สารอาหาร – โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน วิตามิน ธาตุขนาดเล็ก การจัดเรียงทางเคมีของเซลล์: สารอินทรีย์ องค์ประกอบมาโครและจุลภาค ไขมัน: โครงสร้างและหน้าที่

สารอาหารและความสำคัญ

ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยโปรตีน (19.6%) ไขมัน (14.7%) คาร์โบไฮเดรต (1%) แร่ธาตุ (4.9%) น้ำ (58.8%) มันใช้สารเหล่านี้อย่างต่อเนื่องเพื่อผลิตพลังงานที่จำเป็นสำหรับการทำงานของอวัยวะภายใน รักษาความร้อน และดำเนินกระบวนการชีวิตทั้งหมดรวมถึงการทำงานทางร่างกายและจิตใจ ในขณะเดียวกัน การฟื้นฟูและการสร้างเซลล์และเนื้อเยื่อที่ใช้สร้างร่างกายมนุษย์ก็เกิดขึ้น และพลังงานที่ใช้ไปจะถูกเติมเต็มจากสารที่ให้มากับอาหาร สารดังกล่าวได้แก่ โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต แร่ธาตุ วิตามิน น้ำ เป็นต้น เรียกว่า อาหาร.ดังนั้นอาหารสำหรับร่างกายจึงเป็นแหล่งพลังงานและวัสดุก่อสร้างที่เป็นพลาสติก

กระรอก

เหล่านี้เป็นสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อนของกรดอะมิโนซึ่งรวมถึงคาร์บอน (50-55%) ไฮโดรเจน (6-7%) ออกซิเจน (19-24%) ไนโตรเจน (15-19%) และอาจรวมถึงฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ด้วย ,เหล็กและธาตุอื่นๆ

โปรตีนเป็นสารชีวภาพที่สำคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิต ทำหน้าที่เป็นวัสดุพลาสติกหลักที่ใช้สร้างเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ โปรตีนเป็นพื้นฐานของฮอร์โมน เอนไซม์ แอนติบอดี และรูปแบบอื่นๆ ที่ทำหน้าที่ที่ซับซ้อนในชีวิตมนุษย์ (การย่อยอาหาร การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ ภูมิคุ้มกัน ฯลฯ) และมีส่วนช่วยในกระบวนการเผาผลาญวิตามินและเกลือแร่ในร่างกายให้เป็นปกติ โปรตีนมีส่วนเกี่ยวข้องในการสร้างพลังงาน โดยเฉพาะในช่วงที่มีการใช้พลังงานสูงหรือเมื่อมีปริมาณคาร์โบไฮเดรตและไขมันในอาหารไม่เพียงพอ ซึ่งครอบคลุม 12% ของความต้องการพลังงานทั้งหมดของร่างกาย ค่าพลังงานของโปรตีน 1 กรัมคือ 4 กิโลแคลอรี เมื่อร่างกายขาดโปรตีนความผิดปกติร้ายแรงจะเกิดขึ้น: การเจริญเติบโตและพัฒนาการของเด็กช้าลง, การเปลี่ยนแปลงในตับของผู้ใหญ่, กิจกรรมของต่อมไร้ท่อ, องค์ประกอบเลือด, กิจกรรมทางจิตลดลง, ประสิทธิภาพลดลงและความต้านทานต่อโรคติดเชื้อ โปรตีนในร่างกายมนุษย์เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องจากกรดอะมิโนที่เข้าสู่เซลล์อันเป็นผลมาจากการย่อยโปรตีนในอาหาร สำหรับการสังเคราะห์โปรตีนของมนุษย์ จำเป็นต้องมีโปรตีนในอาหารในปริมาณที่กำหนดและมีองค์ประกอบของกรดอะมิโนจำนวนหนึ่ง ปัจจุบันมีการรู้จักกรดอะมิโนมากกว่า 80 ชนิด โดยในจำนวนนี้มี 22 ชนิดที่พบมากที่สุดในอาหาร ขึ้นอยู่กับคุณค่าทางชีวภาพ กรดอะมิโนจะถูกแบ่งออกเป็นชนิดจำเป็นและไม่จำเป็น

ไม่สามารถถูกแทนที่ได้กรดอะมิโนแปดชนิด - ไลซีน, ทริปโตเฟน, เมไทโอนีน, ลิวซีน, ไอโซลิวซีน, วาลีน, ทรีโอนีน, ฟีนิลอะลานีน; สำหรับเด็ก จำเป็นต้องใช้ฮิสติดีนด้วย กรดอะมิโนเหล่านี้ไม่ได้สังเคราะห์ขึ้นในร่างกายและต้องได้รับจากอาหารในอัตราส่วนที่กำหนด เช่น สมดุล เปลี่ยนได้กรดอะมิโน (อาร์จินีน ซีสตีน ไทโรซีน อะลานีน ซีรีน ฯลฯ) สามารถสังเคราะห์ได้ในร่างกายมนุษย์จากกรดอะมิโนอื่นๆ

คุณค่าทางชีวภาพของโปรตีนขึ้นอยู่กับปริมาณและความสมดุลของกรดอะมิโนที่จำเป็น ยิ่งมีกรดอะมิโนที่จำเป็นมากเท่าไรก็ยิ่งมีคุณค่ามากขึ้นเท่านั้น โปรตีนที่มีกรดอะมิโนจำเป็นครบทั้ง 8 ชนิดเรียกว่า เต็มรูปแบบแหล่งที่มาของโปรตีนสมบูรณ์คือผลิตภัณฑ์จากสัตว์ทั้งหมด เช่น นม เนื้อสัตว์ สัตว์ปีก ปลา ไข่

ปริมาณโปรตีนที่คนวัยทำงานได้รับในแต่ละวันเพียง 58-117 กรัม ขึ้นอยู่กับเพศ อายุ และลักษณะงานของแต่ละคน โปรตีนจากสัตว์ควรคิดเป็น 55% ของความต้องการรายวัน

สถานะของการเผาผลาญโปรตีนในร่างกายจะถูกตัดสินโดยความสมดุลของไนโตรเจนเช่น โดยความสมดุลระหว่างปริมาณไนโตรเจนที่นำมาใช้กับโปรตีนในอาหารและถูกขับออกจากร่างกาย ผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพแข็งแรงที่รับประทานอาหารอย่างเหมาะสมจะมีสมดุลไนโตรเจน เด็กที่กำลังเติบโต คนหนุ่มสาว สตรีมีครรภ์และให้นมบุตร มีสมดุลของไนโตรเจนในเชิงบวกเพราะว่า โปรตีนจากอาหารจะเข้าสู่การสร้างเซลล์ใหม่และการแนะนำไนโตรเจนกับอาหารที่มีโปรตีนจะมีชัยเหนือการกำจัดออกจากร่างกาย ในระหว่างการอดอาหาร การเจ็บป่วย เมื่อโปรตีนในอาหารไม่เพียงพอจะสังเกตเห็นความสมดุลเชิงลบเช่น ไนโตรเจนถูกขับออกมามากกว่าที่แนะนำการขาดโปรตีนในอาหารทำให้เกิดการสลายโปรตีนในอวัยวะและเนื้อเยื่อ

ไขมัน

เหล่านี้เป็นสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อนที่ประกอบด้วยกลีเซอรอลและกรดไขมัน ซึ่งมีคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน ไขมันถือเป็นสารอาหารที่จำเป็นและเป็นองค์ประกอบสำคัญของอาหารที่สมดุล

ความสำคัญทางสรีรวิทยาของไขมันมีความหลากหลาย ไขมันเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์และเนื้อเยื่อในฐานะวัสดุพลาสติก และร่างกายใช้เป็นแหล่งพลังงาน (30% ของความต้องการทั้งหมด)

ร่างกายมีพลังงาน) ค่าพลังงานของไขมัน 1 กรัมคือ 9 กิโลแคลอรี ไขมันช่วยให้ร่างกายได้รับวิตามิน A และ D สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (ฟอสโฟลิปิด, โทโคฟีรอล, สเตอรอล) ให้ความชุ่มฉ่ำและรสชาติของอาหารเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการทำให้คนรู้สึกอิ่ม

ส่วนที่เหลือของไขมันที่เข้ามาหลังจากครอบคลุมความต้องการของร่างกายแล้ว จะสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อใต้ผิวหนังในรูปแบบของชั้นไขมันใต้ผิวหนังและในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันรอบอวัยวะภายใน ไขมันใต้ผิวหนังและไขมันภายในเป็นพลังงานหลักสำรอง (ไขมันสำรอง) และร่างกายใช้ในระหว่างการออกแรงอย่างหนัก ชั้นไขมันใต้ผิวหนังช่วยปกป้องร่างกายจากการระบายความร้อน และไขมันภายในช่วยปกป้องอวัยวะภายในจากการกระแทก การกระแทก และการเคลื่อนตัว เมื่อรับประทานอาหารที่ขาดไขมัน จะพบความผิดปกติหลายอย่างในส่วนของระบบประสาทส่วนกลาง การป้องกันของร่างกายอ่อนแอลง การสังเคราะห์โปรตีนลดลง การซึมผ่านของเส้นเลือดฝอยเพิ่มขึ้น การเจริญเติบโตช้าลง เป็นต้น

ไขมันของมนุษย์เกิดขึ้นจากกลีเซอรอลและกรดไขมันที่เข้าสู่น้ำเหลืองและเลือดจากลำไส้อันเป็นผลมาจากการย่อยไขมันในอาหาร สำหรับการสังเคราะห์ไขมันนี้จำเป็นต้องมีไขมันในอาหารที่มีกรดไขมันหลากหลายชนิด ซึ่งปัจจุบันมีถึง 60 ชนิด กรดไขมันแบ่งออกเป็นแบบอิ่มตัวหรืออิ่มตัว (เช่น อิ่มตัวด้วยไฮโดรเจนมาก) และไม่อิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัว

อิ่มตัวกรดไขมัน (stearic, palmitic, capronic, butyric ฯลฯ) มีคุณสมบัติทางชีวภาพต่ำ สังเคราะห์ได้ง่ายในร่างกาย ส่งผลเสียต่อการเผาผลาญไขมัน การทำงานของตับ และมีส่วนทำให้เกิดภาวะหลอดเลือดแข็งตัว เนื่องจากไขมันเหล่านี้จะเพิ่มระดับคอเลสเตอรอลใน เลือด. กรดไขมันเหล่านี้พบได้ในไขมันสัตว์ (เนื้อแกะ เนื้อวัว) และน้ำมันพืชบางชนิด (มะพร้าว) ในปริมาณมาก ทำให้เกิดจุดหลอมเหลวสูง (40-50°C) และความสามารถในการย่อยได้ค่อนข้างต่ำ (86-88%)

ไม่อิ่มตัวกรดไขมัน (โอเลอิก ไลโนเลอิก ไลโนเลนิก อาราชิโดนิก ฯลฯ) เป็นสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สามารถออกซิไดซ์และเพิ่มไฮโดรเจนและสารอื่นๆ ได้ ที่ใช้งานมากที่สุดคือ: กรดไลโนเลอิก, ไลโนเลนิกและอาราชิโดนิกเรียกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน ตามคุณสมบัติทางชีวภาพ ถือเป็นสารสำคัญและเรียกว่าวิตามินเอฟ ซึ่งมีส่วนสำคัญในการเผาผลาญไขมันและคอเลสเตอรอล เพิ่มความยืดหยุ่น และลดการซึมผ่านของหลอดเลือด และป้องกันการเกิดลิ่มเลือด กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนไม่ได้สังเคราะห์ขึ้นในร่างกายมนุษย์และต้องใช้ร่วมกับไขมันในอาหาร พบได้ในน้ำมันหมู น้ำมันดอกทานตะวัน น้ำมันข้าวโพด และน้ำมันปลา ไขมันเหล่านี้มีจุดหลอมเหลวต่ำและย่อยได้สูง (98%)

คุณค่าทางชีวภาพของไขมันยังขึ้นอยู่กับปริมาณของวิตามิน A และ D ที่ละลายในไขมันต่างๆ (น้ำมันปลา เนย) วิตามิน E (น้ำมันพืช) และสารคล้ายไขมัน ได้แก่ ฟอสฟาไทด์และสเตอรอล

ฟอสฟาไทด์เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพมากที่สุด ซึ่งรวมถึงเลซิติน เซฟาลิน ฯลฯ ซึ่งส่งผลต่อการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ เมแทบอลิซึม การหลั่งฮอร์โมน และการแข็งตัวของเลือด ฟอสฟาไทด์พบได้ในเนื้อสัตว์ ไข่แดง ตับ ไขมันในอาหาร และครีมเปรี้ยว

สเตอรอลส์เป็นส่วนประกอบของไขมัน ในไขมันพืชจะแสดงในรูปของเบต้าสเตอรอลและเออร์โกสเตอรอลซึ่งส่งผลต่อการป้องกันหลอดเลือด

ไขมันสัตว์มีสเตอรอลในรูปของคอเลสเตอรอลซึ่งช่วยให้เซลล์อยู่ในสภาวะปกติมีส่วนร่วมในการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์กรดน้ำดีวิตามินดี 3 เป็นต้น

นอกจากนี้คอเลสเตอรอลยังก่อตัวขึ้นในร่างกายมนุษย์อีกด้วย ด้วยการเผาผลาญคอเลสเตอรอลตามปกติ ปริมาณของคอเลสเตอรอลที่กินเข้าไปจากอาหารและสังเคราะห์ในร่างกายจะเท่ากับปริมาณของคอเลสเตอรอลที่สลายตัวและถูกขับออกจากร่างกาย ในวัยชรา เช่นเดียวกับความเครียดของระบบประสาท น้ำหนักส่วนเกิน และการใช้ชีวิตแบบอยู่ประจำที่ การเผาผลาญของคอเลสเตอรอลก็หยุดชะงัก ในกรณีนี้คอเลสเตอรอลในอาหารจะเพิ่มปริมาณในเลือดและนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในหลอดเลือดและการพัฒนาของหลอดเลือด

อัตราการบริโภคไขมันต่อวันของประชากรวัยทำงานอยู่ที่ 60-154 กรัมเท่านั้น ขึ้นอยู่กับอายุ เพศ ลักษณะของเต้านม และสภาพภูมิอากาศของพื้นที่ ในจำนวนนี้ไขมันที่มาจากสัตว์ควรคิดเป็น 70% และไขมันพืช - 30%

คาร์โบไฮเดรต

เหล่านี้เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน สังเคราะห์ในพืชจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำภายใต้อิทธิพลของพลังงานแสงอาทิตย์

คาร์โบไฮเดรตซึ่งมีความสามารถในการออกซิไดซ์ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานหลักที่ใช้ในกระบวนการของกิจกรรมกล้ามเนื้อของมนุษย์ ค่าพลังงานของคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมคือ 4 กิโลแคลอรี ครอบคลุมถึง 58% ของความต้องการพลังงานทั้งหมดของร่างกาย นอกจากนี้คาร์โบไฮเดรตยังเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์และเนื้อเยื่อที่มีอยู่ในเลือดและอยู่ในรูปของไกลโคเจน (แป้งสัตว์) ในตับ มีคาร์โบไฮเดรตในร่างกายน้อย (มากถึง 1% ของน้ำหนักตัวของบุคคล) ดังนั้นเพื่อครอบคลุมค่าใช้จ่ายด้านพลังงานจึงต้องมีการจัดหาอาหารอย่างต่อเนื่อง

หากขาดคาร์โบไฮเดรตในอาหารระหว่างออกกำลังกายหนัก พลังงานจะถูกสร้างขึ้นจากไขมันที่สะสมไว้ และจากโปรตีนในร่างกาย เมื่อมีคาร์โบไฮเดรตมากเกินไปในอาหาร ไขมันสำรองจะถูกเติมเต็มเนื่องจากการเปลี่ยนคาร์โบไฮเดรตเป็นไขมัน ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มน้ำหนักของมนุษย์ แหล่งที่มาของคาร์โบไฮเดรตในร่างกายคือผลิตภัณฑ์จากพืชซึ่งนำเสนอในรูปของโมโนแซ็กคาไรด์ ไดแซ็กคาไรด์ และโพลีแซ็กคาไรด์

โมโนแซ็กคาไรด์เป็นคาร์โบไฮเดรตที่ง่ายที่สุด มีรสหวาน ละลายได้ในน้ำ ซึ่งรวมถึงกลูโคส ฟรุกโตส และกาแลคโตส พวกมันจะถูกดูดซึมอย่างรวดเร็วจากลำไส้เข้าสู่กระแสเลือด และร่างกายจะใช้เป็นแหล่งพลังงาน เพื่อสร้างไกลโคเจนในตับ เพื่อบำรุงเนื้อเยื่อสมอง กล้ามเนื้อ และรักษาระดับน้ำตาลในเลือดที่ต้องการ

ไดแซ็กคาไรด์ (ซูโครส แลคโตส และมอลโตส) เป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีรสหวาน ละลายได้ในน้ำ และถูกย่อยในร่างกายมนุษย์ออกเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ 2 โมเลกุลเพื่อสร้างกลูโคสและฟรุกโตสจากซูโครส กลูโคสและกาแลคโตสจากแลคโตส และกลูโคส 2 โมเลกุล จากมอลโตส..

โมโนและไดแซ็กคาไรด์ถูกร่างกายดูดซึมได้ง่ายและครอบคลุมต้นทุนพลังงานของบุคคลอย่างรวดเร็วในระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนัก การบริโภคคาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยวมากเกินไปอาจทำให้น้ำตาลในเลือดเพิ่มขึ้น ส่งผลเสียต่อการทำงานของตับอ่อน การพัฒนาของหลอดเลือด และโรคอ้วน

โพลีแซ็กคาไรด์เป็นคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน ประกอบด้วยโมเลกุลกลูโคสจำนวนมาก ไม่ละลายในน้ำ และมีรสไม่หวาน ได้แก่แป้ง ไกลโคเจน และไฟเบอร์

แป้งในร่างกายมนุษย์ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ในน้ำย่อยจะถูกย่อยสลายเป็นกลูโคสค่อยๆ ตอบสนองความต้องการพลังงานของร่างกายเป็นเวลานาน ต้องขอบคุณแป้งที่ทำให้ผลิตภัณฑ์หลายอย่างที่ประกอบด้วยแป้ง (ขนมปัง ซีเรียล พาสต้า มันฝรั่ง) ทำให้คนรู้สึกอิ่ม

ไกลโคเจนเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ในปริมาณเล็กน้อยเนื่องจากมีอยู่ในอาหารสัตว์ (ตับ, เนื้อสัตว์) ในปริมาณเล็กน้อย

เซลลูโลสในร่างกายมนุษย์จะไม่ถูกย่อยเนื่องจากไม่มีเอนไซม์เซลลูโลสในน้ำย่อย แต่เมื่อผ่านอวัยวะย่อยอาหารจะช่วยกระตุ้นการเคลื่อนไหวของลำไส้กำจัดคอเลสเตอรอลออกจากร่างกายสร้างเงื่อนไขสำหรับการพัฒนาแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ดังนั้น ส่งเสริมการย่อยอาหารและการดูดซึมอาหารที่ดีขึ้น ผลิตภัณฑ์จากพืชทั้งหมดมีเส้นใย (ตั้งแต่ 0.5 ถึง 3%)

เพคติน(คล้ายคาร์โบไฮเดรต) สารเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ด้วยผักและผลไม้ กระตุ้นกระบวนการย่อยอาหารและส่งเสริมการกำจัดสารที่เป็นอันตรายออกจากร่างกาย ซึ่งรวมถึงโปรโตเพคติน ซึ่งพบในเยื่อหุ้มเซลล์ของผักและผลไม้สด ซึ่งทำให้พวกมันมีความแข็ง เพคตินเป็นสารที่ก่อตัวเป็นเยลลี่ในน้ำเซลล์ของผักและผลไม้ กรดเพคติกและกรดเพคติกซึ่งทำให้ผักและผลไม้มีรสเปรี้ยว มีสารเพกตินจำนวนมากในแอปเปิ้ล พลัม มะยม และแครนเบอร์รี่

บรรทัดฐานการบริโภคคาร์โบไฮเดรตรายวันสำหรับประชากรวัยทำงานอยู่ที่ 257-586 กรัมเท่านั้น ขึ้นอยู่กับอายุ เพศ และลักษณะงาน

วิตามิน

เหล่านี้เป็นสารอินทรีย์โมเลกุลต่ำที่มีลักษณะทางเคมีหลากหลายซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมทางชีวภาพของกระบวนการชีวิตในร่างกายมนุษย์

วิตามินมีส่วนร่วมในการทำให้การเผาผลาญเป็นปกติ การก่อตัวของเอนไซม์และฮอร์โมน และกระตุ้นการเจริญเติบโต การพัฒนา และการรักษาของร่างกาย

มีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างเนื้อเยื่อกระดูก (vit. D), ผิวหนัง (vit. A), เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (vit. C) ในการพัฒนาของทารกในครรภ์ (vit. E) ในกระบวนการสร้างเม็ดเลือด ( vit. B | 2, B 9 ) ฯลฯ

วิตามินถูกค้นพบครั้งแรกในผลิตภัณฑ์อาหารในปี พ.ศ. 2423 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย N.I. ลูนิน. ปัจจุบันมีการค้นพบวิตามินมากกว่า 30 ชนิด แต่ละชนิดมีชื่อทางเคมี และหลายชนิดมีตัวอักษรชื่ออักษรละติน (C - กรดแอสคอร์บิก, B - ไทอามีน ฯลฯ ) วิตามินบางชนิดไม่ได้สังเคราะห์ในร่างกายและไม่ได้เก็บไว้จึงต้องรับประทานพร้อมกับอาหาร (C, B, P) วิตามินบางชนิดสามารถสังเคราะห์ได้ใน

ร่างกาย (B 2, B 6, B 9, PP, K)

การขาดวิตามินในอาหารทำให้เกิดโรคที่เรียกว่า การขาดวิตามินการได้รับวิตามินจากอาหารไม่เพียงพออาจทำให้ ภาวะวิตามินต่ำ,ซึ่งแสดงออกในรูปของอาการหงุดหงิด นอนไม่หลับ อ่อนแรง ความสามารถในการทำงานลดลง และต้านทานโรคติดเชื้อได้ การบริโภควิตามิน A และ D มากเกินไปทำให้เกิดพิษต่อร่างกายเรียกว่า ภาวะวิตามินเกิน

วิตามินทั้งหมดแบ่งออกเป็น: 1) C, P, B1, B2, B6, B9, PP, ฯลฯ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลาย; 2) ละลายในไขมัน - A, D, E, K; 3) สารคล้ายวิตามิน - U, F, B4 (โคลีน), B15 (กรดแพนกามิก) เป็นต้น

วิตามินซี (กรดแอสคอร์บิก) มีบทบาทสำคัญในกระบวนการรีดอกซ์ของร่างกายและส่งผลต่อการเผาผลาญ การขาดวิตามินนี้จะช่วยลดความต้านทานของร่างกายต่อโรคต่างๆ การไม่มีมันนำไปสู่เลือดออกตามไรฟัน ปริมาณวิตามินซีต่อวันคือ 70-100 มก. พบได้ในผลิตภัณฑ์จากพืชทุกชนิด โดยเฉพาะในโรสฮิป แบล็คเคอร์แรนท์ พริกแดง ผักชีฝรั่ง และผักชีลาว

วิตามินพี (ไบโอฟลาโวนอยด์) เสริมสร้างเส้นเลือดฝอยและลดการซึมผ่านของหลอดเลือด พบในอาหารชนิดเดียวกับวิตามินซี ปริมาณรายวัน 35-50 มก.

วิตามินบี (ไทอามีน) ควบคุมการทำงานของระบบประสาทและเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญอาหาร โดยเฉพาะการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต ในกรณีที่ขาดวิตามินนี้จะสังเกตความผิดปกติของระบบประสาท ความต้องการวิตามินบี 1.1-2.1 มก. ต่อวัน วิตามินนี้พบได้ในอาหารที่ทำจากสัตว์และพืช โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์จากธัญพืช ยีสต์ ตับ และเนื้อหมู

วิตามินบี 2 (ไรโบฟลาวิน) เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญและส่งผลต่อการเจริญเติบโตและการมองเห็น เมื่อขาดวิตามิน การทำงานของการหลั่งในกระเพาะอาหาร การมองเห็น และสภาพผิวหนังก็แย่ลง ปริมาณรายวันคือ 1.3-2.4 มก. วิตามินพบได้ในยีสต์ ขนมปัง บักวีต นม เนื้อสัตว์ ปลา ผัก และผลไม้

วิตามินพีพี (กรดนิโคตินิก) เป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์บางชนิดและเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญ การขาดวิตามินนี้ทำให้เกิดความเหนื่อยล้า อ่อนแรง และหงุดหงิด ในกรณีที่ไม่มีโรค pellagra (“ผิวหนังหยาบ”) จะเกิดขึ้น อัตราการบริโภครายวันคือ 14-28 มก. วิตามินพีพีพบได้ในผลิตภัณฑ์หลายชนิดที่มาจากพืชและสัตว์ และสามารถสังเคราะห์ได้ในร่างกายมนุษย์จากกรดอะมิโนทริปโตเฟน

วิตามินบี 6 (ไพริดอกซิ) เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญ เมื่อขาดวิตามินในอาหารจะสังเกตเห็นความผิดปกติของระบบประสาทการเปลี่ยนแปลงสภาพของผิวหนังและหลอดเลือด อัตราการบริโภควิตามินบี 6 คือ 1.8-2 มก. ต่อวัน พบได้ในอาหารหลายชนิด ด้วยการรับประทานอาหารที่สมดุลร่างกายจะได้รับวิตามินนี้ในปริมาณที่เพียงพอ

วิตามินบี 9 (กรดโฟลิก) มีส่วนในการสร้างเม็ดเลือดและการเผาผลาญในร่างกายมนุษย์ เมื่อขาดวิตามินนี้จะทำให้เกิดโรคโลหิตจาง อัตราการบริโภคของมันคือ 0.2 มก. ต่อวัน พบได้ในผักกาดหอม ผักโขม ผักชีฝรั่ง และต้นหอม

วิตามินบี 12 (โคบาลามิน) มีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างเม็ดเลือดและการเผาผลาญ เมื่อขาดวิตามินนี้ ผู้คนจะเป็นโรคโลหิตจางที่เป็นมะเร็ง อัตราการบริโภคคือ 0.003 มก. ต่อวัน พบได้ในอาหารที่ทำจากสัตว์เท่านั้น: เนื้อสัตว์ ตับ นม ไข่

วิตามินบี 15 (กรด pangamic) มีผลต่อการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือดและกระบวนการออกซิเดชั่นในร่างกาย ความต้องการรายวันสำหรับวิตามินคือ 2 มก. พบได้ในยีสต์ ตับ และรำข้าว

โคลีนเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญโปรตีนและไขมันในร่างกาย การขาดโคลีนทำให้เกิดความเสียหายต่อไตและตับ อัตราการบริโภคอยู่ที่ 500 - 1,000 มก. ต่อวัน พบได้ในตับ เนื้อสัตว์ ไข่ นม และธัญพืช

วิตามินเอ (เรตินอล) ส่งเสริมการเจริญเติบโตและการพัฒนาของโครงกระดูก ส่งผลต่อการมองเห็น ผิวหนัง และเยื่อเมือก และเพิ่มความต้านทานของร่างกายต่อโรคติดเชื้อ หากขาดการเจริญเติบโตจะช้าลง การมองเห็นลดลง และเส้นผมหลุดร่วง พบได้ในผลิตภัณฑ์จากสัตว์: น้ำมันปลา ตับ ไข่ นม เนื้อสัตว์ อาหารจากพืชสีเหลืองส้ม (แครอท, มะเขือเทศ, ฟักทอง) มีโปรวิตามินเอ - แคโรทีนซึ่งในร่างกายมนุษย์จะถูกแปลงเป็นวิตามินเอเมื่อมีไขมันในอาหาร

วิตามินดี (calciferol) มีส่วนร่วมในการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกกระตุ้น

ความสูง. เมื่อขาดวิตามินนี้ โรคกระดูกอ่อนจะพัฒนาในเด็ก และการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อกระดูกในผู้ใหญ่ วิตามินดีสังเคราะห์จากโปรวิตามินที่มีอยู่ในผิวหนังภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต พบได้ในปลา ตับวัว เนย นม ไข่ ปริมาณวิตามินต่อวันคือ 0.0025 มก.

วิตามินอี (โทโคฟีรอล) เกี่ยวข้องกับการทำงานของต่อมไร้ท่อ ส่งผลต่อกระบวนการสืบพันธุ์และระบบประสาท อัตราการบริโภคอยู่ที่ 8-10 มก. ต่อวัน มีอยู่ในน้ำมันพืชและธัญพืชเป็นจำนวนมาก วิตามินอีช่วยปกป้องไขมันพืชจากการเกิดออกซิเดชัน

วิตามินเค (ฟิลโลควิโนน) ส่งผลต่อการแข็งตัวของเลือด ความต้องการรายวันของมันคือ 0.2-0.3 มก. บรรจุอยู่ในใบเขียวของผักกาดหอม ผักโขม ตำแย วิตามินนี้ถูกสังเคราะห์ขึ้นในลำไส้ของมนุษย์

วิตามิน F (กรดไขมันไลโนเลอิก, ไลโนเลนิก, อะริชิโดนิก) เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมันและคอเลสเตอรอล อัตราการบริโภคอยู่ที่ 5-8 กรัมต่อวัน ที่มีอยู่ในน้ำมันหมูและน้ำมันพืช

วิตามินยูส่งผลต่อการทำงานของต่อมย่อยอาหารและส่งเสริมการรักษาแผลในกระเพาะอาหาร ที่มีอยู่ในน้ำกะหล่ำปลีสด

การเก็บรักษาวิตามินระหว่างการปรุงอาหารในระหว่างการเก็บรักษาและแปรรูปผลิตภัณฑ์อาหาร วิตามินบางชนิดจะถูกทำลาย โดยเฉพาะวิตามินซี ปัจจัยลบที่ลดการทำงานของวิตามินซีในผักและผลไม้ ได้แก่ แสงแดด ออกซิเจนในอากาศ อุณหภูมิสูง สภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง ความชื้นในอากาศสูง และน้ำ ซึ่งวิตามินละลายได้ดี เอนไซม์ที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์อาหารเร่งกระบวนการทำลายล้าง

วิตามินซีถูกทำลายอย่างมากในระหว่างการเตรียมน้ำซุปข้นผัก เนื้อชิ้น หม้อตุ๋น สตูว์ และเพียงเล็กน้อยเท่านั้นเมื่อทอดผักด้วยไขมัน การให้ความร้อนขั้นที่สองของจานผักและการสัมผัสกับชิ้นส่วนออกซิไดซ์ของอุปกรณ์เทคโนโลยีนำไปสู่การทำลายวิตามินนี้โดยสิ้นเชิง วิตามินบีส่วนใหญ่จะถูกเก็บรักษาไว้ระหว่างการปรุงอาหาร แต่ควรจำไว้ว่าสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างจะทำลายวิตามินเหล่านี้ดังนั้นคุณจึงไม่ควรเติมเบกกิ้งโซดาเมื่อปรุงพืชตระกูลถั่ว

เพื่อปรับปรุงการดูดซึมแคโรทีน จำเป็นต้องบริโภคผักสีส้มแดงทั้งหมด (แครอท, มะเขือเทศ) ที่มีไขมัน (ครีมเปรี้ยว, น้ำมันพืช, ซอสนม) และนำไปผัดในซุปและอาหารอื่น ๆ

การเสริมอาหาร

ปัจจุบันสถานประกอบการจัดเลี้ยงใช้วิธีการเสริมอาหารสำเร็จรูปค่อนข้างแพร่หลาย

หลักสูตรที่หนึ่งและสามสำเร็จรูปนั้นอุดมไปด้วยกรดแอสคอร์บิกก่อนเสิร์ฟอาหาร กรดแอสคอร์บิกถูกนำมาใช้ในอาหารในรูปของผงหรือยาเม็ดซึ่งก่อนหน้านี้ละลายในอาหารจำนวนเล็กน้อย การเสริมอาหารด้วยวิตามินซี, บี, พีพีจัดขึ้นในโรงอาหารสำหรับคนงานในสถานประกอบการเคมีบางแห่งเพื่อป้องกันโรคที่เกี่ยวข้องกับอันตรายจากการผลิต เติมสารละลายน้ำของวิตามินเหล่านี้ 4 มล. ต่อมื้อทุกวันในอาหารที่เตรียมไว้

อุตสาหกรรมอาหารผลิตผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร: นมและเคเฟอร์เสริมด้วยวิตามินซี มาการีนและแป้งเด็กที่อุดมด้วยวิตามิน A และ D เนยที่อุดมด้วยแคโรทีน ขนมปัง, แป้งพรีเมี่ยม, อุดมด้วยวิตามิน B r B 2, PP ฯลฯ

แร่ธาตุ

แร่ธาตุหรือสารอนินทรีย์ถือเป็นสารจำเป็น โดยมีส่วนร่วมในกระบวนการสำคัญที่เกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์ ได้แก่ การสร้างกระดูก การรักษาสมดุลของกรดเบส องค์ประกอบของเลือด การทำให้การเผาผลาญเกลือของน้ำเป็นปกติ และการทำงานของระบบประสาท

ขึ้นอยู่กับเนื้อหาในร่างกาย แร่ธาตุแบ่งออกเป็น:

    องค์ประกอบมาโครพบในปริมาณที่มีนัยสำคัญ (99% ของปริมาณแร่ธาตุทั้งหมดที่มีอยู่ในร่างกาย): แคลเซียม, ฟอสฟอรัส, แมกนีเซียม, เหล็ก, โพแทสเซียม, โซเดียม, คลอรีน, ซัลเฟอร์

    องค์ประกอบขนาดเล็กรวมอยู่ในร่างกายมนุษย์ในขนาดเล็ก: ไอโอดีน, ฟลูออรีน, ทองแดง, โคบอลต์, แมงกานีส;

    องค์ประกอบอัลตราไมโครที่มีอยู่ในร่างกายในปริมาณน้อยนิด เช่น ทองคำ ปรอท เรเดียม ฯลฯ

แคลเซียมเกี่ยวข้องกับการสร้างกระดูก ฟัน และจำเป็นสำหรับกิจกรรมทางประสาทตามปกติ

ระบบหัวใจส่งผลต่อการเจริญเติบโต ผลิตภัณฑ์นม ไข่ กะหล่ำปลี และหัวบีทอุดมไปด้วยเกลือแคลเซียม ความต้องการแคลเซียมของร่างกายต่อวันคือ 0.8 กรัม

ฟอสฟอรัสเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญโปรตีนและไขมัน ในการสร้างเนื้อเยื่อกระดูก และส่งผลต่อระบบประสาทส่วนกลาง มีอยู่ในผลิตภัณฑ์นม ไข่ เนื้อสัตว์ ปลา ขนมปัง พืชตระกูลถั่ว ความต้องการฟอสฟอรัสคือ 1.2 กรัมต่อวัน

แมกนีเซียมส่งผลต่อการทำงานของระบบประสาท กล้ามเนื้อ และหัวใจ และมีคุณสมบัติในการขยายหลอดเลือด ที่มีอยู่ในขนมปัง ซีเรียล พืชตระกูลถั่ว ถั่ว ผงโกโก้ ปริมาณแมกนีเซียมต่อวันคือ 0.4 กรัม

เหล็กทำให้องค์ประกอบของเลือดเป็นปกติ (เข้าสู่ฮีโมโกลบิน) และเป็นผู้มีส่วนร่วมในกระบวนการออกซิเดชั่นในร่างกาย ที่มีอยู่ในตับ, ไต, ไข่, ข้าวโอ๊ตและบัควีท, ขนมปังข้าวไรย์, แอปเปิ้ล ความต้องการธาตุเหล็กรายวันคือ 0.018 กรัม

โพแทสเซียมมีส่วนร่วมในการเผาผลาญน้ำในร่างกายมนุษย์ ช่วยเพิ่มการขับถ่ายของเหลว และปรับปรุงการทำงานของหัวใจ ที่มีอยู่ในผลไม้แห้ง (แอปริคอตแห้ง, แอปริคอต, ลูกพรุน, ลูกเกด), ถั่ว, ถั่ว, มันฝรั่ง, เนื้อสัตว์, ปลา บุคคลต้องการโพแทสเซียมมากถึง 3 กรัมต่อวัน

โซเดียมร่วมกับโพแทสเซียม ควบคุมการเผาผลาญของน้ำ รักษาความชื้นในร่างกาย รักษาความดันออสโมติกในเนื้อเยื่อให้เป็นปกติ ผลิตภัณฑ์อาหารมีโซเดียมน้อย จึงแนะนำให้ใช้เกลือแกง (NaCl) ความต้องการรายวันคือโซเดียม 4-6 กรัมหรือเกลือแกง 10-15 กรัม

คลอรีนเกี่ยวข้องกับการควบคุมแรงดันออสโมติกในเนื้อเยื่อและในการสร้างกรดไฮโดรคลอริก (HC1) ในกระเพาะอาหาร คลอรีนมาจากเกลือปรุงสุก ความต้องการรายวัน 5-7g.

ซัลเฟอร์เป็นส่วนหนึ่งของกรดอะมิโน วิตามินบี และฮอร์โมนอินซูลินบางชนิด ที่มีอยู่ในถั่ว, ข้าวโอ๊ต, ชีส, ไข่, เนื้อสัตว์, ปลา ความต้องการรายวัน 1 กรัม "

ไอโอดีนเกี่ยวข้องกับการสร้างและการทำงานของต่อมไทรอยด์ ไอโอดีนส่วนใหญ่มีความเข้มข้นในน้ำทะเล สาหร่ายทะเล และปลาทะเล ความต้องการรายวันคือ 0.15 มก.

ฟลูออไรด์มีส่วนในการสร้างฟันและกระดูก และพบได้ในน้ำดื่ม ความต้องการรายวันคือ 0.7-1.2 มก.

ทองแดงและโคบอลต์เกี่ยวข้องกับการสร้างเม็ดเลือด มีอยู่ในอาหารจากสัตว์และพืชในปริมาณเล็กน้อย

ความต้องการแร่ธาตุรวมของร่างกายมนุษย์ในวัยผู้ใหญ่คือ 20-25 กรัม และความสมดุลขององค์ประกอบแต่ละอย่างมีความสำคัญ ดังนั้นอัตราส่วนของแคลเซียม ฟอสฟอรัส และแมกนีเซียมในอาหารควรเป็น 1:1.3:0.5 ซึ่งเป็นตัวกำหนดระดับการดูดซึมแร่ธาตุเหล่านี้ในร่างกาย

เพื่อรักษาสมดุลของกรดเบสในร่างกายจำเป็นต้องรวมแร่ธาตุอัลคาไลน์ (Ca, Mg, K, Na) ไว้ในอาหารลดน้ำหนักอย่างถูกต้องซึ่งอุดมไปด้วยนมผักผลไม้มันฝรั่งและสารที่เป็นกรด (P , S, Cl ซึ่งพบได้ในเนื้อสัตว์ ปลา ไข่ ขนมปัง ซีเรียล

น้ำ

น้ำมีบทบาทสำคัญในชีวิตของร่างกายมนุษย์ เป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเซลล์ทั้งหมดในแง่ของปริมาณ (2/3 ของน้ำหนักร่างกายมนุษย์) น้ำเป็นสื่อกลางในเซลล์และรักษาการสื่อสารระหว่างเซลล์ น้ำเป็นพื้นฐานของของเหลวทั้งหมดในร่างกาย (เลือด น้ำเหลือง น้ำย่อย) เมแทบอลิซึม การควบคุมอุณหภูมิ และกระบวนการทางชีวภาพอื่น ๆ เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของน้ำ ทุกวันคนเราขับน้ำออกทางเหงื่อ (500 กรัม) อากาศหายใจออก (350 กรัม) ปัสสาวะ (1,500 กรัม) และอุจจาระ (150 กรัม) กำจัดผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่เป็นอันตรายออกจากร่างกาย หากต้องการฟื้นฟูน้ำที่สูญเสียไปจะต้องนำเข้าสู่ร่างกาย ความต้องการน้ำในแต่ละวันของบุคคลคือ 2-2.5 ลิตร ขึ้นอยู่กับอายุ กิจกรรมทางกายภาพ และสภาพภูมิอากาศ โดยรวมถึง 1 ลิตรจากการดื่ม อาหาร 1.2 ลิตร และ 0.3 ลิตรที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาผลาญ ในฤดูร้อนเมื่อทำงานในร้านค้าร้อนในระหว่างออกกำลังกายอย่างหนักจะสังเกตเห็นการสูญเสียน้ำจำนวนมากในร่างกายผ่านทางเหงื่อดังนั้นการบริโภคจึงเพิ่มขึ้นเป็น 5-6 ลิตรต่อวัน ในกรณีเหล่านี้ น้ำดื่มจะถูกเติมเกลือลงไป เนื่องจากเกลือโซเดียมจำนวนมากจะสูญเสียไปพร้อมกับเหงื่อ การบริโภคน้ำที่มากเกินไปทำให้เกิดความเครียดต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดและไตมากขึ้น และส่งผลเสียต่อสุขภาพ ในกรณีที่ลำไส้ทำงานผิดปกติ (ท้องเสีย) น้ำจะไม่ดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือด แต่จะถูกขับออกจากร่างกายมนุษย์ ซึ่งนำไปสู่การขาดน้ำอย่างรุนแรงและเป็นภัยคุกคามต่อชีวิต บุคคลสามารถอยู่ได้ไม่เกิน 6 วันโดยไม่มีน้ำ

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 ได้มีการก่อตั้งสาขาชีววิทยาที่เรียกว่าชีวเคมีขึ้น เธอศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของเซลล์ที่มีชีวิต ภารกิจหลักของวิทยาศาสตร์คือการเข้าใจลักษณะของเมแทบอลิซึมและพลังงานที่ควบคุมชีวิตของเซลล์พืชและสัตว์

แนวคิดเรื่ององค์ประกอบทางเคมีของเซลล์

จากการวิจัยอย่างรอบคอบ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาการจัดโครงสร้างทางเคมีของเซลล์และพบว่าสิ่งมีชีวิตมีองค์ประกอบทางเคมีมากกว่า 85 ชนิด ยิ่งไปกว่านั้น บางชนิดจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมด ในขณะที่บางชนิดมีความเฉพาะเจาะจงและพบได้ในสายพันธุ์ทางชีววิทยาที่เฉพาะเจาะจง และองค์ประกอบทางเคมีกลุ่มที่ 3 มีอยู่ในเซลล์ของจุลินทรีย์ พืช และสัตว์ ในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย องค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่มักจะรวมอยู่ในองค์ประกอบของเซลล์ในรูปแบบของแคตไอออนและแอนไอออนซึ่งมีการสร้างเกลือแร่และน้ำและสารประกอบอินทรีย์ที่มีคาร์บอนถูกสังเคราะห์: คาร์โบไฮเดรต, โปรตีน, ไขมัน

องค์ประกอบออร์แกนิก

ในทางชีวเคมี ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน จำนวนทั้งสิ้นประกอบด้วย 88 ถึง 97% ขององค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ ในเซลล์ คาร์บอนมีความสำคัญอย่างยิ่ง สารอินทรีย์ทั้งหมดในเซลล์ประกอบด้วยโมเลกุลที่มีอะตอมของคาร์บอน พวกมันสามารถเชื่อมต่อถึงกัน เกิดเป็นโซ่ (แบบกิ่งก้านและแบบไม่มีกิ่งก้าน) รวมไปถึงวงจร ความสามารถของอะตอมคาร์บอนนี้รองรับความหลากหลายที่น่าทึ่งของสารอินทรีย์ที่ประกอบเป็นไซโตพลาสซึมและออร์แกเนลล์ของเซลล์

ตัวอย่างเช่นเนื้อหาภายในของเซลล์ประกอบด้วยโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่ละลายน้ำได้, โปรตีนที่ชอบน้ำ, ไขมัน, กรดไรโบนิวคลีอิกประเภทต่างๆ: การถ่ายโอน RNA, ไรโบโซมอล RNA และ Messenger RNA รวมถึงโมโนเมอร์อิสระ - นิวคลีโอไทด์ นอกจากนี้ยังมีองค์ประกอบทางเคมีที่คล้ายกัน นอกจากนี้ยังมีโมเลกุลของกรด deoxyribonucleic ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซม สารประกอบข้างต้นทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมของไนโตรเจน คาร์บอน ออกซิเจน และไฮโดรเจน นี่เป็นข้อพิสูจน์ถึงความสำคัญที่สำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากการจัดระเบียบทางเคมีของเซลล์ขึ้นอยู่กับเนื้อหาขององค์ประกอบออร์แกนิกที่ประกอบเป็นโครงสร้างเซลล์: ไฮยาพลาสซึมและออร์แกเนลล์

ธาตุอาหารหลักและความหมาย

องค์ประกอบทางเคมีซึ่งมักพบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตประเภทต่าง ๆ เรียกว่าองค์ประกอบหลักในชีวเคมี เนื้อหาในเซลล์คือ 1.2% - 1.9% องค์ประกอบหลักของเซลล์ ได้แก่ ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม คลอรีน ซัลเฟอร์ แมกนีเซียม แคลเซียม เหล็ก และโซเดียม พวกมันทั้งหมดทำหน้าที่สำคัญและเป็นส่วนหนึ่งของออร์แกเนลล์ของเซลล์ต่างๆ ดังนั้นไอออนเหล็กจึงมีอยู่ในโปรตีนในเลือด - เฮโมโกลบินซึ่งขนส่งออกซิเจน (ในกรณีนี้เรียกว่า oxyhemoglobin), คาร์บอนไดออกไซด์ (carbohemoglobin) หรือคาร์บอนมอนอกไซด์ (carboxyhemoglobin)

โซเดียมไอออนเป็นพาหนะที่สำคัญที่สุดในการเคลื่อนย้ายระหว่างเซลล์ ซึ่งเรียกว่าปั๊มโซเดียมโปแตสเซียม พวกมันยังเป็นส่วนหนึ่งของของเหลวคั่นระหว่างหน้าและพลาสมาในเลือด ไอออนแมกนีเซียมมีอยู่ในโมเลกุลคลอโรฟิลล์ (เม็ดสีแสงของพืชชั้นสูง) และมีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากไอออนเหล่านี้ก่อตัวเป็นศูนย์ปฏิกิริยาที่จับโฟตอนของพลังงานแสง

แคลเซียมไอออนช่วยให้มั่นใจในการนำกระแสประสาทไปตามเส้นใยและยังเป็นองค์ประกอบหลักของเซลล์กระดูก - เซลล์กระดูก สารประกอบแคลเซียมแพร่หลายในโลกของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ซึ่งมีเปลือกทำจากแคลเซียมคาร์บอเนต

ไอออนของคลอรีนมีส่วนร่วมในการชาร์จเยื่อหุ้มเซลล์และทำให้เกิดแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการกระตุ้นประสาท

อะตอมของซัลเฟอร์เป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนพื้นเมืองและเป็นตัวกำหนดโครงสร้างตติยภูมิของพวกมัน ซึ่งเป็น "การเชื่อมโยงข้าม" สายโซ่โพลีเปปไทด์ ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของโมเลกุลโปรตีนทรงกลม

โพแทสเซียมไอออนเกี่ยวข้องกับการขนส่งสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ อะตอมของฟอสฟอรัสเป็นส่วนหนึ่งของสารที่ใช้พลังงานจำนวนมาก เช่น กรดอะดีโนซีน ไตรฟอสฟอริก และยังเป็นองค์ประกอบสำคัญของโมเลกุลของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกและกรดไรโบนิวคลีอิก ซึ่งเป็นสารหลักของพันธุกรรมของเซลล์

หน้าที่ขององค์ประกอบจุลภาคในการเผาผลาญของเซลล์

องค์ประกอบทางเคมีประมาณ 50 องค์ประกอบที่ประกอบเป็นเซลล์น้อยกว่า 0.1% เรียกว่าองค์ประกอบขนาดเล็ก ซึ่งรวมถึงสังกะสี โมลิบดีนัม ไอโอดีน ทองแดง โคบอลต์ ฟลูออรีน เมื่อมีปริมาณน้อย พวกมันจะทำหน้าที่ที่สำคัญมาก เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิด

ตัวอย่างเช่นอะตอมของสังกะสีพบได้ในโมเลกุลของอินซูลิน (ฮอร์โมนตับอ่อนที่ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด) ไอโอดีนเป็นส่วนสำคัญของฮอร์โมนไทรอยด์ - ไทรอกซีนและไตรไอโอโดไทโรนีนซึ่งควบคุมระดับการเผาผลาญในร่างกาย ทองแดง พร้อมด้วยไอออนของเหล็ก มีส่วนเกี่ยวข้องในการสร้างเม็ดเลือด (การก่อตัวของเซลล์เม็ดเลือดแดง เกล็ดเลือด และเม็ดเลือดขาวในไขกระดูกแดงของสัตว์มีกระดูกสันหลัง) ไอออนของทองแดงเป็นส่วนหนึ่งของเม็ดสีฮีโมไซยานินซึ่งมีอยู่ในเลือดของสัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลัง เช่น หอย ดังนั้นสีของเม็ดเลือดแดงจึงเป็นสีน้ำเงิน

ปริมาณองค์ประกอบทางเคมี เช่น ตะกั่ว ทอง โบรมีน และเงินในเซลล์ยังต่ำกว่าอีกด้วย พวกมันถูกเรียกว่าอัลตราไมโครอีเลเมนต์และพบได้ในเซลล์พืชและสัตว์ ตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์ทางเคมีเผยให้เห็นไอออนทองคำในเมล็ดข้าวโพด อะตอมของโบรมีนมีอยู่ในปริมาณมากในเซลล์ของแทลลัสของสาหร่ายสีน้ำตาลและสีแดง เช่น ซาร์กาสซัม สาหร่ายทะเล และฟูคัส

ตัวอย่างและข้อเท็จจริงที่ให้ไว้ก่อนหน้านี้ทั้งหมดจะอธิบายว่าองค์ประกอบทางเคมี หน้าที่ และโครงสร้างของเซลล์เชื่อมโยงกันอย่างไร ตารางด้านล่างแสดงเนื้อหาขององค์ประกอบทางเคมีต่างๆ ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

ลักษณะทั่วไปของสารอินทรีย์

คุณสมบัติทางเคมีของเซลล์ของสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับอะตอมของคาร์บอนในลักษณะใดลักษณะหนึ่งซึ่งมีส่วนแบ่งมากกว่า 50% ของมวลเซลล์ วัตถุแห้งเกือบทั้งหมดของเซลล์แสดงโดยคาร์โบไฮเดรต โปรตีน กรดนิวคลีอิก และลิพิด ซึ่งมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและมีน้ำหนักโมเลกุลสูง โมเลกุลดังกล่าวเรียกว่าโมเลกุลขนาดใหญ่ (โพลีเมอร์) และประกอบด้วยองค์ประกอบที่เรียบง่ายกว่า - โมโนเมอร์ สารโปรตีนมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งและทำหน้าที่หลายอย่าง ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

บทบาทของโปรตีนในเซลล์

สารประกอบที่อยู่ในเซลล์ที่มีชีวิตได้รับการยืนยันว่ามีสารอินทรีย์เช่นโปรตีนในปริมาณสูง มีคำอธิบายที่สมเหตุสมผลสำหรับข้อเท็จจริงนี้: โปรตีนทำหน้าที่ต่าง ๆ และมีส่วนร่วมในการแสดงออกของกิจกรรมของเซลล์ทั้งหมด

ตัวอย่างเช่นประกอบด้วยการก่อตัวของแอนติบอดี - อิมมูโนโกลบูลินที่ผลิตโดยเซลล์เม็ดเลือดขาว โปรตีนป้องกัน เช่น ทรอมบิน ไฟบริน และทรอมโบบลาสติน ช่วยให้เลือดแข็งตัวและป้องกันการสูญเสียเลือดระหว่างการบาดเจ็บและบาดแผล เซลล์ประกอบด้วยโปรตีนที่ซับซ้อนของเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งมีความสามารถในการรับรู้สารประกอบแปลกปลอม - แอนติเจน พวกเขาเปลี่ยนการกำหนดค่าและแจ้งให้เซลล์ทราบถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้น (ฟังก์ชันการส่งสัญญาณ)

โปรตีนบางชนิดทำหน้าที่ควบคุมและเป็นฮอร์โมน เช่น ออกซิโตซินที่ผลิตโดยไฮโปทาลามัส และสงวนไว้โดยต่อมใต้สมอง เมื่อเข้าสู่กระแสเลือด ออกซิโตซินออกฤทธิ์ต่อผนังกล้ามเนื้อของมดลูก ทำให้เกิดการหดตัว โปรตีนวาโซเพรสซินยังมีหน้าที่ควบคุมความดันโลหิต

เซลล์กล้ามเนื้อประกอบด้วยแอคตินและไมโอซินซึ่งสามารถหดตัวได้ ซึ่งเป็นตัวกำหนดการทำงานของมอเตอร์ของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ เป็นลักษณะของโปรตีน ตัวอย่างเช่น อัลบูมินถูกใช้โดยเอ็มบริโอเป็นสารอาหารเพื่อการพัฒนา โปรตีนในเลือดของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด เช่น เฮโมโกลบินและฮีโมไซยานิน ทำหน้าที่ขนส่งโมเลกุลออกซิเจน โดยทำหน้าที่ขนส่ง หากมีการใช้สารที่ใช้พลังงานมาก เช่น คาร์โบไฮเดรตและไขมันจนหมด เซลล์จะเริ่มสลายโปรตีน สารนี้หนึ่งกรัมให้พลังงาน 17.2 กิโลจูล หน้าที่ที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของโปรตีนคือการเร่งปฏิกิริยา (โปรตีนของเอนไซม์เร่งปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในช่องไซโตพลาสซึม) จากข้อมูลข้างต้น เราเชื่อมั่นว่าโปรตีนทำหน้าที่ที่สำคัญมากหลายประการ และจำเป็นต้องเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์สัตว์

การสังเคราะห์โปรตีน

ลองพิจารณากระบวนการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ซึ่งเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมด้วยความช่วยเหลือของออร์แกเนลล์ เช่น ไรโบโซม ด้วยกิจกรรมของเอนไซม์พิเศษที่มีส่วนร่วมของแคลเซียมไอออนไรโบโซมจึงรวมกันเป็นโพลีโซม หน้าที่หลักของไรโบโซมในเซลล์คือการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีนซึ่งเริ่มต้นด้วยกระบวนการถอดรหัส เป็นผลให้โมเลกุล mRNA ถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยมีโพลีโซมติดอยู่ จากนั้นกระบวนการที่สองก็เริ่มต้นขึ้น - การออกอากาศ ถ่ายโอน RNA รวมเข้ากับกรดอะมิโนยี่สิบชนิดและนำไปสร้างเป็นโพลีโซม และเนื่องจากหน้าที่ของไรโบโซมในเซลล์คือการสังเคราะห์โพลีเปปไทด์ ออร์แกเนลเหล่านี้จึงก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนด้วย tRNA และโมเลกุลของกรดอะมิโนจึงเชื่อมโยงถึงกันด้วยพันธะเปปไทด์ ทำให้เกิดเป็นโปรตีนโมเลกุลขนาดใหญ่

บทบาทของน้ำในกระบวนการเผาผลาญ

การศึกษาทางเซลล์วิทยาได้ยืนยันความจริงที่ว่าเซลล์ โครงสร้างและองค์ประกอบที่เรากำลังศึกษานั้นโดยเฉลี่ยประกอบด้วยน้ำ 70% และในสัตว์หลายชนิดที่มีวิถีชีวิตทางน้ำ (เช่น coelenterates) มีเนื้อหาถึง 97-98% เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้การจัดระเบียบทางเคมีของเซลล์รวมถึงที่ชอบน้ำ (ความสามารถในการละลาย) และ เนื่องจากน้ำเป็นตัวทำละลายที่มีขั้วสากลน้ำจึงมีบทบาทพิเศษและส่งผลโดยตรงไม่เพียง แต่การทำงาน แต่ยังรวมถึงโครงสร้างของเซลล์ด้วย ตารางด้านล่างแสดงปริมาณน้ำในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ

หน้าที่ของคาร์โบไฮเดรตในเซลล์

ดังที่เราพบก่อนหน้านี้ สารอินทรีย์ที่สำคัญ ได้แก่ โพลีเมอร์ รวมถึงคาร์โบไฮเดรตด้วย ได้แก่โพลีแซ็กคาไรด์ โอลิโกแซ็กคาไรด์ และโมโนแซ็กคาไรด์ คาร์โบไฮเดรตเป็นส่วนหนึ่งของสารเชิงซ้อนที่ซับซ้อนมากขึ้น - ไกลโคลิพิดและไกลโคโปรตีนซึ่งสร้างเยื่อหุ้มเซลล์และโครงสร้างเมมเบรนด้านบนเช่นไกลโคคาลิกซ์

นอกจากคาร์บอนแล้ว คาร์โบไฮเดรตยังมีอะตอมออกซิเจนและไฮโดรเจน และโพลีแซ็กคาไรด์บางชนิดยังมีไนโตรเจน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัสด้วย เซลล์พืชมีคาร์โบไฮเดรตจำนวนมาก หัวมันฝรั่งมีแป้งมากถึง 90% เมล็ดและผลไม้มีคาร์โบไฮเดรตสูงถึง 70% และในเซลล์สัตว์พบได้ในรูปของสารประกอบเช่นไกลโคเจน ไคติน และทรีฮาโลส

น้ำตาลเชิงเดี่ยว (โมโนแซ็กคาไรด์) มีสูตรทั่วไปคือ CnH2nOn และแบ่งออกเป็นเทโทรส ไตรโอส เพนโทส และเฮกโซส สองอันสุดท้ายพบบ่อยที่สุดในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เช่น ไรโบสและดีออกซีไรโบสเป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิก ส่วนกลูโคสและฟรุกโตสมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการดูดซึมและการสลายตัว โอลิโกแซ็กคาไรด์มักพบในเซลล์พืช ซูโครสถูกเก็บไว้ในเซลล์ของหัวบีทและอ้อย ส่วนมอลโตสพบได้ในเมล็ดข้าวไรย์และข้าวบาร์เลย์ที่งอกแล้ว

ไดแซ็กคาไรด์มีรสหวานและละลายในน้ำได้สูง โพลีแซ็กคาไรด์เป็นโพลีเมอร์ชีวภาพ โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยแป้ง เซลลูโลส ไกลโคเจน และลามินาริน ไคตินเป็นหนึ่งในรูปแบบโครงสร้างของโพลีแซ็กคาไรด์ หน้าที่หลักของคาร์โบไฮเดรตในเซลล์คือพลังงาน ผลจากปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสและเมแทบอลิซึมของพลังงาน ทำให้โพลีแซ็กคาไรด์ถูกย่อยเป็นกลูโคส จากนั้นจะถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ เป็นผลให้กลูโคสหนึ่งกรัมปล่อยพลังงาน 17.6 กิโลจูล และในความเป็นจริงแล้วแป้งและไกลโคเจนสำรองเป็นแหล่งสะสมพลังงานของเซลล์

ไกลโคเจนสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อและเซลล์ตับเป็นหลัก แป้งพืชในหัว หัว ราก เมล็ดพืช และในสัตว์ขาปล้อง เช่น แมงมุม แมลง และสัตว์ที่มีเปลือกแข็ง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการจัดหาพลังงานโดยโอลิโกแซ็กคาไรด์ ทรีฮาโลส

มีอีกหน้าที่หนึ่งของคาร์โบไฮเดรตในเซลล์คือการสร้าง (โครงสร้าง) มันอยู่ในความจริงที่ว่าสารเหล่านี้เป็นโครงสร้างรองรับของเซลล์ ตัวอย่างเช่น เซลลูโลสเป็นส่วนหนึ่งของผนังเซลล์ของพืช ไคตินก่อตัวเป็นโครงกระดูกภายนอกของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิด และพบได้ในเซลล์เชื้อรา โอลิแซ็กคาไรด์ ร่วมกับโมเลกุลของไขมันและโปรตีน ก่อให้เกิดไกลโคคาลิกซ์ ซึ่งเป็นสารเชิงซ้อนเหนือเมมเบรน ช่วยให้เกิดการยึดเกาะ - การเกาะตัวของเซลล์สัตว์เข้าด้วยกันทำให้เกิดการก่อตัวของเนื้อเยื่อ

ไขมัน: โครงสร้างและหน้าที่

สารอินทรีย์เหล่านี้ซึ่งไม่ชอบน้ำ (ไม่ละลายในน้ำ) สามารถสกัดได้จากเซลล์โดยใช้ตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว เช่น อะซิโตนหรือคลอโรฟอร์ม หน้าที่ของไขมันในเซลล์ขึ้นอยู่กับว่าไขมันนั้นอยู่ในกลุ่มใดในสามกลุ่ม ได้แก่ ไขมัน ไข หรือสเตียรอยด์ ไขมันมีการกระจายอย่างกว้างขวางที่สุดในเซลล์ทุกประเภท

สัตว์สะสมพวกมันในเนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง เนื้อเยื่อประสาท มีไขมันในรูปแบบของเส้นประสาท นอกจากนี้ยังสะสมในไต ตับ และในแมลง - ในร่างกายที่เป็นไขมัน ไขมันเหลว - น้ำมัน - พบได้ในเมล็ดพืชหลายชนิด: ซีดาร์, ถั่วลิสง, ทานตะวัน, มะกอก ปริมาณไขมันในเซลล์อยู่ระหว่าง 5 ถึง 90% (ในเนื้อเยื่อไขมัน)

สเตียรอยด์และแว็กซ์แตกต่างจากไขมันตรงที่ไม่มีกรดไขมันตกค้างในโมเลกุล ดังนั้นสเตียรอยด์จึงเป็นฮอร์โมนของต่อมหมวกไตที่ส่งผลต่อวัยแรกรุ่นและเป็นส่วนประกอบของฮอร์โมนเพศชาย นอกจากนี้ยังพบได้ในวิตามิน (เช่น วิตามินดี)

หน้าที่หลักของไขมันในเซลล์คือพลังงาน การสร้าง และการปกป้อง ประการแรกเกิดจากการที่ไขมัน 1 กรัมเมื่อสลายไปแล้วจะให้พลังงาน 38.9 กิโลจูล ซึ่งมากกว่าสารอินทรีย์อื่นๆ มาก นั่นคือโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต นอกจากนี้ เมื่อไขมัน 1 กรัมถูกออกซิไดซ์ ก็จะปล่อยไขมันออกมาเกือบ 1.1 กรัม น้ำ. ด้วยเหตุนี้สัตว์บางชนิดจึงมีไขมันสะสมอยู่ในร่างกายจึงขาดน้ำได้เป็นเวลานาน ตัวอย่างเช่น โกเฟอร์สามารถจำศีลได้นานกว่าสองเดือนโดยไม่ต้องการน้ำ และอูฐจะไม่ดื่มน้ำเมื่อข้ามทะเลทรายเป็นเวลา 10-12 วัน

หน้าที่ในการสร้างไขมันคือเป็นส่วนสำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์และเป็นส่วนหนึ่งของเส้นประสาทด้วย หน้าที่ป้องกันของไขมันคือชั้นไขมันใต้ผิวหนังรอบๆ ไตและอวัยวะภายในอื่นๆ ช่วยปกป้องไขมันจากการบาดเจ็บทางกล ฟังก์ชั่นฉนวนกันความร้อนเฉพาะมีอยู่ในสัตว์ที่อยู่ในน้ำเป็นเวลานาน: ปลาวาฬ แมวน้ำ แมวน้ำขน ตัวอย่างเช่นชั้นไขมันใต้ผิวหนังหนาเช่นในปลาวาฬสีน้ำเงินคือ 0.5 ม. ช่วยปกป้องสัตว์จากภาวะอุณหภูมิต่ำ

ความสำคัญของออกซิเจนต่อการเผาผลาญของเซลล์

สิ่งมีชีวิตแบบแอโรบิกซึ่งรวมถึงสัตว์ พืช และมนุษย์ส่วนใหญ่ ใช้ออกซิเจนในบรรยากาศสำหรับปฏิกิริยาการเผาผลาญพลังงาน ซึ่งนำไปสู่การสลายสารอินทรีย์และปล่อยพลังงานจำนวนหนึ่งออกมาสะสมในรูปของโมเลกุลของกรดอะดีโนซีน ไตรฟอสฟอริก

ดังนั้นด้วยการเกิดออกซิเดชันที่สมบูรณ์ของกลูโคสหนึ่งโมลซึ่งเกิดขึ้นบนคริสเตของไมโตคอนเดรีย พลังงาน 2,800 กิโลจูลจะถูกปล่อยออกมา ซึ่ง 1,596 กิโลจูล (55%) จะถูกเก็บไว้ในรูปของโมเลกุล ATP ที่มีพันธะพลังงานสูง ดังนั้นหน้าที่หลักของออกซิเจนในเซลล์คือการนำไปใช้ซึ่งขึ้นอยู่กับกลุ่มของปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่เรียกว่าเกิดขึ้นในออร์แกเนลล์ของเซลล์ - ไมโตคอนเดรีย ในสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต - แบคทีเรียโฟโตโทรฟิคและไซยาโนแบคทีเรีย - การออกซิเดชันของสารอาหารเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนที่แพร่กระจายเข้าไปในเซลล์ไปยังผลพลอยได้ภายในของพลาสมาเมมเบรน

เราศึกษาโครงสร้างทางเคมีของเซลล์ และยังตรวจสอบกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนและการทำงานของออกซิเจนในการเผาผลาญพลังงานของเซลล์อีกด้วย

อาหารของมนุษย์ประกอบด้วยสารอาหารพื้นฐาน ได้แก่ โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต วิตามิน, ธาตุขนาดเล็ก, ธาตุมาโคร เนื่องจากทั้งชีวิตของเราคือการเผาผลาญโดยธรรมชาติ ดังนั้นเพื่อการดำรงอยู่ตามปกติผู้ใหญ่จึงต้องรับประทานอาหารวันละสามครั้งเพื่อเติมเต็ม "สารอาหาร" ของเขา

ในร่างกายของคนที่มีชีวิต กระบวนการออกซิเดชั่น (รวมกับออกซิเจน) ของสารอาหารต่างๆ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ปฏิกิริยาออกซิเดชันจะมาพร้อมกับการก่อตัวและการปล่อยความร้อนที่จำเป็นต่อการรักษากระบวนการที่สำคัญของร่างกาย พลังงานความร้อนช่วยให้มั่นใจในกิจกรรมของระบบกล้ามเนื้อ ดังนั้นยิ่งออกกำลังกายหนัก ร่างกายก็ยิ่งต้องการอาหารมากขึ้น

คุณค่าพลังงานของอาหารมักจะแสดงเป็นแคลอรี่ แคลอรี่คือปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการทำให้น้ำ 1 ลิตรอุ่นขึ้นที่อุณหภูมิ 15°C ขึ้น 1 องศาปริมาณแคลอรี่ของอาหารคือปริมาณพลังงานที่เกิดขึ้นในร่างกายอันเป็นผลมาจากการย่อยอาหาร

โปรตีน 1 กรัมเมื่อออกซิไดซ์ในร่างกายจะปล่อยความร้อนออกมาเท่ากับ 4 กิโลแคลอรี คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม = 4 กิโลแคลอรี; ไขมัน 1 กรัม = 9 กิโลแคลอรี

กระรอก

โปรตีนสนับสนุนอาการพื้นฐานของชีวิต: เมแทบอลิซึม การหดตัวของกล้ามเนื้อ อาการหงุดหงิดของเส้นประสาท ความสามารถในการเติบโต อ่อนตัวลง และคิด โปรตีนพบได้ในเนื้อเยื่อและของเหลวทั้งหมดของร่างกายซึ่งเป็นส่วนหลัก โปรตีนประกอบด้วยกรดอะมิโนหลายชนิดที่กำหนดความสำคัญทางชีวภาพของโปรตีนชนิดใดชนิดหนึ่ง

กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นถูกสร้างขึ้นในร่างกายมนุษย์ กรดอะมิโนจำเป็นเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ด้วยอาหารเท่านั้น ดังนั้นสำหรับการทำงานทางสรีรวิทยาของร่างกายจำเป็นต้องมีกรดอะมิโนที่จำเป็นทั้งหมดในอาหาร การขาดกรดอะมิโนที่จำเป็นในอาหารทำให้คุณค่าทางชีวภาพของโปรตีนลดลง และอาจทำให้เกิดการขาดโปรตีนได้ แม้ว่าปริมาณโปรตีนในอาหารจะเพียงพอก็ตาม ซัพพลายเออร์หลักของกรดอะมิโนที่จำเป็น: เนื้อสัตว์ นม ปลา ไข่ คอทเทจชีส

ร่างกายมนุษย์ยังต้องการโปรตีนจากพืช ซึ่งพบได้ในขนมปัง ธัญพืช และผัก ซึ่งมีกรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น ผลิตภัณฑ์ที่มีโปรตีนจากสัตว์และพืชช่วยให้ร่างกายได้รับสารที่จำเป็นต่อการพัฒนาและการทำงานของร่างกาย

ร่างกายผู้ใหญ่ควรได้รับโปรตีนประมาณ 1 กรัมต่อน้ำหนักรวม 1 กิโลกรัม เป็นไปตามที่ผู้ใหญ่ "โดยเฉลี่ย" ที่มีน้ำหนัก 70 กก. ควรได้รับโปรตีนอย่างน้อย 70 กรัมต่อวัน (โปรตีน 55% ควรมาจากสัตว์) เมื่อมีการออกกำลังกายอย่างหนัก ความต้องการโปรตีนของร่างกายจะเพิ่มขึ้น

โปรตีนในอาหารไม่สามารถทดแทนด้วยสารอื่นใดได้

ไขมัน

ไขมันมีมากกว่าพลังงานของสารอื่นๆ ทั้งหมด มีส่วนร่วมในกระบวนการฟื้นฟู เป็นส่วนโครงสร้างของเซลล์และระบบเยื่อหุ้มเซลล์ ทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายสำหรับวิตามิน A, E, D และส่งเสริมการดูดซึม ไขมันยังช่วยในการพัฒนาภูมิคุ้มกันและช่วยให้ร่างกายกักเก็บความร้อน

การขาดไขมันทำให้เกิดการหยุดชะงักของระบบประสาทส่วนกลาง การเปลี่ยนแปลงของผิวหนัง ไต และอวัยวะในการมองเห็น

ไขมันประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน, เลซิติน, วิตามิน A, E ความต้องการไขมันของผู้ใหญ่โดยเฉลี่ยคือ 80-100 กรัมต่อวันรวมทั้งไขมันพืช - 25..30 กรัม

ไขมันในอาหารให้พลังงานถึงหนึ่งในสามของมูลค่าพลังงานในแต่ละวันของอาหาร มีไขมัน 37 กรัมต่อ 1,000 กิโลแคลอรี

ไขมันพบได้ในปริมาณที่เพียงพอในสมอง หัวใจ ไข่ ตับ เนย ชีส เนื้อสัตว์ น้ำมันหมู สัตว์ปีก ปลา และนม ไขมันพืชที่ไม่มีคอเลสเตอรอลมีคุณค่าอย่างยิ่ง

คาร์โบไฮเดรต

คาร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งพลังงานหลัก คาร์โบไฮเดรตคิดเป็น 50-70% ของปริมาณแคลอรี่ในแต่ละวัน ความต้องการคาร์โบไฮเดรตขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานของร่างกาย

ความต้องการคาร์โบไฮเดรตต่อวันสำหรับผู้ใหญ่ที่ทำงานหนักทั้งทางร่างกายและจิตใจคือ 300-500 กรัม/วัน คนที่ต้องใช้แรงงานหนักมีความต้องการคาร์โบไฮเดรตสูงกว่ามาก ในคนอ้วน ปริมาณพลังงานในอาหารสามารถลดลงได้ตามปริมาณคาร์โบไฮเดรตโดยไม่กระทบต่อสุขภาพ

ขนมปัง ซีเรียล พาสต้า มันฝรั่ง น้ำตาล (คาร์โบไฮเดรตสุทธิ) อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรต คาร์โบไฮเดรตส่วนเกินในร่างกายขัดขวางอัตราส่วนที่ถูกต้องของส่วนหลักของอาหารจึงขัดขวางการเผาผลาญ

วิตามิน

วิตามินไม่ใช่ผู้ให้พลังงาน อย่างไรก็ตาม มีความจำเป็นในปริมาณเล็กน้อยเพื่อรักษาการทำงานปกติของร่างกาย ควบคุม กำกับ และเร่งกระบวนการเผาผลาญ วิตามินส่วนใหญ่ไม่ได้ผลิตในร่างกาย แต่มาจากภายนอกผ่านทางอาหาร

เมื่อขาดวิตามินในอาหารภาวะ hypovitaminosis จะพัฒนา (บ่อยขึ้นในฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิ) - ความเหนื่อยล้าเพิ่มขึ้น, อ่อนแอ, ไม่แยแส, ประสิทธิภาพลดลงและความต้านทานของร่างกายลดลง

การกระทำของวิตามินในร่างกายเชื่อมโยงกัน - การขาดวิตามินอย่างใดอย่างหนึ่งจะนำไปสู่การหยุดชะงักของการเผาผลาญของสารอื่น ๆ

วิตามินทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: วิตามินที่ละลายน้ำได้และ วิตามินที่ละลายในไขมัน.

วิตามินที่ละลายในไขมัน- วิตามิน A, D, E, K.

วิตามินเอ- ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของร่างกาย, ความต้านทานต่อการติดเชื้อ, จำเป็นต่อการรักษาการมองเห็นปกติ, สภาพของผิวหนังและเยื่อเมือก วิตามินเออุดมไปด้วยน้ำมันปลา ครีม เนย ไข่แดง ตับ แครอท ผักกาด ผักโขม มะเขือเทศ ถั่วลันเตา แอปริคอต ส้ม

วิตามินดี- ส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อกระดูก กระตุ้นการเจริญเติบโตของร่างกาย การขาดวิตามินดีในร่างกายทำให้การดูดซึมแคลเซียมและฟอสฟอรัสตามปกติหยุดชะงัก ทำให้เกิดโรคกระดูกอ่อน น้ำมันปลา ไข่แดง ตับ และไข่ปลา อุดมไปด้วยวิตามินดี นมและเนยมีวิตามินดีเพียงเล็กน้อย

วิตามินเค- มีส่วนร่วมในการหายใจของเนื้อเยื่อและการแข็งตัวของเลือด วิตามินเคถูกสังเคราะห์ในร่างกายโดยแบคทีเรียในลำไส้ การขาดวิตามินเคเกิดจากโรคของระบบย่อยอาหารหรือการใช้ยาต้านแบคทีเรีย มะเขือเทศ ส่วนสีเขียวของพืช ผักโขม กะหล่ำปลี และตำแย อุดมไปด้วยวิตามินเค

วิตามินอี(โทโคฟีรอล) ส่งผลต่อการทำงานของต่อมไร้ท่อ เมแทบอลิซึมของโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต และช่วยให้เกิดการเผาผลาญภายในเซลล์ วิตามินอีมีผลดีต่อการตั้งครรภ์และพัฒนาการของทารกในครรภ์ วิตามินอีอุดมไปด้วยข้าวโพด แครอท กะหล่ำปลี ถั่วลันเตา ไข่ เนื้อสัตว์ ปลา น้ำมันมะกอก

วิตามินที่ละลายน้ำได้- วิตามินซี วิตามินบี

วิตามินซี(กรดแอสคอร์บิก) - มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในกระบวนการรีดอกซ์ส่งผลต่อการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนเพิ่มความต้านทานของร่างกายต่อการติดเชื้อ ผลไม้ของโรสฮิป แบล็คเคอร์แรนท์ โช๊คเบอร์รี่ ซีบัคธอร์น มะยม ผลไม้รสเปรี้ยว กะหล่ำปลี มันฝรั่ง และผักใบ อุดมไปด้วยวิตามินซี

ให้กับกลุ่ม วิตามินบีประกอบด้วยวิตามินอิสระ 15 ชนิด ละลายได้ในน้ำ ซึ่งมีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญในร่างกาย กระบวนการสร้างเม็ดเลือด และมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และน้ำ วิตามินบีเป็นสารกระตุ้นการเจริญเติบโต บริวเวอร์ยีสต์ บักวีต ข้าวโอ๊ต ขนมปังไรย์ นม เนื้อสัตว์ ตับ ไข่แดง และส่วนสีเขียวของพืชอุดมไปด้วยวิตามินบี

องค์ประกอบจุลภาคและองค์ประกอบมหภาค

แร่ธาตุเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์และเนื้อเยื่อของร่างกายและมีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญต่างๆ ร่างกายต้องการองค์ประกอบหลักในปริมาณที่ค่อนข้างมาก: แคลเซียม, โพแทสเซียม, แมกนีเซียม, ฟอสฟอรัส, คลอรีน, เกลือโซเดียม ธาตุรองมีความจำเป็นในปริมาณที่น้อยมาก: เหล็ก, สังกะสี, แมงกานีส, โครเมียม, ไอโอดีน, ฟลูออรีน

ไอโอดีนพบได้ในอาหารทะเล ธัญพืช ยีสต์ พืชตระกูลถั่ว และตับ อุดมไปด้วยสังกะสี ทองแดงและโคบอลต์พบได้ในตับเนื้อวัว ไต ไข่แดงไก่ และน้ำผึ้ง ผลเบอร์รี่และผลไม้มีโพแทสเซียม เหล็ก ทองแดง และฟอสฟอรัสเป็นจำนวนมาก

ความสนใจ! ข้อมูลที่นำเสนอบนเว็บไซต์นี้มีไว้เพื่อการอ้างอิงเท่านั้น เราจะไม่รับผิดชอบต่อผลเสียที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้ยาด้วยตนเอง!

สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยเซลล์ เซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ มีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายคลึงกัน ตารางที่ 1 นำเสนอองค์ประกอบทางเคมีหลักที่พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

ตารางที่ 1. เนื้อหาขององค์ประกอบทางเคมีในเซลล์

ขึ้นอยู่กับเนื้อหาในเซลล์ สามารถแยกแยะองค์ประกอบได้สามกลุ่ม กลุ่มแรกประกอบด้วยออกซิเจน คาร์บอน ไฮโดรเจน และไนโตรเจน คิดเป็นเกือบ 98% ขององค์ประกอบทั้งหมดของเซลล์ กลุ่มที่สอง ได้แก่ โพแทสเซียม โซเดียม แคลเซียม ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส แมกนีเซียม เหล็ก คลอรีน เนื้อหาในเซลล์คือหนึ่งในสิบและหนึ่งในร้อยของเปอร์เซ็นต์ องค์ประกอบของทั้งสองกลุ่มนี้จัดเป็น สารอาหารหลัก(จากภาษากรีก มาโคร- ใหญ่).

องค์ประกอบที่เหลือซึ่งแสดงอยู่ในเซลล์เป็นร้อยและหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์จะรวมอยู่ในกลุ่มที่สาม นี้ องค์ประกอบขนาดเล็ก(จากภาษากรีก ไมโคร- เล็ก).

ไม่พบองค์ประกอบที่เป็นเอกลักษณ์ของธรรมชาติที่มีชีวิตในห้องขัง องค์ประกอบทางเคมีที่ระบุไว้ทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตเช่นกัน สิ่งนี้บ่งบอกถึงความสามัคคีของสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต

การขาดธาตุใดธาตุหนึ่งอาจนำไปสู่การเจ็บป่วยและการเสียชีวิตของร่างกายได้ เนื่องจากแต่ละธาตุมีบทบาทเฉพาะ องค์ประกอบขนาดใหญ่ของกลุ่มแรกเป็นพื้นฐานของโพลีเมอร์ชีวภาพ - โปรตีน, คาร์โบไฮเดรต, กรดนิวคลีอิกและไขมันโดยที่สิ่งมีชีวิตนั้นเป็นไปไม่ได้ ซัลเฟอร์เป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนบางชนิด ฟอสฟอรัสเป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิก เหล็กเป็นส่วนหนึ่งของฮีโมโกลบิน และแมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของคลอโรฟิลล์ แคลเซียมมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญ

องค์ประกอบทางเคมีบางส่วนที่มีอยู่ในเซลล์เป็นส่วนหนึ่งของสารอนินทรีย์ - เกลือแร่และน้ำ

เกลือแร่ตามกฎแล้วพบในเซลล์ในรูปแบบของแคตไอออน (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) และแอนไอออน (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3) อัตราส่วนที่กำหนดความเป็นกรดของสิ่งแวดล้อมซึ่งมีความสำคัญต่อชีวิตของเซลล์

(ในหลายเซลล์ สภาพแวดล้อมมีความเป็นด่างเล็กน้อย และค่า pH ของมันแทบจะไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากมีอัตราส่วนของแคตไอออนและแอนไอออนคงที่อยู่ตลอดเวลา)

สารอนินทรีย์ในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตมีบทบาทอย่างมาก น้ำ.

หากไม่มีน้ำ ชีวิตก็เป็นไปไม่ได้ มันประกอบขึ้นเป็นมวลที่มีนัยสำคัญของเซลล์ส่วนใหญ่ มีน้ำจำนวนมากอยู่ในเซลล์สมองและเอ็มบริโอของมนุษย์: มีน้ำมากกว่า 80%; ในเซลล์เนื้อเยื่อไขมัน - เพียง 40.% เมื่ออายุมากขึ้น ปริมาณน้ำในเซลล์จะลดลง คนที่สูญเสียน้ำไป 20% จะเสียชีวิต

คุณสมบัติเฉพาะของน้ำเป็นตัวกำหนดบทบาทของน้ำในร่างกาย มันเกี่ยวข้องกับการควบคุมอุณหภูมิซึ่งเกิดจากความจุความร้อนสูงของน้ำ - การใช้พลังงานจำนวนมากเมื่อให้ความร้อน อะไรเป็นตัวกำหนดความจุความร้อนสูงของน้ำ?

ในโมเลกุลของน้ำ อะตอมออกซิเจนจะถูกพันธะโควาเลนต์กับไฮโดรเจนสองอะตอม โมเลกุลของน้ำมีขั้วเนื่องจากอะตอมออกซิเจนมีประจุลบบางส่วน และอะตอมไฮโดรเจนทั้งสองอะตอมมี

ประจุบวกบางส่วน พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างอะตอมออกซิเจนของโมเลกุลน้ำหนึ่งกับอะตอมไฮโดรเจนของอีกโมเลกุลหนึ่ง พันธะไฮโดรเจนทำให้เกิดการเชื่อมต่อของโมเลกุลน้ำจำนวนมาก เมื่อน้ำร้อนขึ้น พลังงานส่วนสำคัญจะถูกใช้เพื่อทำลายพันธะไฮโดรเจน ซึ่งเป็นตัวกำหนดความจุความร้อนสูง

น้ำ - ตัวทำละลายที่ดี. เนื่องจากความเป็นขั้วของพวกมัน โมเลกุลของมันจึงทำปฏิกิริยากับไอออนที่มีประจุบวกและประจุลบ ดังนั้นจึงส่งเสริมการละลายของสาร ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับน้ำ สารในเซลล์ทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ

ชอบน้ำ(จากภาษากรีก พลังน้ำ- น้ำและ ฟิลเลโอ- ความรัก) เรียกว่า สารที่ละลายน้ำได้ ซึ่งรวมถึงสารประกอบไอออนิก (เช่น เกลือ) และสารประกอบที่ไม่ใช่ไอออนิกบางชนิด (เช่น น้ำตาล)

ไม่ชอบน้ำ(จากภาษากรีก พลังน้ำ- น้ำและ โฟบอส- ความกลัว) คือสารที่ไม่ละลายน้ำ สิ่งเหล่านี้รวมถึง ตัวอย่างเช่น ลิพิด

น้ำมีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ในสารละลายที่เป็นน้ำ มันละลายผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญที่ร่างกายไม่ต้องการและส่งเสริมการกำจัดออกจากร่างกาย ปริมาณน้ำในเซลล์ที่สูงจะช่วยให้ ความยืดหยุ่น. น้ำอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายสารต่างๆ ภายในเซลล์หรือจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่ง

สิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่เหมือนกัน สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยสารอนินทรีย์ - น้ำและเกลือแร่ หน้าที่ต่างๆ ที่สำคัญอย่างยิ่งของน้ำในเซลล์ถูกกำหนดโดยลักษณะของโมเลกุล: ขั้วของน้ำ ความสามารถในการสร้างพันธะไฮโดรเจน

ส่วนประกอบอนินทรีย์ของเซลล์

พบธาตุประมาณ 90 ธาตุในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต และประมาณ 25 ธาตุอยู่ในเซลล์เกือบทั้งหมด องค์ประกอบทางเคมีแบ่งออกเป็นสามกลุ่มใหญ่ตามเนื้อหาในเซลล์: องค์ประกอบมาโคร (99%) องค์ประกอบขนาดเล็ก (1%) องค์ประกอบพิเศษขนาดเล็ก (น้อยกว่า 0.001%)

องค์ประกอบขนาดใหญ่ ได้แก่ ออกซิเจน คาร์บอน ไฮโดรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม ซัลเฟอร์ คลอรีน แคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม เหล็ก
ธาตุขนาดเล็ก ได้แก่ แมงกานีส ทองแดง สังกะสี ไอโอดีน ฟลูออรีน
ธาตุขนาดเล็กพิเศษ ได้แก่ เงิน ทอง โบรมีน และซีลีเนียม

องค์ประกอบ เนื้อหาในร่างกาย (%) ความสำคัญทางชีวภาพ
สารอาหารหลัก:
โอ.ซี.เอช.เอ็น. 62-3 ประกอบด้วยอินทรียวัตถุทั้งหมดในเซลล์น้ำ
ฟอสฟอรัส อาร์ 1,0 พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิก, ATP (สร้างพันธะพลังงานสูง), เอนไซม์, เนื้อเยื่อกระดูก และเคลือบฟัน
แคลเซียม Ca+2 2,5 ในพืช มันเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ ในสัตว์ - ในองค์ประกอบของกระดูกและฟัน กระตุ้นการแข็งตัวของเลือด
องค์ประกอบขนาดเล็ก: 1-0,01
ซัลเฟอร์ เอส 0,25 ประกอบด้วยโปรตีน วิตามิน และเอนไซม์
โพแทสเซียม K+ 0,25 ทำให้เกิดการนำกระแสประสาท ตัวกระตุ้นของเอนไซม์สังเคราะห์โปรตีน กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง การเจริญเติบโตของพืช
คลอรีน ซีไอ - 0,2 เป็นส่วนประกอบของน้ำย่อยในรูปของกรดไฮโดรคลอริกกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์
โซเดียม นา+ 0,1 รับประกันการนำกระแสประสาท รักษาแรงดันออสโมติกในเซลล์ กระตุ้นการสังเคราะห์ฮอร์โมน
แมกนีเซียม มก.+2 0,07 ส่วนหนึ่งของโมเลกุลคลอโรฟิลล์ที่พบในกระดูกและฟัน กระตุ้นการสังเคราะห์ DNA และการเผาผลาญพลังงาน
ไอโอดีน ฉัน - 0,1 ส่วนหนึ่งของฮอร์โมนไทรอยด์ - ไทรอกซีน ส่งผลต่อการเผาผลาญ
เหล็ก เฟ+3 0,01 มันเป็นส่วนหนึ่งของฮีโมโกลบิน, ไมโอโกลบิน, เลนส์และกระจกตาของดวงตา, ​​ตัวกระตุ้นเอนไซม์และเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ ให้การขนส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อและอวัยวะ
องค์ประกอบอัลตราไมโคร: น้อยกว่า 0.01 ติดตามจำนวน
ทองแดง ศรี +2 มีส่วนร่วมในกระบวนการสร้างเม็ดเลือด, การสังเคราะห์ด้วยแสง, เร่งกระบวนการออกซิเดชั่นภายในเซลล์
แมงกานีส Mn เพิ่มผลผลิตของพืช, กระตุ้นกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง, ส่งผลต่อกระบวนการสร้างเม็ดเลือด
บ วี ส่งผลต่อกระบวนการเจริญเติบโตของพืช
ฟลูออรีน เอฟ เป็นส่วนหนึ่งของเคลือบฟัน หากขาดจะเกิดฟันผุ หากมีมากเกินไป จะเกิดฟลูออโรซิส
สาร:
ยังไม่มีข้อความ 2 0 60-98 ประกอบด้วยสภาพแวดล้อมภายในร่างกาย มีส่วนร่วมในกระบวนการไฮโดรไลซิส และสร้างโครงสร้างเซลล์ ตัวทำละลายสากล ตัวเร่งปฏิกิริยา ผู้มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมี

องค์ประกอบอินทรีย์ของเซลล์

สาร โครงสร้างและคุณสมบัติ ฟังก์ชั่น
ไขมัน
เอสเทอร์ของกรดไขมันและกลีเซอรอลที่สูงขึ้น องค์ประกอบของฟอสโฟลิพิดยังรวมถึงสารตกค้าง H 3 PO4 ด้วย มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำหรือชอบน้ำและไม่ชอบน้ำและมีความเข้มของพลังงานสูง การก่อสร้าง- สร้างชั้นบิลิพิดของเยื่อหุ้มทั้งหมด
พลังงาน.
การควบคุมอุณหภูมิ.
ป้องกัน.
ฮอร์โมน(คอร์ติโคสเตียรอยด์, ฮอร์โมนเพศ)
ส่วนประกอบของวิตามิน D, E. แหล่งน้ำในร่างกายสำรองสารอาหาร
คาร์โบไฮเดรต
โมโนแซ็กคาไรด์:
กลูโคส,
ฟรุกโตส,
น้ำตาล,
ดีออกซีไรโบส
ละลายน้ำได้สูง พลังงาน
ไดแซ็กคาไรด์:
ซูโครส
มอลโตส (น้ำตาลมอลต์)
ละลายได้ในน้ำ ส่วนประกอบ DNA, RNA, ATP
โพลีแซ็กคาไรด์:
แป้ง,
ไกลโคเจน,
เซลลูโลส
ละลายได้ไม่ดีหรือไม่ละลายในน้ำ สารอาหารสำรอง. โครงสร้าง - เปลือกของเซลล์พืช
กระรอก โพลีเมอร์ โมโนเมอร์ - กรดอะมิโน 20 ตัว เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ
โครงสร้าง I คือลำดับของกรดอะมิโนในสายโซ่โพลีเปปไทด์ บอนด์ - เปปไทด์ - CO-NH- การก่อสร้าง - เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างเมมเบรนไรโบโซม
โครงสร้างที่สอง - -helix พันธะ - ไฮโดรเจน มอเตอร์ (โปรตีนของกล้ามเนื้อหดตัว)
โครงสร้าง III - การกำหนดค่าเชิงพื้นที่ -เกลียว (กลม) พันธะ - ไอออนิก, โควาเลนต์, ไม่ชอบน้ำ, ไฮโดรเจน การขนส่ง (เฮโมโกลบิน) ป้องกัน (แอนติบอดี) กฎระเบียบ (ฮอร์โมน อินซูลิน)
โครงสร้าง IV ไม่ใช่ลักษณะของโปรตีนทั้งหมด การต่อสายโซ่โพลีเปปไทด์หลายสายเข้าด้วยกันเป็นโครงสร้างส่วนบนเดียว ละลายได้ไม่ดีในน้ำ การกระทำของอุณหภูมิสูง กรดและด่างเข้มข้น เกลือของโลหะหนักทำให้เกิดการเสื่อมสภาพ
กรดนิวคลีอิก: ไบโอโพลีเมอร์ ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์
DNA คือกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก องค์ประกอบของนิวคลีโอไทด์: ดีออกซีไรโบส, ฐานไนโตรเจน - อะดีนีน, กัวนีน, ไซโตซีน, ไทมีน, สารตกค้าง H 3 PO 4 ความสมบูรณ์ของฐานไนโตรเจน A = T, G = C. เกลียวคู่ สามารถเพิ่มตนเองเป็นสองเท่าได้ พวกมันสร้างโครโมโซม การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม รหัสพันธุกรรม การสังเคราะห์ทางชีวภาพของ RNA และโปรตีน เข้ารหัสโครงสร้างปฐมภูมิของโปรตีน มีอยู่ในนิวเคลียส ไมโตคอนเดรีย พลาสติด
RNA คือกรดไรโบนิวคลีอิก องค์ประกอบของนิวคลีโอไทด์: น้ำตาล, ฐานไนโตรเจน - อะดีนีน, กัวนีน, ไซโตซีน, ยูราซิล, H 3 PO 4 สารตกค้าง ความสมบูรณ์ของฐานไนโตรเจน A = U, G = C หนึ่งโซ่
เมสเซนเจอร์ อาร์เอ็นเอ การถ่ายโอนข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างหลักของโปรตีน มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีน
ไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอ สร้างร่างกายไรโบโซม
ถ่ายโอนอาร์เอ็นเอ เข้ารหัสและขนส่งกรดอะมิโนไปยังบริเวณสังเคราะห์โปรตีน - ไรโบโซม
อาร์เอ็นเอของไวรัสและดีเอ็นเอ เครื่องมือทางพันธุกรรมของไวรัส

เอนไซม์

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของโปรตีนคือตัวเร่งปฏิกิริยา โมเลกุลโปรตีนที่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ตามลำดับความสำคัญหลายระดับเรียกว่า เอนไซม์. ไม่มีกระบวนการทางชีวเคมีใดในร่างกายเกิดขึ้นโดยปราศจากการมีส่วนร่วมของเอนไซม์

ปัจจุบันมีการค้นพบเอนไซม์มากกว่า 2,000 ชนิด ประสิทธิภาพของพวกเขาสูงกว่าประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาอนินทรีย์ที่ใช้ในการผลิตหลายเท่า ดังนั้นธาตุเหล็ก 1 มิลลิกรัมในเอนไซม์คาตาเลสจะแทนที่ธาตุเหล็กอนินทรีย์ 10 ตัน คาตาเลสเพิ่มอัตราการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H 2 O 2) 10 11 เท่า เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาการเกิดกรดคาร์บอนิก (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3) เร่งปฏิกิริยา 10 7 เท่า

คุณสมบัติที่สำคัญของเอนไซม์คือความจำเพาะของการออกฤทธิ์ โดยเอนไซม์แต่ละตัวจะเร่งปฏิกิริยาที่คล้ายกันเพียงกลุ่มเดียวหรือกลุ่มเล็กๆ

เรียกว่าสารที่เอนไซม์ออกฤทธิ์ วัสดุพิมพ์. โครงสร้างของโมเลกุลของเอนไซม์และสารตั้งต้นต้องตรงกันทุกประการ สิ่งนี้จะอธิบายความจำเพาะของการทำงานของเอนไซม์ เมื่อสารตั้งต้นถูกรวมเข้ากับเอนไซม์ โครงสร้างเชิงพื้นที่ของเอนไซม์จะเปลี่ยนไป

ลำดับของอันตรกิริยาระหว่างเอนไซม์และซับสเตรตสามารถแสดงเป็นแผนผังได้:

สารตั้งต้น+เอนไซม์ - คอมเพล็กซ์เอนไซม์-สารตั้งต้น - เอนไซม์+ผลิตภัณฑ์

แผนภาพแสดงให้เห็นว่าซับสเตรตรวมตัวกับเอนไซม์เพื่อสร้างสารเชิงซ้อนของเอนไซม์-ซับสเตรต ในกรณีนี้สารตั้งต้นจะถูกเปลี่ยนเป็นสารใหม่ - ผลิตภัณฑ์ ในขั้นตอนสุดท้าย เอนไซม์จะถูกปล่อยออกมาจากผลิตภัณฑ์และทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของสารตั้งต้นอื่นอีกครั้ง

เอนไซม์ทำงานที่อุณหภูมิ ความเข้มข้นของสาร และความเป็นกรดของสิ่งแวดล้อมที่กำหนดเท่านั้น สภาวะที่เปลี่ยนแปลงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างตติยภูมิและควอเทอร์นารีของโมเลกุลโปรตีน และผลที่ตามมาคือการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? เพียงส่วนหนึ่งของโมเลกุลของเอนไซม์ที่เรียกว่า ศูนย์ที่ใช้งานอยู่. ศูนย์แอคทีฟประกอบด้วยกรดอะมิโน 3 ถึง 12 ตัวและเกิดขึ้นจากการดัดงอของสายโซ่โพลีเปปไทด์

ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ โครงสร้างของโมเลกุลของเอนไซม์จึงเปลี่ยนไป ในกรณีนี้การกำหนดค่าเชิงพื้นที่ของศูนย์ที่ใช้งานอยู่จะหยุดชะงักและเอนไซม์จะสูญเสียกิจกรรมไป

เอนไซม์คือโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ ต้องขอบคุณเอนไซม์ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีในเซลล์จึงเพิ่มขึ้นหลายระดับ คุณสมบัติที่สำคัญของเอนไซม์คือความจำเพาะของการออกฤทธิ์ภายใต้เงื่อนไขบางประการ

กรดนิวคลีอิก.

กรดนิวคลีอิกถูกค้นพบในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 นักชีวเคมีชาวสวิส F. Miescher ซึ่งแยกสารที่มีไนโตรเจนและฟอสฟอรัสปริมาณสูงออกจากนิวเคลียสของเซลล์และเรียกมันว่า "นิวเคลียส" (จาก lat. แกนกลาง- แกน)

กรดนิวคลีอิกเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมเกี่ยวกับโครงสร้างและการทำงานของทุกเซลล์และสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก กรดนิวคลีอิกมีสองประเภท - DNA (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) และ RNA (กรดไรโบนิวคลีอิก) กรดนิวคลีอิกก็เหมือนกับโปรตีน ที่มีความเฉพาะเจาะจงต่อสายพันธุ์ กล่าวคือ สิ่งมีชีวิตในแต่ละสายพันธุ์จะมี DNA ของตัวเอง หากต้องการทราบสาเหตุของความจำเพาะของสายพันธุ์ ให้พิจารณาโครงสร้างของกรดนิวคลีอิก

โมเลกุลของกรดนิวคลีอิกเป็นสายโซ่ยาวมากประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์หลายร้อยหรือหลายล้านตัว กรดนิวคลีอิกใด ๆ มีนิวคลีโอไทด์เพียงสี่ชนิดเท่านั้น หน้าที่ของโมเลกุลกรดนิวคลีอิกขึ้นอยู่กับโครงสร้าง นิวคลีโอไทด์ที่พวกมันมีอยู่ จำนวนในสายโซ่ และลำดับของสารประกอบในโมเลกุล

นิวคลีโอไทด์แต่ละชนิดประกอบด้วยองค์ประกอบสามส่วน: เบสไนโตรเจน คาร์โบไฮเดรต และกรดฟอสฟอริก นิวคลีโอไทด์ DNA แต่ละตัวประกอบด้วยเบสไนโตรเจนหนึ่งในสี่ประเภท (อะดีนีน - A, ไทมีน - T, กวานีน - G หรือไซโตซีน - C) เช่นเดียวกับคาร์บอนดีออกซีไรโบสและกรดฟอสฟอริกที่ตกค้าง

ดังนั้นนิวคลีโอไทด์ของ DNA จึงแตกต่างกันเฉพาะในประเภทของฐานไนโตรเจนเท่านั้น

โมเลกุล DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์จำนวนมากที่เชื่อมต่อกันเป็นสายโซ่ในลำดับที่แน่นอน โมเลกุล DNA แต่ละประเภทมีจำนวนและลำดับนิวคลีโอไทด์ของตัวเอง

โมเลกุล DNA นั้นยาวมาก ตัวอย่างเช่น ในการเขียนลำดับนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุล DNA จากเซลล์มนุษย์หนึ่งเซลล์ (46 โครโมโซม) ด้วยตัวอักษร ต้องใช้หนังสือประมาณ 820,000 หน้า การสลับนิวคลีโอไทด์ทั้งสี่ประเภทสามารถก่อให้เกิดโมเลกุล DNA ที่แตกต่างกันจำนวนไม่สิ้นสุด คุณสมบัติเชิงโครงสร้างของโมเลกุล DNA ช่วยให้สามารถเก็บข้อมูลจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับลักษณะทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตได้

ในปี 1953 นักชีววิทยาชาวอเมริกัน เจ. วัตสัน และนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เอฟ. คริก ได้สร้างแบบจำลองโครงสร้างของโมเลกุลดีเอ็นเอ นักวิทยาศาสตร์พบว่าโมเลกุล DNA แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยสายโซ่สองเส้นที่เชื่อมต่อกันและบิดเกลียวเป็นเกลียว มีลักษณะเป็นเกลียวคู่ ในแต่ละสายนิวคลีโอไทด์สี่ประเภทสลับกันในลำดับเฉพาะ

องค์ประกอบนิวคลีโอไทด์ของ DNA แตกต่างกันไปตามแบคทีเรีย เชื้อรา พืช และสัตว์ประเภทต่างๆ แต่จะไม่เปลี่ยนแปลงตามอายุและขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมเพียงเล็กน้อย นิวคลีโอไทด์ถูกจับคู่กัน กล่าวคือ จำนวนของอะดีนีนนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุล DNA ใดๆ เท่ากับจำนวนของไทมิดีนนิวคลีโอไทด์ (A-T) และจำนวนของไซโตซีนนิวคลีโอไทด์เท่ากับจำนวนของนิวคลีโอไทด์กัวนีน (C-G) นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการเชื่อมต่อของสองสายโซ่ซึ่งกันและกันในโมเลกุล DNA นั้นอยู่ภายใต้กฎบางอย่างกล่าวคือ: อะดีนีนของสายโซ่หนึ่งจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจนสองพันธะเสมอกับไทมีนของสายโซ่อีกเส้นหนึ่งและกัวนีน - โดยพันธะไฮโดรเจนสามพันธะกับไซโตซีน กล่าวคือ สายโซ่นิวคลีโอไทด์ของ DNA โมเลกุลหนึ่งเป็นส่วนเสริมที่เสริมซึ่งกันและกัน

โมเลกุลของกรดนิวคลีอิก - DNA และ RNA - ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ นิวคลีโอไทด์ของ DNA ประกอบด้วยเบสไนโตรเจน (A, T, G, C) คาร์โบไฮเดรตดีออกซีไรโบส และสารตกค้างของโมเลกุลกรดฟอสฟอริก โมเลกุล DNA นั้นเป็นเกลียวคู่ซึ่งประกอบด้วยสายโซ่สองเส้นที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจนตามหลักการเสริมกัน หน้าที่ของ DNA คือการจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม

เซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีโมเลกุลของ ATP - adenosine triphosphoric acid ATP เป็นสารเซลล์สากลซึ่งมีโมเลกุลที่มีพันธะที่อุดมด้วยพลังงาน โมเลกุล ATP เป็นนิวคลีโอไทด์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวซึ่งเหมือนกับนิวคลีโอไทด์อื่น ๆ ประกอบด้วยองค์ประกอบสามอย่าง: ฐานไนโตรเจน - อะดีนีน, คาร์โบไฮเดรต - น้ำตาลไรโบส แต่แทนที่จะมีเพียงอันเดียวกลับมีโมเลกุลกรดฟอสฟอริกตกค้างสามโมเลกุล (รูปที่ 12) การเชื่อมต่อที่ระบุในรูปที่มีไอคอนนั้นเต็มไปด้วยพลังงานและถูกเรียก มาโครเออร์จิค. โมเลกุล ATP แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยพันธะพลังงานสูงสองตัว

เมื่อพันธะพลังงานสูงถูกทำลายและกรดฟอสฟอริกหนึ่งโมเลกุลถูกกำจัดออกด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ พลังงาน 40 กิโลจูล/โมลจะถูกปล่อยออกมา และ ATP จะถูกแปลงเป็น ADP - กรดอะดีโนซีน ไดฟอสฟอริก เมื่อกรดฟอสฟอริกอีกโมเลกุลหนึ่งถูกกำจัดออกไป จะปล่อยอีก 40 กิโลจูล/โมลออกมา AMP เกิดขึ้น - กรดอะดีโนซีนโมโนฟอสฟอริก ปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถย้อนกลับได้ กล่าวคือ AMP สามารถแปลงเป็น ADP, ADP เป็น ATP

โมเลกุล ATP ไม่เพียงแต่ถูกทำลายเท่านั้น แต่ยังถูกสังเคราะห์ด้วย ดังนั้นเนื้อหาในเซลล์จึงค่อนข้างคงที่ ความสำคัญของ ATP ในชีวิตของเซลล์นั้นมีมหาศาล โมเลกุลเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญพลังงานที่จำเป็นต่อชีวิตของเซลล์และสิ่งมีชีวิตโดยรวม

ข้าว. 12. โครงร่างโครงสร้างของ ATP
อะดีนีน -

โดยทั่วไปโมเลกุล RNA จะเป็นสายโซ่เดี่ยวประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์สี่ประเภท - A, U, G, C รู้จัก RNA หลักสามประเภท: mRNA, rRNA, tRNA เนื้อหาของโมเลกุล RNA ในเซลล์ไม่คงที่ แต่มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีน ATP เป็นสารพลังงานสากลของเซลล์ซึ่งมีพันธะที่อุดมด้วยพลังงาน ATP มีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญพลังงานของเซลล์ RNA และ ATP พบได้ทั้งในนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมของเซลล์

งานและการทดสอบในหัวข้อ "หัวข้อที่ 4 "องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์"

  • พอลิเมอร์, โมโนเมอร์;
  • คาร์โบไฮเดรต, โมโนแซ็กคาไรด์, ไดแซ็กคาไรด์, โพลีแซ็กคาไรด์;
  • ไขมัน, กรดไขมัน, กลีเซอรอล;
  • กรดอะมิโน, พันธะเปปไทด์, โปรตีน;
  • ตัวเร่งปฏิกิริยา เอนไซม์ ไซต์ออกฤทธิ์
  • กรดนิวคลีอิกนิวคลีโอไทด์
  • เขียนเหตุผล 5-6 ประการที่ทำให้น้ำเป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบสิ่งมีชีวิต
  • ตั้งชื่อสารประกอบอินทรีย์สี่ประเภทหลักที่พบในสิ่งมีชีวิต อธิบายบทบาทของแต่ละคน
  • อธิบายว่าเหตุใดปฏิกิริยาที่ควบคุมด้วยเอนไซม์จึงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ pH และการมีอยู่ของโคเอ็นไซม์
  • อธิบายบทบาทของ ATP ต่อการประหยัดพลังงานของเซลล์
  • ตั้งชื่อวัสดุตั้งต้น ขั้นตอนหลัก และผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของปฏิกิริยาที่เกิดจากแสงและปฏิกิริยาการตรึงคาร์บอน
  • ให้คำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับรูปแบบทั่วไปของการหายใจของเซลล์ซึ่งจะมีความชัดเจนว่าปฏิกิริยาของไกลโคไลซิสเกิดขึ้นที่ใด วงจร H. Krebs (วงจรกรดซิตริก) และห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนครอบครอง
  • เปรียบเทียบการหายใจและการหมัก
  • อธิบายโครงสร้างของโมเลกุล DNA และอธิบายว่าทำไมจำนวนอะดีนีนที่ตกค้างจึงเท่ากับจำนวนไทมีนที่ตกค้าง และจำนวนกัวนีนที่ตกค้างจึงเท่ากับจำนวนไซโตซีนที่ตกค้าง
  • สร้างแผนภาพโดยย่อของการสังเคราะห์ RNA จาก DNA (การถอดความ) ในโปรคาริโอต
  • อธิบายคุณสมบัติของรหัสพันธุกรรมและอธิบายว่าเหตุใดจึงควรเป็นรหัสแฝด
  • ขึ้นอยู่กับสายโซ่ DNA และตารางโคดอนที่กำหนด ให้กำหนดลำดับเสริมของ Messenger RNA ระบุรหัสของ RNA ของการถ่ายโอนและลำดับกรดอะมิโนที่เกิดขึ้นจากการแปล
  • แสดงรายการขั้นตอนการสังเคราะห์โปรตีนที่ระดับไรโบโซม
  • อัลกอริทึมสำหรับการแก้ปัญหา

    ประเภทที่ 1 การคัดลอก DNA ด้วยตนเอง

    หนึ่งในสายโซ่ DNA มีลำดับนิวคลีโอไทด์ดังต่อไปนี้:
    อัคแทคกาต้าซีกัตแทคซีจี...
    สายโซ่ที่สองของโมเลกุลเดียวกันมีลำดับนิวคลีโอไทด์แบบใด

    ในการเขียนลำดับนิวคลีโอไทด์ของสายที่สองของโมเลกุล DNA เมื่อทราบลำดับของสายแรก ก็เพียงพอที่จะแทนที่ไทมีนด้วยอะดีนีน อะดีนีนด้วยไทมีน กวานีนด้วยไซโตซีน และไซโตซีนด้วยกัวนีน เมื่อทำการแทนที่นี้แล้ว เราจะได้ลำดับดังนี้:
    ทททททททททททททททททททท...

    ประเภทที่ 2 การเข้ารหัสโปรตีน

    สายโซ่ของกรดอะมิโนของโปรตีนไรโบนิวคลีเอสมีจุดเริ่มต้นดังนี้ ไลซีน-กลูตามีน-ทรีโอนีน-อะลานีน-อะลานีน-อะลานีน-ไลซีน...
    ยีนที่สอดคล้องกับโปรตีนนี้ขึ้นต้นด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ใด

    เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใช้ตารางรหัสพันธุกรรม สำหรับกรดอะมิโนแต่ละตัว เราจะพบการกำหนดรหัสของมันในรูปแบบของนิวคลีโอไทด์สามเท่าที่สอดคล้องกันแล้วจดบันทึกไว้ ด้วยการจัดเรียงแฝดสามเหล่านี้ทีละตัวตามลำดับเดียวกับกรดอะมิโนที่เกี่ยวข้อง เราจะได้สูตรสำหรับโครงสร้างของส่วนของ Messenger RNA ตามกฎแล้วจะมีแฝดสามหลายตัวให้เลือกตามการตัดสินใจของคุณ (แต่จะมีเพียงหนึ่งในแฝดสามเท่านั้น) ดังนั้นอาจมีวิธีแก้ปัญหาหลายประการ
    อาอาอาอาอาอาซีสฉิสГГцУГцГАAG

    โปรตีนจะขึ้นต้นด้วยลำดับของกรดอะมิโนใด หากถูกเข้ารหัสด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ต่อไปนี้:
    ACCTTCCATGGCCGGT...

    โดยใช้หลักการของการเสริมกัน เราพบโครงสร้างของส่วนของ Messenger RNA ที่เกิดขึ้นบนส่วนที่กำหนดให้ของโมเลกุล DNA:
    UGGGGGUACCGGCCCA...

    จากนั้นเรามาดูตารางรหัสพันธุกรรมและสำหรับนิวคลีโอไทด์แต่ละสามเท่า เริ่มจากอันแรก เราจะค้นหาและเขียนกรดอะมิโนที่เกี่ยวข้อง:
    ซีสเตอีน-ไกลซีน-ไทโรซีน-อาร์จินีน-โพรลีน-...

    Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "ชีววิทยาทั่วไป". มอสโก "การตรัสรู้", 2543

    • หัวข้อที่ 4. "องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์" §2-§7 หน้า 7-21
    • หัวข้อที่ 5. "การสังเคราะห์ด้วยแสง" §16-17 หน้า 44-48
    • กระทู้ 6. "การหายใจของเซลล์" §12-13 หน้า 34-38
    • กระทู้ 7. "ข้อมูลทางพันธุกรรม" §14-15 หน้า 39-44

    สารอาหาร - คาร์โบไฮเดรต โปรตีน วิตามิน ไขมัน ธาตุขนาดเล็ก ธาตุมาโคร- มีอยู่ในผลิตภัณฑ์อาหาร สารอาหารทั้งหมดนี้จำเป็นสำหรับบุคคลในการดำเนินกระบวนการชีวิตทั้งหมด ปริมาณสารอาหารในอาหารเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการสร้างเมนูอาหาร

    ในร่างกายของบุคคลที่มีชีวิต กระบวนการออกซิเดชั่นทุกชนิดไม่เคยหยุดนิ่ง สารอาหาร. ปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวและการปล่อยความร้อนซึ่งบุคคลจำเป็นต้องรักษากระบวนการของชีวิต พลังงานความร้อนช่วยให้ระบบกล้ามเนื้อทำงานได้ ซึ่งทำให้เราสรุปได้ว่ายิ่งออกกำลังกายหนักเท่าไร ร่างกายก็ยิ่งต้องการอาหารมากขึ้นเท่านั้น

    ค่าพลังงานของอาหารถูกกำหนดโดยแคลอรี่ ปริมาณแคลอรี่ของอาหารจะเป็นตัวกำหนดปริมาณพลังงานที่ร่างกายได้รับในกระบวนการดูดซึมอาหาร

    โปรตีน 1 กรัมในกระบวนการออกซิเดชั่นทำให้เกิดความร้อน 4 กิโลแคลอรี คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม = 4 กิโลแคลอรี; ไขมัน 1 กรัม = 9 กิโลแคลอรี

    สารอาหาร-โปรตีน

    โปรตีนเป็นสารอาหารจำเป็นสำหรับร่างกายในการรักษาระบบการเผาผลาญ การหดตัวของกล้ามเนื้อ อาการหงุดหงิดของเส้นประสาท ความสามารถในการเติบโต สืบพันธุ์ และคิด โปรตีนพบได้ในเนื้อเยื่อและของเหลวทั้งหมดของร่างกายและเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุด โปรตีนประกอบด้วยกรดอะมิโนที่กำหนดความสำคัญทางชีวภาพของโปรตีนชนิดใดชนิดหนึ่ง

    กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นถูกสร้างขึ้นในร่างกายมนุษย์ กรดอะมิโนจำเป็นบุคคลได้รับอาหารจากภายนอกซึ่งบ่งบอกถึงความจำเป็นในการควบคุมปริมาณกรดอะมิโนในอาหาร การขาดกรดอะมิโนที่จำเป็นในอาหารทำให้คุณค่าทางชีวภาพของโปรตีนลดลง และอาจทำให้เกิดการขาดโปรตีนได้ แม้ว่าปริมาณโปรตีนในอาหารจะเพียงพอก็ตาม แหล่งที่มาหลักของกรดอะมิโนที่จำเป็น ได้แก่ ปลา เนื้อสัตว์ นม คอทเทจชีส และไข่

    นอกจากนี้ ร่างกายต้องการโปรตีนจากผักที่มีอยู่ในขนมปัง ซีเรียล และผัก ซึ่งให้กรดอะมิโนที่จำเป็น

    ร่างกายของผู้ใหญ่ควรได้รับโปรตีนประมาณ 1 กรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมทุกวัน นั่นคือคนธรรมดาที่มีน้ำหนัก 70 กิโลกรัมต้องการโปรตีนอย่างน้อย 70 กรัมต่อวัน และ 55% ของโปรตีนทั้งหมดควรมาจากสัตว์ หากออกกำลังกายควรเพิ่มปริมาณโปรตีนเป็น 2 กรัมต่อกิโลกรัมต่อวัน

    โปรตีนในอาหารที่เหมาะสมเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในองค์ประกอบอื่นๆ

    สารอาหาร-ไขมัน

    ไขมันเป็นสารอาหารเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานหลักของร่างกาย มีส่วนร่วมในกระบวนการฟื้นฟูเนื่องจากเป็นส่วนโครงสร้างของเซลล์และระบบเยื่อหุ้มเซลล์ ละลายและช่วยในการดูดซึมวิตามิน A, E, D นอกจากนี้ไขมันยังช่วยในการ การสร้างภูมิคุ้มกันและการเก็บรักษาความร้อนในร่างกาย

    ปริมาณไขมันในร่างกายไม่เพียงพอทำให้เกิดการรบกวนในการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง การเปลี่ยนแปลงของผิวหนัง ไต และการมองเห็น

    ไขมันประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน เลซิติน วิตามิน A, E คนธรรมดาต้องการไขมันประมาณ 80-100 กรัมต่อวัน ซึ่งอย่างน้อย 25-30 กรัมควรมาจากพืช

    ไขมันจากอาหารช่วยให้ร่างกายได้รับพลังงาน 1/3 ของมูลค่าพลังงานรายวันของอาหาร มีไขมัน 37 กรัมต่อ 1,000 กิโลแคลอรี

    ปริมาณไขมันที่ต้องการใน: หัวใจ สัตว์ปีก ปลา ไข่ ตับ เนย ชีส เนื้อสัตว์ น้ำมันหมู สมอง นม ไขมันพืชซึ่งมีคอเลสเตอรอลน้อยกว่ามีความสำคัญต่อร่างกายมากกว่า

    สารอาหาร-คาร์โบไฮเดรต

    คาร์โบไฮเดรต,สารอาหารเป็นแหล่งพลังงานหลักซึ่งนำแคลอรี่ 50-70% มาจากอาหารทั้งหมด ปริมาณคาร์โบไฮเดรตที่ต้องการสำหรับบุคคลนั้นพิจารณาจากกิจกรรมและการใช้พลังงานของเขา

    คนโดยเฉลี่ยที่ทำงานด้านจิตใจหรือร่างกายต้องการคาร์โบไฮเดรตประมาณ 300-500 กรัมต่อวัน ด้วยการออกกำลังกายที่เพิ่มขึ้น ปริมาณคาร์โบไฮเดรตและแคลอรี่ในแต่ละวันก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน สำหรับผู้ที่มีน้ำหนักเกิน ความเข้มข้นของพลังงานของเมนูประจำวันสามารถลดลงได้ตามปริมาณคาร์โบไฮเดรตโดยไม่กระทบต่อสุขภาพ

    คาร์โบไฮเดรตจำนวนมากพบได้ในขนมปัง ซีเรียล พาสต้า มันฝรั่ง น้ำตาล (คาร์โบไฮเดรตสุทธิ) คาร์โบไฮเดรตส่วนเกินในร่างกายจะไปรบกวนอัตราส่วนที่ถูกต้องของส่วนหลักของอาหาร ดังนั้นจึงรบกวนการเผาผลาญ

    สารอาหาร-วิตามิน

    วิตามิน,เป็นสารอาหารไม่ให้พลังงานแก่ร่างกายแต่ยังคงเป็นสารอาหารที่จำเป็นต่อร่างกาย วิตามินจำเป็นต่อการรักษาหน้าที่ที่สำคัญของร่างกาย ควบคุม กำกับ และเร่งกระบวนการเผาผลาญ ร่างกายได้รับวิตามินเกือบทั้งหมดจากอาหาร และร่างกายสามารถผลิตได้เพียงบางส่วนเท่านั้น

    ในฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิ ภาวะวิตามินต่ำอาจเกิดขึ้นในร่างกายได้เนื่องจากขาดวิตามินในอาหาร - ความเหนื่อยล้า ความอ่อนแอ ความไม่แยแสเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพและความต้านทานของร่างกายลดลง

    วิตามินทั้งหมดในแง่ของผลกระทบต่อร่างกายนั้นเชื่อมโยงถึงกัน - การขาดวิตามินตัวใดตัวหนึ่งจะทำให้การเผาผลาญของสารอื่นหยุดชะงัก

    วิตามินทั้งหมดแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม: วิตามินที่ละลายน้ำได้และ วิตามินที่ละลายในไขมัน.

    วิตามินที่ละลายในไขมัน - วิตามิน A, D, E, K.

    วิตามินเอ- จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของร่างกาย ปรับปรุงความต้านทานต่อการติดเชื้อ รักษาการมองเห็นที่ดี สภาพของผิวหนังและเยื่อเมือก วิตามินเอมาจากน้ำมันปลา ครีม เนย ไข่แดง ตับ แครอท ผักกาด ผักโขม มะเขือเทศ ถั่วลันเตา แอปริคอต ส้ม

    วิตามินดี- จำเป็นสำหรับการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกและการเจริญเติบโตของร่างกาย การขาดวิตามินดีทำให้การดูดซึม Ca และ P ไม่ดี ซึ่งนำไปสู่โรคกระดูกอ่อน วิตามินดีสามารถหาได้จากน้ำมันปลา ไข่แดง ตับ และไข่ปลา นมและเนยยังคงมีวิตามินดีอยู่แต่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

    วิตามินเค- จำเป็นสำหรับการหายใจของเนื้อเยื่อและการแข็งตัวของเลือดตามปกติ วิตามินเคถูกสังเคราะห์ในร่างกายโดยแบคทีเรียในลำไส้ การขาดวิตามินเคเกิดขึ้นเนื่องจากโรคของระบบย่อยอาหารหรือการใช้ยาต้านแบคทีเรีย วิตามินเคสามารถหาได้จากมะเขือเทศ ส่วนสีเขียวของพืช ผักโขม กะหล่ำปลี และตำแย

    วิตามินอี (โทโคฟีรอล) จำเป็นสำหรับการทำงานของต่อมไร้ท่อ, เมแทบอลิซึมของโปรตีน, คาร์โบไฮเดรต และรับประกันเมแทบอลิซึมภายในเซลล์ วิตามินอีมีผลดีต่อการตั้งครรภ์และพัฒนาการของทารกในครรภ์ เราได้รับวิตามินอีจากข้าวโพด แครอท กะหล่ำปลี ถั่วลันเตา ไข่ เนื้อสัตว์ ปลา น้ำมันมะกอก

    วิตามินที่ละลายน้ำได้ - วิตามินซี วิตามินบี

    วิตามินซี (วิตามินซี กรด) - จำเป็นสำหรับกระบวนการรีดอกซ์ของร่างกาย การเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน และเพิ่มความต้านทานของร่างกายต่อการติดเชื้อ ผลไม้ของโรสฮิป แบล็คเคอร์แรนท์ โช๊คเบอร์รี่ ซีบัคธอร์น มะยม ผลไม้รสเปรี้ยว กะหล่ำปลี มันฝรั่ง และผักใบ อุดมไปด้วยวิตามินซี

    กลุ่มวิตามินบีประกอบด้วยวิตามินที่ละลายน้ำได้ 15 ชนิด มีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญในร่างกาย กระบวนการสร้างเม็ดเลือด และมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และน้ำ วิตามินบีกระตุ้นการเจริญเติบโต คุณสามารถได้รับวิตามินบีจากยีสต์ของบริษัทเบียร์ บักวีต ข้าวโอ๊ต ขนมปังข้าวไรย์ นม เนื้อสัตว์ ตับ ไข่แดง และส่วนสีเขียวของพืช

    สารอาหาร - ธาตุขนาดเล็กและธาตุมาโคร

    แร่ธาตุอาหารเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์และเนื้อเยื่อของร่างกายและมีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญต่างๆ มนุษย์ต้องการองค์ประกอบขนาดใหญ่ในปริมาณที่ค่อนข้างมาก: เกลือ Ca, K, Mg, P, Cl, Na จำเป็นต้องมีองค์ประกอบย่อยในปริมาณเล็กน้อย: Fe, Zn, แมงกานีส, Cr, I, F.

    ไอโอดีนสามารถหาได้จากอาหารทะเล สังกะสีจากธัญพืช, ยีสต์, พืชตระกูลถั่ว, ตับ; เราได้รับทองแดงและโคบอลต์จากตับเนื้อวัว ไต ไข่แดงไก่ และน้ำผึ้ง ผลเบอร์รี่และผลไม้มีโพแทสเซียม เหล็ก ทองแดง และฟอสฟอรัสเป็นจำนวนมาก