Budowa i funkcje składników odżywczych

BUDOWA I FUNKCJE SKŁADNIKÓW ODŻYWCZYCH


1. BIAŁKA
2. CUKRY
3. TŁUSZCZE
4. KWASY NUKLEINOWE
5. WNIOSKI


1. Białka.
Inaczej zwane proteiny, są to organiczne związki wielkocząsteczkowe zbudowane z aminokwasów, zawierających w swej cząsteczce grupę kwasową i aminową. Budowa białek jest bardzo zróżnicowana. O ich właściwościach decyduje zarówno skład aminokwasów tworzących łańcuchy peptydowe, jak i wzajemne ułożenie tych łańcuchów w cząsteczce. W organizmie człowieka o masie 70 kg. występuje około 10 kg. białek.

Białka są syntezowane z aminokwasów w komórkach na podstawie informacji genetycznej zakodowanej w DNA. Źródłem aminokwasów są białka zwierzęce i roślinne zawarte w pokarmie. Pewnych aminokwasów organizm nie może wytworzyć w dostatecznej ilości, występują jednak w białku zwierzęcym i dlatego niezbędne jest spożywanie tego białka w formie mięsa i nabiału.

Białka organizmu są stale wymieniane. Ulegają one rozkładowi, polegającemu na odłączeniu od cząsteczki poszczególnych aminokwasów. Aminokwasy te mogą być ponownie użyte do syntezy białka, ale część z nich podlega dalszej degradacji, której ostatecznym produktem jest dwutlenek węgla i woda. W procesie tym uwalniana jest energia.

W organizmie zachodzi bezustannie rozpad białek z wytwarzaniem zawierających azot produktów usuwanych z kałem i moczem, oraz utrata białek wraz z wydzielinami ustroju. Odnawianie zasobów zachodzi z różną szybkością; u człowieka- w wątrobie , osoczu, jelicie, trzustce i nerkach- połowa białek ulega wymianie w ciągu 10- 20 dni, w mięśniach , skórze i kościach- w ciągu 160 dni, a w tkance łącznej w ciągu 300 dni.

Białka dzielimy w zależności od spełnianych funkcji na :
- transportujące,
- przechowujące,
- toksyny,
- przeciwciała,
- hormony,
- enzymy,
- dostarczają składników do wytwarzania innych substancji np. glukozy.




2. Cukry.
Inaczej zwane węglowodany są to organiczne związki chemiczne, które występują w postaci cukrów prostych np. glukoza i złożonych, zbudowanych z wielu cząsteczek cukrów prostych np. glikogen.

Cukry pełnią w organizmie przede wszystkim rolę substratów energetycznych. Ponadto wchodzą w skład nukleotydów (np. składników kwasów nukleinowych), glikoproteidów (węglowodany połączone z białkami) oraz innych związków złożonych. Organizm używa również węglowodanów do syntezy innych związków np. tłuszczów.

Źródłem węglowodanów dla organizmu człowieka jest głównie pokarm roślinny, np. skrobia lub sacharoza, czyli zwykły cukier buraczany. Ponadto są wytwarzane z innych substancji niecukrowych np. z aminokwasów. Wytwarzanie glukozy z substancji niewęglowodanowych zachodzi w wątrobie i nerkach, nazywany jest glikogenezą.

Glukoza będąca substratem energetycznym jest zużywana przez wszystkie tkanki organizmu. W komórkach nerwowych utlenianie tego związku pokrywa 90% zapotrzebowania energetycznego. W ciągu doby w warunkach spoczynku organizm zużywa ok. 150g glukozy. W czasie pracy mięśni zużycie to wzrasta. Z pokarmem organizm otrzymuje zwykle dziennie od 100 do 250 g glukozy. Po posiłkach nadmiar glukozy magazynowany jest w postaci glikogenu w wątrobie i w mięśniach szkieletowych, część podlega przemianie w tłuszcze.


3. Tłuszcze.
Inaczej zwane lipidami. Jest to zróżnicowana grupa związków nierozpuszczalnych w wodzie, obejmująca:
- tłuszcze obojętne- będące estrami kwasów organicznych i glicerolu,
- fosfolipidy- zawierają dodatkowo kwas fosforowy i alkohole,
- sterole- w ich skład wchodzi cholesterol i pochodne.

Lipidy i ich pochodne spełniają w organizmie rolę substratów energetycznych, są składnikami strukturalnymi oraz hormonami.

Największą grupą lipidów są tłuszcze obojętne zgromadzone w komórkach tłuszczowych. Stanowią one ok. 10-15% masy ciała. Jest to największy magazyn substratów energetycznych w organizmie. Z tłuszczów tkanki tłuszczowej uwalniane są wolne kwasy tłuszczowe, utleniane w większości tkanek. W osoczu lipidy transportowane są w postaci połączeń z białkami.

Źródłem lipidów występujących w organizmie są składniki tłuszczów roślinnych i zwierzęcych zawartych w pokarmie. Lipidy są również syntetyzowane w organizmie ze składników innych związków organicznych.


4. Kwasy nukleinowe.
Inaczej zwane polinukleotydy. Są to wielkocząsteczkowe związki organiczne, chemicznie niejednorodne, zbudowane z nukleotydów. Występują w komórkach wszystkich organizmów żywych, oraz w wirusach, przeważnie w połączeniu z białkami (nukleoproteiny).

Cząsteczki kwasów nukleinowych mają postać długich łańcuchów, w których każdy z kolejnych nukleotydów jest związany diestrowo przez grupę fosforanową z nukleotydem poprzedzającym, a przez grupę hydroksylową przy trzecim węglu sacharydu z grupą fosforanowa nukleotydu następnego. Specyficzność cząsteczek kwasów nukleinowych jest uwarunkowana przede wszystkim sekwencja różnych nukleotydów purynowych i pirymidynowych w łańcuchu, wpływająca na jego budowę przestrzenną, czyli zwijanie się łańcuchów w spiralę.

W zależności od rodzaju sacharydu w nukleotydach(ryboza lub deoksyryboza) rozróżnia się kwasy rybonukleinowe (RNA) i dezoksyrybonukleinowe (DNA), pełniące w komórkach odmienne funkcje. Występują w komórkach różnych tkanek w różnym stosunku ilościowym, np. grasica zawiera znacznie więcej DNA niż RNA, natomiast w wątrobie przeważa RNA.

RNA podobnie jak DNA zbudowana jest z nukleotydów, w skład, których wchodzi cukier, grupa fosforanowa i zasada. Różni się od DNA tym, że ma tylko jedną nić (pół drabiny), a cukrem jest ryboza zamiast dezoksyrybozy. Zasady są te same za wyjątkiem tyminy.

Wszystkie organizmy na ziemi mają tylko jeden kod genetyczny. Kod genetyczny, umożliwiający wyjaśnienie praw dziedziczenia, jest zawarty w sekwencji par zasad w DNA. Zasady stanowiące szczeble drabiny DNA są wyposażeniem genetycznym organizmu i każdy osobnik ma inną sekwencję tych zasad. Tak więc każdy gatunek różni się od wszystkich innych gatunków i każdy osobnik od innych osobników, mimo że wszyscy mają w swoim układzie rozrodczym ten sam rodzaj cząsteczki (DNA). Kod genetyczny może być porównywany z innymi kodami, np. kod alfabetu Morse’a jest prostym układem kropek i kresek, a jednak za jego pomocą może być przesłana nieskończona ilość informacji. W podobny sposób kod genetyczny może przekazać informację, która spowoduje wyprodukowanie marchewki albo uczonego.


5. Wszystkie opisane przeze mnie składniki odżywcze pełnią bardzo ważne funkcje dla organizmów. I mimo, że są to tylko cztery związki to każdy ma inną budowę i pełni inną rolę. Jedne są nośnikami energii, inne umożliwiają reakcje biochemiczne i są składnikami strukturalnymi komórek, stanowią również składnik błon komórkowych, oraz magazyn energii. Zawierają również bardzo ważne informacje decydujące o działaniu komórki. Składają się głównie z sześciu pierwiastków chemicznych takich jak: węgiel, wodór, azot, tlen, fosfor i siarka. Są to dość pospolite pierwiastki, a były dostępne już wtedy, kiedy powstawało życie. Dzięki tym wiadomością człowiek dowiaduje się jak bardzo nierozerwalnie związany jest z przyrodą, jaka nas otacza.