Источник энергии для организма: белки, жиры и углеводы, полезные вещества, процессы и виды энергии. Основной источник энергии
Основные источники энергии сегодня.
Источники энергии, потребляемой в настоящее время, отнюдь не неисчерпаемы. В связи с этим, стоит серьезно задуматься над тем, откуда мы будем брать энергию завтра - через 50 или 100 лет. Энергия - это отопление, освещение, транспорт. Это промышленная и сельскохозяйственная продукция. Население земного шара растет. Сотни миллионов людей, которые сегодня терпят голод и нужду, хотят - и у них есть на это полное право - вырваться из такого состояния. Однако все это требует не только времени, усилий, денег, но и достаточное количество энергии.В статистическом обзоре ООН были опубликованы оценочные данные, касающиеся ресурсов энергии на земном шаре. Оказалось, что при существующем росте спроса на энергию, запасов полезных ископаемых хватит, примерно:- угля до 2500 года;- нефти до 2100 года;- природного газа до 2035 года.Статистические данные не говорят, однако, всего о ресурсах сырья. Например, добыча, хранение и транспорт нефти легче, чем добыча и перевозка угля. Кроме того, существуют разные сорта нефти. Нефть из одних месторождений не содержит вредных примесей, которые приходится удалять. Нефть из других - требует дорогостоящей очистки. Легче вести добычу нефти из скважин на материке, труднее и дороже - добывать ее с морского дна. Но в море, в сравнительно мелководных прибрежных местах, открыто много богатых месторождений.Есть еще два других вида энергии - атомная и гидроэнергия. Использование данных видов энергии для решения трудных проблем удовлетворения энергетического спроса связано с уровнем развития науки и техники. Ресурсы гидроэнергии, практически неисчерпаемы, однако, количество энергии, которое может дать вода, ограничено техническими барьерами. Если бы удалось использовать в энергетических целях морские течения, то доля гидроэнергии в покрытии энергетического спроса была бы значительно выше.Точно также обстоит дело и с ядерной энергией. Атомные электростанции прежней конструкции, в которых источником энергии служит радиоактивный распад урана, не решат проблему хотя бы потому, что разведанных месторождений урана хватит всего лишь до середины нынешнего столетия. Еще более важной проблемой в ядерной энергетике остается обеспечение ее безопасности для людей и окружающей среды. К сожалению, пока международным сообществом так и не выработано единого стратегического направления в развитии этой важной отрасли промышленности.Есть источники энергии, используемые человечеством лишь в малой степени. Это, прежде всего, относится к солнечной энергии.От солнца Земля получает колоссальное ее кол
alternativenergy.ru
Основные источники энергии
Ископаемые виды топлива, такие как нефть, газ и уголь являются основными и чрезвычайно полезными для экономического развития. Однако все эти виды топлива имеют свои недостатки. Уголь является неэффективным. Нефть существует в ограниченных запасах.
Газ, хотя легко перемещать с места на место, может быть опасным, при его утечке. Включение угля, газа, нефти и других видов топлива в выработку электричества есть способ, чтобы сделать их гораздо более универсальными и полезными.
Электрическую энергии обычно получают на электростанциях при сжигании топлива. Около 40 процентов электроэнергии, в России производится из угля. Внутри электростанции, уголь сжигается в огромной печи, чтобы освободить энергию в виде тепла.
Тепло используется для кипячения воды и производства пара, который в свою очередь вращает винто-подобный механизм называемый турбиной. Турбины соединены с генератором, который вырабатывает электричество.
Самое замечательное в электричестве, то что этот вид энергии универсален. Практически любой вид топлива может быть превращен в электричество.
После электроэнергия полученная в силовой установкой, легко передается от одного места в другое надземные или подземными кабельными линиями. Внутри дома, завода и офиса, электричество снова преобразуется в другие виды энергии с помощью широкого спектра техники. Если у вас есть электрическая печь или тостер, то они преобразует электроэнергию, поставляемую с электростанции обратно в тепловую энергию для приготовления пищи.
Лампы в вашем доме преобразуют электрическую энергию в световую. По данным Министерства энергетики России, мировое потребление электроэнергии, вырастет на 71 процент в период между 2003 и 2030 гг. Около 80 процентов энергии которую мы используем сегодня, происходит от ископаемых видов топлива, но это не может продолжаться долго. Ископаемое топливо закончится рано или поздно.
Возобновляемые источники энергии
К счастью, у нас есть альтернативы, основным источникам энергии. Мы можем сделать электричество из энергии ветра, или солнечных батарей.
Мы можем сжигать мусор для производства тепла, которое будет стимулировать электростанцию. Мы можем выращивать так называемые "энергетические культуры" (биомассы), чтобы сжечь в наших электростанциях вместо ископаемого топлива.
И мы можем использовать огромные запасы тепла в заключенные внутри Земли, известные как геотермальная энергия. Вместе, эти источники энергии, известны как возобновляемые источники энергии, потому что они будут длиться вечно (или, по крайней мере до тех пор, пока будет светить Солнце), не иссякая.
Если бы мы могли покрыть только один процент от пустыни Сахара солнечными панелями (площадь чуть меньше, чем Соединенные Штаты Америки), мы могли бы сделать более чем достаточно электроэнергии для всей нашей планеты. Мы также должны быть умнее в том, как мы используем энергию. Это называется энергоэффективность (экономия энергии).
Сегодня большинство электроэнергии поступает из далеко расположенных электростанций, и передается по кабельным линиям. При передачи электроэнергии из одного места в другое теряется примерно две трети энергии. Другими словами, если вы сжигаете три тонны угля на электростанции, вы тратите две тонны на то, что-бы доставить электроэнергию потребителям. Вот почему здания в будущем, необходимо, делать с собственным подключением к электросети, например, солнечные батареи или небольшие ветряные турбины на крышах.
Последовательное развитие возобновляемых источников энергии и технологий будет означать снижение доли централизованной крупной энергетики. Для общества это будет означать независимость от крупных энергетических компаний, а также повышение надежности электроснабжения.
Общий вывод очевиден. Научно-технический прогресс, появление новых технологий и материалов постоянно повышают роль возобновляемых источников энергии, которые уже замещают традиционные, основные источники энергии в значительном объеме. Общественное мнение «сдвигается» в сторону «распределенной энергетики», где основное место займут возобновляемые источники энергии.
Все это приводит к более глубокому изучению и использованию нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Основное преимущество возобновляемых источников энергии их неисчерпаемость и экологическая чистота. Их использование не изменяет энергетический баланс планеты.
www.stroypraym.ru
1. Основные источники энергии, что используются человечеством
Окружающий нас мир обладает поистине неиссякаемым источником различных видов энергии. Некоторые из них еще в полной мере не используются и в нынешнее время – энергия Солнца, энергия взаимодействия Земли и Луны, энергия термоядерного синтеза, энергия тепла Земли.
Сейчас энергия играет решающую роль в развитии человеческой цивилизации. Существует тесная взаимосвязь между расходом энергии и объемом выпускаемой продукции. Энергетика имеет большое значение в жизни человечества. Уровень ее развития отражает уровень развития производительных сил общества, возможности научно-технического прогресса и уровень жизни населения.
Энергетические ресурсы – это материальные объекты, в которых сосредоточена энергия, пригодная для практического использования человеком. Энергетические ресурсы – носители энергии, которые используются в настоящее время или могут быть полезно использованы в перспективе.
Энергия – всеобщая основа природных явлений, базис культуры и всей деятельности человека. В то же время под энергией (греческое – действие, деятельность) понимается количественная оценка различных форм движения материи, которые могут превращаться одна в другую.
В зависимости от уровня проявления, можно выделить энергию макромира – гравитационную, энергию взаимодействия тел – механическую, энергию молекулярных взаимодействий – тепловую, энергию атомных взаимодействий – химическую, энергию излучения – электромагнитную, энергию, заключенную в ядрах атомов – ядерную.
Топливно-энергетические ресурсы, используемые человечеством: нефть, природный газ, уголь, древесина, ядерное топливо и др.
2.Традиционные и альтернативные источники энергии
Энергия, непосредственно извлекаемая в природе (энергия топлива, воды, ветра, тепловая энергия Земли, ядерная), и которая может быть преобразована в электрическую, тепловую, механическую, химическую называетсяпервичной.
Рис. 1 Классификация первичной энергии
При классификации первичной энергии выделяют традиционныеинетрадиционныевиды энергии. К традиционным относятся такие виды энергии, которые на протяжении многих лет широко использовались человеком. К нетрадиционным видам энергии относят такие виды, которые начали использоваться сравнительно недавно.К традиционным видам первичной энергии относят: органическое топливо (уголь, нефть и т.д.), гидроэнергию рек и ядерное топливо (уран, торий и др.). Энергия, получаемая человеком, после преобразования первичной энергии на специальных установках - станциях,называется вторичной(электрическая энергия, энергия пара, горячей воды и т.д.).Единственный способ преодоления энер.кризиса – это масштабное использование нетрадиц. возобновляемых источников энергии.Ветровая энергетика– это получение механической энергии от ветра с последующим преобразованием ее в электрическую. Имеются ветровые двигатели с вертикальной и горизонтальной осью вращения. Энергию ветра можно успешно использовать при скорости ветра 5 и более м/с. Недостатком является шум.Гелиоэнергетика – получение энергии от Солнца.Фотоэлектрогенераторы для прямого преобразования энергии излучения Солнца, собранные из большого числа последовательно и параллельно соединенных элементов, получили названиесолнечных батарей.Биоэнергетика – это энергетика, основанная на использовании биотоплива. Она включает использование растительных отходов, искусственное выращивание биомассы (водорослей, быстрорастущих деревьев) и получение биогаза.
studfiles.net
4 основных источника энергии для организма человека
Наличие большого количества энергии в человеке весьма заметно. Как правило, такая личность часто находится в хорошем расположении духа и прекрасно себя чувствует. Такие люди наполнены энтузиазмом, любовью к миру и жаждой творить.
Люди с низкой энергетикой страдают от скуки и депрессии. Их преследует уныние, слабость и лень.
Можно ли повысить свой уровень энергии? И что служит ее источником?
Источники энергии для человека
Дыхание
Является весьма важным источником силы на физическом уровне. В ведических учениях говорится о пользе для энергии человека увеличения объема легких и продолжительности цикла вдоха и выдоха. Правильное дыхание способно также продлить молодость.
Легкие человека состоят из 3 долей, которые расположены друг над другом. Мужчины, как правило, дышат животом — нижней долей. Женщины — грудью — средней долей. Выходит, что верхняя доля никем не включается в процесс дыхания. Человек использует всего 1/3 объема легких. Количество получаемого кислорода — это количество энергии. Следовательно, от объема легких зависит размер энергии. Регулярные дыхательные упражнения повысят ее.
Качество окружающего воздуха также играет важную роль. Поэтому рекомендуется делать упражнения на привальное дыхание на природе. Чаще совершайте прогулки в парках, где много деревьев. Если есть такая возможность, отдыхайте в горах. Горный воздух — это мощный источник энергии и здоровья.
Позитивный настрой
Позитивные, добрые и светлые мысли являются самыми главными источниками энергии для человека. Это легко подтвердить на собственном же примере. Понаблюдайте за своим состоянием и настроением, когда вы находитесь в прекрасном расположении духа и думаете о чем-то хорошем. В такие моменты вы наполнены радостью, а когда вы рады — вы счастливы. Счастье же, в свою очередь, заряжает вас мощным потоком энергии. Вы полны энтузиазма, жизненной силы и желанием действовать, создавать, творить.
Здесь важно отметить, что внешняя среда — природа — является богатым источником бодрости. Она способна одарить человека такой энергией, что он будет искренне верить в себя и свои силы, будет строить много светлых планов в жизни, а главное будет с удовольствием и большой решимостью действовать, чтобы их осуществить. Все это работает при одном условии: природа дает людям столько энергии, сколько они готовы взять. Данная готовность отталкивается от эмоционального фона, а он — от позитивного настроя ума человека.
В действительности, позитивно мыслить заложено в человеке с самого рождения. Посмотрите на детей. Они всегда улыбаются и смеются от всей души. Им все интересно, у них много сил и желания познавать новое. К сожалению, чем старше человек становится, тем он больше неосознанно отказывается от этого дара.
Как вернуть позитивный настрой
Вернуть позитивный настрой ума возможно. Для этого следует придерживаться 3 правилам.
1. Смените «позицию жертвы» на «позицию хозяина»
Обычно, когда случается что-то плохое в жизни, человек задается вопросом: «За что мне это?» Правильней же будет спросить: «Зачем мне это?» Стоит открыться внешнему миру и быть внимательным, тогда ответ не заставит себя долго ждать. Решение проблемы приходит само собой. У вас появляется хороший жизненный опыт понимать мир, и слышать его. Это, безусловно, начнет приносить вам удовольствие и радость. Благодаря этому ум приходит в позитивное состояние, а ваша энергия начинает расти.
Такое отношение к жизни учит вас управлять ей, своими эмоциями и настроением.
2. Впускайте в свой ум только хорошее
У каждого есть выбор. Кто-то предпочтет насладиться красотой природы, а кто-то триллером. Одни обсуждают развивающие темы, другие — своего коллегу по работе.
Что будете впускать вы в свой ум, решать только вам.
3. Следите за гигиеной ума
Каждую секунду в голову людям поступает большой поток различной информации. И она не всегда позитивная. От этого никуда не деться. Поэтому необходимо регулярно проводить чистку своего разума. В этом хорошо помогает медитация.
Сон
Во время сна в организме человека вырабатывается «гормон молодости» — мелатонин. Если его недостаточно, то происходят нарушения на физическом и эмоциональном уровне. Появляются различные проблемы со здоровьем, энергия ускользает.
Здоровый и крепкий сон заряжает бодростью, которая сопровождает человека на протяжении всего дня.
Весьма важно придерживаться естественных биоритмов, особенного раннего отхода ко сну и раннего подъема. Вы, наверное, замечали, что чем позднее просыпаетесь, тем разбитие себя чувствуете. В течение всего дня вас преследует неудовлетворенность, вялость, апатия и нежелание что-то делать.
Очень важно осознать влияние сна и бодрствования на вашу жизнь.
Здоровое питание
Мы то, что мы едим.
Живая растительная пища, богатая витаминами, заряжает энергией. Мертвая еда (продукты животного происхождения) поселяет страх, агрессию и раздражительность в разум человека.
Очень важно, чтобы во время готовки человек находился в хорошем настроении и позитивно мыслил. Пища впитывает в себя эмоции. И только та еда, которая была приготовлена с душой и любовью, будет по-настоящему вкусной и полезной. Как можно объяснить этот факт?
Дело в том, что большую часть продуктов, которую вы употребляете состоит из воды, как и мы с вами. А как известно, она обладает такими свойствами как запись и передача информации. Этому уже есть массу доказательств.
Поэтому надо научиться во время приготовления еды думать о хорошем. Например, если готовит женщина, то она может думать о своем любимом, и желать ему успехов и здоровья. Мужчина неосознанно почувствует любовь и заботу через пищу, станет более трепетно относится к своей даме.
Кроме того, во время готовки не стоит смотреть телевизор и разговаривать по телефону. Необходима полная концентрация на еде. Допустимо слушать легкую и расслабляющую музыку.
Позитивное мышление, правильное дыхание, крепкий сон и здоровое питание являются главными источниками энергии для организма человека. Если вы будете им придерживаться, то у вас будет достаточно сил на новые свершения. Вы будете радоваться всему вокруг и жить в удовольствие! ;)
Ловите видео для мотивации ;)
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
bestlavka.ru
Потребление и основные источники энергии для жизни человека
Мировой спрос на источники энергии стремительно растет. Людям нужно топливо, чтобы согреть дома, готовить, путешествовать и эксплуатировать заводы. Количество ресурсов, доступных для нас, определяет не только уровень жизни, но и продолжительность жизни.
Подробные статистические данные из многих стран показывают, что в странах, где имеющегося топлива 0,15 тонн угольного эквивалента на человека в год средняя продолжительность жизни составляет около сорока лет, тогда как страны Европы и Америки, где имеющейся энергии в сто раз больше, средняя продолжительность жизни около семидесяти пяти лет.
Все знают, что нехватка ресурсов дает незначительные неудобства, но для людей в бедных странах это вопрос жизни и смерти.
Мировой спрос на энергоресурсы растет из-за роста населения и повышения уровня жизни. Население мира увеличивается вдвое примерно каждые тридцать пять лет, хотя темпы роста очень разные в разных странах. Мировое потребление энергии удваивается каждые четырнадцать лет и потребность растет.
Основные источники энергии
Одним из основных источников энергии является нефть, и темпы производства при нестабильной цене в последнее время падать сильно не будут.
Есть еще обильные запасы угля, другой источник основной энергии, но еще более серьезно загрязняющий окружающую среду, чем нефть в виде кислотных дождей и изменения климата. Такое сочетание увеличения потребностей и сокращения поставок представляет собой возможный энергетический кризис. Мир остро нуждается в чистых источниках энергии, способных удовлетворить мировую потребность в топливе.
Это, без сомнения, наиболее серьезная проблема, стоящая перед человечеством. Если не определить курс, мир движется к катастрофе в течение будущего столетия.
Чтобы узнать, что можно сделать об этом, все источники энергии должны быть критически изучены и оценен их потенциал.
Опасности источников энергии
Прежде чем рассматривать различные источники энергии подробно необходимо перечислить некоторые из трудностей. Они возникают частично от сложного характера этого вопроса, который включает в себя целый ряд научно — технических разделов и отчасти от ожесточенных политических дебатов, которые окружают этот вопрос. Единственным способом для оценки различных критериев является численное выражение, насколько это возможно. Без цифр, это всего лишь вопрос эмоций и невозможно достичь объективного решения. Эти цифры редко имеют точность научных измерений и некоторые из них являются по своей сути неточными, но лучше иметь приблизительные цифры, чем никакие. Важно проводить различие между точными измерениями, разумными оценками, догадками, коммерческой или политической пропагандой и спекуляциями. Спекуляции могут быть правдоподобными и в соответствии с известными научными законами или в нарушение таких законов.
Дальнейшее усложнение изменяет научные данные. Это особенно касается изменения климата. Люди, предоставляя информацию, могут быть полностью объективными, или они могут сильно зависеть от коммерческих и политических проблем.
Для оценки различных источников энергии используются критерии как их мощность, надежность, стоимость, безопасность и воздействие на окружающую среду. Каждый источник удовлетворяет определенным критериям, имеющим важное значение для каждой страны. Оптимальное энергопотребление зависит от природных ресурсов этой страны, и поэтому нет общего решения. Каждая страна должна рассматриваться отдельно.
Источник энергии не является полностью безопасным, поэтому сравнительно легко найти недостатки любого конкретного источника, подчеркнув его опасности. Необходимо объективное сравнение между опасностями получения топлива, основанного на числах. Это может быть сделано путем оценки числа пострадавших в ходе производства заявленных ресурсов. Это исключает также долгосрочные последствия.
Стоит отметить, что потери из-за производства ресурсов являются небольшими по сравнению со стихийными бедствиями. Так, например, по оценкам Китайского сейсмологического бюро, в период с 1949 до 1976 около 27 миллионов человек погибли и 76 миллионов получили ранения после ста землетрясений. Также огромное количество пострадавших после цунами и ураганов. Эти цифры несоизмеримо большие, чем при производстве топлива.
Категории топлива
Каждый источник энергии имеет время окупаемости который является важным параметром при сравнении.
Существует одна общая классификация источников энергии, как степень концентрации. Чтобы выделить полезную энергию она должна быть сконцентрирована.
Источники энергии можно разделить на три категории: концентрированные источники как древесина, нефть, уголь, газ и ядерная; промежуточная категория — гидро, которая частично сосредоточена на горных долинах; наименее концентрированная, как ветер, солнечная, геотермальная, волна и приливов.
Эти источники содержат огромное количество ресурсов, но только становится полезными, если сосредоточены.
Считается, что ухудшение состояния окружающей среды недавняя проблема, начиная с промышленной революции, но в древние времена, когда древесина была основным топливом, леса Средиземного моря были вырублены. Позже многие из лесов Северной Европы также были вырублены на топливо. Древесина вместе с остатками и навозом сухих животных по-прежнему является основным топливом для большинства людей в более бедных странах. Эта практика обедняет почву и делает больше пустынь.
Другие источники древних ресурсов как ветряные и водяные мельницы, хотя и менее загрязняющие окружающую среду, производят ограниченное количество топлива. Ветряные мельницы особенно ненадежны, хотя ветро и гидроэлектростанции строятся в современную эпоху.
Количество ресурсов
Количество ресурсов отличается от одного района к другому и меняется со временем, включая меры безопасности. Они включают все прямые опасности, в случае угля например, они включают горнодобывающую промышленность и транспортные опасности, а также тех, кто участвует в повседневной работы электростанций. Просто не возможно сделать генерацию абсолютно безопасной.
Затраты ресурсов варьируются от одной страны к другой и с расстоянием от шахты до станции. Электростанции остаются в течение многих десятилетий, и за это время инфляция влияет на затраты. Процентная ставка на дивиденды, выплачиваемые акционерам имеет критическое влияние на конечную стоимость.
Выходная мощность от энергогенерирующих устройств, часто существенно отличается от той какая достигнута. Поэтому необходимы базовые показатели мощности и затраты на фактический опыт эксплуатации в течение целого ряда лет. Таким образом, практически невозможно оценить новое производство без его запуска в течение нескольких лет.
Часто говорят, что наши энергетические проблемы могли бы быть решены, если мы бы использовали топливо более тщательно и избегали отходов.
Есть конечно много, что может и должно быть сделано
Мы можем изолировать наши дома, чтобы сохранить тепло. Мы можем уменьшить отопление и носить больше одежды. Мы можем установить энергосберегающие лампочки. Мы можем ходить или использовать небольшие автомобили и избегать ненужных поездок.
Если бы все эти и многие аналогичные меры применялись использование энергии будет значительно сокращено. Даже предполагалось, что таким образом мы можем уменьшить использование энергии в четыре раза. Некоторые из этих мер легко реализуемые, а некоторые нет. Это гораздо проще, например, построить дом экономии ресурсов, чем изменить существующий дом. Многие из этих мер, таких, как энергосберегающие дома требуют новых материалов, которые должны быть сделаны на фабриках. Это неизбежно требует топлива, и мы должны рассмотреть, сколько времени займет восстановление.
Основная трудность заключается в том, чтобы убедить людей, изменить свой образ жизни.
Конечно, у нас серьезное обязательство делать все возможное для сокращения использования энергии, но даже если мы делаем все еще нужно генерировать большое количество ресурсов.
Энергосберегающие меры являются наиболее важными. Они могут улучшить ситуацию, но не в состоянии избежать энергетического кризиса в будущем. Поэтому мы должны рассматривать вопросы как можно расширить и разумно использовать имеющиеся источники и виды энергии.
beelead.com
белки, жиры и углеводы, полезные вещества, процессы и виды энергии
Основными источниками энергии для организма являются углеводы, белки, минеральные соли, жиры, витамины. Они обеспечивают его нормальную деятельность, позволяют организму функционировать без особых проблем. Питательные вещества – это источники энергии в организме человека. Кроме того, они выступают в качестве строительного материала, способствуют росту и воспроизводству новых клеток, появляющихся на месте отмирающих. В том виде, в котором они употребляются в пищу, их невозможно всосать и использовать организмом. Только вода, а также витамины и минеральные соли усваиваются и всасываются в том виде, в котором они поступают.
Основными источниками энергии для организма являются белки, углеводы, жиры. В пищеварительном тракте они подвергаются не только физическим воздействиям (перетираются и измельчаются), но и химическим превращениям, происходящим под воздействием ферментов, которые находятся в соке специальных пищеварительных желез.
Строение белков
В растениях и животных есть определенное вещество, являющееся основой жизни. Этим соединением является протеин. Обнаружены белковые тела были биохимиком Жераром Мюльдером в 1838 году. Именно им была сформулирована теория протеина. Слово «протеин» с греческого языка означает «занимающий первое место». Примерно половину сухого веса любого организма составляют именно белки. У вирусов такое содержание колеблется в диапазоне 45-95 процентов.
Рассуждая о том, что является главным источником энергии в организме, нельзя оставить без внимания белковые молекулы. Они занимают особое место по биологическим функциям и значению.
Функции и расположение в организме
Около 30 % белковых соединений располагается в мышцах, порядка 20 % обнаружено в сухожилиях и в костях, а 10 % содержится в коже. Максимально значимыми для организмов являются ферменты, управляющие обменными химическими процессами: перевариванием пищи, активностью желез внутренней секреции, работой мозга, мышечной деятельностью. Даже в небольших бактериях содержатся сотни ферментов.
Протеины – это обязательная часть живых клеток. В них содержится водород, углерод, азот, сера, кислород, а в некоторых есть и фосфор. Обязательным химическим элементом, содержащимся в белковых молекулах, является азот. Именно поэтому эти органические вещества называют азотсодержащими соединениями.
Свойства и превращение белков в организме
Попадая в пищеварительный тракт, они расщепляются на аминокислоты, которые всасываются в кровь и используются для синтеза специфичного для организма пептида, затем окисляются до воды и углекислого газа. При повышении температуры происходит свертывание белковой молекулы. Известны такие молекулы, которые способны растворяться в воде только при нагревании. К примеру, такими свойствами обладает желатин.
После поглощения пища сначала оказывается в ротовой полости, потом она движется по пищеводу, попадает в желудок. В нем находится кислая реакция среды, которая обеспечивается соляной кислотой. В желудочном соке есть фермент пепсин, который расщепляет белковые молекулы на альбумозы и пептоны. Это вещество активно только в кислой среде. Пища, которая поступила в желудок, способна задерживаться в нем 3-10 часов, в зависимости от ее агрегатного состояния и характера. Поджелудочный сок обладает щелочной реакцией, в нем есть ферменты, способные расщеплять жиры, углеводы, белки.
Среди его основных ферментов выделяют трипсин, который в соке поджелудочной железы располагается в виде трипсиногена. Он не способен расщеплять белки, но при соприкосновении с кишечным соком превращается в активное вещество – энтерокиназу. Трипсин расщепляет белковые соединения до аминокислот. Заканчивается переработка пищи в тонкой кишке. Если в двенадцатиперстное кишке и в желудке жиры, углеводы, белки почти полностью распадаются, то в тонкой кишке происходит полное расщепление питательных веществ, всасывание в кровь продуктов реакции. Осуществляется процесс через капилляры, каждый из которых подходит к ворсинкам, располагающимся на стенке тонкой кишки.
Обмен белков
После того как белок полностью распадется на аминокислоты в пищеварительном тракте, они всасываются в кровь. Также в нее попадает и незначительное количество полипептидов. Из аминокислотных остатков в организме живого существа синтезируется специфичный белок, в котором нуждается человек или животное. Процесс образования новых белковых молекул протекает в живом организме непрерывно, поскольку отмирающие клетки кожи, крови, кишечника, слизистой оболочки удаляются, а на их месте образуются молодые клетки.
Для того чтобы осуществлялся синтез белков, необходимо, чтобы они вместе с пищей поступали в пищеварительный тракт. Если полипептид вводится в кровь, минуя пищеварительный тракт, человеческий организм не имеет возможности его использовать. Подобный процесс может негативно отражаться на состоянии человеческого организма, вызывать многочисленные осложнения: повышение температуры, паралич дыхания, сбой сердечной деятельности, общие судороги.
Белки нельзя заменить иными пищевыми веществами, поскольку для их синтеза внутри организма необходимы аминокислоты. Недостаточное количество этих веществ приводит к задержке либо приостановлению роста.
Сахариды
Начнем с того, что углеводы - главный источник энергии организма. Они представляют собой одну из главных групп органических соединений, в которых нуждается наш организм. Этот источник энергии живых организмов является первичным продуктом фотосинтеза. Содержание в живой растительной клетке углеводов может колебаться в диапазоне 1-2 процентов, а в некоторых ситуациях этот показатель достигает 85-90 процентов.
Основными источниками энергии живых организмов являются моносахариды: глюкоза, фруктоза, рибоза.
В составе углеводов есть атомы кислорода, водорода, углерода. К примеру, глюкоза - источник энергии в организме, имеет формулу С6Н12О6. Существует подразделение всех углеводов (по строению) на простые и сложные соединения: моно- и полисахариды. По количеству углеродных атомов моносахариды делят на несколько групп:
триозы;
тетрозы;
пентозы;
гексозы;
гептозы.
Моносахариды, которые имеют в составе пять и более углеродных атомов, при растворении в воде могут образовывать кольцевую структуру.
Основным источником энергии в организме является глюкоза. Дезоксирибоза и рибоза являются углеводами, имеющими особое значение для нуклеиновых кислот и АТФ.
Глюкоза – это главный источник энергии в организме. С процессами превращения моносахаридов напрямую связан биосинтез многих органических соединений, а также процесс выведения из него ядовитых соединений, которые попадают извне либо образуются в результате распада белковых молекул.
Отличительные особенности дисахаридов
Моносахарид и дисахарид - это основной источник энергии для организма. При объединении моносахаридов происходит отщепление, а продуктом взаимодействия выступает дисахарид.
Среди типичных представителей данной группы можно отметить сахарозу (тростниковый сахар), мальтозу (солодовый сахар), лактозу (молочный сахар).
Такой источник энергии для организма, как дисахариды, заслуживает детального изучения. Они отлично растворяются в воде, обладают сладким вкусом. Чрезмерное употребление сахарозы приводит к появлению серьезных сбоев в организме, поэтому так важно соблюдать нормы.
Полисахариды
Отличным источником энергии для организма служат такие вещества, как целлюлоза, гликоген, крахмал.
В первую очередь любой из них можно рассматривать как источник энергии для человеческого организма. В случае их ферментативного расщепления и распада происходит выделение большого количества энергии, используемой живой клеткой.
Этот источник энергии для организма выполняет и иные важные функции. Например, хитин, целлюлоза применяются в качестве строительного материала. Полисахариды отлично подходят организму в качестве запасных соединений, поскольку они не растворяются в воде, не оказывают химического и осмотического действия на клетку. Подобные свойства позволяют им сохраняться длительное время в живой клетке. В обезвоженном виде полисахариды способны увеличивать массу запасаемых продуктов благодаря экономии объема.
Такой источник энергии для организма способен противостоять болезнетворным бактериям, попадающим в организм вместе с пищей. В случае необходимости при гидролизе происходит превращение запасных полисахаридов в простые сахара.
Обмен углеводов
Как ведет себя главный источник энергии в организме? Углеводы поступают в большей степени в виде полисахаридов, к примеру, в виде крахмала. В результате гидролиза из него образуется глюкоза. Моносахарид всасывается в кровь, благодаря нескольким промежуточным реакциям он расщепляется на углекислый газ и воду. После окончательного окисления происходит высвобождение энергии, которую использует организм.
Процесс расщепления солодового сахара и крахмала протекает непосредственно в полости рта, в качестве катализатора реакции выступает фермент птиалин. В тонких кишках углеводы распадаются до моносахаридов. В кровь они всасываются в основном в виде глюкозы. Процесс протекает в верхних отделах кишечника, а вот в нижних углеводов почти нет. Вместе с кровью сахариды попадают в воротную вену, доходят до печени. В том случае, когда концентрация сахара в человеческой крови составляет 0,1 %, углеводы проходят через печень, оказываются в общем кровотоке.
Необходимо поддерживать постоянное количество сахара в крови около 0,1 %. При избыточном попадании в кровь сахаридов, излишки накапливаются в печени. Подобный процесс сопровождается резким падением сахара в крови.
Изменение уровня сахара в организме
Если в пище присутствует крахмал, это не приводит к масштабным изменениям сахара в крови, поскольку процесс гидролиза полисахарида протекает достаточно долго. Если доза сахара оставляет порядка 15-200 граммов, наблюдается резкое повышение его содержания в крови. Этот процесс называют алиментарной или пищевой гипергликемией. Избыточное количество сахара выводится почками, поэтому в моче содержится глюкоза.
Из организма почки начинают выводить сахар в том случае, если его уровень в крови достигает диапазона 0,15-0,18 %. Подобное явление возникает при единовременном употреблении существенного количества сахара, достаточно быстро проходит, не приводя к серьезным нарушениям обменных процессов в организме.
Если нарушается внутрисекреторная работа поджелудочной железы, возникает такое заболевание, как сахарный диабет. Оно сопровождается существенным увеличением количества сахара в крови, что приводит к потере печенью способности удерживать глюкозу, в итоге сахар выводится с мочой из организма.
Существенное количество гликогена может откладываться в мышцах, здесь он востребован при осуществлении химических реакций, происходящих в ходе сокращений мышц.
О важности глюкозы
Значение глюкозы для живого организма не ограничивается только энергетической функцией. Потребность в глюкозе возрастает при выполнении тяжелой физической работы. Удовлетворяется такая потребность путем расщепления в печени гликогена на глюкозу, которая поступает в кровь.
Данный моносахарид есть и в составе протоплазмы клеток, поэтому требуется для формирования новых клеток, особенно актуальна глюкоза в процессе роста. Особое значение имеет данный моносахарид для полноценной деятельности центральной нервной системы. Как только концентрация сахара в крови понижается до показателя 0,04 %, возникают судороги, человек теряет сознание. Это является прямым подтверждением того, что понижение сахара в крови вызывает мгновенное нарушение деятельности центральной нервной системы. Если пациенту вводят глюкозу в кровь либо предлагают сладкую пищу, все нарушения пропадают. При длительном понижении сахара в крови развивается гипогликемия. Она приводит к серьезным нарушениям деятельности организма, которые могу вызвать его смерть.
Коротко о жирах
В качестве еще одного источника энергии для живого организма можно рассматривать жиры. В их составе присутствуют углерод, кислород, водород. Жиры имеют сложное химическое строение, представляют собой соединения многоатомного спирта глицерина и жирных карбоновых кислот.
В ходе пищеварительных процессов происходит расщепление жира на составные части, из которых он был получен. Именно жиры являются составной частью протоплазмы, содержатся в тканях, органах, клетках живого организма. Они по праву считаются отличным источником энергии. Расщепление этих органических соединений начинается в желудке. В желудочном соке содержится липаза, которая превращает молекулы жира в глицерин и карбоновую кислоту.
Глицерин отлично всасывается, так как имеет хорошую растворимость в воде. Для растворения кислот используется желчь. Под ее влиянием эффективность воздействия на жир липазы возрастает до 15-20 раз. Из желудка пища движется в двенадцатиперстную кишку, где под действием сока происходит ее дальнейшее расщепление до продуктов, которые способны всасываться в лимфу и кровь.
Далее пищевая кашица движется по пищеварительному тракту, попадает в тонкий кишечник. Здесь происходит ее полное расщепление под влиянием кишечного сока, а также всасывание. В отличие от продуктов расщепления белков и углеводов, вещества, получаемые при гидролизе жиров, всасываются в лимфу. Глицерин и мыла после прохождения через клетки слизистой оболочки кишечника опять соединяются, формируют жир.
Подводя общий итог, отметим, что основными источниками энергии для организма человека и животных выступают белки, жиры, углеводы. Именно благодаря углеводному, белковому обмену, сопровождающемуся образованием дополнительной энергии, функционирует живой организм. Поэтому не стоит долго сидеть на диетах, ограничивая себя в каком-то конкретном микроэлементе или веществе, иначе это может отрицательно сказаться на здоровье и самочувствии.
fb.ru
Что является единственным источником энергии для организма человека и почему.
Поделиться статьей
9 356
Каждый из нас, наверное, чувствовал прилив энергии при общении с приятными людьми, с природой и искусством, от занятий спортом и от положительных эмоций. Энергию также дают нам солнечный свет, воздух и тепло.
Но эта энергия не может быть использована организмом ни на сокращения сердца, ни на функционирование нервной системы, циркуляцию крови, дыхание, ни на физическую работу. Вышеуказанные виды энергии лишь обеспечивают мотивацию к действию, а при осуществлении этих действий используется ранее запасенная энергия.
Энергия может быть использована организмом только в том случае, если из неё может образовываться АТФ (Аденозинтрифосфат). А это значит, что реальная энергия поступает в организм только с питательными веществами — белками, углеводами и жирами.
Безусловно, организм использует и другие формы энергии. Но что при этом происходит? Возьмем, к примеру, тепловую энергию. Выпитая чашка горячего чая в холодную погоду повышает теплопродукцию организма, позволяя временно согреться. Но энергия при этом не запасается. Приём горячего лишь снижает расходование ранее запасенной АТФ.
Таким образом, вышеуказанные виды энергии не могут преобразовываться в АТФ и запасаться, а потому их действие краткосрочно и реальной энергии, которая может быть использована в последующем организмом, они не приносят.И вот мы приходим к тому, что единственным источником энергии для человека является энергия, которую нам дают питательные вещества – белки, жиры и углеводы. Причем в основном – углеводы и жиры, т.к. белки организм использует для более важных нужд – построения собственных клеток и тканей.В пище присутствуют и другие носители энергии (янтарная и уксусная кислота, этиловый спирт и др.), но существенного значения в энергообеспечении организма они не имеют.
Энергетическая ценность пищи.
Т.к. пища является единственным источником энергии для человека, возникает необходимость знать, а сколько же энергии она нам даёт.Для этого используется показатель «Энергетическая ценность пищи».
Энергетическая ценность пищи — это количество энер¬гии, которое образуется в организме при биологическом окис¬лении белков, жиров и углеводов, содержащихся в продуктах питания. Организм перерабатывает и сжигает эти вещества до воды, углекислого газа и других веществ с выделением при этом энергии. Выражается она количеством калорий.
Нужно отметить, что простое попадание пищи в ЖКТ ещё не означает, что энергия поступила. Ведь часть пищевых веществ может не усвоиться, транзитом пройти через ЖКТ, вывестись с калом и не участвовать в энергетическом обмене.Только после усвоения питательных веществ и их поступления в кровь энергия считается полученной.
Как определяют, сколько энергии приносят нам белки, жиры и углеводы?
Как известно из физики, конечным результатом превращения энергии является тепло. Тепло также является мерой энергии в организме. Эта энергия освобождается в результате окисления (горения) веществ в процессе катаболизма. Затем освободившаяся энергия переходит в доступную для организма форму — энергию химических связей молекулы АТФ.
Таким образом, при горении веществ выделяется тепло. Разные вещества горят по — разному, выделяя различное количество тепла. А по количеству выделившегося тепла можно узнать — сколько было энергии в горящем веществе.
Вот и энергетическую ценность пищи принято определять по количеству теплоты, полученной при её сгорании в калориметре. Для этого в калориметрической камере сжигают по 1 грамму белков, жиров и углеводов и определяют количество выделенного ими тепла (в калориях). То же самое происходит в организме человека — белки, жиры и углеводы окисляются до углекислоты и воды с образованием такого же количества энергии, что и при сгорании их вне организма.
Итак, в калориметре при сгорании 1 г белка выделяется 5,65 ккал, при сгорании 1 г углеводов — 4,1 ккал, 1 г жиров – 9,45 ккал.
Но мы — то знаем, что калорийность углеводов и белков составляет по 4 ккал/г, а жиров — 9,0 ккал/г. Почему же в калориметре показатели калорийности этих веществ отличаются от тех, к которым мы привыкли? Особенно того, что касается белка.
А связано это с тем, что внутри камеры всё сгорает полностью без остатка. А в организме белок сгорает не полностью — часть его без сгорания выводится из организма в виде мочевины. Эта часть содержит в себе 1,3 ккал из 5,65. Т.о. калорийность белка для организма составляет 4,35 ккал (5,65-1,3).Опять это не совсем те цифры, которые мы привыкли видеть. И вот почему.
В норме жиры, белки и углеводы усваиваются не полностью.Так белки усваиваются на 92%, жиры — на 95%, углеводы — на 98%. Вот и получается:калорийность усвоившихся белков составляет 4,35 х 92% = 4 ккал/г;углеводов – 4,1 х 98% = 4 ккал/г;жиров – 9,3 х 95% = 9 ккал/г.
Зная содержание в суточном рационе пищи белков, жиров и углеводов, можно рассчитать суточный приход энергии у здорового человека. Однако при ряде заболеваний, которые сопровождаются нарушением всасывания, такой подсчет затруднителен. Это, к примеру, синдром мальабсорбции, при котором нарушается всасывание питательных веществ.
Дальнейшее усложнение изменяет научные данные. Это особенно касается изменения климата. Люди, предоставляя информацию, могут быть полностью объективными, или они могут сильно зависеть от коммерческих и политических проблем.
Считается, что ухудшение состояния окружающей среды недавняя проблема, начиная с промышленной революции, но в древние времена, когда древесина была основным топливом, леса Средиземного моря были вырублены. Позже многие из лесов Северной Европы также были вырублены на топливо. Древесина вместе с остатками и навозом сухих животных по-прежнему является основным топливом для большинства людей в более бедных странах. Эта практика обедняет почву и делает больше пустынь.
