JIŘÍ MALINA

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.


2. Bílkoviny

Z energetického hlediska jsou

bílkoviny méně významné.

Dodávají však organismu kom-

pletní sadu esenciálních amino-

kyselin, které udržují bílkovinnou

rovnováhu v těle.


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

Documents

JIŘÍ MALINA