Příjem, zpracování a přeměny látek a energií

Příjem, zpracování a přeměny látek a energií

A) Trávicí soustavy

B) Metabolismus – přeměna látek

C) Výživa

– Přeměna látek a energie = metabolismus (látková přeměna). Metabolismus úzce souvisí s trávicí soustavou. Během celého procesu trávení dochází k postupnému zjednodušování a štěpení potravy

A) Trávicí soustavy
U člověka

– Příjem potravy ústy – ústní dutina, slinné žlázy vylučovaný enzym, amilóza ptyalin – katalyzuje štěpení škrobu na disacharid maltózu, štěpí alfaglykosidické vazby mezi struktur. jednotkami škrobu a glykogenu (betaglykosidické vazby, které obsahuje celulóza, neštěpí – je pro člověka nestravitelná)

– Žaludek

– proteóza pepsin (odštěpením z pepsinogenu, nutná přítomnost HCl), katalyzátor štěpení vazeb mezi určitými typy aminokyselin, je aktivní pouze v kyselém prostředí

– HCl usnadňuje trávení masa (způsobuje bobtnání vaziva – rozpad svaloviny na jednotlivá vlákna)

– sacharidy zde zůstávají 2 hodiny, bílkoviny 4 hodiny, tuky až 6 hodin

– Dvanáctník

– Slinivka břišní (pankreas)

– vylučuje enzymy do dvanáctníku (tenké střevo)

– trypsin (štěpí bílkoviny na peptidy – trypsinogen (zásadité prostředí))

– amyláza (sacharidy – maltóza, dixtriny)

– lipóza (tuky – glycerol, mastné kyseliny)

– Žluč – žlučové soli urychlují trávení a vstřebávání tuků – umožňují emulgaci tuků

– Hlavní trávení + vstřebávání probíhá v tenkém střevě

– Enzymy štěpící disacharidy + peptidy jsou zabudovány v membránách (plazamatických) střevních epitelových buněk = membránové trávení

– vstřebávání :

– prostá difúze (na základě koncentrovaného spádu) = aktivní přenos

– difúze pomocí přenašeče (usnadněná difúze) = aktivní přenos

– aktivním přenosem proti koncentrovanému spádu, zdroj energie ATP

– sacharidy

– dokončení trávení škrobu, enzymy membrán mikroklků

– disacharidázy ho štěpí na monosacharidy, 1 molekula maltózy se štěpí na 2 molekuly glukózy, sacharóza --® fruktóza + glukóza, laktóza --® galaktóza + glukóza, glukóza se vstřebává aktivním přenosem – transportem ( z místa o nižší koncentraci – střeva, do místa s vyšší koncentrací (krev))

– škrob není tráven úplně, je uložen v rostlinných obalech – obsahuje celulózu, aby mohl být využit musí se obilná zrna rozemlít na mouku

– bílkoviny:

– enzymy membrán mikroklků – aminopeptidázy redukují bílkoviny na peptidy + aminokyseliny, dipeptidázy na aminokysleiny, enteropeptidázy aktivují pankreatický trypsinogen na trypsin

– proteolytické enzymy rozkládají enzymy na aminokyseliny – aktivně jsou transportovány střevní stěnou do krve

– tuky:

– ve vodě rozpustné molekulární lipázy musí přijít do styku s molekulou ve vodě nerozpustných tuků, tuky ve velkých kapkách – malá část je vystavena působením lipáz trávení by probíhalo pomalu, pomocí solí žlučových kyselin dochází k emulgaci tuků – velkých kapek – vnik malých – mnoho – urychlení trávení na mastné kyseliny + monoacylglyceroly – pasivně do střevních buněk – zde z nich syntetizují triacylglyceroly – znovu kapky – do lymfatických cév – do krevního oběhu

– Tlusté střevo:

– žádné trávení enzymy, vstřebávání solí + vody za pomoci aktivního transportu ze střeva do krve, vznik asmotických gradientů – vstřebávání vody – zahušťování obsahu střeva – kvasní bakterie zkvašují sacharidy a trochu i celulózu

– bakterie Escherichia coli vytváří vitamíny B12 + K

– nestrávené části potravy - konečník

U ostatních živočichů

– příjem potravy:

– difúze živin povrchem těla (prvoci, cizopasní červi)

– fagocytóza (prvoci)

– většina živočichů otvorem – ústy (již nálevníci)

– savci – mají zuby, rozmělnění potravy, slinné žlázy přežvýkavců + masožravců neobsahují enzymy

– žaludek – nemají nejprimitivnější savci (ptakopysk, ježura)

– žluč – žlučník nemá např. kůň + potkan

Metabolismus – přeměna látek

– Většina látek v potravě působí jako zdroj energie

– katabolismus – děje rozkladné (exotermické), uvolnění energie

– anabolismus – děje skladní, spotřeba energie

– ATP = adenosintrifosfát – pohotový zdroj energie, složení: adenin – od purinu, cukr ribóza, 3 zbytky H3PO4 – 2. a 3. navázán energeticky bohatou vazbou, uvolňuje 50 kJ – vazba makroergní

– v metabolistických dějích možnost přeměny: sacharidů na tuky, bílkovin na tuky a sacharidy – princip zastupování, bílkoviny – nezastupitelné, vznikají z aminokyselin (20)

Metabolismus sacharidů

– Cukry jsou základní energetické látky. Základem jsou: monosacharidy (dodané do krve ze střeva) + aminokyseliny – krevním oběhem do jater – zde jsou monosacharidy měněny na glukosu – glykogen, některé aminokyseliny na katokyseliny – cukry. K přeměně glukosy v glykogen je potřeba ATP (tvoří se při oxidaci mastných kyselin, při oxidaci jaterního glykogenu). Svalu jsou cukry dodávány jako glukóza z krve, zde se mění v glykogen, ATP se tvoří (podobně jako v játrech) anaerobní glykolýzou a oxidací kyseliny pyrohroznové v Krebsově cyklu

– rozklad cukrů:

– anaerobní glykolýza – sval, játra

– glukóza -® glyceraldehydfosfát – -® aktivní kyselina octová (acetylkoenzym A)

– glukóza -® glykogen -® glykolýza -® pyrohroznová + ATP, mléčná

– Krebsův cyklus: produkty ATP + H2O + CO2

– 1 molekula glukózy vytvoří 38 molekul ATP, produkty – kyselina oxaloctová se naváže na octovou

– ATP – nutný pro stah svalů

Metabolismus tuků

– Játra – tuky rozložení na glycerol + mastné kyseliny, glycerol může být dál jako cukr převeden zpět na glukózu nebo glykogen, mastné kyseliny oxidovány na CO2 + H2O, z řetězce mastných kyselin je uvolněna “aktivní kyselina octová” – acetylkoenzym A – zapojen do Krebsova cyklu.

– Aminokyseliny – v játrech probíhá deaminace – amoniak se přeměňuje na močovinu (do krve, do ledvin), jinak aminokyselina v těle, do tkání

Metabolismus bílkovin

– V trávicím traktu jsou měněny na aminokyseliny – do krevního oběhu + jater. Tkáň si vybírá aminokyseliny – syntéza bílkovin, přebytečné aminokyseliny v játrech deaminovány – amoniak – močovina – vyloučen močí. Z aminokyseliny – oxidací – acetylkoenzym A – Krebsův cyklus

– Živočišné bílkoviny – lépe stravitelné než rostlinné

– obsahují N – nemohou vznikat z cukrů + tuků

Výživa

– kalorimetr – měří energii potravy, energetický obsah – nejvyšší u tuků

– bazální metabolismus – poskytuje množství energie k potřebné k zajištění klidové aktivity, měření: člověk v úplném klidu, v leže, v místnosti 25 C, 12 h po jídle, klesá s věkem, nižší u žen

– denní skladba potravy: 50 – 60 % sacharidy, 15 % bílkoviny, 20 – 40 % tuky,

– sacharidy – hlavní zdroj energie, celulóza, podporuje pohyb střev

– celulóza – “hrubá vláknina” – brání zácpě, snižuje výskyt střevních nádorů – ovoce, zelenina, celozrnná mouka

– bílkoviny – esenciální aminokyseliny – vejce, mléko, játra, živočišné – hodně tuku, 1-1,5 g na 1 kg hmotnosti na den, stavba svalové hmoty

– tuky – esenciální mastné kyseliny – nezbytné, nenasycené, snižují hladinu cholesterolu v krvi – rostlinné oleje – pupalkový

– nadbytek živočišných tuků – rozvoj aterosklerózy, riziko srdečných infarktů

– minerální látky – nejdůležitější soli sodíku + draslíku + vápníků + fosforu – pro zuby, ve stopovém množství – 20 anorganických látek,

– musí se nahrazovat z potravy – často odchází z těla močí, potem.....

– pro organismus toxické – sloučeniny olovy, rtuti, kadmuia, arsenu

– voda – člověk může žit bez potravy měsíc, bez vody několik dní – 1,5 l/den

– vitamíny – organismus je nedokáže sám syntetizovat, účastní se chemických reakcí jako kofaktory enzymů