Vitamine

Der Wert von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten für den Körper

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Energiequellen für den Körper Menschen sind Proteine, Fette und Kohlenhydrate, die 90% des Trockengewichts der gesamten Ernährung ausmachen und 100% der Energie liefern. Alle drei Nährstoffe liefern Energie (in Kalorien gemessen), aber die Energiemenge in 1 Gramm Substanz ist unterschiedlich:

  • 4 Kalorien pro Gramm Kohlenhydrat oder Protein
  • 9 Kalorien pro Gramm Fett

Diese Nährstoffe unterscheiden sich auch darin, wie schnell sie Energie liefern. Kohlenhydrate werden schneller und Fette langsamer transportiert.

Proteine, Fette, Kohlenhydrate im Darm verdaut, wo sie in Grundeinheiten unterteilt sind:

  • Kohlenhydrate in Zucker
  • Proteine ​​in Aminosäuren
  • Fette in Fettsäuren und Glycerin

Der Körper verwendet diese Grundeinheiten, um Substanzen zu schaffen, die für grundlegende Lebensfunktionen (einschließlich anderer Kohlenhydrate, Proteine, Fette) erforderlich sind.

Arten von Kohlenhydraten

Kohlenhydrate können je nach Größe des Moleküls einfach oder komplex sein.

  • Einfache Kohlenhydrate: Verschiedene Zuckerarten wie Glukose und Saccharose (Haushaltszucker) sind einfache Kohlenhydrate. Dies sind kleine Moleküle, so dass sie schnell vom Körper aufgenommen werden und eine schnelle Energiequelle sind. Sie erhöhen schnell den Blutzuckerspiegel (Blutzuckerspiegel). Obst, Milchprodukte, Honig und Ahornsirup enthalten große Mengen an einfachen Kohlenhydraten, die in den meisten Süßigkeiten und Kuchen einen süßen Geschmack ergeben.
  • Komplexe Kohlenhydrate: Diese Kohlenhydrate bestehen aus langen Reihen einfacher Kohlenhydrate. Da komplexe Kohlenhydrate große Moleküle sind, müssen sie in einfache Moleküle zerlegt werden, bevor sie aufgenommen werden können. Daher liefern sie dem Körper in der Regel langsamer Energie als einfache, aber immer noch schneller als Eiweiß oder Fett. Dies liegt daran, dass sie langsamer als einfache Kohlenhydrate verdaut werden und weniger wahrscheinlich in Fett umgewandelt werden. Sie erhöhen auch den Blutzuckerspiegel langsamer und niedriger als einfache, jedoch für eine längere Zeit. Komplexe Kohlenhydrate umfassen Stärke und Proteine, die in Weizenprodukten (Brot und Teigwaren), anderen Körnern (Roggen und Mais), Bohnen und Wurzelgemüse (Kartoffeln) enthalten sind.

Kohlenhydrate können sein:

  • verfeinert
  • unraffiniert

Verfeinert - verarbeitet, Faser und Kleie sowie viele der darin enthaltenen Vitamine und Mineralien werden entfernt. Daher werden diese Kohlenhydrate während des Stoffwechsels schnell verarbeitet und liefern wenig Nährstoffe, obwohl sie etwa die gleichen Kalorien enthalten. Raffinierte Lebensmittel werden oft angereichert, das heißt, Vitamine und Mineralien werden künstlich hinzugefügt, um den Nährwert zu erhöhen. Eine Diät, die reich an einfachen oder raffinierten Kohlenhydraten ist, erhöht tendenziell das Risiko von Fettleibigkeit und Diabetes.

Unraffinierte Kohlenhydrate aus pflanzlichen Produkten. Sie enthalten Kohlenhydrate in Form von Stärke und Ballaststoffen. Dies sind Produkte wie Kartoffeln, Vollkornprodukte, Gemüse, Obst.

Wenn Menschen mehr Kohlenhydrate zu sich nehmen, als sie benötigen, speichert der Körper einige dieser Kohlenhydrate in Zellen (wie Glykogen) und wandelt den Rest in Fett um. Glykogen ist ein komplexes Kohlenhydrat zur Umwandlung in Energie und wird in der Leber und in den Muskeln gespeichert. Muskeln verwenden während intensiver körperlicher Betätigung Glykogen-Energie. Die Menge der als Glykogen eingelagerten Kohlenhydrate kann Kalorien pro Tag liefern. Mehrere andere Körpergewebe speichern komplexe Kohlenhydrate, die nicht als Energiequelle für den Körper verwendet werden können.

Die meisten Ernährungswissenschaftler empfehlen, dass etwa 50 - 55% der gesamten täglichen Kalorien aus Kohlenhydraten bestehen sollten.

Glykämischer Index von Kohlenhydraten

Glykämischer Index Kohlenhydrate ist der Wert, wie schnell ihr Verbrauch den Blutzuckerspiegel erhöht. Der Wertebereich reicht von 1 (die langsamste Absorption) bis 100 (schneller Glukoseindex). Wie schnell das Niveau tatsächlich ansteigt, hängt jedoch von den Produkten ab, die in den Körper gelangen.

Der glykämische Index ist für komplexe Kohlenhydrate normalerweise niedriger als für einfache Kohlenhydrate, es gibt jedoch Ausnahmen. Beispielsweise hat Fruktose (Zucker in Früchten) einen vernachlässigbaren Effekt auf den Blutzuckerspiegel.

Der glykämische Index wird durch die Verarbeitungstechnologie und die Zusammensetzung der Lebensmittel beeinflusst:

  • Verarbeitung: verarbeitete, gehackte oder fein gemahlene Produkte haben in der Regel einen hohen glykämischen Index
  • Stärketyp: Verschiedene Stärkesorten werden unterschiedlich aufgenommen. Kartoffelstärke wird verdaut und relativ schnell ins Blut aufgenommen. Gerste wird viel langsamer verdaut und aufgenommen.
  • Fasergehalt: Je mehr Ballaststoffe die Nahrung enthält, desto schwieriger ist es, sie zu verdauen. Infolgedessen wird Zucker langsamer in das Blut aufgenommen.
  • Reife der Früchte: reife Früchte, mehr Zucker und je höher der glykämische Index
  • Fett oder Säuregehalt: enthält mehr Fett oder Säure in der Nahrung, wird langsam verdaut und der Zucker wird langsam in das Blut aufgenommen
  • Kochen: Wie Lebensmittel zubereitet werden, kann sich darauf auswirken, wie schnell sie vom Blut aufgenommen werden. Beim Kochen oder Mahlen von Lebensmitteln wird in der Regel der glykämische Index erhöht, da es nach dem Garvorgang leichter verdaulich und assimilierbar ist.
  • andere Faktoren: Die körpereigenen Ernährungsprozesse variieren von Person zu Person, wie schnell Kohlenhydrate die Umwandlung in Zucker und die Aufnahme beeinflussen. Wie gut das Essen gekaut wird und wie schnell es wichtig ist.

Proteine, Fette, Kohlenhydrate - Energiequellen für den menschlichen Körper

KOHLEHYDRATE, FETTE UND PROTEINE EINE ENERGIEQUELLE FÜR MENSCHEN UND TIERE

KOZLOV DA, MOSKAU, 1998

Ii. Der Wert der Verdauung für das Leben des Körpers
1. Organismus - ein Ganzes
2. Das Verdauungssystem

Iii. Kohlenhydrate
1. Allgemeine Eigenschaften von Kohlenhydraten
2. Eigenschaften von Monosacchariden (Glukose)
3. Eigenschaften von Disacchariden (Saccharose, Laktose)
4. Eigenschaften von Polysacchariden (Stärke, Cellulose)
5. Kohlenhydratstoffwechsel

Iv. Fett
1. Eigenschaften von Lipiden
2. Eigenschaften von Fetten
3. Fettstoffwechsel

V. Proteine
1. Eigenschaften von Aminosäuren
2. Eigenschaften von Proteinen
3. Protein (Stickstoff) austausch

Vi. Stoffwechsel und Energie
1. Das Konzept des Stoffwechsels
2. Biologische Oxidation
3. ATP (Adenosintriphosphatsäure)
4. Stoffwechsel bei Kindern
5. Stoffwechselstörungen

Das zwanzigste Jahrhundert ist das Jahrhundert des Fortschritts, viele Neuerungen im menschlichen Leben, aber auch ein Jahrhundert neuer Krankheiten. Krankheiten wie AIDS, Geschlechtskrankheiten, psychosomatische und andere Krankheiten, die in der Vergangenheit nicht so häufig vorkamen, traten in den Vordergrund. Aber wir haben irgendwie einen anderen Krankheitsfortschritt vergessen. Dies ist Fettleibigkeit und, wenn nicht seltsam, Dystrophie. In der Natur werden wir Phänomenen wie Übergewicht und vor allem Fettleibigkeit nicht begegnen. In der Tierwelt gibt es so gut wie keine Spur davon, wenn Sie Haustiere, deren Leben in direktem Zusammenhang mit dem Menschen steht, nicht berücksichtigen. Und das hat seine eigene Erklärung - Fortschritt im sozialen und wirtschaftlichen Leben eines Menschen.

In primitiven Gesellschaften war Fettleibigkeit in der Regel sehr selten. Ausgewählte Fälle von Fettleibigkeit könnten durch ernste Gesundheitsprobleme, insbesondere hormonelle, erklärt werden. Bei einigen Stämmen ist es die außergewöhnliche Natur der Fettleibigkeit, die den gegenwärtigen Fettleibigkeitskult auslöste. In der Tat war dieses Phänomen einzigartig. In den folgenden Jahrhunderten, in Zeiten großer Zivilisationen, die in dokumentarischen Quellen gut beschrieben werden, war Übergewicht hauptsächlich ein Attribut der Reichen, die aufgrund ihres Lebensstandards mehr „verarbeitete“ Nahrung zur Verfügung hatten. Die Reichen in der Vergangenheit waren fetter als die Armen, weil sie anders aßen. Ihr Essen war natürlicher. Heute ändert sich dieser Trend, und die Wahrscheinlichkeit, Adipositas in den weniger wohlhabenden Klassen zu erkennen, ist höher, während reiche Menschen immer geringer geworden sind, da sie begonnen haben, ihre Gesundheit aktiv zu überwachen. Dies ist jedoch nur ein Trend, der nicht zu einem universellen Phänomen geworden ist. Wenn die Geschichte uns sagt, dass Fettleibigkeit ein Nebenprodukt der Zivilisation ist (wie im Fall von Ägypten und dem römischen Reich), dann wird klar, warum sich dieses Phänomen in den Vereinigten Staaten manifestiert. Trotz der aktiven Förderung eines gesunden Lebensstils sind laut Experten 64% der Amerikaner zu fett, 20% fettleibig. "Ist dieses Land nicht wirklich ein fortgeschrittenes Modell für die Entwicklung einer Zivilisation, die bereits in die Phase ihres Niedergangs eingetreten ist?"

Ich bin auch fettleibig. Daher würde ich gerne mehr über die Prozesse erfahren, die während des Stoffwechsels ablaufen, die Ursachen für Fettleibigkeit und andere Krankheiten, die mit einem ungeeigneten Stoffwechsel im Körper verbunden sind, herausfinden.

In meiner Arbeit möchte ich die Eigenschaften von Nährstoffen berücksichtigen, die beim Austausch mit der Umwelt in den Körper gelangen. Diese Nährstoffe können in zwei Kategorien eingeteilt werden: Nährstoffe, die Energie liefern (Proteine, Kohlenhydrate und Fette), und Nährstoffe, die nicht damit zusammenhängen, den Körper mit Energiereserven zu versorgen (Ballaststoffe, Wasser, Mineralsalze, Spurenelemente, Vitamine). Die Rolle der Nährstoffe, die Energie liefern, besteht nicht nur darin, einem lebenden Organismus ein Energiepotenzial zu geben, sondern auch als Rohstoff für viele der Syntheseprozesse zu dienen, die während der Entstehung und Umstrukturierung eines lebenden Organismus stattfinden. Gleichzeitig möchte ich über biologische Oxidation, die Besonderheiten des Stoffwechsels im Körper der Kinder sowie über die Pathologien des Stoffwechsels sprechen.

In meiner Arbeit habe ich verschiedene Quellen in Russisch und Englisch verwendet: Enzyklopädien, Monographien, Bildungsliteratur, spezielle Wörterbücher, von denen eine Liste in der bibliographischen Liste enthalten ist.

I. Der Wert der Verdauung

1. Ein Organismus ist ein einzelnes Ganzes.

Ein Organismus ist definitionsgemäß eine Sammlung von miteinander verbundenen Organsystemen. Welche Verbindung besteht beispielsweise zwischen dem Harnsystem und dem Bewegungsapparat? Auf den ersten Blick ist keine direkte Verbindung sichtbar. Tatsächlich schützt der Bewegungsapparat jedoch die Organe des Harnsystems vor den nachteiligen Auswirkungen der Umgebung. Das Nervensystem steuert alle anderen Systeme und das Verdauungssystem ermöglicht den Prozess der Ernährung als notwendige Voraussetzung für das normale Wachstum des Organismus, seine Entwicklung und seine Vitalaktivität. Das Verdauungssystem ist mit dem Harnsystem, dem Kreislaufsystem, dem Bewegungsapparat und anderen verbunden. Diese Verbindungen sind nicht nur einseitig (Nährstoffe für andere Systeme), sondern auch multifunktional. Praktisch alle anderen menschlichen Systeme wirken sich auf das Verdauungssystem aus. Die Zellen des Verdauungssystems benötigen Sauerstoff, der ihnen vom Kreislaufsystem zugeführt wird, das wiederum ausnahmslos allen Körpersystemen zugeordnet ist. Und wenn das Verdauungssystem versagt, erhalten alle inneren und äußeren Organe einer Person nicht genug oder zu viel Substanz, was zu pathologischen Veränderungen im Organ führt.

Betrachten Sie das Verdauungssystem und den Verdauungsprozess des tierischen Organismus.

2. Das Verdauungssystem

Das Verdauungssystem besteht aus einer Reihe miteinander verbundener Organe, die die Verdauung von Nahrungsmitteln gewährleisten, die für das Funktionieren des Körpers erforderlich sind. Alle Organe des Verdauungssystems sind in einem einzigen anatomischen und funktionellen Komplex verbunden. Sie bilden einen Nahrungskanal, der mit der Mundöffnung beginnt und mit dem After endet. Die normale Verdauung erfolgt unter Beteiligung aller Organe des Verdauungssystems. Das gesamte Verdauungssystem kann in Abschnitte unterteilt werden: 1) aufnahmefähig, 2) leitfähig, 3) richtige Verdauungsabteilung, 4) Wasserabsorptionsabteilung, Restverdauung, umgekehrte Absorption von Salzen, verschiedene körpereigene Komponenten.

Die Wände des Verdauungssystems bestehen über die gesamte Länge aus vier Schichten: serösen, muskulösen, submucösen und schleimigen Membranen. Seröse Membran - die äußere Schicht des Verdauungsschlauchs, die aus lockerem faserigem Bindegewebe besteht. Die Muskelschicht besteht aus der inneren Schicht der ringförmigen und äußeren Schicht der Längsmuskulatur. Wellenförmige Kontraktionen - Peristaltik - sind auf die koordinierte Arbeit dieser Muskeln zurückzuführen. Im Magen besteht die Muskelschicht aus drei Schichten: der longitudinalen (äußeren), der kreisförmigen (mittleren) und der inneren. Die Submukosa besteht aus Bindegewebe mit elastischen Fasern und Kollagen. Es enthält den Plexus nerve, Blutgefäße und Lymphgefäße. Es kann auch Drüsen geben, die Schleim produzieren. Die Schleimhaut wird durch Drüsenepithel, sezernierenden Schleim und Lebensmittelenzyme an einigen Stellen dargestellt. Seine Zellen befinden sich auf der Basalmembran, unter der sich Bindegewebe und Muskelfasern befinden.

Verdauung ist der Abbau von Nährstoffen, die durch ein System mechanischer, physikalisch-chemischer und chemischer Prozesse bereitgestellt werden. Die Aufteilung der meisten organischen Komponenten erfolgt unter der Wirkung von hydrolytischen Enzymen, die von speziellen Zellen im gesamten Gastrointestinaltrakt synthetisiert werden. Endohydrolasen und andere spezielle Substanzen sorgen für den Abbau großer Moleküle und die Bildung von Zwischenprodukten. Die anschließende Verarbeitung von Lebensmitteln erfolgt aufgrund ihrer allmählichen Bewegung entlang des Gastrointestinaltrakts.

Als nächstes betrachten wir getrennt die Hauptkomponenten der Nährstoffe, die direkt an der Verdauung beteiligt sind. Dies sind Kohlenhydrate, Fette und Proteine.

1. Allgemeine Eigenschaften von Kohlenhydraten

Kohlenhydrate - eine Gruppe organischer Substanzen der allgemeinen Formel - Cm H2n ein. Formell ist Cm (H2O) n ist eine Verbindung von Kohlenstoff und Wasser. Daher der Name: Kohlenhydrate.

Die Hauptfunktionen von Kohlenhydraten:

1) Energie (bei der Oxidation einfacher Zucker erhält der Körper in erster Linie Glukose den Hauptteil der Energie, die er benötigt),

2) Lagerung (Polysaccharide wie Stärke und Glucogen spielen Glukosequellen und geben sie bei Bedarf frei),

3) Stützgebäude (aus Chitin zum Beispiel die Schale von Insekten gebaut).

Kohlenhydrate werden in einfache oder nicht hydrolysierbare Monosaccharide und komplexe Kohlenhydrate, die zu einer Reihe von einfachen hydrolysiert werden, eingeteilt. Entsprechend der Anzahl der Kohlenstoffatome werden Kohlenhydrate in Tetrosen, Pentosen, Hexosen usw. unterteilt. Nach ihrer chemischen Struktur sind dies polyatomare Aldehyd- und Ketonalkohole, Aldosen und Ketosen. Gekzozy hat den größten Wert für Lebensmittel. Komplexe Kohlenhydrate werden durch die Menge der durch Hydrolyse erhaltenen einfachen Kohlenhydrate in Disaccharide, Trisaccharide usw. unterteilt. und Polysaccharide, die während der Hydrolyse viele Atome einfacher Kohlenhydrate ergeben. Polysaccharide werden in Homopolysaccharide unterteilt, die während der Hydrolyse einen Typ einfacher Kohlenhydrate und Heterosaccharide ergeben, die bei der Hydrolyse ein Gemisch aus einfachen Kohlenhydraten und ihren Derivaten ergeben.

2. Eigenschaften von Monosacchariden.

Monosaccharide sind farblose kristalline Substanzen, gut in Wasser löslich, schlecht in Alkohol und unlöslich in Ether. Monosaccharide sind die Hauptenergiequelle im menschlichen Körper.

Das wichtigste Monosaccharid ist Glukose. Der Name kommt aus dem Griechischen - Glykys - süß. Chemische Formel - C6H12O6. Glukosemoleküle spielen die Rolle von Biokraftstoffen in einem der wichtigsten Energieprozesse im Körper - in der Glykolyse. Im Pentose-Zyklus wird Glucose zu CO oxidiert.2 und Wasser, um Energie für einige Reaktionen zu erzeugen. In der Natur gibt es D-Glukose.

Glucose wird durch Oxide und Hydroxide von Schwermetallen sehr leicht oxidiert. Die vollständige Oxidation von Glukose geht nach der Gleichung:

Ein Großteil der freigesetzten Energie wird in ATP angesammelt. Eine permanente Glukosequelle im Körper ist Glykogen. In Lösungen liegt Glucose in Form von fünf tautomeren Formen vor - a- und b-Glucopranoz mit einem sechsgliedrigen Ring, a- und b-Glucofuranoz mit einem fünfgliedrigen Ring sowie in offener Form mit einer freien Aldehydgruppe. a - und b - Formen zeichnen sich durch ein räumlich angeordnetes Hemiacetalhydroxid aus.

Mangel an Glukose verursacht Azidose und Ketose. Überschuss - Diabetes. Der Standardgehalt im Blut - 0,1%.

3. Eigenschaften von Disacchariden

Der Hauptvertreter von Disacchariden ist Saccharose. Ein Saccharosemolekül besteht aus Resten eines D-Glucosemoleküls und D-Fructose. Chemische Formel - C12H22O11. Saccharose ist eines der Hauptkohlenhydrate im menschlichen Körper, eine farblose kristalline Substanz. Bei Temperaturen über 200 ° C zersetzt es sich zu sogenannten Karamellen. Saccharose ist in unpolaren organischen Lösungsmitteln, in absolutem Methanol und Ethanol nicht löslich, in Acetylacetat, Anilin mäßig löslich, in wässrigen Lösungen von Methanol und Ethanol. Gut löslich in Wasser. Saccharose besitzt keine reduzierenden Eigenschaften und ist daher resistent gegen Alkalien, wird jedoch durch die Einwirkung von Säuren und Enzymen von Saccharose zu D - Glucose und D - Fructose hydratisiert. Mit Alkalimetallen bildet Zucker. Saccharose ist eines der Hauptdisaccharide. Es wird durch die HCl des Magensaftes und die Saccharose durch die Schleimhaut des menschlichen Dünndarms hydrolysiert.

Сахароза входит в состав сахара (99,75 %), используемого для придания пище сладкого вкуса. Сахарозу также называют свекловичным сахаром.

Другой представитель дисахаридов — лактоза (молочный сахар). Она состоит из остатков гелактозы и глюкозы. Лактоза — важная составная часть молока млекопитающих и человека. Es wird während der Laktation in der Brustdrüse aus Glukose gebildet und ist die Quelle für Neugeborene. Laktose erleichtert die Aufnahme von Kalzium aus ihrem Darm. Der Laktosegehalt in der Muttermilch beträgt 7 g / 100 ml. Milch von Kühen und Ziegen - 4,5 g / 100 ml.

4. Eigenschaften von Polysacchariden

Die Hauptquelle für Polysaccharide ist Stärke. Stärke - das Hauptreservepolysaccharid von Pflanzen. Es wird in den zellulären Organellen grüner Blätter durch den Photosyntheseprozess gebildet. Stärke ist ein wesentlicher Bestandteil der essentiellen Lebensmittel. Die Endprodukte der enzymatischen Spaltung - Glucose - One - Phosphat - sind die wichtigsten Substrate sowohl des Energiestoffwechsels als auch der Syntheseprozesse. Die chemische Formel von Stärke - (C6H10O5) n. Die Verdauung der Stärke im Verdauungstrakt erfolgt mit Hilfe von Speichel-a-Amylase, Disaaridase und Glucoamylase am Bürstenrand der Dünndarmschleimhaut. Glukose, das Endprodukt des Abbaus von Speisestärke, wird im Dünndarm absorbiert. Der Kaloriengehalt der Stärke beträgt 4,2 kcal / g.

Zellstoff Chemische Formel der Cellulose (C6H10O5) n wie Stärke. Zelluloseketten bestehen hauptsächlich aus wasserfreien D-Glucoseeinheiten, die durch 1,4-b-Glucosidbindungen miteinander verbunden sind. In Lebensmitteln enthaltene Cellulose ist eine der wichtigsten Ballaststoffe oder Ballaststoffe, die für die normale Ernährung und Verdauung eine äußerst wichtige Rolle spielen. Diese Fasern werden im Magen-Darm-Trakt nicht verdaut, sondern tragen zu ihrer normalen Funktion bei. Sie adsorbieren an sich einige Giftstoffe und verhindern deren Aufnahme in den Darm.

5. Kohlenhydratstoffwechsel

Der Kohlenhydratstoffwechsel ist eine Reihe von Prozessen der Umwandlung von Kohlenhydraten im menschlichen Körper und in Tieren.

Der Prozess der Umwandlung von Kohlenhydraten beginnt mit der Verdauung in der Mundhöhle, wo eine teilweise Aufspaltung der Stärke unter der Wirkung des Enzyms Speichel, der Amylase, erfolgt. Grundsätzlich werden Kohlenhydrate im Dünndarm verdaut und absorbiert und dann durch den Blutstrom zu Geweben und Organen befördert, und der Hauptteil davon, hauptsächlich Glukose, reichert sich in der Leber als Glykogen an. Der Blutzucker dringt in die Organe und Gewebe ein, wo er benötigt wird, und die Geschwindigkeit des Eindringens von Glukose in die Zellen wird durch die Permeabilität der Zellmembranen bestimmt. Glukose dringt frei in die Leberzellen ein, das Eindringen von Glukose in die Muskelgewebezellen ist mit Energieaufwand verbunden, und während der Muskelarbeit steigt die Durchlässigkeit der Zellwand signifikant an. In Zellen wird Glukose auf molekularer Ebene im Prozess der biologischen Oxidation mit der Akkumulation von Energie umgewandelt.

Bei der Oxidation von Glucose im Pentose (aeroben) Zyklus wird reduziertes Nicotinamid-Adenin-Nukleotidphosphat gebildet, das zur Reduktion von Synthesen erforderlich ist. Darüber hinaus sind die Zwischenprodukte dieses Zyklus das Material für die Synthese vieler wichtiger Verbindungen.

Die Regulation des Kohlenhydratstoffwechsels wird hauptsächlich durch Hormone und das zentrale Nervensystem durchgeführt. Der Zustand des Kohlenhydratstoffwechsels kann anhand des Zuckergehalts im Blut (normalerweise 70-120 mg%) beurteilt werden. Mit der Zuckerbeladung steigt dieser Wert an, erreicht aber schnell die Norm. Störungen des Kohlenhydratstoffwechsels treten bei verschiedenen Erkrankungen auf. Bei Insulinmangel kommt es also zu Diabetes, und eine Abnahme der Aktivität eines der Enzyme des Kohlenhydratstoffwechsels - der Muskelphosphorylase - führt zu Muskeldystrophie.

1. Eigenschaften von Lipiden

Lipide sind eine heterogene Gruppe von bioorganischen Verbindungen, deren gemeinsame Eigenschaft ihre Unlöslichkeit in Wasser und eine gute Löslichkeit in unpolaren Lösungsmitteln ist. Lipide umfassen Substanzen mit einer anderen chemischen Struktur. Die meisten von ihnen sind Ester von Alkoholen und Fettsäuren. Letzteres kann sowohl gesättigt als auch ungesättigt sein. Am häufigsten umfasst die Zusammensetzung der Lipide Palmitinsäure, Stereatinsäure, Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure. Alkohole sind normalerweise Glycerin und Sphingocin sowie einige andere Substanzen. Die Zusammensetzung von Molekülen komplexer Lipide kann andere Komponenten einschließen.

Wenn der Orthophosphorsäurerest gebunden ist, werden Phospholipide gebildet. Steroide bilden eine ganz besondere Gruppe von Lipiden. Sie basieren auf hochmolekularem Alkohol - Cholesterin. Im Körper erfüllen Lipide die folgenden Funktionen: 1) Aufbau, 2) Hormon, 3) Energie, 4) Lagerung, 5) Schutz, 6) Beteiligung am Stoffwechsel.

2. Eigenschaften von Fetten

Alle natürlichen Fette sind eine Mischung aus Glyceriden, nicht nur symmetrisch, d.h. mit drei identischen Fettsäureresten, aber auch gemischt. Symmetrische Glyceride sind in Pflanzenölen häufiger. Tierische Fette haben eine sehr unterschiedliche Zusammensetzung von Fettsäuren. Fettsäuren, aus denen Triglyceride bestehen, bestimmen ihre Eigenschaften. Triglyceride können alle für Ester charakteristischen chemischen Reaktionen eingehen. Am wichtigsten ist die Verseifungsreaktion, bei der Glycerin und Fettsäuren aus Triglycerid gebildet werden.

Die Verseifung erfolgt während der Hydrolyse und unter Einwirkung von Säuren oder Laugen.

Fett - ein Nährstoff, ist ein wesentlicher Bestandteil einer ausgewogenen menschlichen Ernährung. Sie sind eine wichtige Energiequelle, die als natürliches Nahrungskonzentrat mit hohem Energiewert betrachtet werden kann, das dem Körper eine geringe Menge an Energie zuführt. Der durchschnittliche Fettbedarf einer Person beträgt 80-100 g pro Tag. Ein Gramm Fett während der Oxidation ergibt 9,3 kcal. Fette sind auch Lösungsmittel der Vitamine A, D und E. Die Verfügbarkeit dieser Vitamine durch den Körper hängt von der Aufnahme von Fetten in Lebensmitteln ab. Mit Fetten wird ein Komplex von biologisch aktiven Substanzen in den Körper eingebracht, die eine wichtige Rolle im normalen Fettstoffwechsel spielen.

3. Fettstoffwechsel.

Der Fettstoffwechsel ist eine Reihe von Prozessen der Umwandlung von Fetten im Körper. In der Regel werden drei Stufen des Fettstoffwechsels unterschieden: 1) Abbau und Resorption von Fetten im Gastrointestinaltrakt, 2) Umwandlung von absorbierten Fetten in Körpergeweben, 3) Freisetzung von Fettstoffwechselprodukten aus dem Körper. Der Hauptteil der Speisefette wird im oberen Darm unter Beteiligung des Enzyms Lipase verdaut, das vom Pankreas und der Schleimhaut des Magens ausgeschieden wird. Durch die Spaltung entsteht ein Gemisch aus Fettsäuren, Di - und Monoglyceriden.

Der Prozess der Spaltung und Absorption von Fetten und anderen Lipiden trägt zur Sekretion von Gallensäuren im Darm bei, durch die Fette emulgiert werden. Ein Teil des Fettes wird unverdaut in den Darm aufgenommen. Absorbierte Fettsäuren werden teilweise in der Darmschleimhaut zur Resynthese von Triglyceriden und Phospholipiden verwendet, und ein Teil des Pfortadensystems oder der Lymphgefäße gelangt in das Blut.

Die Menge an neutralen Fetten und Fettsäuren im Blut ist variabel und hängt von der Nahrungsaufnahme der Fette und der Geschwindigkeit der Fettablagerung in den Fettdepots ab. In Geweben werden Fette durch verschiedene Lipasen abgebaut und die resultierenden Fettsäuren bilden einen Teil anderer Verbindungen (Phospholipide, Cholesterinester usw.) oder werden zu Endprodukten oxidiert. Die Oxidation von Fettsäuren wird auf verschiedene Weise erreicht. Ein Teil der Fettsäuren ergibt bei der Leberoxidation Acetoessigsäure und b-Hydroxybuttersäure sowie Aceton. Bei schwerem Diabetes steigt die Menge der Acetonkörper im Blut dramatisch an. Die Synthese von Fetten in Geweben beruht auf den Produkten des Fettstoffwechsels sowie auf Produkten des Kohlenhydrat- und Eiweißstoffwechsels.

Fettstoffwechselstörungen werden normalerweise in die folgenden Gruppen eingeteilt: 1) gestörte Resorption von Fett, seine Ablagerung und Bildung im Fettgewebe, 2) übermäßige Anhäufung von Fett in Organen und Geweben, die nicht mit Fettgewebe zusammenhängen, 3) Störungen des Fettstoffwechsels und 4) Übergangsstörungen Fett aus dem Blut in das Gewebe und deren Ausscheidung.

1. Eigenschaften von Aminosäuren

Ein besonders wichtiger Ort unter den niedermolekularen natürlichen organischen Verbindungen ist die Aminosäure. Dies sind Derivate von Carbonsäuren, bei denen eines der Wasserstoffatome im Kohlenwasserstoffrest einer Säure durch eine Aminogruppe ersetzt wird, die in der Regel an die Carboxylgruppe angrenzt. Viele Aminosäuren sind Vorläufer biologisch aktiver Verbindungen: Hormone, Vitamine, Alkaloide, Antibiotika usw.

Die überwiegende Mehrheit der Aminosäuren liegt in Organismen in freier Form vor. Aber einige Dutzend von ihnen befinden sich in einem überwiegend gebundenen Zustand, d.h. in Kombination mit anderen organischen Substanzen: b-Alanin ist beispielsweise Bestandteil einer Reihe biologisch aktiver Verbindungen und viele a-Aminosäuren sind Bestandteil von Proteinen. Es gibt 18 solcher a-Aminosäuren und das Protein enthält auch zwei Aminosäureamide, Asparagin und Glutamin. Diese Aminosäuren werden als Protein oder proteinogen bezeichnet. Sie stellen die wichtigste Gruppe natürlicher Aminosäuren dar, da ihnen nur eine bemerkenswerte Eigenschaft innewohnt - die Fähigkeit, unter Beteiligung von Enzymen Amin- und Carboxylgruppen anzuschließen und Polypeptidketten zu bilden.

Künstlich synthetisierte w-Aminosäuren werden als Rohstoffe für die Herstellung von Chemiefasern verwendet.

2. Eigenschaften von Proteinen

Charakteristisch für Proteine ​​ist ein Stickstoffgehalt von 15-18%. Zu Beginn der Proteinchemie, als sie noch nicht wussten, wie sie das Molekulargewicht von Proteinen oder deren chemische Zusammensetzung bestimmen können, ganz zu schweigen von der Struktur eines Proteinmoleküls, spielte dieser Indikator eine wichtige Rolle bei der Entscheidung, ob eine hochmolekulare Substanz zu einer Klasse von Proteinen gehört. Natürlich haben nun die Daten über die elementare Zusammensetzung von Proteinen ihre frühere Bedeutung für ihre Charakterisierung verloren.

Proteine ​​interagieren mit einer Vielzahl von Substanzen. Zusammen mit Nukleinsäuren, Polysacchariden und Lipiden bilden sie Ribosomen, Mitochondrien, Lysosomen, Membranen des endoplasmatischen Retikulums und andere subzelluläre Strukturen, in denen aufgrund der räumlichen Organisation von Proteinen und einer Reihe von ihnen charakteristischen enzymatischen Aktivitäten verschiedene Stoffwechselprozesse stattfinden. Daher spielen Proteine ​​eine wichtige Rolle in den Phänomenen des Lebens. Proteine ​​sind aufgrund ihrer chemischen Natur Heteropolymere proteinogener Aminosäuren. Ihre Moleküle haben die Form langer Ketten, die aus Aminosäuren bestehen, die durch Peptidbindungen miteinander verbunden sind.

Die kleinsten Polypeptidketten von Proteinen enthalten etwa 50 Aminosäurereste. In der größten - um 1500.

Gegenwärtig ist die Primärstruktur des Proteins in etwa 2.000 Proteinen vorhanden. In Insulin, Ribonuklease, Lysozym und Wachstumshormon wird dies durch chemische Synthese bestätigt.

Proteine ​​bilden den wichtigsten Teil der menschlichen Nahrung. Heutzutage hungern 10-15% der Weltbevölkerung, und 40% erhalten unzureichende Nahrung mit unzureichendem Proteingehalt. Daher ist die Menschheit gezwungen, Protein auf industriellem Wege zu produzieren - das knappste Produkt der Erde. Die industrielle Produktion von essentiellen Aminosäuren ist auch als Proteinersatz vielversprechend.

3. Proteinaustausch

Bei Tieren und Menschen besteht der Eiweißstoffwechsel aus drei Hauptstadien: 1) hydrolytischer Abbau von stickstoffhaltigen Substanzen im Magen-Darm-Trakt und Absorption der resultierenden Produkte, 2) Umwandlung dieser Produkte in Geweben, was zur Bildung von Proteinen und Aminosäuren führt, 3) Isolierung der Endprodukte des Proteinstoffwechsels aus dem körper.

In einem erwachsenen Organismus ist die normale Menge an synthetisiertem Protein gleich der Gesamtmenge an zerfallendem Gewebe und Nahrungsproteinen (pro Tag, d. H. Die Stickstoffbilanz ist nahe null). Dieser Zustand wird als Proteinbalance bezeichnet. Das Proteingleichgewicht ist dynamisch, da der Körper praktisch keine Proteinzufuhr erzeugt und das Gleichgewicht mit unterschiedlichen Proteinmengen (innerhalb bestimmter Grenzen) hergestellt werden kann. Während des Wachstums oder der Erholung nach einer Krankheit (Eiweißmangel) wird eine intensive Stickstoffretention im Körper beobachtet, die Stickstoffbilanz wird positiv. Die Hauptprozesse im Zusammenhang mit dem Proteinstoffwechsel sind die Desaminierung von Aminosäuren, die Umwandlung von Aminosäuren, die beim Transfer von Aminogruppen (Transaminierung) auftritt, die Aminierung von Ketosäuren, der Abbau von Proteinen in Aminosäuren und die Neubildung von Proteinen von Organen und Geweben, einschließlich Enzymproteinen.

V. AUSTAUSCH VON STOFFEN UND ENERGIE

1. Das Konzept des Stoffwechsels

Metabolismus - eine Reihe chemischer Reaktionen und verwandter chemischer Prozesse im Körper, die zum Fließen von Substanzen, deren Assimilation, Verwendung in Lebensprozessen und zur Freisetzung unerwünschter Verbindungen in die Umwelt führen. Nährstoffe aus der Nahrung sind einerseits die Energiequelle, die für die Durchführung aller Prozesse erforderlich ist, und andererseits das Kunststoffmaterial, aus dem der Körper aufgebaut ist. Zusätzlich zu den drei Hauptklassen von Nährstoffen - Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten - enthält die Nahrung eine Reihe von Verbindungen - Salze, Vitamine, die keinen hohen Energiewert haben und nicht die Funktion von Bausteinen erfüllen, jedoch eine entscheidende Rolle im Fluss verschiedener biochemischer Reaktionen spielen und an der Regulation des Stoffwechsels beteiligt sind.

2. Biologische Oxidation

Bei der biologischen Oxidation werden zwei Wasserstoffatome unter Einwirkung des entsprechenden Enzyms aus einem organischen Molekül abgespalten. In einigen Fällen wird eine instabile, energiereiche (Makroenergie-) Bindung zwischen Enzymen und dem oxidierten Molekül gebildet. Es wird zur Bildung von ATP verwendet - dem "Endziel" der meisten biologischen Oxidationsprozesse. Die beiden Wasserstoffatome, die weggenommen wurden, sind infolge der Reaktion an das Coenzym NAD (Nicotinamidadenindinucleotid) oder NADP (Nicotinamidadenin-Neleotidphosphat) gebunden.

Das Schicksal von Wasserstoff kann unterschiedlich sein. Bei anaerober Oxidation wird es auf einige organische Moleküle übertragen. Während der aeroben Oxidation wird Wasserstoff in Sauerstoff umgewandelt, um Wasser zu bilden. Der Hauptteil der Wasserstoffübertragungskette befindet sich in den Mitochondrienmembranen. Gleichzeitig wird ATP aus ADP und anorganischem Phosphat gebildet.

Es ist zu beachten, dass aerobe Oxidation viel effizienter ist als anaerobe. Im ersten Fall werden 2 Moleküle ATP aus einem Glukosemolekül und im zweiten Fall - 36 gebildet, wo Glukose zu CO "verbrannt" wird2 und Wasser. Dies erklärt die weit verbreitete und rasche Entwicklung aerober Organismen.

3. ATP (Adenosintriphosphatsäure)

Da ATP ein universeller Energiespeicher für Mensch und Tier ist, musste ich darüber berichten.

ATP - Nukleosidtriphosphat besteht aus einer heterocyclischen Base - Adenin, einer Kohlenhydratkomponente - Ribose und drei Phosphorsäureresten, die in Reihe miteinander verbunden sind. Im ATP-Molekül gibt es drei Makroenergiebindungen.

ATP ist in jeder Zelle von Tieren und Pflanzen enthalten - in der löslichen Fraktion des Zytoplasmas der Zelle - Mitochondrien und Kernen. Es dient als Hauptträger chemischer Energie in die Zellen und spielt eine wichtige Rolle in seiner Energie.

ATP wird aus ADP (Adenosindiphosphorsäure) und anorganischem Phosphat (Fn) aufgrund der Oxidationsenergie in spezifischen Phosphorylierungsreaktionen gebildet, die in den Prozessen der Glykolyse, der intramuskulären Atmung und der Photosynthese auftreten. Diese Reaktionen finden in den Membranen von Fluorkunststoffen und Mitochondrien sowie in den Membranen von photosynthetisierenden Bakterien statt.

Während chemischer Reaktionen in der Zelle kann die potentielle chemische Energie, die in den Makroenergiebindungen von ATP gespeichert ist, auf die neu gebildeten phosphorylierten Verbindungen übertragen werden: ATP + D-Glucose = ADP + D ist Glucose-6-phosphat.

Mit ATP-Hydrolyse (ATP + H2Über die ADP + Fn.).

Es wird in Wärmeenergie umgewandelt, in Strahlung, in elektrische, mechanische usw., d. H. Es dient im Körper zur Wärmeerzeugung, Lumineszenz, Akkumulation von Elektrizität, mechanischen Arbeiten, Biosynthese von Proteinen, Nukleinsäuren, komplexen Kohlenhydraten, Lipiden.

ATP ist eine einzige universelle Energiequelle für die funktionelle Aktivität der Zelle.

4. Stoffwechsel bei Kindern

Die Hauptstadien des Stoffwechsels bei Kindern vom Zeitpunkt der Geburt bis zur Bildung eines erwachsenen Organismus weisen mehrere Merkmale auf. Gleichzeitig ändern sich quantitative Merkmale, es findet eine qualitative Restrukturierung von Stoffwechselprozessen statt. Bei Kindern wird im Gegensatz zu Erwachsenen ein großer Teil der Energie für Wachstum und plastische Prozesse aufgewendet, die bei Neugeborenen und Kleinkindern am größten sind.

Der Grundstoffwechsel bei Kindern variiert je nach Alter des Kindes und Art der Nahrung. Verglichen mit den ersten Lebenstagen ist der Stoffwechsel um anderthalb Jahre mehr als verdoppelt. In der Pubertät sinkt jedoch der Energieverbrauch für den Basalstoffwechsel um 300 kcal / m³. Gleichzeitig sind die Energieaufwendungen der Jungen für den Basalstoffwechsel in Bezug auf ein Kilogramm Gewicht höher als die von Mädchen. Mit zunehmendem Energieverbrauch für die Muskelaktivität.

Незавершенность развития гуморальных и нервных механизмов регуляции является главной причиной во многом, определяющей особенности обмена веществ у детей. Выражением незрелости регуляторных механизмов является, например, значительное колебание осмотического давления плазмы крови, тенденция к гиперкалиемии и др.

Со второй недели жизни ребенка белковый обмен характеризуется положительным азотистым балансом и повышенной потребностью в белке. Ребенку требуется в 4-7 раз больше аминокислот, чем взрослому. У ребенка также имеется большая потребность в углеводах. Auf ihre Kosten wird hauptsächlich der Kalorienbedarf gedeckt. Der Kohlenhydratstoffwechsel ist eng mit dem Protein verbunden. Die Energie des Kohlenhydratstoffwechsels wird für die vollständige Verwendung von Fett benötigt. Fett macht 1/8 des Körpers eines Kindes aus und ist ein Energieträger, fördert die Aufnahme fettlöslicher Vitamine, schützt den Körper vor dem Auskühlen und ist ein struktureller Bestandteil vieler Gewebe. Separate ungesättigte Fettsäuren sind für das Wachstum und die normale Funktion der Haut unerlässlich.

Kinder haben eine physiologische Tendenz zur Ketose, bei der geringe Glykogenspeicher eine Rolle spielen können. Der Wassergehalt im Gewebe des Babys ist hoch und beträgt 3/4 des Gewichts des Babys und nimmt mit dem Alter ab.

5. Stoffwechselstörungen.

Stoffwechselstörungen unterliegen allen funktionellen und organischen Schäden an Geweben und Organen, die zum Auftreten von Krankheiten führen. Die laufenden Veränderungen im Verlauf chemischer Reaktionen gehen mit mehr oder weniger starken Verschiebungen der Energieprozesse einher. Es gibt vier Ebenen, in denen Stoffwechselstörungen auftreten: 1) molekular, 2) zellulär, 3) Organ und Gewebe, 4) der gesamte Organismus.

Die Ursachen für Stoffwechselstörungen auf molekularer Ebene sind Gendefekte, die Wirkung hemmender Enzyme sowie die unzureichende Zufuhr wesentlicher Stoffwechselstoffe. Stoffwechselstörungen auf anderen Ebenen können auch als Ursachen für den Stoffwechsel dienen. Auf dieser Ebene ändert sich die Konzentration der Bereiche der Stoffwechselreaktion, die Änderung der Aktivität von Enzymen oder die Anzahl der Enzyme infolge einer Verletzung der Synthesegeschwindigkeit sowie Änderungen des Gehalts an Cofaktoren von Enzymreaktionen.

Bei Stoffwechselstörungen auf zellulärer Ebene werden die Membranen der Mitochondrien, Lysosomen, des endoplasmatischen Retikulums, des Zellkerns usw. geschädigt Die Ursachen für Stoffwechselstörungen auf Zellebene sind: Störungen der bioenergetischen und anabolischen Prozesse, vorwiegend Biosynthese von Nukleinsäuren und Proteinen sowie Lipide und Konstanz der inneren Umwelt, Störungen der nervösen und humoralen Regulierung usw.

Bei Stoffwechselstörungen auf Organ- und Gewebsebene ändern sich die spezifischen Funktionen der einzelnen Gewebsorgane. Ihre Ursachen sind: Organhypoxie, regionale Störungen der Homöostase, Schädigung bestimmter Stoffwechselprozesse, die die spezifischen Funktionen eines bestimmten Organs oder Gewebes gewährleisten.

Am gefährlichsten ist eine Stoffwechselstörung auf der Ebene des gesamten Organismus. Ihre Ursachen sind meist Erkrankungen des Zentralnervensystems und der endokrinen Drüsen, Störungen der Gewebeinnervation, hormonelle Ungleichgewichte, Organschäden und die Konstanz der inneren Umgebung des Körpers. Zur gleichen Zeit gibt es Verstöße gegen die regulatorische Funktion des Nervensystems sowie das Hormonsystem, Veränderungen in der metabolischen Homöostase des Körpers.

Ein normaler Stoffwechsel im Körper, bei dem zahlreiche komplexe Umwandlungen von Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten und anderen Substanzen stattfinden und der durch die Nahrung in den menschlichen Körper gelangt, impliziert einen normalen, gesunden Lebensstil. Und natürlich geht es bei einem normalen Stoffwechsel nicht nur um die Menge der konsumierten Nahrung, egal wie hoch oder kalorienarm sie ist, sondern auch um die Esskultur.

Fettleibigkeit oder Fettablagerung als Folge eines verformten Stoffwechsels ist das Ergebnis von nicht zu viel Energie aus den konsumierten Lebensmitteln, sondern wird durch die Art der konsumierten Produkte bestimmt, dh ihre Zusammensetzung ist der Gehalt an Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten.

In diesem Artikel wurde erklärt, dass die Funktion von Treibstoff in unserem Körper durch Glukose ausgeübt wird, die entweder aus Kohlenhydraten während der Verdauung gewonnen wird oder indem sie aus Reservefetten gewonnen wird. Eine permanente Quelle, die alle Organe zwingt, die Glukose benötigen (Gehirn, Herz, Nieren usw.), ist Blut. Wenn also der Blutzuckerspiegel die Norm überschreitet (etwa ein Gramm pro Liter Blut), zeigt dies seinen Überschuss an und signalisiert somit den Beginn des Prozesses der pathologischen Fettansammlung.

In diesem Fall ist es notwendig, nicht nur Ihre Ernährung zu überdenken, sondern auch die Einstellung gegenüber dem Essen zu ändern. Die Stoffwechselvorgänge im Körper werden nicht nur aufgrund der Menge und Qualität der konsumierten Lebensmittel gestört, sondern auch aufgrund einer Störung des Nahrungsmittelsystems, zu der das Fehlen einer Regelung für das Essen, die Vernachlässigung heißer Speisen, eine vollständige Mahlzeit usw. gehören.

Obwohl wir in dieser Arbeit die Beteiligung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten am Stoffwechsel aus humanbiologischer Sicht betrachtet haben, kann ein solcher (rein physiologischer) Ansatz kein Modell für einen normalen Lebensstil sein. Wie viele Wissenschaftler aussagen, führte die Einstellung zum Essen als physiologisches Bedürfnis, wie es zum Beispiel in den USA der Fall war, zu einer ungesunden Ernährung, die zu Übergewicht und anderen Stoffwechselstörungen - Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen usw. - führte. .

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass jegliches Wissen, einschließlich des Wissens über komplexe Stoffwechselprozesse, die im menschlichen Körper ablaufen, zur Verbesserung der allgemeinen menschlichen Kultur beitragen sollte, einschließlich der Kultur eines gesunden Lebensstils, zu der auch die richtige Ernährung gehört. Ich bin sicher, dass das Anheben des Niveaus der allgemeinen Kultur einer Person es ihm ermöglichen wird, viele Probleme zu vermeiden, die mit Krankheiten und anderen Störungen in der Funktionsweise seines Körpers zusammenhängen.

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Kinder illustrierte Enzyklopädie. Das Dorling Kindersley. London, 1991

Proteine, Fette und Kohlenhydrate in unserem Körper

Es wurde zuverlässig nachgewiesen, dass der menschliche Körper zu 19,6% aus Proteinen, zu 14,7% aus Fetten, zu 1% aus Kohlenhydraten und zu 4,9% aus Mineralstoffen besteht. Die restlichen 59,8% bestehen aus Wasser. Die Aufrechterhaltung der normalen Funktionsweise unseres Körpers hängt direkt vom Verhältnis der wichtigsten Nährstoffe ab, nämlich: In der täglichen Ernährung ist die Anwesenheit von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten im Verhältnis 1: 3: 5 erforderlich.

Leider achten die meisten von uns nicht auf eine vollständige und rationelle Ernährung: jemand isst zu viel, jemand ist unterernährt und viele essen überhaupt etwas, was unterwegs und in Eile ist. In einer solchen Situation ist es fast unmöglich, die Menge an Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten, die in den Körper aufgenommen werden, zu kontrollieren. Es besteht jedoch die reale Gefahr eines Mangels oder Überschusses eines oder mehrerer der wichtigsten Elemente, was sich letztendlich auf unsere Gesundheit negativ auswirkt!

Der Wert von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten für den Körper

Die Bedeutung und Rolle von Proteinen

Wir wissen auch aus Schulbüchern, dass Proteine ​​das Hauptbaumaterial unseres Körpers sind, aber auch die Grundlage für Hormone, Enzyme und Antikörper. Daher sind Wachstum, Fortpflanzung, Verdauung und Immunabwehrprozesse ohne ihre Beteiligung unmöglich.

Proteine ​​sind für die Hemmung und Erregung im zerebralen Kortex verantwortlich, Hämoglobinprotein übernimmt eine Transportfunktion (trägt Sauerstoff), DNA und RNA (Desoxyribonukleinsäuren und Ribonukleinsäuren) sorgen für die Fähigkeit des Proteins, erbliche Informationen an Zellen zu übertragen sorgt für Lichtwahrnehmung durch die Netzhaut.

Darüber hinaus enthält das Protein essentielle Aminosäuren, von denen sein biologischer Wert abhängt. Es sind insgesamt 80 Aminosäuren bekannt, von denen jedoch nur acht als unverzichtbar gelten. Wenn sie alle in einem Proteinmolekül enthalten sind, wird dieses Protein als Ursprungsprodukt bezeichnet - ein Tier, das in Lebensmitteln wie Fleisch, Fisch, Eiern und Milch enthalten ist.

Pflanzliche Proteine ​​sind etwas unvollständiger und schwieriger zu verdauen, da sie eine Faserhülle besitzen, die die Wirkung von Verdauungsenzymen verhindert. Andererseits hat pflanzliches Protein eine starke antisklerotische Wirkung.

Um das Gleichgewicht der Aminosäuren zu erhalten, ist es ratsam, Nahrungsmittel zu sich zu nehmen, die sowohl tierische als auch pflanzliche Proteine ​​enthalten. Der Anteil an tierischen Proteinen muss jedoch mindestens 55% betragen.

Proteinmangel spiegelt sich in einer Abnahme des Körpergewichts, trockener Haut und einer Abnahme der Sekretionsaktivität des Gastrointestinaltrakts wider. Gleichzeitig werden die Funktionen der Geschlechtsdrüsen, der Nebennieren und der Schilddrüse deutlich geschwächt, die Blutbildungsprozesse gestört, die Immunität verringert, Anzeichen einer Störung des Zentralnervensystems treten auf, insbesondere das Gedächtnis. Bei Kindern ist das Wachstum vor allem aufgrund der Verschlechterung der Knochenbildung beeinträchtigt.

Aber diese Medaille hat noch eine andere Seite: die überschüssige Eiweißzufuhr im Körper. In diesem Fall kann ein starker Anstieg der Magensekretion mit nachfolgender Abnahme beobachtet werden. Infolgedessen reichern sich Harnsäuresalze übermäßig in den Geweben an, was zur Entwicklung von Urolithiasis und Gelenkerkrankungen führt.

Funktionen und Nutzen von Fetten

Zuallererst ist Fett eine Energiequelle, daher ist es sehr wichtig, den Fettstoffwechsel zu regulieren. Lassen Sie uns zunächst einmal sehen, wie und wie sich Fette voneinander unterscheiden.

Die Zusammensetzung der Fette umfasst gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, die ersten zeichnen sich durch einen hohen Schmelzpunkt aus, werden feuerfest genannt und werden vom Körper weniger aufgenommen. Ungesättigt dagegen schmelzen sie leicht und sind leicht verdaulich. In unserem Körper ist Fett in einer strukturellen Form enthalten - es ist Teil des Protoplasma der Zelle, und in Form von Speichern liegt es im Gewebe, einschließlich unter der Haut.

Gesättigte Fettsäuren, wie Stearin-, Palmitin-, Capronsäure-, Buttersäure und andere, sind im menschlichen Körper leicht zu synthetisieren, haben einen geringen biologischen Wert, schmelzen fest, wirken sich negativ auf den Fettstoffwechsel aus, tragen zur Anhäufung von Cholesterin bei und führen zur Entstehung von Atherosklerose. Solche Fette kommen in Lamm-, Schweine- und Pflanzenölen vor.

Eigenschaften und Transformation von Proteinen im Körper

Sobald sie sich im Verdauungstrakt befinden, werden sie in Aminosäuren zerlegt, die in den Blutkreislauf aufgenommen und zur Synthese eines körperspezifischen Peptids verwendet werden, das anschließend zu Wasser und Kohlendioxid oxidiert wird. Bei steigender Temperatur gerinnt das Proteinmolekül. Solche Moleküle sind bekannt, die sich nur unter Erwärmen in Wasser lösen können. Zum Beispiel hat Gelatine solche Eigenschaften.

Nach der Resorption erscheint Nahrung zuerst in der Mundhöhle, dann bewegt sie sich durch die Speiseröhre in den Magen. Es enthält die saure Reaktion des Mediums, die durch Salzsäure bereitgestellt wird. Im Magensaft befindet sich das Enzym Pepsin, das Eiweißmoleküle in Eiweiß und Peptone zerlegt. Diese Substanz ist nur in saurer Umgebung wirksam. Lebensmittel, die in den Magen eingedrungen sind, können je nach Aggregatzustand und Beschaffenheit 3-10 Stunden darin verbleiben. Pankreassaft hat eine alkalische Reaktion. Er enthält Enzyme, die Fette, Kohlenhydrate und Proteine ​​abbauen können.

Zu seinen wichtigsten Enzymen gehört Trypsin, das sich im Pankreassaft in Form von Trypsinogen befindet. Er ist nicht in der Lage, Proteine ​​abzubauen, aber wenn er mit Darmsaft in Kontakt kommt, verwandelt er sich in einen Wirkstoff - die Enterokinase. Trypsin spaltet Proteinverbindungen in Aminosäuren. Die Verarbeitung von Nahrungsmitteln im Dünndarm endet. Wenn im Zwölffingerdarm und im Magen Fette, Kohlenhydrate, Proteine ​​fast vollständig zerfallen, dann kommt es im Dünndarm zu einem vollständigen Abbau von Nährstoffen, der Aufnahme von Reaktionsprodukten in das Blut. Der Prozess wird durch die Kapillaren durchgeführt, von denen jede zu den Zotten kommt, die sich an der Wand des Dünndarms befinden.

Proteinaustausch

Nachdem das Protein im Verdauungstrakt vollständig in Aminosäuren zerlegt ist, werden diese vom Blut aufgenommen. Es bekommt auch eine kleine Menge Polypeptide. Aus Aminosäureresten im Körper eines Lebewesens wird ein spezifisches Protein hergestellt, das ein Mensch oder Tier benötigt. Die Bildung neuer Proteinmoleküle verläuft kontinuierlich in einem lebenden Organismus, da die absterbenden Zellen der Haut, des Blutes, des Darms und der Schleimhaut entfernt werden und an deren Stelle junge Zellen gebildet werden.

Damit die Proteinsynthese stattfinden kann, müssen sie zusammen mit der Nahrung in den Verdauungstrakt gelangen. Wenn das Polypeptid unter Umgehung des Verdauungstrakts in das Blut eingeführt wird, kann es der menschliche Körper nicht verwenden. Ein solcher Prozess kann den Zustand des menschlichen Körpers negativ beeinflussen und zahlreiche Komplikationen verursachen: Fieber, Atemlähmung, Versagen der Herzaktivität, allgemeine Krämpfe.

Proteine ​​können nicht durch andere Nahrungssubstanzen ersetzt werden, da Aminosäuren für ihre Synthese im Körper notwendig sind. Eine unzureichende Menge dieser Substanzen führt zu einer Verzögerung oder Aussetzung des Wachstums.

Kohlenhydrate sind die Hauptquelle für die Körperenergie. Sie stellen eine der Hauptgruppen organischer Verbindungen dar, die unser Körper benötigt. Diese Energiequelle lebender Organismen ist das Hauptprodukt der Photosynthese. Der Gehalt an lebenden Pflanzenzellkohlenhydraten kann in einem Bereich von 1 bis 2 Prozent variieren. In einigen Situationen erreicht dieser Wert 85 bis 90 Prozent.

Die wichtigsten Energiequellen lebender Organismen sind Monosaccharide: Glukose, Fruktose, Ribose.

In der Zusammensetzung der Kohlenhydrate sind Atome von Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff. Zum Beispiel ist Glukose die Energiequelle im Körper und hat die Formel C6H12O6. Es gibt eine Aufteilung aller Kohlenhydrate (in Struktur) in einfache und komplexe Verbindungen: Mono- und Polysaccharide. Nach der Anzahl der Kohlenstoffatome werden Monosaccharide in mehrere Gruppen unterteilt:

  • triose
  • tetrosen,
  • pentosen,
  • Hexosen,
  • Heptosen

Monosaccharide mit fünf oder mehr Kohlenstoffatomen in der Zusammensetzung können eine Ringstruktur bilden, wenn sie in Wasser gelöst werden.

Die wichtigste Energiequelle im Körper ist Glukose. Desoxyribose und Ribose sind Kohlenhydrate von besonderer Bedeutung für Nukleinsäuren und ATP.

Glukose ist die wichtigste Energiequelle im Körper. Die Biosynthese vieler organischer Verbindungen steht in direktem Zusammenhang mit den Prozessen der Monosaccharidumwandlung sowie dem Entfernen von toxischen Verbindungen, die von außen herabfallen oder durch den Abbau von Proteinmolekülen entstehen.

Unterscheidungsmerkmale von Disacchariden

Monosaccharid und Disaccharid ist die Hauptenergiequelle für den Körper. Wenn Monosaccharide kombiniert werden, werden sie gespalten und das Interaktionsprodukt ist ein Disaccharid.

Zu den typischen Vertretern dieser Gruppe gehören Saccharose (Rohrzucker), Maltose (Malzzucker), Laktose (Milchzucker).

Eine solche Energiequelle für den Körper als Disaccharide verdient eine eingehende Untersuchung. Sie sind in Wasser vollkommen löslich, haben einen süßen Geschmack. Ein übermäßiger Konsum von Saccharose führt zu schwerwiegenden Störungen im Körper. Daher ist es wichtig, dass die Regeln eingehalten werden.

Polysaccharide

Eine ausgezeichnete Energiequelle für den Körper sind Substanzen wie Cellulose, Glykogen, Stärke.

Zunächst kann jeder von ihnen als Energiequelle für den menschlichen Körper betrachtet werden. Bei ihrer enzymatischen Spaltung und Zerfall wird eine große Menge an Energie freigesetzt, die von einer lebenden Zelle verbraucht wird.

Diese Energiequelle für den Körper erfüllt andere wichtige Funktionen. Beispielsweise werden Chitin, Cellulose als Baumaterial verwendet. Polysaccharide eignen sich hervorragend als Speicherverbindungen für den Körper, da sie sich nicht in Wasser auflösen und keine chemische und osmotische Wirkung auf die Zelle haben. Solche Eigenschaften ermöglichen es ihnen, lange Zeit in einer lebenden Zelle zu bleiben. In dehydrierter Form können Polysaccharide die Masse der gelagerten Produkte aufgrund von Volumeneinsparungen erhöhen.

Eine solche Energiequelle für den Körper kann den pathogenen Bakterien widerstehen, die mit Nahrung in den Körper gelangen. Bei Bedarf werden bei der Hydrolyse die Ersatzpolysaccharide in einfache Zucker umgewandelt.

Kohlenhydrataustausch

Wie verhält sich die Hauptenergiequelle im Körper? Kohlenhydrate liegen mehr in Form von Polysacchariden vor, beispielsweise in Form von Stärke. Durch die Hydrolyse wird daraus Glukose gebildet. Das Monosaccharid wird aufgrund mehrerer Zwischenreaktionen im Blut absorbiert und in Kohlendioxid und Wasser gespalten. После окончательного окисления происходит высвобождение энергии, которую использует организм.

Процесс расщепления солодового сахара и крахмала протекает непосредственно в полости рта, в качестве катализатора реакции выступает фермент птиалин. В тонких кишках углеводы распадаются до моносахаридов. В кровь они всасываются в основном в виде глюкозы. Процесс протекает в верхних отделах кишечника, а вот в нижних углеводов почти нет. Zusammen mit dem Blutzucker gelangen Sie in die Pfortader und erreichen die Leber. Wenn die Zuckerkonzentration im menschlichen Blut 0,1% beträgt, durchlaufen die Kohlenhydrate die Leber und gelangen in den allgemeinen Blutkreislauf.

Es ist notwendig, eine konstante Zuckermenge von etwa 0,1% im Blut zu halten. Wenn Saccharide im Blut im Überschuss vorhanden sind, reichert sich der Überschuss in der Leber an. Dieser Prozess wird von einem starken Abfall des Blutzuckers begleitet.

Veränderungen des Zuckerspiegels im Körper

Wenn Stärke in Lebensmitteln enthalten ist, führt dies nicht zu großen Veränderungen des Blutzuckers, da der Prozess der Hydrolyse des Polysaccharids sehr lange dauert. Wenn die Zuckerdosis etwa 15-200 Gramm beträgt, steigt der Gehalt im Blut stark an. Dieser Vorgang wird als Ernährungshyperglykämie bezeichnet. Überschüssiger Zucker wird von den Nieren ausgeschieden, der Urin enthält also Glukose.

Aus dem Körper der Nieren beginnt der Zucker zu entfernen, wenn sein Blutspiegel eine Spanne von 0,15-0,18% erreicht. Ein ähnliches Phänomen tritt auf, wenn eine einmalige Verwendung einer signifikanten Zuckermenge schnell vergeht, ohne dass es zu ernsthaften Störungen der Stoffwechselprozesse im Körper kommt.

Wenn die Pankreas-Funktion des Gefäßes gestört ist, tritt eine Krankheit wie Diabetes mellitus auf. Es geht mit einer erheblichen Erhöhung der Zuckermenge im Blut einher, was zum Verlust der Glukose-Fähigkeit der Leber führt, wodurch Zucker aus dem Körper im Urin ausgeschieden wird.

Eine erhebliche Menge Glykogen kann sich in den Muskeln ablagern. Hier sind chemische Reaktionen gefragt, die bei Muskelkontraktionen auftreten.

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THEMA: "Kohlenhydrate, Fette und Proteine ​​- eine Energiequelle für Mensch und Tier"

Ii. Der Wert der Verdauung für das Leben des Körpers

1. Organismus - ein Ganzes

2. Das Verdauungssystem

1. Allgemeine Eigenschaften von Kohlenhydraten

2. Eigenschaften von Monosacchariden (Glukose)

3. Eigenschaften von Disacchariden (Saccharose, Laktose)

4. Eigenschaften von Polysacchariden (Stärke, Cellulose)

5. Kohlenhydratstoffwechsel

1. Eigenschaften von Lipiden

2. Eigenschaften von Fetten

3. Fettstoffwechsel

1. Eigenschaften von Aminosäuren

2. Eigenschaften von Proteinen

3. Protein (Stickstoff) austausch

Vi. Stoffwechsel und Energie

1. Das Konzept des Stoffwechsels

2. Biologische Oxidation

3. ATP (Adenosintriphosphatsäure)

4. Stoffwechsel bei Kindern

5. Stoffwechselstörungen

Kohlenhydratfettproteinaustausch

Das zwanzigste Jahrhundert ist das Jahrhundert des Fortschritts, viele Neuerungen im menschlichen Leben, aber auch ein Jahrhundert neuer Krankheiten. Krankheiten wie AIDS, Geschlechtskrankheiten, psychosomatische und andere Krankheiten, die in der Vergangenheit nicht so häufig vorkamen, traten in den Vordergrund. Aber wir haben irgendwie einen anderen Krankheitsfortschritt vergessen. Dies ist Fettleibigkeit und, wenn nicht seltsam, Dystrophie. In der Natur werden wir Phänomenen wie Übergewicht und vor allem Fettleibigkeit nicht begegnen. In der Tierwelt gibt es so gut wie keine Spur davon, wenn Sie Haustiere, deren Leben in direktem Zusammenhang mit dem Menschen steht, nicht berücksichtigen. Und das hat seine eigene Erklärung - Fortschritt im sozialen und wirtschaftlichen Leben eines Menschen.

In primitiven Gesellschaften war Fettleibigkeit in der Regel sehr selten. Ausgewählte Fälle von Fettleibigkeit könnten durch ernste Gesundheitsprobleme, insbesondere hormonelle, erklärt werden. Bei einigen Stämmen ist es die außergewöhnliche Natur der Fettleibigkeit, die den gegenwärtigen Fettleibigkeitskult auslöste. In der Tat war dieses Phänomen einzigartig. In den folgenden Jahrhunderten, in Zeiten großer Zivilisationen, die in dokumentarischen Quellen gut beschrieben werden, war Übergewicht hauptsächlich ein Attribut der Reichen, die aufgrund ihres Lebensstandards mehr „verarbeitete“ Nahrung zur Verfügung hatten. Die Reichen in der Vergangenheit waren fetter als die Armen, weil sie anders aßen. Ihr Essen war natürlicher. Heute ändert sich dieser Trend, und die Wahrscheinlichkeit, Adipositas in den weniger wohlhabenden Klassen zu erkennen, ist höher, während reiche Menschen immer geringer geworden sind, da sie begonnen haben, ihre Gesundheit aktiv zu überwachen. Dies ist jedoch nur ein Trend, der nicht zu einem universellen Phänomen geworden ist. Wenn die Geschichte uns sagt, dass Fettleibigkeit ein Nebenprodukt der Zivilisation ist (wie im Fall von Ägypten und dem römischen Reich), dann wird klar, warum sich dieses Phänomen in den Vereinigten Staaten manifestiert. Trotz der aktiven Förderung eines gesunden Lebensstils sind laut Experten 64% der Amerikaner zu fett, 20% fettleibig. "Ist dieses Land wirklich ein fortschrittliches Modell für die Entwicklung einer Zivilisation, die bereits in die Phase ihres Niedergangs eingetreten ist?" Montignac M. Montignacs Methode, um abzunehmen. A.K. Ecology. 1997., p. 20-21 ..

Ich bin auch fettleibig. Daher würde ich gerne mehr über die Prozesse erfahren, die während des Stoffwechsels ablaufen, die Ursachen für Fettleibigkeit und andere Krankheiten, die mit einem ungeeigneten Stoffwechsel im Körper verbunden sind, herausfinden.

In meiner Arbeit möchte ich die Eigenschaften von Nährstoffen berücksichtigen, die beim Austausch mit der Umwelt in den Körper gelangen. Diese Nährstoffe können in zwei Kategorien eingeteilt werden: Nährstoffe, die Energie liefern (Proteine, Kohlenhydrate und Fette), und Nährstoffe, die nicht damit zusammenhängen, dass der Körper mit Energiereserven versorgt wird (Ballaststoffe, Wasser, Mineralsalze, Mikroelemente, Vitamine). Nährstoffe, die Energie liefern, haben nicht nur die Aufgabe, einem lebenden Organismus ein Energiepotenzial zu verleihen, sondern dienen auch als Rohstoff für viele der Syntheseprozesse, die während der Entstehung und Umstrukturierung eines lebenden Organismus stattfinden. Gleichzeitig möchte ich über biologische Oxidation, die Besonderheiten des Stoffwechsels im Körper der Kinder sowie über die Pathologien des Stoffwechsels sprechen.

In meiner Arbeit habe ich verschiedene Quellen in Russisch und Englisch verwendet: Enzyklopädien, Monographien, Bildungsliteratur, spezielle Wörterbücher, deren Liste in der bibliographischen Liste aufgeführt ist.

I. Bedeutung der Verdauung

1. Ein Organismus ist ein einzelnes Ganzes.

Ein Organismus ist definitionsgemäß eine Sammlung von miteinander verbundenen Organsystemen. Welche Verbindung besteht beispielsweise zwischen dem Harnsystem und dem Bewegungsapparat? Auf den ersten Blick ist keine direkte Verbindung sichtbar. Tatsächlich schützt der Bewegungsapparat jedoch die Organe des Harnsystems vor den nachteiligen Auswirkungen der Umgebung. Das Nervensystem steuert alle anderen Systeme und das Verdauungssystem ermöglicht den Prozess der Ernährung als notwendige Voraussetzung für das normale Wachstum des Organismus, seine Entwicklung und seine Vitalaktivität. Das Verdauungssystem ist mit dem Harnsystem, dem Kreislaufsystem, dem Bewegungsapparat und anderen verbunden. Diese Verbindungen sind nicht nur einseitig (Nährstoffe für andere Systeme), sondern auch multifunktional. Praktisch alle anderen menschlichen Systeme wirken sich auf das Verdauungssystem aus. Die Zellen des Verdauungssystems benötigen Sauerstoff, der ihnen vom Kreislaufsystem zugeführt wird, das wiederum ausnahmslos allen Körpersystemen zugeordnet ist. Und wenn das Verdauungssystem versagt, erhalten alle inneren und äußeren Organe einer Person nicht genug oder zu viel Substanz, was zu pathologischen Veränderungen im Organ führt.

Betrachten wir genauer das Verdauungssystem und den Verdauungsprozess des tierischen Organismus selbst.

2. Das Verdauungssystem

Das Verdauungssystem besteht aus einer Reihe miteinander verbundener Organe, die die Verdauung von Nahrungsmitteln gewährleisten, die für das Funktionieren des Körpers erforderlich sind. Alle Organe des Verdauungssystems sind in einem einzigen anatomischen und funktionellen Komplex verbunden. Sie bilden einen Nahrungskanal, der mit der Mundöffnung beginnt und mit dem After endet. Die normale Verdauung erfolgt unter Beteiligung aller Organe des Verdauungssystems. Das gesamte Verdauungssystem kann in Abschnitte unterteilt werden: 1) aufnahmefähig, 2) leitfähig, 3) richtige Verdauungsabteilung, 4) Wasserabsorptionsabteilung, Restverdauung, umgekehrte Absorption von Salzen, verschiedene körpereigene Komponenten.

Die Wände des Nahrungsmittelsystems bestehen über die gesamte Länge aus vier Schichten: serösen, muskulösen, submucösen und schleimigen Membranen. Seröse Membran - die äußere Schicht des Verdauungsschlauchs, die aus lockerem faserigem Bindegewebe besteht. Die Muskelschicht besteht aus der inneren Schicht der ringförmigen und äußeren Schicht der Längsmuskulatur. Wellenförmige Kontraktionen - Peristaltik - sind auf die koordinierte Arbeit dieser Muskeln zurückzuführen. Im Magen besteht die Muskelschicht aus drei Schichten: der longitudinalen (äußeren), der kreisförmigen (mittleren) und der inneren. Die Submukosa besteht aus Bindegewebe mit elastischen Fasern und Kollagen. Es enthält den Plexus nerve, Blutgefäße und Lymphgefäße. Es kann auch Drüsen geben, die Schleim produzieren. Die Schleimhaut wird durch Drüsenepithel, sezernierenden Schleim und Lebensmittelenzyme an einigen Stellen dargestellt. Seine Zellen befinden sich auf der Basalmembran, unter der sich Bindegewebe und Muskelfasern befinden.

Verdauung ist der Abbau von Nährstoffen, die durch ein System mechanischer, physikalisch-chemischer und chemischer Prozesse bereitgestellt werden. Die Aufteilung der meisten organischen Komponenten erfolgt unter der Wirkung von hydrolytischen Enzymen, die von speziellen Zellen im gesamten Gastrointestinaltrakt synthetisiert werden. Endohydrolasen und andere spezielle Substanzen sorgen für den Abbau großer Moleküle und die Bildung von Zwischenprodukten. Die anschließende Verarbeitung von Lebensmitteln erfolgt aufgrund ihrer allmählichen Bewegung entlang des Gastrointestinaltrakts.

Als nächstes betrachten wir getrennt die Hauptkomponenten der Nährstoffe, die direkt an der Verdauung beteiligt sind. Dies sind Kohlenhydrate, Fette und Proteine.

1. Allgemeine Eigenschaften von Kohlenhydraten

Kohlenhydrate - eine Gruppe organischer Substanzen der allgemeinen Formel - Cm H2n On. Cm (H2O) n ist formal eine Verbindung von Kohlenstoff und Wasser. Daher der Name: Kohle-Wasser.

Die Hauptfunktionen von Kohlenhydraten:

1) Energie (bei der Oxidation einfacher Zucker erhält der Körper in erster Linie Glukose den Hauptteil der Energie, die er benötigt),

2) Lagerung (Polysaccharide wie Stärke und Glucogen spielen Glukosequellen und geben sie bei Bedarf frei),

3) Stützgebäude (aus Chitin zum Beispiel die Schale von Insekten gebaut).

Kohlenhydrate werden in einfache oder nicht hydrolysierbare Monosaccharide und komplexe Kohlenhydrate unterteilt, die eine Reihe von einfachen Hydrolysen bewirken. Entsprechend der Anzahl der Kohlenstoffatome werden Kohlenhydrate in Tetrosen, Pentosen, Hexosen usw. und nach chemischer Struktur unterteilt - dies sind polyatomare Aldehyd- und Ketonalkohole - Aldosen und Ketosen. Gekzozy hat den größten Wert für die Fütterung. Komplexe Kohlenhydrate werden durch die Menge der durch Hydrolyse erhaltenen einfachen Kohlenhydrate in Disaccharide, Trisaccharide usw. unterteilt. und Polysaccharide, die während der Hydrolyse viele Atome einfacher Kohlenhydrate ergeben. Polysaccharide werden in Homopolysaccharide unterteilt, die während der Hydrolyse einen Typ einfacher Kohlenhydrate und Heterosaccharide ergeben, die bei der Hydrolyse ein Gemisch aus einfachen Kohlenhydraten und ihren Derivaten ergeben.

2. Eigenschaften von Monosacchariden.

Monosaccharide sind farblose kristalline Substanzen, gut in Wasser löslich, schlecht in Alkohol und unlöslich in Ether. Monosaccharide sind die Hauptenergiequelle im menschlichen Körper.

Das wichtigste Monosaccharid ist Glukose. Der Name kommt aus dem Griechischen - Glykys - süß. Chemische Formel - C6H12O6. Glukosemoleküle spielen die Rolle von Biokraftstoffen in einem der wichtigsten Energieprozesse im Körper - in der Glykolyse. Im Pentose-Zyklus wird Glukose zu CO2 und Wasser oxidiert, wobei für einige Reaktionen Energie erzeugt wird. In der Natur gibt es D-Glukose.

Glucose wird durch Oxide und Hydroxide von Schwermetallen sehr leicht oxidiert. Die vollständige Oxidation von Glukose geht nach der Gleichung:

C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6 H2O + 686 kcal.

Ein Großteil der freigesetzten Energie wird in ATP angesammelt. Eine permanente Glukosequelle im Körper ist Glykogen. Mangel an Glukose verursacht Azidose und Ketose. Überschuss - Diabetes. Der Standardgehalt im Blut - 0,1%.

3. Eigenschaften von Disacchariden

Der Hauptvertreter von Disacchariden ist Saccharose. Ein Saccharosemolekül besteht aus Resten eines D-Glucosemoleküls und D-Fructose. Chemische Formel - C12H22O11. Saccharose ist eines der Hauptkohlenhydrate im menschlichen Körper, eine farblose kristalline Substanz. Bei Temperaturen über 200 ° C zersetzt es sich zu sogenannten Karamellen. Saccharose ist in unpolaren organischen Lösungsmitteln, in absolutem Methanol und Ethanol nicht löslich, in Acetylacetat, Anilin mäßig löslich, in wässrigen Lösungen von Methanol und Ethanol. Gut löslich in Wasser. Saccharose besitzt keine Reduktionseigenschaften und ist daher beständig gegen Alkalien, wird jedoch durch die Einwirkung von Säuren und Enzymen von Saccharose zu D-Glucose und D-Fructose hydratisiert. Mit Alkalimetallen bildet Zucker. Saccharose ist eines der Hauptdisaccharide. Es wird durch die HCl des Magensaftes und die Saccharose durch die Schleimhaut des menschlichen Dünndarms hydrolysiert.

Saccharose ist ein Teil des Zuckers (99,75%), der das Essen süß macht. Saccharose wird auch Rübenzucker genannt.

Ein weiterer Vertreter von Disacchariden ist Laktose (Milchzucker). Es besteht aus Rückständen von Gelakoza und Glukose. Laktose ist ein wichtiger Teil der Milch von Säugetieren und Menschen. Es wird während der Laktation in der Brustdrüse aus Glukose gebildet und ist die Quelle für Neugeborene. Laktose erleichtert die Aufnahme von Kalzium aus ihrem Darm. Der Laktosegehalt in der Muttermilch beträgt 7 g / 100 ml. Milch von Kühen und Ziegen - 4,5 g / 100 ml.

Die Hauptquelle für Polysaccharide ist Stärke. Stärke - das Hauptreservepolysaccharid von Pflanzen. Es wird in den zellulären Organellen grüner Blätter durch den Photosyntheseprozess gebildet. Stärke ist ein wesentlicher Bestandteil der essentiellen Lebensmittel. Die Endprodukte der enzymatischen Spaltung - Glukose - Einphosphat - sind die wichtigsten Substrate sowohl des Energiestoffwechsels als auch der Syntheseprozesse. Die chemische Formel von Stärke ist (C6H10O5) n. Die Verdauung der Stärke im Verdauungstrakt erfolgt mit Hilfe von Speichelamylase, Disaharidase und Glucoamylase am Bürstenrand der Dünndarmschleimhaut. Glukose, das Endprodukt des Abbaus von Speisestärke, wird im Dünndarm absorbiert. Der Kaloriengehalt der Stärke beträgt 4,2 kcal / g.

Zellstoff Die chemische Formel von Cellulose (C6H10O5) n ist die gleiche wie die von Stärke. Zelluloseketten sind hauptsächlich aus Anhydrit-D-Glucoseeinheiten aufgebaut, die durch 1,4 - & bgr; -Glucosidbindungen miteinander verbunden sind. In Lebensmitteln enthaltene Cellulose ist eine der wichtigsten Ballaststoffe oder Ballaststoffe, die für die normale Ernährung und Verdauung eine äußerst wichtige Rolle spielen. Diese Fasern werden im Magen-Darm-Trakt nicht verdaut, sondern tragen zu ihrer normalen Funktion bei. Sie adsorbieren an sich einige Giftstoffe und verhindern deren Aufnahme in den Darm.

5. Kohlenhydratstoffwechsel

Der Kohlenhydratstoffwechsel ist eine Reihe von Prozessen der Umwandlung von Kohlenhydraten im menschlichen Körper und in Tieren.

Der Prozess der Umwandlung von Kohlenhydraten beginnt mit der Verdauung in der Mundhöhle, wo eine teilweise Aufspaltung der Stärke unter der Wirkung des Enzyms Speichel, der Amylase, erfolgt. Grundsätzlich werden Kohlenhydrate im Dünndarm verdaut und absorbiert und dann durch den Blutstrom zu Geweben und Organen befördert, und der Hauptteil davon, hauptsächlich Glukose, reichert sich in der Leber als Glykogen an. Der Blutzucker dringt in die Organe und Gewebe ein, wo er benötigt wird, und die Geschwindigkeit des Eindringens von Glukose in die Zellen wird durch die Permeabilität der Zellmembranen bestimmt. Glukose dringt frei in die Leberzellen ein, das Eindringen von Glukose in die Zellen des Muskelgewebes ist mit dem Energieaufwand verbunden, während bei der Muskelarbeit die Permeabilität der Zellwand deutlich zunimmt. In Zellen wird Glukose auf molekularer Ebene im Prozess der biologischen Oxidation mit der Akkumulation von Energie umgewandelt.

Bei der Oxidation von Glucose im Pentose (aeroben) Zyklus wird reduziertes Nicotinamid-Adenin-Nukleotidphosphat gebildet, das zur Reduktion von Synthesen erforderlich ist. Darüber hinaus sind die Zwischenprodukte dieses Zyklus das Material für die Synthese vieler wichtiger Verbindungen.

Die Regulation des Kohlenhydratstoffwechsels wird hauptsächlich durch Hormone und das zentrale Nervensystem durchgeführt. Der Zustand des Kohlenhydratstoffwechsels kann anhand des Zuckergehalts im Blut (normalerweise 70-120 mg%) beurteilt werden. Mit der Zuckerbeladung steigt dieser Wert an, erreicht aber schnell die Norm. Störungen des Kohlenhydratstoffwechsels treten bei verschiedenen Erkrankungen auf. Bei Insulinmangel kommt es also zu Diabetes, und eine Abnahme der Aktivität eines der Enzyme des Kohlenhydratstoffwechsels - der Muskelphosphorylase - führt zu Muskeldystrophie.

1. Eigenschaften von Lipiden

Lipide sind eine heterogene Gruppe von bioorganischen Verbindungen, deren gemeinsame Eigenschaft ihre Unlöslichkeit in Wasser und eine gute Löslichkeit in unpolaren Lösungsmitteln ist. Lipide umfassen Substanzen mit einer anderen chemischen Struktur. Die meisten von ihnen sind Ester von Alkoholen und Fettsäuren. Последние могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными. Наиболее часто в состав липидов входиит пальмитииновая, стереатиновая, олеиновая, линоливая и линоленовая кислоты. Спиртами обычно являются глицерин и сфингоцин, а также неторые другие вещества. В состав молекул сложных липидов могут входить и другие компоненты.

При присоединении остатка ортофосфорной кислоты образуются фосфолипиды. Steroide bilden eine ganz besondere Gruppe von Lipiden. Sie basieren auf hochmolekularem Alkohol - Cholesterin. Im Körper erfüllen Lipide die folgenden Funktionen: 1) Aufbau, 2) Hormon, 3) Energie, 4) Lagerung, 5) Schutz, 6) Beteiligung am Stoffwechsel.

2. Eigenschaften von Fetten

Fette - organische Verbindungen, bei denen es sich um Ester von dreiwertigem Alkohol Glycerin und höheren oder mittleren Fettsäuren handelt.

Alle natürlichen Fette sind eine Mischung aus Glyceriden, nicht nur symmetrisch, d.h. mit drei identischen Fettsäureresten, aber auch gemischt. Symmetrische Glyceride sind in Pflanzenölen häufiger. Tierische Fette haben eine sehr unterschiedliche Zusammensetzung von Fettsäuren. Fettsäuren, aus denen Triglyceride bestehen, bestimmen ihre Eigenschaften. Triglyceride können alle für Ester charakteristischen chemischen Reaktionen eingehen. Am wichtigsten ist die Verseifungsreaktion, bei der Glycerin und Fettsäuren aus Triglycerid gebildet werden.

Die Verseifung erfolgt während der Hydrolyse und unter Einwirkung von Säuren oder Laugen.

Fett - ein Nährstoff, ist ein wesentlicher Bestandteil einer ausgewogenen menschlichen Ernährung. Sie sind eine wichtige Energiequelle, die als natürliches Nahrungskonzentrat mit hohem Energiewert betrachtet werden kann, das dem Körper eine geringe Menge an Energie zuführt. Der durchschnittliche Fettbedarf einer Person beträgt 80-100 g pro Tag. Ein Gramm Fett während der Oxidation ergibt 9,3 kcal. Fette sind auch Lösungsmittel der Vitamine A, D und E. Die Verfügbarkeit dieser Vitamine durch den Körper hängt von der Aufnahme von Fetten in Lebensmitteln ab. Mit Fetten wird ein Komplex von biologisch aktiven Substanzen in den Körper eingebracht, die eine wichtige Rolle im normalen Fettstoffwechsel spielen.

3. Fettstoffwechsel

Der Fettstoffwechsel ist eine Reihe von Prozessen der Umwandlung von Fetten im Körper. In der Regel werden drei Stufen des Fettstoffwechsels unterschieden: 1) Abbau und Resorption von Fetten im Gastrointestinaltrakt, 2) Umwandlung von absorbierten Fetten in Körpergeweben, 3) Freisetzung von Fettstoffwechselprodukten aus dem Körper. Der Hauptteil der Nahrungschorov wird im oberen Darm verdaut, wobei das Enzym Lipase beteiligt ist, das von der Bauchspeicheldrüse und der Schleimhaut des Magens ausgeschieden wird. Die Spaltung ergibt eine Mischung aus Fettsäuren, Di- und Monoglyceriden.

Der Prozess der Spaltung und Absorption von Fetten und anderen Lipiden trägt zur Sekretion von Gallensäuren im Darm bei, durch die Fette emulgiert werden. Ein Teil des Fettes wird unverdaut in den Darm aufgenommen. Absorbierte Fettsäuren werden teilweise in der Darmschleimhaut zur Resynthese von Triglyceriden und Phospholipiden verwendet, und ein Teil des Pfortadensystems oder der Lymphgefäße gelangt in das Blut.

Die Menge an neutralen Fetten und Fettsäuren im Blut ist variabel und hängt von der Nahrungsaufnahme der Fette und der Geschwindigkeit der Fettablagerung in den Fettdepots ab. In Geweben werden Fette durch verschiedene Lipasen abgebaut und die resultierenden Fettsäuren bilden einen Teil anderer Verbindungen (Phospholipide, Cholesterinester usw.) oder werden zu Endprodukten oxidiert. Die Oxidation von Fettsäuren wird auf verschiedene Weise erreicht. Ein Teil der Fettsäuren ergibt bei der Leberoxidation Acetessig- und Hydroxybuttersäure sowie Aceton. Bei schwerem Diabetes steigt die Menge der Acetonkörper im Blut dramatisch an. Die Synthese von Fetten in Geweben beruht auf den Produkten des Fettstoffwechsels sowie auf Produkten des Kohlenhydrat- und Eiweißstoffwechsels.

Fettstoffwechselstörungen werden normalerweise in die folgenden Gruppen eingeteilt: 1) gestörte Resorption von Fett, seine Ablagerung und Bildung im Fettgewebe, 2) übermäßige Anhäufung von Fett in Organen und Geweben, die nicht mit Fettgewebe zusammenhängen, 3) Störungen des Fettstoffwechsels und 4) Übergangsstörungen Fett aus dem Blut in das Gewebe und deren Ausscheidung.

1. Eigenschaften von Aminosäuren

Ein besonders wichtiger Ort unter den niedermolekularen natürlichen organischen Verbindungen ist die Aminosäure. Es sind Derivate von Carbonsäuren, bei denen eines der Wasserstoffatome im Kohlenwasserstoffrest durch eine Aminogruppe ersetzt wird, die in der Regel an die Carboxylgruppe angrenzt. Viele Aminosäuren sind Vorläufer biologisch aktiver Verbindungen: Hormone, Vitamine, Alkaloide, Antibiotika usw.

Die überwiegende Mehrheit der Aminosäuren liegt in Organismen in freier Form vor. Aber einige Dutzend von ihnen befinden sich in einem überwiegend gebundenen Zustand, d.h. in Kombination mit anderen organischen Substanzen: Alanin beispielsweise ist Teil einer Reihe biologisch aktiver Verbindungen, und viele Aminosäuren sind Teil von Proteinen. Es gibt 18 solcher Aminosäuren und zu den Proteinen gehören auch zwei Aminosäureamide, Asparagin und Glutamin. Diese Aminosäuren werden als Protein oder proteinogen bezeichnet. Sie stellen die wichtigste Gruppe natürlicher Aminosäuren dar, da ihnen nur eine bemerkenswerte Eigenschaft innewohnt - die Fähigkeit, unter Beteiligung von Enzymen Amin- und Carboxylgruppen anzuschließen und Polypeptidketten zu bilden.

Künstlich synthetisierte Aminosäuren sind der Rohstoff für die Herstellung von Chemiefasern.

2. Eigenschaften von Proteinen

Proteine ​​sind hochmolekulare organische Substanzen, deren charakteristische Merkmale ihre streng definierte Elementzusammensetzung sind:

Proteinstruktur

In Pflanzen und Tieren gibt es eine bestimmte Substanz, die die Lebensgrundlage bildet. Diese Verbindung ist ein Protein. Proteinkörper wurden 1838 von einem Biochemiker Gerard Mulder entdeckt. Er hat die Theorie des Proteins formuliert. Das Wort "Protein" aus der griechischen Sprache bedeutet "den ersten Platz einnehmen". Etwa die Hälfte des Trockengewichts eines Organismus besteht aus Proteinen. Bei Viren liegt dieser Inhalt zwischen 45 und 95 Prozent.

Bei der Frage, was die Hauptenergiequelle im Körper ist, können die Proteinmoleküle nicht ignoriert werden. Sie nehmen in biologischen Funktionen und in der Bedeutung einen besonderen Platz ein.

Funktionen und Lage im Körper

Etwa 30% der Proteinverbindungen befinden sich in den Muskeln, etwa 20% in Sehnen und Knochen und 10% in der Haut. Am wichtigsten für Organismen sind die Enzyme, die chemische Stoffwechselprozesse steuern: Verdauung von Nahrungsmitteln, Aktivität der endokrinen Drüsen, Arbeit des Gehirns, Muskelaktivität. Selbst kleine Bakterien enthalten hunderte von Enzymen.

Proteine ​​sind ein wesentlicher Bestandteil lebender Zellen. Sie enthalten Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff und in einigen gibt es Phosphor. In Proteinmolekülen enthaltenes obligatorisches chemisches Element ist Stickstoff. Deshalb werden diese organischen Substanzen als stickstoffhaltige Verbindungen bezeichnet.

Die Bedeutung von Glukose

Der Wert von Glukose für einen lebenden Organismus ist nicht nur durch seine Energiefunktion begrenzt. Der Bedarf an Glukose steigt mit schwerer körperlicher Arbeit. Ein solches Bedürfnis wird durch die Spaltung von Glykogen in der Leber in Glukose erfüllt, die in das Blut gelangt.

Dieses Monosaccharid ist in der Zusammensetzung des Protoplasmas der Zellen, daher ist es für die Bildung neuer Zellen erforderlich, wobei Glukose im Wachstumsprozess besonders relevant ist. Von besonderer Bedeutung ist das Monosaccharid für die volle Aktivität des Zentralnervensystems. Sobald die Zuckerkonzentration auf 0,04% absinkt, kommt es zu Anfällen, die Person verliert das Bewusstsein. Dies ist eine direkte Bestätigung der Tatsache, dass eine Abnahme des Blutzuckers eine sofortige Störung der Aktivität des Zentralnervensystems verursacht. Wenn dem Patienten Glukose in die Blutbahn injiziert oder zuckerhaltige Nahrung angeboten wird, verschwinden alle Verstöße. Mit langfristiger Abnahme des Blutzuckers entwickelt sich eine Hypoglykämie. Dies führt zu schweren Verletzungen des Körpers, die seinen Tod verursachen können.

Kurz über Fette

Fette können als weitere Energiequelle für einen lebenden Organismus betrachtet werden. Sie enthalten Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff. Fette haben eine komplexe chemische Struktur, sind Verbindungen eines mehrwertigen Alkoholglycerins und Fettcarbonsäuren.

Im Zuge der Verdauungsprozesse wird das Fett in seine Bestandteile gespalten, aus denen es gewonnen wurde. Es sind Fette, die ein wesentlicher Bestandteil des Protoplasmas sind und in Geweben, Organen und Zellen eines lebenden Organismus vorkommen. Sie gelten als hervorragende Energiequelle. Der Abbau dieser organischen Verbindungen beginnt im Magen. Magensaft enthält Lipase, die Fettmoleküle in Glycerin und Carbonsäure umwandelt.

Glycerin wird gut aufgenommen, da es in Wasser gut löslich ist. Galle wird zum Auflösen von Säuren verwendet. Unter ihrem Einfluss steigt die Wirksamkeit der Wirkung auf Lipase-Fett um das 15-20-fache. Vom Magen gelangt die Nahrung in den Zwölffingerdarm, wo sie unter der Einwirkung des Safts in Produkte zerlegt wird, die in die Lymphe und Blut aufgenommen werden können.

Als nächstes bewegt sich der Essensbrei entlang des Verdauungstraktes und gelangt in den Dünndarm. Hier erfolgt die vollständige Spaltung unter dem Einfluss von Darmsaft sowie die Aufnahme. Im Gegensatz zu den Produkten des Abbaus von Proteinen und Kohlenhydraten werden Substanzen, die durch die Hydrolyse von Fetten gewonnen werden, in die Lymphe aufgenommen. Glycerin und Seife verbinden sich nach dem Passieren der Zellen der Darmschleimhaut wieder, bilden Fett.

Zusammenfassend stellen wir fest, dass die wichtigsten Energiequellen für den menschlichen Körper und die Tiere Proteine, Fette und Kohlenhydrate sind. Ein lebender Organismus funktioniert dank des Kohlenhydrat-Eiweißstoffwechsels, der durch die Bildung zusätzlicher Energie begleitet wird. Daher sollten Sie nicht lange Zeit auf Diät bleiben und sich auf ein bestimmtes Spurenelement oder eine bestimmte Substanz beschränken. Andernfalls kann dies Ihre Gesundheit und Ihr Wohlbefinden beeinträchtigen.

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