Post on 14-Jan-2016
description
transcript
JIŘÍ MALINA
Sestavili:
JIŘÍ ŠEVČÍK
TV - CH
2004
Složky potravy jako zdroj energie:
1. Sacharidy
Mohou být snadno mobilizovány
za poskytnutí D-glukosy, jako pri-
mární sloučeniny k získání okam-
žité energie.
Složky potravy jako zdroj energie:
2. Bílkoviny
Z energetického hlediska jsou
bílkoviny méně významné.
Dodávají však organismu kom-
pletní sadu esenciálních amino-
kyselin, které udržují bílkovinnou
rovnováhu v těle.
Složky potravy jako zdroj energie:
3. Lipidy
Jsou hlavní zásobní formou
uhlíku a energie a to jak vzhle-
dem k množství, tak s ohle-
dem na vysoké spalné teplo.
Definice a klasifikace lipidů
Termín lipid pochází z řeckého slova lipos = tuk
Jedná se o nepolární sloučeniny, které jsou téměř nebo zcela nerozpustné ve vodě, avšak rozpustné v jiných nepolárních rozpoštědlech ( chloroform, éter, benzen, alkohol, aceton)
Syntetizují se z Acetylkoenzymu A
Většina lipidů má ve své molekule esterovou vazbu (kyselina + alkohol), která vzniká esterifikací
Dělení lipidů
1. Jednoduché
neutrální tuky
vosky
monoacylglycerolydiacylglycerolytriacylglyceroly
CH2OCOR
CHOCOR
CH2OCOR
hydrolýza triacylglycerolu
CH2OH
CHOH
CH2OH
CH2OH
CHOH
CH2OH
glycerol
+ 3 RCOOH
+3 RCOO¯ Na+
mastné kyseliny
soli mastných kyselin
Kys.
Zás.
estery mastných kyselin s vyššími alkoholy než glycerol
acyl- glycerol
y
Dělení lipidů
1. Jednoduché
acylglyceroly
vosky
monoacylglycerolydiacylglycerolytriacylglyceroly
Příklad:
Acyl kyseliny palmitovéglycerol
2 - palmitoylglycerol
acylglyceroly se skládají z glycerolu a mastných kyselin
2.Složené
fosfolipidy
glykolipidy
( cerebrosidy )
lipidy s amfifilním charakterem – ve svých molekulách obsahují jak polární (kys. fosforečná, glycerol ), tak nepolární složku ( řetězce mastných kyselin )
a)
fosfoglyceridy
sfingolipidy
b)
podobné sfingolipidům, avšak polární složkou zde není kys. fosforečná, ale sacharid
představitelé lecitiny – obsažené v živočišných orgánech ( mozek, nervy, játra )
základem je aminoalkohol s dlouhým řetězcem sfingosinem
1,2-dipalmitoyl-3-fosfatidylethanolamin
Příklad fosfolipidu :
2.Složenéfosfolipidyglykolipidy
3.Odvozené lipidy
Isoprenoidy - terpenypřírodní látky, jejichž molekuly se tvoří z pětiúhelníkatých isoprenoidových jednotek
a) terpenoidy rozdělují se do skupin podle počtu isoprenoidových jednotek
Mono a seskvi terpeny – vonné silice ( citronová, levandulová, mátová,
kafrová )Diterpeny – vitamin A
fytol ( součást chlorofylu)
Triterpeny – obsaženy v přírodních pryskyřicích
Tetraterpeny – červená a žlutá přírodní barviva karotenoidy
Polyisopren – přírodní kaučuk, získávaný z latexu
3.Odvozené lipidy
Isoprenoidy - terpeny
b) steroidy sloučeniny, jejichž struktura se zakládá na cyklopentanoperhydrofenanthrenu
Steroly – výskyt v živočišných tkáních ( cholesterol a jeho estery )
Žlučové kyseliny – usnadňují vstřebávání lipidů z potravy ve střevech
( kyselina cholová )
Steroidní hormony – hormony kůry nadledvin a pohlavní (mužské - androgeny a testageny, ženské – estrogeny gestageny )
Vitaminy D – vznikají ze sterolů ozářením ultrafialovým světlem
CH3CH3CH3
CH3
CH2OH
CH3
CH2CH3
CH3
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
HO
CH3
COOH
HO
CH3
HO
OH
CH3
O
CH3
CH3
OH
Příklady odvozených lipidů :
Vitamin A
Kys. cholová
Menthol
Cholesterol
Limonen
Testosteron
Složky lipidů Vyšší mastné kyselinyVyšší mastné kyseliny
dělení nasycené palmitová stearová arachová
nenasycené olejová palmitoolejová linolová linolenová
alifatické nevětvené monokarboxylové kys.
zpravidla vyšší (16 a více) uhlíkové
AlkoholyAlkoholy glycerol
sfingosin
cholesterol
vyšší jednofunkční alkoholy
V některých lipidech navícV některých lipidech navíc sacharidy
H3 PO4 + dusíkaté látky
Význam a funkce lipidůVýznam a funkce lipidů
Součást biologických membránSoučást biologických membrán
Prekurzory vitamínů, hormonů a regulačních látekPrekurzory vitamínů, hormonů a regulačních látek
Izolační vrstva vůči teplotnímu šokuIzolační vrstva vůči teplotnímu šoku
Ochranný obal organismů a buněk vůči infekci a Ochranný obal organismů a buněk vůči infekci a dehydratacidehydrataci
Hlavní zdroj energieHlavní zdroj energie (tvoří asi 25-30% energetického (tvoří asi 25-30% energetického krytí našich potřeb)krytí našich potřeb)
Přeměny energetických zdrojů v tělePřeměny energetických zdrojů v těle
neutrální tuky
glycerol + mastné kyseliny
neutrální tuky
játra
glycerol + mastné kyseliny
ketonové látky
sacharidy
tuk
zásobárna tuku
tuk
sacharidy aminokyseliny ketoplastické
CO2 + H2O
lecitin, estery cholesterolu
Upraveno podle Karáska (2)
Zásobní tuk je odevzdáván v podobě kapének do krve a odtud do Zásobní tuk je odevzdáván v podobě kapének do krve a odtud do jater, čímž se tuk v zásobárnách neustále vyměňuje.jater, čímž se tuk v zásobárnách neustále vyměňuje.
Játra obsahují lipasy, které štěpí tuk na glycerol a vyšší mastné Játra obsahují lipasy, které štěpí tuk na glycerol a vyšší mastné kyseliny.kyseliny.
Glycerol je využit jako zdroj energie nebo k přeměně na glykogen.Glycerol je využit jako zdroj energie nebo k přeměně na glykogen.
Podobně i mastné kyseliny, kterých je využito ke stavbě lecitinu a Podobně i mastné kyseliny, kterých je využito ke stavbě lecitinu a esterů cholesterolu.esterů cholesterolu.
Využití mastných kyselin jako zdroje energie se děje postupnou Využití mastných kyselin jako zdroje energie se děje postupnou oxidací, čímž dochází k odštěpení dvouuhlíkových článků kyseliny oxidací, čímž dochází k odštěpení dvouuhlíkových článků kyseliny octové, která se oxiduje za uvolnění energie.octové, která se oxiduje za uvolnění energie.
Ze zbytku mastných kyselin vznikají ketonové látky: kyselina Ze zbytku mastných kyselin vznikají ketonové látky: kyselina acetoctová, betaoxymáselná a aceton. Tyto látky se za nepříznivých acetoctová, betaoxymáselná a aceton. Tyto látky se za nepříznivých podmínek tvoří v takovém množství, že nemohou být dokonale podmínek tvoří v takovém množství, že nemohou být dokonale oxidovány, hromadí se krvi a vylučují se do moči (někdy i dechem).oxidovány, hromadí se krvi a vylučují se do moči (někdy i dechem).
Přeměny energetických zdrojů v tělePřeměny energetických zdrojů v těle
Energetické zdroje při práci
Maximální zátěž Bezprostředním zdrojem je ATP
( jehož chemická energie se přeměňuje v mechanickou )
ATP ADP + P hydrolýza
Obnova ATPz kreatinfosfátu
z ADP
Resynthesa ATP fosforylace
oxidační
glykolytická rychlá energie
respirační řetězec
Energetické zdroje v počátcích svalové práce
Graf 1 (upraveno dle 5)
Energetické zdroje v počátcích svalové práce
Počátek práce za anaerobních podmínekPočátek práce za anaerobních podmínek svalům není dodáván dostatek kyslíku
štěpení ATP a CP (kreatinfosfátu)Součastný rozvoj anaerobní glykolýzy
Přeměna pyruvátu na laktát umožní další anaerobní glykolýzu
Glykolytickou fosforylaci
1. ATP ADP + P + volná energie
2. kreatinfosfát + ADP kreatin + ATP
3. glykogen + P + ADP laktát + ATP
4. glykogen + P + ADP + O2 CO2 + H2O + ATP
5. mastné kyseliny + P + ADP + O2 CO2 + H2O + ATP
Anaerobně
Aerobně
Energetické zdroje při práci
Dlouhodobé zatížení tělesná práce trvající jednu i více hodin, konaná různou intenzitou
zátěž do 60 % VO2 max (maximální spotřeby kyslíku), což je přibližně tepová frekvence 160 (tepů za minutu) lze vykonávat i několik hodin
při běžném dlouhodobém zatížení je rozhodujícím zdrojem energie tuk (aerobní metabolismus sacharidů – RQ = 1, u tuků RQ = 0,7 )
druh energetického zdroje zjišťujeme z respiračního kvocientu RQ
mobilizace volných mastných kyselin narůstá již během první hodiny zátěže, mezi 1až 4 hod jde 50 % energie z tuků, v 8 až 9 je to až 90 % - aerobně!
Literatura
8. Trojan S.: Lékařská fyziologie. Grada Publishing 1999
3. Kolektiv autorů.: Biochemie základní kurz. Karolinum, Praha 1993
4. Ledvina M.: Biochemie pro posluchače pedagogické fakulty. Gaudeamus, Hradec Králové 19985. Máček M.: Fysiologie a patologie tělesné zátěže. Avicenum, Praha 1980
6. Pacák J.: Jak porozumět organické chemii. Karolinum, Praha 1997
7. Semiginovský B.,J. Vránová : Fyziologická chemie pro posluchače FTVS. Karolinum, Praha 1992
1. Havlíčková L. a kolektiv.: Fyziologie tělesné zátěže II. Speciální část – 1. díl. Karolinum, Praha 1993
2. Karásek F.: Fyziologie výživy. SNP, Praha 1970