Kõige energiatihedam orgaaniline toitaine. Rakkude keemiline struktuur: orgaanilised ained, makro- ja mikroelemendid

Inimtoit sisaldab olulisi toitaineid: valgud rasvad süsivesikud; vitamiinid, mikroelemendid, makroelemendid. Kuna kogu meie elu on oma olemuselt ainevahetus, siis normaalseks eksisteerimiseks peab täiskasvanu sööma kolm korda päevas, täiendades oma toitainete “reservi”.

Elusa inimese kehas toimuvad pidevalt erinevate toitainete oksüdatsiooniprotsessid (ühendamine hapnikuga). Oksüdatsioonireaktsioonidega kaasneb keha elutähtsate protsesside säilitamiseks vajaliku soojuse moodustumine ja vabanemine. Soojusenergia tagab lihassüsteemi aktiivsuse. Seega, mida raskem on füüsiline töö, seda rohkem toitu organism vajab.

Toidu energiasisaldust väljendatakse tavaliselt kalorites. Kalor on soojushulk, mis kulub 1 liitri vee soojendamiseks temperatuuril 15°C ühe kraadi võrra. Toidu kalorisisaldus on energia hulk, mis tekib organismis toidu seedimise tulemusena.

1 gramm valku vabastab kehas oksüdeerituna soojushulga, mis võrdub 4 kcal; 1 gramm süsivesikuid = 4 kcal; 1 gramm rasva = 9 kcal.

Oravad

Valgud toetavad põhilisi eluilminguid: ainevahetust, lihaste kokkutõmbumist, närvide ärrituvust, kasvu-, pehmenemis- ja mõtlemisvõimet. Valke leidub kõigis keha kudedes ja vedelikes, mis on nende peamine osa. Valgud sisaldavad mitmesuguseid aminohappeid, mis määravad konkreetse valgu bioloogilise tähtsuse.

Mitteasendatavad aminohapped tekivad inimkehas. Asendamatud aminohapped siseneda inimkehasse ainult toiduga. Seetõttu keha füsioloogiliselt täielikuks toimimiseks kõigi olemasolu asendamatud aminohapped. Kasvõi ühe asendamatu aminohappe puudumine toidus toob kaasa valkude bioloogilise väärtuse languse ja võib põhjustada valgupuudust, hoolimata piisavast valgukogusest toidus. Peamine asendamatute aminohapete tarnija: liha, piim, kala, munad, kodujuust.

Inimese keha vajab ka valke taimset päritolu, mida leidub leivas, teraviljas ja köögiviljades – need sisaldavad asendamatuid aminohappeid. Loomseid ja taimseid valke sisaldavad tooted annavad organismile aineid, mis on vajalikud selle arenguks ja toimimiseks.

Täiskasvanu keha peaks saama umbes 1 grammi valku 1 kg kohta kogukaal. Sellest järeldub, et "keskmine" täiskasvanu, kes kaalub 70 kg, peaks saama päevas vähemalt 70 g valku (55% valkudest peaks olema loomset päritolu). Suure füüsilise koormuse korral suureneb organismi valguvajadus.

Toidus leiduvaid valke ei saa asendada ühegi teise ainega.

Rasvad

Rasvad ületavad kõigi teiste ainete energiat ja osalevad taastamisprotsessid, mis on rakkude ja nende membraanisüsteemide struktuurne osa, toimib vitamiinide A, E, D lahustitena ja soodustab nende imendumist. Samuti aitavad rasvad kaasa immuunsuse kujunemisele ja aitavad kehal soojust säilitada.

Rasvapuudus põhjustab kesknärvisüsteemi häireid, muutusi nahas, neerudes ja nägemisorganites.

Rasvad sisaldavad polüküllastumata rasvhappeid, letsitiini, vitamiine A, E. Täiskasvanu keskmine rasvavajadus on 80-100 g päevas, sh taimne rasv - 25..30 g.

Toidus sisalduv rasv annab kolmandiku päevarahast energiaväärtus dieet; 1000 kcal kohta on 37 g rasva.

Rasvu leidub piisavas koguses ajus, südames, munades, maksas, võid, juust, liha, seapekk, linnuliha, kala, piim. Eriti väärtuslik taimsed rasvad, mis ei sisalda kolesterooli.

Süsivesikud

Süsivesikud on peamine energiaallikas. Süsivesikud moodustavad 50–70% päevasest kalorikogusest. Süsivesikute vajadus sõltub organismi energiakulust.

Päevane vajadus süsivesikute sisaldus vaimset või kerget füüsilist tööd tegevale täiskasvanule on 300-500 g/ööpäevas. Raske füüsilise tööga tegelevatel inimestel on süsivesikute vajadus palju suurem. Rasvunud inimestel saab dieedi energiasisaldust vähendada süsivesikute koguse võrra, ilma et see kahjustaks tervist.

Leib, teraviljad, pasta, kartul, suhkur (neto süsivesikud) on rikkad süsivesikute poolest. Liigne süsivesikud organismis häirivad õige suhe toidu põhiosad, häirides seeläbi ainevahetust.

Vitamiinid

Vitamiinid ei ole energia pakkujad. Siiski on need vajalikud suured hulgad säilitada normaalset organismi talitlust, reguleerides, suunates ja kiirendades ainevahetusprotsesse. Valdav osa vitamiine ei toodeta organismis, vaid tulevad väljastpoolt toiduga.

Vitamiinide puudumisega toidus tekib hüpovitaminoos (sagedamini talvel ja kevadel) - suureneb väsimus, nõrkus, apaatsus, töövõime väheneb ja organismi vastupanuvõime väheneb.

Vitamiinide toimed organismis on omavahel seotud – ühe vitamiini puudus põhjustab teiste ainete ainevahetuse häireid.

Kõik vitamiinid on jagatud kahte rühma: vees lahustuvad vitamiinid Ja rasvlahustuvad vitamiinid.

Rasvlahustuvad vitamiinid- vitamiinid A, D, E, K.

A-vitamiin- mõjutab organismi kasvu, selle vastupanuvõimet infektsioonidele, on vajalik säilitamiseks normaalne nägemine, naha ja limaskestade seisundid. A-vitamiini sisaldavad rohkesti kalaõli, koor, või, munakollane, maks, porgand, salat, spinat, tomatid, roheline hernes, aprikoosid, apelsinid.

D-vitamiin- edendab haridust luukoe, stimuleerib keha kasvu. D-vitamiini puudus organismis põhjustab kaltsiumi ja fosfori normaalse imendumise häireid, põhjustades rahhiidi arengut. Kalaõli, munakollane, maks ja kalamari on rikkad D-vitamiini poolest. Piim ja või sisaldavad vähe D-vitamiini.

K-vitamiin- osaleb kudede hingamises ja vere hüübimises. K-vitamiini sünteesivad organismis soolebakterid. K-vitamiini puuduse põhjuseks on seedesüsteemi haigused või tarbimine antibakteriaalsed ravimid. Tomatid, rohelised taimeosad, spinat, kapsas ja nõges on rikkad K-vitamiini poolest.

E-vitamiin(tokoferool) mõjutab endokriinsete näärmete tegevust, valkude ja süsivesikute ainevahetust ning tagab rakusisese ainevahetuse. E-vitamiin mõjutab soodsalt raseduse kulgu ja loote arengut. E-vitamiini leidub rohkelt maisis, porgandis, kapsas, rohelistes hernestes, munades, lihas, kalas, oliiviõlis.

Vees lahustuvad vitamiinid- C-vitamiin, B-vitamiinid.

C-vitamiin (askorbiinhape) - osaleb aktiivselt redoksprotsessides, mõjutab süsivesikute ja valkude ainevahetust, suurendab organismi vastupanuvõimet infektsioonidele. C-vitamiini rikkad on kibuvitsamarjad, mustad sõstrad, aroonia, astelpaju, karusmarjad, tsitrusviljad, kapsas, kartul, lehtköögiviljad.

Rühma juurde vitamiinid B sisaldab 15 iseseisvat vees lahustuvat vitamiini, mis osalevad keha ainevahetusprotsessides, vereloome protsessis, mängus oluline roll süsivesikute, rasvade, vee ainevahetuses. B-vitamiinid on kasvu stimulandid. Õllepärm on rikas B-vitamiinide poolest, tatar, kaerahelbed, rukkileib, piim, liha, maks, munakollane, rohelised taimeosad.

Mikro- ja makroelemendid

Mineraalid on osa keha rakkudest ja kudedest ning osalevad erinevates ainevahetusprotsessides. Organism vajab suhteliselt suurtes kogustes makroelemente: kaltsiumi, kaaliumi, magneesiumi, fosforit, kloori, naatriumisoolasid. Mikroelemente on vaja väga väikestes kogustes: raud, tsink, mangaan, kroom, jood, fluor.

Joodi leidub mereandides, teraviljas, pärmis, kaunviljades ja maksas on palju tsinki; sisaldavad vaske ja koobaltit veise maks, neerud, munakollane kana muna, kallis Marjad ja puuviljad sisaldavad palju kaaliumi, rauda, ​​vaske ja fosforit.

TÄHELEPANU! Sellel saidil esitatud teave on ainult viitamiseks. Me ei vastuta võimalike Negatiivsed tagajärjed eneseravim!

Toitained ja nende tähtsus

Inimkeha koosneb valkudest (19,6%), rasvadest (14,7%), süsivesikutest (1%), mineraalainetest (4,9%), veest (58,8%). Ta kulutab neid aineid pidevalt siseorganite tööks vajaliku energia tootmiseks, soojuse säilitamiseks ja kõigi eluprotsesside läbiviimiseks, sealhulgas füüsiliseks ja vaimseks tööks. Samal ajal toimub rakkude ja kudede taastamine ja loomine, millest inimkeha on ehitatud, ning tarbitud energiat täiendatakse toiduga tarnitavatest ainetest. Nende ainete hulka kuuluvad valgud, rasvad, süsivesikud, mineraalid, vitamiinid, vesi jne, neid nimetatakse toit. Järelikult on toit keha jaoks energiaallikaks ja plastist (ehitus)materjalist.

Oravad

Need on komplekssed orgaanilised aminohapete ühendid, mis sisaldavad süsinikku (50-55%), vesinikku (6-7%), hapnikku (19-24%), lämmastikku (15-19%) ja võivad sisaldada ka fosforit, väävlit , raud ja muud elemendid.

Valgud on elusorganismide kõige olulisemad bioloogilised ained. Need on peamine plastmaterjal, millest inimkeha rakud, koed ja elundid on ehitatud. Valgud on hormoonide, ensüümide, antikehade ja muude moodustiste aluseks, mis täidavad inimese elus keerulisi funktsioone (seedimine, kasv, paljunemine, immuunsus jne), ning aitavad kaasa normaalsele vitamiinide ja mineraalsoolade ainevahetusele organismis. Valgud osalevad energia moodustumisel, eriti suure energiakulu perioodidel või kui toidus ei ole piisavalt süsivesikuid ja rasvu, kattes 12% kogu keha energiavajadusest. 1 g valgu energiasisaldus on 4 kcal. Valkude puudumisega organismis tekivad tõsised häired: laste aeglasem kasv ja areng, muutused täiskasvanute maksas, endokriinsete näärmete aktiivsuses, vere koostises, vaimse aktiivsuse nõrgenemine, töövõime ja vastupanuvõime langus nakkushaigustele. Valk inimkehas moodustub pidevalt toiduvalgu seedimise tulemusena rakkudesse sisenevatest aminohapetest. Inimese valgusünteesiks on toiduvalku vaja teatud koguses ja teatud aminohappelise koostisega. Praegu on teada rohkem kui 80 aminohapet, millest 22 on kõige levinumad toiduained. Bioloogilise väärtuse alusel jaotatakse aminohapped asendamatuteks ja mitteolulisteks.

Asendamatu kaheksa aminohapet - lüsiin, trüptofaan, metioniin, leutsiin, isoleutsiin, valiin, treoniin, fenüülalaniin; Lastele on vaja ka histidiini. Neid aminohappeid kehas ei sünteesita ja neid tuleb toiduga varustada kindlas vahekorras, s.t. tasakaalustatud. Vahetatav aminohappeid (arginiin, tsüstiin, türosiin, alaniin, seriin jne) saab inimkehas sünteesida teistest aminohapetest.

Valkude bioloogiline väärtus sõltub asendamatute aminohapete sisaldusest ja tasakaalust. Mida rohkem asendamatuid aminohappeid see sisaldab, seda väärtuslikum see on. Valku, mis sisaldab kõiki kaheksat asendamatut aminohapet, nimetatakse täieõiguslik. Täisväärtuslike valkude allikaks on kõik loomsed saadused: piim, liha, linnuliha, kala, munad.

Tööealiste inimeste päevane valgukogus on olenevalt inimese soost, vanusest ja töö iseloomust vaid 58-117 g. Loomsed valgud peaksid moodustama 55% päevasest vajadusest.

Valkude ainevahetuse seisundit organismis hinnatakse lämmastiku tasakaalu järgi, s.o. toiduvalkudega sisestatud ja organismist väljutatava lämmastiku koguse tasakaaluga. Terved täiskasvanud, kes toituvad korralikult, on lämmastiku tasakaalus. Kasvavatel lastel, noortel, rasedatel ja imetavatel naistel on positiivne lämmastikubilanss, sest toidust saadav valk läheb uute rakkude moodustamisse ja lämmastiku sissetoomine valgutoiduga prevaleerib selle organismist eemaldamise üle. Paastumise, haiguse ajal, kui toiduvalkudest ei piisa, täheldatakse negatiivset tasakaalu, s.o. lämmastikku eritub rohkem kui sisse tuuakse; toiduvalkude puudus põhjustab valkude lagunemist elundites ja kudedes.

Rasvad

Need on keerulised orgaanilised ühendid, mis koosnevad glütseroolist ja rasvhapetest, mis sisaldavad süsinikku, vesinikku ja hapnikku. Rasvu peetakse olulisteks toitaineteks ja need on tasakaalustatud toitumise olulised komponendid.

Rasva füsioloogiline tähtsus on mitmekesine. Rasv on plastmaterjalina osa rakkudest ja kudedest ning keha kasutab seda energiaallikana (30% koguvajadusest

keha energias). 1 g rasva energiasisaldus on 9 kcal. Rasvad varustavad organismi A- ja D-vitamiini, bioloogiliselt aktiivsete ainetega (fosfolipiidid, tokoferoolid, steroolid), annavad toidule mahlasust ja maitset, tõstavad selle toiteväärtust, tekitades inimeses täiskõhutunde.

Ülejäänud sissetulev rasv pärast keha vajaduste katmist ladestub nahaalune kude nahaaluse rasvakihi kujul ja ümbritsevas sidekoes siseorganid. Nii nahaalune kui ka sisemine rasv on peamine energiavaru (vararasv) ja seda kasutab organism intensiivsel füüsilisel tööl. Nahaalune rasvakiht kaitseb keha jahtumise eest ning sisemine rasv kaitseb siseorganeid põrutuste, põrutuste ja nihkumiste eest. Rasvapuuduse korral toidus täheldatakse mitmeid kesknärvisüsteemi häireid, nõrgeneb keha kaitsevõime, väheneb valgusüntees, suureneb kapillaaride läbilaskvus, kasv aeglustub jne.

Inimese rasv moodustub glütseroolist ja rasvhapetest, mis satuvad soolestikust toidurasvade seedimise tulemusena lümfi ja verre. Selle rasva sünteesiks on vaja mitmesuguseid rasvhappeid sisaldavaid toidurasvu, millest praegu on teada 60. Rasvhapped jagunevad küllastunud või küllastunud (s.o vesinikuga äärmiselt küllastunud) ja küllastumata või küllastumata rasvhapeteks.

Küllastunud rasvhapped (steariin-, palmitiin-, kaproon-, võihape jt) on madalate bioloogiliste omadustega, organismis kergesti sünteesitavad, avaldavad negatiivset mõju rasvade ainevahetusele, maksatalitlusele ning aitavad kaasa ateroskleroosi tekkele, kuna tõstavad vere kolesteroolitaset veres. veri. Neid rasvhappeid leidub suurtes kogustes loomsetes rasvades (lambaliha, veiseliha) ja mõnes taimeõlis (kookospähkel), mis põhjustab nende kõrge sulamistemperatuuri (40-50°C) ja suhteliselt madalat seeduvust (86-88%).

Küllastumata rasvhapped (oleiin-, linool-, linoleen-, arahhidoon- jne) on bioloogiliselt aktiivsed ühendid, mis on võimelised oksüdeerima ja lisama vesinikku ja muid aineid. Kõige aktiivsemad neist on: linool-, linoleen- ja arahhidoonhape, mida nimetatakse polüküllastumata rasvhapeteks. Nende omade järgi bioloogilised omadused neid peetakse elutähtsateks aineteks ja neid nimetatakse F-vitamiiniks. Nad osalevad aktiivselt rasvade ja kolesterooli ainevahetuses, suurendavad elastsust ja vähendavad veresoonte läbilaskvust ning takistavad trombide teket. Polüküllastumata rasvhappeid inimkehas ei sünteesita ja need tuleb sisse viia koos toidurasvadega. Neid leidub searasvas, päevalille- ja maisiõlis ning kalaõlis. Nendel rasvadel on madal sulamistemperatuur ja hea seeduvus (98%).

Rasva bioloogiline väärtus sõltub ka erinevate rasvlahustuvate A- ja D-vitamiinide (kalaõli, või), E-vitamiini (taimeõlid) ning rasvataoliste ainete: fosfatiidide ja steroolide sisaldusest.

Fosfatiidid on bioloogiliselt kõige aktiivsemad ained. Nende hulka kuuluvad letsitiin, tsefaliin jne. Need mõjutavad rakumembraanide läbilaskvust, ainevahetust, hormoonide sekretsiooni ja vere hüübimist. Fosfatiide leidub lihas, munakollases, maksas, toidurasvades ja hapukoores.

steroolid on lahutamatu osa rasv Taimsetes rasvades esinevad need beeta-sterooli ja ergosterooli kujul, mis mõjutavad ateroskleroosi ennetamist.

Loomsed rasvad sisaldavad steroole kolesterooli kujul, mis tagab rakkude normaalse seisundi, osaleb sugurakkude, sapphapete, D 3 vitamiini jne moodustamisel.

Lisaks moodustub inimkehas kolesterool. Normaalse kolesterooli ainevahetuse korral on toidust sissevõetava ja organismis sünteesitud kolesterooli hulk võrdne laguneva ja organismist väljutava kolesterooli kogusega. Vanemas eas, aga ka närvisüsteemi ülepinge, ülekaalu ja istuva eluviisi korral on kolesterooli metabolism häiritud. Sellisel juhul suurendab toiduga saadav kolesterool selle sisaldust veres ja põhjustab muutusi veresoontes ja ateroskleroosi arengut.

Tööealise elanikkonna päevane rasvakogus on vaid 60-154 g, olenevalt vanusest, soost, rinnatüübist ja kliimatingimused maastik; Neist loomsed rasvad peaksid moodustama 70% ja taimsed rasvad - 30%.

Süsivesikud

Need on süsinikust, vesinikust ja hapnikust koosnevad orgaanilised ühendid, mis sünteesitakse taimedes päikeseenergia mõjul süsihappegaasist ja veest.

Süsivesikud, millel on oksüdeerumisvõime, on inimese lihastegevuses kasutatava peamise energiaallikana. 1 g süsivesikute energiasisaldus on 4 kcal. Need katavad 58% kogu keha energiavajadusest. Lisaks on süsivesikud osa rakkudest ja kudedest, sisalduvad veres ja glükogeeni (loomse tärklise) kujul maksas. Kehas on vähe süsivesikuid (kuni 1% inimese kehakaalust). Seetõttu tuleb energiakulude katmiseks neid pidevalt toiduga varustada.

Kui suure füüsilise koormuse korral on toidus süsivesikute puudus, moodustub energia ladestunud rasvast ja seejärel kehas leiduvast valgust. Kui toidus on süsivesikuid liiga palju, täiendatakse rasvavarusid süsivesikute rasvaks muutumise tõttu, mis toob kaasa inimese kehakaalu suurenemise. Keha süsivesikute allikaks on taimsed saadused, milles need on monosahhariidide, disahhariidide ja polüsahhariidide kujul.

Monosahhariide on kõige rohkem lihtsad süsivesikud, maitselt magus, vees lahustuv. Nende hulka kuuluvad glükoos, fruktoos ja galaktoos. Need imenduvad soolestikust kiiresti verre ja organism kasutab neid energiaallikana, maksas glükogeeni moodustamiseks, ajukoe, lihaste toitmiseks ja vajaliku veresuhkru taseme hoidmiseks.

Disahhariidid (sahharoos, laktoos ja maltoos) on magusa maitsega, vees lahustuvad süsivesikud, mis lagunevad inimkehas kaheks monosahhariidimolekuliks, moodustades sahharoosist glükoosi ja fruktoosi, laktoosist glükoosi ja galaktoosi ning kaheks glükoosi molekuliks. maltoosist..

Mono- ja disahhariidid imenduvad organismis kergesti ja katavad kiiresti inimese energiakulud intensiivse füüsilise koormuse korral. Lihtsüsivesikute liigne tarbimine võib põhjustada veresuhkru tõusu, sellest tulenevalt negatiivselt mõjuda kõhunäärme talitlusele, ateroskleroosi ja rasvumise tekkele.

Polüsahhariidid on komplekssed süsivesikud, mis koosnevad paljudest glükoosi molekulidest, ei lahustu vees ja on magustamata maitsega. Nende hulka kuuluvad tärklis, glükogeen ja kiudained.

Tärklis inimkehas laguneb see seedemahlade ensüümide mõjul glükoosiks, rahuldades järk-järgult keha energiavajadust pikk periood. Tänu tärklisele tekitavad paljud seda sisaldavad tooted (leib, teravili, pasta, kartul) inimeses täiskõhutunde.

Glükogeen satub inimkehasse väikestes annustes, kuna seda leidub väikestes kogustes loomses toidus (maks, liha).

Tselluloos inimkehas see ei seedu tselluloosi ensüümi puudumise tõttu seedemahlas, kuid seedeorganeid läbides stimuleerib see soolestiku motoorikat, viib organismist välja kolesterooli, loob tingimused kasulike bakterite arenguks, seeläbi soodustades toidu paremat seedimist ja omastamist. Kõik taimsed saadused sisaldavad kiudaineid (0,5–3%).

Pektiin(süsivesikulaadsed) ained, sattudes koos juur- ja puuviljadega inimkehasse, ergutavad seedimisprotsessi ja soodustavad kahjulike ainete väljutamist organismist. Nende hulka kuuluvad protopektiin – leidub värskete köögiviljade ja puuviljade rakumembraanides, andes neile jäikuse; pektiin on tarretist moodustav aine köögiviljade ja puuviljade rakumahlas; pektiin- ja pektiinhapped, mis annavad puu- ja köögiviljadele hapu maitse. Õuntes, ploomides, karusmarjades ja jõhvikates on palju pektiinaineid.

Töötava elanikkonna päevane süsivesikute tarbimise norm on olenevalt vanusest, soost ja töö iseloomust vaid 257-586 g.

Vitamiinid

Need on madala molekulmassiga orgaaniline aine erineva keemilise olemusega, toimides inimkeha eluprotsesside bioloogiliste regulaatoritena.

Vitamiinid osalevad ainevahetuse normaliseerimises, ensüümide ja hormoonide moodustamises ning stimuleerivad organismi kasvu, arengut ja paranemist.

Neil on suur tähtsus luukoe (vitamiin D), naha (vitamiin A) moodustumisel, sidekoe(vit. C), loote arengus (vit. E), hematopoeesi protsessis (vit. B | 2, B 9) jne.

Vitamiinid avastas toiduainetes esmakordselt 1880. aastal vene teadlane N.I. Lunin. Praegu on avastatud enam kui 30 tüüpi vitamiine, millest igaühel on keemiline nimetus ja paljudel neist on ladina tähestiku tähed (C - askorbiinhape, B - tiamiin jne). Osa vitamiine ei sünteesita organismis ega ladestu, mistõttu tuleb neid manustada koos toiduga (C, B, P). Mõnda vitamiini saab sünteesida

keha (B 2, B 6, B 9, PP, K).

Vitamiinide puudumine toidus põhjustab haiguse nn vitamiinipuudused. Ebapiisav vitamiinide tarbimine toidust võib põhjustada hüpovitaminoos, mis väljenduvad ärrituvuse, unetuse, nõrkuse, töövõime languse ja vastupanuvõimena. nakkushaigused. A- ja D-vitamiini liigne tarbimine toob kaasa keha mürgistuse, nn hüpervitaminoos.

Sõltuvalt lahustuvusest jagunevad kõik vitamiinid: 1) vees lahustuvad C, P, B1, B2, B6, B9, PP jne; 2) rasvlahustuvad - A, D, E, K; 3) vitamiinitaolised ained - U, F, B 4 (koliin), B 15 (pangaamhape) jne.

C-vitamiin (askorbiinhape) mängib olulist rolli organismi redoksprotsessides ja mõjutab ainevahetust. Selle vitamiini puudus vähendab organismi vastupanuvõimet erinevatele haigustele. Selle puudumine põhjustab skorbuudi. C-vitamiini päevane kogus on 70-100 mg. See sisaldub kõiges taimsed saadused, eriti palju on seda kibuvitsamarjades, mustades sõstardes, punases paprikas, petersellis ja tillis.

P-vitamiin (bioflavonoid) tugevdab kapillaare ja vähendab veresoonte läbilaskvust. Seda leidub samades toiduainetes nagu C-vitamiini. Päevane kogus on 35-50 mg.

B-vitamiin (tiamiin) reguleerib närvisüsteemi tegevust ja osaleb ainevahetuses, eriti süsivesikute ainevahetuses. Selle vitamiini puuduse korral täheldatakse närvisüsteemi häiret. B-vitamiini vajadus on 1,1-2,1 mg päevas. Seda vitamiini leidub loomsetes ja taimsetes toiduainetes, eriti teraviljatoodetes, pärmis, maksas ja sealihas.

Vitamiin B2 (riboflaviin) osaleb ainevahetuses ning mõjutab kasvu ja nägemist. Vitamiinide puudumisega halveneb mao sekretsiooni funktsioon, nägemine ja naha seisund. Päevane annus on 1,3-2,4 mg. Seda vitamiini leidub pärmis, leivas, tatras, piimas, lihas, kalas, köögiviljades ja puuviljades.

PP-vitamiin (nikotiinhape) on osa mõnedest ensüümidest ja osaleb ainevahetuses. Selle vitamiini puudus põhjustab väsimust, nõrkust ja ärrituvust. Selle puudumisel tekib haigus pellagra ("kare nahk"). Päevane annus on 14-28 mg. PP-vitamiini leidub paljudes taimset ja loomset päritolu toodetes ning seda saab inimorganismis sünteesida aminohappest trüptofaanist.

Vitamiin B6 (püridoksiin) osaleb ainevahetuses. Selle vitamiini puudumisega toidus täheldatakse närvisüsteemi häireid, muutusi naha ja veresoonte seisundis. B6-vitamiini tarbimise määr on 1,8-2 mg päevas. Seda leidub paljudes toiduainetes. Tasakaalustatud toitumisega saab keha piisav kogus see vitamiin.

Vitamiin B9 (foolhape) osaleb inimkehas vereloomes ja ainevahetuses. Selle vitamiini puudumisega areneb aneemia. Selle tarbimismäär on 0,2 mg päevas. Seda leidub salatis, spinatis, petersellis ja rohelises sibulas.

Vitamiin B 12 (kobalamiin) omab suurt tähtsust vereloomes ja ainevahetuses. Selle vitamiini puudumisega tekib inimestel pahaloomuline aneemia. Selle tarbimismäär on 0,003 mg päevas. Seda leidub ainult loomsetes toiduainetes: lihas, maksas, piimas, munades.

Vitamiin B 15 (pangaamhape) avaldab mõju südame-veresoonkonna süsteemi talitlusele ja oksüdatiivsetele protsessidele organismis. Päevane vitamiinivajadus on 2 mg. Seda leidub pärmis, maksas ja riisikliides.

Koliin osaleb valkude ja rasvade ainevahetuses organismis. Koliini puudus soodustab neeru- ja maksakahjustusi. Selle tarbimismäär on 500–1000 mg päevas. Seda leidub maksas, lihas, munades, piimas ja teraviljas.

A-vitamiin (retinool) soodustab kasvu ja luustiku arengut, mõjutab nägemist, nahka ja limaskesti ning tõstab organismi vastupanuvõimet nakkushaigustele. Kui see on puudulik, siis kasv aeglustub, nägemine nõrgeneb ja juuksed langevad välja. Seda leidub loomsetes toodetes: kalaõli, maks, munad, piim, liha. Kollakasoranžid taimsed toidud (porgand, tomat, kõrvits) sisaldavad provitamiini A – karoteeni, mis inimorganismis muundub toidurasva juuresolekul A-vitamiiniks.

D-vitamiin (kaltsiferool) osaleb luukoe moodustumisel, stimuleerib

kõrgus. Selle vitamiini puudumisega areneb lastel välja rahhiit ja täiskasvanutel luukoe muutused. D-vitamiin sünteesitakse ultraviolettkiirte mõjul nahas leiduvast provitamiinist. Seda leidub kalas, veisemaksas, võis, piimas, munades. Päevane vitamiini kogus on 0,0025 mg.

E-vitamiin (tokoferool) osaleb endokriinsete näärmete talitluses, mõjutab reproduktiivprotsesse ja närvisüsteemi. Tarbimise määr on 8-10 mg päevas. Seda on palju taimeõlides ja teraviljades. E-vitamiin kaitseb taimseid rasvu oksüdatsiooni eest.

K-vitamiin (fülokinoon) mõjutab vere hüübimist. Selle päevane vajadus on 0,2-0,3 mg. Sisaldub salati, spinati, nõgese rohelistes lehtedes. Seda vitamiini sünteesitakse inimese soolestikus.

F-vitamiin (linool-, linoleen-, arichidoon-rasvhapped) osaleb rasvade ja kolesterooli metabolismis. Tarbimismäär on 5-8 g päevas. Sisaldub searasvas ja taimeõlis.

U-vitamiin mõjutab seedenäärmete talitlust ja soodustab maohaavandite paranemist. Sisaldub värske kapsa mahlas.

Vitamiinide säilitamine toiduvalmistamise ajal. Toidukaupade ladustamisel ja kulinaarsel töötlemisel hävivad osa vitamiinid, eriti C-vitamiin. Köögi- ja puuviljade C-vitamiini aktiivsust vähendavad negatiivsed tegurid on: päikesevalgus, õhuhapnik, kõrge temperatuur, aluseline keskkond, kõrge õhuniiskus ja vesi, milles vitamiin lahustub hästi. Toiduainetes sisalduvad ensüümid kiirendavad selle hävitamise protsessi.

C-vitamiin hävib toiduvalmistamise ajal tugevalt. köögiviljapüreed, kotletid, vormiroad, hautised ja veidi - köögiviljade rasvas praadimisel. Köögiviljaroogade sekundaarne kuumutamine ja nende kokkupuude tehnoloogiliste seadmete oksüdeerivate osadega viib selle vitamiini täieliku hävimiseni. B-vitamiinid säilivad suures osas toiduvalmistamise ajal. Kuid tuleb meeles pidada, et aluseline keskkond hävitab need vitamiinid ja seetõttu ei tohiks te neid lisada söögisooda kaunviljade keetmisel.

Karoteeni imendumise parandamiseks on vaja tarbida kõiki oranžikaspunaseid köögivilju (porgandid, tomatid) koos rasvaga (hapukoor, taimeõli, piimakaste) ja lisage need hautatud suppidele ja muudele roogadele.

Toidu rikastamine.

Praegu kasutavad toitlustusasutused üsna laialdaselt valmistoidu kunstliku rikastamise meetodit.

Valmis esimene ja kolmas käik rikastatakse enne toidu serveerimist askorbiinhappega. Askorbiinhape viiakse nõudesse pulbri või tablettide kujul, mis on eelnevalt lahustatud väikeses koguses toidus. Tootmisohtudega seotud haiguste ennetamiseks korraldatakse mõnede keemiaettevõtete töötajate sööklates toidu rikastamist vitamiinidega C, B, PP. Iga päev lisatakse valmistoitudele nende vitamiinide vesilahust, 4 ml portsjoni kohta.

Toiduainetööstus toodab rikastatud tooteid: C-vitamiiniga rikastatud piima ja keefirit; A- ja D-vitamiiniga rikastatud margariin ja beebijahu, karoteeniga rikastatud või; leib, esmaklassiline jahu, rikastatud vitamiinidega B r B 2, PP jne.

Mineraalid

Oluliseks peetakse mineraalseid ehk anorgaanilisi aineid, mis osalevad inimorganismis toimuvates elutähtsates protsessides: luude ülesehitamisel, happe-aluse tasakaalu, vere koostise säilitamisel, vee-soola ainevahetuse normaliseerimisel ja närvisüsteemi tegevuses.

Sõltuvalt nende sisaldusest kehas jagunevad mineraalid järgmisteks osadeks:

Makroelemendid, leitud märkimisväärsetes kogustes (99%. koguarv organismis sisalduvad mineraalid): kaltsium, fosfor, magneesium, raud, kaalium, naatrium, kloor, väävel.

Mikroelemendid, sisaldub inimkehas väikestes annustes: jood, fluor, vask, koobalt, mangaan;

Ultramikroelemendid, mis sisaldub kehas väikestes kogustes: kuld, elavhõbe, raadium jne.

Kaltsium osaleb luude, hammaste ehituses ning on vajalik normaalseks närvitegevuseks.

süsteem, süda, mõjutab kasvu. Piimatooted, munad, kapsas ja peet on rikkad kaltsiumisoolade poolest. Organismi päevane kaltsiumivajadus on 0,8 g.

Fosfor osaleb valkude ja rasvade ainevahetuses, luukoe moodustamises ning mõjutab kesk närvisüsteem. Sisaldub piimatoodetes, munades, lihas, kalas, leivas, kaunviljades. Fosforivajadus on 1,2 g päevas.

Magneesium mõjutab närvi-, lihas- ja südametegevust ning tal on veresooni laiendavad omadused. Sisaldub leivas, teraviljas, kaunviljades, pähklites, kakaopulbris. Magneesiumi päevane kogus on 0,4 g.

Raud normaliseerib vere koostist (siseneb hemoglobiini) ja on aktiivne osaleja kehas toimuvates oksüdatiivsetes protsessides. Sisaldub maksas, neerudes, munas, kaerahelves ja tatras, rukkileivas, õuntes. Päevane rauavajadus on 0,018 g.

Kaalium osaleb vee ainevahetuses inimkehas, soodustades vedeliku eritumist ja parandades südame tööd. Sisaldub kuivatatud puuviljades (kuivatatud aprikoosid, aprikoosid, ploomid, rosinad), hernestes, ubades, kartulites, lihas, kalas. Inimene vajab päevas kuni 3 g kaaliumi.

Naatrium koos kaaliumiga reguleerib vee ainevahetust, säilitades kehas niiskust, säilitades kudedes normaalse osmootse rõhu. Toiduained sisaldavad vähe naatriumi, seetõttu lisatakse seda lauasoolaga (NaCl). Päevane vajadus on 4-6 g naatriumi või 10-15 g lauasoola.

Kloor osaleb osmootse rõhu reguleerimises kudedes ja vesinikkloriidhappe (HC1) moodustumisel maos. Kloor pärineb keedetud soolast. Päevane vajadus 5-7g.

Väävel on osa mõnedest aminohapetest, B-vitamiinist ja hormooninsuliinist. Sisaldab hernes, kaerahelbed, juust, munad, liha, kala. Päevane vajadus 1 g.

Jood osaleb kilpnäärme ehituses ja talitluses. Suurem osa joodi on kontsentreeritud merevesi, merevetikad ja merekalad. Päevane vajadus on 0,15 mg.

Fluoriid osaleb hammaste ja luude moodustumisel ning seda leidub joogivees. Päevane vajadus on 0,7-1,2 mg.

Vask ja koobalt osalevad vereloomes. Sisaldub väikestes kogustes loomset ja taimset päritolu toidus.

Täiskasvanud inimorganismi kogu päevane mineraalainete vajadus on 20-25 g ning oluline on üksikute elementide tasakaal. Seega peaks kaltsiumi, fosfori ja magneesiumi suhe toidus olema 1:1,3:0,5, mis määrab nende mineraalide omastamise taseme organismis.

Happe-aluse tasakaalu säilitamiseks kehas on vaja mineraalaineid sisaldavaid toite toidus õigesti kombineerida. aluseline toime(Ca, Mg, K, Na), mis on rikkad piima, juurviljade, puuviljade, kartulite ja happelise toimega (P, S, Cl, mida leidub lihas, kalas, munas, leivas, teraviljas).

Vesi

Vesi mängib inimkeha elus olulist rolli. See on koguste (2/3 inimese kehamassist) kõigi rakkude kõige olulisem komponent. Vesi on keskkond, milles rakud eksisteerivad ja nendevaheline side säilib, see on kõigi kehavedelike (veri, lümf, seedemahlad) aluseks. Ainevahetus, termoregulatsioon ja muud bioloogilised protsessid toimuvad vee osalusel. Iga päev väljutab inimene vett higi (500 g), väljahingatavas õhus (350 g), uriinis (1500 g) ja väljaheites (150 g), väljutades selle kehast. kahjulikud tooted vahetada. Kaotatud vee taastamiseks tuleb see organismi viia. Inimese päevane veevajadus on olenevalt vanusest, kehalisest aktiivsusest ja kliimatingimustest 2-2,5 liitrit, millest 1 liiter joogist, 1,2 liitrit toidust ja 0,3 liitrit ainevahetuse käigus. Kuumal aastaajal, kuumades poodides töötades, intensiivse füüsilise koormuse korral täheldatakse higiga suuri veekadusid organismis, mistõttu selle tarbimine suureneb 5-6 liitrini päevas. Nendel juhtudel joogivesi lisage soola, sest higiga läheb palju naatriumisoolasid kaduma. Liigne veetarbimine koormab täiendavalt südame-veresoonkonna süsteemi ja neerusid ning on tervisele kahjulik. Soolestiku talitlushäirete (kõhulahtisuse) korral vesi ei imendu verre, vaid eritub inimorganismist, mis toob kaasa tugeva vedelikupuuduse ja ohustab elu. Inimene võib ilma veeta elada kuni 6 päeva.

Toitained - süsivesikud, valgud, vitamiinid, rasvad, mikroelemendid, makroelemendid- Sisaldub toiduainetes. Kõik need toitained on inimesele vajalikud kõigi eluprotsesside läbiviimiseks. Toitainete sisaldus sees dieeti on koostamisel kõige olulisem tegur dieedi menüü.

Elava inimese kehas ei peatu igasugused oksüdatsiooniprotsessid kunagi. toitaineid. Oksüdatsioonireaktsioonid tekivad soojuse tekke ja vabanemisega, mida inimene vajab eluprotsesside alalhoidmiseks. Soojusenergia laseb lihassüsteemil töötada, mis viib järeldusele, et mida raskem on füüsiline töö, seda rohkem toitu organism vajab.

Toidu energiasisalduse määravad kalorid. Toidu kalorisisaldus määrab kehale toidu omastamise protsessis vastuvõetud energia hulga.

1 gramm valku toodab oksüdatsiooniprotsessis 4 kcal soojust; 1 gramm süsivesikuid = 4 kcal; 1 gramm rasva = 9 kcal.

Toitained – valgud.

Valk kui toitaine vajalik selleks, et keha säilitaks ainevahetust, lihaste kokkutõmbumist, närvide ärrituvust, kasvu-, paljunemis- ja mõtlemisvõimet. Valku leidub kõigis keha kudedes ja vedelikes ning on olulised elemendid. Valk koosneb aminohapetest, mis määravad konkreetse valgu bioloogilise tähtsuse.

Mitteasendatavad aminohapped tekivad inimkehas. Asendamatud aminohapped inimene saab selle väljastpoolt koos toiduga, mis viitab vajadusele kontrollida toidu aminohapete hulka. Kasvõi ühe asendamatu aminohappe puudumine toidus toob kaasa valkude bioloogilise väärtuse languse ja võib põhjustada valgupuudust, hoolimata piisavast valgukogusest toidus. Peamised asendamatute aminohapete allikad on kala, liha, piim, kodujuust ja munad.

Lisaks vajab organism leivas, teraviljas ja köögiviljades sisalduvaid taimseid valke – need annavad asendamatuid aminohappeid.

Täiskasvanu organism peaks saama iga päev ligikaudu 1 g valku 1 kilogrammi kehakaalu kohta. See on tavalisele inimesele 70 kg kaaluv inimene vajab päevas minimaalselt 70 grammi valku, kusjuures 55% kogu valkudest pärineb loomsetest allikatest. Kui teete füüsiline harjutus, siis tuleks valgu kogust suurendada 2 grammini kilogrammi kohta päevas.

Valgud sees õige toitumine on muude elementide jaoks asendamatud.

Toitained – rasvad.

Rasvad kui toitained, on organismi üks peamisi energiaallikaid, osalevad taastumisprotsessides, kuna on rakkude ja nende membraanisüsteemide struktuurne osa, lahustavad ja aitavad kaasa vitamiinide A, E, D imendumisele. Lisaks aitavad rasvad immuunsuse kujunemine ja soojuse säilimine kehas .

Ebapiisav rasvakogus organismis põhjustab kesknärvisüsteemi aktiivsuse häireid, muutusi nahas, neerudes, nägemises.

Rasv koosneb polüküllastumata rasvhapetest, letsitiinist, vitamiinidest A, E. Tavainimene vajab päevas umbes 80-100 grammi rasva, millest vähemalt 25-30 grammi peaks olema taimset päritolu.

Toidurasv annab kehale 1/3 päevasest dieedi energiaväärtusest; 1000 kohta kcal moodustab 37 g rasva.

Vajalik rasvakogus: süda, linnuliha, kala, munad, maks, või, juust, liha, seapekk, ajud, piim. Organismile on olulisemad taimsed rasvad, mis sisaldavad vähem kolesterooli.

Toitained - süsivesikud.

Süsivesikud,toitaine, on peamine energiaallikas, mis toob 50–70% kogu dieedi kaloritest. Inimesele vajalik süsivesikute kogus määratakse tema aktiivsuse ja energiatarbimise põhjal.

Keskmine vaimse või kerge füüsilise tööga inimene vajab päevas ligikaudu 300-500 grammi süsivesikuid. Suurenemisega kehaline aktiivsus suureneb ja päevane norm süsivesikuid ja kaloreid. Paksud inimesed Päevamenüü energiamahukust saab tänu süsivesikute hulgale vähendada tervist kahjustamata.

Palju süsivesikuid leidub leivas, teraviljas, pastas, kartulis, suhkrus (neto süsivesikud). Liigne süsivesikud kehas rikuvad toidu põhiosade õiget vahekorda, häirides seeläbi ainevahetust.

Toitained - vitamiinid.

Vitamiinid,toitainetena, ei anna kehale energiat, kuid on siiski organismile hädavajalikud toitained. Vitamiinid on vajalikud organismi elutähtsate funktsioonide säilitamiseks, ainevahetusprotsesside reguleerimiseks, suunamiseks ja kiirendamiseks. Peaaegu kõik vitamiinid saab organism kätte toiduga ja ainult osa suudab organism ise toota.

Talvel ja kevadel võib toidus leiduva vitamiinipuuduse tõttu organismis tekkida hüpovitaminoos – suureneb väsimus, nõrkus, apaatsus, vähenevad organismi töövõime ja vastupanuvõime.

Kõik vitamiinid on oma toime poolest organismile omavahel seotud – ühe vitamiini puudus põhjustab teiste ainete ainevahetuse häireid.

Kõik vitamiinid on jagatud kahte rühma: vees lahustuvad vitamiinid Ja rasvlahustuvad vitamiinid.

Rasvlahustuvad vitamiinid - vitamiinid A, D, E, K.

A-vitamiin- vajalik organismi kasvuks, selle vastupanuvõime parandamiseks infektsioonidele, säilitamiseks hea nägemine, naha ja limaskestade seisundid. A-vitamiin pärineb kalaõli, koor, või, munakollane, maks, porgand, salat, spinat, tomatid, rohelised herned, aprikoosid, apelsinid.

D-vitamiin- vajalik luukoe moodustamiseks ja keha kasvuks. D-vitamiini puudus põhjustab Ca ja P halva imendumise, mis põhjustab rahhiidi. D-vitamiini saab kalaõlist, munakollast, maksast ja kalamarjast. D-vitamiini on piimas ja võis veel, kuid seda vähe.

K-vitamiin- vajalik kudede hingamiseks ja normaalseks vere hüübimiseks. K-vitamiini sünteesivad organismis soolebakterid. K-vitamiini puudus tekib seedesüsteemi haiguste või antibakteriaalsete ravimite võtmise tõttu. K-vitamiini saab tomatitest, rohelistest taimeosadest, spinatist, kapsast ja nõgesest.

E-vitamiin (tokoferool) on vajalik endokriinsete näärmete tegevuseks, valkude, süsivesikute ainevahetuseks ning rakusisese ainevahetuse tagamiseks. E-vitamiin mõjutab soodsalt raseduse kulgu ja loote arengut. E-vitamiini saame maisist, porgandist, kapsast, rohelistest hernestest, munast, lihast, kalast, oliiviõlist.

Veeslahustuvad vitamiinid - C-vitamiin, B-vitamiinid.

C-vitamiin (askorbiinhape hape) – vajalik organismi redoksprotsesside jaoks, süsivesikute ja valkude ainevahetuseks ning organismi vastupanuvõime suurendamiseks infektsioonidele. C-vitamiinirikkad on kibuvitsamarjad, mustad sõstrad, arooniad, astelpaju, karusmarjad, tsitrusviljad, kapsas, kartul ja lehtköögiviljad.

B-vitamiini rühm Sisaldab 15 veeslahustuvat vitamiini, mis osalevad organismi ainevahetusprotsessides, vereloome protsessis ning mängivad olulist rolli süsivesikute, rasvade ja vee ainevahetuses. B-vitamiinid stimuleerivad kasvu. B-vitamiine saad õllepärmist, tatrast, kaerahelbedest, rukkileib, piim, liha, maks, munakollane, rohelised taimeosad.

Toitained - mikro- ja makroelemendid.

Toiteväärtuslikud mineraalid Nad on osa keha rakkudest ja kudedest ning osalevad erinevates ainevahetusprotsessides. Makroelemente vajab inimene suhteliselt suurtes kogustes: Ca, K, Mg, P, Cl, Na soolad. Mikroelemente on vaja väikestes kogustes: Fe, Zn, mangaan, Cr, I, F.

Joodi saab mereandidest; tsink teraviljast, pärmist, kaunviljadest, maksast; Vaske ja koobaltit saame veisemaksast, neerudest, kanamunakollasest ja meest. Marjad ja puuviljad sisaldavad palju kaaliumi, rauda, ​​vaske ja fosforit.

Organismid koosnevad rakkudest. Erinevate organismide rakkudel on sarnane keemiline koostis. Tabelis 1 on toodud peamised keemilised elemendid, mida leidub elusorganismide rakkudes.

Tabel 1. Keemiliste elementide sisaldus rakus

Lahtri sisu põhjal saab eristada kolme elementide rühma. Esimesse rühma kuuluvad hapnik, süsinik, vesinik ja lämmastik. Need moodustavad peaaegu 98% raku kogukoostisest. Teise rühma kuuluvad kaalium, naatrium, kaltsium, väävel, fosfor, magneesium, raud, kloor. Nende sisaldus lahtris on kümnendikku ja sajandikku protsenti. Nende kahe rühma elemendid klassifitseeritakse järgmiselt makrotoitained(kreeka keelest makro- suur).

Ülejäänud elemendid, mis on lahtris esindatud protsendi sajandikute ja tuhandikutega, kuuluvad kolmandasse rühma. See mikroelemendid(kreeka keelest mikro- väike).

Kambrist ei leitud elusloodusele ainuomaseid elemente. Kõik loetletud keemilised elemendid sisalduvad koostises elutu loodus. See näitab elava ja eluta looduse ühtsust.

Mis tahes elemendi puudus võib põhjustada haigusi ja isegi keha surma, kuna igal elemendil on kindel roll. Esimese rühma makroelemendid moodustavad biopolümeeride aluse - valgud, süsivesikud, nukleiinhapped, aga ka lipiidid, ilma milleta pole elu võimatu. Väävel on osa mõnedest valkudest, fosfor on osa nukleiinhapetest, raud on osa hemoglobiinist ja magneesium on osa klorofüllist. Kaltsium mängib ainevahetuses olulist rolli.

Osa rakus sisalduvatest keemilistest elementidest on osa anorgaanilistest ainetest – mineraalsooladest ja veest.

Mineraalsoolad leidub rakus reeglina katioonide (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) ja anioonide (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO) kujul. 3), mille suhe määrab rakkude elutegevuseks olulise keskkonna happesuse.

(Paljudes rakkudes on keskkond kergelt aluseline ja selle pH peaaegu ei muutu, kuna selles hoitakse pidevalt teatud katioonide ja anioonide suhet.)

Elus looduses leiduvatest anorgaanilistest ainetest mängib suurt rolli vesi.

Ilma veeta on elu võimatu. See moodustab enamiku rakkude märkimisväärse massi. Aju ja inimese embrüote rakkudes sisaldub palju vett: üle 80% vett; rasvkoe rakkudes - vaid 40,% Vananedes rakkudes veesisaldus väheneb. Inimene, kes on kaotanud 20% veest, sureb.

Vee ainulaadsed omadused määravad selle rolli organismis. Ta osaleb termoregulatsioonis, mille põhjuseks on vee kõrge soojusmahtuvus – tarbimine suur kogus energiat kuumutamisel. Millest sõltub vee kõrge soojusmahtuvus?

Veemolekulis on hapnikuaatom kovalentselt seotud kahe vesinikuaatomiga. Veemolekul on polaarne, kuna hapnikuaatomil on osaliselt negatiivne laeng ja mõlemal kahel vesinikuaatomil on

Osaliselt positiivne laeng. Ühe veemolekuli hapnikuaatomi ja teise molekuli vesinikuaatomi vahel moodustub vesinikside. Vesiniksidemed võimaldavad ühendada suure hulga veemolekule. Vee soojendamisel kulub märkimisväärne osa energiast vesiniksidemete lõhkumisele, mis määrab selle kõrge soojusmahtuvuse.

Vesi - hea lahusti. Polaarsuse tõttu interakteeruvad selle molekulid positiivselt ja negatiivselt laetud ioonidega, soodustades seeläbi aine lahustumist. Vee suhtes jagunevad kõik rakuained hüdrofiilseteks ja hüdrofoobseteks.

Hüdrofiilne(kreeka keelest hüdro- vesi ja filleo- armastus) nimetatakse aineteks, mis lahustuvad vees. Nende hulka kuuluvad ioonsed ühendid (näiteks soolad) ja mõned mitteioonsed ühendid (näiteks suhkrud).

Hüdrofoobne(kreeka keelest hüdro- vesi ja Phobos- hirm) on vees lahustumatud ained. Nende hulka kuuluvad näiteks lipiidid.

Vesi mängib olulist rolli rakus toimuvates keemilistes reaktsioonides. vesilahused. See lahustab ainevahetusprodukte, mida organism ei vaja ja soodustab seeläbi nende väljutamist organismist. Suurepärane sisu vesi puuris annab seda elastsus. Vesi soodustab liikumist erinevaid aineid rakus või rakust rakku.

Elus- ja elutu looduse kehad koosnevad samadest keemilistest elementidest. Elusorganismid sisaldavad anorgaanilisi aineid – vett ja mineraalsoolad. Vee eluliselt olulised arvukad funktsioonid rakus on määratud selle molekulide omadustega: nende polaarsus, võime moodustada vesiniksidemeid.

RAKU ANORGAANILISED KOMPONENDID

Elusorganismide rakkudes leidub umbes 90 elementi ja umbes 25 neist leidub peaaegu kõigis rakkudes. Vastavalt nende sisaldusele rakus jagunevad keemilised elemendid kolmeks suured rühmad: makroelemendid (99%), mikroelemendid (1%), ultramikroelemendid (alla 0,001%).

Makroelementide hulka kuuluvad hapnik, süsinik, vesinik, fosfor, kaalium, väävel, kloor, kaltsium, magneesium, naatrium, raud.
Mikroelementide hulka kuuluvad mangaan, vask, tsink, jood, fluor.
Ultramikroelementide hulka kuuluvad hõbe, kuld, broom ja seleen.

RAKU ORGAANILISED KOMPONENDID

Ensüümid.

Valkude kõige olulisem funktsioon on katalüütiline. Nimetatakse valgumolekule, mis suurendavad keemiliste reaktsioonide kiirust rakus mitme suurusjärgu võrra ensüümid. Ükski biokeemiline protsess kehas ei toimu ilma ensüümide osaluseta.

Praegu on avastatud üle 2000 ensüümi. Nende efektiivsus on kordades suurem kui tootmises kasutatavate anorgaaniliste katalüsaatorite efektiivsus. Seega asendab 1 mg rauda katalaasi ensüümis 10 tonni anorgaanilist rauda. Katalaas suurendab vesinikperoksiidi (H 2 O 2) lagunemise kiirust 10 11 korda. Ensüüm, mis katalüüsib süsihappe moodustumise reaktsiooni (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3), kiirendab reaktsiooni 10 7 korda.

Ensüümide oluline omadus on nende toime spetsiifilisus, iga ensüüm katalüüsib ainult ühte või väikest rühma sarnaseid reaktsioone.

Aine, millele ensüüm toimib, nimetatakse substraat. Ensüümi ja substraadi molekulide struktuurid peavad üksteisega täpselt ühtima. See seletab ensüümide toime spetsiifilisust. Substraadi kombineerimisel ensüümiga muutub ensüümi ruumiline struktuur.

Ensüümi ja substraadi interaktsiooni järjestust saab skemaatiliselt kujutada:

Substraat+Ensüüm – Ensüüm-substraadi kompleks – Ensüüm+toode.

Diagramm näitab, et substraat ühineb ensüümiga, moodustades ensüümi-substraadi kompleksi. Sel juhul muudetakse substraat uueks aineks - tooteks. Viimases etapis vabaneb ensüüm tootest ja interakteerub uuesti teise substraadi molekuliga.

Ensüümid toimivad ainult teatud temperatuuril, ainete kontsentratsioonil ja keskkonna happesusel. Tingimuste muutumine põhjustab muutusi valgu molekuli tertsiaarses ja kvaternaarses struktuuris ning sellest tulenevalt ensüümi aktiivsuse pärssimist. Kuidas see juhtub? Vaid teatud osa ensüümi molekulist, nn aktiivne keskus. Aktiivne keskus sisaldab 3 kuni 12 aminohappejääki ja moodustub polüpeptiidahela painutamise tulemusena.

Mõjutatud erinevaid tegureid ensüümi molekuli struktuur muutub. Sel juhul on aktiivse keskuse ruumiline konfiguratsioon häiritud ja ensüüm kaotab oma aktiivsuse.

Ensüümid on valgud, mis toimivad bioloogiliste katalüsaatoritena. Tänu ensüümidele suureneb keemiliste reaktsioonide kiirus rakkudes mitme suurusjärgu võrra. Ensüümide oluline omadus on nende toime spetsiifilisus teatud tingimustel.

Nukleiinhapped.

Nukleiinhapped avastati 19. sajandi teisel poolel. Šveitsi biokeemik F. Miescher, kes eraldas raku tuumadest aine koos kõrge sisaldus lämmastik ja fosfor ning nimetati seda "nukleiiniks" (lat. tuum- tuum).

Säilitatakse nukleiinhapetes pärilikku teavet iga raku ja kõigi elusolendite ehitusest ja toimimisest Maal. Nukleiinhappeid on kahte tüüpi – DNA (desoksüribonukleiinhape) ja RNA (ribonukleiinhape). Nukleiinhapped, nagu ka valgud, on liigispetsiifilised, see tähendab, et iga liigi organismidel on oma tüüpi DNA. Liigispetsiifilisuse põhjuste väljaselgitamiseks kaaluge nukleiinhapete struktuuri.

Nukleiinhappemolekulid on väga pikad ahelad, mis koosnevad paljudest sadadest ja isegi miljonitest nukleotiididest. Iga nukleiinhape sisaldab ainult nelja tüüpi nukleotiide. Nukleiinhappemolekulide funktsioonid sõltuvad nende struktuurist, neis sisalduvatest nukleotiididest, nende arvust ahelas ja ühendi järjestusest molekulis.

Iga nukleotiid koosneb kolmest komponendist: lämmastiku alusest, süsivesikutest ja fosforhappest. Iga DNA nukleotiid sisaldab ühte neljast lämmastiku aluse tüübist (adeniin - A, tümiin - T, guaniin - G või tsütosiin - C), samuti desoksüriboosi süsinikku ja fosforhappe jääki.

Seega erinevad DNA nukleotiidid ainult lämmastikaluse tüübi poolest.

DNA molekul koosneb tohutust hulgast nukleotiididest, mis on ahelas teatud järjestuses ühendatud. Igal DNA molekuli tüübil on oma nukleotiidide arv ja järjestus.

DNA molekulid on väga pikad. Näiteks ühe inimese raku (46 kromosoomi) DNA molekulide nukleotiidide järjestuse tähtedega üleskirjutamiseks oleks vaja umbes 820 000-leheküljelist raamatut. Nelja tüüpi nukleotiidide vaheldumine võib moodustada lõpmatu arvu DNA molekulide variante. Need DNA molekulide struktuuriomadused võimaldavad neil salvestada tohutul hulgal teavet organismide kõigi omaduste kohta.

1953. aastal Ameerika bioloog J. Watson ja inglise füüsik F. Crick lõid DNA molekuli struktuuri mudeli. Teadlased on leidnud, et iga DNA molekul koosneb kahest omavahel ühendatud ja spiraalselt keerdunud ahelast. See näeb välja nagu topeltspiraal. Igas ahelas vahelduvad nelja tüüpi nukleotiidid kindlas järjestuses.

DNA nukleotiidide koostis varieerub erinevad tüübid bakterid, seened, taimed, loomad. Kuid see ei muutu vanusega, see sõltub muutustest vähe keskkond. Nukleotiidid on seotud, see tähendab, et adeniini nukleotiidide arv mis tahes DNA molekulis võrdub tümidiini nukleotiidide (A-T) arvuga ja tsütosiini nukleotiidide arv on võrdne guaniini nukleotiidide (C-G) arvuga. See on tingitud asjaolust, et kahe ahela ühendus DNA molekulis kuuletub teatud reegel Nimelt: ühe ahela adeniin on alati ühendatud kahe vesiniksidemega ainult teise ahela tümiiniga ja guaniin - kolme vesiniksidemega tsütosiiniga, see tähendab, et ühe DNA molekuli nukleotiidahelad on komplementaarsed, täiendavad üksteist.

Nukleiinhappemolekulid – DNA ja RNA – koosnevad nukleotiididest. DNA nukleotiidide hulka kuuluvad lämmastiku alus (A, T, G, C), süsivesikute desoksüriboos ja fosforhappe molekuli jääk. DNA molekul on topeltheeliks, mis koosneb kahest ahelast, mis on komplementaarsuse põhimõttel ühendatud vesiniksidemetega. DNA ülesanne on talletada pärilikku teavet.

Kõigi organismide rakud sisaldavad ATP - adenosiintrifosforhappe molekule. ATP on universaalne rakuaine, mille molekulis on energiarikkad sidemed. ATP molekul on üks unikaalne nukleotiid, mis, nagu teisedki nukleotiidid, koosneb kolmest komponendist: lämmastiku alus - adeniin, süsivesik - riboos, kuid sisaldab ühe asemel kolme fosforhappemolekuli jääki (joonis 12). Ikooniga joonisel näidatud ühendused on energiarikkad ja neid nimetatakse makroergiline. Iga ATP molekul sisaldab kahte suure energiaga sidet.

Suure energiaga sideme katkemisel ja ühe fosforhappe molekuli eemaldamisel ensüümide abil vabaneb 40 kJ/mol energiat ning ATP muundatakse ADP-ks – adenosiindifosforhappeks. Kui veel üks fosforhappe molekul eemaldatakse, vabaneb veel 40 kJ/mol; Moodustub AMP - adenosiinmonofosforhape. Need reaktsioonid on pöörduvad, st AMP saab muundada ADP-ks, ADP ATP-ks.

ATP molekule mitte ainult ei lagundata, vaid ka sünteesitakse, mistõttu on nende sisaldus rakus suhteliselt konstantne. ATP tähtsus raku elus on tohutu. Need molekulid mängivad juhtivat rolli energia metabolism vajalik raku ja organismi kui terviku eluea tagamiseks.

RNA molekul on tavaliselt üheahelaline, mis koosneb nelja tüüpi nukleotiididest - A, U, G, C. Tuntud on kolm peamist RNA tüüpi: mRNA, rRNA, tRNA. RNA molekulide sisaldus rakus ei ole konstantne, nad osalevad valkude biosünteesis. ATP on raku universaalne energiaaine, mis sisaldab energiarikkaid sidemeid. ATP mängib keskset rolli rakus toimuvas energiavahetuses. RNA ja ATP leidub nii raku tuumas kui ka tsütoplasmas.

Ülesanded ja testid teemal "Teema 4. "Raku keemiline koostis."

• polümeer, monomeer;
• süsivesikud, monosahhariid, disahhariid, polüsahhariid;
• lipiid, rasvhape, glütseriin;
• aminohape, peptiidside, valk;
• katalüsaator, ensüüm, aktiivne sait;
• nukleiinhape, nukleotiid.

Algoritm probleemide lahendamiseks.

Tüüp 1. DNA isekopeerimine.

Ühel DNA ahelal on järgmine nukleotiidjärjestus:
AGTACCGATACCGATTTACCG...
Milline nukleotiidjärjestus on sama molekuli teisel ahelal?

DNA molekuli teise ahela nukleotiidjärjestuse kirjutamiseks, kui esimese ahela järjestus on teada, piisab tümiini asendamisest adeniiniga, adeniini tümiiniga, guaniini tsütosiiniga ja tsütosiin guaniiniga. Pärast selle asendamist saame järgmise jada:
TATTGGGCTATGAGCTAAAATG...

Tüüp 2. Valkude kodeerimine.

Ribonukleaasi valgu aminohapete ahelal on järgmine algus: lüsiin-glutamiin-treoniin-alaniin-alaniin-alaniin-lüsiin...
Millise nukleotiidjärjestusega algab sellele valgule vastav geen?

Selleks kasutage geneetilise koodi tabelit. Iga aminohappe jaoks leiame selle koodnimetuse vastava nukleotiidide kolmiku kujul ja kirjutame selle üles. Paigaldades need kolmikud üksteise järel samasse järjekorda, kus on vastavad aminohapped, saame valem messenger-RNA lõigu struktuuri kohta. Reeglina on selliseid kolmikuid mitu, valik tehakse teie otsuse järgi (aga kolmikutest võetakse ainult üks). Vastavalt sellele võib olla mitu lahendust.
ААААААААЦУГЦГГЦУГЦГАAG

Millise aminohapete järjestusega valk algab, kui seda kodeerib järgmine nukleotiidide järjestus:
ACCTTCCATGGCCGGT...

Komplementaarsuse põhimõtet kasutades leiame DNA molekuli antud segmendil moodustunud messenger-RNA lõigu struktuuri:
UGCGGGGUACCGGCCCA...

Seejärel pöördume geneetilise koodi tabeli poole ja iga nukleotiidikolmiku jaoks, alates esimesest, leiame ja kirjutame välja vastava aminohappe:
Tsüsteiin-glütsiin-türosiin-arginiin-proliin-...

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. " Üldine bioloogia". Moskva, "Valgustus", 2000

• Teema 4." Keemiline koostis rakud." §2-§7 lk 7-21
• Teema 5. "Fotosüntees." §16-17 lk 44-48
• Teema 6." Rakuhingamine"§12-13, lk 34-38
• Teema 7." Geneetiline teave"§14-15, lk 39-44