Wykład XI
Zapotrzebowanie organizmu na
składniki odżywcze, mineralne,
witaminy i wodę.
Wykład XI
Zapotrzebowanie organizmu na
składniki odżywcze, mineralne,
witaminy i wodę.
Podział składników chemicznych
organizmów
Nasz pokarm jest mieszaniną różnych
substancji chemicznych, które możemy
podzielić na
substancje organiczne
i
nieorganiczne
. Do substancji organicznych
zaliczamy m.in. białka, węglowodany,
tłuszcze i witaminy. Do substancji
nieorganicznych należy woda oraz sole
mineralne.
Sole mineralne w płynach i pokarmach
stałych zawierają wiele ważnych dla
naszego organizmu pierwiastków, która
można podzielić na:
• pierwiastki biogenne
, czyli pierwiastki
niezbędne do życia: węgiel, wodór, tlen,
azot, fosfor i siarka
• mikroelementy
- to pierwiastki, których
zapotrzebowanie dzienne człowieka nie
przekracza 100 mg/osobę
• makroelementy
-
to pierwiastki, których
zapotrzebowanie dzienne przekracza 100
mg/osobę
• ultraelementy
– pierwiastki występujące
śladowo, np. rad, złoto, srebro
Mikroelementy
Żelazo
- składnik hemoglobiny i mioglobiny. Jest także
ważnym składnikiem enzymów oddechowych. Niedobór
tego pierwiastka powoduje anemię. W żelazo bogate są:
mięso, wątroba, żółtka jaj, orzechy, rośliny strączkowe.
Fluor
jest składnikiem zębów i kości. Zarówno niedobór jak
i nadmiar jest szkodliwy. Niedobory tego pierwiastka w
pokarmach zwiększają podatność na próchnicę.
Jod
- składnik hormonów tarczycy, regulujących tempo
metabolizmu. Źródłem są ryby oraz sól kuchenna
jodowana. Niedostatek prowadzi do powiększenia
tarczycy (wole).
Makroelementy
Wapń
- składnik kości i zębów, niezbędny do prawidłowego
funkcjonowania mięśni i układu nerwowego. Bierze również
udział w procesach krzepnięcia krwi. Źródłem wapnia jest nabiał
oraz warzywa liściaste.
Potas i sód
– pierwiastki te mają istotny wpływ na pobudliwość
komórek
nerwowych
i
mięśniowych.
Sód
jest
także
odpowiedzialne za równowagę wodno – mineralną organizmu, a
jego głównym źródłem jest sól kuchenna.
Siarka
– składnik wielu aminokwasów. Jej źródłem jest głównie
mięso oraz rośliny strączkowe.
Fosfor
- ważny składnik kości, kwasów nukleinowych oraz ATP,
źródło: fasola, groch,sery twarogowe, jaja, mięso, ryby.
Magnez
– obok wapnia i fosforu wchodzi w skład kości, jest
aktywatorem wielu enzymów, niezbędny do prawidłowego
funkcjonowania układu nerwowego i mięśniowego. Źródłem tego
pierwiastka są orzechy ziarna zbóż, warzywa o ciemnozielonych
liściach, czekolada i kakao.
Woda
- jest głównym składnikiem organizmu
- stanowi
jedyne
środowisko
dla
większości procesów biochemicznych
zachodzących w żywych komórkach
- jest rozpuszczalnikiem wielu związków
chemicznych
- jest niezbędna w każdej czynności
organizmu, m.in. reguluje temperaturę
ciała, nawilża wdychane powietrze i
uczestniczy w procesach oddychania,
umożliwia transport i przyswajanie
substancji odżywczych oraz przemianę
pożywienia w energię, usuwa zbędne
produkty przemiany materii, rozcieńcza
trucizny, chroni ważne dla życia
narządy
Nazwa
witamina
(vita - życie,
substancja
niezbędna
do
życia; amina - grupa związków
zawierających
w
budowie
grupę aminową – NH
2
) została
wprowadzona
przez
Kazimierza Funk'a
(1884-1967)
na określenie odkrytej przez
siebie substancji - witaminy B
1
,
której
niedobór
powoduje
chorobę beri-beri.
Witaminy
Witaminy
Witaminy są to organiczne związki, które są niezbędne dla
normalnego przebiegu szeregu procesów biochemicznych
i fizjologicznych w organizmie człowieka, a których to
organizm sam nie potrafi syntetyzować. Nie są one
substancjami budulcowymi, ani energetycznymi, tym
niemniej pełną wiele znaczących funkcji. Występują w
organizmach żywych jako naturalne składniki regulujące
(biokatalizatory). Witaminy są również
koenzymami
, czyli
składnikami niebiałkowymi enzymów.
Podział witamin:
- rozpuszczalne w tłuszczach A, D, E, K
- rozpuszczalne w wodzie: (B
1
, B
2
, PP, B
6
, B
11
, B
12
, C, H)
Brak lub niedobór poszczególnych witamin powoduje zaburzenia
fizjologiczne (utrata homeostazy) nazwane
awitaminozami
. Należy
jednak pamiętać, że nasza wiedza o całościowym wpływie
znacznych dawek tych substancji jest stosunkowo niewielka. Warto
wiedzieć, że zażywanie zbyt dużych dawek witamin wywoła
hiperwitaminozę
.
Zapotrzebowanie na składniki regulujące zależne jest od wieku oraz
stanu zdrowia. Wzrasta ono w stanach chorobowych organizmu.
Najlepszym sposobem, zapewnienia dostatecznej ilości składników
regulujących jest urozmaicona dieta.
Witaminy rozpuszczalne w
tłuszczach
Nazwa
Znaczenie dla organizmu
Objawy niedoboru
Źródło
Uwagi
Witamina
A (retinol)
Przekształca się w
retinien, niezbędny
składnik barwników
siatkówki,
warunkujący
normalne widzenie;
istotna dla
prawidłowego
funkcjonowania
tkanki nabłonkowej;
wpływa także na
wzrost
Suchość,
rogowacenie i
łuszczenie się
naskórka,
ślepota
zmierzchowa
(kurza ślepota),
zaburzenia
wzrostu
Wątroba,
tran, jaja,
warzywa i
jarzyny
zawierając
e
karotenoid
y (w tym
marchew i
pomidory)
Może być
wytwarzana z
prowitamin –
karotenów,
czyli żółtych
lub
czerwonych
barwników),
w nadmiarze
szkodliwa
Witamina
D
(kalcyfero
l)
Wzmaga wchłanianie
wapnia w jelitach,
jest niezbędna do
normalnego wzrostu
kości
Deformacje
kości, u dzieci
krzywica,
osteomalacja
(rozmiękczanie)
kości
Żółtka jaj,
mleko,
masło,
margaryna,
tran
Pod wpływem
promieni
ultrafioletowy
ch powstaje
w skórze
Witaminy rozpuszczalne w
tłuszczach
Nazwa
Znaczenie dla
organizmu
Objawy niedoboru
Źródło
Uwagi
Witamina
E
(tokoferol
)
Jej podstawową
funkcją jest
hamowanie
utleniania
nienasyconych
kwasów
tłuszczowych i
witaminy A; wpływa
na płodność.
Zaburzenie
funkcjonowani
a błon
komórkowych;
zaburzenia
płodności.
Oleje
roślinne,
wątroba,
jaja, ryby,
orzechy.
-
Witamina
K
(filochino
n)
Podstawowa w
procesie krzepnięcia
krwi.
Wydłużanie
czasu
krzepnięcia
krwi,
podatność na
krwotoki.
Zielone
warzywa.
Wytwarzana
przez
bakterie flory
jelitowej.
Witaminy rozpuszczalne w wodzie
Nazwa
Znaczenie dla organizmu
Objawy niedoboru
Źródło
Uwagi
Witamina
B
1
(tiamina)
Jest elementem
enzymów utleniających
węglowodany oraz
aminokwasy.
Choroba beri-beri
(bóle rąk i nóg,
drżenie i
osłabienie mięśni,
niewydolność
układu krążenia).
Wątroba,
mięso,
drożdże,
ziarna zbóż.
Niedobór
pospolity u
akoholików.
Witamina
B
2
(ryboflawin
a)
Wchodzi w skład
enzymów czynnych w
procesie oddychania
komórkowego.
Stany zapalne
skóry, pękanie
kącików jamy
ustnej, obniżenia
sprawności
umysłowej.
Sery, mleko,
jaja, zielone
warzywa
liściowe.
-
Witamina
PP
(niacyna)
Składnik enzymów
ważnych w procesie
oddychania.
Pelagra (stany
zapalne skóry,
biegunka,
zaburzenia
psychiczne).
Sery, mleko,
jaja, zielone
warzywa
liściowe.
Syntetyzowana
przez
mikroflorę
przewodu
pokrmowego.
Witamina
B
6
(pirydoksy
na)
Reguluje przemiany
aminokwasów.
Stany zapalne
skóry, zaburzenia
czynności
przewodu
pokarmowego.
Wątroba,
mięso,
ziarna zbóż,
rośliny
strączkowe.
-
Witaminy rozpuszczalne w wodzie
Nazwa
Znaczenie dla
organizmu
Objawy
niedoboru
Źródło
Uwagi
Witamina
B
11
(kwas
foliowy)
Współtworzy składnik
enzymów niezbędnych
w biosyntezie kwasów
nukleinowych oraz
dojrzewaniu krwinek
czerwonych.
Jeden z rodzajów
anemii, niedobór
u kobiet w ciąży
zwiększa ryzyko
wad cewy
nerwowej płodu
Ziarna zbóż,
drożdże,
jarzyny
liściaste
Syntetyzowan
a przez
bakterie flory
jelitowej.
Witamina
B
12
(kobalamin
a)
Ważna w przemianach
kwasów nukleinowych,
reguluje procesy
krwiotwórcze.
Anemia złośliwa
Wątroba,
mięso, jaja,
mleko.
Syntetyzowan
a przez
bakterie flory
jelita grubego.
Witaminy rozpuszczalne w wodzie
Nazwa
Znaczenie dla
organizmu
Objawy
niedoboru
Źródło
Uwagi
Witamina C
(kwas
askorbinow
y)
Witamina o rozległym
działaniu: wzmacnia
mechanizmu
odpornościowe,
niezbędna w syntezie
kolagenu, tworzeniu
istoty podstawowej
kości i zębów, a także
w wchłanianiu żelaza.
Obniżenie
odporności,
szkorbut
(krwawienie z
dziąseł,
wypadanie
zębów,
nieprawidłowe
zrastanie się
kości).
Świeże
owoce
cytrusowe,
truskawki,
pomidory.
Ulega szybko
rozłożeniu w
wysokich
temperaturach
.
Witamina
H (biotyna)
Wpływa na właściwy
stan skóry i włosów,
chroni przed
łojotokiem.
Zmiany skórne,
wypadanie
włosów.
Ziemniaki,
marchew,
wątroba,
mięso.
Jest
syntetyzowana
przez bakterie
flory jelitowej.
Białka
• związki organiczne ogrywające kluczową rolę w świecie istot żywych
• zbudowane z mniejszych podjednostek - monomerów - zwanych
aminokwasami
• funkcje:
- są podstawowym materiałem budulcowym komórek i tkanek
organizmu
- jako tzw. enzymy biorą udział w większości reakcji
zachodzących
w organizmach żywych
- biorą udział w transporcie różnych substancji np. hemoglobina
transportuje tlen i częściowo dwutlenek węgla
- jako przeciwciała dają odporność organizmowi
- są również materiałem energetycznym
Szczegółowe opracowanie tej grupy związków organicznych – patrz:
lekcja – „Białka”.
Cukry (węglowodany)
Są to organiczne związki chemiczne, które pełnią
następujące funkcje:
- budulcowe – składniki ścian komórkowych roślin
- są materiałem zapasowym – skrobia, glikogen
- są
najważniejszym materiałem energetycznym
i
odżywczym
Szczegółowe
opracowanie
tej
grupy
związków
organicznych – patrz: lekcja – „Cukry”.
Lipidy
To niejednorodna grupa związków, tak pod względem składu
chemicznego, jak i roli, jaką odrywają w organizmach.
Tłuszcze pełnią w diecie człowieka szereg ważnych ról,
między innymi:
• dostarczają znaczną ilość energii (20 do 35%),
• są także głównym źródłem niezbędnych nienasyconych
kwasów tłuszczowych (NNKT) i witamin rozpuszczalnych
w tłuszczach (A, D, E, K),
• tłuszcze w organizmie zwierząt są magazynowane w
tkance tłuszczowej, która pełni funkcję magazynu energii,
a także cieplnej izolacji oraz mechanicznej osłony.
Szczegółowe opracowanie tej grupy związków organicznych
– patrz: lekcja – „Lipidy”.
Literatura:
• Lewiński W. i inni, 2006. Biologia 1. Operon, Gdynia
• Villee i inni, 1996. Biologia. Multico, Warszawa
• Wiśniewski H, 1998. Biologia. Agmen, Warszawa
• Gołda w., Wardas J., 1994. Biologia. Nowa Era, Warszawa