Układ pokarmowy i przebieg procesów trawiennych
Substancje pokarmowe
Do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka niezbędny jest pokarm. Składniki pożywienia powinny dostarczać energii i substancji, które umożliwiają funkcje życiowe oraz zachowanie zdrowia. Im bardziej urozmaicone są posiłki, tym więcej cennych składników otrzymuje organizm.

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 witaminywitaminy, oraz związki nieorganiczne: woda i sole mineralne.

Białka są głównym składnikiem budulcowym organizmu
Pobierane z pokarmem białka pełnią w organizmie różnorodne funkcje.
Funkcje białek | Znaczenie białek w organizmie |
|---|---|
budulcowa | keratyna, kolagen – składniki skóry |
składniki błon komórkowych, włosów, paznokci, kości | |
enzymatyczna | pepsyna – trawienie białka |
pozostałe enzymy trawienne – trawienie innych składników pokarmu | |
motoryczna | aktyna, miozyna – składniki komórek mięśniowych |
odpornościowa | przeciwciała – zwalczanie bakterii i wirusów |
transportująca | hemoglobina – przenoszenie tlenu i dwutlenku węgla |
regulująca | wazopresyna – hormon regulujący ciśnienie krwi |
insulina – zwiększanie transportu cukru z krwi do komórek | |
receptorowa | rodopsyna – reagowanie na światło |
inne białka receptorowe – odbieranie pozostałych bodźców |

Źródłem białek zwierzęcych są takie produkty jak mięso, jajka, mleko, a w przypadku białek roślinnych groch, soja, fasola, kasza gryczana czy soczewica. W przewodzie pokarmowym białka roślinne i zwierzęce są rozkładane do aminokwasów, z których organizm zgodnie z zapotrzebowaniem buduje swoje własne białka.
Białka znajdujące się w pokarmach pochodzenia zwierzęcego zawierają wszystkie potrzebne organizmowi aminokwasy. Określa się je jako pełnowartościowe. Białka roślinne, z nielicznymi wyjątkami, zawierają większość, ale nie wszystkie potrzebne człowiekowi aminokwasy i dlatego nazywane są 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.
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 endogenneendogenne. Pozostałe aminokwasy organizm człowieka musi pobrać z pokarmu, ponieważ nie potrafi sam ich wytworzyć – są to aminokwasy egzogenneegzogenne.
Węglowodany są głównym źródłem energii dla organizmów
Źródłem węglowodanów (cukrów) są przede wszystkim produkty pochodzenia roślinnego, takie jak ziemniaki i zboża. Substancje te pełnią w organizmie funkcje zapasowe (np. skrobia u roślin i glikogen u zwierząt), budulcowe (np. chityna w ścianach komórek grzybowych i pancerzach stawonogów) oraz energetyczne (np. glukoza). Energia, która w drodze oddychania komórkowego uwalniana jest z rozkładu glukozy umożliwia wykonywanie wszystkich czynności życiowych.

Węglowodany są także głównym składnikiem błonnikabłonnika, który występuje w dużych ilościach 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 przesuwanie treści pokarmowej w jelicie, dzięki czemu zapobiega zaparciom i nowotworomnowotworom jelita grubego;
pęcznieje w żołądku, dając uczucie sytości;
obniża poziom cholesterolucholesterolu.
Z tego powodu należy spożywać pieczywo, ryż i makarony pełnoziarniste, a owoce ze skórką, która jest szczególnie bogata w błonnik.
Zjedzenie dwóch średniej wielkości mandarynek pokrywa dzienne zapotrzebowanie na błonnik.
Przeprowadź obserwację, aby ustalić, jak w kontakcie z wodą zachowują się otręby.
Problem badawczy: Jak woda wpływa na otręby?
woda o temperaturze ok. 37°C
po 50 ml otrębów żytnich, pszennych i owsianych
3 zlewki o pojemności 200 ml
3 naczynia na wodę o pojemności 50 ml
Wsyp każdy rodzaj otrębów do oddzielnych zlewek. Zaznacz flamastrem poziom, do którego sięgają.
Zalej równocześnie otręby jednakową ilością (50 ml) ciepłej wody.
Odstaw zlewki na 20 minut.
Po tym czasie zaznacz poziom, do którego sięgają otręby.
Zaobserwuj, w której zlewce poziom otrębów po upływie czasu jest najwyższy.
Tłuszcze dostarczają ponad dwa razy więcej energii niż cukry
Tłuszcze są magazynowane w organizmie w komórkach tłuszczowych tworzących tkankę tłuszczową. Są związkami wysokoenergetycznymi, dlatego stanowią rezerwę energetyczną organizmu, wykorzystywaną przede wszystkim podczas intensywnego wysiłku fizycznego.
Tłuszcze pełnią również funkcje termoizolacyjne - zgromadzone w podskórnej tkance tłuszczowej chronią przed przechłodzeniem.

Źródłem tłuszczów zwierzęcych dla człowieka jest masło, ser żółty, ryby, jajka czy mięso. Tłuszcze roślinne z kolei znajdziemy w olejach, oliwie, nasionach słonecznika, orzechach czy margarynie.
Produkty spożywcze (100 g) | Białko | Węglowodany | Tłuszcze | Błonnik |
soja | 35,9 | 15,8 | 18,3 | 15,7 |
ser parmezan | 35,6 | 25,8 | ||
ser ementaler | 28,7 | 0,2 | 29,7 | 4,6 |
chuda wieprzowina | 21,8 | 2,4 | ||
tuńczyk | 21,5 | 15,5 | ||
wołowina | 20,6 | 8,1 | ||
indyk | 20,6 | 6,9 | ||
pstrąg | 19,5 | 2,7 | ||
kurczak | 18 | 18,8 | ||
serek homogenizowany | 16,8 | 13 | 4,2 | |
twaróg półtłusty | 13,5 | 4 | 0,2 | |
makaron pełnoziarnisty | 12,6 | 59,9 | 3,6 | 3,5 |
kasza gryczana | 12,6 | 70,1 | 3,1 | 5,9 |
jaja kurze | 12,5 | 1 | 10,5 | |
śliwki suszone | 4,9 | 70,8 | 0,9 | 16 |
pieczarki | 2,7 | 0,7 | 0,3 | 1,9 |
szpinak | 2,5 | 0,6 | 0,3 | 1,8 |
Jak wykryć białka, cukry i tłuszcze w produktach żywnościowych?
Substancje pokarmowe takie jak białka, cukry i tłuszcze mogą być wykrywane w produktach spożywczych przy wykorzystaniu odpowiednich reakcji chemicznych.
Do wykrywania białek służy reakcja biuretowareakcja biuretowa i ksantoproteinowaksantoproteinowa.
Do wykrywania skrobi (cukru złożonego) służy płyn Lugolapłyn Lugola.
Do wykrywania tłuszczów służy odczynnik Sudan IIISudan III.
Przeprowadź doświadczenie dotyczące wykrywania obecności wybranych składników pokarmowych w produktach spożywczych. Zaobserwuj przebieg reakcji barwnej z kwasem azotowym(V), płynem Lugola i Sudanem III. Zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.
Co będzie potrzebne?
płyn Lugola
Sudan III
stężony kwas azotowy(V)
jabłko
skrobia ziemniaczana
chleb
olej
masło
białko jaja
twaróg
skalpel
pipety Pasteura
łyżeczka
szkiełka zegarkowe
palnik
łapa
Zapoznaj się z poniższym opisem symulatora, który pozwala na wykrycie substancji pokarmowych w produktach spożywczych. Zwróć uwagę na reakcję barwną z kwasem azotowym pięć, płynem Lugola i Sudanem trzy. Zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D11H4Sta7
Wyjaśnij, dlaczego reakcja ksantoproteinowa jest wykonywana pod wyciągiem laboratoryjnym.
Wyjaśnij, dlaczego bułka z masłem i szynką zjedzona na drugie śniadanie jest bogatym źródłem cukrów dla organizmu, mimo że nie jest to posiłek zaliczany do słodyczy.
Witaminy rozpuszczają się w tłuszczach lub w wodzie
Witaminy regulują przebieg procesów życiowych. Niektóre mogą powstawać w organizmie – należą do nich witaminy z grupy B i K, produkowane przez bakterie żyjące w przewodzie pokarmowym. Inne, jak 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 barwnika 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.
Witamina | Występowanie | Znaczenie | Skutki niedoboru |
A | tran, masło, mleko, wątroba, marchew, dynia | Odpowiada za prawidłowe widzenie, utrzymanie skóry w dobrej kondycji, prawidłowy wzrost i rozwój | Zaburzenia widzenia o zmierzchu (tzw. kurza ślepota), schorzenia skóry, zaburzenia wzrostu i rozwoju |
D | tran, mleko, ryby morskie, wątroba | Odpowiada za prawidłową budowę kości i zębów, gdyż ma wpływ na wchłanianie wapnia i fosforu z przewodu pokarmowego do krwi. | Krzywica u dzieci, kruchość i łamliwość kości; u osób starszych osteoporoza |
E | oleje roślinne, warzywa liściaste, orzechy, mleko, sery, jaja | Opóźnia procesy starzenia się, zapewnia prawidłowe funkcjonowanie układu mięśniowego i rozrodczego. | Zaburzenia pracy mięśni, niedokrwistość |
K | kalafior, warzywa liściaste (szpinak, sałata) | Zapewnia prawidłowe krzepnięcie krwi. | Zaburzenia krzepnięcia krwi |
Witamina | Występowanie | Znaczenie | Skutki niedoboru |
C | kiszona kapusta, cebula, porzeczki, papryka, owoce dzikiej róży, natka pietruszki | Wspomaga odporność organizmu, wzmacnia dziąsła i zęby, uszczelnia naczynia krwionośne. | Krwawienie dziąseł, wypadanie zębów, obniżenie odporności, trudne gojenie ran |
BIndeks dolny 66 | wątroba, drożdże, orzechy, kasza gryczana, pieczywo pełnoziarniste | Wzmacnia odporność, wspomaga pracę układu nerwowego, wpływa na wygląd i funkcjonowanie skóry. | drgawki, zmęczenie, stany zapalne skóry |
BIndeks dolny 99 (kwas foliowy) | zielone warzywa, drożdże, rośliny strączkowe | Zapewnia prawidłowy rozwój układu nerwowego u płodu, pobudza wytwarzanie krwinek czerwonych. | zaburzenia rozwoju płodu, anemia, zaburzenia pracy układu nerwowego |
BIndeks dolny 1212 | wątroba, ryby, mleko, sery | Zapewnia prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego, uczestniczy w wytwarzaniu krwinek czerwonych. | anemia, zaburzenia pracy układu nerwowego |
Woda i sole mineralne są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu
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.
Parametr | Ilość [l] |
|---|---|
Dzienne zapotrzebowanie na wodę | 2,5 |
Woda dostarczana | |
Woda dostarczana z pokarmem | 1 |
Woda dostarczana pod postacią wypijanych płynów | 1,5 |
Woda wytwarzana w organizmie w wyniku przemian metabolicznych zachodzących w komórkach | 0,3 |
Woda wydalana | |
Woda wydalana z moczem | 1,5 |
Woda wydalana z kałem | 0,1 |
Woda wydalana z potem | 0,45 |
Woda wydalana z oddychaniem | 0,45 |
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).
Pierwiastek | Występowanie | Znaczenie | Skutki niedoboru |
Makroelementy | |||
wapń | mleko i jego przetwory | Podstawowy składnik kości i zębów, uczestniczy w pracy mięśni i procesach krzepnięcia krwi. | zaburzenia pracy serca i mięśni, kruchość i łamliwość kości, krzywica, wypadanie zębów |
magnez | razowe pieczywo, banany, orzechy, fasola, sezam, groch, zielone warzywa liściaste | Wspomaga pracę układu nerwowego, ułatwia przyswajanie witaminy C, poprawia kondycję układu nerwowego. | zaburzenia pracy serca, skurcze mięśni, migreny |
fosfor | zielone warzywa, ryby, ziarna zbóż, mleko | Składnik zębów, kości, ATP. | krzywica, próchnica, zaburzenia wytwarzania ATP |
Mikroelementy | |||
żelazo | mięso, zielone warzywa liściaste, kasze, sezam | Składnik hemoglobiny. | anemia, zaburzenia pracy serca |
fluor | herbata, ryby morskie, ciemne pieczywo, woda wodociągowa (fluorowana) | Wzmacnia kości i zęby. | krzywica, próchnica |
Zanim wymiana towarowa pomiędzy różnymi regionami nie stała się regularna, mieszkańcy obszarów położonych w dużej odległości od morza cierpieli na niedobór jodu, w który bogate są ryby morskie. Na przykład u mieszkańców pogórza w Polsce częstym objawem braku tego pierwiastka była powiększona tarczyca (wole).
To ważne!
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 pełnią funkcje zapasowe, energetyczne i budulcowe.
Tłuszcze pełnią funkcję zapasową, energetyczną 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.
Na pożegnanie
Uzupełnij luki w tekście, wpisując brakujące wyrazy.
Podstawowym źródłem energii w organizmie jest ............... Nadmiar cukrów odkładany jest w wątrobie w postaci ................... Białka pochodzenia zwierzęcego określane są jako .....................................
Ułóż zestaw 5 zadań dla innych uczniów korzystających z tego podręcznika, które sprawdzą wiedzę o substancjach pokarmowych ważnych dla funkcjonowania organizmu. Do każdego pytania w zadaniu podaj 4 proponowane odpowiedzi, ale tylko jedna ma być prawidłowa. Pytanie z odpowiedziami wyślij Twojemu nauczycielowi, który włączy je do quizu Milionerzy.
Za Tobą część modułu o układzie pokarmowym dotyczącym substancji pokarmowych ważnych dla funkcjonowania organizmu. Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.