Химические вещества в пище и их роль в метаболизме организма

С пищей мы получаем энергию и вещества для роста и восстановления тканей организма. Пища состоит из углеводов, жиров, белков, витаминов и микроэлементов.

Химические вещества, из которых состоит наша пища, очень разнообразны, а многие из них жизненно необходимы. Попав в организм, эти вещества подвергаются сложным превращениям, в результате которых выделяется необходимая для жизни энергия.

Что такое метаболизм

Совокупность химических процессов в организме называется метаболизмом (обменом веществ). Метаболизм можно условно разделить на катаболизм и анаболизм. При катаболизме расщепляются большие молекулы, и выделяется энергия.

Анаболизм — это синтез белков, жиров и других сложных веществ из простых молекул. Анаболические реакции расходуют энергию.

Катаболизм

Катаболические процессы — это в основном процессы, направленные на высвобождения энергии из пищи. Ферменты расщепляют большие молекулы на менее сложные, попадающие затем в кровь. При пищеварении белки расщепляются на аминокислоты.

Углеводы, образующиеся в зерновых культурах, представляют собой крахмал, который расщепляется на молекулы глюкозы.

Процесс проникновения молекул крахмала в кровь

Через стенки кишечника глюкоза всасывается через в кровь, а затем с кровью попадает в печень, где и хранится как «топливо», из которого клетки по мере надобности высвобождает энергию.

Анаболизм

К анаболическим реакциям относятся совокупность химических процессов в организме, соответствующих усвоению и накоплению веществ и направленных на образование сложных органических веществ, например мышечных волокон. Иными словами, анаболизм — процесс накопления веществ, формирующих ткани организма, и энергетических веществ, необходимых для обеспечения жизнедеятельности. Анаболические реакции не высвобождают энергию, а расходуют ее.

В печени хранится запас глюкозы — печень регулирует ее содержание в крови, чтобы нужное количество энергии доставалось всем клеткам.

Печень регулирует содержание в крови аминокислот, появляющихся при переваривании белков. Клетки тела, в свою очередь, под контролем ДНК синтезирует из аминокислот нужный белок. На это тоже расходуется энергия.

Растительная пища

Почти всю пищу мы получаем от растений. Даже мясо травоядных животных, которое мы едим, тоже «происходит» от растений, потому что животные ими питаются. Растения строят молекулы глюкозы в процессе фотосинтеза, используя энергию солнечного света, воду и углекислый газ.

В растениях из молекул глюкозы образуется крахмал. Глюкоза также используется в синтезе жиров и масел. Во всех этих процессах участвует соединение углерода, водорода и кислорода, образующиеся при фотосинтезе. Для синтеза белков растениям нужен еще и азот.

Утолщения на корешках содержат бактерии, превращающие азот в нитраты. Особенно много бактерий на корнях гороха и фасоли. Растения поставляют «пищу» бактериям и получают взамен питательные нитраты.

Зерновые культуры, например, ячмень, содержит почти все необходимые для жизни пищевые вещества. Для того, чтобы свинья прибавила в весе 1 кг, ей надо съесть 10 кг ячменя. Свинина в основном состоит из жира из белков, поэтому есть слишком много свинины вредно для здоровья (питание становится несбалансированным).

Сбалансированное питание включает в себя углеводы, жиры, волокна (клетчатку) и белки в правильном отношении. Клетчатка — это неперевариваемая форма крахмала, которая, однако, помогает пищеварению, «проталкивая» пищу через кишечник.

Проблема азота

Растения потребляют азот в виде солей (нитратов), растворенных в грунтовых водах. Бактерии, живущие в почве, превращают в нитраты газообразный азот воздуха, а также азот, содержащийся в разлагающихся остатках растений и животных. Эти естественные процессы поставляют достаточно азота для нормального роста растений.

Однако при активном ведении сельского хозяйства запасы нитратов в почве быстро истощаются, поэтому, чтобы растения могли нормально развиваться и синтезировать белки, необходимо добавлять к почве азотсодержащие удобрения.

Нитрат аммония, NH4NO3, — распространенное удобрение, производимое из аммиака, NH3, и азотной кислоты HNO3. Азотная кислота образуется из аммиака и воздуха (точнее из азота и воздуха) в присутствии катализатора. Сначала образуется оксид азота, NO, который окисляется кислородом до оксида, NO, который окисляется кислородом до оксида, NO2. Диоксид азота, при взаимодействии с водой, превращается в азотную кислоту, которая используется при производстве удобрений.

Образование азотной кислоты из аммиака и воздуха

Поскольку азотную кислоту тоже получают из аммиака, производство нитрата аммония целиком зависит от описанного выше процесса превращения азота воздуха в аммиак. Нитрат калия KNO3, и сульфат аммония, (NH4)2SO4, также являются азотными удобрениями, которые могут поставлять этот элемент растениям.

Источник основных витамин и функции в организме

Витамин Источник витаминов Функции витаминов
Витамин A Печень, рыбий жир, молочные продукты, овощи и фрукты Необходимы для здоровья глаз, кожи, тканей
Витамин B Мясо, молочные продукты, цельные зерна, зерновой хлеб, овощи Используется клетками при высвобождении энергии и при синтезе красных кровяных шариков
Витамин C Апельсины, лимоны, многие другие фрукты и овощи Необходим для здоровья зубов, костей и для восстановления тканей
Витамин D Рыбий жир, яйца, молочные продукты. Часть витамина D вырабатывается в коже под действием солнечных лучей Необходим для роста костей
Витамин E Черный хлеб, ростки пшеницы, зеленые овощи Используется для профилактики сердечно-сосудистых болезней
Витамин K Зелень. Также синтезируется бактериями в желудке Повышает свариваемость крови

Малые дозы витаминов необходимы организму ежедневно для поддержания хорошего здоровья. Если человеку недостает витаминов, он может заболеть, потому, что ферменты его организма перестают выполнять свои функции.

(5 votes, average: 4,80 out of 5)
Загрузка...