Конспект урока: Обмен белков, жиров и углеводов. Обмен воды и минеральных солей

Обмен воды

Вода является для каждого живущего на планете человека настолько привычной, что мало кто задумывается насколько огромным количеством полезных и необычных свойств она обладает.

Вода — это универсальный растворитель, в котором происходят основные биохимические процессы в живых клетках. Вода хорошо растворяет как органические, так и неорганические вещества, обеспечивая протекание химических реакций. Все биохимические реакции и жизненные процессы происходят в водной среде. Благодаря водородной связи вода остаётся жидкой в широком диапазоне температур, причём именно в том, который широко представлен на планете Земля в настоящее время.

Внутренняя человеческая среда содержит до 90 % воды. В организме вода либо химически связана с иными соединениями, либо содержит в себе органические вещества или растворенные минеральные соли.

Потребность в воде у взрослого человека составляет 2–3 л в сутки. Вода поступает в организм с пищей и с жидкостями (чай, сок и т. п.).

В клетках тела человека образуется метаболическая вода (как продукт окисления органических соединений).

Нормальный водный обмен предполагает равновесие между количеством поглощённой и выделенной воды. Выводится вода из организма с потом, мочой, в виде водяного пара из л`гких и через кишечник.

Центр нервной регуляции жажды находится в гипоталамусе.

Обмен минеральных солей

Вместе с водой в организм поступают и минеральные вещества (соли). Они составляют около 4 % сухой массы пищи.

В организме минеральные вещества обеспечивают поддержание нормальной жизнедеятельности. Минеральные соли состоят из химических элементов, около 90 химических элементов обнаружены в клетках организма человека. В зависимости от количества в клетке химические элементы делят на три группы (табл. 1)

Таблица 1. Химические элементы, необходимые человеку

Рис. 1. Продукты, богатые кальцием

Давайте рассмотрим функции некоторых химических элементов. 

Кальций входит в состав костей. Он необходим для нормальной возбудимости нервной системы и сократимости мышц, является важнейшим компонентом свёртывающей системы крови. Всасывание кальция происходит в тонкой кишке и зависит от наличия в организме витамина D.

Основными источниками кальция являются молоко и молочные продукты, яичные желтки, овощи, фрукты (рис. 1).

Фосфор участвует в построении костной и мозговой тканей, участвует в процессах обмена белков, жиров и углеводов. Основными источниками фосфора служат молочные продукты, особенно сыры, а также яйца, рыба, мясо, бобовые.

Магний принимает участие в процессах углеводного, белкового и фосфорного обмена. Соединения магния обладают сосудорасширяющими свойствами, понижают возбудимость центральной нервной системы, а также усиливают желчеотделение и моторную деятельность кишечника. Основными источниками магния в питании являются хлеб (особенно грубого помола), крупы, бобовые.

Рис. 2. Поваренная соль — источник натрия и хлора

Натрий необходим для протекания процессов внутриклеточного и межклеточного обмена. Известно, что увеличение содержания в пище хлористого натрия (поваренной соли) ведёт к задержке воды в организме и отёкам. Пищевые продукты, особенно растительные, бедны натрием. Поступление натрия в организм в основном осуществляется за счёт поваренной соли, добавляемой к пище (рис. 2).

Хлор играет важную роль в регуляции водного обмена. Хлориды являются источником образования железами желудка соляной кислоты. У человека потребность в хлоридах удовлетворяется в основном за счёт поваренной соли, добавляемой к пище (рис. 2).

Калий участвует в ферментативных процессах организма. Калий с ионами натрия имеет большое значение в регуляции водного обмена и передаче нервного импульса. Организм очень чувствителен к уменьшению концентрации калия в крови (гипокалиемия). Оно вызывает сонливость, мышечную слабость, потерю аппетита, тошноту, рвоту, уменьшение мочеотделения, нарушение сердечного ритма, снижение кровяного давления и другие изменения. Источником калия в пище являются в основном продукты растительного происхождения: хлеб, бобовые, картофель, капуста, морковь, фрукты.

Сера входит в состав некоторых аминокислот — основного структурного материала для синтеза белков, ферментов, гормонов (инсулина), витаминов (В1). Источником серы в пище служат мясо, рыба, сыры, яйца, бобовые, хлеб, крупы.

Рис. 3. Продукты, богатые железом

Железо является составной частью гемоглобина. Железо стимулирует кроветворение. Основными источниками железа служат красное мясо, рыба, печень, зерновые продукты, бобовые, листовые овощи, яблоки, гранаты и др. (рис. 3).

 

Кобальт оказывает существенное влияние на процессы кроветворения. Кобальт активирует ряд ферментов, усиливает синтез белков, участвует в выработке витамина В12 и в образовании инсулина. Содержание кобальта в различных пищевых продуктах незначительно. Однако обычно смешанные пищевые рационы вполне удовлетворяют потребность организма в кобальте.

Медь входит в состав окислительных ферментов, участвующих в тканевом дыхании, в обмене белков, жиров и углеводов. Она влияет на функциональное состояние печени, щитовидной и других эндокринных желёз, на иммунные процессы.

Йод участвует в образовании гормона щитовидной железы — тироксина. При недостаточном поступлении в организм йода нарушаются функции щитовидной железы, а впоследствии меняется и её структура. В организм йод поступает с пищей, водой и воздухом, однако он присутствует в них в очень небольших количествах.

Больше всего йода содержится в морской воде, в растительных и животных продуктах моря.

Фтор — участвует формировании твёрдых тканей зубов и зубной эмали. Фтор поступает в организм человека в основном с питьевой водой. Оптимальной концентрацией фтора в питьевой воде является 0,5–1,2 мг на литр.

Обычный набор пищевых продуктов, включающий достаточное количество овощей, фруктов, молочных, мясных, рыбных и зерновых продуктов, удовлетворяет потребности организма человека во всех необходимых ему минеральных веществах.

Недостаток или избыток в питании каких-либо минеральных веществ вызывает нарушение обмена белков, жиров, углеводов, что приводит к развитию ряда заболеваний.

К причинам нарушения обмена минеральных веществ относятся:

• однообразный рацион и другие погрешности в питании,
• загрязнение или слишком тщательное очищение питьевой воды,
• недостаток содержания минеральных веществ в воде и почве в различных регионах Земли,
• употребление алкоголя и лекарственных средств,
• потеря минеральных компонентов при кровотечениях,
• применение методов кулинарной обработки пищевых продуктов, обуславливающих потери минеральных веществ  (например, размораживание в горячей воде мяса, рыбы).

Выводы

Вода — важнейшее неорганическое вещество, без которого невозможна жизнедеятельность человека. Необходимо ежедневно восполнять потери воды. Минеральные соли не несут питательной ценности, однако необходимы организму человека в малых количествах, чтобы обеспечивать ряд биологических функций.