Питательные вещества необходимы организму для восполнения запасов энергии, для образования новых клеток взамен погибших, для роста, жизнедеятельности и продолжения рода. Общее количество поступающих в организм питательных веществ и энергии должно быть равно сумме веществ, израсходованных на образование новых тканей, веществ, удаленных из организма, и всей затраченной энергии.
Все живые организмы по способу питания разделяют на две группы – автотрофы и гетеротрофы.
Автотрофные организмы (от греч. autos – сам, trophe – питаю) – преимущественно растения. Для образования органических веществ они используют неорганические соединения окружающей среды и энергию света.
Гетеротрофные организмы (от греч. heteros – другой) – животные и человек. Эти организмы не могут синтезировать органические вещества из неорганических. Поэтому для питания они используют сложные органические соединения, синтезированные автотрофами.
Человек должен ежедневно получать с пищей питательные вещества (белки, жиры и углеводы), а также достаточное количество минеральных солей, витаминов, воды и клетчатки.
Белки – это сложные химические соединения, содержащие азот. В организме белки используются для образования новых клеток, биологически активных веществ, а также могут служить источником энергии. Белки являются основной частью клеток. Они входят в состав ферментов, участвуют в большинстве функций организма. Белок крови гемоглобин переносит кислород и углекислый газ, фибриноген участвует в свертывании крови. Белки обеспечивают передачу наследственных признаков.
Все белки пищи расщепляются в желудке и кишечнике и поступают в кровь в виде отдельных аминокислот. Для синтеза белков, специфических для организма человека, требуется 20 аминокислот. Из них 10 аминокислот: аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин – называют незаменимыми, поскольку они не могут синтезироваться в человеческом организме. Без них в организме нарушается синтез белка. Эти аминокислоты поступают в организм с пищей.
Аминокислоты, которые могут быть заменены другими или синтезированы в самом организме в процессе обмена веществ, называют заменимыми.
Белки, содержащие в своем составе весь необходимый набор аминокислот для синтеза белка в организме, называют биологически полноценными белками. Наиболее высока биологическая ценность белков молока, яиц, рыбы, мяса.
Биологически неполноценными называют белки, в составе которых отсутствует хотя бы одна аминокислота, которая не может быть синтезирована в организме. К неполноценным относят белки растительного происхождения.
Углеводы в организме используются в качестве энергетических веществ и для образования клеточных мембран (оболочек клеток). Поступившие с пищей сложные углеводы – полисахариды (крахмал, гликоген) перевариваются до глюкозы, фруктозы, галактозы (моносахаридов), которые всасываются в кровь. В организме углеводы легко расщепляются (окисляются) с выделением энергии или откладываются в виде гликогена в печени и мышцах.
Жиры также являются важной составной частью пищевых продуктов. В организме они входят в состав цитоплазмы клеток, ядра, клеточных мембран. Жиры служат источником энергии. Они способны легко накапливаться в клетках жировой ткани в виде резервного жира. При голодании из жиров образуются углеводы, используемые для восполнения энергии.
Витамины участвуют во всех биохимических процессах в организме. Поступают они с животной и растительной пищей. Витамины участвуют в обмене веществ, оказывают влияние на рост и развитие организма. При недостатке витаминов в пище снижается сопротивляемость организма, а их отсутствие ведет к тяжелым заболеваниям – авитаминозом.
Минеральные вещества поступают в организм с пищей и водой в виде различных солей. Потребность организма в различных солях неодинакова. Так, поваренной соли в сутки требуется до 10 г, фосфора – 1,5 г, кальция – 0,8 г, железа – 0,012 г, йода – 0,00003 г. В организме соли распределены по-разному. Солей кальция и фосфора больше в костях, солей натрия – в плазме крови и межклеточной жидкости. Железо и медь входят в состав гемоглобина, йод – гормонов щитовидной железы.
Название продукта | Химический состав, % | Калорийность на 100 г веса | |||
белки | жиры | углеводы | минеральные вещества | ||
Говядина | 20,57 | 2,01 | – | 1,21 | 80,0 |
Свинина | 20,08 | 6,63 | – | 1,10 | 116,5 |
Баранина | 16,36 | 31,07 | 0,93 | 277,5 | |
Мясо курицы | 19,84 | 5,10 | 1,07 | 1,14 | 107,5 |
Яйцо куриное | 12,55 | 12,11 | 0,67 | 1,12 | 140,0 |
Печень | 19,38 | 4,65 | 2,08 | 1,56 | 109,0 |
Колбаса вареная | 14,15 | 14,96 | 4,01 | 2,83 | 208,5 |
Молоко коровье цельное | 3,39 | 3,68 | 4,94 | 0,72 | 65,5 |
Сметана | 4,34 | 26,23 | 1,72 | 0,56 | 256,0 |
Сыр | 25,77 | 31,53 | 2,37 | 6,05 | 360,5 |
Творог нежирный | 14,58 | 0,59 | 1,16 | 1,16 | 68,0 |
Масло сливочное | 1,07 | 86,57 | 0,60 | 1,16 | 787,5 |
Манная крупа | 9,43 | 0,94 | 75,92 | 0,40 | 342,3 |
Гречневая крупа | 12,86 | 2,83 | 64,71 | 2,13 | 314,0 |
Пшено | 12,29 | 2,19 | 65,65 | 2,13 | 273,0 |
Ржаной хлеб | 7,84 | 0,73 | 43,70 | 1,55 | 187,6 |
Пшеничный хлеб | 6,81 | 0,54 | 57,80 | 0,88 | 258,0 |
Лапша и макароны | 10,88 | 0,62 | 75,55 | 0,64 | 384,5 |
Картофель свежий | 2,14 | 0,22 | 19,56 | 0,98 | 62,5 |
Морковь | 1,18 | 0,29 | 9,06 | 1,03 | 30,02 |
Капуста свежая | 1,83 | 0,18 | 5,05 | 1,18 | 19,5 |
Огурцы свежие | 1,09 | 0,11 | 2,21 | 0,46 | 9,5 |
Помидоры | 0,95 | 0,19 | 3,99 | 0,61 | 15,0 |
Яблоки свежие | 0,40 | – | 12,13 | 0,42 | 41,5 |
Лимоны | 0,74 | – | 10,93 | – – | – |
Вода – самый необходимый компонент для жизнедеятельности организма, поскольку все химические реакции протекают в водной среде. Организм человека на из состоит из воды. Вода – обязательная составная часть тканевой жидкости, крови, лимфы. Вода служит растворителем, играет важную роль в транспорте веществ. Ежедневно организм человека должен получать около 2 – 3 л воды. Питательные вещества входят в состав разнообразных пищевых продуктов. Содержание питательных веществ в различных пищевых продуктах, а также количество энергии, образующейся в организме при расщеплении этих продуктов, приводятся в таблице 6.
1. Дайте определение терминам «питание», «гетеротрофное и автотрофиое питание».
2. Какое значение для организма имеет питание?
3. Назовите питательные вещества. Охарактеризуйте их роль в жизнедеятельности организма.