Склад їжі: білки, жири, вуглеводи

Слово "протеїн" (білок) походить від грецького слова "протейос", що означає "той, що займає перше місце". І справді, усе живе на землі містить білки. Вони складають близько 50% сухої ваги тіла всіх організмів. 

Білки є одними з чотирьох основних органічних речовин живої матерії (білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, жири), але за своїм значенням і біологічним функціям вони займають в ній особливе місце. Більша частка всіх білків людського тіла знаходиться в м'язах, близько 20% - у кістках і сухожиллях і близько 10% - у шкірі, білки входять до складу крові, ферментів, рецепторів, гормонів.

Білки, або, як їх інакше називають, протеїни, мають дуже складну будову. До складу білків входять: вуглець, водень, кисень, азот, сіра і іноді фосфор. Найхарактерніша для білка наявність в його молекулі азоту. Інші живильні речовини азоту не містять. Основні азотовмісні речовини, з яких складаються білки, - це амінокислоти. Кількість амінокислот невелика - їх відомо тільки 28, білки формують всього 20 амінокислот. Уся величезна різноманітність білків, що існує в природі, є різним поєднанням відомих амінокислот. Від їх поєднання залежать властивості і якості білків.

При з'єднанні двох або декількох амінокислот утворюється складніше з'єднання - поліпептид. Поліпептиди, з'єднуючись, утворюють ще складніші і крупні частинки і в результаті - складну молекулу білка.

Після розщеплювання білків у травному тракті людини, амінокислоти, що утворилися, всмоктуються в кров. У кров всмоктується також незначна кількість поліпептидів - з'єднань, що складаються з декількох амінокислот. З амінокислот клітини нашого тіла синтезують власний білок, причому цей білок відрізняється від спожитого білка і характерний виключно для людського організму.

Білки не можуть бути замінені якими-небудь іншими харчовими речовинами, оскільки синтез білка в організмі можливий тільки з амінокислот. Для того, щоб в організмі міг відбутися синтез властивого білка, необхідне надходження всіх або найважливіших амінокислот.

Не всі амінокислоти мають однакову цінність для організму. Серед них є амінокислоти, які можуть бути заміненими іншими або синтезованими в організмі з інших амінокислот; разом з цим є і незамінні амінокислоти, за відсутності яких білковий обмін в організмі порушується. Різні білки містять різні амінокислоти і в різних співвідношеннях. Білки, до складу яких входять всі необхідні організму амінокислоти, називаються повноцінними; білки, що не містять всіх необхідних амінокислот, є неповноцінними білками.

Вуглеводи або сахариди - одна з основних груп органічних сполук організму. Вони є первинними продуктами фотосинтезу і початковими продуктами біосинтезу інших речовин у рослинах, а також містяться в клітинах всіх інших живих організмів. У тваринній клітці зміст вуглеводів коливається в межах 1-2%, у рослинній воно може досягати в деяких випадках 85-90% маси сухої речовини.

Основна роль вуглеводів пов'язана з їх енергетичною функцією. При їх ферментативному розщеплюванні й окисленні виділяється енергія, яка використовується клітиною для власних хімічних реакцій синтезу.

Прості молекули вуглеводів складаються з декількох молекул цукрів. Складні з багатьох молекул цукрів і називаються полісахаридами. Полісахаріди грають головним чином роль запасних продуктів і легко мобілізуючих джерел енергії (наприклад, крохмаль і глікоген), а також використовуються як будівельний матеріал (целюлоза, хітин).

Полісахариди зручні як запасні речовини з декількох причин: будучи нерозчинними у воді, вони не створюють ні осмотичного, ні хімічного впливу на клітину організму, що важливо при тривалому зберіганні їх в живій клітині: твердий, обезводнений стан полісахаридів збільшує корисну масу продуктів запасу за рахунок економії їх об'єму.

При цьому істотно зменшується вірогідність споживання цих продуктів хвороботворними бактеріями й іншими мікроорганізмами, які, як відомо, не можуть заковтувати їжу, а всмоктують речовини всією поверхнею тіла. І нарешті, при необхідності запасні полісахариди легко можуть бути перетвореними на прості цукру шляхом гідролізу.

Вуглеводи поступають до нас в організм у вигляді складних полісахаридів - крохмалю, дисахаридів і моносахаридів. Основна кількість вуглеводів надходить у вигляді крохмалю. Розщепнувшись до глюкози, вуглеводи всмоктуються і через ряд проміжних реакцій розпадаються на вуглекислий газ і воду. Ці перетворення вуглеводів і остаточне окислення супроводжуються звільненням енергії, яка і використовується організмом.

Жири, як і вуглеводи, є в першу чергу енергетичним матеріалом і використовуються організмом як джерело енергії. При окисленні 1г жиру кількість енергії, що звільняється, у два рази більше, ніж при окисленні такої ж кількості вуглеводів або білків.

До складу жирів входять вуглець, водень і кисень. Жир має складну будову. Його складовими частинами є гліцерин і жирні кислоти, при з'єднанні яких і утворюються молекули жиру. Найпоширенішими є три жирні кислоти: олеїнова, пальмітинова і стеаринова.

Від поєднання цих жирних кислот при їх з'єднанні з гліцерином залежить утворення того або іншого жиру. При з'єднанні гліцерину з олеїновою кислотою утворюється рідкий жир, наприклад, рослинне масло.

Пальмітинова кислота утворює більш твердий жир, входить до складу вершкового масла і є головною основною частиною людського жиру. Стеаринова кислота входить до складу ще більш твердих жирів, наприклад, сала. Для того, щоб людський організм міг синтезувати специфічний жир, необхідне надходження всіх трьох жирних кислот.

У процесі травлення жир розщеплюється на складові частини - гліцерин і жирні кислоти.

При проходженні через клітини слизової оболонки кишечника з гліцерину і жирних кислот знов синтезується жир, який поступає в лімфу. Жир, що утворився при цьому, відрізняється від спожитого.

Організм синтезує жир, властивий даному організму. Так, якщо людина споживає різні жири, олеїнову, пальмітинову та стеаринову жирні кислоти, що містять, то її організм синтезує специфічний і потрібний для людини жир.

Проте якщо в їжі людини міститиметься тільки якась одна жирна кислота, наприклад, олеїнова, то жир, що утворився в такому організмі, відрізнятиметься від специфічного людського і наближатиметься до більш рідких жирів. При вживанні в їжу переважно баранячого сала, жир буде більш твердий. Жир за своїм характером відрізняється не тільки в різних тварин, але і в різних органах однієї і тієї ж тварини.

Жир використовується організмом не тільки як багате джерело енергії, він входить до складу клітин як структурна молекула. 

Залишок жиру, що потрапив в організм, після покриття його потреби відкладається в запас у вигляді жирових крапель. Жир відкладається переважно в підшкірній клітковині, сальнику, навкруги нирок, утворюючи ниркову капсулу, а також в інших внутрішніх органах і в деяких інших ділянках тіла. Значна кількість запасного жиру міститься в печінці і м'язах.

Окрім енергетичного значення, запасний жир грає й іншу роль в організмі; наприклад, підшкірний жир перешкоджає посиленій віддачі тепла, принирковий - оберігає нирку від ударів і т. д. Жиру в організмі може відкладатися в запас досить значна кількість. У людини він складає в середньому 10-20% вагу. При ожирінні, коли порушуються обмінні процеси в організмі, кількість відкладеного жиру доходить до 50% ваги людини. Кількість жиру, що відклався, залежить від ряду умов: від статі, віку, умов роботи, стану здоров'я та інших факторів, що впливають на організм людини. 

Жир синтезується організмом не тільки з жиру, що потрапив, але і з білків і вуглеводів. При повному виключенні жиру з їжі він все ж таки продовжить відкладатися в організмі. Основним джерелом утворення жиру в організмі служать переважно вуглеводи.