...ότι πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής

 

¨    Απαραίτητη προϋπόθεση για την ανάπτυξη, την αναπαραγωγή και την κίνηση των οργανισμών είναι η κατανάλωση ενέργειας, που προέρχεται από την καύση των τροφών. Οι οργανισμοί, με τους μηχανισμούς πρόσληψης και διάσπασης της τροφής που διαθέτουν, μπορούν και εξασφαλίζουν την ενέργειά τους και τα απαραίτητα συστατικά για την κατασκευή των κυτταρικών δομών τους.

¨    Το κύτταρο αποτελείται από χημικές ενώσεις, στις οποίες περιλαμβάνονται τα μικρά βιολογικά μόρια και τα βιολογικά μακρομόρια.

¨    Στα μικρά βιολογικά μόρια ανήκουν, τα απλά σάκχαρα, τα αμινοξέα, τα λιπαρά οξέα, η γλυκερίνη, οι βιταμίνες, τα ανόργανα στοιχεία (ασβέστιο, χλώριο, μαγνήσιο, φώσφορος, κάλιο, νάτριο), τα ιχνοστοιχεία (σίδηρος, κοβάλτιο, ιώδιο, μαγγάνιο, σελήνιο, ψευδάργυρος, κ.α.) και βέβαια το πολυτιμότερο βιολογικό μόριο, το νερό, που αποτελεί περισσότερο από το 70 % του βάρους του κυττάρου. To νερό είναι άριστος διαλύτης για τις περισσότερες χημικές ενώσεις και απαραίτητο για να πραγματοποιηθούν οι βιοχημικές αντιδράσεις. Στα βιολογικά μακρομόρια, περιλαμβάνονται οι υδατάνθρακες, τα λιπίδια, οι πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα (DNA, RNA).

¨    Οι τροφές περιέχουν ως κύρια συστατικά υδατάνθρακες, λιπίδια, πρωτεΐνες, νερό, μικρά οργανικά μόρια και ανόργανα στοιχεία. Τα βιολογικά μακρομόρια διασπώνται σε απλούστερες χημικές ενώσεις, τις οποίες χρησιμοποιεί οργανισμός για να συνθέσει τα δικά του μακρομόρια και να «χτίσει» τις κυτταρικές δομές. Αυτή είναι η λειτουργία του μεταβολισμού, που περιλαμβάνει το σύνολο των βιοχημικών αντιδράσεων, που γίνονται σε κάθε οργανισμό.

 

 

 

 

 

Þ  Τι γνωρίζετε για τους υδατάνθρακες;

 

Οι υδατάνθρακες, αποτελούνται από άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο, περιλαμβάνουν τα απλά σάκχαρα ή μονοσακχαρίτες (γλυκόζη, φρουκτόζη, γαλακτόζη, κ.α.), τους δισακχαρίτες (κοινή ζάχαρη, λακτόζη, μαλτόζη) και τους πολύπλοκους υδατάνθρακες ή πολυσακχαρίτες (άμυλο, γλυκογόνο, κυτταρίνη) και αποτελούν μια από τις σπουδαιότερες πηγές ενέργειας για τους οργανισμούς. Οι μονοσακχαρίτες ενώνονται κάτω από ειδικές συνθήκες και σχηματίζουν τους πολυσακχαρίτες. Έτσι, χιλιάδες μόρια  γλυκόζης ενώνονται σε αλυσίδες και δημιουργούν το άμυλο, το γλυκογόνο και την κυτταρίνη.

Το άμυλο, το κυριότερο μόριο αποταμίευσης ενέργειας στα φυτά, αποτελεί κύρια τροφή για τον άνθρωπο. Τροφές πλούσιες σε άμυλο είναι τα όσπρια, το σιτάρι, το καλαμπόκι, οι πατάτες.

Το γλυκογόνο βρίσκεται στα ζωικά κύτταρα και αποθηκεύεται στο συκώτι και στους μύες του ανθρώπου. Διασπάται όταν ο οργανισμός έχει ανάγκη από γλυκόζη και συνεπώς από ενέργεια. Η κυτταρίνη είναι σημαντικό συστατικό του κυτταρικού τοιχώματος των φυτικών κυττάρων. Τα φυτοφάγα ζώα διασπούν την κυτταρίνη, η οποία είναι η κύρια πηγή υδατανθράκων. Το πεπτικό σύστημα του ανθρώπου δεν διασπά την κυτταρίνη και συνεπώς αυτή δεν έχει ιδιαίτερη διατροφική αξία, αλλά συμβάλει σημαντικά στην ομαλή λειτουργία του εντέρου και από αυτή την άποψη θεωρείται απαραίτητο διατροφικό συμπλήρωμα. Η κυτταρίνη αποτελεί συστατικό διαφόρων υλικών, όπως το ξύλο και το βαμβάκι. 

 

Þ  Τι γνωρίζετε για τα λιπίδια;

 

Τα λιπίδια είναι χημικές ενώσεις του άνθρακα, αδιάλυτες στο νερό, με τεράστια βιολογική σημασία. Τα λιπίδια λειτουργούν ως προστατευτικό κάλυμμα στα κυτταρικά τοιχώματα των βακτηρίων, στα φύλλα των ανωτέρων φυτών, στην επιδερμίδα των εντόμων και στο δέρμα των σπονδυλόζωων, ως ενεργειακό απόθεμα και ως δομικό συστατικό των μεμβρανών. Στα σπονδυλόζωα, τα λιπίδια δίνουν τη μισή ενέργεια από αυτή που απαιτείται για τη λειτουργία του συκωτιού, των νεφρών και της καρδίας. Αντίθετα ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί αποκλειστικά γλυκόζη για τις ενεργειακές του ανάγκες.

 

Þ   Τι γνωρίζετε για τις πρωτεΐνες;

 

Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από μικρότερες χημικές ενώσεις, τα αμινοξέα, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με τον πεπτιδικό δεσμό. Υπάρχουν στη φύση, από τα βακτήρια έως τον άνθρωπο, 20 διαφορετικά αμινοξέα, που συνδυάζονται μεταξύ τους για να δώσουν την μεγάλη ποικιλία των πρωτεϊνών. Οι πρωτεΐνες συμμετέχουν στις κυτταρικές δομές (δομικές πρωτεΐνες - κερατίνη των τριχών, των νυχιών και των φτερών, το κολλαγόνο των οστών, των τενόντων και του δέρματος), είτε δρουν ως καταλύτες στις βιοχημικές αντιδράσεις (ένζυμα), είτε σχετίζονται με την κίνηση (ακτίνη και μυοσίνη των μυών), τη μεταφορά ουσιών (αιμοσφαιρίνη των ερυθρών αιμοσφαιρίων, που μεταφέρει οξυγόνο) και την άμυνα (αντισώματα).

 

Þ  Δώστε τον ορισμό και τη βιολογική σημασία των βιταμινών. Αναφέρατε τις κυριότερες από αυτές.

 

Οι βιταμίνες είναι οργανικές ουσίες που είναι απαραίτητες, σε ελάχιστη ποσότητα για την καλή λειτουργία του οργανισμού. Η λειτουργική τους σημασία τους είναι τεράστια αφού αποτελούν συστατικά των ενζυμικών συστημάτων ή συμμετέχουν σε βασικές μεταβολικές διαδικασίες. Οι κυριότερες βιταμίνες είναι η βιταμίνη Α (ρετινόλη), η βιταμίνη Β1 (θειαμίνη), η βιταμίνη Β2 (ριβοφλαβίνη), η βιταμίνη Β6 (πυριδοξίνη), η βιταμίνη C (ασκορβικό οξύ), η βιταμίνη D (καλσιφερόλη), η βιταμίνη Ε (τοκοφερόλη) και η βιταμίνη Κ (ναφθοκινόνες). Η έλλειψή τους προκαλεί την αβιταμίνωση.

 

Απάντηση στις ερωτήσεις του πίνακα  της σελίδας 16.

 

α) παστό ψάρι (63 %)

β) καλαμπόκι (78 %)

γ) κρέας, σόγια (18 %)

δ) λάχανο (94 %)

ε) Η πληρέστερη και συνεπώς η καλύτερη επιλογή φυτικής τροφής για  τους χορτοφάγους είναι η σόγια. Είναι αυτονόητο ότι η διατροφή μας πρέπει να είναι ισορροπημένη, να περιέχει υδατάνθρακες, λιπίδια πρωτεΐνες, βιταμίνες και νερό σε ποσότητες ικανές να καλύψουν τις ενεργειακές μας ανάγκες. Η σόγια με 34 % υδατάνθρακες, 34 % πρωτεΐνες, 18 % λιπίδια και 34 % νερό διαθέτει όλα τα απαραίτητα συστατικά για να αποτελεί ισορροπημένη τροφή.

 

 

1) Να αναφέρετε τρεις τροφές πλούσιες σε: α) υδατάνθρακες, β) λιπίδια, γ) πρωτεΐνες.

 

Απάντηση

 

α) καλαμπόκι, φασόλια, ψωμί, πατάτες, ζάχαρη, μέλι, σταφίδες.

β) λάδι, κρέας (βοδινό, ζαμπόν), σόγια, αυγό, παστό ψάρι.

γ) παστό ψάρι, σόγια, κρέας, φακές, αυγό.

 

(Η επιλογή των τριών τροφών ανά περίπτωση να γίνει από τους μαθητές)

 

2) Να συμπληρώσετε το σταυρόλεξο:

 

Απάντηση

 

Οριζόντια                                                 Κάθετα

 

1. ΑΜΙΝΟΞΕΑ                                    1. ΜΕΛΙ

2. ΑΙΓΟΣ (ΣΟΓΙΑ)                              2. ΝΕΡΟ

3. ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ                                   3. ΕΝΕΡΓΕΙΑ

4. ΒΙΤΑΜΙΝΕΣ

5. ΕΝΖΥΜΑ

 

 

 

3) Τι είναι προτιμότερο να τρώμε: φυτικές τροφές, ζωικές τροφές ή και τα δύο; Αιτιολογείστε την απάντησή σας.

 

Απάντηση

 

Η επιλογή των τροφών πρέπει να είναι τέτοια ώστε ο οργανισμό μας να έχει στη διάθεση του όλα τα απαραίτητα συστατικά για τις ενεργειακές και διατροφικές ανάγκες του. Μια ισορροπημένη διατροφή πρέπει να περιλαμβάνει υδατάνθρακες, λιπίδια, πρωτεΐνες, βιταμίνες, ανόργανα άλατα και νερό σε ποσότητα και ποιότητα τέτοια, ώστε να καλύπτεται το σύνολο των απαιτήσεων και να οδηγεί στη διατήρηση της καλής υγείας του σώματος. Στα πλαίσιο αυτό είναι προτιμότερο η διατροφή μας να περιλαμβάνει ζωικές τροφές (κρέας, αυγά, γάλα), που είναι πλούσιες σε πρωτεΐνες, σε λιπίδια, σε βιταμίνες και ανόργανα στοιχεία, αλλά και φυτικές τροφές (όσπρια, φρούτα, λαχανικά), πλούσιες σε υδατάνθρακες (άμυλο, φυτικές ίνες (κυτταρίνη)), βιταμίνες και μεταλλικά άλατα. Συνεπώς, τα πλούσια σε ενέργεια δημητριακά πρέπει να συνδυάζονται με το ψωμί ολικής αλέσεως, που περιέχει κυτταρίνη, τα φρέσκα φρούτα και λαχανικά, που περιέχουν βιταμίνες και μεταλλικά άλατα, το ελαιόλαδο, τα ψάρια και το κρέας. Επιπλέον, στη διατροφή μας έχει μεγάλη σημασία η εναλλαγή και η ποικιλία των τροφών, με τρόπο ώστε να μας ικανοποιεί και γευστικά. Αυτό που πρέπει να επισημανθεί είναι ότι η υπερβολική κατανάλωση τροφών, εμπλουτισμένων σε υδατάνθρακες και λίπη (γλυκίσματα) οδηγούν σε παχυσαρκία με δυσάρεστα αποτελέσματα για την σωματική και ψυχική υγεία.

 

4) Προγραμματίστε ένα ημερήσιο διαιτολόγιο, που περιλαμβάνει όλες τις θρεπτικές ουσίες με βάση την ελληνική παραδοσιακή διατροφή.

 

Απάντηση

 

Σημείωση: Ο μαθητής αφού συμβουλευτεί το βιβλίο της Α’ Γυμνασίου (σελ. 102), πρέπει να συγκροτήσει το ημερήσιο διαιτολόγιο της αρεσκείας του.

 

Πρωινό: Γάλα ή πορτοκαλάδα με μία φέτα ψωμί ολικής αλέσεως με τυρί και ζαμπόν. Εναλλακτικά προτείνεται φέτα με μαρμελάδα φρούτων.

 

Μεσημεριανό: Κοτόπουλο με ρύζι ή ψάρι (γλώσσα ή μπακαλιάρο με χόρτα), σαλάτα με ντομάτα, αγγούρι, κρεμμύδι, τυρί φέτα και ελαιόλαδο. Εναλλακτικά, τα όσπρια, τα φασόλια και οι φακές, πρέπει να συμπεριλαμβάνονται στο διαιτολόγιο. Το φαγητό μπορεί να συνοδεύεται με κόκκινο ή λευκό κρασί. Απαραίτητο συμπλήρωμα 2 ποτήρια νερό και φρούτο εποχής.

 

Βραδινό: Σουβλάκι ψητό με πατάτες βραστές που να συνοδεύεται από τονοσαλάτα. Φρούτο εποχής και νερό.

 

 

ΑΣΚΗΣΗ 1:

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ (ΑΠΛΩΝ ΣΑΚΧΑΡΩΝ,

 ΔΙΣΑΚΧΑΡΙΤΩΝ ΚΑΙ ΑΜΥΛΟΥ).

 

Α. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΠΛΩΝ ΣΑΚΧΑΡΩΝ ΚΑΙ ΔΙΣΑΚΧΑΡΙΤΩΝ.

 

Για τον προσδιορισμό των απλών σακχάρων (γλυκόζη, φρουκτόζη, κλπ) και των αναγόντων δισακχαριτών (μαλτόζη, κελλοβιόζη, λακτόζη) χρησιμοποιούμε το αντιδραστήριο Benedict (που είναι μίγμα κιτρικού νατρίου και θειικού χαλκού). Σε διάλυμα που περιέχει απλά σάκχαρα ή ανάγοντες δισακχαρίτες, παρουσία του αντιδραστηρίου Benedict, το χρώμα μεταβάλλεται σε κίτρινο ή κίτρινο πορτοκαλί ή παρουσιάζεται καφε-κόκκινο ίζημα στο δοκιμαστικό σωλήνα.

Η αλλαγή του χρώματος σε ορισμένα δείγματα τροφών δείχνει ακριβώς την παρουσία απλών σακχάρων ή δισακχαριτών. Καθόλου αλλαγή χρώματος παρατηρείται σε τροφές που περιέχουν μόνο πολυσακχαρίτες (άμυλο, γλυκογόνο) ή δισακχαρίτες (καλαμοσάκχαρο (ζάχαρη)) που δεν αντιδρούν με το αντιδραστήριο Benedict. Η ένταση του χρώματος από κίτρινο σε κιτρινο-πορτοκαλί ή καφε-κόκκινο ίζημα καθορίζεται από την ποσότητα των απλών σακχάρων ή δισακχαριτών που περιέχει η τροφή.

Από την πειραματική διαδικασία αναμένουμε την εντονότερη αντίδραση να παρουσιάσουν τα φρούτα, ενώ καθόλου αντίδραση η ζάχαρη (μη ανάγοντας δισακχαρίτης), το αλεύρι (άμυλο, πολυσακχαρίτης). Το κρέας επίσης περιέχει ελάχιστους υδατάνθρακες ή καθόλου υδατάνθρακες.

 

Β. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΜΥΛΟΥ

 

Για τον προσδιορισμό του αμύλου χρησιμοποιούμε διαλύματα που περιέχουν ιώδιο, όπως βάμμα ιωδίου ή lugol. To ιώδιο αντιδρά με το άμυλο δίνοντας μπλε χρωματισμό στο διάλυμα. Ορισμένα από τα δείγματα, όπως η ζάχαρη και το κρέας δεν παρουσιάζει καμιά αλλαγή στο χρώμα αφού δεν περιέχουν άμυλο, ενώ το αλεύρι δίνει την πιο έντονη αντίδραση. Το άμυλο όπως γνωρίζουμε είναι αποταμιευτικός υδατάνθρακας των φυτικών κυττάρων και όχι των ζωικών.

 

 

ΑΣΚΗΣΗ 2:

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΛΙΠΩΝ

 

Μια απλή μέθοδος για τον εντοπισμό των λιπών είναι η μέτρηση της κηλίδας, που αφήνουν τα λίπη σε ειδικό απορροφητικό για το λίπος και αδιάβροχο χαρτί όπως η λαδόκολλα.

Το μέγεθος της κηλίδας είναι ενδεικτικό της ποσότητας των λιπών που περιέχονται σε κάθε τροφή. Οι τροφές ζωικής προέλευσης αναμένουμε να έχουν τις μεγαλύτερες ποσότητες λιπών. Τα γλυκίσματα που περιέχουν βούτυρο ή γάλα αναμένουμε επίσης να περιέχουν λίπη. Τα φρούτα περιέχουν ελάχιστη ποσότητα λιπών, ενώ η ζάχαρη καθόλου λίπος.

 

 

ΑΣΚΗΣΗ 3:

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

 

Οι πρωτεΐνες είναι συστατικό που περιέχεται σε όλες τις τροφές ζωικής ή φυτικής προέλευσης. Η καύση των πρωτεϊνών προκαλεί την απελευθέρωση ενώσεων του αζώτου, που δίνουν μια χαρακτηριστική οσμή. Το πούπουλο αποτελείται από κερατίνες μια πρωτεΐνη των εξωκυττάριων δομών, όπως τα νύχια, οι τρίχες, τα φτερά. Με βάση την οσμή του καμένου πούπουλου μπορούμε να εκτιμήσουμε την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη των διαφόρων τροφών, όταν αυτά καίγονται. Η χαρακτηριστική οσμή θα είναι ασφαλώς λιγότερο έντονη στις τροφές, αφού η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη είναι πολύ μικρότερη σε σύγκριση με το αμιγώς πρωτεϊνικής σύστασης πούπουλο. Ορισμένες τροφές, όπως η ζάχαρη, δεν εκλύουν χαρακτηριστική οσμή καμένου πούπουλου, αφού δεν περιέχουν καθόλου πρωτεΐνη. Στα φρούτα, με περιεκτικότητα πρωτεϊνών 1-2%, δεν θα αντιληφθούμε την χαρακτηριστική οσμή. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα όσπρια (σόγια. φακές, φασόλια, ρεβίθια) και το κρέας έχουν περίπου την ίδια περιεκτικότητα πρωτεϊνών. Γενικά όμως οι υπόλοιπες φυτικής προέλευσης τροφές δεν περιέχουν μεγάλα ποσά πρωτεϊνών.

 

ΑΣΚΗΣΗ 4:

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΟΡΓΑΝΩΝ ΑΛΑΤΩΝ

 

Όταν λέμε ανόργανα άλατα, εννοούμε όλες τις ανόργανες χημικές ενώσεις που περιλαμβάνουν ανόργανα στοιχεία, όπως ασβέστιο, σίδηρο, φώσφορο, μαγνήσιο, νάτριο, κάλιο, κοβάλτιο, χαλκό, μολυβδαίνιο, σελήνιο, μαγγάνιο, ψευδάργυρο, χρώμιο. Όλες αυτές οι ενώσεις προσλαμβάνονται από τις τροφές και παίζουν σημαντικότατο και καθοριστικό ρόλο στον μεταβολισμό και στη φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού.

Σημαντικές ποσότητες ανόργανων αλάτων περιέχονται σε ζωικής και φυτικής προελεύσεως τροφές, όπως γαλακτοκομικά προϊόντα, αβγά, όσπρια, κρέας, λαχανικά.

Τα ανόργανα άλατα παραμένουν μετά την καύση των τροφών, ενώ το οργανικό μέρος καίγεται σε διοξείδιο του άνθρακα, αέριο άζωτο,  διοξείδιο του αζώτου και διοξείδιο του θείου και το νερό εξατμίζεται. Ζυγίζοντας τη τροφή πριν και μετά την καύση υπολογίζουμε την ποσότητα των περιεχομένων ανόργανων αλάτων, που την εκφράζουμε σε γραμμάρια άλατος ανά γραμμάριο τροφής. Για παράδειγμα, έστω ότι κάψαμε 20 gr τροφής και το υπόλειμμα ανόργανων αλάτων ήταν 1,2 gr. Επομένως, η περιεκτικότητα της τροφής σε ανόργανα άλατα είναι 1,2x1/20=0,06 gr.  

Τα ανόργανα άλατα τα συναντούμε σε διάφορες τροφές. Έτσι, δεξαμενή σιδήρου θεωρείται το συκώτι και μαγνησίου τα πράσινα μέρη των φυτών (που περιέχουν χλωροφύλλη). Ασβέστιο και φώσφορος περιέχεται σε όλα τα κύτταρα των οργανισμών, άλλα οι φυτικής προελεύσεως τροφές θεωρούνται πλουσιότερες. Το επιτραπέζιο αλάτι είναι η αφθονότερη πηγή νατρίου. Κοβάλτιο περιέχεται στις ζωικές τροφές και ιώδιο στα θαλασσινά.