Лекция углеводы. химические свойства

Введение

Каждый современный человек,
несомненно, знаком с термином «углеводы». Ибо среди многих веществ,
составляющих мир вокруг нас, углеводы и их производные занимают исключительное
место в жизни человека, обеспечивая его пищей, одеждой и кровом.

Успех стремительно
развивающихся отраслей химии, граничащих с биологией, позволил оценить реальную
роль углеводов в самом жизненном процессе. Углеводы в виде различных
производных входят в состав клеток каждого живого организма, где они выполняют
роль строительного материала, поставщика энергии, субстратов и регуляторов
специфических биохимических процессов. Вместе с нуклеиновыми кислотами, белками
и липидами углеводы образуют сложные высокомолекулярные комплексы, которые
являются основой субклеточных структур и основой живой материи, в том числе и
человека.

Каждый из нас, и особенно те,
кто посвятил свою жизнь физической культуре и спорту, нуждаются в определенных
знаниях о компонентах нашего тела и процессах, происходящих в нем. Чем более
полными и глубокими являются эти знания, тем эффективнее деятельность по
улучшению спорта, тем выше спортивный результат.

Цель настоящей работы — дать более полную и всеобъемлющую картину углеводов и их роли в человеческом организме.

Для достижения этой цели необходимо было решить ряд проблем:

• чтобы прояснить понятие углеводов;
• чтобы определить их биологическую роль;
• по химическому составу и структуре углеводов для их классификации
• чтобы определить, насколько высокое содержание углеводов в человеческом организме;
• Узнайте, как перевариваются углеводы, какие ферменты в них вовлечены, каковы условия их действия в различных частях пищеварительного тракта и как регулируется уровень сахара в крови;
• чтобы сделать выводы о правильном потреблении углеводов.

Структура данного эссе также
структурирована в соответствии с поставленными задачами. Она состоит из
введения, трех глав, заключения и списка использованных источников.

Эссе основано на
образовательной, научно-популярной литературе и интернет-ресурсах.

Моносахариды свойства: кратко

Физические свойства:

Моносахариды являются твердыми кристаллическими веществами. Все они гигроскопичны, хорошо растворимы в воде, легко образуют сиропы. Растворимость моноз в спирте низкая, в эфире они практически нерастворимы. Растворы моносахаридов имеют нейтральную реакцию по лакмусу и обычно обладают сладким вкусом. Сладость разных моноз различна.

Например, фруктоза приблизительно в три раза слаще глюкозы. Растворы моносахаридов обладают оптической активностью, для них характерно явление мутаротации.

Химические свойства:

Реакции карбонильных форм моносахаридов

а) Окисление.

Монозы легко окисляются, причем в зависимости от условий окисления образуются различные продукты.

Пример окисления глюкозы:

С помощью сильного окислителя — концентрированной азотной кислоты — концевые группы альдоз (альдегидная и первичноспиртовая) одновременно окисляются в карбоксильные группы, образуя гликаровые кислоты (называемые также сахарными):

Кетозы не окисляются слабыми окислителями.

При действии сильных окислителей происходит расщепление молекул. Так, например, при окислении фруктозы получаются винная и щавелевая кислоты:

Подобно обычным альдегидам, альдозы легко дают реакцию “серебряного зеркала” с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса):

Кетозы тоже способны восстанавливать катионы металлов, так как они в щелочной среде изомеризуются в альдозы.

б) Восстановление.

При восстановлении моноз образуются многоатомные спирты, называемые альдитами (глицитами). Эти кристаллические, легко растворимые в воде вещества обладают сладким вкусом и часто используются как заменители сахара (ксилит, сорбит).

Глюкоза при восстановлении дает шестиатомный сахароспирт сорбит, галактоза – дульцит, манноза – манит:

Сорбит часто встречается в различных фруктах, ягодах: в рябине, сливах, абрикосах, вишнях и др. Дульцит содержится во многих растениях, выделяется на поверхности коры деревьев.

Манит содержится в бурых водорослях; плодах (ананас), овощах (морковке, луке).

Восстановление моносахаридов проводят водородом в присутствии металлических катализаторов (палладий, никель).

Шестиатомные спирты — глюцит (сорбит), дульцит и маннит — получаются при восстановлении соответственно глюкозы, галактозы и маннозы.

Восстановление глюкозы в сорбит является одной из стадий промышленного синтеза аскорбиновой кислоты.

Реакции с участием гидроксильных групп

Гидроксильные группы имеются в открытых и циклических формах моноз, но содержание циклических форм значительно выше, поэтому реакции идут в циклических (полуацетальных ) формах:

Гидроксилы отличаются по реакционной способности: С1-ОН-гликозидный (наиболее реакционноспособный); С6 — первичный; С2-С4 — вторичные.

Реакции с участием гликозидного гидроксила

При взаимодействии моносахаридов с гидроксилсодержащими соединениями (спиртами, фенолами и др.) в условиях кислотного катализа образуются производные только по гликозидной ОН-группе — циклические ацетали, называемые гликозидами.

Cпиртовые гидроксилы моноз в этих условиях не реагируют.

Действие кислот

Действие кислот на пентозы и гексозы может быть использовано для их распознования, а именно: при нагревании пентоз с разбавленными кислотами легко происходит их дегидратация (отщепление трех молекул воды ) и образуется летучий гетероциклический альдегид — фурфурол:

Действие кислот на гексозы ведет сначала к образованию 5-гидроксиметилфурфурола, который при кипячении с разбавленными кислотами разлагается с образованием левулиновой и муравьиной кислот:

Брожение сахаров

Брожение — это сложный процесс расщепления моносахаридов с выделением СО2 под действием ферментов.

Брожению подвергаются сахара, у которых число атомов углерода кратно трем (гексозы).

Брожение гексоз различной конфигурации происходит с неодинаковой легкостью.

Существуют и другие виды брожения.

Процессы брожения сахаров играют важную роль и широко используются в промышленности.

Различают разные виды брожения:

Образование дисахаридов, полисахаридов

Гликозидная связь имеет очень важное биологическое значение. С помощью этой связи осуществляется ковалентное связывание моносахаридов в составе олиго- и полисахаридов:

С помощью этой связи осуществляется ковалентное связывание моносахаридов в составе олиго- и полисахаридов:

// Углеводы — кто придумал?

Название “углеводы” отсылает к тому, что на каждый атом углерода приходится два атома водорода — как у воды. Считается, что термин появился в 1850-х годах, а первыми учеными, изучавшими структуру углеводов, стали французы Клод Бернар и Анселм Пайен¹. Однако сами вещества были известны человечеству тысячелетиями.

С точки зрения химии, углеводы — это молекулы, состоящие из атомов углерода, водорода и кислорода. В природе углеводы синтезируются зелеными растениями из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза — фактически, они образуются при росте растения под воздействием солнечного света.

Углеводы — наиболее распространенное органическое вещество в природе и важный компонент живых организмов. Они являются частью структуры нуклеиновых кислот — молекул, содержащую генетическую информацию. В растениях углеводы составляют до 80% сухой массы, в людях и животных — 2-3%.

// Читать дальше:

• углеводы — польза и вред
• нормы углеводов, белков и жиров по весу
• безуглеводная диета — что можно есть?

Чем углеводы отличаются от белков?

Если белки состоят из аминокислот (остатков аминогрупп), то углеводы — из карбонильной и нескольких гидроксильных групп. Кроме этого, у белков выше относительная молекулярная масса, поскольку они имеют несколько структур (первичных, вторичных и так далее) — тогда как структура углеводов более проста.

В точки зрения обмена веществ человека, углеводы (в виде глюкозы, крахмала и гликогена) являются источниками энергии, тогда как белки — ферментами и средством для транспортировки важных элементов (например, железосодержащий белок гемоглобин переносит кислород).

// Читать дальше:

• гликоген — где накапливается?
• незаменимые аминокислоты
• нутриенты — что это? список важных

Классификация и функции углеводов сложного типа

Целлюлозой называется волокнистое вещество, которое является составной частью оболочек клеток различных растений. Формула ее аналогична формуле крахмала — (C₆H₁₀O₅)_х. Количество повторения звеньев цепи достигает 12 тысяч. Наиболее чистая природная целлюлоза содержится в хлопковом волокне – до 90% от сухого вещества. В древесине целлюлоза занимает около половины от сухого веса вещества, В хвойных древесных породах этот элемент присутствует наравне со своими спутниками – лигнином и гемицеллюлозой. Целлюлоза и крахмал не растворяются в холодной воде. При нагревании крахмал набухает, образуя при этом коллоидный раствор.

Виды и классификация

Традиционно углеводы классифицируют по количеству структурных элементов. Например, каждая молекула моносахарида содержит лишь одну карбонильную (альдегидную или кетонную) группу, молекула дисахарида — две, олисахарида — от двух до десяти, полисахарида — десятки, сотни и тысячи групп.

1. Простые углеводы и сахар

Простейшие представители этого класса углеводов — глюкоза и фруктоза, отличающиеся лишь расположением атомов в молекуле. Соединенные вместе, моносахариды глюкоза и фруктоза образуют обычный сахар. Кроме этого, к простым углеводам относится лактоза и ряд продуктов питания (например, мед).

// Простые углеводы — список продуктов

2. Сложные углеводы и крахмал

Сложные углеводы — это цепочки из сотен и тысяч молекул моносахаридов. Различные виды крахмала — пример полисахаридов овощей и злаковых культур. С помощью пищеварительных ферментов желудка эти углеводы, в конечном итоге, также расщепляются на глюкозу — однако это требует времени.

// Сложные углеводы — список продуктов

3. Клетчатка

Растительные пищевые волокна (клетчатка) — также вид сложных углеводов. Отличием клетчатки является то, что она не переваривается желудком человека, хотя важна для различных функций пищеварения и обмена веществ. В частности, растворимая клетчатка служит пищей для полезной микрофлоры кишечника.

// Растворимая клетчатка — что это?

4. Альдиты

Альдиты (или сахарные спирты) — растительные вещества, использующиеся в качестве сахарозаменителей и подсластителей. Наиболее популярными являются ксилит и сорбит — элементы, выделенные из манного ясеня. Они обладают сладким вкусом, однако усваиваются организмом лишь частично.

// Ксилит — в чем польза для зубов?

↑аХНКНЦХВЕЯЙЮЪ ПНКЭ СЦКЕБНДНБ

пНКЭ СЦКЕБНДНБ Б ФХБШУ НПЦЮМХГЛЮУ ВПЕГБШВЮИМН ЛМНЦННАПЮГМЮ. б ПЮЯРЕМХЪУ ЛНМНЯЮУЮПХДШ ЪБКЪЧРЯЪ ОЕПБХВМШЛХ ОПНДСЙРЮЛХ ТНРНЯХМРЕГЮ Х ЯКСФЮР ХЯУНДМШЛХ ЯНЕДХМЕМХЪЛХ ДКЪ АХНЯХМРЕГЮ ПЮГМННАПЮГМШУ ЦКХЙНГХДНБ, ОНКХЯЮУЮПХДНБ, Ю РЮЙФЕ БЕЫЕЯРБ ДПСЦХУ ЙКЮЯЯНБ (ЮЛХМНЙХЯКНР, ФХПМШУ ЙХЯКНР, ОНКХТЕМНКНБ Х Р.Д.). щРХ ОПЕБПЮЫЕМХЪ НЯСЫЕЯРБКЪЧРЯЪ ЯННРБЕРЯРБСЧЫХЛХ ТЕПЛЕМРМШЛХ ЯХЯРЕЛЮЛХ, ЯСАЯРПЮРЮЛХ ДКЪ ЙНРНПШУ ЯКСФЮР, ЙЮЙ ОПЮБХКН, АНЦЮРШЕ ЩМЕПЦХЕИ ТНЯТНПХКХПНБЮММШЕ ОПНХГБНДМШЕ ЯЮУЮПНБ, ЦКЮБМШЛ НАПЮГНЛ МСЙКЕНГХДДХТНЯТЮРЯЮУЮПЮ. сЦКЕБНДШ ГЮОЮЯЮЧРЯЪ Б БХДЕ ЙПЮУЛЮКЮ Б БШЯЬХУ ПЮЯРЕМХЪУ, Б БХДЕ ЦКХЙНЦЕМЮ Б ФХБНРМШУ, АЮЙРЕПХЪУ Х ЦПХАЮУ Х ЯКСФЮР ЩМЕПЦЕРХВЕЯЙХЛ ПЕГЕПБНЛ ДКЪ ФХГМЕДЕЪРЕКЭМНЯРХ НПЦЮМХГЛЮ. б БХДЕ ЦКХЙНГХДНБ Б ПЮЯРЕМХЪУ Х ФХБНРМШУ НЯСЫЕЯРБКЪЕРЯЪ РПЮМЯОНПР ПЮГКХВМШУ ОПНДСЙРНБ НАЛЕМЮ БЕЫЕЯРБ. лМНЦНВХЯКЕММШЕ ОНКХЯЮУЮПХДШ ХКХ АНКЕЕ ЯКНФМШЕ СЦКЕБНДЯНДЕПФЮЫХЕ ОНКХЛЕПШ БШОНКМЪЧР Б ФХБШУ НПЦЮМХГЛЮУ НОНПМШЕ ТСМЙЖХХ. ф╦ЯРЙЮЪ ЙКЕРНВМЮЪ ЯРЕМЙЮ С БШЯЬХУ ПЮЯРЕМХИ ОНЯРПНЕМЮ ХГ ЖЕККЧКНГШ Х ЦЕЛХЖЕККЧКНГ, С АЮЙРЕПХИ — ХГ ОЕОРХДНЦКХЙЮМЮ; Б ОНЯРПНЕМХХ ЙКЕРНВМНИ ЯРЕМЙХ ЦПХАНБ Х МЮПСФМНЦН ЯЙЕКЕРЮ ВКЕМХЯРНМНЦХУ ОПХМХЛЮЕР СВЮЯРХЕ УХРХМ. б НПЦЮМХГЛЕ ФХБНРМШУ Х ВЕКНБЕЙЮ НОНПМШЕ ТСМЙЖХХ БШОНКМЪЧР ЯСКЭТЮРХПНБЮММШЕ ЛСЙНОНКХЯЮУЮПХДШ ЯНЕДХМХРЕКЭМНИ РЙЮМХ, ЯБНИЯРБЮ ЙНРНПШУ ОНГБНКЪЧР НАЕЯОЕВХРЭ НДМНБПЕЛЕММН ЯНУПЮМЕМХЕ ТНПЛШ РЕКЮ Х ОНДБХФМНЯРЭ НРДЕКЭМШУ ЕЦН ВЮЯРЕИ; ЩРХ ОНКХЯЮУЮПХДШ РЮЙФЕ ЯОНЯНАЯРБСЧР ОНДДЕПФЮМХЧ БНДМНЦН АЮКЮМЯЮ Х ХГАХПЮРЕКЭМНИ ЙЮРХНММНИ ОПНМХЖЮЕЛНЯРХ ЙКЕРНЙ. юМЮКНЦХВМШЕ ТСМЙЖХХ Б ЛНПЯЙХУ ЛМНЦНЙКЕРНВМШУ БНДНПНЯКЪУ БШОНКМЪЧР ЯСКЭТЮРХПНБЮММШЕ ЦЮКЮЙРЮМШ (ЙПЮЯМШЕ БНДНПНЯКХ) ХКХ АНКЕЕ ЯКНФМШЕ ЯСКЭТЮРХПНБЮММШЕ ЦЕРЕПНОНКХЯЮУЮПХДШ (АСПШЕ Х ГЕК╦МШЕ БНДНПНЯКХ); Б ПЮЯРСЫХУ Х ЯНВМШУ РЙЮМЪУ БШЯЬХУ ПЮЯРЕМХИ ЮМЮКНЦХВМСЧ ТСМЙЖХЧ БШОНКМЪЧР ОЕЙРХМНБШЕ БЕЫЕЯРБЮ. бЮФМСЧ Х ДН ЙНМЖЮ ЕЫ╦ МЕ ХГСВЕММСЧ ПНКЭ ХЦПЮЧР ЯКНФМШЕ СЦКЕБНДШ Б НАПЮГНБЮМХХ ЯОЕЖХТХВЕЯЙХУ ЙКЕРНВМШУ ОНБЕПУМНЯРЕИ Х ЛЕЛАПЮМ. рЮЙ, ЦКХЙНКХОХДШ — БЮФМЕИЬХЕ ЙНЛОНМЕМРШ ЛЕЛАПЮМ МЕПБМШУ ЙКЕРНЙ, КХОНОНКХЯЮУЮПХДШ НАПЮГСЧР МЮПСФМСЧ НАНКНВЙС ЦПЮЛНРПХЖЮРЕКЭМШУ АЮЙРЕПХИ. с. ЙКЕРНВМШУ ОНБЕПУМНЯРЕИ ВЮЯРН НОПЕДЕКЪЧР ЪБКЕМХЕ ХЛЛСМНКНЦХВЕЯЙНИ ЯОЕЖХТХВМНЯРХ, ВРН ЯРПНЦН ДНЙЮГЮМН ДКЪ ЦПСООНБШУ БЕЫЕЯРБ ЙПНБХ Х ПЪДЮ АЮЙРЕПХЮКЭМШУ ЮМРХЦЕМНБ. хЛЕЧРЯЪ ДЮММШЕ, ВРН СЦКЕБНДМШЕ ЯРПСЙРСПШ ОПХМХЛЮЧР СВЮЯРХЕ РЮЙФЕ Б РЮЙХУ БШЯНЙНЯОЕЖХТХВМШУ ЪБКЕМХЪУ ЙКЕРНВМНЦН БГЮХЛНДЕИЯРБХЪ, ЙЮЙ НОКНДНРБНПЕМХЕ, «СГМЮБЮМХЕ» ЙКЕРНЙ ОПХ РЙЮМЕБНИ ДХТТЕПЕМЖХЮЖХХ Х НРРНПФЕМХХ ВСФЕПНДМНИ РЙЮМХ Х Р.Д.

Применение знаний о гликемическом индексе

Из всего выше сказанного ясно, чем выше гликемический индекс у продукта, тем более высокий уровень сахара будет в крови у человека после его употребления.

Соответственно, чем выше гликемия, тем больше выделяется инсулина из поджелудочной железы. Инсулин препятствует расщеплению жиров из запасов и способствует накоплению невостребованной глюкозы в жировые отложения.

Это важно

Таким образом, чтобы держать свой вес в пределах допустимых цифр, нужно знать, какие продукты есть. Кроме того, избыточный вес и повышенное отложение жировой ткани негативно влияет на состояние всего организма.

Поэтому существует ряд причин, по которым стоит придерживаться рациона с низким гликемическим индексом:

1. Профилактика заболеваний зрительного анализатора.
2. Предотвращение заболеваний сердца и сосудов.
3. Поддержание в равновесии уровня энергетических запасов организма.
4. Профилактика рака молочной железы.
5. Поддержание нормального веса.
6. Профилактика позднего гистоза беременных и развития диабета беременных.
7. Для улучшения показателей при спортивных тренировках.

Это далеко не весь список полезных рекомендаций диетологов и терапевтов для соблюдения разумного применения углеводов.

С приходом моды на здоровое питание и образ жизни, интернет заполонили множество таблиц с указанием гликемического индекса того или иного продукта. Простому обывателю тяжело сориентироваться в довольно противоречивых сведениях.

Допустим в одном источнике индекс макаронных изделий будет равен 40 и отнесен к низкому уровню, а в другом источнике, тем же макаронам присвоят гликемический индекс равный 70. Это происходит в результате неправильной трактовки таблиц, а также из-за разных видов одного и того же продукта.

Важно знать!

Пожалуй, самый точный и авторитетный источник публикаций таблиц с уровнем гликемического индекса следует считать Сиднейский университет. Это учреждение проводит независимое исследование и публикацию баз данных.

Так, например, в России и странах СНГ есть традиционные и довольно любимые продукты с гликемическим индексом выше, чем у самой глюкозы.

• белый хлеб;
• кукурузные хлопья;
• варенный белый рис;
• сахароза (мед, пряники, сахар-рафинад, финики, изюм);
• мальтоза (мед, квас, мюсли, пиво, мармелад и другие).

Чтобы быть уверенным на сто процентов в результате, можно провести исследование интересующих продуктов самостоятельно. Для этого потребуется здоровый испытуемый, некое количество чистой глюкозы и интересующие продукты. Измерения уровня глюкозы можно проводить самостоятельно с помощью глюкометра и в лаборатории.

Классификация углеводов

Углеводы имеют множество разновидностей. Это обязательно стоит учитывать при составлении пищевого рациона. Классификация углеводов делится на простые и сложные или быстрые и медленные.

К простым или быстрым углеводам относят следующие:

1. Моносахариды. В эту категорию входят галактоза, фруктоза, глюкоза. Данные компоненты присутствуют в ягодах, фруктах, меде. Такие вещества быстро усваиваются и резко увеличивают содержание сахара в крови. Как следствие, в тканях образуется гликоген, который требуется для энергии. При ее избытке вещества образуют жировые отложения. Чтобы избежать негативных последствий, количество моносахаридов должно составлять не больше 25-35 % общего объема углеводов, которые были съедены в течение дня.
2. Дисахариды. К ним преимущественно относят сахарозу, которую включает обычный сахар, и мальтозу. Этот компонент присутствует в солоде, патоке, меде. Также он имеется в составе молочного сахара.

К сложным или медленным углеводам относят полисахариды. Эти вещества включают большое количество моносахаридов. Они усваиваются долгое время и обладают менее сладким вкусом, чем простые углеводы.К основным полисахаридам относят следующее:

1. Крахмал и гликоген. Эти вещества присутствуют в злаках, бобовых, картофеле, кукурузе.
2. Клетчатка. Элемент содержится в крупах, семечках, овощах, фруктах, отрубях.
3. Целлюлоза. Компонент включают салатные листья, яблоки, груши, морковь.
4. Пектин. Вещество присутствует в моркови, капусте, цитрусовых фруктах, клубнике.
5. Инулин. Элемент содержится в цикории, луке, ячмене, чесноке.

Основное достоинство сложных углеводов заключается в медленном насыщении организма. Благодаря этому чувство голода не возникает раньше времени.

Значение органических веществ

Чтобы разбираться в том, почему углеводы важны для человека, нужно изучить их свойства и принцип воздействия на организм. Те вещества, которые поступают в организм вместе с пищей, обладают следующим принципом действия:

1. Формирование различных структурных единиц. Именно благодаря углеводам в организме образуются клеточные мембраны, которые отвечают за выработку ферментов, нуклеиновых кислот, а также нуклеотидов.
2. Восстановление энергетических ресурсов. Состояние человека существенно улучшается благодаря окислению химического соединения. Всего 1 г углеводов способен выработать 17 килоджоулей либо 4.1 калорию. Окисление сопровождается расходом глюкозы или гликогена.
3. Поступление в организм антикоагулянтов. Эти вещества важны для организма человека, так как они снижают риск образования тромбов.
4. Формирование энергетических запасов для организма. Углеводы преобразуются в гликогены, которые откладываются в тканях печени.
5. Природные вещества содержат в своём составе полезные микроэлементы, которые позволяют улучшить пищеварительные процессы, а также помогают организму противостоять опасным бактериям и вирусам.
6. Углеводы положительно влияют на работу всех органов желудочно-кишечного тракта. Органические вещества стимулируют выработку пищеварительных ферментов, повышают качество усвоения ценных и питательных веществ, а также активизируют перистальтику желудка.

Дисахариды

Так называются углеводы, которые при нагревании водных растворов в присутствии минеральных кислот или ферментов подвергаются гидролизу и распадаются на две молекулы моносахаридов. Наиболее распространенным элементом из этой группы классификация углеводов считает сахарозу.

Сахароза содержится в свекловичном и тростниковом сахаре. Ее химическая формула: C₁₂H₂₂O₁₁. Значительное количество этого вещества присутствует в березовом и кленовом соке, в некоторых фруктах. Сахароза – один из важнейших пищевых продуктов. При гидролизе она распадается на молекулы глюкозы и фруктозы – смесь получаемых элементов относится к инвертным сахарам, которые также изучает классификация углеводов. Схема внутреннего строения сахарозы представлена ниже:

Моносахариды или простые сахара (монозы)

Имеют общую структурную формулу С_nН_2nО_n, где n –число от 3 и больше, и не гидролизируются. По количеству атомов углерода их разделяют на: триозы, имеющие 3 атома, тетрозы –4 атома, пентозы –5 атомов… декозы, имеющие 10 атомов. Могут существовать в двух формах: линейной и циклической. Циклические –это молекулы моносахаридов с пятью и большим количеством атомов, заключенных в кольцо. Все моносахариды имеют гидроксильные

(-ОН) и прочие полярные группы, поэтому растворяются в воде.

Из триоз в живых организмах имеет значение глицерин и его производные (молочная кислота, пировиноградная кислота).

В природе наиболее распространенными являются гексозы (6 атомов углерода), а именно глюкоза и фруктоза. Глюкоза (виноградный сахар) есть во всех организмах. Она – главный поставщик энергии в клетках, один из регуляторов осмоса. Ее уровень в крови постоянный (около 0,12 %), поддерживается гормонами инсулином и глюкагоном. Фруктоза (плодовый сахар) есть в сахарной свекле, фруктах, меде и т. п. Галактоза – это пространственный изомер глюкозы. Входит в состав молочного сахара. В состав нуклеиновых кислот и АТФ входят пентозы (5 атомов): рибоза и дезоксирибоза. Моносахариды сладкие на вкус, хорошо растворяются в воде и хорошо кристаллизируются.

Лактоза

Лактоза, именуемая «молочным сахаром», представляет собой дисахарид, расщепляющийся посредством фермента лактазы в кишечнике до глюкозы, а также галактозы, которые и усваиваются организмом. Содержится этот углевод в молоке и молочных продуктах.

Польза лактозы:

• обеспечение организма энергией;
• облегчение всасывания кальция;
• нормализация микрофлоры кишечника благодаря развитию полезных лактобактерий;
• стимулирование процессов нервной регуляции;
• предупреждение развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Вред лактозы

Вред данный углевод может причинить в том случае, когда в организме человека отсутствует (либо присутствует в недостаточном количестве) фермент лактаза, способствующий усвояемости лактозы. Дефицит лактазы провоцирует непереносимость молока и способствует возникновению расстройств работы кишечника.

Важно! При непереносимости лактозы рекомендовано употреблять кисломолочные продукты, в которых большая часть этого углевода сбраживается до молочной кислоты, которая хорошо усваивается организмом. Интересный факт! Чистая лактоза применяется при производстве различных пищевых продуктов, БАДов и лекарственных средств, направленных на предупреждение и лечение дисбактериоза

Интересный факт! Чистая лактоза применяется при производстве различных пищевых продуктов, БАДов и лекарственных средств, направленных на предупреждение и лечение дисбактериоза.

В каких продуктах содержится лактоза?

Как говорилось выше, наиболее обогащены лактозой молоко и молочные продукты, в которых содержится до 8 процентов этого углевода на 100 мл продукта.

Кроме того, лактоза присутствует в таких любимых всеми продуктах:

• хлеб;
• продукты для диабетиков;
• кондитерские изделия;
• сухое молоко;
• сыворотка и соответствующие субпродукты;
• сгущенное молоко;
• маргарин;
• мороженое;
• сливки для кофе (и сухие, и жидкие);
• соусы и заправки к салатам (кетчуп, горчица, майонез);
• какао-порошок;
• усилители вкуса.

Лактоза не содержится в перечисленных ниже продуктах:

• кофе;
• рыба;
• чай;
• соя и ее субпродукты;
• фрукты;
• овощи;
• яйца;
• орехи;
• растительные масла;
• бобовые и зерновые культуры;
• мясо.

Полисахариды

В третью группу классификация углеводов относит вещества , при распаде которых образуются дисахариды, а после – множество (сотни и тысячи) молекул моносахаридов. Классификация и функции углеводов этого раздела существенно отличаются от своих более легких братьев – они не имеют сладкого вкуса и в большинстве своем нерастворимы в воде. Важнейшими представителями этой группы являются целлюлоза (клетчатка) и крахмал. Молекулы этих углеводов выстроены из длинных цепочек с повторяющимися звеньями C₆H₁₀O₅. Эти звенья – остатки циклических форм глюкозы, которые потеряли молекулу воду и связаны между собой в шестичлены. Поэтому классификация углеводов дает одинаковую формулу и для целлюлозы, и для крахмала, которая выражается, как (C₆H₁₀O₅)_х. Отличие заключается в том, что крахмал состоит из звеньев α-формулы, а целлюлоза — из β-формулы глюкозы.

Крахмал описывается формулой (C₆H₁₀O₅)_х, где переменная может достигать значений в 4-5 тыс. Это вещество образуется в зеленых побегах различных растений путем фотосинтеза. Он может откладываться «про запас» в клубнях, зернах и корневищах.

Какие углеводы нужно есть, чтобы похудеть?

Если вы хотите похудеть и убрать живот, вам прежде всего необходимо отказаться от простых углеводов с высоким гликемическим индексом — сахара, сладких напитков, десертов, сдобной выпечки и белого хлеба. Как Фитсевен упоминал выше, вред регулярного употребления подобных продуктов заключается вовсе не в их высокой калорийности, а в том, что они ломают метаболизм и провоцируют хроническое чувство голода.

Список полезных углеводов:

• Различные овощи
• Овсяная крупа
• Гречка
• Киноа
• Булгур
• Бурый рис
• Чечевица и прочие бобовые
• Орехи и семена (включая семена чиа)

Продукты, не содержащие углеводы

На отказе от углеводов (полном или частичном) строится множество эффективных диет для похудения — начиная от безуглеводной диеты, заканчивая кето питанием. В этом случае из рациона полностью исключаются не только продукты переработки зерновых культур (хлеб, выпечка, макароны), но и картофель и всевозможные крупы. Разрешено употреблять мясо, яйца, зеленые овощи, а также орехи и семена в умеренных количествах.

Что касается продуктов с пометкой “без сахара”, то они не всегда могут считаться диетическими. В некоторых случаях производители используют вместо сахара другие сладкие углеводы — например, мальтодекстрин. Несмотря на иное название и более сложную химическую формулу, это вещество отличается высоким гликемическим индексом — по сути, организм реагирует на него также, как и на обычный сахар.

Что не является источником углеводов:

• любые виды мяса и рыбы
• сывороточный протеин
• яйца
• масло и различные жиры

***

Углеводы — это основной источник энергии в рационе человека. Они содержатся практически во всех продуктах, за исключением мяса. Правильное питание или соблюдение диеты для похудения подразумевает максимальный отказ от простых углеводов — в первую очередь, от сахара и продуктов из белой муки. В свою очередь, комплексные углеводы отличаются низким гликемическим индексом и полезны для здоровья.

Значение углеводов для организма

Биологическая роль: в живых организмах углеводы выполняют следующие функции:

• Энергетическую, которая осуществляется в процессе метаболизма. В результате окисления 1 г углеводов выделяется около 4 ккал энергии.
• Гидроосмотическую – поддерживают осмотическое давление крови, обеспечивают ткани упругостью.
• Структурную: участвуют в построении клетки, из них почти полностью состоят клетки суставов. Вместе с белками образуют ряд ферментов, секретов, гормонов.
• Заняты в синтезе ДНК, АТФ, РНК.
• Клетчатка и пектин способствуют функционированию кишечника.

Метаболизм углеводов

Метаболизм (обмен) углеводов в человеческом организме – сложный многостадийный процесс:

• Расщепление сложных сахаров и полисахаридов на простые сахара, которые быстро всасываются в кровь.
• Распад гликогена до глюкозы.
• Аэробный распад глюкозы до пирувата, с его последующим аэробным окислением.
• Анаэробное окисление глюкозы.
• Взаимопревращения моносахаридов.
• Образование из неуглеводных продуктов энергию.

Углеводы и инсулин

В цепочке превращений особое место занимает простой сахар – глюкоза. Нормальный обмен глюкозы в организме происходит с помощью специального гормона поджелудочной железы – инсулина. Он регулирует уровень сахара в крови человека за счёт уменьшения распада гликогена в печени и ускорения его синтеза в мышцах. Инсулин помогает глюкозе проникнуть внутрь клетки.

Нехватка инсулина нарушает углеводный обмен организма, приводит к развитию заболевания под названием сахарный диабет.

Нормы для взрослого человека

Потребность организма в углеводах напрямую зависит от степени его физической активности и составляет 250–600 г. Людям, регулярно нагружающим свой организм тренировками, нужно употреблять в сутки 500–600 г придерживаться следующих рекомендаций:

• Нельзя злоупотреблять легкоусвояемыми углеводами, чтобы не провоцировать ожирение. Однако до и после тренировки разумное количество простых сахаров позволит быстро восстановить силы.
• Следует обязательно употреблять полисахариды для нормальной работы кишечника;
• Большую часть поступающих в организм углеводов должны составлять сложные сахара. Расщепляясь по сложной длительной схеме, они надолго обеспечат организм энергией.

Похожие записи:

Сколько водка выветривается из организма Пост перед причастием: канонические нормы и правила церкви Отзывы об энерджи диет Типы коллагена: какой лучше для суставов, а какой Антиперспирант без алюминия: действительно ли он лучше других Filippo berio extra virgin