KAPITTEL 3 – Næringsstoffene

 

3. A Matvarer – Næringsmidler og næringsstoffer

 

Næringsstoffer er til for å spises

All mat- og drikkevarer er næringsmidler.

Næringsstoffer = næringsmidler som finner stoffer som kroppen tar opp og har nytte av. Kan inneholde tilsetningsstoffer (konserveringsmidler, krydder, ”matsminke”)

1. Proteiner, fett, karbohydrater = gir byggemateriale og energi

2. Vitaminer og mineraler = nødvendig for at alle reaksjonene i cellene

3. Vann = 60 % av kroppen er vann. Fungerer som et løsemiddel og transporterer næringsstoffene. Deltar også i mange reaksjoner i kroppen.

 

Nytelsesmidler gir smak og stimulans - Stoffer som gir god smak og lukt eller som virker oppkvikkende og stimulerende (krydder, kaffe, te, øl, vin).

 

Næringsmiddel = en matvare eller drikkevare.

Næringsstoffer = et stoff som kroppen tar opp og gjør nytte av.

 

 

3B Organiske stoffer – stoffer med karbon

 

Organiske stoffer = stoffer som inneholder karbon (C), med unntak av rent karbon (diamant, grafitt), karbonoksider (CO, CO2), karbonsyre (H2CO3) og karbonater (salter som inneholder karbonationer (CO2-3).

 

Karbon – et grunnstoff

Atomnummeret angir antallet protoner i atomkjernen. Grunnstoffet karbon finner du i gruppe 14 og periode to i periodesystemet, og det har atomnummer seks. Da vet du at karbonatomet har seks protoner i kjernen. I et nøytralt karbonatom er det like mange elektroner som protoner, og det er derfor seks elektroner som kretser rundt kjernen (to i det innerste og 4 i det ytterste skallet).

Nøytronene har ingen elektrisk ladning.

 

Elektronfordelingen vises til venstre med tall som står oppå hverandre.

 

Forskjell på et grunnstoff og en kjemisk forbindelse

 

Grunnstoff = Et grunnstoff er et stoff der alle atomene har kjerner med samme antall protoner.   Eksempel: karbon er et grunnstoff

Kjemisk Forbindelse = består av to eller flere grunnstoffer, og er derfor bygd opp av atomer med forskjellige antall protoner i atomkjernen.   Eksempel: Vann = H2O og består av to hydrogenatomer og et oksygenatom. Oksygen og hydrogen er et grunnstoff.

 

Olje og naturgass er dannet ved at døde planter og dyr har blitt fanget i slam og grus, og er blitt omdannet uten tilgang på oksygen og ved høyt trykk og temperatur over lang tid.

Hva er et hydrokarbon?

 

Glyserol er en treverdig alkohol, og molekylene har tre -OH-grupper koblet til hvert sitt karbonatom.

Glyserol brukes som tilsetning til iskrem og som utgangsstoff til å lage sprengstoff og hjertemedisin

Nitroglyserol (nitroglyserin) finnes i dynamitt og i en type hjertemedisin, og blir laget av glyserol

 

Metanol kalles tresprit og er svært giftig, mens etanol kalles sprit og brukes blant annet som nytelsesmiddel.

 

Karbonatomet ønsker å ha åtte elektroner i det ytterste skallet. Et karbonatom er alltid bundet sammen med andre atomer i et molekyl. Grunnen til dette er at atomene blir stabile ved å ha åtte elektroner i det ytterste skaller (åtteregelen), og siden karbonatomet bare har 4 elektroner i det ytterste skallet må de dele elektroner med andre atomer. Denne bindingen mellom atomer kalles elektronparbinding.

 

Hvorfor vi har så mange organiske forbindelser

Karbonatomene danner elektronparbindinger med andre karbonatomer, hydrogenatomer, oksygenatomer, kloratomer og nitrogenatomer. Bindingene kan være mellom 2 eller tusen atomer. Det er derfor vi har så mange organiske forbindelser.

 

Inndeling i stoffgrupper – stoffgruppene er inndelt etter hvordan det organiske stoffet er bygd opp og hvordan de reagerer.

 

3. C Karbohydrater

 

Karbohydratene blir produsert i de grønne plantene (produsentene), verdens viktigste fabrikk. Det er denne produksjonen vi kaller fotosyntesen. Glukose + CO2 + sollys = glukose à karbohydrater --> cellulose + sukkerstoffer i frukt/bær.

 

Karbohydrater = inneholder grunnstoffene karbon, hydrogen og oksygen.

Disse deles inn i tre grupper:

- Monosakkarider --> Glukose (druesukker), Fruktose (fruktsukker)

- Disakkarider (2 monosakkarider) --> sukrose (farin, blanding av glukose og fruktose) Laktose (melkesukker), Maltose (maltsukker)

- Polysakkarider (Flere monosakkarider) --> cellulose, Amylose (stivelse)

 

Monosakkarider      +         Monosakkarider      =         Disakkarider +         Vann

C6H12O6                  +         C6H12O6                 =         C12H22O11  +         H2O

 

Dette skjer når to monosakkarider binder seg sammen. Dette er p.g.a. ringstrukturen.

 

 

Polysakkarider = 3 eller flere monosakkarider binder seg sammen. Her blir også vann avspaltet når monosakkaridene bindes.

 

Stivelse – plantenes energilager. Disse blir lagret i de grønne plantedelene i fotosyntesen.

 

Cellulose – Fordøyelsessystemet vårt har ikke enzymer som kan spalte cellulose, og derfor kan ikke vi gjøre nytte av disse molekylene. Kostfiber er bra for fordøyelsen (regulerer og fjerner skadelige stoffer for tarmen).

 

Glykogen – kroppens energilager. Disakkarider og polysakkarider blir spaltet til monosakkarider før de blir tatt opp i blodet. Deretter blir glukosen brukt som brennstoff i cellene, mens resten blir lagret i muskler og leveren som polysakkaridet glykogen. Glykogen er dermed formatet energien vår blir lagret i.

 

 

3. D Fett – energi og beskyttelse

 

Fettstoffer er nødvendige for å lage viktige hormoner (signalstoffer i kroppen), for å bygge opp cellemembraner, beskytte indre organer, være støtdemper og være varmeisolasjon i huden.

 

Fettstoffer (lipider) – løser seg ikke i vann

Fettet Triglyserider = glyserol + 3 fettsyrer

Fettsyrer = er vanligvis mange karbonatomer (10-24).

 

Glyserol + 3 stearinsyrer à fett (triglyserider) + 3 vann

 

Essensielle fettsyrer – kan ikke lages av kroppen, må tilføres gjennom maten. Nerveforstyrrelser, hudforandringer, redusert syn og forsinket vekst for barn.

 

 

Fett

Vanlig fett er bygd opp av alkoholen glyserol og tre organiske syrer (fettsyrer). Det blir kalt Triglyserider.

- Mettet fett inneholder fettsyrer med enkeltbindinger mellom karbonatomene (kjøtt, smør, ost), fast fett.

- Umettet fett inneholder fettsyrer med én eller flere dobbeltbindinger (fisk og planter), flytende fett.

 

Mye mettet fett kan gi vi hjerte- og karsykdommer. Fettsyrene blir tatt opp i tarmen og for at blodet skal kunne frakte dem rundt i kroppen blir de pakket inn i kolesterol og proteiner. For mye kolesterol (som en følge av mettet fett) kan føre til arteriosklerose eller åreforkalkning = stive og trange blodårer.

 

Omega-3 og omega-6 er gode fettsyrer. Karbonatomene i fettsyrer blir nummerert fra den enden av molekylet som er lengst unna syregruppen = omega-enden.

Omega stoffene er spesielt gunstig når det gjelder å forebygge fettavleiringer i blodårene.

 

Herding gjør fettet hardere

For å få fettet fastere blir det umettede fettet herdet. Fettet reagerer med hydrogen som binder seg til karbonatomene med dobbeltbindinger og danner enkeltbindinger. Da blir en del av fettsyrene mettede.

 

I herdeprosessen kan det også bli dannet trans-fettsyrer. Trans-fettsyre har samme innvirkningen på kroppen som mettet fett.

 

Umettet fett harskner

Dobbeltbindingene i umettet fett gjør at fettsyrene lett reagerer med oksygen. Da sier vi at de blir oksidert = fettet harskner + lukter vondt. Derfor blir de tilsatt antioksidanter som blir oksidert i stedet for fettsyrene.

 

 

3. E PROTEINER

 

Proteiner er et næringsstoff som gir energi ved forbrenning og gir byggestoffer til å vedlikeholde og bygge opp kroppen. Hår, hud og sener består av proteiner, og muskelproteinene gjør at vi kan bevege oss. Hemoglobin – frakter oksygen i blodet. Antistoffer som ødelegger bakterier og virus. Enzymer – starter mange av de kjemiske reaksjonene i cellene.

 

Egenskapene til proteinene bestemmes av hvilke aminosyrer de består av, hvilken rekkefølge de står i, og om kjedene foldes og danner tredimensjonal form.  

 

Proteiner – aminosyrer i lange kjeder

Proteiner er bygget opp av aminosyrer (organisk syre). Det er 20 aminosyrer som er vanlig i levende organismer, et vanlig protein inneholder minst 50 av disse.

          

Essensielle aminosyrer – Vi må spise åtte av 20 aminosyrer. Disse blir brukt til å bygge nye proteiner.

 

Proteiner kan denaturere

Eggehviten (proteiner og vann) og er kveilet i nøster. De er da globulære proteiner. Hvis de blir utsatt for høy temperatur, visping eller sure løsninger blir denne oppkveilingen ødelagt, de er denaturerte.

 

Hvordan finne proteiner?

Biuretreagens farger proteiner blålilla. En annen måte å vise at proteiner er tilstede er å bruke konsentrert salpetersyre, som sammen med proteiner danner et gult stoff.

 

 

3. F VITAMINER

 

Nesten alle vitaminer inneholder aminogruppen, -NH2.

 

Vitaminer – er organiske stoffer som er livsnødvendige, men som man trenger små mengder av. Er helt nødvendig for at enzymene skal virke. Siden enzymer er katalysator i cellene er de dem som får mange av de kjemiske reaksjonene til å gå som de skal.

 

Vannløslige vitaminer = vitamin B og C – må tilføres jevnlig.

Vitamin B (tiamin) = motvirker beriberi. Blir skilt ut i urinen og må derfor tilføres jevnlig. Vitamin B er også hjelpestoff for enzymer som deltar i forbrenningen.

Vitamin C (askorbinsyre) er nødvendig for at enzymer i leveren skal kunne bryte ned giftstoffer, er med på å danne bindevev av fibrer, tar opp jern i tarmen, danner signalstoffer som overfører impulser mellom nerveceller, og forhindrer skjørbuk (en mangesykdom).

 

Fettløslige vitaminer = vitamin A, D, E og K – lagres i kroppen.

Disse får vi gjennom mat som inneholder fett.

Vitamin A – finnes i gulrot, i stoffer i fet fisk og tran. Mangel kan føre til nattblindhet

Vitamin D – nødvendig for opptak av kalsium i tarmen, er nødvendig for et sterkt skjellett. Finnes i maten vi spiser og tilføres gjennom huden ved soling.

Vitamin E = en antioksidant i cellemembranene våre.

Vitamin K – nødvendig for dannelsen av stoffer som deltar i koagulering av blod, noe som er nødvendig for at blødninger skal stanse. Finnes i grønne grønnsaker, melk, kjøtt og egg. Bakterier i tarmen produserer vitamin K.

 

 

3. G MINERALSTOFFER – Salter vi trenger lite av.

 

Vitaminer og næringsstoffer er karbohydrater.

Fett og proteiner er organiske stoffer.

Disse består av grunnstoffene karbon, hydrogen, oksygen og nitrogen. Kroppen trenger små mengder av andre grunnstoffer også. Disse utgjør 4 % av kroppsvekten og blir kalt mineralstoffer. Disse får vi som salter gjennom mat og drikke.

 

Salter er bygd opp av ioner. Salt er fellesnavnet på alle kjemiske forbindelser som er bygd opp av ioner. Et ion er negative eller positive ladde partikler. Partikler som ikke er elektrisk nøytralt (som ikke inneholder like mange plussladninger (protoner) som minusladninger (elektroner)).

Negativt ion = Overflod av elektroner (minusladninger).

Positivt ion = Overflod av protoner (positiv ladning)

 

Metallatomer gir lett fra seg elektroner for å oppnå en stabil elektronfordeling med åtte elektroner i det ytterste skallet. Atomer av ikke-metaller tar gjerne opp elektroner slik at de får åtte elektroner i det ytterste skallet. Dette atomet får en overflod av elektroner og blir et negativt ion. Ioner med motsatt ladning tiltrekker hverandre (magneter) og danner salter. Bindingene mellom dem kalles ionebindinger.

 

Mineraler og sporstoffer - mengden er forskjellig.

De mest vanlige mineralene i kroppen vår er grunnstoffene Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Fosfor (P), kalium (K), Svovel (S), Natrium (Na) og klor (CI).

Sporstoffer = mineraler kroppen trenger i veldig små mengder.

 

Mineraler og sporstoffer inngår i hormoner og cellemembraner og benyttes som hjelpestoffer for enzymer.

 

 

For mye av disse mineralene vil være giftig, mens for lite vil føre til mangelsykdom.

 

 

3. H. VANN

55 % av kroppen til en kvinne inneholder vann.

60 % av kroppen til en mann inneholder vann.

2/3 av vannet finnes inne i cellene. Resten av vannet er mellom cellene, i blodårene, i lymfeårene og i hjernevæsken.

Vann er et næringsstoff siden kroppen er avhengig av det.

 

Vann – et løsemiddel og transportmiddel

Vann frakter gassene karbondioksid, oksygen, mineraler (salter), næringsstoffer, vitaminer, hormoner og avfallsstoffer til og fra cellene gjennom blodårene. Vannet på overflaten av slimhinnene gjør det lettere for maten fra munnen og videre gjennom fordøyelseskanalen.

 

Vann – et polart stoff som løser andre polare stoffer.

Polart stoff = Et stoff som har ladning på molekylene sine. Vann har en negativ pol (oksygensiden) og positiv pol (hydrogen siden), ettersom atomene ikke ligger på en linje.  Fett og olje er ikke polare stoffer. De kan ikke oppløses i vann fordi de ikke har ladninger på molekylene sine som H20 kan binde seg til. Det er derfor fett blir fraktet rundt i blodet av små ”pakker” av kolesterol og proteiner. Disse ”pakkene” blir kalt lipoproteiner. De kjemiske reaksjonene i kroppen skjer i vann.

 

Væskebalansen i kroppen

Kroppen blir tilført vann gjennom det du spiser og drikker. Ved forbrenning av næringsstoffer blir det dannet vann. Man skiller ut 2,6 liter vann hvert døgn, og man må derfor få tilført den sammen mengden for å opprettholde væskebalansen. For lite vann går ut over kroppens evne til å transportere livsviktige stoffer. Vannet regulerer også kroppstemperaturen. Når du fordamper svette blir du avkjølt.

 

Hydrogenbindingen i vann er en binding mellom den positive og negative polen i to H20 molekyler. Mange av vannets egenskaper skyldes disse hydrogenbindingene.