विषय
हम जो भोजन करते हैं, उससे ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जिसे कैलोरी में मापा जाता है। थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम के अनुसार, यह ऊर्जा, एक और रूप में परिवर्तित हो जाएगी जब हमने इसका सेवन किया होगा। एक सामान्य दैनिक आहार में तीन मुख्य श्रेणियों के खाद्य पदार्थ होते हैं, अर्थात् कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा और तेल। एक बार शरीर में, इन खाद्य पदार्थों का उपयोग शरीर की रचना करने के लिए किया जाता है, भविष्य में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए या संग्रहीत करने के लिए चयापचय किया जाता है। कोशिकाओं के अंदर होने वाली कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाएं ऊर्जा पैदा करने में कुशल होती हैं, अन्य नहीं। मानव शरीर थर्मोडायनामिक सिद्धांतों का पालन करता है जो ऊर्जा के भंडारण और उत्पादन के लिए सबसे कुशल प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है।
क्षमता
प्रत्येक भोजन का सेवन ऊर्जा की एक संभावित मात्रा प्रदान कर सकता है: कार्बोहाइड्रेट प्रति ग्राम चार कैलोरी प्रदान करते हैं; वसा, नौ कैलोरी; प्रोटीन, प्रति ग्राम चार कैलोरी। हमारे द्वारा उपभोग किए जाने वाले भोजन में निहित ऊर्जा, अधिकांश भाग, रासायनिक ऊर्जा और संभावित ऊर्जा के लिए है। एक औसत आहार में एक दिन में दो हजार कैलोरी शामिल होनी चाहिए, लेकिन एक व्यक्ति एक दिन में लगभग तीन हजार कैलोरी का उपभोग कर सकता है, जो कि बहुत अधिक ऊर्जा है।
प्रभाव
शरीर अपनी ऊर्जा को सबसे सरल अणुओं में जमा करता है, जो भस्म किए गए भोजन से प्राप्त होता है। कार्बोहाइड्रेट को उनके सरलतम रूपों में तोड़ दिया जाता है, ग्लूकोज, जिसे उन कोशिकाओं में तुरंत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए रक्त प्रवाह में जारी किया जाता है जहां इसकी आवश्यकता होती है। यह एक बहु-चरण प्रक्रिया के माध्यम से होता है, जिसे ग्लाइकोजेनेसिस के रूप में जाना जाता है। जिन अतिरिक्त ग्लूकोज की जरूरत नहीं होती है, उन्हें ग्लाइकोजन में बदल दिया जाता है और यकृत और मांसपेशियों के ऊतकों में संग्रहित किया जाता है। जब रक्त ग्लूकोज आदर्श स्तर से नीचे गिर जाता है - जैसा कि प्रयोग किया जाता है - यकृत ग्लाइकोजन को ग्लूकोज में परिवर्तित करता है और इसे रक्तप्रवाह में छोड़ता है।
विचार
उपवास की स्थितियों में, जब सभी उपलब्ध ग्लूकोज का उपयोग किया जा चुका होता है, तो शरीर प्रोटीन, वसा और तेल जैसे ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोतों की तलाश करता है। प्रोटीन, एक बार घिस जाने के बाद, इसके सरलतम घटकों में टूट जाता है: एमिनो एसिड। ये मुख्य रूप से मांसपेशियों के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन एक ऊर्जा संकट के दौरान, अमीनो एसिड ग्लूकोनोजेनेसिस से गुजरते हैं, अमीनो एसिड के कार्बोहाइड्रेट कंकाल को एक सब्सट्रेट में परिवर्तित करते हैं जिसका उपयोग ग्लाइकोजेनेसिस में किया जा सकता है। वसा एक समान प्रतिक्रिया से गुजरता है, ट्राइग्लिसराइड्स में परिवर्तित हो जाता है जो ग्लिसरॉल बनाने के लिए लिपोलिसिस से गुजरता है, जो बदले में ग्लिसरॉलिसिस में उपयोग के लिए परिवर्तित हो सकता है।
अर्थ
ऊर्जा उत्पादन के लिए सबसे कुशल रासायनिक प्रतिक्रिया ग्लाइकोलाइसिस है, महत्वपूर्ण है क्योंकि यह एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) के गठन में परिणाम करता है। इस पदार्थ को आमतौर पर मानव शरीर की "ऊर्जा मुद्रा" के रूप में जाना जाता है। एटीपी में एक ऊर्जा युक्त फॉस्फेट मिश्र धातु होता है, जो टूट जाने पर, शरीर के किसी भी उद्देश्य के लिए ऊर्जा जारी करता है। एटीपी फॉस्फेट को खोने के बाद, इसे एडेनोसिन डिपोस्फेट (एडीपी) कहा जाता है और यह एडीपी ग्लाइकोलाइसिस की रासायनिक प्रतिक्रिया में फिर से प्रवेश करता है, जहां इसे एक और ऊर्जा से भरपूर फॉस्फेट बॉन्ड प्राप्त होता है जो इसे एटीपी में परिवर्तित करता है। सक्रिय कोशिकाएं, मांसपेशियों की कोशिकाओं की तरह, आमतौर पर एटीपी के उच्च स्तर होते हैं।
चेतावनी
कई रोगों को कोशिकाओं में संग्रहीत अतिरिक्त ग्लाइकोजन से जोड़ा गया है। यह स्थिति आमतौर पर एक आनुवंशिक दोष के कारण होती है। रोग ग्लूकोज को ग्लूकोज में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण एंजाइमों की कमी की विशेषता है। इन विकारों का एक सामान्य लक्षण निम्न रक्त शर्करा है। जब मांसपेशियों की कोशिकाओं में अधिक ग्लूकोज मौजूद होता है, तो मरीज को मांसपेशियों में कमजोरी और व्यायाम करने में असमर्थता महसूस होती है।
