Роль витаминов в обмене веществ
Про пользу витаминов мы слышим с детского сада. Хотя многие из нас за всю свою взрослую жизнь так и не выяснили, что это за волшебные эликсиры, и зачем они нам нужны. На самом деле, все довольно просто. Витамины — это органические соединения с разнообразной химической природой и общей задачей. Они участвуют в биохимических процессах организма, делая их эффективней. Одним словом, толкают обмен веществ в правильном направлении. При сбалансированном поступлении витаминов в организм метаболизм будет хорошим. При адекватной скорости химических реакций, в которых участвуют витамины – даже идеальным.
Где мы берем витамины? Мы их едим. Или пьем. Организм не может синтезировать витамины в достаточном количестве, поэтому они доставляются с пищей или через специальные препараты.
Известно, что витамины бывают разными и делят их жирорастворимые (A, E, D, K,) и водорастворимые (C, витамины группы B, P). Они очень активны, не имеют энергетической ценности, но при этом без них обмен веществ тормозится и допускает ошибки.
Витамины катализируют обменные процессы за счет участия в образовании ферментов. А ферменты, как известно, отвечают за запуск обмена веществ. Именно они играют решающую роль в синтезе белков, преобразуют поступившие углеводы в энергию, извлекают пользу из липидов.
Кроме этой важной роли, на витаминах лежит еще много «обязанностей». С их помощью образуются сигнальные молекулы, а они очень нужны клеткам, чтобы реагировать на происходящие изменения и адаптироваться к ним адекватными химическими реакциями.
Витамины убирают свободные радикалы, чистят клетки и защищают организм от избыточных процессов окисления. Благодаря этому труду маленьких органических соединений, мы сохраняем здоровье. Кстати, антиоксиданты – это витамины С, Е и Р.
Витаминам обязаны своей эффективностью синтез аминокислот, транспортировка питательных веществ в клетках, передача их в необходимых количествах внутренним органам.
Представляете, сколько всего делают витамины в нашем организме и насколько важно их поступление в нужном количестве? «Самоздрав» является сторонником методов спокойного и естественного оздоровления организма, и мы не будем вас убеждать в необходимости приема витаминных препаратов без крайней необходимости. В избыточном поступлении витаминов в организм нет ничего хорошего, для метаболизма это не полезно.
Часто чувство нехватки витаминов связано не с их недостаточным потреблением (напомним, их не надо есть ложками, нам нужно не так много), а с нехваткой кислорода и нарушенным газообменом. Витаминов может быть достаточно, ведь большинство из нас все-таки предпочитают разнообразное вкусное питание и адекватный подход к наполнению тарелок и стаканов. Для их усвоения может не хватить молекул кислорода. В итоге мы решаем, что пришло время бороться с авитаминозом и начинаем принимать витаминные препараты. Иногда зря. Если вы очевидно не больны авитаминозом, у вас нет особых проблем с кожей, вы не испытывайте чувство изнуряющей слабости, врач не прописал вам витамины определенной группы или поливитамины, попробуйте кислород. Отрегулируйте дыхательный цикл, и витамины начнут выполнять свою работу в полную силу. А вы поймете, что такое нормальный обмен веществ и перестанете всматриваться в витрины аптек с витаминными комплексами. Возможно, они не для вас.
Источник
Тема: Обмен органических веществ. Витамины
Глава 7. Обмен веществ
Тема: Обмен органических веществ. Витамины
Задание 7.1. Заполните таблицу:
Таблица 28. Две стороны единого процесса обмена веществ.
1. Процессы, происходящие с питательными веществами
2. Структуры клетки, отвечающие за процессы
3. Превращение энергии в процессе
4. Значение в клетке
Задание 7.2. Выберите правильный вариант ответа:
Тест 1. Из чего состоят белки человеческого организма?
Из 10 видов аминокислот. Из 18 видов аминокислот. Из 20 видов аминокислот. Из 40 видов аминокислот. В белках встречаются около 170 различных аминокислот.
**Тест 2. Сколько существует незаменимых аминокислот для организма взрослого человека?
5 аминокислот. 8 аминокислот. 10 аминокислот. Все аминокислоты могут трансформироваться одна в другую.
Тест 3. Какой фермент желудочного сока расщепляет пищевые белки?
Амилаза. Мальтаза. Липаза. Пепсин.
Тест 4. Где хранится информация о белках человеческого организма?
В ядре, в белках хромосом. В ядре, в ДНК хромосом. В ядре, в ядерном веществе — кариоплазме. В ДНК цитоплазмы каждой клетки.
Тест 5. Какие органоиды отвечают за образование белковых молекул из аминокислот?
Рибосомы. Митохондрии. Ядро, ДНК. Цитоплазма клеток.
Тест 6. Какой химический элемент, которого нет в углеводах и жирах, обязательно входит в состав белковых молекул?
Углерод. Кислород. Азот. Водород.
Тест 7. В какие органические вещества могут превращаться белки?
Тест 8. До каких конечных веществ происходит расщепление белков в организме человека?
До воды и углекислого газа. До воды, углекислого газа и азота. До воды, углекислого газа и аммиака. До воды, углекислого газа и мочевины.
Задание 7.3. Дайте положительный (+) или отрицательный (-) ответ на данные утверждения:
Белковый и углеводный обмены.
Расщепление белков начинается в ротовой полости. Белки состоят из 20 видов аминокислот, 10 из которых являются незаменимыми и не могут синтезироваться в организме человека. Расщепление белков в пищеварительной системе осуществляется до воды, углекислого газа и аммиака. Избыток белков запасается в печени. Белки могут превращаться в организме человека в углеводы и жиры. Белки могут образовываться из углеводов и жиров. Основная функция белков — энергетическая. Конечными продуктами расщепления белков в клетках человека являются вода и углекислый газ. Расщепление углеводов начинается в желудке. В пищеварительной системе углеводы расщепляются до глюкозы. Глюкоза всасывается в лимфатические капилляры ворсинок. **Амилаза, мальтаза, сахараза, лактаза — ферменты, расщепляющие углеводы. Вся кровь от пищеварительной системы попадает в печень через печеночную артерию. Избыток глюкозы превращается в гликоген с помощью инсулина. Важнейшая функция углеводов — участие в энергетическом обмене, это основной источник получения энергии. Углеводы окисляются до углекислого газа и воды с выделением энергии.
Задание 7.4. Выберите правильные варианты ответов:
Углеводный и жировой обмены.
Тест 1. Какие ферменты расщепляют углеводы?
Амилаза. Мальтаза. Липаза. Пепсин.
Тест 2. Какой гормон вызывает превращение избытка глюкозы в гликоген?
Инсулин. Адреналин. Вазопрессин. Гормон роста.
Тест 3. В какие органические вещества могут превращаться углеводы?
В другие углеводы. В жиры. В белки. И в углеводы, и в жиры, и в белки.
Тест 4. Какая основная функция углеводов в организме?
Строительная. Ферментативная. Энергетическая. Запасающая.
Тест 5. Какие ферменты расщепляют жиры в пищеварительной системе?
Амилаза, мальтаза, липаза. Пепсин. Желчь и липаза. Липаза.
Тест 6. До каких продуктов происходит расщепление жиров в кишечнике?
До аминокислот. До глицерина и жирных кислот. До глюкозы. Образуются все вышеперечисленные вещества.
Тест 7. В какие органические вещества могут превращаться жиры в организме человека?
В заменимые аминокислоты. В незаменимые аминокислоты. В углеводы и жиры данного организма. В белки, жиры и углеводы данного организма.
Тест 8. Какие органические вещества наиболее энергетически ценные, при окислении дают больше энергии?
Углеводы. Жиры. Белки. Витамины.
**Тест 9. Какие функции выполняют жиры в организме?
Строительную. Источник метаболической воды. Энергетическую. Запасающую.
Задание 7.5. Заполните в тетради таблицу:
Таблица 29. Значение воды в организме человека.
2. Регуляция теплоотдачи.
3. Транспортная функция.
4. Участие в химических реакциях.
Задание 7.6. Заполните в тетради таблицу:
Таблица 30. Значение неорганических ионов в организме человека.
Задание 7.7. Заполните таблицу:
Таблица 31. Витамины и их значение для организма человека.
В чем содержится
Роль в организме
В1, В2 В6, В12 и другие
Задание 7.8. Выберите правильный вариант ответа:
Обмен неорганических веществ. Витамины.
Тест 1. Из организма человека и животных всегда выделяется несколько больше воды, чем поступает в него.
Да. Нет, выделяется столько, сколько поступило (включая воду, содержащуюся в пищевых продуктах).
Тест 2. Подкожная жировая клетчатка является водным депо организма.
Тест 3. Где, в основном, находится железо в организме человека?
В эритроцитах. В костях. В щитовидной железе. В селезенке.
Тест 4. Где, в основном, находится йод в организме человека?
В эритроцитах. В костях. В щитовидной железе. В селезенке.
Тест 5. К каким последствиям приведет недостаток в пище витамина А?
К цинге. К замедлению роста, к «куриной слепоте». К выводу солей кальция и фосфора из организма человека. К заболеванию «бери-бери» — поражению нервной системы, параличам, расстройству движений.
Тест 6. К каким последствиям приведет недостаток в пище витамина В1?
К цинге. К замедлению роста, к «куриной слепоте». К выводу солей кальция и фосфора из организма человека, к рахиту. К заболеванию «бери-бери» — поражению нервной системы, параличам, расстройству движений.
Тест 7. К каким последствиям приведет недостаток в пище витамина D?
Тест 8. К каким последствиям приведет недостаток в пище витамина С (аскорбиновой кислоты)?
К цинге. К замедлению роста, к «куриной слепоте». К выводу солей кальция и фосфора из организма человека. К заболеванию «бери-бери» — поражению нервной системы, параличам, расстройству движений.
Тест 9. Какой витамин регулирует кроветворение?
Тест 10. На чашу весов помещают мышь под металлическую сетку и уравновешивают весы. Какая чашка весов через час станет легче?
Чашка с мышкой. Чашка без мышки. Вес не изменится.
**Тест 11. Правило Бергмана гласит, что с удалением от экватора к полюсам размеры особей одного и того же вида или близкородственных видов теплокровных животных увеличиваются. Это объясняется тем, что:
Небольшие размеры позволяют меньше потреблять пищи. Небольшие размеры позволяют лучше прятаться. С увеличением размеров уменьшается относительная теплоотдача через поверхность тела. Увеличение размеров позволяет быстрее передвигаться.
**Тест 12. У какого из перечисленных животных наиболее высокая интенсивность обмена веществ?
У мышки. У жука. У слона. У лягушки.
**Тест 13. Кенгуровая крыса, моль и мучной червь могут всю жизнь обходится без воды. Как это им удается?
Достаточно воды, содержащейся в пище. Используют воду, содержащуюся в пище и метаболическую воду. Как и верблюд, используют воду, образующуюся при окислении жиров.
**Тест 14. Взвесили яйцо до инкубации, затем взвесили цыпленка, вышедшего из этого яйца вместе со скорлупой. Каков результат?
Задание 7.9. Вопросы к зачету:
Какие органы принимают участие в выведении воды из организма? Какие химические элементы необходимы: а) для образования гемоглобина; б) для свертывания крови; в) для образования тироксина? Какие две основные функции выполняют органические вещества в организме? Сколько видов аминокислот образуют все многообразие белков человека, сколько из них являются незаменимыми? Основные функции белков в организме? До каких конечных продуктов расщепляются белки в клетках человека? На какие вещества распадаются жиры под действием ферментов пищеварительного тракта? Основные функции жиров в организме? В какой форме запасается избыток углеводов у человека? Основная функция углеводов? В какие органические вещества могут превращаться: а) белки; б) жиры; в) углеводы? Дайте определение пластическому обмену. Дайте определение энергетическому обмену. Почему витамины необходимы для организма? Какие продукты питания содержат витамин С? Какой авитаминоз развивается при его недостатке? Какие продукты питания содержат витамин А? Какой авитаминоз развивается при его недостатке? Какие продукты питания содержат витамины группы В? Какие авитаминозы развиваются при их недостатке? Какие продукты питания содержат витамин D? Какой авитаминоз развивается при его недостатке? При каких условиях происходит быстрое разрушение витаминов в пище? Как называются нарушения обмена веществ, вызванные избыточным потреблением витаминов?
1. Обмен воды и минеральных веществ.
2. Пластический и энергетический обмен и их значение.
3. Особенности белкового обмена.
4. Характеристика углеводного обмена.
5. Витамин А и витамины группы В, где содержатся, авитаминозы при их недостатке.
6. Витамины C и D, где содержатся, авитаминозы при их недостатке.
Ответы
Тема: Обмен органических веществ. Витамины
Таблица 28. Две стороны единого процесса обмена веществ.
Источник
Обмен веществ. Витамины
Обмен белков, углеводов и жиров складывается из биохимических реакций распада этих соединений и биосинтеза веществ, свойственных организму, проходящих под действием ферментов.
Белки занимают особое место в обмене веществ. Они участвуют в регуляции практически всех процессов жизнедеятельности, обеспечивают иммунитет, определяют индивидуальные особенности организмов.
Белки пищи, содержащие весь необходимый организму набор аминокислот, называются полноценными. Наиболее высока биологическая ценность белков яиц, мяса, молока, рыбы.
Недостаток белков в пище невосполним, так как аминокислоты, из которых они синтезируются, не образуются ни из жиров, ни из углеводов. Взрослым рекомендуется ежедневно употреблять не менее 0,75 г белка на 1 кг массы тела.
При распаде белков образуется ядовитое вещество аммиак, которое в печени превращается в мочевину. Конечные продукты обмена веществ — углекислый газ, вода, мочевина, мочевая кислота и некоторые другие азотистые соединения выводятся из организма с мочой, потом и в составе выдыхаемого воздуха.
Углеводами особенно богата пища растительного происхождения: хлеб, крупы, овощи, фрукты. В присутствии кислорода углеводы окисляются до СО2 и воды, обеспечивая при этом клетки энергией.
Окисление углеводов может идти и в бескислородных условиях. Энергии при этом освобождается значительно меньше, но образуется она очень быстро. В таком режиме происходит окисление глюкозы в организме спортсмена, например при беге на дистанцию 100 м.
Содержание жиров в организме человека колеблется от 10 до 30 % от массы тела и зависит от характера питания, двигательной активности, возраста и пола.
Жиры, как и углеводы, выполняют пластическую и энергетическую функции. При окислении жиров образуется в 2 раза больше энергии, чем при окислении такого же количества углеводов.
Организм получает необходимые жиры в составе пищи или путем их биосинтеза из углеводов. Ежедневно необходимо употреблять 0,5—0,75 г жиров на 1 кг массы тела.
Водно-солевой обмен состоит в потреблении растворов, содержащих ионы, использовании воды в качестве растворителя и выведении ее излишков из организма в виде мочи и пота.
Вода и минеральные соли составляют основную часть плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости, т. е. являются важнейшими элементами внутренней среды. Кроме того, они входят в состав пищеварительных соков, что во многом определяет их значение для пищеварения. И хотя ни вода, ни минеральные соли не являются источниками энергии, их постоянное поступление и выведение из организма — обязательное условие его существования.
Для нормальной жизнедеятельности важно, чтобы поступление воды полностью покрывало ее расход. При комфортной температуре окружающей среды (около 20 °С) человеку в сутки нужно 2—2,5 л воды. Она поступает в организм при питье (около 1 л), с пищей (около 1 л). Часть ее образуется при обмене белков, жиров и углеводов (300—350 мл).
С минеральными веществами связаны такие свойства живого, как возбудимость, проводимость и сократимость. Неорганические ионы (К+, Na+, СГ, Ca2+) необходимы для нормальной деятельности нервной и мышечной систем. Ионы Na+ и СГ создают осмотическое давление, которое определяет распределение воды между клетками. От обмена кальция и фосфора зависит рост костей. Кальций влияет на свертывание крови, обмен белков и жиров.
Витамины — низкомолекулярные органические соединения, входящие в состав ферментов, повышающих эффективность обменных процессов. При недостатке витаминов нарушается обмен веществ и развивается гиповитаминоз. Не менее опасно избыточное поступление витаминов — гипервитаминоз.
Это интересно. Заслуга открытия витаминов принадлежит русскому врачу Н. И. Лунину. В 1881 г. он обнаружил, что длительное кормление мышей пищей, состоящей из основных компонентов молока, приводит их к гибели. В то же время животные, получавшие цельное молоко, развивались и росли нормально. Н. И. Лунин сделал вывод, что в молоке содержатся неизвестные пока науке жизненно необходимые соединения. Спустя три десятка лет польский биохимик К. Функ дал им название витамины (от лат. vita — жизнь).
К настоящему времени известно более 80 витаминов. Их обозначают латинскими буквами A, В, С и т. д. Все витамины делят на растворимые в жирах и растворимые в воде.
К жирорастворимым относятся витамины А, D и некоторые другие.
Недостаток в пище витамина А приводит к развитию куриной слепоты — заболеванию, при котором исчезает способность видеть с наступлением сумерек. В организме человека витамин А синтезируется из веществ, содержащихся в свежей моркови, помидорах, шпинате, салате и других овощах.
Витамин D регулирует обмен кальция и фосфора. Его особенно много в рыбьем жире, печени, желтке куриного яйца. Дефицит витамина D вызывает у детей тяжелое заболевание — рахит. При рахите происходит размягчение и искривление костей ног, замедляется рост зубов, деформируется грудная клетка, резко ослабевает мускулатура.
Из группы водорастворимых витаминов наиболее изучены витамины С, В1 и В6.
Витамин С (аскорбиновая кислота) необходим для синтеза белков, входящих в состав соединительнотканных волокон кожи и десен, а также антител крови. При его недостатке развивается цинга. Это заболевание характеризуется кровоточивостью десен, выпадением зубов, появлением на коже язв, разрушением костей.
Во время эпидемий вирусных и других инфекционных заболеваний суточную дозу витамина С следует увеличивать в несколько раз, так как он повышает сопротивляемость организма.
Витамин В1 повышает активность целого ряда ферментов. При его недостатке происходит накопление недоокисленных продуктов обмена в мышцах и нервных клетках. Это ведет к развитию болезни бери- бери. Она сопровождается поражением нервной системы, сердечно-сосудистыми нарушениями, отеками. Длительное время заболевание было широко распространено у жителей тихоокеанских островов, использовавших в пищу очищенный рис. И только в начале XIX в. удалось выделить из рисовых отрубей активное вещество (витамин В1), которое полностью излечивало от бери-бери.
Широкой биологической активностью обладает витамин В6, который содержится в мясе, рыбе, молоке, печени, дрожжах, многих растительных продуктах и, кроме того, синтезируется микрофлорой кишечника. Он принимает участие в обмене белков. Недостаток витамина В6 вызывает дерматиты, анемию, судороги.
Витамины должны постоянно поступать в организм человека в достаточном количестве. К сожалению, их содержание в пищевых продуктах не всегда удовлетворяет потребности организма. В случаях, когда прием витаминосодержащей пищи ограничен, для профилактики гиповитаминозов следует, посоветовавшись с врачом, принимать синтетические витаминные комплексы.
Организм испытывает постоянную потребность в строительном материале и энергии для роста, восстановления численности своих клеток, поддержания постоянства внутренней среды. Эта потребность удовлетворяется пищеварительной системой, которая выполняет секреторную, двигательную и всасывательную функции. Мускулатурой органов пищеварительного тракта осуществляется также выделительная функция, предусматривающая удаление из организма конечных продуктов обмена веществ и непереваренных остатков пищи.
В полость желудочно-кишечного тракта поступают пищеварительные соки. Они содержат вещества белковой природы — ферменты, которые расщепляют белки, жиры и углеводы на мелкие фрагменты, не имеющие видовой специфичности. Продукты гидролиза всасываются через слизистую оболочку желудка и кишечника, поступают в кровь и лимфу, а затем — в клетки организма.
Регуляция функций пищеварительной системы осуществляется посредством биологически активных веществ и нервной системой.
Витамины — соединения, входящие в состав ферментов, которые повышают эффективность обменных процессов.
Источник