Sadržaj
Energiju dobivamo iz hrane koju jedemo, a koja se mjeri u kalorijama. Ova energija, prema Drugom zakonu termodinamike, pretvorit će se u drugi oblik nakon što je potrošimo. Tipična dnevna prehrana sastoji se od hrane iz tri glavne kategorije, a to su ugljikohidrati, proteini, masti i ulja. Jednom u tijelu, ove namirnice koriste se za sastavljanje tijela, metaboliziraju se za dobivanje energije ili pohranjuju za proizvodnju energije koja će se koristiti u budućnosti. Neke kemijske reakcije koje se odvijaju unutar stanica učinkovite su u stvaranju energije, druge ne. Ljudsko tijelo slijedi termodinamičke principe, ovisno o najučinkovitijim reakcijama za skladištenje i proizvodnju energije.
Potencijal
Svaka konzumirana hrana može pružiti potencijalnu količinu energije: ugljikohidrati pružaju četiri kalorije po gramu; masti, devet kalorija; proteini, četiri kalorije po gramu. Energija sadržana u hrani koju konzumiramo uglavnom je kemijska energija i potencijalna energija. Prosječna prehrana trebala bi se sastojati od dvije tisuće kalorija dnevno, ali osoba može na kraju unositi oko tri tisuće kalorija dnevno, što je puno potencijalne energije.
Učinci
Tijelo akumulira svoju energiju u najjednostavnijim molekulama, dobivenim iz konzumirane hrane. Ugljikohidrati se razgrađuju u svoje najjednostavnije oblike, glukozu, koja se oslobađa u krvotok da bi se odmah pretvorila u energiju u stanicama gdje je to potrebno. To se događa kroz postupak u više koraka, poznat kao glikogeneza. Dodatna glukoza koja nije potrebna pretvara se u glikogen i pohranjuje u jetru i mišićno tkivo. Kad glukoza u krvi padne ispod idealne razine - kako se koristi - jetra pretvara glikogen natrag u glukozu i oslobađa ga u krvotok.
Razmatranja
U situacijama posta, kada je sva raspoloživa glukoza već iskorištena, tijelo traži alternativne izvore energije, poput proteina, masti i ulja. Jednom uneseni protein razgrađuje se na svoje najjednostavnije komponente: aminokiseline. Koriste se prvenstveno za izgradnju mišića, ali tijekom energetske krize aminokiseline prolaze kroz glukoneogenezu, pretvarajući ugljikohidratni kostur aminokiselina u supstrat koji se može koristiti u glikogenezi. Masnoća prolazi sličnu reakciju, pretvarajući se u trigliceride koji prolaze lipolizu da bi stvorili glicerol, koji se pak može pretvoriti za upotrebu u glikolizi.
Značenje
Najučinkovitija kemijska reakcija za proizvodnju energije je glikoliza, važna jer rezultira stvaranjem adenozin trifosfata (ATP). Ova je tvar obično poznata kao "energetska valuta" ljudskog tijela. ATP sadrži energetski bogatu leguru fosfata koja, kad se slomi, oslobađa energiju u bilo koju svrhu koja je tijelu potrebna. Nakon što ATP izgubi fosfat, naziva se adenozin difosfat (ADP) i ovaj ADP ponovno ulazi u kemijsku reakciju glikolize, gdje prima drugu fosfatnu vezu bogatu energijom koja je pretvara natrag u ATP. Aktivne stanice, poput mišićnih, obično sadrže visoku razinu ATP-a.
Upozorenje
Nekoliko je bolesti povezano s prekomjernim glikogenom pohranjenim u stanicama. Ovo je stanje obično uzrokovano genetskim nedostatkom. Bolesti karakterizira nedostatak važnih enzima potrebnih za pretvaranje glikogena u glukozu. Čest simptom ovih poremećaja je nizak šećer u krvi. Kad je u mišićnim stanicama prisutan višak glukoze, pacijent osjeća mišićnu slabost i nesposobnost za vježbanje.
