Fondamenti di citologia. Il nutriente organico più energivoro Funzioni degli oligoelementi nel metabolismo cellulare
Nutrienti e loro importanza
Il corpo umano è costituito da proteine (19,6%), grassi (14,7%), carboidrati (1%), minerali (4,9%), acqua (58,8%). Spende costantemente queste sostanze per la formazione dell'energia necessaria per il funzionamento degli organi interni, mantenendo il calore e svolgendo tutti i processi vitali, compreso il lavoro fisico e mentale. Allo stesso tempo, avviene il ripristino e la creazione di cellule e tessuti da cui è costruito il corpo umano, il rifornimento dell'energia consumata a causa delle sostanze del cibo. Queste sostanze includono proteine, grassi, carboidrati, minerali, vitamine, acqua, ecc., Vengono chiamate cibo. Di conseguenza, il cibo per il corpo è una fonte di energia e materiali plastici (da costruzione).
Scoiattoli
Questi sono composti organici complessi di amminoacidi, che includono carbonio (50-55%), idrogeno (6-7%), ossigeno (19-24%), azoto (15-19%) e possono includere anche fosforo, zolfo , ferro e altri elementi.
Le proteine sono le sostanze biologiche più importanti degli organismi viventi. Servono come materiale plastico principale da cui sono costruite le cellule, i tessuti e gli organi del corpo umano. Le proteine costituiscono la base di ormoni, enzimi, anticorpi e altre formazioni che svolgono funzioni complesse nella vita umana (digestione, crescita, riproduzione, immunità, ecc.), Contribuiscono al normale metabolismo delle vitamine e dei sali minerali nel corpo. Le proteine sono coinvolte nella formazione dell'energia, soprattutto durante un periodo di alti costi energetici o con quantità insufficienti di carboidrati e grassi nella dieta, coprendo il 12% del fabbisogno energetico totale dell'organismo. Il valore energetico di 1 g di proteine è di 4 kcal. Con una mancanza di proteine \u200b\u200bnel corpo si verificano gravi disturbi: un rallentamento della crescita e dello sviluppo dei bambini, cambiamenti nel fegato degli adulti, l'attività delle ghiandole endocrine, la composizione del sangue, un indebolimento dell'attività mentale, una diminuzione del lavoro capacità e resistenza alle malattie infettive. Le proteine nel corpo umano sono formate continuamente da aminoacidi che entrano nelle cellule come risultato della digestione delle proteine alimentari. Per la sintesi delle proteine umane, sono necessarie proteine \u200b\u200balimentari in una certa quantità e una certa composizione di aminoacidi. Attualmente sono noti più di 80 amminoacidi, di cui 22 sono i più comuni negli alimenti. Gli amminoacidi in base al loro valore biologico sono divisi in insostituibili e non essenziali.
indispensabile otto aminoacidi: lisina, triptofano, metionina, leucina, isoleucina, valina, treonina, fenilalanina; anche i bambini hanno bisogno di istidina. Questi amminoacidi non sono sintetizzati nel corpo e devono essere forniti con il cibo in un certo rapporto, ad es. equilibrato. Intercambiabile gli amminoacidi (arginina, cistina, tirosina, alanina, serina, ecc.) possono essere sintetizzati nel corpo umano da altri amminoacidi.
Il valore biologico delle proteine dipende dal contenuto e dall'equilibrio di aminoacidi essenziali. Più aminoacidi essenziali contiene, più è prezioso. Viene chiamata una proteina che contiene tutti gli otto amminoacidi essenziali completare. La fonte di proteine complete sono tutti i prodotti animali: latticini, carne, pollame, pesce, uova.
L'assunzione giornaliera di proteine per le persone in età lavorativa è di soli 58-117 g, a seconda del sesso, dell'età e della natura del lavoro della persona. Le proteine di origine animale dovrebbero essere il 55% del fabbisogno giornaliero.
Lo stato del metabolismo proteico nel corpo è giudicato dal bilancio azotato, ad es. secondo l'equilibrio tra la quantità di azoto introdotta con le proteine alimentari e quella escreta dall'organismo. Gli adulti sani con una dieta sana sono in equilibrio azotato. I bambini in crescita, i giovani, le donne in gravidanza e in allattamento hanno un bilancio azotato positivo, perché. le proteine del cibo vanno alla formazione di nuove cellule e l'introduzione di azoto con il cibo proteico prevale sulla sua rimozione dal corpo. Durante la fame, le malattie, quando le proteine \u200b\u200bdel cibo non sono sufficienti, si osserva un saldo negativo, ad es. viene espulso più azoto di quanto ne venga introdotto, la mancanza di proteine alimentari porta alla scomposizione delle proteine di organi e tessuti.
Grassi
Questi sono composti organici complessi costituiti da glicerolo e acidi grassi, che contengono carbonio, idrogeno, ossigeno. I grassi sono uno dei principali nutrienti, sono una componente essenziale in una dieta equilibrata.
Il significato fisiologico del grasso è vario. Il grasso fa parte delle cellule e dei tessuti come materiale plastico, utilizzato dall'organismo come fonte di energia (30% del fabbisogno totale
organismo in energia). Il valore energetico di 1 g di grasso è di 9 kcal. I grassi forniscono al corpo vitamine A e D, sostanze biologicamente attive (fosfolipidi, tocoferoli, steroli), conferiscono al cibo succosità, gusto, ne aumentano il valore nutrizionale, facendo sentire una persona piena.
Il resto del grasso in entrata dopo aver coperto le esigenze del corpo si deposita nel tessuto sottocutaneo sotto forma di strato di grasso sottocutaneo e nel tessuto connettivo che circonda gli organi interni. Sia il grasso sottocutaneo che quello interno sono la principale riserva di energia (grasso di riserva) e vengono utilizzati dall'organismo durante un intenso lavoro fisico. Lo strato di grasso sottocutaneo protegge il corpo dal raffreddamento e il grasso interno protegge gli organi interni da urti, urti e spostamenti. Con una mancanza di grassi nella dieta, si osservano numerosi disturbi del sistema nervoso centrale, le difese dell'organismo si indeboliscono, la sintesi proteica diminuisce, la permeabilità capillare aumenta, la crescita rallenta, ecc.
Il grasso umano è formato da glicerolo e acidi grassi che entrano nella linfa e nel sangue dall'intestino a seguito della digestione dei grassi alimentari. Per la sintesi di questo grasso sono necessari grassi alimentari che contengano una varietà di acidi grassi, di cui attualmente ne sono noti 60. Gli acidi grassi si dividono in saturi o saturi (cioè saturi di idrogeno al limite) e insaturi o insaturi.
Saturato gli acidi grassi (stearico, palmitico, caproico, butirrico, ecc.) hanno proprietà biologiche basse, sono facilmente sintetizzati nel corpo, influenzano negativamente il metabolismo dei grassi, la funzionalità epatica e contribuiscono allo sviluppo dell'aterosclerosi, poiché aumentano il colesterolo nel sangue. Questi acidi grassi si trovano in grandi quantità nei grassi animali (agnello, manzo) e in alcuni oli vegetali (cocco), causandone l'alto punto di fusione (40-50°C) e la digeribilità relativamente bassa (86-88%).
Insaturo gli acidi grassi (oleico, linoleico, linolenico, arachidonico, ecc.) sono composti biologicamente attivi capaci di ossidazione e aggiunta di idrogeno e altre sostanze. I più attivi sono: linoleico, linolenico e arachidonico, chiamati acidi grassi polinsaturi. Secondo le loro proprietà biologiche, sono classificate come sostanze vitali e sono chiamate vitamina F. Partecipano attivamente al metabolismo dei grassi e del colesterolo, aumentano l'elasticità e riducono la permeabilità dei vasi sanguigni e prevengono la formazione di coaguli di sangue. Gli acidi grassi polinsaturi non sono sintetizzati nel corpo umano e devono essere introdotti con i grassi alimentari. Si trovano nel grasso di maiale, nell'olio di girasole e di mais, nel grasso di pesce. Questi grassi hanno un basso punto di fusione e un'elevata digeribilità (98%).
Il valore biologico dei grassi dipende anche dal contenuto di varie vitamine liposolubili A e D (grasso di pesce, burro), vitamina E (oli vegetali) e sostanze grasse: fosfatidi e steroli.
Fosfatidi sono le sostanze biologicamente più attive. Questi includono lecitina, cefalina, ecc. Influiscono sulla permeabilità delle membrane cellulari, sul metabolismo, sulla secrezione ormonale e sulla coagulazione del sangue. I fosfatidi si trovano nella carne, nel tuorlo d'uovo, nel fegato, nei grassi alimentari e nella panna acida.
Steroli sono un costituente dei grassi. Nei grassi vegetali, sono presentati sotto forma di beta-sterolo, ergosterolo, che influenzano la prevenzione dell'aterosclerosi.
Nei grassi animali, gli steroli sono contenuti sotto forma di colesterolo, che garantisce il normale stato delle cellule, è coinvolto nella formazione di cellule germinali, acidi biliari, vitamina D 3, ecc.
Il colesterolo si forma anche nel corpo umano. Nel normale metabolismo del colesterolo, la quantità di colesterolo ingerita e sintetizzata nel corpo è uguale alla quantità di colesterolo che decade ed è espulsa dal corpo. Nella vecchiaia, così come con un sovraccarico del sistema nervoso, sovrappeso, con uno stile di vita sedentario, il metabolismo del colesterolo è disturbato. In questo caso, il colesterolo alimentare aumenta il suo contenuto nel sangue e porta a cambiamenti nei vasi sanguigni e allo sviluppo dell'aterosclerosi.
Il tasso giornaliero di consumo di grassi per la popolazione abile è di soli 60-154 g, a seconda dell'età, del sesso, della natura del mucchio e delle condizioni climatiche della zona; di questi, i grassi animali dovrebbero essere il 70% e quelli vegetali il 30%.
Carboidrati
Si tratta di composti organici costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno, sintetizzati nelle piante dall'anidride carbonica e dall'acqua sotto l'influenza dell'energia solare.
I carboidrati, avendo la capacità di essere ossidati, servono come la principale fonte di energia utilizzata nel processo dell'attività muscolare umana. Il valore energetico di 1 g di carboidrati è di 4 kcal. Coprono il 58% del fabbisogno energetico totale del corpo. Inoltre, i carboidrati fanno parte delle cellule e dei tessuti, si trovano nel sangue e sotto forma di glicogeno (amido animale) nel fegato. Ci sono pochi carboidrati nel corpo (fino all'1% del peso corporeo di una persona). Pertanto, per coprire i costi energetici, devono essere costantemente riforniti di cibo.
In caso di carenza di carboidrati nella dieta durante uno sforzo fisico intenso, l'energia viene generata dal grasso immagazzinato e quindi dalle proteine \u200b\u200bdel corpo. Con un eccesso di carboidrati nella dieta, la riserva di grasso viene reintegrata convertendo i carboidrati in grassi, il che porta ad un aumento del peso umano. La fonte di approvvigionamento del corpo con i carboidrati sono i prodotti vegetali, in cui sono presentati sotto forma di monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi.
I monosaccaridi sono i carboidrati più semplici, dal sapore dolce, solubili in acqua. Questi includono glucosio, fruttosio e galattosio. Vengono rapidamente assorbiti dall'intestino nel flusso sanguigno e vengono utilizzati dall'organismo come fonte di energia, per la formazione di glicogeno nel fegato, per nutrire i tessuti del cervello, i muscoli e mantenere il livello richiesto di zucchero nel sangue .
I disaccaridi (saccarosio, lattosio e maltosio) sono carboidrati, di sapore dolce, solubili in acqua, scissi nel corpo umano in due molecole di monosaccaridi con formazione di saccarosio - glucosio e fruttosio, da lattosio - glucosio e galattosio, da maltosio - due molecole di glucosio.
I mono e i disaccaridi sono facilmente assorbiti dall'organismo e coprono rapidamente i costi energetici di una persona durante un maggiore sforzo fisico. Il consumo eccessivo di carboidrati semplici può portare ad un aumento della glicemia, e quindi a un effetto negativo sulla funzione pancreatica, allo sviluppo di aterosclerosi e obesità.
I polisaccaridi sono carboidrati complessi costituiti da molte molecole di glucosio, insolubili in acqua, hanno un sapore non zuccherato. Questi includono amido, glicogeno, fibre.
Amido nel corpo umano, sotto l'azione degli enzimi del succo digestivo, viene scomposto in glucosio, soddisfacendo gradualmente il fabbisogno energetico dell'organismo per un lungo periodo. Grazie all'amido, molti cibi che lo contengono (pane, cereali, pasta, patate) fanno sentire sazio.
Glicogeno entra nel corpo umano a piccole dosi, in quanto è contenuto in piccole quantità negli alimenti di origine animale (fegato, carne).
Cellulosa nel corpo umano non viene digerito per l'assenza dell'enzima cellulosico nei succhi digestivi, ma, passando attraverso gli organi digestivi, stimola la motilità intestinale, rimuove il colesterolo dall'organismo, crea le condizioni per lo sviluppo di batteri benefici, quindi contribuendo a una migliore digestione e assimilazione del cibo. Contiene fibre in tutti i prodotti vegetali (dallo 0,5 al 3%).
pectina(simili ai carboidrati), che entrano nel corpo umano con verdure, frutta, stimolano il processo di digestione e contribuiscono alla rimozione di sostanze nocive dal corpo. Questi includono la protopectina, situata nelle membrane cellulari di verdure fresche, frutta, che conferisce loro rigidità; la pectina è una sostanza gelatinosa del succo cellulare di frutta e verdura; acidi pectici e pectici, che danno un sapore aspro a frutta e verdura. Ci sono molte sostanze pectiniche in mele, prugne, uva spina, mirtilli rossi.
L'assunzione giornaliera di carboidrati per la popolazione in età lavorativa è di soli 257-586 g, a seconda dell'età, del sesso e della natura del lavoro.
vitamine
Si tratta di sostanze organiche a basso peso molecolare di varia natura chimica, che agiscono come regolatori biologici dei processi vitali nel corpo umano.
Le vitamine sono coinvolte nella normalizzazione del metabolismo, nella formazione di enzimi, ormoni, stimolano la crescita, lo sviluppo, il recupero del corpo.
Sono di grande importanza nella formazione del tessuto osseo (vit. D), della pelle (vit. A), del tessuto connettivo (vit. C), nello sviluppo del feto (vit. E), nel processo di emopoiesi ( vit. B | 2, B 9 ) ecc.
Le vitamine furono scoperte per la prima volta nei prodotti alimentari nel 1880 dallo scienziato russo N.I. Lunin. Attualmente sono stati scoperti più di 30 tipi di vitamine, ognuna delle quali ha un nome chimico e molte di esse sono una designazione di una lettera dell'alfabeto latino (C - acido ascorbico, B - tiamina, ecc.). Alcune vitamine nel corpo non sono sintetizzate e non sono immagazzinate nella riserva, quindi devono essere introdotte con il cibo (C, B, P). Alcune vitamine possono essere sintetizzate in
corpo (B 2, 6, 9, PP, K).
La mancanza di vitamine nella dieta provoca una malattia sotto il nome generale beriberi. Con un'assunzione insufficiente di vitamine con il cibo, ci sono ipovitaminosi, che si manifestano sotto forma di irritabilità, insonnia, debolezza, ridotta capacità lavorativa e resistenza alle malattie infettive. L'eccessivo consumo di vitamine A e D porta ad un avvelenamento del corpo, chiamato ipervitaminosi.
A seconda della solubilità, tutte le vitamine sono suddivise in: 1) idrosolubili C, P, B 1, B 2, B 6, B 9, PP, ecc.; 2) liposolubile - A, D, E, K; 3) sostanze simili alla vitamina - U, F, B 4 (colina), B 15 (acido pangamico), ecc.
La vitamina C (acido ascorbico) svolge un ruolo importante nei processi redox del corpo, influenza il metabolismo. La mancanza di questa vitamina riduce la resistenza del corpo a varie malattie. La sua assenza porta allo scorbuto. L'assunzione giornaliera di vitamina C è di 70-100 mg. Si trova in tutti i cibi vegetali, in particolare nella rosa canina, ribes nero, peperoncino, prezzemolo, aneto.
La vitamina P (bioflavonoide) rafforza i capillari e riduce la permeabilità dei vasi sanguigni. Si trova negli stessi alimenti della vitamina C. L'assunzione giornaliera è di 35-50 mg.
La vitamina B, (tiamina) regola l'attività del sistema nervoso, è coinvolta nel metabolismo, in particolare dei carboidrati. In caso di carenza di questa vitamina, si nota un disturbo del sistema nervoso. Il fabbisogno di vitamina B è di 1,1-2,1 mg al giorno. La vitamina si trova negli alimenti di origine animale e vegetale, in particolare nei prodotti a base di cereali, lievito, fegato e carne di maiale.
La vitamina B 2 (riboflavina) è coinvolta nel metabolismo, influenza la crescita, la vista. Con una mancanza di vitamina, la funzione della secrezione gastrica diminuisce, la vista peggiora, la condizione della pelle peggiora. L'assunzione giornaliera è di 1,3-2,4 mg. La vitamina si trova in lievito, pane, grano saraceno, latte, carne, pesce, verdura, frutta.
La vitamina PP (acido nicotinico) fa parte di alcuni enzimi, è coinvolta nel metabolismo. La mancanza di questa vitamina provoca affaticamento, debolezza, irritabilità. In sua assenza, si verifica la malattia della pellagra ("pelle ruvida"). Il tasso di consumo al giorno è di 14-28 mg. La vitamina PP è contenuta in molti prodotti di origine vegetale e animale, può essere sintetizzata nel corpo umano dall'aminoacido triptofano.
La vitamina B6 (piridossina) è coinvolta nel metabolismo. Con una mancanza di questa vitamina nel cibo, si notano disturbi del sistema nervoso, cambiamenti nelle condizioni della pelle, vasi sanguigni. L'assunzione di vitamina B6 è di 1,8-2 mg al giorno. Si trova in molti alimenti. Con una dieta equilibrata, il corpo riceve una quantità sufficiente di questa vitamina.
La vitamina B 9 (acido folico) partecipa all'ematopoiesi e al metabolismo nel corpo umano. Con una mancanza di questa vitamina, si sviluppa l'anemia. La norma del suo consumo è di 0,2 mg al giorno. Si trova in lattuga, spinaci, prezzemolo, cipolle verdi.
La vitamina B 12 (cobalamina) è di grande importanza nell'ematopoiesi, nel metabolismo. Con una mancanza di questa vitamina, le persone sviluppano anemia maligna. La norma del suo consumo è di 0,003 mg al giorno. Si trova solo negli alimenti di origine animale: carne, fegato, latte, uova.
La vitamina B 15 (acido pangamico) ha un effetto sul funzionamento del sistema cardiovascolare e sui processi ossidativi nel corpo. Il fabbisogno giornaliero di vitamina 2 mg. Si trova nel lievito, nel fegato, nella crusca di riso.
La colina è coinvolta nel metabolismo delle proteine e dei grassi nel corpo. La mancanza di colina contribuisce a danni ai reni e al fegato. Il suo tasso di consumo è di 500 - 1000 mg al giorno. Si trova nel fegato, nella carne, nelle uova, nel latte, nei cereali.
La vitamina A (retinolo) favorisce la crescita, lo sviluppo dello scheletro, influisce sulla vista, sulla pelle e sulle mucose, aumenta la resistenza del corpo alle malattie infettive. Con la sua mancanza, la crescita rallenta, la vista si indebolisce, i capelli cadono. Si trova nei prodotti animali: olio di pesce, fegato, uova, latte, carne. I prodotti vegetali di colore giallo-arancio (carote, pomodori, zucca) contengono provitamina A - carotene, che nel corpo umano si trasforma in vitamina A in presenza di grassi alimentari.
La vitamina D (calciferolo) è coinvolta nella formazione del tessuto osseo, stimola
altezza. Con una mancanza di questa vitamina, il rachitismo si sviluppa nei bambini e il tessuto osseo cambia negli adulti. La vitamina D è sintetizzata dalla provitamina presente nella pelle sotto l'influenza dei raggi ultravioletti. Si trova nel pesce, fegato di manzo, burro, latte, uova. L'assunzione giornaliera della vitamina è di 0,0025 mg.
La vitamina E (tocoferolo) è coinvolta nel lavoro delle ghiandole endocrine, influenza i processi di riproduzione e il sistema nervoso. Il tasso di consumo è di 8-10 mg al giorno. Molto in oli vegetali e cereali. La vitamina E protegge i grassi vegetali dall'ossidazione.
La vitamina K (fillochinone) agisce sulla coagulazione del sangue. Il suo fabbisogno giornaliero è di 0,2-0,3 mg. Contenuto in lattuga verde, spinaci, ortica. Questa vitamina è sintetizzata nell'intestino umano.
La vitamina F (acidi grassi linoleico, linolenico, arichidonico) è coinvolta nel metabolismo dei grassi e del colesterolo. Il tasso di consumo è di 5-8 g al giorno. Contenuto in strutto, olio vegetale.
La vitamina U agisce sulla funzione delle ghiandole digestive, favorisce la guarigione delle ulcere gastriche. Contenuto nel succo di cavolo fresco.
Conservazione delle vitamine durante la cottura. Durante la conservazione e la cottura dei prodotti alimentari, alcune vitamine vengono distrutte, in particolare la vitamina C. I fattori negativi che riducono l'attività della vitamina C di frutta e verdura sono: luce solare, ossigeno dell'aria, temperatura elevata, ambiente alcalino, elevata umidità dell'aria e acqua in che la vitamina si dissolve bene. Gli enzimi contenuti nei prodotti alimentari accelerano il processo della sua distruzione.
La vitamina C viene fortemente distrutta durante la preparazione di purea di verdure, polpette, casseruole, stufati e leggermente - quando si friggono le verdure nel grasso. Il riscaldamento secondario di piatti a base di verdure e il loro contatto con parti ossidate di apparecchiature tecnologiche portano alla completa distruzione di questa vitamina. Le vitamine del gruppo B durante la lavorazione culinaria dei prodotti sono principalmente conservate. Ma va ricordato che l'ambiente alcalino distrugge queste vitamine, e quindi non puoi aggiungere bicarbonato di sodio durante la cottura dei legumi.
Per migliorare la digeribilità del carotene, tutte le verdure rosso-arancio (carote, pomodori) dovrebbero essere consumate con grassi (panna acida, olio vegetale, salsa di latte) e dovrebbero essere aggiunte a zuppe e altri piatti in forma rosolata.
Vitaminizzazione del cibo.
Attualmente, il metodo di fortificazione artificiale del cibo preparato è ampiamente utilizzato negli esercizi di ristorazione.
Primi e terzi piatti pronti vengono arricchiti con acido ascorbico prima di servire il cibo. L'acido ascorbico viene introdotto nei piatti sotto forma di polvere o compresse, precedentemente sciolto in una piccola quantità di cibo. L'arricchimento del cibo con vitamine C, B, PP è organizzato nelle mense per i lavoratori di alcune imprese chimiche al fine di prevenire le malattie associate ai rischi di produzione. Una soluzione acquosa di queste vitamine con un volume di 4 ml per porzione viene somministrata quotidianamente agli alimenti preparati.
L'industria alimentare produce prodotti fortificati: latte e kefir arricchiti con vitamina C; margarina e farina per bambini arricchiti con vitamine A e D, burro arricchito con carotene; pane, farina premium, arricchito con vitamine B p B 2, PP, ecc.
Minerali
Le sostanze minerali o inorganiche sono tra le indispensabili, sono coinvolte nei processi vitali del corpo umano: costruzione delle ossa, mantenimento dell'equilibrio acido-base, composizione del sangue, normalizzazione del metabolismo del sale marino e attività del sistema nervoso.
A seconda del contenuto nel corpo, i minerali sono suddivisi in:
macronutrienti, che sono in quantità significativa (99% della quantità totale di minerali contenuti nel corpo): calcio, fosforo, magnesio, ferro, potassio, sodio, cloro, zolfo.
oligoelementi, incluso nel corpo umano a piccole dosi: iodio, fluoro, rame, cobalto, manganese;
Ultramicroelementi, contenuti nel corpo in tracce: oro, mercurio, radio, ecc.
Il calcio è coinvolto nella costruzione di ossa, denti, è necessario per il normale funzionamento del sistema nervoso.
sistema, cuore, influenza la crescita. I sali di calcio sono ricchi di latticini, uova, cavoli, barbabietole. Il fabbisogno giornaliero del corpo per il calcio è di 0,8 g.
Il fosforo è coinvolto nel metabolismo delle proteine e dei grassi, nella formazione del tessuto osseo e colpisce il sistema nervoso centrale. Contenuto in latticini, uova, carne, pesce, pane, legumi. Il fabbisogno di fosforo è di 1,2 g al giorno.
Il magnesio influisce sull'attività nervosa, muscolare e cardiaca, ha proprietà vasodilatatrici. Contenuto in pane, cereali, legumi, noci, cacao in polvere. L'assunzione giornaliera di magnesio è di 0,4 g.
Il ferro normalizza la composizione del sangue (incluso nell'emoglobina) ed è un partecipante attivo nei processi ossidativi nel corpo. Contenuto nel fegato, reni, uova, farina d'avena e grano saraceno, pane di segale, mele. Il fabbisogno giornaliero di ferro è di 0,018 g.
Il potassio è coinvolto nel metabolismo dell'acqua del corpo umano, aumentando l'escrezione di liquidi e migliorando la funzione cardiaca. Contenuto in frutta secca (albicocche secche, albicocche, prugne, uvetta), piselli, fagioli, patate, carne, pesce. Una persona ha bisogno di fino a 3 g di potassio al giorno.
Il sodio, insieme al potassio, regola il metabolismo dell'acqua, trattenendo l'umidità nel corpo e mantiene la normale pressione osmotica nei tessuti. C'è poco sodio negli alimenti, quindi viene somministrato con sale da cucina (NaCl). Il fabbisogno giornaliero è di 4-6 g di sodio o 10-15 g di sale da cucina.
Il cloro è coinvolto nella regolazione della pressione osmotica nei tessuti e nella formazione di acido cloridrico (HC1) nello stomaco. Il cloro entra con il sale. Fabbisogno giornaliero 5-7g.
Lo zolfo fa parte di alcuni amminoacidi, vitamina B, l'ormone insulina. Contenuto in piselli, farina d'avena, formaggio, uova, carne, pesce. Fabbisogno giornaliero 1 anno "
Lo iodio è coinvolto nella costruzione e nel funzionamento della ghiandola tiroidea. Soprattutto lo iodio è concentrato nell'acqua di mare, nel cavolo marino e nel pesce di mare. Il fabbisogno giornaliero è di 0,15 mg.
Il fluoro è coinvolto nella formazione di denti e ossa e si trova nell'acqua potabile. Il fabbisogno giornaliero è di 0,7-1,2 mg.
Il rame e il cobalto sono coinvolti nell'ematopoiesi. Contenuto in piccole quantità negli alimenti di origine animale e vegetale.
Il fabbisogno giornaliero totale di un corpo adulto per i minerali è di 20-25 g, mentre l'equilibrio dei singoli elementi è importante. Pertanto, il rapporto tra calcio, fosforo e magnesio nella dieta dovrebbe essere 1:1,3:0,5, che determina il livello di assorbimento di questi minerali nel corpo.
Per mantenere l'equilibrio acido-base nel corpo, è necessario combinare correttamente nella dieta prodotti contenenti minerali alcalini (Ca, Mg, K, Na), ricchi di latte, verdura, frutta, patate e sostanze acide ( P, S, Cl che si trovano in carne, pesce, uova, pane, cereali.
Acqua
L'acqua svolge un ruolo importante nella vita del corpo umano. È il componente più significativo di tutte le cellule (2/3 del peso corporeo umano). L'acqua è il mezzo in cui esistono le cellule e si mantiene la connessione tra loro, è la base di tutti i fluidi del corpo (sangue, linfa, succhi digestivi). Con la partecipazione dell'acqua, avvengono il metabolismo, la termoregolazione e altri processi biologici. Ogni giorno una persona espelle acqua con sudore (500 g), aria espirata (350 g), urina (1500 g) e feci (150 g), rimuovendo i prodotti metabolici dannosi dal corpo. Per ripristinare l'acqua persa, deve essere introdotta nel corpo. A seconda dell'età, dell'attività fisica e delle condizioni climatiche, il fabbisogno giornaliero di acqua di una persona è di 2-2,5 litri, di cui 1 litro con il bere, 1,2 litri con il cibo e 0,3 litri formati durante il metabolismo. Nella stagione calda, quando si lavora in negozi caldi, durante un'intensa attività fisica, si verificano grandi perdite di acqua nel corpo con il sudore, quindi il suo consumo viene aumentato a 5-6 litri al giorno. In questi casi l'acqua potabile è salata, poiché insieme al sudore si perdono molti sali di sodio. L'assunzione eccessiva di acqua è un onere aggiuntivo per il sistema cardiovascolare e i reni ed è dannosa per la salute. In caso di disfunzione intestinale (diarrea), l'acqua non viene assorbita nel sangue, ma viene espulsa dal corpo umano, il che porta alla sua grave disidratazione e rappresenta una minaccia per la vita. Senza acqua, una persona non può vivere più di 6 giorni.
Alla fine del XIX secolo si formò una branca della biologia chiamata biochimica. Studia la composizione chimica di una cellula vivente. Il compito principale della scienza è la conoscenza delle caratteristiche del metabolismo e dell'energia che regolano l'attività vitale delle cellule vegetali e animali.
Il concetto di composizione chimica della cellula
Come risultato di un'attenta ricerca, gli scienziati hanno studiato l'organizzazione chimica delle cellule e hanno scoperto che gli esseri viventi hanno più di 85 elementi chimici nella loro composizione. Inoltre, alcuni di essi sono obbligatori per quasi tutti gli organismi, mentre altri sono specifici e si trovano in specifiche specie biologiche. E il terzo gruppo di elementi chimici è presente nelle cellule di microrganismi, piante e animali in quantità abbastanza piccole. Gli elementi chimici nella composizione delle cellule sono più spesso sotto forma di cationi e anioni, da cui si formano sali minerali e acqua, e vengono sintetizzati anche composti organici contenenti carbonio: carboidrati, proteine, lipidi.
Elementi organogeni
In biochimica, questi includono carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. La loro totalità nella cellula è dall'88 al 97% degli altri elementi chimici in essa contenuti. Il carbonio è particolarmente importante. Tutte le sostanze organiche nella composizione della cellula sono composte da molecole contenenti atomi di carbonio nella loro composizione. Sono in grado di connettersi tra loro, formando catene (ramificate e non ramificate), nonché cicli. Questa capacità degli atomi di carbonio è alla base della straordinaria varietà di sostanze organiche che costituiscono il citoplasma e gli organelli cellulari.
Ad esempio, il contenuto interno della cellula è costituito da oligosaccaridi solubili, proteine idrofile, lipidi, vari tipi di acido ribonucleico: RNA di trasferimento, RNA ribosomiale e RNA messaggero, nonché monomeri liberi - nucleotidi. Ha anche una composizione chimica simile e contiene molecole di acido desossiribonucleico che fanno parte dei cromosomi. Tutti i composti di cui sopra contengono atomi di azoto, carbonio, ossigeno, idrogeno. Questa è la prova del loro significato particolarmente importante, poiché l'organizzazione chimica delle cellule dipende dal contenuto di elementi organogeni che compongono le strutture cellulari: ialoplasma e organelli.
Macronutrienti e loro significato
Gli elementi chimici, anch'essi molto comuni nelle cellule di vari tipi di organismi, sono chiamati macronutrienti in biochimica. Il loro contenuto nella cella è dell'1,2% - 1,9%. I macroelementi della cellula comprendono: fosforo, potassio, cloro, zolfo, magnesio, calcio, ferro e sodio. Tutti svolgono funzioni importanti e fanno parte di vari organelli cellulari. Quindi, lo ione ferroso è presente nella proteina del sangue - l'emoglobina, che trasporta ossigeno (in questo caso si chiama ossiemoglobina), anidride carbonica (carboemoglobina) o monossido di carbonio (carbossiemoglobina).
Gli ioni sodio forniscono il tipo più importante di trasporto intercellulare: la cosiddetta pompa sodio-potassio. Fanno anche parte del liquido interstiziale e del plasma sanguigno. Gli ioni di magnesio sono presenti nelle molecole di clorofilla (fotopigmento delle piante superiori) e partecipano al processo di fotosintesi, poiché formano centri di reazione che catturano fotoni di energia luminosa.
Gli ioni di calcio forniscono la conduzione degli impulsi nervosi lungo le fibre e sono anche il componente principale degli osteociti, le cellule ossee. I composti del calcio sono ampiamente diffusi nel mondo degli invertebrati, i cui gusci sono composti da carbonato di calcio.
Gli ioni di cloro prendono parte alla ricarica delle membrane cellulari e forniscono il verificarsi di impulsi elettrici che sono alla base dell'eccitazione nervosa.
Gli atomi di zolfo fanno parte delle proteine native e ne determinano la struttura terziaria “reticolando” la catena polipeptidica, determinando la formazione di una molecola proteica globulare.
Gli ioni di potassio sono coinvolti nel trasporto di sostanze attraverso le membrane cellulari. Gli atomi di fosforo fanno parte di una sostanza ad alta intensità energetica così importante come l'acido adenosina trifosforico e sono anche un componente importante delle molecole di acido desossiribonucleico e ribonucleico, che sono le principali sostanze dell'eredità cellulare.
Funzioni degli oligoelementi nel metabolismo cellulare
Circa 50 elementi chimici che costituiscono meno dello 0,1% nelle cellule sono chiamati oligoelementi. Questi includono zinco, molibdeno, iodio, rame, cobalto, fluoro. Con un piccolo contenuto, svolgono funzioni molto importanti, in quanto fanno parte di molte sostanze biologicamente attive.
Ad esempio, gli atomi di zinco si trovano nelle molecole di insulina (un ormone pancreatico che regola i livelli di glucosio nel sangue), lo iodio è parte integrante degli ormoni tiroidei - tiroxina e triiodotironina, che controllano il livello del metabolismo nel corpo. Il rame, insieme agli ioni di ferro, è coinvolto nell'ematopoiesi (la formazione di eritrociti, piastrine e leucociti nel midollo osseo rosso dei vertebrati). Gli ioni rame fanno parte del pigmento emocianina presente nel sangue degli invertebrati, come i molluschi. Pertanto, il colore della loro emolinfa è blu.
Ancora meno contenuto nella cellula di elementi chimici come piombo, oro, bromo, argento. Sono chiamati ultramicroelementi e fanno parte delle cellule vegetali e animali. Ad esempio, gli ioni d'oro sono stati rilevati nei chicchi di mais mediante analisi chimiche. Gli atomi di bromo in grandi quantità fanno parte delle cellule del tallo di alghe brune e rosse, come il sargasso, il kelp, il fucus.
Tutti gli esempi e i fatti precedentemente forniti spiegano come la composizione chimica, le funzioni e la struttura della cellula sono interconnesse. La tabella seguente mostra il contenuto di vari elementi chimici nelle cellule degli organismi viventi.
Caratteristiche generali delle sostanze organiche
Le proprietà chimiche delle cellule di vari gruppi di organismi dipendono in un certo modo dagli atomi di carbonio, la cui proporzione è superiore al 50% della massa cellulare. Quasi tutta la sostanza secca della cellula è rappresentata da carboidrati, proteine, acidi nucleici e lipidi, che hanno una struttura complessa e un grande peso molecolare. Tali molecole sono chiamate macromolecole (polimeri) e sono costituite da elementi più semplici: i monomeri. Le sostanze proteiche svolgono un ruolo estremamente importante e svolgono molte funzioni, che saranno discusse di seguito.
Il ruolo delle proteine nella cellula
I composti inclusi in una cellula vivente sono confermati dall'alto contenuto di tali sostanze organiche come le proteine in esso contenute. C'è una spiegazione logica per questo fatto: le proteine svolgono varie funzioni e partecipano a tutte le manifestazioni della vita cellulare.
Ad esempio, consiste nella formazione di anticorpi - immunoglobuline prodotte dai linfociti. Le proteine protettive come la trombina, la fibrina e la tromboblastina forniscono la coagulazione del sangue e ne prevengono la perdita durante lesioni e ferite. La composizione della cellula comprende proteine complesse delle membrane cellulari che hanno la capacità di riconoscere composti estranei - antigeni. Cambiano la loro configurazione e informano la cella su un potenziale pericolo (funzione di segnalazione).
Alcune proteine svolgono una funzione regolatrice e sono ormoni, ad esempio l'ossitocina, prodotta dall'ipotalamo, è riservata dalla ghiandola pituitaria. Venendo da esso nel sangue, l'ossitocina agisce sulle pareti muscolari dell'utero, provocandone la contrazione. La proteina vasopressina ha anche una funzione regolatrice, controllando la pressione sanguigna.
Le cellule muscolari contengono actina e miosina, che sono in grado di contrarsi, il che determina la funzione motoria del tessuto muscolare. Per le proteine, è caratteristico e, ad esempio, l'albumina viene utilizzata dall'embrione come nutriente per il suo sviluppo. Le proteine del sangue di vari organismi, come l'emoglobina e l'emocianina, trasportano molecole di ossigeno: svolgono una funzione di trasporto. Se vengono utilizzate più sostanze ad alta intensità energetica come carboidrati e lipidi, la cellula procede alla scomposizione delle proteine. Un grammo di questa sostanza fornisce 17,2 kJ di energia. Una delle funzioni più importanti delle proteine è catalitica (le proteine enzimatiche accelerano le reazioni chimiche che si verificano nei compartimenti del citoplasma). Sulla base di quanto sopra, eravamo convinti che le proteine svolgano molte funzioni molto importanti e facciano necessariamente parte della cellula animale.
Biosintesi delle proteine
Considera il processo di sintesi proteica in una cellula, che si verifica nel citoplasma con l'aiuto di organelli come i ribosomi. Grazie all'attività di speciali enzimi, con la partecipazione di ioni calcio, i ribosomi si combinano in polisomi. Le funzioni principali dei ribosomi in una cellula sono la sintesi di molecole proteiche, che inizia con il processo di trascrizione. Di conseguenza, vengono sintetizzate molecole di mRNA, alle quali sono attaccati i polisomi. Quindi inizia il secondo processo: la traduzione. Gli RNA di trasferimento si combinano con venti diversi tipi di amminoacidi e li portano ai polisomi, e poiché le funzioni dei ribosomi in una cellula sono la sintesi di polipeptidi, questi organelli formano complessi con il tRNA e le molecole di amminoacidi sono collegate da legami peptidici, formando un macromolecola proteica.
Il ruolo dell'acqua nei processi metabolici
Studi citologici hanno confermato il fatto che la cellula, la cui struttura e composizione stiamo studiando, è in media il 70% di acqua, e in molti animali che conducono uno stile di vita acquatico (ad esempio i celenterati), il suo contenuto raggiunge il 97-98 %. Con questo in mente, l'organizzazione chimica delle cellule include idrofila (capace di dissoluzione) ed essendo un solvente polare universale, l'acqua svolge un ruolo eccezionale e influenza direttamente non solo le funzioni, ma anche la struttura stessa della cellula. La tabella seguente mostra il contenuto di acqua nelle cellule di vari tipi di organismi viventi.
La funzione dei carboidrati nella cellula
Come abbiamo scoperto in precedenza, i carboidrati appartengono anche a importanti sostanze organiche: i polimeri. Questi includono polisaccaridi, oligosaccaridi e monosaccaridi. I carboidrati fanno parte di complessi più complessi: glicolipidi e glicoproteine, da cui sono costruite le membrane cellulari e le strutture sovramembrana, come il glicocalice.
Oltre al carbonio, i carboidrati includono atomi di ossigeno e idrogeno e alcuni polisaccaridi contengono anche azoto, zolfo e fosforo. Ci sono molti carboidrati nelle cellule vegetali: i tuberi di patata contengono fino al 90% di amido, semi e frutti contengono fino al 70% di carboidrati e nelle cellule animali si trovano sotto forma di composti come glicogeno, chitina e trealosio.
Gli zuccheri semplici (monosaccaridi) hanno formula generale CnH2nOn e si dividono in tetrosi, triosi, pentosi ed esosi. Gli ultimi due sono i più comuni nelle cellule degli organismi viventi, ad esempio ribosio e desossiribosio fanno parte degli acidi nucleici e glucosio e fruttosio prendono parte alle reazioni di assimilazione e dissimilazione. Gli oligosaccaridi si trovano spesso nelle cellule vegetali: il saccarosio è immagazzinato nelle cellule della barbabietola da zucchero e della canna da zucchero, il maltosio si trova nei chicchi germinati di segale e orzo.
I disaccaridi hanno un sapore dolciastro e si sciolgono bene in acqua. I polisaccaridi, essendo biopolimeri, sono principalmente rappresentati da amido, cellulosa, glicogeno e laminarina. La chitina appartiene alle forme strutturali dei polisaccaridi. La funzione principale dei carboidrati nella cellula è l'energia. Come risultato dell'idrolisi e delle reazioni del metabolismo energetico, i polisaccaridi vengono scomposti in glucosio, che viene quindi ossidato in anidride carbonica e acqua. Di conseguenza, un grammo di glucosio rilascia 17,6 kJ di energia e le riserve di amido e glicogeno, infatti, sono un serbatoio di energia cellulare.
Il glicogeno si deposita principalmente nel tessuto muscolare e nelle cellule del fegato, l'amido vegetale - nei tuberi, nei bulbi, nelle radici, nei semi e negli artropodi, come ragni, insetti e crostacei, l'oligosaccaride di trealosio svolge il ruolo principale nell'approvvigionamento energetico.
C'è un'altra funzione dei carboidrati nella cellula: la costruzione (strutturale). Sta nel fatto che queste sostanze sono le strutture portanti delle cellule. Ad esempio, la cellulosa fa parte delle pareti cellulari delle piante, la chitina forma lo scheletro esterno di molti invertebrati e si trova nelle cellule fungine, gli olisaccaridi, insieme alle molecole lipidiche e proteiche, formano un glicocalice - un complesso sopra-membrana. Fornisce adesione - adesione delle cellule animali l'una all'altra, portando alla formazione di tessuti.
Lipidi: struttura e funzioni
Queste sostanze organiche, che sono idrofobe (insolubili in acqua), possono essere recuperate, cioè estratte dalle cellule, utilizzando solventi apolari come l'acetone o il cloroformio. Le funzioni dei lipidi in una cellula dipendono a quale dei tre gruppi appartengono: grassi, cere o steroidi. I grassi sono più ampiamente distribuiti in tutti i tipi di cellule.
Gli animali li accumulano nel tessuto adiposo sottocutaneo, il tessuto nervoso contiene grasso sotto forma di nervi. Si accumula anche nei reni, nel fegato, negli insetti - nel corpo grasso. I grassi liquidi - oli - si trovano nei semi di molte piante: cedro, arachidi, girasole, oliva. Il contenuto di lipidi nelle cellule varia dal 5 al 90% (nel tessuto adiposo).
Gli steroidi e le cere differiscono dai grassi in quanto non contengono residui di acidi grassi nelle loro molecole. Quindi, gli steroidi sono ormoni della corteccia surrenale che influenzano la pubertà del corpo e sono componenti del testosterone. Fanno anche parte delle vitamine (ad esempio la vitamina D).
Le funzioni principali dei lipidi nella cellula sono energia, costruzione e protezione. Il primo è dovuto al fatto che 1 grammo di grasso durante la scissione fornisce 38,9 kJ di energia - molto più di altre sostanze organiche - proteine e carboidrati. Inoltre, durante l'ossidazione di 1 g di grasso, ne vengono rilasciati quasi 1,1 g. acqua. Ecco perché alcuni animali, avendo una scorta di grasso nel corpo, possono rimanere senza acqua per molto tempo. Ad esempio, i roditori possono andare in letargo per più di due mesi senza bisogno di acqua e un cammello non beve acqua quando attraversa il deserto per 10-12 giorni.
La funzione di costruzione dei lipidi è che sono parte integrante delle membrane cellulari e fanno anche parte dei nervi. La funzione protettiva dei lipidi è che uno strato di grasso sotto la pelle attorno ai reni e ad altri organi interni li protegge dalle lesioni meccaniche. Una specifica funzione di isolamento termico è insita negli animali che si trovano a lungo nell'acqua: balene, foche, otarie orsine. Uno spesso strato di grasso sottocutaneo, ad esempio, in una balenottera azzurra è di 0,5 m, protegge l'animale dall'ipotermia.
Importanza dell'ossigeno nel metabolismo cellulare
Gli organismi aerobici, che comprendono la stragrande maggioranza degli animali, delle piante e dell'uomo, utilizzano l'ossigeno atmosferico per le reazioni del metabolismo energetico che portano alla scomposizione delle sostanze organiche e al rilascio di una certa quantità di energia accumulata sotto forma di molecole di acido adenosina trifosforico.
Quindi, con la completa ossidazione di una mole di glucosio, che avviene sulle creste dei mitocondri, vengono rilasciati 2800 kJ di energia, di cui 1596 kJ (55%) sono immagazzinati sotto forma di molecole di ATP contenenti legami macroergici. Pertanto, la funzione principale dell'ossigeno nella cellula - la cui attuazione si basa su un gruppo di reazioni enzimatiche del cosiddetto che si verificano negli organelli cellulari - i mitocondri. Negli organismi procarioti - batteri fototrofici e cianobatteri - l'ossidazione dei nutrienti avviene sotto l'azione dell'ossigeno che si diffonde nelle cellule sulle escrescenze interne delle membrane plasmatiche.
Abbiamo studiato l'organizzazione chimica delle cellule, così come i processi di biosintesi delle proteine e la funzione dell'ossigeno nel metabolismo energetico cellulare.
20. Elementi chimici che compongono i carboni
21. Numero di molecole nei monosaccaridi
22. Numero di monomeri nei polisaccaridi
23. Il glucosio, il fruttosio, il galattosio, il ribosio e il desossiribosio sono classificati come sostanze
24. Monomero di polisaccaridi
25. Amido, chitina, cellulosa, glicogeno appartengono al gruppo di sostanze
26. Riserva di carbonio nelle piante
27. Riserva di carbonio negli animali
28. Carbonio strutturale nelle piante
29. Carbonio strutturale negli animali
30. Le molecole sono costituite da glicerolo e acidi grassi
31. Nutriente organico più affamato di energia
32. La quantità di energia rilasciata durante la scomposizione delle proteine
33. La quantità di energia rilasciata durante la scomposizione dei grassi
34. La quantità di energia rilasciata durante il decadimento dei carboni
35. Invece di uno degli acidi grassi, l'acido fosforico è coinvolto nella formazione della molecola
36. I fosfolipidi fanno parte di
37. I monomeri proteici sono
38. Esiste il numero di tipi di aminoacidi nella composizione delle proteine
39. Proteine - catalizzatori
40. Diversità delle molecole proteiche
41. Oltre all'enzimatico, una delle funzioni più importanti delle proteine
42. La maggior parte di queste sostanze organiche è presente nella cellula
43. Secondo il tipo di sostanze, gli enzimi sono
44. Monomero di acido nucleico
45. I nucleotidi del DNA possono differire solo l'uno dall'altro
46. Sostanza comune DNA e nucleotidi di RNA
47. Carboidrati nei nucleotidi del DNA
48. Carboidrati nei nucleotidi dell'RNA
49. Solo il DNA è caratterizzato da una base azotata
50. Solo l'RNA è caratterizzato da una base azotata
51. Acido nucleico a doppio filamento
52. Acido nucleico a filamento singolo
56. L'adenina è complementare
57. La guanina è complementare
58. I cromosomi sono costituiti da
59. Esistono tipi totali di RNA
60. L'RNA è nella cellula
61. Il ruolo della molecola ATP
62. Base azotata nella molecola di ATP
63. Tipo di carboidrato ATP
galattosio, ribosio e desossiribosio appartengono al tipo di sostanze 24. Polisaccaridi monomerici 25. Amido, chitina, cellulosa, glicogeno appartengono al gruppo di sostanze 26. Carbonio di riserva nelle piante 27. Carbonio di riserva negli animali 28. Carbonio strutturale nelle piante 29. Carbonio strutturale negli animali 30. Le molecole sono costituite da glicerolo e acidi grassi 31. Il nutriente organico più energivoro 32. La quantità di energia rilasciata dalla scomposizione delle proteine 33. La quantità di energia rilasciata dalla scomposizione dei grassi 34. La quantità di energia rilasciata dalla scomposizione dei carboni 35. Invece di uno degli acidi grassi, l'acido fosforico è coinvolto nella formazione della molecola 36. I fosfolipidi fanno parte di 37. Il monomero delle proteine è 38. Il numero di tipi di ammino esistono acidi nella composizione delle proteine 39. Le proteine sono catalizzatori 40. Una varietà di molecole proteiche 41. Oltre a quella enzimatica, una delle funzioni più importanti delle proteine 42. Questi organici Ci sono la maggior parte delle sostanze nella cellula 43. Per tipo di sostanze, gli enzimi sono 44. Monomero degli acidi nucleici 45. I nucleotidi del DNA possono differire solo l'uno dall'altro 46. Sostanza comune Nucleotidi del DNA e dell'RNA 47. Carboidrati nei Nucleotidi del DNA 48. Carboidrati nei Nucleotidi dell'RNA 49. Solo il DNA è caratterizzato da un azoto base 50. Solo l'RNA è caratterizzato da una base azotata 51. Acido nucleico a doppio filamento 52. Acido nucleico a singolo filamento 53. Tipi di legame chimico tra nucleotidi in una catena di DNA 54. Tipi di legame chimico tra catene di DNA 55. Un doppio legame idrogeno si verifica nel DNA tra 56. Complementare all'adenina 57. Complementare alla guanina 58. I cromosomi sono costituiti da 59. Ci sono 60 tipi di RNA in totale.
1) I nutrienti sono essenziali per la costruzione dei corpi:A) solo animali
B) solo piante
C) solo funghi
D) tutti gli organismi viventi
2) L'ottenimento di energia per la vita del corpo avviene come risultato di:
A) allevamento
B) respirazione
c) selezione
d) crescita
3) Per la maggior parte delle piante, uccelli, animali, l'habitat è:
A) terra-aria
b) acqua
C) un altro organismo
D) suolo
4) Fiori, semi e frutti sono caratteristici di:
A) piante di conifere
B) piante fiorite
C) muschi club
D) felci
5) Gli animali possono riprodursi:
A) controversie
B) vegetativamente
c) sessualmente
D) divisione cellulare
6) Per non essere avvelenato, devi raccogliere:
A) giovani funghi commestibili
B) funghi lungo le autostrade
C) funghi velenosi
D) funghi commestibili invasi
7) Lo stock di minerali nel suolo e nell'acqua viene reintegrato grazie all'attività vitale:
A) produttori
B) distruttori
c) consumatori
D) tutte le risposte sono corrette
8 - Svasso pallido:
A) crea materia organica nella luce
B) digerisce i nutrienti nel sistema digestivo
C) assorbono i nutrienti dalle ife
D) cattura i nutrienti con pseudopodi
9) Inserire un collegamento nel circuito di potenza, scegliendo tra i seguenti:
Avena - topo - gheppio - .......
A) falco
B) rango di prato
C) lombrico
D) deglutire
10) La capacità degli organismi di rispondere ai cambiamenti ambientali è chiamata:
A) selezione
B) irritabilità
c) sviluppo
D) metabolismo
11) L'habitat degli organismi viventi è influenzato da fattori:
A) natura inanimata
b) fauna selvatica
C) attività umana
D) tutti i fattori di cui sopra
12) L'assenza di una radice è tipica per:
A) piante di conifere
B) piante fiorite
C) muschi
D) felci
13) Il corpo dei protisti non può:
A) essere unicellulare
B) essere multicellulare
C) avere organi
D) non esiste una risposta corretta
14) Come risultato della fotosintesi, i cloroplasti spirogyra si formano (sono):
A) anidride carbonica
b) acqua
C) sali minerali
D) non esiste una risposta corretta
Obiettivi della lezione: ripetizione, generalizzazione e sistematizzazione delle conoscenze sull'argomento "Fondamenti di citologia"; sviluppo di abilità per analizzare, evidenziare la cosa principale; promuovere un senso di collettivismo, migliorare le capacità di lavoro di gruppo.
Attrezzatura: materiali per concorsi, attrezzature e reagenti per esperimenti, fogli con griglie di cruciverba.
Lavoro preparatorio
1. Gli studenti della classe sono divisi in due squadre, scelgono i capitani. Ogni studente ha un badge che corrisponde al numero sulla schermata del registro dello studente.
2. Ogni squadra fa un cruciverba per gli avversari.
3. Per valutare il lavoro degli studenti, viene formata una giuria, che comprende rappresentanti dell'amministrazione e studenti di grado 11 (5 persone in totale).
La giuria registra sia i risultati di squadra che quelli individuali. Vince la squadra con più punti. Gli studenti ricevono voti in base al numero di punti ottenuti durante le competizioni.
DURANTE LE CLASSI
1. Riscaldati
(Punteggio massimo 15 punti)
Squadra 1
1. Virus dei batteri - ... ( batteriofago).
2. Plastidi incolori - ... ( leucoplasti).
3. Il processo di assorbimento da parte di una cellula di grandi molecole di sostanze organiche e persino cellule intere - ... ( fagocitosi).
4. Un organoide contenente centrioli nella sua composizione, - ... ( centro cellulare).
5. La sostanza cellulare più comune è ... ( acqua).
6. Organoide cellulare, che rappresenta un sistema di tubuli, che svolge la funzione di "magazzino per prodotti finiti", - ( complesso di Golgi).
7. Un organello in cui si forma e si accumula energia - ... ( mitocondrio).
8. Il catabolismo (nomi sinonimi) è ... ( dissimilazione, metabolismo energetico).
9. Un enzima (spiegare il termine) è ... ( catalizzatore biologico).
10. I monomeri proteici sono ... ( aminoacidi).
11. Il legame chimico che collega i residui di acido fosforico nella molecola di ATP ha la proprietà ... ( macroergy).
12. Contenuto semiliquido viscoso interno della cellula - ... ( citoplasma).
13. Organismi pluricellulari-fototrofi - ... ( impianti).
14. La sintesi proteica sui ribosomi è ... ( trasmissione).
15. Robert Hooke ha scoperto la struttura cellulare del tessuto vegetale in ... ( 1665
) anno.
Squadra 2
1. Organismi unicellulari senza nucleo cellulare - ... ( procarioti).
2. I plastidi sono verdi - ... ( cloroplasti).
3. Il processo di cattura e assorbimento da parte della cellula di liquido con sostanze disciolte in esso - ... ( pinocitosi).
4. Un organello che funge da sito per l'assemblaggio delle proteine - ... ( ribosoma).
5. Materia organica, la sostanza principale della cellula - ... ( proteina).
6. Organoide di una cellula vegetale, che è una fiala piena di succo, - ... ( vacùolo).
7. Un organoide coinvolto nella digestione intracellulare delle particelle di cibo - ... ( lisosomi).
8. L'anabolismo (nomi sinonimi) è ... ( assimilazione, scambio plastico).
9. Gene (spiegare il termine) è ... ( segmento di una molecola di DNA).
10. Il monomero dell'amido è ... ( glucosio.).
11. Legame chimico che collega i monomeri della catena proteica - ... ( peptide).
12. Una parte integrante del nucleo (può essere uno o più) - ... ( nucleolo).
13. Organismi eterotrofi - ( animali, funghi, batteri).
14. Diversi ribosomi uniti dall'mRNA sono ... ( polisoma).
15. DI Ivanovsky ha aperto ... ( virus), V... ( 1892
) anno.
2. Fase pilota
Gli studenti (2 persone per ogni squadra) ricevono schede didattiche ed eseguono il seguente lavoro di laboratorio.
1. Plasmolisi e deplasmolisi nelle cellule della buccia di cipolla.
2. Attività catalitica degli enzimi nei tessuti viventi.
3. Risolvere cruciverba
Le squadre risolvono i cruciverba per 5 minuti e sottopongono il loro lavoro alla giuria. I membri della giuria riassumono questa fase.
Cruciverba 1
1. La materia organica più energivora. 2. Uno dei modi in cui le sostanze entrano nella cellula. 3. Una sostanza vitale non prodotta dal corpo. 4. La struttura adiacente alla membrana plasmatica di una cellula animale dall'esterno. 5. La composizione dell'RNA include basi azotate: adenina, guanina, citosina e .... 6. Lo scienziato che ha scoperto gli organismi unicellulari. 7. Composto formato dalla policondensazione di amminoacidi. 8. Organello cellulare, sede della sintesi proteica. 9. Pieghe formate dalla membrana interna dei mitocondri. 10. La proprietà degli esseri viventi di rispondere alle influenze esterne.
Risposte
1. Lipide. 2. Diffusione. 3. Vitamina. 4. Glicocalice. 5. Uracile. 6. Levenguk. 7. Polipeptide. 8. Ribosoma. 9. Christa. 10. Irritabilità.
Cruciverba 2
1. La cattura di particelle solide da parte della membrana plasmatica e il loro trasporto all'interno della cellula. 2. Il sistema di filamenti proteici nel citoplasma. 3. Un composto costituito da un gran numero di residui di amminoacidi. 4. Esseri viventi incapaci di sintetizzare materia organica da materia inorganica. 5. Organelli cellulari contenenti pigmenti rossi e gialli. 6. Una sostanza le cui molecole sono formate dalla combinazione di un gran numero di molecole a basso peso molecolare. 7. Organismi che hanno nuclei nelle loro cellule. 8. Il processo di ossidazione del glucosio con la sua scissione in acido lattico. 9. I più piccoli organelli di una cellula, costituiti da rRNA e proteine. 10. Strutture a membrana collegate tra loro e alla membrana interna del cloroplasto.
Risposte
1. Fagocitosi. 2. Citoscheletro. 3. Polipeptide. 4. Eterotrofi. 5. Cromoplasti. 6. Polimero. 7. Eucarioti. 8. Glicolisi. 9. Ribosomi. 10. Nonne.
4. Il terzo è superfluo
(Punteggio massimo 6 punti)
Alle squadre vengono offerti composti, fenomeni, concetti, ecc. Due di questi sono combinati su una certa base e il terzo è superfluo. Trova la parola strana e giustifica la risposta.
Squadra 1
1. Amminoacido, glucosio, sale da tavola. ( Il sale da cucina è una sostanza inorganica.)
2. DNA, RNA, ATP. ( L'ATP è un accumulatore di energia.)
3. Trascrizione, traduzione, glicolisi. ( La glicolisi è il processo di ossidazione del glucosio.)
Squadra 2
1. Amido, cellulosa, catalasi. ( La catalasi è una proteina, un enzima.)
2. Adenina, timina, clorofilla. ( La clorofilla è un pigmento verde.)
3. Riduplicazione, fotolisi, fotosintesi. ( Riduplicazione - duplicazione di una molecola di DNA.)
5. Compilazione delle tabelle
(Punteggio massimo 5 punti)
Ogni squadra seleziona una persona; vengono consegnati i fogli con le tabelle 1 e 2, che devono essere compilati entro 5 minuti.
Tabella 1. Fasi del metabolismo energetico
Tabella 2. Caratteristiche del processo di fotosintesi
Fasi della fotosintesi |
Le condizioni necessarie |
materiali di partenza |
Fonte di energia |
prodotti finali |
biologico Senso |
Luminoso |
luce, clorofilla, calore |
H 2 O, enzimi, ADP, acido fosforico |
energia luminosa |
ATP, O2, |
formazione di ossigeno |
Buio |
Energia ATP, minerali |
CO2, ATP, H |
energia chimica (ATP) |
formazione di materia organica |
6. Abbina numeri e lettere
(Punteggio massimo 7 punti)
Squadra 1
1. Regola l'equilibrio idrico - ...
2. Direttamente coinvolto nella sintesi proteica - ...
3. È il centro respiratorio della cellula ...
4. Dai un aspetto attraente per gli insetti ai petali dei fiori...
5. Consiste di due cilindri perpendicolari...
6. Agire come serbatoi nelle cellule vegetali...
7. Hanno costrizioni e spalle...
8. Forma le fibre del fuso...
UN- centro cellulare.
B- cromosoma.
IN- vacuoli.
G- membrana cellulare.
D- ribosoma.
E- mitocondrio.
E- cromoplasti.
(1 - SOL; 2 - RE; 3 - E; 4 - FA; 5 - LA; 6 - B; 7 - B; 8 - A.)
Squadra 2
1. Un organoide sulle membrane di cui avviene la sintesi proteica ...
2. Ha grana e tilacoidi...
3. Contiene carioplasma all'interno...
4. Consiste di DNA e proteine...
5. Ha la capacità di separare piccole bolle...
6. Effettua l'autodigestione della cellula in condizioni di carenza di nutrienti...
7. Il componente della cellula in cui si trovano gli organelli ...
8. Si trova solo negli eucarioti...
UN- lisosomi.
B- cloroplasto.
IN- nucleo.
G- citoplasma.
D- Complesso di Golgi.
E- reticolo endoplasmatico.
E- cromosoma.
(1 - MI; 2 - B; 3 - B; 4 - FA; 5 D; 6 - LA; 7 - SOL; 8 - v.)
7. Seleziona organismi - procarioti
(Punteggio massimo 3 punti)
Squadra 1
1. bacillo del tetano.
2. Penicillio.
3. Poliporo.
4. Spirogira.
5. Vibrio cholerae.
6. Giagel.
7. Streptococco.
8. Virus dell'epatite.
9. Diatomee.
10. Ameba.
Squadra 2
1. Lievito.
2. Virus della rabbia.
3. Oncovirus.
4. Clorella.
5. batteri dell'acido lattico.
6. batteri del ferro.
7. Bacillo.
8. Scarpa per infusori.
9. Laminaria.
10. Lichene.
8. Risolvi il problema
(Punteggio massimo 5 punti)
Squadra 1
Determinare l'mRNA e la struttura primaria della proteina codificata nella regione del DNA: G–T–T–C–T–A–A–A–A–G–G–C–C–A–T, se il 5° nucleotide viene deleto e tra l'ottavo e il nono nucleotide ci sarà un timidil nucleotide.
(mRNA: C-A-A-G-U-U-U-U-A-T-C-C-G-U-A; glutammina – valina - leucina - prolina - valina.)
Squadra 2
Viene data una sezione della catena del DNA: T-A-G-T-G-A-T-T-T-A-A-A-C-T-A-G
Quale sarà la struttura primaria della proteina se, sotto l'influenza di mutageni chimici, il 6° e l'8° nucleotide vengono sostituiti da quelli citidilici?
(mRNA: A-U-C-A-C-G-A-G-A-U-U-G-A-U-C; proteina: isoleucina - treonina - arginina - leucina - isoleucina.)
9. Competizione tra capitani
(Punteggio massimo 10 punti)
I capitani ricevono matite e fogli bianchi.
Compito: disegna il maggior numero di organelli cellulari ed etichettali.
10. La tua opinione
(Punteggio massimo 5 punti)
Squadra 1
Molti processi vitali nella cellula sono accompagnati dal dispendio di energia. Perché le molecole di ATP sono considerate una sostanza energetica universale, l'unica fonte di energia in una cellula?
Squadra 2
La cellula cambia costantemente nel processo della vita. Come mantiene la sua forma e la sua composizione chimica?
11. Riassumendo
Vengono valutate le attività degli studenti e dei gruppi. La squadra vincente viene premiata.
Nutrienti - carboidrati, proteine, vitamine, grassi, oligoelementi, macronutrienti- Trovato nel cibo. Tutti questi nutrienti sono necessari affinché una persona sia in grado di svolgere tutti i processi vitali. Il contenuto di nutrienti nella dieta è il fattore più importante per la compilazione di un menu dietetico.
Nel corpo di una persona vivente, i processi di ossidazione di ogni tipo non si fermano mai. nutrienti. Le reazioni di ossidazione si verificano con la formazione e il rilascio di calore, di cui una persona ha bisogno per mantenere i processi vitali. L'energia termica consente al sistema muscolare di funzionare, il che ci porta alla conclusione che più duro è il lavoro fisico, più cibo è necessario per il corpo.
Il valore energetico degli alimenti è determinato dalle calorie. Il contenuto calorico degli alimenti determina la quantità di energia ricevuta dall'organismo nel processo di assimilazione del cibo.
1 grammo di proteine nel processo di ossidazione fornisce una quantità di calore di 4 kcal; 1 grammo di carboidrati = 4 kcal; 1 grammo di grasso = 9 kcal.
I nutrienti sono proteine.
Proteine come nutriente necessario al corpo per mantenere il metabolismo, la contrazione muscolare, l'irritabilità dei nervi, la capacità di crescere, riprodursi e pensare. Le proteine si trovano in tutti i tessuti e fluidi corporei e sono un elemento essenziale. Una proteina è costituita da amminoacidi che determinano il significato biologico di una proteina.
Aminoacidi non essenziali formata nel corpo umano. Aminoacidi essenziali una persona riceve dall'esterno con il cibo, il che indica la necessità di controllare la quantità di aminoacidi nel cibo. Una carenza alimentare anche di un solo aminoacido essenziale porta a una diminuzione del valore biologico delle proteine e può causare carenza proteica, nonostante una quantità sufficiente di proteine nella dieta. La principale fonte di aminoacidi essenziali sono pesce, carne, latte, fiocchi di latte, uova.
Inoltre, il corpo ha bisogno di proteine \u200b\u200bvegetali contenute in pane, cereali, verdure: forniscono aminoacidi essenziali.
Ogni giorno circa 1 g di proteine per 1 chilogrammo di peso corporeo dovrebbe entrare nel corpo di un adulto. Cioè, una persona normale che pesa 70 kg al giorno ha bisogno di almeno 70 g di proteine, mentre il 55% di tutte le proteine dovrebbe essere di origine animale. Se ti alleni, la quantità di proteine dovrebbe essere aumentata a 2 grammi per chilogrammo al giorno.
Le proteine nella dieta giusta sono indispensabili per qualsiasi altro elemento.
I nutrienti sono grassi.
Grassi come nutrienti sono una delle principali fonti di energia per il corpo, partecipano ai processi di recupero, in quanto sono una parte strutturale delle cellule e dei loro sistemi di membrana, si dissolvono e aiutano nell'assorbimento delle vitamine A, E, D. Inoltre, i grassi aiutano nella formazione dell'immunità e mantenendo il corpo caldo.
Una quantità insufficiente di grasso nel corpo provoca disturbi nell'attività del sistema nervoso centrale, alterazioni della pelle, dei reni e della vista.
Il grasso è costituito da acidi grassi polinsaturi, lecitina, vitamine A, E. Una persona comune ha bisogno di circa 80-100 grammi di grassi al giorno, di cui l'origine vegetale dovrebbe essere almeno 25-30 grammi.
Il grasso del cibo fornisce al corpo 1/3 del valore energetico giornaliero della dieta; Ci sono 37 g di grassi per 1000 kcal.
La quantità richiesta di grasso in: cuore, pollame, pesce, uova, fegato, burro, formaggio, carne, strutto, cervello, latte. I grassi vegetali, che contengono meno colesterolo, sono più importanti per il corpo.
I nutrienti sono carboidrati.
Carboidrati,nutriente, sono la principale fonte di energia, che apporta il 50-70% delle calorie dall'intera dieta. La quantità richiesta di carboidrati per una persona è determinata in base alla sua attività e al consumo di energia.
Nel giorno di una persona comune impegnata in un lavoro mentale o fisico leggero, sono necessari circa 300-500 grammi di carboidrati. Con un aumento dell'attività fisica, aumenta anche l'assunzione giornaliera di carboidrati e calorie. Per le persone piene, l'intensità energetica del menu giornaliero può essere ridotta a causa della quantità di carboidrati senza compromettere la salute.
Molti carboidrati si trovano nel pane, nei cereali, nella pasta, nelle patate, nello zucchero (carboidrati netti). Un eccesso di carboidrati nel corpo interrompe il corretto rapporto tra le parti principali del cibo, interrompendo così il metabolismo.
I nutrienti sono vitamine.
vitamine,come nutrienti, non forniscono energia al corpo, ma sono comunque i nutrienti più importanti necessari per il corpo. Le vitamine sono necessarie per mantenere l'attività vitale del corpo, regolando, dirigendo e accelerando i processi metabolici. Quasi tutte le vitamine che il corpo riceve dal cibo e solo poche possono essere prodotte dal corpo stesso.
In inverno e in primavera, l'ipoavitaminosi può verificarsi nel corpo a causa della mancanza di vitamine nel cibo: affaticamento, debolezza, aumento dell'apatia, diminuzione dell'efficienza e della resistenza del corpo.
Tutte le vitamine, in base al loro effetto sul corpo, sono interconnesse: la mancanza di una delle vitamine porta a un disturbo metabolico di altre sostanze.
Tutte le vitamine sono divise in 2 gruppi: vitamine idrosolubili E vitamine liposolubili.
Vitamine liposolubili - vitamine A, D, E, K.
Vitamina A- è necessario per la crescita del corpo, migliorandone la resistenza alle infezioni, mantenendo una buona visione, la condizione della pelle e delle mucose. La vitamina A proviene da olio di pesce, panna, burro, tuorlo d'uovo, fegato, carote, lattuga, spinaci, pomodori, piselli, albicocche, arance.
Vitamina D- è necessario per la formazione del tessuto osseo, la crescita del corpo. Una mancanza di vitamina D porta a un deterioramento dell'assorbimento di Ca e P, che porta al rachitismo. La vitamina D può essere ottenuta da olio di pesce, tuorlo d'uovo, fegato, caviale di pesce. La vitamina D si trova ancora nel latte e nel burro, ma solo in minima parte.
Vitamina K- Necessario per la respirazione dei tessuti, la normale coagulazione del sangue. La vitamina K è sintetizzata nel corpo dai batteri intestinali. La mancanza di vitamina K appare a causa di malattie dell'apparato digerente o dell'uso di farmaci antibatterici. La vitamina K può essere ottenuta da pomodori, parti verdi di piante, spinaci, cavoli, ortiche.
Vitamina E (tocoferolo) è necessario per l'attività delle ghiandole endocrine, il metabolismo delle proteine, dei carboidrati e il metabolismo intracellulare. La vitamina E influisce favorevolmente sul corso della gravidanza e sullo sviluppo fetale. La vitamina E si ottiene da mais, carote, cavoli, piselli, uova, carne, pesce, olio d'oliva.
Vitamine idrosolubili - vitamina C, vitamine del gruppo B.
Vitamina C (ascorbico acido) - è necessario per i processi redox del corpo, il metabolismo dei carboidrati e delle proteine, aumentando la resistenza del corpo alle infezioni. La vitamina C è ricca di rosa canina, ribes nero, aronia, olivello spinoso, uva spina, agrumi, cavoli, patate, verdure a foglia.
Gruppo di vitamina B comprende 15 vitamine idrosolubili che prendono parte ai processi metabolici nel corpo, il processo di emopoiesi, svolgono un ruolo importante nel metabolismo dei carboidrati, dei grassi e dell'acqua. Le vitamine del gruppo B stimolano la crescita. Puoi ottenere vitamine del gruppo B da lievito di birra, grano saraceno, farina d'avena, pane di segale, latte, carne, fegato, tuorlo d'uovo, parti verdi delle piante.
I nutrienti sono micronutrienti e macronutrienti.
Minerali nutrienti fanno parte delle cellule e dei tessuti del corpo, partecipano a vari processi metabolici. I macroelementi sono necessari per una persona in quantità relativamente grandi: sali di Ca, K, Mg, P, Cl, Na. Gli oligoelementi sono necessari in piccole quantità: Fe, Zn, manganese, Cr, I, F.
Lo iodio può essere ottenuto dai frutti di mare; zinco da cereali, lievito, legumi, fegato; rame e cobalto si ottengono da fegato di manzo, reni, tuorlo d'uovo, miele. Bacche e frutti contengono molto potassio, ferro, rame, fosforo.
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