Хімія та їжа (білки, жири, вуглеводи та вітаміни)
Основні компоненти їжі. Їжею називають органічні та неорганічні речовини, які використовуються для харчування.
Основними складовими їжі людини є білки, жири, вуглеводи, а також мікроелементи і вітаміни. Білки і частково жири належать до пластичних речовин, тобто вони використовуються в організмі для побудови нових і заміни старих клітин і тканин. До них же відносять і деякі мінеральні речовини, що містять Фосфор, Кальцій та ін. Вуглеводи і жири забезпечують енергетичні потреби організму. Вітаміни і мікроелементи беруть участь в обміні речовин і виконують каталітичну та інші регулятивні функції .
Потрапивши до організму, компоненти їжі зазнають багатьох перетворень і врешті-решт окиснюються киснем, що вдихається з повітрям, до простіших речовин – води, вуглекислого газу, аміаку тощо. Процеси окиснення супроводжуються виділенням енергії. При розкладі 1 г сахарози (цукру), наприклад, виділяється 16,5 кДж теплоти.
Вуглеводи.
Вуглеводи — органічні сполуки, що містять у своєму складі кілька гідроксильних груп (-ОН) і одну карбонільну =С=О)
Розділяють три основні групи вуглеводів — це моносахариди (глюкоза, фруктоза), дисахариди (сахароза) і полісахариди (крохмаль, целюлоза).
Глюкоза легко засвоюється органiзмом, тому її застосовують у медицині для пiдтримки життєдiяльностi ослабленого органiзму. Розчин глюкози вводять безпосередньо в кров, оскільки саме вона є переносником поживних речовин до клітин організму.
Речовини, які утворюються при неповному гідролізі крохмалю, називають декстринами. Вони легше засвоюються органiзмом, нiж крохмаль, бо складаються з менших за розмiрами молекул i краще розчиняються у водi. Тому перед тим, як використовувати продукти, що мiстять крохмаль, для їжi, деякi з них бажано спецiально обробити. Частковий гiдролiз крохмалю з утворенням декстрину відбувається, наприклад, при вapiннi картоплi та випiканнi хлiба. З виникненням клейких декстринiв пов’язана, зокрема, поява пахучої скоринки на хлiбi та смаженій картоплі.
Жири.
Жирами називають естери вищих карбонових кислот (С10-С20) із трьохатомним спиртом гліцерином. Структурна формула одного із жирів наведена на рисунку.
Загальна формула жирів
Жири нерозчинні у воді і не можуть безпосередньо засвоюватись організмом. Тому реакція гідролізу жирів має дуже важливе біологічне значення. Під впливом ферментів жири розпадаються у тонкому кишечнику на гліцерин та карбонові кислоти.
СH2-O-CO-R | CH- O-CO-R +H2O → | CH2- O-CO-R |
СH2-OH | CH- OH + 3 R-COOH | CH2- OH |
Жири в організмі виконують запасаючу функцію. Рослинний жир краще засвоюється організмом, тому дієтологи радять споживати більше рослинної олії.
Серед вищих карбонових кислот можуть бути як насичені жирні кислоти, наприклад пальмітинова С15Н31СООН і стеаринова С17Н35СООН,
так і ненасичені жирні кислоти (з одним подвійним зв'язком — наприклад олеїнова кислота С17Н33СООН
Шляхом лужного гідролізу (омилення) жири легко розщеплюються на гліцерин і натрієві солі вищих кислот – мило.
Білки. Бiлки – важлива складова їжi.
Білки́ — складні високомолекулярні природні органічні речовини, що складаються з амінокислот, сполучених пептидними зв'язками -СО-NH-.
амінокислота 1 амінокислота 2
Засвоєння бiлкiв органiзмом розпочинається, як i в разi жирiв та вуглеводiв, з їхньoгo гiдролiзу. У процесі розкладу виділяється необхідна для життєдіяльності організму енергія, проте в менших кількостях, ніж при розщепленні жирів. Серед великої кількості функцій білків виділяють структурну, як найзагальнішу.