معلومة

هل يفقد بعض من طاقة الطعام أثناء الهضم؟

هل يفقد بعض من طاقة الطعام أثناء الهضم؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أعلم أن الطاقة الكيميائية للغذاء تتحول إلى طاقة حرارية ليستخدمها الجسم في العديد من التفاعلات الأيضية. على وجه التحديد ، أعلم أن تفكك الروابط هو ما يطلق الطاقة.

هل يعني ذلك فقدان بعض طاقة الطعام أثناء عملية الهضم لأن الإنزيمات تحطم جزيئات الطعام الكبيرة إلى جزيئات أصغر قابلة للذوبان؟ أم هو المفهوم الشائع لفقدان الطاقة أثناء الهضم لأنه لا يتم امتصاص كل الطعام والبعض يتم تناوله؟


عادةً ما تكون التفاعلات التقويضية مثل التحلل المائي للمواد الغذائية في مونومراتها عملية طاردة للحرارة. وهذا يشمل تحويل البروتينات إلى مساعدات أمينية ، والنشا إلى السكريات الأحادية والدهون إلى أحماض دهنية بالإضافة إلى الجلسرين. وكمثال على ذلك ، فإن التحلل المائي لرابطة الببتيد التي تربط الأحماض الأمينية في بروتين ما يحرر 8-16 كيلوجول / مول من الطاقة. https://en.wikipedia.org/wiki/Peptide_bond

لذلك ، هذا يعني أن كمية معينة من الطاقة في الطعام يتم تحريرها في القناة الهضمية. لكن هذا ضئيل للغاية مقارنة بالكمية التي لم يتم تحريرها وحصادها بعد ، حيث يتم تفكيك العديد من الروابط الأخرى في المونومرات أثناء التنفس الخلوي.

تشير بعض الأبحاث من عدة مواقع مختلفة إلى أن درجة حرارة الأمعاء ليست أعلى بشكل ملموس من درجة حرارة الجسم الأساسية المقاسة في فتحة الشرج أو المهبل ، على سبيل المثال. https://en.wikipedia.org/wiki/Human_body_temperature يجب أن تكون أي حرارة تتحرر من الهضم في الأمعاء بطيئة بدرجة كافية ليتم امتصاصها في الجزء الأكبر من الجسم دون أن تتراكم في القناة الهضمية.


قوانين الديناميكا الحرارية المتعلقة بالبيولوجيا

قوانين الديناميكا الحرارية هي مبادئ توحيد مهمة للبيولوجيا. هذه المبادئ تحكم العمليات الكيميائية (التمثيل الغذائي) في جميع الكائنات الحية. ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية ، المعروف أيضًا باسم قانون حفظ الطاقة ، على أنه لا يمكن إنشاء أو تدمير الطاقة. قد يتغير من شكل إلى آخر ، لكن الطاقة في نظام مغلق تظل ثابتة.

ينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أنه عندما يتم نقل الطاقة ، سيكون هناك قدر أقل من الطاقة المتاحة في نهاية عملية النقل مما كانت عليه في البداية. بسبب الانتروبيا ، وهو مقياس الاضطراب في نظام مغلق ، لن تكون كل الطاقة المتاحة مفيدة للكائن الحي. يزيد الانتروبيا مع نقل الطاقة.

بالإضافة إلى قوانين الديناميكا الحرارية ، تشكل نظرية الخلية ونظرية الجينات والتطور والتوازن المبادئ الأساسية التي تشكل أساس دراسة الحياة.


هل يفقد بعض من طاقة الطعام أثناء الهضم؟ - مادة الاحياء

لقد تم تعلم الكثير عن هضم الكربوهيدرات وامتصاصها على مدار العشرين عامًا الماضية ، وقد غيرت هذه المعرفة الجديدة ، من نواح كثيرة ، طريقة تفكيرنا في الكربوهيدرات الغذائية تمامًا. نحن نعلم الآن أن النشويات لا يتم هضمها تمامًا ، وبالفعل ، فإن بعضها ضعيف الهضم تمامًا. لقد تعلمنا أن الكربوهيدرات غير القابلة للهضم ليست مجرد عوامل تكتل محايدة ، ولكن لها تأثيرات فسيولوجية مهمة ، بل إنها تساهم في الطاقة في النظام الغذائي. "السكر" ليس ضارًا بالصحة ، والنشويات ليست كلها متساوية في تأثيرها على جلوكوز الدم والدهون. ومع ذلك ، فإن المعرفة في كل هذه المجالات بعيدة عن الاكتمال. بالإضافة إلى ذلك ، هناك جدل لم يتم حله حول كيفية تحديد وكيفية قياس الألياف الغذائية والنشا ، وطرق مختلفة مستخدمة في أجزاء مختلفة من العالم. يمثل هذا تحديًا كبيرًا لأولئك الذين يتحملون مسؤولية صياغة السياسات والتوصيات حول الكربوهيدرات الغذائية وكيفية تحديد قيمة الطاقة وتركيب الكربوهيدرات في الأطعمة.

قيمة الطاقة للكربوهيدرات

تم استخدام العديد من الطرق المختلفة لتحديد مقدار الطاقة في الأطعمة المتوفرة لعملية التمثيل الغذائي البشري ، والتي تسمى الطاقة القابلة للتمثيل الغذائي (ME). يمكن تحديد إجمالي كمية الطاقة في الطعام (TE) عن طريق قياس المسعرات ، لكن ME أقل من TE لأنه لا يتم امتصاص كل الطاقة في الطعام ويتم امتصاص بعضها ، ولكن يتم فقدها في البول. ينتهي معظم الطاقة التي لا يتم امتصاصها في البراز ، ولكن يفقد بعضها في الغازات والحرارة الناتجة أثناء تخمر القولون.

الطريقة الأكثر شيوعًا لتحديد محتوى الطاقة في الأطعمة هي الطريقة العاملية (68) التي يتم فيها حساب كمية الطاقة الموجودة في كل مكون من مكونات الطعام المختلفة (مثل الدهون والبروتين والكربوهيدرات والكحول) ، و مجموع الأرقام الناتجة يؤخذ كمقدار الطاقة في الطعام. يمثل تحديد قيمة الطاقة للكربوهيدرات تحديًا مفاهيميًا لأن الكربوهيدرات تختلف في محتواها الإجمالي من الطاقة لكل جرام ، ودرجة هضمها وامتصاصها ، وحقيقة أن الكربوهيدرات غير القابلة للهضم توفر كمية من الطاقة التي تعتمد على درجة يتم تخميرها في القولون. قد يختلف هذا من 0 إلى 100٪. تم اقتراح نماذج تجريبية بديلة بناءً على معادلات الانحدار التي تم تطويرها من التجارب حيث تم قياس كمية الطاقة الإجمالية وإفراز الطاقة في البول والبراز على مجموعة متنوعة من الأنظمة الغذائية. هنا ، الطاقة القابلة للتمثيل الغذائي في النظام الغذائي تساوي إجمالي الطاقة المستهلكة مطروحًا منها فقد الطاقة ، ويتم تقدير الأخير من النيتروجين ومآخذ الكربوهيدرات غير المتوفرة. لقد قيل أن النماذج التجريبية لتحديد محتوى الطاقة في النظام الغذائي هي أكثر دقة من نهج العوامل لأنها تحتوي على مصادر خطأ أقل وأصغر (68). ومع ذلك ، يبدو من غير المحتمل أن يتم استبدال نهج العوامل ، على الأقل في المستقبل القريب ، لأنه متأصل في لوائح وضع العلامات الغذائية وجداول الطعام.

هضم وامتصاص الكربوهيدرات

يجب أن يتم تحلل السكريات والسكريات قليلة السكاريد إلى السكريات الأحادية المكونة لها قبل امتصاصها. يبدأ هضم النشا بالأميلاز اللعابي ، لكن هذا النشاط أقل أهمية بكثير من نشاط أميليز البنكرياس في الأمعاء الدقيقة. يحلل الأميليز النشا ، مع المنتجات النهائية الأولية هي المالتوز ، المالتوتريوز ، & # 97 -dextrins ، على الرغم من إنتاج بعض الجلوكوز أيضًا. يتم تحلل منتجات هضم & # 97-amylase إلى السكريات الأحادية المكونة لها بواسطة الإنزيمات المعبر عنها على الحدود الصاخبة لخلايا الأمعاء الدقيقة ، وأهمها المالتاز ، والسكروز ، والإيزومالتاز ، واللاكتاز (69). مع النظم الغذائية الغربية المكررة ، يكون هضم الكربوهيدرات سريعًا ويحدث امتصاص الكربوهيدرات بشكل أساسي في الأمعاء الدقيقة العليا. وينعكس هذا من خلال وجود زغابات تشبه الأصابع في الغشاء المخاطي للأمعاء الدقيقة العليا ، مع زغابات أوسع وأقصر في النصف السفلي من الأمعاء الدقيقة. ومع ذلك ، يمكن أن يحدث هضم وامتصاص الكربوهيدرات على طول الأمعاء الدقيقة بالكامل ، وينتقل نحو الدقاق عندما يحتوي النظام الغذائي على كربوهيدرات أقل سهولة في الهضم ، أو عند وجود مثبطات الجلوكوزيد المعوية التي يمكن استخدامها لعلاج مرض السكري. في هذه الحالة ، يُظهر الأمعاء الدقيقة العليا هياكل زغبية واسعة مع صفائف تشبه الأوراق ، بينما في الدقاق تصبح الزغابات أطول وأكثر شبهاً بالإصبع.

يتم امتصاص D-glucose و D-galactose فقط في الأمعاء الدقيقة للإنسان. لا يتم امتصاص D- الفركتوز بشكل نشط ، ولكن معدل انتشاره أكبر مما هو متوقع بالانتشار السلبي. إن ناقل الجلوكوز المعتمد على الصوديوم ، SGLT1 ، مسؤول عن النقل النشط للجلوكوز أو الجالاكتوز بكمية متساوية من الصوديوم مقابل تدرج تركيز في السيتوبلازم في الخلية المعوية. يتم امتصاص الفركتوز عن طريق النقل الميسر بواسطة ناقل الجلوكوز 5 (GLUT5). يتم ضخ الجلوكوز من الخلية المعوية إلى الفضاء داخل الخلايا بواسطة ناقل الجلوكوز 2 (GLUT2) (70). لا تزال الآلية الكاملة لامتصاص الفركتوز في الأمعاء البشرية غير مفهومة. عند إعطاء الفركتوز بمفرده في محلول ، يعاني 40-80٪ من الأشخاص من سوء الامتصاص ، ويمكن لبعض الأشخاص امتصاص أقل من 15 جرامًا من الفركتوز. انتفاخ البطن والإسهال شائعان إذا تم إعطاء جرعات من الفركتوز أكثر من 50 جرام عن طريق الفم. ومع ذلك ، إذا تم إعطاء الفركتوز مع الجلوكوز أو النشا ، يتم امتصاص الفركتوز تمامًا ، حتى في الأشخاص الذين يسيئون امتصاص الفركتوز وحده (71). نظرًا لأن الفركتوز نادرًا ما يحدث في النظام الغذائي في حالة عدم وجود الكربوهيدرات الأخرى ، فإن سوء امتصاص الفركتوز هو في الحقيقة مشكلة فقط للدراسات التي تتضمن أحمال الفركتوز عن طريق الفم.

تميل الجلوكوزيدات في حدود الفرشاة المعوية إلى أن تكون محفزة. على سبيل المثال ، هناك دليل على أن تناول كميات كبيرة من السكروز يزيد من الأنسولين بعد الأكل واستجابات عديد الببتيد المثبطة للمعدة لأحمال كبيرة من السكروز الفموي (72) ، والذي ربما يعكس زيادة معدل الامتصاص بسبب تحريض نشاط السكراز المعوي. ينتج عن نقص الجلوكوزيدات في حدود الفرشاة عدم القدرة على امتصاص كربوهيدرات معينة. نادرًا ما يحدث هذا ، باستثناء نقص اللاكتيز الشائع في السكان غير القوقازيين. قد يكون الأخير كاملًا أو جزئيًا ويؤدي إلى انخفاض القدرة على هضم اللاكتوز وامتصاصه.

يمكن تصنيف استجابات السكر في الدم للأطعمة الكربوهيدراتية من خلال مؤشر نسبة السكر في الدم (GI). يعتبر GI مؤشرًا صالحًا للقيمة البيولوجية للكربوهيدرات الغذائية. يتم تعريفه على أنه استجابة نسبة السكر في الدم الناتجة عن نسبة 50 جم من الكربوهيدرات من الطعام معبرًا عنها كنسبة مئوية من تلك الناتجة عن جزء كربوهيدرات 50 جم من طعام معياري (73). يتم تعريف الاستجابة لنسبة السكر في الدم على أنها المنطقة الإضافية تحت منحنى استجابة الجلوكوز في الدم ، مع تجاهل المنطقة الواقعة أسفل تركيز الصيام (أي المنطقة الواقعة أسفل المنحنى) (74-76). كان الطعام القياسي هو الجلوكوز أو الخبز الأبيض. إذا كان الجلوكوز هو المعيار ، (أي GI للجلوكوز = 100) ، فإن قيم GI للأطعمة تكون أقل مما لو كان الخبز الأبيض هو المعيار بمعامل 1.38 لأن استجابة نسبة السكر في الدم للجلوكوز هي 1.38 ضعف الاستجابة للخبز الأبيض. تم نشر قيم المؤشر الجلايسيمي لعدة مئات من الأطعمة (77،78) (انظر الجدول 8).

مؤشر نسبة السكر في الدم والوجبات المختلطة

كانت صلاحية المؤشر الجلايسيمي محل جدل كبير ، ويرجع ذلك في الغالب إلى الافتقار المفترض لتطبيقه على الوجبات المختلطة. كان الكثير من الجدل بسبب تطبيق طرق غير مناسبة لتقدير الاستجابات المتوقعة لنسبة السكر في الدم للوجبات المختلطة. عند تطبيقه بشكل صحيح ، يتوقع GI ، بدقة معقولة ، الاستجابات النسبية لنسبة الجلوكوز في الدم للوجبات المختلطة من نفس التركيبة ولكنها تتكون من أطعمة كربوهيدراتية مختلفة (79).

الآثار المترتبة على مؤشر نسبة السكر في الدم

هناك عدد من الآثار طويلة المدى لتغيير معدل امتصاص الكربوهيدرات الغذائية. هناك دليل جيد على أن تقليل معدل السكر في الدم للنظام الغذائي يحسن التحكم العام في نسبة الجلوكوز في الدم لدى الأشخاص المصابين بداء السكري (80) ويقلل من الدهون الثلاثية في الدم في الأشخاص المصابين بارتفاع شحوم الدم (81).

هناك أيضًا بعض الأدلة على أن المؤشر الجلايسيمي وثيق الصلة بالتغذية الرياضية وتنظيم الشهية. الأطعمة منخفضة المؤشر الجلايسيمي التي يتم تناولها قبل ممارسة التمارين الرياضية لفترات طويلة تزيد من وقت التحمل وتوفر تركيزات أعلى من وقود البلازما في نهاية التمرين (82). ومع ذلك ، أدت الأطعمة التي تحتوي على نسبة عالية من GI إلى تجديد أسرع للجليكوجين العضلي بعد التمرين (83).


ما هي أفضل الأطعمة التي تساعد على الهضم؟

يقوم الجهاز الهضمي بتقسيم الطعام إلى مواد مغذية وطاقة يمكن أن يستخدمها الجسم. يمكن لبعض أنواع الطعام ، بما في ذلك الخضار والزبادي ، أن تساعد في عملية الهضم هذه.

يمكن أن يؤدي تناول أنواع معينة من الطعام أو إجراء تغييرات مفاجئة على النظام الغذائي إلى مشاكل في الهضم.

يمكن أن تؤدي مشاكل الجهاز الهضمي لدى بعض الأشخاص إلى ظهور أعراض تشمل:

في هذه المقالة ، ندرج الأطعمة المفيدة للجهاز الهضمي. نحن أيضًا نغطي أي منها يجب تجنبه.

قد تؤدي إضافة الزنجبيل إلى الطعام إلى تقليل مشاكل الجهاز الهضمي.

بمجرد دخول الطعام إلى الجسم عن طريق الفم ، تبدأ عملية الهضم.

يحركه الجسم تدريجيًا عبر الجهاز الهضمي ، الذي يقسم الطعام إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للاستخدام.

يمكن أن تساعد الأطعمة المختلفة في مراحل مختلفة من هذه العملية. على سبيل المثال ، يساعد البعض على الهضم في المعدة ، بينما يدعم البعض الآخر الأمعاء.

الألياف ضرورية لصحة الجهاز الهضمي بشكل عام. إذا لم يكن الشخص معتادًا على تناول الألياف كثيرًا ، فمن الأفضل زيادة تناول الألياف ببطء ، بدءًا من الألياف القابلة للذوبان مثل دقيق الشوفان والتفاح والموز.

أضف حوالي حصة واحدة من الألياف إلى النظام الغذائي كل 4-5 أيام. زيادة تناول الألياف بسرعة كبيرة يمكن أن تكون ضارة لعملية الهضم.

من المهم أيضًا شرب الكثير من الماء ، لأنه يتحد مع الألياف ويضيف كتلة إلى البراز.

تشمل الأطعمة المحددة المفيدة للهضم ما يلي:

الأطعمة التي تحتوي على الزنجبيل

الزنجبيل نبات يمكن أن يقلل من الانتفاخ ومشاكل الجهاز الهضمي الأخرى.

مسحوق الزنجبيل المجفف من التوابل الممتازة لتذوق الوجبات ، ويمكن للفرد أيضًا استخدام شرائح من جذر الزنجبيل لصنع الشاي.

اختر مسحوق جذر الزنجبيل عالي الجودة لتذوق الوجبات. للشاي ، اختر جذر الزنجبيل الطازج للحصول على أفضل النتائج.

الدهون غير المشبعة

يساعد هذا النوع من الدهون الجسم على امتصاص الفيتامينات. كما أنه يتحد مع الألياف للمساعدة في تشجيع حركات الأمعاء.

تعتبر الزيوت النباتية مثل زيت الزيتون مصدرًا جيدًا للدهون غير المشبعة.

استهلك دائمًا الدهون باعتدال. بالنسبة للبالغين الذين يتبعون نظامًا غذائيًا يحتوي على 2000 سعر حراري يوميًا ، على سبيل المثال ، يجب ألا يتجاوز تناول الدهون 77 جرامًا يوميًا.

الخضار مع القشرة

الخضار غنية بالألياف ، وهي عنصر غذائي مهم للهضم. الألياف تحفز الأمعاء على إخراج البراز من الجسم.

غالبًا ما تكون قشرة الخضروات غنية بالألياف ، ومن الأفضل تناولها كاملة. بعض الخضروات ذات القشرة الغنية بالألياف تشمل البطاطس والفاصوليا والبقوليات.

الفاكهة

كما أن العديد من الفواكه غنية بالألياف. كما أنها تحتوي على فيتامينات ومعادن مفيدة للهضم ، مثل فيتامين سي والبوتاسيوم.

على سبيل المثال ، يعتبر التفاح والبرتقال والموز ثمارًا مغذية يمكن أن تساعد في الهضم.

أطعمة الحبوب الكاملة

تحتوي الأطعمة التي تحتوي على الحبوب الكاملة أيضًا على نسبة عالية من الألياف التي تساعد على الهضم. يفكك الجسم الحبوب الكاملة ببطء ، مما يساعد على التحكم في مستويات السكر في الدم.

تتوفر العديد من أطعمة الحبوب الكاملة ، بما في ذلك الأرز البني والكينوا.

زبادي

تحتوي العديد من منتجات الزبادي على البروبيوتيك. وهي عبارة عن بكتيريا وخمائر حية قد يكون لها فوائد للجهاز الهضمي.

الكفير

الكفير هو مشروب حليب مخمر يشبع ويحتوي على البروبيوتيك. كما ذكرنا سابقًا ، قد تساعد هذه الأطعمة في تحسين عملية الهضم وصحة الأمعاء.

الخضار الورقية الخضراء

تمتلئ الخضروات الورقية الخضراء بالعناصر الغذائية التي تساعد على الهضم.

بحسب مقال في المجلة بيولوجيا الطبيعة الكيميائية، تحتوي هذه الخضروات أيضًا على سلفوكينوفوز. هذا هو السكر الذي قد يغذي البكتيريا الصحية في المعدة ، وبالتالي يعزز الهضم.


الكفاءة البيئية: نقل الطاقة بين المستويات الغذائية

يتم فقدان كميات كبيرة من الطاقة من النظام البيئي بين المستوى الغذائي والمستوى التالي حيث تتدفق الطاقة من المنتجين الأساسيين عبر المستويات الغذائية المختلفة للمستهلكين والمحللين. السبب الرئيسي لهذه الخسارة هو القانون الثاني للديناميكا الحرارية ، والذي ينص على أنه كلما تم تحويل الطاقة من شكل إلى آخر ، هناك ميل نحو الفوضى (الانتروبيا) في النظام. في النظم البيولوجية ، هذا يعني فقدان قدر كبير من الطاقة كحرارة استقلابية عندما يتم استهلاك الكائنات الحية من مستوى غذائي واحد في المستوى التالي. يُطلق على قياس كفاءة نقل الطاقة بين مستويين غذائيين متتاليين كفاءة نقل المستوى الغذائي (TLTE) ويتم تحديده بواسطة الصيغة:

في سيلفر سبرينغز ، كانت TLTE بين المستويين الغذائيين الأولين حوالي 14.8 بالمائة. عادة ما يكون انخفاض كفاءة نقل الطاقة بين المستويات الغذائية هو العامل الرئيسي الذي يحد من طول السلاسل الغذائية التي لوحظت في شبكة الغذاء. الحقيقة هي أنه بعد أربعة إلى ستة عمليات نقل للطاقة ، لا يتبقى طاقة كافية لدعم مستوى غذائي آخر. في الشبكة الغذائية للنظام الإيكولوجي لبحيرة أونتاريو ، حدثت ثلاثة عمليات نقل للطاقة فقط بين المنتج الأساسي (الطحالب الخضراء) والمستهلك من الدرجة الثالثة أو القمة (سمك السلمون من طراز تشينوك).

الشكل ( PageIndex <1> ): شبكة الغذاء في بحيرة أونتاريو: تُظهر شبكة الغذاء هذه التفاعلات بين الكائنات الحية عبر المستويات التغذوية في النظام البيئي لبحيرة أونتاريو. يتم تحديد المنتجين الأساسيين باللون الأخضر ، والمستهلكون الأساسيون باللون البرتقالي ، والمستهلكون الثانويون باللون الأزرق ، والمستهلكون من الدرجة الثالثة (القمة) باللون الأرجواني. تشير الأسهم من كائن حي يتم استهلاكه إلى الكائن الحي الذي يستهلكه. لاحظ كيف تشير بعض الخطوط إلى أكثر من مستوى غذائي. على سبيل المثال ، يأكل جمبري الأبوسوم المنتجين الأساسيين والمستهلكين الأساسيين.

لدى علماء البيئة العديد من الطرق المختلفة لقياس عمليات نقل الطاقة داخل النظم البيئية. بعض عمليات النقل أسهل أو أكثر صعوبة في القياس اعتمادًا على مدى تعقيد النظام البيئي ومدى وصول العلماء لمراقبة النظام البيئي. وبعبارة أخرى ، فإن دراسة بعض النظم البيئية أكثر صعوبة من غيرها في بعض الأحيان ، يجب تقدير كمية عمليات نقل الطاقة.


استخدام الجسم للغذاء

يمكن اعتبار جسم الإنسان محركًا يطلق الطاقة الموجودة في الأطعمة التي يهضمها. تُستخدم هذه الطاقة جزئيًا في الأعمال الميكانيكية التي تؤديها العضلات وفي العمليات الإفرازية وجزئيًا للعمل الضروري للحفاظ على بنية الجسم ووظائفه. يرتبط أداء العمل بإنتاج فقدان الحرارة الذي يتم التحكم فيه من أجل الحفاظ على درجة حرارة الجسم ضمن نطاق ضيق. على عكس المحركات الأخرى ، فإن جسم الإنسان يتحلل باستمرار (يقوض) ويبني (يبني) الأجزاء المكونة له. توفر الأطعمة المغذيات الضرورية لتصنيع المواد الجديدة وتوفر الطاقة اللازمة للتفاعلات الكيميائية المعنية.

الكربوهيدرات والدهون والبروتينات قابلة للتبادل إلى حد كبير كمصادر للطاقة. عادة ، يتم قياس الطاقة التي يوفرها الطعام بالسعرات الحرارية أو السعرات الحرارية. كيلو كالوري واحد يساوي 1000 جرام من السعرات الحرارية (أو سعرات حرارية صغيرة) ، وهو مقياس للطاقة الحرارية. ومع ذلك ، في اللغة الشائعة ، يُشار إلى السعرات الحرارية باسم "السعرات الحرارية". بعبارة أخرى ، يحتوي نظام غذائي يحتوي على 2000 سعر حراري بالفعل على 2000 سعر حراري من الطاقة الكامنة. كيلو كالوري واحد هو مقدار الطاقة الحرارية المطلوبة لرفع كيلوغرام واحد من الماء من 14.5 إلى 15.5 درجة مئوية عند ضغط جوي واحد. وحدة أخرى من وحدات الطاقة المستخدمة على نطاق واسع هي الجول ، والتي تقيس الطاقة من حيث العمل الميكانيكي. الجول الواحد هو الطاقة المستهلكة عندما يتحرك كيلوغرام واحد مسافة متر واحد بقوة نيوتن واحد. من المرجح أن يتم قياس مستويات الطاقة الأعلى نسبيًا في تغذية الإنسان بالكيلوجول (1 كيلو جول = 10 3 جول) أو ميغا جول (1 ميغا جول = 10 6 جول). كيلو كالوري واحد يعادل 4.184 كيلو جول.

يمكن تحديد الطاقة الموجودة في الطعام مباشرة عن طريق قياس ناتج الحرارة عند حرق الطعام (مؤكسد) في مسعر القنبلة. ومع ذلك ، فإن جسم الإنسان ليس بنفس كفاءة المسعر ، ويتم فقدان بعض الطاقة الكامنة أثناء الهضم والتمثيل الغذائي. القيم الفسيولوجية المصححة لحرارة احتراق العناصر الغذائية الثلاثة المدرة للطاقة ، مقربة إلى أعداد صحيحة ، هي كما يلي: الكربوهيدرات ، 4 سعرات حرارية (17 كيلوجول) لكل جرام بروتين ، 4 سعرات حرارية (17 كيلوجول) لكل جرام ، والدهون ، 9 سعرات حرارية (38 كيلوجول) للجرام. تنتج المشروبات الكحولية (كحول الإيثيل) أيضًا طاقة - 7 سعرات حرارية (29 كيلوجول) لكل جرام - على الرغم من أنها ليست ضرورية في النظام الغذائي. الفيتامينات والمعادن والماء ومكونات الطعام الأخرى ليس لها قيمة للطاقة ، على الرغم من أن العديد منها يشارك في عمليات إطلاق الطاقة في الجسم.

يمكن تقدير الطاقة التي يوفرها الطعام المهضوم جيدًا إذا كانت كميات الجرام من المواد المدرة للطاقة (الكربوهيدرات غير الليفية والدهون والبروتين والكحول) في هذا الطعام معروفة. على سبيل المثال ، شريحة من الخبز الأبيض تحتوي على 12 جرامًا من الكربوهيدرات و 2 جرامًا من البروتين و 1 جرام من الدهون توفر 67 كيلو كالوري (280 كيلوجول) من الطاقة. جداول تكوين الغذاء (ارى الجدول) وملصقات الطعام توفر بيانات مفيدة لتقييم تناول الطاقة والمغذيات في نظام غذائي فردي. توفر معظم الأطعمة مزيجًا من العناصر الغذائية الموردة للطاقة ، جنبًا إلى جنب مع الفيتامينات والمعادن والماء والمواد الأخرى. هناك استثناءان بارزان هما سكر المائدة والزيوت النباتية ، وهما كربوهيدرات نقية (سكروز) ودهون ، على التوالي.

قيمة الطاقة والمحتوى الغذائي لبعض الأطعمة الشائعة
غذاء الطاقة (كيلو كالوري) كربوهيدرات (غ) بروتين (غ) دهن (غ) ماء (غ)
المصدر: Jean A.T. بينينجتون ، باوز والقيم الغذائية للكنيسة للأجزاء المستخدمة بشكل شائع ، الطبعة 17. (1998).
خبز القمح الكامل (شريحة واحدة ، 28 جم). 69 12.9 2.7 1.2 10.6
خبز أبيض (شريحة واحدة ، 25 جم) 67 12.4 2.0 0.9 9.2
أرز أبيض قصير الحبة مخصب مطبوخ (1 كوب ، 186 جم) 242 53.4 4.4 0.4 127.5
حليب قليل الدسم (2٪) (8 أونصة سائلة ، 244 جم) 121 11.7 8.1 4.7 17.7
زبدة (1 ملعقة صغيرة ، 5 جم) 36 0 0 4.1 0.8
جبنة شيدر (1 أونصة ، 28 غرام) 114 0.4 7.1 9.4 10.4
لحم بقري مفروم قليل الدهن ، مشوي ، متوسط ​​(3.5 أونصة ، 100 غرام) 272 0 24.7 18.5 55.7
تونة خفيفة معلبة بالزيت ، مصفاة (3 أونصات ، 85 جم) 168 0 24.8 7.0 50.9
بطاطس مسلوقة بدون قشر (حبة متوسطة 135 جم) 117 27.2 2.5 0.1 103.9
بازلاء خضراء مجمدة مسلوقة (1/2 كوب 80 جم) 62 11.4 4.1 0.2 63.6
ملفوف ، أحمر ، خام (نصف كوب مبشور ، 35 جم) 9 2.1 0.5 0.1 32.0
البرتقال ، السرة ، الخام (1 فاكهة ، 131 جم) 60 15.2 1.3 0.1 113.7
تفاح نيء مع قشر (1 متوسط ​​، 138 جم) 81 21.0 0.3 0.5 115.8
سكر أبيض حبيبات (1 ملعقة صغيرة ، 4 جم) 15 4.0 0 0 0

يوفر البروتين في معظم أنحاء العالم ما بين 8 و 16 في المائة من الطاقة في النظام الغذائي ، على الرغم من وجود اختلافات كبيرة في نسب الدهون والكربوهيدرات في مجموعات سكانية مختلفة. في المجتمعات الأكثر ازدهارًا ، يُستمد حوالي 12 إلى 15 في المائة من الطاقة من البروتين ، و 30 إلى 40 في المائة من الدهون ، و 50 إلى 60 في المائة من الكربوهيدرات. من ناحية أخرى ، في العديد من المجتمعات الزراعية الفقيرة ، حيث تشكل الحبوب الجزء الأكبر من النظام الغذائي ، توفر الكربوهيدرات نسبة أكبر من الطاقة ، مع توفير البروتين والدهون بشكل أقل. جسم الإنسان قابل للتكيف بشكل ملحوظ ويمكنه البقاء على قيد الحياة ، بل وحتى الازدهار ، على أنظمة غذائية متباينة على نطاق واسع. ومع ذلك ، ترتبط الأنماط الغذائية المختلفة بعواقب صحية معينة (ارى مرض التغذية).


الهضم والامتصاص

قم بتسمية إنزيم هضمي آخر موجود في أغشية البلازما للخلايا المبطنة للأمعاء الدقيقة.

ديببتيداز / ديسكاريداز / ديساكهاريداز اسمه

لم يعد تركيز Na + داخل الخلية أقل من التركيز في تجويف الأمعاء / لم يعد تدرج تركيز
لا يوجد (سهل) انتشار أيونات NA + ممكن / يتطلب امتصاص الأحماض الأمينية انتشار أيونات الصوديوم في الخلية

(ب) جنس الفرد هو عامل خطر لارتفاع الكوليسترول لإزالة متغير واحد / لإنشاء اختبار عادل

ارتباط إيجابي / حيث يزيد تركيز اللاكتوز من البيانات الموجودة في العمود C يزداد / تزداد النسبة المئوية لمن لا يأكلون الطعام أو يشعرون بعدم الراحة بعد تناول الطعام

(3) الارتباط لا يعني أن هناك علاقة سببية قد تكون راجعة إلى عامل / مثال آخر للعامل

(ب) غير صالح / لا يمكن التأكد منه لأن التداخل في SD بين السكروز العالي والنشا العالي
الدراسة على أساس الفئران (وليس الإنسان) لذلك قد لا تنطبق على الإنسان

(ب) في هذا النموذج للهضم في الأمعاء البشرية ، ما هو الإنزيم الآخر المطلوب لهضم النشا بالكامل؟
.
(2) (إجمالي 3 درجات)
13
(2)
(1)
صفحة 20 من 34
(ج) ما هو الغرض من الخطوة 2 ، حيث تم خلط العينات بالماء وحمض الهيدروكلوريك والبيبسين؟
. .
(د) في تجارب التحكم ، تم تقطيع القمح المطبوخ لنسخ تأثير المضغ. اقترح تجربة تحكم أكثر ملاءمة. اشرح اقتراحك. . . . .

(أ) 1. المالتوز
2. اللعاب الأميليز يكسر النشا.
(ب) مالتاس.
(ج) (يقلد / يستنسخ) تأثير المعدة.

2. كل شيء مثل التجربة ولكن الأميليز اللعابي تشوه الصفات.
أضف اللعاب المسلوق


أنواع الطاقة

تشمل الأنواع المختلفة للطاقة الحركية ، والطاقة الكامنة ، والطاقة الكيميائية.

أهداف التعلم

ميّز بين أنواع الطاقة

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • تستخدم جميع الكائنات الحية أشكالًا مختلفة من الطاقة لتشغيل العمليات البيولوجية التي تسمح لها بالنمو والبقاء.
  • الطاقة الحركية هي الطاقة المرتبطة بالأجسام المتحركة.
  • الطاقة الكامنة هي نوع الطاقة المرتبطة بإمكانية عمل شيء ما و # 8217s.
  • الطاقة الكيميائية هي نوع الطاقة المنبعثة من انهيار الروابط الكيميائية ويمكن تسخيرها لعمليات التمثيل الغذائي.

الشروط الاساسية

  • الطاقة الكيميائية: صافي الطاقة الكامنة المحررة أو الممتصة أثناء تفاعل كيميائي.
  • الطاقة الكامنة: الطاقة التي يمتلكها شيء بسبب موقعه (في مجال الجاذبية أو المجال الكهربائي) ، أو حالته (مثل زنبرك مشدود أو مضغوط ، أو كمفاعل كيميائي ، أو بسبب وجود كتلة راحة).
  • الطاقة الحركية: الطاقة التي يمتلكها جسم بسبب حركته ، تساوي نصف كتلة الجسم مضروبًا في مربع سرعته.

الطاقة هي خاصية للأشياء التي يمكن نقلها إلى أشياء أخرى أو تحويلها إلى أشكال مختلفة ، ولكن لا يمكن إنشاؤها أو تدميرها. تستخدم الكائنات الحية الطاقة للبقاء والنمو والاستجابة للمحفزات والتكاثر ولكل نوع من العمليات البيولوجية. يمكن تحويل الطاقة الكامنة المخزنة في الجزيئات إلى طاقة كيميائية ، والتي يمكن تحويلها في النهاية إلى طاقة حركية ، مما يتيح لكائن حي الحركة. في النهاية ، تتحول معظم الطاقة التي تستخدمها الكائنات الحية إلى حرارة وتبدد.

الطاقة الحركية

الطاقة المرتبطة بالأجسام المتحركة تسمى الطاقة الحركية. على سبيل المثال ، عندما تكون الطائرة في حالة طيران ، تتحرك الطائرة في الهواء بسرعة كبيرة - تقوم بعمل لإحداث تغيير في محيطها. تقوم المحركات النفاثة بتحويل الطاقة الكامنة في الوقود إلى الطاقة الحركية للحركة. يمكن أن تحدث كرة التدمير قدرًا كبيرًا من الضرر ، حتى عندما تتحرك ببطء. ومع ذلك ، لا يمكن للكرة الثابتة أداء أي عمل ، وبالتالي ليس لديها طاقة حركية. الرصاصة السريعة ، والمشي ، والحركة السريعة للجزيئات في الهواء التي تنتج الحرارة ، والإشعاع الكهرومغناطيسي ، مثل ضوء الشمس ، جميعها لها طاقة حركية.

الطاقة الكامنة

ماذا لو رفعت نفس كرة التحطيم الثابتة طابقين فوق سيارة مزودة برافعة؟ إذا كانت كرة التحطيم المعلقة لا تتحرك ، فهل هناك طاقة مرتبطة بها؟ نعم ، الكرة المحطمة لديها طاقة لأن الكرة المحطمة لديها القدرة على القيام بعمل. يسمى هذا النوع من الطاقة بالطاقة الكامنة لأنه من الممكن لهذا الكائن أن يقوم بعمل في حالة معينة.

تقوم الأجسام بنقل طاقتها بين الحالات المحتملة والحركية. نظرًا لأن الكرة المدمرة تتدلى بلا حراك ، فإنها تحتوي على طاقة كامنة [لاتكس] نص <0٪> [/ لاتكس] حركية و [لاتكس] نص <100٪> [/ لاتكس]. بمجرد إطلاق الكرة ، تزداد طاقتها الحركية مع زيادة سرعة الكرة. في الوقت نفسه ، تفقد الكرة طاقة الوضع عند اقترابها من الأرض. تشمل الأمثلة الأخرى للطاقة الكامنة طاقة الماء الموجودة خلف السد أو شخص على وشك القفز بالمظلة من طائرة.

الطاقة الكامنة مقابل الطاقة الحركية: المياه خلف السد لها طاقة كامنة. الماء المتحرك ، كما هو الحال في الشلال أو النهر سريع التدفق ، له طاقة حركية.

الطاقة الكيميائية

لا ترتبط الطاقة الكامنة بموقع المادة فحسب ، بل ترتبط أيضًا ببنية المادة. يمتلك الزنبرك الموجود على الأرض طاقة كامنة إذا تم ضغطه ، كما هو الحال بالنسبة للشريط المطاطي المشدود. نفس المبدأ ينطبق على الجزيئات. على المستوى الكيميائي ، تمتلك الروابط التي تربط ذرات الجزيئات معًا طاقة وضع. هذا النوع من الطاقة الكامنة يسمى الطاقة الكيميائية ، ومثل كل الطاقة الكامنة ، يمكن استخدامها للقيام بعمل.

على سبيل المثال ، يتم احتواء الطاقة الكيميائية في جزيئات البنزين المستخدمة لتشغيل السيارات. عندما يشتعل الغاز في المحرك ، تنكسر الروابط داخل جزيئاته ، وتستخدم الطاقة المنبعثة لدفع المكابس. يمكن تسخير الطاقة الكامنة المخزنة داخل الروابط الكيميائية لأداء العمل للعمليات البيولوجية. تعمل عمليات التمثيل الغذائي المختلفة على تفكيك الجزيئات العضوية لتحرير الطاقة اللازمة لنمو الكائن الحي والبقاء على قيد الحياة.

الطاقة الكيميائية: تحتوي جزيئات البنزين (الأوكتان ، الصيغة الكيميائية الموضحة) على طاقة كيميائية. تتحول هذه الطاقة إلى طاقة حركية تسمح للسيارة بالسباق على مضمار السباق.


طاقة الغذاء و ATP

تحتاج الحيوانات إلى الغذاء للحصول على الطاقة والحفاظ على التوازن. الاستتباب هو قدرة النظام على الحفاظ على بيئة داخلية مستقرة حتى في مواجهة التغيرات الخارجية للبيئة. على سبيل المثال ، درجة حرارة الجسم الطبيعية للإنسان هي 37 درجة مئوية (98.6 درجة فهرنهايت). يحافظ البشر على درجة الحرارة هذه حتى عندما تكون درجة الحرارة الخارجية ساخنة أو باردة. يتطلب الأمر طاقة للحفاظ على درجة حرارة الجسم ، وتحصل الحيوانات على هذه الطاقة من الطعام.

المصدر الأساسي للطاقة للحيوانات هو الكربوهيدرات ، وخاصة الجلوكوز. يسمى الجلوكوز وقود الجسم. يتم تحويل الكربوهيدرات القابلة للهضم في النظام الغذائي للحيوان إلى جزيئات الجلوكوز من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية التقويضية.

الأدينوزين ثلاثي الفوسفات ، أو ATP ، هو عملة الطاقة الأولية في الخلايا التي تخزن ATP الطاقة في روابط إستر الفوسفات. يطلق ATP الطاقة عندما تنكسر روابط phosphodiester ويتحول ATP إلى ADP ومجموعة الفوسفات. يتم إنتاج ATP عن طريق التفاعلات التأكسدية في السيتوبلازم والميتوكوندريا في الخلية ، حيث تخضع الكربوهيدرات والبروتينات والدهون لسلسلة من التفاعلات الأيضية تسمى مجتمعة التنفس الخلوي. على سبيل المثال ، التحلل السكري عبارة عن سلسلة من التفاعلات التي يتم فيها تحويل الجلوكوز إلى حمض البيروفيك ويتم نقل بعض طاقته الكيميائية الكامنة إلى NADH و ATP.

ATP مطلوب لجميع الوظائف الخلوية. يتم استخدامه لبناء الجزيئات العضوية المطلوبة للخلايا والأنسجة ويوفر الطاقة لتقلص العضلات ولإرسال الإشارات الكهربائية في الجهاز العصبي. عندما تتوافر كمية من ATP تتجاوز متطلبات الجسم ، يستخدم الكبد الفائض من ATP والجلوكوز الزائد لإنتاج جزيئات تسمى الجليكوجين. الجليكوجين هو شكل بوليمري من الجلوكوز ويتم تخزينه في خلايا الكبد والعضلات الهيكلية. عندما ينخفض ​​سكر الدم ، يفرز الكبد الجلوكوز من مخازن الجليكوجين. تقوم عضلات الهيكل العظمي بتحويل الجليكوجين إلى جلوكوز أثناء التمرين المكثف. تعتبر عملية تحويل الجلوكوز والـ ATP الزائد إلى جليكوجين وتخزين الطاقة الزائدة خطوة مهمة من الناحية التطورية في مساعدة الحيوانات على التعامل مع التنقل ونقص الغذاء والمجاعة.


تثبيط ردود الفعل في المسارات الأيضية

يمكن للجزيئات تنظيم وظيفة الإنزيم بعدة طرق. ومع ذلك ، يبقى السؤال الرئيسي: ما هي هذه الجزيئات ومن أين أتت؟ بعضها من العوامل المساعدة والإنزيمات المساعدة ، كما تعلمت. ما هي الجزيئات الأخرى في الخلية التي توفر تنظيمًا إنزيميًا مثل التعديل الخيفي والتثبيط التنافسي وغير التنافسي؟ ربما تكون أهم مصادر الجزيئات التنظيمية ، فيما يتعلق بالاستقلاب الخلوي الأنزيمي ، هي منتجات التفاعلات الأيضية الخلوية نفسها. وبطريقة أكثر فاعلية وأناقة ، تطورت الخلايا لتستخدم نواتج ردود أفعالها لتثبيط التغذية الراجعة لنشاط الإنزيم. يتضمن منع التغذية المرتدة استخدام منتج التفاعل لتنظيم إنتاجه الإضافي (الشكل 4.12). تستجيب الخلية لوفرة المنتجات عن طريق إبطاء الإنتاج أثناء التفاعلات الابتنائية أو التقويضية. قد تثبط منتجات التفاعل هذه الإنزيمات التي حفزت إنتاجها من خلال الآليات الموضحة أعلاه.

الشكل 4.13 المسارات الأيضية عبارة عن سلسلة من التفاعلات التي يتم تحفيزها بواسطة إنزيمات متعددة. يعتبر تثبيط التغذية الراجعة ، حيث يثبط المنتج النهائي للمسار عملية المنبع ، آلية تنظيمية مهمة في الخلايا.

يتم التحكم في إنتاج كل من الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات من خلال تثبيط التغذية الراجعة. بالإضافة إلى ذلك ، ATP هو منظم خيفي لبعض الإنزيمات المشاركة في انهيار تقويضي للسكر ، العملية التي تخلق ATP. بهذه الطريقة ، عندما يكون ATP متوفرًا بكثرة ، يمكن للخلية أن تمنع إنتاج ATP. من ناحية أخرى ، يعمل ADP كمنظم خيفي إيجابي (منشط خيفي) لبعض الإنزيمات نفسها التي تثبطها ATP. وبالتالي ، عندما تكون المستويات النسبية لـ ADP عالية مقارنة بـ ATP ، يتم تشغيل الخلية لإنتاج المزيد من ATP من خلال هدم السكر.


تقرير الممتحنين

إجابة جيدة باستثناء عدم وجود فهم حول البادئات: mono- و di- و poly- عند تسبق كلمة saccharide.

المرشحون الذين فهموا جيدًا أن التحلل المائي يقع في سياق الهضم بدلاً من التفكير في أن التحلل المائي مرادف لعملية الهضم. بدأت إجاباتهم بفكرة أن الجزيئات الصغيرة فقط هي التي يمكن أن تنتشر وتمتص في مجرى الدم وأن التحلل المائي هو خطوة في عملية الهضم. غالبًا ما ذهب هؤلاء المرشحون لوصف أن التحلل المائي يتطلب الماء وقدموا أمثلة على كيفية تحلل السكريات أو البروتينات إلى وحدات فرعية مسماة. حتى من بين الاستجابات الأقوى ، لم يتم ذكر التحلل المائي للدهون كثيرًا ولا فكرة أن التحلل المائي يساعده الإنزيمات. كان هذا السؤال رابطًا مثيرًا للاهتمام بين الموضوع 3.2 والموضوع 6.1

بدأت أفضل الإجابات مع الشمس كمصدر نهائي للطاقة وكيف يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية من خلال عملية التمثيل الضوئي عن طريق التغذية الذاتية / النباتات. أدى هذا بشكل طبيعي إلى كيفية انتقال الطاقة من مستوى مدار إلى آخر. بتضمين نقل الطاقة هذا يكون فعالاً بنسبة 10٪ فقط وأنه لا يتم إعادة تدويره ، حصل المرشحون على 8 درجات كحد أقصى. وشملت بعض المرشحين أهرامات الطاقة. أقل شيوعًا هو فقدان الطاقة من خلال الحرارة الأيضية أو أن المحللون يحصلون على الطاقة من النفايات ، الجثث / نفايات الأوراق. ذكر المرشح النادر فقط كيفية قياس تدفق الطاقة في الطاقة لكل وحدة مساحة / حجم لكل وحدة زمنية.


شاهد الفيديو: هل تعلم كم تستغرق معدتك لامتصاص الاكل الذي تاكله (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Lorah

    إطلاقا أتفق معك. هناك شيء جيد أيضًا في هذا ، وأنا أتفق معك.

  2. Aranris

    تماما أشارك رأيك. في ذلك شيء هو أيضا فكرة ممتازة ، وافق عليك.

  3. Al-Sham

    توقف في منتدى وشاهد هذا الموضوع. هل تسمح لي بالمساعدة؟

  4. Quentrell

    شكراً جزيلاً! أخذت نفسي أيضا ، سيكون في متناول يدي.

  5. Tolabar

    شكرا على المعلومات ، الآن سأعرف.



اكتب رسالة