Дізнайтеся про кухонну науку

Урок про харчування та травлення

Ваша кухня - чудове місце для вивчення природознавства! Кулінарія передбачає хімічні реакції, які об’єднують молекули в суміші або змінюють їх за допомогою хімічних реакцій. Коли ви їсте смачну їжу, яку ви приготували, ваше тіло виконує ще один ряд хімічних реакцій, дозволяючи поживним речовинам, які містяться в їжі, живити вас. Це дивовижний процес: читайте далі, щоб з’ясувати, як наше тіло взаємодіє з різними продуктами харчування. Тоді спробуйте кілька експериментів з кухні!

Поживні речовини

Вуглеводи, жири та білки - основні поживні речовини, які забезпечують наш організм енергією. (Вітаміни та мінерали також важливі, оскільки вони корисні для хімічних процесів.) Вуглеводи, включаючи цукру та крохмаль, є основним постачальником енергії. Білок важливий для побудови та відновлення тканин, особливо м’язів. Жири також будують тканини, виробляють клітинні мембрани і містять такі вітаміни, як А і D. Добре збалансована дієта включає всі ці поживні речовини в певній формі.

Вуглеводи - це сполуки вуглецю, водню та кисню. Прості вуглеводи (такі як цукор, такі як фруктоза, лактоза та сахароза) не містять вітамінів або мінералів; це «порожні вуглеводи», які просто дають вам поштовх енергії. Складні вуглеводи (крохмалі) містять вітаміни, мінерали, а іноді і клітковину - рослинну сировину, яка не розщеплюється під час травлення. (Клітковина допомагає очистити травну систему.) Хоча деякі дієти мають низький вміст вуглеводів, для нормальної роботи організму зазвичай потрібні вуглеводи. Наприклад, ваш мозок потребує цукру глюкози, щоб функціонувати. Картопля, рис, фрукти, овочі та хліб є хорошими джерелами вуглеводів.

Кожна жива клітина містить білок, і це головний компонент ваших м’язів, органів та залоз. Білки - це складні молекули, побудовані з амінокислотами. Деякі з них ваш організм виробляє, але є також деякі незамінні амінокислоти, які ви можете отримати лише через їжу. Всі ці амінокислоти вам потрібні, якщо ваш організм буде працювати нормально. Деякі продукти мають лише неповні білки; вони містять не всі необхідні амінокислоти. Хороша ідея поєднувати ці продукти з іншими продуктами, які забезпечать решту амінокислот, які вам потрібні (наприклад, рис є неповноцінним білком, але ви можете його «доповнити», додавши квасоля).

Оскільки білки не накопичуються у вашому тілі, ви повинні регулярно вживати їх удосталь, щоб ваше тіло могло використовувати їх для нарощування м’язів та інших тканин. Занадто мало білка може призвести до затримки росту. Нестача білка також може спричинити набряк - стан, коли вода просочується в тканини, що призводить до набряків рук, ніг та живота. (Ось чому у голодуючих дітей іноді стирчать животи.)

Жири є важливим джерелом енергії для організму. Вони забезпечують жирні кислоти, необхідні для багатьох функцій організму, включаючи контроль артеріального тиску та згортання крові, транспортування вітамінів по крові, підтримання температури тіла та побудову здорових клітин. Жири особливо важливі для росту і розвитку немовлят. Ваше тіло зберігає жир, який ви не вживаєте, тому надмірна кількість їжі може призвести до ожиріння та інших проблем зі здоров’ям. Жири зазвичай містяться в м’ясі та молочних продуктах, але багато рослин перетворюють вуглеводи в жир і зберігають їх у насінні (арахіс - хороший приклад).

Вуглеводи, білки та жири забезпечують ваше тіло енергією, але вам також потрібні вітаміни та мінерали, щоб допомогти використати цю енергію. Вітаміни - це хімічні сполуки, а мінерали - хімічні елементи (їх можна знайти в таблиці Менделєєва). Вітаміни необхідні для деяких хімічних реакцій всередині нас. Крім усього іншого, вони допомагають оздоровити наші кістки, шкіру та волосся, а також зміцнюють нашу імунну систему. Наш організм також використовує багато мінералів у незначній кількості; наприклад, залізо використовується для виробництва гемоглобіну, який переносить кисень по нашій крові.

Недоїдання - це дисбаланс між споживанням організмом поживних речовин та енергією, необхідною для функціонування. Це все ще є основною причиною смертності дітей у країнах, що розвиваються, особливо в Азії та Африці на південь від Сахари. (Цей звіт ЮНІСЕФ містить більше інформації.)

Калорії

Калорії - це міра енергії, що міститься у чомусь - їжі, паливі тощо. У хімії калорією називають кількість теплової енергії, необхідної для підвищення температури 1 грама води на 1 ° Цельсія. Калорія їжі насправді становить 1000 калорій, або одна кілокалорія. Білок має чотири калорії на грам, вуглеводи - стільки ж, а жири - дев’ять калорій на грам. Іншими словами, невелика кількість жиру дасть вам більше енергії, ніж така ж кількість вуглеводів.

Кількість енергії (і калорій), яка вам потрібна, варіюється. Ваше серце, легені та інші органи завжди використовують енергію; фізична активність збільшує споживання енергії, а також перетравлення їжі, щоб отримати більше енергії. Такі фактори, як зріст, вага та вік, також впливають на те, скільки енергії вам потрібно прийняти. Оскільки калорії - це лише міра, енергія в одній калорії у шматочку торта та моркві однакова - одна не гірша для ви, просто один вид їжі має більше калорій. Вживання занадто багато висококалорійної їжі може бути шкідливим, оскільки зайві калорії перетворюються на жир і зберігаються.

Метаболізм - це процес розщеплення їжі для отримання енергії з неї. Хоча ваш метаболізм сповільнюється, коли ви спите, ви все одно використовуєте енергію. Тож коли ви прокидаєтесь вранці, важливо щось з’їсти, щоб «заправити» своє тіло на день.

Травлення

Поживні речовини, що містяться в нашій їжі, складаються з молекул, занадто великих для використання нашими тілами. Травлення - це процес розщеплення цих великих молекул на менші, які наше тіло може засвоїти. Білки потрібно розщеплювати на окремі амінокислоти; жири потрібно зменшити до відокремлених жирних кислот; а вуглеводи потрібно перетворити на найпростіші цукри, такі як глюкоза. Це складний процес із залученням багатьох органів.

Спочатку їжа змішується зі слиною в роті. Слина в основному складається з води, але вона також містить антитіла для захисту від хвороб, лізоцим для знищення бактерій та травний фермент, амілаза, який допомагає розщеплювати крохмаль.

Після того, як ви проковтнете їжу в роті, вона проходить через стравохід і потрапляє в шлунок. Шлунок - це камера тимчасового зберігання їжі. Він змішує їжу з висококислими шлунковими соками, які містять травні ферменти, білки, що прискорюють хімічні реакції, в даному випадку реакції, що розщеплюють молекули їжі. Тіло може поглинати воду та алкоголь через шлунок, але більшість інших поживних речовин може засвоюватися лише через тонкий кишечник. Після того, як їжа змішується шлунком, вона називається хімусом і рухається поруч із тонкою кишкою.

У тонкому кишечнику відбувається найбільше травлення. Він містить безліч залоз, які виділяють різні травні ферменти, які по можливості розщеплюють хімус. Цей орган має довжину майже 20 футів, якщо б ви вимірювали його кінець у кінець! Ця довжина, а також крихітні складки та виступи на стінці кишечника (так звані кишкові ворсинки) забезпечують велику площу поверхні для поглинання поживних речовин у кровотік.

Після того, як усі поживні речовини всмоктуються з хімусу в тонкому кишечнику, він надходить у товстий. Цей орган набагато коротший за тонкий кишечник, але його називають «великим» через більший діаметр. У товстому кишечнику велика частина хімусу всмоктується назад у кров. Решта відходів утворює кал і виводиться з організму.

Це простий шлях, який їжа проходить через ваше тіло, але є й інші органи. Печінка виробляє жовч, яка сприяє перетравленню жиру, а жовчний міхур концентрує жовч і виділяє її в тонкий кишечник. Печінка також перетворює поживні речовини у форми, необхідні вашому організму: якщо в крові занадто багато глюкози, печінка перетворить надлишок у глікоген і збереже його. Підшлункова залоза також важлива для травлення, оскільки вона виробляє та виділяє необхідні ферменти.

Кухонні наукові проекти

Ваша кухня - чудова лабораторія! Дізнавайтесь про теми хімії та біології під час вивчення. І якщо ви шукаєте ідею проекту наукового ярмарку, ваша кухня - чудове місце для початку. Більшість із цих проектів займають приблизно тиждень, перш ніж ви побачите якісь результати.

Розчиніть Яєчну шкаралупу

Ви також можете спробувати експеримент з очищеним вареним яйцем (проваріть його 10 хвилин). Що ви очікуєте? Оцет насправді не з’їдає яйце, але змушує його почуватися дещо гумовим. Ви також можете спробувати це з курячими кістками. Через тиждень перебування в оцті кістки будуть гумовими, оскільки вони втрачають кальцій та інші зміцнювальні мінерали.

Спробуйте більше цікавих кухонних експериментів, таких як виготовлення кристалів цукру або домашнє морозиво.

Схожі повідомлення

Мої наукові привілеї БЕЗКОШТОВНІ! Просто розмістіть замовлення, увійшовши до свого акаунта Home Science Tools, і ви автоматично отримаєте до 6% назад, коли замовлення надійде!