Содержание

2. Органические вещества в организме (жиры и углеводы) и их значение.

Определение
жиров (триглицеридов
).
Жиры (триглицериды) – природные
органические соединения, полные сложные
эфиры глицерина и одноосновных жирных
кислот. Входят в класс липидов.

Понятие липидов,
их связь с жирами
.
Липиды – жиры и жироподобные вещества,
являющиеся производными высших жирных
кислот, высших жирных спиртов или высших
жирных альдегидов.

Высшие жирные
кислоты и высшие жирные спирты
.
Высшие жирные кислоты — натуральные
(природные) или синтетические карбоновые
кислоты алифатического ряда с числом
атомов углерода в молекуле не менее 6.
Высшие жирные спирты – натуральные или
синтетические одноатомные спирты,
внешне напоминающие парафин и содержащие
от 6 до 20(22) атомов углерода.

Высшие жирные
альдегиды и алифатические соединения
.
Высшие жирные альдегиды — органические
соединения, содержащие альдегидную
группу (CHO), с числом атомов углерода в
молекуле выше 12. Алифатические — это
соединения, не содержащие ароматических
связей.

Классификация
липидов.

Природные свойства
жиров
. Жиры
в организме характеризуются физическими
и химическими свойствами, и выполняют
биологические функции.

Физические
свойства жиров
.
Различаются по агрегатному состоянию,
теплопроводности и растворимости.

Химические
свойства жиров
.
Омыление – процесс получения из жиров
и растительных масел глицерина, смеси
жирных карбоновых кислот и их солей
(т.е. — мыла).

Биологические
функции жиров
.
Энергетическая, защитная, структурная
функции и участие в обмене веществ.

Определение
углеводов.
Углеводы
(сахара́, сахариды) — органические
вещества, содержащие карбонильную
группу и несколько гидроксильных групп.

Главная функция
улеводов в организме
.
Основная функция углеводов в питании,
наряду с жирами: обеспечение организма
энергией.

Общая химическая
формула углеводов
.
Сn2О)m

Глюкоза –
простейший углевод
.
Известно, что жизнь на планете
поддерживается благодаря тому, что в
живых растениях происходит синтез
углевода глюкозы.

Классификация
углеводов
.
Основная классификация углеводов:
простые сахара и полисахариды.

Демонстрации:

Химическая реакция
кислотного гидролиза крахмала.

Химическая реакция
денатурации белка.

Химическая реакция
взаимодействия глицерина и пермаганата
калия.

Химический опыт
растворимости жиров.

Химический опыт
гидролиза жиров: получение мыла.

Химическая реакция
выпаривания воды из углевода.

Химическая реакция
«Серебряное зеркало» на глюкозе.

Контрольные
вопросы:

  1. Назовите химические
    элементы, содержащиеся в организме
    человека.

  2. Сформулируйте,
    какое значение имеют для организма
    органические вещества (белки).

  3. Назовите органические
    вещества, которые имеют важное значение
    для организма, раскройте их классификацию.

  4. Раскройте
    определение органических веществ,
    которые имеют важное значение для
    организма.

  5. Назовите функции
    различных белков в организме.

  6. Сформулируйте
    значение, которое имели исследования
    французского химика Антуана де Фуркруа.

  7. Раскройте понятие
    коагуляции (денатурации) белков.

  8. Сформулируйте
    особенность белков, как протеинов и
    полипептидов.

  9. Раскройте понятие
    пептидов и пептидной связи.

  10. Раскройте понятие
    полимеров в органической химии.

  11. Раскройте
    классификацию жизненно важных функций
    белков в организме.

  12. Объясните значение
    белка для органов и тканей.

  13. Раскройте понятие
    и значение аминокислоты в структуре
    белка.

  14. Раскройте понятие
    карбоновых кислот, карбоксильных и
    аминных групп.

  15. Раскройте
    особенности общей формулы аминокислоты
    и ее составляющих.

  16. Назовите химический
    состав белков.

  17. Раскройте понятие
    ферментов.

  18. Назовите обязательные
    и необязательные аминокислоты организма.

  19. Назовите уникальные
    структурные свойства белка.

  20. Раскройте понятие
    денатурации, как разрушения структурных
    связей белка.

  21. Сформулируйте
    особенности белкового содержания
    куриного яйца.

  22. Раскройте понятия:
    «холестерин», «лецитин» и «холин».

  23. Назовите важнейшие
    функции живой структуры белка,
    утрачиваемые при денатурации.

  24. Сформулируйте
    значение для организма жиров и углеводов,
    как органических веществ.

  25. Дайте определение
    жиров (триглицеридов).

  26. Раскройте значение
    глицерина и одноосновных жирных кислоты
    в образовании жиров.

  27. Раскройте понятие
    масляной кислоты и стеариновой кислоты.

  28. Раскройте понятие
    липидов, обоснуйте их связь с жирами.

  29. Назовите высшие
    жирные кислоты и высшие жирные спирты.

  30. Назовите высшие
    жирные альдегиды и алифатические
    соединения.

  31. Раскройте
    классификацию липидов.

  32. Назовите природные
    свойства жиров.

  33. Назовите физические
    и химические свойства жиров.

  34. Назовите
    биологические функции жиров.

  35. Раскройте
    определение углеводов.

  36. Назовите главную
    и основные функции улеводов в организме.

  37. Раскройте
    классификацию углеводов, назовите
    важнейшие функции углеводов в организме.

  38. Назовите две
    группы углеводов, и их особенности.

Литература:

1. Ахмедова Т.И.,
Мосягина О.В. Естествознание: Учебное
пособие / Т.И. Ахмедова, О.В. Мосягина. –
М.: РАП, 2012. – С. 275-279.

Неорганические и органические вещества клетки, подготовка к ЕГЭ по биологии


Задумайтесь! Мы с вами состоит из миллиардов атомов. Все атомы находятся в круговороте, и
все атомы, которыми мы обладаем, в ком-то и где-то находились те 4,5 млрд. лет, которые существует Земля. Они были частями
животных, растений, грибов и бактерий — а сейчас принадлежат нам на короткое время.


С химической точки зрения ответ на вопрос «Жив ли изучаемый объект?» — не представляется возможным. Понятию «жизнь» дано
колоссальное количество определений. Жизнь — это самовоспроизведение с изменением, способ существования белковых тел,
постоянный обмен веществ с внешней средой.


Мы приступаем к изучению неорганических и органических веществ клетки. Начнем с неотъемлемого компонента клетки,
благодаря которому жизнь на Земле в принципе стала возможна — вода.

Вода


Составляет 60-80% массы клетки. Молекула воды обладает уникальным свойством — полярностью, которое возникает из-за
разницы в электроотрицательности (ЭО) между атомами кислорода и водорода (у кислорода ЭО больше).


Поскольку молекула воды полярна, ее называют диполь. Между молекулами воды возникают непрочные водородные связи:
водородная связь начинается от отрицательно заряженного атома кислорода (2δ) одной молекулы воды и
тянется до положительно заряженного атома водорода другой молекулы воды (δ+)


По отношению к воде все вещества можно подразделить на два типа:

  • Гидрофильные (греч. hydro — вода и philéo — люблю) — вещества, которые хорошо растворяются в воде. Гидрофильными
    веществами являются сахара, соли, альдегиды, спирты, аминокислоты.
  • Гидрофобные (греч. hydro — вода и phobos — страх) — вещества, которые не растворяются в воде. Гидрофобными
    веществами являются жиры.


Роль воды в клетке трудно переоценить. Ее функции и свойства крайне важны:

  • Вода — универсальный растворитель

  • Большинство реакций, которые протекают в клетке, идут в растворе (водной среде). Полярность молекулы воды позволяет
    ей быть отличным растворителем для других гидрофильных (полярных) веществ.

  • Вода — терморегулятор

  • Вода может поглощать теплоту при минимальном изменении температуры. Это настоящее «спасение» для клеток: чуть только
    температура меняется, вода начинает поглощать избыток тепла, защищая клетку от перегревания. Выделяясь на поверхность
    кожи с потом, вода испаряется, поверхность кожи при этом охлаждается.

  • Вода — реагент

  • Она не только создает среду для реакций в клетке, но и сама активно участвует во многих из них. Расщепление питательных
    веществ, попавших в клетку, происходит за счет реакции гидролиза (греч. hydro — вода и lysis — расщепление).

  • Транспортная функция

  • Питательные вещества, газы перемещаются по организму с током крови. Вода составляет 90-92% плазмы крови, является ее основным
    компонентом. С помощью воды происходит не только доставка веществ к клеткам, но и удаление из организма побочных продуктов
    обмена веществ.

  • Структурная функция

  • Вода придает тканям тургор (лат. turgor — наполнение) — внутреннее осмотическое давление в живой клетке, создающее
    напряжение оболочек клеток. Вода составляет от 60 до 95% цитоплазмы, придает клеткам форму. Изменение тургора клеток растений
    приводит к перемещениям их частей, раскрытию устьиц, цветков.


    Осмотическое давление — избыточное гидростатическое давление на раствор, отделенный от чистого растворителя с
    помощью полупроницаемой мембраны.


    Главное — понимать суть: если мы поместим живую клетку в гипертонический раствор, то
    вода (растворитель) устремится из клетки в раствор (в сторону большей концентрации соли) — это приведет к сморщиванию
    клеток.


    Если же клетка окажется
    в гипотоническом растворе, то вода извне устремится внутрь клетки (опять-таки в сторону большей концентрации солей),
    приводя при этом к разбуханию (и возможному разрыву) клетки.

Элементы


Живая клетка — кладезь элементов таблицы Менделеева. Процент содержания различных элементов отличается, в связи с чем все они делятся на
3 группы:

  • Биогенные (основные) — C, H, O, N. Входят в состав органических соединений, составляют основную часть клетки
  • Макроэлементы (греч. makrós — большой) — составляют десятые и сотые доли в клетке: K, Na, Ca, Mg, Cl, P, S, Fe
  • Микроэлементы (греч. mikrós — маленький) — составляют тысячные доли в клетке: Zn, Cu, I, Co, Mn


Процентное содержание элемента не коррелирует с его важностью и биологической значимостью. Так, к примеру, микроэлемент
I играет важную роль в синтезе гормонов щитовидной железы: тироксина, трийодтиронина. За нормальные рост и развитие
организмов отвечают Zn, Mn, Cu.


Благоприятно влияют на сперматозоиды Zn, Ca, Mg, защищая их от оксидативного стресса (окисления). Невозможным становится
нормальное образование эритроцитов без должного уровня Fe и Cu.

Соли


В водной среде клетки соли диссоциируют (распадаются) на положительно заряженные ионы — катионы (Na+, K+,
Ca2+, Mg2+) и отрицательно заряженные — анионы (Cl, SO42-,
HPO42-, H2PO4).


Для процессов возбуждения клетки (нейрона, миоцита — мышечной клетки) внутри клетки должна поддерживаться низкая концентрация ионов Na+ и высокая концентрация ионов K+. В окружающей клетку среде все наоборот: много Na и мало K. В мембране существует
специальный натрий-калиевый насос, который поддерживает необходимое равновесие. Если это
соотношение нарушится, то нейрон не сможет сгенерировать нервный импульс, а клетка мышцы — сократиться.


Соли в клетке и организме выполняют ряд важных функций:

  • Участвуют в активации ферментов
  • Создают буферные системы (бикарбонтаную, фосфатную, белковую)
  • Поддерживают кислотно-щелочное состояние (КЩС)
  • Создают осмотическое давление клетки
  • Создают мембранный потенциал клеток (натрий-калиевый насос)
  • Являются основным минеральным составляющим скелета внутреннего и наружного (у моллюсков)


Мы переходим к органическим компонентам клетки, к которым относятся: жиры, углеводы, белки и нуклеиновые кислоты.

Белки, или пептиды (греч. πεπτος — питательный)


Белки — полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Белки представляют линейную структуру, образованную из
длинной цепи аминокислот, между которыми возникают пептидные связи. Пептидная связь образуется между карбоксильной
группой (COOH) одной аминокислоты и аминогруппой другой аминокислоты (NH2).


Между понятиями пептиды и белки существует определенная разница. Белки состоят из сотен тысяч аминокислот. Пептидами
называют небольшие белки, содержащие до 10 аминокислот. Ими являются некоторые гормоны: окситоцин,
вазопрессин, тиреолиберин — эти пептиды выполняют регуляторную функцию.


Выделяется несколько уровней пространственной организации белка:

  • Первичная — полипептидная цепь, в которой аминокислоты расположены линейно
  • Вторичная — полипептидная цепь закручивается в спираль, формируется α или β структура
  • Третичная — спирали скручиваются в глобулу (лат. globulus — шарик)
  • Четвертичная — образуется у сложных белков путем соединения нескольких глобул


При резком изменении оптимальных для белка условий он подвергается денатурации: при этом происходит переход от
высших структур организации к низшим, или «раскручивание белка». Важно заметить, что аминокислотная последовательность (первичная структура белка) при этом не меняется, однако свойства белка меняются кардинально (теряется его гидрофильность).


Осмелюсь сделать заявление: вы часто начинаете свой день с денатурации белка. Простейший способ провести такой
эксперимент — пожарить яичницу. Заметьте, что изначально яичный белок прозрачный и текучий, но по итогу жарки эти свойства
утрачиваются: он становится непрозрачным и вязким.


Завершаем тему о белках изучением их функций:

  • Каталитическая (греч. katalysis — разрушение)

  • Белки — природные катализаторы, ускоряющие реакции в организме в десятки и сотни тысяч раз. Эту роль главным образом
    выполняют белки-ферменты (энзимы).


    Иногда в состав белков входят так называемые ко-факторы — небелковые соединения,
    которые необходимы ферменту для его биологической активности (в роли ко-факторов могут выступать Zn2+,
    Mg2+).

  • Строительная

  • Белки входят в состав клеточных мембран. Сложные белки: коллаген, эластин — входят в состав соединительных тканей организма,
    придавая им некоторую прочность и эластичность.

  • Регуляторная

  • Некоторые гормоны, регулирующие обменные процессы в организме, имеют белковое происхождение: инсулин, глюкагон,
    адренокортикотропный гормон (АКТГ).

  • Защитная

  • Говоря об этой функции, прежде всего, стоит вспомнить об антителах — иммуноглобулинах, которые синтезируют B-лимфоциты.
    Антитела нейтрализуют чужеродные организму антигены (разрушают бактерии).


    Помимо антител, защитную функцию выполняют
    также белки свертывающей системы крови (тромбин и фибриноген): они предохраняют организм от кровопотери.

  • Энергетическая

  • При недостаточном питании в организме начинают окисляться молекулы белков. При расщеплении 1 г белков выделяется 17,6 кДж энергии.

  • Транспортная

  • Некоторые белки крови способны присоединять к себе и переносить различные молекулы. Альбумины участвуют в транспорте
    жирных кислот, глобулины — гормонов и некоторых ионов (Fe, Cu). Основной белок эритроцитов — гемоглобин — способен
    переносить кислород, углекислый и угарный газы (угарный конечно нежелательно ему переносить, будет отравление)

  • Сократительная

  • Двигательные белки, актин и миозин, на уровне саркомера обеспечивают сокращение мышц. При возбуждении мышечной
    ткани тонкие нити актина начинают тереться о толстые нити миозина, приводя к сокращению.

  • Рецепторная

  • На поверхности мембраны белки образуют многочисленные рецепторы, которые, соединяясь с гормонами, приводят к
    изменению обмена веществ в клетке. Таким образом, гормоны реализуют воздействие на клетки органов-мишеней.

Жиры, или липиды (греч. lipos — жир)


С химической точки зрения жиры являются сложными эфирами, образованными трехатомным спиртом глицерином и высшими
карбоновыми кислотами (жирными кислотами). Среди их свойств надо выделить то, что они практически нерастворимы
в воде. Вспомните, как тяжело смыть жир с рук водой.


Почему именно мыло смывает жир с рук? Дело в том, что молекула мыла повторяет свойства жира: одна часть ее гидрофобна,
а другая гидрофильна. Мыло соединяется с молекулой жира гидрофобной частью, и вместе они легко смываются водой.


Приступим к изучению функций жиров:

  • Энергетическая

  • При окислении жиров выделяется много энергии: 1 г — 38,9 кДж. Это вдвое больше выделяющейся энергии при расщеплении
    1г углеводов.

  • Запасающая

  • Жиры имеют способность накапливаться в клетках, расположенных в подкожно-жировой клетчатке, внутренних органах.
    Эти запасы являются резервом организма на случай голодания или при недостаточном питании.


    В жирах также запасается вода: в 100 г жира содержится 107 мл воды. Многим пустынным животным (верблюдам)
    жировые запасы помогают длительное время обходиться без воды.

  • Структурная

  • Жиры входят в состав биологических мембран клеток человека вместе с белками. Из фосфолипидов построены мембраны всех
    клеток органов и тканей!


    Так, к примеру, холестерин — обязательный компонент мембраны, придает ей определенную жесткость и совершенно необходим
    для нормальной жизнедеятельности (заболевания возникают только при нарушении липидного обмена).

  • Терморегуляция

  • Жиры обладают плохой теплопроводностью. Располагаясь в подкожно-жировой клетчатке, они образуют термоизолирующий слой.
    Особенно хорошо он развит у ластоногих (моржи и тюлени), китов, защищает их от переохлаждения.

  • Гормональная

  • Некоторые гормоны по строению относятся к жирам: половые (андрогены — мужские и эстрогены — женские), гормон
    беременности (прогестерон), кортикостероиды.

  • Участие в обмене веществ (метаболизме)

  • Производное жира — витамин D — принимает важное участие в обмене кальция и фосфора в организме. Он образуется
    в коже под действием ультрафиолетового излучения (солнечного света). При недостатке витамина D возникает заболевание -
    рахит.

Углеводы


Представляют собой органические соединения, состоящие из одной или нескольких молекул простых сахаров. Выделяется три основных
класса углеводов:

  • Моносахариды (греч. monos — единственный)

  • Простые сахара, легко растворяющиеся в воде и имеющие сладкий вкус. Моносахариды подразделяются на гексозы (имеют 6 атомов углерода)
    — глюкоза, фруктоза, и пентозы (имеют 5 атомов углерода) — рибоза и дезоксирибоза, входящие в состав нуклеиновых кислот.

  • Олигосахариды (греч. ὀλίγος — немногий)

  • При гидролизе олигосахариды распадаются на моносахариды. В состав олигосахаридов может входить от 2 до 10 моносахаридных остатков.
    Если в состав олигосахарида входят 2 остатка моносахарида, то его называют дисахарид. К дисахаридам относятся сахароза, лактоза,
    мальтоза. При гидролизе сахароза распадается на глюкозу и фруктозу.

  • Полисахариды

  • Это биополимеры, в состав которых входят сотни тысяч моносахаридов. Они обладают высокой молекулярной массой,
    нерастворимы в воде, на вкус несладкие.


    Крахмал, целлюлоза, гликоген, хитин и муреин — все это биополимеры. Давайте вспомним, где они находятся.


    Клеточная стенка образована: у растений — целлюлозой, у грибов — хитином, у бактерий — муреином. Запасным питательным
    веществом растений является крахмал, животных — гликоген.



Перечислим функции, которые выполняют углеводы:

  • Энергетическая

  • В результате расщепления 1 г углеводов высвобождается 17,6 кДж энергии.

  • Запасающая

  • Запасным питательным веществом растений и животных соответственно являются крахмал и гликоген. Расщепление гликогена позволяет
    нам оставаться в сознании и быть активными между приемами пищи.


    Гликоген представляет собой разветвленную молекулу, состоящую
    из остатков глюкозы. За счет больших размеров такая молекула хорошо удерживается в клетке, а ее разветвленность позволяет ферментам
    быстро отщеплять множество молекул глюкозы одновременно.


    Существуют заболевания, при которых распад
    гликогена нарушается: в результате нейроны не получают глюкозы (источника энергии, соответственно не синтезируются и молекулы АТФ). Из-за этого становятся возможны частые потери сознания.

  • Структурная (опорная)

  • Целлюлоза входит в состав клеточных стенок растений, придавая им необходимую твердость. Хитин образует клеточную стенку
    грибов и наружный скелет членистоногих.

Нуклеиновые кислоты (от лат. nucleus — ядро)


Высокомолекулярные органические соединения, представленные двумя видами: ДНК (дезоксирибонуклеиновые кислоты) и РНК
(рибонуклеиновые кислоты). ДНК и РНК — биополимеры, мономером которых является нуклеотид. Запомните, что нуклеотид
состоит из 3 компонентов:

  • Азотистое основание

  • Для ДНК характерны следующие азотистые основания: аденин — тимин, гуанин — цитозин; для РНК: аденин — урацил,
    гуанин — цитозин. Исходя из принципа комплементарности, данные основания соответствуют друг другу, в результате
    чего между ними образуются связи.


    Между аденином и тимином образуется 2 водородные связи, а между гуанином и цитозином — 3.


    Именно по этой причине количество аденина в молекуле ДНК всегда совпадает с количеством тимина. К примеру, если
    в ДНК 20% аденина, то с уверенностью можно сказать, что в ней 20% тимина. Выходит на оставшиеся основания — цитозин
    и гуанин — остается 60%, значит, цитозин и гуанин составляют в ДНК 30% каждый. Таким нехитрым образом, зная процент
    содержания одного основания, можно подсчитать все остальные.

  • Остаток сахара

  • В ДНК остаток сахара — дезоксирибоза, в РНК — рибоза.

  • Остаток фосфорной кислоты — фосфат


Мы подробно изучили структуру ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) — двойной правозакрученной спиральной молекулы. Теперь
настало время детально поговорить об РНК (рибонуклеиновой кислоте). Все виды РНК синтезируются на матрице — ДНК, различают
три вида РНК:

  • Рибосомальная РНК (рРНК)

  • Синтезируется в ядрышке. рРНК входит в состав
    малых и больших субъединиц рибосом. В процентном отношении рРНК составляет 80-90% всей РНК клетки.

  • Информационная РНК (иРНК, син. — матричная РНК, мРНК)

  • Синтезируется в ядре в ходе процесса транскрипции (лат. transcriptio — переписывание).
    Фермент РНК-полимераза строит цепь иРНК по принципу комплементарности с ДНК. Исходя из данного принципа,
    гуанин (Г) в молекуле ДНК соединяется с цитозином (Ц) в РНК. Далее соответственно: цитозин (Ц) — гуанин (Г),
    аденин (А) — урацил (У), тимин (Т) — аденин (А).

  • Транспортная РНК (тРНК)

  • Обеспечивает транспорт аминокислоты к рибосоме во время синтеза белка. Благодаря этому становится возможным
    соединение аминокислот друг с другом, образуется белок. тРНК имеет характерную форму клеверного листа.


© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021


Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Органические вещества клетки: углеводы, белки, жиры и неорганические: вода, растворы солей. Запасание питательных веществ.

III. Актуализация знаний

Постановка цели урока. Мотивация изучения материала. По методу «ДЖИГСО» осуществляет усвоение нового материала.

изучают новый материал.

БЕЛКИ — основная составная часть любой живой клетки. На их долю приходится половина сухого вещества клетки (после удаления из нее волы). Белки выполняют в ней чрезвычайно разнообразные функции, из которых самая важная — каталитическая функция. Любая химическая реакция в клетке протекает при участии особых биологических катализаторов — ферментов. А любой фермент — белок. Следовательно, без белков-ферментов клетка не смогла бы осуществить ни одной химической реакции, а значит не смогла бы ни расти, ни размножаться, ни функционировать. Где нет белка, там нет жизни. Именно это и заставило Ф. Энгельса определить жизнь как форму cуществования белковых тел — такую форму, которая реализуется через постоянный обмен веществ.

Помимо каталитической, очень важна структурная (строительная) функции белков. Белки входят в состав всех мембран, окружающих и пронизывающих клетку. В соединении с ДНК белок составляет тело хромосом, а в соединении с РНК — тело рибосом. Растворы низкомолекулярных белков входят в состав жидких фракций клетки. Наконец, именно с белками связано осуществление таких функций, как перенос кислорода в теле организма (его осуществляет белок крови — гемоглобин), сокращение мускулатуры, передача раздражения по нервам и целый ряд других, т.е. двигательную, транспортную и защитную (антитела) функции.

Всего известно 20 различных аминокислот, входящих в состав белков. Молекулы белков имеют 4 структуры: первичную, вторичную, третичную и четвертичную.

УГЛЕВОДЫ — столь же необходимая составная часть любой клетки, как и белок. В растительных клетках их значительно больше, чем в животных. Углеводы — своеобразное «топливо» для живой клетки: окисляясь, они высвобождают химическую энергию, которая расходуется клеткой на все процессы жизнедеятельности. У растений углеводы выполняют и важные строительные функции: из них образуются оболочки как живых клеток, так и мертвых (древесина).

По химическому составу углеводы делятся на две большие группы: простые и сложные углеводы

Функции углеводов: строительная и энергетическая.

ЛИПИДЫ— также обязательная составная часть любой клетки. Как и углеводы, жиры используются клеткой как источник энергии: при расщеплении жиров освобождается энергия. Подкожный жир играет важную теплоизоляционную роль у многих животных (водные млекопитающие). У животных, впадающих зимой в спячку, жиры обеспечивают организм необходимой энергией, так как питательные вещества извне в это время не поступают. Жиры составляют запас питательных веществ и в семенах многих растений.

Функции липидов: энергетическая, строительная и транспотрная

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ впервые были обнаружены в ядрах клеток. Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновые (сокращенно ДНК) и рибонуклеиновые (сокращенно РНК). ДНК содержится преимущественно в ядре клетки, РНК — в цитоплазме и в ядре. Значение нуклеиновых кислот состоит в том, что они обеспечивают синтез в клетке специфических для нее белков. Благодаря функции ДНК, связанной с синтезом белков-ферментов, осуществляется

Демонстрационные опыты, доказывающие наличие углеводов в клетке.

Определение крахмала.

А) На клубень картофеля капните йод. Что наблюдаете?

Проделаем еще один опыт.

Б) Для этого возьмите стаканчик, налейте в него немного воды, приблизительно треть и опустите туда комочек теста, завернутый в марлю. Поболтайте его в стаканчике.

Что вы наблюдаете? (Помутнение воды.)

Отлейте немного воды в стаканчик и накапайте туда раствор йода.

Что наблюдаете? (Раствор посинел.)

Какой вывод мы можем сделать? (В клетках растений содержится крахмал, который синеет при действии йода.)

В каких органах растений мы чаще всего обнаружим крахмал?

Как вы думаете из чего получают сахар? (Правильно, из сахарного тростника или свеклы. )

А что такое тростник и свекла? (Растения.)

Какой вывод мы можем сделать опираясь на эти знания? (Правильно, в клетках растений содержится сахар.)

Роль углеводов в клетке:

  1. Крахмал и сахар являются основными запасными веществами для обеспечения энергией растения.

Кроме крахмала и сахара в состав клеток растений входит целлюлоза или клетчатка.

Где в клетке мы ее обнаружим? (Клеточная оболочка.)

Как вы думаете, а какую роль это вещество играет? (Придает прочность и упругость различным частям растений.)

Отставьте стаканчик в сторону не вынимая теста.

Демонстрационный опыт, доказывающий наличие жира в клетке.

Возьмите салфетку между листочками положите несколько семечек подсолнечника. Обратной стороной карандаша или ручки раздавите семена.

Что наблюдаете? (Появляется жирное пятно на бумаге.)

Какой можно сделать вывод? (В клетках растений содержится масло-жир. )

Человек с давних пор использует растения, в которых содержится в большом количестве жир. Эти растения называют масличными.

Какие масличные растения вам известны?

Как вы думаете, в каких частях растения чаще всего накапливается жир?

Почему именно в семенах наибольшее накапливание жира?

Роль жира в клетках: жир накапливается для питания зародыша семени при прорастании семя

Биологический диктант:

1. Какое вещество используют для определения содержания крахмала. (Йод.)

2. Одно из органических веществ, которое в клетке используется как вещество запаса. (Сахар.)

3. Химический элемент, содержание которого в клетке 17%. (Углерод.)

4. Вещество-углевод, можно обнаружить в клубнях картофеля. (Крахмал.)

5. Общее название солей, содержащихся в клетке. (Минеральные.)

6. Органические вещества, необходимые в клетке для получения энергии. (Жиры.)

7. Группа веществ, к которым относятся вода и минеральные соли. (Неорганические.)

8. Органические вещества, играющие большую роль во всех жизненных процессах клетки. (Белки.)

9. Что мы получим, добавив к размолотым зернам пшеницы воду? (Тесто.)

10. Растительный белок, оставшийся после промывания теста. (Клейковина.)

11. Цвет воды с крахмалом после добавления раствора йода. (Синий.)

12. Часть картофеля, в которой при проведении лабораторной работы мы обнаружили крахмал. (Клубень.)

Всё, что нужно знать о жирах

Существует много заблуждений и мифов о жирах, поэтому разобраться самостоятельно во всех деталях этой темы бывает трудно. Мы расскажем, что такое жиры и каких видов они бывают, зачем они нам и в каких продуктах содержатся.

В середине XX века слово «жиры» стало ассоциироваться с вредом для здоровья. Некоторые версии связывают начало этого периода с сердечным приступом Президента США Дуайта Эйзенхауэра. Случай привлек внимание общественности к проблеме сердечно-сосудистых заболеваний, а ученые пришли к выводу, что насыщенные жиры повышают уровень вредного холестерина.

В 1980 году Департамент сельского хозяйства США и Министерство здравоохранения и социального обеспечения США выпустили Рекомендации по правильному питанию для американцев. В 1984 году Великобритания издала похожее руководство. Основная идея заключалась в том, чтобы избегать чрезмерного употребления жиров, особенно, насыщенного жира и холестерина.

С тех пор научное сообщество узнало больше о том, как жиры действуют на организм. В разных странах рекомендации по количеству жиров в рационе варьируются от 20 до 35% от дневной нормы калорий. Роспотребнадзор рекомендует употреблять не более 30% жиров в день.

Что такое жиры

Макронутриенты — источники энергии для организма. Все неизрасходованные белки, жиры и углеводы из пищи организм запасает в виде жиров.

Жиры — органические соединения, которые не растворяются в воде. Наряду с воском, холестерином, и растворимыми в жирах витаминами, входят в группу липидов.

Виды жиров

Структура и свойства молекул жира зависят от количества связей атомов углеродов. Это определяет, как быстро и легко организм усваивает жиры. Примерно 95% жиров в рационе человека — триглицириды

Образовательный блок:
Триглицерид — молекула жира, которая состоит из глицерина и трех жирных кислот. Когда жиры поступают в организм с пищей, они доходят до тонкого кишечника почти в неизменном виде. Когда они оказываются в пищеварительной системе, гормоны посылают сигнал в печень, которая отправляет в тонкий кишечник соли желчных кислот.

Это один из компонентов желчи, которую организм использует для расщепления жиров, всасывания жирорастворимых витаминов и вывода продуктов обмена из организма. Соли желчных кислот дробят жиры, а ферменты поджелудочной железы — расщепляют. Далее клетки стенок кишечника всасывают их и отправляют в кровоток с помощью лимфатической системы.

Жирные кислоты — молекулы в виде цепных звеньев, в которых атомы углерода связаны между собой. В зависимости от количества связей между звеньями, жирные кислоты делятся на:

Тип жиров Химическая структура Состояние при комнатной температуре (+25С)
Насыщенные Нет двойных или тройных связей Твердые
Мононенасыщенные Одна двойная связь (Цис-конфигурация) Жидкие
Полиненасыщенные Две и более двойных связей (Цис-конфигурация) Жидкие
Трансжиры Двойная связь (Транс-конфигурация) Твердые

Почти все продукты, в которых содержатся жиры, сочетают все 4 вида жирных кислот.

Насыщенные жиры

Photo by Sorin Gheorghita / Unsplash

При комнатной температуре насыщенные жиры остаются твердыми. Основные источники — продукты животного происхождения, молочные продукты, пальмовое и кокосовое масла. В небольшом количестве насыщенные жиры присутствуют даже в курице и орехах.

Продукты с высоким содержанием насыщенных жиров:

  • Жирное мясо и мясные продукты: бекон, сосиски, свинина, сало
  • Молочные продукты: сыр, сливочное масло, мороженое, сливки
  • Кондитерские изделия: конфеты, печенье, пирожные и торты
  • Пальмовое и кокосовое масла
  • Кокосовые сливки

Многие годы употребление этого вида жиров ассоциировалось с увеличением риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и ожирения, а рекомендации по правильному питанию говорили о вреде насыщенного жира. Результаты некоторых исследований показывают недостаток доказательств этой идеи.

Отказ от насыщенных жиров может навредить, если вместо них рацион пополнится рафинированными углеводами. Но при замене насыщенных жиров ненасыщенными, уровень плохого холестерина снижается, что положительно влияет на работу сердечно-сосудистой системы.

По рекомендациям Американской кардиологической ассоциации для снижения рисков развития заболеваний, связанных с употреблением жиров, насыщенные жиры должны составлять не более 5–6% от рациона.

Ненасыщенные жиры

Photo by David B Townsend / Unsplash

При комнатной температуре ненасыщенные жиры остаются в жидком состоянии. К ним относятся мононенасыщенные и полиненасыщенные жирные кислоты. Также в эту группу входят и трансжиры, которые отличаются строением. О них мы расскажем чуть позже.

Полиненасыщенные жиры включают омега-3 и 6 жирные кислоты, а мононенасыщенные — омега-9. Они содержатся в маслах растительного происхождения, жирной рыбе, орехах и семенах, водорослях, яйцах.

Организм человека не может синтезировать полиненасыщенные жирные кислоты омега-3 и 6 — они должны поступать с пищей. Поэтому их называют незаменимыми.

Достаточное количество омега-3 в рационе снижает риск развития хронических заболеваний, понижает уровень плохого холестерина, улучшает эластичность кровеносных сосудов. Основной источник — жирная рыба.

Омега-6 снижают уровень плохого холестерина и увеличивают хороший, регулируют уровень сахара в крови. Основной источник — масла растительного происхождения. Гарвардская медицинская школа рекомендует употреблять не более 22 грамм омега-6 в сутки, так как их чрезмерное количество может вызвать системное воспаление.

Жирные кислоты омега-9 не относятся к незаменимым, так как организм умеет их синтезировать. Они снижают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и снижают уровень плохого холестерина. Омега-9 содержатся в рапсовом и подсолнечном маслах, миндале.

Продукты с высоким содержанием ненасыщенных жиров:

Мононенасыщенные жиры
Омега 9
Полиненасыщенные жиры
Омега-3 и 6
* Растительные масла: оливковое и рапсовое.
* Пальмовое и кокосовое масла не входят в эту категорию
* Авокадо
* Орехи: бразильский, миндаль, арахис
* Растительные масла: подсолнечное, кукурузное и рапсовое
* Кукуруза
* Семена: подсолнечник, кунжут
* Орехи: грецкие
* Соя и тофу
* Рыба: лосось, сардины, треска, сельдь.

Холестерин

Photo by Rosalind Chang / Unsplash

Холестерин — жироподобное вещество. Его молекула состоит состоит из липидов и белков. Несмотря на репутацию, не весь холестерин плохой — он нужен человеческому организму для эластичности и проницаемости клеточных мембран, но в чрезмерном количестве может вызвать проблемы.

Холестерин содержится в насыщенных жирах и синтезируется печенью из жиров. Также холестерин —  предшественник витамина D, основных гормонов и солей желчных кислот, которые улучшают всасывание жиров в кишечнике.

Организм вырабатывает около 2,5 грамм холестерина в сутки, но при получении его из пищи, снижает производство. В кровь с едой поступает в среднем 20% холестерина, который чаще содержится в продуктах животного происхождения: яйцах, мясе, молочных продуктах.

Так как холестерин не растворяется в воде, для его транспортировки в крови нужны белки липопротеины. Эти белки делятся на четыре вида:

  • хиломикроны, которые отвечают за транспорт холестерина из кишечника в периферические ткани и печень;
  • липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины средней плотности (ЛСП), и липопротеины низкой плотности (ЛПНП), известные как «плохой» холестерин, которые отвечают за транспорт холестерина от печени к периферийным тканям;
  • липопротеины высокой плотности (ЛПВП), известные как «хороший». Отвечает за транспорт холестерина от периферийных тканей к печени.

Плохой холестерин накапливается на стенках кровеносных сосудов, что может стать причиной их закупорки и вызвать атеросклероз. А хороший удаляет лишний холестерин из клеток и возвращает его в печень, где он превращается в желчь и выводится из организма. До недавнего времени было принято считать, что чем больше «хорошего» холестерина, тем лучше.

Однако некоторые ученые сомневаются в этом и говорят, что методы исследований и результаты не позволяют сделать однозначный вывод. В 2017 году журнал Европейский журнал кардиологии опубликовал результаты двух исследований, в которых приняло участие 116 508 человек. Результаты позволили ученым предположить, что чрезмерное количество «хорошего» холестерина увеличивает риск смертности от всех причин.

Польза жиров

Следует различать жиры в теле человека и продуктах питания. Растения используют жиры в качестве источника энергии для семян, оборачивая их в жировую оболочку. Организму человека жиры необходимы для поддержания важных биологических функций.

1. Получение и хранение энергии. Из трех макронутриентов жиры обеспечивают организм наибольшим количеством энергии: на 1 грамм жиров приходится 9 ккал. В грамме белка содержится 4 ккал, а в углеводах — 2.

2. Строительный материал. Клеточные мембраны, например, отвечают за защиту клеток и контролируют транспорт нутриентов в клетку и из нее. Свойства мембран напрямую зависят от жиров.

3. Транспортировка витаминов. Жиры нужны, чтобы жирорастворимые витамины A, D, K и E растворились в кишечнике и начали действовать.

4. Образование биологически активных соединений. Некоторые виды жиров трансформируются в гормоны, например, лептин, который контролирует чувство сытости, и адипонектин, регулирующий чувствительность к инсулину и уровень сахара в крови.

Мозг человека на 60% состоит из жиров

Жиры необходимы для нормального функционирования органов, а также для здоровья костей, кожи и волос. Недостаток полезных жиров может негативно отразиться на липидах в крови, повысить уровень плохого холестерина, и вызвать чрезмерное всасывание жирных кислот.

К диетам с низким содержанием жиров следует подходить осторожно. Многие обезжиренные продукты практически не имеют вкуса, и производители добавляют в них много сахара, соли и добавок.

Растительные масла, богатые полиненасыщенными жирными кислотами, содержат много витамина Е — антиоксиданта, который укрепляет иммунитет, продлевает жизнь клеток, укрепляет артерии и помогает регулировать давление. Также этот витамин положительно влияет на кожу и здоровье глаз.

Виды жировой ткани в организме человека

Подкожный жир составляет большую часть, а его распределение зависит от пола. У мужчин он чаще скапливается в области груди, на животе и ягодицах — такой тип распределения жира называется «яблоко». У женщин жировой ткани обычно на 10% больше, а накопление происходит в основном в зоне груди, талии, бедер и ягодиц по типу «груша».

Висцеральный жир скапливается вокруг органов брюшной полости. Этот вид жира повышает риски развития хронических заболеваний: сахарного диабета второго типа, болезни Альцгеймера, заболеваний сердца, рака толстой и прямой кишки. На образование висцерального жира влияют такие факторы, как стресс, гормоны и генетика.

Помимо этих двух типов жировой ткани ученые выделяют белую жировую ткань и бурый жир.

Белая жировая ткань составляет основную массу жира в организме. Это запас энергии организма на случай длительного голодания, а также она производит гормоны, в том числе адипонектин, который отвечает за чувствительность печени и мышц к инсулину. Когда белой жировой ткани становится слишком много, производство адипонектина замедляется и повышается риск развития сахарного диабета 2 типа и заболеваний сердца.

Бурый жир скапливается между лопатками, вокруг почек, шеи и области над ключицами, а также вдоль спинного мозга. Основная функция этого вида жира — теплообразование и защита от переохлаждения. При низких температурах нервные клетки стимулируют бурый жир, который выделяет энергию в виде тепла, сжигая при этом белые жировые ткани. Исследования показывают, что количество бурого жира у людей с нормальной массой тела выше, чем у людей с ожирением.

Жиры и риски для здоровья

Жиры улучшают текстуру пищи, подчеркивают ее вкус и аромат, поэтому играют важную роль в кулинарии и пищевой промышленности. При этом, чтобы сделать жиры более стойкими к высоким температурам, продлить срок хранения продуктов, их подвергают гидрогенизации. Это процесс превращения жидких масел в более твердые субстанции, например, маргарин.

Во время гидрогенизации к двойным связям ненасыщенных жирных кислот в триглицериде добавляется атом водорода, и двойная связь изменяет ориентацию, делая молекулу насыщенной. Это меняет конфигурацию жиров из цис- в транс.

Но трансжиры бывают не только искусственного происхождения. В природе они встречаются в молоке и жирах рогатого скота и овец. Коммерческое использования трансжиров для производства кондитерских изделий и фастфуда увеличило их потребление. Этот вид жиров может вызывать системное воспаление, которое повышает уровень плохого холестерина и риск диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний.

Чтобы снизить риски для здоровья, старайтесь избегать продукты, которые содержат трансжиры.

Из-за научно-подтвержденного вреда трансжиров для организма человека некоторые страны уже начали отказываться от них. В 2018 Всемирная организация здравоохранения выпустила программу по исключению трансжиров из употребления. В 2015 году управление по контролю качества продуктов и лекарств США объявило трансжиры небезопасными и ввело программу по отказу от их использования производителями пищевых продуктов.

Продукты с высоким содержанием трансжиров:

  • маргарины и спреды
  • кондитерские изделия и печенье
  • жаренные в масле пончики, курица и картофель фри
  • полуфабрикаты (замороженная пицца, наггетсы)
  • чипсы, снеки.

Жиры в продуктах

Photo by Rachel Park / Unsplash

После всего написанного выше легко сделать ошибочный вывод о том, что для правильного питания достаточно избегать насыщенные жиры. Когда организм усваивает пищу, роль играет не только содержание и тип жиров, но и другие нутриенты, например, белки и клетчатка.

Рацион с большим количеством животных жиров, белков и простых сахаров, считается западным. Такой стиль питания приводит к снижению разнообразия микробиоты, что проявляется преобладанием Bacteroides. В Тесте микробиоты Атлас такой профиль называется «Житель большого города».

Тест микробиоты Атлас поможет узнать профиль микробиоты кишечника и получить персональные рекомендации по его улучшению.

Некоторые продукты незаслуженно считаются слишком калорийными или жирными, например, авокадо или орехи. На самом деле достаточно просто соблюдать меру. Расскажем про некоторые продукты.

Авокадо
Авокадо богато моно- и полиненасыщенными жирными кислотами, а также содержит большое количество клетчатки и фитонутриентов, полезных для здоровья и питания кишечных бактерий.

Когда авокадо — часть здорового рациона, в котором преобладают растительные продукты, оно благотворно влияет на профиль липидов в крови. Если добавить авокадо к приему пищи, это поможет организму усвоить жирорастворимые витамины из других продуктов. Кроме того, жиры перевариваются долго, что надолго дает чувство сытости, и позволяет не переедать.

Жирная рыба
Это один из немногочисленных продуктов, с пользой которого согласны многие. Американская кардиологическая ассоциация рекомендует употреблять жирную рыбу не менее 2 раз в неделю. К жирной рыбе относится лосось, семга, треска, сардины, сельдь. В них содержатся омега-3 жирные кислоты, а также много кальция и витамина D.

Помните, что в организме некоторых рыб, например, тунца, королевской макрели, рыбы-меч, может накапливаться ртуть и другие токсины. Национальная служба здравоохранения Великобритании рекомендует ограничивать употребление жирной рыбы до двух раз в неделю при планировании и во время беременности, а также кормящим грудью.

Молочные продукты
Хотя эти продукты и содержат насыщенные жиры, в умеренном количестве они вряд ли навредят. Сыры, творог и йогурт содержат большое количество белка, витаминов, а также омега-3 ненасыщенные жирные кислоты и пробиотические бактерии: Lactobacillus и Bifidobacterium.

В мягких сырах, например, бри, сыре с плесенью, камамбере, обычно содержится больше жиров. Но среди этих жиров также есть линолевая кислота, которая обладает противовоспалительными свойствами, помогает контролировать вес и снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Яйца
Считалось, что холестерин в яичных желтках плохо влияет на уровень холестерина в организме и увеличивает риски сердечно-сосудистых заболеваний. Теперь появились альтернативные точки зрения.

Рекомендации по правильному питанию для американцев до 2015 советовали ограничивать количество холестерина до 300 миллиграмм в день. В обновленном документе этого ограничения нет. Национальная служба здравоохранения Великобритании также не ограничивает количество целых яиц в день, но рекомендует готовить их без добавления соли или жира.

В одном яичном желтке содержится 200–300 миллиграмм холестерина. Медицинская школа Гарварда советует ограничиваться одним целым яйцом в день и при желании использовать белки от других яиц. Особенно это относится к тем, у кого есть проблемы с уровнем холестерина в крови.

Несмотря на противоречивые мнения, исключать яйца из рациона полностью не стоит. Они содержат важные для поддержания здоровья нутриенты: белки, фолиевую кислоту и некоторые витамины.

Орехи и семена
В орехах и семенах содержится много витаминов, растительного белка, клетчатки и ненасыщенных жирных кислот, в том числе омега-3. Благодаря высокому содержанию клетчатки, орехи и семена надолго дают чувство сытости, а высокое содержание полезных микроэлементов снижает риски развития сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета 2 типа.

Взять на заметку:

  1. Дневная норма жиров в рационе должна составлять не более 20–35%.
  2. Жиры нужны для усвоения витаминов А, D, K, E.
  3. Процесс расщепления жиров происходит в тонком кишечнике.
  4. Насыщенные жиры лучше заменять ненасыщенными: рыба, растительные масла, орехи, семечки.
  5. Следует избегать употребления трансжиров, полученных промышленным способом.
  • Laura Cassiday, Big fat controversy: changing opinions about saturated fats, 2015
  • A Guide to the Different Types of Fat, 2015
  • Fat: the facts
  • Types of fat
  • Thomas A.B.Sanders, Functional Dietary Lipids, 2016
  • Functions, Classification And Characteristics Of Fats, 2014
  • Digestion and Absorption of Lipids, 2020
  • Polyunsaturated Fat, 2015
  • Saturated Fat, 2015
  • Jun Ho Kim, Yoo Kim, Young Jun Kim, Yeonhwa Park, Conjugated Linoleic Acid: Potential Health Benefits as a Functional Food Ingredient, 2016
  • Marla Paul, Higher egg and cholesterol consumption hikes heart disease and early death risk, 2019
  • The healthy way to eat eggs
  • Chandra L Jackson 1, Frank B Hu, Long-term associations of nut consumption with body weight and obesity, 2014
  • Emilio Ros, Nuts and novel biomarkers of cardiovascular disease, 2009
  • Fish and shellfish nutrition
  • Penny M. Kris-Etherton, William S. Harris, Lawrence J. Appel, Omega-3 Fatty Acids and Cardiovascular Disease, 2003
  • FDA, Trans fat
  • WHO, Policies to eliminate industrially-produced trans-fat consumption
  • Omega-3, 6, and 9 and How They Add Up
  • No need to avoid healthy omega-6 fats, 2009
  • New evidence that fat cells are not just dormant storage depots for calories
  • Adam Drewnowski and Eva Almiron-Roig, Human Perceptions and Preferences for Fat-Rich Foods, 2010
  • N.Torres, A.E.Vargas-Castillo, A.R.Tovar, Adipose Tissue: White Adipose Tissue Structure and Function, 2015
  • Brooks P. Leitner et al, Mapping of human brown adipose tissue in lean and obese young men, 2017

Органические вещества

Органические вещества, в отличие от неорганических, образуют ткани и органы живых организмов. К ним относятся белки, жиры, углеводы, нукленовые кислоты и другие.

Состав органических веществ клетки растений

Данные вещества представляют собой химические соединения, в состав которых входит углерод. Редкие исключения из этого правила – карбиды, угольная кислота, цианиды, оксиды углерода, карбонаты. Органические соединения образуются при связи углерода с любым из элементов таблицы Менделеева. Чаще всего в составе этих веществ присутствуют кислород, фосфор, азот, водород.

Каждая клетка любого из растений на нашей планете состоит из органических веществ, которые условно можно разделить на четыре класса. Это углеводы, жиры (липиды), белки (протеины), нуклеиновые кислоты. Данные соединения являются биологическими полимерами. Они принимают участие в метаболических процессах в организме как растений, так и животных на клеточном уровне.

Четыре класса органических веществ

1. Белки (протеины) – это соединения, основными структурными элементами которых являются аминокислоты. В организме растений белки выполняют различные важные функции, основная из которых – структурная. Они входят в состав разнообразных клеточных образований, регулируют процессы жизнедеятельности и откладываются про запас.

2. Жиры (липиды) также входят в состав абсолютно всех живых клеток. Они состоят из простейших биологических молекул. Это сложные эфиры карбоновых кислот и спиртов. Главная роль жиров в жизнедеятельности клеток – энергетическая. Жиры откладываются в семенах и других частях растений. Вследствие их расщепления высвобождается необходимая для жизни организма энергия. Зимой многие кустарники и деревья питаются, расходуя запасы жиров и масел, которые они накопили за лето. Также следует отметить важную роль липидов в построении мембран клеток — как растительных, так и животных.

3. Углеводы являются основной группой органических веществ, благодаря расщеплению которых организмы получают необходимую энергию для жизни. Их название говорит само за себя. В структуре молекул углеводов наряду с углеродом присутствуют кислород и водород. Самым распространенным запасным углеводом, который образуется в клетках в процессе фотосинтеза, является крахмал. Большое количество этого вещества откладывается, например, в клетках клубней картофеля либо семян злаков. Другие углеводы придают сладкий привкус плодам растений.

4. Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) представляют собой фосфорсодержащие биополимеры, имеющиеся в клеточных ядрах всех без исключения живых существ. Их основное предназначение – сохранение наследственной информации и передача ее потомкам.

Таким образом, клетка растения является маленькой «природной лабораторией», где синтезируются и преобразуются разнообразные химические органические вещества.

Похожие материалы:






§5. Химический состав клетки | 8 класс Учебник «Биология» «Атамура»

В
состав каждой клетки входят органические и неорганические соединения.
Органические вещества — это белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Они
составляют 20-30% содержимого клетки.

Белки —
сложные органические соединения. В их состав обяза­тельно входят атомы
углерода, водорода, кислорода, азота, серы. Иног­да могут входить и другие
вещества. Они состоят из 20 видов амино­кислот.

Жиры
содержат всего три элемента: углерод, водород и кисло-

рол.
Жиры легче волы и не растворяются в ней. Они состоят из гли­церина (простейший
трехатомный спирт) и жирных кислот.

Углеводы
также содержат углерод, водород и кислород. К угле­водам относятся различные
растворимые и нерастворимые в воде са­хара. Наиболее распространенные углеводы
— глюкоза (виноград­ный сахар) и гликоген (животный крахмал). Гликоген —
запасной уг­левод, он накапливается в клетках печени и мышц, а глюкоза глав­ный
источник энергии.

Белки
являются основным строительным материалом клетки. Мо­лекулы белков участвуют в
ускорении химических реакций клеток. Кроме того, при растеплении белков
выделяется энергия. Жиры вхо­дят в состав клеточных мембран. При расщеплении
жиров выделяет­ся большое количество энергии.

Важнейшие
органические вещества — нуклеиновые
кислоты. Названы они так потому, что образуются в ядре (от лат. нуклеус) клет­ки. В состав
нуклеиновых кислот входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота, а также
фосфора.

Различают
2 вида нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеино­вую (ДНК) и рибонуклеиновую
(РНК). ДНК находится в основном в хромосомах клетки и регулирует передачу наследственных
призна­ков от родителей потомству, а также определяет строение белков клетки.
РНК находится в цитоплазме и участвует в образовании собст­венных белков
клетки.

Неорганические
соединения клетки — вода и минеральные ве­щества. В цитоплазме клетки все
вещества находятся в растворен­ном в воде состоянии. Много в ней растворенных
белков. Поэтому цитоплазма — густая, тягучая жидкость. Вода
необходима клетке как растворитель, так как различные химические реакции в клет­ке
проходят только между растворенными веществами. Питатель­ные вещества попадают
в клетку тоже только в растворенном виде. Вода составляет 80% от состава
клетки. Вещества, не нужные клет­ке или вредные, выводятся наружу также в виде
растворов.

Из минеральных солей наиболее
часто встречаются хлористый натрий, хлористый калий, а также фосфаты и
карбонаты натрия, калия, кальция, магния. Минеральные соли способствуют
распреде­лению воды между клетками и межклеточным веществом, накапли­ваются в
зубах и костях, делая их прочными, участвуют в процессах возбуждения.

А

1.
Какие вещества входят в состав клеток? Какова роль минеральных солей в клетке?

2.  
Как вы понимаете термин обмен
веществ? Объясните на примере.

3. 
Что собой представляют углеводы? Какую функцию они выпол­няют?

2. 
В какой части клетки образуются
нуклеиновые кислоты? Из ка­ких элементов они состоят?

3. 
Назовите элементы, входящие в состав
жиров. Какие функции они выполняют?

1.  
Из каких химических соединений состоит
клетка?

2. 
Назовите элементы, входящие в состав
углеводов. Какие вещества к ним относятся? Какова их роль?

3. 
Какие элементы входят в состав белков?
Какую функцию они вы­полняют в клетках?

Органические вещества белки, жиры, углеводы в продуктах питания.

Лабораторная работа «Доказательство наличия углеводов, белков, жиров в продуктах питания (без рассмотрения химической) КСП Биология 7 класс — OBNOVA.KZ ОБНОВА.КЗ СОР СОЧ КСП ДСП КТП ССП ЖБ ТЖБ БЖБ КМЖ ОМЖ КТЖ ҚМЖ 2018-2019 2019-2020 Obnovakz Обновакз

Краткосрочный план урока №19-20

Раздел долгосрочного плана: 7.3 С: Вода и органические вещества Школа:
Дата:
Класс: 7
Количество присутствующих:
отсутствующих:
Тема урока Органические вещества белки, жиры, углеводы в продуктах питания. Лабораторная работа «Доказательство наличия углеводов, белков, жиров в продуктах питания (без рассмотрения химической»

Тип урока: Обобщения и закрепления знаний.
Цели обучения, которые достигаются на данном уроке 7.4.1.3 доказывать наличие углеводов, белков, жиров в продуктах питания
Цели обучения Учащиеся смогут:
— доказывать наличие углеводов, белков, жиров в продуктах питания
Цели урока Учащиеся:
— тестируют продукты питания на наличие органических веществ
КО Учащиеся будут:
— тестировать продукты питания на наличие органических веществ
Языковые цели
Учащиеся могу называть местонахождение жиров и углеводов в продуктах питания.
Лексика и терминология, специфичная для предмета: липиды, углеводы, белки, крахмал, глюкоза, раствор Бенедикта, йод, этанол

Полезные выражения для диалогов и письма:
Белки содержатся в …
Жиры содержатся в …
Липиды содержатся в …
Липиды и жиры можно определить с помощью …
Привитие ценностей Умение работать в коллективе, выслушивать мнения одноклассников, воспитывать уважение друг к другу, на этапах выполнения практической работы.
Межпредметные связи Химия – химический состав биологических объектов.
Навыки использования ИКТ Работа с компьютером и Интернет-ресурсами при оформлении результатов работы в тетради и закреплении пройденного материала во время выполнения домашнего задания.
Предварительные знания
Учащиеся должны знать:
— содержание в продуктах питания крахмала, сахара, жиров и белка (6 класс)
— элементы, которые составляют органические вещества (7 класс)

Ход урока
Запланированные этапы урока Запланированная деятельность на уроке
Ресурсы
Начало урока
0-10мин
(К) Приветствие:
Встаньте прямо, расправьте плечи, приподнимите головку, подарите мне свою улыбку. Я желаю вам хорошей плодотворной работы на уроке. Чтобы наш урок прошел интересным, мы многому научились. Пусть девизом нашего урока будут слова:
«Умеешь сам — научи другого»

(И) ФО «Верно -неверно»
(учащиеся проводят взаимооценивание –обмениваются тетрадями и отмечают количество правильных ответов, правильные ответы в презентации выделены красным цветом)
1.Живые организмы состоят из органических и неорганических веществ.
2.Крахмал является жироподобным веществом.
3.По отношению к воде вещества делятся на гидрофильные и гидрофобные.
4.Белки –это простые неорганические вещества.
5.Реактивом для определения глюкозы является этиловый спирт.
6.При взаимодействии с йодом крахмал синеет.
7. В состав углеводов входят: углерод, кислород и водород.
8. В теле медузы может содержаться до 98% воды.
9. Тургор тканей — внутреннее осмотическое давление в живой клетке, вызывающее напряжение клеточной оболочки
10. Углеводы и липиды(жиры) являются основным источником энергии в живых организмах.

(К) Организация работы в группе «Найди пару» (изображения продуктов питания)
Вызов.
Учитель демонстрирует корзину с продуктами питания и спрашивает у учащихся: «Как вы думаете, чем мы будем заниматься?»
(перечень продуктов питания определяется возможностями школы, учителя, а также возможно разделение учащихся на группы и дальнейший обмен данными)
Презентация

Раздаточный материал ( в приложении картинки продуктов питания)

Корзина с продуктами питания.
Середина урока
11-40 мин

Организация и проведение практической работы в парах, индивидуально (или в группах, в зависимости от количества учащихся, наличия оборудования и т.д.)
(И или Г) Лабораторная работа: «Исследование наличия белков, жиров и углеводов в продуктах питания»
Цель работы: исследовать продукты питания на наличие органических веществ.
Гипотеза: продукты питания могут иметь различное содержание белков, жиров и углеводов
Материалы и оборудование:
Ступка – 1 штук
Пестик – 1 штук
Чашки Петри – 1 штук
Пробирки – 3 штук
Спирт этиловый — 2 мл
Вода — 2 мл
Клубень картофеля – 1 штук
Плоды подсолнечника – 6-7 шт
Раствор куриного яйца – 2 мл
Виноградный сок – 1 мл
Раствор Бенедикта
Биуретовый раствор
(раствор Бенедикта и Биурета можно при отсутствии в лаборатории приготовить самостоятельно)
(К) Обсуждение правил техники безопасности
Ход работы
Проверить продукты питания на содержание каждого вещества:
• глюкоза – к исследуемому продукту добавьте 1 см3 раствора Бенедикта. Нагрейте до кипения.
Что происходит: наблюдается образование желтого осадка Cu(OH)2, который при дальнейшем нагревании переходит в красный осадок Cu2О.
• крахмал – добавьте несколько капель раствора йода на исследуемый продукт и дождитесь, пока не появится сине-черный цвет.

• липиды – добавьте в пробирку, где содержится 2 мл алкоголя (пропан 2-ол, этанол) исследуемый продукт. Встряхните пробирку вбок. Налейте смесь в пробирку, которая содержит 2 мл воды и смешайте. Мутная жидкость будет указывать на наличие липидов.

• белки – к исследуемому продукту добавьте 2 см3 биуретового раствора. Окрашивание раствора в сине-фиолетовый цвет говорит о присутствии белка в растворе.
В работе представлен перечень продуктов, которые являются доступными, их количество можно выбирать самостоятельно.

Объект исследования Метод исследования Что наблюдал Выводы
Хлеб пшеничный Капнуть раствор йода Постепенно хлеб приобрел черно-фиолетовую окраску Воздействие раствором йода и изменение окраски-качественная реакция на сложный углевод (крахмал)

Или:

Продукт Белки Жиры Простые углеводы
(глюкоза) Сложные углеводы
(крахмал)
Сосиски • • • •
Чипсы • • • •
Творог • • • •
Грецкие орехи • • • •
Хлеб • • • •
Майонез • • • •
Фрукты
(яблоко, мандарин) • • • •
Йогурт • • • •
Сметана • • • •
Майонез • • • •
Кетчуп • • • •
Вывод • • • •
• (проставьте «+» или «-»)

Вывод:
1. заключение о подтверждении/опровержении гипотезы

(К) Обсудите с учащимися полученные результаты
Раздаточный материал
(Инструктивная карта)

(определение глюкозы)
(белок)
Конец урока

4145 мин Охарактеризуйте урок или свою работу на уроке используя следующие фразы:
Урок мне понравился (не понравился) потому что……
Я достиг/ не достиг цели обучения так как…….
Мы с … выполнили все критерии успеха, потому что….
Урок был для меня ………

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися? Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися? Здоровье и соблюдение техники безопасности

Задавать учащимся вопросы, строя тем самым «подмостки» для изучения нового материала. Более способным учащимся дается возможность рассуждать и объяснять товарищам Оценивание учащихся в ходе практической работы(наблюдение) Соблюдение правил техники безопасности в кабинете биологии и при работе с химическими реактивами. Ознакомить учащихся с правилами ТБ при выполнении лабораторной работы.
Рефлексия по уроку

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?
Все ли учащиеся достигли ЦО?
Если нет, то почему?
Правильно ли проведена дифференциация на уроке?
Выдержаны ли были временные этапы урока?
Какие отступления были от плана урока и почему? Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки.

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?
1:

2:

Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?
1:

2:

Что я выявил (а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?

Органические соединения

Химические соединения живых существ известны как органических соединений из-за их связи с организмами и потому, что они являются углеродсодержащими соединениями. Органические соединения, которые представляют собой соединения, связанные с жизненными процессами, являются предметом органической химии. Среди многочисленных типов органических соединений во всем живом есть четыре основные категории: углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты.

Углеводы

Почти все организмы используют углеводов в качестве источников энергии.Кроме того, некоторые углеводы служат конструкционными материалами. Углеводы — это молекулы, состоящие из углерода, водорода и кислорода; отношение атомов водорода к атомам кислорода и углерода составляет 2: 1.

простых углеводов, обычно называемых сахарами, может быть моносахаридами, , если они состоят из одиночных молекул, или дисахаридами, , если они состоят из двух молекул. Наиболее важным моносахаридом является глюкоза, углевод с молекулярной формулой C 6 H 12 O 6 . Глюкоза — это основная форма топлива для живых существ. В многоклеточных организмах он растворим и транспортируется жидкостями организма ко всем клеткам, где метаболизируется, чтобы высвободить свою энергию. Глюкоза является исходным материалом для клеточного дыхания и основным продуктом фотосинтеза (см. Главы 5 и 6).

Три важных дисахарида также содержатся в живых организмах: мальтоза, сахароза и лактоза. Мальтоза представляет собой комбинацию двух ковалентно связанных единиц глюкозы. Сахароза столового сахара образуется путем связывания глюкозы с другим моносахаридом, называемым фруктозой. (Рисунок 2-2 показывает, что при синтезе сахарозы образуется молекула воды. Поэтому этот процесс называется реакцией дегидратации . Обратный процесс — это гидролиз , процесс, в котором молекула расщепляется и добавляется вода.) Лактоза состоит из единиц глюкозы и галактозы.

Рисунок 2-2 Молекулы глюкозы и фруктозы объединяются, образуя дисахарид сахарозу.

Сложные углеводы известны как полисахариды . Полисахариды образуются путем связывания бесчисленных моносахаридов. Среди наиболее важных полисахаридов — крахмал, который состоит из сотен или тысяч единиц глюкозы, связанных друг с другом. Крахмал служит формой хранения углеводов. Большая часть населения планеты удовлетворяет свои потребности в энергии с помощью крахмала в виде риса, пшеницы, кукурузы и картофеля.

Два других важных полисахарида — это гликоген и целлюлоза. Гликоген также состоит из тысяч единиц глюкозы, но эти единицы связаны другим образом, чем в крахмале.Гликоген — это форма, в которой глюкоза хранится в печени человека. Целлюлоза используется в основном как структурный углевод. Он также состоит из единиц глюкозы, но единицы не могут высвобождаться одна из другой, за исключением нескольких видов организмов. Древесина состоит в основном из целлюлозы, как и стенки растительных клеток. Хлопчатобумажная ткань и бумага — это товарные целлюлозные продукты.

Липиды

Липиды — это органические молекулы, состоящие из атомов углерода, водорода и кислорода.Отношение атомов водорода к атомам кислорода в липидах намного выше, чем в углеводах. Липиды включают стероиды (материал, из которого состоят многие гормоны), воски и жиров.

Молекулы жира состоят из молекулы глицерина и одной, двух или трех молекул жирных кислот (см. Рис. 2-3). Молекула глицерина содержит три гидроксильные (–ОН) группы. Жирная кислота представляет собой длинную цепочку из атомов углерода (от 4 до 24) с карбоксильной (–COOH) группой на одном конце.Все жирные кислоты в жире могут быть одинаковыми или разными. Они связаны с молекулой глицерина в процессе удаления воды.

Некоторые жирные кислоты имеют в своих молекулах одну или несколько двойных связей. Жиры, содержащие эти молекулы, представляют собой ненасыщенных жиров. Другие жирные кислоты не имеют двойных связей. Жиры, в состав которых входят эти жирные кислоты, представляют собой насыщенных жира. В большинстве случаев, связанных со здоровьем человека, потребление ненасыщенных жиров предпочтительнее насыщенных жиров.

Жиры, хранящиеся в клетках, обычно образуют прозрачные масляные капли, называемые глобулами , потому что жиры не растворяются в воде. Растения часто хранят жиры в своих семенах, а животные — в больших прозрачных шариках в клетках жировой ткани. Жиры в жировой ткани содержат много концентрированной энергии. Следовательно, они служат резервным источником энергии для организма. Фермент липаза расщепляет жиры на жирные кислоты и глицерин в пищеварительной системе человека.

Рисунок 2-3 Молекула жира создается путем объединения молекулы глицерина с тремя молекулами жирных кислот.(Две насыщенные жирные кислоты и одна ненасыщенная жирная кислота показаны для сравнения.) Сконструированная молекула находится внизу.

Белки

Белки, среди самых сложных из всех органических соединений, состоят из аминокислот (см. Рис. 2-4), которые содержат атомы углерода, водорода, кислорода и азота. Некоторые аминокислоты также содержат атомы серы, фосфора или других микроэлементов, таких как железо или медь.

Рисунок 2-4 Структура и химический состав аминокислот.Когда две аминокислоты соединяются в дипептид, –OH одной аминокислоты удаляется, а –H второй удаляется. Итак, вода удалена. Дипептидная связь (справа) образует соединение аминокислот вместе.

Многие белки огромны и чрезвычайно сложны. Однако все белки состоят из длинных цепочек относительно простых аминокислот. Есть 20 видов аминокислот. Каждая аминокислота (см. Левую иллюстрацию на рис. 2-4) имеет амино (–NH 2 ) группу, карбоксильную (–COOH) группу и группу атомов, называемую группой –R (где R означает ). радикал ).Аминокислоты различаются в зависимости от природы группы –R, как показано на средней иллюстрации Рисунка 2-4. Примерами аминокислот являются аланин, валин, глутаминовая кислота, триптофан, тирозин и гистидин.

Удаление молекул воды связывает аминокислоты с образованием белка. Процесс называется дегидратационным синтезом , и побочным продуктом синтеза является вода. Связи между аминокислотами составляют пептидных связей, и небольшие белки часто называют пептидами.

Все живое зависит от белков. Белки — это основные молекулы, из которых построены живые существа. Некоторые белки растворены или взвешены в водянистом веществе клеток, а другие включены в различные структуры клеток. Белки также являются поддерживающими и укрепляющими материалами в тканях вне клеток. Кости, хрящи, сухожилия и связки состоят из белков.

Одна из важнейших функций белков — это фермент. Ферменты катализируют химические реакции, происходящие в клетках. Они не расходуются в реакции; скорее, они остаются доступными для катализа последующих реакций.

Каждый вид производит белки, уникальные для этого вида. Информация для синтеза уникальных белков находится в ядре клетки. Так называемый генетический код определяет аминокислотную последовательность в белках. Следовательно, генетический код регулирует химию, происходящую внутри клетки.Белки также могут служить резервным источником энергии для клетки. Когда аминогруппа удаляется из аминокислоты, полученное соединение богато энергией.

Нуклеиновые кислоты

Подобно белкам, нуклеиновых кислот представляют собой очень большие молекулы. Нуклеиновые кислоты состоят из более мелких единиц, называемых нуклеотидов. Каждый нуклеотид содержит молекулу углевода (сахар), фосфатную группу и азотсодержащую молекулу, которая в силу своих свойств является азотистым основанием .

У живых организмов есть две важные нуклеиновые кислоты. Один тип — это дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК. Другой — рибонуклеиновая кислота, или РНК. ДНК находится в основном в ядре клетки, в то время как РНК обнаруживается как в ядре, так и в цитоплазме , — полужидкое вещество, составляющее объем клетки (см. Главу 3).

ДНК и РНК

отличаются друг от друга по своим компонентам. ДНК содержит углевод дезоксирибозу, а РНК — рибозу.Кроме того, ДНК содержит тимин, а РНК — урацил. Структура ДНК и ее значение в жизни клетки рассматриваются в главе 10.

питание | Определение, значение и еда

Питание , усвоение живыми организмами пищевых материалов, которые позволяют им расти, поддерживать себя и воспроизводиться.

Овощи — важная часть сбалансированного питания.

© gmutlu / iStock.com

У большинства живых организмов пища выполняет множество функций.Например, он предоставляет материалы, которые метаболизируются для обеспечения энергии, необходимой для поглощения и перемещения питательных веществ, для синтеза клеточных материалов, для движения и передвижения, для выделения продуктов жизнедеятельности и для всех других видов деятельности организма. Пища также предоставляет материалы, из которых могут быть собраны все структурные и каталитические компоненты живой клетки. Живые организмы различаются по конкретным веществам, которые им необходимы в качестве пищи, по способу синтеза пищевых веществ или их получения из окружающей среды, а также по функциям, которые эти вещества выполняют в их клетках.Тем не менее можно выделить общие закономерности в процессе питания во всем живом мире и в типах питательных веществ, необходимых для поддержания жизни. Этим шаблонам и посвящена данная статья. Для полного обсуждения пищевых потребностей человека, в частности, , см. в статье питание человека.

Рекомендации по питанию MyPlate от Министерства сельского хозяйства США

MyPlate, пересмотренный набор рекомендаций по питанию, представленный Министерством сельского хозяйства США в 2011 году, делит четыре основные группы продуктов (фрукты, зерна, белок и овощи) на разделы по тарелка, размер каждой секции представляет относительные диетические пропорции каждой пищевой группы.Маленький синий кружок в правом верхнем углу показывает включение и рекомендуемую долю молочных продуктов в рационе.

Министерство сельского хозяйства США

Структура питания в живом мире

Живые организмы можно разделить на категории по способу, которым функции пищи выполняются в их телах. Таким образом, такие организмы, как зеленые растения и некоторые бактерии, которым для роста нужны только неорганические соединения, можно назвать автотрофными организмами; а организмы, включая всех животных, грибы и большинство бактерий, которым для роста требуются как неорганические, так и органические соединения, называются гетеротрофными.Другие классификации использовались для включения различных других схем питания. В одной схеме организмы классифицируются в зависимости от используемого ими источника энергии. Фототрофные или фотосинтетические организмы улавливают световую энергию и преобразуют ее в химическую энергию, тогда как хемоавтотрофные или хемосинтетические организмы используют неорганические или органические соединения для удовлетворения своих потребностей в энергии. Если электронодонорные материалы, используемые для образования восстановленных коферментов, состоят из неорганических соединений, организм считается литотрофным; если органические, то организм органотрофный.

Комбинации этих паттернов также могут использоваться для описания организмов. Например, высшие растения фотолитотрофны; то есть они используют световую энергию, а неорганическое соединение вода служит в качестве конечного донора электронов. Некоторые фотосинтезирующие бактерии, которые не могут использовать воду в качестве донора электронов и которым для этой цели требуются органические соединения, называются фотоорганотрофами. Животные по этой классификации относятся к хемоорганотрофам; то есть они используют химические соединения для снабжения энергией и органические соединения в качестве доноров электронов.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Несмотря на большие различия в природе внешнего источника энергии, используемого различными организмами, все организмы образуют из своего внешнего источника энергии непосредственный источник энергии — химическое соединение аденозинтрифосфат (АТФ). Это богатое энергией соединение является общим для всех клеток. Разрывая высокоэнергетические фосфатные связи и, таким образом, превращая его в менее энергоемкое соединение, аденозиндифосфат (АДФ), АТФ обеспечивает энергию для химической и механической работы, необходимой организму.Энергетические потребности организмов могут быть измерены либо в джоулях, либо в калориях.

жира | вещество | Британника

Жир , любое вещество растительного или животного происхождения, которое является нелетучим, нерастворимым в воде, маслянистым или жирным на ощупь. Жиры обычно твердые при обычных температурах, например 25 ° C (77 ° F), но они начинают разжижаться при несколько более высоких температурах. По химическому составу жиры идентичны животным и растительным маслам, состоящим в основном из глицеридов, которые представляют собой сложные эфиры, образующиеся в результате реакции трех молекул жирных кислот с одной молекулой глицерина ( см. Масло ).

Пальмитиновая кислота — одна из наиболее распространенных жирных кислот, содержащихся в маслах и жирах животных; это также происходит естественным образом в пальмовом масле. Он образуется за счет добавления ацетильной группы к нескольким малонильным группам, связанным одинарными связями между атомами углерода. Эта структура образует насыщенную кислоту — основной компонент твердых глицеридов.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Вместе с маслами жиры составляют один из трех основных классов пищевых продуктов, остальные — белки и углеводы.Почти все клетки содержат эти основные вещества. Жир иногда называют природным кладезем энергии, потому что в пересчете на массу он содержит в два раза больше энергии, чем углеводы или белки. Вероятно, именно в качестве хранилищ или хранилищ концентрированной энергии жиры появляются в репродуктивных органах растений, таких как пыльцевые зерна и семена. Именно этот жир люди получают из растений для использования в пищу или в промышленности. Содержание жира в непродуктивной ткани растений обычно настолько низкое, что восстановление практически невозможно.Тем не менее, большая часть диетических жиров поступает из натуральных пищевых продуктов, не будучи отделенными от других растительных материалов, с которыми они встречаются. Доля жира в этих продуктах питания колеблется от 0,1 процента в белом картофеле до 70 процентов в ядрах некоторых орехов.

Более 90 процентов жира, извлекаемого в мире, получают примерно из 20 видов растений и животных. Большая часть этого отделенного жира в конечном итоге используется человеком в пищу. Следовательно, жировая технология в основном связана с разделением и переработкой жиров в формы, приемлемые для различных диетических обычаев в странах, в которых они будут использоваться.(Для получения дополнительной информации по этому вопросу см. пищевая промышленность.)

Использование жиров

С доисторических времен люди использовали много натуральных жиров как в пищевых, так и в непищевых целях. Египтяне, например, использовали оливковое масло в качестве смазки при перемещении тяжелых строительных материалов. Еще в 1400 г. до н. Э. Они делали смазки для осей из жира и извести, смешанных с другими материалами. Гомер упоминает масло как вспомогательное средство для ткачества, а Плиний говорит о твердом и мягком мыле. Свечи и лампы, в которых используется масло или жир, использовались на протяжении тысячелетий.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Коммерческое использование жиров увеличилось по мере того, как понимание химической природы жиров расширилось. Шведский химик Шееле в 1779 году обнаружил, что глицерин можно получить из оливкового масла путем нагревания его с глетом (монооксидом свинца), но только примерно в 1815 году французский химик Мишель-Эжен Шеврёль (1786–1889) продемонстрировал это химическая природа жиров и масел.Через несколько лет было завершено отделение жидких кислот от твердых кислот. Маргарин был изобретен французским химиком Ипполитом Меж-Мурье, который в 1869 году получил приз Наполеона III за удовлетворительный заменитель масла. Современный процесс гидрогенизации возник в результате исследований в конце 19 века, которые привели к созданию промышленности по производству шортенинга растительного масла и множеству промышленных применений.

После Первой мировой войны химики-органики получили обширные знания сначала о составах жирных кислот, а затем о составах глицеридов.Рост химической промышленности стимулировал одновременное расширение использования жиров в качестве сырья и в качестве промежуточных продуктов для множества новых химикатов. Современное применение многих органических химических реакций к жирам и жирным кислотам легло в основу новой и быстрорастущей индустрии жирной химии.

Функции у растений и животных

Универсальное распределение жиров в тканях растений и животных предполагает физиологические роли, которые выходят за рамки их функции в качестве источника топлива для клеток.У животных наиболее очевидная функция жиров — это резерв пищи для снабжения энергией (посредством последующего ферментативного окисления, то есть комбинации с кислородом, катализируемой ферментами). Аналогичным образом можно объяснить накопление жира в семенах овощей на том основании, что это запас пищи для зародыша. Однако не так-то просто учесть присутствие большого количества жира в таких фруктах, как оливки, авокадо и пальмы; большая часть этого жира, вероятно, теряется или разрушается до прорастания семян.Жиры выполняют другие ценные функции у растений и животных. Подкожные отложения жира изолируют животных от холода из-за низкой скорости теплопередачи в жире, что особенно важно для животных, живущих в холодной воде или с холодным климатом, например, китов, моржей и медведей.

Жиры, отделенные от тканей, всегда содержат небольшие количества тесно связанных неглицеридных липидов, таких как фосфолипиды, стерины, витамины A, D и E, а также различные каротиноидные пигменты. Многие из этих веществ являются жизненно важными эмульгирующими агентами или факторами роста.Другие действуют как агенты, предотвращающие разрушение жиров в тканях и семенах растений, вызванное деструктивным сочетанием с кислородом. Эти второстепенные компоненты, вероятно, присутствуют в жирах в результате их физической растворимости, и, таким образом, жиры служат переносчиками этих веществ в рационах животных.

Многим животным требуется жир, содержащий одну или несколько незаменимых жирных кислот (линолевую, арахидоновую и в ограниченной степени линоленовую), чтобы предотвратить физические симптомы дефицита незаменимых жирных кислот, проявляющиеся в поражении кожи, шелушении, плохом росте волос и т. Д. и низкие темпы роста.Эти незаменимые жирные кислоты должны поступать с пищей, поскольку они не могут синтезироваться в организме.

Простагландины, открытые лауреатом Нобелевской премии США фон Эйлером из Швеции, представляют собой гормоноподобные соединения, полученные из арахидоновой кислоты. Эти биологически активные жирные кислоты, которые присутствуют в очень незначительных количествах в тканях животных, по-видимому, участвуют в сокращении гладких мышц, активности ферментов в метаболизме липидов, функции центральной нервной системы, регуляции частоты пульса и кровяного давления, функции стероидов. гормоны, мобилизация жира в жировой ткани и ряд других жизненно важных функций.

Понимание органического вещества почвы | Хороший садовод

Хотя органическое вещество играет важную роль в почве, садоводы обычно не задумываются об этом. Они слишком заняты выращиванием сельскохозяйственных культур и деревьев, борьбой с вредителями и болезнями, орошением, управлением рабочей силой и другими важными делами. Кроме того, многие садоводы считают, что внесение в почву органических веществ слишком дорого.

Органическое вещество составляет лишь небольшую часть почвы (в лучшем случае 5 процентов), но оно оказывает огромное влияние на сад.Когда садовник накапливает органическое вещество в почве, он или она в долгосрочной перспективе вносит больший вклад в здоровье почвы и деревьев, чем любой другой ресурс — намного больше, чем предполагают 2–5 процентов органических веществ.

Здесь мы показываем, почему органическое вещество важно, что это такое, откуда оно взялось и как садовник может накапливать его в почве.

Почему важны органические вещества?

Органические вещества в почве влияют на рост и производство фруктовых деревьев химически, биологически и физически следующим образом:

—Прямо и косвенно обеспечивает питательными веществами деревья и покровные культуры
— Обеспечивает питательными веществами и энергией многие организмы ( микроорганизмов и животных) в почве
—Помогает защитить почву от сильных колебаний pH при добавлении в почву химикатов
—Улучшает структуру и устойчивость почвы и, таким образом, влияет на снабжение корней и микроорганизмов водой и воздухом
—Действуют остатки органических веществ как удобрения с медленным высвобождением. Питательные вещества, содержащиеся в перегное, нелегко вымываются в грунтовые воды от корней. Тем не менее, садовнику по-прежнему необходимо добавлять неорганические удобрения, чтобы восполнить питательные вещества, удаленные при сборе урожая.
Что такое органическое вещество почвы?

Органические вещества в почве варьируются от свежих неизмененных органических материалов до сильно разложившихся органических материалов. Итак, органическое вещество состоит из почвенной биоты (живых организмов и корней), фрагментов растений и полисахаридов, белков, жиров, лигнина, восков, смолы, гумуса и древесного угля.

Откуда берутся органические вещества?

Большинство органических веществ содержится в поверхностных слоях почвы, где находится большая часть корней, и поэтому они поступают в основном из растений и почвенной биоты. Нормальные здоровые корни постоянно выделяют в почву органический экссудат. Другие растительные остатки, такие как листья и побеги, а также органическая мульча или навоз, добавленные садовником, также вносят свой вклад в органическое вещество в почве.

Биота почвы и разложение органического вещества

Биота почвы в саду включает корни и полезные и вредные организмы, начиная от мельчайших вирусов (0.25 мкм), бактериям (0,3 мкм), актиномицетам (шириной 0,5–2 мкм) и грибам (шириной менее 15 мкм), самым крупным животным, например, дождевым червям (шириной более 10 мм). В целом биота почвы может весить до 21 тонны на гектар (8,5 тонны на акр).

Почвенная биота использует органические остатки в пищу и энергию и последовательно разлагает сложные органические молекулы и высвобождает другие органические соединения, которые другая биота может использовать для создания новых органических молекул или хранения в своих телах.В то же время биота выделяет углекислый газ, энергию, воду и неорганические материалы, такие как азот, фосфор и серу, а также микроэлементы, которые могут использовать растения и биота. Обычно в почве наблюдается высокий круговорот биоты, которая продолжает добавлять органические вещества. Тонкие корни и гифы недолго живут в почве, но довольно быстро заменяются новыми корнями и микроорганизмами.

Количество органического вещества

Количество органического вещества в почве зависит от:

— количества и качества органических остатков, возвращаемых в почву
— текстуры, глубины и плотности почвы
— pH почвы
— температуры, содержания воды и аэрация почвы
— микробная популяция

Иногда анализ почвы показывает органическое вещество как органический углерод.Чтобы рассчитать процентное содержание органического вещества, умножьте процентное содержание органического углерода на 1,6.

Органические остатки высокого качества, т. Е. С низким отношением углерода к азоту (менее 18: 1), быстро разлагаются, поскольку азота достаточно для стимуляции микробной активности; органические остатки с высоким отношением углерода к азоту более 60: 1 разлагаются очень медленно. Простые сахара, простые белки и крахмал легко разлагаются, тогда как гемицеллюлоза, целлюлоза, жиры, воски и смолы разлагаются медленно.

Лигнин поступает из клеточных стенок растений и некоторых водорослей и разлагается очень медленно. Древесный уголь инертен, поэтому не разлагается. В конце концов, образуется сложное органическое вещество — гумус, которое затемняет почву.

Для каждой почвы существует ограничение на количество хранимого органического вещества. В песчаных почвах органическое вещество разлагается быстрее, поэтому они содержат меньше органических веществ, чем глинистые почвы. Чем глубже почва, тем больше органических веществ она может удерживать. Менее плотные почвы обычно лучше аэрируются, дренируются и теплее, поэтому растения лучше растут, выделяя больше органических остатков в почву и поддерживая большую биологическую активность.

Почвы в более влажном и прохладном климате обычно содержат больше органических веществ, чем почвы в более сухом и теплом климате. Это связано с тем, что растения лучше растут при большом количестве осадков и продолжительном вегетационном периоде, добавляя больше органических остатков; тем не менее, бактерии менее активны и медленно разлагают органические остатки. Очень влажные почвы, такие как болота, содержат мало воздуха и биологической активности, поэтому разложение идет медленно, а процент органического вещества высок.

pH почвы также влияет на поступление и разложение органических материалов в почве.Лучше всего стремиться к pH от 5,8 до 6,5, чтобы растения хорошо росли и вносили в почву много органических остатков.

Обеспечение органическими веществами и питательными веществами

Существует значительная корреляция между процентным содержанием органических веществ в почве и ее плодородием. В австралийских условиях наиболее хорошо обрабатываемые почвы должны содержать от 2 до 4 процентов органических веществ, в зависимости от текстуры почвы. Менее 1,5 процента обычно является низким и может привести к переувлажнению или обезвоживанию почвы и несбалансированности питательных веществ.С другой стороны, в почвах с более чем 5% органического вещества гербициды часто прикрепляются к органическому веществу и инактивируются, поэтому растениеводство должно применять больше гербицида.

Питательные вещества поступают не только из исходных растительных остатков, но некоторые питательные вещества прикрепляются к гумусу (сильно разложившееся органическое вещество в почве) и медленно высвобождаются для растений и другой почвенной биоты. Гумус обеспечивает как отрицательные, так и положительные заряды, которые могут удерживать и обменивать питательные вещества.

Питательные вещества с положительными зарядами, такие как калий, кальций и магний, прикрепляются к отрицательным зарядам гумуса, тогда как питательные вещества с отрицательными зарядами, такие как фосфат и сульфат, прикрепляются к положительным зарядам.В обоих случаях питательные вещества остаются доступными для растений и не выводятся за пределы корневой зоны.

Катионообменная емкость почвы (CEC) — это мера чистого отрицательного заряда сухой почвы и, следовательно, мера количества положительных питательных веществ, которые могут быть сохранены. Почвы с низким CEC имеют низкий чистый отрицательный заряд и не содержат положительных питательных веществ в почве, как почвы с высоким CEC. Органическое вещество с его отрицательным зарядом может помочь улучшить почвы с низким CEC.

Органическое вещество также снижает фиксацию фосфора и калия в почве и образует металлоорганические комплексы, которые стабилизируют питательные микроэлементы, которые в противном случае были бы недоступны для растений.

Органическое вещество и стабильность почвы

Органическое вещество контролирует стабильность почвы, чтобы агрегаты не разрушались или не разрушались при быстром увлажнении. Органическая мульча или растущие растения защищают почву от сильного дождя, поэтому при высыхании почвы не образуется твердая корка.Крупные агрегаты (более 2 мм) удерживаются вместе тонкой сетью корневых и грибных гиф, а фрагменты растений и мертвые микробные клетки покрываются частицами глины, образуя устойчивые более мелкие агрегаты. Органическое вещество также побуждает почвенных животных создавать туннели, которые позволяют почве, воде и корням перемещаться через почву.

Ил и глинистые почвы с содержанием органического вещества менее 1,5% имеют небольшие, плотно упакованные агрегаты и множество очень мелких пор. При смачивании любые плохо структурированные крупные агрегаты распадаются или расслаиваются на микроагрегаты.В сухом состоянии микроагрегаты блокируют поры, которые слишком малы для прохождения воды, из-за чего почва становится плохо аэрируемой во влажном состоянии и чрезмерно твердой в сухом.

Как увеличить содержание органического вещества

Когда вы готовите почву летом и осенью перед посадкой деревьев, возделывайте (рвите и / или культивируйте) почву, затем выращивайте райграс, но убивайте его зимой. После посадки деревьев не обрабатывайте почву снова, поскольку повторная обработка почвы окисляет (сжигает) органические вещества и снижает активность полезных организмов, ухудшая структуру почвы и снабжение водой, воздухом и питательными веществами.

Ежегодно тщательно обрабатывайте почву с помощью покровных культур или органической мульчи, чтобы:

— добавить органические остатки
— защитить поверхность почвы от проливных дождей
— уменьшить потери воды за счет испарения
— увеличить запасы воды
—Повышение активности полезной биоты в почве

Зимой дать возможность сорнякам расти. Когда вы рубите, бросайте зеленые остатки сорняков на ряды деревьев. Весной и летом используйте гербициды для уничтожения сорняков в рядах деревьев, чтобы сорняки не конкурировали с деревьями за воду и питательные вещества.Зеленые и мертвые сорняки на поверхности почвы защищают поверхность почвы от сильного дождя, а мертвые корни добавляют органические вещества и поддерживают мягкую, стабильную и пористую поверхность почвы. •

Д-р Джудит Тисдалл — почвовед, бывший старший преподаватель почвоведения в Университете Ла Троб, Мельбурн, Австралия. Бас Ван ден Энде — консультант по фруктовым деревьям в австралийской долине Гоулберн.

Органические продукты: они безопаснее? Более питательный?

Органические продукты: они безопаснее? Более питательный?

Откройте для себя разницу между органическими продуктами и их традиционными аналогами, когда речь идет о питании, безопасности и цене.

Персонал клиники Мэйо

Когда-то органические продукты можно было найти только в магазинах здорового питания, а теперь они регулярно продаются в большинстве супермаркетов. И это создало некоторую дилемму в ассортименте продукции.

С одной стороны, у вас есть яблоко, выращенное обычным способом. С другой стороны, у вас есть органический. Оба яблока твердые, блестящие и красные. Оба содержат витамины и клетчатку, и оба не содержат жира, натрия и холестерина. Что выбрать? Прежде чем делать покупки, узнайте факты.

Что такое органическое земледелие?

Слово «органический» относится к тому, как фермеры выращивают и обрабатывают сельскохозяйственную продукцию, такую ​​как фрукты, овощи, зерно, молочные продукты и мясо.Практика органического земледелия предназначена для достижения следующих целей:

  • Улучшение качества почвы и воды
  • Снижение загрязнения
  • Обеспечение безопасных и здоровых мест обитания домашнего скота
  • Разрешить естественное поведение домашнего скота
  • Содействовать самоокупаемому циклу использования ресурсов на ферме

Материалы или методы, запрещенные в органическом сельском хозяйстве, включают:

  • Синтетические удобрения для добавления питательных веществ в почву
  • Осадок сточных вод в качестве удобрения
  • Большинство синтетических пестицидов для борьбы с вредителями
  • Облучение для сохранения продуктов питания или для уничтожения болезней или вредителей
  • Генная инженерия, используемая для повышения устойчивости к болезням или вредителям или для повышения урожайности
  • Антибиотики или гормоны роста для домашнего скота

Материалы или методы органического земледелия могут включать:

  • Растительные отходы, оставленные на полях (сидераты), навоз или компост для улучшения качества почвы
  • Севооборот для сохранения качества почвы и прерывания цикла распространения вредителей или болезней
  • Покровные культуры, которые предотвращают эрозию, когда участки земли не используются, и вспахивают почву для улучшения качества почвы
  • Мульча для борьбы с сорняками
  • Хищные насекомые или ловушки для насекомых для борьбы с вредителями
  • Некоторые натуральные пестициды и несколько синтетических пестицидов, одобренных для органического земледелия, используются редко и только в качестве крайней меры по согласованию с агентом по сертификации органических продуктов Органический или нет? Проверьте этикетку

    The U.S. Министерство сельского хозяйства (USDA) разработало программу сертификации органических продуктов, которая требует, чтобы все органические продукты соответствовали строгим государственным стандартам. Эти стандарты регулируют, как такие продукты выращиваются, обрабатываются и обрабатываются.

    Любой продукт, помеченный как органический в описании продукта или на упаковке, должен иметь сертификат USDA . Если он сертифицирован, производитель также может использовать официальную печать USDA делает исключение для производителей, которые продают экологически чистые продукты менее чем на 5000 долларов в год.Эти производители должны следовать инструкциям по производству органических продуктов питания, но им не нужно проходить процесс сертификации. Они могут маркировать свои продукты как органические, но не могут использовать официальную печать USDA Organic.

    Продукты, сертифицированные на 95% или более как органические, могут иметь этот знак Министерства сельского хозяйства США.

    USDA также содержит рекомендации по описанию органических продуктов на этикетках продуктов:

    • 100% органический. Это описание используется для сертифицированных органических фруктов, овощей, яиц, мяса или других продуктов, состоящих из одного ингредиента. Его также можно использовать для продуктов, состоящих из нескольких ингредиентов, если все ингредиенты сертифицированы как органические, за исключением соли и воды. Они могут иметь печать USDA .
    • Органический. Если продукт, состоящий из нескольких ингредиентов, помечен как органический, по крайней мере 95 процентов ингредиентов являются сертифицированными органическими, за исключением соли и воды. Неорганические продукты должны быть из списка утвержденных дополнительных ингредиентов USDA .Они также могут иметь печать USDA .
    • Сделано из органических. Если продукт, состоящий из нескольких ингредиентов, содержит не менее 70 процентов сертифицированных органических ингредиентов, он может иметь этикетку «сделано из органических» ингредиентов. Например, хлопья для завтрака могут быть помечены как «сделанные из органического овса». В списке ингредиентов должно быть указано, какие ингредиенты являются органическими. Эти продукты могут не иметь печати USDA .
    • Органические ингредиенты. Если менее 70 процентов многокомпонентного продукта сертифицировано как органическое, оно не может быть маркировано как органическое или иметь печать USDA .В списке ингредиентов можно указать, какие ингредиенты являются органическими.

    Означают ли слова «органический» и «натуральный» одно и то же?

    Нет, термины «натуральный» и «органический» не являются взаимозаменяемыми. Как правило, «натуральный» на этикетке продукта питания означает, что он не содержит искусственных красителей, ароматизаторов или консервантов. Это не относится к методам или материалам, используемым для производства пищевых ингредиентов.

    Другие распространенные этикетки пищевых продуктов также не следует путать с этикетками для органических продуктов. Например, руководящие принципы для сертифицированной органической говядины включают — среди ряда требований — доступ к пастбищам в течение как минимум 120-дневного пастбищного сезона и отсутствие гормонов роста.Но ярлыки «без содержания» или «без гормонов», хотя и должны использоваться честно, не указывают на то, что фермер соблюдает все руководящие принципы сертификации органических продуктов.

    Органические продукты питания: они безопаснее или питательнее?

    Появляется все больше данных, которые показывают некоторые потенциальные преимущества органических продуктов для здоровья по сравнению с продуктами, выращенными традиционным способом. Хотя эти исследования показали различия в пище, существует ограниченная информация, позволяющая сделать выводы о том, как эти различия влияют на общую пользу для здоровья.

    Возможные преимущества:

    • Питательные вещества. Исследования показали небольшое или умеренное увеличение содержания некоторых питательных веществ в органических продуктах. Лучшее свидетельство значительного увеличения — это определенные типы флавоноидов, которые обладают антиоксидантными свойствами.
    • Омега-3 жирные кислоты. Требования к кормам для органического животноводства, такие как основное использование травы и люцерны для крупного рогатого скота, обычно приводят к более высокому уровню омега-3 жирных кислот, вида жира, который более полезен для сердца, чем другие жиры.Эти жирные кислоты с более высоким содержанием омега-3 содержатся в органическом мясе, молочных продуктах и ​​яйцах.
    • Токсичный металл. Кадмий — это токсичное химическое вещество, которое естественным образом обнаруживается в почвах и поглощается растениями. Исследования показали значительно более низкие уровни кадмия в органических зерновых, но не во фруктах и ​​овощах, по сравнению с культурами, выращиваемыми традиционным способом. Более низкие уровни кадмия в органическом зерне могут быть связаны с запретом на использование синтетических удобрений в органическом сельском хозяйстве.
    • Остатки пестицидов. По сравнению с продуктами, выращенными традиционным способом, продукты, выращенные органическими способами, имеют более низкие обнаруживаемые уровни остатков пестицидов. Органические продукты могут иметь остатки из-за пестицидов, разрешенных для органического земледелия, или из-за переносимых по воздуху пестицидов с обычных ферм. Разница в результатах для здоровья неясна из-за правил безопасности для максимальных уровней остатков, разрешенных для обычных продуктов.
    • Бактерии. В мясе, произведенном традиционным способом, может быть больше бактерий, устойчивых к лечению антибиотиками.Общий риск бактериального заражения органических продуктов такой же, как и у обычных продуктов.

    Есть ли недостатки у покупки органических продуктов?

    Одна общая проблема с органическими продуктами питания — это стоимость. Органические продукты обычно стоят дороже, чем их традиционные аналоги. Отчасти более высокие цены объясняются более дорогостоящими методами ведения сельского хозяйства.

    Советы по безопасности пищевых продуктов

    Неважно, используете ли вы полностью органические продукты или предпочитаете смешивать обычные и натуральные продукты, помните следующие советы:

    • Выбирайте разнообразные продукты из разных источников. Это даст вам лучшее сочетание питательных веществ и снизит вероятность воздействия одного пестицида.
    • По возможности покупайте фрукты и овощи в сезон. Чтобы купить самые свежие продукты, спросите у бакалейщика, какой сейчас сезон, или купите продукты на местном фермерском рынке.
    • Внимательно читайте этикетки на пищевых продуктах. Если в продукте написано, что он органический или содержит органические ингредиенты, это не обязательно означает, что это более здоровая альтернатива. Некоторые органические продукты могут содержать много сахара, соли, жира или калорий.
    • Тщательно вымойте и протрите свежие фрукты и овощи под проточной водой. Мытье помогает удалить грязь, бактерии и следы химикатов с поверхности фруктов и овощей, но не все остатки пестицидов можно удалить с помощью мытья. Избавление от внешних листьев листовых овощей может уменьшить загрязнение. Очистка фруктов и овощей может удалить загрязнения, но также может снизить содержание питательных веществ.

    8 апреля 2020 г.

    Показать ссылки

    1. Стандарты органического производства и обращения.Министерство сельского хозяйства США. https://www.ams.usda.gov/publications/content/organic-production-handling-standards. Доступ 13 января 2017 г.
    2. Введение в органические практики. Министерство сельского хозяйства США. https://www.ams.usda.gov/publications/content/introduction-organic-practices. По состоянию на 13 декабря 2017 г.
    3. Маркировка органических продуктов на фермерских рынках. Министерство сельского хозяйства США. https://www.ams.usda.gov/publications/content/organic-labeling-farmers-markets. Проверено янв.13, 2017.
    4. Маркировка органических продуктов. Министерство сельского хозяйства США. https://www.ams.usda.gov/publications/content/labeling-organic-products. Доступ 13 января 2017 г.
    5. «Натуральный» на этикетке пищевых продуктов. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. http://www.fda.gov/Food/GuidanceRegulation/GuidanceDocumentsRegulatoryInformation/LabelingNutrition/ucm456090.htm. По состоянию на 1 февраля 2017 г.
    6. Барански М. и др. Более высокие антиоксиданты и более низкие концентрации кадмия и меньшее количество остатков пестицидов в органически выращиваемых культурах: систематический обзор литературы и метаанализы.Британский журнал питания. 2014; 112: 794.
    7. Brantsaeter AL, et al. Органические продукты питания в рационе: воздействие и последствия для здоровья. Ежегодный обзор общественного здравоохранения. 2017; 38: 2.1.
    8. Smith-Spangler C, et al. Органические продукты безопаснее или полезнее обычных альтернатив? Систематический обзор. Анналы внутренней медицины. 2012; 157: 348.
    9. Demory-Luce D, et al. Органические продукты и дети. http://www.uptodate.com/home. Доступ 13 января 2017 г.
    10. Обзор рынка органических продуктов.Министерство сельского хозяйства США. https://www.ers.usda.gov/topics/natural-resources-environment/organic-agriculture/organic-market-overview/. Доступ 13 января 2017 г.
    11. Пестициды и продукты питания: здоровая и разумная пища. Агентство по охране окружающей среды США. https://www.epa.gov/safepestcontrol/pesticides-and-food-healthy-sensible-food-practices. Доступ 13 января 2017 г.
    12. Маркировка пищевых продуктов помогает потребителям делать выбор в пользу здорового питания. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. http: // www.fda.gov/ForConsumers/ConsumerUpdates/ucm094536.htm. Проверено 2 февраля 2017 г.

    Узнать больше Подробно

    Продукты и услуги

    1. Книга: The Mayo Clinic Diet
    2. The Mayo Clinic Diet Online

    .

    Управление органическими материалами — Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк

    Органические материалы — это соединения на основе углерода, которые происходят от живых существ и легко поддаются биологическому разложению, что делает их ценным ресурсом, а не отходами.Именно органические вещества и питательные вещества в этих материалах приводят к полезным продуктам (например, компосту, биогазу, дигестату и т. Д.), Создаваемым на предприятиях по переработке органических веществ. От сельскохозяйственных отходов до жилых газонов, от отходов кафетерия до твердых биологических веществ — органические материалы являются частью жизни. Управление этими материалами за счет сокращения, повторного использования и рециркуляции является приоритетной задачей в штате Нью-Йорк.

    Следуя иерархии управления отходами, сокращение и повторное использование находятся на вершине, что представляет собой высший приоритет для управления материалами.Затем следует переработка и утилизация. Переработка органических материалов путем компостирования, анаэробного сбраживания, внесения удобрений в почву и других технологий рециркуляции органических веществ снижает образование парниковых газов, улучшает почву, создает энергию и рабочие места, а также снижает зависимость от утилизации отходов.

    NYSDEC обеспечивает регулирующий надзор, техническую помощь, обучение и разъяснительную работу, а также финансирование для сокращения и переработки органических веществ в штате Нью-Йорк.

    Законы об утечке органических веществ в штате Нью-Йорк

    Виды органических отходов

    Некоторые из распространенных органических материалов, которые могут быть переработаны, включают:

    • Навоз животных — включает как навоз, так и подстилочные материалы.
    • Смертность животных — Смертность — прискорбный, но реальный компонент управления сельскохозяйственными животными, дикой природой и домашними животными. Посетите сайт компании Cornell Waste Management Institute по компостированию смертности для получения дополнительной информации.
    • Твердые биологические вещества — твердые биологические вещества — это твердые или полутвердые вещества, образующиеся в результате очистки сточных вод. При правильном управлении для уничтожения патогенных организмов твердые биологические вещества могут быть использованы в качестве ценных почвенных удобрений благодаря содержанию в них органических и питательных веществ.
    • FOG (Жиры, масла и смазки) — FOG образуется при коммерческом приготовлении пищи, включая жарку продуктов, приготовление мяса и использование кремов, соусов и молочных продуктов.Многие предприятия по приготовлению пищи должны устанавливать и обслуживать перехватчики тумана, чтобы не сбрасывать их в канализационную систему.
    • Отходы пищевой промышленности — Включает подготовку продуктов, зерна, молочных продуктов и мяса для потребления человеком. Эти предприятия могут производить различные органические отходы, такие как кожура, кожура, насосы, сыворотка, некондиционные продукты и технологические воды / остатки.
    • Пищевые отходы — Включает пищевые продукты, непригодные для употребления в пищу, ненужные готовки / кухонные отходы и столовые отходы, включая такие предметы, как обрезки овощей, банановая кожура, ядра яблок, кости, яичная скорлупа и т. Д.
    • Бумага, загрязненная пищевыми продуктами — Включает бумажные изделия, которые не подлежат переработке из-за контакта с остатками пищи или восковыми покрытиями, включая салфетки, бумажные полотенца, коробки для пиццы, бумажные тарелки без покрытия, использованные фильтры для кофе и т. Д.
    • Обрезка двора — Включает листья, обрезки травы, садовые и другие растительные остатки, ветви и конечности деревьев, водные сорняки и т. Д., Возникшие в результате ухода за газонами, садами и местами общего пользования.

    Будьте в курсе

    Подпишитесь на тему DECDelivers Solid Waste and Recycling, чтобы быть в курсе новостей, нормативных требований и изменений, возможностей финансирования и предстоящих событий в отрасли управления материалами.

    Подробнее об управлении органическими материалами:

    • Закон о пожертвовании продуктов питания и переработке пищевых отходов — Обзор закона штата Нью-Йорк о пожертвовании продуктов питания и переработке пищевых отходов.
    • Управление органическими веществами для предприятий — наиболее эффективное управление излишками съедобных пищевых продуктов и пищевых отходов начинается с сокращения потерь пищи, за которым следует кормление голодных людей, кормление животных, переработка органических веществ, включая компостирование, анаэробное сбраживание или другие технологии, и, наконец, утилизация.
    • Объекты и правила по переработке органических веществ — Объекты по переработке органических веществ включают компостирование, анаэробное сбраживание, внесение в почву и другие технологии. В соответствии с нормативными актами штата Нью-Йорк по твердым отходам существует три уровня регулирующего надзора за предприятиями: освобожденный, зарегистрированный и разрешенный.
    • Технологии переработки компоста и органических материалов — существует множество методов переработки органических материалов. Выбор метода зависит от ряда факторов, включая тип материала, количество, наличие сельскохозяйственных земель, доступность площадок для размещения объектов, рынки почвенных продуктов, стоимость технологий, наличие государственных стимулов и другие факторы.
    • Компостирование и переработка органических веществ для муниципалитетов — Закон штата и федеральный закон возлагают на местные органы власти ответственность за планирование и реализацию стратегий управления материалами. Каждый муниципалитет и округ в штате Нью-Йорк должны быть частью подразделения по планированию обращения с твердыми отходами.
    • Organics Managment for Farms — Подача хлеба из продуктовых магазинов и пекарен животным на фермах происходит уже несколько десятилетий.
    • Домашний компостирование — Информация о простом компостировании на заднем дворе.

    Слишком много органических веществ — Органические фермеры и садоводы штата Мэн

    Компост — отличный материал. Показанный здесь материал переработан в яркую почву, которая питает прекрасные многолетние цветы и травы на территории MOFGA. Однако слишком много компоста или другого органического вещества может увеличить концентрацию фосфора в почве до такой степени, что этот элемент может стать загрязняющим веществом. Поэтому регулярно проверяйте почву, чтобы убедиться, что в ней содержится от 20 до 40 фунтов на акр доступного фосфора.Английское фото.

    Автор: Эрик Сайдман, доктор философии.

    Я начал работать в MOFGA более 20 лет назад в качестве «ответственного лица» ассоциации, предлагая производителям органических продуктов решения проблем, а также объяснения того, как делать то, а не иначе, на их фермах и в садах. Я поражен тем, сколько из моих ответов сегодня такие же, как и тогда.

    Но некоторые другие. Один из моих первых вопросов в 80-х был: «Может ли моя почва содержать слишком много органических веществ?» Я подумал об этом минуту, долгое время молчания во время телефонного звонка, а затем, поскольку не мог придумать никаких отрицательных причин, сказал: «Чем больше, тем лучше.

    Это был неправильный ответ. Теперь я знаю, что слишком много органических веществ может стать проблемой.

    Свойства хорошей почвы

    Управление органическим веществом почвы — это основа ухода за почвой, а уход за почвой — основа выращивания органических сельскохозяйственных культур. Для выращивания сельскохозяйственных культур необходимо 18 химических элементов, и их можно выращивать без почвы, если эти питательные вещества доступны в надлежащей пропорции. Но это не органическое производство.

    Органическое производство действительно отражает извечный лозунг Роберта Родейла: «Кормите почву, а не урожай.«Краеугольным камнем органического земледелия и садоводства является идея производства здоровой пищи, не наносящей вреда окружающей среде и улучшающей почву для будущего производства.

    Хорошее управление органическими веществами помогает понять суть этого вопроса. Обеспечение питательными веществами, необходимыми для выращивания сельскохозяйственных культур в результате разложения, местного органического вещества оказывает гораздо меньшее влияние на окружающую среду, чем получение питательных веществ из пакетов с синтетическими химикатами, особенно с химическими веществами издалека, такими как нефть, которая является основой большинства азотных удобрений.А разложение органических веществ улучшает почву.

    Назовете ли вы это здоровьем или качеством почвы, фермеры и садоводы ищут в хорошей почве такую, которая способствует росту сельскохозяйственных культур. Хорошая почва обеспечит растения необходимыми питательными веществами, а также будет удерживать воду и воздух. Я вернусь к питательным веществам, но сначала хочу рассмотреть воздух и воду.

    Всем известно, что растениям нужна вода, и легко представить себе органические вещества, улучшающие водоудерживающую способность почвы — впитывающие воду, как губка.Посевы также нуждаются в воздухе в почве. Каждой живой клетке растения нужен кислород, но растения не могут переносить кислород из атмосферы к своим корням. (Конечно, есть несколько исключений, например, рис.) Это означает, что почва должна содержать кислород. Этот кислород хранится в воздухе в промежутках между частицами почвы.

    Поскольку почвам, где не хватает места, не хватает кислорода, корни не могут поглощать кислород. Или, если места крошечные, они, как правило, заполняются водой, которая вытесняет воздух, поэтому корни погибают от недостатка кислорода.Вот что произошло со многими нашими растениями этим летом: в течение месяца или более дождей растения становились желтыми, карликовыми.

    Вот и все

    Увеличение размера и устойчивости промежутков между частицами почвы часто называют укладкой грунта в зданиях. Почва с хорошей вспашкой является пористой и позволяет воде проникать, а не стекать с поверхности, и позволяет избытку воды просачиваться сквозь нее, а не заболачиваться. Большие пространства возникают, когда почва состоит из более крупных частиц.

    Вы не можете увеличить основной размер частиц почвы (песок, ил и глина), но можете заставить частицы почвы слипаться, образуя агрегаты. Это скопление частиц почвы называется структурой почвы.

    Пористая почва хорошо аэрируется, удерживает немного воды, но не заболачивается, и обеспечивает хороший рост корней и их исследование. Агрегаты почвы удерживаются вместе липкими веществами, образующимися при разложении органических веществ.

    Органические вещества, являющиеся остатками живых организмов, содержат только правильные питательные вещества, необходимые для роста растений.Однако большинство питательных веществ в органических веществах находятся в больших сложных молекулах, таких как белки, жиры и углеводы, и не могут использоваться растениями. Прежде чем эти питательные вещества станут растворимыми и могут быть поглощены корнями растений, органические вещества должны быть разложены организмами, живущими в почве. Некоторые из них большие, например, дождевые черви и насекомые, а некоторые — микроскопические, например грибы и бактерии.

    Эти разлагатели используют органические вещества в качестве источника пищи, а их отходы включают простые минералы, которые могут усваиваться растениями.Процесс превращения минералов в органических веществах в простые питательные вещества, доступные растениям, называется минерализацией.

    Например, белки минерализуются до ионов аммония (Nh5 +), а затем до нитрат-ионов (NO3-), которые растения усваивают и используют для создания новых белков. Минерализация — это переработка и обеспечение сельскохозяйственных культур экологически чистым источником питательных веществ.

    Здоровая и разнообразная популяция деструкторов является ключом к эффективной переработке и обильному питанию растений.Таким образом, органическое вещество является ключом к здоровью почвы не только потому, что оно является резервуаром питательных веществ для растений, но и потому, что это пища, которая поддерживает хорошую популяцию деструкторов. Подкормите почву, и она накормит растение.

    Если органическое вещество имеет основополагающее значение для создания хороших почв, как у вас может быть его слишком много? Думаю, я просто не слушал много лет назад, когда мои старшие сказали мне, что у тебя может быть слишком много хорошего. Проблема с органическими веществами заключается в том, что, хотя питательные вещества для растений необходимы для роста сельскохозяйственных культур, они также могут стимулировать чрезмерный рост неправильных растений, в основном водорослей.

    В пресноводных системах, таких как пруды и озера, избыток фосфора приведет к чрезмерному росту водорослей. Затем, когда водоросли умирают, при их разложении расходуется кислород воды. Из-за недостатка кислорода рыба умирает.

    Избыточное загрязнение озер и прудов фосфором — серьезная проблема, создаваемая газонщиками, садовниками и фермерами. Неправильное использование удобрений и навоза является проблемой, но избыток органических веществ тоже может быть проблемой. Помните, что органическое вещество в почве является резервуаром питательных веществ, и что разложение органического вещества минерализует эти питательные вещества.Таким образом, если этот резервуар слишком велик, то количество питательных веществ, доступных в результате минерализации в любое время, также может быть слишком большим.

    Хорошее управление органическими веществами включает в себя не только добавление достаточного количества питательных веществ для сельскохозяйственных культур и создания хорошей структуры почвы, но также включает мониторинг того, что вы делаете, и не добавляйте слишком много. Самая серьезная проблема — это фосфор. Никакие фермы, лужайки или сады, органические или обычные, не должны становиться источником загрязнения фосфором.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.