Роль белков, жиров и углеводов в организме человека. Белки, жиры, углеводы

Обладать стройной и подтянутой фигурой — значит обладать некоторыми знаниями в области правильного питания (к примеру, иметь представление о белках, и углеводах, об их роли для нормального функционирования организма) и применять их в жизни. Благодаря таким познаниям, можно выбрать подходящий для себя рацион, меню, график, количество приемов пищи и пр.

Итак, основными компонентами пищи являются именно белки, жиры, углеводы .

Белки – основной строительный материал организма (22 аминокислоты), отвечает за мышечную массу. разделены на категории – белки животного происхождения и растительного. Мясо, яйца, рыба, молочные продукты – это белки животного происхождения. Овощи, крупы, бобовые содержат белок растительного происхождения. Очень важно включать продукты с высоким содержанием белка и минимальным содержанием жира в свой рацион (морская рыба, куриное мясо, нежирный творог и молоко). Если вы придерживаетесь , то достаточное количество именно свежих фруктов, овощей и бобовых поможет восполнять необходимые запасы строительного материала.

Углеводы – основные поставщики энергии, необходимые для полноценной работы всех органов и систем. Они накапливаются в мышцах и печени (гликоген). Как и белки, углеводы также разделяют на две категории – моносахариды (простые) и полисахариды (сложные). При составлении диетического меню стоит исключить так называемые быстрые углеводы, поскольку они способствуют активной выработке инсулина, что приводит в увеличению жировой массы. Предпочтение стоит отдать продуктам с высоким уровнем полисахаридов, но только в утренние и обеденные часы. Это, как правило, фрукты, сухофрукты, мед, а также крупы и хлеб грубого помола. Все, что содержит белый сахар и белую муку – это легкоусваиваемые углеводы, которые быстро превращаются в жир на теле.

Жиры – энергоемкие источники энергии. Продукты, содержащие жиры, насыщают организм калориями. Они необходимы для здорового внешнего вида, а именно цвета лица, волос, ногтей, для выработки гормонов. Жиры () классифицируют на насыщенные, ненасыщенные, полиненасыщенные. В семечках, орехах, рыбе, маслах много ненасыщенных и полиненасыщенных жиров. В мясе, сале, яйцах, молочных продуктах, пальмовом и шоколадном масле множество насыщенных жиров. Чрезмерное употребление этих продуктов – причина атеросклероза, ожирения и прочих болезней. Для поддержания тела в тонусе важно использовать в своем рационе ненасыщенные и полунасыщенные жиры, то есть природные жиры.

Если вы составляете для себя диетическое меню, то помните, что и белки, и жиры, и углеводы обязательно должны присутствовать в повседневном рационе. Главное – их качество и состав ().

Если вы любите кавказскую кухню, то посмотрите Суп харчо. Рецепт . Это легкое и вкусное блюдо придется по вкусу вашим домочадцам и даже гостям.

Переоценить роль белков, жиров и углеводов для организма невозможно. Ведь наш организм из них и состоит! Сегодня сайт рассказывает о том, как надо питаться, чтобы не нарушить такой важный и хрупкий баланс.

Белки, жиры и углеводы в нашем организме

Достоверно установлено, что человеческий организм на 19,6% состоит из белков, на 14,7% – из жиров, на 1% – из углеводов и на 4,9% – из минеральных веществ. Остальные 59,8% приходятся на воду . Поддержание нормальной жизнедеятельности нашего организма напрямую зависит от соотношения важнейших питательных веществ, а именно: в ежедневном рационе необходимо присутствие белков, жиров и углеводов в пропорции 1:3:5.

К сожалению, большинство из нас не уделяют должного внимания полноценному и рациональному питанию: кто-то переедает , кто-то недоедает, а многие и вовсе едят кое-как, что придется, на ходу и в спешке. В такой ситуации практически невозможно контролировать объем поступающих с пищей в организм белков, жиров и углеводов. А ведь существует реальная опасность недостатка или избытка одного или сразу нескольких важнейших элементов, что в конечном итоге это весьма негативно сказывается на состоянии нашего здоровья!

Значение белков, жиров и углеводов для организма

Значение и роль белков

Еще из школьных учебников нам известно, что белки являются главным строительным материалом нашего организма, но помимо этого они еще и основа гормонов , ферментов и антител. Таким образом, без их участия невозможны процессы роста, размножения, пищеварения и иммунной защиты.

Белки отвечают за торможение и возбуждение в коре головного мозга, белок гемоглобин выполняет транспортную функцию (переносит кислород), ДНК и РНК (дезоксирибонуклеиновая и рибонуклеиновая кислоты) обеспечивают свойство белка передавать наследственную информацию клеткам, лизоцим регулирует антимикробную защиту, а входящий в состав зрительного нерва белок обеспечивает восприятие света сетчаткой глаза.

Кроме того, в белке содержатся незаменимые аминокислоты, от которых зависит его биологическая ценность. Всего известно 80 аминокислот, но только 8 из них считаются незаменимыми, и если все они содержатся в белковой молекуле, то такой белок называется полноценным, по происхождению – животным, а содержится он в таких продуктах, как мясо , рыба, яйца и молоко.

Растительные белки чуть менее полноценны, труднее перевариваются, поскольку имеют оболочку из клетчатки, которая препятствует действию пищеварительных ферментов. С другой стороны, растительный белок обладает мощным антисклеротическим действием.

Для поддержания баланса аминокислот целесообразно употреблять в пищу продукты, содержащие и животные, и растительные белки, но доля животных белков должна быть не менее 55%.

Излишнее потребление жиров ведет к избытку холестерина, развитию атеросклероза, ухудшению жирового обмена и накоплению лишнего веса . Недостаток жиров может вызвать нарушение функции печени и почек, задержку воды в организме, развитие дерматозов.

Для оптимизации рациона питания необходимо сочетать как растительные, так и животные жиры в соотношении 30% на 70%, но с возрастом следует отдавать предпочтение растительным жирам.

О балансе углеводов

Название класса этих соединений происходит от термина «гидраты углерода», предложенного еще в 1844 году профессором К. Шмидтом.

Углеводы служат основным источником энергии, обеспечивая 58% потребности человеческого организма. Продукты растительного происхождения содержат углеводы в виде моно-, ди- и полисахаридов.

Здоровье и долголетие

Натуральное питание - новый подход

Белки, жиры, углеводы

Белки, жиры и углеводы являются, как известно, основой питания, которое, в свою очередь, является основой существования человека. Как известно, живой организм - непрерывно изменяющаяся, самообновляющаяся система.

Белки, жиры и углеводы являются и строительным материалом для клеток, и источником энергии, без которой наш организм также существовать не может.

Процессы обновления проявляются многозвенными реакциями анаболизма и катаболизма, которые осуществляются на основе белков, жиров и углеводов. Важнейшими участниками этих реакций являются также, витамины, минералы и, конечно, вода.

Но, как известно, только наличие в пище белков, жиров и углеводов не гарантирует нормального существования живого организма и, тем более, нормального, без сбоев процесса самообновления. Структура питания, соотношение белков, жиров и углеводов в пище, их качественный состав также являются определяющими для здоровья и долголетия человека. Недостаток или неправильное соотношение белков, жиров и углеводов в пище ведет, в итоге, к необратимым изменениям как в структуре клеток, так и во всем организме. Причем, сбои даже в единичных звеньях цепочки самообновления, могут представлять смертельную опасность для жизни – характерных примеров слишком много (онкологические заболевания, СПИД, гепатиты и др.). От сбоев, недостатков в снабжении организма белками, жирами и углеводами серьезнейшим образом страдает работа всех, без исключения систем организма.

Таким образом, количественный и качественный состав получаемых с пищей белков, жиров и углеводов является одним из основных факторов жизнеобеспечения. Конечно, это проявляется и во множестве менее тяжких по последствиям проблем, связанных с состоянием здоровья, кожи, похудением или, наоборот, с возможностью увеличить свой вес, физическим развитием и др.

Питанию повсеместно сейчас придается большое значение, подчеркивается важность сбалансированного питания (хотя этот термин уже устарел), но, к сожалению, весьма часто формально. В особенности это характерно для значительной части представителей официальной медицины, не понимающих и не желающих понимать (или признавать) важную роль в питании БАДов. Ведь эти самые БАДы в современных условиях жизни значительно улучшают и усвоение белков, жиров и углеводов.

И, пожалуй, ни в каком другом направлении, связанном со здоровьем, долголетием, похудением, состоянием кожи не существует такой чересполосицы мнений, такого множества методов и теорий, часто весьма сомнительных, и, как правило, противоречащих друг другу , как в подходах к питанию.

В то же время, накопилось достаточно много объективных материалов, позволяющих сделать однозначные выводы как по питанию в целом, так и по употреблению белков, жиров и углеводов.

Как уже выше говорилось, поступление с пищей белков, жиров и углеводов связано с выполнением 2-х задач - пластической и энергетической.

Пластические функции подразумевают построение клеток и реализацию процессов метаболизма. Здесь требуется наличие и количественного минимума белков, жиров и углеводов, и выдерживания необходимого их соотношения между собой, и предъявляются определенные требования к качественному составу. Например, отсутствие даже одной незаменимой аминокислоты в питании может привести к смертельным заболеваниям.

Энергетическая функция белков, жиров и углеводов – обеспечение энергетики организма, в том числе требуемой для протекания многих реакций метаболизма. Здесь соотношения и качественный состав белков, жиров и углеводов не имеет принципиального значения, а определяющим фактором является калорийность. Необходимо отметить, что для осуществления многих энергетических процессов, протекающих в организме человека, требуется обязательное наличие определенных ферментов, которые также имеют белковую основу.

Природа белков, жиров и углеводов, их участие в обменных процессах, происходящих в организме, их функции и роль в обеспечении как, в целом, возможности существования организма человека, так и, частности, его здоровья и долголетия, приведены в нижеследующих статьях.

Белок – одна из важнейших составляющих нашего организма. Белки обуславливают течение основных жизненных процессов (рост тканей, обмен веществ, и др.) в живом организме. Белки – основной пластический материал, который лежит в основе клеток, из него состоят все органы тела, костная и соединительная ткани. Белок составляет до 45 % сухой массы человека, причем, половина всех белков приходится на мышцы.

Белок составляет, также, основу ферментов, гормонов, иммуноглобулинов, гемоглобина, составляющих пищеварения, механизмов генерации нервных импульсов и др.

Белки участвуют в энергетических процессах, происходящих в организме.

Как известно, основной структурной единицей белков являются аминокислоты, каждая из которых имеет, как минимум, одну основную группу - аминогруппу (NH2) и одну кислотную – карбоксильную группу (COOH). Аминокислоты принято рассматривать как карбоновые кислоты, в молекулах которых атом водорода в радикале замещен аминогруппой. Основная структура аминокислоты представляет собой цепочку атомов, на одном конце которой находится положительно заряженный ион водорода (Н+), а на другом - отрицательно заряженная гидроксильная группа (ОН–). При этом, структурно, аминогруппа может быть связана с разным атомом углерода, что обуславливает изомерность и важные специфические особенности конкретных аминокислот... ()

Белки (протеины) являются основным строительным материалом клеток и тканей организма - мышц, костей, ногтей, волос и др.

Мышечные волокна – миофибриллы, представляют собой полипептидные цепи (фибриллярные белки) и, благодаря свойствам белков, обладают, также, сократительной возможностью.

Белки вместе с фосфолипидами образуют структурную основу мембран клетки. Процесс обновления клеток и тканей человеческого организма идет непрерывно (ссылка…), причем, за 5-6 месяцев происходит полная замена собственных белков тела человека и организм обновляется полностью. И важнейшей функцией пищевых белков является обеспечение организма пластическим материалом... ()

Белок, необходимый для осуществления множества жизненно важных процессов, должен поступать к нам в организм с пищей. А поскольку резервы белков в организме незначительны, то именно пища является и его единственным источником.

Белки, содержащиеся в пищевых продуктах, не могут непосредственно усваиваться организмом. В процессе пищеварения пищевые белки расщепляются в желудочно-кишечном тракте до аминокислот. Образующиеся в кишечнике аминокислоты, всасываются слизистой оболочкой тонкого кишечника, а затем, поступают сначала в печень и, далее, в органы и ткани. Эти аминокислоты, а также аминокислоты, образовавшиеся в организме в результате расщепления его собственных неиспользованных белков, образуют фонд, используемый, в первую очередь, для синтеза белка... ()

Жиры являются, прежде всего, источником энергии. Но жиры необходимы, также, для выполнения пластических функций, для защиты организма, для осуществления обменных и многих других процессов.

В общем случае жиры представляют собой комплексы органических соединений, основными составляющими которых являются жирные кислоты. Они же определяют и свойства жиров.

Необходимо отметить, что жиры пищи непосредственно не «переходят» в жиры человека. Нередко это игнорируется, что ведет, например, к недопониманию процессов, связанных с похудением.

Жиры человека относятся к группе липидов (от греч. lipos - жир) - жироподобным органическим соединениям, включающей жиры и жироподобные вещества, нерастворимые в воде. Жиры необходимы для осуществления ряда важнейших для существования организма физиологических процессов... ()

Входящие в состав жиров жирные кислоты (их, также, называют простыми липидами) подразделяются на три группы:

насыщенные: стеариновая, пальмитиновая, арахиновая и др.);

мононенасыщенные: пальмитолеиновая, олеиновая, арахидоновая?

полиненасыщенные: линолевая, линоленовая, арахидоновая.

Жирные кислоты – это и есть жировые запасы организма. Хранятся они в виде молекул жира в жировых клетках, а расщепляются жирные кислоты (процесс липолиза), прежде всего, в мышечной ткани. Образовавшиеся в результате липолиза жирные кислоты, попадают в лимфу, а, затем, – в кровь. Причем, регуляция процесса производится самим организмом, так что больше, чем нужно организму жирных кислот в кровь не попадет.

Необходимо подчеркнуть, что процесс липолиза в организме идет постоянно, без какой - либо стимуляции. И вместе с ним идет процесс обратного превращения жирных кислот и глицерина в молекулы жира (реэстерификация). Именно поэтому, если организм в целом не нуждается во внутренних источниках энергии, то все, вновь образовавшиеся жирные кислоты, воссоединятся в жир и уйдут обратно в жировую клетку. Так что, какая – либо стимуляция липолиза, не отражающая действительные энергетические потребности организма, дает только отрицательный результат... ()

Углеводы являются основным повседневным источником энергии человека и наибольшей по массе составной частью пищевого рациона человека.

Углеводы являются органическими соединениями, включающими в себя углерод, водород и кислород.

Углеводы подразделяются на две основные категории - простые и сложные. Простые углеводы – моносахариды - это различные сахара, состоящие из одной молекулы. Сюда относятся глюкоза, фруктоза и галактоза. Сложные углеводы в свою очередь подразделяются на дисахариды и полисахариды. Дисахариды – это сахароза, мальтоза, лактоза. Полисахариды включают в себя крахмал, гликоген, целлюлозу, гемицеллюлозу и клетчатку... ()

Copyright 2009-2012 Все права защищены

Телу требуется энергия для любой физической активности, и количество этой энергии зависит от продолжительности и типа деятельности. Мы уже знаем, что она измеряется в калориях, планируя свой рацион, привыкли обращать внимание только на калорийность пищи. Но для ежедневного рациона не менее важен еще питательный баланс нашей еды. Тщательно запланированная пища должна обеспечить не только энергетический баланс, но и питательный баланс.

Питательные вещества:

1. Белки – элемент важный для роста и восстановления мышц и других тканей тела.
2. Жиры – один из источников энергии и важный компонент относительно жирорастворимых витаминов.
3. Углеводы - наш главный источник энергии.
4. Минералы - те неорганические элементы в теле, которые важны по отношению к его нормальным функциям.
5. Витамины - водные и жирорастворимые витамины играют важную роль во многих химических процессах в теле.
6. Вода – очень необходима для нормальной функции тела - как транспортное средство для переноса других питательных веществ.
7. Клетчатка - волокнистая трудно перевариваемая часть нашей диеты, важной для здоровья пищеварительной системы.

Если сравнить необходимую нам энергию с топливом для автомобиля, то мы заметим, что даже для машин существует разнообразие топлива. Так и нам не стоит ограничивать свой организм одним из видов питательных веществ.

Для этого стоит обратить внимание на нижеприведенные таблицы и выбрать для себя оптимальное питание в день согласно составу белков, жиров и углеводов в определенных продуктах.

Но для начала остановимся детально на трех видах из перечисленных питательных веществ:

Белки часто называют стандартными блоками тела. Они используются, чтобы построить и восстановить ткани. Они помогают бороться с инфекцией. Иногда тело использует дополнительный белок для энергии. Хорошие источники белка - морепродукты, постное мясо и домашняя птица, яйца, бобы и горох, продукты сои, и несоленые орехи и семена. Белок также найден в молочных продуктах. Белок от растительных источников имеет менее высокий уровень жиров и холестерина и обеспечивает усвоение других питательных веществ.

Углеводы - главный источник энергии для тела. Есть два типа углеводов: простые и сложные.

Простые углеводы найдены во фруктах, овощах и молочных продуктах, а также в подслащивающих веществах: сахар, сироп, леденцах, безалкогольных напитках и глазури.

Сложные углеводы найдены в хлебе, хлопьях, пасте, рисе, бобах и горохе и крахмалистых овощах, таких как картофель, зеленый горох и зерно.

Много углеводов также поставляют телу клетчатку или волокно. Клетчатка или пищевое волокно - тип сложного углевода, найденного в продуктах, это компоненты пищи, не перевариваемые пищеварительными ферментами организма человека, но перерабатываемые полезной микрофлорой кишечника. Источники растворимой в воде клетчатки - фасоль, овес, орехи, семечки, цитрусовые, ягоды. Источники нерастворимой клетчатки - отруби, морковь, большинство овощей. Потребление еды с волокнами может предотвратить проблемы с пищеварением или кишечные проблемы, такие как запор. Это могло бы также помочь понижать холестерин и сахар в крови.

Жиры также дают энергию и помогают чувствовать себя удовлетворенным после еды. Растительные масла, сливочное масло и маргарин - типы жиров, также майонез, приправы для салатов, нежирные сливки, сметана. Определенные продукты как семена, орехи, авокадо и кокос также содержат жир. Есть различные категории жиров - некоторые более полезны для здоровья, чем другие:

1. Мононенасыщенные. Они включают: оливковое масло и арахисовое масло, также найдены в авокадо и некоторых орехах и семенах.
2. Полиненасыщенные. К масло, соевое масло и масло льняного семени. Они также найдены у жирной рыбы, грецких орехов и некоторых семян.
3. Насыщенные. Эти жиры найдены в красном мясе, молочных продуктах включая масло, пальмовые и кокосовые масла. Сыр, пицца, молочные десерты - источники насыщенного жира в нашей еде.

Транс-жиры (жирные кислоты). Обработанные транс-жиры найдены в маргарине палки и овощном сокращении. Транс-жиры часто используются в приобретенной в магазине выпечке и жареных продуктах, в некоторых ресторанах быстрого питания. Можно употреблять мононенасыщенные и полиненасыщенные жиры, они при комнатной температуре обычно в жидком состоянии. Эти типы жира, уменьшают шансы к сердечно-сосудистым заболеваниям. Но это не означает, что их можно съесть больше, чем разрешают диетологи. Транс-жиры и насыщенные жиры обычно твердые при комнатной температуре, их употреблении несет больший риск для сердца и должно быть ограниченным.

Можно привести следующий пример расчета потребности в белках, жирах и углеводах для активного молодого человека, весом в 60 кг.

• Углеводы на 45-65% (сахар, конфеты, хлеб, пироги).
• Жиры на 20-35% (молочные продукты, нефть).
• Белок на 10-35% (яйца, молоко, мясо, домашняя птица, рыба).

Итак, для примера возьмем такое соотношение в день: 27% жиров, 52% углеводов и 21% белков.

Приблизительная энергия, которая выходит из 1 грамма: углевода - 4.2 калории, жира - 9.5 калорий и белка - 4.1 калории.

Чего же 60-килограммовый спортсмен требует с точки зрения углеводов, жиров и белка?

• Углеводы - 52% из 2941 = 1529 калорий - в 4.2 калориях/грамм = 1529 ÷ 4.2 = 364 грамма.
• Жиры - 27% из 2941 = 794 калории - в 9.5 калориях/грамм = 794 ÷ 9.5 = 84 грамма.
• Белок - 21% из 2941 = 617 калорий - в 4.1 калориях/грамм = 617 ÷ 4.1 = 151 грамм.

Итого 60-килограммовый спортсмен требует 364 граммов углеводов, 84 граммов жира и 151 грамма белка.

Таблицы жиров, углеводов и белков на 100 г веса.

Грибы

Безалкогольные напитки

Алкогольные напитки

Яйца

Масла и жиры

Бобовые

Зерновые и крупы

Молочно-белковые концентраты, мороженое и молоко

Мясо, мясные консервы и полуфабрикаты

Птица

Орехи и семечки

Хлебобулочные изделия

Овощи

Травы

Водоросли

Икра

Рыба и морепродукты

Сыры

Макаронные изделия

Мука, крахмал и приправы

Фрукты и фруктовые консервы

Ягоды

Вступление.

1. Строение,свойства и функции белков.

   Обмен белков.

   Углеводы.

   Строение,свойства и функции углеводов.

   Обмен углеводов.

   Строение,свойства и функции жиров.

10)Обмен жиров.

Список литературы

ВСТУПЛЕНИЕ

Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные соли, вода и витамины необходимы для жизненных процессов организма.

Питательные вещества являются как источником энергии, покрывающем расходы организма, так и строительным материалом, который используется в процессе роста организма и воспроизведения новых клеток, замещающих отмирающие. Но питательные вещества в том виде, в каком они употребляются в пищу, не могут всосаться и быть использованными организмом. Только вода, минеральные соли и витамины всасываются и усваиваются в том виде, в каком они поступают.

Питательными веществами называются белки, жиры и углеводы. Эти вещества являются необходимыми составными частями пищи. В пищеварительном тракте белки, жиры и углеводы подвергаются как физическим воздействиям (измельчаются и перетираются), так и химическим изменениям, которые происходят под влиянием особых веществ - ферментов, содержащихся в соках пищеварительных желёз. Под влиянием пищеварительных соков питательные вещества расщепляются на более простые, которые всасываются и усваиваются организмом.

БЕЛКИ

СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ

"Во всех растениях и животных присутствует некое вещество, которое без сомнения является наиболее важным из всех известных веществ живой природы и без которого жизнь была бы на нашей планете невозможна. Это вещество я наименовал - протеин". Так писал еще в 1838 году голландский биохимик Жерар Мюльдер, который впервые открыл существование в природе белковых тел и сформулировал свою теорию протеина. Слово "протеин" (белок) происходит от греческого слова "протейос", что означает "занимающий первое место". И в самом деле, все живое на земле содержит белки. Они составляют около 50% сухого веса тела всех организмов. У вирусов содержание белков колеблется в пределах от 45 до 95%.

Белки являются одними из четырех основных органических веществ живой материи (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры), но по своему значению и биологическим функциям они занимают в ней особое место. Около 30% всех белков человеческого тела находится в мышцах, около 20% - в костях и сухожилиях и около 10% - в коже. Но наиболее важными белками всех организмов являются ферменты, которые, холя и присутствуют в их теле и в каждой клетке тела в малом количестве, тем не менее управляют рядом существенно важных для жизни химических реакций. Все процессы, происходящие в организме: переваривание пищи, окислительные реакции, активность желез внутренней секреции, мышечная деятельность и работа мозга регулируется ферментами. Разнообразие ферментов в теле организмов огромно. Даже в маленькой бактерии их насчитываются многие сотни.

Белки, или, как их иначе называют, протеины, имеют очень сложное строение и являются наиболее сложными из питательных веществ. Белки - обязательная составная часть всех живых клеток. В состав белков входят: углерод, водород, кислород, азот, сера и иногда фосфор. Наиболее характерно для белка наличие в его молекуле азота. Другие питательные вещества азота не содержат. Поэтому белок называют азотосодержащис веществом.

Основные азотосодержащие вещества, из которых состоят белки, - это аминокислоты. Количество аминокислот невелико - их известно только 28. Все громадное разнообразие содержащихся в природе белков представляет собой различное сочетание известных аминокислот. От их сочетания зависят свойства и качества белков.

При соединении двух или нескольких аминокислот образуется более сложное соединение - полипептид . Полипептиды, соединяясь, образуют еще более сложные и крупные частицы и в итоге - сложную молекулу белка.

Когда в пищеварительном тракте или в эксперименте белки расщепляются на более простые соединения, то через ряд промежуточных стадий (альбумоз и пептонов) они расщепляются на полипептиды и, наконец, на аминокислоты. Аминокислоты в отличие от белков легко всасываются и усваиваются организмом. Они используются организмом для образования собственного специфического белка. Если же вследствие избыточного поступления аминокислот их расщепление в тканях продолжается, то они окисляются до углекислого газа и воды.

Большинство белков растворяется в воде. Молекулы белков в силу их больших размеров почти не проходят через поры животных или растительных мембран. При нагревании водные растворы белков свертываются. Есть белки (например, желатина), которые растворяются в воде только при нагревании.

При поглощении пища сначала попадает в ротовую полость, а затем по пищеводу в желудок. Чистый желудочный сок бесцветен, имеет кислую реакцию. Кислая реакция зависит от наличия соляной кислоты, концентрация которой составляет 0,5%.

Желудочный сок обладает свойством переваривать пищу, что связано с наличием в нем ферментов. Он содержит пепсин - фермент, расщепляющий белок. Под влиянием пепсина белки расщепляются на пептоны и альбумозы. Железами желудка пепсин вырабатывается в неактивном виде, переходит в активную форму при воздействии на него соляной кислоты. Пепсин действует только в кислой среде и при попадании в щелочную среду становится не гативным.

Пища, поступив в желудок, более или менее длительное время задерживается в нем - от 3 до 10 часов. Срок пребывания пищи в желудке зависит от ее характера и физического состояния - жидкая она или твердая. Вода покидает желудок немедленно после поступления. Пища, содержащая большее количество белков, задерживается в желудке дольше, чем углеводная; еще дольше остается в желудке жирная пища. Передвижение пищи происходит благодаря сокращению желудка, что способствует переходу в пилорическую часть, а затем в двенадцатиперстную кишку уже значительно переваренной пищевой кашицы.

Пищевая кашица, поступившая в двенадцатиперстную кишку, подвергается дальнейшему перевариванию. Здесь на пищевую кашицу изливается сок кишечных желез, которыми усеяна слизистая оболочка кишки, а также сок поджелудочной железы и желчь. Под влиянием этих соков пищевые вещества - белки, жиры и углеводы - подвергаются дальнейшему расщеплению и доводятся до такого состояния, когда могут всосаться в кровь и лимфу.

Поджелудочный сок бесцветен и имеет щелочную реакцию. Он содержит ферменты, расщепляющие белки, углеводы и жиры.

Одним из основных ферментов является трипсин, находящийся в соке поджелудочной железы в недеятельном состоянии в виде трипсиногена. Трипсиноген не может расщеплять белки, если не будет переведен в активное состояние, т.е. в трипсин. Трипсиноген переходит в трипсин при соприкосновении с кишечным соком под влиянием находящегося в кишечном соке вещества энтерокиназы. Энтерокиназа образуется в слизистой оболочке кишечника. В двенадцатиперстной кишке действие пепсина прекращается, так как пепсин действует только в кислой среде. Дальнейшее переваривание белков продолжается уже под влиянием трипсина.

Трипсин очень активен в щелочной среде. Его действие продолжается и в кислой среде, но активность падает. Трипсин действует на белки и расщепляет их до аминокислот; он также расщепляет образовавшиеся в желудке пептоны и альбумозы до аминокислот.

В тонких кишках заканчивается переработка пищевых веществ, начавшаяся в желудке и двенадцатиперстной кишке. В желудке и двенадцатиперстной кишке белки, жиры и углеводы расщепляются почти полностью, только часть их остается непереваренной. В тонких кишках под влиянием кишечного сока происходит окончательное расщепление всех пищевых веществ и всасывание продуктов расщепления. Продукты расщепления попадают в кровь. Это происходит через капилляры, каждый из которых подходит к ворсинке, расположенной на стенке тонких кишков.

ОБМЕН БЕЛКОВ

После расщепления белков в пищеварительном тракте образовавшиеся аминокислоты всасываются в кровь. В кровь всасывается также незначительное количество полипептидов - соединений, состоящих из нескольких аминокислот. Из аминокислот клетки нашего тела синтезируют белок, причем белок, который образуется в клетках человеческого организма, отличается от потребленного белка и характерен для человеческого организма.

Образование нового белка в организме человека и животных идет беспрерывно, так как в течении всей жизни взамен отмирающих клеток крови, кожи, слизистой оболочки, кишечника и т. д. создаются новые, молодые клетки. Для того чтобы клетки организма синтезировали белок, необходимо, чтобы белки поступали с пищей в пищеварительный канал, где они подвергаются расщиплению на аминокислоты, и уже из всосавшихся аминокислот будет образован белок.

Если же, минуя пищеварительный тракт, ввести белок непосредственно в кровь, то он не только не может быть использован человеческим организмом, он вызывает ряд серьезных осложнений. На такое введение белка организм отвечает резким повышением температуры и некоторыми другими явлениями. При повторном введении белка через 15-20 дней может наступить даже смерть при параличе дыхания, резком нарушение сердечной деятельности и общих судорогах.

Белки не могут быть заменены какими-либо другими пищевыми веществами, так как синтез белка в организме возможен только из аминокислот.

Для того чтобы в организме мог произойти синтез присущего ему белка, необходимо поступление всех или наиболее важных аминокислот.

Из известных аминокислот не все имеют одинаковую ценность для организма. Среди них есть аминокислоты, которые могут быть заменены другими или синтезированными в организме из других аминокислот; наряду с этим есть и незаменимые аминокислоты, при отсутствии которых или даже одной из них белковый обмен в организме нарушается.

Белки не всегда содержат все аминокислоты: в одних белках содержится большее количество необходимых организму аминокислот, в других - незначительное. Разные белки содержат различные аминокислоты и в разных соотношениях.

Белки, в состав которых входят все необходимые организму аминокислоты, называются полноценными; белки, не содержащие всех необходимых аминокислот, являются неполноценными белками.

Для человека важно поступление полноценных белков, так как из них организм может свободно синтезировать свои специфические белки. Однако полноценный белок может быть заменен двумя или тремя неполноценными белками, которые, дополняя друг друга, дают в сумме все необходимые аминокислоты. Следовательно, для нормальной жизнедеятельности организма необходимо, чтобы в пище содержались полноценные белки или набор неполноценных белков, по аминокислотному содержанию равноценных полноценным белкам.

Поступление полноценных белков с пищей крайне важно для растущего организма, так как в организме ребенка не только происходит восстановление отмирающих клеток, как у взрослых, но и в большом количестве создаются новые клетки.

Обычная смешанная пища содержит разнообразные белки, которые в сумме обеспечивают потребность организма в аминокислотах. Важна не только биологическая ценность поступающих с пищей белков, но и их количество. При недостаточном количестве белков нормальный рост организма приостанавливается или задерживается, так как потребности в белке не покрываются из-за его недостаточного поступления.

К полноценным белкам относятся преимущественно белки животного происхождения, кроме желатины, относящейся к неполноценным белкам. Неполноценные белки - преимущественно растительного происхождения. Однако некоторые растения (картофель, бобовые и др.) содержат полноценные белки. Из животных белков особенно большую ценность для организма представляют белки мяса, яиц, молока и др.

УГЛЕВОДЫ

СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ

Углеводы или сахариды - одна из основных групп органических соединений организма. Они представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты биосинтеза других веществ в растениях (органические кислоты, аминокислоты), а также содержатся в клетках всех других живых организмов. В животной клетке содержание углеводов колеблется в пределах 1-2%, в растительной оно может достигать в некоторых случаях 85-90% массы сухого вещества.

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода, причем у большинства углеводов водород и кислород содержатся в том же соотношении, что и в воде (отсюда их название - углеводы). Таковы, например, глюкоза С6Н12О6 или сахароза С12Н22О11. В состав производных углеводов могут входить и другие элементы. Все углеводы делятся на простые (моносахариды) и сложные (полисахариды).

Среди моносахаридов по числу углеродных атомов различают триозы (3С), тетрозы (4С), пентозы (5С), гексозы (6С) и гептозы (7С). Моносахариды с пятью и более атомами углерода, растворяясь в воде, могут приобретать кольцевую структуру. В природе наиболее часто встречаются пентозы (рибоза, дезоксирибоза, рибулоза) и гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза). Рибоза и дезоксирибоза играют важную роль в качестве составных частей нуклеиновых кислот и АТФ. Глюкоза в клетке служит универсальным источником энергии. С превращением моносахаридов связаны не только обеспечение клетки энергией, но и биосинтез многих других органических веществ, а также обезвреживание и выведение из организма ядовитых веществ, проникающих извне или образующихся в процессе обмена веществ, например, при распаде белков.

Ди - и полисахариды образуются путем соединения двух и более моносахаридов, таких, как глюкоза галактоза маноза, арабиноза или ксилоза. Так, соединяясь между собой с выделением молекулы воды, две молекулы моносахаридов образуют молекулу дисахарида. Типичными представителями этой группы веществ являются сахароза (тростниковый сахар), мальтаза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар). Дисахариды по своим свойствам близки к моносахаридам. Например, и те, и другие хорошо растворимы в воде и имеют сладкий вкус. К числу полисахаридов принадлежит крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин, каллоза и др.

Основная роль углеводов связана с их энергетической функцией. При их ферментативном расщеплении и окислении выделяется энергия, которая используется клеткой. Полисахариды играют главным образом роль запасных продуктов и легко мобилизуемых источников энергии (например, крахмал и гликоген), а также используются в качестве строительного материала (целлюлоза, хитин). Полисахариды удобны в качестве запасных веществ по ряду причин: будучи нерастворимы в воде, они не оказывают на клетку ни осмотического, ни химического влияния, что весьма важно при длительном хранении их в живой клетке: твердое, обезвоженное состояние полисахаридов увеличивает полезную массу продуктов запаса за счет экономии их объема. При этом существенно уменьшается вероятность потребления этих продуктов болезнетворными бактериями и другими микроорганизмами, которые, как известно, не могут заглатывать пищу, а всасывают вещества всей поверхностью тела. И наконец, при необходимости запасные полисахариды легко могут быть превращены в простые сахара путем гидролиза.

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

Углеводы, как уже говорилось выше, играют очень важную роль в организме, являясь основным источником энергии. Углеводы поступают к нам в организм в виде сложных полисахаридов - крахмала, дисахаридов и моносахаридов. Основное количество углеводов поступает в виде крахмала. Расщепившись до глюкозы, углеводы всасываются и через ряд промежуточных реакций распадаются на углекислый газ и воду. Эти превращения углеводов и окончательное окисление сопровождаются освобождением энергии, которая и используется организмом.

Расщепление сложных углеводов - крахмала и солодового сахара, начинается уже в полости рта, где под влиянием птиалина и мальтазы крахмал расщепляется до глюкозы. В тонких кишках все углеводы расщепляются до моносахаридов.

Угле воды всасываются преимущественно в виде глюкозы и только отчасти в виде других моносахаридов (галактозы, фруктозы). Их всасывание начинается уже в верхних отделах кишечника. В нижних отделах тонких кишок в пищевой кашице углеводов почти не содержится. Углеводы через ворсинки слизистой оболочки, к которым подходят капилляры, всасываются в кровь, и с кровью, оттекающей от тонкого кишечника, попадают в воротную вену. Кровь воротной вены проходит через печень. Если концентрация сахара в крови человека равна 0,1%, то углеводы проходят печень и поступают в общий кровоток.

Количество сахара в крови все время поддерживается на определенном уровне. В плазме содержание сахара составляет в среднем 0,1%. В сохранении постоянного уровня сахара в крови большую роль играет печень. При обильном поступлении сахара в организм его излишек откладывается в печени и вновь поступает в кровь, когда содержание сахара в крови падает. В печени углеводы содержатся в виде гликогена.

При употреблении в пищу крахмала уровень сахара в крови заметным изменениям не подвергается, так как расщепление крахмала в пищеварительном тракте длятся продолжительное время и образовавшиеся при этом моносахариды всасываются медленно. При поступлении значительного количества (150-200г) обычного сахара или глюкозы уровень сахара в крови резко повышается.

Такое повышение сахара в крови называется пищевой или алиментарной гипергликемией. Избыток сахара выводится почками, и в моче появляется глюкоза.

Выведение сахара почками начинается в том случае, когда уровень сахара в крови составляет 0,15-0,18%. Такая алиментарная гипергликемия наступает обычно после употребления большого количества сахара и вскоре проходит, не вызывая каких-либо нарушений в деятельности организма.

Однако при нарушении внутрисекреторной деятельности поджелудочной железы наступает заболевание, известное под названием сахарной болезни или сахарного диабета. При этом заболевании уровень сахара в крови повышается, печень теряет способность заметно удерживать сахар, и начинается усиленное выделение сахара с мочой.

Гликоген откладывается не только в печени. Значительное его количество содержатся также в мышцах, где он потребляется в цепи химических реакций, протекающих в мышцах при сокращении.

При физической работе потребление углеводов усиливается, и их количество в крови увеличивается. Повышенная потребность в глюкозе удовлетворяется как расщеплением гликогена печени на глюкозу и поступлением последней в кровь, так и гликогеном, содержащимся в мышцах.

Значение глюкозы для организма не исчерпывается ее ролью как источника энергии. Этот моносахарид входит в состав протоплазмы клеток и, следовательно, необходим при образовании новых клеток, особенно в период роста. Большое значение имеет глюкоза в деятельности центральной нервной системы. Достаточно, чтобы концентрация сахара в крови понизилась до 0,04%, как начинаются судороги, теряется сознание и т.д.; иначе говоря, при понижении сахара в крови в первую очередь нарушается деятельность центральной нервной системы. Достаточно такому больному ввести в кровь глюкозу или дать поесть обычного сахара, как все нарушения исчезают. Более резкое и длительное понижение уровня сахара в крови - глипогликемия, может повлечь за собой резкие нарушения деятельности организма и привести к смерти.

При небольшом поступлении углеводов с пищей они образуются из белков и жиров. Таким образом, полностью лишить организм углеводов не удается, так как они образуются и из других пищевых веществ.

ЖИРЫ

СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ

В состав жиров входят углерод, водород и кислород. Жир имеет сложное строение; его составными частями является глицерин (С3Н8О3) и жирные кислоты, при соединении которых и образуются молекулы жира. Наиболее распространенными являются три жирных кислоты: олеиновая (С18Н34О2), пальмитиновая (С16Н32О2) и стеариновая (С18Н36О2). От сочетания этих жирных кислот при их соединении с глицерином зависит образование того или другого жира. При соединении глицерина с олеиновой кислотой образуется жидкий жир, например, растительное масло. Пальмитиновая кислота образует более твердый жир, входит в состав сливочного масла и является главной составляющей частью человеческого жира. Стеариновая кислота входит в состав еще более твердых жиров, например, сала. Для того, чтобы человеческий организм мог синтезировать специфический жир, необходимо поступление всех трех жирных кислот.

В процессе пищеварения жир расщепляется на составные части - глицерин и жирные кислоты. Жирные кислоты нейтрализуются щелочами, в результате чего образуются их соли - мыла. Мыла растворяются в воде и легко всасываются.

Жиры являются составной частью протоплазмы и входят в состав всех органов, тканей и клеток организма человека. Кроме того, жиры представляют собой богатый источник энергии.

Расщепление жиров начинается в желудке. В желудочном соке содержится такое вещество как липаза. Липаза расщепляет жиры на жирные кислоты и глицерин. Глицерин растворяется в воде и легко всасывается, а жирные кислоты не растворяются в воде. Желчь способствует их растворению и всасыванию. Однако в желудке расщепляется только жир, раздробленный на мелкие частицы, например жир молока. Под влиянием желчи действие липазы усиливается в 15-20 раз. Желчь способствует тому, чтобы жир распался на мельчайшие частицы.

Из желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку. Здесь на нее изливается сок кишечных желез, а также сок поджелудочной железы и желчь. Под влиянием этих соков жиры подвергаются дальнейшему расщиплению и доводятся до такого состояния, когда могут всосаться в кровь и лимфу. Затем, по пищеварительному тракту пищевая кашица попадает в тонкий кишечник. Там, под влиянием кишечного сока происходит окончательное расщепление и всасывание.

Жир под влиянием фермента липазы расщепляется на глицерин и жирные кислоты. Глицерин растворяется и легко всасывается, а жирные кислоты нерастворимы в кишечном содержимом и не могут всосаться.

Жирные кислоты входят в соединение со щелочами и желчными кислотами и образуют мыла, которые легко растворяются и поэтому без затруднений проходят через кишечную стенку. В отличие от продуктов расщепления углеводов и белков продукты расщепления жиров всасываются не в кровь, а в лимфу, причем глицерин и мыла, проходя через клетки слизистой оболочки кишечника, вновь соединяются и образуют жир; поэтому уже в лимфатическом сосуде ворсинки находятся капельки вновь образованного жира, а не глицерин и жирные кислоты.

ОБМЕН ЖИРОВ

Жиры, как и углеводы, являются в первую очередь энергетическим материалом и используются организмом как источник энергии.

При окислении 1г жира количество освобождающейся энергии в два с лишним раза больше, чем при окислении такого же количества углеродов или белков.

В органах пищеварения жиры расщепляются на глицерин и жирные кислоты. Глицерин всасывается легко, а жирные кислоты только после омыления.

При прохождении через клетки слизистой оболочки кишечника из глицерина и жирных кислот вновь синтезируется жир, который поступает в лимфу. Образовавшийся при этом жир отличается от потребленного. Организм синтезирует жир, свойственный данному организму. Так, если человек потребляет разные жиры, содержащие олеиновую, пальмитиновую стеариновую жирные кислоты, то его организм синтезирует специфический для человека жир. Однако если в пище человека будет содержаться только какая-то одна жирная кислота, например олеиновая, если она будет преобладать, то образовавшийся при этом жир будет отличаться от человеческого и приближаться к более жидким жирам. При употреблении же в пищу преимущественно бараньего сала жир будет более твердый. Жир по своему характеру отличается не только у различных животных, но и в разных органах одного и того же животного.

Жир используется организмом не только как богатый источник энергии, он входит в состав клеток. Жир является обязательной составной частью протоплазмы, ядра и оболочки. Остаток поступившего в организм жира после покрытия его потребности откладывается в запас в виде жировых капель.

Жир откладывается преимущественно в подкожной клетчатке, сальнике, вокруг почек, образуя почечную капсулу, а также в других внутренних органах и в некоторых других участках тела. Значительное количество запасного жира содержится в печени и мышцах. Запасной жир является в первую очередь источником энергии, который мобилизуется, когда расход энергии превышает его поступление. В таких случаях жир окисляется до конечных продуктов распада.

Кроме энергетического значения, запасной жир играет и другую роль в организме; например, подкожный жир препятствует усиленной отдаче тепла, околопочечный - предохраняет почку от ушибов и т. д. Жира в организме может откладываться в запас довольно значительное количество. У человека он составляет в среднем 10-20% веса. При ожирении, когда нарушаются обменные процессы в организме, количество отложенного жира доходит до 50% веса человека.

Количество отложившегося жира зависит от ряда условий: от пола, возраста, условий работы, состояния здоровья и т.д. При сидячем характере работы отложение жира происходит более энергично, поэтому вопрос о составе и количестве пищи людей, ведущих сидячий образ жизни, имеет очень важное значение.

Жир синтезируется организмом не только из поступившего жира, но и из белков и углеводов. При полном исключении жира из пищи он все же образуется и в довольно значительном количестве может откладываться в организме. Основным источником образования жира в организме служат преимущественно углеводы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. В.И. Товарницкий: Молекулы и вирусы;

2. А.А. Маркосян: Физиология;

3. Н.П. Дубинин: Гинетика и человек;

4. Н.А. Лемеза: Биология в экзаменационных вопросах и ответах.