A szervezet fő energiaforrása. Mi az egyetlen energiaforrás az emberi szervezet számára és miért

vegyi munka

+ K 2

Villanyszerelés

+ K 2

aktiv szállitás

+ K 2

1. séma. A szervezet energiaforrásai, a tápanyagok teljes oxidációjának eredményei és a szervezetben felszabaduló hő fajtái.

Hozzá kell tenni, hogy az oxidáció során felszabaduló tápanyagok mennyisége nem a köztes reakciók számától, hanem a kémiai rendszer kezdeti és végső állapotától függ. Ezt a rendelkezést először Hess (Hess-törvény) fogalmazta meg.

Ezeket a folyamatokat részletesebben megvizsgálja azokon az előadásokon és órákon, amelyeket a Biokémia Tanszék tanárai tartanak Önnel.

Élelmiszer-anyagok energiaértéke.

A tápanyagok energiaértékét speciális eszközökkel - oxikaloriméterekkel - becsülik meg. Megállapítást nyert, hogy 1 g szénhidrát teljes oxidációjával 4,1 kcal szabadul fel (1 kcal = 4187 J.), 1 g zsír - 9,45 kcal, 1 g fehérje - 5,65 kcal. Hozzá kell tenni, hogy a szervezetbe kerülő tápanyagok egy része nem szívódik fel. Például átlagosan a szénhidrátok körülbelül 2%-a, a zsírok 5%-a és a fehérjék legfeljebb 8%-a nem emésztődik meg. Ezenkívül a szervezetben nem minden tápanyag bomlik le végtermékekre - szén-dioxidra (szén-dioxid) és vízre. Például a fehérjék nem teljes lebomlásának termékeinek egy része karbamid formájában ürül a vizelettel.

A fentiek alapján megállapítható, hogy a tápanyagok valós energiaértéke valamivel alacsonyabb a kísérleti körülmények között megállapítottnál. 1 g szénhidrát valódi energiaértéke 4,0 kcal, 1 g zsír - 9,0 kcal, 1 g fehérje - 4,0 kcal.

Az anyagcsere és az energia élettanának alapfogalmai és definíciói.

Az emberi szervezet energia-anyagcseréjének szerves (általános) jellemzője a teljes energiafelhasználás vagy a bruttó energiafelhasználás.

Bruttó energiaráfordítás szervezet- a szervezet teljes energiafelhasználása a nap folyamán normál (természetes) létezésének körülményei között. A bruttó energiafelhasználás három összetevőt foglal magában: az alapanyagcserét, a táplálék specifikus dinamikus hatását és a munkanyereséget. A bruttó energiafelhasználást kJ/kg/nap vagy kcal/kg/nap mértékegységben becsülik (1 kJ=0,239 kcal).

BX.

A bazális anyagcsere vizsgálata Bidder és Schmidt, a Tartui Egyetem tudósainak munkájával kezdődött (Bidder és Schmidt, 1852).

BX- a szervezet létfontosságú tevékenységének fenntartásához szükséges minimális energiafelhasználás.

Az alapmetabolizmus mint a szervezet energiafelhasználásának minimális szintje számos követelményt támaszt azon feltételekkel kapcsolatban, amelyek mellett ezt a mutatót értékelni kell.

Feltételek, amelyek mellett a bazális metabolizmust értékelni kell:

teljes fizikai és szellemi pihenés állapota (lehetőleg hason fekvő helyzetben);

környezeti komfort hőmérséklet (18-20 Celsius fok);

10-12 órával az utolsó étkezés után, hogy elkerüljük az étkezéssel összefüggő energia-anyagcsere-növekedést.

A bazális anyagcserét befolyásoló tényezők.

Az alapanyagcsere az életkortól, magasságtól, testtömegtől és nemtől függ.

Befolyás kor a főcseréhez.

A legmagasabb alapcsere 1 kg-ban. A testtömeg újszülötteknél (50-54 kcal / kg / nap), a legalacsonyabb az időseknél (70 év után a fő anyagcsere átlagosan 30 kcal / kg / nap). Az alapanyagcsere a pubertás idejére 12-14 éves korig állandó szintet ér el, és 30-35 éves korig stabil marad (kb. 40 kcal/kg/nap).

Befolyás magasság és súly szervezet az alapvető anyagcseréhez.

Szinte lineáris, közvetlen kapcsolat van a testtömeg és az alapanyagcsere között – minél nagyobb a testsúly, annál nagyobb az alapanyagcsere szintje. Ez a függőség azonban nem abszolút. Az izomszövet miatti testtömegnövekedésnél ez a függés szinte lineáris, azonban ha a testtömeg növekedése a zsírszövet mennyiségének növekedésével jár, akkor ez a függőség nem lineárissá válik.

Mivel a testtömeg, ceteris paribus, a növekedéstől függ (minél nagyobb a növekedés, annál nagyobb a testtömeg), közvetlen kapcsolat van a növekedés és a bazális anyagcsere között – minél nagyobb a növekedés, annál nagyobb az alapanyagcsere.

Tekintettel arra, hogy a magasság és a testtömeg befolyásolja a teljes testfelületet, M. Rubner megfogalmazta azt a törvényt, amely szerint az alapanyagcsere a testfelülettől függ: minél nagyobb a testfelület, annál nagyobb az alapanyagcsere. Ez a törvény azonban gyakorlatilag megszűnik olyan körülmények között, amikor a környezeti hőmérséklet megegyezik a testhőmérséklettel. Ezenkívül a bőr egyenetlen szőrössége jelentősen megváltoztatja a test és a környezet közötti hőcserét, ezért a Rubner-törvénynek is vannak korlátai ilyen körülmények között.

Befolyás neme az alapszintre.

Férfiaknál az alapanyagcsere 5-6%-kal magasabb, mint a nőknél. Ennek oka az 1 testtömegkilogrammonként eltérő zsír- és izomszövet arány, valamint a nemi hormonok kémiai szerkezetének és élettani hatásainak eltérő anyagcseréje.

Az élelmiszer specifikus dinamikus hatása.

Az élelmiszer specifikus dinamikus hatása kifejezést először M. Rubner vezette be a tudományos használatba 1902-ben.

A táplálék sajátos dinamikus hatása az emberi szervezet energia-anyagcseréjének a táplálékfelvétellel összefüggő fokozódása. A táplálék sajátos dinamikus hatása a szervezet energiafelhasználása az elfogyasztott táplálék hasznosítási mechanizmusaira. Az energia-anyagcsere megváltoztatásának jelzett hatása az étkezésre való felkészülés pillanatától, étkezés közben figyelhető meg, és étkezés után 10-12 óráig tart. Az étkezés utáni energia-anyagcsere maximális növekedése 3-3,5 óra elteltével figyelhető meg. Speciális vizsgálatok kimutatták, hogy energiaértékének 6-10%-át élelmiszerek hasznosítására fordítják.

Munkaidő növekedés.

A munkanövekedés a szervezet bruttó energiafelhasználásának harmadik összetevője. A munkanövekedés része a szervezet energiafelhasználásának az izomtevékenységre a környezetben. A nehéz fizikai munka során a szervezet energiafelhasználása az alapanyagcsere szintjéhez képest 2-szeresére nőhet.

Módszerek az energia-anyagcsere tanulmányozására emberekben.

Az emberek energia-anyagcseréjének tanulmányozására számos módszert fejlesztettek ki a közönséges néven - kalorimetria.

A szervezetünkben található alapvető kémiai vegyületek következő osztálya az szénhidrátokat. A szénhidrátok mindannyiunk számára jól ismertek a közönséges élelmiszercukor formájában (kémiailag az szacharóz) vagy keményítő.
A szénhidrátok egyszerű és összetett csoportokra oszthatók. Az egyszerű szénhidrátok (monoszacharidok) közül a legfontosabbak az ember számára glükóz, fruktóz és galaktóz.
A komplex szénhidrátok azok oligoszacharidok(diszacharidok: szacharóz, laktóz stb.) és nem cukorszerű szénhidrátok - poliszacharidok(keményítő, glikogén, rost stb.).
A monoszacharidok és poliszacharidok a szervezetre gyakorolt ​​fiziológiai hatásukban különböznek egymástól. A könnyen emészthető mono- és diszacharidok feleslege az étrendben hozzájárul a vércukorszint gyors emelkedéséhez, ami negatív lehet a diabetes mellitusban (DM) és elhízott betegeknél.
A poliszacharidok sokkal lassabban bomlanak le a vékonybélben. Ezért a vér cukorkoncentrációjának növekedése fokozatosan történik. E tekintetben előnyösebb a keményítőben gazdag élelmiszerek (kenyér, gabonafélék, burgonya, tészta) fogyasztása.
A keményítővel együtt vitaminok, ásványi anyagok és emészthetetlen élelmi rostok kerülnek a szervezetbe. Ez utóbbiak közé tartozik a rost és a pektin.
Cellulóz(cellulóz) jótékony szabályozó hatással van a belek, epeutak működésére, megakadályozza a táplálék pangását a gyomor-bélrendszerben, elősegíti a koleszterin kiválasztását. A rostban gazdag élelmiszerek közé tartozik a káposzta, a cékla, a bab, a rozsliszt stb.
pektin anyagok a gyümölcspép részei, a levelek, a szár zöld részei. Képesek adszorbeálni különféle méreganyagokat (beleértve a nehézfémeket is). Sok pektin található a lekvárokban, lekvárokban, lekvárokban, mályvacukorban, de ezeknek az anyagoknak a többsége a karotinban (az A-vitamin előanyaga) is gazdag sütőtök pépében található.
A legtöbb szénhidrát az emberi szervezet számára gyorsan emészthető energiaforrás. A szénhidrátok azonban nem feltétlenül esszenciális tápanyagok. Néhány közülük, például sejtjeink legfontosabb üzemanyaga, a glükóz, meglehetősen könnyen előállítható más kémiai vegyületekből, különösen aminosavakból vagy lipidekből.
A szénhidrátok szerepét azonban nem szabad alábecsülni. Az a tény, hogy nem csak képesek gyorsan égni a szervezetben, hogy elegendő mennyiségű energiát biztosítsanak számára, hanem formában is tárolhatók tartalékban. glikogén- a jól ismert növényi keményítőhöz nagyon hasonló anyag. Fő glikogén raktáraink a májban vagy az izmokban koncentrálódnak. Ha például jelentős fizikai megterhelés mellett nő a szervezet energiaigénye, akkor a glikogénraktárak könnyen mobilizálódnak, a glikogén glükózzá alakul, amit szervezetünk sejtjei, szövetei már felhasználnak energiahordozóként.

Az egyszerű szénhidrátok veszélye!

A jeruzsálemi (Izrael) és a Yale-i (USA) egyetem tudósai kísérletsorozat elvégzése után jutottak ilyen következtetésekre.

A Melanoplus femurrubrum fajba tartozó szöcskék két ketrecbe kerültek, amelyek közül az egyikben a Pisaurina mira pókok, természetes ellenségeik is voltak. A feladat csupán a szöcskék ijesztgetése volt, hogy nyomon kövessék a ragadozókkal szembeni reakcióikat, így a pókokat az állkapocs ragasztásával "pofákkal" látták el. A szöcskék súlyos stresszt éltek át, ennek eredményeként szervezetükben az anyagcsere jelentősen megnövekedett, és "brutális" étvágy jelent meg - hasonlóan azokhoz az emberekhez, akik sok édességet esznek, amikor aggódnak. A szöcske rövid idő alatt nagy mennyiségű szénhidrátot szívott fel, melynek szénhidrogénét a szervezet tökéletesen felvette.

Ráadásul a szöcskék „túlevése” – mint kiderült – a halál után károsíthatja az ökoszisztémát. A tudósok ezt úgy fedezték fel, hogy testük maradványait talajmintákba helyezték, ahol a humuszfolyamat végbement. A tanulmány szerint a talaj mikrobiális aktivitása 62%-kal csökkent a laboratóriumban és 19%-kal a szántóföldön.

A kísérlet eredményeinek tesztelésére a tudósok létrehoztak egy "valós idejű" kémiai modellt, amely a valódi szöcskék csontvázát szerves "krizálisra" cserélte, amely a természetes prototípusokhoz hasonlóan különböző arányban szénhidrátokból, fehérjékből és kitinből áll. A kísérletek eredményei azt mutatták, hogy minél nagyobb a (fehérjékben) található nitrogén százalékos aránya a szöcskék maradványaiban, annál jobbak a szerves anyagok lebontási folyamatai a talajban.

Szénhidrát szerves

Szénhidrát

A szerves vegyületek az élő szervezet sejttömegének átlagosan 20-30%-át teszik ki. Ide tartoznak a biológiai polimerek: fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok, valamint zsírok és számos kis hormonmolekula, pigmentek, ATP stb. A különböző típusú sejtekben egyenlőtlen mennyiségű szerves vegyület található. A növényi sejtekben a komplex szénhidrátok-poliszacharidok dominálnak, míg az állatokban több a fehérje és a zsír. Ennek ellenére bármely sejttípusban a szerves anyagok mindegyik csoportja hasonló funkciókat lát el: energiát ad, építőanyag.

1. A SZÉNHIDRÁTOK RÖVID ÖSSZEFOGLALÁSA

A szénhidrátok olyan szerves vegyületek, amelyek egy vagy több egyszerű cukormolekulából állnak. A szénhidrátok moláris tömege 100-1 000 000 Da (Dalton tömeg, megközelítőleg egy hidrogénatom tömegével egyenlő). Általános képletüket általában Cn(H2O)n-ként írják le (ahol n legalább három). Ezt a kifejezést először 1844-ben a hazai tudós, K. Schmid (1822-1894) vezette be.

A "szénhidrátok" elnevezés a vegyületcsoport első ismert képviselőinek elemzése alapján keletkezett. Kiderült, hogy ezek az anyagok szénből, hidrogénből és oxigénből állnak, és a hidrogén- és oxigénatomok számának aránya bennük ugyanaz, mint a vízben: két hidrogénatom - egy oxigénatom. Így a szén és a víz kombinációjának tekintették őket. A jövőben sok olyan szénhidrát vált ismertté, amelyek nem feleltek meg ennek a feltételnek, de a „szénhidrátok” elnevezés továbbra is általánosan elfogadott marad. Egy állati sejtben a szénhidrátok 2-5% -ot meg nem haladó mennyiségben találhatók. A növényi sejtek a leggazdagabbak szénhidrátokban, ahol ezek tartalmuk egyes esetekben eléri a száraz tömeg 90%-át (például burgonyagumóban, magvakban).

2. A SZÉNHIDRÁTOK OSZTÁLYOZÁSA

A szénhidrátoknak három csoportja van: monoszacharidok, vagy egyszerű cukrok (glükóz, fruktóz); oligoszacharidok - egyszerű cukrok (szacharóz, maltóz) 2-10 egymás után kapcsolódó molekulájából álló vegyületek; 10-nél több cukormolekulát tartalmazó poliszacharidok (keményítő, cellulóz).

3. A MONO- ÉS DISZACHARIDOK SZERVEZETÉNEK SZERKEZETI ÉS FUNKCIÓS JELLEMZŐI: SZERKEZETE; TALÁLÁS A TERMÉSZETBEN; FOGADÁS. AZ EGYES KÉPVISELŐK JELLEMZŐI

A monoszacharidok többértékű alkoholok keton- vagy aldehid-származékai. Az összetételüket alkotó szén-, hidrogén- és oxigénatomok aránya 1:2:1. Az egyszerű cukrok általános képlete a (CH2O)n. A szénváz hosszától (a szénatomok számától) függően a következőkre oszthatók: trióz-C3, tetróz-C4, pentóz-C5, hexóz-C6 stb. Ezen kívül a cukrok a következőkre oszthatók:

Az aldehidcsoportot tartalmazó aldózok C=O. Ezek közé tartozik | | H glükóz:

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

A ketoncsoportot tartalmazó ketóz - C-. Nekik például || fruktózra utal.

Az oldatokban minden cukor, kezdve a pentózokkal, ciklikus formában van; lineáris formában csak triózok és tetrózok vannak jelen. A ciklusos forma kialakulásakor az aldehidcsoport oxigénatomja kovalensen kötődik a lánc utolsó előtti szénatomjához, aminek eredményeként félacetálok (aldózok esetén) és hemiketálok (ketózok esetén) képződnek.

A MONOSZACHARIDOK JELLEMZŐI, EGYÉNI KÉPVISELŐK

A tetrózisok közül az erythrosis a legfontosabb az anyagcsere folyamatokban. Ez a cukor a fotoszintézis egyik köztes terméke. A pentózok természetes körülmények között főként összetettebb anyagok molekuláinak alkotórészeiként találhatók meg, mint például a pentozánoknak nevezett komplex poliszacharidok, valamint növényi gumik. A pentózok jelentős mennyiségben (10-15%) találhatók a fában és a szalmában. A természetben az arabinóz túlnyomórészt megtalálható. Meggy ragasztóban, répában és gumiarábikában található, ahonnan nyerik. A ribóz és a dezoxiribóz széles körben képviselteti magát az állat- és növényvilágban; ezek olyan cukrok, amelyek az RNS és a DNS nukleinsavak monomereit alkotják. A ribózt arabinóz epimerizációjával nyerik.

A xilóz a szalmában, korpában, fában és napraforgóhéjban található xilozán poliszacharid hidrolízisével képződik. A különböző típusú xilóz fermentáció termékei a tejsav, ecetsav, citromsav, borostyánkősav és egyéb savak. A xilózt az emberi szervezet rosszul szívja fel. A xilóz tartalmú hidrolizátumokat egyes élesztőfajták termesztésére, fehérjeforrásként haszonállatok takarmányozására használják. A xilóz redukálásakor xilit-alkoholt kapnak, amelyet cukorbetegek cukorhelyettesítőjeként használnak. A xilitet széles körben használják nedvességstabilizátorként és lágyítóként (a papíriparban, illatszergyártásban, celofángyártásban). Számos felületaktív anyag, lakk, ragasztó gyártásában az egyik fő alkotóelem.

A hexózok közül a glükóz, a fruktóz és a galaktóz a legszélesebb körben elterjedt, általános képletük a C6H12O6.

Glükóz (szőlőcukor, szőlőcukor) megtalálható a szőlő és más édes gyümölcsök levében, kis mennyiségben az állatokban és az emberekben. A glükóz a legfontosabb diszacharidok – a nád- és szőlőcukrok – része. A nagy molekulatömegű poliszacharidok, azaz a keményítő, a glikogén (állati keményítő) és a cellulóz teljes egészében különböző módon egymáshoz kapcsolódó glükózmolekulák maradványaiból épülnek fel. A glükóz a sejtek elsődleges energiaforrása.

Az emberi vér 0,1-0,12% glükózt tartalmaz, az indikátor csökkenése az ideg- és izomsejtek létfontosságú tevékenységének megsértését okozza, amelyet néha görcsök vagy ájulás kísér. A vér glükóz szintjét az idegrendszer és a belső elválasztású mirigyek komplex mechanizmusa szabályozza. Az egyik súlyos, súlyos endokrin betegség - a diabetes mellitus - a hasnyálmirigy szigetzónáinak alulműködésével jár. Ezt az izom- és zsírsejtek membránjának glükóz-permeabilitásának jelentős csökkenése kíséri, ami a vérben és a vizeletben a glükóztartalom növekedéséhez vezet.

Az orvosi célokra szánt glükózt tisztítással - átkristályosítással - műszaki glükóz vizes vagy víz-alkoholos oldatokból nyerik. A glükózt a textilgyártásban és néhány más iparágban redukálószerként használják. Az orvostudományban a tiszta glükózt vérbe juttatandó oldatok formájában használják számos betegség esetén, valamint tabletták formájában. C-vitamint nyernek belőle.

A galaktóz a glükózzal együtt egyes glikozidok és poliszacharidok része. A galaktózmolekulák maradványai a legösszetettebb biopolimerek - gangliozidok vagy glikoszfingolipidek - részét képezik. Megtalálhatók az emberek és állatok idegcsomóiban (ganglionjaiban), valamint megtalálhatók az agyszövetben, a lépben az eritrocitákban. A galaktózt főként tejcukor hidrolízisével nyerik.

A fruktóz (gyümölcscukor) szabad állapotban a gyümölcsökben, mézben található. Számos összetett cukorban szerepel, például nádcukorban, amelyből hidrolízissel nyerhető. Komplex szerkezetű, nagy molekulájú poliszacharid inulint képez, amelyet egyes növények tartalmaznak. A fruktózt az inulinból is nyerik. A fruktóz értékes élelmiszercukor; 1,5-szer édesebb a szacharóznál és 3-szor édesebb a glükóznál. Jól felszívódik a szervezetben. A fruktóz redukálásakor szorbit és mannit képződik. A szorbitot cukorhelyettesítőként használják a cukorbetegek étrendjében; ezen kívül aszkorbinsav (C-vitamin) előállítására használják. Ha oxidálódik, a fruktóz borkősavat és oxálsavat ad.

A diszacharidok tipikus cukorszerű poliszacharidok. Ezek szilárd anyagok vagy nem kristályosodó szirupok, amelyek vízben jól oldódnak. Mind az amorf, mind a kristályos diszacharidok általában egy bizonyos hőmérséklet-tartományban megolvadnak, és általában lebomlanak. A diszacharidok két monoszacharid, általában hexózok közötti kondenzációs reakcióval jönnek létre. A két monoszacharid közötti kötést glikozidos kötésnek nevezzük. Általában a szomszédos monoszacharid egységek első és negyedik szénatomja között képződik (1,4-glikozidos kötés). Ez a folyamat számtalanszor megismételhető, aminek eredményeként óriási poliszacharidmolekulák képződnek. Miután a monoszacharid egységek összekapcsolódnak, maradékoknak nevezzük őket. Így a maltóz két glükózmaradékból áll.

A leggyakoribb diszacharidok a maltóz (glükóz + glükóz), a laktóz (glükóz + galaktóz) és a szacharóz (glükóz + fruktóz).

A DISACHARIDOK EGYÉNI KÉPVISELŐI

A maltóz (malátacukor) képlete C12H22O11. Az elnevezés a malátacukor előállítási módja kapcsán keletkezett: malátával érintkezve keményítőből nyerik (latinul maltum - maláta). A hidrolízis eredményeként a maltóz két glükózmolekulára hasad:

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

A malátacukor a keményítő hidrolízisének közbenső terméke, széles körben elterjedt a növényi és állati szervezetekben. A malátacukor sokkal kevésbé édes, mint a nádcukor (0,6-szorosan azonos koncentrációban).

Laktóz (tejcukor). Ennek a diszacharidnak a neve a tejből történő előállításával kapcsolatban keletkezett (a latin lactum - tej szóból). Hidrolízis során a laktóz glükózra és galaktózra bomlik:

A laktózt a tejből nyerik: a tehéntejben 4-5,5%, a női tejben - 5,5-8,4%. A laktóz a higroszkóposság hiányában különbözik a többi cukortól: nem nedvesedik meg. A tejcukrot gyógyszerészeti készítményként és csecsemők táplálékaként használják. A laktóz 4-5-ször kevésbé édes, mint a szacharóz.

Szacharóz (nád- vagy répacukor). Az elnevezés a cukorrépából vagy cukornádból történő előállításával kapcsolatban merült fel. A nádcukrot Kr.e. évszázadok óta ismerték. Csak a XVIII. század közepén. ezt a diszacharidot a cukorrépában fedezték fel, és csak a 19. század elején. termelési környezetben szerezték be. A szacharóz nagyon gyakori a növényvilágban. A levelek és a magok mindig tartalmaznak kis mennyiségű szacharózt. Gyümölcsökben is megtalálható (sárgabarack, őszibarack, körte, ananász). Sok van belőle juhar- és pálmalevekben, kukoricában. Ez a leghíresebb és legszélesebb körben használt cukor. Hidrolizáláskor glükóz és fruktóz képződik belőle:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Az egyenlő mennyiségű glükóz és fruktóz keverékét, amely a nádcukor inverziójából adódik (az oldat jobb oldali forgásának balra történő hidrolízisfolyamatának megváltozása miatt), invertcukornak (a forgás megfordítása) nevezzük. A természetes invertcukor a méz, amely főleg glükózból és fruktózból áll.

A szacharózt nagy mennyiségben nyerik. A cukorrépa 16-20% szacharózt tartalmaz, a cukornád - 14-26%. A megmosott répát összetörik, és a szacharózt ismételten extrahálják körülbelül 80 fokos vízzel. A kapott folyadékot, amely a szacharózon kívül számos különféle szennyeződést tartalmaz, mésszel kezelik. A mész számos szerves savat csap ki kalciumsók, valamint fehérjék és néhány más anyag formájában. A mész egy része a nádcukorral hideg vízben oldódó kalcium-szacharátokat képez, amelyek szén-dioxiddal történő kezelés hatására elpusztulnak.

A kalcium-karbonát csapadékot szűréssel elválasztjuk, a szűrletet további tisztítás után vákuumban bepároljuk, amíg pépes masszát nem kapunk. Az elválasztott szacharózkristályokat centrifugák segítségével választják el. Így nyerjük a sárgás színű nyers kristálycukrot, barna anyalúgot, nem kristályosodó szirupot (répamelasz, vagy melasz). A cukrot megtisztítják (finomítják), és megkapják a készterméket.

4. A BIOPOLIMEREK BIOLÓGIAI SZEREPE – POLISZACHARIDOK

A poliszacharidok nagy molekulájú (akár 1 000 000 Da tömegű) polimer vegyületek, amelyek nagyszámú monomerből - cukrokból állnak, általános képletük Cx (H2O) y. A poliszacharidok leggyakoribb monomerje a glükóz, a mannóz, a galaktóz és más cukrok. A poliszacharidok a következőkre oszthatók:
- homopoliszacharidok, amelyek azonos típusú monoszacharid molekulákból állnak (például a keményítő és a cellulóz csak glükózból áll);
- heteropoliszacharidok, amelyek több különböző cukrot (heparint) tartalmazhatnak monomerként.

Ha csak 1,4= glikozidos kötés van jelen a poliszacharidban, akkor lineáris, el nem ágazó polimert (cellulózt) kapunk; ha 1,4= és 1,6= kötés is jelen van, a polimer elágazó láncú lesz (glikogén). A legfontosabb poliszacharidok közé tartozik a cellulóz, keményítő, glikogén, kitin.

A cellulóz vagy rost (a latin cellula - sejt szóból) a növényi sejtek sejtfalának fő alkotóeleme. Ez egy lineáris poliszacharid, amely 1,4= kötésekkel összekapcsolt glükózból áll. A rost a fa 50-70%-át teszi ki. A pamut szinte tiszta rost. A len- és kenderrostok elsősorban rostból állnak. A szál legtisztább példái a finomított vatta és a szűrőpapír.

A keményítő egy elágazó láncú növényi eredetű poliszacharid, amely glükózból áll. A poliszacharidban a glükózmaradékok 1,4= és 1,6= glikozidos kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. Amikor lebomlanak, a növények glükózt kapnak, amelyre életük során szükség van. Keményítő képződik a fotoszintézis során a zöld levelekben szemek formájában. Ezek a szemcsék különösen könnyen kimutathatók mikroszkóp alatt jóddal mészreakcióval: a keményítőszemcsék kékre vagy kékesfeketére válnak.

A keményítőszemcsék felhalmozódása alapján meg lehet ítélni a fotoszintézis intenzitását. A levelekben lévő keményítő monoszacharidokra vagy oligoszacharidokra bomlik, és más növényi részekre, például burgonyagumókra vagy gabonaszemekre kerül. Itt ismét keményítő lerakódás van szemek formájában. A legmagasabb keményítőtartalom a következő növényekben:

Rizs (gabona) - 62-82%;
- kukorica (gabona) - 65-75%;
- búza (gabona) - 57-75%;
- burgonya (gumó) - 12-24%.

A textiliparban a keményítőből festéksűrítőket készítenek. Gyufa-, papír-, nyomdaiparban, könyvkötészetben használják. Az orvostudományban és a farmakológiában a keményítőt porok, paszták (vastag kenőcsök) készítésére használják, és tabletták előállításához is szükséges. A keményítő savas hidrolízisének alávetésével a glükóz tiszta kristályos készítmény vagy melasz - színes, nem kristályosodó szirup - formájában nyerhető.

Megállapították a speciális feldolgozásnak alávetett vagy tulajdonságait javító adalékanyagokat tartalmazó módosított keményítők előállítását. A módosított keményítőket széles körben használják különféle iparágakban.

A glikogén egy állati eredetű poliszacharid, amely elágazóbb, mint a keményítő, és glükózból áll. Rendkívül fontos szerepet tölt be az állati szervezetekben, mint tartalék poliszacharid: minden életfolyamatot, elsősorban az izommunkát, a glikogén lebontása kíséri, amely felszabadítja a benne koncentrált energiát. A testszövetekben a glikogénből tejsav képződhet komplex átalakulások sorozata eredményeként.

A glikogén minden állati szövetben megtalálható. Különösen nagy mennyiségben fordul elő a májban (legfeljebb 20%) és az izmokban (legfeljebb 4%). Egyes alacsonyabb rendű növényekben, élesztőgombákban és gombákban is megtalálható, állati szövetek 5-10%-os triklór-ecetsavval történő kezelésével, majd az extrahált glikogén alkohollal történő kicsapásával izolálható. A jóddal a glikogén oldatok borvöröstől vörösesbarnáig terjedő színt adnak, a glikogén eredetétől, az állat fajtájától és egyéb körülményektől függően. A jód színe forráskor eltűnik, majd lehűléskor újra megjelenik.

A kitin szerkezetében és funkciójában nagyon közel áll a cellulózhoz – egyben szerkezeti poliszacharid is. A kitin megtalálható néhány gombában, ahol rostos szerkezete miatt a sejtfalban, valamint egyes állatcsoportokban (főleg az ízeltlábúakban) külső vázuk fontos alkotóelemeként. A kitin szerkezete hasonló a cellulózéhoz, hosszú párhuzamos láncai szintén kötegek.

5. A SZÉNHIDRÁTOK KÉMIAI TULAJDONSÁGAI

Minden monoszacharid és néhány diszacharid, beleértve a maltózt és a laktózt is, a redukáló (helyreállító) cukrok csoportjába tartozik. A szacharóz egy nem redukáló cukor. A cukrok redukálóképessége aldózokban az aldehidcsoport aktivitásától, míg ketózokban mind a ketocsoport, mind a primer alkoholcsoportok aktivitásától függ. A nem redukáló cukrokban ezek a csoportok semmilyen reakcióba nem léphetnek be, mert itt glikozidos kötés kialakításában vesznek részt. A redukáló cukrokra két általános reakció, a Benedict-reakció és a Fehling-reakció azon alapul, hogy ezek a cukrok képesek a kétértékű réziont egy vegyértékűvé redukálni. Mindkét reakcióban réz(2)-szulfát (CuSO4) lúgos oldatát alkalmazzák, amelyet oldhatatlan réz(1)-oxiddá (Cu2O) redukálnak. Ionegyenlet: Cu2+ + e = Cu+ kék oldatot, téglavörös csapadékot ad. Minden poliszacharid nem redukáló hatású.

KÖVETKEZTETÉS

A szénhidrátok fő szerepe az energia funkciójukhoz kapcsolódik. Enzimatikus hasításuk és oxidációjuk során energia szabadul fel, amit a sejt felhasznál. A poliszacharidok főként tartaléktermékek és könnyen mobilizálható energiaforrások (például keményítő és glikogén) szerepét töltik be, és építőanyagként is használják (cellulóz és kitin).

A poliszacharidok több okból is alkalmasak tartalékanyagként: mivel vízben nem oldódnak, nem fejtenek ki sem ozmotikus, sem kémiai hatást a sejtre, ami nagyon fontos az élő sejtben való hosszú távú tároláshoz: a szilárd, dehidratált állapot. A poliszacharidok megtakarításuk révén növelik a tartalék termékek hasznos tömegét. Ugyanakkor jelentősen csökken annak a valószínűsége, hogy ezeket a termékeket patogén baktériumok, gombák és más mikroorganizmusok fogyasztják, amelyek, mint tudják, nem tudják lenyelni az ételt, hanem felszívják a tápanyagokat a test teljes felületéről. Szükség esetén a tároló poliszacharidok hidrolízissel könnyen egyszerű cukrokká alakíthatók. Ezenkívül a lipidekkel és fehérjékkel kombinálva a szénhidrátok glikolipideket és glikoproteineket képeznek - kettő.

Több oka is van annak, hogy miért kell különös figyelmet fordítanunk a táplálkozásra. Először is, testünk összes sejtje és szövete az elfogyasztott táplálékból jön létre. Másodszor, az élelmiszer a szervezet működéséhez szükséges energiaforrás. Harmadszor, az élelmiszer a környezet fő része, amellyel kölcsönhatásba lépünk. Végül, az ételt azért hoztuk létre, hogy élvezzük, hogy az életöröm szerves része legyen, és érzékszerveink lehetővé teszik, hogy értékeljük az elfogyasztott étel minőségét, ízét és állagát.

Ma arra hívjuk Önt, hogy beszéljen az ételeinkben található energiatápanyagokról. Ezek közé tartoznak a szénhidrátok, zsírok és fehérjék. Általánosságban elmondható, hogy a szénhidrátokat közvetlen energiaforrásnak, a fehérjéket egész szervezetünk építőköveinek, a zsírokat pedig energiaraktárnak tekintjük.

A zöldségekben és gyümölcsökben a fő tápanyagok a szénhidrátok. A kerti és kerti termékek egyszerű (glükóz, fruktóz, szacharóz) és összetett (keményítő, pektinek, rost) szénhidrátokat tartalmaznak. A zöldségekben a szénhidrátokat a keményítő képviseli, kivéve a céklát és a sárgarépát, ahol a cukor dominál. A gyümölcsök többnyire cukrot tartalmaznak.

A keményítő a növények legfontosabb szénhidrátja. Nagyszámú glükózmolekulából áll. A burgonya keményítőben gazdag. A hüvelyesekben és a késői almafajtákban valamivel kevesebb. Az almában például az érés során a keményítő mennyisége nő, tárolás közben pedig csökken. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a tárolás alatti érés során a termékben lévő keményítő cukorrá alakul. A zöld banánban sok van belőle, az érettben pedig 10-szer kevesebb, mivel cukorrá alakul. A keményítőre a szervezetnek elsősorban cukorszükségletének kielégítéséhez van szüksége. Az emésztőrendszerben enzimek és savak hatására a keményítő glükózmolekulákká bomlik le, amelyeket aztán a szervezet szükségleteihez használnak fel.

A fruktóz számos gyümölcsben és zöldségben megtalálható. Minél gazdagabbak a gyümölcsök, annál édesebbek. Bebizonyosodott, hogy az ember állóképessége és teljesítménye közvetlenül függ az izmok és a máj anyagtartalmától. Alacsony emberi mobilitás, idegi stressz, rothadó folyamatok a belekben, elhízás mellett a fruktóz a legkedvezőbb a többi szénhidrát közül.

A glükóz szabad formában található a gyümölcsökben. A keményítő, rost, szacharóz és más szénhidrátok része. A glükóz, amelyet szervezetünk energiára használ fel, kiváló minőségű üzemanyag. A vérárammal együtt keringő glükóz kielégíti a testsejtek állandó szükségletét. A szervezet a leggyorsabban és legegyszerűbben használja fel a glikogén képzésére, az agyszövetek táplálkozására és az izmok munkájára, beleértve a szívet is.

A szacharóz nagy mennyiségben található a cukorrépában és a cukornádban. Függetlenül a nyersanyagforrásoktól, a cukor szinte tiszta szacharóz. A granulált cukor tartalma 99,75%, a finomított cukoré pedig 99,9%.

Az egyszerű szénhidrátok (glükóz, fruktóz és galaktóz) felszívódásához nincs szükség emésztésre. Az asztali cukor és a malátacukor percek alatt egyszerű cukrokká emésztődik. Ahhoz, hogy a vért ellássuk ezzel a gyorsan emészthető energiával, étrendünknek nagyon kevés cukorra van szüksége. Táplálkozás esetén a hasnyálmirigy kénytelen túlórázni, és felesleges inzulint termel, hogy a felesleges cukrot zsírrá alakítsa. Testünk adott időpontban csak korlátozott mennyiségű egyszerű cukrot képes megfelelően kezelni.

A felesleges cukor leállítja az emberi autót, ahogy a teli karburátor leállítja az autó motorját, ez csak az egyik veszélye a cukorral való visszaélésnek. Vannak más káros hatások is. Ők:

• a B1-vitamin tartalékok kimerülése;
• fogászati ​​betegségek, mivel a cukor ideális környezetet teremt a fogpusztító mikroorganizmusok számára;
• az immunrendszer elnyomása, mivel a cukor gátolja a fehérvérsejtek baktériumölő képességét;
• megnövekedett zsírmennyiség a vérben (a glükóz trigliceriddé való átalakulása miatt);
• a hipoglikémia stimulálása és a cukorbetegség lehetséges megjelenése;
• gyomorirritáció, amely akkor jelentkezik, ha a gyomor több mint 10% cukrot tartalmaz (a tömény cukoroldat erős nyálkahártya-irritáló);
• székrekedés (a cukorban gazdag ételek általában alacsony rosttartalmúak);
• a vér koleszterinszintjének emelkedése.

Ezeket a szövődményeket elkerülhetjük, ha étrendünkben a finomított cukrot gyümölcsökkel helyettesítjük (egy érett banán hat teáskanál cukrot tartalmaz), és összetett szénhidrátokat készítünk a búzában, rizsben, burgonyában, hüvelyesekben és más keményítőt tartalmazó élelmiszerekben.

A legtöbb összetett szénhidrát több órán keresztül emésztődik, és fokozatosan engedi fel az egyszerű cukrokat. Ez lehetővé teszi, hogy a hasnyálmirigy, a máj, a mellékvese, a vesék és más szervek megfelelően felhasználják ezt az energiát. Ráadásul a szénhidrát tartalmú ételek magas rosttartalma miatt általában nem eszünk túlzásba egy ilyen diéta mellett.

A komplex szénhidrátok másik előnye, hogy tartalmazzák a többi tápanyag megfelelő felszívódásához szükséges ásványi anyagokat. A finomított cukor nem tartalmaz ásványi anyagokat, vitaminokat és rosttartalmat.

Az ideális étrendnek tartalmaznia kell, ha egyáltalán, minimális mennyiségű cukrot (méz, szacharóz, malátacukor, édes szirupok), és helyette sok összetett szénhidrátot, amelyek gazdagok burgonyában, gabonafélékben, kenyérben és egyéb teljes kiőrlésű lisztből készült termékekben. A napi kalóriabevitel nagy részét összetett szénhidrátoknak kell kitenniük.

„És monda Isten: Íme, néktek adtam minden magtermő füvet, amely az egész földön van, és minden fát, amely magot hozó fa gyümölcsét terem, ez legyen eledeletek néktek” (1Mózes 1:29).

Felkészítő: A. Konakova

Az emberi szervezet energiaforrásai a fehérjék, zsírok, szénhidrátok, amelyek az összes táplálék száraz tömegének 90%-át teszik ki, és az energia 100%-át biztosítják. Mindhárom tápanyag energiát ad (kalóriában mérve), de az anyag 1 grammjában lévő energia mennyisége eltérő:

• 4 kilokalória gramm szénhidrátban vagy fehérjében;
• 9 kilokalória grammonként zsír.

Egy gramm zsír 2-szer több energiát tartalmaz a szervezet számára, mint egy gramm szénhidrát és fehérje.

Ezek a tápanyagok abban is különböznek, hogy milyen gyorsan szállítanak energiát. A szénhidrátok gyorsabban, a zsírok lassabbak.

A fehérjék, zsírok, szénhidrátok a bélben emésztődnek, ahol alapegységekre bontják le őket:

• szénhidrát a cukorban
• fehérjék aminosavakban
• zsírok zsírsavakban és glicerinben.

A szervezet ezekből az alapegységekből állítja elő az alapvető életfunkciók ellátásához szükséges anyagokat (beleértve az egyéb szénhidrátokat, fehérjéket, zsírokat).

A szénhidrátok fajtái

A szénhidrátmolekulák méretétől függően lehetnek egyszerűek vagy összetettek.

• Egyszerű Szénhidrátok: Különféle cukrok, mint például a glükóz és a szacharóz (asztali cukor), egyszerű szénhidrátok. Ezek kis molekulák, így gyorsan felszívódnak a szervezetben, és gyors energiaforrást jelentenek. Gyorsan növelik a vércukorszintet (vércukorszintet). A gyümölcsök, tejtermékek, méz és juharszirup magas egyszerű szénhidráttartalmúak, amelyek a legtöbb cukorka és sütemény édes ízét biztosítják.
• Összetett Szénhidrátok: Ezek a szénhidrátok egyszerű szénhidrátok hosszú soraiból állnak. Mivel az összetett szénhidrátok nagy molekulák, felszívódásuk előtt egyszerű molekulákra kell bontani őket. Így lassabban adják energiát a szervezetnek, mint az egyszerűek, de még mindig gyorsabban, mint a fehérje vagy a zsír. Ez azért van, mert lassabban emésztődnek, mint az egyszerű szénhidrátok, és kevésbé valószínű, hogy zsírrá alakulnak át. Lassabban és alacsonyabb szinten emelik a vércukorszintet is, mint a szokásosak, de hosszabb ideig. Az összetett szénhidrátok közé tartoznak a búzatermékekben (kenyér és tészta), más gabonafélékben (rozs és kukorica), babban és gyökérzöldségekben (burgonya) található keményítők és fehérjék.

A szénhidrátok lehetnek:

• kifinomult
• finomítatlan

kifinomult– feldolgozva , a rost és a korpa, valamint a bennük lévő vitaminok és ásványi anyagok közül sok eltávolítható. Így az anyagcsere gyorsan feldolgozza ezeket a szénhidrátokat, és kevés tápanyagot biztosít, bár körülbelül ugyanannyi kalóriát tartalmaznak. A finomított élelmiszereket gyakran dúsítják, ami azt jelenti, hogy a tápérték növelése érdekében mesterségesen adnak hozzá vitaminokat és ásványi anyagokat. Az egyszerű vagy finomított szénhidrátokban gazdag étrend növeli az elhízás és a cukorbetegség kockázatát.

finomítatlan növényi élelmiszerekből származó szénhidrátok. Szénhidrátokat tartalmaznak keményítő és rost formájában. Ezek olyan élelmiszerek, mint a burgonya, teljes kiőrlésű gabonák, zöldségek, gyümölcsök.

Ha az emberek több szénhidrátot fogyasztanak, mint amennyire szükségük van, a szervezet e szénhidrátok egy részét a sejtekben tárolja (glikogénként), a többit pedig zsírrá alakítja. A glikogén egy összetett szénhidrát, amely energiává alakul, és a májban és az izmokban raktározódik. Az izmok glikogént használnak fel energiává az intenzív edzés során. A glikogénként tárolt szénhidrátok mennyisége napi kalóriát biztosíthat. Számos más testszövet összetett szénhidrátokat tárol, amelyek nem használhatók fel a szervezet energiaforrásaként.

A szénhidrátok glikémiás indexe

A szénhidrátok glikémiás indexe azt mutatja meg, hogy fogyasztásuk milyen gyorsan emeli meg a vércukorszintet. Az értékek tartománya 1 (leglassabb felszívódás) és 100 (gyors, tiszta glükóz index) között van. Azonban az, hogy milyen gyorsan emelkedik a szint, az az elfogyasztott élelmiszerektől függ.

A glikémiás index általában alacsonyabb az összetett szénhidrátoknál, mint az egyszerű szénhidrátoknál, de vannak kivételek. Például a fruktóz (a gyümölcsökben lévő cukor) csekély hatással van a vércukorszintre.

A glikémiás indexet a feldolgozási technológia és az élelmiszer-összetétel befolyásolja:

• feldolgozás: a feldolgozott, apróra vágott vagy finomra őrölt élelmiszerek általában magas glikémiás indexűek
• keményítő típusa: a különböző típusú keményítők különbözőképpen szívódnak fel. A burgonyakeményítő emészthető és viszonylag gyorsan felszívódik a vérbe. Az árpa sokkal lassabban emésztődik és szívódik fel.
• rosttartalom: Minél több rostot tartalmaz egy élelmiszer, annál nehezebben emészthető. Ennek eredményeként a cukor lassabban szívódik fel a vérben.
• gyümölcs érettsége: érett gyümölcs, több benne a cukor és minél magasabb a glikémiás indexe
• zsír vagy savtartalom: több zsírt vagy savas táplálékot tartalmaz, lassan emésztődik és lassan szívódik fel cukra a vérbe
• Főzés: Az étel elkészítésének módja befolyásolhatja, hogy milyen gyorsan szívódik fel a véráramba. Általában az étel főzése vagy darabolása növeli annak glikémiás indexét, mivel a főzési folyamat után könnyebben emészthető és felszívódik.
• egyéb tényezők : A szervezet táplálkozási folyamatai személyenként változnak, milyen gyorsan befolyásolja a szénhidrátokat a cukorrá alakulás és a felszívódás. Fontos, hogy az ételt milyen alaposan rágja meg, és milyen gyorsan nyelje le.

Egyes élelmiszerek glikémiás indexe

A glikémiás index fontos paraméter, mert a szénhidrátok növelik a vércukorszintet, ha gyorsan (magas glikémiás index mellett), akkor az inzulinszint. Az inzulinszint emelkedése alacsony vércukorszinthez (hipoglikémia) és éhségérzethez vezethet, ami több kalóriát fogyaszt és hízik.

Az alacsony glikémiás indexű szénhidrátok nem nagyon növelik az inzulinszintet. Ennek eredményeként az emberek evés után tovább érzik jóllakottnak magukat. Az alacsony glikémiás szénhidrátok fogyasztása egészségesebb koleszterinszinthez is vezet, és csökkenti az elhízás és a cukorbetegség kockázatát a cukorbetegeknél, a cukorbetegség okozta szövődmények kockázatát.

Az alacsony glikémiás indexű élelmiszerek és a javuló egészségi állapot közötti kapcsolat ellenére az indexnek az élelmiszerek kiválasztásához való használata nem vezet automatikusan az egészséges táplálkozáshoz.

Például a burgonya chips és egyes cukorkák magas glikémiás indexe nem egészséges választás, de egyes magas glikémiás ételek értékes vitaminokat és ásványi anyagokat tartalmaznak.

Így a glikémiás indexet csak általános útmutatóként szabad használni az élelmiszerek kiválasztásához.

Az élelmiszerek glikémiás terhelése

A glikémiás index azt méri, hogy az élelmiszerben lévő szénhidrátok milyen gyorsan szívódnak fel a vérbe. Nem tartalmazza az élelmiszerben lévő szénhidrátok mennyiségét, amelyek fontosak.

A glikémiás terhelés, egy viszonylag új fogalom, magában foglalja a glikémiás indexet és az élelmiszerben lévő szénhidrátok mennyiségét.

Az olyan élelmiszerek, mint a sárgarépa, banán, görögdinnye vagy teljes kiőrlésű kenyér, magas glikémiás indexűek lehetnek, de viszonylag alacsony a szénhidráttartalmuk, így alacsony az élelmiszerek glikémiás terhelése. Ezek az ételek csekély hatással vannak a vércukorszintre.

Fehérjék az élelmiszerekben

A fehérjék aminosavaknak nevezett szerkezetből állnak, és összetett képződményeket alkotnak. Mivel a fehérjék összetett molekulák, hosszabb ideig tart, amíg a szervezet felszívja őket. Ennek eredményeként sokkal lassabb és hosszabb energiaforrást jelentenek az emberi szervezet számára, mint a szénhidrátok.

20 aminosav van. Az emberi szervezet szintetizál néhány komponenst a szervezetben, de nem tud szintetizálni 9 aminosavat – ezeket esszenciális aminosavaknak nevezzük. Be kell őket foglalni az étrendbe. Mindenkinek szüksége van nyolc aminosavra: izoleucin, leucin, lizin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofán és valin. A babáknak a 9. aminosavra, a hisztidinre is szükségük van.

A fehérje százalékos aránya, amelyet a szervezet az esszenciális aminosavak szintézisére használhat fel, változó. A szervezet fel tudja használni a tojásban lévő fehérjék 100%-át, és nagy százalékban a tej- és húsfehérjéket, de a legtöbb zöldségből és gabonából valamivel kevesebb, mint a felét.

Minden emlős testének fehérjére van szüksége a szövetnövekedés fenntartásához és pótlásához. A fehérjét általában nem használják energiaforrásként az emberi szervezet számára. Ha azonban a szervezet nem jut elegendő kalóriához más tápanyagokból vagy elraktározott testzsírokból, akkor a fehérjét energiaforrásként használják fel. Ha a szükségesnél több fehérje van, a szervezet átalakítja a fehérjét, és zsírként tárolja az összetevőit.

Az élő test nagy mennyiségű fehérjét tartalmaz. A fehérje, a szervezet fő építőköve, és a legtöbb sejt fő alkotóeleme. Például az izmok, a kötőszövet és a bőr mind fehérjéből épülnek fel.

A felnőtteknek körülbelül 60 gramm fehérjét kell enniük naponta (1,5 gramm testtömeg-kilogrammonként, vagyis az összes kalória 10-15%-a).

Azoknak a felnőtteknek, akik megpróbálnak izmot építeni, egy kicsit többre van szükségük. A gyerekeknek is több fehérjére van szükségük, ahogy nőnek.

Zsírok

A zsírok összetett molekulák, amelyek zsírsavakból és glicerinből állnak. A szervezetnek zsírokra van szüksége a növekedéshez és a test energiaforrásaként. A zsírt hormonok és egyéb, a szervezet működéséhez szükséges anyagok (például prosztaglandinok) szintézisére is használják.

A zsírok lassú energiaforrások, de a legenergiahatékonyabb élelmiszerek. Minden gramm zsír körülbelül 9 kalóriát biztosít a szervezetnek, több mint kétszer annyi, mint a fehérjék vagy szénhidrátok. A zsírok hatékony energiaformák, és a szervezet a felesleges energiát zsírként tárolja. A szervezet a felesleges zsírt a hasban (omentális zsír) és a bőr alatt (bőr alatti zsír) tárolja, hogy felhasználja, amikor több energiára van szükség. A szervezet az erekből és szervekből is eltávolíthatja a felesleges zsírt, ahol az akadályozhatja a vér áramlását, valamint a sérült szervekből, ami gyakran komoly problémákat okoz.

Zsírsav

Amikor a szervezetnek zsírsavakra van szüksége, ezek egy részét képes előállítani (szintetizálni). Egyes savakat, amelyeket esszenciális zsírsavaknak neveznek, nem lehet szintetizálni, ezért étrenddel kell bevinni őket.

Az esszenciális zsírsavak a normál étrendben elfogyasztott zsír körülbelül 7%-át és az összes kalória körülbelül 3%-át (körülbelül 8 gramm) teszik ki. Ide tartoznak a linolsav és a linolénsav, amelyek bizonyos növényi olajokban jelen vannak. A linolsavból szintetizálhatók az eikozapentaén- és dokozahexaénsavak, amelyek az agy fejlődéséhez esszenciális zsírsavak. Ugyanakkor egyes tengeri haltermékekben is jelen vannak, amelyek hatékonyabb forrást jelentenek.

Hol található a zsír?

A linolsav és az arachidonsav egyaránt omega-6 zsírsav.

A linolénsav, az eikozapentaénsav és a dokozahexaénsav omega-3 zsírsavak.

Az omega-3 zsírsavakban gazdag étrend csökkentheti az érelmeszesedés (beleértve a koszorúér-betegséget) kockázatát. A tavi pisztráng és néhány mélytengeri hal magas omega-3 zsírsavat tartalmaz.

Elegendő omega-6 zsírsavat kell fogyasztania

A zsírok fajtái

Különböző típusú zsírok léteznek

• egyszeresen telítetlen
• többszörösen telítetlen
• gazdag

A telített zsírok fogyasztása növeli a koleszterinszintet és az érelmeszesedés kockázatát. Az állatokból származó termékek általában telített zsírokat tartalmaznak, amelyek szobahőmérsékleten szilárdak. A növényekből származó zsírok általában egyszeresen vagy többszörösen telítetlen zsírsavakat tartalmaznak, amelyek szobahőmérsékleten általában folyékonyak. Ez alól kivétel a pálma- és a kókuszolaj. Több telített zsírt tartalmaznak, mint más növényi olajok.

A transzzsírok (transz-zsírsavak) a zsírok másik kategóriája. Mesterségesek, és egyszeresen vagy többszörösen telítetlen zsírsavak hidrogénatomjainak hozzáadásával (hidrogénezése) jönnek létre. A zsírok lehetnek teljesen vagy részben hidrogénezettek (vízatomokkal telítettek). A transzzsírok fő táplálkozási forrása a részben hidrogénezett növényi olajok a kereskedelemben előállított élelmiszerekben. A transzzsírok fogyasztása negatívan befolyásolhatja a szervezet koleszterinszintjét, és hozzájárulhat az érelmeszesedés kockázatához.

Zsírok az étrendben

• a zsírt korlátozni kell, és a teljes napi kalória kevesebb mint 30%-át (vagy napi 90 grammnál kevesebbet) kell kitennie.
• A telített zsírt 10%-ra kell korlátozni.

Ha a zsírbevitelt a teljes napi kalória 10%-ára vagy kevesebbre csökkentik, a koleszterinszint drámaian csökken.

A szénhidrátok, fehérjék és zsírok az emberi élethez szükséges fő energiaforrások, minőségük pedig fontos az egészség szempontjából.

Az élő szervezetek elsődleges energiaforrása a napfény energiája. A fototrófok - növények és fotoszintetikus mikroorganizmusok - közvetlenül használják a fényenergiát összetett szerves anyagok (zsírok, fehérjék, szénhidrátok stb.) szintézisére, amelyek másodlagos energiaforrások. A heterotrófok, köztük az állatok is, a növények által szintetizált szerves anyagok oxidációja során felszabaduló kémiai energiát használják fel.

A bioenergetikai folyamatok energiatermelési és -felhalmozási folyamatokra, valamint olyan folyamatokra oszthatók, amelyekben a tárolt energia miatt hasznos munkát végeznek (1.1. ábra). A fotoszintézis a fő bioenergia-folyamat a Földön. Ez a fotofizikai, fotokémiai és sötét biokémiai folyamatok összetett, többlépcsős rendszere, amelyben a napfény energiája kémiai vagy elektrokémiai energiaformákká alakul. Az első esetben ez az összetett szerves molekulákban rejlő energia, a másodikban pedig a membránokon lévő proton gradiens energiája, amely szintén kémiai formává alakul. A fotoszintetikus szervezetekben a napfény mennyiségeit a klorofillmolekulák elnyelik, és elektronjaikat fokozott energiával gerjesztett állapotba juttatják. A klorofillmolekulákban lévő gerjesztett elektronok energiájának köszönhető, hogy a fototrófok fotoszintetikus rendszere egyszerű szén-dioxid- és vízmolekulákból glükózt és más szerves molekulákat (aminosavakat, zsírsavakat, nukleotidokat stb.) szintetizál, amelyekből szénhidrátok, fehérjék képződnek. , a zsírok ezt követően épülnek fel a szervezetben és a nukleinsavak. E reakciók terméke a molekuláris oxigén is.

A fotoszintézis fő reakcióinak általános egyenlete:

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

ahol hn - foton energia.

A fotoszintézis globális szerepe rendkívül nagy. A napsugárzás teljesítménye körülbelül 10 26 W. Körülbelül 2 10 17 W jut belőle a Föld felszínére, ebből az értékből körülbelül 4 10 13 W-ot használnak fel a fotoszintetikus szervezetek szerves anyagok szintézisére (Samoilov, 2004). Ez az energia tartja fenn az életet a Földön. Ennek köszönhetően évente mintegy 7510 10 tonna biomassza szintetizálódik (szénben kifejezve). Ugyanakkor az óceánban mintegy 4 10 10 tonna szenet kötnek meg a fitoplanktonok, a szárazföldön pedig 3,510 10 tonnát a növények és a fotoszintetikus mikroorganizmusok.

Az emberiség a fotoszintézis termékeit élelmiszer formájában fogyasztja, elsősorban növények által termelt vagy másodlagosan növényeket fogyasztó állatok által termelt szerves anyagokat fogyasztva, valamint tüzelőanyag formájában, amelyet 90%-ban a korábban tárolt fotoszintézis termékek - olaj és szén - használnak fel. az energia többi részét atom- és vízerőművek biztosítják).

A fototróf organizmusok által felhalmozott energia kinyerését és későbbi felhasználását a táplálkozási és légzési folyamatokban végzik. Az emésztőrendszeren áthaladva a táplálék összetörik, a sejtek elpusztulnak és a biopolimerek (fehérjék, nukleinsavak, zsírok és szénhidrátok) kis molekulatömegű monomerekre (aminosavak, nukleotidok, zsírsavak és cukrok) bomlanak, amelyek felszívódnak a vér a bélben, és az egész testben szállítódik. Belőlük a sejtek nagy energiájú elektronokat hordozó hidrogénatomokat vonnak ki, amelyek energiája részben adenozin-trifoszfát (ATP) molekulák formájában raktározható. Az ATP univerzális energiaforrás, akkumulátorként használják, ahol és amikor hasznos munkára van szükség.