Значение жиров в организме. Важность жиров для обычной и спортивной жизни. Потребление жиров при занятии спортом и вредные неприродные жиры
Жиры относятся к веществам, выполняющим в организме, в основном энергетическую функцию. Жиры превосходят все другие компоненты пищи (углеводы и белки), так как при их сгорании выделяется в 2 раза больше энергии.
Жиры участвуют в пластических процессах, являясь структурной частью клеток и их мембранных систем. Недостаточное поступление жира в организм может привести к нарушению центральной нервной системы за счет нарушения потоков нервных сигналов. При этом происходит ослабление иммунологических механизмов.
Дефицит жиров приводит к изменению кожи, где они выполняя защитную роль, предохраняя кожный покров от переохлаждения повышают эластичность кожи и препятствуют её высыханию и растрескиванию; а также к нарушению функций внутренних органов в частности почек, которые жиры предохраняют от механического повреждения.
Только вместе с жирами пищи в организм поступает ряд биологически ценных веществ: жирорастворимые витамины, фосфатиды (лецитин), жирные полиненасыщенные кислоты (ПНЖК), стерины, токоферолы и другие вещества, обладающие биологической активностью.
Пищевые жиры
Пищевые жиры состоят из эфиров глицерина и жирных высших кислот.
Важнейшим компонентом, определяющим свойства жиров являются жирные кислоты, которые делятся на насыщенные (предельные) и ненасыщенные (непредельные).
Наибольшее значение имеют масляная, стеариновая, пальмитиновая насыщенные кислоты, которые составляют до 50% жирных кислот бараньего и говяжьего жира, обусловливая высокую температуру плавления этих жиров и их плохую усвояемость.
Из жирных ненасыщенных кислот важнейшими являются: линолевая кислота, линоленовая, арахидоновая кислоты. Они известны под общим названием «витаминоподобный фактор F». Две первые распространены в жидких жирах (маслах) и в жире морских рыб. В растительных маслах - подсолненном, кукурузном, оливковом, льняном - их содержится до 80 - 90% от общего количества жирных кислот.
Биологическая роль пищевых ненасыщенных жирных кислот в питании человека
1. Участвуют в качестве структурных элементов клеточных мембран.
2. Входят в состав соединительной ткани и оболочек нервных волокон.
3. Влияют на обмен холестерина, стимулируя его окисление и выделение из организма, а также образуя с ним эфиры, которые на выпадают из раствора.
4. Оказывают нормализующее действие на стенки кровенос ных сосудов, повышая их эластичность и укрепляя их.
5. Участвуют в обмене витаминов группы В (пиридоксина и ммина).
6. Стимулируют защитные механизмы организма (повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям и действию радиации).
7. Обладают липотропным действием, т.е. предотвращают ожирение печени.
8. Имеют значение в профилактике и лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Потребность в пищевых ненасыщенных жирных кислотах составляет 3-6 г/сутки.
По содержанию ПНЖК пищевые жиры делят на три группы:
1 группа-богатые ими: рыбий жир(30% арах.), растительные масла.
2 группа: со средним содержанием ПНЖК - свиное сало, гусиный, куриный жир.
3 группа - ПНЖК не превышают 5 - 6%: бараний и говяжий жиры, некоторые виды маргарина.
Биологическая роль фосфатидов
В состав жира входят фосфатиды. Наибольшей биологической активностью обладают: лецитин, кефалин, сфингомиелин:
1) в комплексе с белками они входят в состав нервной системы, йечени, сердечной мышцы, половых желез;
2) участвуют в построении мембран клеток;
3) участвуют в активном транспорте сложных веществ и отдельных ионов в клетки и из них;
4) участвуют в процессе свертывания крови;
5) способствуют лучшему использованию белка и жира в тканях;
6) предупреждают жировую инфйльтрацию печени;
7) играют роль в профилактике атеросклероза - предотвращают накопление холестерина в стенках сосудов, способствуя г 111 расщеплению и выведению из организма.
Потребность в фосфатидах составляет 5-10 г/сутки.
Биологическая роль стеринов
В состав жира входят стерины, нерастворимые в воде соединения. Различают фитостерины - растительного происхождения и зоостерины - животного происхождения.
Фитостерины обладают биологической активностью в нормализации жирового и холестеринового обменов, препятствуют всасыванию холестерина в кишечнике, что имеет большое значение в профилактике атеросклероза. Они содержатся в растительных маслах.
Важным зоостерином является холестерин. Он поступает в организм с продуктами животного происхождения, однако можно синтезироваться и из промежуточных продуктов обмена углеводов и жиров.
Холестерин играет важную физиологическую роль, являясь структурным компонентом клеток. Он источник желчных кислотных гормонов (половых) и коры надпочечников, предшественник витамина Д.
Вместе с тем, холестерин рассматривают и как фактор формирования и развития атеросклероза.
В , желчи холестерин удерживается в виде коллоидного раствора благодаря связыванию с фосфатидами, жирными ненасыщенными кислотами, белками.
При нарушении обмена этих веществ или их недостатке холестерин выпадает в виде мелких кристаллов, оседающих на стенках сосудов, в желчных путях, что способствует появлению атерасклеротических бляшек в сосудах, образованию желчных камней.
Потребность в холестерине составляет 0,5 - 1 г/сутки. Соде жится холестерин почти во всех продуктах животного происхождения: в мозгах - 2000 мг %, пасте «Океан» - 1000 мг %, яйцах куриных и утиных - 570 - 560 мг %, твердых сыpax - 520 мг %.
Животные жиры - источники витаминов A, D, Е, F.
Избыточное потребление жиров, особенно животного происхождения, ведет к развитию атеросклероза, нарушению жирового обмена, функции печени, а также увеличивается частота злокачественных новообразований.
Недостаточное поступление в организм жира может привести к ряду нарушений ЦНС, ослаблению иммунобиологических механизмов, патологическим изменениям кожи, почек, органов зрения,
При безжировой диете у животных прекращается рост, падает масса тела, нарушается половая функция и водный обмен, ослабляется устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов, укорачивается продолжительность жизни.
Однако при многих заболеваниях надо ограничивать количество жира:
- при ожирении;
- при заболеваниях поджелудочной железы;
- при хронических колитах;
- при заболеваниях печени;
- при диабете;
- при ацидозе.
Жиры
, вещества животного (см. ), растительного (см. ) и микробного происхождения,
состоящие в основном (до 98%) из триглицеридов (ацилглицеринов) полных эфиров и жирных кислот. Содержат также ди- и моноглицериды (1-3%), и (0,5-3%), свободные жирные кислоты, и их эфиры (0,05 1,7%), красящие вещества (каротин, ксантофилл), A, D, Е и К, полифенолы и их эфиры. Химические физические и биологические свойства жиров
определяются входящими в их состав триглицеридами и, в первую очередь, длиной цепи, степенью ненасыщенности жирных кислот и их расположением в триглицериде. В состав жиров
входят в основном неразветвленные жирные кислоты, содержащие четное число С (от 4 до 26) как насыщенные, так моно- и полиненасыщенные; в основном это миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, 9-гексадеценовая, олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. Почти все ненасыщенные кислоты растительных жиров
и большинства животных жиров
являются цис
-изомерами. Жиры
жвачных животных содержат транс
-изомеры. Триглицериды, содержащие остатки различных кислот, существуют в виде нескольких изомеров положения, а также в виде различных стереоизомеров, например:
Триглицериды природных жиров
содержат по крайней мере две различные жирные кислоты. Различают триглицериды, содержащие три насыщенные кислоты (S 3), две насыщыщенную и одну ненасыщенную (соотв. SSU
и SUS
), одну насыщенную и две ненасыщенную (соответственно SUU
и USU
) и три ненасыщенные кислоты (U
3) (см. таблицу).
В растительных жирах
основная часть ненасыщенных кислот расположена в β-положениях триглицеридов. При большом количестве ненасыщенных кислот они занимают также α-положения. Насыщенные кислоты в растительных жирах
расположены главным образом в α-положениях. В животных жирах
ненасыщенные кислоты также преимущественно занимают β-положение. Исключением является свиной жир в нем β-положение преимущественно занято насыщенными кислотами даже при низком содержании последних.
Физические свойства жиров
и для большинства жиров
составляет 39,5 кДж/г; ΔH пл 120-150 Дж/г; С 0 р ок. 2 Дж/(г.К).
Жиры
- плохие проводники тепла и электричества. Коэффициент 0,170 Вт/(м.К), диэлектрическая постоянная (30-40)·10 - 30 Кл.м. Температура вспышки большинства жиров
270-330°С, температура самовоспламенения 340-360 °С; характеристикой жира
является также так называемая температура дымообразования (дымления), при которой происходит визуально заметное образование вследствие разложения жира
. Она падает с ростом жира
и лежит в пределах 160-230°С.
Жиры
неограниченно растворимы в . , частично растворимы в (5-10%) и , практически не растворимы в воде, но образуют с ней . В 100 г воды эмульгируются 10 мг говяжьего жира
, 50 мг свиного. Жиры
растворяют небольшие количества воды (0,1-0,4%) и значительные количества (7-10% по объему N 2 , H 2 , О 2 и до 100% СО 2). Растворимость Н 2 , N 2 , O 2 возрастает с ростом температуры, растворимость СО 2 падает.
Химические свойства жиров
жиров
, конечные продукты которого глицерин и жирные кислоты, осуществляют в промышленности нагреванием их с водой до 200-225°С при 2-2,5.10 6 Па (безреактивный способ) или нагреванием при нормальном давлении в присутствии (катализатор Твитчела и контакт Петрова). Щелочной применяют в процессах мыловарения (см. ) и при наличии в жирнокислотных цепях гидроксильных групп. Скорости ферментативного гидролиза α- и β-сложноэфирных групп панкреатической различны, что используют для установления строения триглицеридов жиров
.
Алкоголиз жиров
, в частности метанолиз, используется как первая ступень непрерывного метода мыловарения. Глицеролиз действием применяют для получения моно-и диглицеридов, используемых в качестве эмульгаторов. Ацидолиз, например, ацетолиз кокосового жира
с последующей избытка уксусной кислоты глицерином, приводит к смеси, состоящей из лауроилдиацетина, миристоилдиацетина и др. смешанных триглицеридов, применяемой в качестве нитроцеллюлозы. Большое практическое значение имеет реакция двойного обмена ацильными радикалами в триглицеридах (переэтерификация), протекающая как внутри-, так и межмолекулярно и приводящая к перераспределению остатков жирных кислот. При проведении этой реакции в однофазной жидкой системе (ненаправленная переэтерификация) происходит статистическое перераспределение кислотных остатков в образующейся смеси триглицеридов. Направленная (многофазная) осуществляется при
такой температуре, при которой высокоплавкие триглицериды находятся в твердом, а низкоплавкие - в жидком состоянии. При направленной переэтерификации жиры
обогащаются наиболее высокоплавкими (S 3) и наиболее низкоплавкими (U 3) триглицеридами. Ненаправленная и особенно направленная натуральных жиров
используется для изменения их физических свойств - температуры плавления, пластичности, вязкости. и алкоголиз жиров
проводят преимущественно в присутствии кислотных , переэтерификацию - в присутствии основных.
Большое значение имеют восстановление (см. ) и цис
-, транс
-изомеризация непредельных ацильных остатков триглицеридов. Изомеризацию цис
-изомеров ненасыщенных кислот в транс
-изомеры (элаидирование) проводят при 100-200°С в присутствии катализаторов - Ni, Se, оксидов N, S. При изомеризации полиненасыщенных кислот (рыбий жир
) образуются кислоты с сопряженными двойными связями, обладающие высокой способностью к высыханию.
Прогоркание жиров
, проявляющееся в появлении специфического запаха и неприятного вкуса, вызвано образованием низкомолекулярных карбонильных соединений и обусловлено рядом химических процессов. Различают два вида прогоркания - биохимическое и химическое. Биохимическое прогоркание характерно для жиров
, содержащих значительное количесвтво воды и примеси белков и углеводов (например, для коровьего масла). Под воздействием содержащихся в белках ферментов (липаз) происходит гидролиз жира
и образование свободных жирных кислот. Увеличение кислотности может не сопровождаться появлением прогорклости. Микроорганизмы, развивающиеся в жире
, выделяют другие ферменты - липооксидазы, под действием которых жирные кислоты окисляются до β-кетокислот. Метилалкилкетоны, образующиеся при распаде последних, являются причиной изменения вкуса и запаха жира
. Во избежание этого производится тщательная очистка жиров
от примесей белковых веществ, хранение в условиях, исключающих попадание микроорганизмов, и при низкой температуре, а также добавка консервантов (NaCl, бензойная кислота).
Химическое прогоркание - результат окисления жиров
под действием О 2 воздуха (автоокисление). Первая стадия - образование пероксильных радикалов при атаке молекулярным О 2 углеводородных остатков как насыщенных, так и ненасыщенных жирных кислот. Реакция промотируется светом, теплом и соединениями, образующими свободные радикалы (пероксиды, переходные металлы). Пероксильные радикалы инициируют неразветвленные и разветвленные цепные реакции, а также распадаются с образованием ряда вторичных продуктов - гидроксикислот, эпоксидов, кетонов и альдегидов. Последние и вызывают изменение вкуса и запаха жира
. Для жиров
, в которых преобладают насыщенные жирные кислоты, характерно образование кетонов (кетонное прогоркание), для жиров с высоким содержанием ненасыщенных кислот - альдегидное прогоркание. Для замедления и предотвращения химического прогоркания используют ингибиторы радикальных реакций: смесь 2- и 3-трет
-бутил-4-гидроксианизола (БОА), 3,5-ди-трет
-бутил-4-гидрокситолуол (БОТ), эфиры галловой кислоты, а также соедиенния, образующие комплексы с тяжелыми металлами (например, лимонная, аскорбиновая кислоты).
Биологическая роль жиров
Жиры
- одна из основных групп веществ, входящих, наряду с белками и углеводами, в состав всех растительных и животных клеток. В организме животных различают запасные и плазматические жиры
. Запасные жиры
откладываются в подкожной клетчатке и в сальниках и являются источником энергии. Плазматические жиры
структурно связаны с белками и углеводами и входят в состав большинства мембран. Жиры
обладают высокой энергетической ценностью: при полном окислении в живом организме 1 г жира
выделяется 37,7 кДж, что в два раза больше, чем при окислении 1 г белка или углевода. Благодаря низкой жиры
играют важную роль в теплорегуляции животных организмов, предохраняя животных, особенно морских, от переохлаждения. Вследствие своей эластичности жиры
играют защитную роль в коже позвоночных и в наружном скелете насекомых. Жиры
- необходимая составная часть пищи. Норма потребления взрослым человеком - 80-100 г/сут.
Анализ жиров
Жиры не являются индивидуальными веществами, поэтому для их определения мало применимы классические методы анализа. Для сравнительной оценки чистоты жиров и их идентификации определение температуры проводят в специальных стандартных условиях. Различают температуру подъема, при которой образец, находящийся в открытом с обоих концов капилляре и помещенный в термостат, начинает подниматься к верху капилляра; температуру растекания, при которой образец, помещенный в U-образный капилляр, начинает течь; температуру просветления, при которой образец становится совершенно прозрачным. Кроме того, определяют температуры истечения и каплепадения на приборе Уббелоде. Определяется также так называемый титр жира - температура застывания смеси жирных кислот, выделенных из данного жира . Титр жира - характерная величина, на которой не сказывается полиморфизм жирных кислот.
Какова роль жира в организме животных?
Жиры, или триацилгликоцеролы, выполняют множество функций в организме животных. Пожалуй, наиболее распространенная из них - функция запасания энергии. Как запасные вещества триацилгликоцеролы обладают преимуществами перед углеводами и белками. Они не растворяются в воде и в клеточном соке и поэтому не меняют существенно физико-химических свойств цитоплазмы, до омыления не вступают ни в какие реакции в водной среде. В силу своего восстановленного и обезвоженного состояния жиры представляют собой высококонцентрированные резервы метаболической энергии. Выход энергии в результате полного окисления жирных кислот составляет около 9 ккал/г, а для углеводов и белков эта величина равна примерно 4 ккал/г. Жиры (в отличие, например, от гликогена) могут запасаться в почти обезвоженном виде, при этом на их долю приходится меньший процент веса тела. Конечные продукты обмена жиров - СО 2 и Н 2 О - безвредны для организма, их избыток легко выводится.
У многих теплокровных животных жир играет важную роль в терморегуляции. Подкожный жировой слой выполняет теплоизолирующую функцию, уменьшая потери тепла. Особенно важное значение это имеет для водных млекопитающих, живущих при низких температурах. Кроме того, у ряда животных существует «бурый жир» - особый вид жировой ткани, прижизненно имеющей бурый цвет. Специальная функция этой ткани - теплопродукция. Она осуществляется в результате разобщения в митохондриях процесса окисления и образования АТФ, из-за чего основная доля энергии выделяется в виде тепла. Способность «бурого жира» к теплопродукции чрезвычайно важна для выживания новорожденных детенышей и согревания животных при выходе из зимней спячки.
У многих животных жировая ткань выполняет механические функции. Она служит отличным заполнителем полостей между органами и образует «подушки», на которых лежат различные внутренние органы. Подкожная жировая клетчатка предохраняет внутренние органы от ударов (например, некоторые ластоногие могут прыгать с высоких утесов) и от ран, в частности, наносимых соперниками во время брачных боев.
Для некоторых животных жиры важны как запасной источник «метаболической» воды (например, жир в горбе верблюда). Что жиры - хороший источник воды, видно из уравнения окисления пальмитиновой кислоты:
CH 3 (CH 2)14COOH + 23O 2 = 16CO 2 + 16H 2 O
В ряде случаев жиры используются в качестве смазки. Так, они входят в состав смазки кожи у млекопитающих и придают коже эластичность; жиром смазывают свои перья водоплавающие птицы, что делает их несмачиваемыми; несмачиваемость лапкам водомерки тоже придает жировое вещество.
У некоторых водных планктонных животных жир выполняет гидростатическую функцию, поскольку удельный нес жира меньше, чем воды, его накопление в организме увеличивает плавучесть и облегчает передвижение.
У наземных членистоногих заполненные жиром клетки жирового тела служат почками накопления; вредные метаболиты изолируются внутри таких клеток от раствора гемолимфы и остаются там до конца жизни.
Иногда жир выполняет специфические функции. Например, заполненная жиром полость в голове китообразных, вероятно, выполняет роль линзы, фокусирующей издаваемые животным ультразвуки при эхолокации.
Надо сказать, что под словом «жиры» часто подразумевают большую и разнородную в химическом отношении группу веществ - липидов. В организме животных жиры выполняют ряд очень важных функций: являются структурными элементами клеточных мембран и определяют многие их свойства, участвуют в клеточной рецепции, обеспечивают гидрофобное окружение для протекания реакций, играют регуляторную роль, обеспечивают изоляцию нервных волокон и т.д.
Сбалансированное соотношение белков, жиров, углеводов, поступающих вместе с пищей – залог правильного питания и формирования здорового красивого тела.
Пожалуй, жиры вызывают наибольшее количество вопросов. У многих само их название ассоциируется с чем-то нездоровым. Однако не все они вредны, более того, без некоторых видов жиров активный спортивный образ жизни приведёт к истощению организма. Отношением к ним чаще всего негативное, но на сколько обоснованно можно считать жиры вредными для организма и его функционирования?
Что такое жиры и их разновидности – вредные и полезные
Жиры – это природные сложные органические соединения. С химической точки зрения это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и карбоновых кислот. С точки зрения обычных людей жиры представляют собой сложные химические вещества с большой молекулой, которая расщепляясь, выделяет огромное количество энергии. Однако для эффективного освобождения жирами энергии организм должен быть насыщен не только ими, но и углеводами, и кислородом.
Сегодня принята следующая классификация природных жиров:
- Насыщенные или животные. Это так называемые вредные жиры, избыток поступления которых приводит к различным осложнениям со стороны сердца, сосудов, печени.
- Ненасыщенные или растительные жиры тривиально называют «полезными». Они, в свою очередь, делятся на моно- и полиненасыщенные. Мононенасыщенные жиры имеют маленькую молекулу, поэтому легче других расщепляются на составляющие – воду и углекислый газ, выделяя при этом почти в два раза больше энергии, чем то же количество углеводов. Полиненасыщенные жиры расщепляются несколько труднее, но они являются практически единственным источником поступления в организм незаменимых кислот. Кроме того, они устойчивы к температурной обработке.
Значение жиров для организма
Полезные функции жиров в организме следующие:
- При расщеплении жиров выделяется большое количество энергии.
- Участвуют в жизнедеятельности эпителиальных клеток.
- Являются строительным материалом для клеток человеческого мозга.
- Некоторые витамины, попадая в человеческий организм, им не усваиваются без жиров.
- Являются источниками незаменимых кислот.
Нормы потребления жиров взрослым человеком
Средняя норма потребления жиров взрослым человеком рассчитывается исходя из соотношения 1 г жиров на 1 кг массы тела, т. е. примерная норма их потребления в сутки для мужчин равна 80–100 г, для женщин 50–60 г. Не менее 80% от этого количества должны составлять растительные жиры. Причём на долю ненасыщенных моносоединений должно приходиться более половины всего суточного потребления полезных жиров.
Потребление жиров при занятии спортом и вредные неприродные жиры
Любителям спорта следует увеличить содержание растительных жиров в рационе до 90% суточной нормы потребления жиров. Оставшиеся 10% должны приходиться на животные жиры.
Помимо описанной выше классификации природных жиров, существуют ещё две разновидности вредных жиров, появление которых обусловлено развитием общества. Речь идёт об окисленных (трансгенных) жирах и трансжировых кислотах. Это неотъемлемая составляющая фаст-фуда и высококалорийных сладостей:
- блюда, приготовленные во фритюре;
- песочные печенья, бисквиты, кремы;
- соусы, включая кетчуп и майонез.
Любому человеку следует ограничивать употребление этих «вкусностей», ведь плата за любовь к ним слишком высока: заболевания сердца, ожирение, сахарный диабет, онкология. Спортсменам от этих продуктов следует отказаться вовсе, вкупе с тренировками они несут ненужную нагрузку на организм.
Жиры в продуктах
Растительные жиры:
- Мононенасыщенные жиры (Омега-9) снижают общий уровень «плохого» холестерина. Их содержат оливковое, арахисовое, фундучное, кунжутное масла, авокадо, фисташки, лесной орех, кэшью, кунжут, маслины.
- Полиненасыщенные жиры. Источник полезных для сердечно-сосудистой системы Омега-3 – это жирная морская рыба, креветки, устрицы, озёрная форель, льняное семя и масло, конопляное семя и масло, кедровые и грецкие орехи. Омега-6 содержатся в кукурузном, подсолнечном, соевом, маслах, а также в семечках.
Источники животных жиров:
- Сливочное масло и молочные жиры.
- Животные жиры, например, говяжий жир, сало.
- Пальмовое масло.
Животные жиры содержат «плохой» холестерин, от их чрезмерного употребления страдает печень. Такие жиры трудно перевариваются, создавая большую нагрузку на организм. Молочные жиры меньше нагружают организм, если сложно обойтись только растительными жирами, в небольшом количестве можно употреблять сливочное масло. Только помните, что его нельзя долго хранить и нагревать! Все жиры животного происхождения непригодны для приготовления пищи!
Жиры и похудение
Жиры калорийны, однако полностью отказываться от их употребления нельзя. При дефиците жиров, прежде всего, начнут страдать клетки головного мозга и ухудшаться внешний вид кожный покровов.
Следует выбрать правильную стратегию употребления жиров:
- Сократить их потребление до физиологического минимума.
- При планировании питания помнить, что жиры являются неотъемлемой частью многих других продуктов.
- Употреблять только растительные жиры.
- Приобретать масла только первого отжима.
Грамотный рацион является первым шагом к формированию здорового тела и красивой фигуры. Помните, что человеческий организм – сложный механизм, в котором все взаимосвязано. Поступление с пищей белков, жиров, углеводов необходимо для выполнения ими своих полезных для организма функций. Однако избыток или недостаток каждого элемента может привести к развитию серьёзных осложнений, особенно для людей, имеющих регулярные физические нагрузки. Сбалансированного и здорового вам рациона!
Животные жиры и растительные масла, наряду с белками и углеводами – одна из главных составляющих нормального питания человека. Они являются основным источником энергии: 1 г жира при полном окислении (оно идет в клетках с участием кислорода) дает 9,5 ккал (около 40 кДж) энергии, что почти вдвое больше, чем можно получить из белков или углеводов. Кроме того, жировые запасы в организме практически не содержат воду, тогда как молекулы белков и углеводов всегда окружены молекулами воды. В результате один грамм жира дает почти в 6 раз больше энергии, чем один грамм животного крахмала – гликогена. Таким образом, жир по праву следует считать высококалорийным «топливом». В основном оно расходуется для поддержания нормальной температуры человеческого тела, а также на работу различных мышц, поэтому даже когда человек ничего не делает (например, спит), ему каждый час требуется на покрытие энергетических расходов около 350 кДж энергии, примерно такую мощность имеет электрическая 100-ваттная лампочка .
Для обеспечения организма энергией в неблагоприятных условиях в нем создаются жировые запасы, которые откладываются в подкожной клетчатке, в жировой складке брюшины – так называемом сальнике. Подкожный жир предохраняет организм от переохлаждения (особенно эта функция жиров важна для морских животных). В течение тысячелетий люди выполняли тяжелую физическую работу, которая требовала больших затрат энергии и соответственно усиленного питания. Для покрытия минимальной суточной потребности человека в энергии достаточно всего 50 г жира. Однако при умеренной физической нагрузке взрослый человек должен получать с продуктами питания несколько больше жиров, но их количество не должно превышать 100 г (это дает треть калорийности при диете, составляющей около 3000 ккал). Следует отметить, что половина из этих 100 г содержится в продуктах питания в виде так называемого скрытого жира. Жиры содержатся почти во всех пищевых продуктах: в небольшом количестве они есть даже в картофеле (там их 0,4%), в хлебе (1–2%), в овсяной крупе (6%). В молоке обычно содержится 2–3% жира (но есть и специальные сорта обезжиренного молока). Довольно много скрытого жира в постном мясе – от 2 до 33%. Скрытый жир присутствует в продукте в виде отдельных мельчайших частиц. Жиры почти в чистом виде – это сало и растительное масло; в сливочном масле около 80% жира, в топленом – 98%. Конечно, все приведенные рекомендации по потреблению жиров – усредненные, они зависят от пола и возраста, физической нагрузки и климатических условий. При неумеренном потреблении жиров человек быстро набирает вес, однако не следует забывать, что жиры в организме могут синтезироваться и из других продуктов. «Отрабатывать» лишние калории путем физической нагрузки не так-то просто. Например, пробежав трусцой 7 км, человек тратит примерно столько же энергии, сколько он получает, съев всего лишь одну стограммовую плитку шоколада (35% жира, 55% углеводов) .Физиологи установили, что при физической нагрузке, которая в 10 раз превышала привычную, человек, получавший жировую диету, полностью выдыхался через 1,5 часа. При углеводной же диете человек выдерживал такую же нагрузку в течение 4 часов. Объясняется этот на первый взгляд парадоксальный результат особенностями биохимических процессов. Несмотря на высокую «энергоемкость» жиров, получение из них энергии в организме – процесс медленный. Это связано с малой реакционной способностью жиров, особенно их углеводородных цепей. Углеводы, хотя и дают меньше энергии, чем жиры, «выделяют» ее намного быстрее. Поэтому перед физической нагрузкой предпочтительнее съесть сладкое, а не жирное.Избыток в пище жиров, особенно животных, увеличивает и риск развития таких заболеваний как атеросклероз, сердечная недостаточность и др. В животных жирах много холестерина (но не следует забывать, что две трети холестерина синтезируется в организме из нежировых продуктов – углеводов и белков).
Известно, что значительную долю потребляемого жира должны составлять растительные масла, которые содержат очень важные для организма соединения – полиненасыщенные жирные кислоты с несколькими двойными связями. Эти кислоты получили название «незаменимых». Как и витамины, они должны поступать в организм в готовом виде. Из них наибольшей активностью обладает арахидоновая кислота (она синтезируется в организме из линолевой), наименьшей – линоленовая (в 10 раз ниже линолевой). По разным оценкам суточная потребность человека в линолевой кислоте составляет от 4 до 10 г. Больше всего линолевой кислоты (до 84%) в сафлоровом масле, выжимаемом из семян сафлора – однолетнего растения с ярко-оранжевыми цветками. Много этой кислоты также в подсолнечном и ореховом масле.
По мнению диетологов, в сбалансированном рационе должно быть 10% полиненасыщенных кислот, 60% мононенасыщенных (в основном это олеиновая кислота) и 30% насыщенных. Именно такое соотношение обеспечивается, если треть жиров человек получает в виде жидких растительных масел – в количестве 30–35 г в сутки. Эти масла входят также в состав маргарина, который содержит от 15 до 22% насыщенных жирных кислот, от 27 до 49% ненасыщенных и от 30 до 54% полиненасыщенных. Для сравнения: в сливочном масле содержится 45–50% насыщенных жирных кислот, 22–27% ненасыщенных и менее 1% полиненасыщенных. В этом отношении высококачественный маргарин полезнее сливочного масла.
Необходимо помнить
Насыщенные жирные кислоты отрицательно влияют на жировой обмен, работу печени и способствуют развитию атеросклероза. Ненасыщенные (особенно линолевая и арахидоновая кислоты) регулируют жировой обмен и участвуют в выведении холестерина из организма. Чем выше содержание ненасыщенных жирных кислот, тем ниже температура плавления жира. Калорийность твердых животных и жидких растительных жиров примерно одинакова, однако физиологическая ценность растительных жиров намного выше. Более ценными качествами обладает жир молока. Он содержит одну треть ненасыщенных жирных кислот и, сохраняясь в виде эмульсии, легко усваивается организмом. Несмотря на эти положительные качества, нельзя употреблять только молочный жир, так как никакой жир не содержит идеального состава жирных кислот. Лучше всего употреблять жиры как животного, так и растительного происхождения. Соотношение их должно быть 1:2,3 (70% животного и 30% растительного) для молодых людей и лиц среднего возраста. В рационе питания пожилых людей должны преобладать растительные жиры.
Жиры не только участвуют в обменных процессах, но и откладываются про запас (преимущественно в брюшной стенке и вокруг почек). Запасы жира обеспечивают обменные процессы, сохраняя для жизни белки. Этот жир обеспечивает энергию при физической нагрузке, если с пищей жира поступило мало, а также при тяжелых заболеваниях, когда из-за пониженного аппетита его недостаточно поступает с пищей.
Обильное потребление с пищей жира вредно для здоровья: он в большом количестве откладывается про запас, что увеличивает массу тела, приводя порой к обезображиванию фигуры. Увеличивается его концентрация в крови, что, как фактор риска, способствует развитию атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни и др.
Углеводы
| Своё название углеводы получили потому, что соотношение водорода и кислорода в молекулах первых известных их представителей было 2:1, вследствие чего их рассматривали как соединения с водой. | |||||||||||
| Классификация углеводов | |||||||||||
Примеры полисахаридов.
 |
|||||||||||
| 23.2.Глюкоза | |||||||||||
Рассмотрим строение, свойства, применение основных углеводов. Начнём с глюкозы Глюкоза - моносахарид, одна из восьми изомерных альдогексоз. Молярная масса 180 г/моль. Глюкоза в виде D-формы (декстоза, виноградный сахар) является самым распространённым углеводом. D-глюкоза (обычно её называют просто глюкозой) встречается в свободном виде и в виде олигосахаридов (тростниковый сахар, молочный сахар), полисахаридов (крахмал, гликоген, целлюлоза, декстран), гликозидов и других производных. В свободном виде D-глюкоза содержится в плодах, цветах и других органах растений, а также в животных тканях (в крови, мозгу и др.). D-глюкоза является важнейшим источником энергии в организмах животных и микроорганизмов. Как и другие моносахариды D-глюкоза образует несколько форм. Кристаллическая D-глюкоза получена в 2-х формах: a-D-глюкоза (рисунок 1) и b-D-глюкоза (рисунок 2).
|
|||||||||||
| 23.3.Нахождение в природе | |||||||||||
| В особом виде глюкоза содержится почти во всех органах зелёных растений. Особенно её много в виноградном соке, поэтому глюкозу иногда называют виноградным сахаром. Мёд в основном состоит из смеси глюкозы с фруктозой. В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови (0.1 - 0.12 %) и служит основным источником энергии для клеток и тканей организма. Повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы - инсулина, уменьшающего содержание этого углевода в крови. Химическая энергия питательных веществ, поступающих в организм, заключена в ковалентных связях между атомами. В глюкозе количество потенциальной энергии составляет 2800 кДж на 1 моль (то есть на 180 грамм). | |||||||||||
| 23.4.Получение глюкозы | |||||||||||
| Химические свойства глюкозы | |||||||||||
|
|||||||||||
| Применение глюкозы | |||||||||||
|
Урок 14
Практическая работа 3.