Opracowania.pl PLUS:
Zaloguj się żeby dostać więcej

Układ pokarmowy i odżywianie - Składniki pokarmowe

Człowiek jest organizmem heterotroficznym, co oznacza, że musi pobierać ze środowiska gotowe substancje organiczne. Substancje te występują w różnych ilościach i proporcjach w pożywieniu. Składniki pokarmu dzielimy na: białka, tłuszcze i węglowodany.

Do prawidłowego funkcjonowania niezbędna jest człowiekowi również woda oraz niewielkie ilości witamin i soli mineralnych.

Białka

Białka są dużymi cząsteczkami, tzw. makrocząsteczkami, składającymi się z aminokwasów. Jedną cząsteczkę białka buduje co najmniej kilkaset cząsteczek aminokwasów, przeciętnie jest ich kilkanaście tysięcy. W skład białek wchodzi 20 różnych aminokwasów. Łączą się one ze sobą szeregowo wiązaniami peptydowymi, a powstały łańcuch zwija się w przestrzeni w odpowiedni dla danego białka sposób.

Poszczególne białka różnią się między sobą:

- wielkością cząsteczki, czyli ogólną ilością aminokwasów w cząsteczce

- sposobem ułożenia aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym (tzw. sekwencją aminokwasów)

- występowaniem i ilością poszczególnych aminokwasów w cząsteczce

- obecnością innych niż aminokwasy składników (stąd podział na białka proste, zbudowane wyłącznie z aminokwasów i złożone, zawierające jeszcze inne składniki).

Źródłem białka w pożywieniu są głównie produkty pochodzenia zwierzęcego: mięso, wędliny, mleko, sery, jaja. W produktach roślinnych białko występuje w niewielkich ilościach, wyjątkiem są tutaj nasiona roślin strączkowych (fasola, groch, bób, a przede wszystkim soja).

Proporcje występowania aminokwasów w białku spożywanym przez człowieka są bardzo różne. Organizm człowieka może odczuwać nadwyżkę niektórych aminokwasów i równocześnie niedobór innych. Istnieje możliwość przekształcenia aminokwasu niepotrzebnego w potrzebny, nie dotyczy to jednak wszystkich aminokwasów.

Aminokwasy endogenne to takie, które mogą powstać w organizmie człowieka przez przekształcenia innych związków organicznych (w tym innych aminokwasów).

Aminokwasy egzogenne (lub niezbędne) to takie, których organizm człowieka nie potrafi syntetyzować i dlatego muszą być dostarczone z pożywieniem.

Białko pełnowartościowe to takie, które zawiera wszystkie niezbędne aminokwasy w odpowiedniej ilości i proporcjach.

Białko niepełnowartościowe to takie, które nie zawiera wszystkich aminokwasów egzogennych lub zawiera je w zbyt małej ilości.

Źródłem białka pełnowartościowego są wszystkie produkty pochodzenia zwierzęcego. Wynika to z faktu, że organizmy zwierzęce, jako bliżej spokrewnione z człowiekiem, posiadają białko o podobnym składzie aminokwasów do białek ludzkich. Natomiast białko pochodzenia roślinnego jest białkiem niepełnowartościowym. Wyjątkiem może być soja, która zawiera wszystkie niezbędne aminokwasy, jednak ich ilość nie pokrywa całkowitego zapotrzebowania człowieka.

Białko jest kluczowym związkiem dla prawidłowego funkcjonowania organizmu, a jego brak powoduje upośledzenie praktycznie wszystkich czynności. Ważniejsze przykłady roli białka to:

1. jest składnikiem budulcowym organizmu (np. kolagen, keratyna)

2. pełni rolę katalityczną w przemianach biochemicznych w komórkach (enzymy)

3. reguluje różne czynności organizmu (hormony)

4. odpowiada za transport, zarówno na poziomie komórki, jak i całego organizmu (hemoglobina transportująca tlen)

5. pełni funkcję obronną (przeciwciała).

Tłuszcze

Pod względem chemicznym tłuszcze są estrami glicerolu (alkohol) i wyższych kwasów tłuszczowych. Pomiędzy grupą hydroksylową alkoholu i karboksylową kwasu wytwarza się wiązanie estrowe. Ponieważ glicerol ma 3 grupy hydroksylowe, mogą się do niego przyłączyć 3 kwasy tłuszczowe. Taka cząsteczka bywa nazywana triglicerydem.

Wchodzące w skład cząsteczki tłuszczu kwasy tłuszczowe mogą być:

- nasycone, czyli posiadające wyłącznie pojedyncze wiązania pomiędzy atomami węgla, np. kwas palmitynowy, stearynowy;

- nienasycone, czyli posiadające przynajmniej jedno podwójne wiązanie pomiędzy atomami węgla, np. kwas oleinowy, lanolinowy.

Tłuszcze występują w pokarmach zwierzęcych i roślinnych. Tłuszcz zwierzęcy zbudowany jest wyłącznie z nasyconych kwasów tłuszczowych, co nadaje mu stałą konsystencję. Typowym tłuszczem zwierzęcym jest smalec, znaczne jego ilości znajdują się też w mięsie (szczególnie wieprzowym) i wędlinach. Tłuszczem zwierzęcym jest również masło.

Tłuszcz roślinny zawiera nienasycone kwasy tłuszczowe, co nadaje mu konsystencję płynną. Typowymi tłuszczami roślinnymi są oleje (rzepakowy, słonecznikowy, sojowy i inne).

Organizm człowieka może zsyntetyzować z innych związków organicznych kwasy tłuszczowe nasycone i niektóre nienasycone. Kilka kwasów nienasyconych musi być dostarczone w pożywieniu.

Niektóre nienasycone kwasy tłuszczowe są związkami egzogennymi. Ich jedynym źródłem są tłuszcze pochodzenia roślinnego.

Rola tłuszczu w organizmie człowieka:

- jest materiałem zapasowym, w którym zgromadzona jest energia dla organizmu

- jako składnik tkanki tłuszczowej podskórnej bierze udział w termoregulacji

- jest materiałem wyjściowym do syntezy fosfolipidów budujących błony komórkowe

- jest prekursorem cholesterolu niezbędnego do syntezy niektórych hormonów.

Węglowodany

Nazywane są inaczej cukrowcami i stanowią zróżnicowaną grupę związków, przy czym podstawą ich budowy jest cukier prosty, najczęściej glukoza. Poszczególne cząsteczki łączą się ze sobą wiązaniem glikozydowym. Podział węglowodanów opiera się na ilości cząsteczek cukru prostego w całej cząsteczce węglowodanu.

Podział węglowodanów

monosacharydy (cukry proste) disacharydy (dwucukry) polisacharydy (wielocukry)
Najbardziej znane to glukoza, fruktoza i galaktoza. Mają słodki smak i są łatwo rozpuszczalne w wodzie. W pożywieniu w postaci niezwiązanej spotykane są dość rzadko. Pewne ilości glukozy i fruktozy występują w owocach i miodzie. Zbudowane z dwóch cząsteczek cukru prostego. Mają słodki smak i łatwo rozpuszczają się w wodzie. Najbardziej znane to:
sacharoza (glukoza + fruktoza) występująca w trzcinie cukrowej i burakach cukrowych. Jako składnik pożywienia występuje w słodyczach;
laktoza (glukoza + galaktoza) występuje w mleku;
maltoza (2 cząsteczki glukozy).
Zbudowane z wielu cząsteczek glukozy, tworzących długie, rozgałęzione łańcuchy. Są nierozpuszczalne w wodzie, dlatego mogą pełnić rolę materiału zapasowego lub budulcowego.
skrobia - materiał zapasowy roślin, występuje w ziarnach zbóż i stanowi główny składnik produktów mącznych, kasz, pieczywa, występuje też w ziemniakach;
glikogen - materiał zapasowy u zwierząt, występuje w niewielkich ilościach w mięsie i w wątrobie;
celuloza - budulec ściany komórkowej u roślin, jest głównym składnikiem błonnika. Występuje we wszystkich produktach pochodzenia roślinnego i mimo że nie jest trawiona ani wchłaniana, jest bardzo ważnym składnikiem pokarmu.

Węglowodany są źródłem energii dla organizmu.

Jako główny surowiec w procesach uzyskiwania energii używana jest glukoza, pochodząca przede wszystkim z rozkładu polisacharydów i disacharydów. Pozostałe cukry proste (fruktoza, galaktoza) są przez organizm przekształcane w glukozę.

Glukoza magazynowana jest w postaci glikogenu w wątrobie.

Witaminy

Pod względem chemicznym witaminy nie stanowią jednolitej grupy. Są niewielkimi cząsteczkami o różnych właściwościach. Witaminy dzielimy na:

- rozpuszczalne w tłuszczach - są to witaminy A, D, E i K

- rozpuszczalne w wodzie - to witaminy z grupy B i witamina C.

Witaminy mają istotny wpływ na funkcjonowanie organizmu. Niektóre z nich są koenzymami ważnych enzymów, inne wspomagają zachodzenie różnych procesów.

Organizm człowieka nie ma możliwości syntezy witamin, dlatego muszą one być dostarczane z zewnątrz.

Witaminy w organizmie pełnią rolę regulacyjną, dlatego ich obecność w odpowiedniej ilości jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmu.

Witaminy są substancjami egzogennymi, czyli muszą być dostarczone z pokarmem.

Witamina A i witamina D mogą być syntetyzowane w organizmie pod warunkiem dostarczenia związku, będącego prekursorem danej witaminy.

Substancję taką nazywamy prowitaminą. Prowitaminą witaminy A jest karoten, witaminy D pochodne cholesterolu.

Źródłem witamin są przede wszystkim warzywa i owoce, a także mleko, jaja, wątroba, drożdże, ziarna zbóż, mięso i ryby.

Niedobór witamin, zwany awitaminozą, prowadzi do różnych zaburzeń w funkcjonowaniu organizmu. W przypadku witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, które gromadzą się w tkance tłuszczowej, może wystąpić ich nadmiar, czyli hiperwitaminoza. Hiperwitaminoza trwająca dłuższy czas jest również niebezpieczna dla zdrowia, może prowadzić do uszkodzeń wątroby. Nadmiar witamin rozpuszczalnych w wodzie jest wydalany z organizmu.

Zestawienie poszczególnych witamin, ich roli w organizmie,źródeł i objawów niedoboru

Witamina Rola w organizmie Źródło Objawy niedoboru
rozpuszczalne w tłuszczach
A
retinol
prowitamina: karoten
Jest składnikiem rodopsyny - białka siatkówki oka odpowiedzialnego za proces widzenia; jest też potrzebna do prawidłowego wzrostu nabłonka. wątroba, jaja, masło, mleko, tran; w postaci prowitaminy: marchew, pomidory i wszystkie owoce i warzywa o żółtopomarańczowym zabarwieniu upośledzenie widzenia, szczególnie o zmierzchu (tzw. kurza ślepota); złuszczanie, rogowacenie i pękanie naskórka
D
kalcyferol
prowitamina: cholesterol
Wspomaga wchłanianie wapnia w jelicie cienkim, uczestniczy w powstawaniu i wzroście kości. wątroba, jaja, tłuste mleko, masło, tran; synteza z prowitaminy pod skórą pod wpływem promieni słonecznych krzywica u dzieci, rozmiękczenie kości u dorosłych
E
tokoferol
Hamowanie utleniania witaminy A i składników błon komórkowych (stąd nazywana antyutleniaczem). oleje roślinne, orzechy, wątroba, jaja, ryby wydłużenie czasu krzepnięcia krwi (niedobór jest bardzo rzadko spotykany - zapotrzebowanie jest w całości pokrywane przez bakterie jelitowe)
rozpuszczalne w wodzie
B1
tiamina
Uczestniczy w przemianach węglowodanów i aminokwasów. Wspomaga pracę układu nerwowego i serca. drożdże, ziarna zbóż, fasola, warzywa liściaste choroba beri-beri (osłabienie czucia, drżenie mięśni, upośledzenie pracy serca)
B2
ryboflawina
Uczestniczy w procesie oddychania komórkowego. Wspomaga regenerację skóry. drożdże, ziarna zbóż, mleko, jaja stany zapalne skóry, pękanie kącików ust, łysienie
PP (B3)
niacyna
Bierze udział w reakcjach utleniania, uczestniczy w procesach regeneracji skóry, wspomaga pracę układu nerwowego. mleko, jaja, mięso, orzechy zaburzenia pamięci, depresja, złuszczanie się i rogowacenie skóry
B5
kwas pantotenowy
Uczesnitczy w przemianach kwasów tłuszczowych. mleko, jaja, wątroba, pomidory w warunkach naturalnych niedobór nie występuje
B6
pirydoksyna
Bierze udział w przemianach aminokwasów, zapobiega anemii, wspomaga układ nerwowy. drób, ryby, mleko, banany, rośliny strączkowe niedokrwistość, zmiany skórne (niedobory rzadko spotykane)
B11
kwas foliowy
Uczestniczy w syntezie kwasów nukleinowych. drożdże, jarzyny liściaste, jaja, mleko niedokrwistość, u kobiet w ciąży wzrost ryzyka wad rozwojowych płodu
B12
kobalamina
Uczestniczy w przemianach kwasów nukleinowych. wątroba, ryby, jaja; syntetyzowana przez bakterie jelitowe niedokrwistość (tzw. anemia złośliwa); ryzyko niedoboru zwiększone u wegetarian
C
kwas askorbinowy
Wzmacnia mechanizmy odpornościowe. Niezbędna w syntezie kolagenu i tworzeniu istoty podstawowej kości i zębów. Przyspiesza gojenie się ran. świeże owoce, głównie cytrusy, czarna porzeczka, aronia i warzywa: pomidory, ziemniaki, natka pietruszki obniżenie odporności, szkorbut: krwawienie dziąseł, wypadanie zębów, powolne gojenie się ran

Odkrywcą pierwszej witaminy był polski biochemik, Kazimierz Funk - odkrył on istnienie witaminy B1 i nazwał ją witaminą, czyli „cząsteczką życia”.

Sole mineralne

W pożywieniu człowieka muszą się znaleźć również niewielkie ilości związków nieorganicznych. Zapotrzebowanie na poszczególne pierwiastki, przyswajane w postaci nieorganicznych soli, jest różne, stąd dzielone są one na:

- makroelementy, których organizm potrzebuje w większych ilościach; są to: wapń, magnez, fosfor, sód, potas, chlor, siarka

- mikroelementy, których organizm potrzebuje w bardzo małych ilościach, np.: żelazo, jod, fluor, cynk, miedź i wiele innych.

Poszczególne pierwiastki i związki mineralne pełnią różne funkcje:

- wapń - jest jednym z podstawowych składników kości i zębów, poza tym umożliwia prawidłową pracę mięsni, bierze udział w procesie krzepnięcia krwi. Najlepszym źródłem wapnia są mleko i jego przetwory

- fosfor - również podstawowy składnik kości, potrzebny jest też do syntezy błon biologicznych i DNA

- magnez - warunkuje prawidłowe działanie układu nerwowego i mięśniowego (niedobór powoduje osłabienie odporności na stres)

- sód i potas - biorą udział w przewodzeniu impulsów nerwowych, a wraz z chlorem zapewniają równowagę osmotyczną organizmu

- siarka - jest składnikiem niektórych aminokwasów

- żelazo - jest składnikiem hemoglobiny (niedobór żelaza bywa przyczyną anemii)

- jod - jest składnikiem hormonu tarczycy regulującego tempo przemiany materii

- fluor - wchodzi w skład szkliwa zębów.

Woda

Woda co prawda nie ma wartości odżywczych, niemniej jednak jest substancją niezbędną do życia. Człowiek w ciągu doby traci znaczne ilości wody wraz z moczem, kałem, potem i przez oddychanie. Stąd istnieje konieczność uzupełniania wody w organizmie. Część niezbędnej wody jest składnikiem pożywienia, resztę - ok. 1-1,5 litra należy uzupełnić napojami.

Wybierz szkołę

Szkoła