Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Февраля 2015 в 20:04, контрольная работа
1. Как протекает процесс переваривания жиров в пищеварительном аппарате, какие ферменты обеспечивают этот процесс, какие вещества являются конечными продуктами переваривания и как происходит их всасывание?
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ
Филиал в г. Нижний Новгород
Контрольная работа
по дисциплине «Физиология питания»
.
Выполнил студент гр. №260800.62 СФО Вопилова Т.А.
Нижний Новгород, 2015
Вариант 2
1. Как протекает процесс переваривания жиров в пищеварительном аппарате, какие ферменты обеспечивают этот процесс, какие вещества являются конечными продуктами переваривания и как происходит их всасывание?
Основные пищеварительные процессы
Пищеварение является начальным этапом ассимиляции пищевых веществ, который состоит в превращении исходных пищевых структур сложного химического состава в компоненты, лишенные видовой специфичности, легко усваиваемые организмом. Другими словами, пищеварение представляет собой совокупность процессов, связанных с расщеплением пищевых веществ на простые растворимые соединения, способные легко всасываться и усваиваться организмом. Сегодня доказано, что ассимиляция пищевых веществ осуществляется по трехзвенной схеме, основанной на разных типах пищеварения:
полостное → мембранное (пристеночное) → внутриклеточное (всасывание)
Полостным является пищеварение, происходящее в пищеварительных полостях — ротовой, желудочной, кишечной, удаленных от секреторных клеток (слюнные железы, желудочные железы), которые синтезируют пищеварительные ферменты. Этот вид пищеварения обеспечивает интенсивное начальное переваривание. Мембранное (пристеночное) пищеварение осуществляется с помощью ферментов, локализованных на специальных структурах свободных поверхностей клеток (микроворсинках) в тонком кишечнике. Мембранное пищеварение осуществляет промежуточные и заключительные стадии гидролиза пищевых веществ, а также сопряжение конечных этапов переваривания и начальных этапов всасывания. В общем случае физические и физико-химические изменения пищи заключаются в ее размельчении, перемешивании, набухании, частичном растворении, образовании суспензий и эмульсий; химические изменения связаны с рядом последовательных стадий расщепления основных нутриентов. Процесс разрушения (деполимеризация) природных полимеров осуществляется в организме путем ферментативного гидролиза с помощью пищеварительных (гидролитических) ферментов, именуемых гидролазами. Деполимеризуются только макронутриенты (белки, жиры, углеводы). В деполимеризации участвуют три группы гидролаз: протеазы (ферменты, разрушающие белки), липазы (ферменты, расщепляющие жиры), амилазы (ферменты, расщепляющие углеводы). Ферменты образуются в специальных секреторных клетках пищеварительных желез и поступают внутрь пищеварительного тракта вместе со слюной и пищеварительными соками — желудочным, поджелудочным и кишечным, объем выделения которых составляет у человека около 7 литров в сутки. Процесс образования и выделения специальными железами организма особых активных веществ (секретов) называется секрецией.Наряду с ферментами, являющимися катализаторами биохимических процессов расщепления пищевых веществ, в состав пищеварительных соков входят вода, различные соли, а также слизь, способствующая лучшему передвижению пищи. Одной из ключевых биологических закономерностей, определяющих процессы ассимиляции пищи, является правило соответствия: ферментные наборы организма находятся в соответствии с химическими структурами пищи; нарушение этого соответствия служит причиной многих заболеваний. Общие представления об этом соответствии иллюстрирует таблица 1 В действительности, для эффективного пищеварения необходим набор обеспечивающих комплексное действие ферментов, которые вырабатываются пищеварительными железами в зависимости от состава поглощаемой пищи.Основные отделы пищеварительного канала (пищевод, желудок и кишечник) имеют три оболочки:
внутреннюю слизистую, с расположенными в ней железами, выделяющими слизь, а в отдельных органах — и пищеварительные соки;
среднюю мышечную, сокращение которой обеспечивает прохождение пищевого комка по пищеварительному каналу;
Переваривание крахмала под действием амилазы слюны
Пищевод
Перемещение пищевого комка Желудок, рН 1—3
Переваривание белков под действием пепсина
Желчный пузырь Накопление солей желчных кислот
Поджелудочная железа Образование протеолитических ферментов, амилазы, липазы, а также НС03~
Двенадцатиперстная кишка, рН 7—8 Завершение основного переваривания в результате совместного действия ферментов, поставляемых поджелудочной железой и эпителием тонкого кишечника
Конец тонкого кишечника Всасывание в кровь простых Сахаров, аминокислот, электролитов и воды; всасывание жирных кислот
Толстый кишечник Дальнейшее удаление воды; действие кишечной микрофлоры.
Всасывание
Пищеварительный аппарат человека всасывает мономеры высркомолекулярных веществ. Каждый из трех видов макронутриентов имеет свою свою схему процесса пищеварния.
Продукты пищеварения — растворенные в воде питательные вещества, соли, витамины — всасываются в кровеносные и лимфатические капилляры слизистой оболочки тонкой кишки. Многочисленные ворсинки слизистой оболочки и микроворсинки эпи- телиоцитов тонкой кишки образуют огромную всасывательную поверхность (около 200 м2). Ворсинки благодаря имеющимся у них сокращающимся и расслабляющимся гладкомышечным клеткам работают как всасывающие микронасосы. Поэтому всасывание является активным процессом, на который эпителиоциты затрачивают свою энергию. Эпителиоциты пропускают из просвета кишки в кровеносное русло аминокислоты и глюкозу и задерживают непереваренные белки; жиры, переваренные (расщепленные) в кишечнике до глицерина и жирных кислот, всасываются в лимфатические капилляры. На пути к лимфатическим капиллярам глицерин и жирные кислоты в эпителиальных клетках образуют мельчайшие жировые капли, растворимые в воде. Жирные кислоты переводятся в растворимое состояние с помощью желчных кислот, а глицерин растворим в воде непосредственно. При отсутствии желчных кислот в кишечнике, например при закупорке желчевы- водящих путей или заболеваниях печени, всасывание жиров не происходит и жиры выводятся вместе с калом.
В толстой кишке всасывается вода, а также соли. Некоторые лекарственные препараты, например глауберова соль (сульфат натрия) и другие сульфопрепараты, плохо всасываются через слизистую оболочку кишки. При приеме таких лекарств в кишечнике резко повышается осмотическое давление, вода из крови поступает в кишечник, растягивает его, усиливает перистальтику, оказывает слабительное действие.
В желудке всасывается алкоголь, некоторые лекарственные вещества — снотворные (барбитураты), аспирин (ацетилсалициловая кислота). Питательные вещества в желудке не всасываются, так как они в достаточной степени еще не переварены. Незначительное всасывание наблюдается уже в ротовой полости. Из лекарственных веществ через слизистую оболочку полости рта всасывается нитроглицерин.
Механизмы всасывания
Для всасывания микромолекул - продуктов гидролиза питательных веществ, электролитов, лекарственных препаратов используются несколько видов транспортных механизмов.
1. Пассивный транспорт, включающий в себя диффузию, фильтрацию и осмос. 2. Облегченная диффузия. 3. Активный транспорт.
Диффузия основана на градиенте концентрации веществ в полости кишечника, в крови или лимфе. Путем диффузии через слизистую оболочку кишечника переносятся вода, аскорбиновая кислота, пиридоксин, рибофлавин и многие лекарственные препараты.
Фильтрация основана на градиенте гидростатического давления. Так, повышение внутрикишечного давления до 8-10 мм рт.ст. увеличивает в 2 раза скорость всасывания из тонкой кишки раствора поваренной соли. Способствует всасыванию увеличение моторики кишечника.
Переходу веществ через полупроницаемую мембрану энтероцитов помогают осмотические силы. Если в желудочно-кишечный тракт ввести гипертонический раствор какой-либо соли (поваренной, английской и т.д.), то по законам осмоса жидкость из крови и окружающих тканей, т.е. из изотонической среды, будет всасываться в сторону гипертонического раствора, т.е. в кишечник, и оказывать очищающее действие. На этом основано действие солевых слабительных. По осмотическому градиенту всасываются вода, электролиты.
Облегченная диффузия осуществляется также по градиенту концентрации веществ, но с помощью особых мембранных переносчиков, без затраты энергии и быстрее, чем простая диффузия. Так, с помощью облегченной диффузии переносится фруктоза.
Активный транспорт осуществляется против электрохимического градиента даже при низкой концентрации этого вещества в просвете кишечника, при участии переносчика и требует затраты энергии. В качестве переносчика - транспортера чаще всего используется Na+, с помощью которого всасываются такие вещества, как глюкоза, галактоза, свободные аминокислоты, соли желчных кислот, билирубин, некоторые ди- и трипептиды.
Путем активного транспорта всасываются также витамин В12, ионы кальция. Активный транспорт крайне специфичен и может угнетаться веществами, имеющими химическое сходство с субстратом. Тормозится активный транспорт при низкой температуре и недостатке кислорода. На процесс всасывания влияет рН среды. Оптимальная рН для всасывания - нейтральная. Многие вещества могут всасываться при участии как активного, так и пассивного транспорта. Все зависит от концентрации вещества. При низкой концентрации преобладает активный транспорт, а при высокой - пассивный. Некоторые высокомолекулярные вещества транспортируются путем эндоцитоза (пиноцитоза и фагоцитоза). Этот механизм заключается в том, что мембрана энтероцита окружает всасываемое вещество с образованием пузырька, который погружается в цитоплазму, а затем переходит к базальной поверхности клетки, где заключенное в пузырек вещество выбрасывается из энтероцита. Этот вид транспорта имеет значение при переносе у новорожденного белков, иммуноглобулинов, витаминов, ферментов грудного молока.
Некоторые вещества, например, вода, электролиты, антитела, аллергены могут проходить через межклеточные пространства. Такой вид транспорта называется персорбцией.
Заключение:
Сложность и длительность процесса усвоения пищи показывает как важно потреблять качественные продукты питания богатые полноценными белками, углеводами и жирами, а также макро- и микроэлементами и пищевыми волокнами.
Для нормальной деятельности пищеварительной системы необходимо поддерживать активный образ жизни, так как физическая деятельность способствует продвижению пищевых масс.
2. Роль водорастворимых витаминов в жизнедеятельности организма человека. Потребность и источники этих витаминов.
Людям еще в глубокой древности было известно, что отсутствие некоторых продуктов в пищевом рационе может быть причиной заболеваний (бери-бери, «куриной слепоты», цинги, рахита), но только в 1880 г. русским ученым Н. И. Луниным была экспериментально доказана необходимость неизвестных в то время компонентов пищи для нормального функционирования организма. Свое название они получили, по предложению польского биохимика К. Функа (от лат. vita — жизнь), выделившего необходимый для жизнедеятельности человека фактор из рисовых отрубей (витамин B1), который оказался амином. Сейчас известно свыше тринадцати соединений, относящихся к витаминам. Различают собственно витамины и витаминоподобные соединения (полная незаменимость которых не всегда доказана). К ним относятся биофлавоноиды (витамин Р), пангамовая кислота (витамин В15), парааминобензойная кислота (витамин H1), оротовая кислота (витамин В13), холин (витамин В4), инозит (витамин Н), метилметионинсульфоний (витамин U), липоевая кислота, карнитин. Витаминоподобные соединения могут быть отнесены к важным биологически активным соединениям пищи, выполняющим разнообразные функции. Витамины - низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, биорегуляторы процессов, протекающих в живом организме. Это важнейший класс незаменимых пищевых веществ. Для нормальной жизнедеятельности человека витамины необходимы в небольших количествах, но так как организм не может удовлетворить свои потребности в них за счет биосинтеза (он не синтезирует витамины или синтезирует их в недостаточном количестве), они должны поступать с пищей в качестве ее обязательного компонента. Из витаминов образуются коферменты или простетические группы ферментов, некоторые из них участвуют в транспортных процессах через клеточные барьеры, в защите компонентов биологических мембран и т. д. В отдельных продуктах содержатся провитамины - соединения, способные превращаться в организме человека в витамины, например β- каротин, превращающийся в витамин А; эргостеролы, под действием ультрафиолетовых лучей они превращаются в витамин D. Отсутствие или недостаток в организме витаминов вызывает болезни недостаточности: гиповитаминозы (болезни в результате длительного недостатка) и авитаминозы (болезни в результате отсутствия или резко выраженного глубокого дефицита витаминов). Недостаток одного витамина относят к моногиповитаминозам, нескольких - полигиповитаминозам. При гиповитаминозах наблюдается утомляемость, потеря аппетита, раздражительность, нестойкость к заболеваниям, кровоточивость десен. При авитаминозах проявляются болезни, вызванные значительным дефицитом витаминов (бери-бери, цинга, пеллагра и др.).
По мнению некоторых специалистов, существуют пограничные состояния, при которых в определенных условиях может развиться дефицит витаминов. Основная причина нехватки витаминов в организме человека — недостаточное их поступление с пищей (первичные, экзогенные авитаминозы), однако в отдельных случаях наблюдается эндогенные или вторичные авитаминозы, связанные с нарушением процессов усвоения витаминов в организме.
Водорастворимые витамины, их свойства Витамин
С (L-аскорбиновая кислота). Впервые
выделен из лимона. В химическом отношении
представляет собой γ-лактон 2,3-дегидро-4-
гулоновой кислоты, легко переходит в
окисленную форму - L- дегидроаскорбиновую
кислоту. Необходим для нормальной жизнедеятельности
человека: противоцинготный фактор, участвует
во многих видах окислительно- восстановительных
процессов, положительно действует на
центральную нервную систему, повышает
сопротивляемость человека к экстремальным
воздействиям, участвует в обеспечении
нормальной проницаемости стенок капиллярных
сосудов, повышает их прочность и эластичность,
способствует лучшему усвоению железа,
нормальному кроветворению. При нехватке
витамина С наблюдается сонливость, утомляемость,
снижается сопротивляемость организма
человека к простудным заболеваниям, при
авитаминозе развивается цинга. Важнейшая
физиологическая функция витамина - способность
обратно окисляться в дегидроаскорбиновую
кислоту под действием аскарбатоксидазы,
с образованием окислительно- восстановительной
системы и переносом протонов и электронов.
Установлена важная роль витамина С в
синтезе ряда гормонов и нейротрансмиттеров,
метаболизме фолиевой кислоты и аминокислот,
его антиоксидативные функции, которые
усиливаются в присутствии антиоксидантов:
витамина Е и b -каротина. Широкое применение
в пищевой промышленности нашли аскорбат
кальция и аскорбилпальмитат. Все необходимое
количество витамина С человек получает
с пищей. Основные его источники - овощи,
фрукты, ягоды: в свежем шиповнике 300-20
000 мг%, черной смородине 200-500 мг%, капусте
50- 70 мг%, молодом картофеле 20-30 мг%. Витамин
С крайне нестоек, легко разрушается кислородом
воздуха в присутствии следов железа и
меди, более устойчив в кислой среде, чем
в щелочной, мало чувствителен к свету.
В силу нестойкости его содержание в овощах
и плодах при их хранении быстро снижается.
Исключение - свежая и квашеная капуста.
При тепловой обработке пищи разрушается
на 25-60%. Витамин С используется для обогащения
соков, водорастворимых напитков, сухих
завтраков, молока, в качестве хлебопекарного
улучшителя, для сохранения цвета мясных
продуктов совместно с нитратами и нитритами.
Витамин B1 (тиамин). Тиамин участвует в
регулировании углеводного обмена, а также
в реакциях энергетического обмена. Недостаток
его вызывает нарушение в работе нервной,
сердечно- сосудистой, пищеварительной
систем, полиневрит (бери-бери). Действующей
в организме формой витамина B1 является
его тиаминдифосфат (ТДФ, кокарбоксилаза).
Кокарбоксилаза -простетическая группа
ряда ферментов, биологическая функция
которой - декарбоксилирование пировиноградной
кислоты (СН3СОСООН) и расщепление С-С-связей
α-кетокислот и α-кето- спиртов. Основные
источники витамина - продукты из зерна:
пшеничный и ржаной хлеб, хлеб из муки
грубого помола, некоторые крупы (в овсяной
- 0,5 мг%, ядрице - 0,4 мг%), бобовые (в горохе
- 0,8 мг%, фасоли 0,5 мг%), свинина - 0,5-0,6 мг%,
шрот соевый - 2,2 мг%. Витамин B1 содержится
в периферийных частях зерна, и при помоле
переходит в отруби. Для увеличения содержания
тиамина на мельзаводах проводят обогащение
муки высшего и I сорта синтетическим тиамином.
Витамин B1 используют для обогащения продуктов
из риса, детского питания, молока и молочных
продуктов, зерновых продуктов быстрого
приготовления. Витамин B1 стоек к действию
кислорода, кислот, редуцирующих веществ,
чувствителен к действию света, температуры.
В щелочной среде легко разрушается, например,
при добавлении в тесто щелочных разрыхлителей:
соды, углекислого аммония. Расщепляется
и под влиянием фермента тиаминазы, который
содержится в сырой рыбе, но разрушается
при ее варке. Витамин В2 (рибофлавин). Участвует
в качестве кофермента флавинмонуклеотида
в ферментных системах, катализирующих
транспорт электронов и протонов в окислительно-восстановительных
реакциях, протекающих в живом организме.
Участвует в синтезе ФАД, обмене белка,
жира, нормализует функцию нервной, пищеварительных
систем. Коферментам витамина В2 принадлежит
важная роль при превращениях В6 и фолиевой
кислоты в их активные коферментные формы,
триптофана в ниацин. При недостатке рибофлавина
возникают заболевания кожи (себорея,
псориаз), воспаление слизистой оболочки
ротовой полости, появляются трещины в
углах рта, развиваются заболевания кровеносной
системы и желудочно-кишечного тракта.
Источники (содержание, мг%) витамина В2
в молочных продуктах: молоке - 0,15, твороге
- 0,3, сыре - 0,4; в яйцах - 0,4; в хлебе - 0,1; в
ядрице - 0,2; в мясе - 0,1-0,2; в печени - 2,2; в
бобовых - 0,15; в овощах и фруктах - 0,01-0,06.
Некоторое количество витамина В2 поступает
в организм человека в результате деятельности
кишечной микрофлоры. Витамин В2 устойчив
к повышенным температурам, окислению,
не разрушается в кислой среде, нестоек
к действию восстановителей в щелочной
среде, разрушается под действием света.
Витамин В3 (пантотеновая кислота) (по греч.
- «вездесущий») Входит в качестве кофермента
А (коэнзим А, КоА) в состав ферментов биологического
ацилирования, участвует в биосинтезе
и окислении жирных кислот, липидов, синтезе
холестерина, стероидных гормонов. Отсутствие
пантотеновой кислоты в организме вызывает
вялость, дерматит, выпадение волос, онемение
пальцев ног. Признаки гиповитаминоза
у человека наблюдаются редко, т. к. кишечная
палочка синтезирует В3. Пантотеновая
кислота широко распространена в природе.
Основные источники (мг%): печень и почки
- 2,5-9; гречиха - 2,6; рис - 1,7-2,1; овес - 2,5; яйца
- 1,4-2,7. Кулинарная обработка не приводит
к значительному разрушению пантотеновой
кислоты, но до 30% ее может переходить в
воду при варке. Чувствительна к действию
кислот, оснований. Витамин РР (никотиновая
кислота, ниацин). Под этим названием имеют
в виду два вещества, обладающих практически
одинаковой витаминной активностью: никотиновая
кислота и ее амид (никотинамид). Ниацин
является коферментом никотинамидаде-ниндинуклеотид
(НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфо
Информация о работе Контрольная работа по «Физиология питания»