Le nutriment organique le plus dense en énergie. Nutriments essentiels Nutriments - Glucides

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Les nutriments et leur importance

Le corps humain est constitué de protéines (19,6 %), de graisses (14,7 %), de glucides (1 %), de minéraux (4,9 %) et d'eau (58,8 %). Il dépense constamment ces substances pour produire l'énergie nécessaire au fonctionnement des organes internes, au maintien de la chaleur et à la réalisation de tous les processus vitaux, y compris le travail physique et mental. Dans le même temps, la restauration et la création de cellules et de tissus à partir desquels le corps humain est construit se produisent, et l'énergie consommée est reconstituée à partir de substances fournies avec la nourriture. Ces substances comprennent les protéines, les graisses, les glucides, les minéraux, les vitamines, l'eau, etc., elles sont appelées nourriture. Par conséquent, la nourriture pour le corps est une source d’énergie et de matériaux (de construction) plastiques.

Écureuils

Ce sont des composés organiques complexes d'acides aminés, qui comprennent du carbone (50 à 55 %), de l'hydrogène (6 à 7 %), de l'oxygène (19 à 24 %), de l'azote (15 à 19 %) et peuvent également inclure du phosphore, du soufre. , fer et autres éléments.

Les protéines sont les substances biologiques les plus importantes des organismes vivants. Ils constituent la principale matière plastique à partir de laquelle sont construits les cellules, les tissus et les organes du corps humain. Les protéines constituent la base des hormones, enzymes, anticorps et autres formations qui remplissent des fonctions complexes dans la vie humaine (digestion, croissance, reproduction, immunité, etc.) et contribuent au métabolisme normal des vitamines et des sels minéraux dans l'organisme. Les protéines interviennent dans la formation d’énergie, notamment pendant les périodes de dépenses énergétiques élevées ou lorsque les quantités de glucides et de graisses dans l’alimentation sont insuffisantes, couvrant 12 % des besoins énergétiques totaux de l’organisme. La valeur énergétique de 1 g de protéines est de 4 kcal. Avec un manque de protéines dans l'organisme, des troubles graves surviennent : croissance et développement plus lents des enfants, modifications du foie des adultes, de l'activité des glandes endocrines, de la composition sanguine, affaiblissement de l'activité mentale, diminution des performances et de la résistance aux maladies infectieuses. Les protéines du corps humain sont formées en permanence à partir d’acides aminés pénétrant dans les cellules à la suite de la digestion des protéines alimentaires. Pour la synthèse des protéines humaines, les protéines alimentaires sont nécessaires en une certaine quantité et une certaine composition en acides aminés. Actuellement, plus de 80 acides aminés sont connus, dont 22 sont les plus courants dans les aliments. En fonction de leur valeur biologique, les acides aminés sont divisés en acides aminés essentiels et non essentiels.

Irremplaçable huit acides aminés - lysine, tryptophane, méthionine, leucine, isoleucine, valine, thréonine, phénylalanine ; Pour les enfants, l'histidine est également nécessaire. Ces acides aminés ne sont pas synthétisés dans l'organisme et doivent être apportés par la nourriture dans un certain rapport, c'est-à-dire équilibré. Remplaçable les acides aminés (arginine, cystine, tyrosine, alanine, sérine, etc.) peuvent être synthétisés dans le corps humain à partir d'autres acides aminés.

La valeur biologique des protéines dépend de la teneur et de l'équilibre des acides aminés essentiels. Plus il contient d’acides aminés essentiels, plus il est précieux. Une protéine contenant les huit acides aminés essentiels est appelée à part entière. La source de protéines complètes provient de tous les produits d'origine animale : produits laitiers, viande, volaille, poisson, œufs.

L’apport quotidien en protéines pour les personnes en âge de travailler n’est que de 58 à 117 g, selon le sexe, l’âge et la nature du travail de la personne. Les protéines animales devraient représenter 55 % des besoins quotidiens.

L'état du métabolisme des protéines dans le corps est jugé par le bilan azoté, c'est-à-dire par l'équilibre entre la quantité d'azote introduite avec les protéines alimentaires et excrétée par l'organisme. Les adultes en bonne santé qui mangent correctement sont en équilibre azoté. Les enfants en croissance, les jeunes, les femmes enceintes et allaitantes ont un bilan azoté positif, car les protéines provenant des aliments entrent dans la formation de nouvelles cellules et l'introduction d'azote avec les aliments protéinés prévaut sur son élimination du corps. Lors d'un jeûne, d'une maladie, lorsque les protéines alimentaires ne suffisent pas, un bilan négatif est observé, c'est-à-dire plus d'azote est excrété qu'il n'en est introduit ; un manque de protéines alimentaires entraîne la dégradation des protéines dans les organes et les tissus.

Graisses

Ce sont des composés organiques complexes constitués de glycérol et d’acides gras, qui contiennent du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène. Les graisses sont considérées comme des nutriments essentiels et constituent un élément essentiel d’une alimentation équilibrée.

La signification physiologique de la graisse est diverse. La graisse fait partie des cellules et des tissus en tant que matière plastique et est utilisée par l'organisme comme source d'énergie (30 % des besoins totaux).

corps en énergie). La valeur énergétique de 1 g de graisse est de 9 kcal. Les graisses fournissent au corps des vitamines A et D, des substances biologiquement actives (phospholipides, tocophérols, stérols), donnent de la jutosité et du goût aux aliments, augmentent leur valeur nutritionnelle, provoquant une sensation de satiété.

Le reste de la graisse entrante, après avoir couvert les besoins de l'organisme, se dépose dans le tissu sous-cutané sous forme d'une couche graisseuse sous-cutanée et dans le tissu conjonctif entourant les organes internes. Les graisses sous-cutanées et internes constituent la principale réserve énergétique (graisse de réserve) et sont utilisées par l'organisme lors d'un travail physique intense. La couche de graisse sous-cutanée protège le corps du refroidissement et la graisse interne protège les organes internes des chocs, des chocs et des déplacements. Avec un manque de graisses dans l'alimentation, de nombreux troubles sont observés du côté du système nerveux central, les défenses de l'organisme s'affaiblissent, la synthèse des protéines diminue, la perméabilité capillaire augmente, la croissance ralentit, etc.

La graisse humaine est formée de glycérol et d'acides gras qui pénètrent dans la lymphe et le sang depuis les intestins à la suite de la digestion des graisses alimentaires. Pour la synthèse de cette graisse, des graisses alimentaires contenant une variété d'acides gras sont nécessaires, dont on en connaît actuellement 60. Les acides gras sont divisés en acides gras saturés ou saturés (c'est-à-dire extrêmement saturés en hydrogène) et insaturés ou insaturés.

Saturé les acides gras (stéarique, palmitique, capronique, butyrique, etc.) ont de faibles propriétés biologiques, sont facilement synthétisés dans l'organisme, affectent négativement le métabolisme des graisses, la fonction hépatique et contribuent au développement de l'athérosclérose, car ils augmentent le taux de cholestérol dans le sang. Ces acides gras se retrouvent en grande quantité dans les graisses animales (agneau, bœuf) et certaines huiles végétales (noix de coco), ce qui explique leur point de fusion élevé (40-50°C) et leur digestibilité relativement faible (86-88%).

Insaturé les acides gras (oléique, linoléique, linolénique, arachidonique, etc.) sont des composés biologiquement actifs capables d'oxyder et d'ajouter de l'hydrogène et d'autres substances. Les plus actifs d'entre eux sont : les acides linoléique, linolénique et arachidonique, appelés acides gras polyinsaturés. Selon leurs propriétés biologiques, elles sont considérées comme des substances vitales et sont appelées vitamine F. Elles participent activement au métabolisme des graisses et du cholestérol, augmentent l'élasticité et réduisent la perméabilité des vaisseaux sanguins et préviennent la formation de caillots sanguins. Les acides gras polyinsaturés ne sont pas synthétisés dans le corps humain et doivent être introduits avec les graisses alimentaires. On les trouve dans la graisse de porc, l’huile de tournesol et de maïs ainsi que l’huile de poisson. Ces graisses ont un point de fusion bas et une digestibilité élevée (98 %).

La valeur biologique des graisses dépend également de la teneur en diverses vitamines liposolubles A et D (huile de poisson, beurre), en vitamine E (huiles végétales) et en substances grasses : phosphatides et stérols.

Phosphatides sont les substances les plus biologiquement actives. Ceux-ci incluent la lécithine, la céphaline, etc. Ils affectent la perméabilité des membranes cellulaires, le métabolisme, la sécrétion hormonale et la coagulation sanguine. Les phosphatides se trouvent dans la viande, le jaune d'œuf, le foie, les graisses alimentaires et la crème sure.

Stérols sont un composant des graisses. Dans les graisses végétales, ils se présentent sous forme de bêta-stérol et d'ergostérol, qui affectent la prévention de l'athérosclérose.

Les graisses animales contiennent des stérols sous forme de cholestérol, qui assurent l'état normal des cellules, participent à la formation des cellules germinales, des acides biliaires, de la vitamine D 3, etc.

Le cholestérol se forme également dans le corps humain. Avec un métabolisme normal du cholestérol, la quantité de cholestérol ingérée par les aliments et synthétisée dans le corps est égale à la quantité de cholestérol qui se décompose et est excrétée par le corps. Dans la vieillesse, ainsi qu'en cas de surmenage du système nerveux, d'excès de poids et d'un mode de vie sédentaire, le métabolisme du cholestérol est perturbé. Dans ce cas, le cholestérol alimentaire augmente sa teneur dans le sang et entraîne des modifications des vaisseaux sanguins et le développement de l'athérosclérose.

Le taux quotidien de consommation de graisses pour la population active n'est que de 60 à 154 g, selon l'âge, le sexe, la nature de la poitrine et les conditions climatiques de la région ; Parmi celles-ci, les graisses d'origine animale devraient représenter 70 % et les graisses végétales, 30 %.

Les glucides

Ce sont des composés organiques constitués de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, synthétisés dans les plantes à partir de dioxyde de carbone et d'eau sous l'influence de l'énergie solaire.

Les glucides, ayant la capacité de s'oxyder, constituent la principale source d'énergie utilisée dans le processus d'activité musculaire humaine. La valeur énergétique de 1 g de glucides est de 4 kcal. Ils couvrent 58 % des besoins énergétiques totaux de l’organisme. De plus, les glucides font partie des cellules et des tissus, contenus dans le sang et sous forme de glycogène (amidon animal) dans le foie. Il y a peu de glucides dans l’organisme (jusqu’à 1 % du poids corporel d’une personne). Par conséquent, pour couvrir les coûts énergétiques, ils doivent être constamment approvisionnés en nourriture.

S'il y a un manque de glucides dans l'alimentation lors d'une activité physique intense, l'énergie est formée à partir des graisses stockées, puis des protéines présentes dans le corps. Lorsqu'il y a un excès de glucides dans l'alimentation, la réserve de graisse est reconstituée grâce à la conversion des glucides en graisse, ce qui entraîne une augmentation du poids humain. La source de glucides de l'organisme est constituée de produits végétaux, dans lesquels ils se présentent sous forme de monosaccharides, de disaccharides et de polysaccharides.

Les monosaccharides sont les glucides les plus simples, au goût sucré, solubles dans l'eau. Ceux-ci comprennent le glucose, le fructose et le galactose. Ils sont rapidement absorbés des intestins dans le sang et sont utilisés par l'organisme comme source d'énergie, pour former du glycogène dans le foie, pour nourrir les tissus cérébraux, les muscles et maintenir le niveau de sucre dans le sang requis.

Les disaccharides (saccharose, lactose et maltose) sont des glucides au goût sucré, solubles dans l'eau et décomposés dans le corps humain en deux molécules de monosaccharides pour former du glucose et du fructose à partir du saccharose, du glucose et du galactose à partir du lactose et deux molécules de glucose. du maltose. .

Les mono- et disaccharides sont facilement absorbés par l’organisme et couvrent rapidement les dépenses énergétiques d’une personne lors d’une activité physique intense. Une consommation excessive de glucides simples peut entraîner une augmentation de la glycémie et, par conséquent, un effet négatif sur la fonction pancréatique, le développement de l'athérosclérose et de l'obésité.

Les polysaccharides sont des glucides complexes, constitués de nombreuses molécules de glucose, insolubles dans l'eau et ont un goût non sucré. Ceux-ci comprennent l'amidon, le glycogène et les fibres.

Amidon dans le corps humain, sous l’influence des enzymes des sucs digestifs, il se décompose en glucose, satisfaisant progressivement les besoins énergétiques de l’organisme pendant une longue période. Grâce à l'amidon, de nombreux produits en contenant (pain, céréales, pâtes, pommes de terre) provoquent une sensation de satiété.

Glycogène pénètre dans le corps humain à petites doses, car il est contenu en petites quantités dans les aliments d'origine animale (foie, viande).

Cellulose dans le corps humain, il n'est pas digéré en raison de l'absence d'enzyme cellulosique dans les sucs digestifs, mais, en passant par les organes digestifs, il stimule la motilité intestinale, élimine le cholestérol du corps, crée les conditions nécessaires au développement de bactéries bénéfiques, ainsi favorisant une meilleure digestion et absorption des aliments. Tous les produits végétaux contiennent des fibres (de 0,5 à 3%).

Pectine Les substances (de type glucides), entrant dans le corps humain avec les légumes et les fruits, stimulent le processus de digestion et favorisent l'élimination des substances nocives du corps. Ceux-ci incluent la protopectine - présente dans les membranes cellulaires des légumes et des fruits frais, leur donnant de la rigidité ; la pectine est une substance gélatineuse présente dans le jus cellulaire des légumes et des fruits ; les acides pectiques et pectiques, qui donnent un goût aigre aux fruits et légumes. Il y a beaucoup de pectine dans les pommes, les prunes, les groseilles et les canneberges.

La norme quotidienne de consommation de glucides pour la population active n'est que de 257 à 586 g, selon l'âge, le sexe et la nature du travail.

Vitamines

Ce sont des substances organiques de faible poids moléculaire de diverses natures chimiques qui agissent comme des régulateurs biologiques des processus vitaux du corps humain.

Les vitamines participent à la normalisation du métabolisme, à la formation d'enzymes et d'hormones, et stimulent la croissance, le développement et la guérison de l'organisme.

Ils sont d'une grande importance dans la formation du tissu osseux (vit. D), de la peau (vit. A), du tissu conjonctif (vit. C), dans le développement du fœtus (vit. E), dans le processus d'hématopoïèse ( vit.B | 2, B 9 ) etc.

Les vitamines ont été découvertes pour la première fois dans les produits alimentaires en 1880 par le scientifique russe N.I. Lunine. Actuellement, plus de 30 types de vitamines ont été découverts, chacune ayant un nom chimique et beaucoup d'entre elles portent une lettre de l'alphabet latin (C - acide ascorbique, B - thiamine, etc.). Certaines vitamines ne sont pas synthétisées dans l’organisme et ne sont pas stockées, elles doivent donc être administrées avec de la nourriture (C, B, P). Certaines vitamines peuvent être synthétisées

corps (B 2, 6, 9, PP, K).

Le manque de vitamines dans l'alimentation provoque une maladie sous le nom général carences en vitamines. Avec un apport insuffisant de vitamines avec la nourriture, il y a hypovitaminose, qui se manifestent sous forme d'irritabilité, d'insomnie, de faiblesse, de diminution de la capacité de travail et de résistance aux maladies infectieuses. Une consommation excessive de vitamines A et D entraîne un empoisonnement de l'organisme, appelé hypervitaminose.

Selon leur solubilité, toutes les vitamines sont divisées en : 1) hydrosolubles C, P, B1, B2, B6, B9, PP, etc. ; 2) liposoluble - A, D, E, K ; 3) substances semblables aux vitamines - U, F, B 4 (choline), B 15 (acide pangamique), etc.

La vitamine C (acide ascorbique) joue un rôle important dans les processus redox du corps et affecte le métabolisme. Le manque de cette vitamine réduit la résistance de l'organisme à diverses maladies. Son absence conduit au scorbut. L'apport quotidien en vitamine C est de 70 à 100 mg. On le retrouve dans tous les produits végétaux, notamment dans l'églantier, le cassis, le poivron rouge, le persil et l'aneth.

La vitamine P (bioflavonoïde) renforce les capillaires et réduit la perméabilité des vaisseaux sanguins. On la trouve dans les mêmes aliments que la vitamine C. L'apport quotidien est de 35 à 50 mg.

La vitamine B (thiamine) régule l’activité du système nerveux et intervient dans le métabolisme, notamment celui des glucides. En cas de carence en cette vitamine, on observe un trouble du système nerveux. Les besoins en vitamine B sont de 1,1 à 2,1 mg par jour. La vitamine se trouve dans les aliments d’origine animale et végétale, notamment les produits céréaliers, la levure, le foie et le porc.

La vitamine B2 (riboflavine) intervient dans le métabolisme et affecte la croissance et la vision. Avec un manque de vitamines, la fonction de sécrétion gastrique, la vision et l'état de la peau se détériorent. L'apport quotidien est de 1,3 à 2,4 mg. La vitamine se trouve dans la levure, le pain, le sarrasin, le lait, la viande, le poisson, les légumes et les fruits.

La vitamine PP (acide nicotinique) fait partie de certaines enzymes et participe au métabolisme. Un manque de cette vitamine provoque fatigue, faiblesse et irritabilité. En son absence, la maladie pellagre (« peau rugueuse ») survient. L'apport quotidien est de 14 à 28 mg. La vitamine PP se trouve dans de nombreux produits d’origine végétale et animale et peut être synthétisée dans le corps humain à partir de l’acide aminé tryptophane.

La vitamine B6 (pyridoxine) intervient dans le métabolisme. En cas de manque de cette vitamine dans les aliments, on observe des troubles du système nerveux, des modifications de l'état de la peau et des vaisseaux sanguins. Le taux d'apport en vitamine B 6 est de 1,8 à 2 mg par jour. On le retrouve dans de nombreux aliments. Avec une alimentation équilibrée, le corps reçoit une quantité suffisante de cette vitamine.

La vitamine B 9 (acide folique) participe à l'hématopoïèse et au métabolisme du corps humain. Avec un manque de cette vitamine, une anémie se développe. Son taux de consommation est de 0,2 mg par jour. On le trouve dans la laitue, les épinards, le persil et les oignons verts.

La vitamine B 12 (cobalamine) revêt une grande importance dans l'hématopoïèse et le métabolisme. En cas de manque de cette vitamine, les gens développent une anémie maligne. Son taux de consommation est de 0,003 mg par jour. On le trouve uniquement dans les aliments d'origine animale : viande, foie, lait, œufs.

La vitamine B 15 (acide pangamique) a un effet sur le fonctionnement du système cardiovasculaire et sur les processus oxydatifs de l'organisme. Les besoins quotidiens en vitamine sont de 2 mg. On le trouve dans la levure, le foie et le son de riz.

La choline est impliquée dans le métabolisme des protéines et des graisses de l’organisme. Le manque de choline contribue aux lésions rénales et hépatiques. Son taux de consommation est de 500 à 1 000 mg par jour. On le trouve dans le foie, la viande, les œufs, le lait et les céréales.

La vitamine A (rétinol) favorise la croissance et le développement du squelette, affecte la vision, la peau et les muqueuses et augmente la résistance de l'organisme aux maladies infectieuses. S’il est déficient, la croissance ralentit, la vision s’affaiblit et les cheveux tombent. On le retrouve dans les produits d'origine animale : huile de poisson, foie, œufs, lait, viande. Les aliments végétaux jaune-orange (carottes, tomates, citrouille) contiennent de la provitamine A - carotène, qui dans le corps humain est transformée en vitamine A en présence de graisses alimentaires.

La vitamine D (calciférol) participe à la formation du tissu osseux, stimule

hauteur. Avec un manque de cette vitamine, le rachitisme se développe chez les enfants et le tissu osseux se modifie chez les adultes. La vitamine D est synthétisée à partir de provitamines présentes dans la peau sous l'influence des rayons ultraviolets. On le retrouve dans le poisson, le foie de bœuf, le beurre, le lait, les œufs. L'apport quotidien en vitamine est de 0,0025 mg.

La vitamine E (tocophérol) participe au fonctionnement des glandes endocrines, affecte les processus de reproduction et le système nerveux. Le taux de consommation est de 8 à 10 mg par jour. Il y en a beaucoup dans les huiles végétales et les céréales. La vitamine E protège les graisses végétales de l'oxydation.

La vitamine K (phylloquinone) affecte la coagulation du sang. Ses besoins quotidiens sont de 0,2 à 0,3 mg. Contenu dans des feuilles vertes de laitue, d'épinards, d'ortie. Cette vitamine est synthétisée dans l'intestin humain.

La vitamine F (acides gras linoléique, linolénique et arichidonique) intervient dans le métabolisme des graisses et du cholestérol. Le taux de consommation est de 5 à 8 g par jour. Contenu dans du saindoux et de l'huile végétale.

La vitamine U affecte le fonctionnement des glandes digestives et favorise la guérison des ulcères d'estomac. Contenu dans le jus de chou frais.

Conservation des vitamines pendant la cuisson. Lors du stockage et de la transformation culinaire des produits alimentaires, certaines vitamines sont détruites, en particulier la vitamine C. Les facteurs négatifs qui réduisent l'activité de la vitamine C des légumes et des fruits sont : la lumière du soleil, l'oxygène de l'air, les températures élevées, l'environnement alcalin, l'humidité élevée de l'air et l'eau. dans lequel la vitamine se dissout bien. Les enzymes contenues dans les produits alimentaires accélèrent le processus de destruction.

La vitamine C est fortement détruite lors de la préparation de purées de légumes, d'escalopes, de ragoûts, de ragoûts et seulement légèrement lors de la friture de légumes dans la graisse. Le chauffage secondaire des plats de légumes et leur contact avec des pièces oxydantes d'équipements technologiques conduisent à la destruction complète de cette vitamine. Les vitamines B sont en grande partie conservées lors de la cuisson. Mais il ne faut pas oublier qu'un environnement alcalin détruit ces vitamines et qu'il ne faut donc pas ajouter de bicarbonate de soude lors de la cuisson des légumineuses.

Pour améliorer l'absorption du carotène, il est nécessaire de consommer tous les légumes rouge orangé (carottes, tomates) avec des matières grasses (crème sure, huile végétale, sauce au lait), et de les ajouter sautés aux soupes et autres plats.

Fortification des aliments.

Actuellement, les établissements de restauration utilisent assez largement la méthode d'enrichissement artificiel des plats cuisinés.

Les premier et troisième plats prêts à l'emploi sont enrichis en acide ascorbique avant de servir les aliments. L'acide ascorbique est introduit dans les plats sous forme de poudre ou de comprimés, préalablement dissous dans une petite quantité d'aliment. L'enrichissement des aliments en vitamines C, B, PP est organisé dans les cantines pour les travailleurs de certaines entreprises chimiques afin de prévenir les maladies liées aux aléas de production. Une solution aqueuse de ces vitamines, 4 ml par portion, est ajoutée quotidiennement aux aliments préparés.

L'industrie alimentaire produit des produits enrichis : lait et kéfir enrichis en vitamine C ; margarine et farine pour bébé enrichies en vitamines A et D, beurre enrichi en carotène ; pain, farine premium, enrichie en vitamines B r B 2, PP, etc.

Minéraux

Les substances minérales ou inorganiques sont considérées comme essentielles ; elles participent aux processus vitaux du corps humain : construction des os, maintien de l'équilibre acido-basique, composition du sang, normalisation du métabolisme eau-sel et activité du système nerveux.

Selon leur teneur dans l'organisme, les minéraux sont répartis en :

    Macroéléments, trouvé en quantité importante (99% de la quantité totale de minéraux contenus dans l'organisme) : calcium, phosphore, magnésium, fer, potassium, sodium, chlore, soufre.

    Microéléments, inclus dans le corps humain à petites doses : iode, fluor, cuivre, cobalt, manganèse ;

    Ultramicroéléments, contenus dans l’organisme à l’état de traces : or, mercure, radium, etc.

Le calcium participe à la construction des os, des dents et est nécessaire à l'activité nerveuse normale.

le système, le cœur, affecte la croissance. Les produits laitiers, les œufs, le chou et les betteraves sont riches en sels de calcium. Les besoins quotidiens de l'organisme en calcium sont de 0,8 g.

Le phosphore participe au métabolisme des protéines et des graisses, à la formation du tissu osseux et affecte le système nerveux central. Contenu dans les produits laitiers, les œufs, la viande, le poisson, le pain, les légumineuses. Les besoins en phosphore sont de 1,2 g par jour.

Le magnésium affecte l'activité nerveuse, musculaire et cardiaque et possède une propriété vasodilatatrice. Contenu dans le pain, les céréales, les légumineuses, les noix, la poudre de cacao. L'apport quotidien en magnésium est de 0,4 g.

Le fer normalise la composition du sang (inclus dans l'hémoglobine) et participe activement aux processus oxydatifs dans le corps. Contenu dans le foie, les reins, les œufs, les flocons d'avoine et de sarrasin, le pain de seigle, les pommes. Les besoins quotidiens en fer sont de 0,018 g.

Le potassium est impliqué dans le métabolisme de l'eau du corps humain, augmentant l'excrétion de liquide et améliorant la fonction cardiaque. Contenu dans les fruits secs (abricots secs, abricots, pruneaux, raisins secs), petits pois, haricots, pommes de terre, viande, poisson. Une personne a besoin de jusqu'à 3 g de potassium par jour.

Le sodium, avec le potassium, régule le métabolisme de l'eau, retient l'humidité dans le corps et maintient une pression osmotique normale dans les tissus. Les produits alimentaires contiennent peu de sodium, il est donc introduit avec du sel de table (NaCl). Les besoins quotidiens sont de 4 à 6 g de sodium ou de 10 à 15 g de sel de table.

Le chlore intervient dans la régulation de la pression osmotique dans les tissus et dans la formation d'acide chlorhydrique (HC1) dans l'estomac. Le chlore provient du sel cuit. Besoin quotidien 5-7g.

Le soufre fait partie de certains acides aminés, de la vitamine B et de l'hormone insuline. Contenu dans les pois, les flocons d'avoine, le fromage, les œufs, la viande et le poisson. Besoin quotidien 1 g. "

L'iode participe à la construction et au fonctionnement de la glande thyroïde. La plus grande partie de l'iode est concentrée dans l'eau de mer, les algues et les poissons de mer. Les besoins quotidiens sont de 0,15 mg.

Le fluor participe à la formation des dents et des os et se retrouve dans l'eau potable. Les besoins quotidiens sont de 0,7 à 1,2 mg.

Le cuivre et le cobalt sont impliqués dans l'hématopoïèse. Contenu en petites quantités dans les aliments d'origine animale et végétale.

Les besoins quotidiens totaux du corps humain adulte en minéraux sont de 20 à 25 g et l'équilibre des éléments individuels est important. Ainsi, le rapport calcium, phosphore et magnésium dans l’alimentation doit être de 1:1,3:0,5, ce qui détermine le niveau d’absorption de ces minéraux dans l’organisme.

Pour maintenir l'équilibre acido-basique de l'organisme, il est nécessaire d'associer correctement dans l'alimentation les aliments contenant des minéraux alcalins (Ca, Mg, K, Na), riches en lait, légumes, fruits, pommes de terre et substances acides (P , S, Cl, présents dans la viande, le poisson, les œufs, le pain et les céréales.

Eau

L'eau joue un rôle important dans la vie du corps humain. C'est le composant le plus important de toutes les cellules en termes de quantité (2/3 du poids corporel humain). L'eau est le milieu dans lequel les cellules existent et la communication entre elles est maintenue ; elle est la base de tous les fluides du corps (sang, lymphe, sucs digestifs). Le métabolisme, la thermorégulation et d'autres processus biologiques se produisent avec la participation de l'eau. Chaque jour, une personne excrète de l'eau par la sueur (500 g), l'air expiré (350 g), l'urine (1 500 g) et les selles (150 g), éliminant ainsi les produits métaboliques nocifs du corps. Pour restaurer l’eau perdue, il faut l’introduire dans l’organisme. Selon l'âge, l'activité physique et les conditions climatiques, les besoins quotidiens en eau d'une personne sont de 2 à 2,5 litres, dont 1 litre provenant de la boisson, 1,2 litre provenant de la nourriture et 0,3 litre formé au cours du métabolisme. Pendant la saison chaude, lorsque l'on travaille dans des magasins chauds, lors d'une activité physique intense, on observe d'importantes pertes d'eau dans le corps par la sueur, sa consommation est donc augmentée à 5 à 6 litres par jour. Dans ces cas-là, l'eau potable est additionnée de sel, car une grande quantité de sels de sodium est perdue avec la sueur. Une consommation excessive d’eau exerce un stress supplémentaire sur le système cardiovasculaire et les reins et nuit à la santé. En cas de dysfonctionnement intestinal (diarrhée), l'eau n'est pas absorbée dans le sang, mais est excrétée du corps humain, ce qui entraîne une déshydratation sévère et constitue une menace pour la vie. Une personne ne peut pas vivre plus de 6 jours sans eau.

Les organismes sont constitués de cellules. Les cellules de différents organismes ont des compositions chimiques similaires. Le tableau 1 présente les principaux éléments chimiques présents dans les cellules des organismes vivants.

Tableau 1. Contenu en éléments chimiques dans la cellule

En fonction du contenu de la cellule, trois groupes d'éléments peuvent être distingués. Le premier groupe comprend l'oxygène, le carbone, l'hydrogène et l'azote. Ils représentent près de 98 % de la composition totale de la cellule. Le deuxième groupe comprend le potassium, le sodium, le calcium, le soufre, le phosphore, le magnésium, le fer et le chlore. Leur contenu dans la cellule est de dixièmes et centièmes de pour cent. Les éléments de ces deux groupes sont classés comme macronutriments(du grec macro- grand).

Les éléments restants, représentés dans la cellule par des centièmes et des millièmes de pour cent, sont inclus dans le troisième groupe. Ce microéléments(du grec micro- petit).

Aucun élément inhérent uniquement à la nature vivante n'a été trouvé dans la cellule. Tous ces éléments chimiques font également partie de la nature inanimée. Cela indique l'unité de la nature animée et inanimée.

Une carence en n’importe quel élément peut entraîner des maladies et même la mort de l’organisme, puisque chaque élément joue un rôle spécifique. Les macroéléments du premier groupe constituent la base des biopolymères - protéines, glucides, acides nucléiques ainsi que lipides, sans lesquels la vie est impossible. Le soufre fait partie de certaines protéines, le phosphore fait partie des acides nucléiques, le fer fait partie de l'hémoglobine et le magnésium fait partie de la chlorophylle. Le calcium joue un rôle important dans le métabolisme.

Certains des éléments chimiques contenus dans la cellule font partie de substances inorganiques - les sels minéraux et l'eau.

Des sels minéraux se trouvent généralement dans la cellule sous forme de cations (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) et d'anions (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3), dont le rapport détermine l'acidité du milieu, importante pour la vie des cellules.

(Dans de nombreuses cellules, l'environnement est légèrement alcalin et son pH ne change presque pas, puisqu'un certain rapport de cations et d'anions y est constamment maintenu.)

Parmi les substances inorganiques présentes dans la nature vivante, joue un rôle énorme eau.

La vie est impossible sans eau. Il constitue une masse importante pour la plupart des cellules. Les cellules du cerveau et des embryons humains contiennent beaucoup d'eau : plus de 80 % d'eau ; dans les cellules du tissu adipeux - seulement 40, % Avec la vieillesse, la teneur en eau des cellules diminue. Une personne qui a perdu 20 % de son eau meurt.

Les propriétés uniques de l’eau déterminent son rôle dans l’organisme. Il est impliqué dans la thermorégulation, qui est due à la capacité calorifique élevée de l'eau - la consommation d'une grande quantité d'énergie lors du chauffage. Qu’est-ce qui détermine la capacité calorifique élevée de l’eau ?

Dans une molécule d’eau, un atome d’oxygène est lié de manière covalente à deux atomes d’hydrogène. La molécule d'eau est polaire car l'atome d'oxygène a une charge partiellement négative et chacun des deux atomes d'hydrogène a une charge partielle.

Charge partiellement positive. Une liaison hydrogène se forme entre l’atome d’oxygène d’une molécule d’eau et l’atome d’hydrogène d’une autre molécule. Les liaisons hydrogène assurent la connexion d'un grand nombre de molécules d'eau. Lorsque l'eau est chauffée, une partie importante de l'énergie est dépensée pour rompre les liaisons hydrogène, ce qui détermine sa capacité thermique élevée.

Eau - bon solvant. En raison de leur polarité, ses molécules interagissent avec des ions chargés positivement et négativement, favorisant ainsi la dissolution de la substance. Par rapport à l'eau, toutes les substances cellulaires sont divisées en hydrophiles et hydrophobes.

Hydrophile(du grec hydroélectrique- l'eau et filleo- amour) sont appelés substances qui se dissolvent dans l'eau. Ceux-ci incluent des composés ioniques (par exemple, les sels) et certains composés non ioniques (par exemple, les sucres).

Hydrophobe(du grec hydroélectrique- l'eau et Phobos- peur) sont des substances insolubles dans l'eau. Ceux-ci incluent, par exemple, les lipides.

L'eau joue un rôle important dans les réactions chimiques qui se produisent dans la cellule en solution aqueuse. Il dissout les produits métaboliques dont l’organisme n’a pas besoin et favorise ainsi leur élimination du corps. La teneur élevée en eau de la cellule lui confère élasticité. L'eau facilite le mouvement de diverses substances au sein d'une cellule ou d'une cellule à l'autre.

Les corps de la nature vivante et inanimée sont constitués des mêmes éléments chimiques. Les organismes vivants contiennent des substances inorganiques - de l'eau et des sels minéraux. Les nombreuses fonctions d'importance vitale de l'eau dans une cellule sont déterminées par les caractéristiques de ses molécules : leur polarité, leur capacité à former des liaisons hydrogène.

COMPOSANTS INORGANIQUES DE LA CELLULE

Environ 90 éléments se trouvent dans les cellules des organismes vivants, et environ 25 d'entre eux se trouvent dans presque toutes les cellules. En fonction de leur contenu dans la cellule, les éléments chimiques sont divisés en trois grands groupes : les macroéléments (99 %), les microéléments (1 %), les ultramicroéléments (moins de 0,001 %).

Les macroéléments comprennent l'oxygène, le carbone, l'hydrogène, le phosphore, le potassium, le soufre, le chlore, le calcium, le magnésium, le sodium et le fer.
Les microéléments comprennent le manganèse, le cuivre, le zinc, l'iode et le fluor.
Les ultramicroéléments comprennent l'argent, l'or, le brome et le sélénium.

ÉLÉMENTS CONTENU DANS LE CORPS (%) SIGNIFICATION BIOLOGIQUE
Macronutriments :
O.C.H.N. 62-3 Contient toute la matière organique des cellules, de l'eau
Phosphore R 1,0 Ils font partie des acides nucléiques, de l'ATP (forme des liaisons à haute énergie), des enzymes, du tissu osseux et de l'émail des dents.
Calcium Ca +2 2,5 Chez les plantes, il fait partie de la membrane cellulaire, chez les animaux - dans la composition des os et des dents, active la coagulation du sang
Microéléments : 1-0,01
Soufre S 0,25 Contient des protéines, des vitamines et des enzymes
Potassium K+ 0,25 Provoque la conduction de l'influx nerveux ; activateur des enzymes de synthèse des protéines, des processus de photosynthèse, de la croissance des plantes
Chlore CI - 0,2 C'est un composant du suc gastrique sous forme d'acide chlorhydrique, active les enzymes
Sodium Na+ 0,1 Assure la conduction de l'influx nerveux, maintient la pression osmotique dans la cellule, stimule la synthèse des hormones
Magnésium Mg +2 0,07 Une partie de la molécule de chlorophylle, présente dans les os et les dents, active la synthèse de l'ADN et le métabolisme énergétique.
Iode I - 0,1 Une partie de l'hormone thyroïdienne - la thyroxine, affecte le métabolisme
Fer Fe+3 0,01 Il fait partie de l'hémoglobine, de la myoglobine, du cristallin et de la cornée de l'œil, un activateur enzymatique, et participe à la synthèse de la chlorophylle. Assure le transport de l’oxygène vers les tissus et les organes
Ultramicroéléments : inférieur à 0,01, traces
Cuivre Si +2 Participe aux processus d'hématopoïèse, de photosynthèse, catalyse les processus oxydatifs intracellulaires
Manganèse Mn Augmente la productivité des plantes, active le processus de photosynthèse, affecte les processus hématopoïétiques
Bor V Affecte les processus de croissance des plantes
Fluor F Il fait partie de l'émail des dents ; en cas de carence, des caries se développent ; en cas d'excès, une fluorose se développe.
Substances :
N 2 0 60-98 Il constitue le milieu interne de l’organisme, participe aux processus d’hydrolyse et structure la cellule. Solvant universel, catalyseur, participant aux réactions chimiques

COMPOSANTS ORGANIQUES D'UNE CELLULE

SUBSTANCES STRUCTURE ET PROPRIÉTÉS LES FONCTIONS
Lipides
Esters d'acides gras supérieurs et de glycérol. La composition des phospholipides comprend en outre le résidu H 3 PO4. Ils ont des propriétés hydrophobes ou hydrophiles-hydrophobes et une intensité énergétique élevée Construction- forme une couche bilipide de toutes les membranes.
Énergie.
Thermorégulateur.
Protecteur.
Hormonal(corticoïdes, hormones sexuelles).
Composants des vitamines D, E. Source d’eau dans le corps. Réserve nutritive
Les glucides
Monosaccharides :
glucose,
fructose,
ribose,
désoxyribose
Très soluble dans l'eau Énergie
Disaccharides :
saccharose,
maltose (sucre de malt)
Soluble dans l'eau Composants ADN, ARN, ATP
Polysaccharides :
amidon,
le glycogène,
cellulose
Peu soluble ou insoluble dans l'eau Nutriment de rechange. Construction - la coquille d'une cellule végétale
Écureuils Polymères. Monomères - 20 acides aminés. Les enzymes sont des biocatalyseurs.
La structure I est la séquence d'acides aminés dans la chaîne polypeptidique. Liaison - peptide - CO-NH- Construction - font partie des structures membranaires, les ribosomes.
Structure II - un-hélice, liaison - hydrogène Moteur (protéines musculaires contractiles).
Structure III - configuration spatiale un-spirales (globule). Liaisons - ioniques, covalentes, hydrophobes, hydrogène Transport (hémoglobine). Protecteur (anticorps) Régulateur (hormones, insuline)
La structure IV n'est pas caractéristique de toutes les protéines. Connexion de plusieurs chaînes polypeptidiques en une seule superstructure. Peu soluble dans l'eau. L'action des températures élevées, des acides et alcalis concentrés, des sels de métaux lourds provoque une dénaturation
Acides nucléiques: Biopolymères. Constitué de nucléotides
L'ADN est l'acide désoxyribonucléique. Composition nucléotidique : désoxyribose, bases azotées - adénine, guanine, cytosine, thymine, résidu H 3 PO 4. Complémentarité des bases azotées A = T, G = C. Double hélice. Capable de s'auto-doubler Ils forment des chromosomes. Stockage et transmission des informations héréditaires, code génétique. Biosynthèse d'ARN et de protéines. Code la structure primaire d’une protéine. Contenu dans le noyau, les mitochondries, les plastes
L'ARN est l'acide ribonucléique. Composition nucléotidique : ribose, bases azotées - adénine, guanine, cytosine, uracile, résidu H 3 PO 4 Complémentarité des bases azotées A = U, G = C. Une chaîne
ARN messager Transfert d'informations sur la structure primaire de la protéine, participe à la biosynthèse des protéines
ARN ribosomal Construit le corps du ribosome
Transfert d'ARN Code et transporte les acides aminés vers le site de synthèse des protéines - les ribosomes
ARN et ADN viraux Appareil génétique des virus

Enzymes.

La fonction la plus importante des protéines est catalytique. Les molécules de protéines qui augmentent la vitesse des réactions chimiques dans une cellule de plusieurs ordres de grandeur sont appelées enzymes. Pas un seul processus biochimique dans le corps ne se produit sans la participation d'enzymes.

Actuellement, plus de 2 000 enzymes ont été découvertes. Leur efficacité est plusieurs fois supérieure à celle des catalyseurs inorganiques utilisés dans la production. Ainsi, 1 mg de fer dans l’enzyme catalase remplace 10 tonnes de fer inorganique. La catalase augmente le taux de décomposition du peroxyde d'hydrogène (H 2 O 2) de 10 à 11 fois. L'enzyme qui catalyse la réaction de formation d'acide carbonique (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3) accélère la réaction 10 7 fois.

Une propriété importante des enzymes est la spécificité de leur action : chaque enzyme catalyse seulement une ou un petit groupe de réactions similaires.

La substance sur laquelle agit l’enzyme est appelée substrat. Les structures des molécules d’enzyme et de substrat doivent correspondre exactement les unes aux autres. Ceci explique la spécificité de l'action des enzymes. Lorsqu’un substrat est combiné à une enzyme, la structure spatiale de l’enzyme change.

La séquence d’interaction entre l’enzyme et le substrat peut être représentée schématiquement :

Substrat+Enzyme - Complexe enzyme-substrat - Enzyme+Produit.

Le diagramme montre que le substrat se combine avec l’enzyme pour former un complexe enzyme-substrat. Dans ce cas, le substrat est transformé en une nouvelle substance – un produit. Au stade final, l'enzyme est libérée du produit et interagit à nouveau avec une autre molécule substrat.

Les enzymes ne fonctionnent qu'à une certaine température, concentration de substances et acidité de l'environnement. Des conditions changeantes entraînent des modifications de la structure tertiaire et quaternaire de la molécule protéique et, par conséquent, la suppression de l'activité enzymatique. Comment cela peut-il arriver? Seule une certaine partie de la molécule enzymatique, appelée centre actif. Le centre actif contient de 3 à 12 résidus d'acides aminés et est formé à la suite de la courbure de la chaîne polypeptidique.

Sous l'influence de divers facteurs, la structure de la molécule d'enzyme change. Dans ce cas, la configuration spatiale du centre actif est perturbée et l'enzyme perd son activité.

Les enzymes sont des protéines qui agissent comme des catalyseurs biologiques. Grâce aux enzymes, la vitesse des réactions chimiques dans les cellules augmente de plusieurs ordres de grandeur. Une propriété importante des enzymes est leur spécificité d'action dans certaines conditions.

Acides nucléiques.

Les acides nucléiques ont été découverts dans la seconde moitié du XIXe siècle. Le biochimiste suisse F. Miescher, qui a isolé une substance à haute teneur en azote et en phosphore des noyaux cellulaires et l'a appelée « nucléine » (du lat. cœur- cœur).

Les acides nucléiques stockent des informations héréditaires sur la structure et le fonctionnement de chaque cellule et de tous les êtres vivants sur Terre. Il existe deux types d'acides nucléiques : l'ADN (acide désoxyribonucléique) et l'ARN (acide ribonucléique). Les acides nucléiques, comme les protéines, sont spécifiques à une espèce, c'est-à-dire que les organismes de chaque espèce possèdent leur propre type d'ADN. Pour découvrir les raisons de la spécificité des espèces, considérons la structure des acides nucléiques.

Les molécules d'acide nucléique sont de très longues chaînes composées de plusieurs centaines, voire millions de nucléotides. Tout acide nucléique ne contient que quatre types de nucléotides. Les fonctions des molécules d'acide nucléique dépendent de leur structure, des nucléotides qu'elles contiennent, de leur nombre dans la chaîne et de la séquence du composé dans la molécule.

Chaque nucléotide est constitué de trois composants : une base azotée, un glucide et un acide phosphorique. Chaque nucléotide d'ADN contient l'un des quatre types de bases azotées (adénine - A, thymine - T, guanine - G ou cytosine - C), ainsi que du carbone désoxyribose et un résidu d'acide phosphorique.

Ainsi, les nucléotides de l'ADN ne diffèrent que par le type de base azotée.

La molécule d'ADN est constituée d'un grand nombre de nucléotides reliés en chaîne dans une certaine séquence. Chaque type de molécule d’ADN possède son propre nombre et sa propre séquence de nucléotides.

Les molécules d'ADN sont très longues. Par exemple, pour écrire en lettres la séquence des nucléotides des molécules d’ADN d’une cellule humaine (46 chromosomes), il faudrait un livre d’environ 820 000 pages. L'alternance de quatre types de nucléotides peut former un nombre infini de variantes de molécules d'ADN. Ces caractéristiques structurelles des molécules d'ADN leur permettent de stocker une énorme quantité d'informations sur toutes les caractéristiques des organismes.

En 1953, le biologiste américain J. Watson et le physicien anglais F. Crick créent un modèle de la structure de la molécule d'ADN. Les scientifiques ont découvert que chaque molécule d’ADN est constituée de deux chaînes interconnectées et torsadées en spirale. Cela ressemble à une double hélice. Dans chaque chaîne, quatre types de nucléotides alternent dans une séquence spécifique.

La composition nucléotidique de l'ADN varie selon les différents types de bactéries, champignons, plantes et animaux. Mais cela ne change pas avec l’âge et dépend peu des changements environnementaux. Les nucléotides sont appariés, c'est-à-dire que le nombre de nucléotides adénine dans toute molécule d'ADN est égal au nombre de nucléotides thymidine (A-T) et le nombre de nucléotides cytosine est égal au nombre de nucléotides guanine (C-G). Cela est dû au fait que la connexion de deux chaînes entre elles dans une molécule d'ADN est soumise à une certaine règle, à savoir : l'adénine d'une chaîne est toujours reliée par deux liaisons hydrogène uniquement avec la thymine de l'autre chaîne, et la guanine - par trois liaisons hydrogène avec la cytosine, c'est-à-dire que les chaînes nucléotidiques d'une molécule d'ADN sont complémentaires et se complètent.

Les molécules d'acide nucléique - ADN et ARN - sont constituées de nucléotides. Les nucléotides d'ADN comprennent une base azotée (A, T, G, C), le désoxyribose glucidique et un résidu de molécule d'acide phosphorique. La molécule d'ADN est une double hélice, constituée de deux chaînes reliées par des liaisons hydrogène selon le principe de complémentarité. La fonction de l'ADN est de stocker les informations héréditaires.

Les cellules de tous les organismes contiennent des molécules d'ATP - acide adénosine triphosphorique. L'ATP est une substance cellulaire universelle dont la molécule possède des liaisons riches en énergie. La molécule d'ATP est un nucléotide unique qui, comme les autres nucléotides, se compose de trois composants : une base azotée - l'adénine, un glucide - le ribose, mais au lieu d'un, elle contient trois résidus de molécules d'acide phosphorique (Fig. 12). Les connexions indiquées sur la figure par une icône sont riches en énergie et sont appelées macroergique. Chaque molécule d'ATP contient deux liaisons à haute énergie.

Lorsqu'une liaison à haute énergie est rompue et qu'une molécule d'acide phosphorique est éliminée à l'aide d'enzymes, 40 kJ/mol d'énergie sont libérées et l'ATP est convertie en ADP - acide adénosine diphosphorique. Lorsqu’une autre molécule d’acide phosphorique est éliminée, 40 kJ/mol supplémentaires sont libérés ; L'AMP se forme - acide adénosine monophosphorique. Ces réactions sont réversibles, c'est-à-dire que l'AMP peut être converti en ADP, l'ADP en ATP.

Les molécules d'ATP sont non seulement décomposées, mais également synthétisées, leur contenu dans la cellule est donc relativement constant. L'importance de l'ATP dans la vie d'une cellule est énorme. Ces molécules jouent un rôle prépondérant dans le métabolisme énergétique nécessaire pour assurer la vie de la cellule et de l’organisme dans son ensemble.

Riz. 12. Schéma de la structure de l'ATP.
adénine -

Une molécule d'ARN est généralement une chaîne unique, composée de quatre types de nucléotides - A, U, G, C. Trois principaux types d'ARN sont connus : ARNm, ARNr, ARNt. Le contenu des molécules d'ARN dans une cellule n'est pas constant, elles participent à la biosynthèse des protéines. L'ATP est une substance énergétique universelle de la cellule, qui contient des liaisons riches en énergie. L'ATP joue un rôle central dans le métabolisme énergétique cellulaire. L'ARN et l'ATP se trouvent à la fois dans le noyau et dans le cytoplasme de la cellule.

Tâches et tests sur le thème "Thème 4. "Composition chimique de la cellule".

  • polymère, monomère;
  • glucide, monosaccharide, disaccharide, polysaccharide ;
  • lipide, acide gras, glycérol ;
  • acide aminé, liaison peptidique, protéine ;
  • catalyseur, enzyme, site actif ;
  • acide nucléique, nucléotide.
  • Énumérez 5 à 6 raisons qui font de l’eau un élément si important des systèmes vivants.
  • Nommer les quatre principales classes de composés organiques présents dans les organismes vivants ; décrire le rôle de chacun d’eux.
  • Expliquez pourquoi les réactions contrôlées par les enzymes dépendent de la température, du pH et de la présence de coenzymes.
  • Expliquer le rôle de l'ATP dans l'économie énergétique de la cellule.
  • Nommez les matières premières, les principales étapes et les produits finaux des réactions induites par la lumière et des réactions de fixation du carbone.
  • Donnez une brève description du schéma général de la respiration cellulaire, à partir de laquelle il apparaîtrait clairement quelle place occupent les réactions de glycolyse, le cycle de H. Krebs (cycle de l'acide citrique) et la chaîne de transport d'électrons.
  • Comparez la respiration et la fermentation.
  • Décrivez la structure de la molécule d'ADN et expliquez pourquoi le nombre de résidus adénine est égal au nombre de résidus thymine et le nombre de résidus guanine est égal au nombre de résidus cytosine.
  • Faites un bref diagramme de la synthèse de l’ARN à partir de l’ADN (transcription) chez les procaryotes.
  • Décrivez les propriétés du code génétique et expliquez pourquoi il devrait s'agir d'un code triplet.
  • Sur la base de la chaîne d'ADN et du tableau des codons donnés, déterminez la séquence complémentaire de l'ARN messager, indiquez les codons de l'ARN de transfert et la séquence d'acides aminés formée à la suite de la traduction.
  • Énumérez les étapes de la synthèse des protéines au niveau du ribosome.
  • Algorithme pour résoudre des problèmes.

    Type 1. Autocopie de l'ADN.

    L'une des chaînes d'ADN a la séquence nucléotidique suivante :
    AGTACCGATACCGATTTACCG...
    Quelle séquence nucléotidique possède la deuxième chaîne de la même molécule ?

    Pour écrire la séquence nucléotidique du deuxième brin d'une molécule d'ADN, lorsque la séquence du premier brin est connue, il suffit de remplacer la thymine par l'adénine, l'adénine par la thymine, la guanine par la cytosine et la cytosine par la guanine. Après avoir effectué ce remplacement, on obtient la séquence :
    TATTGGGCTATGAGCTAAAATG...

    Type 2. Codage protéique.

    La chaîne d'acides aminés de la protéine ribonucléase commence comme suit : lysine-glutamine-thréonine-alanine-alanine-alanine-lysine...
    Par quelle séquence nucléotidique commence le gène correspondant à cette protéine ?

    Pour ce faire, utilisez la table du code génétique. Pour chaque acide aminé, nous trouvons sa désignation de code sous la forme du triplet de nucléotides correspondant et l'écrivons. En disposant ces triplets les uns après les autres dans le même ordre que les acides aminés correspondants, on obtient la formule de la structure d'une section d'ARN messager. En règle générale, il existe plusieurs de ces triplés, le choix se fait en fonction de votre décision (mais un seul des triplés est pris). Il peut donc y avoir plusieurs solutions.
    ААААААААЦУГЦГГЦУГЦГАAG

    Par quelle séquence d'acides aminés commence une protéine si elle est codée par la séquence de nucléotides suivante :
    ACCTTCCATGGCCGGT...

    En utilisant le principe de complémentarité, on retrouve la structure d'une section d'ARN messager formée sur un segment donné d'une molécule d'ADN :
    UGCGGGGUACCGGCCCA...

    On se tourne ensuite vers le tableau du code génétique et pour chaque triplet de nucléotides, en commençant par le premier, on trouve et on écrit l'acide aminé correspondant :
    Cystéine-glycine-tyrosine-arginine-proline-...

    Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biologie générale". Moscou, "Lumières", 2000

    • Thème 4. "Composition chimique de la cellule". §2-§7 p. 7-21
    • Thème 5. "Photosynthèse". §16-17 p. 44-48
    • Thème 6. "Respiration cellulaire". §12-13 p. 34-38
    • Thème 7. "Informations génétiques". §14-15 p. 39-44

    À la fin du XIXe siècle, une branche de la biologie appelée biochimie s'est formée. Elle étudie la composition chimique d'une cellule vivante. La tâche principale de la science est de comprendre les caractéristiques du métabolisme et de l’énergie qui régulent la vie des cellules végétales et animales.

    Le concept de la composition chimique d'une cellule

    À la suite de recherches minutieuses, les scientifiques ont étudié l’organisation chimique des cellules et ont découvert que les êtres vivants contiennent plus de 85 éléments chimiques. De plus, certains d’entre eux sont obligatoires pour presque tous les organismes, tandis que d’autres sont spécifiques et se retrouvent chez des espèces biologiques spécifiques. Et le troisième groupe d'éléments chimiques est présent dans les cellules des micro-organismes, des plantes et des animaux en quantités assez faibles. Les éléments chimiques entrent le plus souvent dans la composition des cellules sous forme de cations et d'anions, à partir desquels se forment des sels minéraux et de l'eau, et des composés organiques carbonés sont synthétisés : glucides, protéines, lipides.

    Éléments organogènes

    En biochimie, ceux-ci comprennent le carbone, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote. Leur totalité constitue de 88 à 97 % des autres éléments chimiques de la cellule. Le carbone est particulièrement important. Toutes les substances organiques de la cellule sont constituées de molécules contenant des atomes de carbone. Ils sont capables de se connecter les uns aux autres, formant des chaînes (ramifiées et non ramifiées), ainsi que des cycles. Cette capacité des atomes de carbone est à la base de l'étonnante diversité des substances organiques qui composent le cytoplasme et les organites cellulaires.

    Par exemple, le contenu interne d'une cellule est constitué d'oligosaccharides solubles, de protéines hydrophiles, de lipides, de divers types d'acide ribonucléique : ARN de transfert, ARN ribosomal et ARN messager, ainsi que de monomères libres - nucléotides. Il a également une composition chimique similaire et contient également des molécules d’acide désoxyribonucléique qui font partie des chromosomes. Tous les composés ci-dessus contiennent des atomes d'azote, de carbone, d'oxygène et d'hydrogène. Cela témoigne de leur importance particulièrement importante, puisque l'organisation chimique des cellules dépend de la teneur en éléments organogènes qui composent les structures cellulaires : hyaloplasme et organites.

    Les macronutriments et leurs significations

    Les éléments chimiques, que l'on retrouve également très souvent dans les cellules de divers types d'organismes, sont appelés macroéléments en biochimie. Leur contenu dans la cellule est de 1,2 % à 1,9 %. Les macroéléments cellulaires comprennent : le phosphore, le potassium, le chlore, le soufre, le magnésium, le calcium, le fer et le sodium. Tous remplissent des fonctions importantes et font partie de divers organites cellulaires. Ainsi, l'ion ferreux est présent dans la protéine sanguine - l'hémoglobine, qui transporte l'oxygène (dans ce cas on l'appelle oxyhémoglobine), le dioxyde de carbone (carbohémoglobine) ou le monoxyde de carbone (carboxyhémoglobine).

    Les ions sodium assurent le type de transport intercellulaire le plus important : la pompe sodium-potassium. Ils font également partie du liquide interstitiel et du plasma sanguin. Les ions magnésium sont présents dans les molécules de chlorophylle (le photopigment des plantes supérieures) et participent au processus de photosynthèse, car ils forment des centres de réaction qui captent les photons d'énergie lumineuse.

    Les ions calcium assurent la conduction de l'influx nerveux le long des fibres et constituent également le composant principal des ostéocytes, les cellules osseuses. Les composés de calcium sont répandus dans le monde des invertébrés, dont les coquilles sont constituées de carbonate de calcium.

    Les ions chlore participent à la recharge des membranes cellulaires et assurent l'apparition d'impulsions électriques qui sont à la base de l'excitation nerveuse.

    Les atomes de soufre font partie des protéines natives et déterminent leur structure tertiaire, « réticulant » la chaîne polypeptidique, aboutissant à la formation d’une molécule protéique globulaire.

    Les ions potassium sont impliqués dans le transport de substances à travers les membranes cellulaires. Les atomes de phosphore font partie d'une substance aussi importante et énergivore que l'acide adénosine triphosphorique, et constituent également un composant important des molécules d'acide désoxyribonucléique et ribonucléique, qui sont les principales substances de l'hérédité cellulaire.

    Fonctions des microéléments dans le métabolisme cellulaire

    Environ 50 éléments chimiques qui représentent moins de 0,1 % des cellules sont appelés microéléments. Ceux-ci comprennent le zinc, le molybdène, l'iode, le cuivre, le cobalt et le fluor. À faible teneur, ils remplissent des fonctions très importantes, car ils font partie de nombreuses substances biologiquement actives.

    Par exemple, les atomes de zinc se trouvent dans les molécules d'insuline (l'hormone pancréatique qui régule la glycémie), l'iode fait partie intégrante des hormones thyroïdiennes - la thyroxine et la triiodothyronine, qui contrôlent le niveau de métabolisme dans le corps. Le cuivre, avec les ions fer, est impliqué dans l'hématopoïèse (la formation de globules rouges, de plaquettes et de leucocytes dans la moelle osseuse rouge des vertébrés). Les ions cuivre font partie du pigment hémocyanine, présent dans le sang des animaux invertébrés, tels que les mollusques. Par conséquent, la couleur de leur hémolymphe est bleue.

    La teneur en éléments chimiques tels que le plomb, l’or, le brome et l’argent dans la cellule est encore plus faible. Ils sont appelés ultramicroéléments et se trouvent dans les cellules végétales et animales. Par exemple, une analyse chimique a révélé des ions d’or dans les grains de maïs. Les atomes de brome sont présents en grande quantité dans les cellules du thalle des algues brunes et rouges, comme les sargasses, le varech et le fucus.

    Tous les exemples et faits donnés précédemment expliquent comment la composition chimique, les fonctions et la structure de la cellule sont interconnectées. Le tableau ci-dessous présente la teneur en divers éléments chimiques des cellules des organismes vivants.

    Caractéristiques générales des substances organiques

    Les propriétés chimiques des cellules de divers groupes d'organismes dépendent d'une certaine manière des atomes de carbone, dont la part représente plus de 50 % de la masse cellulaire. La quasi-totalité de la matière sèche de la cellule est représentée par des glucides, des protéines, des acides nucléiques et des lipides, qui ont une structure complexe et un poids moléculaire élevé. Ces molécules sont appelées macromolécules (polymères) et sont constituées d'éléments plus simples - des monomères. Les substances protéiques jouent un rôle extrêmement important et remplissent de nombreuses fonctions, qui seront discutées ci-dessous.

    Le rôle des protéines dans la cellule

    Les composés inclus dans une cellule vivante sont confirmés par la teneur élevée en substances organiques telles que les protéines. Il existe une explication logique à ce fait : les protéines remplissent diverses fonctions et participent à toutes les manifestations de la vie cellulaire.

    Par exemple, cela consiste en la formation d'anticorps - des immunoglobulines produites par les lymphocytes. Les protéines protectrices telles que la thrombine, la fibrine et la thromboblastine assurent la coagulation du sang et empêchent sa perte lors de blessures. La composition de la cellule comprend des protéines complexes des membranes cellulaires qui ont la capacité de reconnaître des composés étrangers - les antigènes. Ils modifient leur configuration et informent la cellule d'un danger potentiel (fonction de signalisation).

    Certaines protéines remplissent une fonction régulatrice et sont des hormones, par exemple l'ocytocine, produite par l'hypothalamus, est réservée par l'hypophyse. En venant dans le sang, l'ocytocine agit sur les parois musculaires de l'utérus, provoquant sa contraction. La protéine vasopressine a également une fonction régulatrice en contrôlant la pression artérielle.

    Les cellules musculaires contiennent de l'actine et de la myosine, capables de se contracter, ce qui détermine la fonction motrice du tissu musculaire. C'est caractéristique pour les protéines, et par exemple, l'albumine est utilisée par l'embryon comme nutriment pour son développement. Les protéines sanguines de divers organismes, telles que l'hémoglobine et l'hémocyanine, transportent des molécules d'oxygène - elles remplissent une fonction de transport. Si des substances plus gourmandes en énergie, telles que les glucides et les lipides, sont pleinement utilisées, la cellule procède à la dégradation des protéines. Un gramme de cette substance donne 17,2 kJ d'énergie. L’une des fonctions les plus importantes des protéines est catalytique (les protéines enzymatiques accélèrent les réactions chimiques se produisant dans les compartiments cytoplasmiques). Sur la base de ce qui précède, nous sommes convaincus que les protéines remplissent de nombreuses fonctions très importantes et font nécessairement partie de la cellule animale.

    Biosynthèse des protéines

    Considérons le processus de synthèse des protéines dans une cellule, qui se produit dans le cytoplasme à l'aide d'organites tels que les ribosomes. Grâce à l'activité d'enzymes spéciales, avec la participation d'ions calcium, les ribosomes sont combinés en polysomes. Les principales fonctions des ribosomes dans une cellule sont la synthèse de molécules protéiques, qui commence par le processus de transcription. En conséquence, des molécules d'ARNm sont synthétisées, auxquelles sont attachés des polysomes. Ensuite commence le deuxième processus : la diffusion. Les ARN de transfert se combinent avec vingt types différents d'acides aminés et les amènent aux polysomes, et comme les fonctions des ribosomes dans une cellule sont la synthèse de polypeptides, ces organites forment des complexes avec l'ARNt et les molécules d'acides aminés sont liées les unes aux autres par des liaisons peptidiques. , formant une macromolécule protéique.

    Le rôle de l'eau dans les processus métaboliques

    Des études cytologiques ont confirmé le fait que la cellule dont nous étudions la structure et la composition est constituée en moyenne de 70 % d'eau et que chez de nombreux animaux menant une vie aquatique (par exemple les coelentérés), sa teneur atteint 97 à 98 %. Compte tenu de cela, l'organisation chimique des cellules comprend les hydrophiles (capables de dissolution) et. Étant un solvant polaire universel, l'eau joue un rôle exceptionnel et affecte directement non seulement les fonctions, mais aussi la structure même de la cellule. Le tableau ci-dessous montre la teneur en eau des cellules de différents types d'organismes vivants.

    Fonction des glucides dans la cellule

    Comme nous l'avons découvert précédemment, les substances organiques importantes - les polymères - contiennent également des glucides. Ceux-ci comprennent les polysaccharides, les oligosaccharides et les monosaccharides. Les glucides font partie de complexes plus complexes - les glycolipides et les glycoprotéines, à partir desquels sont construites les membranes cellulaires et les structures supra-membranaires, comme le glycocalyx.

    En plus du carbone, les glucides contiennent des atomes d'oxygène et d'hydrogène, et certains polysaccharides contiennent également de l'azote, du soufre et du phosphore. Il y a beaucoup de glucides dans les cellules végétales : les tubercules de pomme de terre contiennent jusqu'à 90 % d'amidon, les graines et les fruits contiennent jusqu'à 70 % de glucides, et dans les cellules animales, ils se trouvent sous forme de composés tels que le glycogène, la chitine et le tréhalose.

    Les sucres simples (monosaccharides) ont la formule générale CnH2nOn et sont divisés en tétroses, trioses, pentoses et hexoses. Les deux derniers sont les plus courants dans les cellules des organismes vivants, par exemple, le ribose et le désoxyribose font partie des acides nucléiques, et le glucose et le fructose participent aux réactions d'assimilation et de dissimilation. Les oligosaccharides sont souvent présents dans les cellules végétales : le saccharose est stocké dans les cellules de la betterave sucrière et de la canne à sucre, le maltose se trouve dans les grains germés de seigle et d'orge.

    Les disaccharides ont un goût sucré et sont très solubles dans l'eau. Les polysaccharides, étant des biopolymères, sont principalement représentés par l'amidon, la cellulose, le glycogène et la laminarine. La chitine est l'une des formes structurelles des polysaccharides. La fonction principale des glucides dans la cellule est l’énergie. À la suite de réactions d’hydrolyse et de métabolisme énergétique, les polysaccharides sont décomposés en glucose, puis oxydés en dioxyde de carbone et en eau. En conséquence, un gramme de glucose libère 17,6 kJ d'énergie, et les réserves d'amidon et de glycogène constituent en fait un réservoir d'énergie cellulaire.

    Le glycogène se dépose principalement dans les tissus musculaires et les cellules hépatiques, l'amidon végétal - dans les tubercules, les bulbes, les racines, les graines et chez les arthropodes, tels que les araignées, les insectes et les crustacés, l'oligosaccharide de tréhalose joue le rôle principal dans l'approvisionnement énergétique.

    Il existe une autre fonction des glucides dans la cellule : la construction (structurelle). Cela réside dans le fait que ces substances constituent les structures de soutien des cellules. Par exemple, la cellulose fait partie des parois cellulaires des plantes, la chitine forme le squelette externe de nombreux invertébrés et se trouve dans les cellules fongiques, les olisaccharides, ainsi que les molécules lipidiques et protéiques, forment un glycocalyx - un complexe supra-membranaire. Il assure l'adhésion - l'adhésion des cellules animales les unes aux autres, conduisant à la formation de tissus.

    Lipides : structure et fonctions

    Ces substances organiques, hydrophobes (insolubles dans l'eau), peuvent être récupérées, c'est-à-dire extraites des cellules, à l'aide de solvants apolaires comme l'acétone ou le chloroforme. Les fonctions des lipides dans une cellule dépendent du groupe auquel ils appartiennent : les graisses, les cires ou les stéroïdes. Les graisses sont les plus largement distribuées dans tous les types de cellules.

    Les animaux les accumulent dans le tissu adipeux sous-cutané ; le tissu nerveux contient de la graisse sous forme de nerfs. Il s'accumule également dans les reins, le foie et chez les insectes - dans le corps adipeux. Les graisses liquides - les huiles - se trouvent dans les graines de nombreuses plantes : cèdre, cacahuètes, tournesols, olives. La teneur en lipides des cellules varie de 5 à 90 % (dans le tissu adipeux).

    Les stéroïdes et les cires diffèrent des graisses en ce sens qu’ils ne contiennent pas de résidus d’acides gras dans leurs molécules. Ainsi, les stéroïdes sont des hormones du cortex surrénalien qui affectent la puberté et sont des composants de la testostérone. On les retrouve également dans les vitamines (comme la vitamine D).

    Les principales fonctions des lipides dans la cellule sont énergétiques, de construction et de protection. La première est due au fait qu'1 gramme de graisse, une fois décomposé, fournit 38,9 kJ d'énergie - bien plus que d'autres substances organiques - protéines et glucides. De plus, lorsque 1 g de graisse est oxydé, près de 1,1 g est libéré. eau. C’est pourquoi certains animaux, disposant d’une réserve de graisse dans leur corps, peuvent rester longtemps sans eau. Par exemple, les gaufres peuvent hiberner pendant plus de deux mois sans avoir besoin d'eau, et un chameau ne boit pas d'eau lorsqu'il traverse le désert pendant 10 à 12 jours.

    La fonction de construction des lipides est qu’ils font partie intégrante des membranes cellulaires et font également partie des nerfs. La fonction protectrice des lipides est que la couche de graisse sous la peau autour des reins et d'autres organes internes les protège des blessures mécaniques. Une fonction spécifique d'isolation thermique est inhérente aux animaux qui séjournent longtemps dans l'eau : baleines, phoques, otaries à fourrure. L'épaisse couche de graisse sous-cutanée, par exemple chez le rorqual bleu, mesure 0,5 m, elle protège l'animal de l'hypothermie.

    L'importance de l'oxygène dans le métabolisme cellulaire

    Les organismes aérobies, qui comprennent la grande majorité des animaux, des plantes et des humains, utilisent l'oxygène atmosphérique pour des réactions de métabolisme énergétique, conduisant à la dégradation des substances organiques et à la libération d'une certaine quantité d'énergie accumulée sous forme de molécules d'acide adénosine triphosphorique.

    Ainsi, avec l'oxydation complète d'une mole de glucose, qui se produit sur les crêtes des mitochondries, 2 800 kJ d'énergie sont libérés, dont 1 596 kJ (55 %) sont stockés sous forme de molécules d'ATP contenant des liaisons à haute énergie. Ainsi, la fonction principale de l'oxygène dans la cellule est la mise en œuvre de laquelle repose sur un groupe de réactions enzymatiques dites se produisant dans les organites cellulaires - les mitochondries. Chez les organismes procaryotes - bactéries phototrophes et cyanobactéries - l'oxydation des nutriments se produit sous l'influence de l'oxygène diffusé dans les cellules sur les excroissances internes des membranes plasmiques.

    Nous avons étudié l'organisation chimique des cellules, ainsi que les processus de biosynthèse des protéines et la fonction de l'oxygène dans le métabolisme énergétique cellulaire.

    L'alimentation humaine contient des nutriments de base : protéines, graisses, glucides ; vitamines, microéléments, macroéléments. Puisque toute notre vie est dans la nature un métabolisme, alors pour une existence normale, un adulte doit manger trois fois par jour, reconstituant ainsi sa « réserve » de nutriments.

    Dans le corps d'une personne vivante, des processus d'oxydation (combinaison avec l'oxygène) de divers nutriments se produisent en permanence. Les réactions d'oxydation s'accompagnent de la formation et du dégagement de chaleur nécessaire au maintien des processus vitaux de l'organisme. L'énergie thermique assure l'activité du système musculaire. Par conséquent, plus le travail physique est dur, plus le corps a besoin de nourriture.

    La valeur énergétique des aliments est généralement exprimée en calories. Les calories sont la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer d’un degré 1 litre d’eau à une température de 15°C. La teneur en calories des aliments est la quantité d'énergie formée dans le corps à la suite de la digestion des aliments.

    1 gramme de protéine, lorsqu'elle est oxydée dans l'organisme, libère une quantité de chaleur égale à 4 kcal ; 1 gramme de glucides = 4 kcal ; 1 gramme de graisse = 9 kcal.

    Écureuils

    Les protéines soutiennent les manifestations fondamentales de la vie : le métabolisme, la contraction musculaire, l’irritabilité des nerfs, la capacité de grandir, de s’adoucir et de penser. Les protéines se trouvent dans tous les tissus et fluides du corps, et en constituent la majeure partie. Les protéines contiennent une variété d'acides aminés qui déterminent la signification biologique d'une protéine particulière.

    Acides aminés non essentiels se forment dans le corps humain. Acides aminés essentiels entrer dans le corps humain uniquement avec de la nourriture. Par conséquent, pour le fonctionnement physiologique de l'organisme, la présence de tous les acides aminés essentiels dans les aliments est obligatoire. Le manque d'un seul acide aminé essentiel dans l'alimentation entraîne une diminution de la valeur biologique des protéines et peut provoquer une carence en protéines, malgré une quantité suffisante de protéines dans l'alimentation. Le principal fournisseur d'acides aminés essentiels : viande, lait, poisson, œufs, fromage blanc.

    Le corps humain a également besoin de protéines d'origine végétale, que l'on trouve dans le pain, les céréales et les légumes : elles contiennent des acides aminés non essentiels. Les produits contenant des protéines animales et végétales apportent à l'organisme les substances nécessaires à son développement et à son fonctionnement.

    Le corps adulte devrait recevoir environ 1 gramme de protéines pour 1 kg de poids total. Il s’ensuit que l’adulte « moyen » pesant 70 kg devrait recevoir au moins 70 g de protéines par jour (55 % des protéines doivent être d’origine animale). Avec une activité physique intense, les besoins du corps en protéines augmentent.

    Les protéines contenues dans l’alimentation ne peuvent être remplacées par d’autres substances.

    Graisses

    Les graisses dépassent l'énergie de toutes les autres substances, participent aux processus de restauration, étant un élément structurel des cellules et de leurs systèmes membranaires, servent de solvants aux vitamines A, E, D et favorisent leur absorption. Les graisses contribuent également au développement de l’immunité et aident le corps à retenir la chaleur.

    Le manque de graisse entraîne une perturbation du système nerveux central, des modifications de la peau, des reins et des organes de la vision.

    Les graisses contiennent des acides gras polyinsaturés, de la lécithine, des vitamines A et E. Le besoin moyen d'un adulte en graisses est de 80 à 100 g par jour, y compris les graisses végétales - 25 à 30 g.

    Les matières grasses contenues dans les aliments fournissent un tiers de la valeur énergétique quotidienne de l’alimentation ; Il y a 37 g de graisses pour 1000 kcal.

    Les graisses se trouvent en quantité suffisante dans le cerveau, le cœur, les œufs, le foie, le beurre, le fromage, la viande, le saindoux, la volaille, le poisson et le lait. Les graisses végétales qui ne contiennent pas de cholestérol sont particulièrement précieuses.

    Les glucides

    Les glucides sont la principale source d'énergie. Les glucides représentent 50 à 70 % de l’apport calorique quotidien. Le besoin en glucides dépend de la consommation énergétique de l’organisme.

    Les besoins quotidiens en glucides pour un adulte engagé dans un travail mental ou physique léger sont de 300 à 500 g/jour. Les personnes engagées dans un travail physique pénible ont un besoin beaucoup plus élevé de glucides. Chez les personnes obèses, le contenu énergétique de l’alimentation peut être réduit de la quantité de glucides sans compromettre la santé.

    Le pain, les céréales, les pâtes, les pommes de terre, le sucre (glucides nets) sont riches en glucides. L'excès de glucides dans le corps perturbe le rapport correct des principales parties de la nourriture, perturbant ainsi le métabolisme.

    Vitamines

    Les vitamines ne sont pas des fournisseurs d’énergie. Cependant, ils sont nécessaires en petites quantités pour maintenir le fonctionnement normal de l’organisme, régulant, dirigeant et accélérant les processus métaboliques. La grande majorité des vitamines ne sont pas produites par l’organisme, mais proviennent de l’extérieur, via l’alimentation.

    Avec un manque de vitamines dans les aliments, une hypovitaminose se développe (plus souvent en hiver et au printemps) - la fatigue augmente, une faiblesse, une apathie sont observées, les performances diminuent et la résistance du corps diminue.

    Les actions des vitamines dans le corps sont interconnectées - le manque de l'une des vitamines entraîne une perturbation du métabolisme d'autres substances.

    Toutes les vitamines sont divisées en deux groupes : vitamines hydrosolubles Et vitamines liposolubles.

    Vitamines liposolubles- vitamines A, D, E, K.

    Vitamine A- affecte la croissance du corps, sa résistance aux infections, est nécessaire au maintien d'une vision normale, de l'état de la peau et des muqueuses. La vitamine A est riche en huile de poisson, crème, beurre, jaune d'oeuf, foie, carottes, laitue, épinards, tomates, pois verts, abricots, oranges.

    Vitamine D- favorise la formation du tissu osseux, stimule la croissance corporelle. Un manque de vitamine D dans l'organisme entraîne une perturbation de l'absorption normale du calcium et du phosphore, provoquant le développement du rachitisme. L'huile de poisson, le jaune d'œuf, le foie et les œufs de poisson sont riches en vitamine D. Le lait et le beurre contiennent peu de vitamine D.

    Vitamine K- participe à la respiration des tissus et à la coagulation sanguine. La vitamine K est synthétisée dans l’organisme par les bactéries intestinales. La carence en vitamine K est causée par des maladies du système digestif ou par la prise de médicaments antibactériens. Les tomates, les parties vertes des plantes, les épinards, le chou et l'ortie sont riches en vitamine K.

    Vitamine E(tocophérol) affecte l'activité des glandes endocrines, le métabolisme des protéines et des glucides et assure le métabolisme intracellulaire. La vitamine E a un effet bénéfique sur le déroulement de la grossesse et le développement du fœtus. La vitamine E est riche en maïs, carottes, choux, pois verts, œufs, viande, poisson, huile d'olive.

    Vitamines hydrosolubles- vitamine C, vitamines B.

    Vitamine C(acide ascorbique) - participe activement aux processus redox, affecte le métabolisme des glucides et des protéines, augmente la résistance du corps aux infections. Les fruits de l'églantier, du cassis, de l'aronia, de l'argousier, de la groseille, des agrumes, du chou, des pommes de terre et des légumes à feuilles sont riches en vitamine C.

    Au groupe vitamines B comprend 15 vitamines indépendantes, solubles dans l'eau, qui participent aux processus métaboliques de l'organisme, au processus d'hématopoïèse et jouent un rôle important dans le métabolisme des glucides, des graisses et de l'eau. Les vitamines B sont des stimulateurs de croissance. La levure de bière, le sarrasin, les flocons d'avoine, le pain de seigle, le lait, la viande, le foie, le jaune d'œuf et les parties vertes des plantes sont riches en vitamines B.

    Microéléments et macroéléments

    Les minéraux font partie des cellules et des tissus du corps et participent à divers processus métaboliques. L'organisme a besoin de macroéléments en quantités relativement importantes : sels de calcium, potassium, magnésium, phosphore, chlore, sodium. Les microéléments sont nécessaires en très petites quantités : fer, zinc, manganèse, chrome, iode, fluor.

    L'iode se trouve dans les fruits de mer, les céréales, la levure, les légumineuses et le foie sont riches en zinc ; le cuivre et le cobalt se trouvent dans le foie, les rognons de bœuf, le jaune d'œuf de poule et le miel. Les baies et les fruits contiennent beaucoup de potassium, de fer, de cuivre et de phosphore.

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    Nutriments - glucides, protéines, vitamines, graisses, oligo-éléments, macronutriments- Trouvé dans la nourriture. Tous ces nutriments sont nécessaires à l’accomplissement de tous les processus vitaux. La teneur en nutriments de l’alimentation est le facteur le plus important pour créer des menus diététiques.

    Dans le corps d’une personne vivante, les processus d’oxydation de toutes sortes ne s’arrêtent jamais. nutriments. Les réactions d'oxydation se produisent avec la formation et la libération de chaleur, dont une personne a besoin pour maintenir les processus vitaux. L’énergie thermique permet au système musculaire de travailler, ce qui nous amène à conclure que plus le travail physique est intense, plus le corps a besoin de nourriture.

    La valeur énergétique des aliments est déterminée par les calories. La teneur en calories des aliments détermine la quantité d'énergie reçue par l'organisme lors du processus d'assimilation des aliments.

    1 gramme de protéine en cours d'oxydation produit une quantité de chaleur de 4 kcal ; 1 gramme de glucides = 4 kcal ; 1 gramme de graisse = 9 kcal.

    Nutriments - protéines.

    La protéine comme nutriment nécessaire au corps pour maintenir le métabolisme, la contraction musculaire, l’irritabilité nerveuse, la capacité de grandir, de se reproduire et de penser. Les protéines se trouvent dans tous les tissus et fluides du corps et constituent l’élément le plus important. Les protéines sont constituées d'acides aminés qui déterminent la signification biologique d'une protéine particulière.

    Acides aminés non essentiels se forment dans le corps humain. Acides aminés essentiels une personne le reçoit de l'extérieur avec de la nourriture, ce qui indique la nécessité de contrôler la quantité d'acides aminés dans les aliments. Le manque d'un seul acide aminé essentiel dans l'alimentation entraîne une diminution de la valeur biologique des protéines et peut provoquer une carence en protéines, malgré une quantité suffisante de protéines dans l'alimentation. Les principales sources d’acides aminés essentiels sont le poisson, la viande, le lait, le fromage cottage et les œufs.

    De plus, l'organisme a besoin de protéines végétales contenues dans le pain, les céréales et les légumes : elles fournissent des acides aminés essentiels.

    Le corps d'un adulte devrait recevoir chaque jour environ 1 g de protéines pour 1 kilogramme de poids corporel. Autrement dit, une personne ordinaire pesant 70 kg a besoin d'au moins 70 g de protéines par jour, et 55 % de toutes les protéines devraient être d'origine animale. Si vous faites de l'exercice, la quantité de protéines doit être augmentée à 2 grammes par kilogramme et par jour.

    Les protéines dans une bonne alimentation sont indispensables à tout autre élément.

    Nutriments - graisses.

    Les graisses, en tant que substances nutritives, sont l'une des principales sources d'énergie du corps, participent aux processus de restauration, car elles font partie de la structure des cellules et de leurs systèmes membranaires, dissolvent et aident à l'absorption des vitamines A, E, D. De plus, les graisses aident à la formation de l'immunité et la conservation de la chaleur dans le corps .

    Une quantité insuffisante de graisse dans le corps provoque des perturbations dans l'activité du système nerveux central, des modifications de la peau, des reins et de la vision.

    Les graisses sont constituées d'acides gras polyinsaturés, de lécithine et de vitamines A et E. Une personne ordinaire a besoin d'environ 80 à 100 grammes de graisses par jour, dont au moins 25 à 30 grammes doivent être d'origine végétale.

    Les graisses provenant des aliments fournissent à l’organisme 1/3 de la valeur énergétique quotidienne de l’alimentation ; Il y a 37 g de graisses pour 1000 kcal.

    Quantité de graisse requise dans : cœur, volaille, poisson, œufs, foie, beurre, fromage, viande, saindoux, cervelle, lait. Les graisses végétales, qui contiennent moins de cholestérol, sont plus importantes pour l’organisme.

    Nutriments - glucides.

    Les glucides,nutritif, sont la principale source d'énergie, qui apporte 50 à 70 % des calories de l'ensemble de l'alimentation. La quantité de glucides requise pour une personne est déterminée en fonction de son activité et de sa consommation d'énergie.

    Une personne moyenne qui effectue un travail mental ou physique léger a besoin d'environ 300 à 500 grammes de glucides par jour. Avec l’augmentation de l’activité physique, l’apport quotidien en glucides et en calories augmente également. Pour les personnes en surpoids, l'intensité énergétique du menu quotidien peut être réduite de la quantité de glucides sans compromettre la santé.

    On trouve beaucoup de glucides dans le pain, les céréales, les pâtes, les pommes de terre, le sucre (glucides nets). L'excès de glucides dans le corps perturbe le rapport correct des principales parties de la nourriture, perturbant ainsi le métabolisme.

    Nutriments - vitamines.

    Vitamines,comme nutriments, ne fournissent pas d’énergie à l’organisme, mais restent des nutriments essentiels dont l’organisme a besoin. Les vitamines sont nécessaires au maintien des fonctions vitales du corps, en régulant, dirigeant et accélérant les processus métaboliques. Le corps obtient presque toutes les vitamines de l’alimentation et seule une partie peut être produite par le corps lui-même.

    En hiver et au printemps, une hypovitaminose peut survenir dans le corps en raison d'un manque de vitamines dans les aliments - la fatigue, la faiblesse, l'apathie augmentent et les performances et la résistance du corps diminuent.

    Toutes les vitamines, en termes d'effet sur le corps, sont interconnectées - une carence en l'une des vitamines entraîne une perturbation du métabolisme d'autres substances.

    Toutes les vitamines sont divisées en 2 groupes : vitamines hydrosolubles Et vitamines liposolubles.

    Vitamines liposolubles - vitamines A, D, E, K.

    Vitamine A- nécessaire à la croissance de l'organisme, à l'amélioration de sa résistance aux infections, au maintien d'une bonne vision, de l'état de la peau et des muqueuses. La vitamine A provient de l'huile de poisson, de la crème, du beurre, du jaune d'œuf, du foie, des carottes, de la laitue, des épinards, des tomates, des pois verts, des abricots et des oranges.

    Vitamine D- nécessaire à la formation du tissu osseux et à la croissance du corps. Un manque de vitamine D entraîne une mauvaise absorption du Ca et du P, ce qui conduit au rachitisme. La vitamine D peut être obtenue à partir de l’huile de poisson, du jaune d’œuf, du foie et des œufs de poisson. Il y a encore de la vitamine D dans le lait et le beurre, mais juste un peu.

    Vitamine K- nécessaire à la respiration des tissus et à la coagulation sanguine normale. La vitamine K est synthétisée dans l’organisme par les bactéries intestinales. Une carence en vitamine K est due à des maladies du système digestif ou à la prise de médicaments antibactériens. La vitamine K peut être obtenue à partir des tomates, des parties vertes des plantes, des épinards, du chou et des orties.

    Vitamine E (tocophérol) est nécessaire à l'activité des glandes endocrines, au métabolisme des protéines, des glucides et à assurer le métabolisme intracellulaire. La vitamine E a un effet bénéfique sur le déroulement de la grossesse et le développement du fœtus. Nous obtenons de la vitamine E à partir du maïs, des carottes, du chou, des pois verts, des œufs, de la viande, du poisson et de l'huile d'olive.

    Vitamines hydrosolubles - vitamine C, vitamines B.

    Vitamine C (acide ascorbique acide) - nécessaire aux processus redox du corps, au métabolisme des glucides et des protéines et à l’augmentation de la résistance du corps aux infections. Les fruits de l'églantier, du cassis, de l'aronia, de l'argousier, de la groseille, des agrumes, du chou, des pommes de terre et des légumes à feuilles sont riches en vitamine C.

    Groupe de vitamines B comprend 15 vitamines hydrosolubles qui participent aux processus métaboliques du corps, au processus d'hématopoïèse et jouent un rôle important dans le métabolisme des glucides, des graisses et de l'eau. Les vitamines B stimulent la croissance. Vous pouvez obtenir des vitamines B à partir de la levure de bière, du sarrasin, des flocons d'avoine, du pain de seigle, du lait, de la viande, du foie, du jaune d'œuf et des parties vertes des plantes.

    Nutriments - microéléments et macroéléments.

    Minéraux nutritifs Ils font partie des cellules et des tissus du corps et participent à divers processus métaboliques. Les macroéléments sont nécessaires à l'homme en quantités relativement importantes : sels de Ca, K, Mg, P, Cl, Na. Les microéléments sont nécessaires en petites quantités : Fe, Zn, manganèse, Cr, I, F.

    L'iode peut être obtenu à partir des fruits de mer ; zinc provenant de céréales, levures, légumineuses, foie ; Nous obtenons du cuivre et du cobalt à partir du foie de bœuf, des rognons, du jaune d’œuf de poule et du miel. Les baies et les fruits contiennent beaucoup de potassium, de fer, de cuivre et de phosphore.

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