Chanzo kikuu cha nishati kwa mwili. Ni nini chanzo pekee cha nishati kwa mwili wa binadamu na kwa nini

kazi ya kemikali

+ Q 2

Kazi ya umeme

+ Q 2

usafiri hai

+ Q 2

Mpango 1. Vyanzo vya nishati katika mwili, matokeo ya oxidation kamili ya virutubisho na aina za joto iliyotolewa katika mwili.

Inapaswa kuongezwa kuwa kiasi cha virutubisho kilichotolewa wakati wa oxidation haitegemei idadi ya athari za kati, lakini inategemea hali ya awali na ya mwisho ya mfumo wa kemikali. Sheria hii iliundwa kwanza na Hess (sheria ya Hess).

Utazingatia taratibu hizi kwa undani zaidi katika mihadhara na madarasa ambayo yataendeshwa nawe na walimu wa Idara ya Baiolojia.

Thamani ya nishati ya vitu vya chakula.

Thamani ya nishati ya virutubisho inakadiriwa kwa kutumia vifaa maalum - oxicalorimeters. Imeanzishwa kuwa kwa oxidation kamili ya 1 g ya wanga, 4.1 kcal hutolewa (1 kcal = 4187 J.), 1 g ya mafuta - 9.45 kcal, 1 g ya protini - 5.65 kcal. Inapaswa kuongezwa kuwa sehemu ya virutubisho inayoingia mwili haipatikani. Kwa mfano, kwa wastani, karibu 2% ya wanga, 5% ya mafuta na hadi 8% ya protini hazikumbwa. Kwa kuongeza, sio virutubisho vyote katika mwili vinagawanywa katika bidhaa za mwisho - dioksidi kaboni (kaboni dioksidi) na maji. Kwa mfano, sehemu ya bidhaa za uharibifu usio kamili wa protini kwa namna ya urea hutolewa kwenye mkojo.

Kwa kuzingatia yaliyotangulia, inaweza kuzingatiwa kuwa thamani halisi ya nishati ya virutubishi iko chini kidogo kuliko ile iliyoanzishwa chini ya hali ya majaribio. Thamani halisi ya nishati ya 1 g ya wanga ni 4.0 kcal, 1 g ya mafuta - 9.0 kcal, 1 g ya protini - 4.0 kcal.

Dhana za kimsingi na ufafanuzi wa fiziolojia ya kimetaboliki na nishati.

Sifa muhimu (ya jumla) ya kimetaboliki ya nishati ya mwili wa binadamu ni jumla ya matumizi ya nishati au matumizi ya jumla ya nishati.

Jumla ya matumizi ya nishati viumbe- jumla ya matumizi ya nishati ya mwili wakati wa mchana katika hali ya kuwepo kwake kwa kawaida (asili). Jumla ya matumizi ya nishati inajumuisha vipengele vitatu: kimetaboliki ya kimsingi, hatua mahususi ya nguvu ya chakula, na faida ya kazi. Jumla ya matumizi ya nishati inakadiriwa katika kJ/kg/siku au kcal/kg/siku (1 kJ=0.239 kcal).

BX.

Utafiti wa kimetaboliki ya basal ulianza na kazi ya Mzabuni na Schmidt, wanasayansi wa Chuo Kikuu cha Tartu (Mzabuni na Schmidt, 1852).

BX- kiwango cha chini cha matumizi ya nishati muhimu ili kudumisha shughuli muhimu ya mwili.

Wazo la kimetaboliki ya basal kama kiwango cha chini cha matumizi ya nishati ya mwili pia huweka idadi ya mahitaji kwa hali ambayo kiashiria hiki kinapaswa kutathminiwa.

Masharti ambayo kimetaboliki ya basal inapaswa kutathminiwa:

hali ya mapumziko kamili ya kimwili na kiakili (ikiwezekana katika nafasi ya kukabiliwa);

joto la kawaida la faraja (digrii 18-20 Celsius);

Masaa 10 hadi 12 baada ya chakula cha mwisho ili kuepuka kuongezeka kwa kimetaboliki ya nishati inayohusishwa na chakula.

Mambo yanayoathiri kimetaboliki ya basal.

Kimetaboliki ya basal inategemea umri, urefu, uzito wa mwili na jinsia.

Ushawishi umri kwa kubadilishana kuu.

Ubadilishanaji wa juu zaidi wa kimsingi kwa suala la kilo 1. Uzito wa mwili kwa watoto wachanga (50-54 kcal / kg / siku), chini kabisa kwa wazee (baada ya miaka 70, kimetaboliki kuu ni wastani wa 30 kcal / kg / siku). Kimetaboliki ya basal hufikia kiwango cha mara kwa mara wakati wa kubalehe na umri wa miaka 12-14 na inabaki thabiti hadi umri wa miaka 30-35 (karibu 40 kcal / kg / siku).

Ushawishi urefu na uzito mwili kwa kimetaboliki ya basal.

Kuna uhusiano wa karibu wa mstari, wa moja kwa moja kati ya uzito wa mwili na kimetaboliki ya basal - uzito mkubwa wa mwili, kiwango kikubwa cha kimetaboliki ya basal. Walakini, utegemezi huu sio kabisa. Kwa ongezeko la uzito wa mwili kutokana na tishu za misuli, utegemezi huu ni karibu na mstari, hata hivyo, ikiwa ongezeko la uzito wa mwili linahusishwa na ongezeko la kiasi cha tishu za adipose, utegemezi huu unakuwa usio wa mstari.

Kwa kuwa uzito wa mwili, ceteris paribus, inategemea ukuaji (ukuaji mkubwa zaidi, uzito mkubwa wa mwili), kuna uhusiano wa moja kwa moja kati ya ukuaji na kimetaboliki ya basal - ukuaji mkubwa zaidi, zaidi ya kimetaboliki ya basal.

Kwa kuzingatia ukweli kwamba urefu na uzito wa mwili huathiri eneo la jumla la mwili, M. Rubner alitengeneza sheria kulingana na ambayo kimetaboliki ya basal inategemea eneo la mwili: eneo kubwa la mwili, kimetaboliki ya basal zaidi. Hata hivyo, sheria hii kivitendo huacha kufanya kazi katika hali wakati joto la kawaida ni sawa na joto la mwili. Kwa kuongeza, nywele zisizo sawa za ngozi hubadilisha sana kubadilishana joto kati ya mwili na mazingira, na kwa hiyo sheria ya Rubner pia ina vikwazo chini ya masharti haya.

Ushawishi jinsia kwa kiwango cha basal.

Kwa wanaume, kiwango cha metabolic ya basal ni 5-6% ya juu kuliko kwa wanawake. Hii ni kutokana na uwiano tofauti wa tishu za adipose na misuli kwa kilo 1 ya uzito wa mwili, pamoja na viwango tofauti vya kimetaboliki kutokana na tofauti katika muundo wa kemikali wa homoni za ngono na athari zao za kisaikolojia.

Kitendo maalum cha nguvu cha chakula.

Neno la hatua maalum ya nguvu ya chakula lilianzishwa kwa mara ya kwanza katika matumizi ya kisayansi na M. Rubner mnamo 1902.

Athari maalum ya nguvu ya chakula ni ongezeko la kimetaboliki ya nishati ya mwili wa binadamu inayohusishwa na ulaji wa chakula. Athari maalum ya nguvu ya chakula ni matumizi ya nishati ya mwili kwenye taratibu za matumizi ya chakula kilichochukuliwa. Athari iliyoonyeshwa katika kubadilisha kimetaboliki ya nishati inajulikana kutoka wakati wa kuandaa chakula, wakati wa chakula na hudumu saa 10-12 baada ya chakula. Ongezeko la juu la kimetaboliki ya nishati baada ya chakula huzingatiwa baada ya masaa 3-3.5. Uchunguzi maalum umeonyesha kuwa kutoka 6 hadi 10% ya thamani yake ya nishati hutumiwa kwa matumizi ya chakula.

Kuongezeka kwa kazi.

Ongezeko la kazi ni sehemu ya tatu ya matumizi ya jumla ya nishati ya mwili. Ongezeko la kazi ni sehemu ya matumizi ya nishati ya mwili kwa shughuli za misuli katika mazingira. Wakati wa kazi nzito ya kimwili, matumizi ya nishati ya mwili yanaweza kuongezeka kwa mara 2 ikilinganishwa na kiwango cha kimetaboliki ya basal.

Njia za kusoma kimetaboliki ya nishati kwa wanadamu.

Ili kusoma kimetaboliki ya nishati kwa wanadamu, njia kadhaa zimetengenezwa chini ya jina la kawaida - calorimetry.

Darasa linalofuata la misombo ya msingi ya kemikali katika mwili wetu ni wanga. Wanga inajulikana kwetu sote kwa njia ya sukari ya kawaida ya chakula (kemikali, ni sucrose) au wanga.
Wanga imegawanywa kuwa rahisi na ngumu. Ya wanga rahisi (monosaccharides), muhimu zaidi kwa wanadamu ni sukari, fructose na galactose.
Wanga ni tata oligosaccharides(disaccharides: sucrose, lactose, nk) na wanga zisizo kama sukari - polysaccharides(wanga, glycogen, fiber, nk).
Monosaccharides na polysaccharides hutofautiana katika athari zao za kisaikolojia kwenye mwili. Matumizi ya ziada ya mono- na disaccharides inayoweza kumeng'enya kwa urahisi katika lishe huchangia kuongezeka kwa kasi kwa viwango vya sukari ya damu, ambayo inaweza kuwa mbaya kwa wagonjwa walio na ugonjwa wa kisukari mellitus (DM) na fetma.
Polysaccharides huvunjwa polepole zaidi kwenye utumbo mdogo. Kwa hiyo, ongezeko la mkusanyiko wa sukari katika damu hutokea hatua kwa hatua. Katika suala hili, matumizi ya vyakula vyenye wanga (mkate, nafaka, viazi, pasta) ni ya manufaa zaidi.
Pamoja na wanga, vitamini, madini, na nyuzi za lishe zisizoweza kumezwa huingia mwilini. Mwisho ni pamoja na fiber na pectini.
Selulosi(selulosi) ina athari ya udhibiti wa manufaa juu ya utendaji wa matumbo, njia ya biliary, kuzuia vilio vya chakula katika njia ya utumbo, inakuza excretion ya cholesterol. Vyakula vyenye nyuzinyuzi nyingi ni pamoja na kabichi, beets, maharagwe, unga wa rye, nk.
vitu vya pectini ni sehemu ya massa ya matunda, majani, sehemu za kijani za shina. Wana uwezo wa adsorb sumu mbalimbali (ikiwa ni pamoja na metali nzito). Pectins nyingi hupatikana katika marmalade, marmalade, jam, marshmallows, lakini vitu vingi hivi hupatikana kwenye massa ya malenge, ambayo pia yana carotene (mtangulizi wa vitamini A).
Kabohaidreti nyingi kwa mwili wa binadamu ni chanzo cha nishati kinachoweza kuyeyushwa haraka. Hata hivyo, wanga sio virutubisho muhimu kabisa. Baadhi yao, kama vile mafuta muhimu zaidi kwa seli zetu - glukosi, inaweza kuunganishwa kwa urahisi kutoka kwa misombo mingine ya kemikali, hasa amino asidi au lipids.
Hata hivyo, jukumu la wanga haipaswi kupuuzwa. Ukweli ni kwamba hawawezi tu, haraka kuchoma katika mwili, kutoa kwa kiasi cha kutosha cha nishati, lakini pia kuhifadhiwa katika hifadhi katika fomu. glycogen- dutu inayofanana sana na wanga inayojulikana ya mboga. Duka zetu kuu za glycogen zimejilimbikizia kwenye ini au misuli. Ikiwa mahitaji ya nishati ya mwili yanakua, kwa mfano, kwa bidii kubwa ya mwili, basi duka za glycogen hukusanywa kwa urahisi, glycogen inabadilishwa kuwa sukari, na ambayo tayari inatumiwa na seli na tishu za mwili wetu kama mtoaji wa nishati.

Hatari ya wanga rahisi!

Wanasayansi kutoka vyuo vikuu vya Jerusalem (Israel) na Yale (USA) walifikia hitimisho kama hilo baada ya kufanya mfululizo wa majaribio.

Panzi wa aina ya Melanoplus femurrubrum waliwekwa katika mabwawa mawili, moja ambayo pia ni pamoja na buibui Pisaurina mira, maadui wao wa asili. Kazi ilikuwa tu kuwatisha panzi ili kufuatilia majibu yao kwa wanyama wanaowinda wanyama wengine, kwa hivyo buibui walipewa "muzzles" kwa kuunganisha taya zao. Panzi walipata shida kali, kwa sababu hiyo, kimetaboliki katika miili yao iliongezeka sana na hamu ya "katili" ilionekana - kwa kulinganisha na watu wanaokula pipi nyingi wakati wana wasiwasi. Panzi walichukua kiasi kikubwa cha wanga kwa muda mfupi, hidrokaboni ambayo ilifyonzwa kikamilifu na mwili.

Kwa kuongezea, panzi "kula kupita kiasi", kama ilivyotokea, baada ya kifo kunaweza kudhuru mfumo wa ikolojia. Wanasayansi waligundua hili kwa kuweka mabaki ya miili yao katika sampuli za udongo ambapo mchakato wa humus ulifanyika. Shughuli ya vijidudu vya udongo imeshuka 62% katika maabara na 19% uwanjani, utafiti ulisema.

Ili kujaribu matokeo ya jaribio, wanasayansi waliunda muundo wa kemikali wa "wakati halisi", wakibadilisha mifupa ya panzi halisi na "chrysalis" ya kikaboni inayojumuisha, kama prototypes asili, wanga, protini na chitini kwa idadi tofauti. Matokeo ya majaribio yalionyesha kuwa kadiri asilimia kubwa ya naitrojeni (iliyomo katika protini) kwenye mabaki ya panzi, ndivyo michakato ya kuoza kwa viumbe hai ilivyokuwa kwenye udongo.

Wanga Kikaboni

Wanga

Misombo ya kikaboni hufanya wastani wa 20-30% ya molekuli ya seli ya kiumbe hai. Hizi ni pamoja na polima za kibiolojia: protini, asidi ya nucleic, wanga, pamoja na mafuta na idadi ya molekuli ndogo za homoni, rangi, ATP, nk Aina tofauti za seli ni pamoja na kiasi cha usawa cha misombo ya kikaboni. Kabohaidreti tata-polysaccharides hutawala katika seli za mimea, wakati katika wanyama kuna protini na mafuta zaidi. Walakini, kila moja ya vikundi vya vitu vya kikaboni katika aina yoyote ya seli hufanya kazi sawa: hutoa nishati, ni nyenzo ya ujenzi.

1. MUHTASARI MFUPI WA WANGA

Wanga ni misombo ya kikaboni inayojumuisha molekuli moja au zaidi ya sukari rahisi. Masi ya molar ya wanga ni kati ya Da 100 hadi 1,000,000 (Misa ya Dalton, takriban sawa na wingi wa atomi moja ya hidrojeni). Fomula yao ya jumla kawaida huandikwa kama Cn(H2O)n (ambapo n ni angalau tatu). Kwa mara ya kwanza mwaka wa 1844, neno hili lilianzishwa na mwanasayansi wa ndani K. Schmid (1822-1894).

Jina "wanga" liliondoka kwa misingi ya uchambuzi wa wawakilishi wa kwanza wanaojulikana wa kundi hili la misombo. Ilibadilika kuwa vitu hivi vinajumuisha kaboni, hidrojeni na oksijeni, na uwiano wa idadi ya atomi za hidrojeni na oksijeni ndani yao ni sawa na maji: atomi mbili za hidrojeni - atomi moja ya oksijeni. Kwa hivyo, walizingatiwa kama mchanganyiko wa kaboni na maji. Katika siku zijazo, wanga nyingi ambazo hazikutana na hali hii zilijulikana, lakini jina "wanga" bado linakubaliwa kwa ujumla. Katika kiini cha wanyama, wanga hupatikana kwa kiasi kisichozidi 2-5%. Seli za mimea ni matajiri zaidi katika wanga, ambapo maudhui yao katika baadhi ya matukio hufikia 90% ya molekuli kavu (kwa mfano, katika mizizi ya viazi, mbegu).

2. Ainisho la WANGA

Kuna makundi matatu ya wanga: monosaccharides, au sukari rahisi (glucose, fructose); oligosaccharides - misombo yenye molekuli 2-10 zilizounganishwa mfululizo za sukari rahisi (sucrose, maltose); polysaccharides iliyo na molekuli zaidi ya 10 ya sukari (wanga, selulosi).

3. SIFA ZA kimuundo na Utendaji kazi za SHIRIKA LA MONO- NA DISAKARIDE: MUUNDO; KUTAFUTA KATIKA ASILI; KUPOKEA. TABIA ZA WAWAKILISHI BINAFSI

Monosaccharides ni derivatives ya ketone au aldehyde ya alkoholi za polyhydric. Atomi za kaboni, hidrojeni na oksijeni zinazounda muundo wao ziko katika uwiano wa 1: 2: 1. Fomula ya jumla ya sukari rahisi ni (CH2O)n. Kulingana na urefu wa mifupa ya kaboni (idadi ya atomi za kaboni), imegawanywa katika: triose-C3, tetrose-C4, pentose-C5, hexose-C6, nk Aidha, sukari imegawanywa katika:

Aldozi zilizo na kikundi cha aldehyde ni C=O. Hizi ni pamoja na | | H glucose:

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

Ketose iliyo na kikundi cha ketone - C-. Kwao, kwa mfano, || inahusu fructose.

Katika ufumbuzi, sukari zote, kuanzia na pentoses, zina fomu ya mzunguko; kwa fomu ya mstari, trioses na tetroses tu zipo. Wakati fomu ya mzunguko inapoundwa, atomi ya oksijeni ya kikundi cha aldehyde inaunganishwa kwa ushirikiano na atomi ya mwisho ya kaboni ya mnyororo, na kusababisha kuundwa kwa hemiacetals (katika kesi ya aldoses) na hemiketals (katika kesi ya ketosi).

SIFA ZA MONOSACHARIDE, WAWAKILISHI BINAFSI

Ya tetrosi, erythrosis ni muhimu zaidi katika michakato ya kimetaboliki. Sukari hii ni moja ya bidhaa za kati za photosynthesis. Pentosi hupatikana katika hali ya asili haswa kama sehemu za molekuli za vitu ngumu zaidi, kama vile polysaccharides tata zinazoitwa pentosans, na vile vile ufizi wa mboga. Pentoses kwa kiasi kikubwa (10-15%) hupatikana katika kuni na majani. Kwa asili, arabinose hupatikana kwa kiasi kikubwa. Inapatikana katika gundi ya cherry, beets na gum arabic, kutoka ambapo hupatikana. Ribose na deoxyribose huwakilishwa sana katika ulimwengu wa wanyama na mimea; hizi ni sukari zinazounda monoma za asidi ya nucleic RNA na DNA. Ribose hupatikana kwa epimerization ya arabinose.

Xylose huundwa na hidrolisisi ya polysaccharide xylosan iliyo katika majani, pumba, mbao, na maganda ya alizeti. Bidhaa za aina mbalimbali za fermentation ya xylose ni lactic, asetiki, citric, succinic na asidi nyingine. Xylose inafyonzwa vibaya na mwili wa binadamu. Hydrolysates iliyo na xylose hutumiwa kukuza aina fulani za chachu, hutumiwa kama chanzo cha protini kwa kulisha wanyama wa shamba. Wakati xylose imepunguzwa, pombe ya xylitol hupatikana, hutumiwa kama mbadala ya sukari kwa wagonjwa wa kisukari. Xylitol hutumiwa sana kama kiimarishaji cha unyevu na plastiki (katika tasnia ya karatasi, manukato, utengenezaji wa cellophane). Ni moja ya vipengele kuu katika uzalishaji wa idadi ya surfactants, varnishes, adhesives.

Kati ya hexosi, glukosi, fructose, na galactose ndizo zinazosambazwa zaidi; fomula yao ya jumla ni C6H12O6.

Glucose (sukari ya zabibu, dextrose) hupatikana katika juisi ya zabibu na matunda mengine tamu, na kwa kiasi kidogo katika wanyama na wanadamu. Glucose ni sehemu ya disaccharides muhimu zaidi - sukari ya miwa na zabibu. Polysaccharides yenye uzito wa juu wa molekuli, yaani, wanga, glycogen (wanga wa wanyama) na selulosi, hujengwa kabisa kutoka kwa mabaki ya molekuli za glukosi zilizounganishwa kwa kila mmoja kwa njia mbalimbali. Glucose ndio chanzo kikuu cha nishati kwa seli.

Glucose ya damu ya binadamu ina 0.1-0.12%, kupungua kwa kiashiria husababisha ukiukaji wa shughuli muhimu ya seli za ujasiri na misuli, wakati mwingine hufuatana na kushawishi au kukata tamaa. Kiwango cha glucose katika damu kinasimamiwa na utaratibu tata wa mfumo wa neva na tezi za endocrine. Moja ya magonjwa makubwa ya endocrine - ugonjwa wa kisukari mellitus - inahusishwa na hypofunction ya maeneo ya islet ya kongosho. Inafuatana na upungufu mkubwa wa upenyezaji wa membrane ya seli za misuli na mafuta kwa sukari, ambayo husababisha kuongezeka kwa sukari kwenye damu, na pia kwenye mkojo.

Glucose kwa madhumuni ya matibabu hupatikana kwa utakaso - recrystallization - glucose ya kiufundi kutoka kwa ufumbuzi wa maji au maji-pombe. Glucose hutumiwa katika utengenezaji wa nguo na katika tasnia zingine kama wakala wa kupunguza. Katika dawa, sukari safi hutumiwa kwa njia ya suluhisho la sindano ndani ya damu kwa magonjwa kadhaa na kwa namna ya vidonge. Vitamini C hupatikana kutoka kwake.

Galactose, pamoja na glukosi, ni sehemu ya baadhi ya glycosides na polysaccharides. Mabaki ya molekuli za galactose ni sehemu ya biopolymers ngumu zaidi - gangliosides, au glycosphingolipids. Wao hupatikana katika nodes za ujasiri (ganglia) za wanadamu na wanyama na pia hupatikana katika tishu za ubongo, katika wengu katika erythrocytes. Galactose hupatikana hasa kwa hidrolisisi ya sukari ya maziwa.

Fructose (sukari ya matunda) katika hali ya bure hupatikana katika matunda, asali. Imejumuishwa katika sukari nyingi ngumu, kama vile sukari ya miwa, ambayo inaweza kupatikana kwa hidrolisisi. Hutengeneza inulini ya polysaccharide ya juu ya Masi, iliyo katika baadhi ya mimea. Fructose pia hupatikana kutoka kwa inulini. Fructose ni sukari ya chakula yenye thamani; ni tamu mara 1.5 kuliko sucrose na tamu mara 3 kuliko sukari. Inafyonzwa vizuri na mwili. Wakati fructose inapungua, sorbitol na mannitol huundwa. Sorbitol hutumiwa kama mbadala wa sukari katika lishe ya wagonjwa wa kisukari; kwa kuongeza, hutumiwa kwa ajili ya uzalishaji wa asidi ascorbic (vitamini C). Wakati iliyooksidishwa, fructose hutoa asidi ya tartaric na oxalic.

Disaccharides ni polysaccharides ya kawaida ya sukari. Hizi ni maji yabisi, au syrups zisizo na fuwele, mumunyifu sana katika maji. Sadaka za amofasi na fuwele kawaida huyeyuka juu ya anuwai ya halijoto na kwa kawaida hutengana. Disaccharides huundwa na mmenyuko wa condensation kati ya monosaccharides mbili, kwa kawaida hexoses. Uhusiano kati ya monosaccharides mbili huitwa dhamana ya glycosidic. Kawaida huundwa kati ya atomi ya kaboni ya kwanza na ya nne ya vitengo vya jirani vya monosaccharide (dhamana ya 1,4-glycosidic). Utaratibu huu unaweza kurudiwa mara nyingi, na kusababisha kuundwa kwa molekuli kubwa za polysaccharide. Mara tu vitengo vya monosaccharide vimeunganishwa pamoja, huitwa mabaki. Kwa hivyo, maltose ina mabaki mawili ya glukosi.

Disakharidi za kawaida ni maltose (glucose + glucose), lactose (glucose + galactose), na sucrose (glucose + fructose).

WAWAKILISHI BINAFSI WA TAFAKARI

Maltose (sukari ya kimea) ina fomula C12H22O11. Jina liliibuka kuhusiana na njia ya kupata maltose: hupatikana kutoka kwa wanga wakati unakabiliwa na malt (Kilatini maltum - malt). Kama matokeo ya hidrolisisi, maltose imegawanywa katika molekuli mbili za sukari:

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Sukari ya malt ni bidhaa ya kati katika hidrolisisi ya wanga, inasambazwa sana katika viumbe vya mimea na wanyama. Sukari ya kimea ni tamu kidogo kuliko sukari ya miwa (kwa mara 0.6 kwa viwango sawa).

Lactose (sukari ya maziwa). Jina la disaccharide hii liliondoka kuhusiana na maandalizi yake kutoka kwa maziwa (kutoka Kilatini lactum - maziwa). Baada ya hidrolisisi, lactose imegawanywa katika sukari na galactose:

Lactose hupatikana kutoka kwa maziwa: katika maziwa ya ng'ombe ina 4-5.5%, katika maziwa ya wanawake - 5.5-8.4%. Lactose inatofautiana na sukari nyingine kwa kutokuwepo kwa hygroscopicity: haina unyevu. Sukari ya maziwa hutumiwa kama maandalizi ya dawa na chakula kwa watoto wachanga. Lactose ni tamu mara 4 au 5 kuliko sucrose.

Sucrose (miwa au sukari ya beet). Jina liliibuka kuhusiana na uzalishaji wake ama kutoka kwa beet ya sukari au miwa. Sukari ya miwa imejulikana kwa karne nyingi KK. Tu katikati ya karne ya XVIII. disaccharide hii iligunduliwa katika beet ya sukari na tu mwanzoni mwa karne ya 19. ilipatikana katika mazingira ya uzalishaji. Sucrose ni ya kawaida sana katika ufalme wa mimea. Majani na mbegu daima huwa na kiasi kidogo cha sucrose. Pia hupatikana katika matunda (apricots, peaches, pears, mananasi). Kuna mengi yake katika juisi ya maple na mitende, nafaka. Hii ndiyo sukari maarufu na inayotumiwa sana. Wakati wa hidrolisisi, sukari na fructose huundwa kutoka kwake:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Mchanganyiko wa kiasi sawa cha glucose na fructose, kutokana na ubadilishaji wa sukari ya miwa (kutokana na mabadiliko katika mchakato wa hidrolisisi ya mzunguko wa kulia wa suluhisho kwenda kushoto), inaitwa invert sukari (inversion ya mzunguko). Sukari ya asili ya kugeuza ni asali, ambayo ina sukari na fructose.

Sucrose hupatikana kwa kiasi kikubwa. Beet ya sukari ina 16-20% sucrose, miwa - 14-26%. Beets zilizooshwa hukandamizwa na sucrose hutolewa mara kwa mara kwenye vifaa na maji yenye joto la digrii 80. Kioevu kilichosababisha, kilicho na, pamoja na sucrose, idadi kubwa ya uchafu mbalimbali, inatibiwa na chokaa. Chokaa huchochea idadi ya asidi za kikaboni katika mfumo wa chumvi za kalsiamu, pamoja na protini na vitu vingine. Sehemu ya chokaa huunda saccharates ya kalsiamu mumunyifu katika maji baridi na sukari ya miwa, ambayo huharibiwa na matibabu na dioksidi kaboni.

Upepo wa carbonate ya kalsiamu hutenganishwa na kuchujwa, filtrate baada ya utakaso zaidi hutolewa katika utupu hadi misa ya mushy inapatikana. Fuwele zilizotengwa za sucrose zinatenganishwa kwa kutumia centrifuges. Hivi ndivyo sukari ya granulated mbichi hupatikana, ambayo ina rangi ya manjano, pombe ya mama ya kahawia, syrup isiyo na fuwele (molasi ya beet, au molasi). Sukari husafishwa (iliyosafishwa) na bidhaa ya kumaliza inapatikana.

4. NAFASI YA KIBIOLOJIA YA BIOPOLYMERS - POLYSAKARIDE

Polysaccharides ni molekuli ya juu (hadi 1,000,000 Da) misombo ya polymeric inayojumuisha idadi kubwa ya monoma - sukari, formula yao ya jumla ni Cx (H2O) y. Monoma ya kawaida ya polysaccharides ni glucose, mannose, galactose, na sukari nyingine hupatikana. Polysaccharides imegawanywa katika:
- homopolysaccharides, yenye molekuli ya monosaccharide ya aina moja (kwa mfano, wanga na selulosi hujumuisha tu ya glucose);
- heteropolysaccharides, ambayo inaweza kuwa na sukari kadhaa tofauti (heparini) kama monoma.

Ikiwa tu 1,4= vifungo vya glycosidic vipo katika polysaccharide, tutapata polima ya mstari, isiyo na matawi (selulosi); ikiwa vifungo vyote 1,4= na 1,6= vipo, polima itakuwa na matawi (glycogen). Miongoni mwa polysaccharides muhimu zaidi ni: selulosi, wanga, glycogen, chitin.

Cellulose, au fiber (kutoka Kilatini cellula - kiini), ni sehemu kuu ya ukuta wa seli ya seli za mimea. Ni polysaccharide ya mstari inayojumuisha glukosi iliyounganishwa na vifungo 1,4=. Fiber hufanya 50 hadi 70% ya kuni. Pamba ni karibu nyuzi safi. Fiber za kitani na katani zinaundwa hasa na nyuzinyuzi. Mifano safi zaidi ya nyuzi ni pamba iliyosafishwa ya pamba na karatasi ya chujio.

Wanga ni polysaccharide yenye matawi ya asili ya mimea, yenye glucose. Katika polysaccharide, mabaki ya glukosi yanaunganishwa na 1,4= na 1,6= vifungo vya glycosidic. Wanapovunjwa, mimea hupokea glucose, ambayo ni muhimu katika maisha yao. Wanga huundwa wakati wa photosynthesis katika majani ya kijani kwa namna ya nafaka. Nafaka hizi ni rahisi kugundua kwa darubini kwa kutumia mmenyuko wa chokaa na iodini: nafaka za wanga hubadilika kuwa bluu au bluu-nyeusi.

Kwa mkusanyiko wa nafaka za wanga, mtu anaweza kuhukumu ukubwa wa photosynthesis. Wanga kwenye majani huvunjwa kuwa monosakharidi au oligosaccharides na kuhamishiwa sehemu nyingine za mimea, kama vile mizizi ya viazi au nafaka. Hapa tena kuna utuaji wa wanga kwa namna ya nafaka. Kiwango cha juu cha wanga katika mazao yafuatayo:

Mchele (nafaka) - 62-82%;
- nafaka (nafaka) - 65-75%;
- ngano (nafaka) - 57-75%;
- viazi (mizizi) - 12-24%.

Katika tasnia ya nguo, wanga hutumiwa kutengeneza vizito vya rangi. Inatumika katika mechi, karatasi, tasnia ya uchapishaji, katika ufungaji wa vitabu. Katika dawa na pharmacology, wanga hutumiwa kuandaa poda, pastes (marashi nene), na pia ni muhimu katika uzalishaji wa vidonge. Kwa kuweka wanga kwa hidrolisisi ya asidi, glucose inaweza kupatikana kwa namna ya maandalizi safi ya fuwele au kwa namna ya molasi - syrup ya rangi isiyo ya fuwele.

Uzalishaji wa wanga uliobadilishwa unakabiliwa na usindikaji maalum au viongeza vyenye kuboresha mali zao umeanzishwa. Wanga zilizobadilishwa hutumiwa sana katika tasnia mbalimbali.

Glycogen ni polysaccharide ya asili ya wanyama, yenye matawi zaidi kuliko wanga, yenye glucose. Inachukua jukumu muhimu sana katika viumbe vya wanyama kama hifadhi ya polysaccharide: michakato yote muhimu, kimsingi kazi ya misuli, inaambatana na kuvunjika kwa glycogen, ambayo hutoa nishati iliyojilimbikizia ndani yake. Katika tishu za mwili, asidi ya lactic inaweza kuundwa kutoka kwa glycogen kama matokeo ya mfululizo wa mabadiliko magumu.

Glycogen hupatikana katika tishu zote za wanyama. Ni nyingi sana kwenye ini (hadi 20%) na misuli (hadi 4%). Inapatikana pia katika mimea ya chini, chachu na kuvu, na inaweza kutengwa kwa kutibu tishu za wanyama na asidi ya trikloroasetiki ya 5-10%, ikifuatiwa na kunyesha kwa glycogen iliyotolewa na pombe. Kwa iodini, ufumbuzi wa glycogen hutoa divai-nyekundu kwa rangi nyekundu-kahawia, kulingana na asili ya glycogen, aina ya wanyama, na hali nyingine. Rangi ya iodini hupotea kwa kuchemsha na inaonekana tena kwenye baridi.

Chitin katika muundo na kazi yake ni karibu sana na selulosi - pia ni polysaccharide ya miundo. Chitin hupatikana katika baadhi ya fangasi, ambapo ina jukumu la kusaidia katika kuta za seli kutokana na muundo wake wa nyuzi, na pia katika baadhi ya makundi ya wanyama (hasa arthropods) kama sehemu muhimu ya mifupa yao ya nje. Muundo wa chitin ni sawa na ule wa selulosi; minyororo yake mirefu inayofanana pia imefungwa.

5. MALI ZA KIKEMIKALI ZA WANGA

Monosaccharides zote na baadhi ya disaccharides, ikiwa ni pamoja na maltose na lactose, ni ya kundi la kupunguza (kurejesha) sukari. Sucrose ni sukari isiyoweza kupunguza. Uwezo wa kupunguza sukari katika aldoses inategemea shughuli ya kikundi cha aldehyde, wakati katika ketosi inategemea shughuli za kikundi cha keto na vikundi vya msingi vya pombe. Katika sukari isiyo ya kupunguza, vikundi hivi haviwezi kuingia katika athari yoyote, kwa sababu hapa wanashiriki katika malezi ya dhamana ya glycosidic. Athari mbili za kawaida kwa kupunguza sukari, mmenyuko wa Benedict na mmenyuko wa Fehling, unatokana na uwezo wa sukari hizi kupunguza ioni ya shaba iliyogawanyika hadi ile ya monovalent. Athari zote mbili hutumia myeyusho wa alkali wa shaba(2) salfati (CuSO4) ambao hupunguzwa kuwa shaba isiyoyeyuka (1) oksidi (Cu2O). Mlinganyo wa Ionic: Cu2+ + e = Cu+ inatoa suluhu ya bluu, mvua ya tofali-nyekundu. Polysaccharides zote hazipunguzi.

HITIMISHO

Jukumu kuu la wanga linahusiana na kazi yao ya nishati. Wakati wa cleavage yao ya enzymatic na oxidation, nishati hutolewa, ambayo hutumiwa na kiini. Polysaccharides hucheza jukumu la bidhaa za akiba na vyanzo vya nishati vinavyohamasishwa kwa urahisi (kwa mfano, wanga na glycogen), na pia hutumiwa kama vifaa vya ujenzi (selulosi na chitin).

Polysaccharides ni rahisi kama vitu vya akiba kwa sababu kadhaa: kutokuwa na maji katika maji, hawana athari ya osmotic au kemikali kwenye seli, ambayo ni muhimu sana wakati imehifadhiwa kwa muda mrefu kwenye seli hai: imara. , hali ya upungufu wa maji ya polysaccharides huongeza wingi muhimu wa bidhaa za hifadhi kutokana na akiba zao. Wakati huo huo, uwezekano wa matumizi ya bidhaa hizi na bakteria ya pathogenic, fungi na microorganisms nyingine, ambayo, kama unavyojua, haiwezi kumeza chakula, lakini kunyonya virutubisho kutoka kwa uso mzima wa mwili, imepunguzwa sana. Ikiwa ni lazima, polysaccharides ya hifadhi inaweza kubadilishwa kwa urahisi kuwa sukari rahisi na hidrolisisi. Kwa kuongeza, kuchanganya na lipids na protini, wanga huunda glycolipids na glycoproteins-mbili.

Kuna sababu kadhaa kwa nini tunapaswa kulipa kipaumbele maalum kwa lishe. Kwanza, seli na tishu zote za mwili wetu huundwa kutoka kwa chakula tunachokula. Pili, chakula ni chanzo cha nishati muhimu kwa utendaji wa mwili. Tatu, chakula ndio sehemu kuu ya mazingira ambayo tunaingiliana nayo. Mwishowe, chakula kiliundwa ili kufurahiwa, kuwa sehemu muhimu ya furaha ya maisha, na hisia zetu huturuhusu kuthamini ubora, ladha na muundo wa chakula tunachokula.

Leo tunakualika uzungumze kuhusu virutubisho vya nishati vinavyopatikana kwenye chakula chetu. Hizi ni pamoja na wanga, mafuta na protini. Kwa ujumla, tunachukulia wanga kama chanzo cha moja kwa moja cha nishati, protini kama nyenzo za ujenzi wa mwili wetu wote, na mafuta kama hifadhi ya nishati.

Katika mboga mboga na matunda, virutubisho kuu ni wanga. Bidhaa za bustani na bustani zina vyenye rahisi (glucose, fructose, sucrose) na tata (wanga, pectins, fiber) wanga. Katika mboga, wanga huwakilishwa na wanga, isipokuwa beets na karoti, ambapo sukari hutawala. Matunda yana sukari nyingi.

Wanga ni kabohaidreti muhimu zaidi katika mimea. Inajumuisha idadi kubwa ya molekuli za glucose. Viazi ni matajiri katika wanga. Ni kidogo kidogo katika kunde na aina za marehemu za tufaha. Katika apples, kwa mfano, wakati wa kukomaa kwao, kiasi cha wanga huongezeka, na hupungua wakati wa kuhifadhi. Hii ni kutokana na ukweli kwamba wakati wa kukomaa wakati wa kuhifadhi, wanga katika bidhaa hugeuka kuwa sukari. Kuna mengi yake katika ndizi za kijani kibichi, na kwa zile zilizokomaa ni mara 10 chini, kwani inabadilika kuwa sukari. Wanga inahitajika kwa mwili hasa kukidhi hitaji lake la sukari. Katika njia ya utumbo, chini ya ushawishi wa enzymes na asidi, wanga huvunjwa ndani ya molekuli ya glucose, ambayo hutumiwa kwa mahitaji ya mwili.

Fructose hupatikana katika matunda na mboga nyingi. Kadiri matunda yanavyokuwa mengi, ndivyo yanavyokuwa matamu. Utegemezi wa moja kwa moja wa uvumilivu na utendaji wa mtu juu ya maudhui ya dutu hii katika misuli na ini imethibitishwa. Kwa uhamaji mdogo wa mwanadamu, mkazo wa neva, michakato ya kuoza ndani ya matumbo, fetma, fructose ni nzuri zaidi ya wanga zingine.

Glucose hupatikana katika fomu ya bure katika matunda. Ni sehemu ya wanga, fiber, sucrose na wanga nyingine. Glucose, ambayo mwili wetu hutumia kwa nishati, ni mafuta yenye ubora wa juu. Kuzunguka na mkondo wa damu, glucose inajaza haja ya mara kwa mara ya seli za mwili. Inatumiwa kwa haraka na kwa urahisi na mwili kwa ajili ya malezi ya glycogen, lishe ya tishu za ubongo, na kazi ya misuli, ikiwa ni pamoja na moyo.

Sucrose hupatikana kwa idadi kubwa katika beet ya sukari na miwa. Bila kujali vyanzo vya malighafi, sukari ni karibu sucrose safi. Maudhui yake katika sukari ya granulated ni 99.75%, na katika sukari iliyosafishwa - 99.9%.

Digestion haihitajiki kwa ngozi ya wanga rahisi (glucose, fructose na galactose). Jedwali la sukari na maltose hutiwa ndani ya sukari rahisi kwa dakika. Ili kusambaza damu kwa nishati hii ya kuyeyushwa kwa haraka, lishe yetu inahitaji sukari kidogo sana. Katika tukio la glut, kongosho inalazimika kufanya kazi ya ziada, ikitoa insulini ya ziada ili kubadilisha sukari ya ziada kuwa mafuta. Wakati wowote, miili yetu inaweza tu kushughulikia kiasi kidogo cha sukari rahisi vizuri.

Sukari ya ziada huzuia gari la binadamu, kama vile kabureta kamili inavyoweka injini ya gari, hii ni moja tu ya hatari za matumizi mabaya ya sukari. Kuna madhara mengine pia. Wao ni:

• kupungua kwa hifadhi ya vitamini B1;
• ugonjwa wa meno, kwani sukari hujenga mazingira bora kwa microorganisms zinazoharibu meno;
• ukandamizaji wa mfumo wa kinga kutokana na ukweli kwamba sukari huzuia uwezo wa seli nyeupe za damu kuua vijidudu;
• kuongezeka kwa mafuta katika damu (kutoka kwa ubadilishaji wa sukari kuwa triglyceride);
• kuchochea kwa hypoglycemia na uwezekano wa mwanzo wa ugonjwa wa kisukari;
• hasira ya tumbo ambayo hutokea wakati tumbo ina sukari zaidi ya 10% (suluhisho la sukari iliyojilimbikizia ni hasira kali ya mucosal);
• kuvimbiwa (vyakula vyenye sukari kawaida huwa na nyuzi kidogo);
• kuongezeka kwa viwango vya cholesterol ya damu.

Tunaweza kuepuka matatizo haya ikiwa tutabadilisha sukari iliyosafishwa na matunda katika mlo wetu (ndizi moja iliyoiva ina vijiko sita vya sukari), na kutengeneza wanga tata inayopatikana katika ngano, mchele, viazi, kunde na vyakula vingine vyenye wanga.

Kabohaidreti nyingi changamano humeng’enywa kwa saa kadhaa na kutolewa sukari rahisi hatua kwa hatua. Hii inaruhusu kongosho, ini, tezi ya adrenal, figo na viungo vingine kutumia nishati hii ipasavyo. Zaidi ya hayo, kutokana na maudhui ya juu ya nyuzinyuzi katika vyakula vilivyo na kabohaidreti, kwa kawaida hatulii sana kwenye lishe kama hiyo.

Faida nyingine ya kabohaidreti changamano ni kwamba yana madini yanayohitajika kwa ajili ya kufyonzwa vizuri kwa virutubisho vingine. Sukari iliyosafishwa haina madini, haina vitamini, na haina nyuzinyuzi.

Lishe bora inapaswa kujumuisha, ikiwa kabisa, kiwango cha chini cha sukari (asali, sucrose, maltose, syrups tamu), na badala yake wingi wa wanga tata, ambayo ni matajiri katika viazi, nafaka, mkate na bidhaa zingine kutoka kwa unga wa unga. Kabohaidreti tata zinapaswa kutengeneza sehemu kubwa ya ulaji wako wa kila siku wa kalori.

“Mungu akasema, Tazama, nimewapa kila mche utoao mbegu, ulio katika dunia yote mwote, na kila mti uzaao matunda ya mti wenye mbegu, utakuwa chakula chenu” (Mwanzo 1:29).

Imeandaliwa na A. Konakova

Vyanzo vya nishati kwa mwili wa binadamu ni protini, mafuta, wanga, ambayo hufanya 90% ya uzito kavu wa lishe yote na kutoa 100% ya nishati. Virutubisho vyote vitatu hutoa nishati (kipimo cha kalori), lakini kiasi cha nishati katika gramu 1 ya dutu ni tofauti:

• 4 kilocalories kwa gramu ya wanga au protini;
• 9 kilocalories kwa gramu ya mafuta.

Gramu ya mafuta ina nguvu mara 2 zaidi kwa mwili kuliko gramu ya wanga na protini.

Virutubisho hivi pia hutofautiana katika jinsi vinavyotoa nishati kwa haraka. Wanga hutolewa kwa kasi na mafuta ni polepole.

Protini, mafuta, wanga hutiwa ndani ya utumbo, ambapo hugawanywa katika vitengo vya msingi:

• wanga katika sukari
• protini katika asidi ya amino
• mafuta katika asidi ya mafuta na glycerol.

Mwili hutumia vitengo hivi vya msingi kuunda vitu vinavyohitaji kufanya kazi za msingi za maisha (ikiwa ni pamoja na wanga, protini, mafuta).

Aina za wanga

Kulingana na ukubwa wa molekuli za wanga, zinaweza kuwa rahisi au ngumu.

• Rahisi Wanga: Aina mbalimbali za sukari, kama vile glukosi na sucrose (sukari ya mezani), ni wanga rahisi. Hizi ni molekuli ndogo, hivyo huingizwa haraka na mwili na ni chanzo cha haraka cha nishati. Wanaongeza sukari ya damu haraka (viwango vya sukari ya damu). Matunda, bidhaa za maziwa, asali, na syrup ya maple ni juu ya wanga rahisi, ambayo hutoa ladha tamu katika pipi nyingi na keki.
• Changamano Wanga: Kabohaidreti hizi zimeundwa na nyuzi ndefu za wanga rahisi. Kwa sababu kabohaidreti changamano ni molekuli kubwa, lazima zigawanywe kuwa molekuli sahili kabla ya kufyonzwa. Kwa hivyo, huwa na kutoa nishati kwa mwili polepole zaidi kuliko rahisi, lakini bado kwa kasi zaidi kuliko protini au mafuta. Hii ni kwa sababu humeng'enywa polepole zaidi kuliko wanga rahisi na kuna uwezekano mdogo wa kubadilishwa kuwa mafuta. Pia huongeza viwango vya sukari ya damu kwa kiwango cha polepole na kwa viwango vya chini kuliko vya kawaida, lakini kwa muda mrefu. Kabohaidreti tata ni pamoja na wanga na protini zinazopatikana katika bidhaa za ngano (mkate na pasta), nafaka nyingine (rye na mahindi), maharagwe, na mboga za mizizi (viazi).

Wanga inaweza kuwa:

• iliyosafishwa
• isiyosafishwa

iliyosafishwa– kusindika , fiber na bran, pamoja na vitamini na madini mengi yaliyomo, huondolewa. Kwa hivyo, kimetaboliki huchakata wanga hizi haraka na hutoa lishe kidogo, ingawa zina takriban idadi sawa ya kalori. Vyakula vilivyosafishwa mara nyingi huimarishwa, ikimaanisha kuwa vitamini na madini huongezwa kwa njia ya bandia ili kuongeza thamani ya lishe. Lishe iliyo na wanga rahisi au iliyosafishwa huelekea kuongeza hatari ya fetma na ugonjwa wa kisukari.

isiyosafishwa wanga kutoka kwa vyakula vya mmea. Zina vyenye wanga kwa namna ya wanga na nyuzi. Hizi ni vyakula kama vile viazi, nafaka nzima, mboga mboga, matunda.

Ikiwa watu hutumia wanga zaidi ya wanavyohitaji, mwili huhifadhi baadhi ya kabohaidreti hizi kwenye seli (kama glycogen) na kubadilisha iliyobaki kuwa mafuta. Glycogen ni kabohaidreti changamano kugeuza kuwa nishati na huhifadhiwa kwenye ini na misuli. Misuli hutumia glycogen kwa nishati wakati wa mazoezi makali. Kiasi cha wanga kilichohifadhiwa kama glycogen kinaweza kutoa kalori kwa siku. Tishu zingine nyingi za mwili huhifadhi wanga tata ambayo haiwezi kutumika kama chanzo cha nishati kwa mwili.

Fahirisi ya glycemic ya wanga

Fahirisi ya glycemic ya wanga inawakilisha jinsi matumizi yao yanaongeza viwango vya sukari ya damu haraka. Anuwai ya maadili ni kutoka 1 (kunyonya polepole zaidi) hadi 100 (faharisi ya sukari ya haraka na safi). Hata hivyo, jinsi viwango vya kupanda kwa haraka hutegemea vyakula vinavyotumiwa.

Fahirisi ya glycemic kwa ujumla ni ya chini kwa wanga tata kuliko wanga rahisi, lakini kuna tofauti. Kwa mfano, fructose (sukari katika matunda) ina athari kidogo juu ya viwango vya sukari ya damu.

Fahirisi ya glycemic inathiriwa na teknolojia ya usindikaji na muundo wa chakula:

• usindikaji: vyakula vilivyochakatwa, vilivyokatwakatwa au kusagwa laini huwa na fahirisi ya juu ya glycemic
• aina ya wanga: aina tofauti za wanga huingizwa tofauti. Wanga wa viazi huchujwa na kufyonzwa haraka ndani ya damu. Shayiri humeng'enywa na kufyonzwa polepole zaidi.
• maudhui ya nyuzinyuzi: Kadiri chakula kinavyokuwa na nyuzinyuzi nyingi, ndivyo inavyokuwa vigumu kusaga. Kama matokeo, sukari huingizwa polepole ndani ya damu.
• kukomaa kwa matunda: matunda yaliyoiva, sukari zaidi ndani yake na juu ya index yake ya glycemic
• maudhui ya mafuta au asidi: ina vyakula vingi vya mafuta au asidi, huyeyushwa polepole na polepole sukari yake hufyonzwa ndani ya damu
• Kupika: Jinsi chakula kinavyotayarishwa kunaweza kuathiri jinsi kinavyofyonzwa haraka kwenye mfumo wa damu. Kwa ujumla, kupika au kukata chakula huongeza index yake ya glycemic kwa kuwa ni rahisi kusaga na kunyonya baada ya mchakato wa kupikia.
• mambo mengine : Michakato ya lishe ya mwili hutofautiana kutoka kwa mtu hadi mtu, jinsi wanga huathiriwa haraka na ubadilishaji wa sukari na kunyonya. Jinsi chakula kinavyotafunwa na jinsi kinavyomezwa haraka ni muhimu.

Fahirisi ya glycemic ya baadhi ya vyakula

Ripoti ya glycemic ni parameter muhimu, kwa sababu wanga huongeza sukari ya damu, ikiwa haraka (na index ya juu ya glycemic) basi viwango vya insulini huongezeka. Kuongezeka kwa insulini kunaweza kusababisha sukari ya chini ya damu (hypoglycemia) na njaa, ambayo huelekea kutumia kalori nyingi na kupata uzito.

Wanga na index ya chini ya glycemic haiongezi viwango vya insulini sana. Matokeo yake, watu wanahisi kushiba kwa muda mrefu baada ya kula. Ulaji wa wanga wa chini wa glycemic pia husababisha viwango vya afya vya cholesterol na hupunguza hatari ya fetma na ugonjwa wa kisukari kwa watu wenye ugonjwa wa kisukari, hatari ya matatizo kutokana na ugonjwa wa kisukari.

Licha ya uhusiano kati ya vyakula vya chini vya glycemic index na kuboresha afya, kutumia index kuchagua vyakula haileti moja kwa moja kula afya.

Kwa mfano, index ya juu ya glycemic ya chips za viazi na pipi fulani sio chaguo la afya, lakini baadhi ya vyakula vya juu vya glycemic vina vitamini na madini muhimu.

Kwa hivyo, faharisi ya glycemic inapaswa kutumika tu kama mwongozo wa jumla wa uteuzi wa chakula.

Mzigo wa glycemic wa vyakula

Fahirisi ya glycemic hupima jinsi wanga katika chakula huingizwa haraka ndani ya damu. Haijumuishi kiasi cha wanga katika chakula, ambayo ni muhimu.

Mzigo wa glycemic, neno jipya, linajumuisha index ya glycemic na kiasi cha wanga katika chakula.

Vyakula kama vile karoti, ndizi, tikiti maji, au mkate wa unga unaweza kuwa na fahirisi ya juu ya glycemic lakini ni kabohaidreti kidogo na hivyo kuwa na shehena ya chini ya glycemic ya vyakula. Vyakula hivi vina athari kidogo kwenye viwango vya sukari ya damu.

Protini katika bidhaa

Protini huundwa na muundo unaoitwa amino asidi na huunda maumbo changamano. Kwa sababu protini ni molekuli changamano, inachukua muda mrefu kwa mwili kuzichukua. Kwa hiyo, wao ni chanzo cha polepole na cha muda mrefu cha nishati kwa mwili wa binadamu kuliko wanga.

Kuna asidi 20 za amino. Mwili wa mwanadamu huunganisha baadhi ya vipengele katika mwili, lakini hauwezi kuunganisha asidi 9 za amino - zinazoitwa amino asidi muhimu. Lazima zijumuishwe katika lishe. Kila mtu anahitaji 8 kati ya asidi hizi za amino: isoleusini, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, na valine. Watoto pia wanahitaji asidi ya 9 ya amino, histidine.

Asilimia ya protini ambayo mwili unaweza kutumia ili kuunganisha asidi muhimu ya amino hutofautiana. Mwili unaweza kutumia 100% ya protini kwenye yai na asilimia kubwa kutoka kwa protini za maziwa na nyama, lakini unaweza kutumia chini kidogo ya nusu ya protini kutoka kwa mboga na nafaka nyingi.

Mwili wa mamalia wowote unahitaji protini ili kudumisha na kuchukua nafasi ya ukuaji wa tishu. Protini haitumiwi kama chanzo cha nishati kwa mwili wa binadamu. Hata hivyo, ikiwa mwili haupati kalori za kutosha kutoka kwa virutubisho vingine au mafuta yaliyohifadhiwa ya mwili, protini hutumiwa kwa nishati. Ikiwa kuna protini zaidi kuliko inahitajika, mwili hubadilisha protini na kuhifadhi vipengele vyake kama mafuta.

Mwili ulio hai una kiasi kikubwa cha protini. Protini, jengo kuu katika mwili na ni sehemu kuu ya seli nyingi. Kwa mfano, misuli, tishu zinazounganishwa na ngozi zote zimejengwa kutoka kwa protini.

Watu wazima wanapaswa kula kuhusu gramu 60 za protini kwa siku (1.5 gramu kwa kilo ya uzito wa mwili, au 10-15% ya jumla ya kalori).

Watu wazima ambao wanajaribu kujenga misuli wanahitaji kidogo zaidi. Watoto pia wanahitaji protini zaidi wanapokua.

Mafuta

Mafuta ni molekuli tata zinazoundwa na asidi ya mafuta na glycerol. Mwili unahitaji mafuta kwa ukuaji na kama chanzo cha nishati kwa mwili. Mafuta pia hutumiwa kwa awali ya homoni na vitu vingine muhimu kwa utendaji wa mwili (kwa mfano, prostaglandins).

Mafuta ni chanzo cha polepole cha nishati, lakini aina ya chakula yenye ufanisi zaidi ya nishati. Kila gramu ya mafuta hutoa mwili na kalori 9, zaidi ya mara mbili ya protini au wanga zinazotolewa. Mafuta ni aina bora ya nishati na mwili huhifadhi nishati nyingi kama mafuta. Mwili huhifadhi mafuta ya ziada kwenye tumbo (omental fat) na chini ya ngozi (subcutaneous fat) ili kutumika wakati nishati zaidi inahitajika. Mwili pia unaweza kuondoa mafuta ya ziada kutoka kwa mishipa ya damu na viungo, ambapo inaweza kuzuia mtiririko wa damu, na kutoka kwa viungo vilivyoharibiwa, mara nyingi husababisha matatizo makubwa.

Asidi ya mafuta

Wakati mwili unahitaji asidi ya mafuta, inaweza kutengeneza (kuunganisha) baadhi yao. Baadhi ya asidi, inayoitwa asidi muhimu ya mafuta, haiwezi kuunganishwa na lazima itumike katika chakula.

Asidi muhimu za mafuta hufanya karibu 7% ya mafuta yanayotumiwa katika lishe ya kawaida na karibu 3% ya jumla ya kalori (karibu gramu 8). Wao ni pamoja na asidi linoleic na linolenic, ambayo iko katika mafuta fulani ya mboga. Asidi za Eicosapentaenoic na docosahexaenoic, ambazo ni asidi muhimu ya mafuta kwa maendeleo ya ubongo, zinaweza kuunganishwa kutoka kwa asidi ya linoleic. Hata hivyo, zipo pia katika baadhi ya bidhaa za samaki wa baharini, ambazo ni chanzo cha ufanisi zaidi.

Mafuta yanapatikana wapi?

Asidi za linoleic na arachidonic zote ni asidi ya mafuta ya omega-6.

Asidi ya linoleniki, asidi ya eicosapentaenoic, na asidi ya docosahexaenoic ni asidi ya mafuta ya omega-3.

Lishe yenye asidi ya mafuta ya omega-3 inaweza kupunguza hatari ya atherosclerosis (pamoja na ugonjwa wa ateri ya moyo). Trout ya ziwa na samaki wa bahari ya kina kirefu wana asidi nyingi ya mafuta ya omega-3.

Unahitaji kutumia asidi ya mafuta ya omega-6 ya kutosha

Aina za mafuta

Kuna aina tofauti za mafuta

• monounsaturated
• polyunsaturated
• tajiri

Kula mafuta yaliyojaa huongeza viwango vya cholesterol na hatari ya atherosclerosis. Bidhaa zinazotokana na wanyama huwa na mafuta yaliyojaa, ambayo huwa imara kwenye joto la kawaida. Mafuta yanayotokana na mimea huwa na asidi ya mafuta ya monounsaturated au polyunsaturated, ambayo kwa kawaida huwa kioevu kwenye joto la kawaida. Isipokuwa ni mafuta ya mawese na nazi. Zina mafuta mengi yaliyojaa kuliko mafuta mengine ya mboga.

Mafuta ya trans (asidi ya mafuta ya trans) ni aina nyingine ya mafuta. Wao ni bandia na huundwa kwa kuongeza atomi za hidrojeni (hydrogenation) ya asidi ya mafuta ya monounsaturated au polyunsaturated. Mafuta yanaweza kuwa hidrojeni kikamilifu au sehemu (iliyojaa atomi za maji). Chanzo kikuu cha lishe cha mafuta ya trans ni mafuta ya mboga yaliyotiwa hidrojeni katika vyakula vilivyotayarishwa kibiashara. Ulaji wa mafuta ya trans unaweza kuathiri vibaya viwango vya cholesterol mwilini na kunaweza kuchangia hatari ya atherosclerosis.

Mafuta katika lishe

• mafuta lazima yawe na kikomo na yatengeneze chini ya 30% ya jumla ya kalori za kila siku (au chini ya gramu 90 kwa siku)
• Mafuta yaliyojaa yanapaswa kuwa mdogo hadi 10%.

Wakati ulaji wa mafuta unapungua hadi 10% au chini ya jumla ya kalori ya kila siku, viwango vya cholesterol hupungua kwa kasi.

Wanga, protini na mafuta ni vyanzo kuu vya nishati muhimu kwa maisha ya binadamu na ubora wao ni muhimu kwa afya.

Chanzo kikuu cha nishati kwa viumbe hai ni nishati ya jua. Phototrophs - mimea na microorganisms photosynthetic - moja kwa moja hutumia nishati ya mwanga kwa ajili ya awali ya vitu vya kikaboni (mafuta, protini, wanga, nk), ambayo ni vyanzo vya pili vya nishati. Heterotrofu, ambayo ni pamoja na wanyama, hutumia nishati ya kemikali iliyotolewa wakati wa oxidation ya vitu vya kikaboni vilivyotengenezwa na mimea.

Michakato ya bioenergetic inaweza kugawanywa katika michakato ya uzalishaji na mkusanyiko wa nishati na taratibu ambazo kazi muhimu inafanywa kutokana na nishati iliyohifadhiwa (Mchoro 1.1). Usanisinuru ndio mchakato mkuu wa nishati ya kibayolojia duniani. Huu ni mfumo mgumu wa hatua nyingi wa michakato ya picha, fotokemikali na giza ya biokemikali ambamo nishati ya mwanga wa jua hubadilishwa kuwa aina za nishati za kemikali au kielektroniki. Katika kesi ya kwanza, hii ni nishati iliyo katika molekuli tata za kikaboni, na kwa pili, nishati ya gradient ya protoni kwenye membrane, ambayo pia inabadilishwa kuwa fomu ya kemikali. Katika viumbe vya photosynthetic, quanta ya mwanga wa jua huingizwa na molekuli za klorofili na kuhamisha elektroni zao kwenye hali ya msisimko na kuongezeka kwa nishati. Ni kutokana na nishati ya elektroni zenye msisimko katika molekuli za klorofili kwamba mfumo wa photosynthetic wa phototrophs kutoka kwa molekuli rahisi za dioksidi kaboni na maji huunganisha glucose na molekuli nyingine za kikaboni (asidi za amino, asidi ya mafuta, nucleotidi, nk), ambayo wanga, protini. , mafuta hujengwa katika mwili na asidi ya nucleic. Bidhaa ya athari hizi pia ni oksijeni ya molekuli.

Equation ya jumla ya athari kuu za photosynthesis:

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

wapi hn - nishati ya photon.

Jukumu la kimataifa la usanisinuru ni kubwa sana. Nguvu ya mionzi ya jua ni takriban 10 26 W. Takriban 2 10 17 W hufika kwenye uso wa Dunia kutoka humo, na kwa thamani hii, takriban 4 10 13 W hutumiwa na viumbe vya photosynthetic kwa usanisi wa vitu vya kikaboni (Samoilov, 2004). Nishati hii hudumisha maisha Duniani. Kwa sababu yake, takriban tani 7,510 10 za majani huunganishwa kwa mwaka (kwa suala la kaboni). Wakati huo huo, karibu tani 4 10 10 za kaboni huwekwa na phytoplankton katika bahari na tani 3.510 10 na mimea na microorganisms photosynthetic kwenye ardhi.

Wanadamu hutumia bidhaa za photosynthesis kwa njia ya chakula, kula vitu vya kikaboni vinavyozalishwa na mimea au pili zinazozalishwa na wanyama wanaokula mimea, na kwa namna ya mafuta, ambayo ni 90% inayotumiwa na bidhaa za photosynthesis zilizohifadhiwa hapo awali - mafuta na makaa ya mawe. nishati iliyobaki hutolewa na mitambo ya nyuklia na umeme wa maji).

Uchimbaji wa nishati iliyokusanywa na viumbe vya phototrophic na matumizi yake ya baadaye hufanyika katika taratibu za lishe na kupumua. Wakati wa kupita kwenye njia ya utumbo, chakula huvunjwa, seli huharibiwa na biopolymers (protini, asidi ya nucleic, mafuta na wanga) hugawanywa katika monomers ya chini ya uzito wa Masi (asidi za amino, nyukleotidi, asidi ya mafuta na sukari), ambayo huingizwa ndani. damu kwenye utumbo na kusafirishwa kwa mwili wote. Kutoka kwao, seli hutoa atomi za hidrojeni zinazobeba elektroni zenye nguvu nyingi, nishati ambayo inaweza kuhifadhiwa kwa sehemu katika mfumo wa molekuli za adenosine triphosphate (ATP). ATP ni chanzo cha nishati kote ulimwenguni, kinachotumiwa kama betri, wapi na wakati kazi muhimu inahitajika.