Antes de estudar os nutrientes, é necessário entender como eles são aproveitados pelo organismo, ou seja, como esses alimentos podem ser transformados em energia aproveitável pelas células.

Energia
Classicamente, energia se define como a capacidade de realizar trabalho. E realizar trabalho é deslocar uma massa. Como, então, pode-se dizer que as células do organismo realizam trabalho e, portanto, precisam de energia?
Uma célula produz moléculas que serão por ela utilizadas, por exemplo, para “fabricar” proteínas. Podem-se considerar os átomos, essas moléculas e as proteínas como sendo a massa a ser deslocada pelo organismo. A construção de moléculas depende basicamente do deslocamento de elétrons; apesar de ínfima, esse elétron tem massa.
Portanto, deslocar elétrons, átomos e moléculas é realizar trabalho, requerendo energia. Qual a principal fonte dessa energia? O alimento.

Metabolismo
Poder-se-ia pensar que basta a ingestão do alimento para que cada célula obtenha, à sua maneira, a energia necessária ao seu funcionamento. Mas o organismo tem uma organização bastante complexa, e o quesito obtenção de energia não merecia ser tão simplificado.

Centenas de reações se processam simultaneamente, degradando componentes ingeridos e sintetizando outros, uns para serem consumidos e outros para serem jogados fora. Cada aparelho ou sistema tem uma função determinada no organismo, e por isso cada conjunto de células se especializa em degradar e sintetizar conjuntos específicos de substâncias químicas. Com isso, tem-se o metabolismo como uma atividade celular altamente coordenada, com propósitos determinados, na qual cooperam muitos sistemas multienzimáticos.

O metabolismo tem quatro funções específicas: (1) obter energia química pela degradação de nutrientes ricos em energia oriundos do ambiente; (2) converter as moléculas dos nutrientes em unidades fundamentais precursoras das macromoléculas celulares; (3) reunir e organizar estas unidades fundamentais em proteínas, ácidos nucléicos e outros componentes celulares; (4) sintetizar e degradar biomoléculas necessárias às funções especializadas das células.

Esclarecendo cada função:
(1) tudo o que há no universo é composto por unidades muito pequenas, denominadas átomos, em que cada constituição particular de átomo denomina-se elemento químico (cálcio, fósforo, carbono etc.); a união de diversos átomos forma o que se denomina substância química, que pode ser pura (apenas um tipo de átomo) ou composta (dois ou mais tipos de átomos), dentre as quais estão as moléculas que formam os vegetais e animais. Esses átomos são compostos, basicamente, por prótons (entidades positivas), nêutrons (entidades neutras) e elétrons (entidades negativas). Os prótons e nêutrons localizam-se no núcleo, e os elétrons formam, envolta do núcleo, uma “nuvem eletrônica”, sendo que esses elétrons possuem certas restrições em seus movimentos. É a interação dessas “nuvens eletrônicas” que formam as substâncias químicas e, por sua vez, as moléculas dos organismos. Quando esses elétrons se “movem” pela “nuvem eletrônica”, desfazendo ou formando uma nova substância, absorvem ou dispensam energia. E é essa energia, denominada energia química, que é aproveitada pelo organismo.

(2) as diversas substâncias que compõe o alimento são, na sua grande maioria, “grandes demais” para entrarem nas células. O que o organismo faz, então, é “quebrar” essas moléculas gigantes em moléculas menores, que ainda assim são do “tamanho máximo” que podem entrar nas células.

(3) essas macromoléculas são, agora dentro da célula, “remontadas”, ou seja, são fabricadas novas substâncias, que serão utilizadas pelas células como “combustível”, como formadoras de componentes das células (DNA, por exemplo) etc.

(4) essa “remontagem” atende à necessidade específica de cada tipo de célula, ou seja, cada conjunto de células escolhe, dentre as substâncias anteriormente degradadas, aquelas que servem para fabricar exatamente as substâncias que precisam para trabalhar e sobreviver.

Para ocorrerem essas degradações e sínteses, um conjunto específico de substâncias químicas, as enzimas, atuam em diversas etapas das reações. As enzimas são as unidades funcionais do metabolismo celular, que atuam em seqüências organizadas, catalisando (acelerando) as centenas de reações que ocorrem. Essas enzimas fazem parte de um conjunto de substâncias denominadas proteínas, estudadas mais adiante.

As enzimas são as proteínas mais especializadas do organismo, ou seja, cada enzima desenvolve um ou poucos papéis, determinados, numa etapa específica do metabolismo. Explicando, suponha 5 etapas do metabolismo. A enzima 1 atua na etapa 1, e assim por diante. Ao se colocar a enzima 2 na etapa 3, por exemplo, essa etapa não acontece. Isso constitui a famosa combinação “chave e fechadura” entre enzimas e demais proteínas nas reações do metabolismo.

O metabolismo pode ser dividido em duas “fases”: catabolismo e anabolismo. O catabolismo é a fase degradativa do metabolismo; nela, as moléculas orgânicas nutrientes, carboidratos, lipídios e proteínas provenientes do ambiente ou dos reservatórios de nutrientes da própria célula são degradados por reações consecutivas em produtos finais menores e mais simples, como, por exemplo, ácido lático (produzido pelos músculos quando em trabalho pesado e carência de oxigênio); CO2 (produto eliminado na respiração); amônia (um produto de excreção de alguns animais). O anabolismo é uma fase sintetizante do metabolismo. É nele que as unidades fundamentais são reunidas para formar as macromoléculas componentes das células, como as proteínas, DNA etc.. Para ocorrer essas duas “fases” do metabolismo, é necessário um trânsito acentuado de energia.

No catabolismo, por haver a “quebra” de moléculas, há a liberação de energia; por outro lado, o anabolismo é uma fase de síntese, necessitando de energia para sua ocorrência.

{INÍCIO} -{CONSIDERAÇÕES GERAIS } – { ENERGIA E METABOLISMO } – {OS NUTRIENTES } – {ALIMENTAÇÃO ADEQUADA E MÉTODOS DE ALIMENTAÇÃO } – {CONSIDERAÇÕES FINAIS } – {BIBLIOGRAFIA }