能源物質(zhì)如何為身體提供能量
籠統(tǒng)來講,為包括所有化學(xué)變化在內(nèi)的生理過程動(dòng)用能量,就叫新陳代謝。
代謝分為合成代謝和分解代謝。

合成代謝指利用能源來合成結(jié)構(gòu)單元,從而產(chǎn)生新分子的代謝過程。
分解代謝的特征是,分解化學(xué)分子來形成可利用的能量。

例如:午餐所攝入的碳水化合物就會(huì)被分解成單糖。肌細(xì)胞會(huì)進(jìn)一步在位于細(xì)胞質(zhì)和線粒體里發(fā)生的代謝通路中,分解這些單糖,從而產(chǎn)生三磷酸腺茸,為肌肉收縮提供能量。一旦運(yùn)動(dòng)結(jié)束后,這群學(xué)生回到教室中為恢復(fù)體能吃一些香蕉,他們的身體就會(huì)吸收并消耗攝入的碳水化合物,通過合成代謝將單糖合成為糖原。
能量守恒定律指出,能量既不能憑空創(chuàng)造也不能憑空消失,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。
來自食物中的化學(xué)能為我們的身體提供能量。這種形式的能量在人類生命中是必不可少的,它的作用遠(yuǎn)不止為肌肉工作提供動(dòng)力這么簡單?;瘜W(xué)能可以為許多生理過程都提供所需的能量,其中包括呼吸、泵送血液、維持體溫、向組織輸送氧氣、去除廢物、合成新組織,所有這些都是為了生長、適應(yīng)運(yùn)動(dòng)和壓力,以及修復(fù)受損或報(bào)廢的組織。
化學(xué)能來源于組成碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)這些營養(yǎng)素的分子鍵。
我們的身體分3個(gè)階段從食物中獲取能量:
第1階段是消化、吸收和運(yùn)輸產(chǎn)能營養(yǎng)素,包括碳水化合物中的單糖、蛋白質(zhì)中的氨基酸、脂質(zhì)中的脂肪酸,以及酒精。
第2階段是將食物衍生出的小分子,更深入地分解為主要的產(chǎn)能代謝物。例如,從糖類中提取的單糖可以轉(zhuǎn)化為丙酮酸代謝物,如一個(gè)6碳的葡萄糖分子經(jīng)過分解,可以形成兩個(gè)3 碳的丙酮酸代謝物,其中這些重要的分子充當(dāng)代謝的中間產(chǎn)物。這種將葡萄糖分解為丙酮酸的過程,不僅釋放了可供身體利用的能量,更重要的是,它還充當(dāng)了第3階段的先頭部隊(duì)。
在第3階段,身體細(xì)胞能夠使用產(chǎn)能代謝物[如丙酮酸衍生出來的乙酰輔酶A來完全分解(燃燒)這些化合物,使之轉(zhuǎn)化為身體能夠利用的能量形式。雖然這一過程確實(shí)以熱能的形式釋放了一些能量,但是人體并不擅長利用熱能為細(xì)胞發(fā)揮功能提供動(dòng)力,而是細(xì)胞將這種能量轉(zhuǎn)化為三磷酸腺苷。