Загальна характеристика 1 страница

ПЕРЕДМОВА

Біохімія - наука про хімічний склад живих організмів і перетворення в процесі життєдіяльності вхідних у них речовин. Будучи фундаментальною наукою, біохімія зв'язана з математикою, фізикою, неорганічною, органічною і фізколоїдною хімією, біологією і медициною. Вона є основою наукових уявлень про природу живої матерії, про складні закони і механізми, що керують процесами життєдіяльності.

Роль біохімії особливо важлива для вивчення причин захворювань людини, тварин, рослин, для пошуків ефективних засобів їхнього лікування і профілактики, виробництва лік.

Біохімічні процеси і методи використовуються в різних галузях сільськогосподарського виробництва, харчової промисловості: у переробці рослинної і тваринної сировини, забезпеченні її збереження, захисту від псування готової продукції, у боротьбі з наслідками несприятливого впливу людини на навколишнє середовище.

Успіхи в різних галузях і науках обумовили розвиток біохімії як самостійної науки.

У першій половині XX століття сформувалися деякі сучасні напрямки біохімії, почалася її диференціація по окремих галузях: вітамінологія, ензимологія, біохімія гормонів і ін. Той час характеризувався активним використанням фізико-хімічних і математичних методів у біохімічних лабораторіях, вивченням основних життєвих процесів - молекулярних основ збереження і передачі генетичної інформації, розшифровки структури окремих білків з використанням методів генної інженерії, дослідженням структури і функцій біомембран.

Сучасна біохімія - це велика область знань, яка диференціюється на цілий ряд галузей і напрямків. Умовно біохімію розділяють на три частини: статична, динамічна, функціональна.

Статична біохімія вивчає хімічний склад живих організмів, тобто хімічну природу і кількісний вміст різних речовин і їхніх комплексів в організмі. Цей розділ тісно зв'язаний з біоорганічною хімією, що встановлює зв'язок між особливостями структури органічних речовин і їхніми біологічними властивостями.

Найбільш важливою галуззю цієї науки є динамічна біохімія, що досліджує всі процеси обміну речовин у здоровому організмі. Вона розкриває механізми перетворення речовин від моменту надходження їх в організм до утворення кінцевих продуктів. Динамічна біохімія вивчає закономірності обміну, що лежать в основі життя, усі зміни, що відбуваються в різних умовах існування здорового і хворого організмів, і можливості впливу на них за допомогою лікарських препаратів і харчових речовин.

Функціональна біохімія досліджує хімічні процеси, що лежать в основі формування і функціональної діяльності окремих органів і систем, а також біохімічні основи зміни цих функцій відповідно до умов середовища.

Поділ біохімії на статичну, динамічну і функціональну відносний. Відповідно до особливостей об'єктів вивчення від загального курсу відокремилися біохімія тварин (зоохімія), біохіміяю рослин (фітохімія), біохімія мікроорганізмів і вірусів. Важливе практичне значення має медична біохімія. Велику роль у виробництві грає технічна біохімія, що розробляє технологічні методи для харчової, фармацевтичної і деякої іншої галузей промисловості (текстильної, шкіряної й ін.). Особлива увага приділяється дослідженням в області біохімії сільськогосподарських тварин, біохімії зерна і борошна, вітамінів, гормонів, м'язів, біонеорганічної хімії, біохімічної генетики, ензимології, радіаційної і космічної біохімії і т.д. Однією з ведучих галузей біохімії є молекулярна біохімія, що вивчає на молекулярному рівні механізми основних проявів життя (спадковість, мінливість). Квантова біохімія встановлює зв'язок між квантово-механічними параметрами й особливостями біоорганічних сполук, що беруть участь у передачі спадкоємних властивостей і інших проявах норми і патології.

Об'єктом дослідження сучасної біохімії стали фундаментальні проблеми: будова макромолекул і їхній біосинтез, молекулярна організація клітин, механізми ферментативної активності, молекулярні основи різних фізіологічних процесів.

У свою чергу розвиток таких дисциплін, як загальна фізіологія, фізіологія харчування, гігієна харчування, товарознавство харчових продуктів, технологія продуктів харчування в промисловості і підприємствах харчування неможливо без знань біохімії. Вона тісно зв'язана з проблемою кількості продовольчих ресурсів, тому що об'єктами рослинництва, тваринництва є живі організми. Збільшення їхнього виробництва можливе лише на основі сучасних наукових досягнень біохімії в області генної інженерії, що розробляє шляхи підвищення врожайності сільськогосподарських культур, продуктивності тварин, боротьби з втратами сировини, з нераціональним харчуванням і т.д.

Студентам технологічних факультетів вузів необхідне вивчення курсу біохімії як основи для раціонального вибору асортименту харчових продуктів, що повинен забезпечувати потреби різних груп населення в пластичних і енергетичних речовинах, оптимальних способів технологічної обробки харчової сировини й умов його збереження.

РОЗДІЛ 1. БІОХІМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИВИХ ОРГАНІЗМІВ

1. 1. ХІМІЧНИЙ СКЛАД ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ

В організмі людини міститься більш 40 елементів періодичної системи Менделєєва. У найбільшій кількості в тканинах знаходяться вуглець, водень, кисень, азот, фосфор і сірка. Ці речовини називаються органогенами, оскільки вони входять до складу органічних компонентів клітин. Менше в клітинах натрію, калію, кальцію, магнію, марганцю, кобальту, заліза, міді, селену. Усі перераховані елементи повинні надходити в організм із зовнішнього середовища. Органогени з'єднуються між собою і з іншими елементами, утворюють білки, нуклеїнові кислоти, ліпіди, вуглеводи й інші складні речовини.

Карбоген є центром органічних сполук. Він утворює стабільні молекули різноманітної конфігурації з великим числом функціональних груп.

Нітроген часто помилково називають безжиттєвим, тому що він не підтримує горіння, однак без цього елемента життя неможливе, оскільки він входить до складу білків, нуклеїнових кислот і багатьох інших сполук, що складають основу життєдіяльності організму. Нітроген легко змінює валентність; в організмі він знаходиться в трьох- або п’ятивалентному стані. При зміні валентності він приєднує або втрачає електрон, що обумовлює його роль в обміні речовин.

Оксиген бере участь в утворенні кислотних, спиртових і інших груп в органічних сполуках. Без нього неможливі біохімічні процеси. Завдяки реакції з оксигеном здійснюється дихання у клітинах, протікають енергетичні процеси, необхідні для життєдіяльності.

Гідроген - не тільки пластичний компонент органічних сполук, але і "пальне" для рослинного і тваринного світу: при його з'єднанні з оксигеном виділяється велика кількість енергії.

Сірка бере участь в утворенні тіолових груп, що легко окислюються, дисульфідних містків, що стабілізують структуру визначених ділянок молекул білків. Вона - один з компонентів процесів знешкодження токсичних речовин.

Фосфор широко представлений в організмі як у вільному виді, так і в з'єднанні з різними речовинами (білками, жирами, вуглеводами). Він входить до складу фосфоліпідів, фосфопротеїнів, мононуклеотидів, АТФ, ГТФ, є частиною буферної системи крові. Фосфор, що знаходиться в організмі, бере участь в активації різних сполук, у формуванні кісткової системи і зубів.

Жива матерія складається з речовин, що мають молекули величезних розмірів (макромолекули), завдяки чому вони здобувають одночасно і стабільність, і високу реакційну здатність. Такими сполуками є білки, нуклеїнові кислоти, ліпіди, вуглеводи. З ними зв'язані всі життєво важливі процеси.

Не менш відповідальну роль у живій матерії грають вода і мінеральні речовини. Солі і вода складають близько 2/3 людського тіла. Велика частина мінеральних речовин приходиться на частку кісток, до складу яких входить нерозчинна у воді сіль - фосфорнокислий кальцій. Рідини в тілі людини і тварин являють собою розчини електролітів. Вони забезпечують сталість осмотичного тиску в рідких фазах організму, кислотно-лужну рівновагу в тканинах. У цих процесах переважають катіони натрію і калію, аніони хлору, карбонати, фосфати.

Мінеральні речовини, що входять до складу живих організмів, умовно поділяють на три групи: макро-, мікро- і ультрамікроелементи. До макроелементів відносять ті хімічні елементи, вміст яких перевищує 0,001 % (О, C, Н, Са, K, N, P, S, Mg, Na, Cl, Fe і ін.). Якщо вміст хімічного елемента в організмі складає від 0,001 до 0,000001 %, то його зараховують до мікроелементів (Сu, Мn, Co і ін.). Речовини, що знаходяться в ще менших кількостях, називають ультрамікроелементами (Pb, V, Au, Hg і ін.).

Вода. За невеликим винятком (кістки, емаль зубів) вона є переважним компонентом у структурі клітин. Вода служить природним розчинником для багатьох речовин, а також дисперсійним середовищем, що грає важливу роль у колоїдній системі цитоплазми. Усі хімічні процеси в організмі відбуваються у водному середовищі, вода бере безпосередню участь і в багатьох реакціях. Крім того, вона виводить з організму різні речовини.

1. 2. СТРУКТУРА КЛІТИНИ

Клітина - одна з форм організації живої матерії, що лежить в основі будови і розвитку рослин і тварин.

Розміри, форма і будова клітин, що входять до складу органів і тканин, різні. Вони залежать від стадії розвитку і функції клітин, їхньої видової приналежності і т.д. В основному діаметр клітин складає від 1 мікрона до декількох сантиметрів. Однак деякі з них мають великі розміри, наприклад, нервові клітини з довгими відростками, що досягають 1 м. Найбільш типові для клітин куляста, овальна, циліндрична та кубічна форми. Кількість клітин в організмі і навіть в окремих його органах може бути величезною, наприклад, у корі великих півкуль головного мозку людини міститься 14-15 мільярдів нервових клітин, а в крові - до 25 більйонів червоних кров'яних тілець.

За своєю будовою клітини рослин, тварин і людини, подібні між собою. Кожна з них містить у середині щільне утворення - ядро, що плаває в "напіврідкій" цитоплазмі. Клітина оточена клітинною мембраною.

Клітина складається з багатьох елементів, сукупність яких має визначене значення не тільки для неї самої, але і для всього організму в цілому. Якщо якимось чином порушиться структура клітини, то змінюються її функції, вона втрачає свої властивості як організована одиниця і гине.

Вміст клітини являє собою дуже складну систему різноманітних компонентів. Схема будови клітини, отримана за допомогою електронного мікроскопа, представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Схема будови клітини.

1– мітохондрія; 2 – лізосома; 3 – вільні рибосоми; 4 – цитоплазматична мембрана; 5 – хлоропласт; 6 – ядро; 7 – ядерна мембрана; 8 – ядерце; 9 – ендоплазматичний ретикулум; 10 – апарат Гольджи

Цитоплазматична мембрана. Внутрішнє середовище клітини відрізняється від зовнішнього. Природним бар'єром між ними служить клітинна мембрана, основна функція якої полягає в регуляції обміну речовин між клітиною і навколишнім середовищем.

Цитоплазматична мембрана забезпечує сталість складу внутрішньоклітинного вмісту. За своєю структурою мембрана уявляє собою грузлу ліпідну фазу (ліпідний шар) із зануреними в неї білками. Ліпідний шар складається в основному з фосфоліпідів, холестерину, гліколіпідів і є подвійним шаром молекул. При цьому довгі залишки жирних кислот одного і іншого шару ліпідних молекул звернені одна до одної й утворюють рідку гідрофобну фазу, а гідрофільні групи цих ліпідів (холін, фосфорна кислота, етаноламін і ін.) розташовані зовні. Будова мембрани обумовлює її основну властивість - виборчу проникність, тобто регулювання надходження в клітину необхідних поживних речовин і виведення з неї продуктів обміну. Така вибірковість забезпечує сталість внутрішнього середовища клітки, підтримує потрібний осмотичний тиск, значення рН і т.д.

Білки, що входять до складу мембрани, розташовуються на периферії (периферичні) або пронизують усю її товщу (інтегральні).

Функції мембранних білків різноманітні. Одні з них є ферментами, що виступають каталізаторами багатьох важливих реакцій, інші транспортують різні речовини (жирні кислоти, холестерин) через мембрану. Особлива група білків утворює у мембрані "пори" для переносу іонів (водню, натрію, калію й ін). Поверхово розташовані білки і гідрофільні групи ліпідів, зв'язані з вуглеводами й утворюють ділянки, здатні "впізнавати" інші клітини або речовини. Такі ділянки називаються рецепторами. З'єднуючись зі специфічними рецепторами, речовини (наприклад, гормони) передають свої сигнали усередину клітини. Мембрани еластичні і мають здатність при ушкодженні мимовільно відновлювати свою цілісність.

Цитоплазма. Внутрішній простір клітини заповнений цитоплазмою, у якій розташовані органоїди. Цитоплазма пронизана численними каналами, що називають ендоплазматичною мережею (ретикулумом).

Ендоплазматичний ретикулум є продовженням ядерної мембрани. Він являє собою мережу мембран, що утворюють трубочки і пухирці; через ендоплазматичну мережу здійснюється транспорт різних речовин із клітини в зовнішнє середовище і назад в клітину, у ньому протікають процеси синтезу і розпаду хімічних речовин.

Розрізняють два типи ретикулума - гладкий і шорсткуватий. "Шорсткість" останнього обумовлена розташованими на його поверхні численними дрібними частками сферичної форми - рибосомами.

Рибосоми - дрібні щільні гранули невеликих розмірів. Вони складаються з двох частин (субодиниць) округлої форми, з'єднання яких можна представити у вигляді гриба або вісімки. Вони розсіяні по всій клітині. Частина їх зв'язана з ендоплазматичною мережею, інші знаходяться у вільному стані в цитоплазматичному матриксі. Рибосоми виконують найважливішу функцію - беруть участь у процесі синтезу білка.

Апарат Гольджі представлений тонкими плоскими мішечками. Він відіграє двояку роль: бере участь у синтезі вуглеводних компонентів глікопротеїдів і здійснює видалення синтезованих молекул із клітки.

Мітохондрії (від грецької mіtos - нитка, chondrіon - зернятко, крупинка) є великими органоїдами клітини, що за формою нагадують зерно квасолі.

Мітохондрії оточені двома мембранами, утвореними білками і ліпідами різної природи. Внутрішня мембрана має безліч спрямованих усередину випинань - крист, що тим чисельніше, чим вище дихальна активність клітини. Внутрішній простір мітохондрій заповнює дрібнозерниста грузла речовина. Мітохондрії - найвищою мірою спеціалізовані частки: саме в них протікають процеси дихання й окиснювання різних речовин. Їхня головна функція - вилучати енергію, що міститься в органічних речовинах, і накопичувати її у фосфатних зв'язках аденозинтрифосфату (АТФ), який необхідний для здійснення різних процесів життєдіяльності. Мітохондрії називають "силовими підстанціями" клітин (рис. 1.2).

Слід зазначити і ще одну особливість мітохондрій. У їх матриксі виявлені ДНК. Крім того, тут знаходяться рибосоми і ряд речовин, необхідних для синтезу мембранних білків.

Рис. 1.2. Розріз мітохондрій

1- внутрішня мембрана; 2 - зовнішня мембрана; 3- кріста; 4 - матрикс

Важливі органоїди клітини - лізосоми (від грец. lysіs - розчинення, soma - тіло). Ці структури являють собою обмежені мембраною тельця, що містять протеолітичні ферменти. Неушкоджена лізосомна мембрана дуже міцна і стійка до дії ферментів. Призначення лізосом різноманітне: вони здатні розщеплювати вже використані білки, жири, вуглеводи і їхні проміжні продукти.

У рослинних клітках містяться пластиди - невеликі гранули з подвійною мембраною, у яких відбувається синтез і накопичення органічних речовин. До них відносять хлоропласти, лейкопласти і хромопласти. Хлоропласти містять зелений пігмент хлорофіл, що здатний переробляти енергію сонячного світла в хімічну, яка запасається у виді хімічних зв'язків різних харчових речовин, що утворюються в процесі фотосинтезу. Лейкопласти - безбарвні пластиди, у них накопичуються крохмаль і інші речовини. Хромопласти містять різні пігменти, що обумовлюють фарбування плодів, овочів і квіток.

Ядро - головна внутрішньоклітинна органела клітки, що має сферичну форму діаметром близько 5 мікронів. Воно містить не менш 95 % усієї дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК).

ДНК разом з основними і кислими білками і невеликою кількістю рибонуклеїнової кислоти (РНК) складає складний комплекс, називаний хроматином. Усередині ядра можна розрізнити ще одну або кілька сферичних структур малих розмірів. Це - ядерця. Вони містять багато РНК. У ядрі знаходяться усі ферменти, необхідні для біосинтезу ДНК і РНК. Воно є носієм генетичної інформації (спадкоємних ознак) і контролює усі види метаболічної активності клітки.

Вивчення складної структури клітини допомагає зрозуміти, як в умовах мікроскопічно малого простору створюються найбільш сприятливі умови для біохімічних реакцій, що протікають у конкретний момент у визначеній ділянці клітки. Будова клітини дозволяє розмежувати ферментативні процеси, що відбуваються в різних її частинах, і дає можливість одночасно протікати в ній величезній кількості реакцій.

1.3. РОЛЬ ОБМІНУ РЕЧОВИН У ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ОРГАНІЗМУ

Обмін речовин являє собою сукупність усіх хімічних змін і усіх видів перетворень речовин і енергії, що забезпечують ріст, розвиток, життєдіяльність організму в цілому. Він йде безупинно у всіх клітинах, тканинах і системах організму.

Завдяки обмінним процесам відбувається прийняття речовин, що надходять із зовнішнього середовища, і перетворення їх у речовини самого організму, а також забезпечення його енергією. Через обмін речовин відновлюється втрата води в організмі (водний обмін), задовольняється потреба в мінеральних речовинах (мінеральний обмін), відшкодовується розпад органічних речовин, необхідних для синтетичних процесів, тобто формуються нові клітини, синтезуються гормони, ферменти, травні соки і т.п. (пластичний обмін).

Обмін речовин складається з двох протилежних, що паралельно протікають, процесів: катаболізму і анаболізму. Катаболізм, або дисиміляція, включає реакції, зв'язані з розпадом, окиснюванням речовин і виведенням з організму продуктів розпаду. Анаболізм, або асиміляція, поєднує реакції, зв'язані із синтезом необхідних речовин, їхнім засвоєнням і використанням для росту, розвитку і життєдіяльності організму.

Усі процеси асиміляції і росту можливі тільки в тому випадку, якщо в організм регулярно надходять поживні речовини, що є пластичним матеріалом, з якого синтезується жива тканина. Значення поживних речовин не вичерпується їхнім використанням як будівельного матеріалу, вони відіграють важливу роль і як джерело енергії. Людина рухається, займається фізичною і розумовою працею, відпочиває - уся його життєдіяльність супроводжується енергетичними витратами. Навіть якщо він знаходиться в повному спокої, то його постійно працюючі органи - серце, легені, кровоносна система - витрачають значну кількість енергії. Отже, для підтримки життя необхідне безперервне надходження поживних речовин. При їхньому розщепленні утворюється енергія, яка використовується організмом.

За допомогою обміну речовин, що здійснюється в результаті нерозривно зв'язаних процесів асиміляції і дисиміляції, відбувається взаємодія організму з зовнішнім середовищем, що є обов'язковою умовою для життя. Процеси асиміляції і дисиміляції погоджені між собою, організовані в часі і утворюють цілісну систему, що забезпечує збереження живого організму, його нормальну функціональну здатність.

Складна система регуляторних механізмів підтримує необхідний рівень інтенсивності процесів асиміляції і дисиміляції відповідно стану організму. Обмін речовин у тканинах на клітинному і молекулярному рівнях відбувається на основі саморегуляції. У цілому організмі регуляція обміну речовин здійснюється нервовими і гуморальним (нейрогуморальним) шляхами безпосередньо або через біологічно активні речовини - гормони.

Швидкість хімічних реакцій обміну речовин, їхня погодженість і послідовність регулюються також ферментними системами.

1.4. ЗНАЧЕННЯ ХАРЧОВИХ ФАКТОРІВ У ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ПРОЦЕСІВ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

Живі організми постійно взаємодіють із зовнішнім середовищем, одержуючи поживні речовини, що потім переробляються і виділяються з організму у вигляді продуктів обміну.

Усі процеси, що відбуваються в організмі, вимагають енерговитрат, які поповнюються за рахунок запасів поживних речовин у клітинах і їжі, що надходить в організм.

Харчування - постійно діючий фактор, що сприяє не тільки нормальному росту і розвитку організму, але і підвищує його захисні властивості. На сучасну людину впливають стреси, прискорений темп життя, гіподинамія, забруднення зовнішнього середовища і т.д., в цих умовах особливо велике значення має якісне харчування. Тим часом їжа в основному рафінована, із усякими добавками і консервантами. Значна частина населення світу недоїдає. Саме неправильне харчування "винне" у масовому поширенні так званих "хвороб цивілізації": ожиріння, захворювань серцево-судинної системи, рака і ін.

В даний час відомо більш 60 харчових речовин, що повинні входити в раціон харчування як обов'язкові компоненти. Частина з них (білки, жири, вуглеводи, вітаміни) люди і тварини одержують у виді складних органічних сполук, що утворюються в рослинах з більш простих за рахунок сонячної енергії, що поглинається ними. Мінеральні речовини надходять в основному у виді простих сполук. Незамінною харчовою речовиною є вода.

У природі немає таких продуктів, що містили б усі харчові речовини в кількісних співвідношеннях, необхідних для нормального обміну речовин в організмі людини. Тільки шляхом сполучення різноманітних продуктів можна забезпечити організм усіма харчовими речовинами, яких він потребує.

До основних харчових речовин (нутрієнтів) відносяться білки, жири, вуглеводи, вітаміни і мінеральні речовини.

Білки. Це незамінні харчові речовини, які повинні надходити з їжею при кожному основному її прийомі. Вся життєдіяльність організму пов’язана з різними білками, що входять до складу клітин, де ці речовини виконують різноманітні функції.

Для визначення норм білків в раціоні велике значення має той факт, що вони в запас не відкладаються. При білковій недостатності в першу чергу знижується стійкість організму до шкідливих впливів, порушується ряд основних процесів обміну, що призводить до захворювань, нерідко із летальним виходом. В той же час великий вміст білку в раціоні впливає подразливо на нервову систему, призводить до перевантаження органів, безпосередньо пов’язаних з видаленням продуктів розпаду білкових речовин. Надлишок білку підвищує активність системи згортання крові, а також чутливість до алергенів, тобто підсилює реактивність організму по відношенню до різних речовин, в тому числі і до тих, що містяться в деяких харчових продуктах.

Не всі харчові білкі рівноцінні. Частина з них (головним чином рослинного походження) не може забезпечити нормальне функціонування організму, особливо, того, що зростає, так як вони не мають всього набору незамінних амінокислот.

Біологічно цінні білки містяться в м’ясі і субпродуктах, рибі і морепродуктах, сирі, яйцях, сої.

Вуглеводи – це харчові речовини, джерелами яких є рослини, що містять крохмаль, цукор (бурячний і молочний), глюкозу, фруктозу.

В організмі людини енергія з вуглеводів лігко вивільняється не тільки в умовах достатнього постачання тканин оксигеном, але і при його надлишку. Так, наприклад, під час виконання інтенсивної фізичної роботи кров не встигає повністю забезпечити м’язи оксигеном, і додаткова енергія виділяється за рахунок окиснення вуглеводів.

Деякі вуглеводи входять до складу мозку, сполучної тканини, слизів. Велике їх значення в захисних реакціях організму.

Ліпіди. Це складна група харчових речовин, які беруть участь в побудові структур клітинних оболонок (мембран), в утворенні гормонів (кори наднирок, статевих залоз, простагландинів) та інших процесах. Частина ліпідів в організмі не утворюється, тому вони повинні обов’язково надходити з їжею. До таких речовин відносяться деякі ненасичені жирні кислоти, зокрема незамінна для організму лінолева кислота, яка міститься в рослинних оліях (соняшниковій, кукурудзяній, соєвій, конопляній та ін.).

В тканинах жири окинлюються важче, ніж вуглеводи, тому слід дотримуватися певного співвідношення даних харчових речовин: в раціоні на 1 г жирів повинно приходитись не менше 4 г вуглеводів.

Значно важливим, з точки зору раціонального харчування, є властивості жирів (особливо які містять насичені жирні кислоти) в тканинах. Жири “захоплюють” все нові ділянки, відкладаються в органах (наприклад, серці) і заважають їх нормальній діяльності. Заповнюючи клітину, жири відтісняють цитоплазму і ядро до периферії і знижують в них інтенсиність обміну речовин.

Вітаміни – низькомолекулярні органічні речовини, необхідні для життєдіяльності організму. Вони беруть участь в процесах обміну речовин, розмноження і т.д. Добова потреба людини у вітамінах виражається в мінімальних дозах (мг, мкг). В зв’язку з тим, що в організмі вони не синтезуються або утворюються в недостатній кількості, їх відносять до незамінних факторів харчування. Основними джерелами вітамінів для людини служать продукти харчування рослинного і тваринного походження.

Порушення в забезпеченні організму вітамінами можуть проявитися у вигляді авітамінозу (практичної відсутності вітамінів), гіповітамінозу (недоліку вітамінів) і гіпервітамінозу (надлишкового накопичення якого-небудь вітаміну), кожен з яких має специфічні симптоми.

Класифікація вітамінів грунтується на їх здатності розчинятися у воді або жирах, в зв’язку з чим виділяють водо- і жиророзчинні вітаміни. В групу водорозчинних входять вітаміни В₁, В₂, В₆, В₁₂, С, РР, фолієва кислота та ін. До жиророзчинних відносяться вітаміни групи А, Д, Е, К, Ф. Найбільш дефіцитними вітамінами є А, В₁, В₂, С. Це зумовлено в основному тим, що вони легко руйнуються при зберіганні і технологічній обробці продуктів. Так, дефіцит вітамінів групи В пов’язаний з видаленням периферичної частини зерна (де вони містяться) в процесі виготовлення білого борошна, манної крупи, очищеного рису і інших продуктів.

Мінеральні речовини – незамінні фактори харчування, оскільки вони не синтезуються в організмі. Ці речовини необхідні для діяльності любої клітини, вони входять до складу ферментів, гормонів, беруть участь в побудові органоїдів клітини, в м’язовому скороченні, проводимості нервових імпульсів, підтримуванні осмотичного тиску і постійності рН внутрішнього середовища і т.д.

Харчові продукти містять різні мінеральні речовини: натрій, калій, кальцій, магній, залізо, мідь, цинк, марганець, хром, хлор, сірку, йод, фтор та ін. Вони входять до складу мінеральних солей і складних органічних сполук. Звичайно в харчовому раціоні недостає кальцію і заліза на відміну від натрію і фосфору, яких часто буває в надлишку. Джерело засвоюваного кальцію – молоко, молочні продукти; заліза – жовток яйця, печінка та інші продукти тваринного походження.

Вода – важливий компонент харчового раціону. Зневоднення призводить до небезпечних наслідків самоотруєння організму внаслідок затримки видалення продуктів розпаду: при накопиченні в крові і тканинах вони стають токсичними.

Надлишок води веде до перевантаження серцево-судинної системи і системи виділення.

Смакові речовини. Своєрідний аромат і смак надають багатьом продуктам, в яких містяться складні органічні сполуки (ефірні олії). Вони збуджують апетит і посилюють виділення травних соків.

Деякі з цих сполук проявляють фітонцидні властивості: затримують або припиняють життєдіяльність мікрорганізмів. Фітонциди є в гірчиці, хроні, цибулі, часнику, петрушці, моркві та деяких інших рослинах. Більшість фітонцидів нестійкі і руйнуються при тепловій обробці, подрібненні або зберіганні продуктів.

Завдяки наявності речовин, що надають продуктам своєрідного смаку та запаху, такі продукти, які лавровий лист, кардамон, гвоздика, кориця, ванілін, кмин, каперси, укроп, м’ята, селера збуджують апетит.

На смакові якості їжі впливає наявність органічних кислот, що входять до складу ряду продуктів. Одні кислоти легко окиснюються в організмі, отже, вони є харчовими речовинами, інші – не засвоюються. До харчових кислот відносяться молочна, лимонна, винна, яблучна, оцтова. Вони стимулюють виділення травних соків.

Нехарчові речовини. Поряд з розглянутими групами речовин до складу продуктів рослинного і тваринного походження входить ряд хімічних сполук, які не є джерелами енергії, пластичного матеріалу тощо. Їх називають нехарчовими. До таких речовин відносяться харчові волокна (клітковина, пектин), біологічно активні речовини, а також хімічні забруднювачі, зокрема, нітрати, пестициді, гербіциди, що потрапляють в їжу із оточуючого середовища.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: