Какие вещества называются углеводами: Какие вещества называются углеводами и на какие группы они делятся?

Какие вещества относятся к углеводам. Какие углеводы потреблять? Какие вещества называются углеводами

Углеводы – большой класс органических соединений, универсальный источник энергии для организма человека. Углеводы необходимы для нормального , они участвуют в производстве гормонов, ферментов и других соединений организма. Для правильного питания необходимо знать какая пища относится к углеводам, а также уметь отличать простые и сложные углеводы.

Что относится к простым углеводам?

Простые, или быстрые углеводы – это сахароза, фруктоза и глюкоза. Продукты, содержащие много простых углеводов, вызывают производство большого количества инсулина и запускают процесс отложения жиров. Именно поэтому простые углеводы рекомендуется исключать во время диет.

Однако глюкоза необходима организму для нормального обмена веществ и работы мозга. Употреблять ее желательно в разумных количествах, а содержится она в основном в ягодах и фруктах, чемпионами по количеству глюкозы являются вишня, арбуз, малина, тыква, виноград.

Фруктоза также содержится в ягодах и фруктах. Она более сладкая, поэтому за счет замены сахара фруктозой можно снизить общую калорийность употребляемых сладостей. Кроме того, фруктоза не вызывает резкого скачка уровня инсулина, поэтому она рекомендована диабетикам вместо сахара.

Сахароза – самый неполезный углевод. Он очень быстро расщепляется и складируется в жировых клетках. Содержится сахароза в кондитерских изделиях, сладких напитках, мороженом, а также – в свекле, персиках, дыне, моркови, мандаринах и т.д.

Сложные, или медленные углеводы – это крахмал, пектины, клетчатка, гликоген. На расщепление этих углеводов организм тратит достаточно большое количество энергии, в кровь они поступают равномерно и в небольших объемах, поэтому создают ощущение сытости и не вызывают резкого скачка инсулина.

Советы по правильному питанию

Диетологи не рекомендуют полностью исключать из рациона. Естественно, простые углеводы следует ограничить, а сложные желательно употреблять в первой половине дня. Если вы не знаете, что из продуктов относится к углеводам, вы можете обратиться к таблицам, показывающим состав основных продуктов питания.

В суточном рационе углеводные продукты должны составлять примерно 400-500 г. Если вы соблюдаете диету – употребляйте ежедневно не менее 100 г продуктов, содержащих медленные углеводы.

Углеводы – компонент клеток всех живых организмов как растительного, так и животного мира. Хотя в теле человека этих веществ содержится немного – около 1%, представить без них жизнь невозможно. Итак, ?
Углеводы — органические соединения, которые вместе с белками и жирами составляют три компонента нашего питания. Главные виды углеводов
расщепляются в организме до глюкозы, которая легко всасывается в кровь и действует как топливо для выполнения различных функций.

Какие вещества называются углеводами

Какие вещества называются углеводами? Принято выделять две большие группы углеводов
: простые (быстрые) и сложные (медленные или полисахариды). К первой из них относятся: , лактоза, мальтоза, галактоза. Они состоят из небольшого количества структурных компонентов (1-3), легко и быстро усваиваются организмом, поэтому их еще называют быстрыми.

Сложными называют углеводы
, цепочки которых состоят из сотен, а порой и тысячи компонентов. Соответственно, расщепляться в организме эти вещества будут медленно – отсюда и название. В эту группу входят крахмал и целлюлоза (клетчатка).

Иногда волокнистые углеводы
(клетчатка) выделяют в особую группу, поскольку они практически не усваиваются организмом. Несмотря на эту особенность их роль в процессе пищеварения велика.

Скорость всасываемости углеводов определяется гликемическим индексом (ГИ).
Если быть точнее, то ГИ отражает влияние продукта на степень повышения сахара в крови. Обычно за 100 % принимается глюкоза, реже белый хлеб. Для сравнения у сахарозы этот показатель составляет 58%, а у картофельного крахмала – 70%. Кстати, все простые углеводы обладают высоким гликемическим индексом.

Главный плюс простых углеводов связан именно со скоростью усвоения. С их помощью можно легко восстановить запас энергии
в организме. Данное качество очень ценится в спорте и медицине. Вместе с тем высокий уровень сахара в крови вреден для мозга, глаз, почек и печени. Если человек злоупотребляет сладким и мучным, при этом мало двигается, то рискует приобрести опасное заболевание — сахарный диабет. У таких пациентов нарушена функция поджелудочной железы, из-за чего вырабатывается недостаточное количество инсулина,
гормона, необходимого для усвоения глюкозы. В результате этой болезни нарушается обмен веществ. Кроме того, пытаясь избавиться от лишнего сахара, организм переводит его в жир. По этой причине ухудшается состояние сосудов, растет риск инфарктов и инсультов.

Основное преимущество сложных углеводов в том, что для их усвоения требуется больше времени, а значит, сахар будет поступать в кровь постепенно. Поэтому такие углеводы признаны учеными наиболее полезными. Именно по этой причине диетологи рекомендуют употреблять в пищу больше овощей и фруктов, которые и являются сложными углеводами.

Излишек глюкозы преобразуется в гликоген,
который откладывается в печени и мышцах, служа энергетическим запасом, который может потребоваться организму во время интенсивных нагрузок. Углеводы являются топливом для центральной нервной системы, мышц. Особое значение эти вещества имеют для клеток головного мозга, поскольку напрямую влияют на сообразительность, память, настроение.

Какие вещества называются углеводами: Добавки с гомогенатом трутневого расплода

Углеводы в оптимальном соотношении содержатся в ряде активных добавок с гомогенатом трутневого расплода «Леветон Форте », и других.

Для активной деятельности человеческий организм должен получать ежедневную норму энергии. Без этого он не сможет выполнять даже простейшие задачи, а это гарантирует проблемы со здоровьем и ухудшение общего самочувствия. Углеводы – это поставщики той самой энергии, незаменимые для нормальной работы всех систем.

Зачем нужны углеводы? Чем грозит их избыток и недостаток, какими они бывают, что относится к углеводам и в каких продуктах они содержатся? Все эти вопросы будут рассмотрены в статье.

Потреблять хотя бы минимальную дневную норму углеводов важно в первую очередь потому, что эти вещества – основной энергетический источник организма. Это первостепенная, но далеко не единственная их функция. Помимо поставки энергии, углеводы выполняют следующие задачи:

• Участвуют в формировании естественного иммунитета и борьбе с инфекционными заболеваниями
• Являются составной частью клеточных оболочек
• Принимают участие в работе ЖКТ, способствуют своевременному выведению шлаков из организма
• Играют не последнюю роль в процессе синтеза нуклеиновых кислот, жиров, в частности холестерина, и других органических соединений
• Используются в пищевой и медицинской промышленности

Пренебрегать углеводосодержащей пищей нельзя, особенно людям, чей образ жизни требует постоянного движения и больших затрат энергии. В случае углеводного дефицита в человеческом организме неизбежно возникнут нарушения и появятся неприятные симптомы, а именно:

• Хроническая усталость, апатия. Не получая достаточно энергии из поступающих углеводов, организм начинает восполнять ее запасы с помощью других соединений – белков и липидов. Это затратный процесс, поэтому даже при нормальном ритме жизни человек будет ощущать себя уставшим. Внимание и концентрация падают, возникают проблемы с памятью.
• Нестабильность веса. При нехватке углеводов вес первое время будет снижаться за счет потерь воды, но ненадолго. Когда уровень сахара в крови повысится, за работу примется гормон инсулин, отвечающий ко всему прочему за накопление липидных запасов организма. Таким образом, лишние килограммы вернутся снова.
• Упадок сил. Причина, опять же, в нехватке энергии. Испытывающий углеводный дефицит человек будет уставать постоянно, сколько бы времени на сон и отдых ни тратил.
• Головные боли. Происходит это по причине недостатка сахара в крови. Когда организм израсходует все свои запасы глюкозы, в дело пойдут жиры, а этот процесс часто сопровождается слабостью и головокружениями.
• Проблемы со стулом. При нехватке клетчатки работа желудочно-кишечного тракта нарушается, возникают запоры и боли в животе.

Но и сильно превышать норму не следует – это не всегда безопасно. Из-за переизбытка углеводов могут наблюдаться:

• Гиперактивность
• Проблемы с концентрацией внимания
• Дрожь в теле

Все эти симптомы дает излишек сахара. Вдобавок, человека в случае неумеренного потребления углеводов ждет быстрый набор веса – инсулин, борющийся с излишками поступающей глюкозы, будет преобразовывать ее в жир.

Среднесуточная норма углеводов зависит от многих факторов – образа жизни человека, его возраста, массы, внешних условий. Оптимальным вариантом принято считать 300-450г в сутки. Человеку трудоспособного возраста необходимо потреблять около 50г простых углеводов и 300-400г сложных ежедневно.

Больше всего в углеводах нуждаются дети. Растущий организм требует больше энергии, поэтому важно следить, чтобы в рационе ребенка этих веществ было достаточно.

Минимальный уровень суточного потребления углеводов составляет 100г. В случае несоблюдения этого правила в работе организма начинаются серьезные проблемы.

Углеводы подразделяются на две категории, а именно на простые и сложные.

1. Простые углеводы. Их относят к моносахаридам и дисахаридам; этой группе принадлежат всем известные сахароза и фруктоза. Структура простых углеводов несложная, из-за чего они и получили такое название. Они быстро расщепляются в организме и моментально попадают в кровь, насыщая ее энергией. К простым углеводам относятся:

• Сахароза
  
  . Свекловичный сахар, которой способен под воздействием кислоты или фермента гидролизоваться на фруктозу и глюкозу. Сахароза имеется в составе всех растений, особенно много ее содержится в сахарном тростнике и свекле. Наиболее привычный и доступный ее источник – обыкновенный сахар.
• Фруктоза.
  
  Плодовый сахар, в свободном виде содержится в некоторых плодах и фруктах, пчелином меде. Фруктоза участвует в процессе обмена веществ и углеводном синтезе.
• Глюкоза.
  
  Виноградный сахар, необходим для снабжения живых клеток энергией. Глюкоза часто используется в кондитерском производстве, содержится в спелых фруктах, ягодах, виноградном соке.
• Мальтоза
  
  . Солодовый сахар, расщепляется с образованием двух молекул глюкозы. Легко усваивается организмом, в больших количествах ее можно найти в пророщенных зернах.

1. Сложные углеводы. Состоят из моносахаридов и имеют более сложное строение, чем простые углеводы. Попадая в организм, они расщепляются и всасываются медленнее, поэтому уровень глюкозы в крови повышается постепенно. Сложные углеводы поддерживают тонус организма и нормализуют работу ЖКТ, а также дают ощущение сытости на долгое время. Среди них можно выделить:

• Крахмал.
  
  Образуется в растениях и отличается низкой калорийностью. Стимулирует обменные процессы организма, контролирует уровень сахара в крови, положительно влияет на иммунитет. Особенно его в некоторых крупах и картофеле.
• Клетчатка.
  
  Представляет собой грубые волокна, содержится в овощах, фруктах, бобовых. Улучшает работу кишечника, однако усваивается плохо и почти полностью выводится из организма.
• Гликоген.
  
  Это запасной углевод животных и человека. Насыщает кровь глюкозой, необходим для построения мышц. Много крахмала содержится в грибах, дрожжах и сахарной кукурузе.
• Пектины.
  
  Помогают организму избавляться от ядов и токсичных веществ, связывают и выводят излишки холестерина, образующегося в печени. В большом количестве имеются в яблоках, кишечником практически не перевариваются.

В процессе окисления углеводы расщепляются и перерабатываются до глюкозы. В кровь выбрасывается сахар, причем его количество зависит от объема и качества съеденной углеводосодержащей пищи. Чем проще углевод, тем больше сахара поступит в организм во время его распада.

Повышенное содержание сахара провоцирует выработку гормона инсулина. Он распределяет энергию между клетками, а ее избыток запасается организмом в печени. После потребления углеводов уровень сахара будет падать и в течение нескольких часов придет в норму.

По степени усвояемости углеводы подразделяются на три группы:

• Быстроусвояемые
• Медленноусвояемые
• Неусвояемые

Растительные углеводы тоже можно разделить на категории:

• Перевариваемые
• Неперевариваемые

К последним относят крахмал, целлюлозу и пектины. Поставляет энергию только крахмал, действие пектинов и целлюлозы направлено на выведение из организма шлаков и токсинов.

Важно знать, какие продукты относятся к белкам и жирам, а какие – к углеводам, чтобы еда с правильными ингредиентами составляла ваш рацион и обеспечивала здоровое питание.

И сложные, и простые углеводы по-своему важны. Простые представители рекомендуются в случае, когда нужно в короткий срок восстановить силы после тяжелой физической нагрузки – например, тренировки. Мгновенный выброс сахара в кровь даст организму необходимую энергию. Лучше всего подойдет пища, богатая моносахаридами и дисахаридами, к примеру, мед или шоколад.

Сложные углеводы подойдут в том случае, если работа займет долгий промежуток времени. Они будут усваиваться медленнее и дадут ощущение сытости на несколько часов.

При похудении будет лучше ограничиться только сложными углеводами – много сахара в организме помешает избавлению от лишнего веса. И стоит помнить, что простые углеводы большом количестве опасны и могут принести вред организму.

Этот макронутриент входит в состав самых разнообразных продуктов питания. Но не все они одинаково полезны, поэтому важно уметь классифицировать продукты богатые углеводами, чтобы питаться правильно. Сложных углеводов в рационе должно быть в шесть-семь раз больше, чем простых.

Простые углеводы содержат:

• Кондитерские изделия
• Алкогольные напитки
• Сладкие газированные и негазированные напитки
• Сахар
• Шоколад
• Джемы, варенье
• Глюкозные сиропы
• Хлебобулочные изделия
• Сладкие консервы
• Сухофрукты
• Практически любой фастфуд
• Мороженое
• Компоты
• Компоты
• Тыква
• Сахарная свекла
• Мюсли
• Почти все виды фруктов
• Почти все виды ягод

К продуктам с содержанием сложных углеводов относятся.

1. Какие вещества, относящиеся к углеводам, вам известны?

Глюкоза, фруктоза, крахмал, целлюлоза, хитин.

2. Какую роль играют углеводы в живом организме?

Углеводы представляют собой важнейшие источники энергии, необходимой для жизнедеятельности организмов.

3. В результате какого процесса углеводы образуются в клетках зелёных растений?

Углеводы образуются в клетках зелёных растений в результате фотосинтеза.

Вопросы

1. Какой состав и строение имеют молекулы углеводов?

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. У большинства из них соотношение водорода и кислорода в молекуле такое же, как и в молекуле воды.

Все углеводы делятся на простые, или моносахариды, и сложные, или полисахариды. Ди- и полисахариды образуются путём соединения двух и более молекул моносахаридов. Так, сахароза (тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) — дисахариды, образовавшиеся в результате слияния двух молекул моносахаридов.

2. Какие углеводы называются моно-, ди- и полисахаридами? 3. Какие функции выполняют углеводы в живых организмах?

Все углеводы делятся на простые, или моносахариды, и сложные, или полисахариды. Из моносахаридов наибольшее значение для живых организмов имеют рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза.

Ди- и полисахариды образуются путём соединения двух и более молекул моносахаридов. Так, сахароза (тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) — дисахариды, образовавшиеся в результате слияния двух молекул моносахаридов. Дисахариды по своим свойствам близки к моносахаридам. Например, и те и другие хороню растворимы в воде и имеют сладкий вкус.

Полисахариды состоят из большого числа моносахаридов. К ним относятся крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин и др. С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается и сладкий вкус исчезает.

Основная функция углеводов — энергетическая. При расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия (при распаде 1 г углеводов — 17,6 кДж), которая обеспечивает жизнедеятельность организма.

При избытке углеводов они накапливаются в клетке в качестве запасных веществ (крахмал, гликоген) и при необходимости используются организмом в качестве источника энергии.

Углеводы используются и в качестве строительного материала.

Некоторые полисахариды входят в состав клеточных мембран и служат рецепторами, обеспечивая узнавание клетками друг друга и их взаимодействие.

Задания

Проанализируйте рисунок 6 «Схема строения полисахаридов» и текст параграфа. Какие предположения вы можете выдвинуть на основе сравнения особенностей строения молекул и функций, выполняемых крахмалом, гликогеном и целлюлозой в живом организме? Обсудите этот вопрос с одноклассниками.

Строение представленных на рисунке молекул углеводов позволяет им выполнять определенные функции.

Полимерные цепочки крахмала и гликогена позволяют им накапливаться в клетке в качестве запасных веществ (т.к. они компактные за счет способности изгибаться и свертываться) и при необходимости использоваться организмом в качестве источника энергии.

Строение молекул целлюлозы (длинные прямолинейные цепи) делает их как нельзя лучше приспособленными для использования в качестве строительного материала (целлюлоза является важным структурным компонентом клеточных стенок многих одноклеточных, грибов и растений).

Решили следить за питанием, за соотношением белков, жиров и углеводов? Про белки и жиры, когда-то слышали, а вот что относится к углеводам? С чем их есть? Откуда достать? Какие продукты содержат простые углеводы, а какие – сложные, это мы разберем в статье.

Доброго времени суток, друзья. С вами Светлана Морозова. Чтобы выстроить здоровый и сильный организм, который и в преклонные годы будет хоть куда, надо знать, из чего строить. И сегодня мы снова поговорим . А именно, про углеводы.

Друзья! Я, Светлана Морозова, приглашаю вас на мега полезные и интересные вебинары! Ведущий, Андрей Ерошкин. Эксперт по восстановлению здоровья, дипломированный диетолог.

Темы предстоящих вебинаров:

• Как похудеть без силы воли и чтобы вес не вернулся снова?
  
• Как снова стать здоровым без таблеток, естественным способом?
  
• Откуда берутся камни в почках и что делать, чтобы они не появлялись снова?
  
• Как перестать ходить по гинекологам, родить здорового ребёнка и не состариться в 40 лет?
  

Углеводный бум

Итак, что относится к углеводам? Давайте вспомним школьные уроки химии. Даже если хотелось бы забыть. Все мы учили, что углеводы делят на простые и сложные, или быстрые и медленные. Это зависит от строения молекулы. Сложные углеводы при переваривании распадаются на простые, поэтому перевариваются дольше. Разберем, что к чему относится:

• Простые углеводы
  
  . Они быстро расщепляются и дают нам энергию здесь и сейчас. Но этого эффекта хватает ненадолго. К тому же, простые углеводы резко повышают сахар в крови. Это значит, что слишком частое их употребление нарушает . Так начинаются , даже нарушения .

Что относится к быстрым углеводам:

• Моносахариды — одна молекула сахара: глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза.
• Олигосахариды – среди них больше всего дисахаридов, которые состоят из двух молекул сахара: лактоза, сахароза, мальтоза, целлобиоза.

Отлично подойдет в качестве перекуса, если надо экстренно подзарядиться перед экзаменом, выступлением.

• Сложные углеводы.
  
  Перевариваются достаточно долго, и энергии от них хватает надолго. При этом их гликемический индекс (показывает, с какой скоростью углевод распадается до глюкозы) низкий. То есть, по уровню сахара в крови это не бьёт.

Сюда относятся полисахариды, в них несколько молекул сахаров. Что входит сюда: крахмал, гликоген, целлюлоза, клетчатка, хитин.

Что мы едим: где находятся углеводы

Ежедневно в пище мы получаем много углеводов. Какие продукты содержат простые углеводы, а какие – сложные, это мы разберем в списке.

Простые:

• Сахар.
• Кондитерские изделия, сладости: шоколад, пончики, вафли, печенья, торты, халва, зефир.
• Белый хлеб, сдобная выпечка.
• Соки, компоты, варенье, сиропы.
• Сухофрукты.
• Сладкие фрукты: яблоки, персики, цитрусовые, груши.
• Ягоды: виноград, арбуз, клубника (сладкие).
• Вино, пиво, квас, газировка.

Сложные:

• Крупы, злаки, отруби.
• Овощи: картошка, капуста, морковь, свекла.
• Макароны, хлеб из муки грубого помола.
• Бобовые.

Что относится к углеводам и зачем они вообще?

Я знаю, многие считают, что быстрые углеводы вредные, а вот медленные – наоборот. Вовсе нет, бывает, что низкий гликемический индекс – еще не показатель полезности. Например, у арбуза в котором много простых углеводов, этот индекс высокий, а калорийность маленькая и он не повышает глюкозу в крови. А вот у картофеля или тех же макарон – всё наоборот.

Сейчас очень популярно мнение, что если хочешь похудеть, то углеводную пищу и в рот не бери. Это в корне неверно. Почему?

Давайте разберем, что же дают нам углеводы:

• Энергия. Это самая главная функция. Именно запасы гликогена в мышцах и печени, а также свободная глюкоза в крови снабжают нас энергией. Если углеводная пища у нас в дефиците, сначала мы ощущаем слабость физическую, а потом и умственную. Рассеянность, несобранность, плохая память, ум не такой уж острый. Поэтому, кстати, барышни, которые так фанатеют от всевозможного рода диет, чаще всего ведут себя заторможено и очень типично.
• Строительство клеток. Углеводы входят в состав ДНК и РНК, костей, хрящей, основывают клеточные мембраны и ферменты.
• Защита. Всё то слизистое, которое в нас есть, тоже содержит углеводы. Оболочки дыхательных, пищеварительных путей, мочеполовой системы. Во-первых, они служат барьером для инфекции, во-вторых, играют роль своеобразной подушки безопасности, защищая от механических травм.
• Пищеварение. Клетчатка, сложный углевод, не переваривается. Совсем. Поэтому она приводит в тонус , улучшает его работу, помогает пище продвигаться и перевариваться. Плюс ферменты на основе углеводов – некоторые тоже пищеварительные.
• Регуляция процессов. Во-первых, это антикоагулирующая функция (против образования тромбов и свёртывания крови тогда, когда не нужно). Во-вторых, остановка развития опухоли. В-третьих, некоторые углеводы взаимодействуют с гормонами и лекарственными веществами, помогают им поступать в нужное место.

Похуденческий фактор

Подозреваю, что основной контингент читателей этой статьи – люди, которые хотят знать, как питаться,
чтобы похудеть.

Открываю все белково-углеводно-жировые секреты:

1.Углеводам – быть. В чем секрет здорового похудения, думаю все знают. Но хочу напомнить лишний раз, потому что это – самое главное. . Все наши попытки снизить вес показывают, что обмен веществ был нарушен, раз лишний вес-таки набран. Наша задача – восстановить обменные процессы. Поэтому, есть мы должны всё. Ни в коем случае не бросаемся грудью на амбразуру, не садимся на однобокие , где требуют полностью отказаться от углеводов. Или жиров, Вопрос только в соотношении БЖУ и калорий.

• Ежедневная норма. Сколько в день вы должны съедать углеводного:
• Если худеете, то ваша норма – 150-200 г углеводов.
• Если вы просто хотите питаться правильно, не изменяя вес, норма для вас – 300-400 г.

Вы – заядлый спортсмен, ну, или работа у вас изматывающая физически, нужно есть от 500 г ежедневно и больше.

2. Простые углеводы – не изгои. Нельзя отказываться от них полностью. Конечно, основа – это то, что богато сложными углеводами – клетчаткой и пектином, т. е. преимущество должно быть у злаков и овощей. Но простых должно быть не меньше четверти от всего количества углеводов.

3. БЖУ. К жирам и белкам тоже относимся внимательно. Если перед вами встал выбор,
что лучше урезать, углеводы или белки, то белков лучше пусть будет немного больше. На 5-10%.

• для мужчин, которые занимаются в спортзале, пропорции Б/Ж/У — 30/20/60;
• для женщин, которые хотят похудеть- 50/20/30;
• для женщин, с лишним весом около 10 кг- 60/15/25;
• для полных мужчин- 50/20/30.

Это что касается рациона за весь день. За один приём пищи углеводы лучше и кислыми продуктами, а то будут мешать друг другу усвоиться.

Разобраться с тем, сколько грамм углеводов где содержится, вам поможет таблица.

Ну, что друзья мои. Надеюсь, полностью утолила ваш информационный голод касательно углеводов.

Подпишитесь, чтобы не пропустить обновления блога. И делитесь с друзьями в соцсетях понравившимися статьями.

углеводы — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).

Углеводы, или сахариды, — одна из основных групп органических соединений. Они входят в состав клеток всех живых организмов.

Основная функция углеводов — энергетическая (при расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия, которая обеспечивает жизнедеятельность организма). При избытке углеводов они накапливаются в клетке в качестве запасных веществ (крахмал, гликоген) и при необходимости используются организмом в качестве источника энергии. Углеводы также используются и в качестве строительного материала.

 

Общая формула углеводов:

Cn(h3O)m.

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода.

В состав производных углеводов могут входить и другие элементы.

 

Растворимые в воде углеводы. Моносахариды и дисахариды

Пример:

из моносахаридов наибольшее значение для живых организмов имеют рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза.

Глюкоза — основной источник энергии для клеточного дыхания.

Фруктоза — составная часть нектара цветов и фруктовых соков.

Рибоза и дезоксирибоза — структурные элементы нуклеотидов, являющихся мономерами нуклеиновых кислот (РНК и ДНК).
Дисахариды образуются путём соединения двух молекул моносахаридов и по своим свойствам близки к моносахаридам. Например, и те и другие хорошо растворимы в воде и имеют сладкий вкус.

Пример:

сахароза (тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) — дисахариды, образовавшиеся в результате слияния двух молекул моносахаридов:

сахароза (глюкоза \(+\) фруктоза) — основной продукт фотосинтеза, транспортируемый в растениях.

Лактоза (глюкоза \(+\) галактоза) — входит в состав молока млекопитающих.

Мальтоза (глюкоза \(+\) глюкоза) — источник энергии в прорастающих семенах.

Функции растворимых углеводов: транспортная, защитная, сигнальная, энергетическая.

Нерастворимые в воде полисахариды

Полисахариды состоят из большого числа моносахаридов. С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается и сладкий вкус исчезает.

 

Пример:

полимерные углеводы: крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин.

Функции полимерных углеводов: структурная, запасающая, энергетическая, защитная.
Крахмал состоит из разветвлённых спирализованных молекул, образующих запасные вещества в тканях растений.

Целлюлоза является важным структурным компонентом клеточных стенок грибов и растений.

Целлюлоза нерастворима в воде и обладает высокой прочностью.

Хитин состоит из аминопроизводных глюкозы, входит в состав клеточных стенок некоторых грибов и формирует наружный скелет членистоногих животных.
Гликоген — резервный углевод животной клетки.

В состав соединительных тканей животных входят сложные полисахариды. Они содержатся в межклеточном веществе кожи, в хрящах и сухожилиях.

Источники:

http://www.bestreferat.ru/referat-100195.html

Органические вещества. Углеводы. Белки | Параграф 2. 5

 «Биология. Общая биология. Базовый уровень. 10-11 классы». В.И. Сивоглазов (гдз)

Вопрос 1. Какие химические соединения называют углеводами?
Углеводы — большая группа органических соединений, входящих в состав живых клеток. Термин «углеводы» введен впервые отечественным ученым К.Шмидтом в середине прошлого столетия (1844 г.). В нем отражены представления о группе веществ, молекула которых отвечает общей формуле: Сn(Н2О)n -углерод и вода.
Углеводы принято делить на 3 группы: моносахариды (например, глюкоза, фруктоза, манноза), олигосахариды (включают от 2 до 10 остатков моносахаридов: сахароза, лактоза), полисахариды (высокомолекулярные соединения, например, гликоген, крахмал).
Угленоды выполняют две основные функции: строительную и энергетическую. Например, целлюлоза образует стенки растительных клеток: сложный полисахарид хитин — главный структурный компонент наружного скелета членистоногих. Строительную функцию хитин выполняет и у грибов. Углеводы играют роль основного источника энергии в клетке. В процессе окисления 1 г углеводов освобождается
17,6 кДж энергии. Крахмал у растенийй и гликоген у животных, откладываясь в клетках, служит энергетическим резервом.
Именно углеводы древних живых существ (прокариотов и растений) стали основой для образования ископаемого топлива — нефти, газа, угля.

Вопрос 2. Что такое моно- и дисахариды? Приведите примеры.
Моносахариды — это углеводы, количество атомов углерода (n) в которых относительно невелико (от 3 до 6—10). Моносахариды обычно существуют в циклической форме; наиболее важны среди них гексозы
(n = 6) и пентозы (n = 5). К гексозам относится глюкоза, кото¬nрая является важнейшим продуктом фотосинтеза растений и одним из основных источников энергии для животных; широко распространена также фруктоза — фруктовый сахар, придающий сладкий вкус плодам и меду. Пентозы рибоза и дезоксирибоза входят в состав нуклеиновых кислот. Тетрозы содержат 4 (n = 4), а триозы, соответственно, 3(n =3) атомов углерода. Если в одной молекуле объединяются два моносахарида, такое соединение называют дисахаридом. Составные части (мономеры) дисахарида могут быть одинаковыми либо разными. Так, две глюкозы образуют мальтозу, а глюкоза и фруктоза — сахарозу. Мальтоза является промежуточным продуктом переваривания крахмала; Сахароза — тем самым сахаром, который можно купить в магазине.
Все они хорошо растворимы в воде и растворимость их значительно увеличивается с повышением температуры.

Вопрос 3. Какой простой углевод служит мономером крахмала, гликогена, целлюлозы?
Моносахариды, соединяясь друг с другом, могут образовывать полисахариды. Наиболее распространенные полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза) представляют собой длинные цепи особым образом соединенных молекул глюкозы. Глюкоза является гексозой (химическая формула С6Н12О6) и обладает несколькими —ОН — группами. За счет установления связей между ними отдельные молекулы глюкозы способны формировать линейные (целлюлоза) либо ветвящиеся (крахмал, гликоген) полимеры. Средний размер такого полимера — несколько тысяч молекул глюкозы.

Вопрос 4.Из каких органических соединений состоят белки?
Белки — высокомолекулярные полимерные органические вещества, определяющие структуру и жизнедеятельность клетки и организма в целом. Структурной единицей, мономером их биополимерной молекулы является аминокислота. В образовании белков принимают участие 20 аминокислот. В состав молекулы каждого белка входят определенные аминокислоты в свойственном этому белку количественном соотношении и порядке расположения в полипептидной цепи. Аминокислоты — органические молекулы, имеющие общий план строения: атом углерода, соединенный с водородом, кислотной группой (—СООН), аминогруппой
(—NН₂) и радикалом. Разные аминокислоты (каждая имеет свое название) различаются лишь строением радикала. Аминокислоты — амфотерные соединения, соединяющиеся друг с другом в молекуле белка с помощью пептидных связей. Этим обусловлена их способность взаимодействовать друг с другом. Две аминокислоты соединяются в одну молекулу путем установления связи между углеродом кислотной и азотом основной групп (— NH — СО —) с выделением молекулы воды. Связь между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой ковалентная. В данном случае она называется пептидной связью.
Соединение двух аминокислот называется дипептидом, трех — трипептидом и т. д., а соединение, состоящее из 20 аминокислотных остатков и более, — полипептидом.
Белки, входящие в состав живых организмов, включают сотни и тысячи аминокислот. Порядок их соединения в молекулах белков самый разнообразный, чем и определяется различие их свойств.

Вопрос 5. Как образуются вторичная и третичная структуры белка?
Порядок, количество и качество аминокислот, входящих в состав молекулы белка, определяют его первичную структуру (например, инсулин). Белки первичной структуры могут с помощью водородных связей соединяться в спираль и образовывать вторичную структуру (например, кератин). Многие белки, например коллаген, функционируют в форме закрученной спирали. Полипептидные цепи, скручиваясь определенным образом в компактную структуру, образуют глобулу (шар), представляющую собой третичную структуру белка. Замена даже одной аминокислоты в полипептидной цепочке может привести к изменению конфигурации белка и к снижению или утрате способности к участию в биохимических реакциях. Большинство белков имеют третичную структуру. Аминокислоты активны только на поверхности глобулы.

Вопрос 6. Назовите известные вам функции белков.
Белки выполняют следующие функции:
• ферментативную (например, амилаза, расщепляет углеводы). Ферменты выполняют функцию катализаторов химических реакций и участвуют во всех биологических процессах.
• структурную (например, входят в состав мембран клетки). Структурные белки участвуют в образовании мембран и органоидов клетки. Белок коллаген входит в состав межклеточного вещества костной и соединительной ткани, а кератин является основным компонентом волос, ногтей, перьев.
• рецепторную (например, родопсин, способствует лучшему зрению).
• транспортную (например, гемоглобин, переносит кислород или диоксид углерода).
• защитную (например, иммуноглобулины, участвуют в образовании иммунитета).
• двигательную (например, актин, миозин, участвуют в сокращении мышечных волокон). Сократительная функция белков обеспечивает организму возможность двигаться посредством сокращения мышц.
• гормональную (например, инсулин, превращает глюкозу в гликоген). Белки-гормоны обеспечивают регуляторную функцию. Белковую природу имеет гормон роста (его избыток у ребенка приводит к гигантизму), гормоны, регулирующие работу почек, и др.
• энергетическую (при расщеплении 1 г белка выделяется 4,2 ккал энергии). Энергетическую функцию белки начинают выполнять при их избытке в пище либо, напротив, при сильном истощении клеток. Чаще мы наблюдаем, как пищевой белок, перевариваясь, расщепляется до аминокислот, из которых затем создаются белки, необходимые организму.

Вопрос 7. Что такое денатурация белка? Что может явиться причиной денатурации?
Денатурация — это утрата белковой молекулой своего нормального («природного») строения: третичной, вторичной и даже первичной структуры. При денатурации белковый клубок и спираль раскручиваются; водородные, а затем и пептидные связи разрушаются. Денатурированный белок не способен выполнять свои функции. Причинами денатурации являются высокая температура, ультрафиолетовое излучение, действие сильных кислот и щелочей, тяжелых металлов, органических растворителей. Примером денатурации служит варка куриного яйца. Содержимое сырого яйца жидкое и легко растекается. Но уже через несколько минут нахождения в кипятке оно меняет свою консистенцию, уплотняется. Причина — денатурация яичного белка альбумина: его клубковидные, растворимые в воде молекулы-глобулы раскручиваются, а затем соединяются друг с другом, образуя жесткую сеть.
При улучшении условий денатурированный белок способен восстановить свою структуру вновь, если не разрушается его первичная структура. Этот процесс называется ренатурацией.

8. Органические вещества. Углеводы. Белки. Биология. Общая биология. 10 класс. Базовый уровень

8. Органические вещества. Углеводы. Белки

Вспомните!

Какие вещества называют биологическими полимерами?

Каково значение углеводов в природе?

Назовите известные вам белки. Какие функции они выполняют?

Углеводы (сахара). Это обширная группа природных органических соединений. В животных клетках углеводы составляют не более 5 % сухой массы, а в некоторых растительных (например, клуб ни картофеля) их содержание достигает 90 % сухого остатка. Углеводы подразделяют на три основных класса: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

Моносахариды рибоза и дезоксирибоза входят в состав нуклеиновых кислот (рис. 15). Глюкоза присутствует в клетках всех организмов и является одним из основных источников энергии для животных. Широко распространена в природе фруктоза – фруктовый сахар, который значительно слаще других сахаров. Этот моносахарид придаёт сладкий вкус плодам растений и мёду.

Если в одной молекуле объединяются два моносахарида, такое соединение называют дисахаридом. Самый распространённый в природе дисахарид – сахароза, или тростниковый сахар, – состоит из глюкозы и фруктозы (рис. 16). Её получают из сахарного тростника или сахарной свёклы. Именно она и есть тот самый сахар, который мы покупаем в магазине.

Сложные углеводы – полисахариды, состоящие из простых сахаров, выполняют в организме несколько важных функций (рис. 17). Крахмал для растений и гликоген для животных и грибов являются резервом питательных веществ и энергии.

Рис. 15. Структурные формулы моносахаридов

Рис. 16. Структурная формула сахарозы (дисахарида)

Рис. 17. Строение полисахаридов

Крахмал запасается в растительных клетках в виде так называемых крахмальных зёрен. Больше всего его откладывается в клубнях картофеля и в семенах бобовых и злаков. Гликоген у позвоночных содержится главным образом в клетках печени и мышцах. Крахмал, гликоген и целлюлоза построены из молекул глюкозы.

Целлюлоза и хитин выполняют в организмах структурную и защитную функции. Целлюлоза, или клетчатка, образует стенки растительных клеток. По общей массе она занимает первое место на Земле среди всех органических соединений. По своему строению очень близок к целлюлозе хитин, который составляет основу наружного скелета членистоногих и входит в состав клеточной стенки грибов.

Белки (полипептиды). Одними из наиболее важных органических соединений в живой природе являются белки. В каждой живой клетке присутствует одновременно более тысячи видов белковых молекул. И у каждого белка своя особая, только ему свойственная функция. О первостепенной роли этих сложных веществ догадывались ещё в начале XX в., именно поэтому им дали название протеины (от греч. protos – первый). В различных клетках на долю белков приходится от 50 до 80 % сухой массы.

Строение белков. Длинные белковые цепи построены всего из 20 различных типов аминокислот, имеющих общий план строения, но отличающихся друг от друга по строению радикала (R) (рис.  18). Соединяясь, молекулы аминокислот образуют так называемые пептидные связи (рис. 19).

Рис. 18. Общая структурная формула аминокислот, входящих в состав белков

Рис. 19. Образование пептидной связи между двумя аминокислотами

Две полипептидные цепи, из которых состоит гормон поджелудочной железы – инсулин, содержат 21 и 30 аминокислотных остатков. Это одни из самых коротких «слов» в белковом «языке». Миоглобин – белок, связывающий кислород в мышечной ткани, состоит из 153 аминокислот. Белок коллаген, составляющий основу коллагеновых волокон соединительной ткани и обеспечивающий её прочность, состоит из трёх полипептидных цепей, каждая из которых содержит около 1000 аминокислотных остатков.

Последовательное расположение аминокислотных остатков, соединённых пептидными связями, является первичной структурой белка и представляет собой линейную молекулу (рис. 20). Закручиваясь в виде спирали, белковая нить приобретает более высокий уровень организации – вторичную структуру. И наконец, спираль полипептида сворачивается, образуя клубок (глобулу). Именно такая третичная структура белка и является его биологически активной формой, обладающей индивидуальной специфичностью. Однако для ряда белков третичная структура не является окончательной.

Может существовать четвертичная структура – объединение нескольких белковых глобул в единый рабочий комплекс. Так, например, сложная молекула гемоглобина состоит из четырёх полипептидов, и только в таком виде она может выполнять свою функцию.

Функции белков. Огромное разнообразие белковых молекул подразумевает столь же широкое разнообразие их функций (рис. 21, 22). Около 10 тыс. белков-ферментов служат катализаторами химических реакций. Они обеспечивают слаженную работу биохимического ансамбля клеток живых организмов, ускоряя во много раз скорость химических реакций.

Рис. 20. Строение белковой молекулы: А – первичная; Б – вторичная; В – третичная; Г – четвертичная структуры

Вторая по величине группа белков выполняет структурную и двигательную функции. Белки участвуют в образовании всех мембран и органоидов клетки. Коллаген входит в состав межклеточного вещества соединительной и костной ткани, а основным компонентом волос, рогов и перьев, ногтей и копыт является белок кератин. Сократительную функцию мышц обеспечивают актин и миозин.

Транспортные белки связывают и переносят различные вещества и внутри клетки, и по всему организму.

Белки-гормоны обеспечивают регуляторную функцию.

Например, соматотропный гормон, вырабатываемый гипофизом, регулирует общий обмен веществ и влияет на рост. Недостаток или избыток этого гормона в детском возрасте приводит соответственно к развитию карликовости или гигантизма.

Рис. 21. Основные группы белков

Чрезвычайно важна защитная функция белков. При попадании в организм человека чужеродных белков, вирусов или бактерий на защиту встают иммуноглобулины – защитные белки. Фибриноген и протромбин обеспечивают свёртываемость крови, предохраняя организм от кровопотери. Есть у белков и защитная функция несколько иного рода. Многие членистоногие, рыбы, змеи и другие животные выделяют токсины – сильные яды белковой природы. Белками являются и самые сильные микробные токсины, например ботулиновый, дифтерийный, холерный.

При нехватке пищи в организме животных начинается активный распад белков до конечных продуктов, и тем самым реализуется энергетическая функция этих полимеров. При полном расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии.

Рис. 22. Синтезированные белки или остаются в клетке для внутриклеточного применения, или выводятся наружу для использования на уровне организма

Рис. 23. Денатурация белка

Денатурация и ренатурация белков. Денатурация – это утрата белковой молекулой своей структурной организации: четвертичной, третичной, вторичной, а при более жёстких условиях – и первичной структуры (рис. 23). В результате денатурации белок теряет способность выполнять свою функцию. Причинами денатурации могут быть высокая температура, ультрафиолетовое излучение, действие сильных кислот и щелочей, тяжёлых металлов и органических растворителей.

Дезинфицирующее свойство этилового спирта основано на его способности вызывать денатурацию бактериальных белков, что приводит к гибели микроорганизмов.

Денатурация может быть обратимой и необратимой, частичной и полной. Иногда, если воздействие денатурирующих факторов оказалось не слишком сильным и разрушение первичной структуры молекулы не произошло, при наступлении благоприятных условий денатурированный белок может вновь восстановить свою трёхмерную форму. Этот процесс называют ренатурацией, и он убедительно доказывает зависимость третичной структуры белка от последовательности аминокислотных остатков, т. е. от его первичной структуры.

Вопросы для повторения и задания

1. Какие химические соединения называют углеводами?

2. Что такое моно– и дисахариды? Приведите примеры.

3. Какой простой углевод служит мономером крахмала, гликогена, целлюлозы?

4. Из каких органических соединений состоят белки?

5. Как образуются вторичная и третичная структуры белка?

6. Назовите известные вам функции белков. Чем вы можете объяснить существующее многообразие функций белков?

7. Что такое денатурация белка? Что может явиться причиной денатурации?

Подумайте! Выполните!

1. Используя знания, полученные при изучении биологии растений, объясните, почему в растительных организмах углеводов значительно больше, чем в животных.

2. К каким заболеваниям может привести нарушение превращения углеводов в организме человека?

3. Известно, что, если в рационе отсутствует белок, даже несмотря на достаточную калорийность пищи, у животных останавливается рост, изменяется состав крови и возникают другие патологические явления. Какова причина подобных нарушений?

4. Объясните трудности, возникающие при пересадке органов, опираясь на знания специфичности белковых молекул в каждом организме.

5. Оцените содержание белков, жиров и углеводов в продуктах питания (на основании данных, представленных на этикетках).

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Узнайте больше

К настоящему времени выделено и изучено более тысячи ферментов, каждый из которых способен влиять на скорость той или иной биохимической реакции.

Молекулы одних ферментов состоят только из белков, другие включают белок и небелковое соединение, или кофермент. В качестве коферментов выступают различные вещества, как правило, витамины и неорганические – ионы различных металлов.

Как правило, ферменты строго специфичны, т. е. ускоряют только определённые реакции, хотя встречаются ферменты, которые катализируют несколько реакций. Такая избирательность действия ферментов связана с их строением. Активность фермента определяется не всей его молекулой, а определённым участком, который называют активным центром фермента. Форма и химическое строение активного центра таковы, что с ним могут связываться только определённые молекулы, которые подходят ферменту, как ключ замку. Вещество, с которым связывается фермент, называют субстратом. Иногда одна молекула фермента имеет несколько активных центров, что, естественно, ещё более ускоряет скорость катализируемого биохимического процесса.

На заключительном этапе химической реакции комплекс «фермент – субстрат» распадается на конечные продукты и свободный фермент. Освободившийся при этом активный центр фермента может снова принимать новые молекулы вещества-субстрата (рис. 24).

Рис. 24. Схема образования комплекса «фермент – субстрат»

Повторите и вспомните!

Человек

Обмен углеводов. В организм углеводы попадают в виде различных соединений: крахмал, гликоген, сахароза, фруктоза, глюкоза. Сложные углеводы начинают перевариваться уже в ротовой полости. В двенадцатиперстной кишке они расщепляются окончательно – до глюкозы и других простых углеводов. В тонком кишечнике простые углеводы всасываются в кровь и направляются в печень. Здесь избыток углеводов задерживается и превращается в гликоген, а оставшаяся часть глюкозы распределяется между всеми клетками тела. В организме глюкоза, прежде всего, является источником энергии. Расщепление 1 г глюкозы сопровождается выделением 17,6 кДж (4,2 ккал) энергии. Продукты распада углеводов (углекислый газ и вода) выводятся через лёгкие или с мочой. Главная роль в регуляции концентрации глюкозы в крови принадлежит гормонам поджелудочной железы и надпочечников.

Больше всего углеводов содержится в продуктах растительного происхождения. Обычно в пище человека встречаются такие углеводы, как крахмал, свекловичный сахар (сахароза) и фруктовый сахар. Особенно богаты крахмалом различные крупы, хлеб, картофель. Очень полезен фруктовый сахар, он легко усваивается организмом. Этого сахара много в мёде, фруктах и ягодах. Взрослому человеку необходимо получать с пищей не менее 150 г углеводов в сутки. При выполнении физически тяжёлых работ это количество необходимо увеличить в 1,5–2 раза. С точки зрения процессов обмена веществ введение в организм полисахаридов более рационально, чем моно– и дисахаридов. Действительно, относительно медленный распад крахмала в пищеварительной системе приводит к постепенному поступлению глюкозы в кровь. В случае же переедания сладкого концентрация глюкозы в крови растёт резко, скачкообразно, что негативно влияет на работу многих органов (в том числе поджелудочной железы).

Обмен белков. Попадая в организм, пищевые белки под действием ферментов расщепляются в желудочно-кишечном тракте до отдельных аминокислот и в таком виде всасываются в кровь. Главная функция этих аминокислот – пластическая, т. е. из них строятся все белки нашего организма. Реже белки используются как источники энергии: при распаде 1 г выделяется 17,6 кДж (4,2 ккал). Аминокислоты, входящие в состав белков нашего организма, подразделяют на заменимые и незаменимые. Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в нашем организме из других аминокислот, поступающих с пищей. К ним относятся глицин, серин и другие. Однако многие необходимые нам аминокислоты не синтезируются в нашем организме и поэтому должны постоянно поступать в организм в составе белков пищи. Такие аминокислоты называют незаменимыми. Среди них, например, валин, метионин, лейцин, лизин и некоторые другие. В случае дефицита незаменимых аминокислот возникает состояние «белкового голодания», приводящее к замедлению роста организма, ухудшению процессов самовозобновления клеток и тканей. Пищевые белки, содержащие все необходимые человеку аминокислоты, называют полноценными. К ним относят животные и некоторые растительные белки (бобовых растений). Пищевые белки, в составе которых отсутствуют какие-либо незаменимые аминокислоты, называют неполноценными (например, белки кукурузы, ячменя, пшеницы).

Большинство продуктов питания содержит белок. Богаты белком мясо, рыба, сыр, творог, яйца, горох, орехи. Особенно важны животные белки молодому растущему организму. Недостаток полноценных белков в пище приводит к замедлению роста. В сутки человеку необходимо съедать с пищей 100–120 г белка.

Распадаясь, аминокислоты образуют воду, углекислый газ и ядовитый аммиак, который в печени превращается в мочевину. Конечные продукты обмена белков выводятся из организма с мочой, по?том и в составе выдыхаемого воздуха.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Официальный сайт государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Выборгская межрайонная больница»

Что такое здоровое питание?
Если и существуют продукты полезного питания, то, в первую очередь, это яблоки. В них мало калорий, много витаминов и железа. Но попробуйте в течение двух недель есть только яблоки: Вас ждет резкое снижение веса, потеря иммунитета, первые симптомы анемии и другие признаки белково-калорийной недостаточности.
Если существуют нездоровые продукты, то, в первую очередь, это сливочное масло. Это ведь «сплошной жир». Однако «паутинка» сливочного масла, нанесенная на кусок свежего ржаного хлеба, — это не только умопомрачительный вкус, но и 20–25 килокалорий, то есть около 1 процент потребности в энергии взрослого и вполне ощутимые количества витамина А.
Таких примеров можно привести множество. Дело в том, что каждый продукт уникален по химическому составу, и среди продуктов нет такого, который бы мог полностью удовлетворить потребности взрослого человека во всех необходимых для обеспечения здоровья пищевых и биологически активных веществах. Только комбинация различных продуктов способна решить эту задачу.
Давайте поговорим о том, как именно должны формироваться основы здорового питания.

Первый закон здорового питания
Соответствие между калорийностью пищи, которую человек потребляет, и энергией, которую его организм расходует.
Энергия человека расходуется на поддержание температуры тела, выполнение всех физиологических функций и биохимических процессов, совершение мышцами механической работы, а также на переваривание и усвоение пищи. Калории организм человека получает из макронутриентов, название этого слова произошло от слов «макрос» — большой длинный и «нутрицио» — питание. Это те вещества, которых человек должен потреблять с пищей много, то есть десятки и сотни грамм. Поговорим подробнее о каждом виде макронутриентов.

Жиры.
Энергетическая ценность жиров более, чем в два раза выше энергетической ценности белков или углеводов. А значит, содержащие жир продукты являются наиболее калорийными. Однако не стоит отказываться от них вовсе, ведь жиры — еще и строительный материал для синтеза веществ, служащих стройматериалом для мембран клеток и других структур организма.
Жирные кислоты участвуют в синтезе соединений, регулирующих механизмы иммунитета, аллергии и другие процессы.
Жиры животного происхождения из-за их особого химического строения называют насыщенными, а растительного — ненасыщенными. Они имеют разные физические свойства и физиолого-биохимические эффекты. Высокое потребление насыщенных жирных кислот приводит к ожирению, диабету и сердечно-сосудистым заболеваниям, поэтому потребление их следует ограничивать. Другое дело — растительные жиры. В их составе медики особенно выделяют так называемые полиненасыщенные жирные кислоты Омега-3 и Омега-6. Их потребление способствует профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, благотворно сказывается на состоянии всех тканей организма. Вашу потребность в этих полезных жирах могут удовлетворить 1–2 столовые ложки растительного масла в день и не менее трех порций рыбы в неделю.

Белки — это важнейшие компоненты пищи. В организме человека белки расщепляются на аминокислоты, из которых уже сам организм синтезирует нужные ему тысячи белков с многообразными функциями. Все огромное множество белков — это, на самом деле, различные комбинации 20 аминокислот. Часть аминокислот могут превращаться одна в другую и только 9 — незаменимы для взрослого человека, и 10 — для ребенка, то есть, попросту, не синтезируются организмом.
Эти аминокислоты должны поступать изо дня в день в течение всей нашей жизни в составе потребляемых нами белков. Неважно, из каких продуктов будут получены белки: мясо или картофель, молоко или горох, рыба или хлеб или другие продукты — главное, чтобы Ваш организм получал все заменимые и незаменимые аминокислоты в достаточном количестве.
Больше всего белка содержится в продуктах животного происхождения: мясе, рыбе, молочных продуктах, птице, яйцах. В значительных количествах полноценный белок присутствует в бобовых, то есть в горохе, фасоли, чечевице и сое, а также в орехах и семечках. Белки — это важнейшие компоненты пищи.

Углеводы. Функция углеводов в организме человека, в основном, сводится к снабжению его энергией. Они широко представлены в растительных продуктах в виде сложных углеводов, таких как крахмал, и простых сахаров — глюкозы и фруктозы. Фрукты и овощи содержат как простые сахара, так и крахмал. Все зерновые продукты: мука, крупы и макароны — содержат, в основном, крахмал.
Разумеется, рафинированный сахар, так же как и содержащие сахар кондитерские изделия, являются источниками исключительно простых углеводов. Он получил определение «добавленный сахар», потому что добавляется в различные блюда и напитки. Потребление значительного количества добавленного сахара приводит к развитию диабета, ожирения, кариеса, сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому если Вы стремитесь к здоровью, то количество сладкого в Вашем рационе следует ограничить, а по возможности и исключить вовсе.

Клетчатка. В составе сложных углеводов выделяются такие полисахариды, как целлюлоза, которые не усваиваются организмом. Такие вещества называют пищевыми волокнами, одним из их представителей является клетчатка. Пищевые волокна практически не перевариваются. Однако они существенно влияют на процессы: переваривание, усвоение и эвакуацию пищи, а также важны для поддержания микрофлоры кишечника.
Пищевые волокна в большом количестве содержатся в овощах и фруктах, неочищенных зерновых, таких как геркулес, а также в отрубях.

Второй закон здорового питания
Химический состав суточного рациона человека должен соответствовать его физиологическим потребностям в пищевых и биологически активных веществах.
Витамины и минералы часто называют микронутриентами, потому что ежедневные их количества, необходимые для организма, довольно малы и чаще всего измеряются в миллиграммах и даже долях миллиграмма. Эти вещества организм человека не может вырабатывать самостоятельно и запасать впрок на сколь-нибудь долгий срок. Для нормальной жизнедеятельности организму человека требуется несколько сотен различных микронутриентов — это витамины и минеральные вещества, а также множество биологически активных веществ из других групп. Микронутриенты содержатся в самых разных продуктах, причем разные — в разных. Поэтому для нормального функционирования Вашего организма включите в свой рацион и фрукты, и овощи, и обязательно зерновые изделия, и другие продукты растительного происхождения, и мясо, и молочные продукты.

Составляем свое меню
Надеемся, что мы убедили Вас в необходимости присутствия на Вашем столе разнообразных продуктов. Теперь попробуем разобраться в том, как правильно питаться — как часто и в каких количествах следует включать тот или иной продукт или блюдо в повседневный рацион.

Основные группы пищевых продуктов и рекоммендуемые количества их употребления:

Группа продуктов	Основные пищевые вещества	Рекомендации
Хлеб, зерновые и картофель	Простые и сложные углеводы, белок, клетчатка, витамины группы В	Употребляйте каждый день, желательно в каждый прием пищи, отдавайте предпочтение продуктам из неочищенного зерна или содержащих отруби.
Овощи и фрукты	Простые и сложные углеводы, клетчатка, витамин С, каротиноиды, фолиевая кислота, множество биологически активных веществ	Употребляйте в любом виде 5 и более раз в день. Ежедневно съедайте не менее 400 грамм сырых или приготовленных овощей и фруктов.
Мясо, птица, рыба, яйца и бобовые	Один из главных источников белка, легкоусвояемой формы железа, витамина В12	Включайте в ежедневный рацион в количестве 120–150 г в готовом виде в 1–3 приема пищи. Количество яиц старайтесь сократить до 3–5 штук в неделю. Не забывайте о бобовых — это полезный и доступный источник белка.
Молочные продукты	Единственно значимый источник кальция, содержит белок, витамины группы В, витамин D	Употребляйте в количестве до 500 мл молока, 50–100 грамм творога и сыр в день. Отдавайте предпочтения маложирным вариантам молочных продуктов.
Жиры	Растительные масла и рыбий жир — источники полиненасыщенных жирных кислот и витамина Е.	Полиненасыщенные жирные кислоты обеспечивают профилактику сердечно-сосудистых заболеваний. Необходимы 1–2 столовые ложки для заправки овощных салатов. Старайтесь сократить количество жира, используемого для приготовления пищи. До минимума сократите использование животных жиров.
Сахар и кондитерские изделия	Простые углеводы, насыщенные жиры	Способствуют развитию ожирения, диабета, сердечно-сосудистых и других заболеваний! Употребляйте их в ограниченных количествах и только в том случае, если в рационе питания присутствуют все остальные выше перечисленные продукты. Сократите ежедневное потребление сахара до 50 грамм.

Проверь себя!

Легкий тест 
Сформируйте пальцами кожную складку над грудиной. Если кожная складка превысит толщину пальца или 2 см, то это говорит об избытке веса, и вам нужно сократить количество и размер порций до минимального значения. А если складка менее 1 см, то это сигнал о недостатке веса.

Достаточно ли Вы употребляете витаминов и минералов?
Проверить, насколько выполняется в Вашем рационе второй закон науки о питании, значительно сложнее. Существуют специальные медицинские тесты, которые Вам может назначить врач, в случае возникновения проблем со здоровьем и подозрение на недостаток какого-либо микронутриента.
Однако если Вы соблюдаете рекомендации диетологов по составлению рациона, и в нем присутствуют в достаточных количествах продукты всех групп, в том числе рыба, овощи, фрукты, молочные продукты, то Вы удовлетворяете большую часть потребностей своего организма. Для профилактики недостатка витаминов используйте в пищу витаминизированные продукты (хлеб, молоко).
Но все же, витаминов и минеральных веществ для сбалансированного питания может оказаться недостаточно, особенно в том случае, если физическая активность человека очень низкая, и для обеспечения организма энергией требуется не очень большой объем пищи. Но, если физическая активность очень высокая, то человеку необходимы дополнительные микроэлементы и витамины.
Посоветуйтесь с Вашим лечащим врачом, опишите ему свой рацион. Возможно, он посоветует Вам регулярное употребление витаминно-минеральных комплексов или отдельных препаратов. 

Информация предоставлена НИИ питания РАМН. Под редакцией проф., доктора мед. наук А.К. Батурина. © Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации, 2009

10 правил сбалансированного питания
Ешьте много, разнообразно и не бойтесь несъедобного. Значение питания велико, и организовать здоровый рацион, позволяющий поддерживать нормальный вес и хорошее самочувствие, помогут несколько простых правил.

Правило 1. Ешьте, сколько необходимо
И речь не о голоде. Суточный рацион человека должен содержать столько калорий, сколько он сможет за эти сутки потратить. В противном случае начнете либо худеть, либо толстеть. И, скорее всего, набирать вес, поскольку современный человек очень мало двигается, а есть не забывает.
Энергетическая ценность продуктов и энергозатраты измеряются в калориях. В день вы потратите от 1200 килокалорий, в которые входят базовые расходы на поддержание работы и температуры организма, а также минимальная физическая активность. Чем больше двигаетесь, тем больше калорий можете себе позволить.

Правило 2. Питайтесь полноценно
Соотношение белков, жиров и углеводов за день должно примерно равняться 1:1:4. Запомнить правильные пропорции можно с помощью простого мнемонического приема: представьте тарелку, разделенную на три одинаковых части. Две из них занимают углеводы, а третью поровну делят белки и жиры.

Правило 3. Разнообразьте рацион
Одни и те же продукты на столе – это скучно и чревато недобором важных питательных компонентов. Получить необходимый набор витаминов, микроэлементов и минеральных веществ можно только из длинного списка продуктов, большинство из которых вполне доступны: овощи, фрукты, мясо, рыба, орехи, молочные продкуты, бобовые, хлеб, макароны из твердых сортов пшеницы, ягоды и зелень.
Перейти на здоровое питание очень просто!

 

Правило 4. Придерживайтесь нормального веса
Рамки нормального веса довольно широки, и вставать каждый день на весы нет никакой необходимости. Зато отсутствие дефицита массы тела, либо избыточного веса уже снижает риски многочисленных заболеваний. Поэтому, нормализовав вес, можно пользоваться полноценным и разнообразным питанием как работающим методом поддержания здоровья.

 

Правило 5. Ешьте чаще
Как ни парадоксально, чтобы не толстеть, надо есть чаще. Плотно позавтракайте, а затем ешьте 4–5 раз в день небольшими порциями. Таким образом вы никогда не будете испытывать чувство голода и сможете контролировать качество и количество принимаемой пищи.

 

Правило 6. Ешьте несъедобное

Называемые клетчаткой неперевариваемые пищевые волокна улучшают работу желудочно-кишечного тракта и очищают его. Клетчатка содержится в овощах, бобовых, отрубях, крупах, продуктах из цельного зерна. Коричневый рис предпочтительнее белого, а также не забывайте о фруктах и ягодах.

 

Правило 7. Ограничивайте жирность

Жир необходим: подсолнечное, оливковое, кукурузное масла и рыбий жир содержат витамины и незаменимые жирные кислоты. Однако в повседневном рационе городского жителя наблюдается переизбыток жира без полезной нагрузки, зато приближающий к атеросклерозу и ишемической болезни сердца.

Выбирайте продукты с низким процентом жира, замените жареные блюда на вареные или запеченные, используйте посуду с антипригарным покрытием, чтобы снизить количество жира при готовке. Помните, что растительные масла тоже содержат жир, и ограничьтесь чайной ложкой масла на человека при заправке салата.

Правило 8. Меньше сахара
Сахар необратимо портит зубы и приводит к лишнему весу. Особенно вреден сахар детям, неспособным к самоограничению. Приучайте себя и детей к фруктам вместо выпечки и конфет, ограничивайте потребление сладких напитков. Изменение пищевых привычек благоприятно скажется на здоровье, внешнем виде и самочувствии.

Правило 9. Осторожнее с солью
Поваренная соль служит источником натрия, но ее переизбыток повышает кровяное давление, что приводит к гипертонии. Если вы часто едите вне дома и не знаете, сколько потребляете соли, сократите ее количество на собственной кухне. Ешьте меньше соленых продуктов, не перекусывайте чипсами и орешками, не досаливайте еду в тарелке. Также полезно заменить обычную соль йодированной, чтобы избежать дефицита йода.

Правило 10. Алкоголь – не еда
Взрослый здоровый человек может без труда держаться умеренного потребления алкоголя: не более 20 г чистого спирта в день, что составляет 50–60 г крепких напитков, 150–200 г сухого вина или 300–500 г пива. Но не превращайте алкоголь в часть ежедневного рациона, поскольку алкоголь не только калориен, но и возбуждает аппетит, заставляя есть больше.

Практически каждый человек время от времени испытывает дискомфорт от нарушения пищеварения. Это может быть расстройство желудка, запоры, вздутие живота, тошнота.
Специалисты считают, что основное влияние на здоровье желудочно-кишечного тракта оказывают пищевые привычки человека. Как их изменить, чтобы сохранить здоровье пищеварительной системы надолго?

Придирчиво оцените свой рацион
Первый шаг к улучшению пищеварения – трезвая оценка собственного рациона. Современные люди злоупотребляют жирной, сладкой, обработанной и рафинированной пищей, забывая об овощах, фруктах и зерновых продуктах.

Научитесь есть медленно
Если вы периодически страдаете вздутием живота или расстройством желудка, следите не только за тем, что вы едите, но и как вы едите. Люди, привыкшие поглощать пищу быстро и перекусывать на бегу, склонны переедать и заглатывать вместе с едой большое количество воздуха. Запомните, что любой прием пищи требует времени. Поэтому перестаньте смотреть на часы и наслаждайтесь трапезой.

Перейдите на дробное питание
Для многих людей обильные приемы пищи три раза в день стали нормой. Однако чтобы в течение дня не испытывать чувство голода, заставляющее передать во время обеда или ужина, лучше разделить дневной рацион на пять-шесть частей.
Такие здоровые продукты, как фрукты, овощи, орехи и кисломолочные блюда, позволят перекусить в течение дня, отрегулировать пищеварение и избежать переедания.

Добавьте клетчатки
Диета, богатая пищевыми волокнами, оказывает благоприятное влияние на функции кишечника. К сожалению, в рационе среднестатистического жителя развитых стран присутствует в среднем около десяти граммов клетчатки в день, тогда как специалисты рекомендуют от 25 до 50 граммов пищевых волокон ежедневно. Клетчатку можно найти в самых разных продуктах. Наиболее богаты ей сырые овощи, фрукты и продукты из цельного зерна. Они продлевают ощущение сытости, предотвращая переедание, а также стимулируют работу толстого кишечника, увеличивая объем каловых масс и защищая от запоров.

Избавьтесь от лишних жиров
Продукты с высоким воздержанием жиров не только способствуют увеличению веса и развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Они провоцируют нарушение пищеварения и нередко приводят к расстройству желудка и болезням печени. Кроме того, любители жирного нередко отказываются от овощей и фруктов, существенно обедняя свое питание. Начать контролировать количество жира в рационе достаточно просто. Для начала откажитесь от жарки на масле. Запеченные и зажаренные на гриле продукты не менее вкусны, но намного полезнее.

Начните готовить
Обработанные продукты – консервы, готовые закуски и замороженные полуфабрикаты – давно стали существенной частью рациона современного человека. Они популярны благодаря своему удобству, но при этом, как правило, слишком калорийны, жирны, пересолены и не обеспечивают организм необходимыми питательными веществами. Кроме того, готовые продукты нередко содержат слишком много сахара. Например, очищенное зерно, которое используют при выпечке белого хлеба, лишено пищевых волокон и сложных углеводов, но при этом насыщенно простыми углеводами. Такой состав оказывается «шоком» для организма: он приводит к резким колебаниям уровня сахара в крови и нарушению работы пищеварительной системы. У любых полуфабрикатов есть здоровая альтернатива: овощи, которые готовятся в течение 10–15 минут, рыба и птица, не требующие длительной тепловой обработки, зерновой хлеб и свежие фрукты.

Самое важное
Здоровье органов пищеварения напрямую зависит от рациона человека. Выбирайте продукты, богаты клетчаткой, не торопитесь во время еды и откажитесь от лишнего жира и полуфабрикатов.

Подготовлено по материалам сайта http://www.takzdorovo.ru.

2.5 Органические вещества. Углеводы. Белки

Вопрос 1. Какие химические соединения назы­вают углеводами?

Углеводы — это обширная группа природ­ных органических соединений. Углеводы под­разделяют на три основных класса: моносаха­риды, дисахариды и полисахариды. Дисахарид представляет собой соединение двух моносаха­ридов; полисахариды являются полимерами моносахаридов. Углеводы выполняют в живых организмах энергетическую, запасающую и строительную функции. Последняя особенно важна для растений, клеточная стенка которых в основном состоит из полисахарида целлюло­зы. Именно углеводы древних живых существ (прокариотов и растений) стали основой для об­разования ископаемого топлива — нефти, газа, угля.

Вопрос 2. Что такое моно- и дисахариды? При­ведите примеры.

Моносахариды — это углеводы, количест­во атомов углерода (n) в которых относительно невелико (от 3 до 6-10). Моносахариды обыч­но существуют в циклической форме; наибо­лее важны среди них гексозы (n = 6) и пентозы (n = 5). К гексозам относится глюкоза, кото­рая является важнейшим продуктом фотосин­теза растений и одним из основных источни­ков энергии для животных; широко распрост­ранена также фруктоза — фруктовый сахар, придающий сладкий вкус плодам и меду. Пен­тозы рибоза и дезоксирибоза входят в состав нуклеиновых кислот. Если в одной молекуле объединяются два моносахарида, такое соеди­нение называют дисахаридом. Составные части (мономеры) дисахарида могут быть оди­наковыми либо разными. Так, две глюкозы об­разуют мальтозу, а глюкоза и фруктоза — са­харозу. Мальтоза является промежуточным продуктом переваривания крахмала; сахаро­за — тем самым сахаром, который можно ку­пить в магазине.

Вопрос 3. Какой простой углевод служит моно­мером крахмала, гликогена, целлюлозы?

Моносахариды, соединяясь друг с другом, могут образовывать полисахариды. Наиболее распространенные полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза) представляют собой длинные цепи особым образом соединенных молекул глюкозы. Глюкоза является гексозой (химическая формула С₆Н₁₂0₆) и обладает не­сколькими ОН-группами. За счет установле­ния связей между ними отдельные молекулы глюкозы способны формировать линейные (целлюлоза) либо ветвящиеся (крахмал, гли­коген) полимеры. Средний размер такого по­лимера — несколько тысяч молекул глюкозы.

Вопрос 4. Из каких органических соединений состоят белки?

Белки — это гетерополимеры, состоящие из 20 типов аминокислот, соединенных между собой особыми, так называемыми, пептидны­ми связями. Аминокислоты — органические молекулы, имеющие общий план строения: атом углерода, соединенный с водородом, кис­лотной группой (-СООН), аминогруппой (-NH₂) и радикалом. Разные аминокислоты (каждая имеет свое название) различаются лишь строением радикала. Образование пеп­тидной связи происходит за счет соединения кислотной группы и аминогруппы двух ами­нокислот, расположенных рядом в молекуле белка.

Вопрос 5. Как образуются вторичная и третич­ная структуры белка?

Цепь аминокислот, составляющая основу молекулы белка, является его первичной структурой. Между положительно заряжен­ными аминогруппами и отрицательно заря­женными кислотными группами аминокис­лот возникают водородные связи. Образование этих связей вызывает сворачивание белковой молекулы в спираль.

Белковая спираль — вторичная структура белка. На следующем этапе за счет взаимодей­ствий между радикалами аминокислот белок сворачивается в клубок (глобулу) или нить (фибриллу). Такую структуру молекулы назы­вают третичной; именно она является биоло­гически активной формой белка, обладающей индивидуальной специфичностью и опреде­ленной функцией.

Вопрос 6. Назовите известные вам функции белков.

Белки выполняют в живых организмах чрезвычайно разнообразные функции.

Одна из самых многочисленных групп бел­ков — ферменты. Они выполняют функцию катализаторов химических реакций и уча­ствуют во всех биологических процессах.

Многие белки выполняют структурную функцию, участвуя в образовании мембран и органоидов клетки. Белок коллаген входит в состав межклеточного вещества костной и со­единительной ткани, а кератин является ос­новным компонентом волос, ногтей, перьев.

Сократительная функция белков обес­печивает организму возможность двигаться посредством сокращения мышц. Эта функция присуща таким белкам, как актин и миозин.

Транспортные белки связывают и пере­носят различные вещества как внутри клетки, так и по всему организму. К ним относится, например, гемоглобин, который транспорти­рует молекулы кислорода и углекислого газа.

Белки-гормоны обеспечивают регулятор­ную функцию. Белковую природу имеет гор­мон роста (его избыток у ребенка приводит к гигантизму), инсулин, гормоны, регулирую­щие работу почек, и др.

Чрезвычайно важны белки, выполняющие защитную функцию. Иммуноглобулины (антитела) — основные участники иммунных реакций; они защищают организм от бактерий и вирусов. Фибриноген и ряд других белков плазмы крови обеспечивают свертывание кро­ви, останавливая кровопотерю.

Энергетическую функцию белки начи­нают выполнять при их избытке в пище либо, напротив, при сильном истощении клеток. Ча­ще мы наблюдаем, как пищевой белок, перева­риваясь, расщепляется до аминокислот, из ко­торых затем создаются белки, необходимые организму.

Вопрос 7. Что такое денатурация белка? Что может явиться причиной денатурации?

Денатурация — это утрата белковой мо­лекулой своего нормального («природного») строения: третичной, вторичной и даже пер­вичной структуры. При денатурации белко­вый клубок и спираль раскручиваются; водо­родные, а затем и пептидные связи разруша­ются. Денатурированный белок не способен выполнять свои функции. Причинами денату­рации являются высокая температура, ультра­фиолетовое излучение, действие сильных кис­лот и щелочей, тяжелых металлов, органиче­ских растворителей. Примером денатурации служит варка куриного яйца. Содержимое сы­рого яйца жидкое и легко растекается. Но уже через несколько минут нахождения в кипятке оно меняет свою консистенцию, уплотняется. Причина — денатурация яичного белка альбу­мина: его клубковидные, растворимые в воде молекулы-глобулы раскручиваются, а затем соединяются друг с другом, образуя жесткую сеть.

2.5 Органические вещества. Углеводы. Белки

4.7 (93.33%) 3 votes

На этой странице искали :

• какие химические соединения называют углеводами
• какой простой углевод служит мономером крахмала гликогена целлюлозы
• из каких простых органических соединений состоят белки
• из каких органических соединений состоят белки
• что такое моно и дисахариды приведите примеры

Сохрани к себе на стену!

7 видов питательных веществ. Какое важнее?

     Углеводы, жиры, белки, витамины, минералы, клетчатка и вода — 7 главных компонентов пищи. Каждый из компонентов выполняет специфические функции и принимает участие в регуляции физиологических процессов, поэтому все они необходимы для нормального функционирования организма.

     Углеводы, являясь основным источником энергии, обеспечивают организм теплом и топливом для работы. Белки предоставляют строительный материал для  роста и восстановления всех клеток и тканей. Жиры —  резервный аккумулятор энергии на «черный день», источник важных компонентов для регуляции обмена веществ, в том числе и гормонального обмена. Клетчатка выполняет функцию пылесоса, помогая организму очищаться от токсинов, а также поддерживает нормальную микрофлору кишечника. Витамины и минералы, взаимодействуя между собой, обеспечивают большинство биохимических реакций. Вода как универсальный растворитель является важнейшим регулятором обмена веществ и обеспечивает работу всех функций организма.

     В разных категориях пищи преобладают разные питательные вещества. Например, мясо — превосходный источник белка, в то время как зёрна богаты углеводами, а овощи и фрукты содержат много витаминов и клетчатки.

     Не существует одного наиболее важного питательного вещества. Все они имеют равную ценность, и их соотношение в рационе должно быть сбалансированно. Дефицит хотя бы одного из нутриентов чреват проблемами со здоровьем. Например, если продолжительное время вы испытываете слабость, снижение концентрации внимания, перепады настроения, утомляемость — вероятно в вашем рационе недостаточно углеводов. Дефицит белка может привести к снижению иммунитета, анемии, мышечной слабости и истощению. Недостаток полезных жиров может привести  к нарушению гормонального фона, сухости и шелушению кожи. Дефицит клетчатки приводит к нарушению работы кишечника и дисбактериозу. А водный дисбаланс грозит интоксикацией и нарушением метаболизма.

     Несмотря на то, что перечисленные вещества необходимы каждому человеку, их оптимальное соотношение всегда индивидуально. Факторами, влияющими на потребность нутриентов, являются генетика, возраст, вес, уровень активности, образ жизни, пол и состояние здоровья. Например, для здорового мужчины 35 лет с весом 85 кг, работающего в офисе и 2 раза в неделю посещающего спортзал, потребность в  нутриентах следующая:

Диапазон калорий: 2400-2650 ккал

Норма белка: 200-210 г

Норма жиров: 67-70 г

Норма углеводов: 270-320 г

     Очень важно знать, каковы именно ваши индивидуальные потребности. Это основа правильного питания и первый шаг к здоровому образу жизни. Чтобы узнать, какое количество питательных веществ необходимо вам и какое их соотношение будет правильным, лучше всего  обратиться к специалисту диетологу или нутрициологу. Или воспользоваться приложением умного браслета ONETRAK Sport, которое не только рассчитает вашу дневную норму, но и поможет ее соблюдать.

     Баланс, умеренность и разнообразие – главные характеристики здорового питания. От этого зависит ваше самочувствие, здоровье, внешние изменения, спортивные достижения и даже настроение.

 

5.1: Углеводы — Chemistry LibreTexts

Цели обучения

• Для распознавания углеводов и их классификации на моно-, ди- или полисахариды.

Все углеводы состоят из атомов углерода, водорода и кислорода и представляют собой полигидроксиальдегиды или кетоны или соединения, которые могут быть расщеплены с образованием таких соединений. Примеры углеводов включают крахмал, клетчатку, сладкие на вкус соединения, называемые сахарами, и структурные материалы, такие как целлюлоза.Термин углевод возник в результате неправильной интерпретации молекулярных формул многих из этих веществ. Например, поскольку его формула C ₆ H ₁₂ O ₆ , глюкоза когда-то считалась «гидратом углерода» со структурой C ₆ · 6H ₂ O.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Какие соединения можно отнести к углеводам?

Решение

1. Это углевод, потому что молекула содержит функциональную альдегидную группу с группами ОН на двух других атомах углерода.
2. Это не углевод, потому что молекула не содержит функциональную группу альдегида или кетона.
3. Это углевод, потому что молекула содержит кетонную функциональную группу с группами ОН на двух других атомах углерода.
4. Это не углевод; хотя он имеет кетоновую функциональную группу, один из других атомов углерода не имеет присоединенной группы ОН.

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Какие соединения можно отнести к углеводам?

Зеленые растения способны синтезировать глюкозу (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) из ​​углекислого газа (CO ₂ ) и воды (H ₂ O), используя солнечную энергию в процессе, известном как фотосинтез. :

\ [\ ce {6CO_2 + 6H_2O} + \ text {686 ккал} \ rightarrow \ ce {C_6H_ {12} O_6 + 6O_2} \ label {\ (\ PageIndex {1} \)} \]

(686 ккал приходится на солнечную энергию.) Растения могут использовать глюкозу для получения энергии или преобразовывать ее в более крупные углеводы, такие как крахмал или целлюлозу. Крахмал обеспечивает энергию для дальнейшего использования, возможно, в качестве питания для семян растений, в то время как целлюлоза является структурным материалом растений. Мы можем собрать и съесть части растения, которые хранят энергию — семена, корни, клубни и плоды — и использовать часть этой энергии сами. Углеводы также необходимы для синтеза нуклеиновых кислот и многих белков и липидов.

Животные, включая человека, не могут синтезировать углеводы из углекислого газа и воды и поэтому зависят от царства растений в обеспечении этих жизненно важных соединений.Мы используем углеводы не только в пищу (около 60–65% от среднего рациона), но также для изготовления одежды (хлопок, лен, вискоза), жилья (дрова), топлива (дрова) и бумаги (дрова).

Простейшие углеводы — те, которые не могут быть гидролизованы с образованием еще более мелких углеводов — называются моносахаридами. Два или более моносахаридов могут соединяться вместе, образуя цепи, содержащие от двух до нескольких сотен или тысяч моносахаридных единиц. Префиксы используются для обозначения количества таких единиц в цепочках.Молекулы дисахаридов имеют две моносахаридные единицы, трисахаридных молекул, трех единиц и так далее. Цепи с множеством соединенных вместе моносахаридных звеньев называются полисахаридами. Все эти так называемые высшие сахариды можно гидролизовать обратно до составляющих их моносахаридов.

Соединения, которые нельзя гидролизовать, не будут реагировать с водой с образованием двух или более соединений меньшего размера.

Сводка

Углеводы — важная группа биологических молекул, в которую входят сахара и крахмалы.Фотосинтез — это процесс, при котором растения используют энергию солнечного света для синтеза углеводов. Моносахарид — это простейший углевод, который не может быть гидролизован с образованием молекулы углевода меньшего размера. Дисахариды содержат две моносахаридные единицы, а полисахариды содержат много моносахаридных единиц.

Упражнения по обзору концепции

1. Почему фотосинтез важен?

2. Определите различия между моносахаридами, дисахаридами и полисахаридами.

Ответы

1. Фотосинтез — это процесс, при котором солнечная энергия используется для восстановления углекислого газа до углеводов, которые необходимы растениям и другим живым организмам, питающимся растениями, для получения энергии.

2. Моносахарид — это простейший углевод, который не может быть гидролизован с образованием углеводов меньшего размера; дисахарид состоит из двух моносахаридных единиц; и полисахарид содержит много сахаридных единиц.

Упражнения

1. Когда водный раствор трегалозы нагревается, на каждую молекулу трегалозы образуются две молекулы глюкозы. Является ли трегалоза моносахаридом, дисахаридом или полисахаридом?

2. При нагревании водного раствора арабинозы другие молекулы не образуются. Арабиноза — это моносахарид, дисахарид или полисахарид?

Ответ

1. Трегалоза является дисахаридом, потому что она гидролизуется до двух молекул глюкозы (моносахарида).

Химия биологии: углеводы

Углеводы

Углеводы — это органические соединения, которые организованы в виде кольцевых структур и всегда состоят из элементов углерода, водорода и кислорода. Углеводы — это действительно гидраты углерода, потому что отношение атомов водорода к атомам кислорода всегда почти 2: 1, как в H ₂ O.

У них также есть много функций. Большая часть энергии, которую вы получаете, поступает из углеводов, которые вы едите.Растения производят углеводы, такие как пшеница, кукуруза и картофель. Углеводы обычно потребляются животными либо при поедании растения, которое их произвело, либо при употреблении в пищу других животных. Люди также получают углеводы из цельного зерна, фруктов, овощей, молока, конфет, безалкогольных напитков и макаронных изделий.

Насекомые производят углеводный хитин как прочный экзоскелет для защиты, а лобстеры и крабы используют хитин для своих панцирей. Наконец, целлюлоза, вероятно, является наиболее широко используемым углеводным соединением, включая древесину и изделия из нее, такие как бумага.

Моносахариды

Простейшими биологически важными углеводами являются моносахариды , что означает один сахар (моно = один, сахарид = сахар). Общая формула для любого углевода: (CH ₂ O) _x , где x — любое число от трех до восьми. Наиболее распространенные моносахариды (гексозы) — это глюкоза, галактоза и фруктоза.

Глюкоза — простейший моносахарид и, вероятно, самый известный сахар, особенно если вы были в больнице.В природе глюкоза — это сахар, который зеленые растения производят во время фотосинтеза . Это также основной источник энергии для клеток. Медицинские процедуры часто требуют внутривенного введения глюкозы для выздоравливающих пациентов, чтобы быстрее восстановить силы. Галактоза содержится в молоке, а фруктоза придает сладкий вкус фруктам. Хотя химическая структура каждого сахара отличается, химическая формула одинакова: C ₆ H ₁₂ O ₆ .

Дисахариды

Моносахариды соединяются вместе посредством дегидратационного синтеза с образованием дисахаридов или двойных сахаров (di = два).Реакция синтеза дегидратации высвобождает воду в качестве побочного продукта. Наиболее распространенным дисахаридом является сахароза, также известная как столовый сахар, C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ . Другие распространенные дисахариды включают мальтозу (солодовый сахар) и лактозу (молочный сахар).

Полисахариды

Дальнейшая дегидратация объединяет больше молекул сахара с образованием длинных цепей, известных как полисахариды . Полисахарид обычно относится к углеводному полимеру, состоящему из сотен, даже тысяч моносахаридов, ковалентно связанных вместе.Клетки используют полисахариды по ряду причин, включая хранение избыточной глюкозы в виде крахмала в растениях и гликогена у животных. Крупная полисахаридная целлюлоза является структурным компонентом растений, который придает им жесткость и гибкость.

Выдержка из The Complete Idiot’s Guide to Biology 2004 Глен Э. Моултон, редактор Д. Все права защищены, включая право на воспроизведение полностью или частично в любой форме. Используется по договоренности с Alpha Books , членом Penguin Group (USA) Inc.

Чтобы заказать эту книгу напрямую у издателя, посетите веб-сайт Penguin USA или позвоните по телефону 1-800-253-6476. Вы также можете приобрести эту книгу на Amazon.com и Barnes & Noble.

Chem4Kids.com: Биохимия: Углеводы

Углеводы — это причудливый способ сказать « сахара ». Ученые придумали такое название, потому что в молекуле много атомов углерода (C), связанных с гидроксидными (OH ^— ) группами. Углеводы могут быть очень маленькими или очень большими молекулами, но они все равно считаются сахарами.Растения могут создавать длинные цепочки из этих молекул по причинам хранения пищи или по структурным причинам.

Углеводы называют органическими соединениями, потому что они состоят из длинной цепочки атомов углерода. Сахар снабжает живые существа энергией и действует как субстанция, используемая для структуры. Когда сахара расщепляются в митохондриях , они могут приводить в действие клеточные механизмы для создания богатого энергией соединения, называемого АТФ (аденозинтрифосфат). Некоторыми примерами структурного использования могут быть панцирь краба (хитин) или стебель растения (целлюлоза).Мы поговорим о них чуть позже.

Ученые также используют слово сахарид для описания сахаров. Если есть только одна молекула сахара, она называется моносахаридом. Если их два, это дисахарид. Если их три, это трисахарид. Вы уловили идею.

А как насчет простейшего сахара? Сахар, называемый глюкозой, является самым важным моносахаридом на Земле. Глюкоза (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) создается в процессе фотосинтеза и используется в клеточном дыхании.Когда вы думаете о столовом сахаре, таком как леденец, на самом деле это дисахарид. Сахар на вашем обеденном столе состоит из глюкозы и другого моносахарида, называемого фруктоза (C ₆ H ₁₂ O ₆ ). Эти сахара имеют одинаковое количество атомов, но имеют разные структуры, называемые изомерами и .

Когда сочетаются несколько углеводов, он называется полисахаридом («поли» означает «много»). Сотни сахаров можно объединить в разветвленную цепочку.Эти цепочки также известны как крахмалов . Крахмал можно найти в таких продуктах, как макароны и картофель. Это очень хорошие источники энергии для вашего тела.

Важным структурным полисахаридом является целлюлоза . Целлюлоза содержится в растениях. Это один из тех углеводов, которые используются для поддержки или защиты организма. Целлюлоза находится в древесине и клеточных стенках растений. Вы знаете ту рубашку, которую носите? Если он из хлопка, то это тоже целлюлоза! В одной большой молекуле целлюлозы могут быть тысячи субъединиц глюкозы.Если бы мы были похожи на травоядных или насекомых, таких как термиты, мы могли бы есть целлюлозу в пищу. Эти животные на самом деле не переваривают полисахариды. У них в животе есть маленькие микроорганизмы, которые расщепляют молекулы и выделяют более мелкие сахара.

Полисахариды также используются в панцирях (хитине) ракообразных, таких как крабы и омары. Хитин до некоторой степени похож на структуру целлюлозы, но имеет совершенно другое применение. Раковины — это прочные защитные конструкции, которые необходимо линять (оставлять), когда ракообразное начинает расти.Он очень негибкий. С другой стороны, он очень устойчив к повреждениям. Хотя растение может обжечься, панцирь краба может повредить панцирь краба при очень высоких температурах. Если вы знаете, как готовятся крабы, вы знаете, что мясо крабов готовится на внутренней стороне панциря при варке. Повреждения скорлупы при температуре кипящей воды (H ₂ O при 100 ^o C) нет.

Chalk Talk: Liquid Crystals (видео США-NSF)

углеводов | Энциклопедия.

com

CONCEPT

Углеводы — это питательные вещества, наряду с белками и другими химическими соединениями, но это гораздо больше. Помимо сахаров, разновидностей которых намного больше, чем обычная сахароза или столовый сахар, углеводы появляются в виде крахмалов и целлюлозы. По сути, они являются конструкционными материалами, из которых сделаны растения. Углеводы производятся одним из самых сложных, жизненно важных и удивительных процессов в физическом мире: фотосинтезом.Поскольку они являются неотъемлемой частью жизни растений, неудивительно, что углеводы содержатся в большинстве фруктов и овощей. И хотя они не являются диетической потребностью в отличие от витаминов или незаменимых аминокислот, их трудно есть, не потребляя углеводов, которые являются отличными источниками быстро сжигаемой энергии. Однако не все углеводы имеют одинаковую питательную ценность: в целом те, которые созданы природой, полезны для организма, в то время как углеводы, произведенные человеческим вмешательством, — некоторые формы макарон и большинство сортов хлеба, белого риса, крекеров, печенья и т. Д. и так далее — гораздо менее полезны.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Что такое углеводы

Углеводы — это природные соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, которые вырабатываются зелеными растениями в процессе фотосинтеза. Проще говоря, фотосинтез — это биологическое преобразование световой энергии (то есть электромагнитной энергии) Солнца в химическую энергию растений. Это чрезвычайно сложный процесс, и его тщательное рассмотрение требует большого количества технической терминологии.Хотя мы обсудим основы фотосинтеза позже в этом эссе, мы делаем это только в очень поверхностной манере.

Фотосинтез включает превращение углекислого газа и воды в сахара, которые, наряду с крахмалом и целлюлозой, являются одними из наиболее известных разновидностей углеводов. Сахар можно определить как любое из ряда водорастворимых соединений различной сладости. (То, что мы считаем сахаром, то есть столовым сахаром, на самом деле является сахарозой, о чем будет сказано ниже.) Крахмалы — это сложные углеводы без вкуса и запаха, которые в физической форме являются гранулированными или порошкообразными.Целлюлоза — это полисахарид, состоящий из единиц глюкозы, который составляет основную часть клеточных стенок растений и естественным образом содержится в волокнистых материалах, таких как хлопок. В коммерческом плане это сырье для таких промышленных товаров, как бумага, целлофан и вискоза.

МОНОСАХАРИДЫ.

Предыдущие определения содержат несколько слов, которые также должны быть определены. Углеводы состоят из строительных блоков, называемых моносахаридами, самого простого типа углеводов.Содержащиеся в винограде и других фруктах, а также в меде, они могут быть химически расщеплены на составляющие их элементы, но нет углеводов более простых в химическом отношении, чем моносахариды. Следовательно, они также известны как простые сахара или простые углеводы.

Примеры простых сахаров включают глюкозу, которая является сладкой, бесцветной и водорастворимой, широко распространенной в природе. Глюкоза, также известная как декстроза, виноградный сахар и кукурузный сахар, является основной формой, в которой углеводы усваиваются или поглощаются животными.Другие моносахариды
включают фруктозу или фруктовый сахар и галактозу, которая менее растворима и сладка, чем глюкоза, и обычно появляется в сочетании с другими простыми сахарами, а не сама по себе. Глюкоза, фруктоза и галактоза являются изомерами, что означает, что они имеют одинаковую химическую формулу (C ₆ H ₁₂ O ₆ ), но разные химические структуры и, следовательно, разные химические свойства.

ДИСАХАРИДЫ.

Когда две молекулы моносахарида химически связываются друг с другом, в результате получается один из трех основных типов сложного сахара: дисахарид, олигосахарид или полисахарид.Дисахариды или двойные сахара состоят из двух моносахаридов. Безусловно, наиболее известным примером дисахарида является сахароза или столовый сахар, который образуется в результате связывания молекулы глюкозы с молекулой фруктозы. Сахарная свекла и тростниковый сахар являются основными естественными источниками сахарозы, с которой средний американец, скорее всего, столкнется в очищенной форме, такой как белый, коричневый или сахарная пудра.

Другой дисахарид — это лактоза или молочный сахар, единственный вид сахара, производимый животным (т.е., млекопитающее), а не растительные источники. Мальтоза, сбраживаемый сахар, обычно образующийся из крахмала под действием фермента амилазы, также является дисахаридом. Сахароза, лактоза и мальтоза являются изомерами с формулой C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ .

ОЛИГОСАХАРИДЫ И ПОЛИСАХАРИДЫ.

Определения олигосахарида и полисахарида настолько близки, что могут ввести в заблуждение. Олигосахарид иногда определяется как углевод, содержащий известное небольшое количество моносахаридных единиц, в то время как полисахарид представляет собой углевод, состоящий из двух или более моносахаридов.Теоретически это означает практически то же самое, но на практике олигосахарид содержит 3-6 моносахаридных единиц, тогда как полисахарид состоит из более чем шести.

Олигосахариды редко встречаются в природе, хотя было обнаружено несколько форм растений. Гораздо более распространены полисахариды («многие сахара»), которые составляют подавляющее большинство типов углеводов, встречающихся в природе. (См. Раздел «Где узнать больше», чтобы узнать о веб-сайте «Номенклатура углеводов», управляемом кафедрой химии Колледжа королевы Марии Лондонского университета.Взглянув на сайт, вы кое-что подскажете о многих, многих разновидностях углеводов.)

Полисахариды могут быть очень большими, состоящими из 10 000 моносахаридных единиц, соединенных вместе. Учитывая такой широкий диапазон размеров, неудивительно, что существуют сотни типов полисахаридов, которые отличаются друг от друга размером, сложностью и химическим составом. Сама по себе целлюлоза представляет собой полисахарид, наиболее распространенную из известных разновидностей, состоящий из многочисленных единиц глюкозы, соединенных друг с другом.Крахмал и гликоген также являются полисахаридами глюкозы. Первый из этих полисахаридов содержится в основном в стеблях, корнях и семенах растений. Что касается гликогена, это наиболее распространенная форма, в которой углеводы хранятся в тканях животных, особенно в тканях мышц и печени.

Фотосинтез

Фотосинтез, как мы отметили ранее, представляет собой биологическое преобразование света или электромагнитной энергии Солнца в химическую энергию. Встречается в зеленых растениях, водорослях и некоторых типах бактерий.
и требует ряда биохимических реакций.У высших растений есть структуры, называемые хлоропластами, которые содержат темно-зеленый или сине-черный химикат, известный как хлорофилл. Поглощение света хлорофиллом катализирует или ускоряет процесс фотосинтеза. (Катализатор — это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, не участвуя в ней.)

При фотосинтезе углекислый газ и вода реагируют друг с другом в присутствии света и хлорофилла с образованием простых углеводов и кислорода. Это одно из тех утверждений в области науки, которые на первый взгляд кажутся немного сухими и скучными, но на самом деле заключают в себе одну из великих загадок жизни — концепцию, гораздо более увлекательную, чем любое количество воображаемых, фантастических или псевдонаучных идей. можно было придумать.Фотосинтез — один из важнейших процессов поддержания жизни, который делает возможным питание всех вещей и дыхание животных и других организмов, дышащих кислородом.

При фотосинтезе растения поглощают продукты жизнедеятельности человека и животных и в результате ряда химических реакций производят как пищу, так и кислород. Пища питает растение, которое, в отличие от животного, способно производить собственное питание из собственного тела с помощью только солнечного света и нескольких химических соединений.Позже, когда растение будет съедено животным или когда оно умрет и будет съедено бактериями и другими разрушителями, оно передаст свои углеводы другим существам. (См. «Пищевые сети», чтобы узнать больше о растениях как автотрофах и отношениях между первичными продуцентами, потребителями и деструкторами.)

Углеводы — не единственный полезный продукт фотосинтетической реакции. В результате реакции образуется чрезвычайно важный побочный продукт — отходы, то есть с точки зрения предприятия, которому кислород не нужен.Тем не менее, кислород, который он генерирует в процессе фотосинтеза, делает возможной жизнь животных и многих одноклеточных форм жизни, дыхание которых зависит от кислорода.

УРАВНЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗА.

Реакцию фотосинтеза можно представить в виде химического уравнения:

Обратите внимание, что стрелка указывает на то, что химическая реакция произошла с помощью света и хлорофилла. Таким же образом может потребоваться тепло от горелки Бунзена для инициирования какой-либо другой химической реакции, которая фактически не является частью реагентов слева от стрелки.В данном уравнении ни добавленная энергия, ни катализатор не отображаются слева, потому что они не являются физическими участниками, потребляемыми в реакции, как диоксид углерода и вода. Катализатор не участвует в реакции, тогда как энергия, потребляемая в реакции, не является материальным или физическим участником, то есть это энергия, а не материя.

Можно также задаться вопросом, почему уравнение показывает шесть молекул углекислого газа и шесть молекул воды. Почему не по одному для простоты? Чтобы составить сбалансированное химическое уравнение, в котором одинаковое количество атомов появляется по обе стороны стрелки, необходимо показать шесть молекул углекислого газа, вступающих в реакцию с шестью молекулами воды с образованием шести молекул кислорода и одной молекулы глюкозы.Таким образом, обе стороны содержат шесть атомов углерода, 12 атомов водорода и 18 атомов кислорода.

Уравнение создает впечатление, что фотосинтез — это простой одноэтапный процесс, но ничто не может быть дальше от истины. Фактически, процесс происходит по одному маленькому шагу за раз. Он также включает в себя множество тонкостей и аспектов, требующих введения множества новых терминов и идей. Такое обсуждение выходит за рамки настоящего эссе, и поэтому читателю рекомендуется обратиться к надежному учебнику для получения дополнительной информации о деталях фотосинтеза.

ПРИМЕНЕНИЕ В РЕАЛЬНОМ ЖИЗНИ

Фрукты и овощи

Один из основных способов, которыми люди получают углеводы из своего рациона, — это фрукты и овощи. Различия между ними основаны не на науке, а на обычае. Традиционно овощи — это растительные ткани (которые могут быть сладкими, но обычно не сладкими), которые едят как существенную часть основного блюда. Напротив, фрукты почти всегда сладкие и их едят как десерты или закуски.Бывает также, что люди гораздо чаще готовят овощи, чем фрукты, хотя овощи лучше всего питаются, когда их едят в сыром виде.

Фрукты и овощи содержат много углеводов в виде пищевых сахаров и крахмалов, а также несъедобной целлюлозы, роль которой в рационе питания будет рассмотрена позже. В свежем овоще,
например, вода может составлять около 70% объема, а белки, жиры, витамины и минералы могут составлять немногим более 5%, причем почти 25% приходится на пищевой сахар и крахмал или несъедобное целлюлозное волокно .

ПРИМЕР АРТИШОКА.

Каждый фрукт или овощ, который можно было бы съесть — а их сотни — содержат как съедобные углеводы, которые являются хорошим источником энергии, так и несъедобные, которые содержат клетчатку. Прекрасным примером этой съедобно-несъедобной смеси является земной шар или французский артишок — Cynara scolymus, член семейства сложноцветных, в которое входит подсолнечник. Шаровидный артишок (не путать с топинамбуром или Helianthus tuberosus ) появляется в виде соцветия или грозди цветов.Этот овощ обычно готовят на пару, а прицветники или листья обмакивают в сливочном масле или другом соусе.

Однако не все прицветники съедобны; Чтобы съесть крахмалистое «мясо» артишока, которое имеет характерный ореховый вкус, нужно протянуть листья между зубцами. Таким образом, большая часть лучших частей артишока скрыта, а лучшая часть всего — нежное и полностью съедобное «сердце» — заключено под устрашающим щитом из тонкого чертополоха. Тот, кто первым открыл, что артишок можно есть, должен был быть действительно храбрым человеком, и тот, кто выяснил, , как его есть, был мудр.Благодаря этим душам, любящим приключения, кухня мира стала незабываемым деликатесом.

СОДЕРЖАНИЕ УГЛЕВОДОВ В ОВОЩАХ.

По содержанию пищевых углеводов артишок имеет низкий процент. Некоторые овощи содержат меньший процент углеводов, тогда как другие — значительно более высокие, как показывает приведенный здесь список. В целом кажется, что содержание углеводов в овощах (и в каждом из этих случаев мы говорим о съедобных углеводах , а не целлюлозе) находится в диапазоне примерно 5-10%, примерно 20% или очень высоком уровне. 60-80%.Кажется, что в этих диапазонах нет большого разброса.

Содержание воды, белка и углеводов в отобранных овощах:

• Артишок: 85% воды, 2,9% белка, 10,6% углеводов
• Свекла красная: 87,3% воды, 1,6% белка, 9,9% углеводов
• Сельдерей: 94,1% воды, 0,9% белка, 3,9% углеводов
• Кукуруза: 13,8% воды, 8,9% белка, 72,2% углеводов
• Фасоль лима: 10,3% воды, 20,4% белка, 64% углеводов
• Картофель: 79.8% воды, 2,1% белка, 17,1% углеводов
• Красный перец: 74,3% воды, 3,7% белка, 18,8% углеводов
• Летний сквош: 94% воды, 1,1% белка, 4,2% углеводов

Крахмалы

Нет все углеводы в этих овощах одинаковы. Некоторые углеводы представлены в виде сахара, а другие — в виде несъедобной целлюлозы, что обсуждается в следующем разделе. Кроме того, некоторые овощи содержат много крахмала. Как мы отмечали ранее, крахмал белый и гранулированный, и, в отличие от сахаров, крахмал не может быть растворен в холодной воде, спирте или других жидкостях, которые обычно действуют как растворители.

Крахмал, производимый из листьев растений, является продуктом избытка глюкозы, вырабатываемой во время фотосинтеза, и обеспечивает растение запасом продовольствия в хлоропластах на случай чрезвычайной ситуации. Овощи с высоким содержанием крахмала — это продукты растений, содержащие крахмал в тех порциях, которые мы едим. Например, есть клубень или подземная луковица картофеля, а также семена кукурузы, пшеницы и риса. Таким образом, все эти овощи и продукты, полученные из них, содержат много углеводов в форме крахмала.

Помимо своей роли в рационе человека, кукурузный, пшеничный, тапиоковый и картофельный крахмалы находят множество коммерческих применений. Из-за своей способности загущать жидкости и отверждать твердые вещества, крахмал применяется в продуктах (например, кукурузном крахмале), которые действуют как загустители, как для пищевых, так и для непищевых продуктов. Крахмал также широко используется на различных этапах производства одежды и в производстве одежды для придания жесткости тканям. При производстве бумаги крахмал используется для увеличения прочности бумаги.Он также используется в производстве картонных и бумажных пакетов.

Целлюлоза

Одним из аспектов фруктов и овощей, о котором мы упоминали несколько раз, является высокое содержание несъедобного материала или целлюлозы. (На самом деле, это съедобно, но не усваивается.) Целлюлоза, содержащаяся в клеточных стенках растений, химически похожа на крахмал, но еще более жесткая, и это свойство делает ее отличным веществом для придания силы растительным телам. У животных нет жестких клеток с стенками, но у растений они есть.Высокое содержание целлюлозы в клеточных стенках растений придает им прямостоячую жесткую форму; другими словами, без целлюлозы растения могут быть вялыми и частично бесформенными. Как и человеческая кость, стенки растительных клеток состоят из фибрилл (мелких нитей или волокон), которые включают многочисленные полисахариды и белки. Одним из этих полисахаридов в клеточных стенках является пектин, вещество, которое при нагревании образует гель и используется поварами для приготовления желе и джемов. У некоторых деревьев есть вторичная клеточная стенка над первичной, содержащая еще один полисахарид, называемый лигнином . Лигнин делает дерево еще более жестким, проницаемым только острыми топорами.

ЦЕЛЛЮЛОЗА В ПИЩЕВАРЕНИИ.

Как мы уже отмечали, целлюлоза богата фруктами и овощами, но людям не хватает фермента, необходимого для ее переваривания. Термиты, коровы, коалы и лошади переваривают целлюлозу, но даже эти животные
а у насекомых нет фермента, который переваривает этот материал. Вместо этого они скрывают в своем кишечнике микробы, которые могут за них переваривать пищу. (Это пример симбиотического мутуализма, взаимовыгодных отношений между организмами, обсуждаемого в «Симбиозе».)

Коровы — это жвачные животные, или животные, которые жуют жвачку, то есть отрыгивают пищу для повторного пережевывания. У жвачных животных есть несколько желудков или несколько отделов желудка, которые расщепляют растительный материал с помощью ферментов и бактерий. Затем частично переваренный материал срыгивает в рот, где его пережевывают, чтобы еще больше разложить материал. (Если вы когда-либо наблюдали за коровами на пастбище, вы, вероятно, наблюдали, как они спокойно жуют жвачку.) Переваривание клетчатки бактериями в желудках жвачных животных является анаэробным, то есть для этого процесса не требуется кислород.Одним из побочных продуктов этого анаэробного процесса является газ метан, который имеет неприятный запах, легко воспламеняется и токсичен. Жвачные животные ежедневно выделяют большое количество метана, что обеспокоило некоторых экологов, поскольку метан, переносимый коровами, может вносить свой вклад.
к разрушению озона высоко в стратосфере Земли.

Целлюлоза Alhough не переваривается людьми, она является важным диетическим компонентом, так как способствует пищеварению. Целлюлоза, которую иногда называют клетчаткой или грубыми кормами, помогает придать пище большую массу, поскольку она проходит через пищеварительную систему, и помогает организму вытеснять продукты и отходы.Это особенно важно, поскольку помогает сделать возможной регулярную дефекацию, тем самым избавляя организм от шлаков и снижая риск рака толстой кишки. (См. «Пищеварение» для получения дополнительной информации о пищеварительных и выделительных процессах.)

Общее углеводное питание

Диета с высоким содержанием целлюлозы может быть полезной по причинам, которые мы указали. Точно так же здоровая диета включает питательные углеводы, но только при определенных условиях. Прежде всего, это должно быть
поняли, что человеческий организм не имеет необходимой потребности в углеводах сами по себе — другими словами, нет «незаменимых» углеводов, поскольку есть незаменимые аминокислоты или жирные кислоты.

С другой стороны, очень важно есть свежие фрукты и овощи, которые, как мы видели, богаты углеводами. Их значение имеет мало общего с содержанием углеводов в питательных веществах, а скорее с витаминами, минералами, белками и пищевыми волокнами, которые они содержат. Эти полезные углеводы лучше всего есть в максимально естественной форме: например, есть апельсин целиком, а не просто выжать сок и выбросить мякоть.Кроме того, сырой шпинат и другие овощи содержат гораздо больше витаминов и минералов, чем приготовленные.

САХАР ВЫСОКОГО ХРАНЕНИЯ ЖИРА.

Углеводы могут
короткий прилив энергии, поэтому спортсмены могут «набрать углеводы» прямо перед соревнованиями. Но если углеводы не сжигаются быстро, они в конечном итоге откладываются в виде жира. Так обстоит дело даже со здоровыми углеводами, но гораздо хуже обстоит дело с углеводами нездоровой пищи, которые содержат только пустые калории, лишенные содержания витаминов и минералов.Одним из примеров является особый бренд шоколадных батончиков, который на протяжении многих лет рекламировался в рекламе как средство получения быстрого прилива энергии. Фактически, эта и все другие леденцы на основе белого сахара дают только быстрый «высокий уровень сахара», за которым почти сразу следует гораздо более низкий «минимум» энергии — и, в конечном итоге, происходит накопление жира.

Жир — единственная форма, в которой организм может хранить углеводы в течение длительного времени, а это означает, что «обезжиренные» наклейки на многих упаковках печенья или тортов в супермаркете так же бессмысленны, как и сами калории пусты.Потребление углеводов — одна из основных причин, по которой средний американец имеет такой избыточный вес. При активном образе жизни, который типичен для большинства взрослых в современной жизни, все эти картофель фри, печенье, булочки и т. Д. Не имеют места, кроме центров накопления жира в области живота, ягодиц и бедер. Из всех продуктов, содержащих углеводы, наименее жирными, конечно же, являются натуральные некрахмалистые продукты, такие как фрукты и овощи (при условии, что они не приготовлены с жиром). Следующим в списке наименее калорийных продуктов являются крахмалистые натуральные продукты, такие как картофель, а наиболее жирными из всех являются обработанные крахмалы, будь то рис, пшеница или картофельные продукты.

ПОЧЕМУ МОЖНО ЕСТЬ БОЛЬШЕ УГЛЕВОДОВ, ЧЕМ БЕЛКОВ.

Одна из самых больших проблем, связанных с крахмалом, заключается в том, что организм может потреблять их так много по сравнению с белками и жирами. Сколько раз вы ели огромную тарелку картофельного или рисового пюре, горы картошки фри или кусок за куском хлеба? Все мы сделали это: углеводы и особенно крахмалы, кажется, никогда не смогут насытиться. Но сколько раз вы ели огромную тарелку только курицы, стейка или яиц? Вероятно, не очень часто, и если вы пытались съесть слишком много этих продуктов с высоким содержанием белка за один раз, вы, скорее всего, начали болеть.

Причина в том, что когда вы едите белок или жир, он вызывает высвобождение гормона под названием холецистокинин (CCK) в тонком кишечнике. По сути, CCK сообщает мозгу о том, что тело получает питание, и, если выделяется достаточное количество CCK, он сигнализирует мозгу о том, что организм получил достаточно пищи. Если человек продолжит потреблять белки или жиры после этого, скорее всего, последует тошнота. Углеводы, с другой стороны, не вызывают высвобождения ХЦК; только когда они попадают в кровоток, они наконец посылают в мозг сигнал о том, что тело удовлетворено.К тому времени большинство из нас накопило больше картофельного пюре, которому суждено занять свое место в организме в качестве жировых отложений.

ГДЕ ПОДРОБНЕЕ

Углеводы. Hardy Research Group, химический факультет Университета Акрона (веб-сайт). .

Дей П. М. и Р. А. Диксон. Биохимия запасных углеводов в зеленых растениях. Орландо, Флорида: Academic Press, 1985.

Carpi, Anthony.«Пищевая химия: углеводы». Visionlearning.com (веб-сайт). .

Food Resource, Государственный университет Орегона (веб-сайт). .

Кеннеди, Рон. «Углеводы в питании». Медицинская библиотека врачей (веб-сайт). .

«Номенклатура углеводов». Колледж королевы Марии Лондонского университета, факультет химии (веб-сайт)..

Снайдер, Карл Х. Необычная химия обычных вещей. New York: John Wiley and Sons, 1998.

Spallholz, Julian E. Nutrition, Chemistry, and Biology. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1989.

Wiley, T. S., and Bent Formby. Отключение света: сон, сахар и выживание. New York: Pocket Books, 2000.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

УГЛЕВОДЫ:

Встречающиеся в природе кольцевые соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, основная функция которых в организме — обеспечение энергией.В группу углеводов входят сахара, крахмалы, целлюлоза и различные другие вещества. Большинство углеводов вырабатываются зелеными растениями в процессе фотосинтеза.

КАТАЛИЗАТОР:

Вещество, которое ускоряет химическую реакцию, не участвуя в ней. Таким образом, катализаторы, хорошим примером которых являются ферменты, не расходуются в реакции.

ЦЕЛЛЮЛОЗА:

Полисахарид, состоящий из единиц глюкозы, которая является основным материалом клеточных стенок растений.Целлюлоза также содержится в натуральных волокнах, таких как хлопок, и используется в качестве сырья при производстве таких продуктов, как бумага.

КОМПЛЕКСНЫЙ УГЛЕВОДНЫЙ:

Дисахарид, полисахарид или олигосахарид. Также называется сложным сахаром .

ДЕКСТРОЗА:

Другое название глюкозы.

ДИСАХАРИД:

Двойной сахар, состоящий из двух моносахаридов. Примеры дисахаридов включают изомеры сахарозы, мальтозы и лактозы.

ФЕРМЕНТ:

Белковый материал, ускоряющий химические реакции в организме растений и животных.

ФРУКТОЗА:

Фруктовый сахар, моносахарид, являющийся изомером глюкозы.

ГАЛАКТОЗА:

Моносахарид и изомер глюкозы. Менее растворимая и сладкая, чем глюкоза, галактоза обычно появляется в сочетании с другими простыми сахарами, а не сама по себе.

ГЛЮКОЗА:

Моносахарид, который широко встречается в природе и представляет собой форму, в которой животные обычно получают углеводы.Также известен как декстроза, виноградный сахар и кукурузный сахар.

ГЛИКОГЕН:

Белый полисахарид, который является наиболее распространенной формой, в которой углеводы хранятся в тканях животных, особенно в тканях мышц и печени.

GUT:

Термин, обозначающий весь или часть пищеварительного тракта, по которому пища проходит изо рта в кишечник, а отходы — из кишечника в задний проход. Хотя в повседневной жизни это слово считается несколько грубым, врачи и ученые-биологи, занимающиеся этой частью анатомии, используют его регулярно.

ИЗОМЕРЫ:

Два вещества, которые имеют одинаковую химическую формулу, но различаются по химической структуре и, следовательно, по химическим свойствам.

ЛАКТОЗА:

Молочный сахар. Дисахаридный изомер сахарозы и мальтозы, лактоза является единственным основным типом сахара, который производится из животных (т. Е. Из млекопитающих), а не из растительных источников.

МАЛЬТОЗА:

Ферментируемый сахар, обычно образующийся из крахмала под действием фермента амилазы. Мальтоза представляет собой дисахаридный изомер сахарозы и лактозы.

МОНОСАХАРИД:

Самый простой вид углеводов. Моносахариды, которые не могут быть химически расщеплены на более простые углеводы, также известны как простые сахара. Примеры моносахаридов включают изомеры глюкозы, фруктозы и галактозы.

ОЛИГОСАХАРИД:

Углевод, содержащий известное небольшое количество моносахаридных единиц, обычно от трех до шести. Сравните с полисахаридом .

ФОТОСИНТЕЗ:

Биологическое преобразование световой энергии (то есть электромагнитной энергии) Солнца в химическую энергию в растениях.В этом процессе углекислый газ и вода превращаются в углеводы и кислород.

ПОЛИСАХАРИД:

Углевод, состоящий из более чем шести моносахаридов. Иногда полисахарид определяется как содержащий два или более моносахаридов, но это определение мало чем отличается от олигосахарида .

САХАРИД:

Сахар.

ПРОСТОЙ САХАР:

Моносахарид или простой углевод.

КРАХМАЛЫ:

Сложные углеводы без вкуса и запаха, гранулированные или порошкообразные в физической форме.

СУКРОЗА:

Обычный столовый сахар (C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ ), дисахарид, образованный в результате связывания молекулы глюкозы с молекулой фруктозы. Сахарная свекла и тростниковый сахар являются основными естественными источниками сахарозы, с которой средний американец, скорее всего, столкнется в очищенной форме, такой как белый, коричневый или сахарная пудра.

САХАР:

Один из трех основных типов углеводов, наряду с крахмалом и целлюлозой.Сахар можно определить как любой из различных водорастворимых углеводов различной сладости. То, что мы называем сахаром (то есть столовым сахаром), на самом деле является сахарозой.

Углеводы — Центр поддержки химии

Углеводы являются основным продуктом питания во всем мире. Они также получают много негативного внимания в СМИ. По мере того, как входят и выходят из моды новые модные диеты, у каждой из них есть свое представление о правильном количестве потребляемых углеводов. Хотя когда-то сахар (простейшие углеводы) считался суперпродуктом, сейчас он предстает в злодейском свете.Есть даже движение за реклассификацию сахара как опасного наркотика, вызывающего привыкание! Несколько лет назад полисахариды (то, что люди традиционно называют «углеводами») были повсеместно ненавистны, но сейчас мнения расходятся. Кетогенные диеты (с низким содержанием углеводов, высоким содержанием белков и жиров) перестали пользоваться популярностью из-за рисков для здоровья, однако до сих пор ведутся споры о том, полезны ли углеводы для вас. Бодибилдеры утверждают, что они хороши для выполнения упражнений и обмена веществ. Диетологи предупреждают о рисках повышения сахара в крови и набора веса.В контексте дискуссии о здоровом питании не всегда ясно, что такое углеводы. Этот термин имеет тенденцию использоваться как универсальный для любой крахмалистой пищи. Хотя крахмал является углеводом, существует множество других. Углеводы — это макроэлементы (молекулы, которые необходимо потреблять в относительно больших количествах для поддержания жизни). Это самая распространенная биомолекула на Земле, которая принимает множество форм. Сахара, сигнальные молекулы, части нашей иммунной системы, нуклеиновые кислоты и многие структурные компоненты — все это образовано из углеводов.

Химический состав углеводов дает им несколько свойств, которые помогают им выполнять множество различных функций. Что наиболее важно, они состоят из фундаментальных элементов, которые затем можно соединить вместе, как кубики Lego, чтобы сформировать большие и уникальные молекулы. Единственные биомолекулы, которые лучше углеводов делают это, — это белки. Общая молекулярная формула любого углевода —

.

C _n (H ₂ O) _n

Название этих молекул происходит от этого соотношения: на каждый атом углерода (углевод) приходится равное количество воды (-гидрат).Поскольку комбинация углерода, водорода и кислорода может быть легко окислена, но не имеет тенденции к разложению сами по себе, углеводы обладают как высоким энергетическим потенциалом, так и структурной стабильностью. Это делает их идеальными для подпитки биохимических реакций. Фактически, окисление углеводов глюкозы — это фундаментальная химическая реакция, которая питает все живое на Земле.

Наименьшие функциональные группы углеводов — это моносахариды. Корневое слово «сахарид» происходит от греческого слова «сладкий», потому что эти единицы имеют характерный сладкий вкус.Моносахариды иногда называют простыми сахарами. Они образуют простейшие углеводы и представляют собой цепочки атомов углерода со многими функциональными группами спирта (-ОН) и особой двойной связью кислорода (кетон или альдоза), которая позволяет цепи образовывать кольцо. Существует множество примеров простых сахаров, которые используются для получения энергии. Глюкоза — это молекула, которая измеряется в рейтинге сахара в крови и является ключевым источником биологической энергии для всей жизни.

Фруктоза — это сахар, производимый растениями.Это источник сладости кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы.

Галактоза — это сахар, производимый млекопитающими, который может связываться с глюкозой с образованием лактозы.

Есть также много типов моносахаридов, которые не перевариваются для получения энергии. Рибоза является основным структурным компонентом нуклеотидов, составляющих ДНК и РНК. Манноза — это простой сахар, присутствующий в сигнальных молекулах, известных как гликопротеины.

Типы сахаров, которые знакомы большинству людей, — это дисахариды, два моносахарида, связанные между собой специальной связью.Связь, соединяющая два моносахарида, называется гликозидной связью. Они возникают из-за того, что специальный углерод в кольце моносахарида (аномерный углерод) может объединяться с группой -ОН другого моносахарида, создавая связь плюс вода. Дисахариды имеют более крупную двойную кольцевую структуру и множество свойств, в зависимости от того, какие моносахариды связаны, а также от расположения и стереохимии гликозидных связей. Многие встречающиеся в природе сахара представляют собой дисахариды глюкозы и некоторых других моносахаридов.Сахароза (столовый сахар) состоит из двух моносахаридов — глюкозы и фруктозы. Лактоза (молочный сахар) состоит из моносахаридов глюкозы и галактозы. Мальтоза (частично переваренный крахмал) состоит из двух объединенных моносахаридов глюкозы и является продуктом соложения.

Большинство углеводов не существуют в виде относительно небольших моносахаридов или дисахаридов, а вместо этого образуют массивные цепи простых сахаров, связанных вместе гликозидными связями. Эти структуры очень разнообразны по форме и функциям, но все вместе они известны как полисахариды.Технически термин углевод включает в себя все сахариды, однако на простом языке люди используют его для обозначения крахмала. Полисахариды не имеют характерного сладкого вкуса моносахаридов и дисахаридов. Они могут сильно различаться по размеру, от нескольких моносахаридных единиц до обширных комплексов из сотен моносахаридов. Также они могут иметь разную структуру. Полисахариды, в которых гликозидная связь находится в одном и том же месте на каждой единице, образуют длинные цепи, которые обвиваются вокруг себя, образуя спиральные структуры.В качестве альтернативы, некоторые единицы могут иметь несколько гликозидных связей, вызывая рыхлую разветвленную структуру. Наконец, полисахариды могут состоять полностью из одной моносахаридной единицы (гомополисахариды) или они могут иметь повторяющиеся структуры двух или трех различных моносахаридов (гетерополисахаридов).

Полисахариды, которые используются в качестве источников энергии, обычно представляют собой гомополисахариды, состоящие из глюкозы. В растениях этот источник энергии называется крахмалом и бывает двух видов.Амилоза — неразветвленный крахмал. Он образует плотные спирали, которые образуют кристаллическую структуру. Поскольку амилоза плотно упакована, она более энергетична, но менее растворима и труднее переваривается. Амилопектин — это крахмал с короткими разветвленными цепями. Он легко усваивается и легко растворяется в воде, но менее энергоемкий, поскольку ветви препятствуют плотной упаковке. Повара используют крахмалы в качестве источников энергии и загустителей. У животных и грибов есть молекула, аналогичная крахмалу, называемая гликогеном.Вместо образования спиральных структур, таких как крахмал, гликоген формирует гранулы сильно разветвленных цепей глюкозы, прикрепленных к центральному белку. Он вырабатывается в печени и служит среднесрочным хранилищем энергии для мышечной ткани. Прозрачное желеобразное вещество на дне банки со спамом — это в основном гликоген.

Гомополисахариды также могут образовывать прочные структурные материалы. Целлюлоза — это прочный и волокнистый материал, который помогает создавать клеточные стенки растений и микроорганизмов. Он построен из линейных цепочек глюкозы.Однако, в отличие от амилозы, форма гликозидных связей делает структуру нерастворимой и трудной для переваривания. Целлюлоза относится к пищевым волокнам и составляет большую часть хлопкового волокна, бумажных изделий и древесины. Хитин — еще один структурный гомополисахарид, который часто встречается в природе. Он образует экзоскелеты насекомых и чешую рыб. Подобно целлюлозе, хитин образуется на нерастворимых цепях линейной глюкозы. Однако каждая единица глюкозы модифицируется, чтобы к ней присоединена аминогруппа (-NH ₂ ).

Гетерополисахариды содержат два или три разных моносахарида в повторяющихся образцах. Эти углеводы обычно тесно связаны с липидами или белками, образующими гибридные структуры, называемые гликолипидами или гликопротеинами. Эти молекулы широко встречаются у растений, животных и микроорганизмов. Компоненты и форма этих молекул очень разнообразны, и точная структура многих из них до сих пор неизвестна. Многие гетерополисахариды имеют медицинское значение.Примеры включают гиалуроновую кислоту, которая действует как высокогидрофильный амортизатор и смазка в хрящах, коже и нервных тканях; гепарин, который является антикоагулянтом, естественно присутствующим в крови, и иммуноглобулинами (антителами), которые необходимы для активной иммунной системы.

Заключение

Углеводы — это обширный класс биомолекул, которые по сложности и разнообразию функций не уступают белкам. Их размер может варьироваться от относительно простых моносахаридов до обширных комплексов полисахаридов.Они обладают уникальным сочетанием структурной стабильности и высокой потенциальной энергии, что делает их идеальными среди макромолекул для подпитки метаболизма, но у них также есть много других функций, включая структуру и передачу сигналов клетками. Мы оказываем углеводы медвежью услугу, думая о них только как о макаронах и картофеле. Это уникальное и очень разнообразное семейство молекул, необходимых для всей жизни на Земле.

Глава 5. Углеводы 1

Глава 5. Углеводы 1

---

---

1.ВВЕДЕНИЕ
2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ХИМИЯ
3. МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ
В РЫБЕ
4. ССЫЛКИ

---

K. W. Chow
Продовольственная и сельскохозяйственная организация
Рим, Италия

J. E. Halver
Вашингтонский университет
Сиэтл, Вашингтон

^1/ Лекцию прочитал Дж. Э. Халвер

Углеводы представляют собой широкую группу веществ, в которую входят сахара, крахмалы, камеди и целлюлозы.Общие свойства углеводов заключаются в том, что они содержат только элементы углерод, водород и кислород, и что их сгорание дает углекислый газ плюс одну или несколько молекул воды.

Самыми простыми углеводами являются трехуглеродные сахара, которые играют важную роль в промежуточном метаболизме, а самыми сложными являются природные полисахариды, в основном растительного происхождения. В рационе животных и рыбы значимы два класса полисахаридов:

(а) структурные полисахариды, усваиваемые травоядными видами: целлюлоза, лигнин, декстраны, маннаны, инулин, пентозаны, пектиновые кислоты, альгиновые кислоты, агар и хитин; а также

(б) универсально усваиваемые полисахариды — в основном крахмал.

Углеводы составляют три четверти биомассы растений, но присутствуют в организме животных лишь в небольших количествах в виде гликогена, сахаров и их производных. Гликоген часто называют животным крахмалом, потому что он отсутствует в растениях. Производные моносахариды, такие как сахарные кислоты, аминосахары и дезоксисахары, являются составными частями всех живых организмов.

---

2.1 Пентозы
2.2 Гексозы
2.3 Дисахариды
2.4 Олигосахариды
2,5 Полисахариды

---

Углеводы обычно классифицируются по степени сложности. Следовательно, свободные сахара, такие как глюкоза и фруктоза, называются моносахаридами; сахароза и мальтоза, дисахариды; а также крахмалы и целлюлозы, полисахариды. Углеводы с короткими цепями, такие как рафиноза, стахиоза и вербаскоза, которые представляют собой три, четыре и пять полимеров сахаров соответственно, классифицируются как олигосахариды.

2.1 Пентозы

Пентозы — это пятиуглеродные сахара, редко встречающиеся в природе в свободном состоянии. В растениях они встречаются в полимерных формах и все вместе известны как пентозаны. Таким образом, ксилоза и арабиноза входят в состав пентозанов, присутствующих в растительных волокнах и растительных камедях, соответственно. Поскольку сахарные фрагменты в нуклеиновых кислотах и ​​рибофлавине, рибоза и дезоксирибоза являются незаменимыми составляющими жизненного процесса. D-рибоза имеет следующую химическую структуру:

D-рибоза

2.2 гексозы

Гексозы составляют большую группу сахаров. Основные из них: глюкоза, фруктоза, галактоза и манноза. В то время как глюкоза и фруктоза в природе свободны, галактоза и манноза встречаются только в комбинированной форме. Гексозы делятся на альдозы и кетозы в зависимости от того, имеют ли они альдегидные или кетоновые группы. Таким образом, глюкоза является альдо-сахаром, а фруктоза — кетосахаром. Наличие асимметричных центров во всех сахарах с тремя или более атомами углерода приводит к стереоизомерам.Галактоза и манноза являются стереоизомерами глюкозы, которая теоретически является только одним из 16 стереоизомеров. Поскольку кетогексозы имеют только три асимметричных центра, фруктоза является одним из восьми стереоизомеров. Химические конфигурации четырех упомянутых гексоз следующие:

D-глюкоза	D-галактоза	D-манноза	D-фруктоза

Общее явление, известное как мутаротация, наблюдается в различных пентозах и гексозах, а также в некоторых дисахаридах.Например, было установлено, что существуют два изомера D-глюкозы, следовательно, требуется дополнительный асимметричный центр в этом сахаре. Стало очевидно, что D-глюкоза и большинство других сахаров имеют циклическую структуру. Положение гидроксильной группы по отношению к кольцевому кислороду характеризует эту дополнительную конфигурацию модификации. По соглашению, расположение гидроксильной группы на атоме углерода 1 на той же стороне структуры, что и кислородное кольцо, описывает -модификацию; и расположение той же гидроксильной группы на противоположной стороне кольцевого кислорода описывает b-модификацию.

a -D-глюкоза	b -D-глюкоза

Карбогидразы, которые катализируют гидролиз гликозидных связей простых гликозидов, олигосахаридов и полисахаридов, часто проявляют специфичность в отношении конфигурации субстрата. Как мы увидим позже, специфичность ферментативного гидролиза некоторых олигосахаридов помогает объяснить плохое использование этого класса углеводов в питании рыб.

Сахара, содержащие альдо- или кетогруппу, способны восстанавливать медь в щелочных растворах (раствор Фелинга), создавая кирпично-красный цвет ионов одновалентной меди. Эти сахара называются восстанавливающими сахарами, и реакция, хотя и не специфична для восстанавливающих сахаров, может использоваться как для качественного, так и для количественного определения.

Глюкоза широко распространена в небольших количествах во фруктах, растительных соках и меде. Его получают в промышленных масштабах путем кислотного или ферментативного гидролиза зерновых и корневых крахмалов.Глюкоза представляет особый интерес для питания, поскольку она является конечным продуктом переваривания углеводов у всех нежвачных животных, включая рыбу.

Фруктоза — единственная важная кетогексоза, которая в свободном состоянии находится вместе с глюкозой в созревающих фруктах и ​​меде. В сочетании с глюкозой образует сахарозу. Фруктоза несколько слаще, чем сахароза, и ее в промышленных масштабах производят в возрастающих количествах в качестве подсластителя.

Галактоза содержится в молоке в сочетании с глюкозой.Он также присутствует в олигосахаридах растительного происхождения в сочетании с глюкозой и фруктозой.

Манноза присутствует в некоторых полисахаридах растений, которые собирательно называются маннанами.

2.3 Дисахариды

Дисахариды — это продукты конденсации двух молекул моносахаридов. Сахароза является преобладающим дисахаридом в свободной форме и основным веществом сахарного тростника и сахарной свеклы. Также он образуется при прорастании семян бобовых.Другими распространенными дисахаридами являются мальтоза и лактоза. Мальтоза — это димер глюкозы, а лактоза — сополимер галактозы и глюкозы. Две молекулы глюкозы в мальтозе удерживаются вместе гликозидной связью a -1,4, тогда как две гексозные составляющие галактозы связаны в положении b -1,4. В сахарозе глюкоза и фруктоза объединены в связь -1,2. Сокращенное название сахарозы — D-Glu- (a, 1® 2) -D-Fru.

a -Мальтоза

b -Лактоза

Сахароза

2.4 Олигосахариды

Олигосахариды рафиноза, стахиоза и вербаскоза присутствуют в значительных количествах в семенах бобовых. Рафиноза, которая является наиболее распространенной из трех, состоит из одной молекулы глюкозы, связанной с молекулой сахарозы в положении a -1,6. Его сокращенное химическое название — a -D-Gal (1® 6) -a — D -Glu — (1® 2) — b -D-Fru. Дальнейшее удлинение цепи на конце галактозы с другой молекулой галактозы приведет к образованию стахиозы. Все эти связи галактоза-галактоза находятся в положении a-l, 6, и переваривание этих олигосахаридов животными требует высокоспецифичного фермента, вырабатываемого не самими животными, а некоторыми бактериями, присутствующими в кишечнике животных.Постепенное исчезновение олигосахаридов из котелидонов семян бобовых во время прорастания является частью сложного процесса, начинающегося с поглощения воды семенами. Это поглощение влаги высвобождает гибберелловую кислоту, которая, в свою очередь, активирует ДНК в семенах, тем самым запуская жизненный цикл растения. ДНК направляет производство -галактозидазы, которая необходима для гидролиза этих олигосахаридов. Любое вмешательство в процесс транскрипции ДНК блокирует производство ферментов и будет подтверждено продолжающимся старением семян и сохранением олигосахаридов в семенных котелидонах.

2,5 Полисахариды

Полисахариды представляют собой большую группу сложных углеводов, которые являются продуктами конденсации неопределенного числа молекул сахара. Различные подгруппы довольно плохо определены, и нет согласия по их классификации. Большинство полисахаридов нерастворимы в воде. При гидролизе кислотами или ферментами они в конечном итоге дают составляющие их моносахариды.

Крахмал представляет собой высокомолекулярный полимер D-глюкозы и является основным резервным углеводом в растениях.Большинство крахмалов состоят из смеси двух типов полимеров, а именно; амилоза и амилопектин. Соотношение амилозы и амилопектина обычно составляет одну часть амилозы и три части амилопектина. Ферменты, способные катализировать гидролиз крахмала , присутствуют в пищеварительном секрете животных и рыб внутри их клеток. Α-амилазы, которые присутствуют практически во всех живых клетках, случайным образом расщепляют связи a -D- (1® 4) и в конечном итоге вызывают полное превращение молекулы крахмала в восстанавливающие сахара.Основные α-амилазы животного происхождения вырабатываются слюнной железой и поджелудочной железой. Крахмал нерастворим в воде и окрашивается йодом в синий цвет.

Гликоген — единственный сложный углевод животного происхождения. Он присутствует в ограниченных количествах в печени и мышцах и действует как легкодоступный источник энергии.

Декстрины представляют собой промежуточные соединения, образующиеся в результате неполного гидролиза или переваривания крахмала. Присутствие -D- (1® 6) связей в амилопектине и неспособность -амилазы расщеплять эти связи приводят к образованию низкомолекулярных углеводных сегментов, называемых предельными декстринами.На эти остатки действуют в первую очередь ацидофильные бактерии пищеварительного тракта.

Целлюлоза состоит из длинных цепей глюкозных единиц, удерживаемых вместе связями b -D- (1® 4). Ферменты, которые расщепляют эти связи, обычно не присутствуют в пищеварительном секрете животных и рыб, хотя считается, что некоторые виды моллюсков вырабатывают целлюлазу, фермент, катализирующий гидролиз целлюлозы. Микроорганизмы, продуцирующие целлюлазу, присутствующие в кишечнике травоядных животных и рыб, придают своим животным-хозяевам способность использовать в качестве пищи трудноусвояемую целлюлозу.

Другими широко распространенными сложными полисахаридами являются гемицеллюлозы и пентозаны. Гемицеллюлоза представляет собой группу углеводов, включая арабан, ксилан, некоторые гексозаны и полиурониды. Эти вещества обычно менее устойчивы к химической обработке и подвергаются некоторой степени ферментативному гидролизу во время нормальных пищеварительных процессов. Пентозаны представляют собой полимеры ксилозы или арабинозы в качестве компонентов структурного материала растений и растительных камедей соответственно.

---

3.1 Пищеварение, абсорбция
и хранение
3.2 Прочие факторы
Влияние на метаболизм
3.3 Преобразование энергии

---

Большая часть углеводов, попадающих в рацион животных, включая рыбу, имеет растительное происхождение. Поэтому хищные рыбы, такие как атлантический лосось и желтохвост японская, имеют мало углеводов. Действительно, эксперименты показали, что эти виды плохо приспособлены для обработки значительных количеств сырых углеводов в своем рационе.С другой стороны, всеядные животные, такие как карп и канальный сом, способны переваривать изрядное количество углеводов в своем рационе. Белый амур, травоядное животное, питается в основном вегетарианской диетой.

3.1 Пищеварение, абсорбция и хранение

Способность животных усваивать крахмал зависит от их способности вырабатывать амилазу. Было показано, что все виды рыб секретируют -амилазу. Также было продемонстрировано, что активность этого фермента была наибольшей у травоядных животных.У плотоядных, таких как радужная форель и морской окунь, амилаза в основном имеет панкреатическое происхождение, тогда как у травоядных фермент широко распространен по всему пищеварительному тракту. В Tilapia mossambica было показано, что поджелудочная железа является местом наибольшей активности амилазы, за которым следует верхний отдел кишечника. Хотя было показано, что переваривание крахмала и декстрина плотоядной радужной форелью постепенно снижается по мере того, как уровни углеводов превышают 20-процентный уровень, рыба может эффективно использовать до 60 процентов глюкозы, сахарозы или лактозы в рационе.Это демонстрирует, что вопреки более раннему мнению, плотоядные рыбы способны эффективно использовать простые углеводы в качестве основного источника энергии.

Кристаллическая структура крахмала, по-видимому, также влияет на его атаку амилазой, о чем свидетельствует двукратное увеличение содержания метаболизируемой энергии в полностью приготовленной (желатинизированной) кукурузе при испытаниях кормления канальным сомом. Также было показано, что радужная форель имеет более высокую толерантность к углеводам (присутствующим в виде пшеничного крахмала) в рационе при приготовлении.Процесс желатинизации включает в себя тепло и воду. Если водную суспензию крахмала нагреть, гранулы не изменят внешний вид до тех пор, пока не будет достигнута определенная критическая температура. В этот момент некоторые гранулы крахмала набухают и одновременно теряют свою кристалличность. Критическая температура — это температура, при которой водородные связи молекулы крахмала ослабляются, чтобы обеспечить полную гидратацию, что приводит к явлению, известному как «набухание».

Альфа-амилаза способствует более или менее случайной фрагментации молекулы крахмала путем гидролиза по глюкозидным связям a -D- (l® 4) во внутренней и внешней цепях соединения.Результатом полного гидролиза амилозного компонента являются мальтоза и D-глюкоза, в то время как амилопектиновый компонент восстанавливается до мальтозы, D-глюкозы и разветвленных предельных декстринов. Вследствие этих паттернов действия -амилазы на крахмал, необходимы другие ферменты для полного гидролиза крахмала до D-глюкозы в рыбе. В связи с этим было продемонстрировано, что даже плотоядный морской лещ обладает способностью переваривать мальтозу. С другой стороны, не было показано, что целлюлаза и -галактозидаза секретируются рыбами, хотя целлюлаза бактериального происхождения присутствует в кишечнике большинства видов карпов.Отсутствие α-галактозидазы может частично объяснить слабую реакцию рыбы на диетическую соевую муку, которая содержит значительные уровни галактозидных олигосахаридов рафинозы и стахиозы. Как указывалось ранее, эти олигосахариды действительно подвергаются ферментативному гидролизу в процессе прорастания с образованием галактозы и сахарозы. Следовательно, может показаться, что пищевая ценность соевого шрота будет увеличена, если сначала преобразовать основную часть этого неперевариваемого крахмала. Этого можно достичь, замачивая бобы на 48 часов перед переработкой для производства муки.Следует также отметить, что питательная ценность зернобобовых и других семян бобовых также может быть улучшена для рыбы, поскольку олигосахариды составляют большую часть углеводов в семенах бобовых.

Данные о всасывании глюкозы рыбами немногочисленны. Работа с золотыми рыбками показала, что активный транспорт глюкозы сочетается с транспортом Na ⁺ , как и у большинства млекопитающих. Обычно считается, что абсорбция происходит на поверхности слизистой оболочки кишечных клеток. Моносахариды, образующиеся в результате переваривания углеводов, состоят в основном из глюкозы, фруктозы, галактозы, маннозы, ксилозы и арабинозы.Хотя скорость поглощения этих сахаров была определена для многих наземных млекопитающих, аналогичная информация для рыб отсутствует.

Глюкоза, по-видимому, не является лучшим источником энергии для рыбы по сравнению с белком или жиром, хотя легкоусвояемые углеводы экономят белок для наращивания тканей. Кроме того, в отличие от млекопитающих, гликоген не является значительным хранилищем энергии, несмотря на свидетельства активного и обратимого пути Эмдена-Мейерхоффа у рыб. Более эффективный метаболизм аминокислот по сравнению с глюкозой для получения энергии может быть связан со способностью рыб выводить азотистые отходы в виде аммиака из своих жабр без высоких затрат энергии на преобразование отходов в мочевину.

3.2 Другие факторы, влияющие на метаболизм

Помимо генетической адаптации, климатические факторы также играют важную роль в углеводном обмене у рыб. Акклимация рыб, по сути, отражает акклиматизацию ферментов, поскольку способность животного выживать во многом зависит от его способности выполнять нормальные метаболические функции. Некоторые ферменты метаболической акклиматизации хорошо компенсируются, а другие — нет. Ферменты, связанные с высвобождением энергии (ферменты гликолиза, пентозного шунта, цикла трикарбоновых кислот, транспорта электронов и окисления жирных кислот), демонстрируют температурную компенсацию, тогда как те ферменты, которые в основном имеют дело с деградацией продуктов метаболизма, показывают плохую или обратную компенсацию (см. Таблицу 1) .

Таблица 1 Ферменты, подлежащие метаболической акклиматизации ^1/

Ферменты с компенсацией	Ферменты с обратной компенсацией или без нее
фосфофруктокиназа	каталаза
альдолаза	пероксидаза
молочная дегидрогеназа	кислая фосфатаза
6-фосфоглюконатдегидрогеназа	оксидаза D-аминокислоты
янтарная дегидрогеназа	Mg-ATP азе
яблочная дегидрогеназа	холинацетилтрансфераза
цитохромоксидаза	ацетилхолинэстераза
сукцинат-цитохром С редуктаза	щелочная фосфатаза
НАД-цитохром С редуктаза	аллантоиназа
аминоацилтрансфераза	уриказа
Na-K-АТФаза	амилаза
протеаза	липаза
	яблочный фермент
	глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа

^1/ Адаптировано из: Сравнительная физиология животных, под редакцией К.Л. Проссер, 1973

Интересно отметить, что два ключевых фермента, участвующих в метаболизме углеводов, амилаза и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, вместе с ферментом, участвующим в переваривании жиров, липазой, не имеют температурной компенсации. Неизвестно, связано ли это каким-либо образом с прекращением кормления рыб при низких температурах. Молекулярный механизм термической акклиматизации не совсем понятен и может состоять из изменений в синтезе или количествах данного фермента.Различия в кинетике, изменения в пропорции изоферментов, подходящих для определенных температур, и изменения кофакторов, таких как липиды, коферменты, или других факторов, таких как pH и ионы, могут быть важны для адаптации животного к изменениям температуры.

3.3 Преобразование энергии

Несмотря на межвидовые различия в переносимости пищевых углеводов, обычно считается, что основной конечный продукт переваривания углеводов, глюкоза, метаболизируется в порядке, преобладающем во всех клетках, т.е.е., через обратимый путь Эмдена-Мейерхоффа. На этом пути глюкоза имеет только одну главную судьбу: фосфорилирование до глюкозо-6-фосфата. Основные метаболические преобразования изображены следующим образом:

Обратимые стрелки показывают стадию или стадии реакции, катализируемые теми же ферментами в
в обоих направлениях.

Пунктирные стрелки показывают реакции на многих промежуточных этапах.

Парные сплошные стрелки показывают разные ферменты, участвующие в двух направлениях.
реакции.

(адаптировано из: Principles of Biochemistry, A. White, et al. , al ., 1978)

Все превращения происходят с потерей свободной энергии. Таким образом, образование двух молей лактата из глюкозо-6-фосфата происходит при изменении свободной энергии D G ^o = -22000 кал / моль. Конечный результат — образование четырех молекул АТФ. Функциональное обращение этой трансформации может происходить только через другой последовательности, требующей ввода шести молекул АТФ на моль восстановленного глюкозо-6-фосфата.

Клетки не хранят глюкозу или глюкозо-6-фосфат. Легко доступная форма хранения — это гликоген, который производится из глюкозо-1-фосфата одним путем и возвращается другим. Хотя в клетках млекопитающих глюкозо-6-фосфат трансформируется в жирные кислоты, такое превращение, по-видимому, не происходит у рыб. Исследования с карпом показывают, что предшественником липогенеза является цитрат, образующийся, когда аминокислоты активно метаболизируются в цикле трикарбоновых кислот.

Основной формой полезной энергии во всех клетках является АТФ. В большинстве клеток эта валюта энергии генерируется за счет окисления НАДН митохондриальными системами переноса электронов. Восстановители NAD ⁺ для этого процесса представляют собой промежуточные продукты, полученные из цикла TCA и жирных кислот. Энергетический выход глюкозы в дыхательной системе можно суммировать в следующей последовательности реакций:

Реакция		Выход АТФ
1.глюкоза® фруктозо-1,6-дифосфат		-2
2. 2-триозофосфат® 2,3-фосфоглицериновый кислота		+2
3. 2 НАД + ® 2 НАДН® 2 NAD +		+6
4.2 фосфоенолпируват® 2 пировиноградная кислота		+2
5. 2 пировиноградная кислота® 2 ацетил-КоА + 2 CO 2
	2 НАД + ® 2 НАДН® 2 NAD 2	+6
6.2 Ацетил CoA® 4 CO 2		+24
Всего:
	C 6 H 12 O 6 + 6O 2 ® 6 CO 2 + 6 H 2 O	+38

Проссер, К.Л. (ред.), 1973 г. Сравнительная физиология животных. Филадельфия, W.B. Компания Saunders, 1011 стр. 3-е изд.

White, A., et al., , , al. ., 1978, Принципы биохимии. Нью-Йорк, McGraw-Hill Book Company, 1492 стр. 6-е изд.

---

Все, что вам нужно знать об углеводах

Углеводы являются основным источником энергии для организма и включают как простые сахара, так и более крупные сложные углеводы.Ваше тело может сразу использовать углеводы или преобразовать их в форму хранения, называемую гликогеном. Избыточные углеводы также могут превращаться в жиры.

Химия

Независимо от того, насколько они велики, все углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода с общей формулой Cm (h3O) n. Например, простая молекула сахара, такая как глюкоза, состоит из шести атомов углерода, 12 атомов водорода и шести атомов кислорода. Он имеет формулу C6 (h3O) 6. Большая молекула крахмала может состоять из множества маленьких молекул сахара, соединенных в длинную цепь.Маленькие m и n в нашей общей формуле Cm (h3O) n могут исчисляться сотнями.

Простой сахар

Простой сахар состоит из одной или двух частей сахара. Один из распространенных простых сахаров — это глюкоза, C6 (h3O) 6, и это сахар, который наш организм и мозг используют для получения энергии каждый день. Глюкозу называют моносахаридом , что означает «единичный сахар». Другие моносахариды включают фруктозу, галактозу и рибозу. Фруктоза содержится во фруктах и ​​овощах; галактоза содержится в молоке; а рибоза наиболее известна как часть рибонуклеиновой кислоты, которая является частью генетического материала в наших клетках.

Вместо того, чтобы углубляться в химию простых сахаров, важно знать, что отдельные сахара глюкоза, фруктоза и галактоза могут образовывать различные комбинации, чтобы стать дисахаридами , что означает «два сахара». Эти сахара включают:

• Лактоза (молочный сахар) состоит из молекул глюкозы и галактозы. Люди с «непереносимостью лактозы» не могут правильно переваривать этот сахар.
• Сахароза (столовый сахар) состоит из молекул глюкозы и фруктозы.Это белое порошкообразное или гранулированное вещество, которое мы обычно называем «сахаром», когда готовим или запекаем.
• Мальтоза (солодовый сахар) образуется при соложении злаков, таких как ячмень.

Простые сахара растворимы в воде и легко усваиваются организмом с образованием отдельных молекул глюкозы и фруктозы. Они также быстро всасываются через стенки кишечника и попадают в кровоток.

Сложные углеводы

Сложные углеводы представляют собой длинные цепочки из отдельных сахарных единиц.Например, сложный углевод, известный нам как крахмал, состоит из множества единиц глюкозы. Эти сложные углеводы могут иметь форму длинных цепей или цепочек с разветвлениями.

К сложным углеводам относятся:

• Крахмал , форма хранения энергии углеводов, содержащихся в растениях, особенно в семенах и корнях. Крахмал состоит из множества связанных между собой единиц глюкозы. Примеры крахмалистых продуктов включают рис, пшеницу, кукурузу, морковь и картофель.Крахмал не растворяется в воде, и для его разложения требуются пищеварительные ферменты, называемые амилазами.
• Гликоген , форма глюкозы, которую мышцы и печень используют для хранения энергии.
• Целлюлоза , структурный компонент растений. Целлюлоза помогает растениям сохранять форму; Таким образом, целлюлоза действует как скелет растения. Мы не можем переваривать целлюлозу; однако целлюлоза является одним из основных компонентов пищевых волокон, наряду с лигнином, хитином, пектином, бета-глюканом, инулином и олигосахаридами.

Пищевой крахмал и целлюлоза — это сложные углеводы, которые необходимы для хорошего здоровья. Картофель, сушеные бобы, зерна, рис, кукуруза, кабачки и горох содержат значительное количество крахмала.

Такие овощи, как брокколи, цветная капуста, спаржа, салат и другая зелень, не содержат крахмала. Это потому, что стебли и листовые части растений не содержат много крахмала, но содержат много клетчатки. Поскольку мы не можем переваривать целлюлозу, это означает, что зеленые и листовые овощи содержат меньше калорий, чем крахмалистые.

Связь с метаболизмом

Организм начинает процесс расщепления углеводов на отдельные моносахариды почти до того, как мы начинаем их есть. Когда вы чувствуете восхитительный аромат свежеиспеченного хлеба или думаете о вкусном шоколаде, который собираетесь съесть, во рту начинает слезиться. Поскольку столовый сахар растворим в воде, он начинает растворяться во рту. Ваша слюна также содержит небольшое количество амилазы, фермента, который начинает расщеплять крахмал на глюкозу во время жевания.

Переваривание углеводов продолжается в тонком кишечнике с помощью амилазы поджелудочной железы. Амилаза расщепляет углеводы на моносахариды, которые могут всасываться в кровоток. Попадая в кровь, моносахариды либо используются для получения энергии, сохраняются в печени и мышцах в виде гликогена, либо преобразуются в жир и хранятся в жировой ткани.

Вашему организму необходим инсулин для использования и хранения глюкозы. Инсулин «разблокирует» клетки, позволяя поступать глюкозе. Люди с диабетом или метаболическим синдромом либо не могут производить достаточно инсулина, либо они недостаточно чувствительны к инсулину, который они вырабатывают, и им необходимо регулировать уровень сахара в крови с помощью лекарств, инсулина или диетические изменения.

Ваше тело предпочитает использовать глюкозу в качестве основного источника топлива для всей вашей повседневной деятельности. Мышцам нужна глюкоза для движения, а органам нужна глюкоза для функционирования. Хотя ваше тело может производить глюкозу из любого дополнительного диетического белка в процессе, называемом глюконеогенезом, лучше всего, если вы потребляете углеводы.

Углеводы должны составлять половину дневной нормы калорий. Один грамм углеводов содержит 4 калории, будь то сахар или крахмал. В одном ломтике хлеба содержится около 12 граммов углеводов.Одна типичная плитка шоколада может содержать около 50 граммов углеводов. Картофель среднего размера содержит около 35 граммов углеводов.

Хотя все углеводы содержат 4 калории на грамм, некоторые источники углеводов лучше подходят для вашей диеты, чем другие. Фрукты, овощи, бобовые, орехи, семена и злаки полезнее, чем конфеты, газированные напитки и выпечка.

Здоровые источники углеводов также содержат значительное количество витаминов, минералов, фитохимических веществ и клетчатки, которые жизненно важны для хорошего здоровья.Конфеты, газированные напитки, выпечка и другая нездоровая пища обычно являются плохими источниками питательных веществ, и иногда мы называем эти продукты «пустыми калориями». Это означает, что в продуктах много калорий при минимальном питании или вообще без них.

Требования

Поскольку примерно половина ваших калорий должна поступать из углеводов, легко подсчитать, сколько граммов углеводов вам нужно в день. Например, предположим, что человеку нужно 2000 калорий в день. Это означает, что 1000 калорий должны поступать из углеводов (2000 X 0.5). Поскольку каждый грамм углеводов содержит 4 калории, вы разделите 1000 на четыре (1000/4), чтобы получить 250.

Человеку, которому нужно 2000 калорий каждый день, нужно около 250 граммов углеводов в день. Из этих 250 граммов около 10 процентов может быть получено за счет добавления столового сахара и подсластителей. Это будет около 25 граммов при диете в 2000 калорий в день. Это будет примерно половина шоколадного батончика или меньше одной банки сладкой газировки. К сожалению, многие люди превышают эту сумму каждый день.

отсчетов

Как только вы узнаете, сколько граммов углеводов вам нужно каждый день, вы сможете выбирать продукты на основе количества углеводов и учесть их в своем дневном калорийном и углеводном бюджете.Здесь действительно невозможно перечислить все продукты, содержащие углеводы, однако вот некоторые приблизительные количества из типичных примеров:

• Один ломтик хлеба — всего 12,5 граммов, из которых 10 граммов составляют крахмал и менее 1 грамма — клетчатка
• Одна чашка макаронных изделий — всего 43 грамма, из которых 36 граммов составляют крахмал и 2,5 грамма — клетчатка
• Одно среднее яблоко — всего 19 граммов, из которых 8 граммов — крахмал и 3 грамма — клетчатка
• Моноблок One Snickers — 63.5 граммов, из которых 53 грамма — сахар и 2 грамма — клетчатка

.

• Одна чашка хлопьев с отрубями с изюмом — всего 43 грамма, из которых 7 граммов — это клетчатка, 17 граммов — крахмал и 16 граммов — сахар
• Одна чашка хлопьев из кукурузных хлопьев, покрытых сахарной глазурью — всего 28 грамм, из которых 15 грамм — крахмал, 1 грамм — клетчатка, 12 грамм — сахар
• Один бокал красного вина объемом 4 унции — всего 3 грамма, из которых менее 1 грамма — сахар
• Одна порция нежирного молока объемом 8 унций — всего 12 граммов, из которых 12 граммов составляют лактоза
• Одна чашка брокколи — всего 6 граммов, из которых 2.5 г клетчатки и 1,5 г сахара
• Одна чашка стручковой фасоли — всего 8 граммов, из которых 4 грамма — клетчатка
• Одна чашка сладкой кукурузы — всего 31 грамм, из которых 21 грамм — крахмал и 3 грамма — клетчатка
• Две чашки салата — всего 2 грамма, из которых 1 грамм — клетчатка
• Одна чашка спаржи — всего 4 грамма, из которых 2 грамма составляют клетчатку
• Один средний апельсин — всего 15 граммов, из которых 3 грамма составляют волокна
• Половина среднего грейпфрута — всего 9 грамм, из которых 1.5 грамм клетчатки
• Одно печенье с шоколадной крошкой среднего размера — всего 16 граммов, из которых 7 граммов — сахар
• Один стакан клубники — всего 12 граммов, из которых 3 грамма — клетчатка
• Одна чашка черники — всего 21 грамм, из которых 4 грамма — клетчатка и 15 граммов — сахар
• Полстакана соуса маринара — всего 14 граммов, из которых менее 1 грамма составляют клетчатка
• Один средний помидор — всего 5 граммов, из которых 1,5 грамма составляют волокна
• Один средний картофель с кожурой — всего 29 граммов, из которых 3 грамма составляют клетчатку и 25 граммов крахмал
• Один стакан моркови — всего 12 граммов, из них 3.5 г клетчатки и 2 г крахмала
• Один кусок яблочного пирога — всего 40 граммов, из которых 18 граммов — сахар
• Одна чашка апельсинового сока объемом 8 унций — всего 26 грамм, из которых 21 грамм приходится на фруктовый сахар
• Одна чашка сухих бобов, таких как фасоль пинто или темно-синяя фасоль — всего 47 граммов, из которых 19 граммов — клетчатка, 28 граммов — крахмал

На этикетках с информацией о питании упакованных продуктов также будет указано количество углеводов на порцию.