32
METABOLIZAM HRANLJIVIH MATERIJA Svetlana Stanišić

METABOLIZAM HRANLJIVIH MATERIJA

Embed Size (px)

Citation preview

METABOLIZAM HRANLJIVIH MATERIJA

Svetlana Stanišić

OSNOVNI POJMOVI

Metabolizam predstavlja skup svih hemijskih reakcija koje se odvijaju u ljudskom organizmu i u odnosu na smer reakcija obuhvata :

REAKCIJE KATABOLIZMA koje predstavljaju reakcije razgradnje

REAKCIJE ANABOLIZMA koje predstavljaju reakcije sinteze.

ENERGETSKI METABOLIZAM je skup reakcija u kojima se oslobađa ili troši energija iz unetih hranljivih materija.

69. Metabolizam je skup svih hemijskih reakcija:a. koje se odvijaju u organizmub. kojima se sintetišu organski molekulic. kojima se razgrađuju organski molekulid. kojima se dobija energija iz hranljivih materija 70. Anabolizam je skup svih hemijskih reakcija:a. koje se odvijaju u organizmub. kojima se sintetišu organski molekulic. kojima se razgrađuju organski molekulid. kojima se dobija energija iz hranljivih materija

71. Katabolizam je skup svih hemijskih reakcija:a. koje se odvijaju u organizmub. kojima se sintetišu organski molekulic. kojima se razgrađuju organski molekulid. kojima se dobija energija iz hranljivih materija 72. Energetski metabolizam je skup svih hemijskih reakcija:a. koje se odvijaju u organizmub. kojima se sintetišu organski molekulic. kojima se razgrađuju organski molekulid. kojima se dobija energija iz hranljivih materija

METABOLIZAM UGLJENIH HIDRATA

Monosaharid glukoza ima centralno mesto u metabolizmu ugljenih hidrata i dobija se : Unosom glukoze putem ishrane Konverzijom drugih monosaharida, unetih

ishranom Glikogenolizom, iz depoa glikogena u jetri i

mišićima Glikoneogenezom, iz glikogenih aminokiselina,

glicerola ili produkata razlaganja UH, mlečne kiseline i piruvata.

74. Centralno mesto u metabolizmu ugljenih hidrata ima monosaharid:a. glukozab. fruktozac. galaktozad. riboza 75. Najvažnija uloga glukoze u organizmu je:a. strukturalnab. regulatornac. energetskad. anabolička

76. Mišićna aktivnost:a. povećava ulazak glukoze u mišićne ćelijeb. povećava izlazak glukoze iz mišićne ćelijec. smanjuje ulazak glukoze u mišićne ćelijed. smanjuje izlazak glukoze iz mišićne ćelije 77. Ukoliko u ćeliji postoje potrebe za energijom glukoza ulazi u proces:a. glikolizeb. glikogenezec. glikogenolized. glikoneogeneze

Kako se zove zaliha glukoze u organizmu?Glikogen se u organizmu taloži u : JETRI i predstavlja 5-8 % mase organa MIŠIĆIMA i predstavlja 1-3 % mase mišićnih ćelija.

Rastvarač teži da razblaži koncentrovan rastvor.

Podsećanje na pojam osmotski pritisak

DOBIJANJE ENERGIJE IZ GLUKOZEGlukoza u katalitičkim

reakcijama GLIKOLIZE doprinosi oslobađanju energije :

Bez prisustva kiseonika, i sa malom produkcijom energije –

anaerobna glikoliza Sa prisustvom kiseonika, i

malom produkcijom energije –

ciklus limunske kiseline ili Krebsov ciklus, fosfoglukonatni put

Sa prisustvom kiseonika, i velikom produkcijom energije –

oksidativna fosforilacija

Energija se akumulira u obliku veza, koje su bogate energijom, sadržanih u jedinjenjima, ATP ili adenozin-trifosfatu, i manje kreatin fosfatu.

Koncentracija glukoze u krvi reguliše se hormonima i kod zdravog čoveka iznosi

mmol/l .

SMANJENJE KONCENTRACIJE GLUKOZE U KRVI

INSULIN, poreklom od beta ćelija Langerhansovih ostrvaca dovodi do smanjenja glukoze u krvi :

glikogenezom tj. stvaranjem glikogena

deponovanjem glukoze u obliku masti

povećanim ulaskom glukoze u ćelije.*

*Jedino ćelije jetre i moždane ćelije su propustljive za glukozu bez uticaja insulina

POVEĆANJE GLUKOZE U KRVI

GLUKAGON, hormon pankreasa, povećava razgradnju glikogena u jetri

SOMATOSTATIN, hormon hipotalamusa i pankreasa, smanjuje efekat insulina

STEROIDNI HORMONI, iz kore nadbubrega, stimulišu konverziju masti i proteina u glukozu

ADRENALIN, hormon nadbubrega, povećava razgradnju glikogena u jetri

HORMON RASTA, poreklom iz hipofize, smanjuje efekte insulina

ADRENOKORTIKOTROPNI HORMON, iz hipofize, stimuliše sekreciju nadbubrega

HORMONI ŠTITNE ŽLEZDE.

DOBIJANJE ENERGIJE IZ GLUKOZE

GLIKOLIZA je reakcija koja se odvija u anaerobnom uslovima i čiji je krajnji rezultat :

2 molekula ATP + 2 molekula pirogrožđane kiseline (piruvata) + 4 H+ jona (ulaze u lanac prenosa elektrona) + CO2

Pošto pirogrožđana kiselina pređe u mitohondrije, sa CoA započinje CIKLUS LIMUNSKIH KISELINA ili KREBSOV CIKLUS čiji je krajnji rezultat:

2 molekula ATP

METABOLIČKI PUTEVI HRANLJIVIH MATERIJA U ORGANIZMU

Na slici vidimo kako se i na kojim mestima u jedan kompleksan metabolički proces uključuju:•Glukoza, •Glicerol i masne kiseline,•Razne aminokiseline.

CIKLUS LIMUNSKE KISELINE

Acetil CoA sa oksaloacetatnim molekulom (4C atoma) učestvuje u građenju molekula limunske kiseline, koji dalje nastavlja svoj put u ciklusu.

U toku svakog ciklusa oslobađa se energija u vidu jedinjenja (NADH+H+, FADH2) koji ulaze u lanac prenosa elektrona ili oksidativne fosforilacije.

Dakle: Glikolizom u citoplazmi nastaje piruvat Koji se prenosi u mitohondrije, uz

oslobađanje CO2 i vezivanje CoA Ciklus limunske kiseline u mitohondrijama

ima za rezultat jedinjenja,(NADH+H+, FADH2), koja

Ulaze u proces oksidativne fosforilacije (lanca transporta elektrona). ENERGETSKI BILANS:

Glikoliza i ciklus limunskih kiselina obezbeđuju:4 molekula ATP,

Oksidativna fosforilacija obezbeđuje:34 molekula ATP.

PROCES OKSIDATIVNE FOSFORILACIJE

FAD, flavin adenin dinukleotid, jedinjenje koje prima i otpušta elektrone i vodonikove jone, nastalo od vitamina riboflavina

NAD, nikotinamid adenin dinukleotid, jedinjenje koje prima i otpušta elektrone i vodonikove jone, nastalo od vitamina niacina.

OKSIDATIVNA FOSFORILACIJA je proces u kome se energija od oksidacije NADH+H+ i FADH2 skladišti u obliku ATP molekula.

Pri vraćanju u NAD i FAD oblik, ovi molekuli preko niza elektronskih prenosnika predaju elektrone i vodonikove jone kiseoniku, pri čemu se oslobađa energija, i kao krajnji produkt formira voda.

ANAEROBNI USLOVI OSLOBAĐANJA ENERGIJE

Eritrociti ne poseduju mitohondrije.

Zbog toga piruvat nastao u procesu glikolize sa NADH+H+ (koji bi trebao da uđe u proces oksidativne fosforilacije) daje mlečnu kiselinu, koja se metaboliše u jetri.

79. Karakteristike glikolize su:a. brz proces, može se odvijati bez prisustva kiseonika, mali energetski prinosb. brz proces, može se odvijati bez prisustva kiseonika, veliki energetski prinosc. spor proces, odvija se u prisustvu kiseonikad. alternativni put za dobijanje energije, sinteza NADPH 80. Karakteristike Krebsovog ciklusa su:a. brz proces, može se odvijati bez prisustva kiseonika, mali energetski prinosb. brz proces, može se odvijati bez prisustva kiseonika, veliki energetski prinosc. spor proces, odvija se u prisustvu kiseonikad. alternativni put za dobijanje energije, sinteza NADPH

81. Karakteristike pentozo-fosfatnog puta su:a. brz proces, može se odvijati bez prisustva kiseonika, mali energetski prinosb. brz proces, može se odvijati bez prisustva kiseonika, veliki energetski prinosc. spor proces, odvija se u prisustvu kiseonikad. alternativni put za dobijanje energije, sinteza NADPH 82. Neto energetski efekat glikolize je:a. 2 ATP po molekulu glukozeb. 12 ATP po molekulu glukozec. 24 ATP po molekulu glukozed. 38 ATP po molekulu glukoze

83. Razgradnjom molekula glukoze u aerobnim uslovima se dobija:a. 2 ATP po molekulu glukozeb. 12 ATP po molekulu glukozec. 24 ATP po molekulu glukozed. 38 ATP po molekulu glukoze 84. U anaerobnim uslovima piruvat se:a. transportuje u mitohondrije i pretvara u laktatb. pretvara u laktat i izlazi iz ćelijec. transportuje u mitohondrije i pretvara u acetil-koenzim Ad. pretvara u acetil-koenzim A i izlazi iz ćelije

85. Najveći deo energije koja se dobija razgradnjom glukoze nastaje tokom:a. glikolizeb. Krebsovog ciklusac. oksidativne fosforilacijed. glikogenolize

METABOLIZAM MASTI

Masti koje cirkulišu u krvi su poreklom :

Iz hrane, tek resorbovane iz creva Iz masnog tkiva, regrutovane zbog

energetskih potreba organizma Iz viška ugljenih hidrata ili proteina,

na putu da se deponuju u masno tkivo.

RAZLAGANJE MASTI - LIPOLIZAEnergija iz masti se dobija razlaganjem uz

pomoć lipaze na masne kiseline i glicerol, koji se na različitim mestima uključuju u ciklus razlaganja glukoze.

Molekul 16 C masne kiseline daje 104 molekula ATP.

MASNE KISELINE ulaze u proces beta oksidacije, u kojoj se lanci masnih kiselina prekidaju na pretposlednjem C atomu (beta atom) i nastaju sekvestri koji se uključuju u ciklus limunske kiseline vezivanjem CoA.

Acetil CoA, tako nastao prelazi u ciklus limunske kiseline, samo ako ima dovoljno oksalacetata, koji je ugljenohidratnog ili proteinskog porekla.

Ketonska tela predstavljaju grupu srodnih hemijskih vrsta nastalih od acetil CoA, kada nema dovoljno oksalacetata da se nastavi ciklus limunskih kiselina.

Ona nastaju kada je nepotpuno razgrađivanje masti uzrokovano nedostatkom glukoze, kod dijabetičara ili izgladnjivanja.

Posledice: Povećan aciditet krvi Acetonski zadah Izbacivanje elektrolita (Na, K)U pokušaju da razgradi masne

zalihe do kraja, organizam počinje da koristi proteine kao izvor oksalacetata i nakon 50-70 dana, i 50% razgrađenih telesnih proteina nastupa smrt.

METABOLIZAM PROTEINA

Pri razlaganju proteina stvaraju se aminokiseline :

Od kojih nastaju novi proteini Koje se dalje razlažu za

energetske potrebe organizma Koje mogu dati glukozu u

procesu glikoneogeneze.

DEAMINACIJA

Deaminacija predstavlja proces pri kome se uklanja amino grupa sa aminokiseline, a preostali ugljovodonični skelet se uključuje u ciklus limunske kiseline na različitim mestima.

Deaminacija se vrši za najveći broj aminokiselina u jetri, a za neke razgranate u mišićima (leucin, izoleucin i valin).

Organizam može stvoriti od aminokiselina lipide, glukozu i druge aminokiseline .

Organizam ne može stvoriti od lipida glukozu ni aminokiseline.

Organizam ne može stvoriti od glukoze aminokiseline, ali može lipide, iako je energetski bilans nepovoljan.

ALTERNATIVNA ISHRANA

Alternativna ishrana je povezana sa tradicijom i raznim uverenjima, a ređe je zasnovana na naučnim činjenicama. Danas najpoznatiji načini alternativne ishrane su :

VEGETARIJANSTVO MAKROBIOTIKA ISHRANA PO HEJU.

VEGETARIJANSTVO

Motivi su različiti, od verskih, moralnih, filozofskih...Podsticaj razvoju vegetarijanstva su dale knjige i kuvari,

rasprostranjenost produkata na bazi soje, dostupnost vegetarijanske ishrane u uslužnim objektima.

U VI veku pne Pitagora daje prednost ishrani bez mesa, smatrajući da ona doprinosi napretku razvoja tela i duha.

Vegetarijanstvo je u porastu, posle Drugog svetskog rata sa 0.2 % na 5-7 % stanovništva Evrope. U SAD od 40 odraslih 1 je vegetarijanac, a u Kanadi je odnos 1:25.

RAZLIČITI OBLICI VEGETARIJANSTVA

Ovolaktovegetarijanci – jedu jaja, i mlečne proizvode, ne jedu meso zaklanih životinja

Poluvegetarijanci – jedu mlečne proizvode, jaja, živinsko meso i ribu Laktovegetarijanci – jedu mlečne proizvode i piju mleko Pešovegetarijanci – jedu mlečne proizvode, jaja i ribu Ovovegetarijanci – jedu samo jaja od životinjskih namirnica Frutani – jedu samo namirnice biljnog porekla, ali posebnu prednost

imaju voće i med Vegani – jedu samo namirnice biljnog porekla.

MOGUĆE POSLEDICE VEGETARIJANSKE ISHRANE

Nedostatak gvožđa i povećana resorpcija teških metala (riba)

Ovovegetarijanci i vegani moraju obratiti pažnju na unos vitamina D, Ca, riboflavina, Fe, vitamina B12, Zn

Vegani naročito treba da obrate pažnju na unos kvalitetnih proteina.

Da bi se povećala resorpcija gvožđa predlaže se unos vitamina C, za riboflavin unos pivskog kvasca, a za proteinski unos potrebno je jesti mahunarke, semenje.

Naročito štetna ovakva ishrana može biti za decu u razvoju :

Vegetarijanska hrana je bogata biljnim vlaknima, što daje voluminoznost crevnom sadržaju, koji je proporcionalno siromašan nutricijensima,

Vegetarijanska hrana je nisko kalorična.

Ipak, utvrđeno je da je manja učestalost oboljenja srca i krvnih sudova kod ljudi koji koriste vegetarijansku ishranu.

MAKROBIOTIKA

Makrobiotička zen ishrana sastavljena je od 10 stepeni, od kojih je prvih par medicinski prihvatljivo.

Meso, mleko, jaja i crvena riba se ne koriste,

Povećan je unos semenki, integralnog pirinča, pasulja, pšenice, ovsa i vode, što je 50% energetskog unosa,

Supe i čorbe, i povrće čine 35 % energetskog unosa,

Pored ovog i kafa od žitarica ili maslačka, alge, čajevi, deserti od voća.

POVIŠEN UNOS PROTEINA

Previše proteina uglavnom podrazumeva ishranu bogatu mesom, zbog čega se manje unosi biljnih vlakana, vitamina, minerala (Mg) i fitohemikalija.

Meso je bogato holesterolom i zasićenim masnim kiselinama (gojenje, ateroskleroza).

Visokoproteinska dijeta opterećuje bubrege, preko kojih se azot, iz belančevina, dobijen deaminacijom, izbacuje u obliku uree.

Naročito štetni mogu biti suplementi koji sadrže veliku količinu aminokiselina i izazivaju disbalans u njihovoj apsorpciji, jer se hemijski slične aminokiseline takmiče za apsorpciju u crevima, usled čega neke esencijalne belančevine mogu ostati neapsorbovane.

Savet sportistima: koristiti 60-65% energije iz ugljenih hidrata, ili 1-1,5 g /kg dnevno proteina.

HVALA NA PAŽNJI!!!