Что такое цикл Кребса?
Цикл Кребса (также известный как цикл лимонной кислоты) — главный процесс в аэробном (с использованием кислорода) метаболизме. В целом этот цикл позволяет нашим клеткам получать энергию из глюкозы (так мы называем сахар). Углекислый газ, который мы выдыхаем, — это результат распада глюкозы, происходящего в фазе получения энергии в процессе аэробного дыхания клеток. Цикл Кребса был открыт в 1937 г. немецким химиком Хансом Адольфом Кребсом (1900–1981), который в 1953 г. за свое открытие был удостоен Нобелевской премии.
Какие макронутриенты организм сжигает для получения энергии?
В основном для получения энергии организм сжигает углеводы, которые состоят из углерода, водорода и кислорода. По своему размеру молекулы этих макронутриентов меньше молекул жиров, из-за чего сжигать их проще, в то время как белки дают энергию только в том случае, если организм больше ничем не располагает. К тому же углеводы могут накапливаться в организме для будущего использования, и почти каждая система организма — от нервной системы и почек до мозга и мышц — нуждается в углеводах.
Как клетки растений и животных накапливают глюкозу, энергетический ресурс живого организма?
Глюкоза (сахар) — главный энергетический ресурс животных и растений, но способы его накопления различаются. Например, животные накапливают глюкозу в виде гликогена, представляющего собой длинные разветвленные цепи, состоящие из молекул глюкозы, а растения — в виде крахмала, образованного из длинных неразветвленных цепей.
Как наши мышцы получают энергию?
Клетки мышечной ткани, из которой состоят наши мускулы, для сокращения используют разнообразные энергетические источники. Если энергия требуется срочно, они могут использовать молекулы уже накопленные в клетках (аденозинтрифосфат [АТФ] и креатинфосфат), запасы которых обычно исчерпываются примерно через 20 секунд физической активности. Затем мускулы обращаются к другим источникам — как правило, это гликоген, углевод, состоящий из цепочки молекул глюкозы. Именно гликоген и дает нам энергию для физических упражнений — от поднятия тяжестей до бега, — и производится он организмом из полученной пищи. В таблице, приведенной ниже, перечислены наши главные энергетические ресурсы и органы, в которых они накапливаются в организме.
Энергетические ресурсы организма
| Ресурс |
Место накопления |
| Углеводы |
Гликоген; большую часть времени у среднестатистического человека в организме содержится примерно 500 г гликогена в основном в печени и скелетной мускулатуре. |
| Жиры (липиды) |
Адипозная ткань (у которой есть и несколько других функций) накапливает энергию в организме в виде жиров (в форме триглицеридов). Жировая ткань составляет от 12 до 18 % массы тела здорового мужчины и от 12 до 25 % от массы тела здоровой женщины. |
| Белки |
Этот макронутриент накапливается по всему телу и, как правило, расходуется организмом в качестве энергетического ресурса в последнюю очередь. |
В чем разница между понятиями «аэробный» и «анаэробный»?
Термин «аэробный» относится к организмам, которым для выживания требуется кислород; кислород жизненно необходим большинству живых существ. С помощью кислорода клетки нашего организма вырабатывают энергию для осуществления обмена веществ. При дыхании молекулярный кислород поступает в организм, преобразуется клетками и поддерживает в нас жизнь. Термин «анаэробный» относится к организмам, которым для существования кислород не нужен или требуется в маленьких количествах. Это определение подходит к бактериям, живущим в темных, бескислородных глубинах нашего тонкого кишечника, переваривающего пищу, чтобы организму было легче усваивать питательные вещества.
Что такое калория с точки зрения энергетической ценности пищи?
С точки зрения питания калория — это единица измерения энергии, выработанной в процессе поглощения и переваривания пищи. Полученная энергия не только позволяет нам выжить, но и возмещает потерянные молекулы и помогает нам бегать, прыгать, сидеть и делать все остальное. Но для получения калорий нужно есть продукты, способные высвободить тот вид энергии, который тело сможет использовать. В противном случае их нельзя считать в буквальном смысле слова «пищей».
Какое количество энергии в среднем получает организм, сжигая один из трех главных макронутриентов?
Разные молекулы обладают разным запасом энергии, которую используют наши клетки. Ниже приведена таблица, где перечислены энергетические ресурсы и их энергетическая ценность для клеток, выраженная в килокалориях на грамм (ккал/г, килограмм-калория).
| Энергетический ресурс |
Энергетическая ценность |
| Углеводы |
4 ккал/г |
| Жиры (липиды) |
9 ккал/г |
| Белки |
4 ккал/г |
Как подсчитываются калории?
Если вы спросите определение калории у химика, то вам ответят, что это количество энергии (тепла), необходимое для нагрева 1 г (1 мл) воды на 1 °C. Диетолог использовал бы термин «килокалория» (ккал), чтобы измерить количество энергии, содержащейся в питательных веществах. В этом случае 1 ккал — это количество энергии, необходимой для нагрева 1 кг (1 л) воды на 1 °C. Например, если сжечь одно печенье с шоколадной крошкой, то высвободившегося тепла хватит для нагрева 1 л воды примерно до 300 °C. Но, если вы вдруг забыли вовремя вытащить печенье из духовки, не бойтесь, что она сгорит — она вряд ли способна превращать продукты в энергию так же эффективно, как лабораторное оборудование.
В чем разница между калориями и питательными веществами?
Калории и питательные вещества в продуктах — совершенно разные понятия; их содержание зависит от самого продукта. Например, овощи и фрукты содержат много питательных веществ (витаминов и минералов), но мало калорий, и наоборот, продукты, в которых присутствует большое количество сахара и жиров, например, пончик из местной пекарни, содержат мало питательных веществ и очень много калорий.
Белки
Что такое белки?
