Innehåll
Vi får energi från maten vi äter, som mäts i kalorier. Denna energi, enligt termodynamikens andra lag, kommer att omvandlas till en annan form efter att vi har förbrukat den. En typisk daglig diet består av livsmedel från de tre huvudkategorierna, nämligen kolhydrater, proteiner, fetter och oljor. En gång i kroppen används dessa livsmedel för att komponera kroppen, metaboliseras för att ge energi eller lagras för att producera energi som ska användas i framtiden. Några av de kemiska reaktionerna som sker i cellerna är effektiva för att generera energi, andra inte. Människokroppen följer termodynamiska principer beroende på de mest effektiva reaktionerna för lagring och produktion av energi.
Potential
Varje mat som konsumeras kan ge en potentiell mängd energi: kolhydrater ger fyra kalorier per gram; fetter, nio kalorier; proteiner, fyra kalorier per gram. Energin i maten vi konsumerar är till största delen kemisk energi och potentiell energi. En genomsnittlig diet bör bestå av två tusen kalorier om dagen, men en person kan sluta konsumera cirka tre tusen kalorier om dagen, vilket är mycket potentiell energi.
Effekter
Kroppen ackumulerar sin energi i de enklaste molekylerna, härledda från den konsumerade maten. Kolhydrater bryts ner i sina enklaste former, glukos, som släpps ut i blodomloppet för att omedelbart omvandlas till energi i cellerna där det behövs. Detta händer genom en flerstegsprocess, känd som glykogenes. Den extra glukos som inte behövs omvandlas till glykogen och lagras i levern och muskelvävnaden. När blodglukos sjunker under idealnivåer - som använt - omvandlar levern glykogen tillbaka till glukos och släpper ut det i blodomloppet.
Överväganden
I fastningssituationer, när all tillgänglig glukos redan har använts, söker kroppen alternativa energikällor, såsom protein, fetter och oljor. Protein, när det intagits, bryts ner i dess enklaste komponenter: aminosyror. Dessa används främst för att bygga muskler, men under en energikris genomgår aminosyror glukoneogenes, vilket omvandlar kolhydratskelettet av aminosyror till ett substrat som kan användas vid glykogenes. Fettet genomgår en liknande reaktion, omvandlas till triglycerider som genomgår lipolys för att bilda glycerol, som i sin tur kan omvandlas för användning vid glykolys.
Menande
Den mest effektiva kemiska reaktionen för energiproduktion är glykolys, vilket är viktigt eftersom det resulterar i bildandet av adenosintrifosfat (ATP). Detta ämne är allmänt känt som ”energivaluta” för människokroppen. ATP innehåller en energirik fosfatlegering som, när den går sönder, frigör energi för alla ändamål som kroppen behöver. Efter att ATP förlorat fosfat kallas det adenosindifosfat (ADP) och detta ADP går in i den kemiska reaktionen av glykolys igen, där den får en annan energirik fosfatbindning som omvandlar den tillbaka till ATP. Aktiva celler, som muskelceller, innehåller vanligtvis höga nivåer av ATP.
Varning
Flera sjukdomar har kopplats till överskott av glykogen som lagrats i celler. Detta tillstånd orsakas vanligtvis av en genetisk defekt. Sjukdomar kännetecknas av brist på viktiga enzymer som krävs för att omvandla glykogen till glukos. Ett vanligt symptom på dessa störningar är lågt blodsocker. När överskott av glukos finns i muskelcellerna känner patienten muskelsvaghet och oförmåga att träna.
