Все вещества в зависимости от воздействия на организм живых систем делятся на:
-жизненно необходимые
–стимуляторы обменных процессов (инсулин)
–терапевтические агенты (лекарства)
– инертные вещества, которые не воздействуют на организм
- токсичные химические соединения.
К жизненно необходимым соединениям относятся: вода, жиры, белки, углеводы, витамины, минеральные соединения, которые необходимы организму для нормального протекания всех жизненно важных процессов.
В организме живого человека непрерывно идут процессы окисления (соединения с кислородом) разнообразных питательных веществ. Реакции окисления сопровождаются образованием и выделением тепла, необходимого для поддержания жизненных процессов организма. Тепловая энергия обеспечивает деятельность мышечной системы. Поэтому, чем тяжелее физический труд, тем больше пищи требует организм.
Энергетическую ценность пищи принято выражать в калориях. Калория - количество тепла, необходимое для нагревания 1 литра воды, имеющей температуру 15°C на один градус. Калорийность пищи составляет то количество энергии, которое образуется в организме в результате усвоения пищи.
1 грамм белка при окислении в организме выделяет количество тепла, равное 4 ккал; 1 грамм углеводов = 4 ккал; 1 грамм жиров = 9 ккал.
Белки являются одними из четырех основных органических веществ живой материи, но по своему значению и биологическим функциям они занимают в ней особое место. Около 30% всех белков человеческого тела находится в мышцах, около 20% - в костях и сухожилиях и около 10% - в коже. Но наиболее важными белками всех организмов являются ферменты, которые, хотя и присутствуют в их теле и в каждой клетке тела в малом количестве, тем не менее управляют рядом существенно важных для жизни химических реакций. Все процессы, происходящие в организме: переваривание пищи, окислительные реакции, активность желез внутренней секреции, мышечная деятельность и работа мозга регулируется ферментами.
Рис. 1 Продукты питания богатые белками
Углеводы или сахариды - одна из основных групп органических соединений организма. Они представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты биосинтеза других веществ в растениях, а также содержатся в клетках всех других живых организмов. Основная роль углеводов связана с их энергетической функцией. При их ферментативном расщеплении и окислении выделяется энергия, которая используется клеткой. Полисахариды играют главным образом роль запасных продуктов и легко мобилизуемых источников энергии, а также используются в качестве строительного материала (целлюлоза, хитин). Значение глюкозы для организма не исчерпывается ее ролью как источника энергии. Этот моносахарид входит в состав протоплазмы клеток и, следовательно, необходим при образовании новых клеток, особенно в период роста. Большое значение имеет глюкоза в деятельности центральной нервной системы
Рис. 2 Продукты питания богатые простыми углеводами
Жиры. В состав жиров входят углерод, водород и кислород. Жир имеет сложное строение; его составными частями является глицерин и жирные кислоты, при соединении которых и образуются молекулы жира. Наиболее распространенными являются три жирных кислоты: олеиновая, пальмитиновая и стеариновая. Жиры являются составной частью протоплазмы и входят в состав всех органов, тканей и клеток организма человека. Кроме того, жиры представляют собой богатый источник энергии.
Рис. 3 Продукты питания богатые жирами
Витамины - "незаменимые органические вещества, необходимые для поддержания жизненно важных функций организма, участвующие в регуляции биохимических и физиологических процессов". В отличие от других незаменимых пищевых веществ, витамины не являются пластическим материалом или источником энергии. Их основные функции сводятся к участию в работе биокатализаторов (в качестве коферментов), участию в регуляции (в качестве гормоноподобных соединений), подавлению образования свободных радикалов. Каждый витамин выполняет присущую только ему специфическую функцию и не может быть заменен другим веществом. Если в организме не хватает какого-либо витамина, всегда возникают сбои или более серьезные нарушения в обмене веществ, что приводит к заболеваниям, причина которых обусловлена витаминной недостаточностью.
Жирорастворимые витамины - витамины А, Д, Е, К.
Витамин А - влияет на рост организма, устойчивость его к инфекциям, необходим для поддержания нормального зрения, состояния кожи и слизистых оболочек. Витамином А богаты рыбий жир, сливки, сливочное масло, яичный желток, печень, морковь, салат, шпинат, помидоры, зеленый горошек, абрикосы, апельсины.
Витамин Д - способствует образованию костной ткани, стимулирует рост организма. Недостаток витамина Д в организме ведет к нарушению нормального усвоения кальция и фосфора, становясь причиной развития рахита. Витамином Д богаты рыбий жир, яичный желток, печень, икра рыб. В молоке и сливочном масле витамина Д немного.
Витамин К - участвует в тканевом дыхании, свертываемости крови. Витамин К синтезируется в организме бактериями кишечника. Причиной недостатка витамина К являются заболевания органов пищеварения или прием антибактериальных препаратов. Витамином К богаты помидоры, зеленые части растений, шпинат, капуста, крапива.
Витамин Е (токоферол) влияет на деятельность эндокринных желез, на обмен белков, углеводов, обеспечивает внутриклеточный обмен. Витамин Е благоприятно влияет на течение беременности и развитие плода. Витамином Е богаты кукуруза, морковь, капуста, зеленый горох, яйца, мясо, рыба, оливковое масло.
Водорастворимые витамины - витамин С, витамины группы В.
Витамин С (аскорбиновая кислота) - активно участвует в окислительно-восстановительных процессах, влияет на углеводныф и белковый обмен, повышает сопротивляемость организма к инфекциям. Богаты витамином С плоды шиповника, черной смородины, черноплодной рябины, облепихи, крыжовника, цитрусовые, капуста, картофель, лиственные овощи.
В группу витамитов В входит 15 самостоятельных витаминов, растворимых в воде, которые принимают участие в процессах обмена веществ в организме, процессе кроветворения, играют важную роль в углеводном, жировом, водном обмене. Витамины группы В являются стимуляторами роста. Богаты витаминами группы В пивные дрожжи, гречневая крупа, овсяная крупа, ржаной хлеб, молоко, мясо, печень, яичный желток, зеленые части растений.
Минеральные соединения. К ним относятся вода и различные соли, которые, находясь в растворенном состоянии, диссоциируют (распадаются) с образованием ионов: катионов (положительно заряженных) и анионов (отрицательно заряженных). Мин соединения играют большую роль в пластических процессах, в формировании и построении тканей организма, особенно костей скелета. Минеральные соединения очень важны для поддержания кислотно-щелочного равновесия в организме, создания физиологической концентрации водородных ионов в тканях и клетках