Энергетикалық алмасу және оның кезеңдері

Тағамның құрамындағы күрделі ағзалық заттар ыдыраған кезде едәуір мөлшерде энергия бөлінеді. Ферменттердің қатысуымен күрделі ағзалық қосылыстардың ыдырауы кезінде энергия бөлінетін реакциялардың жиынтығы энергетикалық алмасу дейді. Энергетикалық алмасуды кейде диссимиляция (лат. dissimilis - бөліну) деп те атайды. Соңғы кезде катаболизм (гр. katabole - төменге карай құлдырау) сөзі жиірек қолданылады.

Энергетикалық алмасу кезінде бөлінген энергияның 30%-ы қоршаған ортаға жылу күйінде таралады. 60-70%-ы жасушадағы митохондрияларда қор ретінде жиналады. Ағзаның жұмсаған энергиясының мөлшері белгілі бір уақыт аралығында бөлінген жылудың мөлшерімен есептеледі. Жұмсалған энергия джоульмен, калориямен өлшенеді. 1 ккал 4,19 кДж-ға тең. 1 калория дегеніміз — 1 грамм суды 1°С көтеруге қажетті жылу мөлшері. Энергияны өлшеу бірлігі - джоуль (Дж).

Энергетикалық алмасу кезіндегі ағзалық қосылыстардың ыдырауы тамақтың қорытылуы және тынысалу арқылы жүзеге асады. Тамақтың қорытылуы кезінде күрделі ағзалық қосылыстар қарапайым қосылыстарға дейін ыдырайды. Тынысалу кезінде қарапайым қосылыстар оттегінің қатысуымен тотығып, одан химиялық энергия бөлінеді. Бөлінген энергия дене температурасының тұрақтылығын сақтауға, бұлшыкеттердің жиырылуына, ішкі мүшелердің жұмысына жұмсалады. Энергетикалық алмасу кезінде ағзадағы барлық қимыл-әрекет, ой еңбегі және т.б. жұмыстар жүзеге асады. Сондықтан да ағза өзінің тіршілігін жалғастыру үшін оқтын-оқтын тамақтанып тұруы қажет.

Ересек адамдар орташа есеппен тәулігіне 7117 кДж энергия жұмсайды. Олай болса, ағзаға тәулігіне 7117 кДж энергия бөлінетін құрамында ағзалық заттары бар тағам пайдаланылғаны дұрыс. Адамның энергия жұмсауы орындайтын жұмысына, көңіл күйіне, мамандығына және т.б. жағдайларға байланысты. 14-17 жас аралығындағы жасөспірімдер үшін 1 кг дене салмағына тәулігіне орташа 210- 270 кДж энергия жұмсалады.

Энергетикалық алмасудың кезеңдері

Энергетикалық алмасу үш кезеңнен тұрады. Бірінші - дайындық, екінші - оттексіз, үшінші - оттекті кезең.

Энергетикалыц алмасудың дайындық кезеңі адамның асқорыту мүшелеріндегі жасушалардың цитоплазмасында (лизосомаларда) жүреді. Бұл кезеңде күрделі ағзалық қосылыстар асқорыту ферменттерінің әсерінен қарапайым қосылыстарға ыдырайды. Бұл кезеңде аз мөлшерде бөлінген энергия қоршаған ортаға жылу күйінде таралады.

Энергетикалық алмасудың оттексіз (анаэробты) кезеңі жасушалардың цитоплазмасында жүреді. Дайындық кезеңде түзілген карамайым ағзалық қосылыстардың одан әрі ыдырауына оттегі қатыспайды. Энергетикалық алмасудың бұл сатысын кейде ашу кезеңі деп те атайды.

Энергетикалық алмасудың оттекті кезеңі (гр. аеr- «ауа») жасушалардағы митохондрияларда жүреді. Ферменттер мен оттектің қатысуымен өте күрделі химиялық реакциялар тізбегі жүреді де, энергия едәуір көп мөлшерде бөлінеді. Мысалы, энергетикалық алмасудың оттексіз кезеңінде қант молекулалары ыдыраған кезде 27 ккал, оттекті кезеңінде 674 ккал энергия бөлінеді. Сондықтан ағза үшін энергетикалық алмасудың оттекті кезеңі өте тиімді.

1 г көмірсулар және нәруыздар ыдыраған кезде 17,2 кДж энергия бөлінеді. Ал 1 г май ыдыраған кезде 39,1 кДж энергия бөлінеді. Адам қаншалықты көп энергия жұмсаса, оның ағзасында соншалықты ағзалық заттар көп ыдырайды. Сондықтан адам көп жұмыс атқарса, тынысалуы да жиілейді, көп тамақ ішеді. Адам жұмсаған энергиясының орнын осылай толықтырады.