Ағзаның негізгі энергия көздері көмірсулар, белоктар, минералды тұздар, майлар, витаминдер. Олар оның қалыпты жұмысын қамтамасыз етеді, дененің еш қиындықсыз жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Қоректік заттар адам ағзасындағы энергия көзі болып табылады. Сонымен қатар, олар құрылыс материалы ретінде әрекет етеді, өлетін жасушалардың орнына пайда болатын жаңа жасушалардың өсуіне және көбеюіне ықпал етеді. Олар жейтін пішінде олар ағзаға сіңіп, қолданыла алмайды. Тек су, сондай-ақ дәрумендер мен минералды тұздар қорытылады және олар келетін пішінде сіңеді.
Ағзаның негізгі энергия көздері – белоктар, көмірсулар, майлар. Ас қорыту жолында олар физикалық әсерлерге (ұнтақталған және ұсақталған) ғана емес, сонымен қатар арнайы ас қорыту бездерінің шырынындағы ферменттердің әсерінен болатын химиялық өзгерістерге ұшырайды.
Белок құрылымы
Өсімдіктер мен жануарларда тіршіліктің негізі болып табылатын белгілі бір зат бар. Бұл қосылыс ақуыз болып табылады. Белок денелерін 1838 жылы биохимик Джерард Мюлдер ашты. Ол белок теориясын тұжырымдаған. Грек тілінен алынған «белок» сөзі «бірінші орында» дегенді білдіреді. Кез келген ағзаның құрғақ салмағының жартысына жуығы белоктардан тұрады. Вирустарда бұл мазмұн 45-95 пайыз аралығында болады.
Ағзадағы энергияның негізгі көзі не туралы айтқанда, ақуыз молекулаларын елемеуге болмайды. Олар биологиялық қызметтері мен маңызы бойынша ерекше орын алады.
Денедегі функциялар мен орын
Белок қосылыстарының шамамен 30%-ы бұлшықеттерде, 20%-ға жуығы сіңірлер мен сүйектерде, 10%-ы теріде болады. Организмдер үшін ең маңыздысы зат алмасудың химиялық процестерін бақылайтын ферменттер: тағамның қорытылуы, ішкі секреция бездерінің қызметі, ми қызметі және бұлшықеттердің белсенділігі. Тіпті кішкентай бактериялардың өзінде жүздеген ферменттер бар.
Белоктар тірі жасушалардың маңызды бөлігі болып табылады. Олардың құрамында сутек, көміртек, азот, күкірт, оттегі, ал кейбіреулерінде фосфор да бар. Белок молекулаларының құрамындағы міндетті химиялық элемент азот болып табылады. Сондықтан бұл органикалық заттар азотты қосылыстар деп аталады.
Ағзадағы белоктардың қасиеттері мен трансформациясы
Соққыас қорыту жолында олар аминқышқылдарына ыдырайды, олар қанға сіңеді және организмге тән пептидті синтездеу үшін пайдаланылады, содан кейін су мен көмірқышқыл газына дейін тотығады. Температура көтерілген кезде белок молекуласы коагуляцияланады. Суда қыздырғанда ғана ери алатын молекулалар белгілі. Мысалы, желатиннің осындай қасиеттері бар.
Сіңгеннен кейін тамақ алдымен ауыз қуысына түседі, содан кейін өңеш арқылы қозғалады, асқазанға түседі. Оның құрамында тұз қышқылымен қамтамасыз етілетін қоршаған ортаның қышқылдық реакциясы бар. Асқазан сөлінде белок молекулаларын альбомдарға және пептондарға ыдырататын пепсин ферменті бар. Бұл зат тек қышқыл ортада белсенді. Асқазанға түскен тағам оның агрегация күйіне және табиғатына қарай 3-10 сағат бойына кідіреді. Ұйқы безі шырыны сілтілі реакцияға ие, оның құрамында майларды, көмірсуларды, ақуыздарды ыдырататын ферменттер бар.
Оның негізгі ферменттерінің ішінде трипсиноген түрінде ұйқы безі сөлінде орналасқан трипсин бөлінеді. Ол ақуыздарды ыдыратуға қабілетті емес, бірақ ішек сөлімен байланыста белсенді зат - энтерокиназаға айналады. Трипсин белоктарды аминқышқылдарына ыдыратады. Жіңішке ішекте тағамды өңдеу аяқталады. Егер он екі елі ішекте және асқазанда майлар, көмірсулар, ақуыздар толығымен дерлік ыдырайтын болса, онда аш ішекте қоректік заттардың толық ыдырауы, реакция өнімдерінің қанға сіңуі жүреді. Процесс капиллярлар арқылы жүзеге асырылады, олардың әрқайсысыжіңішке ішек қабырғасында орналасқан бүршіктерге жақындайды.
Белок алмасуы
Белок ас қорыту жолында аминқышқылдарына толық ыдырағаннан кейін қанға сіңеді. Сондай-ақ оның құрамында аз мөлшерде полипептидтер бар. Тірі организмдегі аминқышқылдарының қалдықтарынан адамға немесе жануарға қажетті белгілі бір ақуыз синтезделеді. Жаңа ақуыз молекулаларының түзілу процесі тірі организмде үздіксіз жүреді, өйткені терінің, қанның, ішектің және шырышты қабықтың өліп жатқан жасушалары жойылып, олардың орнында жас жасушалар түзіледі.
Белоктар синтезделуі үшін ас қорыту жолына тамақпен бірге түсуі қажет. Егер полипептид ас қорыту жолын айналып өтіп, қанға енгізілсе, адам ағзасы оны пайдалана алмайды. Мұндай процесс адам ағзасының күйіне теріс әсер етіп, көптеген асқынуларды тудыруы мүмкін: қызба, тыныс алудың салдануы, жүрек жеткіліксіздігі, жалпы конвульсиялар.
Белоктарды басқа тағамдық заттармен алмастыруға болмайды, өйткені аминқышқылдары олардың ағзада синтезі үшін қажет. Бұл заттардың жеткіліксіз мөлшері өсудің кешігуіне немесе тоқтатылуына әкеледі.
Сахаридтер
Көмірсулар ағзаның негізгі энергия көзі екенінен бастайық. Олар біздің органикалық қосылыстардың негізгі топтарының бірі болып табыладыорганизм. Тірі ағзалардың бұл энергия көзі фотосинтездің негізгі өнімі болып табылады. Тірі өсімдік жасушасындағы көмірсулардың мөлшері 1-2 пайыз аралығында ауытқуы мүмкін, ал кейбір жағдайларда бұл көрсеткіш 85-90 пайызға жетеді.
Тірі организмдердің негізгі энергия көздері моносахаридтер: глюкоза, фруктоза, рибоза.
Көмірсулардың құрамында оттегі, сутегі, көміртек атомдары бар. Мысалы, глюкоза – организмдегі энергия көзі, формуласы C6H12O6. Барлық көмірсулардың (құрылысы бойынша) қарапайым және күрделі қосылыстарға: моно- және полисахаридтерге бөлінуі бар. Көміртек атомдарының саны бойынша моносахаридтер бірнеше топқа бөлінеді:
- трио;
- тетроза;
- пентозалар;
- гексозалар;
- гептоздар.
Бес немесе одан да көп көміртегі атомдары бар моносахаридтер суда ерігенде сақина құрылымын құра алады.
Ағзадағы энергияның негізгі көзі – глюкоза. Дезоксирибоза мен рибоза нуклеин қышқылдары мен АТФ үшін ерекше маңызды көмірсулар болып табылады.
Глюкоза – ағзадағы негізгі энергия көзі. Моносахаридтердің айналу процестері көптеген органикалық қосылыстардың биосинтезімен, сонымен қатар одан сырттан келетін немесе белок молекулаларының ыдырауы нәтижесінде түзілетін улы қосылыстарды шығару процесімен тікелей байланысты.
Дисахаридтердің айрықша белгілері
Моносахаридтер мен дисахаридтер организм үшін энергияның негізгі көзі болып табылады. Біріктірілген кездемоносахаридтер бөлінеді және өзара әрекеттесу өнімі дисахарид болып табылады.
Сахароза (құрақ қанты), мальтоза (уыт қанты), лактоза (сүт қанты) осы топтың типтік өкілдері болып табылады.
Дисахаридтер сияқты ағза үшін энергия көзі егжей-тегжейлі зерттеуді қажет етеді. Олар суда жақсы ериді және тәтті дәмге ие. Сахарозаны шамадан тыс тұтыну денеде елеулі ақауларға әкеледі, сондықтан ережелерді сақтау өте маңызды.
Полисахаридтер
Ағза үшін тамаша энергия көзі - целлюлоза, гликоген, крахмал сияқты заттар.
Біріншіден, олардың қай-қайсысын да адам ағзасына қуат көзі деп санауға болады. Олардың ферментативті ыдырауы және ыдырауы жағдайында тірі жасуша пайдаланатын энергияның көп мөлшері бөлінеді.
Ағзаға арналған бұл энергия көзі басқа да маңызды функцияларды орындайды. Мысалы, құрылыс материалы ретінде хитин, целлюлоза қолданылады. Полисахаридтер резервтік қосылыстар ретінде организм үшін өте жақсы, өйткені олар суда ерімейді, жасушаға химиялық және осмотикалық әсер етпейді. Мұндай қасиеттер олардың тірі жасушада ұзақ уақыт сақталуына мүмкіндік береді. Сусызданған кезде полисахаридтер көлемді үнемдеу есебінен сақталған өнімдердің массасын көбейте алады.
Ағза үшін мұндай қуат көзі тағаммен бірге ағзаға түсетін патогендік бактерияларға қарсы тұруға қабілетті. Қажет болса, гидролиз кезінде қосалқы бөлшектерді түрлендіруполисахаридтерден қарапайым қантқа айналады.
Көмірсу алмасу
Ағзаның негізгі энергия көзі қалай әрекет етеді? Көмірсулар көп мөлшерде полисахаридтер түрінде, мысалы, крахмал түрінде беріледі. Гидролиз нәтижесінде одан глюкоза түзіледі. Моносахарид қанға сіңеді, бірнеше аралық реакциялардың арқасында көмірқышқыл газы мен суға ыдырайды. Соңғы тотығудан кейін дене пайдаланатын энергия бөлінеді.
Уодты қант пен крахмалды бөлу процесі тікелей ауыз қуысында жүреді, реакцияның катализаторы ретінде птиалин ферменті әрекет етеді. Ащы ішекте көмірсулар моносахаридтерге ыдырайды. Олар қанға негізінен глюкоза түрінде сіңеді. Процесс жоғарғы ішекте жүреді, бірақ төменгі бөліктерде көмірсулар дерлік жоқ. Қанмен бірге сахаридтер қақпа венасына еніп, бауырға жетеді. Адам қанындағы қанттың концентрациясы 0,1% болған жағдайда көмірсулар бауыр арқылы өтіп, жалпы қан айналымына түседі.
Қандағы қанттың тұрақты мөлшерін 0,1% шамасында ұстау қажет. Қанға сахаридтердің шамадан тыс түсуімен артық мөлшері бауырда жиналады. Ұқсас процесс қандағы қанттың күрт төмендеуімен бірге жүреді.
Ағзадағы қанттың өзгеруі
Егер тағамда крахмал болса, бұл қандағы қанттың ауқымды өзгеруіне әкелмейді, өйткені полисахаридтің гидролизі процесі ұзақ уақыт алады. Қанттың дозасы шамамен 15-200 грамм қалдырса, оның күрт өсуі байқаладықандағы мазмұны. Бұл процесс алиментарлы немесе қоректік гипергликемия деп аталады. Артық қант бүйрек арқылы шығарылады, сондықтан зәрде глюкоза болады.
Бүйрек қандағы қант мөлшері 0,15-0,18% шегіне жетсе, оны ағзадан шығара бастайды. Ұқсас құбылыс қанттың айтарлықтай мөлшерін бір рет қолданғанда орын алады, ағзадағы метаболикалық процестердің елеулі бұзылуына әкелместен жеткілікті жылдам өтеді.
Ұйқы безінің ішкі секреторлық жұмысы бұзылса, қант диабеті сияқты ауру пайда болады. Ол қандағы қант мөлшерінің айтарлықтай жоғарылауымен бірге жүреді, бұл бауырдың глюкозаны ұстап тұру қабілетінің жоғалуына әкеледі, нәтижесінде қант организмнен несеппен шығарылады.
Бұлшықеттерде гликогеннің едәуір мөлшері жиналуы мүмкін, бұл жерде бұлшықет жиырылуы кезінде пайда болатын химиялық реакцияларды жүзеге асыру үшін қажет.
Глюкозаның маңыздылығы туралы
Глюкозаның тірі организм үшін маңызы тек энергетикалық функциямен шектелмейді. Глюкозаға деген қажеттілік ауыр физикалық жұмыс кезінде артады. Бұл қажеттілік бауырдағы гликогеннің қанға түсетін глюкозаға ыдырауымен қанағаттандырылады.
Бұл моносахарид жасушалардың протоплазмасында да кездеседі, сондықтан ол жаңа жасушалардың пайда болуы үшін қажет, әсіресе өсу процесінде глюкоза маңызды. Бұл моносахарид орталық жүйке жүйесінің толық жұмыс істеуі үшін ерекше маңызды. Қандағы қант концентрациясы 0,04% дейін төмендеген кезде,конвульсиялар пайда болады, адам есін жоғалтады. Бұл қандағы қанттың төмендеуі орталық жүйке жүйесінің белсенділігінің лезде бұзылуын тудыратынын тікелей растау. Егер пациент қанға глюкоза енгізілсе немесе тәтті тағам ұсынылса, барлық бұзылулар жойылады. Қандағы қанттың ұзақ төмендеуімен гипогликемия дамиды. Бұл өлімге әкелуі мүмкін дененің елеулі бұзылуына әкеледі.
Қысқаша май
Майларды тірі ағза үшін тағы бір қуат көзі деп санауға болады. Олардың құрамында көміртегі, оттегі және сутегі бар. Майлардың күрделі химиялық құрылымы бар, олар көп атомды спирт глицерин мен майлы карбон қышқылдарының қосылыстары.
Ас қорыту процесі кезінде май өзі алынған құрамдас бөліктерге ыдырайды. Бұл протоплазманың құрамдас бөлігі болып табылатын майлар, тірі ағзаның ұлпаларында, мүшелерінде, жасушаларында болады. Олар керемет энергия көзі болып саналады. Бұл органикалық қосылыстардың ыдырауы асқазанда басталады. Асқазан сөлінің құрамында май молекулаларын глицерин мен карбон қышқылына айналдыратын липаза бар.
Глицерин тамаша сіңеді, өйткені оның суда жақсы ерігіштігі бар. Өт қышқылдарды еріту үшін қолданылады. Оның әсерінен липазаның майға тиімділігі 15-20 есеге дейін артады. Асқазаннан тамақ он екі елі ішекке өтеді, онда шырын әсерінен лимфа мен қанға сіңетін өнімдерге ыдырайды.
Келесі тағам ұнтағыас қорыту жолдары арқылы қозғалады, аш ішекке енеді. Мұнда ол ішек сөлінің әсерінен, сондай-ақ сіңуімен толығымен ыдырайды. Белоктар мен көмірсулардың ыдырау өнімдерінен айырмашылығы, майлардың гидролизінен алынған заттар лимфаға сіңеді. Глицерин мен сабын ішектің шырышты қабығының жасушаларынан өткеннен кейін қайтадан қосылып, май түзеді.
Қорытындылай келе, адам және жануарлар ағзасы үшін негізгі энергия көздері белоктар, майлар, көмірсулар екенін атап өтеміз. Дәл көмірсулар, ақуыз алмасуы, қосымша энергияның пайда болуы арқасында тірі организм жұмыс істейді. Сондықтан кез келген белгілі бір микроэлементтермен немесе заттармен шектеліп, ұзақ уақыт диетаға отырмау керек, әйтпесе бұл денсаулық пен әл-ауқатқа кері әсер етуі мүмкін.
