ביולוגיה
החומרים בגופם של יצורים חיים
כמה יצורים חיים אתם מכירים? כמה יצורים חיים אתם חושבים שיש בעולם? האם זכרתם להוסיף גם את מספר היצורים שאינכם רואים, כדוגמת החיידקים? ו... האם כללתם גם את כל מיני הצמחים בספירתכם? האמת היא שלא ממש ידוע מספר המינים של היצורים החיים בעולם, אבל מדובר על מליוני מינים של יצורים. אם כן, כמה חומרים, לדעתכם, קיימים בגופם של היצורים החיים?
בסך הכל, כל היצורים החיים, בנויים מאותם 6 קבוצות של חומרים:
פחמימות (סוכרים), חלבונים, שומנים (ליפידים), ויטמינים, מים ומלחים (מינרלים).
כל קבוצות החומרים הללו מגיעים לגופם של היצורים החיים דרך המזון.
למזון תפקיד חשוב בקיום החיים משום ש:
חומרי המזון הם החומרים הבונים את גופם של היצורים החיים. כל תא חי בנוי מאותם החומרים שמקורם במזון.
פירוק המזון מאפשר לתאים להפיק את האנרגיה הדרושה לכל פעולות החיים שלהם (רבייה, גדילה, תנועה, הפקת חום ועוד).
מבחינה כימית, ניתן לחלק את מרכיבי המזון לשתי קבוצות:
פחמימות
מקורה של המילה פחמימה היא משילוב המילים פחמן ומים ואכן הפחמימות בעלות נוסחה כימית הכוללת את היסוד פחמן (C) ואת היסודות המרכיבים מים, מימן וחמצן (H, O).
הפחמימות מהוות את המרכיב העיקרי בתזונתנו בשל חשיבותן הרבה:
כמקור האנרגיה העיקרי של הגוף.
כחומר בסיס לבניין הגוף.
והסיבים התזונתיים מסייעים לתהליך העיכול ולתחושת השובע.
פחמימות - כינוי למגוון עצום של תרכובות אורגניות, שהמשותף להן הוא אבן הבניין שלהן, המכונה חד-סוכר. החד-סוכר שכבר הכרתם בשנה שעברה הוא הגלוקוז הדרוש לכל תאי הגוף לתהליך הנשימה התאית (תהליך הפקת האנרגיה של התא). עם זאת, חשוב לדעת שקיימים עוד סוגים של חד-סוכרים שבחיבור שלהם יצרו מולקולות של דו-סוכר ובחיבורן נקבל מולקולות ענק המכונות רב-סוכרים.
מקורם של הפחמימות הוא מהצומח.
מזונות העשירים בפחמימות הם: אורז, פסטה, לחם, תירס ותפוחי אדמה.
החומרים בגופם של יצורים חיים
כמה יצורים חיים אתם מכירים? כמה יצורים חיים אתם חושבים שיש בעולם? האם זכרתם להוסיף גם את מספר היצורים שאינכם רואים, כדוגמת החיידקים? ו... האם כללתם גם את כל מיני הצמחים בספירתכם? האמת היא שלא ממש ידוע מספר המינים של היצורים החיים בעולם, אבל מדובר על מליוני מינים של יצורים. אם כן, כמה חומרים, לדעתכם, קיימים בגופם של היצורים החיים?
בסך הכל, כל היצורים החיים, בנויים מאותם 6 קבוצות של חומרים:
פחמימות (סוכרים), חלבונים, שומנים (ליפידים), ויטמינים, מים ומלחים (מינרלים).
כל קבוצות החומרים הללו מגיעים לגופם של היצורים החיים דרך המזון.
למזון תפקיד חשוב בקיום החיים משום ש:
חומרי המזון הם החומרים הבונים את גופם של היצורים החיים. כל תא חי בנוי מאותם החומרים שמקורם במזון.
פירוק המזון מאפשר לתאים להפיק את האנרגיה הדרושה לכל פעולות החיים שלהם (רבייה, גדילה, תנועה, הפקת חום ועוד).
מבחינה כימית, ניתן לחלק את מרכיבי המזון לשתי קבוצות:
יצורים חיים מורכבים מחומרים אורגנים ומחומרים אנאורגנים
מחשבון לחישוב צריכת הפחמימות (עפ״י גובה, משקל, מין ומידת הפעילות הגופנית)
חלבונים
תרכובות אורגניות הבנויות מהיסודות: פחמן (C), מימן (H), חמצן (O) וחנקן (N) ולעיתים גם מכילות גופרית (S).
ניתן לחלק את החלבונים לשתי קבוצות עיקריות עפ"י תפקידם בגופם של היצורים החיים:
חלבוני מבנה - חלבונים הבונים את התאים והרקמות של הגוף. החלבונים משתתפים בבנייתם של כל אברוני התא. בנוסף,
דוגמאות:
החלבון קרטין בונה את השיער, הציפורניים, השריון, הקשקשים, הנוצות, הפרסות ועוד בגופם של היצורים השונים. החלבון קולגן מעניק לתאי העור שלנו נפח, בעת הזקנה כמותו יורדת ולכן עורנו מתקמט.
חלבוני פעולה/חלבונים תפקודיים - חלבונים הפועלים בגופנו.
דוגמאות:
אנזימים - "זרזים ביולוגיים"
הורמונים - העברת אותות בין תאים שונים
נוגדנים - חלק מהמערכת החיסונית של הגוף
חלבוני תנועה - מאפשרים כיווץ של תאי שריר
אבני הבניין של החלבונים הן חומצות אמיניות.
קיימות 20 חומצות אמיניות שונות וכל חלבון מורכב מרצף ארוך של חומצות אמינית המחוברות זו לזו. בפועל ניתן לייצר מספר עצום של חלבונים שונים, משום שכל חלבון יכול להיות מורכב מרצף שונה של חומצות אמיניות ומאורך שונה (היכול לנוע מעשרות חומצות אמינו ועד עשרות אלפים).
לפניכם רישום כימי של המבנה הבסיסי של חומצה אמינית. שימו לב ל-R המוקף בורוד, זהו האזור המבדיל בין חומצות אמיניות שונות, לכל אחת מ-20 החומצות האמיניות שקיימות R שונה.
חשוב לדעת!
קיימות 9 חומצות אמיניות חיוניות. אלו חומצות אמיניות שגוף האדם אינו מסוגל לייצר בעצמו, בשל חוסר באנזים המתאים לבנייתן, ולכן אנו חייבים לקבל אותן מהמזון שאנו אוכלים. מחסור בחומצה אמינית חיונית יוביל למחסור בחלבונים (הבנויים ממנה) ועלול לגרום למוות.
הצמחים מסוגלים לייצר את כל 20 חומצות האמינו ולכן לא זקוקים לחלבונים בתזונתם.
יצירת מולקולת חלבון
חלבונים מידע לתלמיד.doc
חלבונים ט.pptx
שומנים/ליפידים
רכיבי המזון שומנים וחלבונים.pptx
קבוצת השומנים נתפסת לרוב כשלילית בעיני בציבור, אך לא נוכל להתקיים בלעדיה. מקורו של "שמם הרע" נעוץ בעובדה שהם יכולים להצטבר בגוף.
לקבוצת השומנים יש תפקידים רבים בגופנו:
מאגר אנרגיה - משמשים כחומר תשמורת, נאגרים ברקמות שומן ובצמחים נאגרים בזרעים. עופות בתקופת הנדידה ודובים בתרדמת החורף שלהם מנצלים את האנרגיה הקיימת בשומן שבגופם.
מרכיבים את קרומי התאים - אינם מסיסים במים ומהווים הפרדה בין המים שבתוך התא למים שמחוץ לתא.
מגנים על איברים פנימיים - מרפדים את האיברים ושומרים עליהם מפגיעות פיזיות.
מבודדים - השומן אינו מאפשר לחום הגוף לעבור אל הסביבה החיצונית.
מרכיבים הורמונים - כדוגמת הורמוני המין.
ממיסים ויטמינים
בגופנו השומנים נאגרים כטריגלצרידים (3 חומצות שומן הקשורות למולקולת גליצרול אחת).
סוגים של חומצות שומן:
חומצת שומן רוויה - המולקולה מלאה באטומי מימן (אין קשרים כפולים)
חומצת שומן בלתי רוויה - המולקולה לא מלאה באטומי מימן (יש קשרים כפולים), כלומר, ניתן להוסיף לה אטומי מימן.
שומן - מקורו מן החי, מכיל בעיקר חומצות שומן רוויות, מוצק בטמפ' החדר.
שמן - מקורו מן הצומח, מכיל בעיקר חומצות שומן בלתי רוויות, נוזל בטמפ' החדר.
מומלץ לצרוך שמן ולא שומן בכדי לשמור על הבריאות.
• מרגרינה – שמן צמחי שהוסיפו לו מימנים לחומצות השומן והפכו אותו ליותר רווי, לכן הפך למוצק.
• חומצות שומן בלתי רוויות חיוניות לגוף, חייבים לקבלן ממזון צמחי.
חומצות שומן רוויות, נוצרות בגוף מעודפי מזון.
כולסטרול
חומר שומני שאינו נמס במים.
תפקיד: חיוני לבניית קרומי תאים, הורמונים וויטמינים.
קיים בגופנו בעקבות : ייצור עצמי בכבד ובתאים וגם נוסף ממזון שומני שמקורו בבעלי חיים
( בשר, ביצים, גבינות). לא קיים בצמחים.
מכיוון שכולסטרול אינו נמס במים , הוא נע בדם ע"י נשאים חלבוניים:
LDL - נושא כולסטרול מהכבד לתאים.
HDL - נושא כולסטרול מהתאים לכבד.
כאשר רמת הכולסטרול גבוהה בעקבות ייצור עצמי , או אכילת שומנים מן החי, מובל הכולסטרול אל התאים ע"י ה- LDL, אך אם אין מספיק HDL שיחזיר את עודפי הכולסטרול לכבד, ישקע עודף הכולסטרול בדפנות כלי הדם ויגרום לסתימתם .
כדי להימנע ממצב זה: א. להפחית באכילת מזונות עשירים בכולסטרול ושומנים מן החי.
ב .הגברת פעילות גופנית המעלה רמת ה- HDL . ג. טיפול תרופתי.
ויטמינים
שם כולל לקבוצה של חומרים/תרכובות אורגניות החיוניות לתפקוד תקין של הגוף. המילה ויטמינים ניתנה להם במקור (מלטינית) מהמילה "ויטה", שמשמעותה חיים. לצורך תפקוד תקין של הגוף דרושה כמות מזערית בלבד מהויטמינים, אך מחסור בהם עלול להוביל למוות.
ישנם ויטמינים שבכמות גדולה גורמים להרעלה (כמו ויטמין A).
למידע נוסף קראו על הויטמינים בויקיפדיה.
מחסור בויטמין D עלול להוביל להיחלשות עצמות, בשל ספיגת סידן לקויה ובשילוב של הפעלת כוח פיזי מאומץ התוצאה תהיה של שבירת העצם. צפו בפציעה המחרידה של שחקן הכדורסל קווין וור באתר וואלה ספורט.
מינרלים/מלחים
קבוצה של חומרים אנ-אורגניים, מסיסים במים, שחלקם דרושים בגופנו בכמות נמוכה וחלקם בכמות גדולה יותר, אך בכל מקרה לא יתקיימו חיים בלעדיהם. השם מינרלים ניתן מהמילה הלטינית "מינרה", שמשמעותה מחצב, ואכן מקורם בשכבות האדמה. המינרלים חיוניים לכל היצורים החיים, גם לצמחים, שמקבלים אותם מהאדמה יחד עם המים. דישון הקרקע מעשיר את האדמה במינרלים חיוניים.
למינרלים תפקידים שונים בגופנו, למשל
המינרלים משחקים תפקיד בבניית גופנו (לדוגמה, הסידן, שכולנו מכירים כמרכיב ראשי בבניית העצמות והשיניים שלנו, זהו מינרל שאנו זקוקים לו בכמות גדולה).
המינרלים משתתפים בתגובות כימיות המתרחשות בגוף.
מינרל שכולכם מכירים בחשיבותו הוא הברזל, שנמצא בתוך החלבון "המוגלובין", שממלא את חלל תאי הדם האדומים. הברזל מאפשר את קשירת החמצן והובלתו בגוף.
מים
כידוע לכם, כ-70% מגופנו מורכב ממים.
המים בגופנו נמצאים:
בתוך התאים (70%)
בין התאים (22%)
בפלזמה של הדם (8%)
למים מספר תפקידים חשובים בגופם של יצורים חיים:
הובלה של חומרים
המסה של חומרים
ויסות טמפרטורת הגוף
ייצוב של התאים
זיהוי מרכיבי המזון
אינדיקטור - חומר בוחן/גלאי המשנה את צבעו בתגובה עם חומר ספציפי איתו הוא מגיב. מתרחשת תגובה כימית, בין החומר הנבדק לבין האינדיקטור. זכרו, שהאינדיקטור מזהה רק חומר אחד.
חד-סוכר (גלוקוז) - מזוהה ע"י החומר בנדיקט. החומר משנה את צבעו מכחול לכתום לאחר חימום בנוכחות גלוקוז.
רב-סוכר (עמילן) - מזוהה ע"י החומר יוד. החומר משנה את צבעו מצהוב/כתום לכחול כהה/שחור בנוכחות עמילן.
חלבונים - מזונים ע"י החומר ביורט. החומר משנה את צבעו מכחול לסגול בנוכחות חלבונים.
שומנים - מזוהים באמצעות יצירת כתם על גבי נייר.
מעגל התזונה של מט"ח.
