Тема белки жиры углеводы витамин

Питательные вещества — белки, жиры, углеводы, минералы, витамины, вода

Это основные полезные вещества, получаемые из пищи. Они используются для поддержания жизнеспособности тканей, их обновления, выработки энергии для физиологической активности и регуляции метаболизма (обмена веществ). Потребность в них испытывается в течение всей жизни, причем каждое вещество выполняет определенные функции.

Усвоение полезных веществ происходит после их расщепления. В чистом виде они не усваиваются. Расщепленные ферменты просачиваются сквозь стенки пищеварительного тракта, попадая в кровь. Получаемые из питания белки, жиры и углеводы обеспечивают организм топливом в виде калорий. Вода, минералы, витамины выполняют функции строительного и расходного материала, что не менее важно.

Белки

Необходимы для роста и восстановления тканей, а также для нормального осуществления химических реакций в организме. Также белки содержат в себе аминокислоты, обеспечивают пластические процессы в тканях и восстанавливают затраченную энергию (читайте подробнее про белки). Большое количество белков содержится в мясе, птице, рыбе, молочных продуктах, яйцах, бобовых, орехах.

Необходимы для обеспечения пластичности тканей, здоровья кожи, волос, ногтей, участвуют в обновлении клеток организма, помогают усваиваться витаминам, участвуют в выработке энергии (читайте подробнее про жиры). Жиры содержатся в растительных продуктах (орехах, растительных маслах, авокадо, оливках, сое) и продуктах животного происхождения (молочных продуктах, мясе, птице, рыбе).

Углеводы

В первую очередь нужны для выработки жизненно необходимой энергии для организма. Углеводы участвуют в образовании клеток, химических реакциях. Без углеводов невозможна нормальная работа организма, мозга, мышц и клеток. Углеводы делятся на простые (моносахариды — глюкоза, фруктоза, сахароза) и сложные (полисахариды — крахмал, клетчатка, гликоген, пектины). Большое количество простых углеводов содержится в мучных изделиях, сладостях, фруктах, меде, вареньях, сладких и газированных напитках, мороженом. Избыточное количество простых углеводов вредно для здоровья и фигуры (читайте подробнее про простые и сложные углеводы и их влияние на организм). Сложные углеводы содержатся в злаковых, бобовых, картофеле, макаронных изделиях. В отличие от простых углеводов, которые быстро попадают в кровь, сложные углеводы расщепляются и усваиваются гораздо медленнее, попадают в кровь постепенно, поэтому надолго дают чувство сытости.

Клетчатка (пищевые волокна)

Вид сложных углеводов, которые представляют собой грубые растительные волокна. Они очень полезны для микрофлоры кишечника, так как не перевариваются и выходят из пищеварительного тракта, очищая организм от шлаков и токсинов. Клетчатка улучшает работу желудочно-кишечного тракта, повышает сопротивляемость различным заболеваниям (подробнее про клетчатку читайте здесь).

Минералы

(Макро- и микроэлементы) отвечают за прочность опорно-двигательного аппарата, водный и кислотно-щелочной баланс, способствуют соединению белков с жирами, укрепляют нервную систему и участвуют в большинстве химических реакций. Недостаток какого-либо минерала в организме тормозит активность остальных минеральных веществ.

Витамины

Витамины играют важнейшую роль для здоровья человека и, в частности, для регуляции обменных процессов и формирования иммунитета. Недостаток витаминов в организме выражается в нарушениях обмена веществ или неполноценной работе отдельных органов. Витамины мы получаем главным образом с растительной пищей. У каждого из витаминов есть своя особая функция, свои процессы, в которых он является необходимым участником (подробнее здесь).

Недаром воду называют эликсиром жизни. Вода участвует во всех жизненно важных химических процессах организма. Она осуществляет транспортировку веществ и гормонов ко всем органам, питает клетки, активизирует работу почек. Только насыщенные водой клетки способны эффективно растворять жиры.

Источник

Биологически важные вещества: белки, жиры, углеводы

К белкам относят полипептиды, содержащие в своём составе больше 100 аминокислотных остатков. Их молекулярная масса лежит в пределах от 10 000 до нескольких миллионов.

В соответствии с числом аминокислотных остатков пептиды делят на олигопептиды и полипептиды. В состав олигопептидов (низкомолекулярных пептидов) входит не более 10 аминокислотных остатков. В состав цепи полипептидов входит от 10 до 100 аминокислотных остатков.

По химическому составу белки делят на протеины, т. е. белки, при гидролизе которых образуются только аминокислоты (простые белки), и протеиды, т. е. соединения, при гидролизе которых, кроме аминокислот, выделяются и другие компоненты. Эта неаминокислотная часть сложного белка называется простетической группой.

По форме молекул различают глобулярные (шаровидные) и фибриллярные (нитевидные) белки.

К глобулярным белкам относят альбумины и глобулины (широко распространённые в органах и тканях организма), а к фибриллярным — коллаген (основной белок соединительной ткани).

Последовательность аминокислотных звеньев в линейной полипептидной цепи называют первичной структурой белка.

Вторичной структурой белка называют форму полипептидной цепи в пространстве. Вторичная структура определяется тем, что из-за образования внутримолекулярных водородных связей макромолекулы принимают определённую конформацию. Часто вторичная структура представляет собой спираль.

Третичная структура определяется пространственным расположением макромолекулы как целого и зависит, например, от взаимодействия полярных и неполярных заместителей в разных местах цепи, от образования S–S-связей между противоположными цистеиновыми остатками.

Четвертичной структурой белка называют сложные образования из отдельных молекул белка.

Денатурацией белка называют процесс потери им его естественных свойств. Денатурация происходит под действием высоких температур или активных химических веществ, при этом происходит нарушение всех структур белковой молекулы, за исключением первичной.

Жирами называют смесь сложных эфиров глицерина и высших карбоновых кислот. При этом в состав жиров могут входить самые разнообразные высшие жирные кислоты, но только один спирт — глицерин. Поэтому эти эфиры называют глицеридами. Общая формула жиров:

где R, R 1 , R 2 — углеводородные остатки.

В состав твёрдых жиров входят предельные кислоты: C₁₅H₃₁COOH — пальмитиновая кислота; C₁₇H₃₅COOH — стеариновая кислота.

Жиры, триглицериды которых состоят одновременно из насыщенных и ненасыщенных кислот, широко встречаются в природе.

Жидкие жиры часто называют маслами. Глицериды насыщенных кислот — твёрдые соединения, а ненасыщенных — жидкие. Растительные масла, в состав которых входят непредельные кислоты, чаще всего — жидкие продукты.

Наиболее важными химическими свойствами жиров является их способность к гидролизу и гидрогенизации. Гидролиз жиров происходит в кислой или щелочной среде при повышенной температуре. При гидролизе щёлочью образуются глицерин и соли высших кислот — мыла, отсюда и происходит название этого процесса — омыление:

В присутствии мелкораздробленного никеля происходит присоединение водорода по двойным связям ненасыщенных кислот. При этом жидкие растительные масла переходят в твёрдые.

Углеводами называют класс соединений, отвечающих общей формуле C_n(H₂O)_m. Известны также некоторые вещества, проявляющие свойства углеводов, но формально не отвечающие общей формуле.

Углеводы широко распространены в природе и играют важную роль в жизни человека, животных и растений. Они являются одним из основных продуктов питания.

Название «углеводы» — историческое. Первые из изученных представителей этого класса соединений соответствовали формуле C_n(H₂O)_m и формально рассматривались как гидраты углерода. Хотя данная формула справедлива для многих представителей углеводов, их строение не соответствует «гидратам углерода».

Углеводы делят на две группы: моносахариды и полисахариды. Моносахариды при гидролизе не способны распадаться на более простые углеводы. Полисахаридами называют углеводы, способные подвергаться гидролизу с образованием моносахаридов.

Наиболее распространёнными среди моносахаридов являются глюкоза и фруктоза. Эти вещества являются изомерами и имеют формулу C₆H₁₂O₆.

Глюкоза широко распространена в природе, в свободном состоянии встречается во фруктах, меде и т. д. Используется в пищевой промышленности, медицине. В промышленности глюкозу получают из крахмала кипячением с разбавленной серной кислотой.

Фруктоза хорошо растворима в воде, встречается в свободном виде во многих фруктах и плодах. Является ценным питательным продуктом. Она в три раза слаще глюкозы.

Сахароза C₁₂H₂₂O₁₁ относится к дисахаридам.

При гидролизе сахарозы образуются глюкоза и фруктоза:

Смесь равных количеств глюкозы и фруктозы, образующаяся при гидролизе сахарозы, называют инвертным сахаром. Сахароза содержится в сахарном тростнике, сахарной свёкле и кукурузе. Она является важным пищевым продуктом.

Источник

Лекция № Тема: белки, жиры, углеводы, минеральные вещества

И ВИТАМИНЫ, ИХ РОЛЬ В ПИТАНИИ. НОРМАТИВЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ.

Качественный состав питания — это содержание в рационе бел­ков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов. Все пищевые веще­ства по их преимущественному назначению можно разделить на 3 группы:

1) белки и минеральные соли: кальций и фосфор— с преиму­щественно пластической функцией;

2) жиры и углеводы— с преимущественно энергетической функ­цией;

3) витамины и минеральные соли(микро- и макроэлементы) — вещества, выполняющие в организме специфическую функцию катализаторов обменных процессов.

Качественный состав является основой для разработки норм по­требления различных продуктов питания, обеспечивающих необходи­мое поступление с пищей отдельных ее компонентов, как в количествен­ном, так и в качественном отношении.

БЕЛКИ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ

Белки относятся к незаменимым веществам, необхо­димым для жизни, роста и развития организма. Не­достаточность белка в организме приводит к развитию алиментарных (от лат. alimentum—пища) заболеваний.

Белки используются как пластический материал для построения различных тканей и клеток организма, а также гормонов, ферментов, антител и специфических белков. Белки — необходимый фон для нормального обмена в организме других веществ, в частности витами­нов, минеральных солей.

Белки участвуют и в поддержании энергетического баланса организма. Особое значение они имеют в период больших энергетических затрат или в том случае, когда пища содержит недостаточное количество углеводов и жиров. За счет белка восполняется 11—13% затраченной энергии.

Все белки принято делить на простые(протеины) исложные(протеиды). Под простыми белками понимают соединения, включающие в свой состав лишь полипептидные цепи, под сложными — соединения, в которых наряду с белковой молекулой имеется также небелковая часть.

К числу простых белков относятся альбумины, глобулины, глютелины. Альбумины и глобулины составляют основную часть белков сыворотки крови, молока и яичного белка. Глютелины относятся к растительным белкам и характеризуются низким содержанием таких аминокислот, как лизин, метионин и триптофан.

К сложным белкам относятся нуклеопротеиды, гликопротеиды, липопротеиды, фосфопротеиды, небелковую группу которых составляют нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы, фосфорная кислота и др.

Белок составляет основу протоплазмы и ядер клеток, а также межклеточных веществ. Важное значение имеют специфические белки. Например, белок глобин (входит в состав гемоглобина эритроцитов), миозин и актин обеспечивают мышечное сокращение, γ-глобулины образуют антитела. Белок сетчатки глаза (родопсин) обеспечивает нормальное восприятие света.

Основными составными частями и структурными компонентами белковой молекулы являются аминокисло­ты. Биологические свойства белков определяются их аминокислотным составом и усвояемостью. Пищевая ценность белков определяется качественным и количе­ственным соотношением отдельных аминокислот, обра­зующих белок.

Белки пищи в процессе пищеварения распадаются на аминокислоты, которые, поступая из кишечника в кровь и далее в ткани, используются для синтеза белка организма.

Из 80 известных аминокислот в науке о питании интерес представляют 22—25 аминокислот, которые наиболее часто представлены в белках продуктов пита­ния, используемых человеком.

Заменимыеаминокислоты могут синтезироваться в организме. К ним относятся: аланин, аспарагиновая кислота, пролин, серии, тирозин, цистин, цистеин и др.

Незаменимыеаминокислоты в организме не синтезируются и могут поступать только с продуктами питания. В настоящее время незаменимыми считаются 9 аминокислот: валин, гистидин, метионин, триптофан, треонин, фенилаланин, лизин, лейцин, изолейцин.

Наиболее полный комплекс незаменимых аминокислот содержат белки животного происхождения (мясо, рыба, яйца, молоко, молочные продукты).

В некоторых продуктах растительного происхождения также содержатся все незаменимые аминокислоты, но либо в небольшом количестве, либо общее содержание белка в этих продуктах невелико (в капусте, картофеле — менее 1—2%).

Для полного и наиболее оптимального удовлетворения потребности организма в аминокислотах 60% суточного количества белка у взрослого человека и 80% у детей должно поступать за счет продуктов животного про­исхождения.

Потребность в белке зависит от возраста, пола, характера трудовой деятельности и т. д. Белковыми резервами организм не обладает и требует постоянного поступления белка с пищей в количестве 80 — 120 г.

Если количество белка в составе пищевого рациона невелико, то устанавливается состояние отрицательного азотистого баланса, свидетельствующее о том, что расход тканевых белков превышает поступление незаменимых аминокислот с белками пищевого рациона.

ЖИРЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ

Жиры в организме человека играют как энергети­ческую, так и пластическую роль, являясь структурной частью клеток. Жиры служат источником энергии, пре­восходящей энергию всех других пищевых веществ. При сгорании 1 г жира образуется 37,7 кДж (9 ккал), тогда как при сгорании 1 г углеводов и 1 г белков — 16,7 кДж (4 ккал).

Жиры являются хорошими растворителями ряда витаминов и источниками биологически активных ве­ществ. Они участвуют в построении тканей организма, входя в состав протоплазмы клеток. Протоплазматические жиры обеспечивают проницаемость веществ — продуктов обмена.

Основное значение, определяющее свойства жиров, имеют жирные кислоты, которые подразделяются на предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщен­ные).

Предельные (насыщенные) жирные кислотыв боль­шом количестве встречаются в составе животных жиров. По биологическим свойствам предельные жирные кисло­ты уступают непредельным. Считается, что насыщенные жирные кислоты отрицательно влияют на жировой обмен.

Непредельные (ненасыщенные) жирные кислотысодержатся прежде всего в растительных маслах. Они содержат двойные нена­сыщенные связи, что обусловливает их значительную биологическую активность. Самыми распространенными являются олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидоновая жирные кислоты, играющие большую роль в регуляции обменных процес­сов в клеточных мембранах, а также процессах образова­ния энергии в митохондриях.

Полиненасыщенные жирные кислоты (кислоты, имею­щие несколько свободных связей) не синтезируются в ор­ганизме, потребность в них может быть удовлетворена только за счет пищи.

Поступление необходимого количества полинена­сыщенных жирных кислот обеспечивается приемом 25— 30 г растительного масла в суточном пищевом рационе взрослого человека.

Недостаток ненасыщенных жирных кислот в рационе приводит к изменениям кожи (сухость, шелушение, экзема, гиперкератоз), повышает восприимчивость к УФ-лучам, увеличивает проницаемость кровеносных сосудов, оказывает влияние на сократительную способность сердечной мышцы.

В состав жиров входят также витамины A,D, Е (токоферол) и пигменты, часть которых обладает био­логической активностью. К таким пигментам жиров относятся β-каротин, сезамол, госсипол.

Потребность и нормирование жиров.Нормирование жира производится с учетом возраста, пола, характера трудовой деятельности, национальных и климатических особенностей. За счет жира должно быть обеспечено 33% суточной энергетической ценности раци­она, что, по современным данным, является оптимальным. Суммарное количество жиров в рационе составляет 90 – 110 г.

Оптимальным в биологическом отношении является соотношение в пищевом рационе 70% жира животного и 30% жира растительного происхождения. В зрелом и пожилом возрасте соотношение может быть изменено в сторону увеличения удельного веса растительных жиров.

УГЛЕВОДЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ

Углеводы являются основной составной частью пище­вого рациона. Физиологическое значение углеводов определяется их энергетическими свойствами. Каждый грамм углеводов обеспечивает поступление 16,7 кДж (4 ккал).

Углеводы используются в организме также в качестве пластического материала, для биологи­ческого синтеза, входят в состав структур многих клеток и тканей. Например, глюкоза постоянно содержится в крови, гликоген — в печени и мышцах, галактоза входит в состав липидов мозга, лактоза — в состав женского молока.

В организме углеводы депонируются ограниченно и запасы их невелики. Поэтому для удовлетворения потребностей организма углеводы должны поступать бесперебойно в составе пищи. Углеводы тесно связаны с обменом жира. Избы­точное поступление в организм человека углеводов при недостаточной физической нагрузке человека способст­вует превращению углеводов в жир.

В естественных пищевых продуктах углеводы пред­ставлены в виде моно-, ди- и полисахаридов. В зависи­мости от строения, растворимости, быстроты усвоения и использования для гликогенообразования углеводы пищевых продуктов могут быть представлены в виде следующей схемы:

глюкоза фруктоза галактоза

сахароза лактоза мальтоза

крахмал гликоген пектиновые вещества клетчатка

Простые углеводыобладают хорошей раствори­мостью, легко усваиваются, используются для образо­вания гликогена.

Наиболее распространенный моносахарид глюкозасодержится во многих плодах и ягодах, а также образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи.

Фруктозаобладает теми же свойствами, что и глюкоза, отличается повышен­ной сладостью среди прочих сахаров. Содержится в пчелином меде, хурме, винограде, яблоках, грушах, арбузах, смородине, других продуктах.

Галактозав свободном виде в пищевых продуктах не встречается. Галактоза является продуктом расщепле­ния основного углевода молока лактозы (молочного сахара).

Дисахаридыпредставлены сахарозой, лактозой и мальтозой.

Источ­никами сахарозыв питании человека являются главным образом тростниковый и свекловичный сахар. Натуральными источ­никами сахарозы в питании являются бахчевые, бананы, абрикосы, персики, сливы, морковь.

Лактоза(молочный сахар) содержится в молоке, имеет невысокую сладость. Способствует развитию молочнокислых бактерий, которые подавляют действие гнилостной микрофлоры. Лактоза рекомендуется в питании детей и лиц пожилого возраста. Содержание лактозы в молоке сельскохозяйственных животных составляет 4—6%.

Полисахаридыхарактеризуются сложностью строения молекулы, плохой растворимостью в воде. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, пектиновые вещества и клетчатка.

Крахмалимеет основное пищевое значение. В пищевых рационах человека на долю крахмала при­ходится около 80% общего количества потребляемых углеводов.

Гликогенсодержится в значительном количестве в печени.

Пектиновые веществапредставлены пектином и протопектином. Под влиянием пектина уничто­жается гнилостная микрофлора кишечника. Высоким содержанием пектина отличаются яблоки, апельсины, абрикосы, сливы, груши, морковь, свекла.

Клетчаткапоступает в организм человека с растительными продуктами. В процессе пищеварения она способствует передвижению пищевых масс по кишечному каналу. Клетчатка способствует выведению из организма избыточного коли­чества холестерина. Источниками клетчатки являются бобовые, овощи, фрукты, хлеб грубого помола.

Потребность в углеводах.Общее количество углево­дов в рационе рекомендуется в зависимости от энерге­тических затрат, пола, возраста и других показателей в количестве 250—440 г. Количество сахара, меда, конфет не должно превышать 60—70 г в сутки. Соотношение простых и сложных сахаров в рационе рекомендуется 1 : 3—4.

МИНЕРАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ

Современные исследования подтверждают жизненную важность минеральных элементов. Установлена важность таких биологически активных веществ как биомикроэлементы. Рациональное потребление минеральных веществ необходимо для предупреждения ряда эндемических заболеваний: эндемического зоба, флюороза, кариеса, стронциевого рахита и др.

Источник