Angliavandeniai, baltymai, riebalai

ANGLIAVANDENIAI

Angliavandeniai cukrūs, sacharidai labiausiai paplitusi žemėje organinių junginių klasė. Susideda iš anglies, vandenilio ir deguonies. Daugelio jų bendra formulė CnH2nOn. Angliavandeniai yra pirminiai fotosintezės produktai, jungiamoji grandis tarp organinių ir neorganinių junginių. Angliavandeniai skirstomi į monosacharidus (paprasčiausius angliavandenius), oligosacharidus ir polischaridus.
Monosacharidai pagal anglies atomų skaičių skirstomi į:
· Triozes (3C);
· Tetrozes (4C);
· Pentozes (5C);
· Heksozes (6C). Iš heksozių svarbiausios yra:

* gliukozė – (gr. glykys – saldus), Vynuogių cukrus,
C6 H12 O6, dažniausiai gamtoje heksozių grupės angliavandenis. Svarbiausias ląstelių energijos šaltinis. Laisvos gliukozės yra žmogaus ir gyvūnų audiniuose, auugaluose, daug vaisiuose ir daržovėse. Gliukozė taip pat įeina į kitų angliavandenių (laktozės, maltozės, sacharozės), palisacharidų (glikogeno, krakmolo, celiuliozės) sudėtį. Skylant gliukozei, atsipalaiduoja energija ir susidaro kiti biologiškai svarbūs junginiai (kiti cukrūs, sorbitolis, gliukorono rūgštys, gliukozaminas). Galutiniai gliukozės skilimo produktai – anglies dioksidas ir vanduo. Gliukozės koncentracija kraujyje yra nedidelė (3,33 – 5,55mmol/l), bet pastovi, nes ją reguliuoja nervų sistema ribelatakės liaukos. Gliukozės perteklius organizme virsta glikogenu ir riebalais. Todėl vartojant su maistu per daug gliukozės galima nutukti ir susirgti. Išalkus, badaujant, gliukozės koncentracija krraujyje sumažėja ir dėl to juntamas alkis. Kai gliukozės žymiai sumažėja arba padidėja, ištinka koma. Sergant cukriniu diabetu, kraujyje žymiai padaugėja gliukozės (pažeidžiamas jos suvartojimas audiniuose).
*fruktozė – (lot. fructus – vaisius), vaisių cukrus, C6H12O6. Yra vaisiuose, uogose ir meduje. Jos taip pat yr

ra kitų angliavandenių (pvz.,sacharozės) ir polisacharidų sudėtyje. Bespalviai, bekvapiai kristalai. Gerai tirpsta vandenyje ir etilo alkoholyje. Saldžiausias iš visų cukrus. Su fosforo rūgštimi sudaro esterius, kurie yra svarbus medžiagų apykaitos produktas. Plonosiose žarnose fruktozė įsiurbiama blogiau negu gliukozė, bet lengviau įsisavinama audiniuose, greičiau pašalinam iš kraujo. Daugiausia fruktozės iš žarnyno patenka į kepenis, kur didesnioji jos dalis naudojama glikogeno sintezei. Vartojama vietoj cukraus sergant cukriniu diabetu, kepenų ir žarnyno ligomis, nutukus. Kartais pasitaiko paveldimas fruktozės apykaitos sutrikimas – fruktozemija (organizmas neįsisavina fruktozės).
*galaktozė – (gr. gala, kilm. galaktos – pienas), plačiai paplitęs gamtoje gliukozės izomeras. Yra pieno angliavandenio laktozės komponentas, svarbiausia motinos pieno sudedamoji dalis. Plonosiose žarnose skylant laktozei, atsipalaidavusi galaktozė kraujo nunešama į kepenis, kur virsta gliukoze. Jeigu vaiko organizme stinga galaktozės skaidančių fermentų, gali attsirasti galaktozemija. Dėl to kraujyje ir audiniuose kaupiasi galaktozė ir jos apykaitos produktai, kurie veikia toksiškai. Galaktozemija sergantys vaikai turėtų būti maitinami galaktozės neturinčiais produktais.

Oligasacharidams priskiriami disacharidai (susideda iš dviejų monosacharidų molekulių, pvz., sacharozė, laktozė, maltozė). Angliavandenių atsargos žmogaus organizme kaupiamos glikogeno pavidalu. Angliavandeniai reikalingi augalų, gyvūnų ir žmogaus gyvybiniai veiklai. Oksiduodamiesi organizme iki anglies dioksido ir vandens, atpalaiduoja daug energijos. Angliavandenių apykaitos tarpiniai produktai (pvz., pentozės) naudojami nukleino rūgščių, riebalų, kofermentų ir kitų junginių sintezei. Žmogaus organizme angliavandeniai gali su
usidaryti iš baltymų ir riebalų. Priklausomai nuo profesijos, amžiaus ir sveikatos, angliavandenių, baltymų ir riebalų santykis maiste turėtų būti 4:1:1. Per daug vartojant angliavandenių, audiniuose gali padaugėti riebalų, padidėti kūno masė. Nevirškinami angliavandeniai (pvz., celiuliozė) skatina žarnyno peristaltiką. Pagal gliukozės koncentraciją kraujyje, šlapime ir kituose biologiniuose skysčiuose, spendžiama apie angliavandenių apykaita žmogaus organizme. Kai kurių ligč (pvz., cukrinio diabeto, karieso, nutukimo) profilaktikai daug reikšmės turi saikingas angliavandenių vartojimas arba jų pakeitimas kitomis saldžiomis medžiagomis.
Polisacharidai, glikanai, sudėtingieji sukrūs, (C6H12O6)n, stambiamolekuliai angliavandeniai, kurių molekulės susideda iš ne mažiau kaip 10 monosacharidų, susijungusių į liniją arba šakotas grandines. Molinė masė nuo keliolikos tūkstančių iki keliolikos milijonų. Polisacharidų yra augaluose, gyvūnuose. Pagal struktūrą skirstomi į:
·homopolisacharidus, susidedančius iš vieno tipo monosacharidų:

*krakmolas, augalų sintetinamas angliavandenis. Krakmolas – tai didelės molinės masės junginys iš gliukozės molekulių. Virškinamajame trakte krakmolas, veikiamas fermentų, suskyla iki gliukozės, kuri įsiurbiama į kraują. Sintetinasi augalų ląstelių chloroplastuose ir amiloplastuose, kaupiasi grūdeliais daugiausia augalų sėklose, šaknyse ir gumbuose. Ypač daug krakmolo yra bulvėse, grūduose, ankštinėse daržovėse ir jų produktuose (pvz., kvietiniuose ir ruginiuose miltuose yra 54 –68% krakmolo, kruopose ir makaronuose 60 –70%, duonoje 40 – 50%, bulvėse 18 – 25%). Sausas krakmolas yra vandenyje netirpstantys balti milteliai. Karštame vandenyje jie išbrinksta, tirpalas virsta kleisteriu. Krakmolas vartojamas maisto, farmacijos pramonėje. Krakmolo kleisteriu kartais gydomos skrandžio ir žarnyno li
igos, jis naudojamas klizmoms.

*glikogenas (gr. glykys – saldus, malonus+genos – giminė, kilmė), gyvulinis krakmolas, svarbiausias atsarginis polisacharidas (C6H10O5)n. Susideda iš gliukozės molekulių, susijungusių į šakotas grandines. Glikogeno yra visuose organuose ir audiniuose, bet daugiausia raumenyse ir kepenyse. Skylant glikogenui, atsipalaiduoja energija, kuri naudojama raumenų darbui. Kepenyse glikogenas iš gliukozės sintetinasi tada, kai jos koncentracija kraujyje padidėja. Glikogeno apykaitą organizme reguliuoja nervų sistema ir belatakių liaukų (kasos, antinksčių, lytinių) hormonai. Kai ląstelėse stinga glikogeno apykaitoje dalyvaujančių fermentų, jis kaupiasi, atsiranda glikogenozė – paveldimas glikogeno apykaitos sutrikimas.

*celiuliozė (lot. Sellula – ląstelė), ląsteliena, (C6H10O5)n, pagrindinė augalų ląstelių sienelių atraminė medžiaga. Celiuliozės molekulę sudaro 400 – 36 000gliukozės molekulių. Celiuliozė netirpsta nei vandenyje, nei organiniuose tirpikliuose. Celiuliozė, esanti maiste, yra viena pagrindinių skaidulinių medžiagų, turinčių svarbią reikšmę virškinimui. Žmogaus virškinamajame trakte nėra celiuliozę skaidančio fermento, tačiau ji turi svarbią reikšmę normaliai virškinamojo trakto veiklai. Taip pat celiuliozė gali sugerti kai kuriuos toksinus ir apsaugoti, kad jie nebūtų įsiurbti į žarnyną. Kai maiste stinga celiuliozės turinčių medžiagų, susilpnėja žarnyno peristaltika, dažnai užkietėja viduriai, atsiranda polipų. Dėl susilpnėjusios peristaltikos sulėtėja žarnų turinio slinkimas žemyn, sukietėja išmatos, žarnyno ertmėje padidėja spaudimas, kuris vėliau gali pažeisti žarnų sieneles. Manomas, kad celiuliozės stoka maiste gali sukelti storosios žarnos vėžį (maistui ilgiau užsilaikius žarnyne gali atsirasti vėžį sukeliančių medžiagų –
kancerogenų). Smogus per parą turėtų gauti nemažiau 250g celiuliozės turinčių produktų, todėl patartina valgyti daugiau daržovių, vaisių, rupios duonos, turinčios daug sėlenų.

·heteropolisacharidus, susisdedančius iš įvairių monosacharidų:

*heparinas (gr. – kepenys), sieros turintis polisacharidas, lėtinantis natūralų kraujo krešėjimą. Susideda iš pasikartojančių disacharidų (gliukurono rūgšties, gliukozamino ir sieros rūgšties). Heparinas gamina jungiamojo audinio putliosios ląstelės (mastocitai), iš kurių išsiskiria į tarpląstelinius tarpus ir kraują. Kartu su fibrinolizinu sudaro antikrešuminę sistemą. Heparinas sulaiko fibrinogeno virtimą fibrinu, skatina fibrino tirpimą, slopina trombocitų sulipimą, didina kraujagyslių sienelių pralaidumą, atpalaiduoja kraujo lipidus skaidančius fermentus (tai skaidrina plazmą), daro organizmą atsparesnį deguonies trūkumui, mažina uždegimą, trukdo susidaryti arterijose ir venose trombams. Heparinas vartojamas miokardo infarktui, arterijų ir venų trombozei bei embolijai gydyti, jų profilaktikai.

·hialurono rūgštis;

·chondroitinsulfatai.
Polisacharidai yra mišrių biopolimerų glikoproteinų ir glikolipidų sudėtyje, kurie, be angliavandenių, dar turi ir baltymų arba lipidų. Žmogaus ir gyvūnų pagrindinis polisacharidas yra glikogenas, augalų – krakmolas ir celiuliozė.
Žmogaus organizme polisacharidai atlieka įvairias funkcijas: ·energetinę (pvz., krakmolas ir glikogenas);
·atraminę (pvz., chindroitinsulfatai kauliniame audinyje);
·mechaninę apsauginę (heteropolisacharidai, kurių didelis klampumas ir gleivinga konsistencija kvėpavimo, šlapimo takų, virškinamojo trakto, sąnarių paviršių);
·struktūrinę rišamąją (hialurono rūgšties kaip biologinis cementas užpildo tarpus tarp ląstelių);
·hidroosmosinę (heparinas rūgštis suriša tarpląstelinį vandenį ir katijonus, reguliuoja tarpląstelinį osmosinį slėgį);
·kofaktorinę (heparinas ir kiti polisacharidai veikia kaip fermentų faktoriai – aktyvatoriai). Polisacharidų apykaitos sutrikimai gali sukelti glikogenezes, mukopolisacharidozes, ir kitas ligas.

BALTYMAI

Baltymai yra stambiamolekuliniai azoto turintys junginiai, sudaryti iš:
·aminorūgščių. Aminorūgštys – organinės rūgštys, turinčios vieną ar daugiau amino grupių NH2. Aminorugščių bendra formulė H3N-CHR-COOH. Pagal amino grupių padėtį karboksilo atžvilgiu aminorūgšties molekulėje aminorūgštys skirstomos į a, b ir g aminorūgštis. Organizmuose rasta » 100 aminorūgščių, bet tik 20 aminorūgščių sudaro (baltymus). Kai kurios aminorūgštys (b-alaninas, sarkozinas, betainas, homoserinas, ormetinas, citrulinas) neįeina į baltymus, bet atlieka kitas organizmui svarbias funkcijas.

Pagal struktūrą skiriamos:
*alifatines (dauguma aminorūgštys) , aromatinės (fenilaninas, tirozinas), heterociklinės (histidinas, triptofanas) ir iminorūgštys (prolinas, hidroksiprolinas);
*pagal poliškumą – nepolinės (alaninas, leucinas, izoleucinas, valinas, prolinas), polinės (serinas, treoninas, tirozinas, asparginas, glutaminas, cisteinas);
*turinčios neigiamą krūvį (asparagino ir glutamino rūgštys);
*turinčio teigiamą krūvį (lizinas, argininas, histidinas).
Žmogaus organizmas negali sintetinti vadinamų nepakeičiamųjų aminorūgščių (leucino, izoleucino, lizino, metionino, fenilalanino, treonino, tripofano, valino, histidino). Kitos aminorūgštys yra pakeičiamos, nes per medžiagų apykaitą susidaro iš kitų junginių. Nepakeičiamųjų aminorūgščių (daugiausia gyvulinės kilmės baltymuose) organizmas būtinai turi gauti su maistu; jų stingant, sutrinka medžiagų apykaita. Aminorūgščių molekulės tarp savęs jungiasi peptidine jungtimi ir sudaro įvairaus ilgio peptidus ir baltymus. Iš aminorūgščių organizme susidaro įvairūs biologiškai aktyvūs junginai: angliavandeniai, lipidai, cholinas, kreatinas, porfirinai, antikūnai, melaninai, purinai, pirimidinai, hormonai.

Baltymų yra visuose gyvuose organizmuose, ir tik juose susidaro.

Baltymai – visos gyvybės, visų organizmų ląstelių struktūros pagrindas. Daugiausia baltymų yra žmogaus raumenyse (» 21 %), kepenyse (» 18 %), širdyje
(» 17 %).

Baltymuose yra anglies, vandenilio, sieros ir beveik pastovus azoto kiekis
(» 16 %). Kiekvieno organizmo baltymai yra specifiniai. Jie sintetinami iš gautų su maistu arba pačiame organizme susidariusių aminorūgščių. Baltymai skiriasi vienas nuo kito aminorūgščių sudėtimi ir išsidėstymo tvarka.

Baltymus sudaro 20 aminorūgščių, kurios jungiasi įvairia eilės tvarka, todėl jie labai įvairūs. Daugelis baltymų gerai tirpsta vandenyje, bet dėl didelės molinės masės sudaro klampius koloidinius tirpalus. Baltymai yra amfoteriniai junginiai, tai yra priklausomai nuo tirpalo reakcijos gali būti anijonai arba katijonai. Paprastai elektros lauke baltymų dalelės yra judrios, todėl elektroforezės būdu kraujo plazos baltymus galima suskirstyti į frakcijas:

·albuminus. Albuminai (lot. albumen – , kilm. albuminis – baltymas), paprastųjų baltymų grupė. Jų yra augalų ir gyvūnų audiniuose (kraujo serumo albuminai sudaro » 50 % visų krajo serumo baltymų), piene (laktabuminas), raumenyse (mioalbuminas), paukščių kiaušiniuose (ovalbuminas). Albuminų molekulę sudaro ilga grandinė. Albuminų molekulės yra labai aktyvios. Todėl geba prisijungti ir išnešioti po organizmą riebiąsias rūgštis, dažus, metalų jonus, toksinus, vitaminus, hormonus, kai kuriuos vaistus. Albuminai padeda reguliuoti koloidinį osmosinį slėgį, vandenilio jonų koncentraciją (pH). Jie naudojami kaip kraujo pakaitalas nukraujavus. Iš donorų kraujo gaminamas specialus albumininis preparatas. Organizme albuminas yra visada, todėl jie svarbiausi atsarginiai baltymai, kurie badaujant tam tikrą laiką apsaugo organizmą. Be to, iš jų kepenyse gali susidaryti kiti organizmui svarbūs baltymai. Sutrikus kepenų veiklai (pvz., apsinuodijus alkoholiu), albuminų sintezė susilpnėja ir jų kraujyje sumažėja. Dėl to kraujyje nesilaiko vanduo ir audiniuose susidaro pabrinkimų (edema). Organizmas albuminų turi gauti su maistu – pienu, kiaušiniais, mėsa – pastoviai, o iš jų kepenyse sintetinami specifiniai albuminai.

·globulinus ir kt. Globulinai (lot. globulus – rutulėlis), baltymų grupė. Sudaro » 40 % visų kraujo serumo baltymų. Globulinai kartu su albuminais yra vieni gausiausių žmogaus baltymų. Pagal judrumą elektros lauke skirstomi į a1, a2, g1, b2 ir g1 globulinus. Dauguma globulinų yra paprastieji baltymai, kiti sudaro sudėtinius baltymus – glikoproteinus, lipoproteinus, nukleinoproteinus, metaloproteinus. Globulinams priskiriami kraujo krešėjimo baltymai (protrombinas, fibrinogenas), antikūnai, komplementas, taip pat a fotoproteinas (a globulinas, kurį sintetina vaisiaus audiniai). Globulinai kartu su albuminais ir nedidelės molinės masės medžiagomis palaiko kraujo osmosinį slėgį. Gaminami g globulinų preparatai, turintys antikūnų prieš infekcines ligos sūkelėjus. Vartojami kaip profilaktinė priemonė apsisaugoti nuo bakterijų ir virusų sukeltų ligų.

Pagal molekulių formą skiriami siūliniai (fibriliniai, pvz., kalogenas, keratinas, fibroinas) ir rutuliniai (globuliniai, pvz., kraujo plazmos baltymai). Aminorūgštys baltymų molekulėse jungiasi peptidine jungtimi ir sudaro įvairaus ilgio peptidus. Yra keturios baltymė molekulių struktūros:
● pirminė baltymų struktūrą sudaro aminorūgčšių grandinė;
● antrinę baltymų struktūrą – polipeptidinės grandinės erdvinė konfiguracija (dažniausiai spiralinė);
● tretinę baltymų struktūrą – spiralės susilanksčiusios į kompaktiškas globules;
● ketvertinę baltymų struktūrą – keliolikos polipeptidinių grandinių sąveika (asociacija). Pagal struktūrą baltymai skirstomi į paprastuosius, susidedančius tik iš aminorūgščių, ir sudėtinius, turinčius savo sudėtyje prostetinę (nebaltyminę) grupę. Paprastiesiems baltymams priskiriami albuminai, globulinai, histonai, sudėtiniams baltymams – nukleoproteinai, chromoproteinai, glikoproteinai. Baltymai katalizuoja ir reguliuoja visas ląstelėse vykstančias reakcijas (fermentai), atlieka susitraukimo (aktomiozinas raumenys), apsauginę funkciją (antikūnai), perneša įvairias medžiagas (pvz., hemoglobinas – deguonį ir anglies dioksidą), svarbūs regėjimui (rodopsinas).

Baltymai, kaip aminorūgščių šaltinis, yra svarbiausias maisto sudedamoji dalis. Suaugusio žmogaus 1 kg kūno masės reikia ne mažiau 1g baltymų. Apie pusę žmogaus baltymų turi sudaryti gyvulinės kilmės baltymai, kuriuose daug nepakeičiamųjų aminorūgščių. Augančio organizmo davinyje jie turi sudaryti » 60 %. Jeigu organizmas gauna per mažai baltymų, keičiasi reakcija į aplinką, silpnėja refleksai, atsparumas nepalankiems veiksniams, ekstremalioms situacijoms. Kai maiste stinga baltymų, vaikas tampa ne toks atsparus kvėpavimo ir virškinimo organų infekcinėms ligoms, lėčiau auga. Jei nėščia moteris su maistu gauna nepakankamai baltymų, tai naujagimis būna gerokai mažesnės kūno masės. Organizmas ir pats iš dalies geba taupyti atsarginius baltymus, su šlapimu išskirdamas mažiau azoto. Sergant infekcine liga, dėl traumų, nervinės įtampos gali padidėti azoto išsiskyrimas iš organizmo. Tinkama maisto baltymų kiekybinė ir kokybinė sudėtis yra svarbi profilaktinė priemonė, padedanti saugoti organizmą nuo ligų.

RIEBALAI

Riebalai, organiniai junginiai – glicerolio ir riebiųjų rūgščių esteriai. Iš riebalų organizmas gauna energijos (oksiduojantis 1 g riebalų, atsipalaiduoja 9 kcal, tai yra dvigubai daugiau negu oksidavusis 1g baltymų arba angliavandenių). Su riebalais organizmas gauna riebaluose tirpstančių vitaminų (pvz., A, D, E, K), fosfatidų, sterinų. Riebalinis audinys saugo vidaus organus nuo temperatūros svyravimų, sutrenkimo. Riebalų savybės ir maistinė vertė priklauso nuo riebiųjų rūgščių sudėties ir jų santykio. Riebiosios rūgštys skirstomos į sočiasias (palmitino, stearino) ir nesočiąsias (oleino). Daug sočiųjų riebiųjų rūgščių turi gyvūninės kilmės riebalai (pvz., taukai; kabario temperatūroje jie kieti), nesočiųjų – aliejai (skystis).

Žmogui ypač svarbios nesočiosios riebiosios rūgštys, kurių organizmas pats nesintetina. Jų trūkstant organizme sutrinka cholesterolio apykaita, greičiau randasi aterosklerozė; daugiau jų reikia ir augančiam organizmui. Tinkamiausias riebiųjų rūgščių santykis suaugusiojo racione: 30 % sočiųjų, 70 % nesočiųjų. Riebalų paros norma priklauso nuo žmogaus darbo pobūdžio, amžiaus, lyties, gyvensenos. Suaugusiajam per parą vidutiniškai reikia 80 – 90 g riebalų; trečdalis jų (pagyvenusiam – pusė) turi būti augaliniai. Riebus maistas sunkiai virškinamas ir tukina. Netinkamai laikomi riebalai ir jų turintys produktai greit genda; ypač nepatvarios nesočiosios riebiosios rūgštys; joms oksiduojantis, riebalai apkarsta, įgyja nemalonų kvapą ir skonį. Sveikatai kenksmingų medžiagų atsiranda ir riebalus kelis kart kaitinant (pvz., kepant). Tokių riebalų vartoti maistui negalima.

TURINYS

Angliavandeniai 1 – 4 psl.

Baltymai 5 – 7 psl.

Riebalai 7 psl.

Naudota literatūra: “Medicinos enciklopedija” 1993 m.

Internetinės paieškos sitema www.search.lt

XI – XII kl. Biologijos knyga S. Mader 1999 m.

“Lygų profilaktika ir gydymas gamtinėmis priemonėmis” 2000m.

Leave a Comment