Храносмилателна система. Хранене
Могат ли организмите да съществуват без храна? Как основните хранителни вещества участват в процеса хранене?
Живите организми съществуват, като постоянно обменят вещества със средата. Чрез различни химични реакции, протичащи в клетките, се изграждат нови структури, разрушават се стари, освобождава се енергия за жизнените процеси и за всички клетъчни функции. Този процес се нарича обмяна на веществата. Тя се осигурява от храненето, дишането, отделянето и кръвообращението. При човека и животните тези процеси протичат в органите на специализираните системи – храносмилателна, дихателна, отделителна, сърдечносъдова.
Храненето е основен жизнен процес, при който в организма постъпват хранителни вещества от околната среда, преработват се в органите на храносмилателната система и се усвояват от клетките.
Хранителни вещества
След като постъпят в организма, се подлагат на разграждане. Това става чрез химични реакции, протичащи с участието на белтъци, които ги ускоряват (ензими).
Храната на човека включва различни хранителни продукти (хляб, месо, плодове, зеленчуци, мляко, яйца и др.), а всеки продукт съдържа хранителни вещества.
Хранителните вещества, необходими за клетките, са три основни вида – въглехидрати, белтъци и мазнини.
Хранителните вещества се разграждат в храносмилателната система до малки молекули. От тях във всяка клетка се изграждат собствени структури и се освобождава енергия, която осигурява протичането на жизнените процеси и функции.
Хранителните вещества са в различно съотношение в хранителните продукти. В храните от растителен произход преобладават въглехидратите, а в тези от животински произход преобладават белтъците.
Схеми на молекули на въглехидрати:
а) молекула на проста захар – глюкоза
б) молекула на захар, образувана от две молекули глюкоза
в) част от молекула на скорбяла, изградена от голям брой глюкозни молекули
С клик върху схемата научете повече за скорбялата.
Скорбялата е резервен енергиен източник за растителните клетки. Образува се в резултат на процеса фотосинтеза в листата на растенията и се натрупва като енергиен резерв в семената, корените и плодовете под формата на скорбялни (нишестени) зрънца. В стомашния тракт на човека и животните под въздействие на ензима амилаза скорбялата се разгражда до глюкоза, която се усвоява от организма. Поради това скорбялата е един от основните енергийни източници в ежедневното хранене на човека, тъй като се съдържа в изобилие в хляба, картофите и зърнените храни.
Схема на част от молекула на белтък:
а) различни аминокиселини, свързани в белтъчна молекула
б) отделни аминокиселини, получени от разграждането на белтъка
в) същите аминокиселини, свързани в друг ред, образуват нов белтък
С клик върху схемата научете повече за аминокиселините и белтъците.
Белтъците представляват около 60% от сухата маса на клетките и имат основна роля в изграждането на всички структури в клетката и организма и за протичането на всички биологични процеси. Всички белтъци (от вирусните до човешките) са изградени от 20 вида аминокиселини.
Тъй като всяка аминокиселина може да се намира на различни места в полипептидната верига, могат да се образуват огромен брой различни вериги. При един типичен белтък, съдържащ около 300 аминокиселини, могат да се формират 20300 различни полипептидни вериги. Малка част от това теоретично многообразие се среща в природата.
Схема на молекула на мазнина:
а) молекула на глицерол
б) молекула на мастна киселина
в) молекула на мазнина
С клик върху схемата научете повече за мазнините.
Мазнини се съдържат във всяка жива клетка. Изградени са от една молекула глицерол, свързана с 3 молекули мастни киселини. Срещат се в твърдо (сланина, лой) или в течно състояние (олио, зехтин). Съставляват 10 – 20% от общата маса на човека – натрупват се в клетките на мастната съединителна тъкан във вид на капчици. В растенията се натрупват в семената и в някои плодове.
Мазнините са резервен енергиен източник, като при разграждането им се отделя и голямо количество вода (необходима за живеещите в пустинни условия организми).
Вода
Вода в голямо количество съдържа всеки жив организъм. Тя е част от състава на всяка клетка. Водата е разтворител и участва в много химични реакции, протичащи в клетката. Тя е основна съставка на телесните течности. Необходимата вода постъпва в организма, като се поема направо или от храната.
Вода
Минерални соли
Минералните соли са вещества, необходими в малки количества за задоволяване на нуждите на организма. Минералните соли съдържат важни химични елементи (калций, фосфор, йод, желязо и др.). При отсъствие или недостиг в храната на някои от елементите се развива характерно заболяване.
Какво значение имат за организма химичните елементи калций, фосфор, йод и желязо? В кои хранителни продукти се съдържат и какво заболяване предизвиква отсъствието им?
Вашку да Гама е известен португалски мореплавател, открил в края на XV век морския път до Индия. Неговата експедиция тръгва с 3 кораба и 175 моряци. След две години и два месеца се завръща само един кораб с 55 души на борда. Останалите са покосени от скорбут.
Проучете защо в миналото моряците при дълги пътувания са боледували от тази опасна болест. Недостигът на кой витамин причинява болестта скорбут?
Кликнете върху картината, за да разберете повече.
Скорбутът е болест, която се развива при недостиг на витамин C (аскорбинова киселина, аскорбат). Характерен симптом са кървящите венци. Нелекуваният скорбут винаги води до фатален изход. В човешкия организъм не се синтезира витамин C. При липсата му се появяват симптомите на болестта скорбут.
В миналото скорбутът е бил често срещан сред моряците, тъй като по време на продължителни плавания храната им е била бедна на витамин C. Впоследствие се научили да предотвратяват болестта, като при престоя си на сушата са си набавяли така необходимите цитрусови плодове, богати на витамин C.
Витамини
Витамините са вещества, които участват в синтеза или в активирането на клетъчните ензими. Означават се с букви от латинската азбука (A, B, C, D и др.). Те не са източник на енергия, нито градивен материал за организма, но са крайно необходими в много малки количества за нормалното протичане на жизнените процеси.
Храната, която човек приема всекидневно, може да изпълни своята важна роля само когато е достатъчна по количество и когато е пълноценна – съдържа всички необходими за организма вещества.
Приемането на храна е важно условие за съществуването на организмите, защото съдържащите се в нея вещества са необходими за изграждане на клетъчните структури и като източник на енергия за жизнените процеси. Основните хранителни вещества са въглехидратите, белтъците и мазнините. За да функционират нормално, клетките се нуждаят още от вода, минерални соли и витамини.
1. Подрастващият организъм се нуждае от богата на белтъци храна. Обяснете защо.
2. Защо клетките при необходимост от енергия „предпочитат“ да използват първо въглехидратите, а ако те не са достатъчни – и мазнините?
3. Аргументирайте необходимостта от витамини в храната ни.
Проверете какво сте научили