Metabolizmus

Téměř veškerý život na planetě se odvíjí od sluneční energie. Rostliny ji získávají ze slunečních paprsků v procesu fotosyntézy, kdy chlorofyl přeměňuje světelnou energii na energii chemickou, která je uložena ve velkých molekulách  vzniklých syntézou oxidu uhličitého a vody. Lidé, ale schopnost fotosyntézy postrádají a sluneční energii získávají skrz již vytvořených molekul v rostlinné nebo živočišné potravě. Metabolizmus sám o sobě je procesem celé řady chemických změn v organizmu. Jedná se o proces tvorby látek nových chemických látek a výstavby tkání, které jsou nezbytné pro fungování organismu.

Činnost enzymů

Komplexní procesy, které umožňují našemu organizmu normální činnost jsou velmi účinně řízeny chemickými látkami, které se nazývají enzymy a hormony. Činnost enzymů spočívá v řízení chemických reakcí, v kterých se tvoří látky, které jsou nezbytné pro organismus nebo při nichž se uvolňuje energie. Hormony se podílejí na řízení složitých dějů, jako je růst nebo spotřeba energie a tvorba energetických zásob. Správně fungující metabolizmus je nezbytný pro existenci organizmu a vyžaduje náležitý přísun surovin. K nebezpečným metabolickým poruchám vede nevhodná dieta, přejídání, nebo hladovění a nadměrná konzumace alkoholu nebo některých léků.

Anabolizmus

Jedná se o syntézu větších složitějších molekul - například tvorbu bílkovin, která spočívá v řetězení aminokyselin a následné spojování bílkovinných molekul za vzniku svalové a kostní tkáně. Katabolizmus je štěpení větších molekul získaných z potravy za účelem uvolnění energie, která je v nich navázána. Ihned, když se potrava rozštěpí na jednotlivé živiny je možné tyto zdroje energie okamžitě využít ke stavbě nových tkání nebo je  uskladnit ve formě ATP. Sacharidy, tuky a bílkoviny mají svůj vlastní způsob metabolické přeměny, ale podstata látkové výměny je základem našeho vztahu k jídlu.

Tělesná hmotnost

I když je příjem potravy a tekutin každý den odlišný, tělesná hmotnost na to nereaguje hned. V rámci regulace tělesné hmotnosti musíme vzít v úvahu vztah mezi příjmem a výdejem energie.Tyto procesy jsou u každého jedince jiné a právě tyto odlišnosti jsou příčinou, proč spalujeme rychle nebo naopak pomalu. U rostoucího dítěte nebo dospívajících převažuje příjem energie  nad výdejem, aby se pokryly potřeby růstu. U dospělých jedinců se přebytek energie ukládá v podobě tuku  a naopak zvýšený výdej energie vede k poklesu tělesné hmotnosti. Množství energie a energetický obsah  se udává v kilojoulech (1 kcal je přibližně 4,2 kJ).

Bazální metabolický obrat

Množství spotřebované energie - metabolický obrat se skládá ze dvou složek. Je to energie, kterou spotřebuje organismus, když se nachází v úplném klidu, tzv. bazální metabolický obrat. Jedná se o energii potřebnou k přežití. Muži potřebují zhruba denně 1700 kcal a ženy okolo 5850 kcal, ale toto množství může u různých jedinců kolísat až o 350 kcal za den.

Energie k svalové aktivitě

Druhou složkou je energie potřebná na aktivní činnost svalů (svalovou aktivitu)a kolísá od nuly u člověka, který setrvává v nehybnosti až do 700 kcal za hodinu u člověka těžce pracujícího nebo při zatěžujícím sportu. Vzhledem k tomu, že se mění nároky organismu při různých tělesných aktivitách, kolísá také i denní množství spotřebované energie.

Rozklad sacharidů

Velkou část našich energetických potřeb pokrývá energie, která vznikla rozkladem složitých sacharidů v potravinách, jako jsou brambory nebo chléb, na jednoduché cukry. Většina sacharidů  v naší stravě je složena z molekul glukózy, fruktózy a galaktózy. Všechny se nejprve přenášejí do jater, kde se fruktóza a galaktóza přeměňují na glukózu. V játrech se glukóza využívá různými způsoby, část se využije k tvorbě energie, část se přemění na zásobní škrob glykogen. Pokud se již glykogenu v játrech dostatek, přeměňuje se další glukóza na tuk. V případě potřeby se může glykogen nebo tuk přeměnit zpět na glukózu, která pokryje zvýšené energetické nároky organizmu. Z glukózu získávají buňky energii tak, že ji rozloží na kyselinu pyrohroznovou. Při tomto ději dochází k uvolnění energie , která se dočasně uloží v podobě sloučeniny s vysokým energetickým obsahem ATP- adenozintrifosfátu.

Rozklad tuků a bílkovin

Tuky a bílkoviny jsou důležitými složkami potravy a v případě, že je příjem sacharidů nízký, mohou tuky a méně často i bílkoviny sloužit jako energetický zdroj. Při nedostatku sacharidů se molekuly tuků rozkládají na glycerol a mastné kyseliny, které se zpracují odděleně. Glycerol se v játrech přeměňuje na glukózu a ta následně  vstupuje do svých vlastních metabolických dějů. Bílkoviny z potravy se rozkládají na aminokyselin nutných pro tvorbu vlastních bílkovin.