Matspjälkningen 1 Våra födoämnen Biologi Hembergsskolan © Hans L

Våra födoämnen Proteiner Fetter Kolhydrater Vitaminer - finns i bl.a. kött, fisk och ägg - i t.ex. smör, olja - i t.ex. socker, pasta, mjöl, potatis mm. -i t.ex. frukt och grönsaker © Hans L

Proteiner (finns i bl.a. fisk, kött och ägg) Protein är ett mycket viktigt näringsämne som förekommer i alla dina celler. Utan protein skulle din kropp inte fungera. Protein används för uppbyggnad av celler och reparation av dessa. I kroppen pågår det hela tiden tusentals kemiska reaktioner som styrs av enzymer och hormoner. Alla enzym och hormon är uppbyggda av proteiner och dessa reglerar en mängd kroppsliga funktioner. Protein används när ditt hår och dina naglar växter och när gamla hudceller ersätts med nya. Immunförsvarets antikroppar är också uppbyggda av protein. Alla dessa viktiga ämnen som kroppen behöver är alltså uppbyggda av proteiner. Proteinernas byggstenar kallar aminosyror och av dessa bygger ribosomerna i cellen ihop de olika proteinerna. I bilden nedan symboliserar de olika ringarna olika aminosyror. Sammansättningen av aminosyrorna och formen på dem avgör vilket protein det blir och vilken egenskap det har. Protein 1 Protein 2 Protein 3 Aminosyra 1 Aminosyra 2 Aminosyra 3 Aminosyra 4 Aminosyra 5 Aminosyra 6 © Hans L

Fetter (finns i bl.a. olja, smör, talg och ister.) Fetter behöver kroppen bland annat till: Membranuppbyggnad – fett är en viktig beståndsdel i cellens cellmembran. Vitaminbärare - de fettlösliga vitaminerna A, D, E och K kan enbart transporteras med hjälp av fett. Ett extremt lågt intag av fett kan leda till vitaminbrist. Isolering – Underhudsfettet håller kvar värmen i kroppen. Skydd – Fett skyddar viktiga organ såsom hjärna, njurar, lever mm. De allra flesta fetter är uppbyggda av glycerol och fettsyror. Fettsyrorna binder an till glycerol via esterbindning. Fettsyrornas sammansättning avgör om fettet är mättat, enkelomättat eller fleromättat. Desto fler dubbelbindningar fettsyrorna innehåller, desto mer omättat är fettet och ju fler dubbelbindningar ju mer lättflytande blir fettet. C H OH Glycerol C3H5(OH)3 Mättad fettsyra Omättad fettsyra Fleromättad fettsyra © Hans L

Fettbindningar Denna sida vill försöka visa bindningen mellan glycerol och olika fettsyror. Haka inte upp dig på alla kemiska beteckningar utan titta på principen. Glycerol Mättat fett Fleromättat fett C H OH C H O O= C H O Blir via esterbindning där vatten avgår O= O= O= OH O= OH O= OH O= Vatten ( 3H2O ) På samma sätt bildas omättat och fleromättat fett Mättade fettsyror © Hans L

Kolhydrater ( socker, stärkelse och cellulosa som finns i bl. a Kolhydrater ( socker, stärkelse och cellulosa som finns i bl.a. mjöl, potatis, pasta mm.) Kolhydrater består enkelt beskrivet av enstaka eller ihopsatta glukosmolekyler (sockermolekyler) och används som energikälla av djur och växter. Glukos är en molekyl som lätt kan koppla ihop sig med en likadan molekyl genom esterbindning. Se figur. Enkelt beskrivet beror typen av kolhydrat på hur många glukosmolekyler det är som har kopplat ihop sig. OH CH2OH O + Glukosmolekyl OH CH2OH O Vattenmolekyl avgår Enkelt socker (monosackarid) C6H12O6 Sammansatt socker (disackarid) C12H22O11 Stärkelse består av flera ihopkopplade glukosmolekyler. De är kopplade samman med en sk. α-bindning vilken kroppens enzymer klarar av att bryta sönder (spjälka). Stärkelse (polysackarid) (C6H10O5)n Cellulosa (polysackarid) Cellulosa består av många ihopkopplade glukosmolekyler. Skillnaden mot stärkelse är att kopplingen är av en annan typ en sk. Β-bindning vilken kroppens enzymer ej klarar av att bryta sönder. Cellulosa blir istället ”fibrer” som behövs i matspjälkningssystemet. En cellulosamolekyl kan bestå av tusentals ihopkopplade glukosmolekyler. © Hans L

Vitaminer Vitaminer är ämnen som kroppen inte själv kan tillverka men som i små mängder är nödvändiga för kroppens funktion. Dessa ämnen måste därför komma till kroppen genom födan eller via tabletter. Den mänskliga kroppen kan ofta bygga upp sina beståndsdelar oberoende av vad den får för startmaterial men för att vissa viktiga ämnen så som t.ex. hormoner ska kunna bildas behövs specifika ämnen som kroppen ej själv kan tillverka. Ofta är det salter eller mineralämnen som järn, kalium, kalcium som behövs. Dessa ämnen betecknar vi som vitaminer. Vitaminer är vattenlösliga och fettlösliga vilket betyder att kroppen behöver få i sig fett i födan för att kunna tillgodogöra sig vissa vitaminer. Det är en snårig djungel att få kunskap om alla vitaminer och dess betydelse, t.ex. finns det flera olika typer av B-vitaminer. Andra vitaminer som du säkert känner igen namnen på är C, D, A, E -vitaminer © Hans L

Matspjälkningen 2 Tänderna och våra enzymer Biologi Hembergsskolan © Hans L

Tänderna Tändernas uppgift är att mekaniskt sönderdela födan så att matspjälkningsapparatens enzymer kemiskt kan komma åt de olika födoämnena. Emalj Karies Karies är det vi i dagligtal kallar hål i tänderna och det uppstår av att sockerätande munbakterier vid sönderdelning av socker bildar frätande syror som fräter sönder emaljen. En stor bov till karies är att småäta mellan måltiderna och dålig tandborstning. Floursköljning och tandvänligt tuggummi kan hjälpa dig mot karies. Tandben Pulpa Rotkanal Blodkärl och nerver Karies © Hans L

Vad är enzymer? Ett enzym är ett protein som kan fungera som en katalysator i biologiska processer. Det är alltså ett ämne som påskyndar reaktioner i t.ex. kroppen utan att själv förbrukas. Eftersom biologiskt liv bygger på kemiska reaktioner har enzymer en avgörande betydelse. Utan enzymer skulle inte viktiga kemiska reaktioner kunna ske tillräckligt snabbt vid kroppstemperatur. Enzymernas verksamhet påverkas i sin tur av olika omständigheter i sin omgivning och de har en viktig funktion att reglera de reaktioner som de påskyndar. Utan denna styrning skulle det inte bli något liv utan ett kokande kaos. Man säga att enzymerna utgör grunden för allt liv. © Hans L

Enzymer i matspjälkningsapparaten Amylas - tillsätts via salivkörtlarna i munnen och har till uppgift att spjälka (klippa sönder) bindningarna mellan glukosmolekylerna i stärkelse. Tillverkas också i bukspottskörteln och portioneras ut i tolvfingertarmen. Pepsin - är ett enzym som bildas i magsäcken och som spjälkar proteiner till kortare grupper av aminosyror, sk. peptider Är beroende av magsaftens saltsyra för att aktiveras. Det finns olika varianter av pepsin, A, B, C, D, - pepsin. Trypsin – ett enzym som tillverkas i bukspottskörteln och har till uppgift att spjälka vissa proteiner. Enzymet portioneras ut i tolvfingertarmen. Lipaser - är en grupp enzymer som spjälkar fett och bildas i bukspottskörteln. Enzymet är beroende av gallans fettemulgerande egenskaper för att komma åt att spjälka sönder fettet till glycerol och fettsyror. Peptidas – bildas i tunntarmen och spjälkar peptider (kortare proteiner) till aminosyror. Maltas - bildas i tunntarmen och spjälkar maltsocker till glukos (druvsocker). © Hans L

Kolhydratspjälkning Amylas -spjälkar stärkelse Maltas -spjälkar maltsocker Amylas har förmågan att bryta sönder α-bindningen mellan glukosmolekylerna i stärkelse. Amylas spjälkar sönder stärkelsen till maltsocker (2-värdigt socker). Till detta behövs också vatten. Amylas tillsätts till födan via saliven i munnen och i tolvfingertarmen via bukspottskörteln Maltas som bildas i tunntarmen har förmågan att spjälka det 2-värdiga maltsockret till glukos ”vår bensin”. Klicka lugnt för att se animation Maltsocker (2-värdigt socker) Glukosmolekyl (enkelt socker, kroppens ”bensin”) Amylas – ett enzym som spjälkar stärkelse och bildas i saliv och bukspottskörtel . Maltas – ett enzym som spjälkar maltsocker och bildas i tunntarmen Stärkelse (polysackarid) © Hans L

Proteinspjälkning Pepsin Trypsin Peptidas Aminosyror Peptider Enzymer Pepsin Trypsin Peptidas -spjälkar proteiner i magsäcken till kortare peptider -spjälkar proteiner i tolvfingertarmen till kortare peptider -spjälkar peptider i tunntarmen till aminosyror Protein 1 Protein 2 Klicka lugnt för att se animation © Hans L

Lipaser -spjälkar fett -är en grupp enzymer som spjälkar fett. Bildas främst i bukspottskörteln och är beroende av gallans fettemulgerande egenskaper för att komma åt att spjälka sönder fettet till glycerol och fettsyror. Mättat fett Fleromättat fett Lipas C H O C H O O= O= O= O= O= O= © Hans L

Födan - från mun till ändtarm 1. När födan hamnar i munnen startar den mekaniska nedbrytningen av maten genom att du med dina tänder mal sönder födan. I munnen tillsätts enzymet amylas via spottkörtlar och amylasets uppgift är att spjälka stärkelse till maltsocker (ett 2-värdigt socker). 2. Därefter sväljer du maten och den hamnar i magsäcken som genom sina sammandragningar bearbetar födan ytterligare. I magsäcken utsöndras saltsyra som är viktig för att aktivera det proteinnedbrytande enzymet pepsin. Pepsin börjar nu klippa ned långa proteinkedjor till kortare sk. peptider. 3. Födan portioneras ut från magsäcken till tolvfingertarmen där: a) ytterligare amylas tillsätts från bukspottskörteln för att spjälka stärkelse. b) Bukspottskörteln tillverkar också enzymet trypsin som bryter ned proteiner till kortare peptider. c) Bukspottskörteln tillverkar även det fett spjälkande enzymet Lipas som med hjälp av gallans fettlösande egenskaper kommer åt att spjälka fett till glycerol och fettsyror. 4. Födan som nu är väldigt lättflytande har nu kommit till tunntarmen där pH-värdet höjs så att innehållet blir basisk. Det är här det sista spjälkningsjobbet utförs. Maltas spjälkar det tvåvärdiga maltsockret (som amylaset lämnat efter sig) till glukos (druvsocker, vår bensin) och peptidas spjälkar de peptider som pepsin och trypsin lämnat efter sig till aminosyror. Både maltas och peptidas bildas i tunntarmen. 5. De nu färdigspjälkade näringsämnena tas upp av tunntarmens vägg, med sitt tarmludd, och slussas ut i blodet och vidare ut i kroppen där de olika ämnena används till att bygga nya celler, enzymer, hormoner, fett, muskler och mycket mer. Druvsockret (glukosen) är ”bensinen” som behövs för att fixa det. 6. Den lättflytande sörjan som finns i tunntarmen åker vidare till tjocktarmen där vatten- och saltåtertag sker. Vattnet tas upp via blodet och transporteras till njurarna där det renas och koncentreras till urin. Här finns även viktiga bakterier som hjälper till att tillverka viktiga vitaminer. 7. Slutligen når födan som nu blivit bajs ändtarmen och sedan också porslinet i WC:n. © Hans L