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Il cibo fornisce l'energia chimica necessaria per crescere, compiere movimenti e riparare le cellule. Le componenti del cibo dalle quali il corpo può ricavare energia sono i carboidrati, i grassi e le proteine, che durante la digestione vengono demoliti rispettivamente in glucosio, acidi grassi e amminoacidi. Il carburante principale per il corpo è costituito dai carboidrati; se si esauriscono l'energia può essere ricavata dai grassi e dalle proteine.
Il valore energetico degli alimenti è determinato nei laboratori di scienze dell'alimentazione mediante la loro combustione all'interno di un calorimetro. L'energia liberata da un campione di cibo bruciato si calcola misurando l'aumento di temperatura dell'acqua che si trova a contatto con l'alimento e alla quale questo cede calore. Tuttavia i valori energetici del metabolismo di carboidrati, grassi e proteine sono leggermente variabili, quelli determinati da un calorimetro rappresentano pertanto un dato medio.

La regolazione dello stimolo della fame avviene in una ghiandola situata nell'encefalo e chiamata ipotalamo; questo stimolo è, in genere, proporzionale alle riserve di sostanze ''energetiche'', come il glucosio e il glicogeno, presenti nel sangue: se le riserve sono scarse, si avverte la sensazione della fame, mentre se la quantità di queste sostanze sono abbondanti, non si ha voglia di mangiare. La perdita di peso invece avviene quando il consumo di cibo è inferiore alle necessità energetiche dell'organismo.
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