Основният източник на енергия за тялото. Кой е единственият източник на енергия за човешкото тяло и защо

химическа работа

+ Q 2

Електрическа работа

+ Q 2

активен транспорт

+ Q 2

Схема 1. Енергийни източници в организма, резултатите от пълното окисляване на хранителните вещества и видовете отделена топлина в тялото.

Трябва да се добави, че количеството на отделените хранителни вещества при окисляването не зависи от броя на междинните реакции, а зависи от началното и крайното състояние на химичната система. Тази разпоредба е формулирана за първи път от Хес (законът на Хес).

Ще разгледате по-подробно тези процеси на лекции и занятия, които ще водят с вас преподаватели от катедра Биохимия.

Енергийна стойност на хранителните вещества.

Енергийната стойност на хранителните вещества се оценява с помощта на специални устройства - оксикалориметри. Установено е, че при пълното окисляване на 1 g въглехидрати се отделят 4,1 kcal (1 kcal = 4187 J.), 1 g мазнини - 9,45 kcal, 1 g протеин - 5,65 kcal. Трябва да се добави, че част от хранителните вещества, постъпващи в тялото, не се усвояват. Например, средно около 2% от въглехидратите, 5% от мазнините и до 8% от протеините не се усвояват. Освен това не всички хранителни вещества в тялото се разграждат до крайни продукти - въглероден диоксид (въглероден диоксид) и вода. Например, част от продуктите на непълно разграждане на протеини под формата на урея се екскретира с урината.

С оглед на гореизложеното може да се отбележи, че реалната енергийна стойност на хранителните вещества е малко по-ниска от тази, установена при експериментални условия. Реалната енергийна стойност на 1 g въглехидрати е 4,0 kcal, 1 g мазнини - 9,0 kcal, 1 g протеин - 4,0 kcal.

Основни понятия и определения от физиологията на метаболизма и енергията.

Интегралната (обща) характеристика на енергийния метаболизъм на човешкото тяло е общият енергоразход или брутният енергоразход.

Брутен разход на енергия организъм- общият енергоразход на тялото през деня в условията на неговото нормално (естествено) съществуване. Брутният енергиен разход включва три компонента: основен метаболизъм, специфично динамично действие на храната и печалба от работа. Брутният разход на енергия се изчислява в kJ/kg/ден или kcal/kg/ден (1 kJ=0,239 kcal).

BX.

Изследването на основния метаболизъм започва с работата на Bidder и Schmidt, учени от университета в Тарту (Bidder and Schmidt, 1852).

BX- минималното ниво на енергийни разходи, необходими за поддържане на жизнената активност на тялото.

Концепцията за основен метаболизъм като минимално ниво на енергийни разходи на тялото също налага редица изисквания към условията, при които трябва да се оценява този показател.

Условия, при които трябва да се оцени основният метаболизъм:

състояние на пълна физическа и психическа почивка (за предпочитане в легнало положение);

комфортна температура на околната среда (18-20 градуса по Целзий);

10 до 12 часа след последното хранене, за да избегнете увеличаването на енергийния метаболизъм, свързано с храненето.

Фактори, влияещи върху основния метаболизъм.

Основният метаболизъм зависи от възрастта, височината, телесното тегло и пола.

Влияние възрастза основната борса.

Най-високият основен обмен по отношение на 1 кг. Телесно тегло при новородени (50-54 kcal / kg / ден), най-ниско при възрастните хора (след 70 години основният метаболизъм е средно 30 kcal / kg / ден). Основният метаболизъм достига постоянно ниво към момента на пубертета до 12-14-годишна възраст и остава стабилен до 30-35-годишна възраст (около 40 kcal / kg / ден).

Влияние височина и теглотяло за основен метаболизъм.

Съществува почти линейна, пряка връзка между телесното тегло и основния метаболизъм - колкото по-голямо е телесното тегло, толкова по-високо е нивото на основния метаболизъм. Тази зависимост обаче не е абсолютна. При увеличаване на телесното тегло поради мускулна тъкан тази зависимост е почти линейна, но ако увеличаването на телесното тегло е свързано с увеличаване на количеството мастна тъкан, тази зависимост става нелинейна.

Тъй като телесното тегло, ceteris paribus, зависи от височината (колкото по-голям е растежът, толкова по-голямо е телесното тегло), има пряка връзка между растежа и основния метаболизъм - колкото по-голям е растежът, толкова по-голям е основният метаболизъм.

Предвид факта, че височината и телесното тегло влияят върху общата телесна площ, М. Рубнер формулира закона, според който основният метаболизъм зависи от телесната площ: колкото по-голяма е телесната площ, толкова по-голям е основният метаболизъм. Този закон обаче практически престава да работи в условия, когато температурата на околната среда е равна на температурата на тялото. В допълнение, неравномерното окосмяване на кожата значително променя топлообмена между тялото и околната среда и следователно законът на Rubner също има ограничения при тези условия.

Влияние полдо базалното ниво.

При мъжете основната скорост на метаболизма е с 5-6% по-висока, отколкото при жените. Това се дължи на различното съотношение на мастната и мускулната тъкан на 1 kg телесно тегло, както и на различни нива на метаболизъм, дължащи се на различията в химичната структура на половите хормони и техните физиологични ефекти.

Специфично динамично действие на храната.

Терминът специфично динамично действие на храната е въведен за първи път в научна употреба от М. Rubner през 1902 г.

Специфичният динамичен ефект на храната е повишаване на енергийния метаболизъм на човешкото тяло, свързано с приема на храна. Специфичният динамичен ефект на храната е енергийният разход на организма върху механизмите на оползотворяване на приетата храна. Този ефект при промяна на енергийния метаболизъм се наблюдава от момента на подготовка за хранене, по време на хранене и продължава 10-12 часа след хранене. Максималното увеличение на енергийния метаболизъм след хранене се отбелязва след 3-3,5 часа. Специални изследвания показват, че от 6 до 10% от енергийната му стойност се изразходва за оползотворяване на храната.

Работно увеличение.

Работното увеличение е третият компонент на брутния енергиен разход на тялото. Работното увеличение е част от енергийния разход на тялото за мускулна дейност в околната среда. При тежка физическа работа енергийният разход на тялото може да се увеличи 2 пъти в сравнение с нивото на основния метаболизъм.

Методи за изследване на енергийния метаболизъм при човека.

За изследване на енергийния метаболизъм при човека са разработени редица методи под общото наименование – калориметрия.

Следващият клас основни химични съединения в нашето тяло е въглехидрати.Въглехидратите са добре познати на всички ни под формата на обикновена хранителна захар (химически това е захароза) или нишесте.
Въглехидратите се делят на прости и сложни. От простите въглехидрати (монозахариди) най-важни за човека са глюкоза, фруктоза и галактоза.
Сложните въглехидрати са олигозахариди(дизахариди: захароза, лактоза и др.) и незахароподобни въглехидрати - полизахариди(нишесте, гликоген, фибри и др.).
Монозахаридите и полизахаридите се различават по физиологичния си ефект върху организма. Използването на излишък от лесно смилаеми моно- и дизахариди в диетата допринася за бързо повишаване на нивата на кръвната захар, което може да бъде отрицателно за пациенти със захарен диабет (DM) и затлъстяване.
Полизахаридите се разграждат много по-бавно в тънките черва. Следователно повишаването на концентрацията на захар в кръвта става постепенно. В това отношение по-полезно е консумирането на храни, богати на нишесте (хляб, зърнени храни, картофи, тестени изделия).
Заедно с нишестето в тялото влизат витамини, минерали и несмилаеми диетични фибри. Последните включват фибри и пектин.
Целулоза(целулоза) има благоприятен регулаторен ефект върху функционирането на червата, жлъчните пътища, предотвратява застоя на храна в стомашно-чревния тракт, насърчава отделянето на холестерол. Богатите на фибри храни включват зеле, цвекло, боб, ръжено брашно и др.
пектинови веществавлизат в състава на пулпата на плодовете, листата, зелените части на стъблата. Те са в състояние да адсорбират различни токсини (включително тежки метали). Много пектини се намират в мармалад, мармалад, конфитюри, marshmallows, но повечето от тези вещества се намират в пулпата на тиква, която също е богата на каротин (предшественик на витамин А).
Повечето въглехидрати за човешкото тяло са бързо усвоим източник на енергия. Въглехидратите обаче не са абсолютно основни хранителни вещества. Някои от тях, като най-важното гориво за нашите клетки - глюкозата, могат да бъдат синтезирани доста лесно от други химични съединения, по-специално аминокиселини или липиди.
Ролята на въглехидратите обаче не бива да се подценява. Факт е, че те не само са в състояние, бързо изгаряйки в тялото, да му осигурят достатъчно количество енергия, но и да се съхраняват в резерв под формата гликоген- вещество, много подобно на добре познатото растително нишесте. Нашите основни запаси от гликоген са концентрирани в черния дроб или мускулите. Ако енергийните нужди на тялото растат, например при значително физическо натоварване, тогава запасите от гликоген лесно се мобилизират, гликогенът се превръща в глюкоза и това вече се използва от клетките и тъканите на нашето тяло като енергиен носител.

Опасността от прости въглехидрати!

До такива изводи стигнаха учени от университетите в Йерусалим (Израел) и Йейл (САЩ), след като проведоха поредица от експерименти.

Скакалците от вида Melanoplus femurrubrum бяха поставени в две клетки, едната от които включваше и паяците Pisaurina mira, техните естествени врагове. Задачата беше само да се изплашат скакалците, за да се проследи реакцията им към хищници, така че паяците бяха снабдени с "муцуни", като залепиха мандибулите си. Скакалците преживяха силен стрес, в резултат на което метаболизмът в тялото им се увеличи значително и се появи "брутален" апетит - по аналогия с хората, които ядат много сладко, когато са притеснени. Скакалците абсорбират голямо количество въглехидрати за кратко време, чийто въглеводород се усвоява перфектно от тялото.

В допълнение, "преяждането" на скакалци, както се оказа, след смъртта може да навреди на екосистемата. Учените са открили това, като са поставили останките от телата им в почвени проби, където е протичал процесът на хумус. Микробната активност на почвата е спаднала с 62% в лабораторията и с 19% на полето, се казва в проучването.

За да тестват резултатите от експеримента, учените създадоха химичен модел "в реално време", заменяйки скелетите на истински скакалци с органични "хризали", състоящи се като естествени прототипи от въглехидрати, протеини и хитин в различни пропорции. Резултатите от експериментите показват, че колкото по-голям е процентът на азот (съдържащ се в протеините) в останките от скакалци, толкова по-добри са процесите на разграждане на органичната материя в почвите.

Органични въглехидрати

Въглехидрати

Органичните съединения съставляват средно 20-30% от клетъчната маса на живия организъм. Те включват биологични полимери: протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати, както и мазнини и редица малки хормонални молекули, пигменти, АТФ и др. Различните видове клетки включват неравномерно количество органични съединения. В растителните клетки преобладават сложните въглехидрати-полизахариди, докато в животинските има повече протеини и мазнини. Независимо от това, всяка от групите органични вещества във всеки тип клетки изпълнява подобни функции: осигурява енергия, е строителен материал.

1. КРАТКО РЕЗЮМЕ НА ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ

Въглехидратите са органични съединения, състоящи се от една или повече молекули прости захари. Моларната маса на въглехидратите варира от 100 до 1 000 000 Da (маса на Далтон, приблизително равна на масата на един водороден атом). Тяхната обща формула обикновено се записва като Cn(H2O)n (където n е поне три). За първи път през 1844 г. този термин е въведен от местния учен К. Шмид (1822-1894).

Името "въглехидрати" възниква въз основа на анализа на първите известни представители на тази група съединения. Оказа се, че тези вещества се състоят от въглерод, водород и кислород и съотношението на броя на водородните и кислородните атоми в тях е същото като във водата: два водородни атома - един кислороден атом. По този начин те се разглеждат като комбинация от въглерод и вода. В бъдеще станаха известни много въглехидрати, които не отговарят на това условие, но името "въглехидрати" все още остава общоприето. В животинската клетка въглехидратите се намират в количество, което не надвишава 2-5%. Растителните клетки са най-богати на въглехидрати, където тяхното съдържание в някои случаи достига 90% от сухата маса (например в картофени клубени, семена).

2. КЛАСИФИКАЦИЯ НА ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ

Има три групи въглехидрати: монозахариди или прости захари (глюкоза, фруктоза); олигозахариди - съединения, състоящи се от 2-10 последователно свързани молекули прости захари (захароза, малтоза); полизахариди, съдържащи повече от 10 захарни молекули (нишесте, целулоза).

3. СТРУКТУРНИ И ФУНКЦИОНАЛНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ОРГАНИЗАЦИЯТА НА МОНО- И ДИЗАХАРИДИТЕ: СТРУКТУРА; НАМИРАНЕ В ПРИРОДАТА; ПОЛУЧАВАНЕ. ХАРАКТЕРИСТИКА НА ОТДЕЛНИТЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ

Монозахаридите са кетонни или алдехидни производни на многовалентни алкохоли. Въглеродните, водородните и кислородните атоми, които съставляват техния състав, са в съотношение 1:2:1. Общата формула за простите захари е (CH2O)n. В зависимост от дължината на въглеродния скелет (броя на въглеродните атоми) те се делят на: триоза-С3, тетроза-С4, пентоза-С5, хексоза-С6 и др. Освен това захарите се делят на:

Алдозите, съдържащи алдехидна група, са C=O. Те включват | | H глюкоза:

H H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
ОХ ОХ ОХ ОХ ОХ

Кетоза, съдържаща кетонна група - С-. На тях, например, || се отнася до фруктоза.

В разтворите всички захари, като се започне от пентозите, имат циклична форма; в линейната форма присъстват само триози и тетрози. Когато се образува цикличната форма, кислородният атом на алдехидната група е ковалентно свързан с предпоследния въглероден атом на веригата, което води до образуването на полуацетали (в случай на алдози) и хемикетали (в случай на кетози).

ХАРАКТЕРИСТИКА НА МОНОЗАХАРИДИТЕ, ОТДЕЛНИ ПРЕДСТАВИТЕЛИ

От тетрозите еритрозата е най-важна в метаболитните процеси. Тази захар е един от междинните продукти на фотосинтезата. Пентозите се намират в естествени условия главно като съставни части на молекули на по-сложни вещества, като сложни полизахариди, наречени пентозани, както и растителни смоли. Пентозите в значително количество (10-15%) се намират в дървото и сламата. В природата се среща предимно арабиноза. Има го в черешовия клей, цвеклото и гумата арабика, откъдето се добива. Рибозата и дезоксирибозата са широко представени в животинския и растителния свят; това са захари, които изграждат мономерите на нуклеиновите киселини РНК и ДНК. Рибозата се получава чрез епимеризация на арабиноза.

Ксилозата се образува при хидролизата на полизахарида ксилозан, съдържащ се в сламата, триците, дървесината и слънчогледовите люспи. Продуктите от различни видове ферментация на ксилоза са млечна, оцетна, лимонена, янтарна и други киселини. Ксилозата се усвоява слабо от човешкото тяло. Хидролизатите, съдържащи ксилоза, се използват за отглеждане на някои видове дрожди, използват се като източник на протеини за хранене на селскостопански животни. Когато ксилозата се редуцира, се получава ксилитолов алкохол, който се използва като заместител на захарта при диабетици. Ксилитолът се използва широко като стабилизатор на влага и пластификатор (в хартиената промишленост, парфюмерията, производството на целофан). Той е един от основните компоненти в производството на редица повърхностноактивни вещества, лакове, лепила.

От хексозите най-широко разпространени са глюкозата, фруктозата и галактозата, чиято обща формула е C6H12O6.

Глюкозата (гроздова захар, декстроза) се съдържа в сока от грозде и други сладки плодове и в малки количества при животни и хора. Глюкозата е част от най-важните дизахариди - тръстикова и гроздова захар. Полизахаридите с високо молекулно тегло, т.е. нишесте, гликоген (животински нишесте) и целулоза, са изцяло изградени от остатъци от глюкозни молекули, свързани една с друга по различни начини. Глюкозата е основният източник на енергия за клетките.

Човешката кръв съдържа 0,1-0,12% глюкоза, намаляването на показателя причинява нарушение на жизнената активност на нервните и мускулните клетки, понякога придружено от конвулсии или припадък. Нивото на глюкозата в кръвта се регулира от сложен механизъм на нервната система и ендокринните жлези. Едно от масовите тежки ендокринни заболявания - захарният диабет - е свързано с хипофункция на островните зони на панкреаса. Придружава се от значително намаляване на пропускливостта на мембраната на мускулните и мастните клетки за глюкоза, което води до повишаване на съдържанието на глюкоза в кръвта, както и в урината.

Глюкозата за медицински цели се получава чрез пречистване - прекристализация - на техническа глюкоза от водни или водно-алкохолни разтвори. Глюкозата се използва в текстилното производство и в някои други индустрии като редуциращ агент. В медицината чистата глюкоза се използва под формата на разтвори за инжектиране в кръвта при редица заболявания и под формата на таблетки. От него се получава витамин С.

Галактозата, заедно с глюкозата, влиза в състава на някои гликозиди и полизахариди. Останките от галактозните молекули са част от най-сложните биополимери - ганглиозиди или гликосфинголипиди. Те се намират в нервните възли (ганглиите) на хора и животни и също така се намират в мозъчната тъкан, в далака в еритроцитите. Галактозата се получава главно чрез хидролиза на млечна захар.

Фруктозата (плодова захар) в свободно състояние се намира в плодовете, меда. Включен в много сложни захари, като тръстикова захар, от която може да се получи чрез хидролиза. Образува сложно структуриран високомолекулен полизахарид инулин, съдържащ се в някои растения. Фруктозата също се получава от инулин. Фруктозата е ценна хранителна захар; той е 1,5 пъти по-сладък от захарозата и 3 пъти по-сладък от глюкозата. Усвоява се добре от организма. Когато фруктозата се редуцира, се образуват сорбитол и манитол. Сорбитолът се използва като заместител на захарта в диетата на диабетици; освен това се използва за производството на аскорбинова киселина (витамин С). При окисляване фруктозата дава винена и оксалова киселина.

Дизахаридите са типични захароподобни полизахариди. Това са твърди вещества или некристализиращи сиропи, силно разтворими във вода. Както аморфните, така и кристалните дизахариди обикновено се топят в диапазон от температури и обикновено се разлагат. Дизахаридите се образуват чрез реакция на кондензация между два монозахарида, обикновено хексози. Връзката между два монозахарида се нарича гликозидна връзка. Обикновено се образува между първия и четвъртия въглероден атом на съседни монозахаридни единици (1,4-гликозидна връзка). Този процес може да се повтаря безброй пъти, което води до образуването на гигантски полизахаридни молекули. След като монозахаридните единици са свързани заедно, те се наричат ​​остатъци. Така малтозата се състои от два глюкозни остатъка.

Най-често срещаните дизахариди са малтоза (глюкоза + глюкоза), лактоза (глюкоза + галактоза) и захароза (глюкоза + фруктоза).

ОТДЕЛНИ ПРЕДСТАВИТЕЛИ НА ДИЗАХАРИДИТЕ

Малтозата (малцова захар) има формула C12H22O11. Името възниква във връзка с метода за получаване на малтоза: тя се получава от нишесте при излагане на малц (латински maltum - малц). В резултат на хидролиза малтозата се разделя на две молекули глюкоза:

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Малцовата захар е междинен продукт при хидролизата на нишестето, широко разпространена в растителни и животински организми. Малцовата захар е много по-малко сладка от тръстиковата (0,6 пъти при същите концентрации).

Лактоза (млечна захар). Името на този дизахарид възниква във връзка с получаването му от мляко (от латински lactum - мляко). При хидролиза лактозата се разгражда на глюкоза и галактоза:

Лактозата се получава от млякото: в кравето мляко съдържа 4-5,5%, в женското мляко - 5,5-8,4%. Лактозата се различава от другите захари по липсата на хигроскопичност: тя не се овлажнява. Млечната захар се използва като фармацевтичен препарат и храна за кърмачета. Лактозата е 4 или 5 пъти по-малко сладка от захарозата.

Захароза (захар от тръстика или цвекло). Името възниква във връзка с производството му или от захарно цвекло, или от захарна тръстика. Тръстиковата захар е известна от много векове пр.н.е. Едва в средата на XVIII век. този дизахарид е открит в захарното цвекло и едва в началото на 19 век. получено е в производствена среда. Захарозата е много разпространена в растителния свят. Листата и семената винаги съдържат малко количество захароза. Има го и в плодовете (кайсии, праскови, круши, ананаси). Има много от него в кленов и палмов сок, царевица. Това е най-известната и широко използвана захар. При хидролизиране от него се образуват глюкоза и фруктоза:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Смес от равни количества глюкоза и фруктоза, получена в резултат на инверсията на тръстикова захар (поради промяната в процеса на хидролиза на дясното въртене на разтвора наляво), се нарича инвертна захар (инверсия на въртене). Естествената инвертна захар е медът, който се състои основно от глюкоза и фруктоза.

Захарозата се получава в големи количества. Захарното цвекло съдържа 16-20% захароза, захарната тръстика - 14-26%. Измитото цвекло се раздробява и захарозата се извлича многократно в апарати с вода с температура около 80 градуса. Получената течност, съдържаща в допълнение към захарозата голям брой различни примеси, се обработва с вар. Варът утаява редица органични киселини под формата на калциеви соли, както и протеини и някои други вещества. Част от лайма образува разтворими в студена вода калциеви захарати с тръстикова захар, които се унищожават при третиране с въглероден диоксид.

Утайката от калциев карбонат се отделя чрез филтруване, филтратът след допълнително пречистване се изпарява във вакуум до получаване на каша. Отделените кристали захароза се отделят с помощта на центрофуги. Така се получава сурова гранулирана захар, която има жълтеникав цвят, кафяв матерен разтвор, некристализиращ сироп (цвеклова меласа или меласа). Захарта се почиства (рафинира) и се получава готовия продукт.

4. БИОЛОГИЧНА РОЛЯ НА БИОПОЛИМЕРИТЕ – ПОЛИЗАХАРИДИТЕ

Полизахаридите са високомолекулни (до 1 000 000 Da) полимерни съединения, състоящи се от голям брой мономери - захари, общата им формула е Cx (H2O) y. Най-често срещаният мономер на полизахаридите е глюкозата, манозата, галактозата и други захари. Полизахаридите се делят на:
- хомополизахариди, състоящи се от монозахаридни молекули от същия тип (например нишестето и целулозата се състоят само от глюкоза);
- хетерополизахариди, които могат да съдържат няколко различни захари като мономери (хепарин).

Ако в полизахарида има само 1,4= гликозидни връзки, ще получим линеен, неразклонен полимер (целулоза); ако има и 1,4= и 1,6= връзки, полимерът ще бъде разклонен (гликоген). Сред най-важните полизахариди са: целулоза, нишесте, гликоген, хитин.

Целулозата или фибрите (от латински cellula - клетка) са основният компонент на клетъчната стена на растителните клетки. Това е линеен полизахарид, съставен от глюкоза, свързана с 1,4= връзки. Влакната съставляват 50 до 70% от дървесината. Памукът е почти чисто влакно. Ленените и конопените влакна се състоят предимно от фибри. Най-чистите примери за влакна са рафинираната памучна вата и филтърната хартия.

Нишестето е разклонен полизахарид от растителен произход, състоящ се от глюкоза. В полизахарида глюкозните остатъци са свързани с 1,4= и 1,6= гликозидни връзки. Когато се разграждат, растенията получават глюкоза, която им е необходима в живота. Нишестето се образува по време на фотосинтезата в зелените листа под формата на зърна. Тези зърна са особено лесни за откриване под микроскоп чрез реакция на вар с йод: нишестените зърна стават сини или синьо-черни.

По натрупването на нишестени зърна може да се съди за интензивността на фотосинтезата. Нишестето в листата се разгражда на монозахариди или олигозахариди и се прехвърля в други растителни части, като картофени грудки или зърнени култури. Тук отново има отлагане на нишесте под формата на зърна. Най-високо съдържание на нишесте в следните култури:

Ориз (зърно) - 62-82%;
- царевица (зърно) - 65-75%;
- пшеница (зърно) - 57-75%;
- картофи (клубени) - 12-24%.

В текстилната промишленост нишестето се използва за направата на сгъстители за бои. Използва се в кибритената, хартиената, печатарската промишленост, в подвързването на книги. В медицината и фармакологията нишестето се използва за приготвяне на прахове, пасти (дебели мехлеми), а също така е необходимо при производството на таблетки. Чрез подлагане на нишесте на киселинна хидролиза глюкозата може да се получи под формата на чист кристален препарат или под формата на меласа - оцветен некристализиращ сироп.

Установено е производството на модифицирани нишестета, подложени на специална обработка или съдържащи добавки, подобряващи свойствата им. Модифицираните нишестета се използват широко в различни индустрии.

Гликогенът е полизахарид от животински произход, по-разклонен от нишестето, състоящ се от глюкоза. Той играе изключително важна роля в животинските организми като резервен полизахарид: всички жизненоважни процеси, предимно мускулната работа, се съпровождат от разграждането на гликогена, което освобождава концентрираната в него енергия. В телесните тъкани млечната киселина може да се образува от гликоген в резултат на поредица от сложни трансформации.

Гликогенът се намира във всички животински тъкани. Особено изобилен е в черния дроб (до 20%) и мускулите (до 4%). Той присъства и в някои низши растения, дрожди и гъби и може да бъде изолиран чрез третиране на животински тъкани с 5-10% трихлороцетна киселина, последвано от утаяване на извлечения гликоген с алкохол. С йод разтворите на гликоген дават виненочервен до червеникаво-кафяв цвят в зависимост от произхода на гликогена, вида на животното и други условия. Йодният цвят изчезва при кипене и се появява отново при охлаждане.

Хитинът по своята структура и функция е много близък до целулозата - той също е структурен полизахарид. Хитинът се намира в някои гъби, където играе поддържаща роля в клетъчните стени поради влакнестата си структура, както и в някои групи животни (особено членестоноги) като важен компонент на външния им скелет. Структурата на хитина е подобна на тази на целулозата; дългите му паралелни вериги също са събрани в пакети.

5. ХИМИЧНИ СВОЙСТВА НА ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ

Всички монозахариди и някои дизахариди, включително малтозата и лактозата, принадлежат към групата на редуциращите (възстановяващите) захари. Захарозата е нередуцираща захар. Редукционната способност на захарите в алдозите зависи от активността на алдехидната група, докато в кетозите зависи от активността както на кетогрупата, така и на първичните алкохолни групи. В нередуциращите захари тези групи не могат да влязат в никакви реакции, тъй като тук те участват в образуването на гликозидна връзка. Две често срещани реакции към редуциращи захари, реакцията на Бенедикт и реакцията на Фелинг, се основават на способността на тези захари да редуцират двувалентния меден йон до едновалентен. И двете реакции използват алкален разтвор на меден (2) сулфат (CuSO4), който се редуцира до неразтворим меден (1) оксид (Cu2O). Йонно уравнение: Cu2+ + e = Cu+ дава син разтвор, керемиденочервена утайка. Всички полизахариди са нередуциращи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основната роля на въглехидратите е свързана с тяхната енергийна функция. При тяхното ензимно разцепване и окисляване се отделя енергия, която се използва от клетката. Полизахаридите играят главно ролята на резервни продукти и лесно мобилизирани източници на енергия (например нишесте и гликоген), а също така се използват като строителни материали (целулоза и хитин).

Полизахаридите са удобни като резервни вещества по редица причини: тъй като са неразтворими във вода, те нямат нито осмотичен, нито химичен ефект върху клетката, което е много важно, когато се съхраняват дълго време в жива клетка: твърдото вещество , дехидратираното състояние на полизахаридите увеличава полезната маса на резервните продукти поради спестяванията им. В същото време значително намалява вероятността от консумация на тези продукти от патогенни бактерии, гъбички и други микроорганизми, които, както знаете, не могат да поглъщат храна, но абсорбират хранителни вещества от цялата повърхност на тялото. Ако е необходимо, складираните полизахариди могат лесно да се превърнат в прости захари чрез хидролиза. Освен това, комбинирайки се с липиди и протеини, въглехидратите образуват гликолипиди и гликопротеини-два.

Има няколко причини, поради които трябва да обърнем специално внимание на храненето. Първо, всички клетки и тъкани на тялото ни се образуват от храната, която ядем. Второ, храната е източник на енергия, необходима за функционирането на тялото. Трето, храната е основната част от средата, с която взаимодействаме. И накрая, храната е създадена, за да се наслаждаваме, да бъде неразделна част от радостта от живота, а сетивата ни позволяват да оценим качеството, вкуса и самата текстура на храната, която ядем.

Днес ви каним да поговорим за енергийните хранителни вещества, намиращи се в нашата храна. Те включват въглехидрати, мазнини и протеини. Най-общо казано, ние разглеждаме въглехидратите като пряк източник на енергия, протеините като градивните елементи на цялото ни тяло, а мазнините като енергийни запаси.

В зеленчуците и плодовете основните хранителни вещества са въглехидратите. Продуктите за градината и градината съдържат прости (глюкоза, фруктоза, захароза) и сложни (нишесте, пектини, фибри) въглехидрати. В зеленчуците въглехидратите са представени от нишесте, с изключение на цвеклото и морковите, където преобладават захарите. Плодовете съдържат предимно захари.

Нишестето е най-важният въглехидрат в растенията. Състои се от голям брой глюкозни молекули. Картофите са богати на нишесте. Малко по-малко е в бобовите растения и късните сортове ябълки. В ябълките, например, по време на узряването им количеството на нишестето се увеличава, а по време на съхранение намалява. Това се дължи на факта, че при узряване по време на съхранение нишестето в продукта се превръща в захар. В зелените банани има много, а в зрелите е 10 пъти по-малко, тъй като се превръща в захар. Нишестето е необходимо на организма главно за задоволяване на нуждите му от захар. В храносмилателния тракт под въздействието на ензими и киселини нишестето се разгражда до молекули глюкоза, които след това се използват за нуждите на организма.

Фруктозата се съдържа в много плодове и зеленчуци. Колкото по-богати са плодовете, толкова по-сладки са те. Доказана е пряка зависимост на издръжливостта и работоспособността на човек от съдържанието на това вещество в мускулите и черния дроб. При ниска човешка подвижност, нервен стрес, гнилостни процеси в червата, затлъстяване, фруктозата е най-благоприятната от другите въглехидрати.

Глюкозата се намира в свободна форма в плодовете. Той е част от нишестето, фибрите, захарозата и други въглехидрати. Глюкозата, която тялото ни използва за енергия, е висококачествено гориво. Циркулирайки с кръвния поток, глюкозата задоволява постоянните нужди на телесните клетки. Най-бързо и лесно се използва от организма за образуването на гликоген, храненето на мозъчните тъкани и работата на мускулите, включително сърцето.

Захарозата се намира в големи количества в захарното цвекло и захарната тръстика. Независимо от източниците на суровина, захарта е почти чиста захароза. Съдържанието му в кристалната захар е 99,75%, а в рафинираната захар - 99,9%.

Храносмилането не е необходимо за усвояването на простите въглехидрати (глюкоза, фруктоза и галактоза). Трапезната захар и малтозата се усвояват до прости захари за минути. За да снабдим кръвта с тази бързо усвоима енергия, диетата ни изисква много малко захар. В случай на насищане, панкреасът е принуден да работи извънредно, произвеждайки излишен инсулин, за да превърне излишната захар в мазнини. Във всеки един момент телата ни могат да се справят правилно само с ограничено количество прости захари.

Излишната захар спира човешката кола, точно както пълният карбуратор спира автомобилния двигател, това е само една от опасностите от злоупотребата със захар. Има и други вредни ефекти. Те са:

• изчерпване на запасите от витамин В1;
• зъбни заболявания, тъй като захарта създава идеална среда за разрушаващи зъбите микроорганизми;
• потискане на имунната система поради факта, че захарта инхибира способността на белите кръвни клетки да убиват микробите;
• повишено количество мазнини в кръвта (от превръщането на глюкозата в триглицериди);
• стимулиране на хипогликемия и възможна поява на диабет;
• стомашно дразнене, което се появява, когато стомахът съдържа повече от 10% захар (концентрираният захарен разтвор е силен дразнител на лигавицата);
• запек (богатите на захар храни обикновено са с ниско съдържание на фибри);
• повишаване на нивата на холестерола в кръвта.

Можем да избегнем тези усложнения, ако заменим рафинираната захар с плодове в нашата диета (един зрял банан съдържа шест супени лъжици захар) и направим сложни въглехидрати, намиращи се в пшеница, ориз, картофи, бобови растения и други храни, които съдържат нишесте.

Повечето сложни въглехидрати се усвояват за няколко часа и постепенно освобождават прости захари. Това позволява на панкреаса, черния дроб, надбъбречната жлеза, бъбреците и други органи да използват правилно тази енергия. Освен това, поради високото съдържание на фибри в храните, съдържащи въглехидрати, обикновено не преяждаме при такава диета.

Друго предимство на сложните въглехидрати е, че те съдържат минералите, необходими за правилното усвояване на други хранителни вещества. Рафинираната захар няма минерали, витамини и съдържание на фибри.

Идеалната диета трябва да включва, ако изобщо, минимално количество захар (мед, захароза, малтоза, сладки сиропи) и вместо това изобилие от сложни въглехидрати, които са богати на картофи, зърнени храни, хляб и други продукти от пълнозърнесто брашно. Сложните въглехидрати трябва да съставляват по-голямата част от дневния ви калориен прием.

„И Бог каза: Ето, давам ви всякаква семеносна трева, която е по цялата земя, и всяко дърво, което дава плод на дърво, което дава семе, това ще ви бъде храна“ (Битие 1:29).

Изготвил А. Конакова

Източници на енергия за човешкото тяло са протеини, мазнини, въглехидрати, които съставляват 90% от сухото тегло на цялото хранене и доставят 100% от енергията. И трите хранителни вещества осигуряват енергия (измерена в калории), но количеството енергия в 1 грам от веществото е различно:

• 4 килокалории на грам въглехидрати или протеини;
• 9 килокалории на грам мазнини.

Един грам мазнини има 2 пъти повече енергия за тялото от един грам въглехидрати и протеини.

Тези хранителни вещества също се различават по това колко бързо доставят енергия. Въглехидратите се доставят по-бързо, а мазнините по-бавно.

Протеините, мазнините, въглехидратите се усвояват в червата, където се разграждат на основни единици:

• въглехидрати в захарта
• протеини в аминокиселини
• мазнини в мастни киселини и глицерол.

Тялото използва тези основни единици, за да създаде веществата, от които се нуждае, за да изпълнява основни жизнени функции (включително други въглехидрати, протеини, мазнини).

Видове въглехидрати

В зависимост от размера на въглехидратните молекули те могат да бъдат прости и сложни.

• простоВъглехидрати: Различни видове захари, като глюкоза и захароза (трапезна захар), са прости въглехидрати. Това са малки молекули, така че бързо се усвояват от тялото и са бърз източник на енергия. Те бързо повишават кръвната глюкоза (нивата на кръвната захар). Плодовете, млечните продукти, медът и кленовият сироп са с високо съдържание на прости въглехидрати, които осигуряват сладкия вкус на повечето бонбони и торти.
• КомплексВъглехидрати: Тези въглехидрати са съставени от дълги низове прости въглехидрати. Тъй като сложните въглехидрати са големи молекули, те трябва да бъдат разградени до прости молекули, преди да могат да бъдат усвоени. По този начин те са склонни да доставят енергия на тялото по-бавно от обикновените, но все пак по-бързо от протеините или мазнините. Това е така, защото те се усвояват по-бавно от простите въглехидрати и е по-малко вероятно да се превърнат в мазнини. Те също така повишават нивата на кръвната захар по-бавно и на по-ниски нива от обикновените, но за по-дълго време. Сложните въглехидрати включват нишестета и протеини, открити в пшеничните продукти (хляб и тестени изделия), други зърнени храни (ръж и царевица), боб и кореноплодни зеленчуци (картофи).

Въглехидратите могат да бъдат:

• изискан
• нерафиниран

изискан– обработени , фибрите и триците, както и много от витамините и минералите, които съдържат, се отстраняват. По този начин метаболизмът обработва тези въглехидрати бързо и осигурява малко хранителни вещества, въпреки че съдържат приблизително еднакъв брой калории. Рафинираните храни често са обогатени, което означава, че витамините и минералите са изкуствено добавени за увеличаване на хранителната стойност. Диета с високо съдържание на прости или рафинирани въглехидрати има тенденция да повишава риска от затлъстяване и диабет.

нерафиниранвъглехидрати от растителни храни. Те съдържат въглехидрати под формата на нишесте и фибри. Това са храни като картофи, пълнозърнести храни, зеленчуци, плодове.

Ако хората консумират повече въглехидрати, отколкото са им необходими, тялото съхранява част от тези въглехидрати в клетките (като гликоген), а останалата част превръща в мазнини. Гликогенът е сложен въглехидрат, който се превръща в енергия и се съхранява в черния дроб и мускулите. Мускулите използват гликоген за енергия по време на периоди на интензивно натоварване. Количеството въглехидрати, съхранявани като гликоген, може да осигури калории на ден. Няколко други телесни тъкани съхраняват сложни въглехидрати, които не могат да се използват като източник на енергия за тялото.

Гликемичен индекс на въглехидрати

Гликемичният индекс на въглехидратите показва колко бързо консумацията им повишава нивата на кръвната захар. Диапазонът на стойностите е от 1 (най-бавна абсорбция) до 100 (бърз, чист глюкозен индекс). Въпреки това колко бързо нивата действително се покачват зависи от поетите храни.

Гликемичният индекс обикновено е по-нисък за сложните въглехидрати, отколкото за простите въглехидрати, но има изключения. Например фруктозата (захарта в плодовете) има малък ефект върху нивата на кръвната захар.

Гликемичният индекс се влияе от технологията на обработка и състава на храната:

• обработка: преработените, нарязани или фино смлени храни обикновено имат висок гликемичен индекс
• вид нишесте: различните видове нишесте се абсорбират по различен начин. Картофеното нишесте се усвоява и относително бързо се абсорбира в кръвта. Ечемикът се смила и абсорбира много по-бавно.
• Съдържание на фибри: Колкото повече фибри съдържа храната, толкова по-трудно се смила. В резултат на това захарта се абсорбира по-бавно в кръвта.
• зрялост на плодовете: узрели плодове, повече захар в тях и толкова по-висок е гликемичният им индекс
• съдържание на мазнини или киселини: съдържа повече мазнини или киселина храна, бавно се усвоява и бавно захарите се абсорбират в кръвта
• Готвене: Начинът на приготвяне на храната може да повлияе на това колко бързо се абсорбира в кръвта. Като цяло, готвенето или нарязването на храна повишава нейния гликемичен индекс, тъй като е по-лесна за смилане и усвояване след процеса на готвене.
• други фактори : Хранителните процеси на тялото варират от човек на човек, колко бързо въглехидратите се влияят от превръщането им в захар и усвояването. Важно е колко добре се сдъвква храната и колко бързо се поглъща.

Гликемичен индекс на някои храни

Гликемичният индекс е важен параметър, тъй като въглехидратите повишават кръвната захар, ако бързо (с висок гликемичен индекс) нивата на инсулин се повишават. Увеличаването на инсулина може да доведе до ниска кръвна захар (хипогликемия) и глад, което води до консумация на излишни калории и наддаване на тегло.

Въглехидратите с нисък гликемичен индекс не повишават много инсулиновите нива. В резултат на това хората се чувстват сити по-дълго след хранене. Консумацията на въглехидрати с нисък гликемичен индекс също води до по-здравословни нива на холестерола и намалява риска от затлъстяване и диабет при хора с диабет, риска от усложнения, дължащи се на диабета.

Въпреки връзката между храни с нисък гликемичен индекс и подобрено здраве, използването на индекса за избор на храни не води автоматично до здравословно хранене.

Например високият гликемичен индекс на картофения чипс и някои бонбони не е здравословен избор, но някои храни с висок гликемичен индекс съдържат ценни витамини и минерали.

Следователно гликемичният индекс трябва да се използва само като общо ръководство за избор на храни.

Гликемично натоварване на храните

Гликемичният индекс измерва колко бързо въглехидратите в храната се абсорбират в кръвта. Не включва количеството въглехидрати в храната, които са важни.

Гликемичният товар, сравнително нов термин, включва гликемичния индекс и количеството въглехидрати в храната.

Храни като моркови, банани, диня или пълнозърнест хляб може да имат висок гликемичен индекс, но са с относително ниско съдържание на въглехидрати и следователно имат нисък гликемичен товар на храните. Тези храни имат малък ефект върху нивата на кръвната захар.

Протеини в храните

Протеините са изградени от структура, наречена аминокиселини, и образуват сложни образувания. Тъй като протеините са сложни молекули, тялото отнема повече време, за да ги усвои. В резултат на това те са много по-бавен и продължителен източник на енергия за човешкото тяло от въглехидратите.

Има 20 аминокиселини. Човешкото тяло синтезира някои от компонентите в тялото, но не може да синтезира 9 аминокиселини – наречени есенциални аминокиселини. Те трябва да бъдат включени в диетата. Всеки се нуждае от 8 от тези аминокиселини: изолевцин, левцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Бебетата също се нуждаят от 9-та аминокиселина, хистидин.

Процентът протеин, който тялото може да използва, за да синтезира незаменими аминокиселини, варира. Тялото може да използва 100% от протеина в едно яйце и висок процент от млечните и месните протеини, но може да използва малко по-малко от половината протеин от повечето зеленчуци и зърнени храни.

Тялото на всеки бозайник се нуждае от протеин, за да поддържа и замества растежа на тъканите. Протеинът обикновено не се използва като източник на енергия за човешкото тяло. Въпреки това, ако тялото не получава достатъчно калории от други хранителни вещества или натрупани телесни мазнини, протеинът се използва за енергия. Ако има повече протеин от необходимото, тялото преобразува протеина и съхранява неговите компоненти като мазнини.

Живото тяло съдържа голямо количество протеин. Протеинът е основният градивен елемент в тялото и е основният компонент на повечето клетки. Например мускулите, съединителната тъкан и кожата са изградени от протеини.

Възрастните трябва да ядат около 60 грама протеин на ден (1,5 грама на килограм телесно тегло или 10-15% от общите калории).

Възрастните, които се опитват да изградят мускули, се нуждаят от малко повече. Децата също се нуждаят от повече протеини, докато растат.

мазнини

Мазнините са сложни молекули, съставени от мастни киселини и глицерол. Тялото се нуждае от мазнини за растеж и като източник на енергия за тялото. Мазнините се използват и за синтеза на хормони и други вещества, необходими за функционирането на тялото (например простагландини).

Мазнините са бавен източник на енергия, но най-енергийно ефективният вид храна. Всеки грам мазнина осигурява на тялото около 9 калории, повече от два пъти повече от доставените протеини или въглехидрати. Мазнините са ефективна форма на енергия и тялото съхранява излишната енергия като мазнини. Тялото съхранява излишната мазнина в областта на корема (оментална мазнина) и под кожата (подкожна мазнина), за да се използва, когато е необходима повече енергия. Тялото може също така да премахне излишната мазнина от кръвоносните съдове и органи, където тя може да блокира притока на кръв, и от увредените органи, което често причинява сериозни проблеми.

Мастна киселина

Когато тялото се нуждае от мастни киселини, то може да произведе (синтезира) някои от тях. Някои киселини, наречени есенциални мастни киселини, не могат да бъдат синтезирани и трябва да се консумират с храната.

Есенциалните мастни киселини съставляват около 7% от мазнините, консумирани при нормална диета и около 3% от общите калории (около 8 грама). Те включват линолова и линоленова киселини, които присъстват в някои растителни масла. Ейкозапентаеновата и докозахексаеновата киселина, които са основни мастни киселини за развитието на мозъка, могат да бъдат синтезирани от линолова киселина. Те обаче присъстват и в някои морски рибни продукти, които са по-ефективен източник.

Къде се намира мазнината?

Линоловата и арахидоновата киселина са омега-6 мастни киселини.

Линоленовата киселина, ейкозапентаеновата киселина и докозахексаеновата киселина са омега-3 мастни киселини.

Диета, богата на омега-3 мастни киселини, може да намали риска от атеросклероза (включително коронарна артериална болест). Езерната пъстърва и някои дълбоководни риби са с високо съдържание на омега-3 мастни киселини.

Трябва да консумирате достатъчно омега-6 мастни киселини

Видове мазнини

Има различни видове мазнини

• мононенаситени
• полиненаситени
• богат

Яденето на наситени мазнини повишава нивата на холестерола и риска от атеросклероза. Продуктите, получени от животни, обикновено съдържат наситени мазнини, които са склонни да бъдат твърди при стайна температура. Мазнините, получени от растения, обикновено съдържат мононенаситени или полиненаситени мастни киселини, които обикновено са течни при стайна температура. Изключение правят палмовото и кокосовото масло. Те съдържат повече наситени мазнини от другите растителни масла.

Трансмазнините (трансмастните киселини) са друга категория мазнини. Те са изкуствени и се образуват чрез добавяне на водородни атоми (хидрогениране) на мононенаситени или полиненаситени мастни киселини. Мазнините могат да бъдат напълно или частично хидрогенирани (наситени с водни атоми). Основният хранителен източник на трансмазнини са частично хидрогенираните растителни масла в търговски приготвените храни. Консумацията на трансмазнини може да повлияе отрицателно на нивата на холестерола в организма и може да допринесе за риска от атеросклероза.

Мазнини в диетата

• мазнините трябва да бъдат ограничени и да съставляват по-малко от 30% от общите дневни калории (или по-малко от 90 грама на ден)
• Наситените мазнини трябва да бъдат ограничени до 10%.

Когато приемът на мазнини се намали до 10% или по-малко от общите дневни калории, нивата на холестерола спадат драстично.

Въглехидратите, протеините и мазнините са основните източници на енергия, необходима за човешкия живот и тяхното качество е важно за здравето.

Основният източник на енергия за живите организми е енергията на слънчевата светлина. Фототрофите - растенията и фотосинтезиращите микроорганизми - директно използват светлинна енергия за синтеза на сложни органични вещества (мазнини, протеини, въглехидрати и др.), Които са вторични източници на енергия. Хетеротрофите, които включват животни, използват химическата енергия, освободена по време на окисляването на органични вещества, синтезирани от растенията.

Биоенергийните процеси могат да бъдат разделени на процеси на производство и натрупване на енергия и процеси, при които се извършва полезна работа поради натрупаната енергия (фиг. 1.1). Фотосинтезата е основният биоенергиен процес на Земята. Това е сложна многоетапна система от фотофизични, фотохимични и тъмни биохимични процеси, при които енергията на слънчевата светлина се трансформира в химични или електрохимични форми на енергия. В първия случай това е енергията, съдържаща се в сложните органични молекули, а във втория - енергията на протонния градиент върху мембраните, която също се превръща в химична форма. Във фотосинтезиращите организми квантите на слънчевата светлина се абсорбират от молекулите на хлорофила и прехвърлят техните електрони във възбудено състояние с повишена енергия. Благодарение на енергията на възбудените електрони в молекулите на хлорофила фотосинтетичната система на фототрофите от прости молекули въглероден диоксид и вода синтезира глюкоза и други органични молекули (аминокиселини, мастни киселини, нуклеотиди и др.), от които се образуват въглехидрати, протеини , мазнините впоследствие се изграждат в тялото и нуклеиновите киселини. Продуктът от тези реакции също е молекулярен кислород.

Общото уравнение на основните реакции на фотосинтезата:

6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 (глюкоза) + 6 O 2,

където hn -фотонна енергия.

Глобалната роля на фотосинтезата е изключително голяма. Мощността на слънчевата радиация е около 10 26 W. От него до повърхността на Земята достигат около 2 10 17 W, като от тази стойност приблизително 4 10 13 W се използват от фотосинтезиращите организми за синтеза на органични вещества (Самойлов, 2004). Тази енергия поддържа живота на Земята. Благодарение на него се синтезират около 7 510 10 тона биомаса годишно (по отношение на въглерод). В същото време около 4 10 10 тона въглерод се фиксират от фитопланктона в океана и 3 510 10 тона - от растенията и фотосинтезиращите микроорганизми на сушата.

Човечеството консумира продуктите на фотосинтезата под формата на храна, като яде органични вещества, произведени основно от растения или вторично произведени от животни, които се хранят с растения, и под формата на гориво, което се използва 90% от предварително съхранени продукти на фотосинтеза - нефт и въглища ( останалата част от енергията се осигурява от атомни и водноелектрически централи).

Извличането на енергия, натрупана от фототрофните организми и нейното последващо използване се извършва в процесите на хранене и дишане. При преминаване през храносмилателния тракт храната се раздробява, клетките се разрушават и биополимерите (протеини, нуклеинови киселини, мазнини и въглехидрати) се разграждат до нискомолекулни мономери (аминокиселини, нуклеотиди, мастни киселини и захари), които се абсорбират в кръвта в червата и се транспортира в цялото тяло. Клетките извличат от тях водородни атоми, носещи високоенергийни електрони, чиято енергия може частично да се съхранява под формата на молекули на аденозин трифосфат (АТФ). ATP е универсален източник на енергия, използва се като батерия, където и когато е необходима полезна работа.