Окислении 1 г белков выделяется. Свойства и функции белков. Образование и расход энергии
Запишите пропущенные слова:
1. Структурная функция белков проявляется в том, что (_).
2. Рецепторная функция белков проявляется в том, что (_).
3. Регуляторная функция белков проявляется в том, что (_).
4. Каталитическая функция белков проявляется в том, что (_).
5. Транспортная функция белков проявляется в том, что (_).
6. Двигательная функция белков проявляется в том, что (_).
7. Энергетическая функция белков проявляется в том, что (_).
8. Запасающая функция белков проявляется в том, что (_).
9. Защитная функция белков проявляется в том, что (_).
Задание 8. «Активный центр фермента»
Рассмотрите рисунок и ответьте на вопросы:
|
- Что обозначено на рисунке под цифрами 1 - 4?
- Как называется участок фермента, взаимодействующий с молекулой субстрата?
- Какая структура у белков-ферментов?
- Почему при изменении температуры и рН изменяется каталитическая активность ферментов?
- Почему ферменты специфичны?
- Чем гипотеза Фишера отличается от гипотезы Кошланда?
Задание 9. «Белки»
Запишите номера тестов, против каждого – правильные варианты ответа
Тест 1 . На первом месте по массе из органических веществ в клетке находятся:
1. Углеводы.
3. Липиды.
4. Нуклеиновые кислоты.
**Тест 2 . В состав простых белков входят следующие элементы:
1. Углерод. 5. Фосфор.
2. Водород. 6. Азот.
3. Кислород. 7. Железо.
4. Сера. 8. Хлор.
Тест 3 . Количество различных аминокислот, встречающихся в белках:
**Тест 4. Количество незаменимых для человека аминокислот:
1. Таких аминокислот нет.
**Тест 5. Неполноценные белки - белки:
1. В которых отсутствуют некоторые аминокислоты.
2. В которых отсутствуют некоторые незаменимые аминокислоты.
3. В которых отсутствуют некоторые заменимые аминокислоты.
4. Все известные белки являются полноценными.
Тест 6. Придают аминокислотам свойства:
1. Кислые - радикал, щелочные - аминогруппа.
2. Кислые - аминогруппа, щелочные - радикал.
3. Кислые - карбоксильная группа, - щелочные - радикал.
4. Кислые - карбоксильная группа, щелочные - аминогруппа.
Тест 7. Пептидная связь образуется в результате:
1. Реакции гидролиза.
2. Реакции гидратации.
3. Реакции конденсации.
4. Все выше перечисленные реакции могут привести к образованию пептидной связи.
Тест 8. Пептидная связь образуется:
1. Между карбоксильными группами соседних аминокислот.
2. Между аминогруппами соседних аминокислот.
3. Между аминогруппой одной аминокислоты и радикалом другой.
4. Между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой.
**Тест 9. Вторичную структуру белков стабилизируют:
1. Ковалентные.
2. Водородные.
3. Ионные.
4. Такие связи отсутствуют.
**Тест 10. Третичную структуру белков стабилизируют:
1. Ковалентные.
2. Водородные.
3. Ионные.
4. Гидрофильно-гидрофобное взаимодействие.
**Тест 11 . При окислении 1 г белка образуются:
1. Вода. 5. Мочевина.
2. Углекислый газ. 6. 38,9 кДж энергии.
3. Аммиак.
4. 17, 6 кДж энергии.
Тест 12 . В пробирки с пероксидом водорода поместили кусочек вареной колбасы, хлеба, моркови, рубленого яйца. Кислород выделялся в пробирке:
1. С кусочком вареной колбасы.
2. С кусочком хлеба.
3. С кусочком моркови.
4. С кусочком рубленого яйца.
**Тест 13 . Верные суждения:
1. Ферменты специфичны, каждый фермент обеспечивает реакции одного типа.
2. Ферменты универсальны и могут катализировать реакции разных типов.
3. Каталитическая активность ферментов не зависит от рН и температуры.
4. Каталитическая активность ферментов напрямую зависит от рН и температуры.
**Тест 14. Верные суждения:
1. Фермент - ключ, субстрат - замок согласно теории Фишера.
2. Фермент - замок, субстрат - ключ согласно теории Фишера.
3. После каталитической реакции фермент и субстрат распадаются, образуя продукты реакции.
4. После каталитической реакции фермент остается неизменным, субстрат распадается, образуя продукты реакции.
Тест 15. Верное суждение:
1. Витамины являются кофакторами многих ферментов.
2. Все белки являются биологическими катализаторами, ферментами.
3. При замерзании происходит необратимая денатурация ферментов.
Расчет потребляемой энергии
Q =4,1 (ккал/г) ∙ Б (г) ∙1 + 9,3 (ккал/г) ∙ Ж (г) ∙1 + 4,1 (ккал/г) ∙ У (г) ∙4
*В рационе должны быть сбалансированы белки, жиры и углеводы 1: 1,2: 4,6 или1:1:4
*Полученный результат следует оценивать с поправкой на усвоение, в среднем составляющей 90%.
Расход энергии (определение энергообразования) в организме определяют, используяпрямую и непрямую калориметрию .
Прямая калориметрия – непосредственный и полный учет количества выделенного организмом тепла в биокалориметрах.
Непрямая калориметрия – определение количества потребленного О 2 и выделенного СО 2 за период времени(полный газовый анализ ) или только количество поглощенного О 2 (неполный газовый анализ ) с последующим расчетом теплопродукции.
Количество кислорода, необходимое для окисления 1 г белков, жиров и углеводов – неодинаково, также как и количество выделяемо СО 2 и тепла. В связи с этим определяюткалорический эквивалент кислорода (КЭК) – количество тепла, освобождающееся после потребления организмом 1 л О 2 .
Дыхательный коэффициент (ДК) – отношение объема выделенного СО 2 к объему поглощенного О 2 различен при окислении белков, жиров и углеводов.
ДК= V СО 2 / V О 2
Его высчитывают, исходя из формул окислительных химических реакций.
Углеводы – 1,0 (6 VСО 2 / 6VО 2)
Жиры – 0,71 (102 VСО 2 / 145VО 2)
Белки (при расщеплении до мочевины) – 0,8 (77.5 VСО 2 / 96.7VО 2)
При смешанной пище ДК = 0,85.
Расчет теплопродукции организма ( Q)
Q = V О 2 ∙КЭК, где
V О 2 – л/мин, КЭК – ккал/л, Q - ккал/мин
Способ неполного газового анализа более прост: зная количество потребленного организмом кислорода (с помощью определения наклона кривой спирограммы) –VО 2 , усредненный дыхательный коэффициент 0,85 и соответствующий ему КЭК 4,86, можно рассчитать энергообмен за любой промежуток времени (1 мин или 1 сут):
Q = V О 2 ∙4,86
Газообмен у человека можно определять методом Крога в специальных камерах закрытого типа(респираторная камера закрытого типа Шатерникова) либо открытым респираторным методом Дугласа-Холдейна.
Расход энергии подразделяют на:
Основной
Рабочий .
ОСНОВНОЙ ОБМЕН – минимальное количество энергии, необходимое для обеспечения гомеостаза бодрствующего организма в условиях относительного физического и психического покоя.
Основной обмен определяют в строго контролируемых стандартных условиях:
Натощак (через 12-16 часов после приема пищи)
В положении лежа
В состоянии спокойного бодрствования
В условиях температурного комфорта (18-20оС)
Выражается количеством энергозатрат из расчета 1 ккал на 1 кг массы тела в час (в среднем равна 1 ккал/кг∙ ч, т.е. при массе 70 кг основной обмен мужчины составляет 1700 ккал/сут, у женщин с такой же массой тела на 10% ниже).
Факторы, способные влиять на интенсивность обменных процессов:
Суточные колебания
Прием пищи (специфическое динамическое действие пищи). При белковой пище обмен увеличивается на 30%, при питании жирами и углеводами – на 14-15%.Алкоголь поставляет энергию 7 ккал/г, но и усиливает ее расход, т.е. повышает основной обмен, поэтому в качестве замены пищевым продуктам неприемлем .
Температура окружающей среды .
РАБОЧИЙ ОБМЕН, или рабочая прибавка – энергозатраты при физической или умственной нагрузке.
Сумма основного обмена и рабочей прибавки составляет ВАЛОВЫЙ ОБМЕН.
Предельно допустимая по тяжести работа для человека не должна превышать по энергозатратам уровень основного обмена более, чем в 3 раза .
РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ЭНЕРГИИ
Нервный механизм:
Условнорефлекторный механизм (предстартовое состояние)
Вегетативная регуляция (центры в гипоталамусе)
Эндокринная регуляция
Питание – процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения организмом пищевых веществ, необходимых для компенсации энерготрат, построения и восстановления клеток и тканей тела, осуществления и регуляции функций организма.
Различают питание естественное и искусственное (парентеральное и зондовое энтеральное),лечебное и лечебно-профилактическое .
В настоящее время существуют 2 основные теории питания :
Классическая (теория сбалансированного питания)
Современная (теория адекватного питания)
Сбалансированное питание характеризуется оптимальным соответствием количества и соотношении всех компонентов пищи физиологическим потребностям организма.
1. В рационе должны быть сбалансированы белки, жиры и углеводы . Среднее соотношение их массы составляет1:1,2:4,6 или 1:1:4
У детей: 3 мес – 1:3 :6 , 6 мес – 1:2:5, старше 1 года – 1:1,2:4,6
У пожилых – 1:0,8:3,5
2. Наличие витаминов, минералов.
3. Регулярный прием в одно и тоже время суток дробно. Завтрак –30%, обед – 50%, ужин – 20%. Более рационально5-6 разовое питание.
Адекватное питание характеризуется принятием постулата о сбалансированном питании и дополнениях, наиболее полно отражающих все стороны полноценного питания человека. Автор – А.М. Уголев
Цель: расширить знания о функциях белков в живой клетке; научить учащихся выявлять причины происходящих в клетке процессов, используя свои знания о функциях в ней белков.
Оборудование: таблицы по общей биологии, модель первичной структуры белка.
Ход урока
I . Проверка знаний учащихся.
Карточка для работы у доски.
Запишите номера вопросов, против них – правильные ответы.
- Какие органические вещества в клетке на первом месте по массе?
- Какие элементы входят в состав простых белков?
- Сколько аминокислот образует все многообразие белков?
- Сколько аминокислот являются незаменимыми для человека?
- Какая функциональная группировка придает аминокислоте кислые, какое – щелочные свойства?
- В результате какой реакции образуется пептидная связь?
- Между какими группировками аминокислот образуется пептидная связь?
- Какие связи стабилизируют вторичную структуру белков?
- Какую структуру имеет молекула гемоглобина?
Тесты классу.
Тест 1 . Какие органические вещества в клетке на первом месте по массе?
- углеводы.
- белки
- липиды.
- нуклеиновые кислоты.
Тест 2 . Какие элементы входят в состав простых белков?
- углерод...
- водород
- кислород
- фосфор
- железо
- хлор.
Тест 3 . Сколько аминокислот образует все многообразие белков?
Тест 4 . Сколько аминокислот являются незаменимыми для человека?
- таких аминокислот нет.
Тест 5. Какие белки называются неполноценными?
- В которых отсутствуют некоторые аминокислоты.
- В которых отсутствуют некоторые незаменимые аминокислоты.
- В которых отсутствуют некоторые заменимые аминокислоты.
- Все известные белки являются полноценными.
Тест 6
Тест 7
- Реакция гидролиза.
- Реакция гидратации.
- Реакции конденсации.
Тест 8
Тест 9
- ковалентные
- водородные
- ионные
- такие связи отсутствуют
Тест 10. Какую структуру имеют молекула гемоглобина?
- первичную
- вторичную
- третичную
- четвертичную
II . Изучение нового материала.
1 . Свойства белков.
У человека более 10 000 видов разных белков.
Свойства белков:
- Денатурация (утрата трехмерной конформации без изменения первичной структуры). Ренатурация.
- Нерастворимые белки (кератин, фиброин) и растворимые белки (альбумины, фибринген).
- Малоактивные и химически высокоактивные.
- Устойчивые и крайне неустойчивые.
- Фибриаллярные и глобулярные.
- Нейтральные (альбумины, глобулины), основные (гистоны), кислые (казеин)
- Инактивация при замерзании.
2. Функции белков в клетке и организме.
1. Строительная.
2. Каталическая (ферментативная).
Напомним некоторые особенности функционирования ферментов:
а) ферменты ускоряют протекание реакции только одного вида, то есть обладают специфичностью действия;
б) ферменты конкретного организма действуют в узких температурных пределах;
в) ферменты эффективно работают при строго определенных показателях среды. Например, в разных участках пищеварительного тракта она может быть слабощелочной, щелочной или кислой.
Ферментативный белок соединятся реагирующими веществами, ускоряет их превращения ения и выходит из реакции неизменным.
3. Регуляторная.
Осуществляется с помощью гормонов. Многие гормоны являются белками. Рассмотрим их действия на некоторых конкретных примерах.
Ослабленное функционирование поджелудочной железы может привести к нарушению (замедлению) процесса превращения глюкозы в гликоген, вследствие чего возникает серьезное заболевание – сахарный диабет.
4. Двигательная функция белка проявляется при работе мускулатуры человека и животных. В мышечных клетках имеются специальные сократительные белки, обеспечивающие специфическое функционирование этих клеток.
5. Транспортная функция белка проявляется в переносе кислорода и углекислого газа с помощью белка глобина.
6. Защитная функция белка заключается в выработке белков – антител, уничтожающих возбудителей болезней, попавших в организм.
Защитная функция белка приносит… человеку не только пользу. Могут возникнуть серьезные проблемы при пересадке органов и тканей от одного человека другому. Пересаженный орган воспринимается иммунной системой нового «хозяина» этого органа как чужеродный белок. Воздействие антител приводит к отторжению пересаженного органа со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Аналогичные проблемы могут возникнуть при беременности, в том случае, если мать будущего ребенка является резус-отрицательной, а отец имеет резус-положительную кровь. В том случае может возникнуть серьёзный конфликт между материнским организмом и организмом развивающего плода.
Напомним, что ген резус-положительности доминирует над геном резус-отрицательности.
Следствием указанного выше конфликта являются задержка и нарушение процесса развития плода, в ряде случаев – его гибель. Связи с ответным воздействием антител плода на чужеродный белок материнского организма женщина испытывает симптомы обостренно протекающего токсикоза беременности.
Защитные функции могут быть могут быть ослаблены либо с помощью медицинских средств (когда это необходимо),либо в результате негативного воздействия природных факторов(ухудшение условий жизни организма, агрессия вируса СПИДа) (см. схему).
7. Энергетическая функция белка проявляется в выделении свободной энергии при последовательном расщеплении полипептидной молекулы
Биологическую роль, которую играют белки в живой клетке и организме, трудно переоценить. Вероятно, жизнь на нашей планете д ействительно можно рассматривать как способ существования белковых тел, осуществляющих обмен веществом и энергией с внешней средой.
III . Закрепление.
«Свойства и функции белков. »
Тест 1 . Что образуется при окислении 1 г белка?
- Углекислый газ.
- Аммиак.
- 17,6 кДж энергии.
- Мочевина.
- 38,9 кДж энергии.
Тест 2 . В пробирке с пероксидом водорода поместили кусочек варенной колбасы, хлеба, моркови, рубленного яйца. В одной из пробирок выделялся кислород. В какой?
- С кусочком вареной колбасы.
- С кусочком хлебы.
- С кусочком моркови.
- С кусочком рубленного яйца.
Тест 3. Какие суждения верны?
- Ферменты специфичны, каждый фермент обеспечивает раекции одного типа.
- Ферменты универсальны и могут катализировать реакции разных типов.
- Каталическая активность ферментов не зависит от рН и температуры.
- 4. Каталическая активность ферментов напрямую зависит от рН и температуры.
Тест 4. Какие суждения верны?
- Фермент – ключ, субстрат – замок, согласно теории Фишера.
- Фермент – замок, субстрат – ключ, согласно теории Фишера.
- После каталитической реакции фермент и субстрат распадаются, образуя продукты реакции.
- После каталитической реакции фермент остается неизменным, субстрат распадается, образуя продукты реакции.
Тест 5 . Какие суждения верны?
- Витамины являются кофакторами ферментов.
- Все белки являются биологическими катализаторами, ферментов.
- При замерзании происходит необратимая денатурация ферментов.
- Ренатурация – утрата трехмерной конфигурации белка без изменения первичной структуры
Тест 6 . Какая функциональная группировка придает аминокислоте кислые, какое –щелочные свойства?
- Кислые – радикал, щелочные – аминогруппа.
- Кислые – аминогруппа, щелочные – радикал.
- Кислые – карбоксильная группа, щелочные – радикал.
- Кислые – карбоксильная группа, щелочные – аминогруппа.
Тест 7 . В результате какой реакции образуется пептидная связь?
- Реакция гидролиза.
- Реакция гидратации.
- Реакции конденсации.
- Все вышеперечисленные реакции могут привести к образованию пептидной связи.
Тест 8 . Между какими группировками аминокислот образуется пептидная связь?
- Между карбоксильными группами соседних аминокислот.
- Между аминогруппами соседних аминокислот.
- Между аминогруппой одной аминокислоты и радикалом другой.
- Между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой.
Тест 9 . Какие связи стабилизируют вторичную структуру белков?
- ковалентные
- водородные
- ионные
- такие связи отсутствуют.
Тест 10. Какие связи стабилизируют третичную структуру белков?
- ковалентные
- водородные
- ионные
- гидрофильно-гидрофобное взаимодействие.
На дом: стр. 94-99, вопросы в конце параграфа.
ТЕМА « СТРОЕНИЕ БЕЛКОВ» Тест 1. массе. 1.Углеводы 3. Липиды Тест 2 . . Тест 3 . 1. 170 2. 26 3. 20 4. 10 пептидная связь. Тест 6 . . 1.Ковалентные 3.Ионные Тест 7 . . 1.Первичную 3.Третичную 2.Вторичную 4.Четвертичную Тест 8. Функция белков- гормонов: 1.Сигнальная 2.Регуляторная 3.Защитная 4.Транспортная
ТЕМА « СТРОЕНИЕ БЕЛКОВ» Тест 1. Какие органические вещества в клетке на первом месте по массе. 1.Углеводы 3. Липиды 2. Белки 4. Нуклеиновые кислоты Тест 2 . Какие элементы входят в состав простых белков . 1.Углерод 3.Кислород 5.Фосфор 7.Железо 2.Водород 4.Сера 6.Азот 8.Хлор Тест 3 . Сколько аминокислот образует все многообразие белков. 1. 170 2. 26 3. 20 4. 10 Тест 4.Какая функциональная группировка придает аминокислоте кислые, какая – щелочные свойства. 1. Кислые – радикал, щелочные – аминогруппа. 2.Кислые – аминогруппа, щелочные –радикал. 3.Кислые –карбоксильная группа, щелочные – радикал. 4.Кислые – карбоксильная группа, щелочные –аминогруппа. Тест 5.Между какими группировками аминокислот образуется пептидная связь. 1.Между карбоксильными группами соседних аминокислот. 2.Между аминогруппами соседних аминокислот. 3.Между аминогруппой одной аминокислоты и радикалом другой. 4.Между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой. Тест 6 . Какие связи стабилизируют вторичную структуру белков . 1.Ковалентные 3.Ионные 2.Водородные 4.Такие связи отсутствуют Тест 7 . Какую структуру имеет молекула гемоглобина . 1.Первичную 3.Третичную 2.Вторичную 4.Четвертичную Тест 8. Функция белков- гормонов: 1.Сигнальная 2.Регуляторная 3.Защитная 4.Транспортная
Тест 9. Тест 10. Какие суждения верны. Тест 11. Какие суждения верны . Тест 12. . 1.Пептидные 2.Водородные
Тест 9. Что образуется при окислении 1 грамма белка. 1. Вода 3.Углекислый газ 5.Аммиак 2.17,6 кДж энергии 4.Мочевина 6.38,9 кДж энергии Тест 10. Какие суждения верны. 1.Ферменты специфичны, каждый фермент обеспечивает реакции одного типа. 2.Ферменты универсальны и могут катализировать реакции разных типов. 3.Каталитическая активность ферментов не зависит от рН и температуры. 4.Каталитическая активность ферментов напрямую зависит от рН и температуры. Тест 11. Какие суждения верны . 1.Витамины являются кофакторами ферментов. 2.все белки являются биологическими катализаторами, ферментами. 3.При замерзании происходит необратимая денатурация ферментов. 4.Денатурация – утрата трехмерной конфигурации белка без изменения первичной структуры. Тест 12. Какие связи стабилизируют первичную структуру белков . 1.Пептидные 2.Водородные 3.Ионные 4.Гидрофильно-гидрофобное взаимодействие
БЕЛКИ - полимеры, состоящие из аминокислот, связанных между собой пептидной связью.
В пищеварительном тракте белки расщепляются до аминокислот и простейших полипептидов, из которых в дальнейшем клетками различных тканей и органов, в частности печени, синтезируются специфические для них белки. Синтезированные белки используются для восстановления разрушенных и роста новых клеток, синтеза ферментов и гормонов.
Функции белков:
1. Основной строительный материал в организме.
2. Являются переносчиками витаминов, гормонов, жирных кислот и др. веществ.
3. Обеспечивают нормальное функционировании иммунной системы.
4. Обеспечивают состояние "аппарата наследственности".
5. Являются катализаторами всех биохимических метаболических реакций организма.
Организм человека в нормальных условиях (в условиях, когда нет необходимости пополнения дефицита аминокислот за счет распада сывороточных и клеточных белков) практически лишен резервов белка (резерв - 45 г : 40 г в мыщцах, 5 г в крови и печени), поэтому единственным источником пополнения фонда аминокислот, из которых синтезируются белки организма, могут служить только белки пищи.
Вне зависимости от видоспецифичности все многообразные белковые структуры содержат в своем составе всего 20 аминокислот.
Различают заменимые аминокислоты (синтезируются в организме) и незаменимые аминокислоты (не могут синтезироваться в организме, а поэтому должны поступать в организм в пищей). К незаменимым аминокислотам относятся: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.
Недостаток незаменимых аминокислот в пище приводит к нарушениям белкового обмена.
Незаменимыми аминокислотами являются валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистеин, незаменимыми условно — аргинин и гистидин. Все эти аминокислоты человек получает только с пищей.
Заменимые аминокислоты также необходимы для жизнедеятельности человека, но они могут синтезироваться и в самом организме из продуктов обмена углеводов и липидов. К ним относятся гликокол, аланин, цистеин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, тирозин, пролин, серин, глицин; условно заменимые — аргинин и гистидин.
Белки, в которых нет хотя бы одной незаменимой аминокислоты или если они содержатся в недостаточных количествах называются неполноценными (растительные белки). В связи с этим для удовлетворения потребности в аминокислотах наиболее рациональной является разнообразная пища с преобладанием белков животного происхождения.
Кроме основной функции белков - белки как пластический материал, он может использоваться и как источник энергии при недостатке других веществ (углеводов и жиров). При окислении 1 г белка освобождается около 4,1 ккал.
При избыточном поступлении белков в организм, превышающем потребность, они могут превращаться в углеводы и жиры. Избыточное потребление белка вызывают перегрузку работы печени и почек, участвующих в обезвреживании и элиминации их метаболитов. Повышается риск формирования аллергических реакций. Усиливаются процессы гниения в кишечнике - расстройство пищеварения в кишечнике.
Дефицит белка в пище приводит к явлениям белкового голодания - истощению, дистрофии внутренних органов, голодные отеки, апатия, снижению резистентности организма к действию повреждающих факторов внешней среды, мышечной слабости, нарушении функции центральной и периферической нервной системы, нару- шению ОМЦ, нарушение развития у детей.
Суточная потребность в белках - 1 г/кг веса при условии достаточного содержания незаменимых аминокислот (например, при приеме около 30 г животного белка), старики и дети - 1,2-1,5 г/кг , при тяжелой работе, росте мышц - 2 г/кг .
ЖИРЫ (липиды) - органические соединения, состоящие из глицерина и жирных кислот.
Функции жиров в организме:
Являются важнейшим источником энергии. При окислении 1 г вещества выделяется максимальное по сравнению с окислением белков и углеводов количество энергии. За счёт окисления нейтральных жиров образуется 50% всей энергии в организме;
Являются компонентом структурных элементов клетки — ядра, цитоплазмы, мембраны;
Депонированные в подкожной клетчатке, предохраняют организм от потерь тепла, а окружающие внутренние органы — от механических повреждений.
Различают нейтральные жиры (триацилглицеролы), фосфолипиды , стероиды (холестерин).
Поступившие с пищей нейтральные жиры в кишечнике расщепляются до глицерина и жирных кислот. Эти вещества всасываются - проходят через стенку тонкого кишечника, вновь превращаются в жир и поступают в лимфу и кровь. Кровь транспортирует жиры в ткани, где они используются в качестве энергетического и пластического материала. Липиды входят в состав клеточных структур.
Уровень жирных кислот в организме регулируется как отложением (депонированием) их в жировой ткани, так и высвобождением из нее. По мере увеличения уровня глюкозы в крови жирные кислоты под влиянием инсулина, депонируются в жировой ткани.
Высвобождение жирных кислот из жировой ткани стимулируется адреналином, глюкагоном и соматотропым гармоном, тормозится — инсулином.
Жиры, как энергетический материал используется главным образом при выполнении длительной физической работы умеренной и средней интенсивности (работа в режиме аэробной производительности организма). В начале мышечной деятельности используются преимущественно углеводы, но по мере уменьшения их запасов начинается окисление жиров.
Обмен липидов тесно связан с обменом белков и углеводов. Поступающие в избытке в организм углеводы и белки превращаются в жир. При голодании жиры, расщепляясь, служат источником углеводов.
Суточная потребность в жирах - 25-30% от общего числа калорий. Суточная потребность незаменимых жирных кислот около 10 г .
Жирные кислоты являются основными продуктами гидролиза липидов в кишечнике. Большую роль в процессе всасывание жирных кислот играют желчь и характер питания.
К незаменимым жирным кислотам , которые не синтезируются организмом, относятся олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидовая кислоты (суточная потребность 10-12 г ).
Линолевая и лоноленовая кислоты содержатся в растительных жирах, арахидовая — только в животных.
Недостаток незаменимых жирных кислот приводит к нарушению функций почек, кожным нарушениям, повреждениям клеток, метаболическим расстройствам. Избыток незаменимых жирных кислот приводит к повышенной потребности токоферола (витамина Е).
УГЛЕВОДЫ - органические соединения, содержащиеся во всех тканях организма в свободном виде в соединениях с липидами и белками и являющиеся основным источникам энергии.
Функции углеводов в организме:
Являются непосредственным источником энергии для организма.
Участвуют в пластических процессах метаболизма.
Входят в состав протоплазмы, субклеточных и клеточных структур, выполняют опорную функцию для клеток.
Углеводы делят на 3 основных класса: моносахариды, дисахариды и полисахариды.
Моносахариды - углеводы, которые не могут быть расщеплены до более простых форм (глюкоза, фруктоза).
Дисахариды - углеводы, которые пригидролизе дают две молекулы моносахаров (сахароза, лактоза).
Полисахариды - углеводы, которые при гидролизе дают более шести молекул моносахаридов (крахмал, гликоген, клетчатка).
На углеводы должно приходиться до 50 - 60% энергоценности пищевого рациона.
В пищеварительном тракте полисахариды (крахмал, гликоген; клетчатка и пектин в кишечнике не перевариваются) и дисахариды под влиянием ферментов подвергаются расщеплению до моносахаридов (глюкоза и фруктоза) которые в тонком кишечнике всасываются в кровь. Значительная часть моносахаридов поступает в печень и в мышцы и служат материалом для образования гликогена.
В печени и мышцах гликоген откладывается в резерв. По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.
Продукты распада белков и жиров могут частично в печени превращаться в гликоген. Избыточное количество углеводов превращается в жир и откладывается в жировом "депо".
Около 70% углеводов пищи окисляется в тканях до воды и двуокиси углерода.
Углеводы используются организмом либо как прямой источник тепла (глюкозо-6-фосфат), либо как энергетический резерв (гликоген);
Основные углеводы - сахара, крахмал, клетчатка - содержатся в растительной пище, суточная потребность в которой у человека составляет около 500 г
(минимальная потребность 100-150 г/сут
).
При недостаточности углеводов развивается похудание, снижение трудоспособности, обменные нарушения, интоксикация организма.
Избыток потребления углеводов может привести к ожирению, развитию бродильных процессов в кишечнике, повышенной аллергизации организма, сахарному диабету.
Материал подготовлен на основе информации из открытых источников