Wszystkie żywe organizmy aby żyć , musza się odżywiać. Organizmy różnią się miedzy sobą rodzajem pokarmu , który wykorzystują do uzyskania energii potrzebnej do przeprowadzania wielu procesów biochemicznych . Z tego względu organizmy dzielimy na:
-autotrofy- wykorzystujące dwutlenek węgla, wodę i energie słoneczną do wytwarzania niezbędnych substancji organicznych;
-chemoautotrofy- wytwarzające niezbędne składniki pokarmowe na drodze procesu zwanego chemosyntezą;
-heterotrofy- korzystającej z gotowej materii organicznej jako źródła pokarmu i energii.
Organizm ludzki w 65% buduje woda, cukry stanowią 2% , białka- 20% a tłuszcze -10% naszego organizmu. Oprócz tego w organizm zawiera sole mineralne stanowiące około 2% masy ciała , kwasy nukleinowe ( niecały 1% ) oraz witaminy ( kilka dziesiętnych procenta ).
Główne pierwiastki , z których zbudowane są związki organiczne to : H, C, O, Na, S i P. Pierwiastki te nazywamy biogennymi.
Białka.
Białka zbudowane są z podjednostek zwanych aminokwasami. Aminokwasy tworzą takie pierwiastki jak : C, H, S, O i Na. Aminokwasy są związkami organicznymi zwierającymi dwie grupy funkcyjne : aminową i karboksylową. Za pomocą tych grup aminokwasy łączą się tzw. wiązaniem peptydowym tworząc długie łańcuchy polipeptydowe-białka.
Aminokwasy mogą być produkowane przez organizm człowieka- aminokwasy endogenne, lub muszą dostarczane są wraz z pokarmem- aminokwasy egzogenne.
Białka zawierające wszystkie aminokwasy egzogenne określane są jako pełnowartościowe.
Od względem budowy dzielimy na proste i złożone. Białka proste zbudowane są tylko z aminokwasów, białka złożone tworzą aminokwasy i składnik niebiałkowy np. cukrowiec.
Funkcje białek. Białka stanowią element budulcowy organizmów, tworzą one m.in. błony komórkowe oraz niektóre tkanki i struktury ( kreatyna budująca strukturę włosów ). Białka pełnią ważną rolę w układzie immunologicznym , krwionośnym ( odpowiedzialne z transport tlenu hemoglobina ), wzrokowym ( białko -rodopsyna , odbierające bodźce świetlne w oku ) i wielu innych. Uczestniczą w procesie krzepnięcia krwi ( fibrynogen ) , czasem wykorzystywane są jako substancje odżywcze.
Cukry ( węglowodany ).
Cukry są związkami chemicznymi złożonymi z pierwiastków : C, O i H. Każda cząsteczka cukru zwiera co najmniej jedna grupę wodorotlenową oraz grupę ketonową lub aldehydową. Cukry w wodzie wykazują strukturę pierścieniową i dzielimy je na proste i złożone. Do cukrów prostych zaliczamy: triozy ( cukry trzy-węglowe ), tetrozy ( cukry cztero-węglowe ), pentozy ( pięciowęglowe, np. dezoksyryboza i ryboza ) oraz heksozy ( sześciowęglowe- glukoza, fruktoza i galaktoza ).
Cukry złożone zbudowane są z wielu cząsteczek cukrów prostych , czyli są ich polimerami.
Należą do nich: oligosacharydy- zawierające do 10 cząsteczek cukrów i polisacharydy zbudowane z ponad 10 cząsteczek cukrów prostych. Polisacharydem glukozowym jest np. skrobia, celuloza , glikogen. Sacharoza jest natomiast dwucukrem zbudowanym z cząsteczki glukozy i cząsteczki fruktozy.
Funkcje cukrowców.
Cukry są przede wszystkim materiałem energetycznym żywych organizmów. Są również składnikiem ścian komórkowych roślin i grzybów, biorą udział w procesach trawiennych ( błonnik ), jak również mogą być materiałem zapasowym ( glikogen ).
Tłuszcze są estrami kwasów tłuszczowych oraz alkoholu. Najpospolitszym alkoholem budującym tłuszcze jest glicerol. Lipidy są substancjami organicznymi nierozpuszczalnymi w wodzie, natomiast dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych takich jak : alkohol, benzen, eter. Kwasy tłuszczowe zbudowane są z długiego łańcucha węglowodorowego, na którego końcu umieszczona jest grupa karboksylowa. Grupa karboksylowa reaguje z grupą ( lub grupami ) hydroksylową alkoholu tworząc wiązanie estrowe. Właśnie takimi wiązaniami łącza się składniki budujące tłuszcze. Reakcja estryfikacji jest zarazem reakcja kondensacji, w wyniku której zostaje wydzielona woda.
Do tłuszczy prostych zaliczamy np. cholesterol, woski a do złożonych fospofolipidy, glikolipidy.
Funkcje tłuszczów.
Tłuszcze stanowią główny rezerwuar energii w organizmie, magazynowane są w postaci tkanki tłuszczowej. Wchodzą one także w skald błon komórkowych oraz są substratem do syntezy wielu hormonów.
Makroelementy.
Są to pierwiastki występujące w niewielkich ilościach w organizmie ale pełniące wiele ważnych funkcji w procesach biochemicznych.
Makroelementy i ich rola w organizmie:
Wapń- jest gwarnym elementem budulcowym zębów i kości. Źródłem wapnia w pokarmie są przetwory mleczne , mleko i niektóre warzywa.
Sód i potas. Pierwiastki te pełnia ważną rolę w gospodarce wodno- mineralnej organizmu oraz odpowiedzialne są za prawidłowa pobudliwość komórek mięśniowych i nerwowych.
Pierwiastki te znajdują się powszechnie w spożywanym pokarmie.
Fosfor- jest istotnym pierwiastkiem kościotwórczym oraz wchodzi w skład kwasów nukleinowych oraz ATP.
Siarka -obecna jest w niektórych aminokwasach budujących białka. Jej źródłem są : rośliny strączkowe, mięso i orzechy.
Magnez- stanowi często element niebiałkowy niektórych enzymów, bierze udział w syntezie białek ,jego obecność warunkuje prawidłowe działanie układu mięśniowego i nerwowego.
Chlor- współdziała z jonami potasowymi i sodowymi w regulacji gospodarki mineralno-wodnej.
Mikroelementy.
Są to biogenne pierwiastki , występujące w organizmie w śladowych ilościach.
Żelazo. Jest pierwiastkiem uczestniczącym procesie transportu tlenu we krwi, ponieważ wchodzi w skład barwnika erytrocytów - hemoglobiny. Niedobór żelaza w organizmie może być przyczyną anemii. Jest również składnikiem enzymów niezbędnych w procesie oddychania komórkowego. Duże ilości żelaza zawierają : żółtka jaj, wątroba , nasiona roślin strączkowych.
Jod. Występuje on w hormonach tarczycowych, które biorą udział w regulacji procesów metabolicznych organizmu. Źródłem jodu są ryby i sól kuchenna.
Fluor- wchodzi w skład zębów, którym zapewnia trwałość mechaniczną oraz odporność na próchnicę.
Witaminy- substancje nie będące składnikami odżywczymi lecz pełniące funkcje regulatorowe w organizmie.
Witamina A- zapobiega starzeniu się organizmu , przeciwdziałając działaniu wolnych rodników. Warunkuje prawidłowe widzenie oraz bierze udział w procesach obronnych organizmu przed infekcjami. Niezbędna jest ona do prawidłowej budowy i wyglądu skóry, paznokci i włosów. Źródłem witaminy A są : owoce i warzywa, ryby, przetwory mleczne, tran. Niedobór tej witaminy kurzą ślepotę, przebarwienia i złuszczanie się skóry.
Witamina B1 ( tiamina ).
Bierze udział w procesach metabolizmu cukrowców, pełni ważne funkcje w czasie wzrostu organizmu, zwłaszcza u dzieci. Reguluje działanie układu pokarmowego poprzez wspomaganie trawienia i usprawnianie procesów wchłaniania substancji odżywczych.
Witamina ta wpływa również na płodności kobiet i wydzielanie mleka z gruczołów mlekowych. Warunkuje prawidłowe funkcjonowanie układu krwionośnego, mięśniowego i systemu nerwowego. Niezbędna jest w procesach uczenia się , zapewnia koncentrację. Produkty zawierające duże ilości witaminy B1 to : nasiona zbóż, ryż ,słonecznik, drób , ryby, orzeszki brazylijskie i ziemne. Skutkiem niedoboru witaminy B1 jest choroba beri -beri.
Witamina B2 ( ryboflawina ).
Witamina ta reguluje rozkład i syntezę takich składników jak : cukry, tłuszcze i białka. Bierze udział w procesie erytrogenezy ( tworzenie erytrocytów ). Jest istotna w procesach rozmnażania i wzrostu organizmu, oraz w prawidłowym działaniu narządu wzroku. Źródłem witaminy B2 są : drożdże, ziarna zbóż, migały , brukselka. Niedobór tej witaminy powoduje zmiany skórne ( zapalenia i podrażnienia ) oraz spadek sprawności umysłowej.
Witamina B6 ( pirydoksyna ).
Pełni ona funkcje wspomagające prawidłowego wchłaniania witaminy B12, ważna w produkcji erytrocytów i przeciwciał odpowiedzialna za zdrowy wygląd skóry i zębów.
Reguluje prawidłowy poziom fosforu i sodu w organizmie. Pokarmy o dużej zawartości tej witaminy to : warzywa liściaste, melasa, drożdże , groch, ryż, śliwki. Niski poziom tej witaminy w organizmie może być przyczyna nadpobudliwości.
Witamina B12 ( kobalamina ).
Pełni bardzo ważne funkcje w układzie krwionośnym, tzn. wspomaga produkcję i regenerację komórek krwiotwórczych oraz uzupełnia działanie żelaza . Bierze udział w procesie gromadzenie witaminy A w organizmie. Odpowiedzialna za prawidłowy metabolizm składników odżywczych, tzn. białek, cukrów i tłuszczy. Wpływa na działanie układu nerwowego, zwiększając koncentrację i polepszając pamięć. Niedobór tej witaminy może prowadzić do anemii złośliwej. Źródłem witaminy B12 są : jaja, ryby ( tuńczyk), mleko i jego przetwory oraz żółty ser.
Witamina C ( kwas askorbinowy ).
Witamina C ochrania i bierze udział w procesach naprawczych takich tkanek jak : mięśniowa, łączna , kostna. Zapewnia odporność organizmu przed infekcjami bateryjnymi i wirusowymi. Niezbędna jest w procesach gojenia oparzeń i ran. W warunkach stresowych bierze udział w produkcji hormonu stresu- adrenaliny. Zapewnia żywotność wszystkich komórek i tkanek. Wpływa pośrednio na twardość zębów i kości. Najwięcej witaminy C zawierają owoce cytrusowe , papryka zielona, truskawki, melon, brokuły, czarna porzeczka. Niedobór witaminy C jest przyczyna szkorbutu oraz obniżenia odporności organizmu.
Witamina D.
Witamina ta jest syntetyzowana w organizmie lub dostarczana z pokarmem. Współdziała z procesami przekształcającymi witaminę A oraz zwiększa wchłanianie fosforu i wapnia. Warunkuje prawidłowe funkcjonowanie serca i układu nerwowego. Źródłem witaminy D są ryby i przetwory mleczne. Niedobór tej witaminy powoduje krzywicę.
Witamina E ( tokoferol ).
Witamina ta chroni komórki przed szkodliwym utlenianiem, reguluje płodność kobiet i mężczyzn. Pełni funkcje wzmacniające ścian naczyń krwionośnych oraz zapobiega zbyt wczesnemu rozpadowi erytrocytów. Obfite w witaminę E są :warzywa zielone, nasiona zbóż, oleje roślinne, pomidory, jaja, orzeszki ziemne. Niedobór tej witaminy powoduje spadek płodności.
Witamina K.
Pełni ważna role w prawidłowym funkcjonowaniu układu krwionośnego, zapewnia prawidłowe gojenie ran. Reguluje sprawne działanie wątroby. Źródłem witaminy są : jogurty, zielone warzywa, owies, melasa. Osoby z niedoborem witaminy K cierpią na krwotoki oraz spowolnienie procesów krzepnięcia krwi.
Witamina PP.
Niezbędna w procesach przemiany cukrowców, tłuszczy i białek, zaangażowana w procesy utleniania zachodzące w komórkach żywych organizmów. Produkty o dużej zawartości witaminy PP to : świeże warzywa, jaja, mleko, wątroba, pełnoziarniste pieczywo.
Kwas foliowy (witamina B11 ).
Bardzo ważny w procesach wzrostowych płodu, produkcji kwasów DNA i RNA.
Jest niezbędny do prawidłowego tworzenia się układu nerwowego rozwijającego organizmu, zapewniając utrzymanie cewy nerwowej. Reguluje działanie układu pokarmowego, wzmaga procesy produkcji czerwonych krwinek.
Witamina ta występuje w drożdżach, zielonych warzywach ( szpinak, brokuły, kapusta, brukselka ) , jest również syntetyzowana przez pewne gatunki bakterii.
