Keha peamine energiaallikas. Mis on inimkeha ainus energiaallikas ja miks

keemiline töö

+ K 2

Elektritööd

+ K 2

aktiivne transport

+ K 2

Skeem 1. Energiaallikad kehas, toitainete täieliku oksüdatsiooni tulemused ja kehas eralduva soojuse liigid.

Olgu lisatud, et oksüdatsiooni käigus eralduvate toitainete hulk ei sõltu vahereaktsioonide arvust, vaid sõltub keemilise süsteemi alg- ja lõppseisundist. Selle sätte sõnastas esmakordselt Hess (Hessi seadus).

Neid protsesse käsitlete üksikasjalikumalt loengutes ja tundides, mida viivad koos teiega läbi biokeemia osakonna õppejõud.

Toiduainete energeetiline väärtus.

Toitainete energiaväärtust hinnatakse spetsiaalsete seadmete – oksikalorimeetrite – abil. On kindlaks tehtud, et 1 g süsivesikute täielikul oksüdeerumisel vabaneb 4,1 kcal (1 kcal = 4187 J.), 1 g rasva - 9,45 kcal, 1 g valku - 5,65 kcal. Olgu lisatud, et osa kehasse sisenevatest toitainetest ei imendu. Näiteks keskmiselt jääb seedimata umbes 2% süsivesikutest, 5% rasvadest ja kuni 8% valkudest. Lisaks ei lagune organismis kõik toitained lõpptoodeteks – süsihappegaasiks (süsinikdioksiid) ja veeks. Näiteks osa valkude mittetäieliku lagunemise saadustest uurea kujul eritub uriiniga.

Eelnevat silmas pidades võib märkida, et toitainete tegelik energeetiline väärtus on mõnevõrra madalam kui katsetingimustes tuvastatud. 1 g süsivesikute tegelik energeetiline väärtus on 4,0 kcal, 1 g rasva - 9,0 kcal, 1 g valgu - 4,0 kcal.

Ainevahetuse ja energia füsioloogia põhimõisted ja määratlused.

Inimkeha energiavahetuse lahutamatu (üldine) tunnus on kogu energiakulu ehk koguenergia kulu.

Energia kogukulu organism- keha kogu energiakulu päeva jooksul selle normaalse (loodusliku) olemasolu tingimustes. Koguenergiakulu sisaldab kolme komponenti: põhiainevahetus, toidu spetsiifiline dünaamiline toime ja töövõit. Koguenergiakulu on hinnanguliselt kJ/kg/päevas või kcal/kg/päevas (1 kJ=0,239 kcal).

BX.

Põhiainevahetuse uurimine sai alguse Tartu Ülikooli teadlaste Bidderi ja Schmidti töödest (Bidder ja Schmidt, 1852).

BX- minimaalne energiakulu, mis on vajalik keha elutähtsa aktiivsuse säilitamiseks.

Põhiainevahetuse kui keha energiakulu minimaalse taseme kontseptsioon seab ka mitmeid nõudeid selle näitaja hindamise tingimustele.

Tingimused, mille alusel tuleks hinnata põhiainevahetust:

täieliku füüsilise ja vaimse puhkuse seisund (eelistatavalt lamavas asendis);

ümbritsev mugavustemperatuur (18-20 kraadi Celsiuse järgi);

10–12 tundi pärast viimast söögikorda, et vältida toidukorraga seotud energiavahetuse kiirenemist.

Põhiainevahetust mõjutavad tegurid.

Põhiainevahetus sõltub vanusest, pikkusest, kehakaalust ja soost.

Mõjutamine vanus põhivahetuse jaoks.

Kõrgeim põhivahetus 1 kg arvestuses. Kehakaal vastsündinutel (50-54 kcal / kg / päevas), madalaim eakatel (pärast 70 aastat on põhiainevahetus keskmiselt 30 kcal / kg / päevas). Baasainevahetus saavutab püsiva taseme puberteedieas 12-14-aastaselt ja püsib stabiilsena kuni 30-35-aastaseks saamiseni (umbes 40 kcal / kg / päevas).

Mõjutamine kõrgus ja kaal keha põhiainevahetuse jaoks.

Kehakaalu ja põhiainevahetuse vahel on peaaegu lineaarne otsene seos – mida suurem on kehakaal, seda suurem on põhiainevahetuse tase. See sõltuvus ei ole aga absoluutne. Lihaskoest tingitud kehakaalu tõusuga on see sõltuvus peaaegu lineaarne, kuid kui kehakaalu tõus on seotud rasvkoe hulga suurenemisega, muutub see sõltuvus mittelineaarseks.

Kuna kehakaal, ceteris paribus, sõltub pikkusest (mida suurem kasv, seda suurem on kehakaal), on kasvu ja põhiainevahetuse vahel otsene seos – mida suurem on kasv, seda suurem on põhiainevahetus.

Arvestades asjaolu, et pikkus ja kehakaal mõjutavad kogu keha pindala, sõnastas M. Rubner seaduse, mille kohaselt põhiainevahetus sõltub kehapiirkonnast: mida suurem on kehapindala, seda suurem on põhiainevahetus. Kuid see seadus lakkab praktiliselt töötamast tingimustes, kui ümbritseva õhu temperatuur on võrdne kehatemperatuuriga. Lisaks muudab naha ebaühtlane karvasus oluliselt soojusvahetust keha ja keskkonna vahel ning seetõttu on Rubneri seadusel ka nendel tingimustel piirangud.

Mõjutamine sugu basaaltasemele.

Meestel on põhiainevahetus 5-6% kõrgem kui naistel. Selle põhjuseks on rasv- ja lihaskoe erinev suhe 1 kg kehakaalu kohta, samuti erinev ainevahetuse tase, mis on tingitud erinevustest suguhormoonide keemilises struktuuris ja nende füsioloogilises toimes.

Toidu spetsiifiline dünaamiline toime.

Toidu spetsiifilise dünaamilise toime termini võttis esmakordselt teaduslikku kasutusse M. Rubner 1902. aastal.

Toidu spetsiifiline dünaamiline mõju on toidu tarbimisega seotud energia metabolismi suurenemine inimkehas. Toidu spetsiifiline dünaamiline mõju seisneb keha energiakulus söödud toidu utiliseerimismehhanismides. Seda mõju energia metabolismi muutmisel täheldatakse alates toiduvalmistamise hetkest, söögi ajal ja kestab 10-12 tundi pärast sööki. Energia metabolismi maksimaalne tõus pärast sööki täheldatakse 3-3,5 tunni pärast. Spetsiaalsed uuringud on näidanud, et 6–10% selle energiaväärtusest kulub toidu kasutamiseks.

Töövõime suurenemine.

Töö suurenemine on keha koguenergiakulu kolmas komponent. Töö suurenemine on osa keha energiakulust lihaste tegevuseks keskkonnas. Raske füüsilise töö ajal võib organismi energiakulu suureneda 2 korda võrreldes põhiainevahetuse tasemega.

Meetodid energia metabolismi uurimiseks inimestel.

Inimeste energiavahetuse uurimiseks on välja töötatud mitmeid meetodeid üldnimetuse – kalorimeetria all.

Järgmine meie keha põhiliste keemiliste ühendite klass on süsivesikuid. Süsivesikud on meile kõigile hästi teada tavalise toidusuhkru kujul (keemiliselt on see nii sahharoos) või tärklist.
Süsivesikud jagunevad lihtsateks ja keerukateks. Lihtsatest süsivesikutest (monosahhariididest) on inimese jaoks kõige olulisemad glükoos, fruktoos ja galaktoos.
Komplekssed süsivesikud on oligosahhariidid(disahhariidid: sahharoos, laktoos jne) ja mittesuhkrulaadsed süsivesikud - polüsahhariidid(tärklis, glükogeen, kiudained jne).
Monosahhariidid ja polüsahhariidid erinevad oma füsioloogilise toime poolest organismile. Kergesti seeditavate mono- ja disahhariidide liigne kasutamine toidus aitab kaasa veresuhkru taseme kiirele tõusule, mis võib olla suhkurtõve (DM) ja rasvumisega patsientidele negatiivne.
Polüsahhariidid lagunevad peensooles palju aeglasemalt. Seetõttu toimub suhkru kontsentratsiooni tõus veres järk-järgult. Sellega seoses on kasulikum tärkliserikaste toitude (leib, teravili, kartul, pasta) tarbimine.
Koos tärklisega satuvad kehasse vitamiinid, mineraalid ja seedimatud kiudained. Viimaste hulka kuuluvad kiudained ja pektiin.
Tselluloos(tselluloos) omab soodsat reguleerivat toimet soolte, sapiteede talitlusele, hoiab ära toidu seiskumise seedetraktis, soodustab kolesterooli eritumist. Kiudainerikkad toidud on kapsas, peet, oad, rukkijahu jne.
pektiinained on osa viljalihast, lehtedest, varte rohelistest osadest. Nad on võimelised adsorbeerima erinevaid toksiine (sh raskmetalle). Palju pektiine leidub marmelaadis, marmelaadis, moosides, vahukommides, kuid enamik neist ainetest on kõrvitsa viljalihas, mis on samuti rikas karoteeni (A-vitamiini eelkäija) poolest.
Enamik süsivesikuid inimkeha jaoks on kiiresti seeditav energiaallikas. Süsivesikud ei ole aga absoluutselt olulised toitained. Mõnda neist, näiteks meie rakkude jaoks kõige olulisemat kütust – glükoosi, saab üsna kergesti sünteesida teistest keemilistest ühenditest, eelkõige aminohapetest või lipiididest.
Siiski ei tasu alahinnata süsivesikute rolli. Fakt on see, et nad mitte ainult ei suuda kehas kiiresti põledes anda sellele piisavas koguses energiat, vaid ka neid vormis varus hoida. glükogeen- aine, mis on väga sarnane tuntud taimse tärklisega. Meie peamised glükogeenivarud on koondunud maksa või lihastesse. Kui organismi energiavajadus kasvab näiteks olulise füüsilise pingutuse juures, siis glükogeenivarud on kergesti mobiliseeritavad, glükogeen muundub glükoosiks ning seda kasutavad meie keha rakud ja koed juba energiakandjana.

Lihtsate süsivesikute oht!

Jeruusalemma (Iisrael) ja Yale'i (USA) ülikoolide teadlased jõudsid sellistele järeldustele pärast mitmeid katseid.

Liigi Melanoplus femurrubrum rohutirtsud paigutati kahte puuri, millest ühes olid ka nende looduslikud vaenlased ämblikud Pisaurina mira. Ülesandeks oli vaid rohutirtsu hirmutada, et jälgida nende reaktsiooni kiskjatele, nii et ämblikud varustati alalõualuude liimimise teel "koonudega". Rohutirtsud kogesid tõsist stressi, mille tulemusel kiirenes nende kehas oluliselt ainevahetus ja tekkis "jõhker" isu – analoogselt inimestega, kes söövad murelikul ajal palju magusat. Rohutirtsud imasid lühikese ajaga suurel hulgal süsivesikuid, mille süsivesinik imendus organismis suurepäraselt.

Lisaks võib rohutirtsude "ülesöömine", nagu selgus, pärast surma ökosüsteemi kahjustada. Teadlased avastasid selle, asetades oma keha jäänused mullaproovidesse, kus toimus huumuseprotsess. Uuringu kohaselt langes mulla mikroobide aktiivsus laboris 62% ja põllul 19%.

Katse tulemuste testimiseks lõid teadlased "reaalajas" keemilise mudeli, asendades tõeliste rohutirtsude luustikud orgaaniliste "kristallidega", mis koosnesid nagu looduslikud prototüübid erinevates vahekordades süsivesikutest, valkudest ja kitiinist. Katsete tulemused näitasid, et mida suurem oli (valgus sisalduva) lämmastiku protsent rohutirtsu jäänustes, seda paremad olid orgaanilise aine lagunemisprotsessid muldades.

Orgaanilised süsivesikud

Süsivesikud

Orgaanilised ühendid moodustavad elusorganismi rakumassist keskmiselt 20-30%. Nende hulka kuuluvad bioloogilised polümeerid: valgud, nukleiinhapped, süsivesikud, aga ka rasvad ja mitmed väikesed hormoonmolekulid, pigmendid, ATP jne. Erinevat tüüpi rakud sisaldavad ebavõrdselt palju orgaanilisi ühendeid. Taimerakkudes on ülekaalus komplekssüsivesikud-polüsahhariidid, loomadel aga rohkem valke ja rasvu. Sellegipoolest täidab iga tüüpi rakkudes iga orgaaniliste ainete rühm sarnaseid funktsioone: see annab energiat, on ehitusmaterjal.

1. SÜSIVESIKUTE LÜHIKOKKUVÕTE

Süsivesikud on orgaanilised ühendid, mis koosnevad ühest või mitmest lihtsuhkru molekulist. Süsivesikute molaarmass on vahemikus 100 kuni 1 000 000 Da (Daltoni mass, ligikaudu võrdne ühe vesinikuaatomi massiga). Nende üldvalem on tavaliselt kirjutatud kui Cn(H2O)n (kus n on vähemalt kolm). Esimest korda võttis selle mõiste kasutusele 1844. aastal kodumaine teadlane K. Schmid (1822-1894).

Nimetus "süsivesikud" tekkis selle ühendite rühma esimeste teadaolevate esindajate analüüsi põhjal. Selgus, et need ained koosnevad süsinikust, vesinikust ja hapnikust ning vesiniku- ja hapnikuaatomite arvu suhe neis on sama, mis vees: kaks vesinikuaatomit – üks hapnikuaatom. Seega peeti neid süsiniku ja vee kombinatsiooniks. Tulevikus said tuntuks paljud süsivesikud, mis sellele tingimusele ei vastanud, kuid nimetus "süsivesikud" on endiselt üldtunnustatud. Loomarakus leidub süsivesikuid koguses, mis ei ületa 2-5%. Taimerakud on kõige rikkamad süsivesikute poolest, kus nende sisaldus ulatub kohati 90%-ni kuivmassist (näiteks kartulimugulates, seemnetes).

2. SÜSIVESIKUTE KLASSIFIKATSIOON

Süsivesikuid on kolm rühma: monosahhariidid ehk lihtsuhkrud (glükoos, fruktoos); oligosahhariidid - ühendid, mis koosnevad 2-10 järjestikku ühendatud lihtsuhkrute (sahharoos, maltoos) molekulist; polüsahhariidid, mis sisaldavad üle 10 suhkrumolekuli (tärklis, tselluloos).

3. MONO- JA DISHHARIIDIDE ORGANISATSIOONI STRUKTUURILISED JA FUNKTSIOONID: STRUKTUUR; LEIDMINE LOODUSEST; VASTUVÕTT. ÜKSIKUD ESINDAJATE OMADUSED

Monosahhariidid on mitmehüdroksüülsete alkoholide ketooni- või aldehüüdderivaadid. Süsiniku-, vesiniku- ja hapnikuaatomid, mis moodustavad nende koostise, on vahekorras 1:2:1. Lihtsuhkrute üldvalem on (CH2O)n. Sõltuvalt süsiniku karkassi pikkusest (süsinikuaatomite arvust) jagunevad need: trioos-C3, tetroos-C4, pentoos-C5, heksoos-C6 jne. Lisaks jagunevad suhkrud:

Aldehüüdrühma sisaldavad aldoosid on C=O. Nende hulka kuuluvad | | H glükoos:

H H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
OH OH OH OH

Ketoos, mis sisaldab ketoonirühma - C-. Neile näiteks || viitab fruktoosile.

Lahustes on kõik suhkrud, alustades pentoosidest, tsüklilise vormiga; lineaarsel kujul esinevad ainult trioosid ja tetroosid. Tsüklilise vormi moodustumisel seotakse aldehüüdrühma hapnikuaatom kovalentselt ahela eelviimase süsinikuaatomiga, mille tulemusena tekivad poolatsetaalid (aldooside puhul) ja hemiketaalid (ketooside puhul).

MONOSAHHARIIDIDE OMADUSED, ÜKSIKUD ESINDAJAD

Tetroosidest on ainevahetusprotsessides kõige olulisem erütroos. See suhkur on üks fotosünteesi vaheprodukte. Pentoose leidub looduslikes tingimustes peamiselt keerukamate ainete molekulide, näiteks pentosaanideks kutsutavate komplekssete polüsahhariidide, aga ka taimsete kummide koostisainetena. Märkimisväärses koguses (10-15%) pentoose leidub puidus ja põhus. Looduses leidub valdavalt arabinoosi. Seda leidub kirsiliimas, peedis ja kummiaraabikus, kust seda saadakse. Riboos ja desoksüriboos on loomade ja taimede maailmas laialdaselt esindatud; need on suhkrud, mis moodustavad nukleiinhapete RNA ja DNA monomeerid. Riboos saadakse arabinoosi epimeriseerimisel.

Ksüloos moodustub õlgedes, kliides, puidus ja päevalillekestas sisalduva polüsahhariidi ksülosaani hüdrolüüsil. Erinevat tüüpi ksüloosi fermentatsiooni saadused on piim-, äädik-, sidrun-, merevaik- ja muud happed. Inimkeha omastab ksüloosi halvasti. Ksüloosi sisaldavaid hüdrolüsaate kasutatakse mõningate pärmiliikide kasvatamiseks, neid kasutatakse valguallikana põllumajandusloomade söötmisel. Ksüloosi redutseerimisel saadakse ksülitoolalkohol, seda kasutatakse suhkruasendajana diabeetikutele. Ksülitooli kasutatakse laialdaselt niiskuse stabilisaatorina ja plastifikaatorina (paberitööstuses, parfümeerias, tsellofaani tootmises). See on üks peamisi komponente paljude pindaktiivsete ainete, lakkide, liimide tootmisel.

Heksoosidest on enim levinud glükoos, fruktoos ja galaktoos, nende üldvalem on C6H12O6.

Glükoosi (viinamarjasuhkur, dekstroos) leidub viinamarjade ja teiste magusate puuviljade mahlas ning väikestes kogustes loomadel ja inimestel. Glükoos on osa kõige olulisematest disahhariididest – roo- ja viinamarjasuhkrutest. Kõrgmolekulaarsed polüsahhariidid, st tärklis, glükogeen (loomne tärklis) ja tselluloos, on ehitatud täielikult erinevatel viisidel üksteisega seotud glükoosimolekulide jääkidest. Glükoos on rakkude peamine energiaallikas.

Inimese vere glükoos sisaldab 0,1-0,12%, indikaatori langus põhjustab närvi- ja lihasrakkude elutähtsa aktiivsuse rikkumist, millega mõnikord kaasnevad krambid või minestamine. Glükoosi taset veres reguleerib närvisüsteemi ja endokriinsete näärmete kompleksne mehhanism. Üks massiivseid raskeid endokriinseid haigusi - suhkurtõbi - on seotud kõhunäärme saarekeste alatalitlusega. Sellega kaasneb lihas- ja rasvarakkude membraani glükoosi läbilaskvuse märkimisväärne vähenemine, mis põhjustab glükoosisisalduse suurenemist veres ja uriinis.

Meditsiinilise otstarbega glükoosi saadakse puhastamise – ümberkristallimise – tehnilise glükoosi vesi- või vee-alkoholilahustest. Glükoosi kasutatakse tekstiilitootmises ja mõnes teises tööstusharus redutseerijana. Meditsiinis kasutatakse puhast glükoosi verre süstitavate lahuste kujul mitmete haiguste korral ja tablettidena. C-vitamiini saadakse sellest.

Galaktoos koos glükoosiga on osa mõnedest glükosiididest ja polüsahhariididest. Galaktoosi molekulide jäänused on osa kõige keerulisematest biopolümeeridest - gangliosiididest ehk glükosfingolipiididest. Neid leidub inimeste ja loomade närvisõlmedes (ganglionides) ning neid leidub ka ajukoes, erütrotsüütides põrnas. Galaktoosi saadakse peamiselt piimasuhkru hüdrolüüsil.

Vabas olekus fruktoosi (puuviljasuhkrut) leidub puuviljades, mesi. Sisaldub paljudes komplekssuhkrutes, nagu roosuhkur, millest seda saab hüdrolüüsi teel. Moodustab keeruka struktuuriga kõrgmolekulaarse polüsahhariidi inuliini, mis sisaldub mõnes taimes. Inuliinist saadakse ka fruktoosi. Fruktoos on väärtuslik toidusuhkur; see on 1,5 korda magusam kui sahharoos ja 3 korda magusam kui glükoos. See imendub kehas hästi. Fruktoosi vähendamisel moodustuvad sorbitool ja mannitool. Sorbitooli kasutatakse suhkruasendajana diabeetikute dieedis; lisaks kasutatakse seda askorbiinhappe (C-vitamiini) tootmiseks. Oksüdeerumisel annab fruktoos viin- ja oksaalhappe.

Disahhariidid on tüüpilised suhkrutaolised polüsahhariidid. Need on vees hästi lahustuvad tahked ained ehk mittekristalluvad siirupid. Nii amorfsed kui ka kristalsed disahhariidid sulavad tavaliselt teatud temperatuurivahemikus ja tavaliselt lagunevad. Disahhariidid tekivad kondensatsioonireaktsioonil kahe monosahhariidi, tavaliselt heksoosi vahel. Kahe monosahhariidi vahelist sidet nimetatakse glükosiidsidemeks. Tavaliselt moodustub see naabermonosahhariidühikute esimese ja neljanda süsinikuaatomi vahel (1,4-glükosiidside). Seda protsessi saab korrata lugematu arv kordi, mille tulemusena moodustuvad hiiglaslikud polüsahhariidimolekulid. Kui monosahhariidiüksused on omavahel seotud, nimetatakse neid jääkaineteks. Seega koosneb maltoos kahest glükoosijäägist.

Levinumad disahhariidid on maltoos (glükoos + glükoos), laktoos (glükoos + galaktoos) ja sahharoos (glükoos + fruktoos).

DISHHARIIDIDE ÜKSIKESINDAJAD

Maltoos (linnasesuhkur) on valemiga C12H22O11. Nimetus tekkis seoses maltoosi saamise meetodiga: seda saadakse linnastega kokkupuutel tärklisest (ladina maltum – malts). Hüdrolüüsi tulemusena jaguneb maltoos kaheks glükoosi molekuliks:

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Linnasesuhkur on tärklise hüdrolüüsi vahesaadus, see on laialt levinud taime- ja loomaorganismides. Linnasesuhkur on palju vähem magus kui roosuhkur (samades kontsentratsioonides 0,6 korda).

Laktoos (piimasuhkur). Selle disahhariidi nimi tekkis seoses selle valmistamisega piimast (ladina keelest lactum - piim). Hüdrolüüsil laguneb laktoos glükoosiks ja galaktoosiks:

Laktoosi saadakse piimast: lehmapiimas on see 4-5,5%, naiste piimas - 5,5-8,4%. Laktoos erineb teistest suhkrutest hügroskoopsuse puudumise poolest: see ei muutu niiskeks. Piimasuhkrut kasutatakse ravimpreparaadina ja imikute toiduna. Laktoos on 4–5 korda vähem magus kui sahharoos.

Sahharoos (roosuhkur või peedisuhkur). Nimetus tekkis seoses selle tootmisega kas suhkrupeedist või suhkruroost. Roosuhkur on tuntud juba palju sajandeid eKr. Alles XVIII sajandi keskel. see disahhariid avastati suhkrupeedist ja alles 19. sajandi alguses. see saadi tootmiskeskkonnas. Sahharoos on taimemaailmas väga levinud. Lehed ja seemned sisaldavad alati väikeses koguses sahharoosi. Seda leidub ka puuviljades (aprikoosid, virsikud, pirnid, ananassid). Seda on palju vahtra- ja palmimahlas, maisis. See on kõige kuulsam ja laialdasemalt kasutatav suhkur. Hüdrolüüsimisel moodustub sellest glükoos ja fruktoos:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Võrdsete koguste glükoosi ja fruktoosi segu, mis tekib roosuhkru ümberpööramisel (lahuse parempoolse pöörlemise vasakule hüdrolüüsi protsessi muutumise tõttu), nimetatakse invertsuhkruks (rotatsiooni inversioon). Looduslik invertsuhkur on mesi, mis koosneb peamiselt glükoosist ja fruktoosist.

Sahharoosi saadakse suurtes kogustes. Suhkrupeet sisaldab 16-20% sahharoosi, suhkruroog - 14-26%. Pestud peet purustatakse ja sahharoosi ekstraheeritakse korduvalt aparaadis umbes 80 kraadise veega. Saadud vedelikku, mis sisaldab lisaks sahharoosile ka palju erinevaid lisandeid, töödeldakse lubjaga. Lubi sadestab mitmeid orgaanilisi happeid kaltsiumisoolade kujul, samuti valke ja mõningaid muid aineid. Osa lubjast moodustab roosuhkruga külmas vees lahustuvaid kaltsiumsahharaate, mis süsihappegaasiga töötlemisel hävivad.

Kaltsiumkarbonaadi sade eraldatakse filtrimisega, filtraat pärast edasist puhastamist aurustatakse vaakumis, kuni saadakse pudrune mass. Eraldatud sahharoosikristallid eraldatakse tsentrifuugide abil. Nii saadakse toorgranuleeritud suhkur, mis on kollaka värvusega, pruun emalahus, mittekristallistuv siirup (peedimelass ehk melass). Suhkur puhastatakse (rafineeritakse) ja saadakse valmistoode.

4. BIOPOLÜMEERIDE BIOLOOGILINE ROLL – POLÜSHHARIIDID

Polüsahhariidid on suure molekulmassiga (kuni 1 000 000 Da) polümeersed ühendid, mis koosnevad suurest hulgast monomeeridest – suhkrutest, nende üldvalem on Cx (H2O) y. Kõige tavalisem polüsahhariidide monomeer on glükoos, mannoos, galaktoos ja muud suhkrud. Polüsahhariidid jagunevad:
- homopolüsahhariidid, mis koosnevad sama tüüpi monosahhariidmolekulidest (näiteks tärklis ja tselluloos koosnevad ainult glükoosist);
- heteropolüsahhariidid, mis võivad sisaldada monomeeridena mitut erinevat suhkrut (hepariini).

Kui polüsahhariidis on ainult 1,4= glükosiidsidemeid, saame lineaarse hargnemata polümeeri (tselluloosi); kui on olemas nii 1,4= kui ka 1,6= side, on polümeer hargnenud (glükogeen). Kõige olulisemad polüsahhariidid on: tselluloos, tärklis, glükogeen, kitiin.

Tselluloos ehk kiudaine (ladina keelest cellula – rakk) on taimerakkude rakuseina põhikomponent. See on lineaarne polüsahhariid, mis koosneb 1,4= sidemetega seotud glükoosist. Kiud moodustavad 50–70% puidust. Puuvill on peaaegu puhas kiud. Lina- ja kanepikiud koosnevad peamiselt kiududest. Kiu puhtaimad näited on rafineeritud vatt ja filterpaber.

Tärklis on taimse päritoluga hargnenud polüsahhariid, mis koosneb glükoosist. Polüsahhariidis on glükoosijäägid seotud 1,4= ja 1,6= glükosiidsidemetega. Nende lagunemisel saavad taimed glükoosi, mis on nende elu jooksul vajalik. Tärklis tekib fotosünteesi käigus rohelistes lehtedes teradena. Neid teri on eriti lihtne tuvastada mikroskoobi all, kasutades lubja reaktsiooni joodiga: tärklise terad muutuvad siniseks või sinakasmustaks.

Tärkliseterade kogunemise järgi saab hinnata fotosünteesi intensiivsust. Lehtedes sisalduv tärklis laguneb monosahhariidideks või oligosahhariidideks ja kandub üle teistele taimeosadele, näiteks kartulimugulatele või teravilja teradele. Siin on jälle tärklise ladestumine terade kujul. Kõrgeim tärklisesisaldus järgmistes põllukultuurides:

Riis (tera) - 62-82%;
- mais (tera) - 65-75%;
- nisu (teravili) - 57-75%;
- kartul (mugulad) - 12-24%.

Tekstiilitööstuses kasutatakse tärklist värvipaksendite valmistamiseks. Seda kasutatakse tiku-, paberi-, trükitööstuses, raamatuköitmises. Meditsiinis ja farmakoloogias kasutatakse tärklist pulbrite, pastade (paksude salvide) valmistamiseks, samuti on see vajalik tablettide valmistamisel. Alutades tärklise happelise hüdrolüüsi, võib glükoosi saada puhta kristalse preparaadi või melassi - värvilise mittekristalliseeriva siirupina.

Kehtestatud on spetsiaalselt töödeldud või omadusi parandavaid lisandeid sisaldavate modifitseeritud tärkliste tootmine. Modifitseeritud tärklisi kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes.

Glükogeen on loomset päritolu polüsahhariid, mis on tärklisest rohkem hargnenud ja koosneb glükoosist. Ta mängib loomsetes organismides äärmiselt olulist rolli varupolüsahhariidina: kõigi elutähtsate protsessidega, eeskätt lihastööga, kaasneb glükogeeni lagunemine, mis vabastab sellesse koondunud energia. Kehakudedes võib piimhape moodustuda glükogeenist mitmete keeruliste transformatsioonide tulemusena.

Glükogeeni leidub kõigis loomade kudedes. Eriti palju leidub seda maksas (kuni 20%) ja lihastes (kuni 4%). Seda leidub ka mõnedes madalamates taimedes, pärm- ja seentes ning seda saab eraldada loomsete kudede töötlemisel 5–10% trikloroäädikhappega, millele järgneb ekstraheeritud glükogeeni sadestamine alkoholiga. Joodiga annavad glükogeenilahused veinipunase kuni punakaspruuni värvuse, olenevalt glükogeeni päritolust, looma tüübist ja muudest tingimustest. Joodi värvus kaob keemisel ja ilmub uuesti jahutamisel.

Kitiin on oma struktuurilt ja funktsioonilt väga lähedane tselluloosile – see on ühtlasi struktuurne polüsahhariid. Kitiini leidub osades seentes, kus see oma kiulise struktuuri tõttu mängib rakuseintes toetavat rolli, aga ka mõnes loomarühmas (eriti lülijalgsetes) nende välise luustiku olulise komponendina. Kitiini struktuur on sarnane tselluloosi omaga, selle pikad paralleelsed ahelad on samuti kimpus.

5. SÜSIVESIKUTE KEEMILISED OMADUSED

Kõik monosahhariidid ja mõned disahhariidid, sealhulgas maltoos ja laktoos, kuuluvad redutseerivate (taastavate) suhkrute rühma. Sahharoos on mitteredutseeriv suhkur. Suhkrute redutseerimisvõime aldoosides sõltub aldehüüdrühma aktiivsusest, ketoosides aga nii ketorühma kui ka primaarsete alkoholirühmade aktiivsusest. Mitteredutseerivates suhkrutes ei saa need rühmad mingites reaktsioonides osaleda, sest siin osalevad nad glükosiidsideme moodustamises. Kaks levinud reaktsiooni redutseerivatele suhkrutele, Benedicti reaktsioon ja Fehlingi reaktsioon, põhinevad nende suhkrute võimel redutseerida kahevalentsed vaseoonid ühevalentseks. Mõlemas reaktsioonis kasutatakse leeliselist vask(2)sulfaadi (CuSO4) lahust, mis redutseeritakse lahustumatuks vask(1)oksiidiks (Cu2O). Iooniline võrrand: Cu2+ + e = Cu+ annab sinise lahuse, telliskivipunase sademe. Kõik polüsahhariidid ei ole redutseerivad.

KOKKUVÕTE

Süsivesikute peamine roll on seotud nende energeetilise funktsiooniga. Nende ensümaatilise lõhustamise ja oksüdatsiooni käigus vabaneb energia, mida rakk kasutab. Polüsahhariidid mängivad peamiselt varuproduktide ja kergesti mobiliseeritavate energiaallikate (näiteks tärklis ja glükogeen) rolli ning neid kasutatakse ka ehitusmaterjalina (tselluloos ja kitiin).

Polüsahhariidid on reservainetena mugavad mitmel põhjusel: kuna nad on vees lahustumatud, ei oma nad rakule ei osmootilist ega keemilist toimet, mis on väga oluline, kui neid hoitakse pikka aega elusrakus: tahke aine. , polüsahhariidide dehüdreeritud olek suurendab nende kokkuhoiu tõttu varutoodete kasulikku massi. Samal ajal väheneb oluliselt tõenäosus, et neid tooteid tarbivad patogeensed bakterid, seened ja muud mikroorganismid, mis teatavasti ei saa toitu alla neelata, vaid neelavad toitaineid kogu kehapinnalt. Vajadusel saab säilituspolüsahhariide hõlpsasti hüdrolüüsi teel lihtsuhkruteks muuta. Lisaks moodustavad süsivesikud koos lipiidide ja valkudega glükolipiidid ja glükoproteiinid - kaks.

Põhjuseid, miks peaksime toitumisele erilist tähelepanu pöörama, on mitu. Esiteks moodustuvad kõik meie keha rakud ja koed toidust, mida me sööme. Teiseks on toit organismi toimimiseks vajalik energiaallikas. Kolmandaks, toit on peamine osa keskkonnast, millega me suhtleme. Lõpuks on toit loodud nautimiseks, et see oleks elurõõmu lahutamatu osa ning meie meeled võimaldavad meil hinnata söödava toidu kvaliteeti, maitset ja tekstuuri.

Täna kutsume teid rääkima meie toidus leiduvatest energiatoitainetest. Nende hulka kuuluvad süsivesikud, rasvad ja valgud. Üldiselt peame süsivesikuid otseseks energiaallikaks, valke kogu keha ehitusplokkideks ja rasvu energiavarudeks.

Köögi- ja puuviljades on peamised toitained süsivesikud. Aia- ja aiasaadused sisaldavad lihtsüsivesikuid (glükoos, fruktoos, sahharoos) ja liitsüsivesikuid (tärklis, pektiinid, kiudained). Köögiviljades esindab süsivesikuid tärklis, välja arvatud peet ja porgand, kus on ülekaalus suhkrud. Puuviljad sisaldavad enamasti suhkruid.

Tärklis on taimedes kõige olulisem süsivesik. See koosneb suurest hulgast glükoosi molekulidest. Kartul on rikas tärklise poolest. Veidi vähem on seda kaunviljades ja hilistes õuntes. Näiteks õuntes tärklise hulk nende valmimise ajal suureneb, säilitamise ajal aga väheneb. See on tingitud asjaolust, et ladustamise ajal valmimisel muutub tootes sisalduv tärklis suhkruks. Rohelistes banaanides on seda palju ja küpsetes banaanides on seda 10 korda vähem, kuna see muutub suhkruks. Tärklist vajab organism peamiselt suhkruvajaduse rahuldamiseks. Seedetraktis laguneb tärklis ensüümide ja hapete mõjul glükoosi molekulideks, mida seejärel kasutatakse organismi vajadusteks.

Fruktoosi leidub paljudes puu- ja köögiviljades. Mida rikkalikumad on puuviljad, seda magusamad need on. Tõestatud on inimese vastupidavuse ja sooritusvõime otsene sõltuvus selle aine sisaldusest lihastes ja maksas. Inimese vähese liikuvuse, närvistressi, soolestiku putrefaktiivsete protsesside, rasvumise korral on fruktoos teistest süsivesikutest soodsaim.

Glükoosi leidub puuviljades vabal kujul. See on osa tärklisest, kiudainest, sahharoosist ja muudest süsivesikutest. Glükoos, mida meie keha kasutab energia saamiseks, on kvaliteetne kütus. Ringledes koos vereringega, täidab glükoos keharakkude pideva vajaduse. Keha kasutab seda kõige kiiremini ja hõlpsamini glükogeeni moodustamiseks, ajukudede toitumiseks ja lihaste, sealhulgas südame tööks.

Sahharoosi leidub suurtes kogustes suhkrupeedis ja suhkruroos. Sõltumata tooraineallikatest on suhkur peaaegu puhas sahharoos. Selle sisaldus granuleeritud suhkrus on 99,75% ja rafineeritud suhkrus - 99,9%.

Lihtsüsivesikute (glükoos, fruktoos ja galaktoos) omastamiseks ei ole seedimine vajalik. Lauasuhkur ja maltoos seeditakse lihtsuhkruteks minutitega. Vere varustamiseks selle kiiresti seeditava energiaga vajab meie toit väga vähe suhkrut. Ülekülluse korral on kõhunääre sunnitud ületunde tegema, tootma liigset insuliini, et muuta liigne suhkur rasvaks. Meie keha suudab igal ajahetkel korralikult toime tulla vaid piiratud koguse lihtsuhkrutega.

Liigne suhkur paneb inimese auto seisma, nii nagu täis karburaator auto mootorit, on see vaid üks suhkru kuritarvitamise ohtudest. On ka teisi kahjulikke mõjusid. Nemad on:

• B1-vitamiini varude ammendumine;
• hambahaigused, kuna suhkur loob ideaalse keskkonna hambaid hävitavatele mikroorganismidele;
• immuunsüsteemi pärssimine, kuna suhkur pärsib valgete vereliblede võimet tappa mikroobe;
• suurenenud rasvasisaldus veres (glükoosi muutumisest triglütseriidiks);
• hüpoglükeemia ja võimaliku diabeedi tekke stimuleerimine;
• maoärritus, mis tekib siis, kui maos on suhkrut üle 10% (kontsentreeritud suhkrulahus on tugev limaskestaärritaja);
• kõhukinnisus (suhkrurikkas toidus on tavaliselt vähe kiudaineid);
• vere kolesteroolitaseme tõus.

Neid tüsistusi saame vältida, kui asendame oma dieedis rafineeritud suhkru puuviljadega (üks küps banaan sisaldab kuus teelusikatäit suhkrut) ja valmistame liitsüsivesikuid, mida leidub nisus, riisis, kartulis, kaunviljades ja muudes tärklist sisaldavates toiduainetes.

Enamik keerulisi süsivesikuid seeditakse mitme tunni jooksul ja lihtsuhkrud vabanevad järk-järgult. See võimaldab kõhunäärmel, maksal, neerupealistel, neerudel ja teistel organitel seda energiat õigesti kasutada. Pealegi, kuna süsivesikuid sisaldavates toiduainetes on palju kiudaineid, siis sellisel dieedil me tavaliselt üle ei söö.

Teine liitsüsivesikute eelis on see, et need sisaldavad mineraalaineid, mis on vajalikud teiste toitainete õigeks omastamiseks. Rafineeritud suhkur ei sisalda mineraalaineid, vitamiine ega kiudaineid.

Ideaalne dieet peaks sisaldama, kui üldse, minimaalset suhkrukogust (mesi, sahharoos, maltoos, magusad siirupid) ning selle asemel ohtralt liitsüsivesikuid, mida on rikkad kartulis, teraviljas, leivas ja muudes täisterajahust valmistatud toodetes. Komplekssed süsivesikud peaksid moodustama suurema osa teie päevasest kaloraažist.

„Ja Jumal ütles: Vaata, ma annan teile kõik seemet kandvad taimed, mis on kogu maal, ja kõik puud, mis kannavad seemneid kandva puu, see olgu teile toiduks” (1. Moosese 1:29).

Koostanud A. Konakova

Inimkeha energiaallikateks on valgud, rasvad, süsivesikud, mis moodustavad 90% kogu toidu kuivkaalust ja annavad 100% energiast. Kõik kolm toitainet annavad energiat (mõõdetuna kalorites), kuid energia hulk 1 grammis aines on erinev:

• 4 kilokalorit ühe grammi süsivesikute või valkude kohta;
• 9 kilokalorit ühe grammi rasva kohta.

Gramis rasva on keha jaoks 2 korda rohkem energiat kui grammis süsivesikuid ja valke.

Need toitained erinevad ka selle poolest, kui kiiresti nad energiat annavad. Süsivesikud tarnitakse kiiremini ja rasvad aeglasemalt.

Valgud, rasvad, süsivesikud seeditakse soolestikus, kus need jagunevad põhiühikuteks:

• süsivesikud suhkrus
• valgud aminohapetes
• rasvhapetes ja glütseroolis sisalduvad rasvad.

Keha kasutab neid põhiüksusi, et luua põhiliste elufunktsioonide täitmiseks vajalikke aineid (sh muud süsivesikud, valgud, rasvad).

Süsivesikute tüübid

Sõltuvalt süsivesikute molekulide suurusest võivad need olla lihtsad või keerulised.

• Lihtne Süsivesikud: erinevat tüüpi suhkrud, nagu glükoos ja sahharoos (lauasuhkur), on lihtsad süsivesikud. Need on väikesed molekulid, nii et need imenduvad kehas kiiresti ja on kiireks energiaallikaks. Nad tõstavad kiiresti vere glükoosisisaldust (veresuhkru taset). Puuviljad, piimatooted, mesi ja vahtrasiirup sisaldavad palju lihtsaid süsivesikuid, mis annavad enamikule kommidele ja kookidele magusa maitse.
• Kompleksne Süsivesikud: Need süsivesikud koosnevad pikkadest lihtsate süsivesikute jadadest. Kuna komplekssed süsivesikud on suured molekulid, tuleb need enne imendumist lihtmolekulideks lagundada. Seega kipuvad nad andma kehale energiat aeglasemalt kui lihtsad, kuid siiski kiiremini kui valk või rasv. Selle põhjuseks on asjaolu, et need seeditakse aeglasemalt kui lihtsad süsivesikud ja muutuvad väiksema tõenäosusega rasvaks. Samuti tõstavad nad veresuhkru taset aeglasemalt ja madalamal tasemel kui tavalised, kuid pikemaks ajaks. Komplekssete süsivesikute hulka kuuluvad tärklised ja valgud, mida leidub nisutoodetes (leib ja pasta), muudes terades (rukis ja mais), ubades ja juurviljades (kartul).

Süsivesikud võivad olla:

• rafineeritud
• rafineerimata

rafineeritud- töödeldud , eemaldatakse kiudained ja kliid, samuti paljud neis sisalduvad vitamiinid ja mineraalained. Seega töötleb ainevahetus neid süsivesikuid kiiresti ja annab vähe toitumist, kuigi need sisaldavad umbes sama palju kaloreid. Rafineeritud toidud on sageli rikastatud, mis tähendab, et vitamiine ja mineraalaineid lisatakse kunstlikult, et tõsta toiteväärtust. Lihtsate või rafineeritud süsivesikute sisaldusega dieet suurendab rasvumise ja diabeedi riski.

rafineerimata taimsetest toiduainetest saadavad süsivesikud. Need sisaldavad süsivesikuid tärklise ja kiudainete kujul. Need on toidud nagu kartul, täisteratooted, köögiviljad, puuviljad.

Kui inimesed tarbivad rohkem süsivesikuid, kui nad vajavad, salvestab keha osa neist süsivesikutest rakkudesse (glükogeenina) ja muudab ülejäänud rasvaks. Glükogeen on kompleksne süsivesik, mis muundatakse energiaks ja mida hoitakse maksas ja lihastes. Lihased kasutavad intensiivse treeningu ajal energia saamiseks glükogeeni. Glükogeenina talletatavate süsivesikute kogus võib anda kaloreid päevas. Mitmed teised kehakuded talletavad liitsüsivesikuid, mida ei saa kasutada keha energiaallikana.

Süsivesikute glükeemiline indeks

Süsivesikute glükeemiline indeks näitab, kui kiiresti nende tarbimine tõstab veresuhkru taset. Väärtuste vahemik on 1 (aeglaseim imendumine) kuni 100 (kiire, puhas glükoosi indeks). Kuid kui kiiresti tase tegelikult tõuseb, sõltub allaneelatud toitudest.

Üldjuhul on liitsüsivesikute glükeemiline indeks madalam kui lihtsüsivesikute puhul, kuid on ka erandeid. Näiteks fruktoos (puuviljades sisalduv suhkur) mõjutab veresuhkru taset vähe.

Glükeemilist indeksit mõjutavad töötlemistehnoloogia ja toidu koostis:

• töötlemine: töödeldud, hakitud või peeneks jahvatatud toiduainetel on tavaliselt kõrge glükeemiline indeks
• tärklise tüüp: eri tüüpi tärklis imendub erinevalt. Kartulitärklis seeditakse ja imendub suhteliselt kiiresti verre. Oder seeditakse ja imendub palju aeglasemalt.
• kiudainesisaldus: mida rohkem kiudaineid toit sisaldab, seda raskem on see seedida. Selle tulemusena imendub suhkur verre aeglasemalt.
• puuvilja küpsus: küpsed puuviljad, selles rohkem suhkrut ja seda kõrgem on selle glükeemiline indeks
• rasva- või happesisaldus: sisaldab rohkem rasvast või happelist toitu, seeditakse aeglaselt ja selle suhkrud imenduvad aeglaselt verre
• Toiduvalmistamine: toidu valmistamise viis võib mõjutada selle vereringesse imendumise kiirust. Üldiselt tõstab toidu keetmine või tükeldamine selle glükeemilist indeksit, kuna seda on pärast toiduvalmistamist kergem seedida ja omastada.
• muud tegurid : Keha toitumisprotsessid on inimestel erinevad, kui kiiresti mõjutavad süsivesikud suhkruks muutumine ja imendumine. Oluline on see, kui hästi toitu näritakse ja kui kiiresti see alla neetakse.

Mõnede toiduainete glükeemiline indeks

Glükeemiline indeks on oluline parameeter, sest süsivesikud tõstavad veresuhkrut, kui kiiresti (kõrge glükeemilise indeksiga), siis insuliini tase tõuseb. Insuliini taseme tõus võib põhjustada madalat veresuhkrut (hüpoglükeemiat) ja nälga, mis kipub tarbima liigseid kaloreid ja võtma kaalus juurde.

Madala glükeemilise indeksiga süsivesikud insuliini taset eriti ei tõsta. Selle tulemusena tunnevad inimesed pärast söömist kauem täiskõhutunnet. Madala glükeemilise sisaldusega süsivesikute tarbimine toob kaasa ka tervislikuma kolesteroolitaseme ning vähendab diabeediga inimeste rasvumise ja diabeedi riski, diabeedist tingitud tüsistuste riski.

Vaatamata seosele madala glükeemilise indeksiga toiduainete ja paranenud tervise vahel, ei too indeksi kasutamine toiduainete valimiseks automaatselt kaasa tervislikku toitumist.

Näiteks kartulikrõpsude ja osade kommide kõrge glükeemiline indeks ei ole tervislik valik, kuid mõni kõrge glükeemiline toit sisaldab väärtuslikke vitamiine ja mineraalaineid.

Seega tuleks glükeemilist indeksit kasutada ainult üldise juhisena toidu valikul.

Toidu glükeemiline koormus

Glükeemiline indeks mõõdab, kui kiiresti toidus sisalduvad süsivesikud verre imenduvad. See ei hõlma toidus sisalduvate süsivesikute kogust, mis on olulised.

Glükeemiline koormus, suhteliselt uus mõiste, hõlmab glükeemilist indeksit ja süsivesikute kogust toidus.

Toitudel, nagu porgand, banaan, arbuus või täisteraleib, võib olla kõrge glükeemiline indeks, kuid neis on suhteliselt vähe süsivesikuid ja seega ka toiduainete glükeemiline koormus. Need toidud mõjutavad veresuhkru taset vähe.

Valgud toodetes

Valgud koosnevad struktuurist, mida nimetatakse aminohapeteks, ja moodustavad keerukaid moodustisi. Kuna valgud on keerulised molekulid, kulub kehal nende omastamiseks kauem aega. Seetõttu on need inimorganismile palju aeglasem ja pikem energiaallikas kui süsivesikud.

Seal on 20 aminohapet. Inimkeha sünteesib mõningaid kehas olevaid komponente, kuid ta ei suuda sünteesida 9 aminohapet – mida nimetatakse asendamatuteks aminohapeteks. Need peavad sisalduma dieedis. Igaüks vajab neist 8 aminohapet: isoleutsiin, leutsiin, lüsiin, metioniin, fenüülalaniin, treoniin, trüptofaan ja valiin. Imikud vajavad ka 9. aminohapet histidiini.

Valkude protsent, mida keha saab asendamatute aminohapete sünteesiks kasutada, on erinev. Keha suudab kasutada 100% munas leiduvatest valkudest ja suure osa piima- ja lihavalkudest, kuid enamiku köögiviljade ja teraviljade valku saab kasutada veidi vähem kui poole võrra.

Iga imetaja keha vajab kudede kasvu säilitamiseks ja asendamiseks valku. Valku ei kasutata tavaliselt inimkeha energiaallikana. Kui aga organism ei saa piisavalt kaloreid teistest toitainetest või ladestunud keharasvast, kasutatakse valku energia saamiseks. Kui valku on rohkem kui vaja, muundab keha valgu ja talletab selle komponendid rasvana.

Elus keha sisaldab suures koguses valku. Valk, keha peamine ehitusmaterjal ja enamiku rakkude põhikomponent. Näiteks lihased, sidekude ja nahk on ehitatud valkudest.

Täiskasvanud peaksid sööma umbes 60 grammi valku päevas (1,5 grammi kehakaalu kilogrammi kohta ehk 10-15% kogu kaloritest).

Täiskasvanud, kes üritavad lihaseid kasvatada, vajavad veidi rohkem. Lapsed vajavad ka kasvades rohkem valku.

Rasvad

Rasvad on komplekssed molekulid, mis koosnevad rasvhapetest ja glütseroolist. Keha vajab rasvu kasvuks ja keha energiaallikaks. Rasva kasutatakse ka hormoonide ja teiste organismi toimimiseks vajalike ainete (näiteks prostaglandiinide) sünteesiks.

Rasvad on aeglane energiaallikas, kuid kõige energiasäästlikum toit. Iga gramm rasva annab kehale umbes 9 kalorit, rohkem kui kaks korda rohkem kui tarnitavad valgud või süsivesikud. Rasvad on tõhus energiavorm ja keha salvestab liigse energia rasvana. Keha talletab liigset rasva kõhtu (omentaalrasv) ja naha alla (nahaalune rasv), et seda kasutada siis, kui on vaja rohkem energiat. Samuti võib keha eemaldada liigset rasva veresoontest ja elunditest, kus see võib blokeerida verevoolu, ning kahjustatud elunditest, põhjustades sageli tõsiseid probleeme.

Rasvhape

Kui keha vajab rasvhappeid, suudab ta osa neist toota (sünteesida). Mõnda hapet, mida nimetatakse asendamatuteks rasvhapeteks, ei saa sünteesida ja neid tuleb toiduga tarbida.

Asendamatud rasvhapped moodustavad umbes 7% tavalise toiduga tarbitavast rasvast ja umbes 3% kogu kaloritest (umbes 8 grammi). Nende hulka kuuluvad linool- ja linoleenhapped, mida leidub mõnes taimeõlis. Linoolhappest saab sünteesida eikosapentaeen- ja dokosaheksaeenhappeid, mis on aju arenguks asendamatud rasvhapped. Neid leidub aga ka mõnes merekalatoodetes, mis on tõhusam allikas.

Kus rasv asub?

Linoolhape ja arahhidoonhape on mõlemad oomega-6 rasvhapped.

Linoleenhape, eikosapentaeenhape ja dokosaheksaeenhape on oomega-3 rasvhapped.

Oomega-3 rasvhapete rikas toit võib vähendada ateroskleroosi (sh koronaararterite haiguse) riski. Järveforell ja mõned süvamere kalad sisaldavad palju oomega-3 rasvhappeid.

Sa pead tarbima piisavalt oomega-6 rasvhappeid

Rasvade tüübid

Rasvu on erinevat tüüpi

• monoküllastumata
• polüküllastumata
• rikas

Küllastunud rasvade söömine tõstab kolesteroolitaset ja ateroskleroosi riski. Loomadest saadud tooted sisaldavad tavaliselt küllastunud rasvu, mis kipuvad toatemperatuuril tahked olema. Taimedest saadud rasvad sisaldavad tavaliselt mono- või polüküllastumata rasvhappeid, mis on tavaliselt toatemperatuuril vedelad. Erandiks on palmi- ja kookosõli. Need sisaldavad rohkem küllastunud rasvu kui teised taimeõlid.

Transrasvhapped (transrasvhapped) on teine ​​rasvade kategooria. Need on kunstlikud ja moodustuvad mono- või polüküllastumata rasvhapete vesinikuaatomite lisamisel (hüdrogeenimine). Rasvad võivad olla täielikult või osaliselt hüdrogeenitud (küllastunud veeaatomitega). Transrasvade peamine toiteallikas on osaliselt hüdrogeenitud taimeõlid kaubanduslikult valmistatud toiduainetes. Transrasvade tarbimine võib negatiivselt mõjutada kolesterooli taset organismis ja soodustada ateroskleroosi riski.

Rasvad toidus

• rasvasisaldus peab olema piiratud ja moodustama vähem kui 30% päevasest kalorikogusest (või alla 90 grammi päevas)
• Küllastunud rasvu tuleks piirata kuni 10%.

Kui rasvade tarbimist vähendatakse 10% või vähema päevasest kalorikogusest, langeb kolesteroolitase dramaatiliselt.

Süsivesikud, valgud ja rasvad on inimese eluks vajalikud peamised energiaallikad ning nende kvaliteet on tervisele oluline.

Elusorganismide peamine energiaallikas on päikesevalguse energia. Fototroofid – taimed ja fotosünteesivad mikroorganismid – kasutavad valgusenergiat vahetult komplekssete orgaaniliste ainete (rasvad, valgud, süsivesikud jne) sünteesiks, mis on sekundaarsed energiaallikad. Heterotroofid, mille hulka kuuluvad ka loomad, kasutavad taimede poolt sünteesitud orgaaniliste ainete oksüdatsiooni käigus vabanevat keemilist energiat.

Bioenergeetilised protsessid võib jagada energia tootmise ja akumuleerimise protsessideks ning protsessideks, mille käigus tehakse kasulikku tööd tänu talletatud energiale (joonis 1.1). Fotosüntees on peamine bioenergia protsess Maal. See on fotofüüsikaliste, fotokeemiliste ja tumedate biokeemiliste protsesside kompleksne mitmeastmeline süsteem, mille käigus päikesevalguse energia muundatakse keemilisteks või elektrokeemilisteks energiavormideks. Esimesel juhul on selleks keerulistes orgaanilistes molekulides sisalduv energia ja teisel prootoni gradiendi energia membraanidel, mis muundatakse samuti keemiliseks vormiks. Fotosünteetilistes organismides neelavad päikesevalguse kvantid klorofülli molekulide poolt ja viivad nende elektronid suurenenud energiaga ergastatud olekusse. Tänu ergastatud elektronide energiale klorofülli molekulides sünteesib süsihappegaasi ja vee lihtmolekulidest fototroofide fotosünteesisüsteem glükoosi ja teisi orgaanilisi molekule (aminohapped, rasvhapped, nukleotiidid jne), millest süsivesikud, valgud. , rasvad tekivad seejärel kehas ja nukleiinhapped. Nende reaktsioonide produkt on ka molekulaarne hapnik.

Fotosünteesi peamiste reaktsioonide üldvõrrand:

6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 (glükoos) + 6 O 2,

kus hn - footoni energia.

Fotosünteesi globaalne roll on erakordselt suur. Päikesekiirguse võimsus on umbes 10 26 W. Sellest jõuab Maa pinnale umbes 2 10 17 W ja sellest väärtusest ligikaudu 4 10 13 W kasutavad fotosünteesivad organismid orgaaniliste ainete sünteesiks (Samoilov, 2004). See energia toetab elu Maal. Tänu sellele sünteesitakse aastas (süsiniku osas) ca 7510 10 tonni biomassi. Samal ajal fikseerib umbes 4 10 10 tonni süsinikku ookeanis fütoplankton ja 3,510 10 tonni - taimed ja fotosünteetilised mikroorganismid maismaal.

Inimkond tarbib fotosünteesi saadusi toiduna, süües orgaanilisi aineid, mida toodavad peamiselt taimed või sekundaarselt taimi söövad loomad, ning kütusena, mida 90% kasutavad ära varem säilitatud fotosünteesi saadused – nafta ja kivisüsi ( ülejäänud energia annavad tuuma- ja hüdroelektrijaamad).

Fototroofsete organismide poolt kogunenud energia ammutamine ja sellele järgnev kasutamine toimub toitumise ja hingamise protsessides. Seedetrakti läbimisel toit purustatakse, rakud hävivad ning biopolümeerid (valgud, nukleiinhapped, rasvad ja süsivesikud) lagundatakse madala molekulmassiga monomeerideks (aminohapped, nukleotiidid, rasvhapped ja suhkrud), mis imenduvad veri soolestikus ja transporditakse kogu kehas. Rakud eraldavad neist vesinikuaatomeid, mis kannavad suure energiaga elektrone, mille energiat saab osaliselt salvestada adenosiintrifosfaadi (ATP) molekulide kujul. ATP on universaalne energiaallikas, mida kasutatakse akuna, kus ja millal on vaja teha kasulikku tööd.