تغذية

الطاقة الغذائية

المغذيات ووظائفها

يتكون كل غذاء من خليط من المواد تسمى NUTRIENTS ، والتي يمكن تصنيفها إلى:

  • المغذيات الكبرى (الجلوكيدات والدهون والبروتينات) ؛
  • المغذيات الدقيقة (الفيتامينات والمعادن) ؛
  • المياه.

في حين يتم قياس متطلبات المغذيات الكبيرة بالجرام ، يتم التعبير عن المغذيات الدقيقة بالميليغرام وفي بعض الحالات بالميكروجرام.

توفر لنا العناصر الغذائية:

  • الطاقة الكيميائية (الكربوهيدرات والدهون توفر للجسم الطاقة اللازمة لدعم وظائف الجسم المختلفة) ؛
  • الركائز البلاستيكية (البروتينات هي فئة من الجزيئات الأساسية لتوليف أنسجة جديدة أو لإصلاح الموجودة منها) ؛
  • الجزيئات التنظيمية (الفيتامينات والبروتينات والمعادن المختلفة تتدخل على مستويات مختلفة ، وتنظيم تطور تفاعلات الأيض التي لا تعد ولا تحصى) ؛
  • الماء (الماء).

الطاقة من الأطعمة

جسمنا لديه حاجة مستمرة من الطاقة الكيميائية ، والتي يتم الحصول عليها من خلال هدم المغذيات الكبيرة (الكربوهيدرات والدهون والبروتينات).

ما لا يقل عن نصف الطاقة المنطلقة من عملية الهدم هذه مشتتة كحرارة. تقوم الآلة البشرية بتدوير جزء من هذه الخسائر ، وتخصيصها لتنظيم درجة حرارة الجسم (الاستتباب الحراري).

لا يتم إطلاق الطاقة الموجودة في المغذيات الكبيرة دفعة واحدة ، ولكن بشكل تدريجي ، حيث أن التفاعلات الأيضية المختلفة تتبع بعضها البعض. في أي حال ، لا يمكن استخدام هذه الطاقة مباشرة من قبل الخلايا ولكن يجب أن تكون موجهة سابقا لتوليف ATP. يحتوي هذا الجزيء على شحنة طاقة عالية ، لأنه غير مستقر كيميائياً ، لذلك يمكن أن يتحول بسهولة إلى منتج ثانوي أكثر استقرارًا ، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة.

ينتج تحويل مول واحد من ATP في ADP 7.3 كيلو كالوري من الطاقة القابلة للاستخدام بسهولة

لأن الطاقة المقدمة من ATP تدعم جميع أشكال العمل البيولوجي ، بل هي عملة الطاقة لخلينا. على الرغم من أهمية هذا الجزيء ، فإن الكائن الحي لا يمتلك مخزونات كبيرة من ATP. حوالي 80-100 جرام من ATP محشورة في جسم الإنسان ، قادرة على تلبية متطلبات الطاقة لبضع ثوان فقط.

لهذا السبب ، من أجل الحفاظ على مستويات طاقة ثابتة ، يجب أن يتم إنتاج الجزيء ATP بشكل مستمر من خلال الهدنة المؤكسدة للمغذيات.

وحدة قياس الطاقة

والسعرات الحرارية هي وحدة القياس المستخدمة للتعبير عن محتوى الطاقة الكيميائية للغذاء ونفقات الطاقة للكائن الحي في مختلف العمليات الوظيفية.

السعرات الحرارية هي كمية الحرارة المطلوبة لرفع درجة حرارة 1 غرام من الماء بمقدار 1 درجة مئوية ، مما يجعلها من 14.5 إلى 15.5 درجة مئوية

في الواقع ، إنها معلمة أصغر من أن تعبر عن الحركات النشطة للكائن الحي. لهذا السبب يتم استخدامه بحجم أكبر ألف مرة ، يسمى سعرات حرارية (Kcal)

لا تشير Kcals إلى مصدر الغذاء. على سبيل المثال ، يجلب شريط الشوكولاتة السعرات الحرارية نفسها إلى حد ما مثل طبق من المعكرونة المخبوزة. وعلى الرغم من كمية الطاقة ، فإن كلاهما يغير العديد من العوامل ، بما في ذلك وزن الطعام (أقل للشيكولاتة) ومصير العناصر الغذائية الفردية.

في الواقع ، فإن الكائن الحي يستخدم المواد المغذية بشكل مختلف ، وتوجيهها نحو مسارات التمثيل الغذائي المختلفة اعتمادا على ما إذا كانت الكربوهيدرات والبروتينات أو الدهون.

يمكن أيضا التعبير عن الطاقة التي يوفرها الغذاء في كيلوجول:

  • يتوافق chilojoule (KJ) ، المستخدم في البلدان الأنجلوسكسونية ، مع الطاقة اللازمة لتحريك كتلة 1 كجم في ثانية واحدة.
  • واحد كيلوول يساوي 4،186 كيلوجول (1 سعرة حرارية = 4،186 كيلوجول)

لحساب توازن الطاقة في الكائن الحي ، من الضروري تقييم الطاقة المأخوذة مع الطعام (مدخلات الطاقة) ونفقات الطاقة في شكل العمل البيولوجي والحرارة الصادرة إلى البيئة (مخرجات الطاقة).

تابع: احتياجات الطاقة ومعدل الأيض القاعدي »