Обмін речовин

Обмін речовин в організмі пов’язаний з перетворенням поживних речовин їжі на складні складові частини клітини. У кожній клітині тіла молекули постійно обновлюються: одні повністю руйнуються, і на зміну їм синтезуються нові, інші перебудовуються тільки частково. При цьому частина речовин стає непридатною для подальшого використання й повинна виводитися з організму.
Обмін речовин і обмін енергії — це два боки єдиного процесу. Обмін речовин складається з двох різноспрямованих наборів реакцій: асиміляції і дисиміляції. У ході асимі­ляції (пластич­ного об­міну) з відносно простих молекул будуються складні органічні компоненти клітини. Це реакції синтезу, які майже завжди супроводжуються витратами енергії.
У ході процесу дисиміляції (енергетичного обміну) відбувається руйнування великих органічних молекул, що потрапляють в організм з їжею, до простих клітинних компонентів. Це реакції розпаду, які супроводжуються виділенням енергії. Енергія використовується організмом для підтримки росту, розвитку, розмноження, а також перетворюється на інші форми — механічну, електричну та теплову.
Обмін білків. Білки їжі під дією ферментів шлункового, підшлункового і кишкового соків розщеплюються на амінокислоти, які в тонкому кишечнику всмоктуються в кров, яка доставляє їх до всіх клітин тіла. Одночасно з цим частина білків, які входять до складу клітин і тканин, і амінокислоти, не використані для синтезу білків, піддаються розпаду із звільненням 17,6 кДж енергії на 1 г речовини. Кінцеві продукти розпаду білків — вода, вуглекислий газ, аміак, сечова кислота та ін. Вуглекислий газ видаляється з організму через легені, вода — через нирки, легені та шкіру.
Білки в організмі практично ніколи не відкладаються в запас. У дорослої людини загальна кількість білків постійна, оскільки їх синтезується рівно стільки, скільки піддається розпаду. У разі недостатньої кількості білків у їжі розвивається білкове голодування, небезпечне для організму. При надмірному надхо­дженні білків в організм вони перетворюються на жири і глікоген.
Обмін вуглеводів. У травному тракті на вуглеводи їжі (глікоген, крохмаль) впливають ферменти слини, підшлункового та кишкового соків, унаслідок чого вони розщеплюються до глюкози. Глю­коза всмоктується в тонкому кишечнику в кров, що доставляє її до органів, зокрема до печінки. У печінці надлишок глюкози відкладається у вигляді нерозчинного у воді глікогену. Вуглеводи — головне джерело енергії в організмі. При розщепленні 1 г вуглеводів звільняється 17,6 кДж енергії. У разі надмірного надходження в організм вони перетворюються на жири, що відкладаються про запас, а в разі їх недостатньої кількості в їжі можуть утворюватися з білків і жирів.
Обмін жирів. Жири їжі під дією ферментів підшлункового та кишкового соків (за участю жовчі) розщеплюються на складові — гліцерол і жирні кислоти. З гліцеролу та жирних кислот в епітеліальних клітинах ворсинок тонкого кишечника синтезується жир, властивий організму людини. Надмірна кількість відкладається в підшкірній жировій клітковині та між внутрішніми органами. Жири — поживні речовини, що містять найбільший запас енергії. При розпаді 1 г жиру виділяється 38,9 кДж енергії. Основним джерелом енергії для організму є вуглеводи, а не жири. Добова потреба в жирах у середньому складає 100 г.
Обмін води та мінеральних солей. Окрім органічних сполук людині необхідна вода та мінеральні солі. Ці речовини не є джерелами енергії, але без них обмін речовин відбуватися не може. Вода складає 2/3 маси тіла людини і входить до складу її клітин, міжклітинної та тканинної рідини, плазми й лімфи. У клітинах вона хімічно пов’язана з білками, жирами й вуглеводами. Вода виконує такі функції: служить середовищем, у якому проходять хімічні реакції; бере участь у хімічних реакціях (гідролізу, гідратації, окиснення); необхідна для формування секретів і екскретів (виділень — поту, сечі); бере участь у підтримці біологічних констант (температури — за рахунок високої теплоємності та теплопровідності, осмотичного тиску, рН); зменшує тертя між дотичними поверхнями (суглобами, внутрішніми органами).
Мінеральні речовини надходять в організм з їжею, відкладаються у вигляді солей і входять до складу складних органічних сполук. У найбільших кількостях в організмі містяться Кальцій і Фосфор, у менших — Ферум, Іод, Цинк. Мінеральні солі виводяться з організму з сечею, калом і потом. Добова потреба людини в різних солях невелика й повністю забезпечується за рахунок різноманітної їжі.
Основні функції мінеральних речовин: структурна — входять до складу клітин і тканин; регуляторна — входять до складу гормонів, білків, регулюють активність ферментів; інші функції — кровотворна, клітинного дихання, забезпечення біоелектричних процесів.