Praktické cvičení č. 4 Metabolismus základních živin Metabolizmus – chemická přeměna látek a energií. Složky metabolizmu: lAnabolismus (asimilace) – vytváření složitějších látek za spotřeby energie, z látek jednoduchých, vznikají tak stavební látky, enzymy, hormony, bílkoviny krevní plazmy, zásobní látky k uložení. lKatabolismus (disimilace) – štěpení složitých látek za uvolnění energie na látky jednodušší pro současně probíhající anabolické procesy. lBazální (základní) metabolismus - je spotřebovaná energie, kterou člověk pokrývá pouze základní látkovou výměnu. Základní složky výživy > Energie – základní jednotky Základní jednotka joule – J Vyšší jednotky: kilojoule – kJ = 103 J megajoule – MJ = 106 J Zdroje energie pro člověka: lcukry – 17 kJ g-1 ltuky – 37 kJ g-1 lbílkoviny – 16 kJ g-1 Metabolismus cukrů lGlukóza je fyziologicky 1 z nejdůležitějších sacharidů v těle. Její zásobní forma se nazývá glykogen a může být dvojího typu: jaterní a svalový. lGlykémie = hladina glukózy v krvi. Hodnota 3,7 – 5,2 mmol/l. Hladinu glykémie výrazně ovlivňují hormony. Hlavními hormony zde jsou inzlín a glukagon. Zasahují tu však také glukokortikoidy, mineralkortikoidy, pohlavní hormony a tzv. metabolické hormony (tyroxin, adrenalin, noradrenalin, somatotropní hormon). lGlukogeneze= vznik glukózy a glykogenu z necukerných složek (tuků a bílkovin). lZákladní dělení sacharidů: lmonosacharidy ldisacharidy lpolysacharidy lVláknina = tvořena mj. neškrobovými polysacharidy a tzv. rezistentními škroby. Součástí jsou také látky, které nemají povahu sacharidů (např. lignin). lDDD = 1g / 2,5 kg lVýskyt vlákniny: lcelozrnné pečivo, ovesné vločky, ovoce, zelenina, luštěniny aj. Trávení cukrů lCukry (sacharidy) přijímá org. v podobě škrobů, disacharidů, monosacharidů. Složité cukry se štěpí pomocí amyláz. lŠkroby se začínají štěpit v dutině ústní (ptyalin), žaludeční šťáva neobsahuje žádný enzym pro trávení škrobů. V tenkém střevě účinkem enzymů v pankreatické a střevní šťávě se dále škroby štěpí a konečným produktem trávení cukrů je glukóza. Metabolismus cukrů lCukry jsou pro organizmus nejvýznamnější a nejpohotovější zdroj energie. lVstřebaná glukóza se vrátnicovou žilou dostává do jater – zde se mění v zásobní cukr – glykogen – v případě potřeby opět přeměna na glukózu a dále se prostřednictvím krve dostává ke tkáním. Glykogen je tvořen také jako pohotová zásoba energie ve svalech (slouží pro svalovou práci). Uvolnění energie z cukrů probíhá oxidací za vzniku oxidu uhličitého a vody. MACHOVÁ, J. Biologie člověka pro speciální pedagogy. Praha: UK, 1994. 263 s. ISBN 80-7066-980-2 – STR. 103 Tkáně Tuková tkáň Krev Střevo Játra Metabolismus bílkovin lBílkoviny (proteiny) jsou řetezce aminokyselin. lMůžeme je rozdělit na: lEsenciální (nepostradatelné)‏ llidský organismus je neumí syntetizovat, a proto musí být přijímány potravou ljsou to: arginin, histidin, leucin, isoleucin, lysin, metionin, fenylalanin, threonin, valin lNeesenciální (postradatelné) llidský organismus je umí syntetizovat tj. přeměnit metabolickými pochody z jiných aminokyselin. ljsou to: glycin, alanin, serin, cystein, kyselina asparagová, asparagin, kyselina glutamová, glutamin, tyroxin, tryptofan a prolin. lBílkoviny ve stravě dále můžeme dělit podle jejich původu na: lRostlinné bílkoviny (sója, luštěniny, ořechy)‏ lŽivočišné bílkoviny (maso, vejce, mléko a mléčné výrobky) lProč jsou bílkoviny živočišného původu po nutriční stránce pro organismus výhodnější? lVíce podobné lidským a organismus je dokáže výhodněji využít. l Trávení bílkovin lZačíná v žaludku působením pepsinu a dokončuje se v tenkém střevě za přítomnosti trypsinu a erepsinu. lDůležitá stavební látka organizmu, hlavní stavební součást buněk, enzymů, hormonů a krve. lV trávicím ústrojí rozkládány na aminokyseliny a vstřebávány do krve. l l Metabolismus bílkovin lAminokyseliny kolující v krvi jsou zachytávány v játrech, kde se jich část využije k přestavbě na cukry a tuky, část projde játry a krevním oběhem a je zanesena pro přestavbu do tkání – vznik tkáňových bílkovin. Zbytek bílkovin je využit jako zdroj energie. lKonečnou zplodinou metabolismu bílkovin je močovina, která se tvoří v játrech a vylučuje se ledvinami. Tkáně Ledviny Krev Střevo Játra MACHOVÁ, J. Biologie člověka pro speciální pedagogy. Praha: UK, 1994. 263 s. ISBN 80-7066-980-2 – STR. 104 Metabolismus tuků lPři trávení se nepatrné množství lipidů rozštěpí v žaludku vlivem žaludeční lipázy. Hlavní trávení probíhá v tenkém střevě pomocí pankreatické a střevní lipázy a žluče. lV těle součást buněk – stavební materiál, nebo se ukládají do zásoby v podkožním tuku, kolem orgánů. lZásobní tuk je rezervou při nedostatečném přísunu živin v potravě. Potom se uvolňuje a spotřebovává. lTrávením se tuky štěpí na glycerol a mastné kyseliny, ty se vstřebávají a ve stěně střev se tvoří tuky, které se prostřednictvím lymfatických cév dostávají do krve. Z ní se tuk dostává do tukové tkáně. Mají-li být tuky využity, jsou uvolněny z tukových zásob a transportovány do jater, které obsahují lipázu. V játrech se tuky štěpí opět na glycerol a mastné kyseliny. Jejich oxidací se uvolňuje energie. Tuky mohou vznikat i ze sacharidů a bílkovin. Při řízení metabolismu tuků se uplatňuje hormon tyroxin, který povzbuzuje oxidační děje v organismu a tím zvyšuje i metabolismus tuků. Do metabolismu zasahují i inzulín, hormony kůry nadledvinek. Krev MACHOVÁ, J. Biologie člověka pro speciální pedagogy. Praha: UK, 1994. 263 s. ISBN 80-7066-980-2 – STR. 104 Tkáně Tuková tkáň Střevo Játra Metabolismus tuků Vitamíny lPro organizmus nezbytné pro udržení tělesných funkcí a výstavbu nových tkání, posilují imunitní systém, ochraňují proti volným radikálům (vitamíny E,C,A). lOrganizmus si je neumí sám vytvořit, lV organizmu se uchovávají různě dlouhou dobu: 2 – 6 týdnů C, B2, B6 4 – 10 týdnů B1 2 – 4 měsíce D, A, kyselina listová 6 – 12 měsíců E 1 – 2 roky A 2 – 5 let B12 Větší přísun vitamínu je potřebný: lpři dlouhodobém stresu lznečištěném ovzduší ldlouhodobém užívání léků ltěhotenství lkojení lpři dlouhodobém užívání antikoncepce. Poruchy příjmů vitamínů Poruchy: lAvitaminóza – z úplného chybění některých vitamínů (smrtelné) – kurděje (C), Beri – beri (B1). lHypovitaminózy – z relat. nedostatku vitamínů (menší příjem, zvýšená spotřeba, porucha vstřebávání). lHypervitaminózy – z nadbytku vitamínů – jen u vitamínů rozpustných v tucích – nelze je z těla vyloučit), A D K Dělení vitamínů •rozpustné ve vodě – hydrofilní – C, skupina B, H •rozpustné v tucích – lipofilní – A, D, E, K