Tłuszcze, białka i węglowodany

Organizm ludzki jest podobny do maszyny. Jak każdy mechanizm potrzebuje energii. Jest ona dla człowieka niezbędna- dzięki niej rozwijamy się, w naszym ciele przechodzą reakcje, produkowane są nowe związki. Źródłem energii, z którego człowiek ją czerpie jest pokarm. To takie paliwo dla nas ludzi. Podobnie jak z węglem- spalany węgiel podlega syntezie wraz z tlenem w wyniku czego powstaje energia, w tym wypadku energia cieplna. Jednak w organizmie człowieka, aby pokarm mógł dotrzeć do każdej komórki naszego ciała musi rozbić się na małe cząsteczki, które będą w stanie przeniknąć do krwi. W wyniku tego białka rozkładają się na aminokwasy, tłuszcze na glicerol i kwasy tłuszczowe, a węglowodany na cukry.

Białka są zbudowane z aminokwasów. Każdy aminokwas składa się z grupy aminowej (-NH2), grupy karboksylowej (-COOH), asymetrycznego atomu węgla i łańcucha bocznego. Aminokwasy różnią się pomiędzy sobą łańcuchami bocznymi. Znamy 20 aminokwasów, które łącząc się ze sobą tworzą białka. Reakcjami charakterystycznymi dla białek jest reakcja biuretowa i ksantoproteinowa. Białko może też podlegać procesowi ścinania. Dzieje się to w wyniku podwyższonej temperatury, alkoholu, zasad itp. Białka dzielimy na proteiny (białka proste) i proteidy (białka złożone). Proteiny dzielimy z kolei na albuminy, które możemy znaleźć w jajkach i mleku, globuliny, które znajdziemy w grochu, mięsie lub ryżu, gluteiny zawarte w zbożach, protaminy występujące w tkankach roślinnych oraz skleroproteiny, które znajdziemy we włosach i paznokciach. Natomiast proteidy dzielimy na fosfoproteidy znajdujące się w mleku i jajkach, nukleoproteidy, które występują w komórkach mózgowych, trzustce, wątrobie i śledzionie, chromoproteidy zawarte w krwi, glikoproteidy, które znajdziemy w soku żołądkowym i tkance kostnej oraz lipoproteidy znajdujące się w żółtku jaja. Białka możemy również podzielić na pełnowartościowe i niepełnowartościowe. Białka pełnowartościowe to takie, które zawierają aminokwasy egzogenne, czyli takie które muszą być pobierane z pożywienia. Natomiast niepełnowartościowe są pochodzenia roślinnego i zawierają tylko niektóre niezbędne aminokwasy. Białka spełniają bardzo wiele ról w naszym organizmie: biorą udział w procesie widzenia, sterują procesami przemiany materii, regulują gospodarkę wodną w organizmie, biorą udział w procesach naprawiania tkanek, są ciałami odpornościowymi, dzięki nim rosną nam włosy, paznokcie. Białka to także podstawowy składnik budulcowy naszego organizmu. Są niezbędne do budowy wszystkich tkanek oraz enzymów i hormonów, spełniają więc również rolę regulacyjną. Zależnie od wieku człowiek ma różne zapotrzebowanie na spożycie białka. Największe zapotrzebowanie na białko mają niemowlęta: 3-4 razy większe zapotrzebowanie niż dorosły człowiek na kilogram masy ciała. Dorosły człowiek około 1g na 1kg masy ciała. Białko powinno występować w każdym posiłku dorosłego człowieka. Ilość białka pochodzenia zwierzęcego powinna wynosić od 1/3 do 2/3 białka ogółem. Skutkami niedoboru białka w naszym organizmie jest między innymi niedokrwistość, obniżenie bariery immunologicznej i zmiany chorobowe wątroby. Natomiast nadmiar białka może prowadzić do osteoporozy.

Tłuszcze to nazwa ogólna dla bardzo wielu związków, które prawie wszystkie nie rozpuszczają się w wodzie. Są mieszaniną wielu estrów wyższych kwasów karboksylowych i glicerolu. Reakcjami którym podlegają tłuszcze są trans estryfikacja i hydroliza. Tłuszcze mają mniejszą gęstość niż woda, dlatego też pływają na jej powierzchni. Nie rozpuszczają się w wodzie, jednak bardzo dobrze rozpuszczają się w benzynie. Ze względu na pochodzenie tłuszcze możemy podzielić na roślinne, zwierzęce oraz sztuczne i modyfikowane. Ze względu na stan skupienia dzielimy je na nasycone, czyli stałe i nienasycone, czyli ciekłe. Tłuszcze nasycone to na przykład smalec lub masło, natomiast nienasycone to przykładowo oliwa lub tran. Tłuszcze są najbardziej skoncentrowanym źródłem energii oraz źródłem materiału zapasowego organizmu. Magazynują wodę. Są też elementem budulcowym hormonów i błon komórkowych. Nagromadzone w tkance tłuszczowej skutecznie chronią też przed zimnem. Tłuszcze są też źródłem wielu witamin- D, A, K, E oraz F, czyli Niezbędnych Nienasyconych Kwasów Tłuszczowych. Skład chemiczny tłuszczów zaobserwowano dopiero w XIX wieku i wówczas po raz pierwszy otrzymano je syntetycznie. Metoda ta jest jednak nieopłacalna. Popyt na tłuszcze zaspokaja sie przez zwiększanie upraw roślin oleistych i chowu zwierząt. Tłuszcze znalazły również zastosowanie do otrzymywania mydeł na skalę przemysłową. Tłuszcze powinny dostarczać 25-30% dziennego zapotrzebowania na energię dorosłego człowieka. Powinny być to tłuszcze nienasycone. Zapotrzebowanie na tłuszcz jest mniejsze u osób starszych i prowadzących mało aktywny fizycznie tryb życia. Nadmierne spożywanie tłuszczów może prowadzić do nadwagi natomiast ich niedobór w organizmie powoduje zmiany skórne i wypadanie włosów, spadek napięcia mięśnia sercowego oraz zwiększoną wrażliwość na zakażenia bakteryjne oraz zmiany alergiczne.

Węglowodany to związki organiczne złożone z węgla, wodoru i tlenu w stosunku 1C:2H:1O. Ze względu na liczbę jednostek cukrowych w cząsteczce, węglowodany dzielą się na: cukry proste (monosacharydy), dwucukry (disacharydy), oraz wielocukry (polisacharydy). Monosacharydy to na przykład glukoza, ryboza lub fruktoza. Disacharydy to przykładowo laktoza czy sacharoza, a polisacharydy to na przykład skrobia i chityna. Węglowodany spełniają wiele ważnych funkcji w organizmie. Są paliwem komórkowym, spełniają funkcje energetyczne, wchodzą w skład kwasów nukleinowych lub glikoprotein, są też materiałem zapasowym energii. Wchodzą również w skład DNA i RNA, stanowią modyfikację niektórych białek. Heparyna hamuje krzepnięcie krwi, natomiast celuloza posiada funkcje budulcowe. Węglowodany powinny stanowić w przybliżeniu 60% zapotrzebowania kalorycznego. Dlatego, przeliczając to na 3000 kalorii dziennego zapotrzebowania równa się to 1800 kaloriom otrzymanym z węglowodanów. W przeciętnej diecie dorosłego człowieka znajduje się około 400-500 g węglowodanów dziennie. Są one zjadane po części (około 100 g) w biały cukrze. Pozostałe węglowodany pochodzą z takich produktów jak pieczywo (mąka), ziemniaki, kasza, ryż, owoce i soki owocowe. Jeśli ilość dostarczanych węglowodanów jest niewystarczająca, organizm zaczyna zużywać białko jako substrat energetyczny, nawet do tego stopnia, że spalane są tkanki mięśni w tym celu. Niedobory węglowodanów u człowieka występują na ogół bardzo rzadko, gdyż są one łatwo dostępne. Częściej natomiast występuje nadmierne ich spożywanie, które może prowadzić do nadwagi, a następnie do otyłości.