Основные источники углеводов

Содержание

Свойства углеводов

К основным свойствам углеводов стоит отнести следующее:

  1. Молекулярная масса. Среди углеводов можно встретить весьма простые элементы, молекулярная масса которых составляет примерно 200, и гигантские полимеры. Их молекулярная масса достигает нескольких миллионов.
  2. Растворимость в воде. Моносахариды легко растворяются в воде и образуют сиропы.
  3. Окисление. Этот процесс приводит к получению соответствующих кислот. К примеру, окисление глюкозы аммиачным раствором гидрата окиси серебра приводит к формированию глюконовой кислоты.
  4. Восстановление. При восстановлении сахаров удается получить многоатомные спирты. В роли восстановителя выступает водород в никеле, алюмогидрид лития и т.д.
  5. Алкилирование. Под этим термином понимают образование простых эфиров.
  6. Ацилирование. В это понятие включают образование сложных эфиров.

Простые углеводы после тренировки

После того как вы простимулировали рост мышц в тренажерном зале, вернитесь домой и выпейте стакан апельсинового сока с высоким содержанием калия. Можете съесть от четверти до половины стакана изюма. Все виды сухофруктов концентрированы и полны калия. Но будьте осторожны: не ешьте слишком много за один раз, потому что они богаты углеводами и могут добавить нежелательный жир в очень короткое время. Другие виды фруктов, которые можно съесть, — это бананы, грейпфрут или апельсин.

Питание сразу после тренировки выполняет две важные вещи. Во-первых, оно помогает организму быстро восстановиться, что необходимо для роста мышц из-за ремонта тканей и замены использованного гликогена в мышцах. А во-вторых, это помогает сохранить электролитный баланс, что способствует росту мышц.

Когда вы помогаете вашему организму восстановиться после нагрузки, употребляя надлежащие питательные вещества в нужное время во время «окна возможностей», вы быстрее сможете добиться желаемых изменений (укрепить мышцы или избавиться от жира).

Трансформация глюкозы в жир

Когда мы голодны, нам свойственно переедать. После того как удовлетворены все нужды клеток, потребность в энергии и пополнены запасы гликогена, к обработке поступающих углеводов организм начинает применять другой подход: избыточною глюкозу он расщепляет с помощью печени на небольшие фрагменты, чтобы затем объединить их в более устойчивое энергохранилище известное как ЖИР (с избыточными белками и жирами происходит то же самое).

Жиры затем высвобождаются в кровоток, который доставляет их в жировые ткани, где они и остаются на хранение. В отличие от клеток печени способных хранить запас гликогена на 4-6 часов, жировые клетки могут накапливать неограниченное количество жира. Даже несмотря на то, что излишки углеводов трансформируются в жир и накапливаются в теле, сбалансированный рацион с высоким содержание сложных углеводов помогает контролировать вес и постную мышечную ткань. Углеводная пища менее способствует полноте, чем обычная жирная еда.

Моносахариды

Это простые сахара, одна из важнейших групп углеводов. В зависимости от функциональных групп моносахариды делятся на два класса: 

  • альдозы с альдегидной группой;
  • кетозы с кетонной группой. 

Углеводородная цепь может иметь 3 или более атомов углерода (триоза, тетроз, пентоза, гексоза, гептоза и т. д.). Существуют ациклические и циклические формы моносахаридов (фуранозы или пиранозы). Наиболее распространенными моносахаридами являются D-глюкоза, D-галактоза, D-фруктоза, D-ксилоза, L-арабиноза. 

  • Фруктоза — это изомер глюкозы, также состоящий из 6 атомов углерода, но с другой структурой. Фруктозу также называют фруктовым сахаром, потому что она содержится во фруктах, овощах и меде. Растворим в воде. Слаще глюкозы. Он входит в состав дисахарида сахарозы и многих полисахаридов.
  • Галактоза — это альдогексоза, D- и L-анантиомеры которой встречаются в природе. D-галактоза входит в состав дисахаридов лактозы и галактолипидов. Галактоза — это продукт переваривания лактозы в тонком кишечнике. Он классифицируется как быстро метаболизирующийся моносахарид. В тканях человека и других млекопитающих он используется тканями как энергосодержащее соединение или как соединение, необходимое для синтеза гликоконъюгатов (протеогликанов, гликопротеинов, гликолипидов). Как энергетическое соединение, метаболизм галактозы происходит по так называемому пути Лелуара. Превращение галактозы в глюкозо-1-фосфат осуществляется 3 ферментами — галактокиназой, галактозо-1-фосфатуридилтрансферазой и UDP-глюкозо-4-эпимеразой. Снижение активности этих ферментов является причиной патологии, известной как галактоземия.

Помимо карбонильных и гидроксильных моносахаридов, молекула может иметь атом водорода вместо группы -ОН (дезоксисахарид), аминогруппу (аминосахарид), меркаптогруппу -SH (тиосахарид), -COOH. (уроновые кислоты) и др. 

В природе свободные моносахариды редки (за исключением D-глюкозы и D-фруктозы). Они, как мономеры, входят в состав олиго- и полисахаридов, смешанных биополимеров (гликопротеинов, гликолипидов), связываясь друг с другом или с другими молекулами гликозидными связями. 

Природные мукополисахариды активно участвуют в клеточном метаболизме. Моносахариды, участвуя в различных биохимических превращениях, снабжают клетки высокоэнергетическими соединениями, участвуют в процессах детоксикации и высвобождения токсичных веществ, в синтезе аминокислот и сложных биополимеров. 

В живых клетках центральным путем биосинтеза моносахаридов является глюконеогенез. В гетеротрофных клетках источником глюкозы могут быть продукты превращения аминокислот, молочной кислоты и других соединений. При нарушении метаболизма определенного моносахарида его концентрация увеличивается в биологических жидкостях организма. Это важный диагностический признак для определения галактоземии, диабета, мелитурии, фруктоземии.

Что такое быстрые углеводы

Нужно отметить, что в процессе пищеварения белки, жиры и углеводы распадаются на более простые составляющие. Если говорить про легко усваиваемые углеводы, то их структура представлена одной или двумя молекулами. Это объясняет свойства оперативного усвоения организмом. Характерные признаки:

  • сладкий вкус;
  • хорошее растворение в воде.

Если сравнивать со сложными компонентами (клетчатка, крахмал), простые соединения за несколько минут преобразуются и попадают в кровь, что вызывает всплеск инсулина. Это свидетельствует о высоком гликемическом индексе продукта. Если полученная энергия не найдет применение, то избыток отправится в жировые депо.

Химический состав

Простые углеводы состоят из одной или двух молекул простых сахаров:

Моносахариды — это простые сахара, разновидностей которых свыше 200, но основные знакомы практически всем:

  • Глюкоза – это сахар натурального происхождения, который входит в состав продуктов питания. Ее также называют сахаром или декстрозой, содержится в крови. Входит в состав большинства спортивных добавок – гейнеры, специализированные напитки, креатин с транспортной системой. Является одним из основных ингредиентов газированных напитков, десертов, консерваций и т.п.
  • Галактоза – вырабатывается молочными железами млекопитающих, содержится в молоке.
  • Фруктоза – единственная из всех никак не влияет на пополнение запасов гликогена в мышцах. По большому счету не используется клетками человека (за исключением сперматозоидов). Поэтому сложную функцию по ее переработке до глюкозы берет на себя печень, частично превращая ее в гликоген.

Дисахариды включают в себя две молекулы моносахаридов:

  • Сахароза – еще известна как столовый сахар. Включает в себя по одной молекуле глюкозы и фруктозы. Способствует нарушению зубной эмали и проводит к образованию кариеса.
  • Лактоза – основной элемент молочных продуктов и молока, в составе одна молекула глюкозы и галактозы. У жителей Африки и Азии наблюдается отсутствие ее ферментов, что не позволяет усваиваться данному виду сахара.
  • Мальтоза – состоит из двух молекул глюкозы, также называется мальтозным сахаром. Содержится в злаковых и пророщенных семенах, а также в пивной продукции.

Еще одно название простых углеводов – быстрые, потому как молекулярные соединения у них короткие. Это способствует быстрому расщеплению до глюкозы, которая, в свою очередь, сразу же поступает в кровь, вызывая скачок инсулина, и он тут же ее понижает обратно. Как итог – довольно быстрое возвращение чувства голода, не смотря на недавний прием пищи.

В таблице приведены виды простых соединений с конкретными примерами продуктов.

Моносахариды

Дисахариды

Глюкоза:

  • спортивные напитки
  • креатин с транспортной системой
  • формулы
  • энергетические батончики
  • сладкая газировка
  • гейнер
  • напитки

Сахароза:

  • пищевой сахар
  • коричневый сахар
  • кленовый сироп
  • шоколадные конфеты и батончики
  • печенье и вафли
  • торты

Фруктоза:

  • фрукты
  • напитки для повышения выносливости
  • энергетические батончики

Лактоза:

  • молоко
  • молочные продукты

Галактоза:

  • молоко
  • молочные продукты

Мальтоза:

  • пиво
  • злаковые
  • пророщенные семена

Химические свойства глюкозы

Водный раствор глюкозы

В водном растворе глюкозы существует динамическое равновесие между двумя циклическими формами — α и β и линейной формой:

Реакции на карбонильную группу — CH=O

Глюкоза проявляет свойства, характерные для альдегидов.

Реакция «серебряного зеркала»

Реакция с гидроксидом меди (II) при нагревании. При взаимодействии глюкозы с гидроксидом меди (II) выпадает красно-кирпичный осадок оксида меди (I):

Окисление бромной водой. При окислении глюкозы бромной водой образуется глюконовая кислота:

Также глюкозу можно окислить хлором, бертолетовой солью, азотной кислотой.

Концентрированная азотная кислота окисляет не только альдегидную группу, но и гидроксогруппу на другом конце углеродной цепи.

Каталитическое гидрирование. При взаимодействии глюкозы с водородом происходит восстановление карбонильной группы до спиртового гидроксила, образуется шестиатомный спирт – сорбит:

Брожение глюкозы. Брожение — это биохимический процесс, основанный на окислительно-восстановительных превращениях органических соединений в анаэробных условиях.

Спиртовое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Молочнокислое брожение. При молочнокислом брожении глюкозы образуется молочная кислота:

Маслянокислое брожение. При маслянокислом брожении глюкозы образуется масляная кислота (внезапно):

Образование эфиров глюкозы (характерно для циклической формы глюкозы).

Глюкоза способна образовывать простые и сложные эфиры.

Наиболее легко происходит замещение полуацетального (гликозидного) гидроксила.

Например, α-D-глюкоза взаимодействует с метанолом.

При этом образуется монометиловый эфир глюкозы (α-O-метил-D-глюкозид):

Простые эфиры глюкозы получили название гликозидов.

В более жестких условиях (например, с CH3-I) возможно алкилирование и по другим оставшимся гидроксильным группам.

Моносахариды способны образовывать сложные эфиры как с минеральными, так и с карбоновыми кислотами.

Например, β-D-глюкоза реагирует с уксусным ангидридом в соотношении 1:5 с образованием пентаацетата глюкозы (β-пентаацетил-D-глюкозы):

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.

Углеводы и физическая активность

Физическая активность резко увеличивает расход энергии, и любой спортсмен, независимо от типа тренировок, должен продумывать стратегию относительно наилучшего обеспечения своих потребностей в энергии для того, чтобы достичь успеха в своей области.

Для занимающихся спортом людей крайне важно получать достаточное количество энергии для обеспечения всех потребностей тела, включая поддержание тканей в здоровом состоянии, рост и восстановление тканей и непосредственные энергетические затраты на физическую активность. Практически все опросы, проведенные среди атлетов, показали, что они потребляют недостаточно энергии для обеспечения нужд их организма

Можно взглянуть на это так: планируя длительную автомобильную поездку в 500 км, на заправочной станции вы заливаете топливо, которого хватит только на 80 км пути — машина попросту не доедет до места назначения; так и плохо «заправленные» спортсмены тоже будут испытывать трудности и не смогут быть достаточно конкурентоспособными. Общеизвестно что спортсменам следует потреблять достаточное количество углеводов для того, чтобы перекрывать большую часть расхода энергии при физических нагрузках, и дополнительно съедать количество углеводов необходимое для восстановления запасов гликогена в перерывах между тренировками.

В идеале, они следует преимущественно питаться сложными углеводами и потреблять простые углеводы во время и сразу после тренировки. Другие источники энергии (белки и жиры) так же должны присутствовать в рационе для того, чтобы полностью обеспечить все потребности организма в питательных веществах, но основным энергоресурсом должны быть все-таки углеводы. При занятиях спортом, без четко продуманного подхода к рациону, очень сложно получить достаточное количество энергии и углеводов. Не стоит забывать, что тренировки идут рука об руку с грамотным планированием питания.

Из чего состоит еда?

Повар скажет: из процесса приготовления, рекламщик начнет рассказывать о «продуктах только без добавок», а биолог заведет длинную историю об углеводах, белках, жирах и других питательных веществах. С точки зрения организма, последний – прав.

Продукты питания состоят преимущественно из трех групп нутриентов:

  • Белки – второстепенный источник энергии и строительный материал клетки;
  • Жиры – энергетический «банк» клетки и компонент клеточных мембран;
  • Углеводы – «топливо» организма, как наиболее простой способ получения энергии. «Сжигается» не только от физических нагрузок, но и в повседневной работе мышц, тканей и органов.

То, что входит в «не преимущественно»: вода, пищевые волокна, витамины и минералы. Каждый компонент важен для организма, но в этой статье затронем только углеводы. Если кратко: они должны составлять 50% от рациона здорового взрослого человека. Правда, эта информация будто песчинка в пустыне, поэтому попробуем по полочкам выстроить представления об углеводах.

Что такое плохие и хорошие углеводы

Углеводы — это органические соединения углерода и воды. Человеческий организм не будет функционировать полноценно без регулярной подпитки углеводами. Без поступления углеводов внутренние органы не будут способны перерабатывать ни жиры, ни белки и перестанет правильно функционировать печень – важнейший орган для обогащения клеток крови нужными веществами.

Углеводы являются главным поставщиком пищи для ума — глюкозы для головного мозга.

Деление на медленные/быстрые углеводы напрямую связано со скоростью их расщепления организмом и временем превращения в питательную глюкозу. К слову, глюкоза как раз и является главным незаменимым энергетическим источником для тела.

Чтобы измерить скорость движения автомобиля используется показатель пройденного километража, деленного на единицу времени час – километры в час. Для обозначения скорости расщепления глюкозы введена не менее интересная величина измерения — гликемический индекс.

Основные источники углеводов

Продукт Углевод Количество в продукте на 100 г
Сахар-песок Сахароза 99,8 г
Мед пчелиный Глюкоза, фруктоза, крахмал 80,3 г
Крупа рисовая Крахмал 74 г
Крупа манная Крахмал 70,6 г
Макароны из муки высшего сорта Крахмал 70,5 г
Мука пшеничная высшего сорта Крахмал 69,9 г
Крупа перловая Крахмал 66,9 г
Крупа пшенная Крахмал 66,5 г
Крупа гречневая Крахмал 60,4 г
Хлеб пшеничный из муки высшего сорта Крахмал 49,2 г
Фасоль Крахмал 47 г
Чеснок Крахмал 29,9 г
Банан Глюкоза, фруктоза, крахмал 21 г
Кукуруза сладкая Мальтоза 19 г
Картофель Крахмал 16,3 г
Виноград Глюкоза, фруктоза 15,4 г

Главные источники углеводов – это овощи и фрукты

Для желающих избавиться от лишнего веса оптимальным источником глюцидов служат овощи и фрукты. Их преимущество в том, что, даже имея в составе достаточное количество сахаридов, они характеризуются низким гликемическим индексом. Это означает, что при их потреблении не происходит скачка глюкозы в крови до слишком высокого уровня. А чем меньше сахара в крови, тем меньшие его запасы отложит организм в виде жира.

Чем выше гликемический индекс продукта, тем большее повышение уровня глюкозы в крови он вызывает при потреблении.

Сахароза (сахар)

Сахароза представляет собой всем известный белый сахар, который называют «пустым углеводом», поскольку в нем не присутствуют такие питательные вещества как витамины и минералы.

Сегодня не утихают дискуссии относительно пользы и вреда этого дисахарида. Попробуем разобраться в этом вопросе.

Польза сахара

Обеспечение нормальной работы мозга.

Повышение работоспособности.

Поднятие настроения, что немаловажно при современной жизни, полной стрессов.

Обеспечение организма энергией (сахар достаточно быстро расщепляется в ЖКТ на глюкозу и фруктозу, которые всасываются в кровь).

В свою очередь, дефицит сахара в организме может вызвать раздражение, стать причиной головокружений и сильных головных болей.

Вред сахара

  • Нарушение обмена веществ, что приводит к развитию ожирения и сахарного диабета.
  • Разрушение зубной эмали.
  • Вытеснение из крови витаминов группы В, что может спровоцировать склероз, инфаркт и сосудистые заболевания.
  • Нарушение работы опорно-двигательной системы.
  • Ломкость волос и ногтей.
  • Появление угревой и аллергической сыпей.

Кроме того, чрезмерная любовь к сладостям у детей часто перерастает в неврозы и становится причиной гиперактивности.

Что же делать? Полностью отказаться от сахара? Но ведь и польза этого углевода неоспорима. Выход есть – и это умеренность в употреблении этого продукта.

В ходе исследований была определена оптимальная суточная норма сахара, которая для взрослого человека составила 50 – 60 г, что соответствует 10 чайным ложкам.

НО! Под «нормой» понимается как сахар в чистом виде, так и сахар, содержащийся в овощах, фруктах, соках, кондитерских изделиях и иных продуктах, в состав которых входит этот углевод

Таким образом, к потреблению сахара следует походить ответственно и осторожно

Важно! Существует альтернатива белому сахару – и это коричневый сахар, не проходящий после выделения из сырья никакой дополнительной очистки (такой сахар еще называют нерафинированным). Калорийность коричневого сахара ниже, тогда как биологическая ценность выше

Однако не стоит забывать, что все же разница между рафинированным и нерафинированным сахаром не очень велика, поэтому употребление обоих видов должно быть умеренным.

В каких продуктах содержится сахароза?

Природные источники сахарозы в чистом виде – это сахарная свекла и сахарный тростник.

Кроме того, сахароза присутствует в сладких фруктах, плодах, а также ягодах и овощах.

По степени усвояемости белки можно разделить на 2 категории.

  • Быстрые. Их расщепление происходит очень быстро (рыба, яйца, курица, морепродукты).
  • Медленные. Соответственно их расщепление происходит очень медленно (творог и белки растительного происхождения).

Быстрые белки, предпочтительно принимать когда нам надо быстро пополнить его запасы. Это обычно когда мы только проснулись, время до, и после нашей тренировки.

Медленные же белки на более долгое время утоляют чувство голода и в течение более длительного времени обогащают нас аминокислотами, тем самым предохраняя наши мышцы от разрушения. Их лучше употреблять перед сном. За ночь они успевают полностью перевариться и усвоиться. Не рекомендуется перед сном есть медленные, растительные белки (бобовые, семена, орехи), пусть это будет творог или казеиновый протеин.

Для людей ведущих обычный, не активный образ жизни, норма белка составляет 1-1,5 гр на килограмм массы тела. Для тренирующихся, это будет примерно 2 гр на 1 килограмм веса нашего тела. Весь этот белок необходимо распределить на все основные приемы пищи, так как за один раз организму тяжело усвоить более 30-50 гр белка.

Химические свойства глюкозы

Химические свойства глюкозы, как и других альдоз, обусловлены присутствием в ее молекуле: а)альдегидной группы; б) спиртовых гидроксилов; в) полуацетального (гликозидного) гидроксила.

Специфические свойства

1. Брожение (ферментация) моносахаридов

Важнейшим свойством моносахаридов является их ферментативное брожение, т.е. распад молекул на осколки под действием различных ферментов. Брожению подвергаются в основном гексозы в присутствии ферментов, выделяемых дрожжевыми грибками, бактериями или плесневыми грибками. В зависимости от природы действующего фермента различают реакции следующих видов:

1) Спиртовое брожение

2) Молочнокислое брожение

(образуется в организмах высших животных при мышечных сокращениях).

3) Маслянокислое брожение

4) Лимоннокислое брожение

Реакции с участием альдегидной группы глюкозы (свойства глюкозы как альдегида)

1. Восстановление (гидрирование) с образованием многоатомного спирта

В ходе этой реакции карбонильная группа восстанавливается и образуется новая спиртовая группа:

Cорбит содержится во многих ягодах и фруктах, особенно много сорбита в плодах рябины.

2. Окисление

1) Окисление бромной водой   

Качественные реакции на глюкозу как альдегид!

Протекающие в щелочной среде при нагревании реакции с аммиачным раствором Ag2O (реакция серебряного зеркала») и с гидроксидом меди (II) Cu (OH)2 приводят к образованию смеси продуктов окисления глюкозы.

2) Реакция серебряного зеркала

Соль этой кислоты – глюконат кальция – известное лекарственное средство.

Видеоопыт «Качественная реакция глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра (I)»    

3) Окисление гидроксидом меди (II)     

В ходе этих реакций альдегидная группа – СНО окисляется до карбоксильной группы – СООН.

Реакции глюкозы с участием гидроксильных групп (свойства глюкозы как многоатомного спирта)

1. Взаимодействие с Cu (ОН)2с образованием глюконата меди (II)

Качественная реакция на глюкозу как многоатомный спирт!

Подобно этиленгликолю и глицерину, глюкоза способна растворять гидроксид меди (II), образуя растворимое комплексное соединение синего цвета:

Прильём к раствору глюкозы несколько капель раствора сульфата меди (II) и раствор щелочи. Осадка гидроксида меди не образуется. Раствор окрашивается в ярко-синий цвет.

В данном случае глюкоза растворяет гидроксид меди (II) и ведет себя как многоатомный спирт, образуя комплексное соединение. 

Видеоопыт «Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II)»

2. Взаимодействие с галогеналканами с образованием простых эфиров

Являясь многоатомным спиртом, глюкоза образует простые эфиры:

Реакция происходит в присутствии Ag2O для связывания выделяющегося при реакции НI.

3. Взаимодействие с карбоновыми кислотами или их ангидридами с образованием сложных эфиров.

Например, с ангидридом уксусной кислоты:  

Реакции с участием полуацетального гидроксила

1. Взаимодействие со спиртами с образованием гликозидов

Гликозиды – это производные углеводов, у которых гликозидный гидроксил замещен на остаток какого-либо органического соединения.

Содержащийся в циклических формах глюкозы полуацетальный (гликозидный) гидроксил является очень реакционноспособным и легко замещается на остатки различных органических соединений.

В случае глюкозы гликозиды называются глюкозидами. Связь между углеводным остатком и остатком другого компонента называется гликозидной.

Гликозиды построены по типу простых эфиров.

При действии метилового спирта в присутствии газообразного хлористого водорода атом водорода гликозидного гидроксила замещается на метильную группу:

В данных условиях в реакцию вступает только гликозидный гидроксил, спиртовые гидроксильные группы в реакции не участвуют.

Гликозиды играют чрезвычайно важную роль в растительном и животном мире. Существует огромное число природных гликозидов, в молекулах которых с атомом С (1) глюкозы остатки самых различных соединений.

Реакции окисления

Более сильный окислитель – азотная кислота НNO3 – окисляет глюкозу до двухосновной глюкаровой (сахарной) кислоты:

В ходе этой реакции и альдегидная группа – СНО и первичная спиртовая группа — СН2ОН окисляются до карбоксильных – СООН.

Видеоопыт Окисление глюкозы кислородом воздуха в присутствии метеленового голубого

Рубрики: Углеводы Теги: Углеводы

Что такое углеводы

Углеводами называют вещества органического происхождения. Они состоят из карбонильных и гидроксильных групп. Углеродные гидраты дали название классу углеводных соединений. Большая часть органических веществ нашей планеты в массовом соотношении состоит из углеводных соединений.

Состав углеводов

Строение углеводов неоднородно. Углеводные соединения состоят из углерода, водорода, кислорода. Общая формула углеводов выглядит так: Cn(H2O)m. Кислород с углеродом образуют карбонильные группы, кислород с водородом – гидроксильные. Одна молекула содержит водород и кислород в соотношении два к одному.

Отдельные элементы, из которых состоят углеводы, называются сахаридами. Гидролизная способность на низкомолекулярные вещества у углеводных соединений разная. Поэтому они делятся на простые и сложные по составу, а по усвояемости бывают быстрыми и медленными углеводами.

Свойства углеводов

  1. Твердые прозрачные кристаллы белого цвета, большинство из них имеет сладкий вкус.
  2. Имеют низкую температуру плавления, кипения.
  3. Способность углеводных соединений растворяться в воде зависит от массы, строения. Вещества с меньшей массой и простой структурой растворяются в воде лучше, чем углеводные соединения с большой массой и разветвленной структурой.
  4. Чем проще углеводное соединение, тем оно слаще.
  5. Моносахариды способны сбраживаться под воздействием микроорганизмов: дрожжей, молочных бактерий и других веществ.
  6. Углеводные соединения обладают гидрофильностью, то есть способностью к связыванию воды. Отсюда их высокая гигроскопичность, которая лежит в основе негативных изменений качества пищи.
  7. Охлаждение полисахаридов расщепляет их на моносахариды.
  8. Помогают синтезировать нуклеиновые кислоты.
  9. Повышают уровень глюкозы в крови.
  10. Помогают организму утилизировать жир.
  11. Входят в состав клеток, тканей, межклеточных жидкостей.
  12. Негативно влияют на эмаль зубов, провоцируют появление кариеса.

Виды углеводов

Классификация углеводов зависит от их способности к разложению в водной среде и образованию новых веществ – к гидролизу. Углеводы бывают:

  1. Простыми – называются моносахаридами.
  2. Сложными:
  • дисахаридные соединения,
  • олигосахаридные соединения,
  • полисахаридные соединения.

Моносахаридами называются простейшие углеводные соединения, состоящие из одной единицы и не способные образовывать еще более простые вещества. Синтез их производится зелеными растениями. Они легко соединяются с водой.

Самым популярным моносахаридом является глюкоза (C6H12O6). Большой процент глюкозы в винограде, виноградном соке, меде. Фруктоза, глюкозный изомер, тоже принадлежит к моносахаридам. При необходимости, чтобы получить хорошую порцию глюкозы нужно питаться яблоками, цитрусовыми, персиками, арбузами, сухофруктами, соками, компотами, вареньем, медом.

Дисахаридами называются сложные вещества органического происхождения, двумолекулярные, расщепляющиеся в момент гидролизного процесса. Это различные сахара. Один из распространенных дисахаридов: мальтоза или солодовый сахар (C12H22O11), являющийся составным пивным, квасным элементом. Дисахаридом сахарозой – пищевым сахаром – наполнены сахара, изделия из муки, соки, компоты, варенье. Дисахаридом лактозой – молочным сахаром – молочные продукты.

Олигосахаридами называются углеводные соединения со сложной структурой, синтезированные более чем из двух (до 10) моносахаридных остатков. Самым часто встречаемым природным олигосахаридом является рафиноза (C18H32O16). Рафинозу формируют глюкозные, фруктозные и галактозные элементы. Она содержится в бобах, белокочанной и брюссельской капусте, брокколи, цельных злаках.

Полисахаридами называются сложноструктурные высокомолекулярные углеводные соединения, в структуре молекул которых от десяти до ста и нескольких тысяч моносахаридных единиц. Хорошо известный полисахарид – крахмал, (C₆H₁0O5)n. Крахмала много в мучных изделиях, крупах, картофеле. Самый полезный полисахарид клетчатка содержится в грече, перловке, овсянке, отрубях пшеницы и ржи, хлебе из грубо молотой муки, фруктах, овощах. Полисахарид гликоген, накапливающийся в печени, мышцах, является для человека энергетическим ресурсом.

Быстрые углеводы

Быстрые углеводы считаются простыми и включают всего 1-2 молекулы:

  • 1 молекулу содержат моносахариды;
  • 2 молекулы присутствует в составе дисахаридов.

Для всех быстрых углеводов характерен высокий гликемический индекс. Он превышает 70. Такие вещества отличаются сладким вкусом и прекрасно растворяются в воде.

Расщепление простых углеводов начинается еще в полости рта. Они очень быстро проникают в кровь. Уже через несколько минут после употребления существенно увеличивается уровень глюкозы. При этом он держится на высокой отметке не более 30-40 минут. Затем так же внезапно снижается.

Быстрые углеводы требуются для восстановления запаса энергии после сложных физических нагрузок или стрессов. Они способствуют выведению человека из гипогликемической комы.

Однако постоянно употреблять такие вещества не следует. Это провоцирует истощение поджелудочной железы и заставляет ее функционировать в стрессовом режиме. Именно избыток простых углеводов провоцирует развитие сахарного диабета 2 типа. При употреблении простых углеводов на ночь они трансформируются в жиры.

К продуктам с высоким гликемическим индексом относят следующее:

  • сахар, мед;
  • запеченный картофель, пюре;
  • отварная морковь и тыква;
  • бананы, дыни, арбузы, ананасы;
  • кондитерские изделия;
  • финики;
  • хлебобулочные изделия.