Sposoby odżywiania się organizmów są bardzo zróżnicowane. W środowisku wyróżnia się:

  • Autrofy - są organizmami samożywnymi, wytwarzają pokarm, pobierając związki nieorganiczne np.: wodę, sole mineralne, dwutlenek węgla i przekształcają w energię życiową. Wśród autotrofów istnieją:
    • Fotoautotrofy - produkują pokarm w procesie fotosyntezy (potrzebna energia słoneczna)
    • Chemoautotrofy - wytwarzają energię w procesie chemosyntezy.
  • Heterotrofy - to organizmy cudzożywne, czyli pobierające gotowe związki organiczne.

Człowiek nie jest w stanie odżywiać się autotroficznie, potrzebuje gotowych związków, aby wytwarzać energię. Do życia niezbędne są:

Organizm człowieka składa się z takich pierwiastków, jak: węgiel, wodór, tlen, azot, siarka, fosfor i wiele innych, wchodzą one w skład różnych związków organicznych. Sześćdziesiąt pięć procent w ciele człowieka stanowi woda. Dzięki niej możliwe jest działanie enzymów rozkładających pokarm.

1. Białka

Są to związki organiczne, których głównymi składnikami są: węgiel (C), wodór (H), tlen (O), azot (N) i siarka (S). Są długie łańcuchy aminokwasów (polimery). Powstają, gdy grupa aminowa jednego aminokwasu połączy się z grupą karboksylową drugiego wiązaniem peptydowym. Powstają peptydy, które następnie tworzą polipeptydy. Cząsteczka białka składa się z wielu łańcuchów polipeptydowych. W przyrodzie istnieje dwadzieścia rodzajów aminokwasów. Z punktu widzenia zdolności do ich wytwarzania przez człowieka dzielą się na: egzogenne, czyli takie, które muszą być pobierane z pokarmem (organizm nie jest w stanie ich sam wytworzyć) i endogenne, czyli wytwarzane przez człowieka.

Jeden z podziałów białek dotyczy ich wartości odżywczej:

  • Białka zwierzęce pełnowartościowe - zaopatrują organizm ludzki we wszystkie aminokwasy z grupy egzogennych
  • Białka roślinne

Białka dzielą się także na: proste i złożone. W skład prostych wchodzą wyłącznie aminokwasy, złożone zawierają dodatkowe podstawniki niebiałkowe np. barwniki, reszty kwasu fosforowego, atomy metali, tłuszcze, cukry.

Białka spełniają różnorodne funkcje:

  1. Stanowią materiał budulcowy
  2. Wchodzą w skład błon komórkowych
  3. Pełnią funkcje regulacyjne
  4. Pełnią funkcje podporowe (keratyna)
  5. Uczestniczą w transporcie (hemoglobina transportująca tlen)
  6. Są przeciwciałami
  7. Fibrynogen odpowiedzialny za krzepliwość
  8. Enzymy białkowe - uczestniczą w procesach katalitycznych
  9. Uczestniczą w przekazywaniu bodźców nerwowych
  10. Receptory - w oku odbierają bodźce świetlne

2. Cukry inaczej węglowodany

Zbudowane są z węgla, wodoru i tlenu. Ogólnie można je podzielić na:

  1. Cukry proste - monosacharydy. Dzielą się w zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce na: triozy (aldehyd glicerynowy), tetrozy, pentozy (ryboza, dezoksyryboza) i heksozy (glukoza, galaktoza, fruktoza). Inny podział zależy od tego czy cukier zawiera grupę aldehydową (aldoza np. glukoza), czy ketonową (ketoza np. fruktoza).
  2. Cukry złożone - dzielą się na disacharydy (z dwóch cząsteczek cukrów prostych) i polisacharydy. Do disacharydów należy: maltoza (z dwóch cząsteczek glukozy), laktoza (z galaktozy i glukozy), sacharoza (z glukozy i fruktozy). Do polisacharydów zalicza się: skrobię, glikogen i celulozę. Skrobia jest materiałem zapasowym u roślin, a celuloza buduje ich ściany komórkowe. Glikogen to materiał zapasowy zwierząt.

Rola cukrów: energetyczna, jako materiał zapasowy, budulcowa, transportowa.

3. Tłuszcze

Pod względem chemicznym są estrami wyższych kwasów tłuszczowych i alkoholi (wyjątek: sterole). Należą do związków zwanych lipidami. Nie rozpuszczają się w wodzie, ale w rozpuszczalnikach organicznych (benzen, eter). Stanowią źródło gliceryny i kwasów tłuszczowych. Dzielą się na: nasycone i nienasycone.

Spełniają głównie:

  • funkcje energetyczne,
  • stanowią materiał zapasowy,
  • pełnią rolę warstwy izolacyjnej,
  • biorą udział (są substratem) w produkcji hormonów sterydowych,
  • są źródłem gliceryny i kwasów tłuszczowych, z których to są tworzone inne lipidy.

Główne makroelementy i mikroelementy niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu

Poza węglem, wodorem, tlenem, azotem (główne składniki budulcowe związków organicznych) do makroelementów zalicza się:

  • Fosfor (P) - budulec kwasów nukleinowych (DNA, RNA) i ATP.
  • Siarka (S) - składnik dwóch aminokwasów, udział w budowie witamin.
  • Wapń (Ca) - niezbędne w kościach, zębach. Bierze udział w następujących procesach: skurcz mięsni, krzepliwość krwi, wydzielanie hormonów, przewodzenie impulsów nerwowych. Jego naturalnym źródłem jest mleko i przetwory mleczne oraz warzywa liściaste.
  • Magnez (Mg) pełni funkcje w układzie nerwowym (przewodzenie sygnałów) i krwionośnym (odpowiada za właściwe ciśnienie osmotyczne).
  • Potas (K) - odpowiada za prawidłowy potencjał czynnościowy błon komórkowych. Wpływa na skurcze i rozkurcze mięśni i pobudliwość komórek nerwowych (ważna jest proporcja sodu i potasu).
  • Sód (Na) - również utrzymuje potencjał komórkowy błon, wpływa na krążenie (nadciśnienie), reguluje gospodarkę wodno - mineralną organizmu.
  • Chlor (Cl) - reguluje gospodarkę wodno - mineralną, kwas solny (HCl) w trawieniu żołądkowym.

Do mikroelementów należą: bor, chrom, cyna, cynk, fluor, jod, kadm, kobalt, krzem, mangan, molibden, nikiel, selen, żelazo, miedź.

Jednymi z najważniejszych są:

  • Żelazo - wchodzi w skład hemoglobiny (transport tlenu) i mioglobiny (w mięśniach). Jego źródłem jest czerwone mięso, wątroba, rośliny strączkowe.
  • Jod - występuje w tarczycy, niezbędny do jej prawidłowego funkcjonowania. Znajduje się w rybach, soli kuchennej (jodowanej), w morskim powietrzu.
  • Fluor - niezbędny do zabezpieczenia zębów przed próchnicą. Znajduje się w pastach do zębów, czasem we fluoryzowanej wodzie wodociągowej.

Niedobory jak i nadmiar makro- i mikroelementów mają poważne konsekwencje dla zdrowia człowieka.

Witaminy

Są związkami dostarczanymi organizmowi wraz z pożywieniem. Niektóre witaminy są produkowane w organizmie z dostarczanych związków organicznych tzw. prowitamin.

Witaminy niezbędne dla zdrowia to:

  • Witamina A znajduje się w jajach, wątrobie, tranie, produktach mlecznych, suszonych owocach, szpinaku, marchewce (prowitamina). Odpowiada za prawidłowy wzrok oraz stan skóry. Jej niedobór powoduje kurzą ślepotę, łuszczenie się skóry, zanik nabłonków. Nadmiar objawia się wypadaniem włosów i przebarwieniami skóry.
  • Witamina B1 (tiamina) - w drobiu, jajach, roślinach strączkowych, drożdżach, rybach, ryżu. Bierze udział w przemianach (metabolizmie) cukrów. Konieczna do prawidłowego wzrostu i utrzymania napięcia mięśniowego. Poprawia procesy trawienne (lepsze przyswajanie składników pokarmowych), wpływa korzystnie na zmniejszenie stresu. Jej niedobór powoduje chorobę zwaną beri - beri.
  • Witamina B2 (ryboflawina) - w drożdżach, jajach, warzywach (brukselka), migdałach. Uczestniczy w przemianach białek i węglowodanów i w przemianach siatkówki. Niezbędna w procesie oddychania komórkowego i w produkcji erytrocytów. Korzystnie wpływa na skórę, włosy i paznokcie. Objawy niedoboru to zmiany skórne (pękanie kącików ust), światłowstręt.
  • Witamina B6 (pirydoksyna) - drożdże, ziarna, ryż, groszek, śliwki. Odgrywa rolę w przemianach materii, w przekształcaniu tłuszczów, cukrów i węglowodanów. Bierze udział w produkcji erytrocytów i przeciwciał. Konieczna do zachowania właściwego poziomu fosforu i sodu (odpowiedzialne za gospodarkę płynami ustrojowymi). Niedobór objawia się stanami zapalnymi skóry, a także nadmierną nadpobudliwością.
  • Witamina B12 (kobalamina) - w przetworach mlecznych i mleku, żółtym serze, jajach, rybach (tuńczyk). Bierze udział w produkcji erytrocytów. Ułatwia przyswajanie witaminy A prze tkanki oraz żelaza (zapobieganie anemii). Odpowiada za stan układu nerwowego (rozwija pamięć i koncentrację). Skutkiem niedoboru może być anemia złośliwa.
  • Witamina C (kwas askorbinowy) - owoce: cytrusy, truskawki, melon, papaja oraz w zielonej papryce i brokułach gotowanych na parze. Spełnia bardzo wiele funkcji:
    • Zabezpiecza organizm przed infekcjami (wirusy, bakterie i ich toksyny).
    • Ułatwia gojenie się ran, oparzeń.
    • Chroni i regeneruje tkanki: łączną, kostną, mięśniową i naczyniową.
    • Bierze udział w zmniejszaniu poziomu cholesterolu we krwi.
    • Konieczna do produkcji adrenaliny, zmniejsza skutki stresu.
    • Ma wpływ na produkcję krwinek.
    • Wpływa na twardość kości i zębów.

Jej niedobór skutkuje zmniejszoną odpornością na choroby (przeziębienia), drastyczny niedobór powoduje szkorbut.

  • Witamina D - ryby (tuńczyk, łosoś, sardynka), tran z dorsza, mleko. Drugim podstawowym jej źródłem, poza składnikami pokarmowymi, jest Słońce. Bierze udział w przekształcaniu witaminy A przez organizm, przyswajaniu wapnia i fosforu. Pełni funkcje w pracy systemu nerwowego i serca (pomaga w ich prawidłowym działaniu). Niedobór witaminy D powoduje krzywicę. Szczególnie ważna dla noworodków i niemowląt.
  • Witamina E (tokoferol) - w zielonych warzywach, zbożach (owies), olej roślinny (słonecznikowy), orzeszki ziemne, pomidory. Jego najważniejszą funkcją jest wspomaganie procesów rozmnażania - zwiększa płodność, u mężczyzn pomaga przywrócić potencję. Pełni funkcję ochronną przed poronieniami. Wpływa na produkcję mleka u matek (laktację). Wspomaga regenerację ran (gojenie). Wpływa korzystnie na zmniejszenie stanów lękowych, depresyjnych. Chroni organizm (szczególnie płuca) przed skutkami zanieczyszczeń środowiska. Odrywa rolę w zmniejszaniu poziomu cholesterolu w tętnicach. Niedobór objawia się zmniejszoną płodnością, a także osłabieniem mięśni.
  • Witamina K - warzywa liściaste, jogurty, olej słonecznikowy, owies. Pomaga w gojeniu się stłuczeń. Bardzo ważna w zapobieganiu krwotokom i krwawieniom wewnętrznym. Konieczna do właściwego funkcjonowania wątroby. Niedobór tej prowitaminy objawia się zwiększoną podatnością na krwawienia i zwiększonym czasem krzepnięcia.
  • Witamina PP - mleko, jaja, warzywa, chleb pełnoziarnisty. Pełni funkcje w utlenianiu komórkowym i przemianach tłuszczów, białek i węglowodanów. Jej brak objawia się zaburzeniami pamięci, depresjami, uczuciem zmęczenia i rozbicia.
  • Kwas foliowy - w liściach warzyw (szpinak), drożdże. W organizmie jest produkowany przez bakterie znajdujące się w jelitach. Wpływa korzystnie na produkcję, dlatego pełni ważną rolę w leczeniu niektórych rodzajów niedokrwistości (niedokrwistość złośliwa). Stosowany także przy leczeniu biegunki tłuszczowej. Jego niedobór powoduje zatrzymanie (hamowanie) powstawania kwasów nukleinowych, rozwoju tkanek. W wyniku braku tego kwasu wypadają włosy, w mięśniach tworzą się ogniska martwicy.