يحتوي الطعام على مجموعة متنوعة من العناصر الغذائية الغنية بالطاقة، مثل الكربوهيدرات والدهون والبروتينات أو الكحول التي يتم هضمها وامتصاصها في مجرى الدم بشكل أساسي مثل السكريات الأحادية والدهون الثلاثية والأحماض الدهنية والأحماض الأمينية والكحول، لتتأكسد في النهاية لإنتاجها، والطاقة التي تتطلبها الخلايا التي يتكون منها الجسم.
مفهوم استقلاب السكريات
استقلاب السكر هو العملية التي يتم من خلالها توفير الطاقة الموجودة في الأطعمة التي يتناولها الشخص كوقود للجسم، ويمكن لخلايا الجسم استخدام الجلوكوز مباشرة للحصول على الطاقة، ويمكن لمعظم الخلايا أيضًا استخدام الأحماض الدهنية للحصول على الطاقة، ويتم استقلاب الجلوكوز والفركتوز بشكل مختلف، وعندما يتم استهلاكهما بكميات زائدة قد يكون لهما آثار مختلفة على الصحة.
عملية استقلاب السكريات
من بين الركائز الغنية بالطاقة، الألياف الغذائية عبارة عن عديد السكاريد التي لا يمكن هضمها بواسطة إنزيمات الأمعاء البشرية، ولكنها مع ذلك تتحلل بواسطة ميكروبيوتا الأمعاء إلى حمض اللاكتيك والأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، والتي يمكن امتصاصها لاحقًا في الدم وتتأكسد بواسطة خلايانا لإنتاج الطاقة.
لذلك فإن الجهاز الهضمي يقدم مساهمة مهمة في التمثيل الغذائي للجسم كله من خلال التحكم في هضم المغذيات الكبيرة مثل النشا والسكريات والألياف الغذائية والبروتين إلى وحدات أصغر ومعدل امتصاصها في مجرى الدم.
ينتج عن ذلك ظهور مجموعة كبيرة ومتنوعة من المركبات في الدم،، وخاصة في الدورة الدموية البابية الكبدية، أهمها الجلوكوز، الفركتوز، الجالاكتوز، حمض اللاكتيك، الأسيتات، البروبيونات، الزبدات، والكحول وعشرين من الأحماض الأمينية المختلفة.
ومع ذلك، يتكون الكائن البشري من العديد من الأعضاء والأنسجة عالية التخصص، والتي لا تستطيع خليتها أن تنتج باستمرار جميع الإنزيمات اللازمة لاستقلاب العديد من المركبات المختلفة والتي تعتمد بشكل حصري تقريبًا على الجلوكوز أو اللاكتات أو الأحماض الدهنية لإنتاج الطاقة.
أخيرا، يجب تفكيك الكربوهيدرات سواء تم تصنيعها بواسطة كائنات التمثيل الضوئي، أو تخزينها في الخلايا كجليكوجين، أو تناولها بواسطة كائنات غيرية التغذية، للحصول على الطاقة اللازمة لأنشطة الخلية وكذلك لتخليق الجزيئات الأخرى التي تتطلبها الخلية، والنشا والجليكوجين، بوليمرات الجلوكوز، هي أشكال تخزين الطاقة الرئيسية للكربوهيدرات في النباتات والحيوانات، على التوالي.