Innhold
Vi henter energi fra maten vi spiser, som måles i kalorier. Denne energien, i henhold til den andre loven om termodynamikk, vil bli konvertert til en annen form etter at vi har konsumert den. Et typisk daglig kosthold består av matvarer fra de tre hovedkategoriene, nemlig karbohydrater, proteiner, fett og oljer. En gang i kroppen brukes disse matvarene til å komponere kroppen, metaboliseres for å gi energi eller lagres for å produsere energi som skal brukes i fremtiden. Noen av de kjemiske reaksjonene som foregår inne i celler, er effektive i å generere energi, andre er det ikke. Menneskekroppen følger termodynamiske prinsipper, avhengig av de mest effektive reaksjonene for lagring og produksjon av energi.
Potensiell
Hver forbrukt mat kan gi en potensiell mengde energi: karbohydrater gir fire kalorier per gram; fett, ni kalorier; proteiner, fire kalorier per gram. Energien i maten vi bruker, er for det meste kjemisk energi og potensiell energi. Et gjennomsnittlig kosthold bør bestå av to tusen kalorier om dagen, men en person kan ende opp med å konsumere omtrent tre tusen kalorier om dagen, noe som er mye potensiell energi.
Effekter
Kroppen akkumulerer sin energi i de enkleste molekylene, avledet fra maten som forbrukes. Karbohydrater brytes ned i deres enkleste former, glukose, som slippes ut i blodet for umiddelbart å bli omdannet til energi i cellene der det er behov for det. Dette skjer gjennom en flertrinnsprosess, kjent som glykogenese. Den ekstra glukosen som ikke er nødvendig, omdannes til glykogen og lagres i leveren og muskelvevet. Når blodsukkeret faller under ideelle nivåer - som brukt - omdanner leveren glykogen tilbake til glukose og frigjør det i blodet.
Hensyn
I faste situasjoner, når all tilgjengelig glukose allerede er brukt, søker kroppen alternative energikilder, som protein, fett og oljer. Protein, når det er inntatt, blir brutt ned i sine enkleste komponenter: aminosyrer. Disse brukes primært til å bygge muskler, men under en energikrise gjennomgår aminosyrene glukoneogenese, og omdanner karbohydratskjelettet til aminosyrene til et substrat som kan brukes i glykogenese. Fettet gjennomgår en lignende reaksjon, omdannet til triglyserider som gjennomgår lipolyse for å danne glyserol, som igjen kan omdannes til bruk i glykolyse.
Betydning
Den mest effektive kjemiske reaksjonen for energiproduksjon er glykolyse, viktig fordi den resulterer i dannelsen av adenosintrifosfat (ATP). Dette stoffet er ofte kjent som "energivalutaen" til menneskekroppen. ATP inneholder en energirik fosfatlegering som, når den er ødelagt, frigjør energi til ethvert formål kroppen trenger. Etter at ATP mister fosfat, kalles det adenosindifosfat (ADP) og denne ADP går inn i den kjemiske reaksjonen av glykolyse igjen, der den mottar en annen energirik fosfatbinding som omdanner den tilbake til ATP. Aktive celler, som muskelceller, inneholder vanligvis høye nivåer av ATP.
Advarsel
Flere sykdommer har vært knyttet til overflødig glykogen lagret i celler. Denne tilstanden er vanligvis forårsaket av en genetisk defekt. Sykdommer er preget av mangel på viktige enzymer som kreves for å omdanne glykogen til glukose. Et vanlig symptom på disse lidelsene er lavt blodsukker. Når overflødig glukose er tilstede i muskelcellene, føler pasienten muskelsvakhet og manglende evne til å trene.
