Składniki pokarmowe i budowa układu pokarmowego - Biologia na czasie 2 (ZP)

1.Funkcje cukrów i ich podział na przyswajalne i nieprzyswajalne

Funkcja energetyczna (glukoza jest głównym substratem oddychania komórkowego) i zapasowa (np. glikogen - magazyn energii). Węglowodany przyswajalne to cukry proste i cukry rozkładane przez enzymy trawienne do cukrów prostych - są źródłem energii. Nieprzyswajalne (np. celuloza) nie są rozkładane przez enzymy trawienne, nie dają energii i wchodzą w skład błonnika.

2.Rodzaje węglowodanów przyswajalnych

Cukry proste (monosacharydy), np. glukoza, fruktoza, galaktoza - bardzo szybko podnoszą poziom glukozy we krwi (owoce, słodycze, miód). Dwucukry (disacharydy), np. sacharoza, laktoza, maltoza - szybko rozkładane, dają energię szybko, ale na krótko (słodycze, nabiał). Wielocukry (polisacharydy), np. skrobia - glukoza uwalnia się z nich powoli, więc dają energię na dłużej (pieczywo, kasze, makarony).

3.Błonnik pokarmowy

Związki pochodzenia roślinnego, których organizm człowieka nie potrafi strawić - najczęściej wielocukry ścian komórkowych roślin, głównie celuloza, a także pektyny i ligniny. Prawie nie dostarcza substancji odżywczych. Zalecane spożycie dla młodzieży to ok. 20 g na dobę; nadmiar może powodować wzdęcia lub biegunki. Źródła: warzywa, owoce, orzechy, kasze, płatki owsiane, mąka razowa, otręby.

4.Funkcje błonnika pokarmowego

M.in.: wzmaga ruchy jelit (przyspiesza wędrówkę pokarmu, zapobiega zaparciom), chłonie wodę i pęcznieje (uczucie sytości), spowalnia trawienie wielocukrów (stabilne stężenie glukozy we krwi), jest pożywieniem dla mikrobiomu jelit, obniża stężenie cholesterolu, wiąże jony sodu (niższe ciśnienie krwi), zmniejsza ryzyko raka żołądka i jelita grubego.

5.Funkcje białek

Budulcowa - najważniejszy budulec komórek i tkanek (kolagen w tkankach łącznych, aktyna i miozyna w mięśniach, keratyna we włosach i paznokciach). Regulacyjna - hormony przekazują informacje między komórkami, enzymy umożliwiają reakcje biochemiczne. Transportowa - np. hemoglobina przenosi tlen i dwutlenek węgla.

6.Aminokwasy endogenne i egzogenne; białka pełnowartościowe i niepełnowartościowe

Białka buduje 20 aminokwasów. Endogenne organizm syntetyzuje sam, egzogenne musi przyjmować z pokarmem. Białka pełnowartościowe zawierają wszystkie aminokwasy egzogenne w odpowiednich proporcjach (głównie zwierzęce: jaja, mleko, mięso). Niepełnowartościowe nie zawierają wszystkich aminokwasów egzogennych w odpowiednich proporcjach (roślinne, np. fasola, bób, soja).

7.Źródła białek w diecie

Najbogatszym źródłem są produkty zwierzęce: jaja i nabiał (wzorcowy skład aminokwasów egzogennych; sery podpuszczkowe mają do 40% białka), ryby (np. łosoś ok. 20%), mięso. Produkty zwierzęce można częściowo zastąpić roślinnymi, zwłaszcza nasionami roślin strączkowych (fasola, groch, soczewica, soja); orzechy mają ok. 20% białka.

8.Budowa i funkcje tłuszczów

Tłuszcze pokarmowe to najczęściej glicerol i kwasy tłuszczowe: nasycone (tylko wiązania pojedyncze między atomami węgla) lub nienasycone (co najmniej jedno wiązanie podwójne). Funkcje: zapasowa (lekkie przy dużej objętości, rozkład daje dwa razy więcej energii niż rozkład cukrów), termoizolacyjna i ochronna, nośnik i magazyn witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, budowa błon komórkowych, synteza niektórych hormonów.

9.NNKT

Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe - organizm nie potrafi ich syntetyzować, więc muszą być przyjmowane z pokarmem. Ich właściwa ilość pomaga utrzymać prawidłowy poziom cholesterolu we krwi, reguluje ciśnienie krwi i korzystnie wpływa na pracę serca. Najlepsze źródła: ryby morskie i oleje roślinne.

10.Kwasy omega-3 i omega-6

Oba należą do NNKT. Omega-3 mają wiązanie podwójne przy trzecim, a omega-6 przy szóstym atomie węgla, licząc od końca łańcucha. Stosunek omega-6 do omega-3 nie powinien przekraczać 5:1 (często wynosi nawet 20:1), dlatego zaleca się jeść ryby morskie co najmniej dwa razy w tygodniu.

11.Kolejność wykorzystywania składników organicznych jako źródła energii

Głównym źródłem energii są węglowodany. Gdy ich zabraknie, organizm sięga po tłuszcze - materiał zapasowy. Białka, pełniące przede wszystkim funkcję budulcową, są zużywane jako źródło energii dopiero wtedy, gdy zabraknie cukrów i tłuszczów.

12.Skutki niedoboru i nadmiaru cukrów, białek i tłuszczów

Cukry: niedobór - spadek glukozy we krwi, gorsza koncentracja, senność, długotrwale wychudzenie; nadmiar - przekształcanie w wątrobie w tłuszcze i odkładanie w tkance tłuszczowej, nadwaga. Białka: niedobór - nieprawidłowy wzrost i rozwój; nadmiar - uszkodzenie nerek. Tłuszcze: niedobór - ryzyko niedoboru witamin rozpuszczalnych w tłuszczach; nadmiar - nadwaga, choroby układu krążenia.

13.Witaminy - definicja, podział i źródła

Związki organiczne uczestniczące w reakcjach biochemicznych i procesach fizjologicznych; regulują procesy w organizmie, część jest niezbędna do działania enzymów. Rozpuszczalne w tłuszczach: A, D3, E, K; rozpuszczalne w wodzie: grupa B i C. Źródła: głównie pokarm; organizm (witamina A z karotenu - prowitaminy, D3 w skórze pod wpływem promieni słonecznych); bakterie jelitowe (niektóre witaminy z grupy B, K).

14.Awitaminoza, hipowitaminoza i hiperwitaminoza

Awitaminoza - brak witamin w organizmie; hipowitaminoza - niedobór witamin (przyczyny: zła dieta, pora roku, np. mało D3 zimą, większe zapotrzebowanie w chorobie lub ciąży, kłopoty z przyswajaniem). Hiperwitaminoza - nadmiar witamin, zwykle z nadużywania suplementów i leków; dotyczy głównie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, bo kumulują się w tkance tłuszczowej, a nadmiar witamin wodnych jest wydalany z moczem.

15.Witamina A

Funkcje: prawidłowe widzenie, właściwe funkcjonowanie nabłonków, wzrost i rozwój organizmu. Niedobór: kurza ślepota (niedowidzenie o zmierzchu i przy słabym świetle), łuszczenie się nabłonków, zaburzenia wzrostu. Źródła: nabiał, pomarańczowe warzywa i owoce, ciemnozielone warzywa, wątroba, tran.

16.Witamina D3

Funkcje: zwiększa wchłanianie wapnia i fosforu z przewodu pokarmowego i powoduje odkładanie tych pierwiastków w kościach i zębach. Niedobór: u dzieci krzywica, u dorosłych osteoporoza (demineralizacja kości). Źródła: tran, jaja, tłuste ryby, wątroba, mleko i przetwory; powstaje też w skórze pod wpływem promieniowania UV.

17.Witaminy E i K

Witamina E: zmniejsza ryzyko nowotworów, zapewnia prawidłową pracę mięśni, poprawia płodność; niedobór - wczesne starzenie się skóry, zaburzenia płodności, niedokrwistość, osłabienie i zanik mięśni; źródła - oleje roślinne, migdały, awokado, jaja, orzechy, nasiona. Witamina K: bierze udział w krzepnięciu krwi; niedobór - krwawienia z dziąseł, nosa, jelit; źródła - wątroba, zielone warzywa, bakterie jelitowe.

18.Witaminy B2, B3 (PP) i B6

Witaminy z grupy B występują w pokarmie wspólnie i są niezbędne m.in. dla układu nerwowego; źródła: produkty zbożowe, nasiona, orzechy, drożdże, rośliny strączkowe, jaja, mięso, wątroba, a także bakterie jelitowe. B2: oddychanie tlenowe, synteza hemoglobiny, stan skóry, gojenie ran; niedobór - zajady, łysienie, łojotoki. B3: praca układu pokarmowego i nerwowego; niedobór - pękanie i łuszczenie skóry, biegunka, otępienie. B6: oddychanie tlenowe, skóra, tkanka nerwowa, hemoglobina i erytrocyty; niedobór - drgawki, apatia, obniżenie nastroju, anemia.

19.Witamina B12, kwas foliowy i biotyna

B12: reguluje powstawanie krwinek, uczestniczy w biosyntezie kwasów nukleinowych; niedobór - anemia złośliwa, uszkodzenia układu nerwowego. Kwas foliowy: biosynteza kwasów nukleinowych, produkcja krwinek, rozwój układu nerwowego płodu; niedobór - większe ryzyko wady układu nerwowego dziecka, niedokrwistość. Biotyna (H): synteza kwasów tłuszczowych, stan skóry; niedobór - wypadanie włosów, łuszczenie skóry, bóle mięśni.

20.Witamina C (kwas askorbinowy)

Funkcje: wzmacnia zęby (chroni przed próchnicą), aktywuje niektóre enzymy, bierze udział w syntezie kolagenu (tkanka łączna), ułatwia wchłanianie żelaza, wzmacnia odporność. Niedobór: szkorbut - samoistne krwawienia, owrzodzenia, wypadanie zębów. Źródła: natka pietruszki, owoce cytrusowe, owoce dzikiej róży, czarna porzeczka (trzy razy więcej witaminy C niż cytryna), kiszona kapusta.

21.Składniki mineralne - definicja, funkcje i podział

Pierwiastki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu; nie powstają w nim, więc muszą być dostarczane z pożywieniem, np. jako sole mineralne. Budują związki, regulują procesy życiowe, utrzymują pH i ciśnienie osmotyczne płynów ustrojowych. Makroelementy stanowią 0,01% lub więcej suchej masy ciała (biogenne C, H, O, N, P, S oraz Ca, Mg, K, Na, Cl), mikroelementy - mniej niż 0,01% (m.in. Fe, I, F).

22.Wapń i magnez

Wapń: buduje kości i zęby, potrzebny do skurczów mięśni i krzepnięcia krwi; niedobór - próchnica, krzywica, osteoporoza, zaburzenia krzepnięcia oraz pracy serca i mięśni; źródła - nabiał, ryby, migdały, fasola, zielone warzywa liściaste. Magnez: niezbędny dla komórek nerwowych i mięśniowych, aktywuje wiele enzymów; niedobór - zaburzenia pracy serca, mięśni i układu nerwowego; źródła - produkty zbożowe, strączkowe, orzechy, kakao.

23.Potas, sód i chlor

Potas: przewodzenie impulsów nerwowych, regulacja ilości wody, ciśnienia krwi i pracy serca; niedobór - zaparcia, utrata apetytu, zmęczenie, skurcze jelit i mięśni, zaburzenia pracy serca; źródła - pomidory, orzechy, strączkowe, suszone owoce, banany. Sód i chlor: regulują ciśnienie krwi i ilość wody, biorą udział w przewodzeniu impulsów; chlor jest w soku żołądkowym; źródło - sól kuchenna; niedobór praktycznie nie występuje, a nadmiar sodu zwiększa ryzyko nadciśnienia.

24.Żelazo, jod i fluor (mikroelementy)

Żelazo: składnik hemoglobiny i wielu enzymów; niedobór - anemia, osłabienie, zawroty głowy; źródła - mięso, wątroba, zielone warzywa. Jod: potrzebny do produkcji hormonów tarczycy; niedobór - zaburzenia funkcjonowania tarczycy; źródła - ryby morskie, owoce morza, sól jodowana. Fluor: buduje kości i zęby, chroni przed próchnicą; niedobór - większa podatność na próchnicę; źródła - ryby, herbata, woda mineralna, produkty zbożowe.

25.Woda w organizmie i jej właściwości

Woda stanowi średnio ok. 65% masy ciała (najmniej w szkliwie zębów, najwięcej we krwi i limfie). Jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem - transportuje substancje i tworzy środowisko reakcji chemicznych. Ma duże ciepło właściwe - wyrównuje temperaturę w organizmie. Ma wysokie ciepło parowania - parujący pot ochładza ciało.

26.Bilans wodny

Różnica między ilością wody pobranej a utraconej przez organizm w ciągu doby; powinien wynosić zero. Dobowo ok. $2400~\mathrm{cm^3}$: dostarczamy z napojami 1200, z pokarmem 900 i jako wodę metaboliczną 300; tracimy z moczem 1400, przez płuca 600, przez skórę 300 i z kałem 100.

27.Ujemny bilans wodny

Stan, gdy organizm przyjmuje mniej wody, niż jej traci; może prowadzić do odwodnienia. Przyczyny: gorączka, wymioty, biegunka, nadmierna aktywność fizyczna, zbyt wysoka temperatura otoczenia. Bez wody człowiek przeżyje maksymalnie 6-7 dni, zależnie od warunków i klimatu.

28.Elementy układu pokarmowego

Przewód pokarmowy (jama ustna, gardło, przełyk, żołądek, jelito cienkie, jelito grube) - w jego odcinkach zachodzą kolejne etapy obróbki pokarmu. Gruczoły trawienne (ślinianki, wątroba, trzustka) - wytwarzają wydzieliny potrzebne do trawienia i dostarczają je przewodami wyprowadzającymi do światła przewodu pokarmowego.

29.Droga pokarmu i ruchy perystaltyczne

Pokarm jest kolejno pobierany, rozdrabniany, trawiony i wchłaniany, a niestrawione resztki są usuwane. Przesuwają go ruchy perystaltyczne - skurcze i rozkurcze mięśni gładkich ściany przewodu pokarmowego, które też mieszają pokarm z wydzielinami gruczołów. Przemieszczanie ułatwia śluz wydzielany przez błonę śluzową.

30.Jama ustna

Pierwszy odcinek przewodu pokarmowego: pobieranie, rozdrabnianie i nawilżanie pokarmu. Zęby (u dorosłego 32 stałe: w każdej ćwiartce 2 siekacze, 1 kieł, 2 przedtrzonowe, 3 trzonowe) rozdrabniają pokarm. Język kubkami smakowymi ocenia, czy pokarm nadaje się do zjedzenia, i miesza go ze śliną. Ślina nawilża pokarm, ułatwia formowanie kęsa i zawiera amylazę ślinową, która rozpoczyna trawienie wielocukrów.

31.Gardło, nagłośnia i przełyk

Gardło to wspólny odcinek układu oddechowego i pokarmowego; przesuwa pokarm do przełyku. Nagłośnia, jedna z chrząstek krtani, zamyka podczas połykania wejście do dróg oddechowych, więc kęs trafia do przełyku. Przełyk to długa (ok. 25 cm), wąska rura, w której rytmiczne ruchy perystaltyczne przesuwają kęsy do żołądka.

32.Żołądek - budowa

Worek mięśniowy między przełykiem a dwunastnicą. Połączenie z przełykiem to wpust, a z dwunastnicą - odźwiernik, mięsień regulujący przesuwanie pokarmu do jelit. Rozciągliwe ściany mieszczą ok. 1,5 l pokarmu, który jest tu czasowo magazynowany, odkażany i częściowo trawiony (białka).

33.Sok żołądkowy

Wydzielina gruczołów żołądkowych; zawiera m.in. wodę, kwas solny ($\ce{HCl}$) i pepsynę - enzym trawiący białka. Ma odczyn kwasowy (pH ok. 1-2), więc działa bakteriobójczo i denaturuje białka pokarmu. Ścianę żołądka chroni śluz, a pepsyna jest wydzielana w nieaktywnej formie - jako pepsynogen. Pokarm zmienia się tu w płynną papkę.

34.Jelito cienkie - trawienie

Najdłuższy odcinek przewodu pokarmowego (ok. 6 m); jego początek to dwunastnica. Intensywne trawienie zapewniają gruczoły w ścianie jelita oraz uchodzące do dwunastnicy: sok trzustkowy (zasadowy, zobojętnia kwaśną treść z żołądka, zawiera enzymy trawiące wielocukry, dwucukry, białka i tłuszcze) i żółć, która emulguje tłuszcze - rozbija je na drobne krople, co zwiększa ich powierzchnię kontaktu z enzymami.

35.Kosmki jelitowe i powierzchnia wchłaniania

Jelito cienkie wchłania ze światła jelita do krwi i limfy proste związki organiczne powstałe w trawieniu. Powierzchnię wchłaniania zwiększają: fałdy błony śluzowej (trzykrotnie), kosmki jelitowe - palczaste wypustki błony śluzowej z naczyniami krwionośnymi i limfatycznym (trzydziestokrotnie) oraz mikrokosmki komórek nabłonka (sześćsetkrotnie).

36.Jelito grube i defekacja

Ostatni odcinek przewodu pokarmowego, zakończony odbytem; jego częścią jest wyrostek robaczkowy. Zachodzi tu wchłanianie wody i soli mineralnych, zagęszczanie niestrawionych resztek i formowanie kału. Treść przesuwają ruchy perystaltyczne i duża ilość śluzu. Usuwanie kału przez odbyt to defekacja. W jelicie grubym żyje najwięcej organizmów mikrobiomu.

37.Mikrobiom

Wszystkie drobnoustroje (szkodliwe i nieszkodliwe: bakterie, wirusy, grzyby) żyjące w organizmie człowieka, najliczniej w jelitach; zmienia się z wiekiem gospodarza, a jego równowagę łatwo zaburzyć, np. antybiotykami. Mikrobiom jelit: zajmuje miejsce drobnoustrojom chorobotwórczym, przeprowadza fermentację i rozkłada błonnik, wytwarza witaminy z grupy B i K, umożliwia rozwój układu odpornościowego, wpływa na układ nerwowy.

38.Ślinianki

Trzy główne rodzaje: przyuszne, podżuchwowe i podjęzykowe; ich przewody uchodzą do jamy ustnej. Wytwarzają ok. 1 l śliny na dobę; wydzielanie zachodzi odruchowo. Ślina ma odczyn prawie obojętny (pH 6,4-7,0), zawiera wodę, białka, sole mineralne i amylazę ślinową rozpoczynającą trawienie skrobi; działa też bakteriobójczo.

39.Trzustka

Wytwarza mocno zasadowy sok trzustkowy, który przewodem trzustkowym trafia do dwunastnicy. Jego enzymy trawią wszystkie rodzaje związków organicznych: amylaza trzustkowa - skrobię, trypsyna i chymotrypsyna - białka, lipaza trzustkowa - tłuszcze zemulgowane przez żółć. Trzustka wydziela też bezpośrednio do krwi hormony regulujące poziom cukru: insulinę i glukagon.

40.Wątroba - centrum metaboliczne organizmu

Produkuje żółć (magazynowaną w pęcherzyku żółciowym), ale nie wytwarza enzymów trawiennych. Magazynuje glikogen i w razie potrzeby go rozkłada, gromadzi witaminy A, D3, E, K i niektóre pierwiastki (np. żelazo). Rozkłada hemoglobinę zużytych erytrocytów do barwników żółciowych, przekształca amoniak w mocznik, wytwarza białka osocza i odtruwa organizm. Żyłą wrotną dopływają do niej substancje wchłonięte w jelicie.