Orgaanilised ühendid
PÕHILISED ORGAANILISED ÜHENDID
SÜSIVESIKUD e SAHHARIIDID 1.1. Sissejuhatus Kõige lihtsam on tähistada neid ühendeid mõistega süsivesik, sest:
• valdav enamik siia kuuluvatest ühenditest on C-hüdraadid (Cn(H2O)m), v.a desoksüriboos ja
glükoosamiin;
• see on rahvusvaheliselt tunnustatud.
Selle võttis kasutusele baltisakslane, TÜ
prof C.Schmidt. Võib kasutada ka mõistet sahhariidid
või glütsiidid.
Süsivesikud on looduses enamlevinud orgaanilised ühendid. Inimese toidulaua seisukohalt
pakub huvi nende sisaldus taime-, looma- ja seeneriigi esindajates
: taimedes leidub neid 75-
90%, loomades kuni 2% ja seentes 1-3%. Süsivesikud on meie toidus esmase tähtsusega, nad
on toitumisahela esimeseks lüliks. Nad kuuluvad rakkude ja kudede koostisesse; vere
erütrotsüütide koostises määravad veregrupi, nad kuuluvad ka rea hormoonide koostisesse. Nad
on hästi kättesaadavad, odavad, kõrge energeetilise väärtusega ja neid on kerge säilitada.
Süsivesikute arvele langeb meie organismi elutegevuseks vajaminevatest kaloritest 55-60%. Aju
energeetilised vajadused rahuldatakse peaaegu täies
mahus glükoosi arvel. Ühe grammi
süsivesikute täielikul lõhustumisel vabaneb 17 kJ ( 4
kcal ) energiat. Tasakaalustatud toidu puhul
moodustub põhilisest osast verre sattunud glükoosist energia, mida
rakud kasutavad oma
elutegevuses. Ligikaudu 30% glükoosist muudetakse neutraalrasvaks ja rasvhapeteks, ligikaudu
3% moodustub glükogeen, mis ladestub
maksas ja lihastes. Süsivesikud peaksid andma ligi 60 %
päevasest energiast. Süsivesikute
defitsiidi korral muudetakse organismis talletunud rasv
energiaks, mille käigus eralduvad
ketokehad ning see võib põhjustada ketoosi.
1.2. Jaotus
Süsivesikud jagunevad kolme põhirühma: •
Monosahhariidid e monoosid :
Ø glükoos (viinamarjasuhkur);
Ø
fruktoos (puuviljasuhkur), mida leidub ohtralt mees, puuviljades ja mahlades.
•
Oligosahhariidid : tuntumad esindajad on disahhariidid:
Ø
sahharoos (tavaline
lauasuhkur ), mida on rohkelt suhkruroos ja suhkrupeedis;
Ø laktoos (
piimasuhkur ), mis moodustub peamiselt piimanäärmetes (lehmapiimas on
ligikaudu 5%);
Ø
maltoos (linnasesuhkur), mis moodustub seemnete idanemisprotsessis.
•
Polüsahhariidid e polüoosid: Ø taimedes
leiduv tärklis , mis koosneb glükoosi jääkidest ja laguneb inimese
seedekulglas ensüümide toimel glükoosiks,
Ø loomades ja seentes olev glükogeen. Ülekaalukalt on meie toidu peamine süsivesik
tärklis, mida me saame kartulit ja teraviljade teriseid süües. Juhul kui me sööme
maksa, liha ja seeni satub meie seedetrakti teatud kogus glükogeeni.
1
Orgaanilised ühendid
SÜSIVESIKUD MONOOSID ja
POLÜOOSID OLIGOSAHHARIIDID nende teisendid
HOMOPOLÜOOSID HETEROPOLÜOOSID Keemiliselt on
Koosnevad paljudest ühe- Korduvad süsivesikulised
polühüdroksüalde-
taolistest monoosijääki-
üksused, mid on
hüüdid või
Koosnevad 2-st – 10-st
dest. Piir on kokkuleppeli-
seostatud teiste
ketoonid .
glükosiidsideme abil seotud ne, on kõrgmolekulaarsed biomolekulidega ja need
Looduslikes 3-7 C
monoosijäägist
ühendid, mille
molekul -
on enamsti
valgud aatomit (trioosid,
mass peab 1000-sse
pentoosid jt)
küündima
Nt pentoosidest
Nt disahhariididest
sahha -
Nt mitmed sidekoelised
riboos , ksüloos,
roos (fruktoos + glükoos),
heteropolüoosid –
desoksüriboos;
Nt tärklis,
tselluloos jt.
maltoos (2x glükoos), lak-
kondroitiin ja
heksoosidest
toos (galaktoos+glükoos)
dermantaansulfaadid
glükoos ja fruktoos
1.3. Omadused Ø
Keemilised omadused
OMADUSED MONOOSID OLIGOSAHHARIIDID POLÜOOSID Magusus
on
on
ei ole
Lahustuvus väga hea
väga hea
halb või puudub
Kristalliseeruvus
olemas
olemas
Puudub
Hüdrolüüsuvus
ei ole
olemas
olemas
Keemiline aktiivsus
suur
suur
Väike
Optiline aktiivsus
iseloomulik monoosidele
Iseloomulik
puudub
Molekulmass väike
väike
suur
Näited
Mono - ja disahhariidid annavad toidule magusa maitse, muutes toidu isuäratavamaks. Nende
süsivesikutega ei kaasu meie organismi jaoks midagi halba, kui nende tarbimisega ei liialda.
1.4. Ülesanded Energeetiline - keskne funktsioon süsivesikule ja see avaldub: • Organismile kõige
kiiremini kasutatav energiavaru;
• Süsivesikute (peamiselt glükoos)
lagundamise arvelt katab organism
53-57% üldisest energeetilisest vajadusest;
• Ühe grammi täielikul lõhustumisel CO2-ks ja H2O-ks
vabaneb 16,7-17,8kJ
energiat.
Kui süsivesikud otsas, siis on
veresuhkur 0 ja
lipiide ei saagi organism enam kasutada.
Organismis toimub kõikide energeetiliste reservide kooskasutamine, kuid eelistatult süsivesikud
(kuid mitte lõplikult). Süsivesikute defitsiidi korral toimub glükoneogenees, st neid sünteesitakse
lipiididest ja valkudest.
1)
Struktuurne - taimerakkude kestades olevad süsivesikud. Olulisemad on
tselluloos (40%), mis moodustab rakukestas karkjas struktuuri mikrofibrillidest ja fibrillidest.
Puitumisel ladestub neile mikrofibrillidest
ligniin .
2
Orgaanilised ühendid
Struktuuri funktsioon avaldub ka
seenerakkude kestades kitiinil ja
lülijalgsete heksoskeleti
kitiinil.
Raku pinnamembraanil paiknevatel oligosahhariidide jääkidel, mis kindlustavad
õiged rakkude vahelised kontaktid ja nad on
retseptoriteks. Nad on ka
pinnaantigeenideks ja bakterite ning viiruste seondumiskohtades.
2)
Varuaine –
taimedes tärklis (tärkliseteradena), peamiselt seemnetes, viljades,
mugulates ja
tüves.
Seentel on peamiselt
glükogeen.
Loomadel samuti
glükogeen, mida esineb maksas (3-4%) ja lihastes (70 kg-l
inimesel on 0,4-0,5 kg glükogeeni, enamus on lihastes). Taimedes on inuliin, mis on
fruktoosi homopolüoos ja botaanilises mõttes iseloomulik korvõielistele.
3)
Transport – taimedes toimub
sahharoosi baasil, sest see on keemiliselt vähe aktiivne
(kevadel kasemahl jne).
Seentes on glükoos ja tema teisendid.
Loomades samuti
glükoos (veresuhkur, mille tase on kindlates piirides: 0,8 –1,0 g/l).
4)
Kaitse – täidavad koos teiste molekulidega (glükoproteiinsed
antikehad ).
Taimedel avaldub tärklise hüdrolüüsil, kus tekkiv rakumahla suhkrustumine kaitseb
madalate temperatuuride eest.
Glükouroonhape kahjustab paljusid mürkaineid, sest ta seob neid.
5)
Ligimeelitav – putuktolmlevate taimede
nektar, mis on süsivesikute 15-75% vesilahus
(fruktoos, glükoos ja sahharoos).
6)
Biosünteetiline – pentoosid on nukleiinhapete ehituskompleksiks;
• Süsivesikute ainevahetuse vaheproduktidest algavad osade aminohapete ja lipiidide
sünteesirajad.
• Kergesti omastavate süsivesikute ülekülluse korral suunatakse ülejääk lipiidide
biosünteesile (rasvumine), seda kontrollib
insuliin , samuti säilitab ta rasvkudet;
• Süsivesik (ribuloos 1, 5
difosfaat ) on fotosünteesis CO2 esmane siduja.
Osadel on ka bioregulatoorne funktsioon, juhul kui nad kompleksis teiste ühenditega kuuluvad
hormoonide koosseisu (glükoproteiinsed hormoonid).
1.5. Tähtsus Süsivesikud on vajalikud ka lipiidide normaalseks oksüdatsiooniks. Süsivesikute puudumisel
kasutatakse põhilise energiaallikana lipiide, nende oksüdatsioon ei kulge lõpuni, mistõttu verre
kogunevad mürgised ketokehad ning
rikutakse happe-leelise tasakaal. Süsivesikud on ka luude,
kõhrede ja rakustruktuuride koostises.
Liigtarbimine põhjustab rasvumist, suurendab riski haigestuda suhkrutõvesse, põhjustab
hambakaariest jne. Enamiku inimeste jaoks oleks 320-350g (mono ja disahhariide 50-100g)
süsivesikuid ööpäevas sobiv kogus. Arvestades, et 1g süsivesikuid annab u. 4,1 kcal energiat,
oleks nende summaarne energeetiline saagis 1300-
1450 kcal.
3
Orgaanilised ühendid
1.6. Kiudained Süsivesikutega haakub
kiudainete mõiste (
pektiin , tselluloos jt.).
Kiudained jagunevad:
• vees lahustuvateks. Tuntum esindaja on
pektiin, mis kuuluvad enamiku
taimsete kudede
koostisesse ja neid leidub ohtralt puu-,
kaun - ja teraviljades. Nad vähendavad glükoosi
adsorbtsiooni
peensooles ja mõjutavad vere kolesterooli taset langetavalt. Lahustuvad
kiudained aeglustavad glükoosi imendumist ja seetõttu vere glükoosisisaldus tõuseb
aeglasemalt.
• vees lahustumatuteks. Lahustumatute kiudainete tuntumad esindajad on
hemitselluloos ja
tselluloos, mida on rikkalikult täisteratoodetes ja aedviljades. Tselluloos on taime rakukesta
komponent, mida inimene seedida ei suuda. Tselluloos suurendab toidukördi mahtu ja
kiirendab selle edasiliikumist peensooles ning soodustab lima eritumist jämesooles.
Kiudainete soovitatav hulk oleks 15-35g ööpäevas. Lahustumatud kiudained seovad rohkesti
vett ja tekitavad täiskõhu tunde. Nad ergutavad soolestiku
motoorikat ning vähendavad
mõningate vähkkasvajate esinemissagedust.
Tähtis on toiduga piisava koguse
kiudaine saamine. Kiudained peensooles ei seedu, küll aga laguneb ligi
5 % soolestiku lõpuosas
mikrofloora toimel, avaldades mõju seedetrakti tööle ning toidu seedetraktis
viibimise ajale.
Kiudaineid leidub ainult
taimsetes toiduainetes, põhiliselt teraviljasaadustes (täisteraviljatooted, kliid,
leib, helbed), kaunviljades (
herned , oad, läätsed), puu- ja juurviljades (porgandid,
pirnid ) ning marjades.
Vees lahustumatute kiudainete poolest on rikkad nisukliid, pähklid ning oder, vees lahustuvate kiudainete
poolest
kaerakliid , melonid ning kuivatatud
puuviljad . Lihas ning kanalihas kiudaineid ei ole.
Kiudaineterikkad toiduained sisaldavad ka palju teisi kasulikke komponente (
vitamiinid ,
mineraalained ),
seega on oluline kiudainete saamiseks tarbida just nimelt kiudaineterikkaid toiduaineid ja mitte võtta neid
kapslitena. Enamus puu- ja juurvilju on madala rasvasisaldusega, samas on nad olulised vitamiinide C,
B6 ning foolhappe allikad.
Kiudainete tarbimisel on oluline ka teada, kus nad toiduaines paiknevad, sest põhiliselt on nad sellistes
osades, mida inimesed tihtipeale ära visata tavatsevad (õunakoored, seemned, tsitrusviljade segmentide
seinad ning valge osa). Näiteks sisaldab pool greipi umbes 6 grammi kiudaineid, millest pool on vees
lahustuvad, pool vees lahustumatud. Umbes 4 grammi kiudainetest asub segmentide seintes. Et kätte
saada kogu 6 grammi, tuleb süüa greibist ära ka segmentide seinad (nagu siis, kui me sööme apelsini).
Lusikaga pooliku greibi seest söömisel jäävad seinad tihtipeale alles ning saadav kiudainete kogus on
ainult 2 grammi. Greibimahl kiudaineid ei sisalda. Kiudaineid peab saama vähemalt 12 grammi 1000 kcal
energia kohta, mis teeb keskmiselt 20 kuni 35 grammi päevas.
Kiudainete sisaldus 100 grammis toiduaines: Kiuda.Toiduaine Kakaopulber, granaatõun, täisterarukkileib
10
, g Nisuhelbed,
kama , rosinad
10
Kuivatatud kibuvitsamarjad
43
Leib,
neljaviljahelbed , läätsed
9
Nisukliid, köömned
38
Pekaan-,
kookos -, parapähkel
9
Täisterahommikuhelbed
30
Maapähkel, piparmünt
8
Kookoshelbed
24
Verileib, odrajahu, odrakruubid, kuiv.
ploom 8
Kuivatatud uba
22
Täisterariis, mustjuur, mädarõigas, mandlid
7
Kõrvitsaseemned
21
Keedetud oad & herned, murakad, pärm
6
Kaerakliid
17
India pähkel, sarapuupähkel, päevalilleseemned
6
Passioon 16
Kuivatatud
ananass , dattel &
pirn , suhkruherned
6
Näkileib, kuivik, kuivatatud aprikoos
15
Põldmarjad, astelpaju
marjad ,
tatar , kaerahelbed
6
Nisuidud, müsli,
rukkijahu , rukkihelbed
14
Kuivatatud õun
12
Maisihelbed ,
sepik , pop
corn , tomatipaste
5
Kibuvitsamarjad
11
Kreeka pähkel, maisimanna, mustsõstrad
5
4
Orgaanilised ühendid
Süsivesikute sisaldus 100 grammis toiduaines: Toiduaine g Nisujahu ,
manna , odrajahu, odrakruubid
67
Suhkur
100
Tatar, kaerakliid, kreeker, rukkijahu, rukkihelbed
66
Besee
96
Neljaviljahelbed, linnased
65
Kuivatatud banaan
88
Grahamjahu, nisuhelbed
64
Karamell 87
Kuivatatud õun, ploom & ananass, küpsis, kaerahelbed
63
Maisihelbed
86
Aprikoos, kuivatatud
61
Kartulijahu, kuivatatud kibuvitsamarjad
83
Kuivatatud herned,
hirss 59
Mesi, pulgakomm
81
Apelsinimarmelaad
58
Pastilaa , vahukomm, vahvel, küpsis
80
Shokolaad , õuna-, ploomimoos
56
Kuivatatud datllid, riis
78
Kartulikrõpsud
55
Müsli, hommikuhelbed, pop corn
77
Kondenseeritud piim , suhkruga,
halvaa 54
Suhkruga kakaopulner
75
Sõstramoos, sai, nisukliid, odrakarask
53
Näkileib, kuivik
72
Piimapulber 52
Kuivatatud uba, rosinad, piparkook,
makaronid 70
Sepik
51
Kama
68
AMINOHAPPED 4.1. Sissejuhatus R see on
radikaal , mis
kõikidel AH-l erinev
NH2 –
C –
COOH
H
Funktsionaalseteks rühmadeks on NH2 (aminorühm) ja COOH (karboksüülrühm).
Looduses on teada ligikaudu 200 (peamiselt taimedes ja
bakterites ), inimeses 60 erinevat aminohapet.
Neid
aminohappeid jaotatakse :
•
Proteinogeensed – kuuluvad valkude koostisesse. Nad on põhiaminohapped (neid on 20 ja kõigi
nende puhul on rakus olemas tRNA molekulid).
Aproteinogeensed – ei kuulu valkude koostisesse. Ülejäänud, u 40, on harvaesinevad, neil tRNA
molekulid puuduvad ja nad saadakse valkudes olevate põhiaminohapete hilisemal keemilisel
muutmisel;
Biosüsteemis on levinud nn α-aminohapped. Jaotus Keemiline - põhineb radikaali keemilisel loomusel ja selle alusel jagatakse 3 suurde rühma: •
Neutraalsed – nii hüdrofiilsed kui hüdrofoobsed;
•
Negatiivse laenguga – happelise reaktsiooniga AH-d (radikaalis on täiendav COOH rühm);
•
Positiivse laenguga – aluselise reaktsiooniga (radikaalis on täiendav NH2 rühm).
Võib jagada ka tsüklilise või lineaarse radikaaliga või S sisaldav ja mittesisaldav jne.
5
Orgaanilised ühendid
•
Bioloogiline e füsioloogiline: Ø Jaotus sõltuvalt organismi võimest neid sünteesida.
Jaotuvad 2-ks:
Prototroofid – sünteesivad kõiki aminohappeid lihtsamatest orgaanilistest
ühenditest. Kõik taimed, osa baktereid ja seeni.
Auksotroofsed – ei sünteesi kõiki enda jaoks vajaminevaid aminohappeid. Kõik
loomad, osa baktereid ja seeni.
Ø
Klassifikatsioon inimese näitel:
Asendamatud –
neid inimene ise ei sünteesi ja peab inimene saama toiduga! Neid on 8. Sünteesiradade arvelt hoitakse kokku 10-15% energiast. Organismi aminohappe vajadust
rahuldab kõige enam see toit, mis on süstemaatilselt päritolult kõige lähedasem (inimesele
imetaja liha). Taimedes on aminohapped väga ebavõrdsetes
proportsioonides ja nad tuleb ümber sünteesida.
Tarbitava toidu mass kasvab ja organismis N ainevahetuse koormus suureneb oluliselt (see avaldab
mõju neerudele).
Asendamatuid AH-d vastavates
hulkades ja sobivates vahekordades sisaldavad näiteks muna, piim,
juust ja liha. Taimsed valgud (kaunviljad, pähklid, seemned) on sellised, kus puuduvad osad
asendamatuid AH-d. Segatoidus
loomsed ja taimsed valgud täiendavad üksteist (soovitavalt 55%
loomseid ja 45% taimseid valke).
Osaliselt asendamatud – nende süntees on mitte küllaldane ja neid peab toiduga
saama. Neid on 3.
Asendatavad –
4.1. Omadused Keemilised omadused on määratud eelkõige radikaalidega.
• AH funktsionnalsed rühmas võivad liita või loovutada H iooni ja omandada seega laengu;
• Ühe AH
COOH ja teise AH
NH2 rühma reageerimisel tekib
peptiidside: O H
– C – + N – R R – C N – R + H2O
OH H O H
4.1. Tähtsus Valkude sünteesiks vajalikud aminohapped saadakse järgmisel viisil:
• toiduvalkude seedimine ja aminohapete (edaspidi AH)
imendumine ;
• koevalkude
lammutamine ;
• seedetrakti jõudnud seedenõrede koostises olevate ensüümvalkude lammutamine AH-ks ja nende
imendumine;
• asendavate AH-te süntees süsivesikute arvelt.
6
Kõik kommentaarid