Cấu tạo và vai trò của protit

* Câu tạo: 

Protit là những hợp chất hữu cơ chứa các nguyên tố C, H, O, N, S, P và được tạo

nên từ các axit amin. Protit có 2 loại:

+ Protit đơn giản - protein, như albumin, globulin, phân tử của chúng chỉ gồm

các axit amin với công thức chung là: 

 + Protit phức tạp - proteit, như là hemoglobin, mioglobin... phân tử của chúng có

axit amin và nhóm ngoại phi protein.

Mỗi axit amin  đều chứa một nhóm quan (-NH2) và một nhóm cacboxin (-

COOH). Mỗi thoát gồm hàng trăm axit amin nên chỉ cần thay đổi thành phần, tỷ lệ và trình tự sắp xếp các axit amin là tạo ra được những thoát mới. Do đó sự đa dạng của protit về thực chất là vô hạn.

Khoa học đã nghiên cứu được 21 axit amin, trong đó 10 axit amin là cơ thể người 

 không tự tổng hợp được mà phải do thức ăn cung cấp. Chúng được gọi là axit quản không thay thế và bao gồm: lizin, threonin, arginin, histidin, phenylalanin, tnptophan, leusin, izoleusin, methionin, valin.

* Vai trò:

+ Protit là nguồn cung cấp năng lượng vì đất cháy 1g protit tạo ra được 4,1kcal.

+ Protit là vật liệu để xây dựng nên các cơ quan: protit chiếm khoảng 20% thành

phần của cơ vân.

+ Protit là nguyên liệu  để tạo nên các enzym, các hormone, hemoglobin, chất

sinh sợi huyết - fibrinogen.

+ Protit có thể chuyển hoá thành gluxit hoặc lipit.

b. Sự trao đổi protit

+ Protit được tổng hợp từ các axit amin ở trong các tế bào, sự tổng hợp thoát

mạnh nhất diễn ra ở gan như thoát huyết tương, albumin, globulin, fibrinogen. Phần lớn thoát mới hình thành được thu nhận vào máu.

+ Sự phân huỷ thoát cũng diễn ra ở gan.

Các axit amin bị khử amin (bị ôxy hoá) sẽ cho NH3 (amoniac) về sau được thận

thải dưới dạng ure, axit uric, creatin.

 - Sau khi bị khử quản các axit quản không còn chứa N, chúng chỉ bao gồm các

nguyên tố C, H, O nên rất dễ được chuyển hoá thành gluxit.

Vì protit trong cơ thể luôn đổi mới mà người không tự tổng hợp được nên nhu

cầu tối thiểu là lạ thoát cho lkg thể trạng trong 24h.

Cấu tạo và vai trò của gluxit

* Cấu tạo:

Gluxit là những hợp chất hữu cơ được tạo nên bởi 3 nguyên tố C, H, O, với công 

 thức chung là (C6H12O6)n Với tỷ lệ 1:2:1, gluxit có 2 loại : 

+ Gluxit  đơn giản - monsacarit (đường  đơn) với công thức là C6H12O6 như

sacaroza sẽ cho glucose và galactose.

+ Gluxit phức tạp - Polysacarit: do nhiều monosacarit tạo nên, gồm tinh bột,

xenluloza, glycogen.

* Vai trò: + Gluxit là nguồn cung cấp năng lượng trực tiếp và chủ yếu của cơ thể vì khi đốt

cháy 1 gluxit sẽ giải phóng 4,1 KCal 

+ Gluxit  được dùng trong các trường hợp lao  động, thể thao, nhiệt  độ cơ thể

giảm, lúc xúc động mạnh. Cho nên hàm lượng glucose trong cơ thể giảm bao giờ cũng kèm theo suy nhược thể lực, mệt mỏi, nếu hàm lượng giảm xuống 0,04% thì có thể bị sốt, mê sảng, ngất. Vì vậy, nếu lao động hoặc tập luyện căng thẳng và kéo dài phải bổ xung gluxit cả trước và trong khi vận động.

b. Sự biến đổi gluxit

+ Gluxit của thức ăn trong ống tiêu hoá được phân giải thành glucose và được

chuyển vào máu tới gan và cơ, ở đó nó được sử dụng hoặc chuyển thành glycogen dự trữ.

 + Khi hàm lượng đường trong máu giảm thấp, glycogen được phân giải thành

glucose và được đưa vào máu để nồng độ glucose trong máu ổn định: 0,08 - 0,12%. Sự phân giải glycogen được thực hiện theo 2 cách:

- Sự phân giải glycogen không có O2 sẽ tạo ra axit lactic và giải phóng 1/10 năng

lượng dự trữ. Sự phân giải glycogen có O2 dẫn tới sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O, giải phóng số năng lượng còn lại.

Cấu tạo và vai trò lipit

* Cấu tạo:

Lipit là những hợp chất hữu cơ, được tạo nên bởi 3 nguyên tố C, H, O nhưng tỷ

lệ ít hơn so với gluxit. Mỗi phân tử lipit có 2 loại:

+ Lipit đơn giản: mỡ trung tính, sáp.

+ Lipit phức tạp: photpho lipit.

* Vai trò của lipit:

+ Lipit là thành phần cấu tạo của nguyên sinh chất và màng tế bào, nó có nhiều

trong mô thần kinh, tuyến trên thận.

+ Phần lipit không dùng đến được đưa về các kho dự trữ gọi là mỡ dự trữ (20%)

trọng lượng cơ thể. Mỡ này là nguồn năng lượng dự trữ rất lớn của cơ thể vì oxy hoá là lipit sẽ giải phóng ra 9,3kcal.

+ Lipit còn bảo vệ các cơ quan khỏi bị chấn thương cơ học, cố định các cơ quan

trong ổ bụng, giữ nhiệt cho cơ thể vì mỡ dẫn nhiệt kém.

b. Sự biến đổi lipit

Lipit của thức ăn được ống tiêu hoá phân huỷ thành axit béo và glyxenn, được

hấp thu bởi tế bào nhung mao (lông ruột). Các lông ruột tái tổng hợp chúng thành mỡ đặc trưng của cơ thể và đưa đến nơi dự trữ. Dần dần mỡ này được chuyển từ từ vào máu và bị oxy hoá ở gan.

Sự trao đổi nước và muối khoáng 

 Nước có trong thành phần của thoát, gluxit, lipit. Nước chiếm 61% trong cơ thể

nam, 51 % trong cơ thể nữ, 80% trong cơ thể trẻ sơ sinh. Hàm lượng nước trong các cơ quan: xương: 20%, mỡ: 30%, cơ: 70%, da: 72%, tim: 79%, thận: 83%, chất xám của não: 80%, huyết tương: 92%.

Nước được đưa vào cơ thể thông qua thức ăn và nước uống, nó là dung môi cho

nhiều chất hoá học trong cơ thể và tham gia vào các quá trình trao đổi. 

Bình thường mỗi ngày cơ thể thải nước theo nước tiểu chừng 1,51, theo phân: 0,1

- 0,21, theo mồ hôi: 0,5 - 11, qua phổi: 0,3 - 0,41.

Nước trong cơ thể tồn tại dưới dạng dung dịch muối- nên sự trao đổi nước và trao

đổi muối khoáng có quan hệ chặt chẽ với nhau.

Muối khoáng có vai trò quan trọng đối với áp suất thẩm thấu và thăng bằng axit -

bazơ của cơ thể, nó là thành phần cấu tạo của nhiều cơ quan. Nếu  ăn nhiều, muối

khoáng sẽ ở lại các cơ quan: mô liên kết dưới da chứa Na, Cl, gan chứa Fe, xương

chứa Ca và P, cơ chứa K.

Hoạt động bình thường của các cơ quan không những chỉ đòi hỏi sự có mặt của

muối khoáng mà còn cần tỷ lệ nhất định giữa các muối, như tỷ lệ Na+ và K+ rất cần giữ bình thường khả năng hưng phấn của cơ và thần kinh. 

Cơ thể người và động vật cần các loại muối khoáng sau đây:

+ Na: Na vào trong cơ thể động vật chủ yếu dưới dạng NaCl, nó có nhiều trong

huyết tương, dịch gan bào, ít có trong nguyên sinh chất.

- Nồng độ của ion Na+ở bên ngoài và bên trong màng là nguyên nhân phát sinh

hưng phấn (dòng điện sinh học) ở tế bào thần kinh và tế bào cơ. 

+ Cl: như Na, Cl được đưa vào cơ thể dưới dạng NaCl, Cl có vai trò quan trọng

đối với quá trình tiêu hoá vì nó là thành phần tạo HCl của dịch vị trong dạ dày.

Nhu cầu về NaCl: Người cần 10 - 12g/ngày, bò: 5 - 7g/ngày, lừa: 7- 15g/ngày,

ngựa: 15 - 30glngày.

+ Ca và P:

Ca, P đều cần cho tạo xương và răng, cho hoạt động của hệ thần kinh. Có tới

99% lượng Ca và 77% lượng P của cơ thể nằm trong xương và răng.

Ca còn có nhiều trong huyết tương để tham gia vào quá trình đông máu (yếu tố

IV). Dạng ca này có tác dụng đối lập với K tức là làm giảm tính hưng phấn của hệ thần kinh, chính vì thế nếu thiếu Ca trong máu thì do tác dụng của K mà hệ thần kinh bị kích động gây co giật.

- Nhu cầu về Ca: người lớn cần 0,6 - 0,8g/ngày, trẻ em và phụ nữ có thai cần gấp

đôi, thai 3 tháng cần 30g/ngày từ cơ thể mẹ.

- P được hấp thu từ ruột vào máu nhiều hay ít phụ thuộc vào tỷ lệ Ca, P trong

thức ăn, tỷ lệ này đối với người là 1,5/1. Người cần 1- 2g P/ngày.  

 + Fe: Được hấp thu từ ruột non dưới dạng Fe++

Cơ thể có khoảng 3g Fe (2,5g ở

hemoglobin; 0,5g trong enzym hô hấp (xitocrom), globin của cơ (mioglobin).

- Trong gan, Fe được giải phóng từ hồng cầu bị phân huỷ, Fe này kết hợp với

transferin (một loại thoát), chất này theo máu đến lá lách (hoặc ở lại gan). Ở lá lách, Fe được bàn giao cho feritin (một loại thoát). Khi cơ thể cần, feritin trả lại Fe cho transferin và đưa đến tuỷ đỏ xương để tạo hồng cấu mới. 

- Nhu cầu về Fe: Người cần 10 - 30mg/ ngày

Các phương pháp tính trị số năng lượng

a. Cách tính trực tiếp

* Tính giá trị Cal của thức ăn hấp thu:

Theo định luật bảo toàn năng lượng, nhiệt lượng được giải phóng lúc đốt thức ăn

phụ thuộc vào thành phần hoá học của sản phẩm khởi đầu và sản phẩm cuối cùng. Để biết nhiệt lượng chứa trong mỗi loại thức  ăn, người ta đốt chúng trong những nhiệt lượng kế đặc biệt gọi là calo kết hay bom Berthelot. Vì sản phẩm cuối cùng của protit, gluxit, lipit trong calo kế và trong cơ thể động vật không giống nhau nên trị số năng lượng cũng khác nhau.

Trị số này (tính = KCal) của 1g thức ăn được tiêu dùng trong cơ thể động vật là.

Cơ thể Protit Gluxit Lipit Ăn thịt, thức ăn hỗn hợp 4,1 4,1 9,5

Ăn cỏ 4,6 3,8 8,5

* Tính lượng nhiệt được cơ thể được giải phóng trong phòng calo kế: cho người

và động vật thí nghiệm sống một thời gian xác định trong phòng cách nhiệt, có ống dẫn nước chảy qua. Nhiệt năng do cơ thể thí nghiệm sản xuất ra được tính theo công thức: Q = V.(t02 – t01) trong đó:

- Q: Là nhiệt năng được tính = KCal.

- V: Lượng nước chảy qua phòng tính = lít. - t0

1: Nhiệt độ nước lúc chảy vào phòng. - t0

2: Nhiệt độ nước lúc chảy ra phòng.

b. Cách tính gián tiếp

* Tính qua tương đương nhiệt của O2:

Sự oxy hoá lấy O2, thải CO2 tạo ra năng lượng nên có thể tính trao  đổi năng

lượng bằng cách  đo trao  đổi khí. Muốn  đo người ta  đưa  đối tượng thí nghiệm vào phòng thở Satemicov hoặc thở vào túi Duoglass sau đó phân tích khí trong phòng hoặc trong túi.

Oxy hoá là thoát, lipit, gluxit cần những lượng O2 khác nhau nên nhiệt lượng

được giải phóng ra cũng không giống nhau. Ví dụ: để oxy hoá glucose phải cần 6 phân tử O2 và giải phóng 677 Kcal.

C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 677KCal.

Theo định luật Avogadro, thể tích 1 phân tử khí = 22,4l, do đó lụt O2 dùng để

oxy hoá glucose sẽ giải phóng ra số năng lượng là:

Chất đốt số lít O2 cần để đốt 1g chất đốt Số CO2 thải ra khi đốt 1g

chất đốt Số KCal giải phóng khi

dùng 1lít O2 Protit 0,97  0,77  4,46

Gluxit 0,83  0,83  5,05

Lipit 2,03  1,42  4,74

Nhiệt lượng giải phóng ra khi dùng 1 lít O2 được gọi là tương đương nhiệt của

O2, nó được thay đổi tùy theo tỷ lệ protit, gluxit, lipit trong mỗi loại thức ăn. Nhưng để dễ tính toán người ta thường lấy trị số 4,825 làm tương đương nhiệt của O2 cho một bữa ăn hỗn hợp. Do đó, trị số trao đổi năng lượng là tích của 4,825 với số lít O2 đã tiêu dùng.

Trị số trao đổi = 4,825 x số lít O2

*Tính qua thương số hô hấp:

Thương số hô hấp là tỷ số giữa thể tích CO2 bị thải ra và O2  được lấy vào.

Thương số này thay đổi tuỳ loại thức ăn được oxy hoá. Thí dụ: 

- Đối với gluxit: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O.

 - Đối với protit, thương số hô hấp = 0,8.

- Thức ăn hỗn hợp, thương số hô hấp = 0,85.

Nếu biết thương số hô hấp = 0,85; thể tích O2 lấy vào = 20 lít thì lượng nhiệt trao

đổi = 0,85 x 20.