Metabolismus

= souhrn všech procesů probíhajících v organismu s cílem získání a zpracování energie a stavebních látek 

• přeměna látek v organismu do podoby, ze které tělo získá živiny 
• ATP (adenosintrifosfát) - buněčná energie 
• anabolismus - z jednodušších látek vznikají složitější (vstřebává se energie) 
• katabolismus - ze složitějších látek vznikají jednodušší (energie se tvoří) 
• inzulín - hormon ovlivňující štěpení cukru v organismu ve slinivce břišní 
• AMK - aminokyseliny - tvoří proteiny 
• živá buňka, kde neprobíhá metabolismus neexistuje 
• v určitých případech může být metabolismus dočasně pozastaven (spory, semena rostlin, …)
• přeměna potravy v lidském těle: 
  • látky z potravy jsou trávením rozkládány na látky jednodušší (monosacharidy, aminokyseliny, mastné kyseliny, aj.) 
    • ty slouží jako stavební jednotky nových sloučenin nebo jsou dále odbourávány až na CO2, vodu a odpadní látky

     

  • vše se děje za uvolnění nebo spotřeby energie

   

• energetický metabolismus 
  • veškerou využitelnou energií získávají organismy z chemických vazeb v přijímané potravě 
  • uvolněná energie se uloží do ATP (adenosintrifosfát) 
  • ATP = univerzální dárce i příjemce energie vázané v chemické vazbě 
    • obsahuje makroergní vazbu - při jejím štěpení se uvolní velké množství energie 
      • rozklad ATP na ADP a P (fosfát) ---> uvolňuje se energie 
      • syntéza ATP z ADP a P -> za spotřeby energie

     

  • přebytečná energie z látkového metabolismu naopak umožňuje vznik ATP 
  • energie ATP je využívána na: 
    • svalovou kontrakci 
    • tvorbu proteinů a jiných látek 
    • aktivní transport látek přes buněčnou membránu 
    • respiraci 
    • peristaltiku střev 
    • teplo

   

• látkový metabolismus se dělí na: 
  • anabolické pochody 
    • z jednodušších látek se vytváří složitější 
    • dominuje spotřeba energie

     

  • katabolické pochody 
    • ze složitějších látek se vytváří jednoduší 
    • dominuje tvorba energie

   

• oba pochody jsou vzájemně propojeny -> probíhají současně 
  • dětství - převládají anabolické děje 
  • stáří - převládají katabolické

   

• rychlost metabolismu je ovlivněna:  - enzymy - katalyzují všechny metabolické reakce  - hormony - koordinují funkce tkání a orgánů 
• hypothalamus 
  • centrum řízení příjmu potravy v mezimozku 
  • cíl výživy: 
    • růst a obnova tkání 
    • poskytování energie

     

  • optimální výživa má obsahovat:
    • živiny 
      • sacharidy 
        • hlavní zdroj rychle uvolnitelné energie 
        • součást glykoproteinů a glykolipidů 
        • součást základního řetězce nukleových kyselin (D-ribosa, D-deoxyribosa)
        • 1 g cukru = 17 kJ 
        • štěpení polysacharidů na glukózu 
        • vstřebávání glukózy v tenkém střevě a její transport krví do tkání -> zdroj energie 
        • vrátnicovým oběhem do jater -> z glukózy tvorba glykogenu nebo tuku
        • dělení: 
          • monosacharidy a disacharidy 
            • glukóza - ovoce, hrozny 
              • nezbytná pro fungování lidského těla 
              • základní a nejrychlejší zdroj energie pro všechny tkáně 
              • jediný zdroj energie pro mozek nebo erytrocyty 
              • zdroje: 
                • zásobní látky - glykogen + tuky 
                • přeměna aminokyselin - při nedostatku jiných zdrojů

               

            • fruktóza - med, zralé ovoce 
            • laktóza - mléčný cukr

             

          • polysacharidy 
            • škrob - obiloviny, luštěniny 
            • celulóza - vláknina - podporuje pohyb střev (proti zácpě a nádorům, snižuje cholesterol) 
            • glykogen - maso, játra 
              • zásobní polysacharid 
              • složený z molekul glukózy 
              • játra - zásoby 
              • svaly - zdroj energie

         

      • v krvi udržována stálá hladina glukózy - řízeno hormonálně 
        • inzulin 
          • snižuje hladinu glukosy v krvi a současně stimuluje příliv glukosy do tkání a její využití

           

        • glukagon 
          • působí opačně - zvyšuje hladinu glukózy v krvi rozkladem glykogenu

           

        • adrenalin 
          • Působí v případě stresu - podílí se na vyplavení glukózy do krve pro rychlou akci
      • tuky
        • zásobárna energie (zásobní lipidy)
        • sloučeniny vyšších mastných kyselin s glycerolem
        • základní stavební jednotka buněčných membrán
        • ochrana orgánů před mechanickým poškozením
        • 1g tuku = 38 kJ
        • některé mastné kyseliny jsou esenciální
          • tělo je neumí samo vytvořit
          • musí být z poztavy
          • např. kys. linolová
        • při vstřebávání přecházejí kapěnky do lymfatických kapilár
          • na cévy moc velké
          • lymfou pak do krve
      • bílkoviny
        • nezbytné pro tvorbu a obnovu tkání
        • syntéza těla vlastních bílkovin a bílkovin krve
        • syntéza bílkovinných enzymů a hormonů
        • k přestavbě na sacharidy a tuky
        • jako zdroj energie vyjímečně
        • 17kJ
        • dělení:
          • živočišné
            • maso, mléko, vejce
          • rostlinné
            • obiloviny, luštěniny
        • během trávení štěpeny na aminokyseliny
        • některé aminokyseliny jsou esenciální (lysin, leucin, arginin, ...)
        • potravou přijímané se neukládají do zásoby → papej pravidelně
        • k odbourávání dochází v játrech
          • deaminace odstranění $NH_2$ skupiny
            • vzniklé organické kyseliny se zapojují do energetického metabolismu
          • přeměna amoniaku (jed) na močovinu → vyloučení ledvinami
          • odbourávání uhlíkového skeletu AMK v citrátovém cyklu
    • vitamíny
      • látky nezbytné pro život
      • kofaktory enzymů
      • ze stravy
      • nedostatek → poruchy funkcí organismu
      • rozlišujeme:
        • vitamíny ve vodě C, vytamíny skupiny B
        • rozpustné v tucích A, D, E, K
    • minerální látky 
      • důležitá složka lidské výživy
      • podle množství potřebného dělime na:
        • makroelementy - Ca, P, Mg, K, Na, ...
        • mikroelementy - Fe, I, Zn, Cu, Se, …
        • stopové prvky - Si, V, Ni, B
      • zdroje:
        • libové maso
        • celozrnné výrobky
        • ovoce
        • zelenina
        • oříšky
        • mléčné výrobky
        • ryby
    • voda
      • tělo je tvořeno z velké části vodou (50-60 % hmotnosti)
      • kolem 60 % tělesné vody v buňkách
      • zbylých 40% vyplňuje mezibuněčný prostor
      • voda přijatá v podobě potravy a nápojů se částečně vstřebává již v žaludku
        • nejvíce ale ve střevech
      • funkce:
        • prostředí pro chemické reakce
        • přívod živin a odvod škodlivých látek
        • regulace teploty a tlaku
        • součástí sliznic - "stavební látka"
        • správná funkce tkání
        • rozpouštědlo některých minerálů
          • např. K, Na a Cl řídí
            • celkový vodní metabolismus
            • udržování acidobazické rovnováhy v tělních tekutinách
            • osmotický tlak
            • vnikání živin do buněk

Poruchy metabolismu

• diabetes (cukrovka)
  • 1. typu
    • propuká nejčastěji v dětství či mládí
    • způsoben narušením tvorby inzulinu ve slinivce
    • tento typ je závislý na podávání inzulinu
  • 2. typu
    • propuká v pozdějším věku a při obezitě
    • inzulin je ze slinivky uvolňován, ale tělo na něj více či méně nereaguje
    • mnohem častější