Потребности в энергии и источники энергии
Даже в состоянии покоя каждой клетке необходима энергия для обновления структур, то есть выживания. При активной же работе (например, мышечном сокращении) энергозатраты клетки могут многократно возрастать.
Источником энергии у животных служит распад органических веществ,потребляемых с пищей (или мобилизуемых из внутренних депо организма). В процессе этого распада энергия высвобождается при разрыве химических связей (например, между двумя атомами углерода), но несоизмеримо больше — при окисленииатомов углерода и водорода.
Непосредственным источником энергии для подавляющего большинства энергозависимых процессов в организме служит АТФ. Все остальные вещества могут служить источниками энергии только в том случае, если при их распаде образуется АТФ. АТФ иногда называют энергетической валютой организма: энергия любых других энергетических субстратов может использоваться только после того, как будет «конвертирована» в эту валюту.
Все основные органические вещества, поступающие с пищей и входящие в состав организма человека, окисляются с образованием АТФ и потому могут служить источниками энергии. Главные из них — белки, липиды и углеводы.Таким образом, в организме используются несколько энергетических субстратов.
Особенности разных источников энергии (энергетических субстратов)
Основные энергетические субстраты — это липиды и углеводы.
Белки — ценный пластический субстрат, и они редко используются непосредственно как источники энергии. В то же время:
¾ энергия, высвобождаемая в качестве «побочного продукта» при обязательном (в силу постоянного обновления тканей) распаде белков, переходит в АТФ и потому используется организмом;
¾ при избыточном потреблении белков они частично (кроме атомов азота и других атомов, не входящих в состав липидов) превращаются в липиды, откладывающиеся в жировой ткани;
¾ при недостатке других субстратов белки могут использоваться как источники энергии путем частичного превращения в липиды и углеводы.
Разные энергетические субстраты различаются, в частности, по двум основным показателям:
¾ скорости высвобождения энергии в процессе катаболизма;
¾ емкости депо(величине запасов).
Ни один из энергетических субстратов не обладает одновременно высокой скоростью высвобождения энергии и большой емкостью депо; напротив, чем выше скорость высвобождения энергии при использовании того или иного источника, тем меньше его запасы. Очевидно, что для интенсивной работы следует использовать субстраты с быстрым высвобождением энергии, а для длительной — с большой емкостью депо. Как мы увидим дальше:
¾ углеводы — это субстрат с быстрым высвобождением энергии, но малыми резервами («быстрое топливо» организма);
¾ липиды — это субстрат с медленным высвобождением энергии, но большими резервами («резервное топливо» организма).
Дата добавления: 2017-05-18; просмотров: 257;