Kandungan
Kami memperoleh tenaga dari makanan yang kita makan, yang diukur dalam kalori. Tenaga ini, menurut Hukum Kedua Termodinamik, akan ditukarkan ke bentuk lain setelah kita menggunakannya. Diet harian biasa terdiri daripada makanan dari tiga kategori utama, iaitu karbohidrat, protein, lemak dan minyak. Sekali di dalam badan, makanan ini digunakan untuk menyusun badan, dimetabolismekan untuk membekalkan tenaga atau disimpan untuk menghasilkan tenaga yang akan digunakan pada masa akan datang. Sebilangan reaksi kimia yang berlaku di dalam sel adalah cekap dalam menjana tenaga, yang lain tidak. Tubuh manusia mengikuti prinsip termodinamik bergantung pada tindak balas yang paling berkesan untuk menyimpan dan menghasilkan tenaga.
Potensi
Setiap makanan yang dimakan dapat memberikan sejumlah tenaga yang berpotensi: karbohidrat memberikan empat kalori per gram; lemak, sembilan kalori; protein, empat kalori setiap gram. Tenaga yang terkandung dalam makanan yang kita makan adalah, sebahagian besarnya, tenaga kimia dan tenaga berpotensi. Diet rata-rata harus terdiri daripada dua ribu kalori sehari, tetapi seseorang mungkin menghabiskan sekitar tiga ribu kalori sehari, yang banyak tenaga berpotensi.
Kesan
Tubuh mengumpul tenaganya dalam molekul termudah, berasal dari makanan yang dimakan. Karbohidrat dipecah menjadi bentuknya yang paling sederhana, glukosa, yang dilepaskan ke aliran darah untuk segera diubah menjadi tenaga di dalam sel di mana ia diperlukan. Ini berlaku melalui proses pelbagai langkah, yang dikenali sebagai glikogenesis. Glukosa tambahan yang tidak diperlukan ditukar menjadi glikogen dan disimpan di dalam tisu hati dan otot. Apabila glukosa darah turun di bawah tahap ideal - seperti yang digunakan - hati mengubah glikogen kembali menjadi glukosa dan melepaskannya ke dalam aliran darah.
Pertimbangan
Dalam situasi berpuasa, ketika semua glukosa yang ada telah digunakan, tubuh mencari sumber tenaga alternatif, seperti protein, lemak dan minyak. Protein, setelah dimakan, dipecah menjadi komponen termudah: asid amino. Ini digunakan terutamanya untuk membina otot, tetapi semasa krisis tenaga, asid amino mengalami glukoneogenesis, mengubah kerangka karbohidrat asid amino menjadi substrat yang dapat digunakan dalam glikogenesis. Lemak mengalami reaksi serupa, diubah menjadi trigliserida yang menjalani lipolisis untuk membentuk gliserol, yang pada gilirannya dapat ditukar untuk digunakan dalam glikolisis.
Makna
Tindak balas kimia yang paling berkesan untuk pengeluaran tenaga adalah glikolisis, penting kerana ia menghasilkan pembentukan adenosin trifosfat (ATP). Bahan ini biasanya dikenali sebagai "mata wang tenaga" tubuh manusia. ATP mengandungi aloi fosfat kaya tenaga yang, apabila dipecahkan, membebaskan tenaga untuk tujuan apa pun yang diperlukan oleh tubuh. Setelah ATP kehilangan fosfat, ia disebut adenosine diphosphate (ADP) dan ADP ini memasuki reaksi kimia glikolisis sekali lagi, di mana ia menerima satu lagi ikatan fosfat kaya tenaga yang mengubahnya kembali ke ATP. Sel aktif, seperti sel otot, biasanya mengandungi ATP tahap tinggi.
Amaran
Beberapa penyakit dikaitkan dengan glikogen berlebihan yang tersimpan dalam sel. Keadaan ini biasanya disebabkan oleh kecacatan genetik. Penyakit dicirikan oleh kekurangan enzim penting yang diperlukan dalam menukar glikogen menjadi glukosa. Gejala umum gangguan ini adalah gula darah rendah. Apabila glukosa berlebihan terdapat di sel-sel otot, pesakit merasakan kelemahan otot dan ketidakupayaan untuk bersenam.
