Обмін вуглеводів
З вуглеводів важливе значення для людини має глюкоза, фруктоза, глікоген і крохмаль. Крохмаль і незначною мірою фруктоза і глюкоза, що містяться в рослинах; вони є істотним компонентом харчування і надходять в організм з картоплею, борошном і цукром. Глікоген, откладываемый переважно в печінці і м'язах, - основне джерело глюкози у тварин.
Глюкоза - основна живильна речовина для всіх клітин організму. Вміст глюкози в крові регулюють кілька гормонів. Якщо завдяки споживання вуглеводів (у вигляді їжі) рівень глюкози в крові зростає, підвищується виділення (секреція) інсуліну підшлунковою залозою (панкреасом). Це прискорює надходження глюкози в клітину, де вона «згорає», розпадаючись на двоокис вуглецю і воду. При цьому утворюється енергія у вигляді аденозинтрифосфату (АТФ). При неповному «згоранні» молекули глюкози можуть поставляти будівельний матеріал для інших речовин, потрібних організму. Розщеплення глікогену на глюкозу сприяють катехоламіни (адреналін і норадреналін), виділення яких пов'язане головним чином з м'язовою роботою і психічним напруженням. Розщеплення глікогену і звільнення глюкози викликає також гормон глюкагон (антагоніст інсуліну), що застосовується при падінні рівня цукру в крові, наприклад при голодуванні або інтенсивному фізичному навантаженні.
Обмін жирів
Жир в жирових клітинах і худорлявих і огрядних людей має однаковий склад. Жир - це з'єднання жирних кислот і гліцерину (триацилглицерола), 5-10% припадає на частку холестерину та фосфоліпідів. В жировій клітині 65-70% жиру, решта - вода з незначним вмістом білків, цукру і солей. Жир в жирових клітинах утворюється двома способами. Насамперед він формується в печінці з вуглеводів, отриманих з їжею або іншим шляхом. Жир у воді не розчиняється і транспортується в крові особливими білками - ліпопротеїнами. На поверхні жирових клітин триацилглицеролы звільняються з молекул ліпопротеїну і виловлюються жировими клітинами, де відкладаються після невеликого перетворення у вигляді жирових крапельок.Синтезу і відкладенню жиру в жирових клітинах сприяє головним чином гормон інсулін і також частково жіночі статеві гормони типу естрогенів. Інсулін, отже, допомагає не тільки метаболізму глюкози, але і впливає на синтез жирів.
Розщеплення відкладених жирів у жировій тканині викликається рядом гормонів, найважливіші з яких - катехоламіни (адреналін і норадреналін) - утворюються в наднирниках в результаті м'язової роботи або психічного напруження. Триацилглицеролы розщеплюються також гормоном росту, що утворюється в гіпофізі при голодуванні. Звільнені ненасичені жирні кислоти залишають жирову клітину і зв'язуються в крові з білком альбуміном, який доставляє їх до печінки і м'язів, де жирні кислоти можуть бути розкладені подібно до глюкози на воду і вуглекислий газ. За рахунок тепла, що виділяється при цьому енергії синтезується аденозинтрифосфат (АТФ), який передає її для найрізноманітніших процесів клітин, в тому числі і працюючим м'язам.
Обмін білків
Білки (протеїни) складають основу живої матерії. «Будівельними цеглою» білків є амінокислоти. Отримані з їжею білки в травному тракті розщеплюються на амінокислоти. З них клітини знову утворюють білки, необхідні організму. Синтезом білків (на нього опосередковано впливає і інсулін) управляє складний механізм, порушення якого - головна причина спадкових хвороб.В організмі безперервно відбувається обмін білків, але джерелом енергії вони служать лише в надзвичайних обставинах, наприклад при порушеному енергетичному, балансі, який з різних причин неможливо вирівняти ні прийомом їжі, ні використанням власних запасів глікогену і жиру. При такій кризовій ситуації енергія з амінокислот (тобто білків) починає звільнятися під дією гормону кортизону, що виробляється в корі надниркових залоз. Це так звана стресова реакція. Викликається вона різноманітними несприятливими факторами: пораненням, голодом, опіком, вимушеною бездіяльністю, надмірно напруженою роботою, а також страхом, злістю і т. п.
При спалюванні 1 г жиру організм отримує приблизно 37,6 кДж (9 ккал), в той час як 1 г білків або вуглеводів дає тільки 16,7 кДж (4 ккал).
