Սնուցիչներ – սպիտակուցներ, ածխաջրեր, ճարպեր, վիտամիններ, միկրոէլեմենտներ: Բջիջների քիմիական կազմակերպումը. օրգանական նյութեր, մակրո և միկրոտարրեր Լիպիդներ՝ կառուցվածք և գործառույթներ

Սննդանյութերը և դրանց նշանակությունը

Մարդու մարմինը բաղկացած է սպիտակուցներից (19,6%), ճարպերից (14,7%), ածխաջրերից (1%), հանքանյութերից (4,9%), ջրից (58,8%)։ Այն անընդհատ ծախսում է այդ նյութերը ներքին օրգանների աշխատանքի համար անհրաժեշտ էներգիան արտադրելու, ջերմությունը պահպանելու և կյանքի բոլոր գործընթացներն իրականացնելու համար, ներառյալ ֆիզիկական և մտավոր աշխատանքը: Միևնույն ժամանակ տեղի է ունենում բջիջների և հյուսվածքների վերականգնում և ստեղծում, որոնցից կառուցված է մարդու մարմինը, և սպառված էներգիան համալրվում է սննդով մատակարարվող նյութերից: Նման նյութերը ներառում են սպիտակուցներ, ճարպեր, ածխաջրեր, հանքանյութեր, վիտամիններ, ջուր և այլն, դրանք կոչվում են. սնունդ.Հետևաբար, օրգանիզմի համար սնունդը էներգիայի և պլաստմասսա (շինարարական) նյութերի աղբյուր է։

Սկյուռիկներ

Սրանք ամինաթթուների բարդ օրգանական միացություններ են, որոնք ներառում են ածխածին (50-55%), ջրածին (6-7%), թթվածին (19-24%), ազոտ (15-19%) և կարող են ներառել նաև ֆոսֆոր, ծծումբ: , երկաթ և այլ տարրեր։

Սպիտակուցները կենդանի օրգանիզմների ամենակարևոր կենսաբանական նյութերն են։ Նրանք ծառայում են որպես հիմնական պլաստիկ նյութ, որից կառուցվում են մարդու մարմնի բջիջները, հյուսվածքները և օրգանները։ Սպիտակուցները հիմք են հանդիսանում հորմոնների, ֆերմենտների, հակամարմինների և այլ գոյացությունների, որոնք կատարում են բարդ գործառույթներ մարդու կյանքում (մարսողություն, աճ, վերարտադրություն, իմունիտետ և այլն) և նպաստում են օրգանիզմում վիտամինների և հանքային աղերի նորմալ նյութափոխանակությանը: Սպիտակուցները ներգրավված են էներգիայի ձևավորման մեջ, հատկապես էներգիայի մեծ ծախսերի ժամանակաշրջաններում կամ երբ սննդակարգում անբավարար քանակությամբ ածխաջրեր և ճարպեր կան՝ ծածկելով օրգանիզմի էներգիայի ընդհանուր կարիքների 12%-ը: 1 գ սպիտակուցի էներգետիկ արժեքը 4 կկալ է։ Օրգանիզմում սպիտակուցների պակասով առաջանում են լուրջ խանգարումներ՝ երեխաների դանդաղ աճ և զարգացում, մեծահասակների լյարդի փոփոխություններ, էնդոկրին գեղձերի ակտիվություն, արյան կազմ, մտավոր գործունեության թուլացում, կատարողականի նվազում և վարակիչ հիվանդությունների նկատմամբ դիմադրողականություն: Մարդու մարմնում սպիտակուցը շարունակաբար ձևավորվում է ամինաթթուներից, որոնք մտնում են բջիջներ սննդի սպիտակուցի մարսման արդյունքում: Մարդու սպիտակուցի սինթեզի համար սննդի սպիտակուցը պահանջվում է որոշակի քանակությամբ և որոշակի ամինաթթուների կազմով: Ներկայումս հայտնի են ավելի քան 80 ամինաթթուներ, որոնցից 22-ը ամենատարածվածն են մթերքներում։ Ելնելով իրենց կենսաբանական արժեքից՝ ամինաթթուները բաժանվում են էական և ոչ էական։

Անփոխարինելիութ ամինաթթուներ - լիզին, տրիպտոֆան, մեթիոնին, լեյցին, իզոլեյցին, վալին, թրեոնին, ֆենիլալանին; Երեխաների համար անհրաժեշտ է նաև հիստիդին: Այս ամինաթթուները չեն սինթեզվում մարմնում և պետք է սննդով մատակարարվեն որոշակի հարաբերակցությամբ, այսինքն. հավասարակշռված. Փոխարինելիամինաթթուները (արգինին, ցիստին, թիրոզին, ալանին, սերին և այլն) կարող են սինթեզվել մարդու մարմնում այլ ամինաթթուներից։

Սպիտակուցի կենսաբանական արժեքը կախված է էական ամինաթթուների պարունակությունից և հավասարակշռությունից: Որքան շատ էական ամինաթթուներ է պարունակում, այնքան ավելի արժեքավոր է: Բոլոր ութ էական ամինաթթուները պարունակող սպիտակուցը կոչվում է լիիրավ.Ամբողջական սպիտակուցների աղբյուրը կենդանական բոլոր մթերքներն են՝ կաթնամթերք, միս, թռչնամիս, ձուկ, ձու:

Աշխատունակ տարիքի մարդկանց օրական սպիտակուցի ընդունումը կազմում է ընդամենը 58-117 գ՝ կախված սեռից, տարիքից և մարդու աշխատանքի բնույթից։ Կենդանական սպիտակուցները պետք է կազմեն օրական պահանջարկի 55%-ը։

Օրգանիզմում սպիտակուցային նյութափոխանակության վիճակը գնահատվում է ազոտի հավասարակշռությամբ, այսինքն. սննդամթերքի սպիտակուցներով ներմուծվող և օրգանիզմից արտազատվող ազոտի քանակի հավասարակշռությամբ: Առողջ մեծահասակները, ովքեր ճիշտ սնվում են, գտնվում են ազոտի հավասարակշռության մեջ: Աճող երեխաները, երիտասարդները, հղիները և կերակրող կանայք դրական ազոտի հաշվեկշիռ ունեն, քանի որ Սննդից ստացված սպիտակուցը անցնում է նոր բջիջների ձևավորման, և սպիտակուցային մթերքների հետ ազոտի ներմուծումը գերակշռում է դրա հեռացմանը մարմնից: Ծոմի, հիվանդության ժամանակ, երբ սննդի սպիտակուցները չեն բավարարում, բացասական հաշվեկշիռ է նկատվում, այսինքն. արտազատվում է ավելի շատ ազոտ, քան ներմուծվում է, սննդի սպիտակուցների պակասը հանգեցնում է օրգանների և հյուսվածքների սպիտակուցների քայքայմանը:

Ճարպեր

Սրանք բարդ օրգանական միացություններ են՝ բաղկացած գլիցերինից և ճարպաթթուներից, որոնք պարունակում են ածխածին, ջրածին և թթվածին։ Ճարպերը համարվում են էական սննդանյութեր և հանդիսանում են հավասարակշռված սննդակարգի կարևոր բաղադրիչ:

Ճարպի ֆիզիոլոգիական նշանակությունը բազմազան է. Ճարպը բջիջների և հյուսվածքների մի մասն է որպես պլաստիկ նյութ և օգտագործվում է օրգանիզմի կողմից որպես էներգիայի աղբյուր (ընդհանուր կարիքների 30%-ը):

մարմինը էներգիայի մեջ): 1 գ ճարպի էներգետիկ արժեքը 9 կկալ է։ Ճարպերն օրգանիզմին մատակարարում են A և D վիտամիններ, կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր (ֆոսֆոլիպիդներ, տոկոֆերոլներ, ստերոլներ), սննդին տալիս են հյութեղություն և համ, բարձրացնում են նրա սննդային արժեքը՝ առաջացնելով կուշտ զգալ:

Մտածող ճարպի մնացորդը, մարմնի կարիքները ծածկելուց հետո, կուտակվում է ենթամաշկային հյուսվածքում՝ ենթամաշկային ճարպային շերտի տեսքով և ներքին օրգանները շրջապատող շարակցական հյուսվածքում։ Ե՛վ ենթամաշկային, և՛ ներքին ճարպերը հանդիսանում են էներգիայի հիմնական պաշարը (պահեստային ճարպը) և օգտագործվում են օրգանիզմի կողմից ինտենսիվ ֆիզիկական աշխատանքի ժամանակ։ Ենթամաշկային ճարպային շերտը պաշտպանում է մարմինը սառչումից, իսկ ներքին ճարպը պաշտպանում է ներքին օրգանները ցնցումներից, ցնցումներից և տեղաշարժերից։ Դիետայում ճարպի պակասի դեպքում նկատվում են մի շարք խանգարումներ կենտրոնական նյարդային համակարգի կողմից, մարմնի պաշտպանությունը թուլանում է, սպիտակուցի սինթեզը նվազում է, մազանոթների թափանցելիությունը մեծանում է, աճը դանդաղում է և այլն։

Մարդու ճարպը ձևավորվում է գլիցերինից և ճարպաթթուներից, որոնք աղիքներից ներթափանցում են ավիշ և արյուն՝ սննդային ճարպերի յուրացման արդյունքում։ Այս ճարպի սինթեզի համար անհրաժեշտ են տարբեր ճարպաթթուներ պարունակող սննդային ճարպեր, որոնցից ներկայումս հայտնի է 60-ը: Ճարպաթթուները բաժանվում են հագեցած կամ հագեցած (այսինքն՝ չափազանց հագեցած ջրածնով) և չհագեցած կամ չհագեցած:

Հագեցածճարպաթթուները (ստեարիկ, պալմիտիկ, կապրոնիկ, կարագ և այլն) ունեն ցածր կենսաբանական հատկություններ, հեշտությամբ սինթեզվում են մարմնում, բացասաբար են ազդում ճարպային նյութափոխանակության, լյարդի ֆունկցիայի վրա և նպաստում են աթերոսկլերոզի զարգացմանը, քանի որ բարձրացնում են խոլեստերինի մակարդակը մարմնում։ արյուն. Այս ճարպաթթուները մեծ քանակությամբ հայտնաբերված են կենդանական ճարպերի (գառան, տավարի միս) և որոշ բուսական յուղերի (կոկոսի) մեջ՝ առաջացնելով դրանց հալման բարձր ջերմաստիճան (40-50°C) և համեմատաբար ցածր մարսողություն (86-88%):

Չհագեցածճարպաթթուները (օլեին, լինոլիկ, լինոլենիկ, արախիդոնիկ և այլն) կենսաբանորեն ակտիվ միացություններ են, որոնք ընդունակ են օքսիդացնել և ավելացնել ջրածինը և այլ նյութեր։ Դրանցից ամենաակտիվներն են՝ լինոլային, լինոլենային և արախիդոնաթթուները, որոնք կոչվում են պոլիչհագեցած ճարպաթթուներ։ Ըստ իրենց կենսաբանական հատկությունների՝ դրանք համարվում են կենսական նշանակություն ունեցող նյութեր և կոչվում են վիտամին F։ Ակտիվ մասնակցություն են ունենում ճարպերի և խոլեստերինի նյութափոխանակության մեջ, բարձրացնում են առաձգականությունը և նվազեցնում արյան անոթների թափանցելիությունը և կանխում թրոմբների առաջացումը։ Պոլիչհագեցած ճարպաթթուները չեն սինթեզվում մարդու օրգանիզմում և պետք է ներմուծվեն սննդային ճարպերի հետ: Դրանք հանդիպում են խոզի ճարպի, արևածաղկի և եգիպտացորենի ձեթի, ձկան յուղի մեջ։ Այս ճարպերն ունեն ցածր հալման կետ և բարձր մարսողություն (98%):

Ճարպի կենսաբանական արժեքը կախված է նաև տարբեր ճարպային լուծվող A և D վիտամինների (ձկան յուղ, կարագ), վիտամին E (բուսական յուղեր) և ճարպանման նյութերի՝ ֆոսֆատիդների և ստերոլների պարունակությունից։

Ֆոսֆատիդներկենսաբանորեն ամենաակտիվ նյութերն են։ Դրանք ներառում են լեցիտին, ցեֆալին և այլն: Դրանք ազդում են բջջային թաղանթների թափանցելիության, նյութափոխանակության, հորմոնների սեկրեցիայի և արյան մակարդման վրա: Ֆոսֆատիդները հանդիպում են մսի, ձվի դեղնուցի, լյարդի, սննդային ճարպերի, թթվասերի մեջ։

Ստերոլներճարպերի բաղադրիչ են: Բուսական ճարպերում դրանք ներկայացված են բետա ստերոլի և էրգոստերոլի տեսքով, որոնք ազդում են աթերոսկլերոզի կանխարգելման վրա։

Կենդանական ճարպերը պարունակում են ստերոլներ՝ խոլեստերինի տեսքով, որն ապահովում է բջիջների նորմալ վիճակը, մասնակցում է սեռական բջիջների, լեղաթթուների, վիտամին D 3-ի առաջացմանը և այլն։

Խոլեստերինը, բացի այդ, ձևավորվում է մարդու մարմնում։ Խոլեստերինի նորմալ նյութափոխանակության դեպքում սննդից ընդունվող և մարմնում սինթեզվող խոլեստերինի քանակը հավասար է խոլեստերինի քանակին, որը քայքայվում և արտազատվում է մարմնից: Ծերության ժամանակ, ինչպես նաև նյարդային համակարգի գերլարվածության, ավելորդ քաշի և նստակյաց ապրելակերպի դեպքում խոլեստերինի նյութափոխանակությունը խաթարվում է։ Այս դեպքում սննդային խոլեստերինը մեծացնում է դրա պարունակությունը արյան մեջ և հանգեցնում է արյան անոթների փոփոխության և աթերոսկլերոզի զարգացմանը։

Աշխատող բնակչության համար ճարպի սպառման օրական նորմը կազմում է ընդամենը 60-154 գ՝ կախված տարիքից, սեռից, կրծքի բնույթից և տարածքի կլիմայական պայմաններից. Դրանցից կենդանական ծագման ճարպերը պետք է կազմեն 70%-ը, իսկ բուսական ճարպերը՝ 30%-ը։

Ածխաջրեր

Սրանք օրգանական միացություններ են՝ կազմված ածխածնից, ջրածնից և թթվածնից, որոնք սինթեզվում են բույսերում ածխաթթու գազից և ջրից՝ արևային էներգիայի ազդեցության տակ։

Ածխաջրերը, ունենալով օքսիդացման հատկություն, ծառայում են որպես էներգիայի հիմնական աղբյուր, որն օգտագործվում է մարդու մկանային գործունեության գործընթացում։ 1 գ ածխաջրերի էներգիայի արժեքը 4 կկալ է։ Դրանք ծածկում են օրգանիզմի էներգիայի ընդհանուր պահանջարկի 58%-ը։ Բացի այդ, ածխաջրերը բջիջների և հյուսվածքների մի մասն են, որոնք պարունակվում են արյան մեջ և լյարդում գլիկոգենի (կենդանական օսլայի) տեսքով: Օրգանիզմում քիչ ածխաջրեր կան (մարդու մարմնի քաշի մինչև 1%-ը): Ուստի էներգիայի ծախսերը հոգալու համար նրանց պետք է անընդհատ սնունդ մատակարարել։

Եթե ​​ծանր ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության ժամանակ սննդակարգում ածխաջրերի պակաս կա, էներգիան գոյանում է կուտակված ճարպից, այնուհետև օրգանիզմում սպիտակուցներից։ Երբ սննդակարգում ածխաջրերի ավելցուկ կա, ճարպային պաշարը համալրվում է ածխաջրերը ճարպի վերածելու շնորհիվ, ինչը հանգեցնում է մարդու քաշի ավելացման։ Օրգանիզմի ածխաջրերի աղբյուրը բուսական մթերքներն են, որոնցում դրանք ներկայացված են մոնոսաքարիդների, դիսաքարիդների և պոլիսաքարիդների տեսքով։

Մոնոսաքարիդները ամենապարզ ածխաջրերն են՝ համով քաղցր, ջրի մեջ լուծվող։ Դրանք ներառում են գլյուկոզա, ֆրուկտոզա և գալակտոզա: Դրանք արագ ներծծվում են աղիքներից արյան մեջ և օգտագործվում են օրգանիզմի կողմից որպես էներգիայի աղբյուր՝ լյարդում գլիկոգեն ձևավորելու, ուղեղի հյուսվածքը, մկանները սնուցելու և արյան մեջ շաքարի անհրաժեշտ մակարդակը պահպանելու համար։

Դիսաքարիդները (սախարոզա, կաթնաշաքար և մալտոզա) ածխաջրեր են, որոնք քաղցր համով են, լուծելի են ջրում և մարդու մարմնում տրոհվում են մոնոսաքարիդների երկու մոլեկուլների՝ սախարոզից առաջացնելով գլյուկոզա և ֆրուկտոզա, լակտոզայից՝ գլյուկոզա և գալակտոզ, և երկու գլյուկոզայի մոլեկուլ։ մալթոզայից..

Մոնո- և դիսաքարիդները հեշտությամբ ներծծվում են մարմնի կողմից և արագորեն ծածկում են մարդու էներգիայի ծախսերը ինտենսիվ ֆիզիկական գործունեության ընթացքում: Պարզ ածխաջրերի չափից ավելի օգտագործումը կարող է հանգեցնել արյան շաքարի ավելացման, հետևաբար՝ ենթաստամոքսային գեղձի աշխատանքի վրա բացասական ազդեցության, աթերոսկլերոզի և գիրության զարգացման:

Պոլիսաքարիդները բարդ ածխաջրեր են, որոնք բաղկացած են բազմաթիվ գլյուկոզայի մոլեկուլներից, չեն լուծվում ջրում և ունեն ոչ քաղցր համ։ Դրանք ներառում են օսլա, գլիկոգեն և մանրաթել:

ՕսլաՄարդու մարմնում մարսողական հյութերի ֆերմենտների ազդեցությամբ այն տրոհվում է գլյուկոզայի՝ աստիճանաբար երկար ժամանակ բավարարելով օրգանիզմի էներգիայի կարիքը։ Օսլայի շնորհիվ այն պարունակող բազմաթիվ մթերքներ (հաց, ձավարեղեն, մակարոնեղեն, կարտոֆիլ) մարդուն կուշտ են զգում։

Գլիկոգենփոքր չափաբաժիններով ներթափանցում է մարդու օրգանիզմ, քանի որ փոքր քանակությամբ պարունակվում է կենդանական ծագման սննդի մեջ (լյարդ, միս):

ՑելյուլոզաՄարդու մարմնում այն ​​չի մարսվում մարսողական հյութերում ցելյուլոզային ֆերմենտի բացակայության պատճառով, բայց անցնելով մարսողական օրգաններով՝ խթանում է աղիների շարժունակությունը, օրգանիզմից դուրս բերում խոլեստերինը, պայմաններ է ստեղծում օգտակար բակտերիաների զարգացման համար, դրանով իսկ. նպաստում է սննդի ավելի լավ մարսողությանն ու կլանմանը. Բոլոր բուսական արտադրանքները պարունակում են մանրաթել (0,5-ից 3%):

Պեկտին(ածխաջրերի նման) նյութերը, բանջարեղենի և մրգերի հետ ներթափանցելով մարդու օրգանիզմ, խթանում են մարսողության գործընթացը և նպաստում օրգանիզմից վնասակար նյութերի հեռացմանը։ Դրանք ներառում են պրոտոպեկտին, որը հայտնաբերված է թարմ բանջարեղենի և մրգերի բջջային թաղանթներում՝ տալով նրանց կոշտություն; պեկտինը բանջարեղենի և մրգերի բջիջների հյութում դոնդող առաջացնող նյութ է. պեկտտիկ և պեկտիկ թթուներ, որոնք թթու համ են հաղորդում մրգերին և բանջարեղենին։ Խնձորի, սալորի, փշահաղարջի և լոռամրգի մեջ շատ պեկտինային նյութեր կան։

Աշխատող բնակչության համար ածխաջրերի սպառման օրական նորման կազմում է ընդամենը 257-586 գ՝ կախված տարիքից, սեռից և աշխատանքի բնույթից։

Վիտամիններ

Սրանք տարբեր քիմիական բնույթի ցածր մոլեկուլային օրգանական նյութեր են, որոնք հանդես են գալիս որպես մարդու օրգանիզմում կենսագործունեության կենսագործունեության կարգավորիչներ:

Վիտամինները մասնակցում են նյութափոխանակության նորմալացմանը, ֆերմենտների և հորմոնների ձևավորմանը և խթանում են մարմնի աճը, զարգացումը և ապաքինումը:

Նրանք մեծ նշանակություն ունեն ոսկրային հյուսվածքի (վիտ. D), մաշկի (վիտ. A), շարակցական հյուսվածքի (վիտ. C) ձևավորման, պտղի զարգացման (վիտ. E), արյունաստեղծման գործընթացում (վիտ. վիտամին B | 2, B 9) և այլն:

Վիտամիններն առաջին անգամ հայտնաբերվել են սննդամթերքի մեջ 1880 թվականին ռուս գիտնական Ն.Ի. Լունին. Ներկայումս հայտնաբերվել են ավելի քան 30 տեսակի վիտամիններ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի քիմիական անվանում, և նրանցից շատերն ունեն լատինական այբուբենի տառային նշանակում (C՝ ասկորբինաթթու, B՝ թիամին և այլն): Որոշ վիտամիններ օրգանիզմում չեն սինթեզվում և չեն պահպանվում, ուստի դրանք պետք է ընդունվեն սննդի հետ միասին (C, B, P): Որոշ վիտամիններ կարող են սինթեզվել

մարմին (B 2, B 6, B 9, PP, K):

Դիետայում վիտամինների պակասը առաջացնում է հիվանդություն, որը կոչվում է վիտամինների պակասը.Սննդից վիտամինների անբավարար ընդունումը կարող է հանգեցնել հիպովիտամինոզ,որոնք արտահայտվում են դյուրագրգռության, անքնության, թուլության, աշխատունակության նվազման և վարակիչ հիվանդությունների նկատմամբ դիմադրողականության տեսքով։ A և D վիտամինների չափից ավելի օգտագործումը հանգեցնում է օրգանիզմի թունավորման, որը կոչվում է հիպերվիտամինոզ.

Կախված լուծելիությունից՝ բոլոր վիտամինները բաժանվում են՝ 1) ջրում լուծվող C, P, B1, B2, B6, B9, PP և այլն; 2) ճարպ լուծվող - A, D, E, K; 3) վիտամինանման նյութեր՝ U, F, B 4 (քոլին), B 15 (պանգամաթթու) և այլն։

Վիտամին C-ն (ասկորբինաթթու) կարևոր դեր է խաղում օրգանիզմի ռեդոքս պրոցեսներում և ազդում նյութափոխանակության վրա: Այս վիտամինի պակասը նվազեցնում է օրգանիզմի դիմադրողականությունը տարբեր հիվանդությունների նկատմամբ։ Դրա բացակայությունը հանգեցնում է կարմրախտի: Վիտամին C-ի օրական ընդունումը կազմում է 70-100 մգ։ Այն հայտնաբերված է բոլոր բուսական մթերքներում, հատկապես՝ մասուրի, սև հաղարջի, կարմիր պղպեղի, մաղադանոսի և սամիթի մեջ:

Վիտամին P-ն (բիոֆլավոնոիդ) ամրացնում է մազանոթները և նվազեցնում արյան անոթների թափանցելիությունը։ Այն հայտնաբերված է նույն մթերքներում, ինչ վիտամին C-ն: Օրական ընդունումը կազմում է 35-50 մգ:

Վիտամին B (թիամին) կարգավորում է նյարդային համակարգի գործունեությունը և մասնակցում է նյութափոխանակությանը, հատկապես ածխաջրերի նյութափոխանակությանը: Այս վիտամինի դեֆիցիտի դեպքում նկատվում է նյարդային համակարգի խանգարում։ B վիտամինի կարիքը օրական 1,1-2,1 մգ է։ Վիտամինը հանդիպում է կենդանական և բուսական ծագման մթերքներում, հատկապես հացահատիկային մթերքներում, խմորիչում, լյարդում և խոզի միսում։

Վիտամին B 2 (ռիբոֆլավին) մասնակցում է նյութափոխանակությանը և ազդում աճի և տեսողության վրա: Վիտամինի պակասի դեպքում ստամոքսի սեկրեցիայի գործառույթը, տեսողությունը և մաշկի վիճակը վատթարանում են: Օրական ընդունումը 1,3-2,4 մգ է։ Վիտամինը պարունակում է խմորիչ, հաց, հնդկաձավար, կաթ, միս, ձուկ, բանջարեղեն և մրգեր:

Վիտամին PP (նիկոտինաթթու) որոշ ֆերմենտների մի մասն է և մասնակցում է նյութափոխանակությանը: Այս վիտամինի պակասը առաջացնում է հոգնածություն, թուլություն և դյուրագրգռություն։ Դրա բացակայության դեպքում առաջանում է պելագրա («կոպիտ մաշկ») հիվանդությունը։ Օրական ընդունման մակարդակը 14-28 մգ է: Վիտամին PP-ն հայտնաբերված է բուսական և կենդանական ծագման բազմաթիվ մթերքներում և կարող է սինթեզվել մարդու մարմնում տրիպտոֆան ամինաթթուից:

Վիտամին B 6 (պիրիդոքսին) մասնակցում է նյութափոխանակությանը: Սննդի մեջ այս վիտամինի պակասի դեպքում նկատվում են նյարդային համակարգի խանգարումներ, մաշկի և արյան անոթների վիճակի փոփոխություններ։ Վիտամին B 6-ի ընդունման մակարդակը օրական 1,8-2 մգ է: Այն հայտնաբերված է բազմաթիվ մթերքների մեջ։ Հավասարակշռված սննդակարգի դեպքում օրգանիզմը ստանում է այս վիտամինի բավարար քանակություն։

Վիտամին B 9 (ֆոլաթթու) մասնակցում է մարդու մարմնում արյունաստեղծմանը և նյութափոխանակությանը: Այս վիտամինի պակասի դեպքում զարգանում է անեմիա։ Դրա սպառման մակարդակը օրական 0,2 մգ է։ Այն հայտնաբերվել է հազարի, սպանախի, մաղադանոսի և կանաչ սոխի մեջ։

Վիտամին B 12 (կոբալամին) մեծ նշանակություն ունի արյունաստեղծման և նյութափոխանակության գործընթացում։ Այս վիտամինի պակասի դեպքում մարդկանց մոտ զարգանում է չարորակ անեմիա: Դրա սպառման մակարդակը կազմում է օրական 0,003 մգ: Այն հանդիպում է միայն կենդանական ծագման սննդի մեջ՝ միս, լյարդ, կաթ, ձու։

Վիտամին B 15 (պանգամաթթու) ազդում է սրտանոթային համակարգի աշխատանքի և մարմնում օքսիդատիվ գործընթացների վրա: Վիտամինի օրական պահանջը 2 մգ է։ Այն հանդիպում է խմորիչի, լյարդի և բրնձի թեփի մեջ։

Խոլինը մասնակցում է մարմնում սպիտակուցների և ճարպերի նյութափոխանակությանը: Խոլինի պակասը նպաստում է երիկամների և լյարդի վնասմանը: Դրա սպառման մակարդակը կազմում է օրական 500 - 1000 մգ: Այն հայտնաբերվել է լյարդի, մսի, ձվի, կաթի և հացահատիկի մեջ։

Վիտամին A-ն (ռետինոլ) նպաստում է աճին և կմախքի զարգացմանը, ազդում տեսողության, մաշկի և լորձաթաղանթների վրա և մեծացնում է օրգանիզմի դիմադրողականությունը վարակիչ հիվանդությունների նկատմամբ: Եթե ​​այն թերի է, աճը դանդաղում է, տեսողությունը թուլանում է, մազերը թափվում են։ Այն հանդիպում է կենդանական ծագման մթերքներում՝ ձկան յուղ, լյարդ, ձու, կաթ, միս։ Դեղին-նարնջագույն բուսական մթերքները (գազար, լոլիկ, դդում) պարունակում են պրովիտամին A՝ կարոտին, որը մարդու օրգանիզմում սննդային ճարպի առկայության դեպքում վերածվում է վիտամին A-ի։

Վիտամին D (կալցիֆերոլ) մասնակցում է ոսկրային հյուսվածքի ձևավորմանը, խթանում է

բարձրությունը։ Այս վիտամինի պակասի դեպքում երեխաների մոտ ռախիտ է զարգանում, իսկ մեծահասակների մոտ՝ ոսկրային հյուսվածքը: Վիտամին D-ն սինթեզվում է մաշկի մեջ առկա պրովիտամինից՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցության տակ։ Այն հայտնաբերվել է ձկան, տավարի լյարդի, կարագի, կաթի, ձվի մեջ։ Վիտամինի օրական ընդունումը կազմում է 0,0025 մգ։

Վիտամին E (տոկոֆերոլ) մասնակցում է էնդոկրին գեղձերի աշխատանքին, ազդում վերարտադրողական պրոցեսների և նյարդային համակարգի վրա: Սպառման մակարդակը օրական 8-10 մգ է։ Այն շատ է բուսական յուղերի և հացահատիկի մեջ: Վիտամին E-ն պաշտպանում է բուսական ճարպերը օքսիդացումից։

Վիտամին K (ֆիլոկինոն) ազդում է արյան մակարդման վրա: Նրա օրական պահանջը 0,2-0,3 մգ է։ Պարունակվում է հազարի, սպանախի, եղինջի կանաչ տերեւներում։ Այս վիտամինը սինթեզվում է մարդու աղիքներում։

Վիտամին F (լինոլիկ, լինոլենիկ, արիխիդոնային ճարպաթթուներ) մասնակցում է ճարպերի և խոլեստերինի նյութափոխանակությանը: Սպառման ցուցանիշը օրական 5-8 գ է։ Պարունակվում է ճարպի և բուսական յուղի մեջ։

Վիտամին U-ն ազդում է մարսողական գեղձերի աշխատանքի վրա և նպաստում ստամոքսի խոցի բուժմանը։ Պարունակվում է թարմ կաղամբի հյութում։

Խոհարարության ընթացքում վիտամինների պահպանում.Սննդամթերքի պահպանման և խոհարարական մշակման ընթացքում որոշ վիտամիններ ոչնչացվում են, հատկապես վիտամին C-ն: Բանջարեղենի և մրգերի C-վիտամինի ակտիվությունը նվազեցնող բացասական գործոններն են՝ արևի լույսը, օդի թթվածինը, բարձր ջերմաստիճանը, ալկալային միջավայրը, օդի բարձր խոնավությունը և ջուրը: որի մեջ վիտամինը լավ է լուծվում։ Սննդամթերքի մեջ պարունակվող ֆերմենտները արագացնում են դրա ոչնչացման գործընթացը։

Վիտամին C-ն մեծապես քայքայվում է բանջարեղենի խյուսերի, կոտլետների, կաթսաների, շոգեխաշածների պատրաստման ժամանակ և միայն թեթևակի է բանջարեղենը ճարպի մեջ տապակելիս։ Բանջարեղենի կերակրատեսակների երկրորդային տաքացումը և դրանց շփումը տեխնոլոգիական սարքավորումների օքսիդացնող մասերի հետ հանգեցնում են այս վիտամինի ամբողջական ոչնչացմանը։ Խոհարարության ընթացքում մեծապես պահպանվում են B խմբի վիտամինները։ Բայց պետք է հիշել, որ ալկալային միջավայրը ոչնչացնում է այս վիտամինները, և, հետևաբար, լոբազգիներ պատրաստելիս չպետք է սոդա ավելացնել։

Կարոտինի կլանումը բարելավելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել բոլոր նարնջագույն-կարմիր բանջարեղենները (գազար, լոլիկ) ճարպերով (թթվասեր, բուսական յուղ, կաթնային սոուս) և տապակած ավելացնել ապուրներին և այլ ուտեստներին:

Սննդի հարստացում.

Ներկայումս սննդի օբյեկտները բավականին լայնորեն կիրառում են պատրաստի սննդի արհեստական ​​հարստացման մեթոդը։

Պատրաստի առաջին և երրորդ ճաշատեսակները սնունդը մատուցելուց առաջ հարստացնում են ասկորբինաթթվով։ Ասկորբինաթթուն ներմուծվում է ճաշատեսակների մեջ փոշու կամ հաբերի տեսքով՝ նախկինում լուծարված փոքր քանակությամբ սննդի մեջ։ Սննդի հարստացումը C, B, PP վիտամիններով կազմակերպվում է որոշ քիմիական ձեռնարկությունների աշխատողների ճաշարաններում՝ արտադրական վտանգի հետ կապված հիվանդությունները կանխելու նպատակով։ Այս վիտամինների ջրային լուծույթը՝ 4 մլ մեկ չափաբաժնի համար, ամեն օր ավելացվում է պատրաստված սննդին։

Սննդի արդյունաբերությունը արտադրում է հարստացված արտադրանք՝ կաթ և կեֆիր՝ հարստացված վիտամին C-ով; մարգարին և մանկական ալյուր՝ հարստացված A և D վիտամիններով, կարոտինով հարստացված կարագ; հաց, բարձրակարգ ալյուր, հարստացված B r B 2, PP վիտամիններով և այլն:

Հանքանյութեր

Հանքային կամ անօրգանական նյութերը համարվում են էական, նրանք մասնակցում են մարդու մարմնում տեղի ունեցող կենսական գործընթացներին՝ ոսկորների կառուցում, թթու-բազային հավասարակշռության պահպանում, արյան բաղադրություն, ջրային աղի նյութափոխանակության նորմալացում և նյարդային համակարգի գործունեությունը:

Կախված մարմնում դրանց պարունակությունից՝ հանքանյութերը բաժանվում են.

Մակրոտարրեր,հայտնաբերվել է զգալի քանակությամբ (օրգանիզմում պարունակվող հանքանյութերի ընդհանուր քանակի 99%-ը)՝ կալցիում, ֆոսֆոր, մագնեզիում, երկաթ, կալիում, նատրիում, քլոր, ծծումբ։

միկրոտարրեր,ընդգրկված է մարդու մարմնում փոքր չափաբաժիններով՝ յոդ, ֆտոր, պղինձ, կոբալտ, մանգան;

Ուլտրամիկրոէլեմենտներ,պարունակվում է մարմնում փոքր քանակությամբ՝ ոսկի, սնդիկ, ռադիում և այլն։

Կալցիումը մասնակցում է ոսկորների, ատամների կառուցմանը և անհրաժեշտ է նորմալ նյարդային գործունեության համար։

համակարգ, սիրտ, ազդում է աճի վրա։ Կաթնամթերքը, ձուն, կաղամբը, ճակնդեղը հարուստ են կալցիումի աղերով։ Օրգանիզմի կալցիումի օրական պահանջը 0,8 գ է։

Ֆոսֆորը մասնակցում է սպիտակուցների և ճարպերի նյութափոխանակությանը, ոսկրային հյուսվածքի ձևավորմանը և ազդում կենտրոնական նյարդային համակարգի վրա։ Պարունակվում է կաթնամթերքի, ձվի, մսի, ձկան, հացի, հատիկաընդեղենի մեջ։ Ֆոսֆորի պահանջը օրական 1,2 գ է։

Մագնեզիումը ազդում է նյարդային, մկանների և սրտի գործունեության վրա և ունի վազոդիլացնող հատկություն: Պարունակվում է հացի, հացահատիկի, ընդեղենի, ընկույզի, կակաոյի փոշու մեջ։ Մագնեզիումի օրական ընդունումը 0,4 գ է։

Երկաթը նորմալացնում է արյան կազմը (ներթափանցում է հեմոգլոբին) և հանդիսանում է օրգանիզմում օքսիդատիվ պրոցեսների ակտիվ մասնակից։ Պարունակվում է լյարդի, երիկամների, ձվի, վարսակի ալյուրի և հնդկաձավարի, տարեկանի հացի, խնձորի մեջ։ Երկաթի օրական պահանջը 0,018 գ է։

Կալիումը մասնակցում է մարդու օրգանիզմում ջրի նյութափոխանակությանը, ուժեղացնում է հեղուկի արտազատումը և բարելավում սրտի աշխատանքը: Պարունակվում է չոր մրգերում (չոր ծիրան, ծիրան, սալորաչիր, չամիչ), ոլոռ, լոբի, կարտոֆիլ, միս, ձուկ։ Մարդուն օրական անհրաժեշտ է մինչև 3 գ կալիում։

Նատրիումը կալիումի հետ միասին կարգավորում է ջրի նյութափոխանակությունը՝ պահպանելով օրգանիզմում խոնավությունը, պահպանելով նորմալ օսմոտիկ ճնշումը հյուսվածքներում։ Սննդամթերքը պարունակում է քիչ նատրիում, ուստի այն ներմուծվում է կերակրի աղով (NaCl): Օրական պահանջը 4-6 գ նատրիում է կամ 10-15 գ կերակրի աղ։

Քլորը մասնակցում է հյուսվածքներում օսմոտիկ ճնշման կարգավորմանը և ստամոքսում աղաթթվի (HC1) ձևավորմանը։ Քլորը ստացվում է եփած աղից։ Օրական պահանջը 5-7 գ.

Ծծումբը որոշ ամինաթթուների, վիտամին B-ի և ինսուլին հորմոնի մի մասն է: Պարունակվում է ոլոռի, վարսակի ալյուրի, պանրի, ձվի, մսի, ձկան մեջ։ Օրական պահանջարկը 1 գ»:

Յոդը մասնակցում է վահանաձև գեղձի կառուցմանը և աշխատանքին: Ամենաշատ յոդը խտացված է ծովի ջրի, ջրիմուռների և ծովային ձկների մեջ։ Օրական պահանջը 0,15 մգ է։

Ֆտորը մասնակցում է ատամների և ոսկորների ձևավորմանը և պարունակվում է խմելու ջրի մեջ: Օրական պահանջը 0,7-1,2 մգ է։

Պղինձը և կոբալտը ներգրավված են արյունաստեղծման մեջ: Փոքր քանակությամբ պարունակվում է կենդանական և բուսական ծագման սննդի մեջ։

Հանքանյութերի նկատմամբ չափահաս մարդու օրգանիզմի օրական ընդհանուր պահանջը 20-25 գ է, և կարևոր է առանձին տարրերի հավասարակշռությունը։ Այսպիսով, սննդակարգում կալցիումի, ֆոսֆորի և մագնեզիումի հարաբերակցությունը պետք է լինի 1:1,3:0,5, ինչը որոշում է օրգանիզմում այդ հանքանյութերի կլանման մակարդակը:

Օրգանիզմում թթու-բազային հավասարակշռությունը պահպանելու համար անհրաժեշտ է սննդակարգում ճիշտ համատեղել ալկալային հանքանյութեր (Ca, Mg, K, Na) պարունակող մթերքները, որոնք հարուստ են կաթով, բանջարեղենով, մրգերով, կարտոֆիլով և թթվային նյութերով (P. , S, Cl, որը հայտնաբերվել է մսի, ձկան, ձվի, հացի, հացահատիկի մեջ:

Ջուր

Ջուրը կարևոր դեր է խաղում մարդու օրգանիզմի կյանքում։ Այն քանակական առումով (մարդու մարմնի քաշի 2/3-ը) բոլոր բջիջների ամենանշանակալի բաղադրիչն է։ Ջուրը այն միջավայրն է, որտեղ գոյություն ունեն բջիջները և պահպանվում է նրանց միջև հաղորդակցությունը, այն մարմնի բոլոր հեղուկների հիմքն է (արյուն, ավիշ, մարսողական հյութեր): Ջրի մասնակցությամբ տեղի են ունենում նյութափոխանակություն, ջերմակարգավորում և այլ կենսաբանական գործընթացներ։ Ամեն օր մարդը ջուր է արտազատում քրտինքով (500 գ), արտաշնչված օդով (350 գ), մեզով (1500 գ) և կղանքով (150 գ)՝ օրգանիզմից հեռացնելով նյութափոխանակության վնասակար արտադրանքները։ Կորցրած ջուրը վերականգնելու համար այն պետք է ներմուծվի օրգանիզմ։ Կախված տարիքից, ֆիզիկական ծանրաբեռնվածությունից և բնակլիմայական պայմաններից՝ մարդու օրական ջրի կարիքը կազմում է 2-2,5 լիտր, որից 1 լիտրը խմելուց, 1,2 լիտրը՝ սննդից և 0,3 լիտրը՝ նյութափոխանակության ընթացքում։ Շոգ սեզոնին տաք խանութներում աշխատելիս ինտենսիվ ֆիզիկական ակտիվության ժամանակ օրգանիզմում ջրի մեծ կորուստներ են նկատվում քրտինքի միջոցով, ուստի դրա սպառումը ավելացվում է օրական մինչև 5-6 լիտր։ Այս դեպքերում խմելու ջուրը ավելացնում են աղով, քանի որ քրտինքի հետ միասին կորչում են նաև նատրիումի մեծ քանակությամբ աղեր։ Ջրի չափից ավելի օգտագործումը լրացուցիչ սթրես է առաջացնում սրտանոթային համակարգի և երիկամների վրա և վնասում է առողջությանը: Աղիքային դիսֆունկցիայի (լուծի) դեպքում ջուրը չի ներծծվում արյան մեջ, այլ արտազատվում է մարդու օրգանիզմից, ինչը հանգեցնում է խիստ ջրազրկման և վտանգ է ներկայացնում կյանքի համար։ Մարդն առանց ջրի կարող է ապրել ոչ ավելի, քան 6 օր։

19-րդ դարի վերջին ձևավորվել է կենսաբանության մի ճյուղ, որը կոչվում է կենսաքիմիա։ Նա ուսումնասիրում է կենդանի բջջի քիմիական կազմը: Գիտության հիմնական խնդիրն է հասկանալ նյութափոխանակության և էներգիայի բնութագրերը, որոնք կարգավորում են բույսերի և կենդանական բջիջների կյանքը:

Բջջի քիմիական կազմի հայեցակարգը

Մանրակրկիտ հետազոտության արդյունքում գիտնականներն ուսումնասիրել են բջիջների քիմիական կազմակերպումը և պարզել, որ կենդանի էակները պարունակում են ավելի քան 85 քիմիական տարր։ Ընդ որում, դրանցից մի քանիսը պարտադիր են գրեթե բոլոր օրգանիզմների համար, իսկ մյուսները՝ սպեցիֆիկ և հանդիպում են կոնկրետ կենսաբանական տեսակների մեջ։ Իսկ քիմիական տարրերի երրորդ խումբը բավականին փոքր քանակությամբ առկա է միկրոօրգանիզմների, բույսերի և կենդանիների բջիջներում։ Քիմիական տարրերը բջիջների բաղադրության մեջ առավել հաճախ մտնում են կատիոնների և անիոնների տեսքով, որոնցից առաջանում են հանքային աղեր և ջուր, և սինթեզվում են ածխածին պարունակող օրգանական միացություններ՝ ածխաջրեր, սպիտակուցներ, լիպիդներ։

Օրգանական տարրեր

Կենսաքիմիայում դրանք ներառում են ածխածինը, ջրածինը, թթվածինը և ազոտը: Նրանց ամբողջությունը կազմում է բջջի մյուս քիմիական տարրերի 88-ից 97%-ը: Ածխածինը հատկապես կարևոր է: Բջջի բոլոր օրգանական նյութերը բաղկացած են ածխածնի ատոմներ պարունակող մոլեկուլներից։ Նրանք կարողանում են կապվել միմյանց հետ՝ կազմելով շղթաներ (ճյուղավորված և չճյուղավորված), ինչպես նաև ցիկլեր։ Ածխածնի ատոմների այս ունակությունը ընկած է օրգանական նյութերի զարմանալի բազմազանության հիմքում, որոնք կազմում են ցիտոպլազմը և բջջային օրգանելները:

Օրինակ՝ բջջի ներքին պարունակությունը բաղկացած է լուծվող օլիգոսաքարիդներից, հիդրոֆիլ սպիտակուցներից, լիպիդներից, տարբեր տեսակի ռիբոնուկլեինաթթուներից՝ փոխանցումային ՌՆԹ, ռիբոսոմային ՌՆԹ և սուրհանդակ ՌՆԹ, ինչպես նաև ազատ մոնոմերներ՝ նուկլեոտիդներ։ Այն ունի նաև նմանատիպ քիմիական բաղադրություն, պարունակում է նաև դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթվի մոլեկուլներ, որոնք քրոմոսոմների մաս են կազմում։ Վերոհիշյալ բոլոր միացությունները պարունակում են ազոտի, ածխածնի, թթվածնի և ջրածնի ատոմներ։ Սա վկայում է նրանց հատկապես կարևոր կարևորության մասին, քանի որ բջիջների քիմիական կազմակերպումը կախված է օրգանոգեն տարրերի պարունակությունից, որոնք կազմում են բջջային կառուցվածքները՝ հիալոպլազմը և օրգանելները:

Մակրոէլեմենտները և դրանց նշանակությունը

Քիմիական տարրերը, որոնք նույնպես շատ հաճախ հանդիպում են տարբեր տեսակի օրգանիզմների բջիջներում, կենսաքիմիայում կոչվում են մակրոտարրեր։ Նրանց պարունակությունը խցում կազմում է 1,2% - 1,9%: Բջջային մակրոէլեմենտները ներառում են՝ ֆոսֆոր, կալիում, քլոր, ծծումբ, մագնեզիում, կալցիում, երկաթ և նատրիում: Նրանք բոլորն էլ կատարում են կարևոր գործառույթներ և հանդիսանում են տարբեր բջջային օրգանելների մաս։ Այսպիսով, երկաթի իոնը առկա է արյան սպիտակուցում՝ հեմոգլոբինում, որը տեղափոխում է թթվածին (այս դեպքում այն ​​կոչվում է օքսիհեմոգլոբին), ածխածնի երկօքսիդ (կարբոհեմոգլոբին) կամ ածխածնի օքսիդ (կարբոքսիհեմոգլոբին)։

Նատրիումի իոնները ապահովում են միջբջջային տրանսպորտի ամենակարևոր տեսակը՝ այսպես կոչված, նատրիում-կալիումի պոմպը: Դրանք նաև ինտերստիցիալ հեղուկի և արյան պլազմայի մի մասն են: Մագնեզիումի իոնները առկա են քլորոֆիլի մոլեկուլներում (բարձրագույն բույսերի ֆոտոպիգմենտը) և մասնակցում են ֆոտոսինթեզի գործընթացին, քանի որ նրանք ձևավորում են արձագանքման կենտրոններ, որոնք գրավում են լույսի էներգիայի ֆոտոնները։

Կալցիումի իոնները ապահովում են նյարդային ազդակների փոխանցումը մանրաթելերի երկայնքով, ինչպես նաև հանդիսանում են օստեոցիտների հիմնական բաղադրիչը՝ ոսկրային բջիջները։ Կալցիումի միացությունները տարածված են անողնաշարավորների աշխարհում, որոնց պատյանները պատրաստված են կալցիումի կարբոնատից։

Քլորի իոնները մասնակցում են բջջային թաղանթների վերալիցքավորմանը և ապահովում են էլեկտրական իմպուլսների առաջացումը, որոնք ընկած են նյարդային գրգռման հիմքում:

Ծծմբի ատոմները բնիկ սպիտակուցների մի մասն են և որոշում են դրանց երրորդական կառուցվածքը՝ «խաչ կապելով» պոլիպեպտիդային շղթան, որի արդյունքում ձևավորվում է սպիտակուցի գնդաձև մոլեկուլ:

Կալիումի իոնները մասնակցում են նյութերի տեղափոխմանը բջջային թաղանթներով: Ֆոսֆորի ատոմները այնպիսի կարևոր էներգա ինտենսիվ նյութի մի մասն են, ինչպիսին է ադենոզին եռաֆոսֆորական թթուն, ինչպես նաև դեզօքսիռիբոնուկլեինային և ռիբոնուկլեինաթթվի մոլեկուլների կարևոր բաղադրիչ, որոնք բջջային ժառանգականության հիմնական նյութերն են:

Միկրոէլեմենտների գործառույթները բջջային նյութափոխանակության մեջ

Մոտ 50 քիմիական տարրեր, որոնք կազմում են բջիջների 0,1%-ից պակասը, կոչվում են միկրոտարրեր։ Դրանք ներառում են ցինկ, մոլիբդեն, յոդ, պղինձ, կոբալտ, ֆտոր: Ցածր պարունակությամբ նրանք կատարում են շատ կարևոր գործառույթներ, քանի որ շատ կենսաբանական ակտիվ նյութերի մաս են կազմում։

Օրինակ, ցինկի ատոմները հայտնաբերված են ինսուլինի մոլեկուլներում (ենթաստամոքսային գեղձի հորմոն, որը կարգավորում է արյան գլյուկոզի մակարդակը), յոդը վահանաձև գեղձի հորմոնների՝ թիրոքսինի և տրիյոդոթիրոնինի անբաժանելի մասն է, որոնք վերահսկում են օրգանիզմում նյութափոխանակության մակարդակը։ Պղինձը երկաթի իոնների հետ մասնակցում է արյունաստեղծմանը (ողնաշարավորների կարմիր ոսկրածուծում կարմիր արյան բջիջների, թրոմբոցիտների և լեյկոցիտների ձևավորում): Պղնձի իոնները հեմոցիանինի պիգմենտի մի մասն են, որն առկա է անողնաշարավոր կենդանիների, օրինակ՝ փափկամարմինների արյան մեջ։ Հետեւաբար, նրանց հեմոլիմֆի գույնը կապույտ է:

Բջջում այնպիսի քիմիական տարրերի պարունակությունը, ինչպիսիք են կապարը, ոսկին, բրոմը և արծաթը, ավելի ցածր է։ Դրանք կոչվում են ուլտրամիկրոէլեմենտներ և հանդիպում են բույսերի և կենդանիների բջիջներում: Օրինակ՝ քիմիական անալիզով եգիպտացորենի հատիկների մեջ հայտնաբերվել են ոսկու իոններ։ Բրոմի ատոմները մեծ քանակությամբ առկա են շագանակագույն և կարմիր ջրիմուռների թալուսի բջիջներում, ինչպիսիք են սարգասումը, լամինարիան և ֆուկուսը:

Նախկինում բերված բոլոր օրինակներն ու փաստերը բացատրում են, թե ինչպես են փոխկապակցված բջջի քիմիական կազմը, գործառույթները և կառուցվածքը: Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս կենդանի օրգանիզմների բջիջներում տարբեր քիմիական տարրերի պարունակությունը:

Օրգանական նյութերի ընդհանուր բնութագրերը

Օրգանիզմների տարբեր խմբերի բջիջների քիմիական հատկությունները որոշակիորեն կախված են ածխածնի ատոմներից, որոնց մասնաբաժինը կազմում է բջջի զանգվածի ավելի քան 50%-ը։ Բջջի գրեթե ամբողջ չոր նյութը ներկայացված է ածխաջրերով, սպիտակուցներով, նուկլեինաթթուներով և լիպիդներով, որոնք ունեն բարդ կառուցվածք և բարձր մոլեկուլային քաշ։ Նման մոլեկուլները կոչվում են մակրոմոլեկուլներ (պոլիմերներ) և բաղկացած են ավելի պարզ տարրերից՝ մոնոմերներից։ Սպիտակուցային նյութերը չափազանց կարևոր դեր են խաղում և կատարում են բազմաթիվ գործառույթներ, որոնք կքննարկվեն ստորև:

Սպիտակուցների դերը բջջում

Կենդանի բջիջում ընդգրկված միացությունները հաստատվում են օրգանական նյութերի բարձր պարունակությամբ, ինչպիսիք են սպիտակուցները: Այս փաստը ունի տրամաբանական բացատրություն՝ սպիտակուցները կատարում են տարբեր գործառույթներ և մասնակցում են բջջային գործունեության բոլոր դրսևորումներին։

Օրինակ, այն բաղկացած է հակամարմինների՝ լիմֆոցիտների կողմից արտադրվող իմունոգոլոբուլինների ձևավորման մեջ։ Պաշտպանիչ սպիտակուցները, ինչպիսիք են թրոմբինը, ֆիբրինը և թրոմբոբլաստինը, ապահովում են արյան մակարդումը և կանխում արյան կորուստը վնասվածքների և վերքերի ժամանակ: Բջիջը պարունակում է բջջային թաղանթների բարդ սպիտակուցներ, որոնք ունեն օտար միացություններ՝ անտիգեններ ճանաչելու հատկություն։ Նրանք փոխում են իրենց կոնֆիգուրացիան և բջիջին տեղեկացնում պոտենցիալ վտանգի մասին (ազդանշանային ֆունկցիա):

Որոշ սպիտակուցներ կատարում են կարգավորիչ ֆունկցիա և հանդիսանում են հորմոններ, օրինակ՝ օքսիտոցինը, որը արտադրվում է հիպոթալամուսի կողմից, պահպանվում է հիպոֆիզի գեղձի կողմից: Մտնելով արյան մեջ՝ օքսիտոցինը գործում է արգանդի մկանային պատերի վրա՝ հանգեցնելով նրա կծկման։ Վազոպրեսին սպիտակուցը նաև կարգավորող գործառույթ ունի՝ վերահսկելով արյան ճնշումը։

Մկանային բջիջները պարունակում են ակտին և միոզին, որոնք կարող են կծկվել, ինչը որոշում է մկանային հյուսվածքի շարժիչ գործառույթը: Սպիտակուցներին բնորոշ է, օրինակ, որ ալբումինն օգտագործվում է սաղմի կողմից որպես սնուցիչ իր զարգացման համար։ Տարբեր օրգանիզմների արյան սպիտակուցները, օրինակ՝ հեմոգլոբինը և հեմոցիանինը, կրում են թթվածնի մոլեկուլները՝ նրանք կատարում են տրանսպորտային գործառույթ։ Եթե ​​ավելի շատ էներգիա պահանջող նյութեր, ինչպիսիք են ածխաջրերը և լիպիդները, ամբողջությամբ օգտագործվում են, բջիջը սկսում է քայքայել սպիտակուցները: Այս նյութի մեկ գրամն ապահովում է 17,2 կՋ էներգիա։ Սպիտակուցների կարևորագույն գործառույթներից մեկը կատալիտիկ է (ֆերմենտային սպիտակուցները արագացնում են ցիտոպլազմային բաժանմունքներում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաները): Ելնելով վերը նշվածից՝ մենք համոզված ենք, որ սպիտակուցները կատարում են շատ կարևոր գործառույթներ և պարտադիր կերպով կազմում են կենդանական բջիջը։

Սպիտակուցի կենսասինթեզ

Դիտարկենք բջջում սպիտակուցի սինթեզի գործընթացը, որը տեղի է ունենում ցիտոպլազմում այնպիսի օրգանելների օգնությամբ, ինչպիսիք են ռիբոսոմները։ Հատուկ ֆերմենտների ակտիվության շնորհիվ կալցիումի իոնների մասնակցությամբ ռիբոսոմները միացվում են պոլիսոմների։ Բջջում ռիբոսոմների հիմնական գործառույթները սպիտակուցի մոլեկուլների սինթեզն է, որը սկսվում է տրանսկրիպցիայի գործընթացից։ Արդյունքում սինթեզվում են mRNA մոլեկուլներ, որոնց կցվում են պոլիսոմներ։ Հետո սկսվում է երկրորդ գործընթացը՝ հեռարձակումը։ Տրանսֆերային ՌՆԹ-ները միավորվում են քսան տարբեր տեսակի ամինաթթուների հետ և բերում դրանք պոլիսոմների, և քանի որ բջջի ռիբոսոմների գործառույթները պոլիպեպտիդների սինթեզն են, այս օրգանելները կազմում են համալիրներ tRNA-ի հետ, և ամինաթթուների մոլեկուլները կապված են միմյանց հետ պեպտիդային կապերով: , ձևավորելով սպիտակուցի մակրոմոլեկուլ:

Ջրի դերը նյութափոխանակության գործընթացներում

Բջջաբանական ուսումնասիրությունները հաստատել են այն փաստը, որ բջիջը, որի կառուցվածքն ու բաղադրությունը մենք ուսումնասիրում ենք, բաղկացած է միջինը 70% ջրից, և շատ կենդանիների մոտ, որոնք վարում են ջրային կենսակերպ (օրինակ՝ կոլենտերատներ) դրա պարունակությունը հասնում է 97-98%-ի։ Հաշվի առնելով դա՝ բջիջների քիմիական կազմակերպումը ներառում է հիդրոֆիլ (լուծվելու ունակ) և Լինելով ունիվերսալ բևեռային լուծիչ՝ ջուրը բացառիկ դեր է խաղում և անմիջականորեն ազդում է ոչ միայն բջջի գործառույթների, այլև բուն կառուցվածքի վրա։ Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս ջրի պարունակությունը տարբեր տեսակի կենդանի օրգանիզմների բջիջներում:

Բջջում ածխաջրերի գործառույթը

Ինչպես ավելի վաղ պարզեցինք, կարևոր օրգանական նյութերը՝ պոլիմերները, ներառում են նաև ածխաջրեր։ Դրանք ներառում են պոլիսախարիդներ, օլիգոսաքարիդներ և մոնոսաքարիդներ: Ածխաջրերը ավելի բարդ համալիրների մաս են կազմում՝ գլիկոլիպիդներ և գլիկոպրոտեիններ, որոնցից կառուցված են բջջային թաղանթները և վերթաղանթային կառուցվածքները, ինչպիսին է գլիկոկալիքսը։

Ածխածնից բացի, ածխաջրերը պարունակում են թթվածնի և ջրածնի ատոմներ, իսկ որոշ պոլիսախարիդներ պարունակում են նաև ազոտ, ծծումբ և ֆոսֆոր։ Բուսական բջիջներում կան շատ ածխաջրեր. կարտոֆիլի պալարները պարունակում են մինչև 90% օսլա, սերմերը և պտուղները պարունակում են մինչև 70% ածխաջրեր, իսկ կենդանական բջիջներում դրանք հանդիպում են միացությունների տեսքով, ինչպիսիք են գլիկոգենը, քիտինը և տրեհալոզը:

Պարզ շաքարները (մոնոսաքարիդները) ունեն CnH2nOn ընդհանուր բանաձևը և բաժանվում են տետրոզների, տրիոզների, պենտոզների և հեքսոզների։ Վերջին երկուսը առավել տարածված են կենդանի օրգանիզմների բջիջներում, օրինակ՝ ռիբոզը և դեզօքսիրիբոզը նուկլեինաթթուների մի մասն են, իսկ գլյուկոզան և ֆրուկտոզը մասնակցում են ձուլման և դիսիմիլացիոն ռեակցիաներին։ Օլիգոսաքարիդները հաճախ հայտնաբերվում են բույսերի բջիջներում. սախարոզա պահվում է շաքարի ճակնդեղի և շաքարեղեգի բջիջներում, մալտոզա՝ տարեկանի և գարու ծլած հատիկներում։

Դիսաքարիդներն ունեն քաղցր համ և շատ լուծելի են ջրում: Պոլիսաքարիդները, լինելով կենսապոլիմերներ, ներկայացված են հիմնականում օսլայով, բջջանյութով, գլիկոգենով և լամինարինով։ Խիտինը պոլիսախարիդների կառուցվածքային ձևերից մեկն է։ Բջջում ածխաջրերի հիմնական գործառույթը էներգիան է: Հիդրոլիզի և էներգիայի նյութափոխանակության ռեակցիաների արդյունքում պոլիսախարիդները տրոհվում են գլյուկոզայի, որն այնուհետև օքսիդացվում է ածխաթթու գազի և ջրի: Արդյունքում գլյուկոզայի մեկ գրամն արտազատում է 17,6 կՋ էներգիա, իսկ օսլայի և գլիկոգենի պաշարները, փաստորեն, բջջային էներգիայի ռեզերվ են։

Գլիկոգենը կուտակվում է հիմնականում մկանային հյուսվածքի և լյարդի բջիջներում, բույսերի օսլան՝ պալարներում, լամպերում, արմատներում, սերմերում, իսկ հոդվածոտանիներում՝ սարդերը, միջատները և խեցգետնակերպերը, էներգիայի մատակարարման հիմնական դերը խաղում է օլիգոսաքարիդ տրեհալոզը։

Բջջում կա ածխաջրերի մեկ այլ գործառույթ՝ շինարարական (կառուցվածքային): Դա կայանում է նրանում, որ այդ նյութերը բջիջների օժանդակ կառույցներն են։ Օրինակ, ցելյուլոզը բույսերի բջջային պատերի մի մասն է, քիտինը կազմում է շատ անողնաշարավորների արտաքին կմախքը և հայտնաբերվում է սնկային բջիջներում, օլիսախարիդները, լիպիդների և սպիտակուցների մոլեկուլների հետ միասին, կազմում են գլիկոկալիքսը `վերաթաղանթային համալիր: Ապահովում է կպչունություն՝ կենդանական բջիջների կպչում, ինչը հանգեցնում է հյուսվածքի ձևավորմանը։

Լիպիդներ. կառուցվածքը և գործառույթները

Այս օրգանական նյութերը, որոնք հիդրոֆոբ են (ջրում չլուծվող), կարող են բջիջներից դուրս հանվել ոչ բևեռային լուծիչներով, ինչպիսիք են ացետոնը կամ քլորոֆորմը: Բջջում լիպիդների գործառույթները կախված են նրանից, թե երեք խմբերից որին են դրանք պատկանում՝ ճարպեր, մոմեր կամ ստերոիդներ: Ճարպերը ամենալայն տարածված են բոլոր տեսակի բջիջներում:

Կենդանիները դրանք կուտակում են ենթամաշկային ճարպային հյուսվածքում, նյարդային հյուսվածքը պարունակում է ճարպ՝ նյարդերի տեսքով։ Այն նաև կուտակվում է երիկամներում, լյարդում, իսկ միջատներում՝ ճարպային մարմնում։ Հեղուկ ճարպեր՝ յուղեր, հանդիպում են բազմաթիվ բույսերի սերմերում՝ մայրու, գետնանուշ, արևածաղկի, ձիթապտուղ: Բջիջներում լիպիդների պարունակությունը տատանվում է 5-ից 90% (ճարպային հյուսվածքում):

Ստերոիդներն ու մոմերը տարբերվում են ճարպերից նրանով, որ իրենց մոլեկուլներում չեն պարունակում ճարպաթթուների մնացորդներ։ Այսպիսով, ստերոիդները վերերիկամային ծառի կեղևի հորմոններ են, որոնք ազդում են սեռական հասունացման վրա և տեստոստերոնի բաղադրիչներ են: Դրանք նաև պարունակվում են վիտամիններում (օրինակ՝ վիտամին D):

Բջջում լիպիդների հիմնական գործառույթներն են էներգետիկ, շինարարական և պաշտպանիչ: Առաջինը պայմանավորված է նրանով, որ 1 գրամ ճարպը քայքայվելիս տալիս է 38,9 կՋ էներգիա՝ շատ ավելի, քան մյուս օրգանական նյութերը՝ սպիտակուցներն ու ածխաջրերը։ Բացի այդ, երբ 1 գ ճարպը օքսիդանում է, գրեթե 1,1 գ արտազատվում է։ ջուր. Ահա թե ինչու որոշ կենդանիներ, ունենալով ճարպի պաշար իրենց մարմնում, կարող են երկար ժամանակ մնալ առանց ջրի։ Օրինակ՝ գոֆերը կարող է ձմեռել ավելի քան երկու ամիս՝ առանց ջրի կարիքի, իսկ ուղտը 10-12 օր անապատն անցնելիս ջուր չի խմում։

Լիպիդների կառուցողական ֆունկցիան կայանում է նրանում, որ դրանք բջջային թաղանթների անբաժանելի մասն են և հանդիսանում են նաև նյարդերի մի մասը: Լիպիդների պաշտպանիչ գործառույթն այն է, որ երիկամների և այլ ներքին օրգանների շուրջ մաշկի տակ գտնվող ճարպի շերտը պաշտպանում է դրանք մեխանիկական վնասվածքներից: Ջերմամեկուսիչ հատուկ գործառույթը բնորոշ է կենդանիներին, որոնք երկար ժամանակ են անցկացնում ջրի մեջ՝ կետեր, փոկեր, մորթյա կնիքներ: Ենթամաշկային ճարպի հաստ շերտը, օրինակ, կապույտ կետում 0,5 մ է, այն պաշտպանում է կենդանուն հիպոթերմիայից։

Թթվածնի նշանակությունը բջջային նյութափոխանակության մեջ

Աերոբ օրգանիզմները, որոնք ներառում են կենդանիների, բույսերի և մարդկանց ճնշող մեծամասնությունը, օգտագործում են մթնոլորտային թթվածին էներգիայի նյութափոխանակության ռեակցիաների համար, ինչը հանգեցնում է օրգանական նյութերի քայքայման և որոշակի քանակությամբ էներգիայի՝ կուտակված ադենոզին եռաֆոսֆորաթթվի մոլեկուլների տեսքով:

Այսպիսով, գլյուկոզայի մեկ մոլի ամբողջական օքսիդացումով, որը տեղի է ունենում միտոքոնդրիաների քրիստոսների վրա, ազատվում է 2800 կՋ էներգիա, որից 1596 կՋ (55%) պահվում է բարձր էներգիայի կապեր պարունակող ATP մոլեկուլների տեսքով։ Այսպիսով, բջջում թթվածնի հիմնական գործառույթը դրա իրականացումն է, որը հիմնված է մի խումբ ֆերմենտային ռեակցիաների վրա, որոնք, այսպես կոչված, տեղի են ունենում բջջային օրգանելներում՝ միտոքոնդրիաներում: Պրոկարիոտիկ օրգանիզմներում՝ ֆոտոտրոֆ բակտերիաներում և ցիանոբակտերիաներում, սննդանյութերի օքսիդացումը տեղի է ունենում թթվածնի ազդեցությամբ, որը ցրվում է բջիջների մեջ պլազմային թաղանթների ներքին ելքերի վրա:

Մենք ուսումնասիրեցինք բջիջների քիմիական կազմակերպումը, ինչպես նաև ուսումնասիրեցինք սպիտակուցների կենսասինթեզի գործընթացները և թթվածնի գործառույթը բջջային էներգիայի նյութափոխանակության մեջ:

Մարդու սնունդը պարունակում է հիմնական սննդանյութեր՝ սպիտակուցներ, ճարպեր, ածխաջրեր; վիտամիններ, միկրոտարրեր, մակրոէլեմենտներ: Քանի որ մեր ամբողջ կյանքն իր բնույթով նյութափոխանակություն է, ապա նորմալ գոյության համար չափահաս մարդը պետք է օրական երեք անգամ ուտի՝ լրացնելով սննդանյութերի իր «պաշարը»։

Կենդանի մարդու մարմնում շարունակաբար տեղի են ունենում տարբեր սննդանյութերի օքսիդացման (թթվածնի հետ համակցում) գործընթացներ։ Օքսիդացման ռեակցիաները ուղեկցվում են մարմնի կենսական գործընթացները պահպանելու համար անհրաժեշտ ջերմության ձևավորմամբ և արտազատմամբ: Ջերմային էներգիան ապահովում է մկանային համակարգի գործունեությունը։ Հետեւաբար, որքան ֆիզիկական աշխատանքը ծանր է, այնքան ավելի շատ սնունդ է պահանջում օրգանիզմը:

Սննդի էներգետիկ արժեքը սովորաբար արտահայտվում է կալորիաներով։ Կալորիան ջերմության քանակն է, որն անհրաժեշտ է 1 լիտր ջուրը 15°C ջերմաստիճանում մեկ աստիճանով տաքացնելու համար։Սննդի կալորիականությունը էներգիայի քանակությունն է, որը ձևավորվում է մարմնում սննդի մարսման արդյունքում։

1 գրամ սպիտակուցը, երբ օքսիդանում է մարմնում, արտազատում է 4 կկալին հավասար ջերմություն; 1 գրամ ածխաջրեր = 4 կկալ; 1 գրամ ճարպ = 9 կկալ:

Սկյուռիկներ

Սպիտակուցներն ապահովում են կյանքի հիմնական դրսևորումները՝ նյութափոխանակությունը, մկանների կծկումը, նյարդերի դյուրագրգռությունը, աճելու, փափկելու և մտածելու կարողությունը: Սպիտակուցները հայտնաբերված են մարմնի բոլոր հյուսվածքներում և հեղուկներում՝ հանդիսանալով դրանց հիմնական մասը։ Սպիտակուցները պարունակում են մի շարք ամինաթթուներ, որոնք որոշում են որոշակի սպիտակուցի կենսաբանական նշանակությունը:

Ոչ էական ամինաթթուներձևավորվում են մարդու մարմնում. Հիմնական ամինաթթուներմարդու օրգանիզմ ներթափանցել միայն սննդի հետ: Ուստի օրգանիզմի ֆիզիոլոգիական գործունեության համար սննդի մեջ բոլոր էական ամինաթթուների առկայությունը պարտադիր է։ Սննդի մեջ նույնիսկ մեկ էական ամինաթթվի պակասը հանգեցնում է սպիտակուցների կենսաբանական արժեքի նվազմանը և կարող է առաջացնել սպիտակուցի անբավարարություն՝ չնայած սննդակարգում բավարար քանակությամբ սպիտակուցին: Էական ամինաթթուների հիմնական մատակարարը՝ միս, կաթ, ձուկ, ձու, կաթնաշոռ։

Մարդու օրգանիզմին անհրաժեշտ են նաև բուսական ծագման սպիտակուցներ, որոնք առկա են հացի, հացահատիկի և բանջարեղենի մեջ՝ դրանք պարունակում են ոչ էական ամինաթթուներ: Կենդանական և բուսական սպիտակուցներ պարունակող մթերքները օրգանիզմին ապահովում են նյութերով, որոնք անհրաժեշտ են նրա զարգացման և գործունեության համար։

Մեծահասակների մարմինը պետք է ստանա մոտավորապես 1 գրամ սպիտակուց 1 կգ ընդհանուր քաշի համար: Սրանից հետևում է, որ 70 կգ քաշ ունեցող «միջին» չափահասը պետք է օրական ստանա առնվազն 70 գ սպիտակուց (սպիտակուցի 55%-ը պետք է լինի կենդանական ծագում): Ծանր ֆիզիկական ակտիվության դեպքում ավելանում է օրգանիզմի սպիտակուցի կարիքը։

Սննդակարգում առկա սպիտակուցները չեն կարող փոխարինվել այլ նյութերով։

Ճարպեր

Ճարպերը գերազանցում են բոլոր մյուս նյութերի էներգիան, մասնակցում են վերականգնման գործընթացներին՝ հանդիսանալով բջիջների և դրանց թաղանթային համակարգերի կառուցվածքային մասը, ծառայում են որպես A, E, D վիտամինների լուծիչներ և նպաստում դրանց կլանմանը։ Ճարպերը նպաստում են նաև իմունիտետի զարգացմանը և օգնում մարմնին պահպանել ջերմությունը։

Ճարպի պակասը հանգեցնում է կենտրոնական նյարդային համակարգի աշխատանքի խանգարմանը, մաշկի, երիկամների և տեսողության օրգանների փոփոխություններին։

Ճարպերը պարունակում են պոլիչհագեցած ճարպաթթուներ, լեցիտին, A, E վիտամիններ: Մեծահասակների համար ճարպի միջին կարիքը օրական 80-100 գ է, ներառյալ բուսական ճարպը` 25..30 գ:

Սննդի ճարպը ապահովում է սննդակարգի օրական էներգիայի արժեքի մեկ երրորդը. 1000 կկալում կա 37 գ ճարպ։

Ճարպերը բավարար քանակությամբ պարունակվում են ուղեղում, սրտում, ձուն, լյարդը, կարագը, պանիրը, միսը, խոզի ճարպը, թռչնամիսը, ձուկը և կաթը: Հատկապես արժեքավոր են բուսական ճարպերը, որոնք չեն պարունակում խոլեստերին:

Ածխաջրեր

Ածխաջրերը էներգիայի հիմնական աղբյուրն են։ Ածխաջրերը կազմում են օրական ընդունվող կալորիաների 50-70%-ը: Ածխաջրերի անհրաժեշտությունը կախված է օրգանիզմի էներգիայի ծախսերից։

Մտավոր կամ թեթև ֆիզիկական աշխատանքով զբաղվող մեծահասակի համար ածխաջրերի օրական պահանջը օրական 300-500 գ է։ Ծանր ֆիզիկական աշխատանքով զբաղվող մարդիկ ածխաջրերի շատ ավելի մեծ կարիք ունեն։ Գեր մարդկանց մոտ սննդակարգի էներգիայի պարունակությունը կարող է կրճատվել ածխաջրերի քանակով՝ առանց առողջությանը վտանգելու:

Ածխաջրերով հարուստ են հացը, ձավարեղենը, մակարոնեղենը, կարտոֆիլը, շաքարավազը (զուտ ածխաջրեր): Ածխաջրերի ավելցուկն օրգանիզմում խախտում է սննդի հիմնական մասերի ճիշտ հարաբերակցությունը՝ դրանով իսկ խաթարելով նյութափոխանակությունը։

Վիտամիններ

Վիտամինները էներգիա մատակարարող չեն: Այնուամենայնիվ, դրանք փոքր քանակությամբ անհրաժեշտ են մարմնի բնականոն գործունեությունը պահպանելու, նյութափոխանակության գործընթացները կարգավորելու, ուղղորդելու և արագացնելու համար: Վիտամինների ճնշող մեծամասնությունը չի արտադրվում օրգանիզմում, այլ գալիս է դրսից՝ սննդի միջոցով։

Սննդի մեջ վիտամինների պակասի դեպքում զարգանում է հիպովիտամինոզ (ավելի հաճախ ձմռանը և գարնանը) - ավելանում է հոգնածությունը, նկատվում է թուլություն, ապատիա, նվազում է կատարողականությունը, նվազում է օրգանիզմի դիմադրողականությունը։

Օրգանիզմում վիտամինների գործողությունները փոխկապակցված են՝ վիտամիններից մեկի պակասը հանգեցնում է այլ նյութերի նյութափոխանակության խանգարման։

Բոլոր վիտամինները բաժանված են երկու խմբի. ջրի լուծվող վիտամիններԵվ ճարպ լուծվող վիտամիններ.

Ճարպեր լուծելի վիտամիններ- վիտամիններ A, D, E, K.

Վիտամին A- ազդում է օրգանիզմի աճի, վարակների նկատմամբ նրա դիմադրության վրա, անհրաժեշտ է նորմալ տեսողությունը պահպանելու, մաշկի և լորձաթաղանթների վիճակը։ Վիտամին A-ն հարուստ է ձկան յուղով, սերուցքով, կարագով, ձվի դեղնուցով, լյարդով, գազարով, հազարով, սպանախով, լոլիկով, կանաչ ոլոռով, ծիրանով, նարինջով։

Վիտամին D- նպաստում է ոսկրային հյուսվածքի ձեւավորմանը, խթանում է մարմնի աճը. Օրգանիզմում վիտամին D-ի պակասը հանգեցնում է կալցիումի և ֆոսֆորի նորմալ կլանման խաթարմանը, ինչը հանգեցնում է ռախիտի զարգացմանը: Վիտամին D-ով հարուստ են ձկան յուղը, ձվի դեղնուցը, լյարդը և ձկան ձկնկիթը։ Կաթը և կարագը քիչ վիտամին D են պարունակում:

Վիտամին K- մասնակցում է հյուսվածքների շնչառությանը և արյան մակարդմանը: Վիտամին K-ն օրգանիզմում սինթեզվում է աղիքային բակտերիաների միջոցով։ Վիտամին K-ի պակասը պայմանավորված է մարսողական համակարգի հիվանդություններով կամ հակաբակտերիալ դեղամիջոցներ ընդունելով։ Վիտամին K-ով հարուստ են լոլիկը, բույսերի կանաչ հատվածները, սպանախը, կաղամբը, եղինջը։

Վիտամին E(տոկոֆերոլ) ազդում է էնդոկրին գեղձերի գործունեության վրա, սպիտակուցների և ածխաջրերի նյութափոխանակության վրա, ապահովում է ներբջջային նյութափոխանակությունը։ Վիտամին E-ն բարենպաստ ազդեցություն ունի հղիության ընթացքի և պտղի զարգացման վրա։ Վիտամին E-ն հարուստ է եգիպտացորենով, գազարով, կաղամբով, կանաչ ոլոռով, ձվով, միսով, ձուկով, ձիթապտղի յուղով։

Ջրի լուծվող վիտամիններ- վիտամին C, B վիտամիններ.

Վիտամին C(ասկորբինաթթու) - ակտիվորեն մասնակցում է ռեդոքս գործընթացներին, ազդում է ածխաջրերի և սպիտակուցների նյութափոխանակության վրա, մեծացնում է օրգանիզմի դիմադրողականությունը վարակների նկատմամբ: Վիտամին C-ով հարուստ են վարդի ազդրերի, սև հաղարջի, լոճի հատապտուղների, չիչխանի, փշահաղարջի, ցիտրուսային մրգերի, կաղամբի, կարտոֆիլի և տերևավոր բանջարեղենի պտուղները:

Խմբին վիտամիններ Bներառում է ջրում լուծվող 15 անկախ վիտամիններ, որոնք մասնակցում են օրգանիզմում նյութափոխանակության գործընթացներին, արյունաստեղծման գործընթացին և կարևոր դեր են խաղում ածխաջրերի, ճարպերի և ջրային նյութափոխանակության մեջ։ B վիտամինները աճի խթանիչներ են: B խմբի վիտամիններով հարուստ են գարեջրի խմորիչը, հնդկաձավարը, վարսակի ալյուրը, տարեկանի հացը, կաթը, միսը, լյարդը, ձվի դեղնուցը և բույսերի կանաչ հատվածները։

Միկրոտարրեր և մակրոտարրեր

Հանքանյութերը մարմնի բջիջների և հյուսվածքների մի մասն են և մասնակցում են նյութափոխանակության տարբեր գործընթացներին: Մարմինը համեմատաբար մեծ քանակությամբ մակրոէլեմենտների կարիք ունի՝ կալցիում, կալիում, մագնեզիում, ֆոսֆոր, քլոր, նատրիումի աղեր։ Շատ փոքր քանակությամբ անհրաժեշտ են միկրոտարրեր՝ երկաթ, ցինկ, մանգան, քրոմ, յոդ, ֆտոր։

Յոդը հայտնաբերված է ծովամթերքում, հացահատիկները, խմորիչը, հատիկաընդեղենը և լյարդը հարուստ են ցինկով; պղինձը և կոբալտը պարունակում են տավարի լյարդ, երիկամներ, հավի ձվի դեղնուց և մեղր: Հատապտուղները և մրգերը պարունակում են մեծ քանակությամբ կալիում, երկաթ, պղինձ և ֆոսֆոր։

ՈՒՇԱԴՐՈՒԹՅՈՒՆ. Այս կայքում ներկայացված տեղեկատվությունը միայն հղման համար է: Մենք պատասխանատվություն չենք կրում ինքնաբուժության հնարավոր բացասական հետևանքների համար։

Օրգանիզմները կազմված են բջիջներից։ Տարբեր օրգանիզմների բջիջներն ունեն նմանատիպ քիմիական բաղադրություն։ Աղյուսակ 1-ում ներկայացված են կենդանի օրգանիզմների բջիջներում հայտնաբերված հիմնական քիմիական տարրերը:

Աղյուսակ 1. Քիմիական տարրերի պարունակությունը խցում

Ելնելով խցում առկա բովանդակությունից՝ կարելի է առանձնացնել տարրերի երեք խումբ. Առաջին խումբը ներառում է թթվածինը, ածխածինը, ջրածինը և ազոտը: Դրանք կազմում են բջջի ընդհանուր կազմի գրեթե 98%-ը։ Երկրորդ խումբը ներառում է կալիում, նատրիում, կալցիում, ծծումբ, ֆոսֆոր, մագնեզիում, երկաթ, քլոր: Նրանց պարունակությունը խցում տասներորդ և հարյուրերորդական տոկոս է: Այս երկու խմբերի տարրերը դասակարգվում են որպես մակրոէլեմենտներ(հունարենից մակրո- մեծ).

Մնացած տարրերը, որոնք ներկայացված են բջիջում հարյուրերորդական և հազարերորդական տոկոսներով, ներառված են երրորդ խմբում: Սա միկրոտարրեր(հունարենից միկրո- փոքր).

Բջջում կենդանի բնությանը հատուկ տարրեր չեն հայտնաբերվել։ Թվարկված բոլոր քիմիական տարրերը նույնպես անշունչ բնության մաս են կազմում։ Սա ցույց է տալիս կենդանի և անշունչ բնության միասնությունը։

Ցանկացած տարրի պակասը կարող է հանգեցնել հիվանդության և նույնիսկ մարմնի մահվան, քանի որ յուրաքանչյուր տարր որոշակի դեր է խաղում: Առաջին խմբի մակրոտարրերը կազմում են կենսապոլիմերների հիմքը՝ սպիտակուցներ, ածխաջրեր, նուկլեինաթթուներ, ինչպես նաև լիպիդներ, առանց որոնց կյանքը անհնար է։ Ծծումբը որոշ սպիտակուցների մի մասն է, ֆոսֆորը` նուկլեինաթթուների, երկաթը` հեմոգլոբինի, իսկ մագնեզիումը` քլորոֆիլին: Կալցիումը կարևոր դեր է խաղում նյութափոխանակության մեջ։

Բջջում պարունակվող որոշ քիմիական տարրեր անօրգանական նյութերի մաս են կազմում՝ հանքային աղեր և ջուր։

Հանքային աղերհայտնաբերվում են բջջում, որպես կանոն, կատիոնների (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) և անիոնների (HPO 2-/4, H 2PO -/4, CI -, HCO) տեսքով։ 3), որի հարաբերակցությունը որոշում է շրջակա միջավայրի թթվայնությունը, որը կարևոր է բջիջների կյանքի համար։

(Շատ բջիջներում միջավայրը փոքր-ինչ ալկալային է, և դրա pH-ը գրեթե չի փոխվում, քանի որ դրանում անընդհատ պահպանվում է կատիոնների և անիոնների որոշակի հարաբերակցություն:)

Կենդանի բնության անօրգանական նյութերից մեծ դեր է խաղում ջուր.

Առանց ջրի կյանքն անհնար է։ Այն կազմում է բջիջների մեծ մասի զգալի զանգված: Ուղեղի և մարդու սաղմի բջիջներում շատ ջուր է պարունակվում. 80%-ից ավելի ջուր; ճարպային հյուսվածքի բջիջներում՝ ընդամենը 40,% Ծերության ընթացքում բջիջներում ջրի պարունակությունը նվազում է։ Մարդը, ով կորցրել է ջրի 20%-ը, մահանում է.

Ջրի յուրահատուկ հատկությունները պայմանավորում են նրա դերն օրգանիզմում։ Այն ներգրավված է ջերմակարգավորման մեջ, որը պայմանավորված է ջրի բարձր ջերմունակությամբ՝ մեծ քանակությամբ էներգիայի սպառմամբ ջեռուցելիս։ Ինչն է որոշում ջրի բարձր ջերմային հզորությունը:

Ջրի մոլեկուլում թթվածնի ատոմը կովալենտորեն կապված է ջրածնի երկու ատոմների հետ։ Ջրի մոլեկուլը բևեռային է, քանի որ թթվածնի ատոմը մասամբ բացասական լիցք ունի, և ջրածնի երկու ատոմներից յուրաքանչյուրն ունի

Մասամբ դրական լիցք: Ջրածնային կապ է գոյանում մեկ ջրի մոլեկուլի թթվածնի ատոմի և մեկ այլ մոլեկուլի ջրածնի ատոմի միջև։ Ջրածնային կապերն ապահովում են մեծ թվով ջրի մոլեկուլների միացում։ Ջուրը տաքացնելիս էներգիայի զգալի մասը ծախսվում է ջրածնային կապերի խզման վրա, ինչն էլ որոշում է դրա բարձր ջերմային հզորությունը։

Ջուր - լավ լուծիչ. Իրենց բևեռականության շնորհիվ նրա մոլեկուլները փոխազդում են դրական և բացասական լիցքավորված իոնների հետ՝ դրանով իսկ նպաստելով նյութի տարրալուծմանը։ Ջրի հետ կապված բոլոր բջջային նյութերը բաժանվում են հիդրոֆիլ և հիդրոֆոբ։

Հիդրոֆիլ(հունարենից հիդրո- ջուր և ֆիլեո- սեր) կոչվում են ջրի մեջ լուծվող նյութեր: Դրանք ներառում են իոնային միացություններ (օրինակ՝ աղեր) և որոշ ոչ իոնային միացություններ (օրինակ՝ շաքարներ)։

Հիդրոֆոբ(հունարենից հիդրո- ջուր և Ֆոբոս- վախ) ջրի մեջ չլուծվող նյութեր են: Դրանք ներառում են, օրինակ, լիպիդները:

Ջուրը կարևոր դեր է խաղում բջջում ջրային լուծույթներում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաներում: Այն լուծարում է նյութափոխանակության արտադրանքները, որոնք մարմնին պետք չեն և դրանով իսկ նպաստում են դրանց հեռացմանը մարմնից: Բջջում ջրի բարձր պարունակությունը տալիս է այն առաձգականություն. Ջուրը հեշտացնում է տարբեր նյութերի տեղաշարժը բջջի ներսում կամ բջիջից բջիջ:

Կենդանի և անշունչ բնության մարմինները բաղկացած են նույն քիմիական տարրերից։ Կենդանի օրգանիզմները պարունակում են անօրգանական նյութեր՝ ջուր և հանքային աղեր։ Բջջում ջրի կենսական նշանակություն ունեցող բազմաթիվ գործառույթները որոշվում են նրա մոլեկուլների բնութագրերով՝ դրանց բևեռականությամբ, ջրածնային կապեր ձևավորելու կարողությամբ:

ԲՋՋԻ ԱՆՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ԲԱՂԱԴՐԵՐԸ

Կենդանի օրգանիզմների բջիջներում հայտնաբերված է մոտ 90 տարր, և դրանցից մոտ 25-ը՝ գրեթե բոլոր բջիջներում։ Բջջում պարունակվող քիմիական տարրերը բաժանվում են երեք խոշոր խմբերի՝ մակրոտարրեր (99%), միկրոտարրեր (1%), ուլտրամիկրոտարրեր (0,001%-ից պակաս)։

Մակրոտարրերը ներառում են թթվածին, ածխածին, ջրածին, ֆոսֆոր, կալիում, ծծումբ, քլոր, կալցիում, մագնեզիում, նատրիում, երկաթ:
Միկրոտարրերը ներառում են մանգան, պղինձ, ցինկ, յոդ, ֆտոր:
Ուլտրամիկրոէլեմենտները ներառում են արծաթը, ոսկին, բրոմը և սելենը:

ԲՋՋՆԵՐԻ ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ԲԱՂԱԴՐԵՐԸ

Ֆերմենտներ.

Սպիտակուցների ամենակարևոր գործառույթը կատալիտիկ է: Սպիտակուցի մոլեկուլները, որոնք մեծացնում են բջջի քիմիական ռեակցիաների արագությունը մի քանի կարգով կոչվում են. ֆերմենտներ. Առանց ֆերմենտների մասնակցության օրգանիզմում ոչ մի կենսաքիմիական գործընթաց չի լինում։

Ներկայումս հայտնաբերվել է ավելի քան 2000 ֆերմենտ: Դրանց արդյունավետությունը մի քանի անգամ գերազանցում է արտադրության մեջ օգտագործվող անօրգանական կատալիզատորների արդյունավետությունը։ Այսպիսով, կատալազ ֆերմենտում 1 մգ երկաթը փոխարինում է 10 տոննա անօրգանական երկաթին։ Կատալազը մեծացնում է ջրածնի պերօքսիդի (H 2 O 2) տարրալուծման արագությունը 10 11 անգամ։ Ածխաթթվի առաջացման ռեակցիան կատալիզացնող ֆերմենտը (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3) արագացնում է ռեակցիան 10 7 անգամ։

Ֆերմենտների կարևոր հատկությունը նրանց գործողության առանձնահատկությունն է, յուրաքանչյուր ֆերմենտ կատալիզացնում է նմանատիպ ռեակցիաների միայն մեկ կամ փոքր խումբ:

Այն նյութը, որի վրա գործում է ֆերմենտը, կոչվում է սուբստրատ. Ֆերմենտի և սուբստրատի մոլեկուլների կառուցվածքները պետք է ճշգրտորեն համապատասխանեն միմյանց: Սա բացատրում է ֆերմենտների գործողության առանձնահատկությունը: Երբ սուբստրատը համակցվում է ֆերմենտի հետ, փոխվում է ֆերմենտի տարածական կառուցվածքը:

Ֆերմենտի և սուբստրատի միջև փոխազդեցության հաջորդականությունը կարելի է սխեմատիկորեն պատկերել.

Substrate+Enzyme - Enzyme-substrate համալիր - Enzyme+Product.

Դիագրամը ցույց է տալիս, որ սուբստրատը միանում է ֆերմենտի հետ՝ ձևավորելով ֆերմենտ-սուբստրատ բարդույթ: Այս դեպքում ենթաշերտը վերածվում է նոր նյութի՝ արտադրանքի։ Վերջնական փուլում ֆերմենտը ազատվում է արտադրանքից և կրկին փոխազդում է այլ սուբստրատի մոլեկուլի հետ:

Ֆերմենտները գործում են միայն որոշակի ջերմաստիճանի, նյութերի կոնցենտրացիայի և շրջակա միջավայրի թթվայնության դեպքում։ Պայմանների փոփոխությունը հանգեցնում է սպիտակուցի մոլեկուլի երրորդային և չորրորդական կառուցվածքի փոփոխությունների և, հետևաբար, ֆերմենտների ակտիվության ճնշման: Ինչպե՞ս է դա տեղի ունենում: Ֆերմենտի մոլեկուլի միայն որոշակի հատվածը, որը կոչվում է ակտիվ կենտրոն. Ակտիվ կենտրոնը պարունակում է 3-ից 12 ամինաթթուների մնացորդներ և ձևավորվում է պոլիպեպտիդային շղթայի ճկման արդյունքում։

Տարբեր գործոնների ազդեցության տակ փոխվում է ֆերմենտի մոլեկուլի կառուցվածքը։ Այս դեպքում ակտիվ կենտրոնի տարածական կոնֆիգուրացիան խաթարվում է, և ֆերմենտը կորցնում է իր ակտիվությունը:

Ֆերմենտները սպիտակուցներ են, որոնք գործում են որպես կենսաբանական կատալիզատորներ: Ֆերմենտների շնորհիվ բջիջներում քիմիական ռեակցիաների արագությունը մեծանում է մի քանի կարգով։ Ֆերմենտների կարևոր հատկությունը որոշակի պայմաններում նրանց գործողության առանձնահատկությունն է:

Նուկլեինաթթուներ.

Նուկլեինաթթուները հայտնաբերվել են 19-րդ դարի երկրորդ կեսին։ Շվեյցարացի կենսաքիմիկոս Ֆ. Միշերը, ով բջջային միջուկներից առանձնացրել է ազոտի և ֆոսֆորի բարձր պարունակությամբ նյութ և այն անվանել «նուկլեին» (լատ. միջուկը- միջուկ):

Նուկլեինաթթուները պահպանում են ժառանգական տեղեկատվություն Երկրի վրա յուրաքանչյուր բջջի և բոլոր կենդանի էակների կառուցվածքի և գործունեության մասին: Գոյություն ունեն նուկլեինաթթուների երկու տեսակ՝ ԴՆԹ (դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու) և ՌՆԹ (ռիբոնուկլեինաթթու): Նուկլեինաթթուները, ինչպես և սպիտակուցները, հատուկ են տեսակներին, այսինքն՝ յուրաքանչյուր տեսակի օրգանիզմներն ունեն ԴՆԹ-ի իրենց տեսակը: Տեսակների առանձնահատկությունների պատճառները պարզելու համար հաշվի առեք նուկլեինաթթուների կառուցվածքը:

Նուկլեինաթթվի մոլեկուլները շատ երկար շղթաներ են, որոնք բաղկացած են հարյուրավոր և նույնիսկ միլիոնավոր նուկլեոտիդներից: Ցանկացած նուկլեինաթթու պարունակում է ընդամենը չորս տեսակի նուկլեոտիդներ: Նուկլեինաթթվի մոլեկուլների գործառույթները կախված են դրանց կառուցվածքից, պարունակվող նուկլեոտիդներից, շղթայում դրանց քանակից և մոլեկուլում միացությունների հաջորդականությունից։

Յուրաքանչյուր նուկլեոտիդ բաղկացած է երեք բաղադրիչներից՝ ազոտային հիմք, ածխաջրածին և ֆոսֆորաթթու։ Յուրաքանչյուր ԴՆԹ նուկլեոտիդ պարունակում է չորս տեսակի ազոտային հիմքերից մեկը (ադենին - A, թիմին - T, գուանին - G կամ ցիտոզին - C), ինչպես նաև դեզօքսիռիբոզ ածխածին և ֆոսֆորաթթվի մնացորդ:

Այսպիսով, ԴՆԹ նուկլեոտիդները տարբերվում են միայն ազոտային հիմքի տեսակով։

ԴՆԹ-ի մոլեկուլը բաղկացած է հսկայական քանակությամբ նուկլեոտիդներից, որոնք միացված են շղթայով որոշակի հաջորդականությամբ։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլների յուրաքանչյուր տեսակ ունի նուկլեոտիդների իր թիվը և հաջորդականությունը:

ԴՆԹ-ի մոլեկուլները շատ երկար են: Օրինակ, մարդկային մեկ բջջի (46 քրոմոսոմ) ԴՆԹ-ի մոլեկուլներում նուկլեոտիդների հաջորդականությունը տառերով գրելու համար կպահանջվի մոտ 820 000 էջանոց գիրք։ Չորս տեսակի նուկլեոտիդների փոփոխությունը կարող է ձևավորել ԴՆԹ-ի մոլեկուլների անսահման թվով տարբերակներ։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլների այս կառուցվածքային առանձնահատկությունները թույլ են տալիս նրանց պահել հսկայական քանակությամբ տեղեկատվություն օրգանիզմների բոլոր բնութագրերի մասին:

1953 թվականին ամերիկացի կենսաբան Ջ. Ուոթսոնը և անգլիացի ֆիզիկոս Ֆ. Կրիկը ստեղծեցին ԴՆԹ մոլեկուլի կառուցվածքի մոդելը։ Գիտնականները պարզել են, որ ԴՆԹ-ի յուրաքանչյուր մոլեկուլ բաղկացած է երկու շղթայից՝ փոխկապակցված և պարուրաձև ոլորված։ Այն կարծես կրկնակի խխունջ լինի: Յուրաքանչյուր շղթայում չորս տեսակի նուկլեոտիդներ փոխարինվում են որոշակի հաջորդականությամբ:

ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդային կազմը տարբերվում է բակտերիաների, սնկերի, բույսերի և կենդանիների տարբեր տեսակների միջև: Բայց դա չի փոխվում տարիքի հետ և քիչ է կախված շրջակա միջավայրի փոփոխություններից: Նուկլեոտիդները զուգակցված են, այսինքն՝ ադենինի նուկլեոտիդների թիվը ԴՆԹ-ի ցանկացած մոլեկուլում հավասար է թիմիդինի նուկլեոտիդների թվին (A-T), իսկ ցիտոսինի նուկլեոտիդների թիվը՝ գուանինի նուկլեոտիդների (C-G): Դա պայմանավորված է նրանով, որ ԴՆԹ-ի մոլեկուլում երկու շղթաների միմյանց հետ կապը ենթակա է որոշակի կանոնի, այն է՝ մի շղթայի ադենինը միշտ կապված է երկու ջրածնային կապերով միայն մյուս շղթայի տիմինի հետ, իսկ գուանինը. երեք ջրածնային կապերով ցիտոզինի հետ, այսինքն՝ մեկ մոլեկուլ ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդային շղթաները փոխլրացնող են՝ լրացնող միմյանց։

Նուկլեինաթթվի մոլեկուլները՝ ԴՆԹ և ՌՆԹ, կազմված են նուկլեոտիդներից։ ԴՆԹ նուկլեոտիդները ներառում են ազոտային հիմք (A, T, G, C), ածխաջրածին դեզօքսիրիբոզ և ֆոսֆորաթթվի մոլեկուլի մնացորդ: ԴՆԹ-ի մոլեկուլը կրկնակի պարույր է, որը բաղկացած է երկու շղթայից, որոնք կապված են ջրածնային կապերով՝ փոխլրացման սկզբունքով։ ԴՆԹ-ի գործառույթը ժառանգական տեղեկատվության պահպանումն է:

Բոլոր օրգանիզմների բջիջները պարունակում են ATP-ի մոլեկուլներ՝ ադենոզին տրիֆոսֆորական թթու: ATP-ն ունիվերսալ բջջային նյութ է, որի մոլեկուլն ունի էներգիայով հարուստ կապեր։ ATP մոլեկուլը մեկ եզակի նուկլեոտիդ է, որը, ինչպես մյուս նուկլեոտիդները, բաղկացած է երեք բաղադրիչից՝ ազոտային հիմքից՝ ադենինից, ածխաջրից՝ ռիբոզից, բայց մեկի փոխարեն պարունակում է ֆոսֆորաթթվի մոլեկուլների երեք մնացորդ (նկ. 12): Սրբապատկերով նկարում նշված կապերը հարուստ են էներգիայով և կոչվում են մակրոէերգիկ. Յուրաքանչյուր ATP մոլեկուլ պարունակում է երկու բարձր էներգիայի կապ:

Երբ բարձր էներգիայի կապը խզվում է և ֆոսֆորաթթվի մեկ մոլեկուլը հեռացվում է ֆերմենտների օգնությամբ, 40 կՋ/մոլ էներգիա է արտազատվում, իսկ ATP-ն վերածվում է ADP՝ ադենոզին դիֆոսֆորաթթվի։ Երբ ֆոսֆորական թթվի մեկ այլ մոլեկուլ հեռացվում է, ազատվում է ևս 40 կՋ/մոլ; Ձևավորվում է AMP - ադենոզին մոնոֆոսֆորաթթու: Այս ռեակցիաները շրջելի են, այսինքն՝ AMP-ը կարող է վերածվել ADP-ի, ADP-ն՝ ATP-ի:

ATP մոլեկուլները ոչ միայն քայքայվում են, այլև սինթեզվում են, ուստի դրանց պարունակությունը բջջում համեմատաբար հաստատուն է։ ATP-ի նշանակությունը բջջի կյանքում հսկայական է: Այս մոլեկուլները առաջատար դեր են խաղում էներգիայի նյութափոխանակության մեջ, որն անհրաժեշտ է բջջի և ամբողջ օրգանիզմի կյանքը ապահովելու համար:

ՌՆԹ-ի մոլեկուլը սովորաբար մեկ շղթա է՝ բաղկացած չորս տեսակի նուկլեոտիդներից՝ A, U, G, C: Հայտնի են ՌՆԹ-ի երեք հիմնական տեսակներ՝ mRNA, rRNA, tRNA: ՌՆԹ-ի մոլեկուլների պարունակությունը բջջում հաստատուն չէ, նրանք մասնակցում են սպիտակուցի կենսասինթեզին: ATP-ն բջջի ունիվերսալ էներգետիկ նյութ է, որը պարունակում է էներգիայով հարուստ կապեր։ ATP-ն կենտրոնական դեր է խաղում բջջային էներգիայի նյութափոխանակության մեջ: ՌՆԹ-ն և ATP-ն հայտնաբերված են բջջի և՛ միջուկում, և՛ ցիտոպլազմում:

Առաջադրանքներ և թեստեր «Թեմա 4. «Բջջի քիմիական կազմը» թեմայով.

• պոլիմեր, մոնոմեր;
• ածխաջրեր, մոնոսաքարիդ, դիսաքարիդ, պոլիսաքարիդ;
• լիպիդ, ճարպաթթու, գլիցերին;
• ամինաթթու, պեպտիդային կապ, սպիտակուց;
• կատալիզատոր, ֆերմենտ, ակտիվ տեղամաս;
• նուկլեինաթթու, նուկլեոտիդ:

Խնդիրների լուծման ալգորիթմ.

Տիպ 1. ԴՆԹ-ի ինքնապատճենում:

ԴՆԹ-ի շղթաներից մեկն ունի հետևյալ նուկլեոտիդային հաջորդականությունը.
AGTACCGATACCGATTTACCG...
Ի՞նչ նուկլեոտիդային հաջորդականություն ունի նույն մոլեկուլի երկրորդ շղթան:

ԴՆԹ-ի մոլեկուլի երկրորդ շղթայի նուկլեոտիդային հաջորդականությունը գրելու համար, երբ հայտնի է առաջին շղթայի հաջորդականությունը, բավական է թիմինը փոխարինել ադենինով, ադենինը թիմինով, գուանինը ցիտոսինով, ցիտոսինը՝ գուանինով։ Կատարելով այս փոխարինումը, մենք ստանում ենք հաջորդականությունը.
TATTGGGCTATGAGCTAAAATG...

Տեսակ 2. Սպիտակուցի կոդավորում:

Ռիբոնուկլեազ սպիտակուցի ամինաթթուների շղթան ունի հետևյալ սկիզբը՝ լիզին-գլուտամին-տրեոնին-ալանին-ալանին-ալանին-լիզին...
Ի՞նչ նուկլեոտիդային հաջորդականությամբ է սկսվում այս սպիտակուցին համապատասխանող գենը։

Դա անելու համար օգտագործեք գենետիկ կոդերի աղյուսակը: Յուրաքանչյուր ամինաթթվի համար մենք գտնում ենք նրա ծածկագրի նշանակումը նուկլեոտիդների համապատասխան եռակի տեսքով և գրում այն: Այս եռյակները մեկը մյուսի հետևից դասավորելով համապատասխան ամինաթթուների նույն հաջորդականությամբ՝ ստանում ենք սուրհանդակային ՌՆԹ-ի մի հատվածի կառուցվածքի բանաձևը։ Որպես կանոն, այդպիսի եռյակները մի քանիսն են, ընտրությունը կատարվում է ըստ ձեր որոշման (բայց եռյակներից միայն մեկն է վերցվում)։ Ըստ այդմ, կարող են լինել մի քանի լուծումներ.
ԱԱԱԱԱԱԱԱԱՑՈՒԳՑԳՑՈՒԳՑԳԱԱԳ

Ամինաթթուների ինչ հաջորդականությամբ է սկսվում սպիտակուցը, եթե այն կոդավորված է նուկլեոտիդների հետևյալ հաջորդականությամբ.
ACCTTCCATGGCCGGT...

Օգտագործելով փոխլրացման սկզբունքը, մենք գտնում ենք ԴՆԹ-ի մոլեկուլի տվյալ հատվածի վրա ձևավորված սուրհանդակային ՌՆԹ-ի մի հատվածի կառուցվածքը.
UGCGGGGUACCGGCCCA...

Այնուհետև մենք դիմում ենք գենետիկ կոդի աղյուսակին և նուկլեոտիդների յուրաքանչյուր եռակի համար, սկսած առաջինից, գտնում և դուրս ենք գրում համապատասխան ամինաթթուն.
Ցիստեին-գլիցին-տիրոզին-արգինին-պրոլին-...

Իվանովա Տ.Վ., Կալինովա Գ.Ս., Մյակովա Ա.Ն. «Ընդհանուր կենսաբանություն». Մոսկվա, «Լուսավորություն», 2000 թ

• Թեմա 4. «Բջջի քիմիական կազմը». §2-§7 էջ 7-21
• Թեմա 5. «Ֆոտոսինթեզ». §16-17 էջ 44-48
• Թեմա 6. «Բջջային շնչառություն». §12-13 էջ 34-38
• Թեմա 7. «Գենետիկական տեղեկատվություն». §14-15 էջ 39-44

Սնուցիչներ - ածխաջրեր, սպիտակուցներ, վիտամիններ, ճարպեր, միկրոտարրեր, մակրոէլեմենտներ- Պարունակվում է սննդամթերքի մեջ: Այս բոլոր սննդանյութերն անհրաժեշտ են մարդուն կյանքի բոլոր գործընթացներն իրականացնելու համար։ Դիետայի սննդանյութերի պարունակությունը ամենակարեւոր գործոնն է դիետիկ մենյու ստեղծելու համար:

Կենդանի մարդու մարմնում բոլոր տեսակի օքսիդացման գործընթացները երբեք չեն դադարում: սննդանյութեր. Օքսիդացման ռեակցիաները տեղի են ունենում ջերմության ձևավորման և արտազատման հետ, որը մարդուն անհրաժեշտ է կյանքի գործընթացները պահպանելու համար: Ջերմային էներգիան թույլ է տալիս մկանային համակարգին աշխատել, ինչը մեզ տանում է այն եզրակացության, որ որքան ծանր է ֆիզիկական աշխատանքը, այնքան ավելի շատ սնունդ է պահանջում օրգանիզմը։

Սննդի էներգիայի արժեքը որոշվում է կալորիաներով: Սննդի կալորիականությունը որոշում է սննդի յուրացման գործընթացում օրգանիզմի ստացած էներգիայի քանակը։

1 գրամ սպիտակուցը օքսիդացման գործընթացում արտադրում է 4 կկալ ջերմություն; 1 գրամ ածխաջրեր = 4 կկալ; 1 գրամ ճարպ = 9 կկալ:

Սնուցիչներ - սպիտակուցներ.

Սպիտակուցը որպես սնուցիչանհրաժեշտ է օրգանիզմին նյութափոխանակությունը պահպանելու, մկանների կծկումը, նյարդերի դյուրագրգռությունը, աճելու, վերարտադրվելու և մտածելու կարողությունը: Սպիտակուցը հայտնաբերված է մարմնի բոլոր հյուսվածքներում և հեղուկներում և հանդիսանում է ամենակարևոր տարրը: Սպիտակուցը բաղկացած է ամինաթթուներից, որոնք որոշում են որոշակի սպիտակուցի կենսաբանական նշանակությունը:

Ոչ էական ամինաթթուներձևավորվում են մարդու մարմնում. Հիմնական ամինաթթուներմարդն այն ստանում է դրսից սննդի հետ, ինչը վկայում է սննդի մեջ ամինաթթուների քանակությունը վերահսկելու անհրաժեշտության մասին։ Սննդի մեջ նույնիսկ մեկ էական ամինաթթվի պակասը հանգեցնում է սպիտակուցների կենսաբանական արժեքի նվազմանը և կարող է առաջացնել սպիտակուցի անբավարարություն՝ չնայած սննդակարգում բավարար քանակությամբ սպիտակուցին: Էական ամինաթթուների հիմնական աղբյուրներն են ձուկը, միսը, կաթը, կաթնաշոռը և ձուն:

Բացի այդ, օրգանիզմը հացի, հացահատիկի և բանջարեղենի մեջ պարունակվող բուսական սպիտակուցների կարիք ունի՝ դրանք ապահովում են էական ամինաթթուներ:

Հասուն մարդու օրգանիզմը պետք է ամեն օր ստանա մոտավորապես 1 գ սպիտակուց՝ 1 կգ մարմնի քաշի դիմաց։ Այսինքն՝ 70 կգ քաշ ունեցող սովորական մարդուն օրական անհրաժեշտ է առնվազն 70 գ սպիտակուց, իսկ ամբողջ սպիտակուցի 55%-ը պետք է լինի կենդանական ծագում։ Եթե ​​դուք մարզվում եք, ապա սպիտակուցի քանակը պետք է հասցնել օրական 2 գրամ մեկ կիլոգրամի:

Սպիտակուցները ճիշտ սննդակարգում անփոխարինելի են ցանկացած այլ տարրերի համար:

Սնուցիչներ - ճարպեր.

Ճարպերը՝ որպես սննդարար նյութեր,հանդիսանում են օրգանիզմի էներգիայի հիմնական աղբյուրներից մեկը, մասնակցում են վերականգնման գործընթացներին, քանի որ դրանք բջիջների և դրանց թաղանթային համակարգերի կառուցվածքային մասն են, լուծվում և օգնում են A, E, D վիտամինների կլանմանը: Բացի այդ, ճարպերը օգնում են. օրգանիզմում իմունիտետի ձևավորում և ջերմության պահպանում։

Օրգանիզմում ճարպի անբավարար քանակն առաջացնում է կենտրոնական նյարդային համակարգի գործունեության խանգարումներ, մաշկի, երիկամների և տեսողության փոփոխություններ։

Ճարպը բաղկացած է պոլիչհագեցած ճարպաթթուներից, լեցիտինից, A, E վիտամիններից: Սովորական մարդուն օրական անհրաժեշտ է մոտ 80-100 գրամ ճարպ, որից առնվազն 25-30 գրամը պետք է լինի բուսական ծագման:

Սննդից ստացված ճարպը օրգանիզմին ապահովում է սննդակարգի օրական էներգիայի արժեքի 1/3-ով. 1000 կկալում կա 37 գ ճարպ։

Ճարպի պահանջվող քանակությունը՝ սրտում, թռչնամիսը, ձկան, ձուն, լյարդը, կարագը, պանիրը, միսը, խոզի ճարպը, ուղեղը, կաթը: Բուսական ճարպերը, որոնք ավելի քիչ խոլեստերին են պարունակում, ավելի կարևոր են օրգանիզմի համար։

Սնուցիչներ - ածխաջրեր:

Ածխաջրեր,սնուցիչ, էներգիայի հիմնական աղբյուրն են, որն ամբողջ սննդակարգից բերում է կալորիաների 50-70%-ը։ Մարդու համար ածխաջրերի անհրաժեշտ քանակությունը որոշվում է՝ ելնելով նրա ակտիվությունից և էներգիայի սպառումից։

Միջին մարդուն, ով զբաղվում է մտավոր կամ թեթև ֆիզիկական աշխատանքով, օրական մոտավորապես 300-500 գրամ ածխաջրերի կարիք ունի: Ֆիզիկական ակտիվության աճով ավելանում է նաև ածխաջրերի և կալորիաների օրական ընդունումը։ Ավելորդ քաշ ունեցող մարդկանց համար ամենօրյա մենյուի էներգիայի ինտենսիվությունը կարող է կրճատվել ածխաջրերի քանակով՝ առանց առողջությանը վտանգելու:

Շատ ածխաջրեր կան հացի, հացահատիկի, մակարոնեղենի, կարտոֆիլի, շաքարավազի մեջ (զուտ ածխաջրեր): Օրգանիզմում ածխաջրերի ավելցուկը խախտում է սննդի հիմնական մասերի ճիշտ հարաբերակցությունը՝ դրանով իսկ խաթարելով նյութափոխանակությունը։

Սնուցիչներ - վիտամիններ.

Վիտամիններ,որպես սննդանյութեր, օրգանիզմին էներգիա չեն տալիս, բայց դեռևս օրգանիզմին անհրաժեշտ հիմնական սննդանյութեր են։ Վիտամիններն անհրաժեշտ են օրգանիզմի կենսագործունեությունը պահպանելու, նյութափոխանակության գործընթացները կարգավորելու, ուղղորդելու և արագացնելու համար։ Գրեթե բոլոր վիտամինները մարմինը ստանում է սննդից, և միայն որոշ վիտամիններ կարող է արտադրվել մարմնի կողմից:

Ձմռանը և գարնանը օրգանիզմում կարող է առաջանալ հիպովիտամինոզ՝ սննդի մեջ վիտամինների պակասի պատճառով՝ ավելանում է հոգնածությունը, թուլությունը, ապատիան, նվազում է օրգանիզմի աշխատունակությունն ու դիմադրողականությունը։

Բոլոր վիտամինները, օրգանիզմի վրա իրենց ազդեցության առումով, փոխկապակցված են՝ վիտամիններից մեկի պակասը հանգեցնում է այլ նյութերի նյութափոխանակության խանգարման։

Բոլոր վիտամինները բաժանված են 2 խմբի. ջրի լուծվող վիտամիններԵվ ճարպ լուծվող վիտամիններ.

Ճարպ լուծվող վիտամիններ - վիտամիններ A, D, E, K:

Վիտամին A- անհրաժեշտ է օրգանիզմի աճի, վարակների նկատմամբ նրա դիմադրողականությունը բարելավելու, լավ տեսողության, մաշկի և լորձաթաղանթների վիճակի պահպանման համար։ Վիտամին A-ն ստացվում է ձկան յուղից, սերուցքից, կարագից, ձվի դեղնուցից, լյարդից, գազարից, հազարից, սպանախից, լոլիկից, կանաչ ոլոռից, ծիրանից, նարինջից։

Վիտամին D- անհրաժեշտ է ոսկրային հյուսվածքի ձևավորման և մարմնի աճի համար: Վիտամին D-ի պակասը հանգեցնում է Ca-ի և P-ի վատ կլանման, ինչը հանգեցնում է ռախիտի: Վիտամին D-ն կարելի է ստանալ ձկան յուղից, ձվի դեղնուցից, լյարդից և ձկան ածուկից։ Կաթի և կարագի մեջ դեռ կա վիտամին D, բայց մի քիչ։

Վիտամին K- անհրաժեշտ է հյուսվածքների շնչառության և նորմալ արյան մակարդման համար: Վիտամին K-ն օրգանիզմում սինթեզվում է աղիքային բակտերիաների միջոցով։ Վիտամին K-ի պակասը առաջանում է մարսողական համակարգի հիվանդությունների կամ հակաբակտերիալ դեղամիջոցներ ընդունելու պատճառով։ Վիտամին K կարելի է ստանալ լոլիկից, բույսերի կանաչ հատվածներից, սպանախից, կաղամբից և եղինջից։

Վիտամին E (tocopherol) անհրաժեշտ է էնդոկրին գեղձերի գործունեության, սպիտակուցների, ածխաջրերի նյութափոխանակության և ներբջջային նյութափոխանակության ապահովման համար։ Վիտամին E-ն բարենպաստ ազդեցություն ունի հղիության ընթացքի և պտղի զարգացման վրա։ Վիտամին E-ն ստանում ենք եգիպտացորենից, գազարից, կաղամբից, կանաչ ոլոռից, ձվից, մսից, ձկից, ձիթապտղի յուղից։

Ջրի լուծվող վիտամիններ - վիտամին C, B վիտամիններ:

Վիտամին C (ասկորբինաթթու թթու) - անհրաժեշտ է օրգանիզմի օքսիդացման օքսիդացման գործընթացների, ածխաջրերի և սպիտակուցների նյութափոխանակության և վարակների նկատմամբ մարմնի դիմադրողականության բարձրացման համար: Վիտամին C-ով հարուստ են վարդի ազդրերի, սև հաղարջի, լոճի հատապտուղների, չիչխանի, փշահաղարջի, ցիտրուսային մրգերի, կաղամբի, կարտոֆիլի և տերևավոր բանջարեղենի պտուղները:

Վիտամին B խումբներառում է 15 ջրում լուծվող վիտամիններ, որոնք մասնակցում են մարմնում նյութափոխանակության գործընթացներին, արյունաստեղծման գործընթացին և կարևոր դեր են խաղում ածխաջրերի, ճարպերի և ջրի նյութափոխանակության մեջ: B վիտամինները խթանում են աճը: B վիտամիններ կարող եք ստանալ գարեջրի խմորիչից, հնդկացորենից, վարսակի ալյուրից, տարեկանի հացից, կաթից, միսից, լյարդից, ձվի դեղնուցից և բույսերի կանաչ մասերից:

Սննդանյութեր՝ միկրոտարրեր և մակրոտարրեր:

Սնուցող հանքանյութերԴրանք մարմնի բջիջների և հյուսվածքների մի մասն են և մասնակցում են նյութափոխանակության տարբեր գործընթացներին: Մակրոէլեմենտները մարդուն անհրաժեշտ են համեմատաբար մեծ քանակությամբ՝ Ca, K, Mg, P, Cl, Na աղեր։ Փոքր քանակությամբ անհրաժեշտ են միկրոտարրեր՝ Fe, Zn, մանգան, Cr, I, F:

Յոդ կարելի է ձեռք բերել ծովամթերքից; ցինկ հացահատիկից, խմորիչից, լոբազգիներից, լյարդից; Պղինձ և կոբալտ ստանում ենք տավարի լյարդից, երիկամներից, հավի ձվի դեղնուցից և մեղրից։ Հատապտուղները և մրգերը պարունակում են մեծ քանակությամբ կալիում, երկաթ, պղինձ և ֆոսֆոր։