хранене

Храненето е начинът, по който живите същества получават и използват храната. Макронутриентите са химичните вещества, присъстващи в храната, които се използват от живите същества. Храната е материал, който е добър източник на едно или повече от следните:

Живите организми се нуждаят от храна за енергия, растеж, ремонт, защита и размножаване и за метаболизъм.

Елементи в храната

В храната има шест често срещани елемента. Има пет общи елемента, открити като разтворени соли.

Те са: Те са:

1. въглерод (С) 1. натрий (Na)

2. водород (Н) 2. магнезий (Mg)

3. кислород (O) 3. хлор (Cl)

4. азот (N) 4. калий (K)

5. фосфор (P) 5. калций (Ca)

Има три микроелемента. Те се намират в малки количества в организмите. Те са:

Всички тези елементи с изключение на въглерод, водород и кислород се наричат ​​минерали.

Биомолекули

Изброените по-горе елементи се комбинират в различни съотношения, за да образуват повечето молекули, намиращи се в живите същества. Тези молекули се наричат ​​биомолекули или биохимикали. Четирите основни типа биомолекули са:

2. липиди (мазнини и масла)

Въглехидрати

Въглехидратите се образуват от различни съотношения на елементите въглерод, водород и кислород. Общата формула е C x (H2O) y и x и y са едно и също число. С други думи, има два пъти повече водород, отколкото кислород във въглехидратите.

Има 3 категории въглехидрати. Те са монозахариди, дизахариди и полизахариди.

Това са най-малката единица въглехидрати. Те се състоят от единична захарна единица. Най-често срещаната е глюкозата, която е C6 H12 O6. Те са сладки на вкус и разтворими във вода. Глюкозата е основната молекула, от която животните получават енергия. Те получават тази енергия от яденето на плодове, сладкиши и др. Растенията произвеждат глюкоза чрез фотосинтеза.

Дизахаридите са направени от два монозахарида, които са свързани заедно. Общите дизахариди са:

Малтоза: глюкоза + глюкоза.
Захароза: глюкоза + фруктоза.
Лактоза: глюкоза + галактоза. (присъства в млякото)

Полизахаридите са въглехидратният тип, който е неразтворим във вода. (Някои са слабо разтворими.) Те са направени от много монозахариди, които са свързани помежду си. Те имат хиляди повтарящи се единици. Примери за полизахариди са:

Нишесте: Това е растителен глюкозен резерв. Примери за храна с нишестен хранителен резерв са оризът и картофите. Нишестето лесно се разгражда (усвоява), тъй като молекулите са подредени в една линия.

Целулоза: Това се намира в стените на растителните клетки и фибрите в нашата диета. Често срещаните форми са хартия и памук. Тези молекули са в една линия, но имат и здрави напречни стени. Тъй като е трудно смилаем, той е добър източник на фибри в диетата ни. Тъй като е толкова силен, той е много добра защита в клетъчните стени на растенията.
Гликоген: Това е глюкозен резерв на животни и гъбички. Гликогенът се съхранява в мускулите и черния дроб.

Монозахариди: плодове, мед и сладко.
Дисахариди: Захароза - плодове, трапезна захар. Лактоза - мляко. Малтоза - покълващи семена.
Полизахариди: Нишесте: хляб, ориз, тестени изделия, картофи, семена.
Целулоза: плодове, зеленчуци, пълнозърнести зърнени храни, ядки.

Структурна роля на въглехидратите

Целулозни стени на растителни клетки.
Хитин в клетъчните стени на гъбичките.

Метаболитна роля на въглехидратите

Източник на енергия: енергията, отделяна от дишането на глюкоза, се използва за получаване на АТФ.
Съхранение на енергия: нишесте в растенията, гликоген при животни и гъбички.

Липиди (мазнини и масла)

Липидите, подобно на въглехидратите, съдържат въглерод, водород и кислород. Въпреки това, за разлика от въглехидратите, те нямат прости съотношения. Освен това те имат много малко кислород.
Мазнините са липиди, които са твърди при стайна температура, докато маслата са течни при стайна температура.
Най-малките липиди са съставени от една молекула глицерол, свързана с 3 молекули мастни киселини. Тъй като има 3 мастни киселини, той се нарича триглицерид.
Добри хранителни източници на липиди са месото, млякото, маслото, сиренето, растителните масла и маргарина.

Ако една от мастните киселини се замени с фосфатна молекула или отгоре се добави фосфатна молекула, тогава тя се нарича фосфолипид.

Структурна роля на липидите

Липидите и фосфолипидите са много важни в структурата на клетъчната мембрана.
Защитната восъчна кутикула от външната страна на листата.
Осигурете топлоизолация при животните.
Защитете вътрешните органи на животните.
Необходим за образуването на клетъчни мембрани.

Метаболитна роля на липидите

Съхранение на енергия: Липидите повече от два пъти енергията на въглехидратите или протеините.
Източник на енергия: Тази енергия от липидите се отделя по време на дишането.
Съхранение на мастноразтворими витамини.
Някои липиди функционират като хормони.

Протеин

Всички протеини съдържат елементите C, H, O и N. Някои протеини също съдържат P и/или S. Няма определено съотношение на атомите в протеините. Те съдържат много атоми и са много големи и сложни. Те съдържат много комбинации от по-малки единици, наречени аминокиселини. Има 20 често срещани аминокиселини. Две аминокиселини се свързват, за да образуват ДИПЕПТИД. Две аминокиселини образуват ковалентна връзка, наречена PEPTIDE BOND. Всичките 20 аминокиселини могат да се свързват помежду си една по една, образувайки дълга верига, наречена ПОЛИПЕПТИД. Протеините са съставени от един или повече полипептиди. Някои протеини са много големи молекули, съдържащи стотици аминокиселини.

Всички протеини съдържат следното:

Аминокиселина -COOH, която е карбоксилна група (кисела).
a -NH2, което е аминна група (основна).
водород -Н.
остатък R, който варира в зависимост от аминокиселината.

Всичките 20 различни аминокиселини имат същата структура, но техните странични верижни групи (R групата) могат да варират по размер, форма, заряд и реактивност. Аминокиселините могат да се разглеждат като азбуката, в която са написани протеините. Различните комбинации от азбуката определят вида на протеина, който се прави.

Заедно с вариацията на R групата, протеините също се различават по формата си. Влакнести протеини образуват дълги влакна и имат малко сгъване, за да направят големи триизмерни форми. Кълбовидните протеини имат много сгъвания и следователно са закръглени. Притоните са протеини, които са сгънати неправилно. Те причиняват различни заболявания на нервната система при животните и хората.

Синтезът на протеини се осъществява в рибозомите на клетката. Месото, рибата, яйцата, млякото, бобът, грахът и ядките са добри източници на диетични протеини.

Излишните аминокиселини се отвеждат в черния дроб и образуват урея. Този процес се нарича дезаминиране. Уреята се пренася от кръвта до бъбреците, където се екскретира като част от урината.

Структурна роля на протеина

Кератин: в косата и външния слой на кожата.
Миозин: основен протеин в скелетния и сърдечния мускул.
Необходим за образуването на клетъчни мембрани.

Метаболитна роля на протеина

Много протеини функционират като ензими (специфични биологични катализатори).
Някои протеини функционират като хормони.
Някои протеини функционират като антитела за борба с болестите.

Витамини

Витаминът е органично съединение, необходимо в малки количества в храната за здраве. Те не се произвеждат от тялото, но се поглъщат с храната. Има 2 основни типа витамини:

Водоразтворими витамини: Това са витамини, които са разтворими във вода. Витамин С (аскорбинова киселина) е най-често срещаният водоразтворим витамин. Получава се в пресни плодове и зеленчуци. Необходимо е да се направи и поддържа съединителната тъкан и усвояването на желязо от червата. Дългосрочният дефицит на витамин С причинява заболяване, наречено скорбут. Симптомите на скорбут включват вътрешно кървене, натъртване, кървене на венците, лошо зарастване.

Мастноразтворими витамини: Тези витамини са разтворими в мазнини. Най-често срещаният мастноразтворим витамин е витамин D, а най-често срещаният витамин D е D2 (калциферол). Витамин D се получава от мляко, яйца, черен дроб, рибени чернодробни масла и се произвежда в кожа, изложена на UV светлина. Необходим е за формиране на костите и зъбите, поддържане на костите и усвояване на калций от червата. Дългосрочният дефицит причинява заболявания, известни като рахит и остеомалация. Основните симптоми на дефицит включват късно никнене на зъби и ходене, деформирани крака и ръце, слаби кости.

Метаболизъм

Метаболизмът е пълният набор от химични процеси, извършвани от жив организъм. Метаболизмът може да бъде:

Анаболизъм: образуването на големи сложни органични молекули чрез свързване на по-малки прости органични молекули. Анаболните реакции изискват влагане на енергия. Примери за анаболни реакции са образуването на мускулна тъкан от аминокиселини и образуването на целулоза от глюкоза.

Една от най-важните анаболни реакции, открити в природата, е фотосинтезата. При фотосинтезата растението превръща въглеродния диоксид и водата в глюкоза:

Въглероден диоксид + вода + светлинна енергия => глюкоза + кислород

Катаболизъм: разграждането на големи сложни молекули на по-малки по-прости биомолекули. Катаболните реакции освобождават енергия и изискват ензими. Тези реакции включват храносмилането на храната и разлагането на мъртвите вещества.

Една от най-важните анаболни реакции, открити в природата, е дишането. При дишането организмът разгражда голяма, сложна молекула, като глюкоза, на по-малки молекули вода и кислород. Този процес освобождава енергия от глюкозата.

Глюкоза + кислород => въглероден диоксид + вода + енергия

Минерали

Минералите или минералните хранителни вещества са разтворими неорганични соли, които съдържат елементи, необходими за метаболизма. Минералите са необходими само в малки количества в сравнение с протеините, въглехидратите и липидите. Растенията получават своите минерали, като ги абсорбират от външната водна почва, сладка и морска вода. Животните получават по-голямата част от минералите си в храната, която ядат; някои от водата, която пият.

Обща роля на минералите в живите организми

Изграждането на твърди части: калций за зъби и кости; азот за хитин в клетъчните стени на гъбичките.
Образуването на меки тъкани: азот и сяра в протеина на мускулната тъкан.
За поддържане на правилна концентрация на течности: роля на натриев хлорид в кръвната плазма.
Вие носите отговорност да знаете 2 растителни и 2 животински минерала:

Растителни минерали:
Калций: за средната ламела, която залепва съседни растителни клетъчни стени.
Магнезий: за производството на хлорофил, толкова важен за фотосинтезата.
Животински минерали:

Калций: образуване на зъби и кости.
Желязо: образуване на хемоглобин, който е жизненоважен за транспорта на кислород в кръвта ни.

Вода

Водата е най-разпространеното съединение в живите същества. Съставя 99% от всички молекули в тялото, както и 60% от масата на човешкото тяло и 90% от масата на растенията.

Основните цели на водата са:

Целият метаболизъм се случва във водата.
Материалите се транспортират в живите същества по вода.
Много организми живеят във вода.

По-конкретно, водата е необходима за:

Това е течният компонент на живота: 90% от клетъчната цитоплазма, 92% от кръвната плазма, 97% от тъканната течност и лимфата. Той се намира главно в цитоплазмата на клетките, както и в плазмата на кръвта и в тъканната течност, заобикаляща клетките.

Водата е известна като универсален разтворител. Той разтваря много молекули и позволява на химичните реакции да протичат в клетките и във водата, която заобикаля клетките. Също така, водата разтваря молекулите в почвата, за да позволи на тези молекули да бъдат транспортирани през корените на растенията и след това през растенията.

Водата е необходима за протичането на много химически реакции в живите същества. Две от тези реакции, обсъдени по-рано, са фотосинтезата и дишането.

Движението на материали през клетъчните мембрани чрез дифузия, осмоза и активен транспорт. (Това ще бъде обсъдено изцяло в следваща глава от вашия текст.)

За да контролирате формата на клетките на живите същества:
Незрелите растителни клетки се увеличават до зрели размери и форма в резултат на абсорбирането им на вода чрез осмоза.
Отваряне и затваряне на стомата чрез промяна във формата на защитните клетки чрез промяна в техния тургор. Тургор играе важна роля в поддържането на меката растителна тъкан. (Това ще бъде обсъдено изцяло в следваща глава от вашия текст.)

Той е добър абсорбатор на топлинна енергия. Той поглъща бавно топлината и бавно отделя топлина. Това позволява на тъканите на живите същества да поддържат постоянна температура. Той също така позволява реакциите, които протичат в живите същества, да протичат в тесен температурен диапазон.