التمثيل الغذائي للطاقة من الكربوهيدرات والدهون والبروتينات

يمثل تراكم العناصر الغذائية التي تحتوي على الطاقة - الكربوهيدرات (الجلوكوز) والبروتينات (الأحماض الأمينية) والدهون (الأحماض الدهنية) - عملية واحدة. وتتراكم الفوائض من هذه المواد في شكل دهون. يمكن استخدام الجلوكوز لتركيب الأحماض الأمينية ، ويمكن استخدام بعض الأحماض الأمينية لتركيب الجلوكوز. ومع ذلك ، فإن هذه العمليات تؤدي إلى تكاليف الطاقة ، على سبيل المثال ، يتم فقدان 5 ٪ من الطاقة عند تراكم الجلوكوز في العضلات في شكل الجليكوجين بدلا من استخدامها مباشرة لإنتاج ATP. يتم زيادة هذا الرقم إلى 28 ٪ عندما يتم تحويل الجلوكوز إلى الأحماض الدهنية لترسب.

أنظمة الطاقة التي تستخدم هذه المواد الغذائية لا تعمل واحدة بعد الأخرى (أول نظام ATP-CRP، ثم نظام تحلل اللاهوائي والأيض الهوائي أخيرا)، وتحولت في وقت واحد، وقد تختلف تلك الرسوم مساهماتها تبعا لمستوى التراكم، وجود الأكسجين ومستوى النشاط الحركي.

على سبيل المثال ، يؤثر وجود الأكسجين على الركيزة التي يتم استخدامها لتوليد الطاقة. بالنسبة إلى ذرة كربون حمضية دهنية ، يتم إنتاج 8 جزيئات من ATP ، ويتم إنتاج 6.2 جزيء فقط من ATP لكل ذرة كربون من جزيء الجلوكوز. مع كمية محدودة من الأكسجين ، يعتبر الجلوكوز هو المصدر المفضل لعملية الأيض الهوائية والوحيد للأكسدة اللاهوائية. التغيرات الهرمونية ، نتيجة للنظام الغذائي وممارسة الرياضة ، تؤثر بشكل كبير على تدفقات الطاقة. تنتج الأحماض الدهنية الطاقة بمساعدة نظام هوائي. ومع ذلك ، يعتمد استخدام الأحماض الدهنية على التدفق المتزامن للكربوهيدرات في مسارات الطاقة لتجديد المركبات الوسيطة في دورة كريبس.

دون كمية كافية من الكربوهيدرات ، يتم نقل الأحماض الدهنية إلى مسار مختلف لعملية التمثيل الغذائي. لذلك ، بدلا من أن تؤدي إلى إنتاج ATP ، تنتج الأحماض الدهنية الكيتونات. فقط بعض الأنسجة ، مثل الدماغ ، يمكن أن تستخدم الكيتونات لإنتاج الطاقة. إذا كانت مخازن الكربوهيدرات صغيرة ، قد يزيد محتوى الكيتون ويسبب التعب وعدم التوازن في عملية التمثيل الغذائي.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]