Вуглеводи, білки, жири

Вуглеводи - група органічних речовин, по суті представляють собою різні сполуки вуглецю і води, чим і пояснюється їх назва. Вони забезпечують організм енергією і служать йому запасами поживних речовин. Вуглеводи поділяються на прості, або моносахариди. і складні - ди-, три- і полісахариди. Основним джерелом енергії для нашого організму служать моносахариди.

Головний моносахарид - глюкоза (від грец. Glykys - солодкий). Недолік глюкози в організмі викликає ацидоз. Надлишок - діабет. Норма вмісту в крові - 0,1%.

Основне джерело полісахаридів для людини - це крохмаль. утворюється в рослинах в процесі фотосинтезу.

Кінцевим продуктом розпаду харчового крохмалю є глюкоза. Інший важливий полісахарид - целюлоза. Для нашого організму целюлоза, що міститься в харчових продуктах, є джерелом харчових волокон. які не перетравлюються, але також виконують в процесі травлення дуже важливу роль, захищаючи кишечник від впливу токсинів.

Білки (протеїни) - це природні органічні речовини, молекули яких мають вигляд довгих ланцюгів, що складаються з амінокислот. сполучених пептидними зв'язками.

З'єднання амінокислот називаються поліпептидами, а вже поліпептиди. в свою чергу з'єднуючись один з одним, утворюють складні молекули білків.

До складу білків входять вуглець, водень, кисень, азот, сірка і іноді фосфор. Найбільш характерно для білка наявність в його молекулі азоту (інші поживні речовини азоту не містять).

Білки є основними і найскладнішими за своїм складом речовинами, одержуваними людиною з їжею. У шлунково-кишковому тракті харчові білки розщеплюються на амінокислоти. які організм людини використовує для синтезу власних білків.

З'єднуючись один з одним або з нуклеїновими кислотами, полісахаридами і ліпідами. білки утворюють різні структури, в яких здійснюються різноманітні процеси обміну речовин. Білкова їжа не може бути замінена ніякими іншими поживними речовинами, оскільки синтез білків, необхідних організму, можливий в ньому тільки з амінокислот. Дефіцит білка в харчуванні призводить до погіршення імунітету, виникнення різних порушень в роботі серцево-судинної, дихальної та інших систем.

Залежно від просторової структури всі білки діляться на два великі класи: фібрилярні (вони використовуються природою як структурний матеріал) і глобулярні - ферменти, антитіла, деякі гормони та ін.

Ферменти. або ензими. діють в організмі як каталізатори реакцій синтезу (анаболічні ферменти) і розпаду (катаболические ферменти). Ферменти володіють специфічністю дії, тобто здатні впливати тільки на строго певні субстрати. Багатьом ферментам для ефективної роботи потрібні небілкові компоненти, звані кофакторами. В процесі травлення ферменти руйнують отримані білки до амінокислот, які використовуються організмом при синтезі інших білків або розпадаються для отримання енергії.

Багато гормони також є білками, поліпептидами або амінокислотами. Один з найбільш відомих білків-гормонів - інсулін. Гормони виконують в організмі регуляторну функцію. Більш докладно про механізм дії гормонів буде розказано в розділі, присвяченому функціям ендокринної системи. Білок крові - гемоглобін - виконує в організмі транспортну функцію, існують також білки з захисними, рецепторними і багатьма іншими властивостями. В окрему групу виділяють нейропептиди, відповідальні за основні психічні процеси.

До складу багатьох білків крім пептидних ланцюгів входять і неамінокіслотние фрагменти. За цим критерієм білки ділять на прості, що містять тільки амінокислотні ланцюги, і складні (протеїди), що містять неамінокіслотние фрагменти.

Складні білки поділяються на глікопротеїди. містять вуглеводні залишки (до них відносяться, зокрема, імуноглобуліни); ліпопротеїди, пов'язані з ліпідами; а також Металопротеїни, нуклеопротеїни, фосфопротеіди і т. д.

В рамках даної книги, присвяченої холестерину, більш детально з усіх цих сполук ми розглянемо тільки ліпопротеїди - комплексні сполуки різних білків з жирами. Білки в складі ліпопротеїдів називають апобілки. Про видах і функціях ліпопротеїдів ми поговоримо трохи пізніше.

Жири. або ліпіди (від грец. lipas - жир) представляють собою ефіри трехатомного спирту (як правило, гліцерину) і високомолекулярних карбонових (жирних) кислот. До складу молекул складних ліпідів можуть входити і інші компоненти. Жири - це цінні поживні речовини, здатні в невеликій кількості забезпечити організм енергією. Середня потреба людини в жирах - 80-100 г на добу.

Структурними компонентами більшості ліпідів є так звані жирні кислоти. Жирні кислоти поділяються на насичені і ненасичені. Найбільш часто до складу ліпідів входять насичені пальмітинова, стеаринова і ненасичені оленів, лінолева і ліноленова кислоти.

У складі живих організмів найчастіше зустрічаються нейтральні жири, або тріацілгліцеріни (синонім - тригліцериди). Гліцерин - це багатоатомний спирт. У поєднанні з трьома жирними кислотами гліцерин утворює тригліцериди.

Частина ліпідів зв'язується в організмі з білками і вуглеводами, утворюючи різноманітні за складністю та міцності з'єднання. Як вже було сказано вище, сполуки різних жирів з білками називаються ліпопротеїдами (синонім - ліпопротеїни). Вони являють собою тверді кулясті освіти. У формі ліпопротеїдів ліпіди з кров'ю і лімфою транспортуються до окремих органів.

Жири та жироподібні речовини підрозділяються на прості ліпіди (що не містять азоту, фосфору і сірки), воски (що входять до складу ліпідів складні ефіри високомолекулярних одноосновних кислот і високомолекулярних одноатомних спиртів), фосфоліпіди (мають в своєму складі фосфорну кислоту), ліпопротеїди (сполуки з білками ), гліколіпіди (з'єднання з глюкозою або галактозою), а також стероїди.

Стероїди являють собою особливу групу ліпідів, що включає стерини (від грец. Stereos - твердий), вітаміни групи D. жовчні (холевой) кислоти і різні гормони.

Основним стеринів тварин і людини є холестерин. За своїм хімічним складом стерини - це поліциклічні спирти. Вони використовуються організмом для вироблення жіночих статевих гормонів естрогену і прогестерону. чоловічого статевого гормону тестостерону. а також відіграють важливу роль в діяльності синапсів головного мозку та імунної системи, включаючи захист від раку.

Таким чином, холестерин належить до класу ліпідів (жирів) з групи стеринів. будучи при цьому ненасиченим жиророзчинних спиртом. Хімічна формула холестерину - С27 Н46 О. Велика частина холестерину в тканинах тварин присутній у вигляді ефірів жирних кислот.