1
Какие три основных класса органических веществ являются главным источником энергии и строительным материалом для организма человека?
Правильный ответ:
Белки, жиры, углеводы
Пояснение:
Белки, жиры и углеводы — это три кита, на которых держится питание человека и большинства живых организмов. Углеводы и жиры являются основными поставщиками энергии, необходимой для всех процессов жизнедеятельности, от дыхания до физической активности. Белки же, в первую очередь, выполняют строительную (пластическую) функцию, являясь материалом для построения новых клеток, тканей, ферментов и гормонов. Только при недостатке жиров и углеводов организм начинает использовать белки в качестве источника энергии.
2
Какой из перечисленных компонентов пищи обладает наибольшей энергетической ценностью при окислении 1 грамма?
Правильный ответ:
Жиры
Пояснение:
Жиры являются самым энергоемким компонентом пищи. При сгорании 1 грамма жира выделяется около 38,9 кДж (или 9,3 ккал) энергии. Это значительно больше, чем при окислении белков или углеводов, которые дают примерно по 17,2 кДж (около 4 ккал) на 1 грамм. Именно поэтому жиры служат в организме основным запасным источником энергии, который откладывается в жировой ткани и используется в периоды дефицита калорий или при длительных физических нагрузках, обеспечивая организм концентрированным топливом.
3
До какого моносахарида в основном расщепляются пищевые углеводы в пищеварительной системе человека?
Правильный ответ:
Глюкоза
Пояснение:
Все сложные углеводы (полисахариды, как крахмал, и дисахариды, как сахароза) в процессе пищеварения под действием ферментов расщепляются до моносахаридов. Основным и универсальным моносахаридом, который всасывается в кровь и используется клетками для получения энергии, является глюкоза (C6H12O6). Ее часто называют “кровяным сахаром”. Именно уровень глюкозы в крови является важным показателем углеводного обмена, а ее окисление в клетках (клеточное дыхание) служит главным процессом выработки энергии.
4
Какова основная, первоочередная функция белков в организме?
Правильный ответ:
Строительная (пластическая)
Пояснение:
Главная и незаменимая роль белков — строительная. Белки являются основным материалом для построения и обновления всех клеток и тканей организма: мышц, кожи, волос, внутренних органов. Также из белков синтезируются важнейшие функциональные молекулы — ферменты (катализаторы всех биохимических реакций) и многие гормоны (регуляторы обмена веществ). Энергетическая функция для белков является вторичной; организм начинает использовать их как источник энергии только в крайних случаях, например, при длительном голодании.
5
Какое уравнение химической реакции наиболее полно отражает процесс окисления глюкозы в клетках организма?
Правильный ответ:
С6Н12О6 + 6O2 → 6СO2 + 6Н2О + Q
Пояснение:
Правильное уравнение отражает процесс клеточного дыхания, в ходе которого глюкоза (С6Н12О6) полностью окисляется кислородом (6O2), поступающим при дыхании. В результате этой реакции образуются конечные продукты метаболизма — углекислый газ (6СO2), который мы выдыхаем, и вода (6Н2О). Самое главное, что этот процесс сопровождается выделением большого количества энергии (обозначено как +Q), которая запасается в виде молекул АТФ и используется клетками для всех жизненных нужд. Остальные уравнения описывают спиртовое брожение, фотосинтез и гидрирование.
6
На какие компоненты расщепляются жиры в тонком кишечнике под действием ферментов?
Правильный ответ:
На глицерин и высшие жирные кислоты
Пояснение:
Жиры (триглицериды) представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших карбоновых (жирных) кислот. В тонком кишечнике под действием фермента липазы, который выделяется поджелудочной железой, происходит их гидролиз. В результате этой реакции сложная молекула жира распадается на свои составные части: одну молекулу глицерина и три молекулы жирных кислот. Только в таком виде они могут всосаться через стенки кишечника и далее использоваться организмом для синтеза собственных жиров или для получения энергии.
7
Из каких структурных единиц (мономеров) построены молекулы белков?
Правильный ответ:
Из аминокислот
Пояснение:
Белки являются биополимерами, мономерами которых служат аминокислоты. В природе существует множество аминокислот, но в построении белков живых организмов участвуют преимущественно 20 стандартных аминокислот. Они соединяются друг с другом в длинные полипептидные цепи с помощью пептидных связей. Последовательность аминокислот в этой цепи определяет уникальную трехмерную структуру и специфическую функцию каждого белка, будь то фермент, гормон или структурный компонент клетки. Нуклеотиды строят ДНК и РНК, а моносахариды — углеводы.
8
Какова средняя энергетическая ценность 1 грамма белков?
Правильный ответ:
Около 17,2 кДж/г
Пояснение:
Энергетическая ценность белков примерно равна калорийности углеводов и составляет около 17,2 кДж (или 4,1 ккал) на 1 грамм вещества. Хотя белки могут использоваться организмом для получения энергии, эта функция не является для них основной. Их главная задача — пластическая (строительная). Энергия, получаемая из белков, используется организмом в основном тогда, когда исчерпаны запасы углеводов и жиров, например, при интенсивных и продолжительных физических нагрузках или при несбалансированном питании.
9
Какое вещество, образующееся при переваривании углеводов, называют «кровяным сахаром»?
Правильный ответ:
Глюкоза
Пояснение:
Глюкозу называют “кровяным сахаром”, потому что она является основным углеводом, циркулирующим в крови человека и животных. После всасывания в кишечнике глюкоза с током крови разносится ко всем клеткам организма, где служит универсальным и самым быстрым источником энергии. Поддержание постоянного уровня глюкозы в крови (гомеостаз глюкозы) — жизненно важный процесс, который регулируется гормонами, в первую очередь инсулином. Отклонения от нормы могут свидетельствовать о серьезных заболеваниях, например, о сахарном диабете.
10
Что происходит с чужеродными белками, поступающими в организм с пищей?
Правильный ответ:
Расщепляются до аминокислот, из которых строятся собственные белки
Пояснение:
Иммунная система организма воспринимает чужеродные белки как потенциальную угрозу (антигены). Поэтому в пищеварительной системе они не могут всосаться в кровь в неизменном виде. Под действием ферментов (пепсина в желудке, трипсина в кишечнике) белковые молекулы гидролизуются, то есть расщепляются на свои составные “кирпичики” — аминокислоты. Эти аминокислоты уже не несут информации о чужом организме, они универсальны. Они всасываются в кровь и используются клетками для синтеза собственных, уникальных белков, необходимых данному организму.
11
Какую функцию выполняет неизрасходованный жир, накапливающийся в жировых тканях?
Правильный ответ:
Запасающую и теплоизоляционную
Пояснение:
Жировая ткань, или адипоциты, выполняет несколько важнейших функций. Во-первых, это основное энергетическое депо организма, где хранится запас энергии на случай голода. Во-вторых, подкожная жировая клетчатка создает теплоизоляционный слой, который предохраняет организм от переохлаждения. В-третьих, жир окружает внутренние органы (висцеральный жир), защищая их от механических повреждений и ударов. Таким образом, функции жировой ткани — запасающая, теплоизоляционная и защитная.
12
Какое заболевание связано с нарушением усвоения глюкозы и повышенным содержанием ее в крови?
Правильный ответ:
Сахарный диабет
Пояснение:
Сахарный диабет — это хроническое заболевание эндокринной системы, в основе которого лежит либо недостаточная выработка гормона инсулина поджелудочной железой, либо неспособность клеток организма эффективно его использовать. Инсулин необходим для того, чтобы глюкоза из крови могла проникать внутрь клеток и использоваться для получения энергии. При диабете глюкоза не может попасть в клетки, ее концентрация в крови (уровень “сахара”) аномально повышается, что приводит к серьезным нарушениям обмена веществ и поражению многих органов.
13
Каковы конечные продукты окисления жиров в организме, аналогично углеводам?
Правильный ответ:
Углекислый газ и вода
Пояснение:
Несмотря на разное химическое строение и пути метаболизма, полное аэробное (с участием кислорода) окисление как жиров, так и углеводов в клетках приводит к образованию одних и тех же конечных низкомолекулярных продуктов. Ими являются углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Эти вещества нетоксичны для организма: углекислый газ выводится через легкие при дыхании, а вода включается в общий водный обмен. Главная цель этого процесса — извлечение химической энергии, запасенной в молекулах жиров и углеводов.
14
Почему для полноценного питания необходимо потреблять белки как животного, так и растительного происхождения?
Правильный ответ:
Для получения полного набора незаменимых аминокислот
Пояснение:
Белки состоят из аминокислот, часть из которых являются незаменимыми — организм человека не может синтезировать их самостоятельно и должен получать с пищей. Белки животного происхождения (мясо, рыба, яйца, молочные продукты) обычно являются полноценными, то есть содержат весь набор незаменимых аминокислот в нужных пропорциях. В большинстве растительных белков (кроме сои, киноа) не хватает одной или нескольких незаменимых аминокислот. Комбинируя различные источники белка, можно обеспечить организм полным аминокислотным составом для нормального функционирования.
15
От чего в первую очередь НЕ зависит суточная потребность человека в энергии?
Правильный ответ:
От цвета глаз
Пояснение:
Суточная потребность в энергии, или калориях, является индивидуальной величиной и зависит от множества факторов, определяющих интенсивность обмена веществ. Ключевыми из них являются масса тела (чем больше масса, тем больше энергии нужно для ее поддержания), возраст (у детей и подростков метаболизм активнее), пол (у мужчин обычно выше), и, конечно, уровень физической активности (спортсмену требуется в разы больше энергии, чем офисному работнику). Цвет глаз является генетическим признаком, который никак не влияет на энергетический обмен в организме.
16
Что такое калорийность пищи?
Правильный ответ:
Количество энергии, которое выделяется при усвоении пищи
Пояснение:
Калорийность, или энергетическая ценность пищи, — это количество тепловой энергии, которое выделяется при полном окислении (сгорании) питательных веществ продукта в организме. Эта энергия необходима для поддержания температуры тела, работы внутренних органов, физической и умственной деятельности. Калорийность измеряется в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж) и рассчитывается исходя из содержания в продукте белков, жиров и углеводов, так как именно эти компоненты являются основными поставщиками энергии для человека.
17
Какое вещество в печени помогает эмульгировать жиры, подготавливая их к расщеплению?
Правильный ответ:
Желчь
Пояснение:
Жиры нерастворимы в воде, поэтому ферменту липазе трудно воздействовать на их крупные капли в кишечнике. Для решения этой проблемы печень вырабатывает желчь, которая накапливается в желчном пузыре и поступает в тонкий кишечник. Желчные кислоты, содержащиеся в желчи, действуют как эмульгаторы: они разбивают крупные жировые капли на множество мелких капелек. Этот процесс, называемый эмульгированием, значительно увеличивает площадь поверхности жиров, что делает их доступными для эффективного расщепления липазой.
18
Какой продукт наиболее богат белками?
Правильный ответ:
Куриная грудка
Пояснение:
Куриная грудка является одним из эталонных источников высококачественного животного белка. В 100 граммах этого продукта содержится более 20-25 граммов белка при очень низком содержании жира. Картофель и яблоки — это в основном источники углеводов (крахмала и фруктозы соответственно) и клетчатки, содержание белка в них минимально. Растительное масло — это практически чистый жир, белки в его составе отсутствуют. Поэтому для построения мышечной ткани и удовлетворения потребности организма в аминокислотах куриная грудка является превосходным выбором.
19
Какое из утверждений о метаболизме питательных веществ верно?
Правильный ответ:
Углеводы дают быструю энергию, а жиры — запасенную
Пояснение:
Это утверждение точно отражает ключевые роли углеводов и жиров в энергетическом обмене. Углеводы, особенно простые (как глюкоза), расщепляются очень быстро, обеспечивая немедленный приток энергии для текущих нужд, например, во время короткой интенсивной тренировки. Жиры, обладая высокой калорийностью, служат для долгосрочного хранения энергии. Их мобилизация и окисление — более медленный процесс, поэтому они используются при длительных нагрузках и в периоды между приемами пищи. Избыток углеводов, кстати, может превращаться в жиры и откладываться про запас.
20
К каким последствиям для здоровья может привести избыточное накопление жира в организме?
Правильный ответ:
К риску развития сердечно-сосудистых заболеваний и диабета
Пояснение:
Избыточное накопление жировой ткани, особенно висцерального жира вокруг внутренних органов, приводит к состоянию, называемому ожирением. Это серьезный фактор риска для развития целого ряда хронических заболеваний. Лишний вес создает дополнительную нагрузку на сердце и сосуды, что может привести к гипертонии и атеросклерозу. Жировая ткань также вырабатывает вещества, которые снижают чувствительность клеток к инсулину, что является прямым путем к развитию сахарного диабета 2-го типа. Кроме того, ожирение связано с болезнями печени, суставов и некоторыми видами рака.