Metabolismus

– přeměna látek a energií, v organismu neustálá výměna hmoty, zachována dynamická rovnováha
1. složka- Anabolismus A
– asimilační děj, syntetický děj
z jednoduchých látek® +E ® látky složité
proteosyntéza: aminokyseliny® +E® bílkoviny ; stavební látky, enzymy, hormony, protilátky, zásobní látky…

2. složka- Katabolismus K
– disimilační děj, rozkladný děj
ze složitých látek® látky jednoduché + E
dýchání: C H O + 6O ® 6CO + 6H O + E energie se ukládí do vazeb- makroergní fosfátové vazby ATP

Průběh života: v mládí A> K
v dospělosti A= K
ve stáří A< K Látkový metabolismus
– řada biochemických reakcí, které jsou katalyzovány enzymy; ENZYM = KOENZYM(nebílkovinná složka) + APOENZYM( bílkovina)

Metabolismus sacharidů
– sacharidy- zdroj energie; glukóza- pohotový zdroj energie; glykogen- zásobní látka
– stálá hladina glukózy v krvi- glykémie: 1g/ 1litr
zdroje- z potravy( ze střeva); z jater z glykogenu, z přeměny jiných živin

Štěpení sacharidů
glykogen®glukóza® kys. pyrrohroznová®nedostatek kyslíku®kys. mléčnáÞanaerobně(v cytoplazmě,2ATP)

kys. pyrrohroznová® dostatek kyslíku® acetylkoenzym A®Krebsův cyklus a dých. řetězec® CO2 + H2 O
( v mitochondriích, 36 ATP)
Syntéza sacharidů
– glukóza vzniká přeměnou z jiných monosacharidů nebo glukoneogenezí z aminokyselin a lipidů
– glykogen vzniká z přeměny nadbytečné glukózy a ukládá se v jaterních buňkách a kosterním svalstvu

Metabolismus lipidů
– estery vyšších mastných kyselin s glycerolem
– základní stavební jednotky buň. membrán(fosfolipidy)vydatný zdroj E, zásobní látka v buňkách tukové tkáně
– množství tuku obsažené v krevní plazmě: 150mg/ 1litr
– zdroje- potrava: živoč. tuky, rostlinné oleje

Štěpení lipidů
triacylglyceroly® štěpí se ®glycerol a vyšší mastné kyseliny
glycerol® vstupuje do metabolismu sacharidů( anaerobní glykolýza)
vyšší mastné kyseliny® b- oxidací po částech začleněny® do Krebsova cyklu a dýchacího řetězce

Syntéza lipidů
– VMK- z acetylkoenzymu A, sacharidů a z některých aminokyselin
– triacylglyceroly- hlavně v tukové tkáni z glycerolu a VMK

Metabolismus proteinů( bílkovin)
– složené z 20 druhů aminokyselin
dělení: esenciální- nepostradatelné- tělo si je nedokáže syntetizovat, příjem potravou( valin, leucin)
neesenciální- postradatelné- tělo si je dokáže syntetizovat z karboxylových kyselin( glycin, alanin)
– zdroje AK v krvi: z bílkovin potravy, přeměnou jiných živin( z jater), při obměně bílkovin z jiných tkání
potrava: maso- živoč. tkáně, mléko, vejce, ryby; rostliny- luštěniny, obilí, mouka denní potřeba- 1g/ 1kg

Štěpení proteinů
proteiny®se štěpí ®aminokyseliny®deaminace( -NH2 )® toxický NH3® v játrech- ornitinový cyklus®®®
® přeměněn na močovinu®zanešena krví do ledvin, vyloučena močí
uhlíkaté zbytky® začleněny do Krebsova cyklu a dých. řetězce® dekarboxylovány a dehydrogenovány

Syntéza proteinů
esenciální( nepostradatelné)- přijaté z potravy 1/2
neesenciální( postradatelné)- org. je dokáže vytvořit deaminací karboxylových kyselin
– proteosyntéza- na ribozomech v ER
( vytvořit tělu vlastní bílkoviny z AK podle gen. informace v DNA)

Metabolismus vody a min. látek
Voda
– tvoří asi 60% tělesné hmotnosti, denní potřeba 2- 3 litry
– příjem: 1,5 l a více pitím, z „tuhé potravy“, z metabolismu
– výdej: 1-1,5 l močí, dýcháním, stolicí, kůží- pocením
Minerální látky
– nedisociované- nevytváří ionty( Ca v kostech)
– disociované( Na , K , Cl , HCO3 …)
Metabolismus- spojitost všech metabolických procesů, vzájemná přeměna živin( cukry tuky,bílkoviny)
Krebsův cyklus-aerobní štěpení všech živin
Acetylkoenzym A( AcCoA)- vznik: štěpením sacharidů, lipidů, bílkovin
– možnost z něho syntetizovat jiné cukry, tuky, bílkoviny, NK…
– může být úplně zoxidován v Krebsově cyklu a dých. řetězci
Energetický metabolismus
– lidské tělo- heterotrofní organismus- přijímá hotové OL, z jejich chem. vazeb uvolňuje E
aerobní uvolňování E- biologické oxidace- pomalé, stupňovité, za nízké teploty( 36,7°C)
– část E se ukládá do ATP, většina se přemění v teplo
exergonické děje- E se uvolňuje( katabolismus) endergonické děje- E se dodává( anabolismus)
Oxidativní fosforylace
ADP + P® fosforylace® ATP + voda ATP® defosforylace® ADP +P P@ 50 kJ/ ml

Zdroje a zásoby E
ATP- bezprostřední zdroj; glukóza, mastné kyseliny- pohotový zdroj; glykogen, tuky- zásoby

Spalné teplo živin- množství tepla uvolněné spálením 1g látky
1g sacharidu- 17 kJ 1g lipidu- 39 kJ 1g proteinu- 17 kJ( 23 kJ)

Výdej E z fyziologického hlediska
– bazální metabolismus- hodnota E potřebná k zajištění základních funkcí 5400- 8400 kJ/den
– celkový metabolismus- hodnota E potřebná k zajištění bazálního metabolismu a konkrétní denní činnosti
lehce pracující- do 11 500 kJ středně pracující-11 500- 14 500 kJ těžce pracující- nad 14 500 kJ
spotřeba E závisí na věku, pohlaví, těhotenství, rekonvalescenci…

Řízení metabolismu-souvisí s udržováním homeostázy,dynamické-stále se mění(podle teploty,činnosti,podnětů)
Hormonální řízení- tyroxin ze štítné žlázy( pro intenzitu oxidace živin)
inzulin, glukagon z pankreasu, adrenalin z dřeně nadledvin( pohotové zásahy do využití živin)
mineralokortikoidy z kůry nadledvin( koncentrace iontů a množství vody)
Nervové řízení- působí přímo, řídí i sekreci hormonů
– v části mezimozku( hypotalamu)- centrum sytosti® pokud není drážděno( konc. glukózy, teplotou…)®®
® aktivuje sousední centrum hladu
molekulární represe( nahromadění určitého metabolitu brzdí jeho další tvorbu)…

Výživa
– základní význam pro zdravý vývoj člověka
– zajišťována potravou- kvantita- přiměřené množství potravy, které má pokrýt ener,. potřebu org., výdej a příjem E má být v rovnováze
– kvalita- zastoupení jednotlivých složek vzhledem k potřebám
skladba potravy: živiny( cukry, tuky, bílkoviny), esenciální látky( vitaminy, min. látky, MK, AK), voda, hrubá vláknina( nestravitelné látky)

bílkoviny- fce: stavební, zdroj E, biol. význam; kryjí 12% ener. potřeby; dusíkatá bilance- poměr přij. a vyd. N
lipidy- zdroj E, zásobní látky, stavební fce, vstřebávání lipofilních vitaminů ; denní potřeba 30- 35% potravy
cukry- zdroj E, zásobní látky( glykogen), denní potřeba 50-60%, neobsahují esenciální látky

Vitaminy- nezbytné,součástí enzymů, živoč. ani člověk si je nedokáže vytvořit, denní potřeba nepatrná
Rozdělení: hydrofilní- rozpustné ve vodě- C, skupina B, H
lipofilní- rozpustné v tucích- A, D, E, K
Poruchy
Avitaminóza- úplný nedostatek vitaminu( např. vit C- kurděje; B – beri beri)
Hypovitaminóza- relativní nedostatek
Hypervitaminóza- nadbytek- jen u lipofilních vitaminů