Potrzeby pokarmowe człowieka

Do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka niezbędny jest pokarm. Składniki pożywienia powinny dostarczać energii i związków, które umożliwiają funkcje życiowe oraz są konieczne do zachowania zdrowia. Im bardziej urozmaicone są posiłki, tym więcej cennych składników otrzymuje organizm.

RehLSRDDHUNNq

Fotografia przedstawiająca warzywa i owoce: jabłka, arbuzy, pomidory, brokuły, winogrona, ziemniaki, kukurydzę, marchew, jagody, kapustę, fasolę, orzechy, papryki, zboża, sałatę, maliny, cebulę, brzoskwinie, banany.

Organizm potrzebuje wielu różnorodnych substancji, aby mógł spełniać wszystkie funkcje życiowe i utrzymać lub zwiększać swoją masę. Najważniejsze są związki organiczne: białka, węglowodany, tłuszcze i witaminy, oraz związki nieorganiczne: woda i sole mineralne.

RA9BYw2vUyLTy

Schemat przedstawia wartość energetyczną składników pokarmowych. Na niebieskim tle napis: jeden gram białka, po strzałce 5 kilokalorii. Na zielonym tle napis: jeden gram węglowodanów, po strzałce 4 kilokalorie. Na pomarańczowym tle napis: jeden gram tłuszczu, po strzałce 9 kilokalorii.

1. Białka

Pobierane z pokarmem białka wykorzystywane są:

• do budowy organizmu;

• do odbudowy zużytych elementów komórek;

• do budowy enzymów, przyspieszających przebieg reakcji chemicznych, i hormonów, regulujących pracę wszystkich narządów;

• do budowy nowych komórek, dzięki czemu możliwy jest wzrost i rozwój organizmu;

• jako źródło energii w czasie głodu.

RGNETP4mKOgxE

Fotografia przedstawia osiem białych talerzyków z produktami, bogatymi w białko. Od góry: srebrzysta ryba. Niżej czerwone płaty surowego mięsa. W środku dwa jajka, jedno ugotowane przekrojone dla ukazania żółtka. Z prawej różowe surowe udko drobiowe. W dolnym rzędzie od lewej: kawałki biało – kremowego sera pleśniowego, różne brązowe i jasne orzechy. Biała i czerwona fasola, na końcu ziarna słonecznika i zielone dyni.

W przewodzie pokarmowym białka roślinne i zwierzęce są rozkładane do aminokwasów, z których organizm zgodnie z zapotrzebowaniem buduje swoje własne białka. Część spośród 20 aminokwasów wchodzących w skład tych białek wytwarzana jest przez organizm z produktów rozkładu białek, węglowodanów i tłuszczów. Są to aminokwasy endogenneaminokwasy endogenneaminokwasy endogenne. Pozostałe aminokwasy organizm człowieka musi pobrać z pokarmu, ponieważ nie potrafi sam ich wytworzyć – są to aminokwasy egzogenneaminokwasy egzogenneaminokwasy egzogenne.

Białka mające w swym składzie wszystkie potrzebne aminokwasy są obecne w produktach pochodzenia zwierzęcego, np. w mleku i jego przetworach, mięsie, rybach. Określa się je jako pełnowartościowe. Nasiona roślin strączkowych charakteryzują się wysoką zawartością białek roślinnych, nazywanych niepełnowartościowymi. W przypadku spożywania jedynie pokarmów pochodzenia roślinnego (dieta wegańska) tylko kombinacja wybranych produktów roślinnych jest w stanie zaopatrzyć organizm we wszystkie niezbędne aminokwasy. Rezygnacja ze spożywania mięsa, przy jednoczesnym nieprawidłowym komponowaniu posiłków z produktów roślinnych, może doprowadzić do niedoboru niektórych z tych aminokwasów. Bez nich zaś nie powstaną w organizmie określone białka, co może doprowadzić m.in. do zahamowania wzrostu, zaniku mięśni i innych tkanek, anemii, odwapnienia kości.

Dzienne zapotrzebowanie na białko osoby dorosłej wynosi ok. 1 g na 1 kg masy ciała. U osób wykonujących ciężką pracę fizyczną, kobiet w ciąży oraz dzieci i młodzieży w okresie wzrostu i dojrzewania zapotrzebowanie na białko zwiększa się dwukrotnie.

1

Doświadczenie 1

Wykrywanie obecności białek w produktach spożywczych.

Problem badawczy: W których produktach spożywczych występują białka?

Hipoteza 1

Hipoteza 1

Białka występują w białym serze, chlebie, mięsie i fasoli.

Hipoteza 2

Hipoteza 2

Białka są obecne w białym serze, mięsie i fasoli.

Co będzie potrzebne

• kwas azotowy(V)

• zakraplacz

• biały ser, chleb, mięso, fasola, białko jaja kurzego

• 5 małych talerzyków

Próba kontrolna

Białko jaja kurzego potraktowane kwasem azotowym(V)

Próba badawcza

Biały ser, chleb, mięso i fasola potraktowane kwasem azotowym(V)

Instrukcja

1. Sprawdź wynik reakcji kwasu azotowego(V) z białkiem jaja.

2. Nanieś na pozostałe produkty po kropli kwasu azotowego(V) i obserwuj ich zabarwienie.

R1EKRnLJf6LPP

Film przedstawia wykrywanie białka w produktach spożywczych.

Film przedstawia wykrywanie białka w produktach spożywczych.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1EKRnLJf6LPP

Film przedstawia wykrywanie białka w produktach spożywczych.

R1XEHf4wkj6ag

Wyniki (Uzupełnij). Wnioski (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Wyniki: Zapisz jaką zmianę zauważasz po skropleniu produktów kwasem azotowym(V).

Wnioski: Jeśli produkt zmienia zabarwienie na żółte, świadczy to o obecności białek.

Pokaż odpowiedź

Wyniki: Ser biały, mięso i fasola, podobnie jak białko jaja, pod wpływem kwasu azotowego(V) zabarwiają się na żółto.

Wnioski: Ser biały, mięso i fasola zawierają białka.

Weryfikacja hipotezy: Hipoteza 1 jest fałszywa, natomiast hipoteza 2 – prawdziwa.

2. Węglowodany (cukry)

Źródłem węglowodanów (cukrów) są przede wszystkim produkty pochodzenia roślinnego, w mniejszym stopniu zwierzęcego. Spożywając je, dostarczamy organizmowi głównie:

• wielocukrów, takich jak skrobiaskrobiaskrobia – roślinny cukier zapasowy, glikogenglikogenglikogen – zwierzęcy cukier zapasowy;

• dwucukrów, takich jak sacharoza – cukier zawarty w owocach, zbożach, dostępny też w formie cukru krystalicznego jako spożywczy środek słodzący; laktoza – cukier zawarty w mleku i jego przetworach;

• cukrów prostych, takich jak fruktoza – cukier owocowy.

Węglowodany to podstawowe źródło energii dla organizmu człowieka. Wielocukry i dwucukry są rozkładane w przewodzie pokarmowym przez enzymy trawienne do cukrów prostych. Wśród nich najważniejszą rolę odgrywa glukoza – stanowi ona główne źródło energii wykorzystywanej do pracy komórek. Po posiłku stężenie glukozy we krwi wzrasta, a w miarę postępu trawienia utrzymuje się na względnie wyrównanym poziomie. Zapewnia to uczucie sytości.

RUDDHfG4ewKY6

Fotografia przedstawia w opakowaniach i na talerzykach produkty bogate w węglowodany. Z tyłu opakowania kasz, z wysypanymi ziarnami przed nimi. Od lewej biało - czerwone pudełko z napisem: pęczak. W środku pomarańczowa torebka płatków owsianych. Z prawej brązowo – białe pudełko z napisem: kasza gryczana. W środkowym rzędzie z lewej owoce: 2 pomarańcze (jedna przekrojona), zielono - brązowa gruszka, dwie połówki kiwi, banan. Na talerzyku w środku ryż. Z prawej warzywa: cebula, kalafior, 3 rzodkiewki, ogórek, pomidor, ziemniak. W dolnym rzędzie od lewej brązowy makaron wstążki i rurki, 5 kromek ciemnego chleba, słodycze (czekoladki, cukierki, czekolada).

Glukoza obecna m.in. w słodyczach, cukrze słodowym oraz dżemach nie wymaga trawienia i szybko dostaje się do krwi. Glukoza będąca produktem trawienia skrobi, zawartej np. w pieczywie razowym, uwalniana jest do krwi stopniowo i długo utrzymuje się na stałym poziomie. Gdy poziom tego cukru we krwi spada, pojawia się potrzeba jedzenia. Po spożyciu słodyczy głód jest odczuwalny już po krótkim czasie, co może prowadzić do przyjmowania dodatkowych porcji jedzenia i w efekcie do otyłości.

Jeśli cukry proste nie zostaną wykorzystane jako źródło energii, ich nadmiar zostaje częściowo zmagazynowany w wątrobie i mięśniach w postaci cukru zapasowego – glikogenu. Reszta przekształca się w tłuszcz i w tej postaci gromadzona jest w podskórnej tkance tłuszczowej lub wokół narządów.

Najpopularniejszym źródłem wielocukrów pochodzenia roślinnego są ziemniaki i zboża: pszenica, żyto, jęczmień, owies, kukurydza, ryż. Mąka użyta do wyrobu pieczywa i makaronów oraz ryż występują również w formie oczyszczonej – wówczas produkty te są pozyskiwane z ziaren pozbawionych okrywy owocowo‑nasiennej. Taką mąkę lub ryż określa się jako białe. Oczyszczanie mąki i ryżu pozbawia je witamin z grupy B, wapnia, fosforu, żelaza oraz błonnikabłonnikbłonnika. Błonnik w dużych ilościach występuje właśnie w ziarnach zbóż, a także w owocach i warzywach. Zawiera on celulozę (wielocukier budujący ściany komórkowe roślin), która nie ulega trawieniu w przewodzie pokarmowym człowieka. Składnik ten nie ma wartości odżywczych i nie dostarcza energii. Ma jednak duże znaczenie zdrowotne, ponieważ przyspiesza perystaltykę jelitperystaltyka jelitperystaltykę jelit i przesuwanie treści pokarmowej w jelicie. Dzięki temu zapobiega zaparciom i nowotworomnowotwórnowotworom jelita grubego. Poza tym pęcznieje w żołądku, dając uczucie sytości oraz obniża poziom cholesterolucholesterolcholesterolu. Z tego powodu należy spożywać pieczywo, ryż i makarony pełnoziarniste, a owoce ze skórką, która jest szczególnie bogata w błonnik.

Rodzaj oraz ilość spożywanych węglowodanów ma istotny wpływ na zdrowie. Ich nadmiar może prowadzić do próchnicy zębów, otyłości i cukrzycy. Dbając o właściwą kondycję organizmu, należy ograniczyć spożycie słodyczy i cukru do słodzenia, które zawierają sacharozę. Młodzież i dorośli powinni spożywać ok.
3–4 g węglowodanów/ kg masy ciała na dobę (ilość zależy od aktywności) oraz
30–50 g błonnika.

1

Doświadczenie 2

Wykrywanie obecności skrobi w produktach spożywczych.

Problem badawczy: W których produktach spożywczych występuje skrobia?

Hipoteza 1

Hipoteza 1

Skrobia występuje w surowym ziemniaku, ogórku, jabłku, białym serze, bananie i parówce.

Hipoteza 2

Hipoteza 2

Skrobia występuje w ziemniaku i bananie.

Co będzie potrzebne

• jodyna

• zakraplacz

• mąka ziemniaczana, plasterek surowego ziemniaka, ogórka i jabłka, kawałek białego sera, plasterek banana, parówka

• 7 małych talerzyków

Próba kontrolna

Mąka ziemniaczana potraktowana jodyną.

Próba badawcza

Plasterek surowego ziemniaka, ogórka i jabłka, ser biały, plasterek banana i parówka potraktowane jodyną.

Instrukcja

1. Sprawdź wynik reakcji jodyny ze skrobią. Dodaj do mąki ziemniaczanej (substancji, o której wiemy na pewno, że składa się głównie ze skrobi) kroplę jodyny. W wyniku reakcji ze skrobią brązowa jodyna zmienia kolor na granatowy.

2. Nanieś na pozostałe produkty po kropli jodyny i obserwuj jej zabarwienie.

RMMslkUwhFQ1r

Fotografia przedstawia na białym tle pojemnik z białą mąką. Obok stoi brązowa buteleczka z białym korkiem i granatową etykietą z napisem: jodyna. Nad mąka szklana pipetka miarowa z brązową cieczą u dołu. Jej kropla zaraz spadnie. Pod pipetką na mące granatowa, sercowata plama. W ten sposób wykrywa się skrobię.

R1XEHf4wkj6ag

Wyniki (Uzupełnij). Wnioski (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Wyniki: Zapisz jaką zmianę zauważasz po skropleniu produktów jodyną.

Wnioski: Jeśli jodyna zmienia zabarwienie z brązowego na granatowe, świadczy to o obecności skrobi w badanym produkcie.

Pokaż odpowiedź

Wyniki: Ziemniak i banan zmieniają zabarwienie jodyny na granatowo.

Wnioski: Ziemniak i banan zawierają skrobię, a pozostałe produkty jej nie zawierają.

Weryfikacja hipotezy: Hipoteza 1 jest fałszywa, natomiast hipoteza 2 – prawdziwa.

3. Tłuszcze

Tłuszcze są magazynowane w organizmie w komórkach tłuszczowych tworzących tkankę tłuszczową. Są związkami wysokoenergetycznymi: dostarczają ponad dwa razy więcej energii niż węglowodany, dlatego stanowią rezerwę energetyczną organizmu, wykorzystywaną przede wszystkim podczas intensywnego wysiłku fizycznego. Dieta obfitująca w tłuszcze prowadzi do przyrostu masy ciała, co może skutkować nadwagą lub otyłością.

Funkcje tłuszczów:

• są składnikiem błon biologicznych oraz hormonów (m.in. hormonów płciowych);

• umożliwiają przyswajanie witamin A, D, E i K;

• zgromadzone w podskórnej tkance tłuszczowej tworzą warstwę izolacyjną;

• pokrywając niewielką warstwą niektóre narządy wewnętrzne (np. nerki), chronią je przed wstrząsami i urazami.

RALTEBlnhftru

Ilustracja przedstawia produkty spożywcze bogate w tłuszcze. Od lewej zielona butelka oliwy, obok biała filiżanka z żółtym olejem. Przed butelką otwarte pudełko margaryny i opakowanie masła. Z prawej czerwona paczka i trochę chipsów na talerzyku. Z lewej czerwone płaty surowego mięsa, dalej frytki i smażony panierowany kotlet. U dołu na talerzykach jasne i brązowe orzechy oraz lukrowane pączki.

W dużym uproszczeniu można powiedzieć, że w skład cząsteczki tłuszczu wchodzą glicerolglicerolglicerol i trzy cząsteczki kwasów tłuszczowychkwasy tłuszczowekwasów tłuszczowych. O wartości odżywczej tłuszczu decyduje zawartość kwasów tłuszczowych. Najkorzystniejsze dla zdrowia są kwasy tłuszczowe określane jako nienasycone, których bogatym źródłem są zwłaszcza ryby morskie i rośliny. Kwasy tłuszczowe nienasycone obniżają poziom cholesterolu we krwi i tym samym zmniejszają ryzyko wystąpienia miażdżycymiażdżycamiażdżycy.

Do ważniejszych z nienasyconych kwasów tłuszczowych należą nienasycone kwasy tłuszczowe typu omega‑6, obecne w olejach roślinnych, oraz omega‑3, których podstawowe źródło stanowią ryby. Kwasy te wspomagają rozwój układu nerwowego, dlatego są ważnym składnikiem diety małych dzieci. Przyspieszają też gojenie się ran i obniżają ciśnienie krwi.

Tłuszcze zwierzęce, pochodzące np. z wieprzowiny, baraniny czy wołowiny, zawierają nasycone kwasy tłuszczowe, które mogą podwyższać poziom cholesterolu. Trzeba pamiętać, że cholesterol pełni w organizmie także funkcje pożyteczne – jest składnikiem osłonek wypustek nerwowych, żółci, witaminy DIndeks dolny 3₃ i niektórych hormonów. Nadmiar tego związku zwiększa ryzyko wystąpienia miażdżycy.

Zagrożeniem dla zdrowia są kwasy tłuszczowe trans, zawarte w utwardzanych tłuszczach (np. margarynie), wykorzystywanych do smażenia i pieczenia. Kwasy te również powodują rozwój miażdżycy. Nawet dobre dla zdrowia oleje roślinne, jeśli są poddawane zbyt długiej lub wielokrotnej obróbce termicznej, uwalniają szkodliwe kwasy tłuszczowe. Z tego powodu z codziennej diety należy wyeliminować jedzenie typu fast food (frytki, hamburgery), chipsy oraz potrawy smażone i zastąpić je produktami gotowanymi lub przyrządzanymi na parze.

Więcej informacji o miażdżycy znajdziesz w e‑materiale pt. Profilaktyka chorób układu krążeniaPwDPYLOGVProfilaktyka chorób układu krążenia.

Zapotrzebowanie na tłuszcze dorosłego człowieka wynosi ok. 1 g na 1 kg masy ciała. Ilość ta jest mniejsza u dzieci i osób starszych, a większa u ludzi wykonujących ciężką pracę fizyczną.

4. Witaminy

WitaminywitaminyWitaminy należą do związków regulujących, niezbędnych do prawidłowego przebiegu procesów życiowych. Niektóre mogą powstawać w organizmie – należą do nich witaminy z grupy B i K, produkowane przez bakterie żyjące w przewodzie pokarmowym. Witaminy D i A wytwarzane są w organizmie z tzw. prowitamin – witamina D powstaje w skórze pod wpływem promieni słonecznych, a witamina A przekształcana jest z karotenu zawartego w warzywach i owocach o pomarańczowej barwie. Pozostałe witaminy należą do związków, których organizm człowieka nie potrafi wytworzyć, dlatego należy dostarczać je wraz z pożywieniem.

Dla zdrowia niebezpieczne są zarówno niedobory witamin (hipowitaminozy), jak i ich nadmiar (hiperwitaminozy). Niedobór witamin może być przyczyną zaburzeń wzrostu, rozwoju i odnowy komórek, obniżenia odporności oraz upośledzenia pracy układu nerwowego. Nadmiar niektórych witamin może prowadzić do uszkodzenia narządów (np. zbyt duże ilości witaminy A oraz D mogą uszkodzić wątrobę).

Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach mogą być magazynowane, dlatego nie trzeba ich codziennie dostarczać organizmowi. Natomiast witaminy rozpuszczalne w wodzie wydalane są wraz z moczem, więc ich obecność w codziennej diecie jest niezbędna.

5. Woda i sole mineralne

Do związków nieorganicznych spożywanych przez człowieka, niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu, należą także woda i sole mineralne.

Woda stanowi ok. 60 % masy ciała człowieka, a jej ilość maleje wraz z wiekiem.

Funkcje wody:

• jest głównym składnikiem komórek i narządów; dla przykładu: mięśnie zawierają ok. 75 % wody, mózg 70–80 %, a kości 20 %;

• jest uniwersalnym rozpuszczalnikiem związków chemicznych oraz substratem i produktem reakcji zachodzących w komórkach;

• uczestniczy w procesach termoregulacji;

• transportuje składniki pokarmowe;

• odprowadza produkty przemiany materii.

Sole mineralne występują w bardzo małych ilościach i są stale wydalane z potem i moczem oraz usuwane z kałem. Z tego powodu związki te należy ciągle uzupełniać. W przypadku niedoboru niektórych z nich organizm sięga do zapasów zgromadzonych we własnych narządach – może np. pobierać wapń z kości i zębów.

Pierwiastki, które występują w organizmie w dużych ilościach, noszą nazwę makroelementów, natomiast te, które występują w ilościach śladowych, to mikroelementy.

Najbardziej bogate w sole mineralne są warzywa, owoce, mleko i jego przetwory oraz pieczywo pełnoziarniste. Zawierają one liczne pierwiastki, z których 30 jest niezbędnych do prawidłowego wzrostu i rozwoju organizmu.

Funkcje soli mineralnych:

• budulcowa, np. wapń w zębach i kościach, żelazo w hemoglobinie;

• regulacyjna – jako składniki hormonów (np. jod w tarczycy);

• uczestniczą w przewodzeniu impulsów nerwowych (sód, potas);

• regulują ilość płynów w organizmie (sód, potas).

Podsumowanie

• Składnikami pokarmowymi są związki organiczne: białka, węglowodany, tłuszcze, witaminy, oraz związki nieorganiczne: woda i sole mineralne.

• Białka pełnią funkcję budulcową, enzymatyczną, motoryczną, odpornościową, transportującą, regulującą i receptorową.

• Węglowodany regulują poziom sytości i głodu.

• Tłuszcze pełnią funkcję budulcową, ochronną, regulacyjną i termoregulacyjną.

• Witaminy są niezbędne do prawidłowego funkcjonowanie organizmów. Zarówno ich niedobór, jak i nadmiar, mogą prowadzić do groźnych chorób.

• Woda jest głównym składnikiem komórek i narządów. Jest uniwersalnym rozpuszczalnikiem i bierze udział w reakcjach zachodzących w organizmie. Pełni także funkcję termoregulacyjną i transportową.

• Sole mineralne pełnią funkcje budulcowe i regulacyjne. Ponadto uczestniczą w przewodzeniu impulsów nerwowych i regulują ilość płynów w organizmie.

• Do wykrywania białek w produktach spożywczych służy kwas azotowy(V). Pod jego wpływem białka barwią się na żółto.

• Do wykrywania skrobi w produktach spożywczych służy jodyna. Pod jej wpływem skrobia barwi się na granatowo.

• Aby wykryć tłuszcze w produktach spożywczych, można dotknąć wybranymi produktami bibuły i obserwować tłuste plamy.

• Niedobory witamin mogą prowadzić do zaburzeń wzrostu, rozwoju i odnowy komórek, obniżenia odporności oraz upośledzenia pracy układu nerwowego. Nadmiar niektórych witamin może prowadzić do uszkodzenia narządów.

• Niedobory soli mineralnych mogą skutkować zaburzeniami pracy mięśni i serca, łamliwością kości, próchnicą i wypadaniem zębów, krzywicą, migrenami, anemią.

• Owoce i warzywa są podstawą zdrowej diety, ponieważ zawierają wiele witamin, przeciwutleniaczy i są niskokaloryczne. Ponadto zawierają błonnik, który poprawia pracę jelit.

Praca domowa

Słownik

Zadania