Най-енергоемкото органично хранително вещество. Химическа организация на клетките: органични вещества, макро- и микроелементи
Човешката храна съдържа основни хранителни вещества: протеини мазнини въглехидрати; витамини, микроелементи, макроелементи. Тъй като целият ни живот е метаболизъм в природата, за нормално съществуване възрастен трябва да яде три пъти на ден, попълвайки своя „резерв“ от хранителни вещества.
В тялото на жив човек непрекъснато протичат процеси на окисление (свързване с кислород) на различни хранителни вещества. Окислителните реакции са придружени от образуването и отделянето на топлина, необходима за поддържане на жизнените процеси на тялото. Топлинната енергия осигурява дейността на мускулната система. Следователно, колкото по-тежък е физическият труд, толкова повече храна се нуждае от тялото.
Енергийната стойност на храната обикновено се изразява в калории. Една калория е количеството топлина, необходимо за загряване на 1 литър вода при 15°C с един градус.Калоричното съдържание на храната е количеството енергия, което се образува в тялото в резултат на усвояването на храната.
1 грам протеин, когато се окислява в тялото, отделя количество топлина, равно на 4 kcal; 1 грам въглехидрати = 4 kcal; 1 грам мазнини = 9 kcal.
катерици
Протеините поддържат основните прояви на живота: метаболизъм, мускулна контракция, нервна възбудимост, способност за растеж, разширяване и мислене. Протеините се намират във всички тъкани и телесни течности, като са основната им част. Съставът на протеините включва различни аминокиселини, които определят биологичното значение на протеина.
Неесенциални аминокиселинисе образуват в човешкото тяло. Есенциални аминокиселинивлизат в човешкото тяло само с храна. Следователно, за физиологично пълноценния живот на тялото, присъствието в храната на всички незаменими аминокиселини. Диетичният дефицит дори на една есенциална аминокиселина води до намаляване на биологичната стойност на протеините и може да причини протеинов дефицит, въпреки достатъчното количество протеини в диетата. Основният доставчик на незаменими аминокиселини: месо, мляко, риба, яйца, извара.
Човешкото тяло също се нуждае от протеини. растителен произход, които се съдържат в хляба, зърнените храни, зеленчуците – те включват незаменими аминокиселини. Продуктите, съдържащи животински и растителни протеини, осигуряват на организма вещества, необходими за неговото развитие и жизнена дейност.
Тялото на възрастен трябва да получава приблизително 1 грам протеин на 1 кг общо тегло. От това следва, че "средният" възрастен с тегло 70 kg трябва да получава най-малко 70 g протеин на ден (55% от протеина трябва да бъде от животински произход). При големи физически натоварвания се увеличават нуждите на организма от протеини.
Протеините в диетата не могат да бъдат заменени с никакви други вещества.
мазнини
Мазнините превъзхождат енергията на всички други вещества, участващи в възстановителни процеси, като структурна част от клетките и техните мембранни системи, служат като разтворители на витамините A, E, D и допринасят за тяхното усвояване. Освен това мазнините допринасят за развитието на имунитета и помагат на тялото да се затопли.
Липсата на мазнини води до смущения в централната нервна система, промени в кожата, бъбреците, органите на зрението.
Съставът на мазнините съдържа полиненаситени мастни киселини, лецитин, витамини А, Е. Средната нужда от мазнини за възрастен е 80-100 g на ден, включително растителни мазнини - 25..30 g.
Мазнините в храната осигуряват една трета от дневната енергийна стойностдиета; На 1000 kcal има 37 g мазнини.
Мазнините се намират в достатъчни количества в мозъка, сърцето, яйцата, черния дроб, масло, сирене, месо, сланина, птици, риба, мляко. Особено ценен растителни мазнинибез съдържание на холестерол.
Въглехидрати
Въглехидратите са основният източник на енергия. Въглехидратите представляват 50-70% от дневния калориен прием. Нуждата от въглехидрати зависи от енергийната консумация на тялото.
дневна нуждавъв въглехидратите за възрастен, занимаващ се с умствен или лек физически труд, е 300-500 g / ден. При хората, занимаващи се с тежък физически труд, нуждата от въглехидрати е много по-висока. При хора със затлъстяване енергийното съдържание на диетата може да бъде намалено с количеството въглехидрати, без да се застрашава здравето.
Хлябът, зърнените храни, тестените изделия, картофите, захарта (нетен въглехидрат) са богати на въглехидрати. Излишък от въглехидрати в тялото правилно съотношениеосновните части на храната, като по този начин нарушава метаболизма.
витамини
Витамините не са доставчици на енергия. Те обаче са необходими в големи количестваза поддържане на нормалното функциониране на организма, като регулира, насочва и ускорява метаболитните процеси. По-голямата част от витамините не се произвеждат в тялото, а идват отвън с храната.
При липса на витамини в храната се развива хипоавитаминоза (по-често през зимата и пролетта) - умората се увеличава, наблюдава се слабост, апатия, ефективността намалява, устойчивостта на тялото намалява.
Действието на витамините в организма е взаимосвързано - липсата на един от витамините води до нарушение на метаболизма на други вещества.
Всички витамини са разделени на две групи: водоразтворими витаминиИ мастноразтворими витамини.
Мастноразтворими витамини- витамини A, D, E, K.
Витамин А- влияе върху растежа на тялото, устойчивостта му към инфекции, необходимо е да се поддържа нормално зрение, състояния на кожата и лигавиците. Витамин А е богат на рибено масло, сметана, масло, яйчен жълтък, черен дроб, моркови, маруля, спанак, домати, зелен грах, кайсии, портокали.
Витамин D- насърчава образованието костна тъканстимулира растежа на организма. Липсата на витамин D в организма води до нарушаване на нормалното усвояване на калций и фосфор, причинявайки рахит. Витамин D е богат на рибено масло, яйчен жълтък, черен дроб, рибен хайвер. В млякото и маслото има малко витамин D.
Витамин К- участва в тъканното дишане, съсирването на кръвта. Витамин К се синтезира в организма от чревни бактерии. Причината за недостиг на витамин К са заболявания на храносмилателната система или прием антибактериални лекарства. На витамин К са богати домати, зелени части от растения, спанак, зеле, коприва.
Витамин Е(токоферол) влияе върху дейността на ендокринните жлези, метаболизма на протеини, въглехидрати, осигурява вътреклетъчния метаболизъм. Витамин Е влияе благоприятно върху протичането на бременността и развитието на плода. Витамин Е е богат на царевица, моркови, зеле, зелен грах, яйца, месо, риба, зехтин.
Водоразтворими витамини- витамин С, витамини от група В.
Витамин Ц (аскорбинова киселина) - активно участва в окислително-възстановителните процеси, влияе върху въглехидратния и протеиновия метаболизъм, повишава устойчивостта на организма към инфекции. Богати на витамин С, шипки, касис, арония, морски зърнастец, цариградско грозде, цитрусови плодове, зеле, картофи, листни зеленчуци.
Към групата витамини Ввключва 15 самостоятелни витамина, разтворими във вода, които участват в метаболитните процеси в организма, процеса на хемопоеза, играят важна роляв метаболизма на въглехидрати, мазнини, вода. Витамините от група В са стимулатори на растежа. Бирената мая е богата на витамини от група В, елда, овесени ядки, ръжен хляб, мляко, месо, черен дроб, яйчен жълтък, зелени части от растения.
Микроелементи и макроелементи
Минералите са част от клетките и тъканите на тялото, участват в различни метаболитни процеси. Макронутриентите са необходими на организма в относително големи количества: калций, калий, магнезий, фосфор, хлор, натриеви соли. Необходими са микроелементи в много малки количества: желязо, цинк, манган, хром, йод, флуор.
Йодът се съдържа в морски дарове, зърнени храни, мая, бобови растения, а черният дроб е богат на цинк; мед и кобалт се намират в телешки черен дроб, бъбреци, жълтък кокоше яйце, пчелен мед. Плодовете и плодовете съдържат много калий, желязо, мед, фосфор.
ВНИМАНИЕ! Информацията, предоставена на този сайт, е само за справка. Ние не носим отговорност за възможно Отрицателни последицисамолечение!
Хранителни вещества и тяхното значение
Човешкото тяло се състои от протеини (19,6%), мазнини (14,7%), въглехидрати (1%), минерални вещества (4,9%), вода (58,8%). Той непрекъснато изразходва тези вещества за образуването на енергия, необходима за функционирането на вътрешните органи, поддържане на топлина и извършване на всички жизнени процеси, включително физическа и умствена работа. В същото време се извършва възстановяването и създаването на клетки и тъкани, от които е изградено човешкото тяло, попълването на изразходваната енергия от вещества от храната. Тези вещества включват протеини, мазнини, въглехидрати, минерали, витамини, вода и др., те се наричат храна.Следователно храната за тялото е източник на енергия и пластмасови (строителни) материали.
катерици
Това са сложни органични съединения на аминокиселини, които включват въглерод (50-55%), водород (6-7%), кислород (19-24%), азот (15-19%) и могат да включват също фосфор, сяра, желязо и други елементи.
Протеините са най-важните биологични вещества на живите организми. Те служат като основен пластичен материал, от който са изградени клетките, тъканите и органите на човешкото тяло. Протеините са в основата на хормони, ензими, антитела и други образувания, които изпълняват сложни функции в човешкия живот (храносмилане, растеж, възпроизводство, имунитет и др.), допринасят за нормалния метаболизъм на витамини и минерални соли в организма. Протеините участват в образуването на енергия, особено в период на високи енергийни разходи или при недостатъчно количество въглехидрати и мазнини в храната, като покриват 12% от общите енергийни нужди на организма. Енергийната стойност на 1 g протеин е 4 kcal. При недостиг на протеини в организма възникват сериозни нарушения: забавяне на растежа и развитието на децата, промени в черния дроб на възрастните, дейността на ендокринните жлези, състава на кръвта, отслабване на умствената дейност, намаляване на работоспособността и устойчивостта към инфекциозни заболявания. Протеинът в човешкото тяло се образува непрекъснато от аминокиселини, които влизат в клетките в резултат на смилането на хранителния протеин. За синтеза на човешки протеин е необходим хранителен протеин в определено количество и определен аминокиселинен състав. Понастоящем са известни повече от 80 аминокиселини, от които 22 са най-често срещаните в хранителни продукти. Аминокиселините според тяхната биологична стойност се делят на незаменими и неесенциални.
незаменимосем аминокиселини - лизин, триптофан, метионин, левцин, изолевцин, валин, треонин, фенилаланин; децата също се нуждаят от хистидин. Тези аминокиселини не се синтезират в организма и трябва да се набавят с храната в определено съотношение, т.е. балансиран. Взаимозаменяемиаминокиселини (аргинин, цистин, тирозин, аланин, серин и др.) могат да се синтезират в човешкото тяло от други аминокиселини.
Биологичната стойност на протеина зависи от съдържанието и баланса на незаменимите аминокиселини. Колкото повече незаменими аминокиселини съдържа, толкова по-ценен е той. Протеин, който съдържа всичките осем незаменими аминокиселини, се нарича пълен.Източник на пълноценни протеини са всички животински продукти: млечни продукти, месо, птици, риба, яйца.
Дневният прием на белтъчини за хора в трудоспособна възраст е само 58-117 g в зависимост от пола, възрастта и естеството на работата на човека. Протеините от животински произход трябва да бъдат 55% от дневната нужда.
За състоянието на протеиновия метаболизъм в организма се съди по азотния баланс, т.е. според баланса между количеството азот, въведен с хранителните протеини и отделеното от тялото. Здравите възрастни със здравословна диета са в азотен баланс. Положителен азотен баланс имат подрастващи деца, млади хора, бременни и кърмещи жени, т.к. хранителният протеин отива за образуването на нови клетки и въвеждането на азот с протеинова храна преобладава над отстраняването му от тялото. По време на глад, болести, когато хранителните протеини не достигат, се наблюдава отрицателен баланс, т.е. повече азот се отделя, отколкото се въвежда, липсата на хранителни протеини води до разпадане на протеини на органи и тъкани.
мазнини
Това са сложни органични съединения, състоящи се от глицерол и мастни киселини, които съдържат въглерод, водород, кислород. Мазнините са едно от основните хранителни вещества, те са основен компонент в балансираната диета.
Физиологичното значение на мазнините е разнообразно. Мазнините са част от клетките и тъканите като пластичен материал, използвани от тялото като източник на енергия (30% от общата нужда
организъм в енергия). Енергийната стойност на 1 g мазнини е 9 kcal. Мазнините доставят на тялото витамини А и D, биологично активни вещества (фосфолипиди, токофероли, стероли), придават на храната сочност, вкус, повишават нейната хранителна стойност, карайки човек да се чувства сит.
Останалата част от постъпилите мазнини след покриване на нуждите на тялото се отлага в подкожна тъканпод формата на подкожен мастен слой и в съединителната тъкан около него вътрешни органи. Както подкожната, така и вътрешната мазнина са основният резерв на енергия (резервна мазнина) и се използват от тялото при тежка физическа работа. Подкожният мастен слой предпазва тялото от охлаждане, а вътрешната мазнина предпазва вътрешните органи от удар, удар и разместване. При липса на мазнини в храната се наблюдават редица нарушения на централната нервна система, отслабват защитните сили на организма, намалява синтеза на протеини, увеличава се капилярната пропускливост, забавя се растежът и др.
Човешката мазнина се образува от глицерол и мастни киселини, които навлизат в лимфата и кръвта от червата в резултат на смилането на хранителни мазнини. За синтеза на тази мазнина са необходими диетични мазнини, които съдържат различни мастни киселини, от които в момента са известни 60. Мастните киселини се разделят на наситени или наситени (т.е. наситени с водород до границата) и ненаситени или ненаситени.
Наситенмастните киселини (стеаринова, палмитинова, капронова, маслена и др.) имат ниски биологични свойства, лесно се синтезират в организма, влияят неблагоприятно върху метаболизма на мазнините, чернодробната функция и допринасят за развитието на атеросклероза, тъй като повишават холестерола в кръвта. Тези мастни киселини се намират в големи количества в животинските мазнини (агнешко, говеждо) и в някои растителни масла (кокосово), което води до тяхната висока точка на топене (40-50°C) и относително ниска смилаемост (86-88%).
Ненаситенимастните киселини (олеинова, линолова, линоленова, арахидонова и др.) са биологично активни съединения, способни на окисляване и присъединяване на водород и други вещества. Най-активните от тях са: линолова, линоленова и арахидонова, наречени полиненаситени мастни киселини. От техните собствени биологични свойствате се класифицират като жизненоважни вещества и се наричат витамин F. Участват активно в метаболизма на мазнините и холестерола, повишават еластичността и намаляват пропускливостта на кръвоносните съдове, предотвратяват образуването на кръвни съсиреци. Полиненаситените мастни киселини не се синтезират в човешкото тяло и трябва да се въвеждат с хранителните мазнини. Те се съдържат в свинската мазнина, слънчогледовото и царевичното масло, рибената мазнина. Тези мазнини имат ниска точка на топене и висока смилаемост (98%).
Биологичната стойност на мазнините също зависи от съдържанието на различни мастноразтворими витамини А и D (рибена мазнина, масло), витамин Е (растителни масла) и подобни на мазнини вещества: фосфатиди и стероли.
Фосфатидиса най-биологично активните вещества. Те включват лецитин, цефалин и др. Те влияят върху пропускливостта на клетъчните мембрани, метаболизма, секрецията на хормони и коагулацията на кръвта. Фосфатидите се намират в месото, яйчния жълтък, черния дроб, диетичните мазнини и заквасената сметана.
стеролиса интегрална частмазнини. В растителните мазнини те са представени под формата на бета-стерол, ергостерол, които влияят върху предотвратяването на атеросклероза.
В животинските мазнини стеролите се съдържат под формата на холестерол, който осигурява нормалното състояние на клетките, участва в образуването на зародишни клетки, жлъчни киселини, витамин D 3 и др.
Холестеролът се образува и в човешкото тяло. При нормалния метаболизъм на холестерола количеството холестерол, погълнат и синтезиран в тялото, е равно на количеството холестерол, който се разпада и се отделя от тялото. В напреднала възраст, както и при пренапрежение на нервната система, наднормено тегло, със заседнал начин на живот, метаболизмът на холестерола е нарушен. В този случай хранителният холестерол повишава съдържанието си в кръвта и води до промени в кръвоносните съдове и развитие на атеросклероза.
Дневната норма на прием на мазнини за населението в трудоспособна възраст е само 60-154 g, в зависимост от възрастта, пола, естеството на купчината и климатични условиятерен; от тях животинските мазнини трябва да бъдат 70%, а растителните - 30%.
Въглехидрати
Това са органични съединения, състоящи се от въглерод, водород и кислород, синтезирани в растенията от въглероден диоксид и вода под въздействието на слънчевата енергия.
Въглехидратите, които имат способността да се окисляват, служат като основен източник на енергия, използвана в процеса на човешката мускулна дейност. Енергийната стойност на 1 g въглехидрати е 4 kcal. Те покриват 58% от общите енергийни нужди на организма. Освен това въглехидратите са част от клетките и тъканите, намират се в кръвта и под формата на гликоген (животинска скорбяла) в черния дроб. Въглехидратите в тялото са малко (до 1% от телесното тегло на човек). Следователно, за да покрият разходите за енергия, те трябва да бъдат снабдявани с храна постоянно.
В случай на липса на въглехидрати в диетата по време на тежки физически натоварвания, енергията се генерира от натрупаните мазнини и след това от протеините на тялото. При излишък от въглехидрати в диетата, резервът от мазнини се попълва чрез превръщане на въглехидратите в мазнини, което води до увеличаване на човешкото тегло. Източникът на снабдяване на тялото с въглехидрати са растителните продукти, в които те са представени под формата на монозахариди, дизахариди и полизахариди.
Монозахаридите са най-много прости въглехидрати, сладък на вкус, разтворим във вода. Те включват глюкоза, фруктоза и галактоза. Те бързо се абсорбират от червата в кръвта и се използват от тялото като източник на енергия, за образуването на гликоген в черния дроб, за подхранване на тъканите на мозъка, мускулите и поддържане на необходимото ниво на захар в кръвта.
Дизахаридите (захароза, лактоза и малтоза) са въглехидрати, сладки на вкус, разтворими във вода, разделени в човешкото тяло на две молекули монозахариди с образуването на захароза - глюкоза и фруктоза, от лактоза - глюкоза и галактоза, от малтоза - две молекули глюкоза.
Моно- и дизахаридите се усвояват лесно от тялото и бързо покриват енергийните разходи на човек при повишено физическо натоварване. Прекомерната консумация на прости въглехидрати може да доведе до повишаване на кръвната захар и следователно до отрицателен ефект върху функцията на панкреаса, до развитие на атеросклероза и затлъстяване.
Полизахаридите са сложни въглехидрати, състоящи се от много молекули глюкоза, неразтворими във вода, имат неподсладен вкус. Те включват нишесте, гликоген, фибри.
нишестев човешкото тяло под действието на ензимите на храносмилателния сок се разгражда до глюкоза, като постепенно се задоволява нуждата на организма от енергия за дълъг период. Благодарение на нишестето, много храни, които го съдържат (хляб, зърнени храни, тестени изделия, картофи), карат човек да се чувства сит.
Гликогенвлиза в човешкия организъм в малки дози, тъй като се съдържа в малки количества в храната от животински произход (черен дроб, месо).
Целулозав човешкото тяло не се усвоява поради отсъствието на целулозния ензим в храносмилателните сокове, но, преминавайки през храносмилателните органи, стимулира чревната подвижност, премахва холестерола от тялото, създава условия за развитие на полезни бактерии, като по този начин допринася за по-добро храносмилане и усвояване на храната. Съдържа фибри във всички растителни продукти (от 0,5 до 3%).
пектин(подобни на въглехидрати) вещества, влизащи в човешкото тяло със зеленчуци, плодове, стимулират процеса на храносмилане и допринасят за отстраняването на вредните вещества от тялото. Те включват протопектин - намира се в клетъчните мембрани на пресни зеленчуци, плодове, придавайки им твърдост; пектинът е желеобразуващо вещество от клетъчния сок на зеленчуци и плодове; пектин и пектинови киселини, които придават киселия вкус на плодовете и зеленчуците. Много пектинови вещества има в ябълки, сливи, цариградско грозде, боровинки.
Дневният прием на въглехидрати за населението в трудоспособна възраст е само 257-586 g в зависимост от възрастта, пола и естеството на работата.
витамини
Те са с ниско молекулно тегло органична материяс различна химична природа, действащи като биологични регулатори на жизнените процеси в човешкото тяло.
Витамините участват в нормализирането на метаболизма, в образуването на ензими, хормони, стимулират растежа, развитието, възстановяването на тялото.
Те имат голямо значениев образуването на костна тъкан (вит. D), кожа (вит. А), съединителната тъкан(вит. С), в развитието на плода (вит. Е), в процеса на хематопоезата (вит. В | 2, В 9) и др.
Витамините са открити за първи път в хранителни продукти през 1880 г. от руския учен Н.И. Лунин. В момента са открити повече от 30 вида витамини, всеки от които има химично наименование и много от тях са буквено обозначение на латинската азбука (C - аскорбинова киселина, B - тиамин и др.). Някои витамини в организма не се синтезират и не се съхраняват в резерв, така че трябва да се въвеждат с храната (C, B, P). Някои витамини могат да се синтезират в
тяло (B 2, 6, 9, PP, K).
Липсата на витамини в диетата причинява заболяване под общото наименование авитаминоза.При недостатъчен прием на витамини с храната има хиповитаминоза,които се проявяват като раздразнителност, безсъние, слабост, намалена работоспособност и устойчивост на инфекциозни заболявания. Прекомерната консумация на витамини А и D води до отравяне на организма, т.нар хипервитаминоза.
В зависимост от разтворимостта всички витамини се делят на: 1) водоразтворими С, Р, В 1, В 2, В 6, В 9, РР и др.; 2) мастноразтворими - A, D, E, K; 3) витаминоподобни вещества - U, F, B 4 (холин), B 15 (пангамова киселина) и др.
Витамин С (аскорбинова киселина) играе важна роля в окислително-възстановителните процеси на организма, влияе върху метаболизма. Липсата на този витамин намалява устойчивостта на организма към различни заболявания. Липсата му води до скорбут. Дневният прием на витамин С е 70-100 mg. Среща се във всички билкови продукти, особено много от него в шипки, касис, червени чушки, магданоз, копър.
Витамин Р (биофлавоноид) укрепва капилярите и намалява пропускливостта на кръвоносните съдове. Съдържа се в същите храни като витамин С. Дневният прием е 35-50 мг.
Витамин B (тиамин) регулира дейността на нервната система, участва в метаболизма, особено въглехидратния. При липса на този витамин се отбелязва разстройство на нервната система. Нуждата от витамин B е 1,1-2,1 mg на ден. Витаминът се намира в храни от животински и растителен произход, особено в зърнени продукти, мая, черен дроб и свинско месо.
Витамин B 2 (рибофлавин) участва в метаболизма, влияе върху растежа, зрението. При липса на витамин функцията на стомашната секреция намалява, зрението се влошава, състоянието на кожата се влошава. Дневният прием е 1,3-2,4 мг. Витаминът се намира в мая, хляб, елда, мляко, месо, риба, зеленчуци, плодове.
Витамин РР (никотинова киселина) е част от някои ензими, участва в метаболизма. Липсата на този витамин причинява умора, слабост, раздразнителност. При липсата му възниква болестта пелагра ("груба кожа"). Разходната норма на ден е 14-28 mg. Витамин РР се съдържа в много продукти от растителен и животински произход, той може да се синтезира в човешкото тяло от аминокиселината триптофан.
Витамин B6 (пиридоксин) участва в метаболизма. При липса на този витамин в храната се отбелязват нарушения на нервната система, промени в състоянието на кожата, кръвоносните съдове. Приемът на витамин B 6 е 1,8-2 mg на ден. Среща се в много храни. При балансирана диета организмът получава достатъчнотози витамин.
Витамин B9 (фолиева киселина) участва в кръвообразуването и метаболизма в човешкото тяло. При липса на този витамин се развива анемия. Нормата на консумацията му е 0,2 mg на ден. Има го в марули, спанак, магданоз, зелен лук.
Витамин B 12 (кобаламин) е от голямо значение за хемопоезата, метаболизма. При липса на този витамин хората развиват злокачествена анемия. Нормата на консумацията му е 0,003 mg на ден. Намира се само в храни от животински произход: месо, черен дроб, мляко, яйца.
Витамин B 15 (пангамова киселина) влияе върху функционирането на сърдечно-съдовата система и окислителните процеси в организма. Дневната нужда от витамин 2 mg. Намира се в дрожди, черен дроб, оризови трици.
Холинът участва в метаболизма на протеините и мазнините в организма. Липсата на холин допринася за увреждане на бъбреците и черния дроб. Разходната му норма е 500 - 1000 mg на ден. Намира се в черния дроб, месото, яйцата, млякото, зърнените храни.
Витамин А (ретинол) насърчава растежа, развитието на скелета, влияе върху зрението, кожата и лигавиците, повишава устойчивостта на организма към инфекциозни заболявания. При липса на него растежът се забавя, зрението отслабва, косата пада. Съдържа се в животински продукти: рибено масло, черен дроб, яйца, мляко, месо. Зеленчуковите продукти с жълто-оранжев цвят (моркови, домати, тиква) съдържат провитамин А - каротин, който в човешкото тяло се превръща във витамин А в присъствието на хранителни мазнини.
Витамин D (калциферол) участва в образуването на костна тъкан, стимулира
височина. При липса на този витамин при деца се развива рахит, а при възрастни - промени в костната тъкан. Витамин D се синтезира от провитамина, присъстващ в кожата под въздействието на ултравиолетовите лъчи. Намира се в риба, телешки черен дроб, масло, мляко, яйца. Дневният прием на витамина е 0,0025 mg.
Витамин Е (токоферол) участва в работата на ендокринните жлези, влияе върху процесите на възпроизводство и нервната система. Разходната норма е 8-10 mg на ден. Много от него в растителни масла и зърнени храни. Витамин Е предпазва растителните мазнини от окисляване.
Витамин К (филохинон) действа върху съсирването на кръвта. Дневната му нужда е 0,2-0,3 mg. Съдържа се в зелената маруля, спанака, копривата. Този витамин се синтезира в червата на човека.
Витамин F (линолова, линоленова, арихидонова мастни киселини) участва в метаболизма на мазнините и холестерола. Разходната норма е 5-8 g на ден. Съдържа се в свинска мас, растително масло.
Витамин U действа върху функцията на храносмилателните жлези, подпомага заздравяването на стомашни язви. Съдържа се в сока от прясно зеле.
Запазване на витамини по време на готвене.По време на съхранение и готвене на хранителни продукти някои витамини се унищожават, особено витамин С. Отрицателните фактори, които намаляват С-витаминната активност на зеленчуците и плодовете са: слънчева светлина, атмосферен кислород, висока температура, алкална среда, висока влажност и вода, в която витаминът се разтваря добре. Ензимите, съдържащи се в хранителните продукти, ускоряват процеса на неговото разрушаване.
Витамин С се разрушава силно по време на готвене зеленчуково пюре, котлети, гювечи, яхнии и леко - при пържене на зеленчуци в мазнина. Вторичното нагряване на зеленчукови ястия и контактът им с окислените части на технологичното оборудване води до пълното разрушаване на този витамин. Витамините от група В при кулинарната обработка на продуктите се запазват предимно. Но трябва да се помни, че алкалната среда разрушава тези витамини и затова е невъзможно да се добавят сода за пиенепри варене на боб.
За да се подобри усвояването на каротина, всички оранжево-червени зеленчуци (моркови, домати) трябва да се консумират с мазнини (заквасена сметана, растително масло, млечен сос), а в супи и други ястия ги въвеждайте в запечена форма.
Витаминизация на храната.
Понастоящем методът за изкуствено обогатяване на готовата храна е доста широко използван в заведенията за обществено хранене.
Готовите първи и трети ястия се обогатяват с аскорбинова киселина преди сервиране. Аскорбиновата киселина се въвежда в ястия под формата на прах или таблетки, предварително разтворени в малко количество храна. Обогатяването на храната с витамини С, В, РР се организира в столовите за работниците на някои химически предприятия, за да се предотвратят заболявания, свързани с производствените опасности. Воден разтвор на тези витамини с обем 4 ml на порция се прилага ежедневно към готовите храни.
Хранителната промишленост произвежда обогатени продукти: мляко и кефир, обогатени с витамин С; маргарин и бебешко брашно, обогатени с витамини А и D, масло, обогатено с каротин; хляб, първокласно брашно, обогатено с витамини B p B 2, PP и др.
Минерали
Минералните или неорганични вещества са сред незаменимите, те участват в жизненоважни процеси в човешкото тяло: изграждане на костите, поддържане на киселинно-алкалния баланс, състав на кръвта, нормализиране на водно-солевия метаболизъм и дейността на нервната система.
В зависимост от съдържанието в организма минералите се делят на:
макронутриенти,в значителни количества (99% от обща сумаминерали, съдържащи се в тялото): калций, фосфор, магнезий, желязо, калий, натрий, хлор, сяра.
микроелементи,включени в човешкото тяло в малки дози: йод, флуор, мед, кобалт, манган;
ултрамикроелементи,съдържащи се в организма в следи: злато, живак, радий и др.
Калцият участва в изграждането на костите, зъбите, необходим е за нормалното функциониране на нервната система.
система, сърцето, влияе върху растежа. Калциевите соли са богати на млечни продукти, яйца, зеле, цвекло. Дневната нужда на организма от калций е 0,8 g.
Фосфорът участва в метаболизма на протеини и мазнини, в образуването на костна тъкан, засяга централната нервна система. Съдържа се в млечните продукти, яйцата, месото, рибата, хляба, бобовите растения. Нуждата от фосфор е 1,2 g на ден.
Магнезият влияе върху нервната, мускулната и сърдечната дейност, има съдоразширяващо свойство. Съдържа се в хляб, зърнени храни, бобови растения, ядки, какао на прах. Дневният прием на магнезий е 0,4 g.
Желязото нормализира състава на кръвта (включено в хемоглобина) и е активен участник в окислителните процеси в организма. Съдържа се в черния дроб, бъбреците, яйцата, овесените ядки и елдата, ръжения хляб, ябълките. Дневната нужда от желязо е 0,018 g.
Калият участва във водния метаболизъм на човешкото тяло, увеличава отделянето на течности и подобрява сърдечната функция. Съдържа се в сухи плодове (сушени кайсии, кайсии, сини сливи, стафиди), грах, боб, картофи, месо, риба. Човек се нуждае от до 3 g калий на ден.
Натрият, заедно с калия, регулира водния метаболизъм, задържа влагата в тялото и поддържа нормалното осмотично налягане в тъканите. В храните има малко натрий, така че се прилага с готварска сол (NaCl). Дневната нужда е 4-6 g натрий или 10-15 g готварска сол.
Хлорът участва в регулирането на осмотичното налягане в тъканите и в образуването на солна киселина (HC1) в стомаха. Хлорът идва със солта. Дневна нужда 5-7g.
Сярата е част от някои аминокиселини, витамин В, хормона инсулин. Съдържа се в грах, овесени ядки, сирене, яйца, месо, риба. Дневна нужда 1 година "
Йодът участва в изграждането и функционирането на щитовидната жлеза. Най-много йод е концентриран в морска вода, морско зеле и морска риба. Дневната нужда е 0,15 mg.
Флуоридът участва във формирането на зъбите и костите и се намира в питейната вода. Дневната нужда е 0,7-1,2 mg.
Медта и кобалтът участват в хемопоезата. Съдържа се в малки количества в храни от животински и растителен произход.
Общата дневна нужда на тялото на възрастен човек от минерали е 20-25 g, като балансът на отделните елементи е важен. Така съотношението на калций, фосфор и магнезий в диетата трябва да бъде 1:1,3:0,5, което определя нивото на усвояване на тези минерали в организма.
За поддържане на киселинно-алкалния баланс в организма е необходимо правилно да се комбинират храни, съдържащи минерали в диетата. алкално действие(Ca, Mg, K, Na), които са богати на мляко, зеленчуци, плодове, картофи и киселинно действие (P, S, Cl, които се намират в месо, риба, яйца, хляб, зърнени храни.
вода
Водата играе важна роля в живота на човешкото тяло. Той е най-важният компонент на всички клетки (2/3 от човешкото телесно тегло). Водата е средата, в която съществуват клетките и се поддържа връзката между тях, тя е в основата на всички течности в тялото (кръв, лимфа, храносмилателни сокове). С участието на водата протичат метаболизъм, терморегулация и други биологични процеси. Всеки ден човек отделя вода с пот (500 g), издишан въздух (350 g), урина (1500 g) и изпражнения (150 g), отстранявайки се от тялото вредни продуктиобмен. За да се възстанови изгубената вода, тя трябва да се въведе в тялото. В зависимост от възрастта, физическата активност и климатичните условия дневната потребност на човек от вода е 2-2,5 литра, включително 1 литър с пиене, 1,2 литра с храна и 0,3 литра, образувана при метаболизма. В горещия сезон, при работа в горещи цехове, при тежки физически натоварвания има големи загуби на вода в организма с потта, така че консумацията й се увеличава до 5-6 литра на ден. В тези случаи пия водаосолена, тъй като много натриеви соли се губят заедно с потта. Прекомерният прием на вода допълнително натоварва сърдечно-съдовата система и бъбреците и е вреден за здравето. При чревна дисфункция (диария) водата не се абсорбира в кръвта, а се отделя от човешкото тяло, което води до неговата тежка дехидратация и представлява заплаха за живота. Без вода човек може да живее не повече от 6 дни.
хранителни вещества - въглехидрати, протеини, витамини, мазнини, микроелементи, макронутриенти- Намира се в храната. Всички тези хранителни вещества са необходими на човек, за да може да извършва всички жизнени процеси. Съдържание на хранителни вещества в диетае най-важният фактор за направата диетично меню.
В тялото на жив човек процесите на окисляване от всякакъв вид никога не спират. хранителни вещества. Окислителните реакции протичат с образуването и отделянето на топлина, от която човек се нуждае за поддържане на жизнените процеси. Топлинната енергия позволява на мускулната система да работи, което ни води до извода, че колкото по-тежък е физическият труд, толкова повече храна е необходима на тялото.
Енергийната стойност на храните се определя от калориите. Калорично съдържание на продуктитеопределя количеството енергия, получено от тялото в процеса на усвояване на храната.
1 грам протеин в процеса на окисляване дава количество топлина от 4 kcal; 1 грам въглехидрати = 4 kcal; 1 грам мазнини = 9 kcal.
Хранителните вещества са протеини.
Протеинът като хранително веществонеобходими на тялото за поддържане на метаболизма, мускулната контракция, нервната възбудимост, способността за растеж, възпроизвеждане и мислене. Протеинът се намира във всички тъкани и телесни течности и е основни елементи. Протеинът се състои от аминокиселини, които определят биологичното значение на протеина.
Неесенциални аминокиселиниобразувани в човешкото тяло. Есенциални аминокиселиничовек получава отвън с храната, което показва необходимостта от контрол на количеството аминокиселини в храната. Диетичният дефицит дори на една есенциална аминокиселина води до намаляване на биологичната стойност на протеините и може да причини протеинов дефицит, въпреки достатъчното количество протеини в диетата. Основен източник на незаменими аминокиселини са рибата, месото, млякото, изварата, яйцата.
В допълнение, тялото се нуждае от растителни протеини, съдържащи се в хляба, зърнените храни, зеленчуците - те осигуряват незаменими аминокиселини.
Всеки ден в тялото на възрастен човек трябва да постъпва приблизително 1 g протеин на 1 килограм телесно тегло. Това е обикновен човек, с тегло 70 кг на ден, имате нужда от минимум 70 г протеин, като 55% от всички протеини трябва да са от животински произход. Ако правите упражнение, тогава количеството протеин трябва да се увеличи до 2 грама на килограм на ден.
Протеини в правилна диетанезаменим от други елементи.
Хранителните вещества са мазнини.
Мазнините като хранителни веществате са един от основните източници на енергия за тялото, участват във възстановителните процеси, тъй като са структурна част от клетките и техните мембранни системи, разтварят и спомагат за усвояването на витамините А, Е, D. Освен това мазнините помагат за формирането на имунитета и поддържането на топлина в тялото.
Недостатъчното количество мазнини в организма причинява смущения в дейността на централната нервна система, промени в кожата, бъбреците и зрението.
Мазнините се състоят от полиненаситени мастни киселини, лецитин, витамини А, Е. Обикновеният човек се нуждае от около 80-100 грама мазнини на ден, от които растителният произход трябва да бъде най-малко 25-30 грама.
Мазнините от храната дават на тялото 1/3 от дневната енергийна стойност на диетата; на 1000 ккалпредставлява 37 g мазнини.
Необходимото количество мазнини в: сърце, птици, риба, яйца, черен дроб, масло, сирене, месо, свинска мас, мозък, мляко. По-важни за организма са растителните мазнини, които съдържат по-малко холестерол.
Хранителните вещества са въглехидрати.
Въглехидрати,хранително вещество, са основният източник на енергия, който носи 50-70% от калориите от цялата диета. Необходимото количество въглехидрати за човек се определя въз основа на неговата активност и консумация на енергия.
В деня на обикновен човек, който се занимава с умствен или лек физически труд, са необходими около 300-500 грама въглехидрати. С нарастването физическа дейностувеличава и дневна ставкавъглехидрати и калории. дебели хораЕнергийната интензивност на дневното меню може да бъде намалена поради количеството въглехидрати, без да се нарушава здравето.
Много въглехидрати има в хляба, зърнените храни, тестените изделия, картофите, захарта (нетен въглехидрат). Излишъкът от въглехидрати в тялото нарушава правилното съотношение на основните части на храната, като по този начин нарушава метаболизма.
Хранителните вещества са витамини.
витамини,като хранителни вещества, не осигуряват енергия на тялото, но все пак са най-важните хранителни вещества, необходими на тялото. Витамините са необходими за поддържане на жизнената активност на тялото, регулиране, насочване и ускоряване на метаболитните процеси. Почти всички витамини тялото получава от храната и само няколко могат да бъдат произведени от самото тяло.
През зимата и пролетта в организма може да възникне хипоавитаминоза поради липса на витамини в храната - умора, слабост, нарастване на апатията, намаляване на ефективността и устойчивостта на тялото.
Всички витамини според действието си върху организма са взаимосвързани - липсата на един от витамините води до нарушение на метаболизма на други вещества.
Всички витамини са разделени на 2 групи: водоразтворими витаминиИ мастноразтворими витамини.
Мастноразтворими витамини - витамини A, D, E, K.
Витамин А- необходими за растежа на организма, подобряване на устойчивостта му към инфекции, поддържане добра визия, състояния на кожата и лигавиците. Витамин А идва от рибено масло, сметана, масло, яйчен жълтък, черен дроб, моркови, маруля, спанак, домати, зелен грах, кайсии, портокали.
Витамин D- необходим е за образуването на костна тъкан, растежа на тялото. Липсата на витамин D води до влошаване на усвояването на Ca и P, което води до рахит. Витамин D може да се получи от рибено масло, яйчен жълтък, черен дроб, рибен хайвер. Витамин D все още се намира в млякото и маслото, но съвсем малко.
Витамин К- Необходим за тъканното дишане, нормалното съсирване на кръвта. Витамин К се синтезира в организма от чревни бактерии. Липсата на витамин К се проявява поради заболявания на храносмилателната система или употребата на антибактериални лекарства. Витамин К може да се набави от домати, зелени части от растения, спанак, зеле, коприва.
Витамин Е (токоферол) е необходим за дейността на ендокринните жлези, метаболизма на протеини, въглехидрати и вътреклетъчния метаболизъм. Витамин Е влияе благоприятно върху протичането на бременността и развитието на плода. Витамин Е се набавя от царевица, моркови, зеле, зелен грах, яйца, месо, риба, зехтин.
Водоразтворими витамини - витамин С, витамини от група В.
Витамин Ц (аскорбинова киселина) - необходим е за окислително-възстановителните процеси на организма, въглехидратната и протеиновата обмяна, повишавайки устойчивостта на организма към инфекции. Витамин С е богат на шипка, касис, арония, морски зърнастец, цариградско грозде, цитрусови плодове, зеле, картофи, листни зеленчуци.
Витамин В групавключва 15 водоразтворими витамина, които участват в метаболитните процеси в организма, процеса на хемопоеза, играят важна роля в метаболизма на въглехидратите, мазнините, водата. Витамините от група В стимулират растежа. Можете да получите витамини от група В от бирена мая, елда, овесени ядки, ръжен хляб, мляко, месо, черен дроб, яйчен жълтък, зелени части от растения.
Хранителните вещества са микроелементи и макроелементи.
Хранителни минераливлизат в състава на клетките и тъканите на тялото, участват в различни метаболитни процеси. Макроелементите са необходими на човек в относително големи количества: соли Ca, K, Mg, P, Cl, Na. Необходими са микроелементи в малки количества: Fe, Zn, манган, Cr, I, F.
Йодът може да бъде получен от морски дарове; цинк от зърнени култури, дрожди, бобови растения, черен дроб; медта и кобалта се получават от говежди черен дроб, бъбреци, яйчен жълтък, мед. Плодовете и плодовете съдържат много калий, желязо, мед, фосфор.
Организмите са изградени от клетки. Клетките на различни организми имат сходен химичен състав. Таблица 1 представя основните химически елементиоткрити в клетките на живите организми.
Таблица 1. Съдържанието на химични елементи в клетка
Според съдържанието в клетката могат да се разграничат три групи елементи. Първата група включва кислород, въглерод, водород и азот. Те представляват почти 98% от общия състав на клетката. Втората група включва калий, натрий, калций, сяра, фосфор, магнезий, желязо, хлор. Съдържанието им в клетката е десети и стотни от процента. Елементите от тези две групи принадлежат към макроелементи(от гръцки. макрос- голям).
Останалите елементи, представени в клетката със стотни и хилядни от процента, са включени в третата група. Това микроелементи(от гръцки. микро- малък).
В клетката не са открити елементи, присъщи само на живата природа. Всички горепосочени химични елементи са включени в нежива природа. Това показва единството на живата и неживата природа.
Липсата на който и да е елемент може да доведе до заболяване и дори смърт на тялото, тъй като всеки елемент играе определена роля. Макроелементите от първата група са в основата на биополимерите - протеини, въглехидрати, нуклеинови киселини и липиди, без които животът е невъзможен. Сярата е част от някои протеини, фосфорът е част от нуклеиновите киселини, желязото е част от хемоглобина, а магнезият е част от хлорофила. Калцият играе важна роля в метаболизма.
Част от съдържащите се в клетката химични елементи влизат в състава на неорганични вещества – минерални соли и вода.
минерални солиса в клетката, като правило, под формата на катиони (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) и аниони (HPO 2- / 4, H 2 PO - / 4, CI -, HCO 3), чието съотношение определя киселинността на средата, която е важна за живота на клетката.
(В много клетки средата е леко алкална и нейното рН почти не се променя, тъй като в нея постоянно се поддържа определено съотношение на катиони и аниони.)
От неорганичните вещества в дивата природа огромна роля играят вода.
Животът е невъзможен без вода. Той представлява значителна маса от повечето клетки. Много вода се съдържа в клетките на мозъка и човешките ембриони: повече от 80% вода; в клетките на мастната тъкан - само 40%.До напреднала възраст съдържанието на вода в клетките намалява. Човек, който загуби 20% вода, умира.
Уникалните свойства на водата определят нейната роля в организма. Участва в терморегулацията, която се дължи на високия топлинен капацитет на водата - консумация Голям бройенергия при нагряване. Какво определя високия топлинен капацитет на водата?
Във водната молекула един кислороден атом е ковалентно свързан с два водородни атома. Молекулата на водата е полярна, защото кислородният атом има частично отрицателен заряд, а всеки от двата водородни атома има
Частично положителен заряд. Между кислородния атом на една водна молекула и водородния атом на друга молекула се образува водородна връзка. Водородните връзки осигуряват свързването на голям брой водни молекули. При нагряване на водата значителна част от енергията се изразходва за разкъсване на водородни връзки, което определя нейния висок топлинен капацитет.
вода - добър разтворител. Поради полярността, неговите молекули взаимодействат с положително и отрицателно заредени йони, като по този начин допринасят за разтварянето на веществото. По отношение на водата всички вещества на клетката се делят на хидрофилни и хидрофобни.
хидрофилен(от гръцки. хидро- вода и fileo- любов) се наричат вещества, които се разтварят във вода. Те включват йонни съединения (напр. соли) и някои нейонни съединения (напр. захари).
хидрофобен(от гръцки. хидро- вода и фобос- страх) се наричат вещества, които са неразтворими във вода. Те включват например липиди.
Водата играе важна роля в химичните реакции, протичащи в клетката. водни разтвори. Той разтваря метаболитни продукти, които са ненужни на тялото и по този начин допринася за тяхното отстраняване от тялото. Страхотно съдържаниеводата в клетката го дава еластичност. Водата насърчава движението различни веществав клетка или от клетка в клетка.
Телата на живата и неживата природа се състоят от едни и същи химични елементи. Живите организми съдържат неорганични вещества – вода и минерални соли. Многобройните жизнени функции на водата в клетката се дължат на особеностите на нейните молекули: тяхната полярност, способността да образуват водородни връзки.
НЕОРГАНИЧНИ КОМПОНЕНТИ НА КЛЕТКАТА
Около 90 елемента се намират в клетките на живите организми, като приблизително 25 от тях се намират в почти всички клетки. Според съдържанието в клетката химичните елементи се делят на три големи групи: макроелементи (99%), микроелементи (1%), ултрамикроелементи (по-малко от 0,001%).
Макронутриентите включват кислород, въглерод, водород, фосфор, калий, сяра, хлор, калций, магнезий, натрий и желязо.
Микроелементите включват манган, мед, цинк, йод, флуор.
Ултрамикроелементите включват сребро, злато, бром, селен.
ЕЛЕМЕНТИ | СЪДЪРЖАНИЕ В ТЯЛОТО (%) | БИОЛОГИЧНО ЗНАЧЕНИЕ |
Макронутриенти: | ||
O.C.H.N | 62-3 | Те са част от всички органични вещества на клетката, водата |
Фосфор R | 1,0 | Влизат в състава на нуклеинови киселини, АТФ (образува макроергични връзки), ензими, костна тъкан и зъбен емайл |
Калций Ca +2 | 2,5 | При растенията е част от клетъчната мембрана, при животните е част от костите и зъбите, активира кръвосъсирването |
Микроелементи: | 1-0,01 | |
Сяра С | 0,25 | Съдържа протеини, витамини и ензими |
Калий К+ | 0,25 | Предизвиква провеждането на нервните импулси; ензимен активатор протеинов синтез, процеси на фотосинтеза, растеж на растенията |
Хлор CI - | 0,2 | Е компонент стомашен сокпод формата на солна киселина, активира ензимите |
Натриев Na+ | 0,1 | Осигурява провеждането на нервните импулси, поддържа осмотичното налягане в клетката, стимулира синтеза на хормони |
Магнезий Mg +2 | 0,07 | Включен в молекулата на хлорофила, открит в костите и зъбите, активира синтеза на ДНК, енергийния метаболизъм |
Йод I - | 0,1 | Част от хормона щитовидната жлеза- тироксин, влияе върху метаболизма |
Желязо Fe+3 | 0,01 | Той е част от хемоглобина, миоглобина, лещата и роговицата на окото, ензимен активатор и участва в синтеза на хлорофил. Осигурява транспорт на кислород до тъканите и органите |
Ултрамикроелементи: | по-малко от 0,01, следи | |
Мед Si +2 | Участва в процесите на хематопоеза, фотосинтеза, катализира вътреклетъчните окислителни процеси | |
Манган Mn | Увеличава добива на растенията, активира процеса на фотосинтеза, повлиява процесите на хемопоеза | |
Бор В | Влияе върху процесите на растеж на растенията | |
Флуор F | Той е част от емайла на зъбите, с дефицит се развива кариес, с излишък - флуороза | |
Вещества: | ||
H 2 0 | 60-98 | Съставляваща вътрешна средаорганизъм, участва в процесите на хидролиза, структурира клетката. Универсален разтворител, катализатор, добавка химична реакция |
ОРГАНИЧНИ КОМПОНЕНТИ НА КЛЕТКАТА
ВЕЩЕСТВА | СТРУКТУРА И СВОЙСТВА | ФУНКЦИИ |
Липиди | ||
Естери на висши мастни киселини и глицерол. Фосфолипидите също съдържат остатък H 3 PO4 Те имат хидрофобни или хидрофилно-хидрофобни свойства, висока енергийна интензивност | Строителство- образува билипиден слой на всички мембрани. Енергия. Терморегулаторни. Защитен. Хормонални(кортикостероиди, полови хормони). Компоненти витамини D, E. Източник на вода в тялото Резервно хранително вещество |
|
Въглехидрати | ||
Монозахариди: глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза |
Добре разтворим във вода | Енергия |
Дизахариди: захароза, малтоза (малцова захар) |
Разтворим във вода | Компоненти на ДНК, РНК, АТФ |
полизахариди: нишесте, гликоген, целулоза |
Слабо разтворим или неразтворим във вода | Резервно хранително вещество. Строеж - обвивката на растителната клетка |
катерици | Полимери. Мономери - 20 аминокиселини. | Ензимите са биокатализатори. |
I структура - последователността на аминокиселините в полипептидната верига. Комуникация - пептид - CO- NH- | Изграждане – влизат в състава на мембранните структури, рибозоми. | |
II структура - а-спирала, връзка - водород | Моторни (контрактилни мускулни протеини). | |
III структура – пространствена конфигурация а- спирали (глобула). Връзки - йонни, ковалентни, хидрофобни, водородни | Транспорт (хемоглобин). Защитни (антитела) Регулаторни (хормони, инсулин) | |
Структура IV не е характерна за всички протеини. Свързването на няколко полипептидни вериги в една надстройка Те са слабо разтворими във вода. Действие високи температури, концентрирани киселини и алкали, соли тежки металипричинява денатурация | ||
Нуклеинова киселина: | Биополимери. Състои се от нуклеотиди | |
ДНК - дезокси-рибонуклеинова киселина. | Нуклеотиден състав: дезоксирибоза, азотни основи - аденин, гуанин, цитозин, тимин, H 3 PO 4 остатък. Допълняемост на азотни основи A \u003d T, G \u003d C. Двойна спирала. Способен да се самоудвоява | Те образуват хромозоми. Съхранение и предаване на наследствена информация, генетичен код. Биосинтеза на РНК, протеини. Кодира първичната структура на протеин. Съдържа се в ядрото, митохондриите, пластидите |
РНК - рибонуклеинова киселина. | Нуклеотиден състав: рибоза, азотни бази - аденин, гуанин, цитозин, урацил, H 3 PO 4 остатък Допълване на азотни бази A \u003d U, G \u003d C. Една верига | |
Информационна РНК | Трансфер на информация за първичната структура на протеина, участващ в протеиновата биосинтеза | |
Рибозомна РНК | Изгражда тялото на рибозомата | |
Трансфер РНК | Кодира и транспортира аминокиселини до мястото на протеиновия синтез - рибозомата | |
Вирусна РНК и ДНК | Генетичният апарат на вирусите |
Ензими.
Най-важната функция на протеините е каталитичната. Белтъчните молекули, които увеличават скоростта на химичните реакции в клетката с няколко порядъка, се наричат ензими. Нито един биохимичен процес в организма не протича без участието на ензими.
Досега са открити над 2000 ензима. Тяхната ефективност е многократно по-висока от ефективността на неорганичните катализатори, използвани в производството. И така, 1 mg желязо в състава на ензима каталаза замества 10 тона неорганично желязо. Каталазата увеличава скоростта на разлагане на водородния пероксид (H 2 O 2) с 10 11 пъти. Ензимът, катализиращ образуването на въглеродна киселина (CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3), ускорява реакцията 10 7 пъти.
Важно свойство на ензимите е специфичността на тяхното действие; всеки ензим катализира само една или малка група подобни реакции.
Веществото, върху което действа ензимът, се нарича субстрат. Структурите на ензимната молекула и субстрата трябва точно да съвпадат една с друга. Това обяснява спецификата на действието на ензимите. Когато субстрат се комбинира с ензим, пространствената структура на ензима се променя.
Последователността на взаимодействие между ензима и субстрата може да бъде изобразена схематично:
Субстрат+Ензим - Ензимно-субстратен комплекс - Ензим+Продукт.
От диаграмата може да се види, че субстратът се свързва с ензима, за да образува ензимно-субстратен комплекс. В този случай субстратът се трансформира в ново вещество - продукта. На последния етап ензимът се освобождава от продукта и отново взаимодейства със следващата молекула на субстрата.
Ензимите функционират само при определена температура, концентрация на веществата, киселинност на околната среда. Промяната в условията води до промяна в третичната и кватернерната структура на протеиновата молекула и следователно до потискане на ензимната активност. как става това Само определена част от ензимната молекула има каталитична активност, т.нар активен център. Активният център съдържа от 3 до 12 аминокиселинни остатъка и се образува в резултат на огъване на полипептидната верига.
Повлиян различни факториструктурата на ензимната молекула се променя. В този случай пространствената конфигурация на активния център се нарушава и ензимът губи своята активност.
Ензимите са протеини, които действат като биологични катализатори. Благодарение на ензимите скоростта на химичните реакции в клетките се увеличава с няколко порядъка. Важно свойство на ензимите е специфичността на действие при определени условия.
Нуклеинова киселина.
Нуклеиновите киселини са открити през втората половина на 19 век. Швейцарският биохимик Ф. Мишер, който изолира вещество с високо съдържаниеазот и фосфор и го нарича "нуклеин" (от лат. ядро- ядро).
съхранявани в нуклеинови киселини наследствена информацияза устройството и функционирането на всяка клетка и всички живи същества на Земята. Има два вида нуклеинови киселини - ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) и РНК (рибонуклеинова киселина). Нуклеиновите киселини, подобно на протеините, са специфични за видовете, тоест организмите от всеки вид имат свой собствен тип ДНК. За да разберете причините за видовата специфичност, разгледайте структурата на нуклеиновите киселини.
Молекулите на нуклеиновата киселина са много дълги вериги, състоящи се от много стотици и дори милиони нуклеотиди. Всяка нуклеинова киселина съдържа само четири вида нуклеотиди. Функциите на молекулите на нуклеиновите киселини зависят от тяхната структура, съставните им нуклеотиди, техния брой във веригата и последователността на съединението в молекулата.
Всеки нуклеотид се състои от три компонента: азотна основа, въглехидрат и фосфорна киселина. Всеки ДНК нуклеотид съдържа един от четирите вида азотни бази (аденин - А, тимин - Т, гуанин - G или цитозин - С), както и дезоксирибозен въглехидрат и остатък от фосфорна киселина.
Така нуклеотидите на ДНК се различават само по вида на азотната основа.
Молекулата на ДНК се състои от огромен брой нуклеотиди, свързани във верига в определена последователност. Всеки тип ДНК молекула има свой собствен брой и последователност от нуклеотиди.
ДНК молекулите са много дълги. Например, за да се запише последователността на нуклеотидите в ДНК молекулите от една човешка клетка (46 хромозоми), ще ви трябва книга от около 820 000 страници. Редуването на четири типа нуклеотиди може да образува безкраен брой варианти на ДНК молекули. Тези характеристики на структурата на ДНК молекулите им позволяват да съхраняват огромно количество информация за всички признаци на организмите.
През 1953г американски биологДж. Уотсън и английският физик Ф. Крик създават модел на структурата на молекулата на ДНК. Учените са открили, че всяка ДНК молекула се състои от две вериги, свързани помежду си и спирално усукани. Прилича на двойна спирала. Във всяка верига четири вида нуклеотиди се редуват в определена последователност.
Нуклеотидният състав на ДНК е различен различни видовебактерии, гъбички, растения, животни. Но не се променя с възрастта, зависи малко от промените. заобикаляща среда. Нуклеотидите са сдвоени, т.е. броят на адениновите нуклеотиди във всяка ДНК молекула е равен на броя на тимидиновите нуклеотиди (A-T), а броят на цитозиновите нуклеотиди е равен на броя на гуаниновите нуклеотиди (C-G). Това се дължи на факта, че връзката на две вериги една към друга в ДНК молекула се подчинява определено правило, а именно: аденинът на една верига винаги е свързан с две водородни връзки само с тимин на другата верига, а гуанинът с три водородни връзки с цитозин, т.е. нуклеотидните вериги на една ДНК молекула са комплементарни, допълват се взаимно.
Молекулите на нуклеиновата киселина – ДНК и РНК са изградени от нуклеотиди. Съставът на ДНК нуклеотидите включва азотна основа (A, T, G, C), въглехидрат дезоксирибоза и остатък от молекула на фосфорна киселина. Молекулата на ДНК е двойна спирала, състояща се от две вериги, свързани с водородни връзки на принципа на комплементарността. Функцията на ДНК е да съхранява наследствена информация.
В клетките на всички организми има молекули на АТФ - аденозинтрифосфорна киселина. АТФ е универсална клетъчна субстанция, чиято молекула има богати на енергия връзки. Молекулата на АТФ е един вид нуклеотид, който, подобно на други нуклеотиди, се състои от три компонента: азотна основа - аденин, въглехидрат - рибоза, но вместо един съдържа три остатъка от молекули на фосфорна киселина (фиг. 12). Връзките, обозначени с иконата на фигурата, са богати на енергия и се наричат макроергичен. Всяка молекула на АТФ съдържа две макроергични връзки.
Когато макроергичната връзка се разкъса и една молекула фосфорна киселина се отцепи с помощта на ензими, се освобождава 40 kJ / mol енергия и ATP се превръща в ADP - аденозин дифосфорна киселина. С елиминирането на още една молекула фосфорна киселина се освобождават още 40 kJ / mol; Образува се АМФ – аденозинмонофосфорна киселина. Тези реакции са обратими, т.е. AMP може да се превърне в ADP, ADP - в ATP.
Молекулите на АТФ не само се разграждат, но и се синтезират, така че тяхното съдържание в клетката е относително постоянно. Значението на АТФ в живота на клетката е огромно. Тези молекули играят ключова роля в енергиен обменнеобходими за живота на клетката и на организма като цяло.
Ориз. 12. Схема на структурата на АТФ.аденин - |
Молекулата на РНК, като правило, е единична верига, състояща се от четири вида нуклеотиди - A, U, G, C. Известни са три основни вида РНК: иРНК, рРНК, тРНК. Съдържанието на РНК молекули в клетката не е постоянно, те участват в биосинтезата на протеините. АТФ е универсалната енергийна субстанция на клетката, в която има богати на енергия връзки. ATP играе централна роляв обмена на енергия в клетката. РНК и АТФ се намират както в ядрото, така и в цитоплазмата на клетката.
Задачи и тестове по темата "Тема 4. "Химичен състав на клетката.""
- полимер, мономер;
- въглехидрат, монозахарид, дизахарид, полизахарид;
- липиди, мастна киселина, глицерин;
- аминокиселина, пептидна връзка, протеин;
- катализатор, ензим, активен център;
- нуклеинова киселина, нуклеотид.
Алгоритъм за решаване на задачи.
Тип 1. Самокопираща се ДНК.
Една от ДНК веригите има следната нуклеотидна последователност:
AGTACCGATACCGATTTCG...
Каква последователност от нуклеотиди има втората верига на същата молекула?
За да напишете нуклеотидната последователност на втората верига на ДНК молекула, когато последователността на първата верига е известна, е достатъчно да замените тимина с аденин, аденина с тимин, гуанина с цитозин и цитозина с гуанин. Правейки това заместване, получаваме последователността:
TACTGGCTATGAGCTAAATG...
Тип 2. Кодиране на протеини.
Аминокиселинната верига на рибонуклеазния протеин има следното начало: лизин-глутамин-треонин-аланин-аланин-аланин-лизин ...
Каква последователност от нуклеотиди започва гена, съответстващ на този протеин?
За да направите това, използвайте таблицата на генетичния код. За всяка аминокиселина намираме нейното кодово обозначение под формата на съответната тройка нуклеотиди и го изписваме. Подреждайки тези триплети един след друг в същия ред, в който вървят съответните аминокиселини, получаваме формулата за структурата на участъка на информационната РНК. По правило има няколко такива тройки, изборът се прави според вашето решение (но се взема само една от тройките). Възможно е да има няколко решения, съответно.
AAACAAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG
С каква аминокиселинна последователност започва протеинът, ако е кодиран от такава последователност от нуклеотиди:
ACGCCATGGCCGGT...
Според принципа на комплементарността намираме структурата на информационната РНК секция, образувана върху даден сегмент от ДНК молекулата:
UGCGGGUACCCGCCCA...
След това се обръщаме към таблицата на генетичния код и за всяка тройка нуклеотиди, започвайки от първия, намираме и изписваме съответстващата му аминокиселина:
Цистеин-глицин-тирозин-аргинин-пролин-...
Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. " Обща биология". Москва, "Просвещение", 2000 г
- Тема 4." Химичен съставклетки." §2-§7 стр. 7-21
- Тема 5. "Фотосинтеза." §16-17 стр. 44-48
- Тема 6." Клетъчно дишане." §12-13 стр. 34-38
- Тема 7." генетична информация." §14-15 стр. 39-44