Składniki odżywcze w organizmie: budowa, funkcje i metody wykrywania

ROLA BUDULCOWA W ORGANIZMIE:
Białka, niektóre sole mineralne

POŻYWIENIE DLA BIAŁEK:
Mięso, jajka, niektóre rośliny (np. fasola), nabiał

REAKCJE WYKRYWANIA BIAŁEK:
- Reakcja ksantoproteinowa: Białko ścina się i zabarwia na żółto pod wpływem HNO₃.
- Reakcja biuretowa: Białko ścina się i zmienia barwę na ciemnofioletową pod wpływem Cu(OH)₂.

TŁUSZCZE ZE WZGLĘDU NA STAN SKUPIENIA:
- Stałe (nasycone): masło, smalec, łój
- Ciekłe (nienasycone): oleje, tran

OTRZYMYWANIE MYDEŁ:
- Reakcja estryfikacji: Wyższy kwas karboksylowy + zasada sodowa lub potasowa → mydło + woda
- Zmydlanie tłuszczów: Tłuszcz + zasada sodowa lub potasowa → mydło + gliceryna

ROLA ENERGETYCZNA W ORGANIZMIE:
Cukry i tłuszcze

POŻYWIENIE DLA TŁUSZCZÓW:
- Roślinne: rośliny oleiste
- Zwierzęce: nabiał, mięso

TŁUSZCZE ZE WZGLĘDU NA POCHODZENIE:
- Roślinne: słonecznik, soja, rzepak, oliwa, masło roślinne, margaryna
- Zwierzęce: słonina, tran, smalec, masło

ROZRÓŻNIENIE TŁUSZCZÓW OD TŁUSTYCH:
Próba akroleinowa: Olej jadalny podgrzewany wydziela gryzącą substancję – akroleinę.

BIAŁKO ŚCINA SIĘ pod wpływem:
Temperatury, kwasów, zasad, alkoholu, soli metali lekkich, soli metali ciężkich, roztworu cukru

PIERWIASTKI W CZŁOWIEKU:
- Podstawowe: C, H, O, N, P, Ca
- Makroelementy: K, Na, S, Cl, Mg
- Mikroelementy: Fe, Cu, Zn, Co, B, Mo, Mn, Se, I, F
- Toksyczne: Sb, As, Ba, Be, Cd, Pb, Hg, Ag, Tl, Th

ROLA REGULUJĄCA W ORGANIZMIE:
Witaminy, woda, sole mineralne

POŻYWIENIE DLA CUKRÓW:
Owoce, warzywa, produkty zbożowe

ROLA WODY W ORGANIZMIE:
Odgrywa bardzo ważną rolę. Jest częścią składową krwi, płynów komórkowych i limfy. Utrzymuje w stanie płynnym produkty przemiany materii, dzięki czemu mogą one być rozprowadzone tam, gdzie są potrzebne. Wyparowanie wody przez skórę i wydychanie pary wodnej przez płuca stanowi ochronę organizmu przed przegrzaniem.

ROLA WITAMIN W ORGANIZMIE:
Witaminy występują w małych ilościach w pożywieniu i są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu. W organizmie odgrywają szczególną rolę. Nie są źródłem energii jak cukry i tłuszcze, ani materiałem budulcowym jak białka, lecz bez nich nie jest możliwa prawidłowa przemiana materii. Przemiana materii to całokształt procesów zachodzących w komórkach organizmów żywych. W procesach tych, oprócz białek, uczestniczą także cukry, tłuszcze, sole mineralne, witaminy oraz enzymy, które katalizują reakcje zachodzące w organizmach żywych.

WITAMINY ROZPUSZCZALNE W WODZIE:
B₁, B₂, B₆, B₁₁ (kwas foliowy), B₁₂, C (kwas askorbinowy), H, Pp

WITAMINY NIEROZPUSZCZALNE W WODZIE:
A, D, E, F, K

TŁUSZCZE:
Estry wyższych kwasów karboksylowych i gliceryny
Kwas tłuszczowy + gliceryna → tłuszcz (ester) + woda

Uwolnienie kwasu nienasyconego oleinowego (ciekłego) prowadzi do otrzymywania tłuszczu nasyconego (stałego), np. produkcja margaryny.

SKŁAD PIERWIASTKOWY BIAŁEK:
1. C, H, O:
- Ogrzewanie wysuszonego białka (np. jajka kurzego) powoduje zwęglenie i wydzielanie się pary wodnej, która skrapla się na ściankach probówki, świadcząc o obecności węgla i wodoru.
2. N:
- Ogrzewanie ze stężonym NaOH.
- Ogrzewanie niewielkiej ilości mleka ze stężonym NaOH powoduje wydzielenie amoniaku (NH₃) – gazu o intensywnym zapachu, potwierdzając obecność azotu w białku.
3. S:
- Ogrzewanie z Pb(NO₃)₂ lub Pb(CH₃COO)₂.
- W białku może znajdować się siarka, o czym świadczy powstawanie czarnego osadu pod wpływem ogrzewania roztworu białka z niewielką ilością azotanu(IV) ołowiu(II) – Pb(NO₃)₂ lub octanu ołowiu(II) – Pb(CH₃COO)₂.

BIAŁKA:
Wielocząsteczkowe związki naturalne zbudowane z około 20 aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi.

PODZIAŁ BIAŁEK:
- Proste: zbudowane tylko z aminokwasów, np. albumina.
- Złożone: oprócz aminokwasów zawierają inne pierwiastki i związki chemiczne, np. nukleoproteidy.

WŁAŚCIWOŚCI BIAŁEK:
- Ścinanie
- Denaturacja: Nieodwracalny proces ścinania białek zachodzący pod wpływem np. wysokiej temperatury, promieniowania jonizującego, kwasów, zasad.
- Koagulacja: Odwracalny proces ścinania białka zachodzący pod wpływem soli metali lekkich.
- Białka, które rozpuszczają się w wodzie, tworzą roztwory koloidalne, dla których charakterystyczne jest zjawisko Tyndalla. Smuga światła staje się widoczna w roztworze koloidalnym podobnie jak promień słońca jest widoczny w zakurzonym powietrzu. Promień świetlny biegnący przez roztwór koloidalny rozprasza się na większych cząsteczkach (białka) w tym roztworze.

PIERWSZA POMOC W ZATRUCIACH:
Proces ścinania się białek pod wpływem soli metali ciężkich znalazł praktyczne zastosowanie podczas udzielania pomocy przy zatruciach pokarmowych metalami ciężkimi lub ich związkami, np. solami. Osobie zatrutej podaje się wówczas duże ilości mleka w celu wytrącenia w żołądku osadu – związku białek z metalami ciężkimi, a następnie osad ten usuwa się z organizmu, np. przez płukanie żołądka.

BADANIE SKŁADU CUKRU:
- Obserwacje:
- Cukier pod wpływem ciepła topi się i brązowieje.
- Po dłuższym ogrzewaniu ulega zwęgleniu.
- Na ściankach probówki pojawiły się krople wody i wydzielił się charakterystyczny zapach (powstał karmel).
- Wniosek: Cukry zbudowane są z atomów wodoru, węgla i tlenu.

WZÓR OGÓLNY CUKRÓW:
Cₙ(H₂O)m lub CₙH₂mOₘ

WŁAŚCIWOŚCI GLUKOZY:
Bezbarwna substancja stała o budowie krystalicznej, bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, nietoksyczna, słodki smak, właściwości redukujące.