Εξηγήστε πώς διατηρείται η μάζα και η ενέργεια όταν αφομοιώνονται τα τρόφιμα;
Διατήρηση μάζας
* Τα άτομα αναδιατάσσονται: Τα τρόφιμα είναι κατασκευασμένα από μόρια που αποτελούνται από διάφορα άτομα (άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο κλπ.). Η πέψη σπάει αυτά τα μεγάλα μόρια τροφίμων σε μικρότερα μόρια. Ωστόσο, τα ίδια τα άτομα δεν καταστρέφονται, απλώς αναδιαμορφώθηκαν.
* Απορρόφηση και εξάλειψη: Το σώμα απορροφά τα μικρότερα μόρια (όπως η γλυκόζη, τα αμινοξέα, τα λιπαρά οξέα) από την πέψη τροφής. Αυτά τα μόρια χρησιμοποιούνται για την κατασκευή νέων κυττάρων, την παροχή ενέργειας και την εκτέλεση άλλων σωματικών λειτουργιών. Τα απεριόριστα απορρίμματα τροφίμων (ίνες κ.λπ.) εξαλείφονται από το σώμα.
* Εξισορρόπηση μάζας: Αν και κάποια μάζα χάνεται ως απόβλητα, η συνολική μάζα των τροφίμων που τρώτε είναι ουσιαστικά ίση με τη μάζα των απορροφημένων θρεπτικών ουσιών, των αποβλήτων και της ενέργειας που απελευθερώνεται ως θερμότητα.
Διατήρηση ενέργειας
* Χημική ενέργεια: Τα τρόφιμα περιέχουν χημική ενέργεια που αποθηκεύεται στους δεσμούς των μορίων της. Η πέψη απελευθερώνει αυτήν την ενέργεια.
* Μετασχηματισμοί ενέργειας: Η ενέργεια που απελευθερώνεται από τα τρόφιμα μετατρέπεται σε άλλες μορφές, όπως:
* ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη): Το κύριο νόμισμα ενέργειας του σώματος.
* Θερμότητα: Κάποια ενέργεια χάνεται ως θερμότητα, η οποία βοηθά στη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος.
* Μηχανική εργασία: Η ενέργεια χρησιμοποιείται για κίνηση, μυϊκές συστολές κ.λπ.
* Ενεργειακή ισορροπία: Η συνολική εισροή ενέργειας (από τα τρόφιμα) πρέπει να ισούται με τη συνολική παραγωγή ενέργειας (θερμότητα, εργασία κ.λπ.) για να διατηρηθεί ενέργεια. Αυτή είναι η βάση της έννοιας των θερμίδων.
Σημαντικά σημεία
* Αποδοτικότητα: Η πέψη και ο μεταβολισμός δεν είναι 100% αποτελεσματικοί. Κάποια ενέργεια χάνεται ως θερμότητα, αλλά αυτή είναι μια φυσική διαδικασία.
* Δεν είναι μια διαρκή μηχανή κίνησης: Το σώμα δεν δημιουργεί ενέργεια. Απλώς το μετατρέπει από τη μία φόρμα στην άλλη. Η ενέργεια καταναλώνεται και χρησιμοποιείται συνεχώς.
* Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, μετασχηματίστηκε μόνο. Η πέψη και ο μεταβολισμός είναι τέλεια παραδείγματα αυτής της θεμελιώδους αρχής.
Συνοπτικά:
Οι νόμοι της διατήρησης της μάζας και της ενέργειας ισχύουν για όλες τις φυσικές και χημικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της πέψης. Ενώ η μορφή των τροφίμων αλλάζει, τα άτομα που συνθέτουν το φαγητό και την ενέργεια που περιέχουν διατηρούνται.
