Táplálkozás és energiatermelés Határtalan biológia

Az alapvető tápanyagok azok, amelyeket az állat anyagcseréje nem hozhat létre, és amelyeket az étrendből kell beszerezni.

Tanulási célok

Írja le a sejtszintű működéshez szükséges alapvető tápanyagokat, amelyeket az állati test nem tud szintetizálni

Key Takeaways

Főbb pontok

Az állati étrendnek kiegyensúlyozottnak kell lennie az összes szükséges vitamin és ásványi anyag beszerzésének biztosítása érdekében.
A vitaminok fontosak a testi egészség megőrzésében, a csontok erősségében és a sötétben való látásban.
A vízben oldódó vitaminokat a szervezet nem tárolja, és rendszeresebben kell fogyasztaniuk, mint a testszövetekben felhalmozódó zsírban oldódó vitaminok.
Az esszenciális zsírsavakat a diéta során kell fogyasztani, és ezek a sejtmembránok fontos építőkövei.
A 20 aminosavból kilencet a szervezet nem tud szintetizálni, ezért ezeket az étrendből kell előállítani.

Kulcsszavak

tápláló: táplálékforrás, például táplálék, amelyet egy szervezet metabolizálhat, hogy energiát adjon és szövetet építsen
katabolizmus: romboló anyagcsere, amely általában magában foglalja az energia felszabadulását és az anyagok lebontását
vitamin: a szerves vegyületek egy meghatározott csoportja, amely kis mennyiségben nélkülözhetetlen az egészséges emberi növekedéshez, anyagcseréhez, fejlődéshez és a test működéséhez

Élelmezési követelmények

Melyek az állati étrend alapvető követelményei? Az állati étrendnek kiegyensúlyozottnak kell lennie, és a test működéséhez szükséges tápanyagokat, valamint a jó egészséghez és a reproduktív képességhez szükséges szerkezet és szabályozás fenntartásához szükséges ásványi anyagokat és vitaminokat kell tartalmaznia.

Kiegyensúlyozott étrend: Az emberek számára a kiegyensúlyozott étrend gyümölcsöket, zöldségeket, gabonákat és fehérjét tartalmaz. Ezen táplálékforrások mindegyike különböző tápanyagokat biztosít, amelyeket a test nem tud előállítani. Ide tartoznak a vitaminok, az omega-3 zsírsavak és néhány aminosav.

Szerves prekurzorok

A sejtanyag és szövetek építéséhez szükséges szerves molekuláknak táplálékból kell származniuk. A szénhidrátok vagy a cukrok az elsődleges szerves szénforrások az állati testben. Az emésztés során az emészthető szénhidrátokat végül glükózra bontják, és anyagcsere útvonalakon keresztül energiát szolgáltatnak belőlük. A testben lévő felesleges cukrok glikogénné alakulnak, és a májban és az izmokban tárolódnak későbbi felhasználás céljából. A glikogénkészleteket a hosszan tartó erőfeszítések, például a hosszútávú futás táplálására és az energiaellátásra használják az élelmiszerhiány során. Az emészthető szénhidrátfelesleget az emlősök tárolják az éhínség túlélése és a mobilitás elősegítése érdekében.

Egy másik fontos követelmény a nitrogén. A fehérje katabolizmus szerves nitrogénforrást biztosít. Az aminosavak a fehérjék építőkövei, és a fehérje lebontása olyan aminosavakat eredményez, amelyeket a sejtek működésére használnak. Az ezekből származó szén és nitrogén a nukleotidok, nukleinsavak, fehérjék, sejtek és szövetek építőköveivé válik. A felesleges nitrogént ki kell választani, mivel mérgező. A zsírok ízet adnak az ételeknek, és elősegítik a jóllakottság vagy a teltség érzetét. A zsíros ételek azért is jelentős energiaforrások, mert egy gramm zsír kilenc kalóriát tartalmaz. A zsírok az étrendben szükségesek a zsírban oldódó vitaminok felszívódásának elősegítéséhez és a zsírban oldódó hormonok termeléséhez.

Esszenciális tápanyagok

Míg az állati test számos, a működéshez szükséges molekulát képes szintetizálni a szerves prekurzorokból, vannak olyan tápanyagok, amelyeket táplálékból kell elfogyasztani. Ezeket a tápanyagokat esszenciális tápanyagoknak nevezik: meg kell enni, mivel a test nem tudja azokat előállítani.

A vitaminok és ásványi anyagok olyan anyagok, amelyek megtalálhatók az általunk fogyasztott ételekben. A testének szüksége van rájuk, hogy képesek legyenek a megfelelő működésre, valamint a növekedéshez és fejlődéshez. Minden vitaminnak megvan a maga különleges szerepe. Például a D-vitamin (teljes tejhez adva vagy természetes módon előfordul a szardínia területén) segít a csontok erősségében, míg az A-vitamin (a sárgarépában található) az éjszakai látásban. A vitaminok két kategóriába sorolhatók: zsírban oldódó és vízben oldódó. A zsírban oldódó vitaminok feloldódnak a zsírban és elraktározódhatnak a szervezetben, míg a vízben oldódó vitaminoknak fel kell oldódniuk a vízben, mielőtt a test felszívja őket; ezért a test nem tudja tárolni őket.

A zsírban oldódó vitaminok elsősorban zsírokat és olajat tartalmazó élelmiszerekben találhatók, például állati zsírokban, növényi olajokban, tejtermékekben, májban és zsíros halakban. A szervezetnek minden nap szüksége van ezekre a vitaminokra a megfelelő működéshez. Nem kell azonban minden nap enni ezeket tartalmazó ételeket. Ha testének nincs szüksége azonnal ezekre a vitaminokra, azokat a májban és a zsírszövetekben tárolják a későbbi felhasználás céljából. Ez azt jelenti, hogy az üzletek felépülhetnek; ha több van a kelleténél, a zsírban oldódó vitaminok károsakká válhatnak. Egyes zsírban oldódó vitaminok közé tartozik az A-vitamin, a K-vitamin, a D-vitamin és az E-vitamin. A többi zsírban oldódó vitaminnal ellentétben a D-vitamint nehéz megfelelő mennyiségben beszerezni normál étrendben; ezért kiegészítésre lehet szükség.

A vízben oldódó vitaminokat nem tárolják a szervezetben; ezért gyakrabban kell beszereznie őket. Ha több van, mint amire szüksége van, a test a vizelés során megszabadul az extra vitaminoktól. Mivel a szervezet nem tárolja ezeket a vitaminokat, általában nem károsak. A vízben oldódó vitaminok olyan élelmiszerekben találhatók, amelyek gyümölcsöket, zöldségeket és gabonákat tartalmaznak. A zsírban oldódó vitaminokkal ellentétben hő hatására elpusztulhatnak. Ez azt jelenti, hogy ezek a vitaminok néha elveszhetnek a főzés során. Ezért jobb ezeket az ételeket gőzölni vagy grillezni, majd főzni. Néhány vízoldható vitamin a B6-vitamint, a B12-vitamint, a C-vitamint, a biotint, a folsavat, a niacint és a riboflavint.

Az omega-3 alfa-linolénsav és az omega-6 linolsav esszenciális zsírsavak, amelyek szükségesek néhány membránfoszfolipid szintetizálásához. Sokan azért szednek kiegészítőket, hogy biztosítsák az összes szükséges esszenciális zsírsavat. A homoktövis sok ilyen zsírsavat tartalmaz, és magas a vitamin tartalma is. A homoktövis használható a pattanások kezelésére, valamint a fogyás és a sebgyógyulás elősegítésére.

Homoktövis magolaj: A homoktövismagolaj sok létfontosságú tápanyagot tartalmaz.

Az ásványi anyagok szervetlen nélkülözhetetlen tápanyagok, amelyeket az ételektől is meg kell szerezni. Számos funkciója között az ásványi anyagok segítenek a sejtek felépítésében és szabályozásában; társfaktornak is tekintik őket. A vitaminok és ásványi anyagok mellett bizonyos aminosavakat is meg kell szerezni az ételből, és a szervezet nem tudja azokat szintetizálni. Ezek az aminosavak az „esszenciális” aminosavak. Az emberi test a szükséges 20 aminosav közül csak 11-et képes szintetizálni. A többit ételből kell beszerezni.

Aminosavak: 20 aminosav ismert. Az állatok csak 11-et tudnak előállítani, ezért a többieket étrenden keresztül kell megszerezni. A hús az aminosavak legjobb forrása, bár néhány aminosav zöldségből és gabonából is nyerhető.

Élelmiszerenergia és ATP

Az állatok energiát használnak az anyagcseréhez, ezt az energiát az élelem lebontásából nyerik a sejtlégzés folyamata során.

Tanulási célok

Foglalja össze, hogy az állatok hogyan szerzik, tárolják és használják fel az élelmiszerenergiát

Key Takeaways

Főbb pontok

Az állatok energiát az elfogyasztott ételből nyernek, ezt az energiát felhasználva a testhőmérséklet fenntartására és más anyagcsere-funkciók ellátására.
Az állatok eledelében található glükóz a sejtlégzés során ATP nevű energiaforrássá bomlik le.
Ha felesleges ATP és glükóz van jelen, a máj átalakítja őket glikogén nevű molekulává, amelyet későbbi felhasználás céljából tárolnak.

Kulcsszavak

szőlőcukor: egyszerű monoszacharid (cukor) C6H12O6 molekulaképlettel; ez a sejtszintű anyagcsere fő energiaforrása
adenozin-trifoszfát: a sejtekben koenzimként használt multifunkcionális nukleozid-trifoszfát, amelyet az intracelluláris energiaátadás során gyakran „az energia pénznemének molekuláris egységének” neveznek
foszfodiészter: bármely sok olyan biológiailag aktív vegyület, amelyben két alkohol észterkötéseket képez a foszfáttal

Élelmiszerenergia és ATP

Az állatoknak táplálékra van szükségük az energia megszerzéséhez és a homeosztázis fenntartásához. A homeosztázis a rendszer azon képessége, hogy stabil belső környezetet tudjon fenntartani a környezet külső változásai ellenére is. Például az emberek normális testhőmérséklete 37 ° C (98,6 ° F). Az emberek akkor is fenntartják ezt a hőmérsékletet, ha a külső hőmérséklet meleg vagy hideg. A testhőmérséklet fenntartásához szükséges energiát táplálékból nyerik.

Az állatok elsődleges energiaforrása a szénhidrát, elsősorban a glükóz: a test üzemanyaga. Az állati étrend emészthető szénhidrátjai katabolikus kémiai reakciók révén glükózmolekulákká és energiává alakulnak.

Az adenozin-trifoszfát vagy ATP az elsődleges energia pénznem a sejtekben. Az ATP foszfát-észter kötésekben tárolja az energiát, és energiát szabadít fel, ha a foszfodiészter kötések megszakadnak: az ATP átalakul ADP-vé és foszfátcsoporttá. Az ATP-t a sejt citoplazmájában és mitokondriumában lévő oxidatív reakciók állítják elő, ahol a szénhidrátok, fehérjék és zsírok metabolikus reakciók sorozatán mennek keresztül, amelyeket együttesen celluláris légzésnek hívnak.

ATP termelési utak: Az ATP a sejt energiamolekulája. A sejtlégzési folyamat során különféle utakon jön létre, és mindegyikük különböző mennyiségű energiát termel.

Az ATP minden sejtfunkcióhoz szükséges. A sejtekhez és szövetekhez szükséges szerves molekulák felépítésére használják. Emellett energiát biztosít az izmok összehúzódásához és elektromos jelek továbbításához az idegrendszerben. Amikor a rendelkezésre álló ATP mennyisége meghaladja a test szükségleteit, a máj az ATP felesleget és a felesleges glükózt felhasználja a glikogénnek (a glükóz polimer formájának) nevezett molekulák előállításához, amelyek a májban és a vázizomsejtekben tárolódnak. Ha csökken a vércukorszint, a máj felszabadítja a glükózt a glikogén készletéből. A vázizom intenzív edzés közben átalakítja a glikogént glükózzá. A glükóz és a felesleges ATP glikogénné alakításának folyamata és a felesleges energia tárolása evolúciós szempontból fontos lépés az állatok mobilitás, táplálékhiány és éhínség kezelésében.