Физиологическая роль белков жиров и углеводов кратко. Физиологическая роль белка. Функциональные свойства белков
--- полноценным
--- неполноценным
Классификация кормов по содержанию протеинов. Нормы протеинового питания животных.
Уровень протеинового питания животных определяется количеством переваримого протеина на 1 к.ед., а в птицеводстве – содержанием сырого протеина в процентах от сухой кормовой смеси. Например, коровам на 1 к.ед. рациона требуется 100-110 г переваримого протеина, свиньям – 100-120 г, в комбикормах кур-несушек 16-17% сырого протеина.
Чтобы не возник дисбаланс между распадом кормового белка и синтезом бактериального белка и предотвращалось избыточное всасывание аммиака в кровь необходимо оптимальное соотношение между растворимой и нерастворимой фракцией протеина. Желательно чтобы рационы КРС содержали в сыром протеине 40-50% водосолевых фракций. Много таких фракций в корнеплодах, кукурузном силосе, мало – в сене, сенаже. У КРС в добавок источником белка является микроорганизмы рубца.
Использование синтетических азотосодержащих веществ в кормлении молочного скота.
Использование небелковых азотистых добавок в кормлении жвачных имеет практическое значение. Использую мочевину, биурет, фосфат мочевины, аммонийные соли серной и фосфорной кислоты.
Рассмотрим карбамид (мочевина): Во время скармливания он гидрализуется до аммиака и СО 2 . За счет добавок можно сократить до 25% потребность в протеине.
Для молочного скота использование синтетики важно, т.к. она восполняет недостаток азота и протеина во время синтеза молока.
Пути повышения протеиновой питательности кормов и рационов. Приготовление и использование АКД в животноводстве.
Увеличение производства кормов с высоким содержанием протеина
Рациональное использование высокобелковых кормов
Использование заменителей протеина в кормлении животных
Значение жиров в питании животных. Содержание в кормах.
В организме животного липиды выполняют функции:
Входят в структуру клеточных мембран
Основы нервной ткани
Депонируют энергию
Защитная роль
Основы гормонов, витаминов
Источник незаменимых жирных кислот
Всасывание, транспорт и депонирование жирорастворимых витаминов
Жиры содержат в 2-3 раза больше энергии, чем белки и углеводы. Содержание жира в организме зависит от возраста, вида и упитанности.
В кормах растительного происхождения: жир в семенах и зернах. Больше жира в масличных культур (соя, лен, хлопчатник и т.д. 30-40% от сухого вещества). В зернах кукурузы и овса – 5-6%. Пшеница, рожь – 1-2%. В корнях клубнеплодах – 0,1-0,2%.
Источник липидов для жвачных – подсолнух, хлопчатник, жмыхи. Эффективный способ скармливания жиров – добавки в состав комбикормов, травяных гранул.
Свиньи: растительные масла отрицательно влияют на технологию свиного шпика. Не рекомендуется льняное и касторовое масло, жиры морских животных.
Особенно велика потребность в жире у новорожденных. Уровень жира в рационе новорожденных определяет рост, развитие, продуктивность. Минимальный уровень жира для телят – 12%, ягнят – 15%, поросят – 17%.
Физиологическая роль Ca. Норма. Содержание в кормах и подкормках.
Ca – 99% находится в скелете, минерализация костной ткани зависит от поступления Ca и Р, обеспеченности витамина Д. При недостатке: у молодых – процессы окостенения кости, ткани, искривление позвоночника, отставание в росте. У взрослых животных: состояние гипокальцемии, размягчение костей (остеомаляция), иммобилизация Ca и Р из костей.
Ca необходим для нормальной возбудимости нервной ткани, сократительности мышц, важный компонент свертываемости крови.
Ca 2+ - стабильность клеточной мембраны, слипание клеток при тканеобразовании.
У высокопродуктивных коров при лактации размягчение последних хвостовых позвонков, искривление ребер, состояние гипокальцемии. В процессе молокообразования потребность в Ca резко повышается. Организм некоторых животных не в состоянии получить необходимое количество путем эффективного использования из кормов, или иммобилизация скелета (Ca извлекается из мышц).
Недостаток Ca – дрожание мышц, температура тела заболевших коров ниже 37 0 С, состоянии гипокальцемии (послеродовой парез). У кур-несушек размягчение костей, клюва, конечностей, истончается скорлупа.
Источники Ca:
Рыбная мука 30-65 г/кг
Костная мука 220 г/кг
Мясо-костная мука 140 г/кг
Молоко 1,3 г/кг
Зеленые корма 1,5 г/кг
Бобовые культуры 2,8 г/кг
Оптимальное соотношение Ca и Р 2:1
В сыворотке крови животных содержание Ca составляет 10-25 мг/100 мл, а снижение этого уровня до 8 мг/100 мл можно связывать с патологией.
Физиологическая роль Р. Норма. Содержание в кормах и подкормках.
В организме животных фосфор тесно связан с кальцием. Он входит в состав костной ткани, содержится в фосфоропротеинах, нуклеиновых кислотах и фосфолипидах. Необходим фосфор для образования костной ткани, усвоения углеводов и жиров. Фосфор – незаменимый компонент клеточных белков, служит активатором ряда ферментов, участвует в создании буферности в крови и тканях. При недостатке фосфора наблюдаются признаки остеомаляции и рахита. У крупного рогатого скота при нехватке фосфора отмечается извращение аппетита, животные жуют древесину кормушек и другие несъедобные материалы. Недостаток фосфора в рационе вызывает явления мышечной слабости, нарушение плодовитости, оказывает отрицательное влияние на продуктивность коров и приросты молодняка.
Микрофлора преджелудков нуждается в фосфоре. Особую роль играет фосфор в реакциях фосфорилирования, восстанавливающих израсходованную АТФ.
Источником фосфора служит зерно и побочные продукты мукомольного производства. В отрубях в 2-3 раза больше фосфора, чем в зерне. Зерно содержит 3-4г на 1кг сухого вещества, шроты - 7,7, отруби - 7-10 г. Корнеклубнеплоды мало содержат фосфора - 1,4-2 г, в моркови находится 4,7г в 1 кг сухого вещества, значительно выше концентрация фосфора в обрате – 10 г, в рыбной муке 29 г на 1кг сухого вещества.
Значение Cu, Co, Mn, Zn. Нормы. Содержание в кормах.
Cu – совместно с железом и витамином В 12 медь необходима для нормального течения процесса образования гемоглобина, отдельных ферментных систем, роста волос и их пигментации, воспроизводства и лактации. Недостаток Cu вызывает истощение, депигментацию и потерю волос, задержку роста, анемию, хрупкость и недоразвитие остяка, извращение аппетита и понос.
Co – необходим микроорганизмам рубца для синтеза витамина В 12 . Недостаток Co ведет к авитаминозу В 12 и проявляется в слабости, истощении и смертельном исходе. Другими симптомами недостаточности кобальта могут быть потеря аппетита, поедание волоса и шерсти, чешуйчатость кожи, иногда диарея.
Mn – содержится в организме в незначительном количестве, нарушает строение костной ткани и функцию размножения. У телят от коров, испытывающих дефицит марганца, нередко бывают деформированные конечности, утолщение суставов, скованность, искревление, низкая интенсивность роста. У свиней наблюдается хромота.
Для восполнения недостатка марганца в рацион вводят сернокислый марганец или марганцовый калий.
В пастбищной траве содержание марганца в 1 кг сухого вещества составляет 40-200 мг, а в траве на кислых почвах может достигать 500-600 мг. Богатые источники этого элемента – рисовые и пшеничные отруби.
Zn – содержится во всех тканях. Накапливается в большем количестве в костных тканях, чем в печени. Этот элемент необходим для нормального роста, кожи волос. Недостаток вызывает паракератоз у телят и свиней. Симптомы при недостаточности: замедленный рост, порадение кожи в виде покраснения на животе.
Если в 1 кг сухого вещества корма содержится 40-60 мг цинка, то это обеспечивает потребности всех животных.
Физиологическое значение протеинов. Полноценные и неполноценные протеины.
Протеин играет первостепенную роль в построении органов, тканей и жизнедеятельности животного организма. Условно можно выделить 3 основные функции протеина:
Пластическую – служит строительным материалом для синтеза белков организма, а также является составной частью производимой продукции: молока, мяса, яиц, шерсти.
Биологическую (регуляторная) – белки входят в состав многих БАВ в организме: фермены, гормоны, иммунные тела.
Энергетическую – не должна быть основной, т.к. роль главных источников энергии для животных отводится углеводам и жирам.
По аминокислотному составу протеин может быть:
--- полноценным – имеют в своем составе в должном количестве незаменимые аминокислоты не могут быть синтезированы в организме и должны быть получены с кормом
--- неполноценным – не имеют в составе данные аминокислоты или иметь в недостаточном количестве, например, зерно кукурузы, в котором сырой протеин представлен бедным по аминокислотному составу белком – зеином.
Тащат так сказать корма животного происхождения тк концентрация аминокислот в них выше чем в растительных.
Жиры
Белки
Физиологическая роль белков, потребляемых с пищей, состоит в том, что они являются основным элементом пластического обмена организма, являясь источником «строительного материала». Поступившие с пищей белки подвергаются расщеплению до своих структурных элементов - аминокислот. Продукты, содержащие белки, не могут быть заменены продуктами, содержащими жиры и углеводы Часть аминокислот, входящих в состав белковых молекул, может быть синтезирована в организме. Это так называемые заменимые аминокислоты . Другая же часть (незаменимые аминокислоты ) синтезирована быть не может, поэтому должна поступать вместе с пищей. Основными источниками белков для человека являются: мясо, яйца, рыба, фасоль, горох, бобы.
В отличие от углеводов и жиров, в организме не происходит накопления и запасания белков. Если с пищей поступило большее их количество, чем необходимо для удовлетворения текущих потребностей, продукты гидролиза (аминокислоты) подвергаются биохимическим изменениям и включаются в реакции метаболизма. Часть амиокислот, неиспользованная в качестве структурных элементов и энергетического материала, дезаминируется Оставшиеся углеродные последовательности трансформируются и включаются в реакции углеводного обмена. Отщепившийся азот выводится из организма с мочой в виде мочевины.
Жиры являются важной частью пищевого рациона. Они входят в состав многих продуктов питания: мяса, рыбы, молока. А такие продукты, как сало, масло, практически полностью состоят из жиров. Как правило, растительные жиры отличаются от жиров животного происхождения тем, что содержат в своем составе больше ненасыщенных жирных кислот.
При гидролизе в организме жиры (глицериды) расщепляются на глицерин и жирные кислоты, некоторые из которых являются незаменимыми, так как не могут синтезироваться в организме человека (например, некоторые ненасыщенные кислоты - линолевая, линоленовая).
Как и другие питательные вещества, жиры принимают участие в пластическом и энергетическом обмене. Их окисление приводит к высвобождению гораздо большего количества энергии, чем окисление белков и углеводов. Кроме того, жиры могут накапливаться в организме, образуя универсальное депо энергетически ценного материала. Поступающие в организм в избыточном количестве углеводы и часть белков могут трансформироваться в жир, что приводит к росту его отложений. При необходимости запасенный таким образом жир может превращаться в гликоген и использоваться в реакциях углеводного обмена.
Растительная пища - фрукты, овощи, зерновые культуры - представляет для человека основной источник углеводов, главным из которых является полисахарид крахмал.
Углеводы - главный источник энергии в организме, поскольку их расщепление более доступно, чем расщепление липидов, хотя распад углеводов и приводит к высвобождению меньшего числа калорий, чем деградация тех же количеств жира. Углеводы могут запасаться в небольших количествах в печени и мышцах в виде гликогена. Продукты расщепления белков и жиров (аминокислоты и жирные кислоты), трансформируясь, способны включаться в углеводный обмен.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9502 - | 7518 - или читать все...
Читайте также:
- B) Наследственные. Чаще всего встречаются нарушения обмена ФЕНИЛАЛАНИНА. В норме ФЕН трансформируется в ТИР
- Августа. Ночью закопались в землю недалеко от немцев. Сидим в ямах. Вылезти и встать нельзя - убьет. Кажется, что ветер состоит из осколков. Чтобы чем-нибудь занять
- Административная ответственность. Задачами законодательства об административных правонарушениях являются защита личности, охрана прав и свобод человека и гражданина, охрана здоровья граждан,
ОБМЕН БЕЛКОВ
Белки занимают ведущее место среди органических элементов, на их долю приходится более 50% сухой массы клетки.Они выполняют ряд важнейших биологических функций. Вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение) обеспечивается деятельностью ферментов, которые являются белками. Все двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков- актина и миозина.
Поступающий с пищей из внешней среды белок служит пластической и энергетической целям. Пластическое значение белка состоит в восполнении и новообразовании различных структурных компонентов клетки. Энергетическое значение заключается в обеспечении организма энергией, образующейся при расщеплении белков.
В тканях постоянно протекают процессы распада белка с последующим выделением из организма неиспользованных продуктов белкового обмена и наряду с этим синтез белков. Таким образом, белки организма не находятся в статическом состоянии, из-за непрерывного процесса их разрушения и образования происходит обновление белков. Скорость обновления белков неодинакова для различных тканей. С наибольшей скоростью обновляются белки печени, слизистой оболочки кишечника, а также других внутренних органов и плазмы крови. Медленнее обновляются белки, входящие в состав клеток мозга, сердца, половых желез и еще медленнее - белки мышц, кожи и особенно опорных тканей (сухожилий, костей и хрящей).
Физиологическое значение аминокислотного состава пищевых белков и их биологическая ценность
Для нормального обмена белков, являющихся основой их синтеза, необходимо поступление с пищей в организм различных аминокислот. Изменяя количественное соотношение между поступающими в организм аминокислотами или исключая из пищи ту или иную аминокислоту, можно по состоянию азотистого баланса, росту, массе и общему состоянию животных судить о значении для организма отдельных аминокислот. Экспериментально установлено, что из 20 входящих в состав белков аминокислот 12 синтезируются в организме (заменимые аминокислоты), а 8 не синтезируются (незаменимые аминокислоты).
Без незаменимых аминокислот синтез белка резко нарушается и наступает отрицательный баланс азота, останавливается рост, падает масса тела. Длительная жизнь животных и нормальное их состояние невозможны при отсутствии в пище хотя бы одной из незаменимых аминокислот. Для людей незаменимыми аминокислотами являются лейцин, изолейцин, валин, метионин, лизин, треонин, фенилаланин, трйптофан.
Белки обладают различным аминокислотным составом, поэтому и возможность их использования для синтетических нужд организма неодинакова. В связи с этим было введено понятие биологической ценности белков пищи. Белки, содержащие весь необходимый набор аминокислот в таких соотношениях, которые обеспечивают нормальные процессы синтеза, являются белками биологически полноценными. Наоборот, белки, не содержащие тех или иных аминокислот или содержащие их в очень малых количествах, будут неполноценными. Так, неполноценными белками являются желатина, в которой имеются лишь.следы цистина и отсутствует трйптофан и тирозин, зеин (белок, находящийся в кукурузе), содержащий мало триптофана и лизина, глиадин (белок пшеницы) и гордеин (белок ячменя), содержащие мало лизина, и некоторые другие./Наиболее высока биологическая ценность белков мяса, яиц, рыбы, икры, молока.
В связи с этим пища человека должна не просто содержать достаточное количество белка, но обязательно иметь в своем составе не менее 30% белков с высокой биологической ценностью, т. е. животного происхождения.
У людей встречается форма белковой недостаточности, развивающаяся при однообразном питании продуктами растительного происхождения с малым содержанием белка. При этом возникает заболевание, получившее название «квашиоркор». Оно встречается среди населения стран тропического и субтропического пояса Африки, Латинской Америки и Юго-Восточной Азии. Этим заболеванием страдают преимущественно дети в возрасте от 1 года до 5 лет.
Биологическая ценность одного и тог.о же белка для разных людей различна. Вероятно, она не является какой-то определенной величиной, а может изменяться в зависимости от состояния организма, предварительного пищевого режима, интенсивности и характера физиологической деятельности, ьда.раста, индивидуальных особенностей обмена веществ и других факторов.
Практически важно, чтобы два неполноценных белка, один из которых не содержит одних аминокислот, а другой - других, в сумме могли обеспечить потребности организма. ,
Азотистый баланс
Азотистый баланс - соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного из него. Так как основным источником азота в организме является белок, то по азотистому балансу можно судить о соотношении количества поступившего и разрушенного в организме белка. Количество принятого с пищей азота отличается от количества усвоенного азота, так как часть азота теряется с калом.
Усвоение азота вычисляют по разности содержания азота в принятой пище и в кале. Зная количество усвоенного азота, легко вычислить общее количество усвоенного организмом белка, так как в белке содержится в среднем 16% азота, т. е. 1 г азота содержится в 6,25 г белка. Следовательно, умножив найденное количество азота на 6,25, можно определить количество белка.
Для того чтобы установить количество разрушенного белка, необходимо знать общее количество азота, выведенного из организма. Азотсодержащие продукты белкового обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.) выделяются преимущественно с мочой и частично с потом. В условиях обычного, неинтенсивного потоотделения на количество азота в поте можно не обращать внимания. Поэтому для определения количества распавшегося в организме белка обычно находят количество азота в моче и умножают на 6,25.
Между количеством азота, введенного с белками пищи, и количеством азота, выводимым из организма, существует определенная взаимосвязь. Увеличение поступления белка в организм приводит к увеличению выделения азота из организма. У взрослого человека при адекватном питании, как правило, количество введенного в организм азота равно количеству азота, выведенного из организма. Это состояние получило название азотистого равновесия. Если в условиях азотистого равновесия повысить количество белка в пище, то азотистое равновесие вскоре восстанавливается, но уже на новом, более высоком уровне. Таким образом, азотистое равновесие может устанавливаться при значительных колебаниях содержания белка в пище.
В случаях, когда поступление азота превышает его выделение, говорят о положительном азотистом балансе. При этом синтез белка преобладает над его распадом. Устойчивый положительный азотистый баланс наблюдается всегда при увеличении" массы тела. Он отмечается в период роста организма, во время беременности, в периоде выздоровления после тяжелых заболеваний, а также при усиленных спортивных тренировках, сопровождающихся увеличением массы мышц. В этих условиях происходит задержка азота в организме (ретенция азота}.
Белки в организме не депонируются, т. е. не откладываются в запас. Поэтому при поступлении с пищей значительного количества белка только часть его расходуется на пластические цели, большая же часть - на энергетические цели.
Когда количество выведенного из организма азота превышает количество поступившего азота, говорят об отрицательном азотистом балансе.
Отрицательный азотистый баланс отмечается при белковом голодании, а также в случаях, когда в организм не поступают отдельные необходимые для синтеза белков аминокислоты.
Распад белка в организме протекает непрерывно. Степень распада белка связана с характером питания. Минимальные затраты белка в условиях белкового голодания наблюдаются при питании углеводами. В этих условиях выделение азота может быть в 3-3"/2 раза меньше, чем при полном голодании. Углеводы при этом выполняют сберегающую белки роль.
Распад белков в организме, происходящий при отсутствии белков в пище и достаточном введении всех других питательных веществ (углеводы, жиры, минеральные соли, вода, витамины), отражает те минимальные траты, которые связаны с основными процессами жизнедеятельности. Эти наименьшие потери белка для организма в состоянии покоя, пересчитанные на 1 кг массы тела, были названы Рубнером коэффициентом изнашивания.
Коэффициент изнашивания для взрослого человека равен 0,028-0,075 г азота на 1 кг массы тела в сутки.
Отрицательный азотистый баланс развивается при полном отсутствии или недостаточном количестве белка в пище, а также при потреблении пищи, содержащей неполноценные белки. Не исключена возможность дефицита белка при нормальном поступлении, но при значительном увеличении потребности в нем организма. Во всех этих случаях имеет место белковое голодание. "
При белковом голодании даже в случаях достаточного поступления в организм жиров, углеводов, минеральных солей, воды и витаминов происходит постепенно нарастающая потеря массы тела, зависящая от того, что затраты тканевых белков (минимальные в этих условиях и равные коэффициенту изнашивания) не компенсируются поступлением белков с пищей. Поэтому длительное белковое голодание в конечном счете, так же как и полное голодание, неизбежно приводит к смерти. Особенно тяжело переносят белковое голодание растущие организмы, у которых в этом случае происходит не только потеря массы тела, но и остановка роста, обусловленная недостатком пластического материала, необходимого для построения клеточных структур.
Белки - высокомолекулярные азотистые соединения, состоящие из аминокислот, они являются основной и обязательной частью всех организмов и занимают ведущее место в обмене веществ между организмом и окружающей средой.
Белки участвуют во всех жизненно важных процессах; входят в состав ядра, протоплазмы, мембран клеток всех органов и тканей; соответственно важная функция белков - пластическая. Белки - участники процесса воспроизводства живой материи. Белками и сократительные структуры мышц (актомиозин), опорные ткани организма (коллаген костей, хрящей, сухожилий), покровные ткани организма (кожа, волосы, ногти) все ферменты (каталитическая активность). Большинство гормонов и их производные являются белками, а следовательно, белки выполняют регуляторную функцию. Защитная реакция организма также связана с белками - это образование антител при попадании в организм чужеродных тел. Белки формируют из антитоксинами малоактивны комплексы, которые выводятся из организма, - то есть выполняют и антитоксическую функцию. Свертывающей свойство крови связана с участием белков плазмы крови, предупреждают большую кровопотерю. Некоторые белки плазмы крови и форменных элементов обеспечивают перенос питательных веществ, то есть выполняют транспортную функцию. Белки пищи вызывают тормозную и возбуждающее действия коры головного мозга.
Среди многочисленных пищевых веществ белкам принадлежит важнейшая роль. При недостатке белков в питании возникает ряд патологических изменений: замедляются рост, набор массы и развитие, нарушается образование гормонов, снижаются реактивность и устойчивость организма к инфекциям и интоксикаций. Различные белки имеют разный процентный содержимое отдельных аминокислот, поэтому для покрытия потребности в белке одного белка нужно больше, другой - меньше. Биологическая ценность того или иного белка тем выше, чем ближе его состав в состав белка данного организма.
Пищевая ценность белков пищи зависит как от их аминокислотного состава, так и от полноты их утилизации в организме - расщепление ферментами пищеварительных соков. Такие белковые вещества, как волосы, шерсть, перья и др., Протеолитическими ферментами пищеварительного тракта человека не расщепляются, а потому не могут использоваться в качестве пищевых продуктов. Известны 22 аминокислоты, каждая из которых имеет особое значение, но исключительно ценные лизин, гистидин (очень важный для детей), триптофан и др. Некоторые аминокислоты не могут синтезувтися в организме (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин) и заменяться другими. В зависимости от содержания заменимых и незаменимых аминокислот пищевые белки делят на полноценные, аминокислотный состав которых близок к аминокислотному составу белков человеческого тела и содержит достаточное количество всех незаменимых аминокислот, и на неполноценные, в которых отсутствует одна или более незаменимых аминокислот. Полноценные белки животного происхождения (белки куриного желтка, мяса, рыбы), а растительного - фасоли, сои, картофеля, риса.
Важным показателем пищевой ценности белков является их способность испытывать гидролиза в желудочно-пищеварительном тракте. Перевариваемость белков животного происхождения выше, чем растительного. В среднем белки пищи усваиваются на 92%: животные - на 97%, растительные - на 83-85%. Балластные вещества растительных продуктов усиливают перистальтику кишечника, способствуя более быстрому выделению из организма неосвоенных аминокислот. Кроме того, клетчатка, входящая в состав клеточных оболочек, ухудшает проникновение пищеварительных ферментов внутрь клеток.
Усвоения организмом питательных веществ, в том числе белков, зависит от характера и степени кулинарного приготовления. Применяя те или иные способы, можно повысить или снизить усвояемость пищевых веществ. Чрезмерное тепловая обработка (например, жарения) ухудшает усвоение белков вследствие их чрезмерной денатурации, затрудняет проникновение ферментов через плотную корочку, которая создается на поверхности продукта. Вареные мясо или рыба усваиваются лучше, чем жареные, поскольку их соединительная ткань превращается в желеобразный состояние, белки при этом частично растворяются в воде и легче расщепляются протеолитическими ферментами. Измельченные мясо, рыба облегчают процесс пищеварения. Поэтому блюда из котлетной массы усваиваются лучше, чем куском. Важную роль в пищеварении играют приправы, которые добавляют, готовя блюдо.
Физиолого-гигиенические нормы потребности в белках - нормы, исходящие из минимального количества белка, способного пидгримуваты азотную равновесие организма человека, то есть количество азота, введенного в организм с белками пищи, равно количеству азота, выделяемого из него с мочой за сутки.
Белки, в отличие от жиров и углеводов, не откладываются в организме про запас и должны ежедневно поступать с пищей в достаточном количестве. Физиологическая суточная норма белка зависит от возраста, пола и профессиональной деятельности. Для взрослого человека в обычных условиях при легкой работе нужно за сутки в среднем 1,3-1,4 г белка на 1 кг массы тела, а при физической работе - 1,5 г и более, в зависимости от тяжести труда. Например, взрослый человек в умеренном климате должна принимать ежедневно при расходе энергии 2500 ккал (умственная и механизированная физический труд) не менее 100 г белка, а в жарком климате - 120 г. При затратах большей энергии нужно добавлять 10 г белка на каждые 500 ккал. Так, при физическом труде с расходом энергии 4000 ккал нужно 130-150 г белка в сутки. Содержание белка в дневном рационе ребенка должно быть выше, чем у взрослых (от 1,5 до 4,0 г на кг массы тела), что связано с бурным физическим развитием и половым созреванием.
В дневном рационе спортсменов количество белка должна составлять 15-17%, или 1,6-2,2 г на 1 кг массы тела. Белками животного происхождения в суточном рационе должно приходиться 40-50% от общего количества принятых белков, причем для спортсменов - 50-60, а для детей - 60-80%. Чрезмерное употребление белка вредно для организма, так как затрудняет процессы пищеварения и образования аммиака в тканях, токсичных продуктов - в кишечнике, повышает нагрузку на печень и почки.
Жиры состоят из нейтрального жира - триглицеридов жирных кислот и жироподобных веществ (липоидов). Липидам свойственны разнообразные функции. Основная из них - образование энергии. При окислении 1 г жира выделяется 9 ккал. При окислении 100 г жира выделяется 107 г эндогенной воды, что имеет значение в экстремальных условиях с недостаточным поступлением воды извне. Липиды выполняют и структурно-пластическую функцию, поскольку входят в состав клеточных и внеклеточных мембран всех тканей. Жиры являются растворителями жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К) и способствуют их усвоению. Липиды входят в состав нервных клеток, обеспечивают направленность потока нервных импульсов, формируют ряд гормонов (половые, коры надпочечников), а также витамин D. липиды кожи и внутренних органов защищают от механического повреждения, например, почек. В организме людей и животных липиды выполняют защитную функцию, предохраняя от переохлаждения, препятствуя отдачи тепла. Липиды сальных желез кожи придают ей эластичность, предупреждая высыхания. В организме человека жир находится в двух видах: структурном (протоплазматический) и резервном (в жировых депо). Тяжелый физический труд, некоторые заболевания, недостаточное питание способствуют уменьшению количества запасного жира. Избыточное питание, гиподинамия, снижение фукции половых желез, щитовидной железы приводит к увеличению количества резервного жира.
Жироподобные вещества. Наибольшее значение среди них имеют фосфолипиды и стеарины (наиболее важно холестерин, входит в состав клеток). У здорового человека около 80 % нужного холестерина синтезируется печенью и только 20 % поступает с пищей.
По происхождению все жиры делятся на полноценные (животные - сливочное масло, сало, сметана, творог) и неполноценные (растительные - масла).
Растительное масло обязательно должно быть в питании спортсменов, у которых повышенный распад витамина Е. Переваривание и усвоение жиров в организме человека происходит в кишечнике при активном участии ферментов, синтезируемых печенью и поджелудочной железами, а также стенками кишечника.
Физиолого-гигиенические нормы суточного потребления жиров. Потребности в липидах зависят от возраста, пола, уровня суточных энергозатрат. При нормальной массе тела количество жиров должна покрывать около 30% от дневного рациона, соответствующей 1,3-1,5 г на кг массы тела. Лицам с избыточной массой эти нормы уменьшают вдвое, у спортсменов, тренирующихся на выносливость, количество жира в период значительных по объему тренировок увеличивают до 35% в соответствии с общего суточного уровня калорийности. Для покрытия энергетических затрат организма и построения его клеточных структур в дневном рационе взрослого человека нужно 80-100 г жира в сутки. Этот показатель изменяется в зависимости от климатических условий. В северных климатических зонах жиры должны обеспечивать 38-40% от общей энергетической ценности рациона, в средних - 33%, в южных - 27-28%.
Углеводы - самый распространенный класс органических соединений, входящих в состав всех живых организмов. Углеводы и их производные служат структурной и пластическим материалом поставщика энергии и регулируют ряд биохимических процессов. Средняя величина теплоты при сгорании углеводов - 4,1 ккал / г. Разнообразна регуляторная функция углеводов. Ощущение сладкого, что воспринимается рецепторами языка, тонизирует центральную нервную систему. Некоторые углеводы и их производные биологически активные и выполняют в организме специальные функции. Например, гепарин предупреждает свертывание крови в сосудах. Важная роль углеводов и их производных в защитных реакциях организма, особенно тех, которые проходят в печени.
По ВОЗ, углеводы делятся на усваиваемые организмом человека и неусваиваемые (балластные - пищевые волокна, которые играют важную роль в поддержании нормальной регуляции пищеварения). Источником углеводов в питании служат растительные продукты, в них углеводы составляют 80-90% от сухой массы. Основным углеводом в питании человека является крахмал (хлеб, крупы, картофель).
Физиолого-гигиенические нормы употребления углеводов. Взрослый человек при физической работе средней тяжести должна получать в сутки 400-500 г усваиваемых углеводов, в том числе крахмала - 350-400 г, моно- и дисахаридов - 50-100 г (их прием нужно разделить на 3-4 приема по 25-25 г за один раз), пищевых балластных веществ (целлюлоза, пектиновые вещества) - 25 г. При тяжелой работе эта норма - 600 г; у лиц, занятых преимущественно умственным работой, - 300-400 г. У женщин 18-59 лет потребность в углеводах примерно на 15% ниже, чем у мужчин (в 75-летнем возрасте разница исчезает). Углеводы должны покрывать 50-55% потребностей организма в энергии. На 1 кг массы тела нужно 5-8 г углеводов, то есть в 4-5 раз больше, чем белка или жира. Для спортсменов суточная норма употребления углеводов увеличивается до 700 г в сутки и более.
Чрезмерное потребление сахара способствует развитию кариеса зубов, нарушению нормального соотношения возбуждающих и тормозных процессов в нервной системе детей, проявляется в их неуравновешенному поведении. Избыточное количество сахара пидгримуе воспалительные процессы, способствует алергизации организма, искажает нормальные защитные реакции, например, на холод: вместо расширения сосудов, для обеспечения согревания кожи, происходит их сужение, а следовательно, - охлаждение.
Рекомендуемая норма углеводов должна уменьшаться при некоторых заболеваниях, особенно при сахарном диабете, ожирении, аллергиях, воспалительных процессах. В современных условиях нормы углеводов для лиц, не занимающихся физическим трудом, и в преклонном возрасте должны быть значительно уменьшены.
Вода. Суточная потребность человека в ней зависит от ряда факторов: метеорологических условий внешней среды, степени физического труда, характера пищи. Потребности в воде растут при потреблении жирной, концентрированной, соленой пищи и пищи с острыми приправами. В обычных условиях при легкой физической работе суточная потребность организма взрослого человека в среднем составляет 30-40 мл воды на 1 кг массы тела Это составляет 2-2,5 л воды при нормальном пищевом режиме и нормальной температуре окружающей среды. Это количество воды поступает из следующих источников: 1) при питье (около 1 л); 2) с пищей (около 1 л); 3) образуется в организме при обмене белков, жиров и углеводов (300-350 см3).
Основные органы, удаляют воду из организма, - почки (1,2-1,5 л), потовые железы (500-700 см3, при нормальной температуре и влажности воздуха на 1 см2 кожи каждые 10 мин выделяется около 1 мг воды), легкие (350 см3; резко увеличивается выделение воды при углубленном и частом дыхании и за сутки в таком случае может составлять 700-800 см3), кишечник (100-150 см3). Отношение объема потребленной воды к объему выделенной составляет водный баланс. Если из организма выводится воды больше, чем поступает, то возникает чувство жажды.
Витамини- разные по химическому составу органические соединения, необходимые организму для образования ферментов. Их разделяют на две группы: растворимые в воде (С, Р, витамины группы В) и растворимые в жирах (A, D, Е, К). Основным пищевым источником жирорастворимых витаминов являются животные и растительные жиры, водорастворимых - фрукты, овощи, злаки, цитрусовые и др.
Достаточное количество витаминов в пище способствует процессам роста, восстановлению тканей, оптимальному течению обмена веществ и поддержанию их на таком уровне, когда защитные свойства организма к неблагоприятным факторам окружающей среды растут. Потребность организма в витаминах увеличивается при физическом и нервно-психической нагрузке, при работе в условиях повышенной или пониженной температуры, употреблении некоторых лекарственных препаратов (например, антибиотики подавляют кишечную микрофлору и этим негативно влияют на витаминный обмен).
Потребность организма в витаминах невелика и измеряется в миллиграммах, однако удовлетворить ее нелегко. Поступления витаминов в организм в нашей стране испытывает сезонных колебаний. Причиной этому является ограниченное употребление овощей и фруктов в зимние и весенние месяцы, а также снижение содержания витаминов при длительном хранении продуктов. Количество витаминов уменьшается в продуктах при кулинарном приготовлении; зависит от сорта и условий выращивания растений, а для продуктов животного происхождения - от условий содержания и вскармливания.
Витамин С (аскорбиновая кислота) в организме участвует в окислительно-восстановительных процессах, уплотняет стенки капилляров, хрящевую и костную ткани, нормализует проницаемость сосудистой стенки, ее прочность и эластичность, повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям и интоксикаций, перегревание, охлаждение, кислородного голодания, стимулирует деятельность центральной нервной системы и эндокринных желез, улучшает работу печени, усвоения железа и кроветворения.
К недостатку витамина С приводит курение табака, стрессы, употребление алкоголя, высокая температура тела, употребление антибиотиков и других медикаментов, действие на организм вредных веществ в быту и на производстве, интенсивная физическая работа, беременность, хирургические операции, отсутствие в рационе свежих овощей и фруктов.
Аскорбиновая кислота неустойчива, поскольку быстро окисляется и теряет биологическую активность. Хорошо сохраняется в квашеной капусте (бочку хорошо закрывают, чтобы она не имела контакта с кислородом воздуха). Много витамина С теряется при кулинарном обработке продуктов под действием щелочей, кислорода воздуха и высокой температуры. Разрушению витамина способствует нелуженой медный и железный посуду. Уменьшается количество витамина в очищенных овощах, долго хранятся, даже в воде. При варке овощей их погружают в кипящую воду. Разрушительно действует на витамин С разогрева овощных супов: каждое розигриваная уменьшает его на 30% (целесообразно разогревать не весь суп, а только необходимую часть его), не стоит оставлять готовый суп на плите.
Суточная потребность в витамине С для мужчин до 40 лет составляет 50-100 мг, женщин - 65-85 мг в зависимости от тяжести физической работы, детей - 30-70 мг. Однако нужно учитывать, что потребность витамина С увеличивается при значительных физических и психологических нагрузках, тяжелом физическом труде, в условиях жаркого климата. Спортсменам рекомендуется дополнительно принимать аскорбиновую кислоту для повышения уровня физической работоспособности и ускорения восстановительных процессов, а также в зимне-весенний период (150-200 мг), когда ее содержание в пище значительно уменьшается.
Витамин А (ретинол) необходим для осуществления процессов роста, а также формирование защитных сил кожи и слизистых оболочек дыхательных путей, пищеварительной и мочевыделительной систем.
Специфическая роль витамина А заключается в регулировании образования зрительного пурпура в стенке глаза. Этот витамин повышает иммунитет и сопротивляемость организма инфекциям, обладает антиоксидантным и про- склеротическую действия. В организме он образуется из пигмента каротина, который является в больших количествах в свежей моркови, абрикосах, сливочном масле, печени, почках и т. Витамин откладывается в печени, которая является его депо.
Суточная потребность в витамине А у детей 1 мг, взрослого человека - 2 мг при интенсивных занятиях спортом - 2,5-3 мг.
Витамин D (кальциферолы). Основными представителями этой группы являются эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D,), которые регулируют обмен кальция и фосфора, стимулируют рост и формирование костей, участвующих в регулировании тканевого дыхания и окислительно-восстановительных процессов, регулируют проницаемость мембран клеток.
В коже человека содержится провитамин эргостерина, который под воздействием ультрафиолетовых лучей (солнца, кварцевой лампы) превращается в витамин D. Солнечный свет напрямую влияет на способность мужчин к оплодотворению. Простой способ достичь желаемой беременности при мужском бесплодии - это ежедневно гулять мужчинам в ясный день; также полезными будут в ежедневном рационе жирная рыба, яйца, в которых много витамина D, и природные поливитаминные антиоксиданты. Богатый витамином D жир печени животных и рыб, особенно трески, много его в яичном желтке, сливочном масле, икре, молоке, баклажанах, шпинате.
Суточная потребность витамина D для детей - 0,0025-0,01 мг для людей, которые живут в климате с недостаточным солнечным облучением, - 0,02 мг для спортсменов - 0,01-0,02 мг.
Витамин Е (токоферола ацетат) обладает антиоксидантными свойствами, влияет на функцию половых и других эндокринных желез (защищает гормоны от чрезмерного окисления), стимулирует деятельность мышц, способствует накоплению в них гликогена и нормализует обменные процессы, повышает устойчивость эритроцитов к гемолизу, улучшает использование белка организмом, способствует усвоению жиров, витаминов А и D, предотвращает развитие атеросклероза и гипертонии.
Его много в печени, яичном желтке, зародышах пшеницы, овощах, салате, плодах шиповника, облепихе, растительных маслах.
Суточная потребность взрослого человека - 8-15 мг смеси природных токоферолов.
Витамин B 1 (тиамин) в организме не синтезируется. Важный в обмене углеводов, способствует окислению продуктов их распада, участвует в обмене аминокислот, образовании ненасыщенных жирных кислот, превращении углеводов в жиры, необходим для нормального функционирования центральной и периферической нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, нормализует кислотность желудочного сока и двигательную активность желудка, повышает сопротивляемость организма к инфекциям и других факторов внешней среды.
Витамин Bj содержится в лесных орехах, неочищенном рисе, хлебе грубого помола, ячменной и овсяной крупах, особенно его много в пивных дрожжах и печени. Витамин j разрушается при нагревании до 140 ° С, чрезвычайно быстро - в щелочной среде. Хорошо сохраняется при сушке и обычном приготовлении пищи.
Суточная потребность для взрослого мужчины - 1,6-2,5 мг, для женщины -1,3-2,2 мг, для ребенка - 0,5-1,7 мг.
Витамин В2 (рибофлавин) участвует в окислительно-восстановительных процессах и синтезе АТФ, образовании гемоглобина, защищает сетчатку от избыточного воздействия ультрафиолетовых лучей и вместе с витамином А обеспечивает нормальное зрение - остроту восприятия цвета и света, адаптацию к темноте, положительно влияет на состояние нервной системы, кожи и слизистых оболочек, функции печени, стимулирует кроветворение.
Витамин В2 содержится в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах. Легко разрушается при воздействии света, щелочи, кипячении.
Суточная потребность взрослого человека - 1,3-2,4 мг.
Витамин В 3 (пантотеновая кислота) играет роль в распаде жиров, образовании аминокислот, холестерина, гормонов коры надпочечников, в передаче нервных импульсов, регулирует функции нервной системы (предупреждает усталость, снимает стресс).
Содержится в большинстве натуральных растительных и животных продуктах.
Суточная потребность для взрослого - 5 мг, увеличивается при напряженной физической работе и недостатка в рационе белка.
Витамин В 6 (пиридоксин) важен в обмене аминокислот, жировом обмене, благоприятно влияет на функции нервной системы, печени, кроветворения, имеет имунорегулювальну и противораковое действия.
Содержится в дрожжах, зародышах пшеницы, проросших бобах, фасоли, кукурузе, мясе, а также синтезируется в кишечнике Быстро разрушается на свету, но выдерживает высокие температуры, кислые и щелочные среды.
Суточная потребность взрослого человека в витамине В6 составляет 1,8-2 мг.
Витамин В (кобаломин) нужен для нормального кроветворения, использования организмом аминокислот, образования холина и нуклеиновых кислот, он стимулирует рост, благоприятно влияет на жировой обмен в печени, улучшает работу центральной и периферической нервной системы. Дефицит витамина встречается при строгом соблюдении вегетарианской диеты, болезнях печени.
На этот витамин богатые внутренние органы животных (особенно почки и печень) и рыб (особенно осетра и судака). У человека витамин В12 синтезируется микрофлорой кишечника.
Суточная потребность взрослого человека - 0,002-0,005 мг.
Витамин В 15 (пангамова кислота) входит в состав многих растений. Участвует в обмене веществ, особенно липидов, стимулирует функцию коркового слоя надпочечников, способствует увеличению содержания креатин фосфата в мышцах, гликогена - в печени и мышцах, повышает устойчивость организма к кислородному голоданию, предупреждает цирроз печени и стимулирует репаративные процессы.
Витамин PP (никотинамид) играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах и обмене углеводов, уходит в состав ферментов, переносящих кислород, регулируют тканевое дыхание, стимулирует кроветворение в костном мозге, ускоряет процессы заживления ран и язв, усиливает секрецию желудка и перистальтику кишечника. Содержится в зеленых овощах, моркови, картофеле, горохе, гречневой крупе, ржаном хлебе, молоке.
Суточная потребность составляет для детей 15 мг, для взрослых - 15-25 мг.
Витамин К (филлохинон) нужен для синтеза фермента крови протромбина, при недостатке которого снижается свертываемость крови. Витамин К является стимулятором сократительной функции непосмугованих мышечной ткани кишечника, матки, бронхов. Содержится в зеленой капусте, шпинате, моркови, листьях крапивы, незрелых томатах, печени, а также синтезируется микрофлорой толстого кишечника.
Витамин Р (цитрин) уменьшает проницаемость кровеносных сосудов, усиливает действие аскорбиновой кислоты. Больше всего витамина P в гречневой крупе, лимонах, красном перце, черной смородине.
Витамин U обнаружено в листьях капусты и зеленых овощах. Он способствует заживлению язвы желудка и двенадцатиперстной кишки.
Витамин Н (биотин) участвует в преобразовании аминокислот и расписании промежуточных продуктов обмена углеводов. Содержится в пшенице, картофеле, животных продуктах.
Витамин F включает полунасыщенные жирные кислоты (лино- льву, линоленовой, арахидоновую), входящие в состав растительных масел, особенно подсолнечного, кукурузного, хлопковая. Эти жирные кислоты участвуют в процессах клеточного обмена, регулируют содержание холестерина в крови.
Микроэлементы - это химические элементы, содержащиеся в тканях человека в концентрациях 1: 100000 и меньше, а также элементы, находящиеся в воде и почве в малых концентрациях. Микроэлементы, которые постоянно находятся в организме человека и имеют определенное значение для ее жизнедеятельности, называют биогенными элементами (кислород, углерод, водород, натрий, кальций, фосфор, калий, хлор, марганец железо, цинк, медь, йод, фтор, молибден, кобальт, ванадий, селен). Основным источником микроэлементов для человека являются пищевые продукты растительного и животного происхождения.
Микроэлементы теряются организмом с потом, мочой, слюной, нарушая их баланс в организме, что вызывает определенные физиологические сдвиги. Минеральный обмен тесно связан с другом. Минеральные вещества участвуют в пластическом обмене, входят в состав костей. В цитоплазме любой клетки являются белки, в состав которых входят микроэлементы (Co, Fe, Си и др.). Минеральные вещества могут быть гуморальными регуляторами многих функций (например, кальций, натрий, калий регулируют работу сердца).
Натрий регулирует осмотическое давление и водный обмен, при нарушении которого появляются жажда, сухость слизистых, отечность; влияет на белковый обмен, участвует в транспортировке углекислого газа и др. Обмен натрия находится под контролем щитовидной железы и регулируется в основном альдостерона.
Суточная потребность натрия составляет около 4-7 г.
Калий является основным внутриклеточным катионом. Главной функцией калия является формирование трансмембранного потенциала и распространение изменений потенциала клеточной мембраной путем обмена с ионами натрия по градиенту концентрации.
Суточная потребность калия составляет примерно 2 г.
Магний - важный внутриклеточный элемент, который является активатором для многих ферментных реакций, участвует в регулировании нервно-мышечной проводимости, тонусе гладкой мускулатуры, регулировании хранения и освобождения АТФ, снижает возбудимость нервных клеток, укрепляет иммунную систему, обладает антиаритмическим действием, способствует восстановлению сил после физических нагрузок.
Суточная норма поступления магния в организм составляет 200-400 мг.
Кальций обеспечивает опорную функцию костей, его катионы входят в состав плазмы крови и тканевых жидкостей, участвующих в поддержании гомеостаза, регуляции сердечных сокращений и свертывания крови.
Суточная потребность организма в кальции составляет 800-1500 мг.
Фосфор находится в биологических средах в виде фосфат-ионов, которые входят в состав неорганических компонентов и органических биомолекул (АТФ, АДФ). Содержится во многих пищевых продуктах (молоко, мясо, рыба, хлеб, овощи).
Суточная потребность человека в фосфоре составляет 1,3 г.
Железо в организме человека выполняет основную функцию - перенос кислорода, а также участвует в окислительных процессах, выделении энергии, ферментативных реакциях, в обеспечении иммунитета, метаболизме холестерина.
Суточная потребность железа составляет 10-20 мг.
Цинк является кофактором большой группы ферментов, участвующих в белковом и других видах обмена (нужен для синтеза белков, в частности, коллагена, формирования костей), в процессах разделения и дифференцировки клеток, формировании Т-клеточного иммунитета, функционировании десятков ферментов, инсулина поджелудочной железы, полового гормона дигидрокортикостерону. Много его содержится в говядине, печени, морских продуктах, овсяной муке, моркови, горохе, орехах.
Оптимальное поступление цинка в организм за сутки составляет 10-15 мг.
Медь уходит в состав многих витаминов, гормонов, ферментов, дыхательных пигментов, участвующих в обмене веществ, тканевом дыхании; имеет значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий, эластичных стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи; повышает устойчивость организма к некоторым инфекциям, связывает микробные токсины и усиливает действие антибиотиков, оказывает выраженное противовоспалительное действие, способствует усвоению железа.
Суточное оптимальное поступление меди в организм - 2-3 мг.
Селен стимулирует в организме процессы обмена веществ, защищает от вредных веществ, образующихся при распаде токсинов, антагонист ртути мышьяка, защищает от кадмия, свинца, таллия. Высокое содержание селена в чесноке, пшеничных отрубях, белых грибах.
Суточная потребность организма в селене составляет 20-100 мг.
Хром участвует в контроле синтеза жиров и обмене углеводов, вместе с инсулином задействован в регуляции уровня сахара крови, обеспечивает нормальную активность инсулина, участвует в регуляции работы кардиомиоцитов и функционировании кровеносных сосудов.
Содержится в овощах, ягодах, фруктах, рыбе, креветках, крабах, печени, куриных яйцах, пивных дрожжах.
Суточная потребность - 50-200 мг.
Нитраты - соли азотной кислоты, например NaNO3, KNO3, NH4NO3, Mg (NO3) 2. Они в разных концентрациях встречаются в организме человека. Однако, употребление нитратов, в количестве большем допустимой величины, приводит к тому, что в пищеварительном тракте они частично восстанавливаются до нитритов (более токсичных соединений), а последние при поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобинемию. Кроме этого, из нитритов в присутствии аминов могут образовываться N-нитрозамины, обладающие канцерогенной активностью. При попадании высоких доз нитратов в организм (с пищей или питьевой водой), у человека через 4-6 часов появляется тошнота, одышка, посинение кожных покровов и слизистых, понос, общая слабость, головокружение, боль в затылке, сердцебиение. Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг в сутки.
Максимальное накопление нитратов в растениях происходит в период их роста. Поэтому недозрелые и ранние овощи (кабачки, баклажаны и т.д.), картофель могут содержать больше нитратов, по сравнению с созревшими. Розпредилення нитратов в растениях неравномерно. В капусте нитраты больше накапливаются внутри в вилке, в огурцах и редьке - в поверхностных слоях, в моркови - в центре. При мытье и чистке овощи и картофель теряют 10-15 % нитратов, а еще больше - при тепловой кулинарной обработке, особенно при варке, когда теряется от 40 % (свекла) или 70% (капуста, морковь) до 80% (картофель) нитратов. При хранении овощей в течение нескольких месяцев содержание нитратов уменьшается на 30-50%. Уменьшить концентрацию нитратов можно и путем вымачивания.
Итак, сбалансированное и рациональное питание в соответствии с возрастно-половых и общественно активных процессов обеспечит нормальное функционирование организма, предупредит возникновение болезней.
Химические превращения, происходящие в различных органах, тканях и клетках одного и того же организма и разных видов живых существ, неодинаковы. Неодинаково и их физиологическое значение. Клеткам разных тканей и органов и клеткам разных видов живых организмов свойственны как общие для них всех, так и присущие только некоторым из них синтетические процессы - образование определенных химических соединений, имеющих значение в жизнедеятельности клетки и целостного организма.
Эволюция видов и индивидуальное развитие организмов проявляются не только в морфологических, но и в биохимических изменениях (биохимическая эволюция), лежащих в основе фило- и онтогенеза функций. Определенная направленность процессов обмена веществ характеризует процессы формообразования, т. е. рост и развитие организма, дифференциацию его клеток. Различия в молекулярных и внутримолекулярных физико-химических процессах, происходящих в микроструктурах ядра и протоплазмы клеток, в их органеллах, неразрывно связаны Ь особенностями их жизнедеятельности, с их функциями.
Наибольшее биологическое значение в жизни клеток - в их обмене веществ - имеют белки и нуклеиновые кислоты. С этими веществами связаны все основные проявления жизни.
В последние годы изучение нуклеиновых кислот, входящих в состав ядра и протоплазмы клеток, привело к открытиям выдающегося научного значения: установлена роль этих химических соединений в синтезе белков организма и передаче наследственных свойств.
Нуклеиновые кислоты ядра - дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) - и протоплазмы клетки - рибонуклеиновая кислота (РНК) - представляют собой сложнейшие макромолекулы клетки. Они состоят из большого числа мононуклеотидов и являются полимерами - полинуклеотидами. Число мононуклеотидов в молекуле ДНК не менее 10 000. Остов молекулы мононуклеотида построен из чередующихся остатков фосфорной кислоты и пятиуглеродного сахара (дезоксирибозы - в молекуле ДНК и рибозы - в молекуле РНК). К углеводным остаткам присоединены образующие боковые цепочки азотистые основания: аденин, гуанин, цитозин и тимин (в молекуле ДНК) или аденин, гуанин, цитозин и урацил (в молекуле РНК). Различные комбинации этих четырех оснований в мононуклеотиде приводят к огромному разнообразию структуры полинуклеотидов. Как показали рентгеноструктурные исследования (исследования диффракции рентгеновых лучей) Крика и Уотсона, молекулы ДНК представляют собой две вытянутые цепочки, обвивающие друг друга и образующие таким образом двойную спираль. Структура ДНК специфична для данного вида живых организмов.
Строение молекулы ДНК определяет структуру РНК; структура же этого соединения определяет строение молекул белка, синтезируемого в протоплазме клеток, т. е. последовательность входящих в состав белка аминокислот. Роль ДНК сравнивают с ролью архитектора, создающего проект постройки, а роль РНК-с работой инженера-строителя, строящего сооружение из отдельных кирпичей.
ДНК подавляющим числом биологов рассматривается как носитель генетической информации, как вещество, структура которого определяет наследственные свойства организма. Последние закодированы в последовательности расположения оснований в молекуле ДНК, что и обусловливает наследственно закрепленные особенности синтеза белков и ферментов в клетках органов развивающегося зародыша.
Эти исследования приближают время, когда появится возможность, как об этом мечтали К. А. Тимирязев и другие выдающиеся биологи, «лепить органические формы». Уже сейчас удалось превращать один штамм бактерий в другой, т. е. одну их разновидность в другую, перенося ДНК одного из них другому.
Белки, или протеины, представляют собой сложнейшие химические соединения - полимеры, образованные разными сочетаниями 20 различных аминокислот. Биосинтез белков происходит при непосредственном направляющем участии нуклеиновых кислот, которые играют роль как бы шаблона, матрицы, служащей «каркасом» для «сборки» белковой молекулы из отдельных аминокислот. Генетически обусловленные различные сочетания структурных компонентов нуклеиновых кислот определяют синтез в клетках бесконечно разнообразных по своему молекулярному строению белков, образуемых различными организмами и разными их органами и тканями.
Белки животных разных видов и разных индивидуумов, относящихся к одному и тому же виду, а также разных органов и тканей одного и того же индивидуума различаются. Поэтому говорят о видовой, индивидуальной, органной и тканевой специфичности клеточных белков. С видовой специфичностью белков связано то, что введение в кровь животному одного вида белков животного другого вида оказывается небезразличным для организма и вызывает различные реакции (образование иммунных тел, анафилактические реакции и т.п.). Введение натуральных, т. е. не подвергнутых специальной обработке, чужеродных белков нередко вызывает тяжелые нарушения состояния организма, которые могут привести его к гибели. Поэтому недопустимо переливание крови или ее плазмы от животного человеку. В связи с биологической несовместимостью белков животных разных видов оканчиваются неудачей пересадки их органов. При таких операциях - гетеротрансплантациях - пересаженный орган не приживается и через короткое время отмирает. Индивидуальная специфичность белков разных организмов одного и того же вида менее выражена. Однако именно с индивидуальной специфичностью белков связана неудача пересадок органов одного животного другому, относящемуся к тому же самому виду. Такие операции - гомотрансплантации - также обычно заканчиваются рассасыванием или гибелью трансплантата, т. е. пересаженного органа.
Органная и тканевая специфичность белков находит выражение в различиях белков разных органов и тканей. Так, в высокодифференцированных клетках организма, приспособленных к выполнению определенных функций, образуются белки, которые характерны, специфичны именно для данной клетки. Таковы белки, входящие в состав специализированных клеточных структур. Например, в миофибриллах, тонких волоконцах внутри мышечных клеток, содержатся обладающие определенными ферментативными свойствами белки - миозин и актин, благодаря изменению которых осуществляется процесс мышечного сокращения (поэтому их называют сократительными белками). В клетках соединительной ткани содержатся белки - коллагены, составляющие белковую основу волокон, образуемых соединительнотканными клетками. Коллагеновые волокна отличаются гибкостью, прочностью на разрыв, высоким модулем упругости. С этими их свойствами связаны опорные и механические функции клеток соединительной ткани (рыхлой и волокнистой, хрящевой и костной).
Значение многих белков в организме обусловлено их ферментативными свойствами, их способностью катализировать определенные процессы расщепления и синтеза различных органических соединений.
Для процессов обмена белков в клетках организма характерно постоянно происходящее самообновление их, состоящее в расщеплении и ре-синтезе клеточных белков.
Синтез белков протоплазмы и клеточных структур относят к числу пластических процессов, связанных с построением клеток и внутриклеточных образований. Пластические Процессы отличают от энергетических, главное значение которых состоит в доставке клеткам энергии, необходимой для их жизнедеятельности. Среди энергетических процессов особое место занимает обмен некоторых веществ, являющихся при их расщеплении основными поставщиками энергии, используемой при деятельности клеток, например при мышечном сокращении, при многих синтетических процессах. К числу таких веществ относятся макроэргические соединения, одним из представителей которых является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Отщепление от АТФ двух остатков фосфорной кислоты связано с освобождением большого количества энергии (отщепление одного остатка фосфорной кислоты приводит к освобождению около 10 000 калорий на 1 грамм-молекулу вещества).
В разных клетках происходит множество специфичных лишь для них химических превращений. Так, некоторые химические соединения образуются лишь в определенных клетках или внутриклеточных структурах. Их образование и выделение клеткой во внешнюю или внутреннюю среду составляют основную функцию данной клетки. Например, образование и выделение соляной кислоты свойственны лишь обкладочным клеткам желудочных желез; образование фермента трипсиногена происходит лишь во внешнесекреторных клетках поджелудочной железы. Синтез инсулина, имеющего важное значение в углеводном обмене организма, происходит также в клетках поджелудочной железы, только не во внешнесекреторных, а во внутрисекреторных - в так называемых бета-клетках островковой ткани. Образование ацетилхолина, являющегося химическим передатчиком нервного импульса с нервного окончания на иннервируемый орган, происходит в определенном участке нервного окончания.
Процессы обмена веществ - синтез и распад различных соединений - различны не только в разных клетках, но и в разных структурах высокодифференцированной клетки. Гистохимические методы и методика изотопных индикаторов позволили установить участие различных структур клетки в процессах обмена веществ. При этом оказалось, что расщепление углеводов - гликолиз - происходит в цитоплазме, процессы окислительного фосфорилирования осуществляются в митохондриях; ранние стадии синтеза белка происходят в цитоплазме, а более поздние - в микросомах. Соответственно этому неодинаково распределение различных ферментов в разных частях клетки.
Непрерывно протекающие в клетках организма процессы обмена веществ, гак же, впрочем, как и все остальные физиологические функции, не являются постоянными и неизменными. Они динамичны и изменчивы. Под влиянием воздействий внешней среды и сдвигов во внутренней среде организма обмен веществ может усиливаться или уменьшаться, он может и качественно изменяться. Так всегда происходит при деятельности клеток. При этом совершается переход от обмена покоя (всякий покой в организме является относительным, ибо жизненные процессы характеризуются затратой веществ и энергии) к рабочему обмену, тем более интенсивному, чем больше совершаемая клеткой деятельность.
