Адам тағамының органикалық және минералды компоненттерінің биологиялық маңызы
Биоэнергетика
заңына сәйкес тамақтану дегеніміз
клетканың физиологиялық
Заттар алмасуы және тамақтану, aдам тағамының құрамы, тағамының негізгі минорлы және ауыстырылмайтын компоненттері.
Химиялық энергияны шығару әдісі бойынша адам баласы хемогетеротропты тамақтанудың голозойлы түрін пайдаланады. Осы әдіспен тамақтанушы барлық ағзалар тағамы дененің ішіне, ас қорыту жолына, енгізеді, онда тағам қорытылуға ұшырайды да, кішкентай еріген молекулаларға айналады, оларды ағза қорытып, сіңіріледі.
Тамақтанудың голозойлы түрі мынадай кезеңдерден тұрады:
- тағамды жұту және қорыту;
- қорытылған заттарды сіңіру;
- заттардың және энергияның клетка ішілік алмасуы немесе метаболизмнің нақ өзі;
- метаболизмнің соңғы өнімдерінің шығарылуы.
Адам
баласы пайдаланатын тағам көбінесе
өсімдік және жануар тектес болады.Тағамның
негізгі компоненттері
Дұрыс
тамақтану кезінде тағамда белоктың,
майдың және көмірсулардың тек белгілі
бір мөлшері болып қана қоймай, олар бір
– біріне белгілі бір қатынаста болуы
керек. Мысалы, омыраудағы балаларда белоктар,
липидтер, көмірсулар қатынасы 1:3:6 аралығында,
оқушыларда – 1:1:2, ересектерде – 1:1:4 болады.
Негізгі тағамдық компоненттерге деген
қажеттілік адам жасына қарай өзгереді.
Балаларда белоктарды, липидтерді, көмірсуларды
тұтынудың физиологиялық нормасы мынындай:
| Тағамдық
компонеттер (ккал) |
Жылдар бойынша жасы | |||||
| <1 |
1-3 |
3-7 |
7-11 |
11-15 |
15-18 | |
| Белоктар | 25 | 48 | 68 | 78 | 98 | 119 |
| Липидтер | 25 | 51 | 65 | 81 | 86 | 99 |
| Көмірсулар | 109 | 157 | 241 | 297 | 424 | 471 |
| Ккал | 782 | 1315 | 1871 | 2291 | 2940 | 3340 |
Ересектерде тағамның негізгі компоненттерін тұтынудың физиологиялық нормасы еңбектің түріне және энергия шығынына байланысты болады.
1
– топқа негізінен
| Топ | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Энергия
шығыны
(мын калл) |
3,0 – 3,2 | 3,3 – 3,5 | 3,6 – 34,4 | 4,5 – 5,0 |
| Белоктар | 109 | 122 | 141 | 163 |
| Липидтер | 106 | 116 | 134 | 153 |
| Көмірсулар | 434 | 491 | 558 | 631 |
Адам ағзасына негізгі тағамдық компоненттерінен басқа белгілі бір мөлшерде, аз көлемде болса бірқатар ауыстырылмайтын тағамдық факторлар да түсуі қажет. Ауыстырылмайтын тағамдық факторларға адам ағзасында синтезделетін аминқышқылдары (ауыстырылмайтын аминқышқылдары), полиқанықпаған май қышқылдары, соның ішінде ең алдымен линолен қышқылы, витаминдер және минералдық заттар (микроэлементтер) жатады. Ауыстырылмайтын аминқышқылдарына 10 аминқышқылы жатады, солардың ішінде аргинин мен гистидин жартылай ауыстырылатын болып табылады. Бірқатар авторлардың мәліметі бойынша ауыстырылмайтын аминқышқылдарының тәуліктік қажеттілігі (граммен) мынадай:
Валин – 3,8 – 4,1
Изолейцин – 2,9 – 3,3
Лейцин – 4,7 – 9,1
Лизин – 5,2 – 5,9
Метионин – 3,5 – 3,8
Треонин – 2,9 – 3,5
Триптофан – 1,1 – 1,8
Фенилаланин – 4,1 – 4,4
Ауыстырылмайтын аминқышқылдары адам ағзасына белоктардың құрамына кіреді. Ауыстырылмайтын аминқышқылдарының болуына қарай белоктар құнды және құнсыз болып бөлінеді. Құнды белоктарға барлық ауыстырылмайтын аминқышықлдары бар белоктар жатады. Бұл белоктар жануар тектестер. Тек өсімдік тектес заттармен тамақтанған жағдайда адам ағзасында жалпы белоктық жетіспеушілікпен қатар ауыстырылмайтын аминқышқылдарының жетіспеушілігі де байқалады. Мысалы, тағамда лизиннің жетіспеушілігі кезінде бойдың өсуі тежеледі, қанның азаюы, бауыр мен бүйректің зақымдалуы (квашиокор ауруы) байқалады.
Тағамдық жағынан жеңіл ерігіш липидтер, соның ішінде өсімдік майлары биологиялық құнды болып табылады. Олардың құрамында полиқанықпаған май қышқылдары бар және соның ішінде ауыстырылмайтын линолен қышқылы бар:
CH-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=
Бұл
шектеусіз май қышқылы адам ағзасында
арахидон қышқылының бастамасы болып
табылады, ал ол қышқыл простогландиндердің
синтезі үшін қажет. Линолен қышқылының
тәуліктік қажеттілігі 1,0 грамм.
Витаминдердің
биологиялық маңызы
Тағамның
ауыстырылмайтын минорлы
Адам ағзасында витаминдер жетіспеген кезде патологиялық жағдайлар – гиповитаминоздар, авитаминоздар болуы мүмкін. Бұл жағдайларда, витаминдердің биологиялық қызметіне байланысты метаболизмнің белгілі бір кезеңі зақымдалады да, ол сәйкес симптомдар түрінде көрінеді. Мысалы, В12 витамині жетіспегенде – қатерлі анемия пайда болады, В1 витаминінің жетіспеушілігі – Бери Бери полиневриттің, С витаминінің жетіспеушілігі – Цинга, Д – витаминінің жетіспеушілігі – Рахит және т.б ауруларды тудырады.
Гиповитаминоз немесе авинаминоз тағамда витаминдердің жетіспеушілігі нәтижесінде пайда болады, бұлар алиментарлы гипо – және авитаминоздар деп аталады. Сонымен қатар екінші деңгейлік гиповитаминоздық жағдайлар да кездеседі. Олар витаминдердің сіңірілуі зақымдануымен немесе олардың тасымалдануының зақымдалуымен байланысты. Кейде мұндай гиповитаминоздар витаминдерді ағза көп қажет еткен кезде, мысалы жүкті әйелдерде немесе ауыр дене жұмысында кездеседі.
Витаминдерді
мөлшерден тыс пайдаланған
Физико – химиялық қасиеттері бойынша витаминдер 2 топқа бөлінеді: майда еритін және суда еритін. Мада еритіндерге А, Д, Е, К витаминдері, суда еритін витаминдерге В1, В2, В3, РР, В5, В6, В9, В12, Н, С, В15 витаминдері жатады.
А
витаминінің биологиялық мәні
А витаминінің барлық түрлері белокты, липидті, көмірсулы алмасуға әсер етеді, фосфорлы – кальцийлі, калийлі алмасуды реттейді. Атап айтқанда, белокты алмасуда А витамині фенилаланиннің тирозинге айналуын және адреналиннің синтезін жылдамдатады. Лизин мен метиониннің белокка қосылуын және альбуминдер синтезін жеңілдетеді. Липидті алмасуда КоА мен мидың сфингомиелинінің синтезін жеделдетеді. Мембраналарддың негізгі липидтері – лецитиннің, кефалиндер мен холестериннің синтезін төмендетеді. Көмірсулар алмасуында А витамині гликоген мен мукополисахаридтер синтезін жылдамдатады, глюкозо – 6 – дегидрогеназа мен фосфоглюкомутазаны белсендіру арқылы глюкозаның ыдырауының пентоздық жолын белсендіреді. С витаминінің тотығуын тұрақтандырады. Минералды алмасуда Д витаминінің синергисті болып табылады, фосфор – кальций алмасуын қалыпты деңгейде ұстап тұрады да, фосфор – кальций топтарының түзілуіне жол бермейді. Клетка мембранасын тұрақтандыру арқылы клеткада калийді ұстап тұрады, магний алмасуын реттейді. Лизосомалар мембраналарының өткізгіштігін жоғарылатады. Антиацетилхолиндік әсер көрсетеді. Тыныс алу жолының, көз конъюктивасының шырышты қабатының эпителиінің мукоидтарды түзуін жеделдетеді. Эпителийдің креатиназациясын қалыпты ұстап отырады, антиксерофтальмдік әсер көрсетеді. Өсіп келе жатқан ағзаның қалыпты өсуі мен дифферинциовкасын реттеп отырады, сүйек тканьі тері эпителийі, плацента, сперматогенді эпителийдің клеткаларының бөлінуі мен дифференциовкасын реттейді. А витамині антигемеролапикалық әсер көрсетіп, көрудің фотохимиялық актісіне қатысады. Зерттеулерден белгілі болғандай, А витамині 11 – цис – ретиналь түрінде көздің торлы клеткаларының жарыққа сезімтал белок – пигменттерінің құрамына кіреді: таяқшаларда – родопсиннің құрамына, колбочкаларда – иодопсиннің құрамына.
Көру актісін 3 кезеңге бөлуге болады:
-жарықтың
родопсинмен (иодопсинмен)
-
жүйке импульсінің пайда болуы
арқылы мембрананың
-
родопсиннің (иодопсиннің)
Жарық квантының әсерінен родопсинде (иодопсинде) 11 – цис- ретинальдың 11 – трансретинальға изомеризациясы жүреді, бұдан соң родопсиннің 11 – трансретинолға және белок – опсинге ейін ыдырауы жүреді. Бұл көздің торлы қабатының жарыққа сезімтал клеткаларының мембраналарының деполяризациясын тудырады, жүйке импульсы пайда болады, ол көрудің жүйке талшығы арқылы мидың көру орталығына тарайды. Бұдан соң 11 – трансретиналь НАДН+ қатысуымен дегидрогеназды реакцида 11 – трансретинолға тотықсызданады. Ары қарай 11 – транс – ретинол қараңғыда 11 – цис – ретинолға изомеризацияланады, ол НАД – қа тәуелді дегидрогеназа әсерінен 11 – цис – ретинальға тотығады. Жарықты сезудің қараңғы кезеңі 11 –цис – ретинальдың опсинмен комплекс түзуімен, яғни родопсин немесе иодопсиннің түзілуімен аяқталады. Ағзада А витаминінің жетіспеушілігі кезінде А гиповитаминоздың ең ерте белгісі – қараңғылық адаптация мен алакөлеңкеде көрудің зақымдалуы – гемеролапия дамиды. Бұдан басқа фолликулярлық гиперкератоз, шырышты қабаттардың құрғауы, ксерофтальмия (көз конъюктивасының құрғауы) және кератомаляция, сперматозоидтардың ұрықтану белсенділігінің зақымдалуы кездеседі.
Д
витаминінің биологиялық мәні.
1,25
– дегидроксикальциферолдардың
(кальцитриолдардың) негізгі
-
Бүйректе және жіңішке ішекте
1,25 – үшгидроксикальциферолдар
кальций – байланыстырушы
-
Сүйек тканьдерінде
- Қанда кальций мен фосфаттардың қалыпты кезінде кальциферолдың 1 – гидроксилазасы тежеледі. Соның салдарынан 1,25 – дигидроксикальциферолдың түзілуі тоқтайды да, 25 – гидроксикальциферолдар жинақталады, олар субстратты фосфорильдену реакциясында АТФ – тың синтезі процесін белсендіру жолымен сүйек тканьдерінде гидроксиапатиттердің түзілу механизмін энергиямен қамтамасыз етеді, басқаша айтқанда кальцификацияны – кальций мен фосфаттың жинақталуын ынталандырады.
Балаларда Д витамині жетіспеген жағдайда Д гиповитаминозы – рахит дамиды. Бұл аурудың негізгі белшісі – сәйкес симптомдар арқылы көрінетін сүйек тканьінің кальцификация процестерніңт зақымдалуы болып табылады. Рахит кезінде қанда кальций деңгейінің өзгеруіне байланысты жүйкелік – бұлшық еттік қозудың зақымдалуы орын алады.
Кейбір жағдайларда, тіпті ағзаға Д витамині қалыпты түсіп отырғанда да рахит ауруының белгілері орын алады. Бұл жағдай – Д витаминіне резистентті рахит – паратгормонныңөндірілуінің зақымдалуымен немесе бүйрек пен бауырдың қызметі зақымдалуымен байланысты.
Д
витаминін мөлшерден тыс
К
витамині нафтохинондардың биологиялық
мәні.
Менахинон
және басқа да нафтохинондар қанның
ұю процесін реттейді, ол протромбин, проконвертин,
Кристамин және Стюарт факторларының
синтезін ынталандыру арқылы жүзеге
асады. Бауырда К витамині препротромбин
молекуласында глутамат карбоксилазасын
белсендіру жолымен препротромбиннің
протромбинге айналуын ынталандырады.
Түзілген протромбин Са иондарының көмегімен
фосфолипидтермен байланысып, белсенді
Х факторының көмегімен (Стюарт факторы)
ферменттік ыдырауға ұшырайды да, тромбин
пайда болады, ол өз кезегінде фибриногенді
фибринге айналдырады. Нафтохинондар,
убихинон сияқты, тканьдік тыныс алу мен
тотығу фосфорильденуді ынталандырады,
бұлшық еттердің жиырылу белсенділігін
арттырады. АТФ – азаны белсендіреді.
К витаминдері жетіспеген жағдайда геморрагиялар,
гемокаогуляция процесінің зақымдалуы
байқалады.
Адам ағзасына белоктар, майлар, көмірсулар және витамндермен қатар минералдық заттар да түсуі қажет. Минералдық заттар энергия көзі болмаса да, оларсыз клетканың қызметтері, оның құрылымдық ұйымдастығы болуы мүмкін емес. Барлық минералдық заттар ағзаға тамақпен бірге, суда еріген түрде немесе органикалық молекулалардың (белоктардың, липидтердің) құрамына жеткізіледі.
Судың
биологиялық маңызы.
Су – тірі ағзаларда кең тараған минералдық зат. Сусыз тіршідік ететін бірде бір ағза жоқ. Ағзада судың керекті мөлшері оның тағаммен түсуі арқылы қамтамасыз етіледі, тәулігіне шамамен 2,0 – 2,2 л. Шамамен 250 – 300 мл су ағзада биологиялық тотығу процестерінде органикалық молекулалардың катаболизмінде түзіледі.
Тіршілік алғаш рет мұхитта, сулы ортада пайда болған, сондықтан тірі ағзалар судың ерекше қасиеттеріне бейімделіп қана қоймай, сонымен қатар өзінің тіршілігі үшін оны тиімді пайдалануды да үйренді. Тағамның міндетті құрамы ретінде су мынадый биологиялық қызметтер атқарады:
- еріткіш және биомолекулалар мен иондарды тұрақтандырғыш болып табылады,
- ағзаның жылу балансын реттеуші болып табылады,
- тасымалдау қызметін қамтамасыз етеді,
- клеткаішілік қысымның сақталуына әсер етеді, клетканың формасын, тканьдердің тургорын сақтап тұрады,
- клеткалық мембраналардың және клеткааралық матрикстің құрылымдық компоненті болып табылады,
- биомолекулалар синтезі үшін пайдаланылады,
- гидролиз реакциясы арқылы биомолекулалар катаболизмін қамтамасыз етеді,
- биологиялық тотығу мен тканьдік тыныс алу реакцияларында электродонорлық және протонакцепторлық қызмет атқарады.
Клеткалардың қызметтері клетка ішіндегі және клетка сыртындағы судың жалпы мөлшеріне, субклеткалық құрылымдар мен макромолекулалардың гидратталған қабаттарына байланысты болады. Бұл факторлардың біреуінің ғана күрт өзгеруі патологияға, тіпті ағзаның өлімге әкеледі.
Минералды элементтер ағзада әртүрлі мөлшерде және әртүрлі қосылыстарда болады. Олардың кейбіреулерінің мөлшері көп болуы мүмкін (макроэлементтер) және бірнеше граммға жетеді. Макроэлементтерге кальций, фосфор, магний, натрий, темір, және т.б жатады. Минералдық элементтердің басқа бір түрі (микроэлементтер) адам ағзасына өте аз мөлшерде түседі, мг – нан мкг дейін. Микроэлементтерге йод, фтор, медб, марганец, цинк және т.б жатады. Адам ағзасының минералды құрамы тамақтануға және тағам құрамына, суда және тағам өнімдерінде минералдық заттардың мөлшеріне байланысты болады. Ағзада минералдық заттардың мөлшері тіршілік жағдайына және өмір сүру аймағына байланысты болады. Табиғатта минералдық элементтердің таралуын ғылымның ерекше саласы – биогеохимия зерттейді. Бұл ғылымның зерттеулері өсімдіктер және жануарлар әлемінің химиялық құрамы мен Жер қабатының химиялық құрамы арасында тығыз байланыс бар екенін көрсетті. Белгілі бір аудандарда кейбір минералды элементтердің жетіспеуі немсе артық болуы эндемикалық аурулар (яғни белгілі бір ауданға тән) деп аталатын аурулардың дамуына әкенледі. Мысалы, топырақта, олай болса суда йодтың жетіспеушілігі қалқанша безінің ұлғаюына әкеледі де, эндемикалық зоб деп аталатын ауру дамиды. Тағамда фтор жетіспеген жағдайда кариес байқалады. Цинк микроэлементінің жетіспеушілігі бойдың өсуін тежейді және жануарлардың ерекше гиперкератозын тудырады. Мыстың және кобальттың болмауынан анемия дамиды.
Минералды заттардың биологиялық мәні.
Барлық минералдық элементтер ағзада иондар түзуші қосылыстар түрінде (катиондар мен аниондар) кездеседі. Тірі ағзаларға клеткаішілік және клеткааралық кеңістік арасында негізгі катиондар мен аниондардың концентрациясының айырмасы (градиенті) тән. Клеткалық мембрананың екі жағындағы иондар концентрациясының градиенті 60 – 80 мВ болатын потенциалды тудырады.
Минералдық заттар осмостық және гидроосмостық қысымның мөлшерін көрсетеді. Металдар катиондары органикалық аниондармен (белоктардың, нуклеин қышқылдарының) комплекс түзеді де, олардың конформациясы мен қызметтерін өзгертеді. Металдар иондары ферменттермен байланысып, олардың белсенділігін өзгертеді. Металдар иондары ферменттермен байланысып, олардың белсенділігін өзгертеді, басқаша айтқанда метаболитикалық процестерге реттеуші әсер көрсетеді. Металлопротеидтердің құрамына кіре отырып, олар электрондарды (цитохромдар) немесе оттегіні (гемоглобин) тасымалдауға қатысады. Фосфор қышқылының катиондары – макроэргтер – АТФ, ГТФ, креатинфосфат – түзілуіне қатысады.
Минералдық заттар (кальций, фосфор) дәнекер тканьдерін құруға пайдаланылады (гидроксиапатиттерді және т.б). Йод – заттар алмасуы мен физиологиялық қызметтердің биореттеушілерін синтездеу ұшін пайдаланылады. (қалқанша безінің йодтирониндерін).
Сонымен,
минералды элементтер биоэлектрлі,
осмостық, құрылымдық, реттеуші, тасымалдаушы,
энергетикалық, дәнекер және синтетикалық
қызметтер атқарады.
Судың
негізгі ерекшеліктерінің бірі –
оның молекулаларының құрылымдық агрегаттарға
бірігу қабілеті болып табылады, ол
дипольдың әртұрлі зарядталған полюстерінің
арасындағы байланыстың пайда болуына
байланысты мүмкін болады, бұл жағдайда
әрбір су молекуласы көршілес 4 молекуламен
сутектік байланыс арқылы тығыз байланысқан.
Кем дегенде 5 су молекуласынан тұратын
ассоциаттар тұзіледі. Теория жүзінде
судың барлық молекулалары бір кеңістік
торға ірі макромолекулаларға бірге алады.
Алайда су молекуласының қозғалысы кезінде
сутектік байланыстар тез үзіледі де,
тез арада қайтадан жаңа байланыстар пайда
болады Соның нәтижесінде судың кейбір
молекулалары мен ассоциаттардың арасында
тепе – теңдік сақталады. Судың қайнауының
В2 витаминінің биологиялық маңызы.
В2 витамині коферменттік қызмет атқарады, ФМН мен ФАД – тың құрамына кіреді, соған байланысты мынадай ферменттердің қызметтеріне қатысады:
- митохондриялардың аэробты дегидрогеназаларының (сукцинатдкгидрогеназаның, НАДН2 – редуктазаның, НАДФН2 – редуктазаның, ацил – КоА – дегидрогеназаның және т.б).
- аминқышқылдарының оксидазаларының (D және L - аминооксидазалардың)
- моноаминооксидазалардың
- диаминооксидазалардың
- ксантиноксидазаның
В2 витамині жетіспеген жағдайда ең бірінші болып тері зақымданады, себорея және псориаз белгілері дамиды, хейлоз пайда болады, ауыздың шырышты қабатының қабынуы басталады, көздің торлы қабаты мен мүйізді қабықшасы зақымдалады. Бұдан соң ас қорыту жолының, қан айналу жүйесінің қызметтері бұзылады, бұлшық еттің әлсіздігі дамиды, жас ағзаның өсуі тежеледі.
РР В5 витаминінің биологиялық мәні
Ниациннің негізгі биологиялық қызметтері НАД және НАДФ коферменттерінің қызметімен байланысты:
- анаэробты дегидрогеназалардың коферменті ретінде 150 әртүрлі дегидраттау, тотығу, N – алкилдеу, изомеризация, май қышқылының, стероидтердің синтезіне қатысады.
- НАД коферменті ДНК – лигазды реакцияның субстраты ретінде пайдаланылады, яғни ДНҚ синтезі үшін.
- НАД және НАДФ Кребс циклының ферменттерінің, глюконеогенездің негізгі ферменттерінің аллостреикалық реттеушілері болып табылады.
Коферменттіктқызметінен басқа РР витамині:
- тұз қышқылының синтезін ынталандырады,
- бауыр мен қан жүйесінің қызметін жақсартады
- көмірсулар алмасуына инсулин тәрізді әсер етеді
- қан тамырларын кеңейту әсерін көрсетеді, мида алмасу процестерін жақсартады және орталық жүйкне жүйесінде тежелу процестерін күшейтеді.
Никотин
қышқылының жетіспеуі пеллагра деп
аталатын ауруға әкеледі, ол терінің
күн сәулесі көп түсетін

- Адам текті ұғым болып табылады
- Адам туралы айтқанда, психология және философия ғылымдары "тұлға" ұғымымен түсіндіреді
- Адам туралы мәдени антропологиялық ой
- Адам түйсігі, оның түрлері
- Адам түйсіктерінің түрлері мен рөлі
- Адам түйсіктерінің түрлері мен рөлі
- Адам түсіктерінің түрлері мен рөлі
- Адам Смитт и его учения
- Адам Смитт и капиталисты
- Адам Смитт - мыслитель эпохи возрождения
- Адам Смит — центральная фигура классической политической экономии
- Адам Смит — центральная фигура классической политической экономики
- Адам Смит, шотландский экономист и философ, представитель классической политэкономики
- Адам табиғат перзенті