Биологическое значение углеводов

Содержание

Углеводы: Их классификация и состав

Биологическое значение углеводов

Все углеводы классифицируют на четыре основных класса: моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды.

Углеводы являются биологическими молекулами, состоят из атомов углерода, водорода и кислорода. В биохимии, углеводы являются синонимами сахаридов, группа, в которую входят сахара, крахмал и целлюлоза.

Углеводы выполняют различные значения в живых организмах.

Полисахариды используются для хранения энергии (например, в крахмале и гликогене) и в качестве структурных компонентов (целлюлоза в растениях).

Пять карбонатных моносахаридных рибоз являются важным компонентом многих ферментов и являются основой генетической молекулы, известной как РНК.

Сахариды и их производные включают многие важные биомолекулы, которые играют важную роль в иммунной системе, оплодотворении, в производстве патогенеза, в свертывании крови и в развитии.

В пищевой науке термин «углевод» обычно означает любую пищу, богатую крахмалами сложных углеводов, таких как, например, крупы, макаронные изделия и хлеб; или простые углеводы, такие как сахар, найденный в сладостях.

Углеводы встречаются в самых разных продуктах. Крахмал и сахар являются важными углеводами в нашем рационе. Крахмалом богаты картофель, кукуруза, рис и другие злаки.

Для здоровья человека углеводы подразделяют на «хорошие» и «плохие».

Классификация углеводов

Простейшая классификация углеводов

Моносахариды

Моносахариды называют простыми сахарами; они являются самой основной единицей углеводов. Они являются фундаментальными единицами углеводов и не могут быть гидролизованы в более простые соединения.

Моносахариды являются самой простой формой сахара и обычно не имеют цвета, растворимы в воде и являются кристаллическими твердыми веществами; некоторые из них имеют сладкий аромат. Примеры некоторых обычных моносахаридов включают фруктозу, глюкозу и галактозу.

Моносахариды являются основой, на которой построены дисахариды и полисахариды. Некоторые источники этого типа углеводов включают фрукты, орехи, овощи и сладости.

Глюкоза

Это простой сахар, который циркулирует в крови животных. Он создается во время фотосинтеза воды и углекислого газа, используя энергию от солнечного света. Это самый важный источник энергии для клеточного дыхания.

Он содержится в сахаре из винограда и декстрозы

Галактоза

Это моносахаридный сахар, который менее сладкий, чем фруктоза. Он может быть найден как компонент лактозы в молоке.

Фруктоза

Она также называется левулозой, это простой моносахарид, обнаруженный во многих растениях, где она часто связана с глюкозой с образованием дисахаридной сахарозы.

Она всасывается непосредственно в кровоток во время пищеварения. Чистая и сухая фруктоза довольно сладкая, белая, кристаллическая и без запаха. Это самый растворимый из всех сахаров.

Фруктоза встречается в меде, в цветках, в большинстве клубней и в ягодах.

Дисахариды

Этот тип углеводов образуется, когда два моносахарида связаны гликозидной связью. Подобно моносахаридам, они также растворимы в воде.

Объединение простых молекул сахара происходит в реакции конденсации, которая включает удаление молекулы воды из функциональных групп. Наряду с другими реакциями, они жизненно важны для метаболизма.

Обычные примеры включают сахарозу, лактозу и мальтозу. Наиболее распространенные примеры имеют 12 атомов углерода. Разница в этих дисахаридах — это атомное положение внутри молекулы.

Сахароза

Это природный и общий углевод, который содержится во многих растениях и частях растений. Сахароза часто экстрагируется из сахарного тростника и сахарной свеклы для потребления человеком.

Процесс переработки современного промышленного сахара часто включает кристаллизацию этого соединения, часто называемое сахарным песком или просто сахаром.

Это соединение играет центральную роль в качестве добавки для производства продуктов питания и потребления человеком во всем мире.

Лактоза

Это дисахарид, состоящий из галактозы и глюкозы, обнаружен в молоке. Лактоза составляет около 2-8% молока, хотя ее можно извлечь из нее.

Олигосахариды

Это сахаридный полимер, который содержит небольшое количество простых сахаров. Олигосахариды могут иметь много функций, включая распознавание клеток и их соединение. Например, гликолипиды играют важную роль в иммунном ответе.

Гликолипиды

Это липиды с гликозидно-связанными углеводами. Его основная роль заключается в поддержании стабильности мембраны и облегчении распознавания клеток.

Углеводы обнаруживаются на поверхности всей мембраны эукариотической клетки.

Полисахариды

Это полимерные углеводные молекулы, состоящие из крупных цепей моносахаридных звеньев, связанных гликозидными связями.

Они имеют большой структурный спектр, от линейного до сильно расширенного. Примеры включают хранение полисахаридов, такие как гликоген и крахмал, или структурные полисахариды, такие как целлюлоза.

Полисахариды можно найти в клубнях, злаках, мясе, рыбе, зернах и овощных листьях.

Гликоген

Это многоцепочечный полисахарид глюкозы, который служит формой хранения энергии у людей, животных, грибов и бактерий.

Полисахаридная структура представляет собой самую большую форму хранения глюкозы в организме. У людей гликоген хранится в основном в клетках печени и мышц, гидратируют с 3-4 частями воды.

Гликоген функционирует как вторичное хранение энергии в долгосрочной перспективе, сохраняя основные источники энергии в жировой ткани.

Мышечный гликоген превращается в глюкозу мышечными клетками, а гликоген из печени превращается в глюкозу, так что ее можно использовать по всему телу, включая центральную нервную систему.

Целлюлоза

Это органическое соединение, состоящее из линейной цепи из нескольких сотен или тысяч связанных единиц глюкозы. Целлюлоза является важным структурным компонентом первичной клеточной стенки зеленых растений, как и многие виды водорослей.

Некоторые виды бактерий выделяют его для образования биопленки. Целлюлоза является наиболее распространенным органическим полимером на планете Земля.

В основном используется для производства бумаги. Меньшие количества превращаются в ряд побочных продуктов, таких как целлофан.

Жмите кнопку «» в соцсетях, чтобы не потерять информацию

Источник: https://tagweb.ru/2017/11/07/uglevody-ih-klassifikacija-i-znachenie/

Углеводы роль и биологическое значение у женщин

Биологическое значение углеводов

Углеводы (они же сахариды) — одна из составляющих полноценного и здорового питания при мастопатии у женщин. Это органические вещества, которые состоят из воды, молекул кислорода и углерода.

 Сахариды дают организму необходимую для жизнедеятельности энергию, распространяют её во все клетки организма и могут создавать запасы энергии в зависимости от вида углевода.

 Биологическое значение и роль углеводов у женщин: – углеводы необходимы для создания новых клеток организма; – защищают стенки клеток; – окисляясь, они вырабатывают энергию; – создают запас энергии, что используется во время сильных физических нагрузок, стрессов и болезней; – играют роль антикоагулянтов (не позволяют образовываться тромбам в сосудах); – препятствуют образованию опухолей; – 1 г углеводов выделяют 4.1 ккал.

Функции углеводов

Сахариды трансформируются в глюкозу, которая является основным источником энергии. В зависимости от того, как быстро углеводы расщепляются в глюкозу, их разделяют на простые и сложные.

 При помощи инсулина глюкоза проникает в клетки организма, а часть отправляется «про запас» в мышцы или печень для того, чтобы активировать резерв во время физических или умственных нагрузок.

Переизбыток запаса энергии приводит к формированию жировых клеток у женщин и повышению уровня сахара в крови, а недостаток — к проблемам в функционировании организма. Виды углеводов; Не все углеводы одинаково полезны и с равной скоростью усваиваются в организме.

Простые углеводы

Это водорастворимые соединения, которые необходимы для выработки и обмена энергии в организме женщины. Глюкоза – моносахарид, что питает мышцы, мозг и другие органы, поддерживает уровень гликогена в печени и необходимое количество сахара в крови.

 Фруктоза выполняет те же функции, что и глюкоза, но усваивается организмом быстрее и легче трансформируется в гликоген. Слишком много фруктозы в крови быть не может. Так как она быстро выводится из организма.

 Сахароза — «первосоздатель» глюкозы и фруктозы, переизбыток которого может привести к набору лишнего веса и проблемам с сердечно-сосудистой системой.

Сильное повышение уровня этого вещества способствует тому, что в организме начинают размножаться микробактерии, и это пагубно влияет на микрофлору кишечника. Галактоза — продукт расщепление лактозы, что в печени перерабатывается в глюкозу. Диагностика узловой мастопатии молочных желез женщин.

Сложные углеводы

Это вещества, что имеют в своём составе от трёх молекул простых углеводов. Они дольше усваиваются организмом женщин и запасают энергию. Крахмал — вещество, что способно создавать запасы энергии в мышцах и печени, а в желудочно-кишечном тракте превращаться в глюкозу.

Во время физических нагрузок запас энергии восполняется именно за счёт этого вещества. Клетчатка не переваривается в организме полностью, но способствует правильной работе кишечника и сердечно-сосудистой системы.

 Гликоген – остатки разветвлённых молекул глюкозы, которые запасаются в организме. Углеводы содержатся во многих продуктах питания. Особенно много их в мёде, макаронах, рисе, гречке, кукурузе, картофеле и молочных продуктах.

Но помимо недостатка углеводов в организме женщин может возникнуть проблема их переизбытка, так что стоит знать симптомы, которые характерны для каждой из проблем.

Нехватка углеводов в организме

Первый признак того, что в рацион стоит добавить больше углеводов — упадок сил и энергии, вялость, депрессия. Организм, что чувствует нехватку этого вещества, начинает разрушать важные белки, а со временем развивается кетоз, вызывающий повреждение головного мозга токсинами.

Избыток углеводов в организме

Слишком большая концентрация вещества в организме разрушает нервную систему. Человек, в чьём рационе слишком много углеродов, начинает набирать вес, не может сконцентрироваться и много нервничает.

 Начинает страдать поджелудочная железа, что отвечает за выработку желудочного сока, необходимого для хорошего пищеварения.

Ну и самое страшное: от переизбытка углеводов в организме повышается уровень сахара и может развиться диабет II типа.

Норма углеводов

Количество углеводов, которое необходимо женщине для того, чтоб насытить энергией все клетки организма, зависит от многих факторов: образа жизни, возраста, пола.

 В период интенсивных физических нагрузок, болезней фибромы матки, беременности и кормления грудью количество сахаридов необходимо увеличить, чтобы получать достаточное количество энергии. Минимальная суточная норма для женщин составляет 250-300 г, для мужчин – 350-400.

Клетчатка должна присутствовать в рационе в количестве не больше 35 г в день. Гликоген и крахмалистые сахариды не влияют на образование жировых клеток и быстро усваиваются организмом, поэтому должны составлять нее менее 80% всех углеводов в день.

 При сахарном диабете, аллергии и ишемической болезни сердца из рациона стоит исключить легкоусвояемые углеводы. При заболеваниях желудочно-кишечного тракта необходимо уменьшить потребление клетчатки.

Признаки и симптомы мастопатии молочных желез

Признаки мастопатии у женщин

Пролиферативная мастопатия

Пролактин и мастопатия

Питание и особенности образа жизни при мастопатии

Основные симптомы мастопатии

Источник: https://mabusten.com/uglevodyi_rol_i_biologicheskoe_znachenie/322.html

Биологическая роль углеводов

Биологическое значение углеводов

В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:

Структурная и опорная функции. Углеводы участвуют в построении различных опорных структур. Так целлюлоза является основным структурным компонентом клеточных стенок растений, хитин выполняет аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих.

Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.), состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток.

Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК).

Энергетическая функция. Углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды.

Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин — у растений.

Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100–110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.

Рецепторная функция. Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов.

Простые углеводы:

Моносахариды – (от греческого monos — единственный, sacchar — сахар) — простейшие углеводы, не гидролизующиеся с образованием более простых углеводов — обычно представляют собой бесцветные, легко растворимые в воде, плохо — в спирте и совсем нерастворимые в эфире, твёрдые прозрачные органические соединения, одна из основных групп углеводов, самая простая форма сахара.

В природе в свободном виде наиболее распространена D-глюкоза (виноградный сахар или декстроза, C6H12O6) — шестиатомный сахар (гексоза), структурная единица (мономер) многих полисахаридов (полимеров) — дисахаридов: (мальтозы, сахарозы и лактозы) и полисахаридов (целлюлоза, крахмал)

Дисахаримды (от di — два, sacchar — сахар) — сложные органические соединения, одна из основных групп углеводов, при гидролизе каждая молекула распадается на две молекулы моносахаридов, являются частным случаем олигосахаридов.

По строению дисахариды представляют собой гликозиды, в которых две молекулы моносахаридов соединены друг с другом гликозидной связью, образованной в результате взаимодействия гидроксильных групп.

В зависимости от строения дисахариды делятся на две группы: восстанавливающие и невосстанавливающие.

Олигосахариды (от греч. ?лЯгпт — немногий) — углеводы, молекулы которых синтезированы из 2 — 10 остатков моносахаридов, соединённых гликозидными связями. Соответственно различают: дисахариды, трисахариды и так далее.

Среди природных трисахаридов наиболее распространена рафиноза — невосстанавливающий олигосахарид, содержащий остатки фруктозы, глюкозы и галактозы — в больших количествах содержится в сахарной свёкле и во многих других растениях.

Глюкомза (от др.-греч. глхкэт сладкий) (C6H12O6), или виноградный сахар, или декстроза встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, от чего и произошло название этого вида сахара. Открыта в 1802 году лондонским врачом Уильямом Праутом.

Глюкоза – наиболее важный из всех моносахаридов, так как она является структурной единицей большинства пищевых ди- и полисахаридов.

Она является необходимым компонентом обмена углеводов. При снижении ее уровня в крови или высокой концентрации и невозможности использования, как это происходит при диабете, наступает сонливость, может наступить потеря сознания ( гипогликемическая кома ).

Глюкоза “в чистом виде”, как моносахарид, содержится в овощах и фруктах. Особенно богаты глюкозой виноград, черешня, малина, земляника, тыква, морковь.

Фруктоза (арабино-гексулоза, левулёза, фруктовый сахар) — моносахарид, кетогексоза, в живых организмах присутствует исключительно D-изомер, в свободном виде — почти во всех сладких ягодах и плодах — в качестве моносахаридного звена входит в состав сахарозы и лактулозы.

В отличие от глюкозы она может без участия инсулина проникать из крови в клетки тканей. По этой причине фруктоза рекомендуется в качестве наиболее безопасного источника углеводов для больных диабетом.

Фруктоза легче, чем глюкоза, способна превращаться в жиры. Основным преимуществом фруктозы является то, что она в 2,5 раза слаще глюкозы и в 1,7 – сахарозы.

Ее применение вместо сахара позволяет снизить общее потребление углеводов.

Основными источниками фруктозы в пище являются виноград, яблоки, вишня/черешня, арбузы, мед, белокочанная капуста. Фруктоза не вызывает кариеса.

Галактоза в продуктах в свободном виде не встречается. Она образует дисахарид с глюкозой – лактозу (молочный сахар) – основной углевод молока и молочных продуктов.

Лактоза (от лат. lac — молоко) C12H22O11 — углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы. Лактозу иногда называют молочным сахаром. Применяют для приготовления питательных сред, например при производстве пенициллина

Лактоза расщепляется в желудочно-кишечном тракте до глюкозы и галактозы под действием фермента лактазы. Дефицит этого фермента у некоторых людей приводит к непереносимости молока.

Из лактозы путём изомеризации получают лактулозу – ценный препарат для лечения кишечных расстройств – запоров, дисбактериозов и других нарушений работы ЖКТ.

Свойства лактулозы определяются отсутствием в желудке человека ферментов, расщепляющих лактулозу, вследствие чего она в неизменном виде достигает толстой кишки.

Сахароза C12H22O11, или свекловичный сахар, тростниковый сахар, в быту просто сахар — дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов — б-глюкозы и в-фруктозы.

Сахар быстро расщепляется в желудочно-кишечном тракте, глюкоза и фруктоза всасываются в кровь и служат источником энергии и наиболее важным предшественником гликогена и жиров.

Его часто называют “носителем пустых калорий”, так как сахар – это чистый углевод и не содержит других питательных веществ, таких, как, например, витамины, минеральные соли.

Из растительных продуктов больше всего сахарозы содержится в свекле, персиках, дынях, моркови.

Мальтоза (солодковый сахар) состоит из двух остатков глюкозы, является основным структурным компонентом крахмала и гликогена.Сложные углеводы:

Полисахаримды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов.

С точки зрения общих принципов строения в группе полисахаридов возможно различить гомополисахариды, синтезированные из однотипных моносахаридных единиц и гетерополисахариды, для которых характерно наличие двух или нескольких типов мономерных остатков.

Полисахариды необходимы для жизнедеятельности животных и растительных организмов. Это один из основных источников энергии организма, образующейся в результате обмена веществ. Полисахариды принимают участие в иммунных процессах, обеспечивают сцепление клеток в тканях, являются основной массой органического вещества в биосфере.

Крахмал (C6H10O5)n — полисахариды амилозы и амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. В желудочном тракте человека и животного крахмал поддаётся гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом

Крахмал – основной из перевариваемых полисахаридов. На его долю приходится до 80% потребляемых с пищей углеводов.Источником крахмала являются крупы,бобовые продукты,картофель,макароны,хлеб.

Инулин (C6H10O5)n — органическое вещество из группы полисахаридов, полимер D-фруктозы.Подобно крахмалу, инулин служит запасным углеводом.

Пищевые продукты с добавкой инулина рекомендуют при диабете и особенно – для его профилактики.Добывают инулин из цикория или из топинамбура.

Гликоген — (C6H10O5)n, полисахарид, образованный остатками глюкозы, связанными б-1>4 связями (б-1>6 в местах разветвления); основной запасной углевод человека и животных. Гликоген (также иногда называемый животным крахмалом, несмотря на неточность этого термина) является основной формой хранения глюкозы в животных клетках.

Откладывается в виде гранул в цитоплазме во многих типах клеток (главным образом печени и мышц). Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров).

Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоциты) может быть переработан в глюкозу для питания всего организма, при этом гепатоциты способны накапливать до 8 процентов своего веса в виде гликогена, что является максимальной концентрацией среди всех видов клеток.

В мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях.

Пектимновые веществам или пектины (от др.-греч. рзкфьт — свернувшийся, замёрзший) — полисахариды, образованные остатками главным образом галактуроновой кислоты.

Присутствуют во всех высших растениях, особенно много во фруктах и в некоторых водорослях.

Используются в медицинской и фармацевтической промышленности — в качестве физиологически активных веществ с полезными для организма человека свойствам. Пектины практически не усваиваются пищеварительной системой человека.

Что касается не усваиваемых пищевых волокон, то, помимо их исключительной роли для процессов пищеварения, очень важна способность выводить из организма токсические вещества.

Так, одним из важнейших свойств пектиновых веществ является образование молекулами пектина комплексов с ионами тяжелых металлов и радионуклидов.

Поэтому дополнительные количества пектина рекомендуется включать в рацион питания лиц, контактирующих с соединениями тяжелых металлов или находящихся в среде, загрязненной радионуклидами.

Источники углеводов в организме

Главными источниками углеводов из пищи являются: хлеб, картофель, макароны, крупы, сладости. Чистым углеводом является сахар. Мёд, в зависимости от своего происхождения, содержит 70–80 % глюкозы и фруктозы.

Page 3

Основная функция углеводов – обеспечение энергетических затрат организма (на углеводы приходится от 55 до 75 % калорийности пищи).

Количество и состав углеводных компонентов пищи очень важны для поддержания здоровья. Средний уровень углеводов в пищевом рационе людей составляет около 60 %.

Среднестатистический здоровый человек должен потреблять в сутки от 350 до 500 г углеводов, для людей с усиленной физической или умственной нагрузкой потребление углеводов может увеличиваться до 700 г и выше. Более половины углеводов поступает в организм с зерновыми продуктами, около четверти – с сахаром и сахаросодержащими продуктами, с овощами от 10 до 15 %, с фруктами от 5 до 10 %.

Для оценки пищевой ценности углеводов используется гликемический индекс. Эта расчетная величина отражает способность поступивших в организм углеводов повышать уровень глюкозы в крови. Наиболее высокий гликемический индекс характерен для чистой глюкозы и мальтозы, а также для углеводов, содержащихся в картофеле, моркови, меде, кукурузных хлопьях, пшеничном хлебе.

Еще одной характеристикой углеводов является их сладость. В наибольшей мере сладкий вкус присущ фруктозе и глюкозе, сахарозе, некоторым сахароспиртам (мальтитол, маннит, сорбит).

Искусственные заменители сахара (сахарин, аспартам) по “сладости” в сотни раз превосходят натуральные углеводы.

Поэтому заменители сахара используют в тех случаях, когда необходимо придать продуктам сладкий вкус, не увеличивая их калорийность.

Переваривание углеводов начинается в ротовой полости, где амилаза слюны частично расщепляет крахмал.

Глюкоза является основным источником энергии для мышц, нервной системы и других тканей. Энергия выделяется при окислении глюкозы. Если содержание глюкозы превышает уровень, необходимый для получения нужного количества энергии, то происходит ее резервирование в виде гликогена. Запасы гликогена в мышцах и печени человека могут достигать от 300 до 400 г.

Когда запасы гликогена достигают максимального уровня, из глюкозы синтезируются жиры, которые откладываются в жировых клетках. При повышении энергетических затрат гликоген снова превращается в глюкозу.

Хотя среднесуточное поступление глюкозы в чистом виде в организм человека относительно невелико (от 15 до 18 г), много глюкозы поступает в связанном виде – в составе дисахаридов, крахмала.

Для выполнения своих функций центральная нервная система расходует около 140 г глюкозы за сутки, эритроциты крови – 40 г, мышечная ткань расходует глюкозу также в больших количествах, в зависимости от выполняемой физической работы.

При недостатке углеводов в организме появляются слабость, головокружение, головная боль, чувство голода, сонливость, потливость, дрожь в руках.

Избыточное (превышающее энергетические потребности организма) потребление углеводов также приводит к нежелательным последствиям. “Лишняя” глюкоза превращается в жир, что приводит к увеличению массы тела.

Источник: https://studwood.ru/1964212/meditsina/biologicheskaya_rol_uglevodov

Строение, свойства и функции углеводов

Биологическое значение углеводов

Углеводы, или сахара, – одна из главных групп органических веществ в живых организмах. Они являются первичными продуктами фотосинтеза и исходными продуктами биосинтеза других веществ (органических кислот, аминокислот) у растений. Содержатся углеводы и в клетках других организмов.

Пример 1

В животных клетках содержится 1 – 2% углеводов от массы сухого вещества, а в растительных оно достигает 85 – 90%.

Строение углеводов

Углеводы состоят из углеводорода, кислорода и водорода, причём у большинства углеводов соотношение водорода и кислорода такое же, как и в молекуле воды (отсюда их название – углеводы).

Замечание 1

Производные углеводов могут содержать и другие элементы.

В зависимости от строения углеводы делят на моносахариды и полисахариды (простые и сложные).

В зависимости от количества атомов углеводорода есть такие моносахариды: триозы (3С – три атома углерода в цепи), тетрозы (4С), пентозы, гексозы, гептозы.

Моносахариды, которые имеют пять и больше атомов углеводорода, при растворении в воде, иногда приобретают кольцевую структуру.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

В естественных условиях наиболее часто встречаются пентозы (рибоза, дезоксирибоза, рибулёза) и гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза).

Замечание 2

Рибоза и дезоксирибоза являются составными частями АТФ и нуклеиновых кислот. Глюкоза является универсальным источником энергии.

Благодаря превращениям моносахаридов клетки не только обеспечиваются энергией, но и осуществляется биосинтез многих органических веществ, а также они способствуют обезвреживанию и выведению из организма ядовитых веществ, попадающих снаружи или тех, которые образовались в процессе метаболизма (обмена веществ), например, в процессе распада белков.

Дисахариды и полисахариды образуются в результате соединения двух и более моносахаридов, таких, как глюкоза, ксилоза, галактоза, арабиноза или маноза.

Пример 2

При соединении двух молекул моносахаридов образуется молекула дисахарида и выделяется вода. Типичные представители этой группы: сахароза (тростниковый сахар), лактоза (молочный сахар). мальтоза (солодовый сахар),

По своим свойствам дисахариды близки к моносахаридам.

Моно- и дисахариды хорошо растворимы в воде и сладкие на вкус. С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается, исчезает сладкий вкус. К полисахаридам относятся крахмал, целлюлоза, инулин, гликоген, хитин.

Полисахариды (гликоген, целлюлоза и крахмал) построены из глюкозных мономеров, но связи в их молекулах разные. Кроме того, отличается и характер ветвления полимерных цепей: у целлюлозы цепи не ветвятся, у гликогена они ветвятся сильнее, чем у крахмала.

Значение углеводов

Замечание 3

Основное значение углеводов связано с их энергетической функцией.

В результате их ферментативного расщепления и окисления освобождается энергия, которую впоследствии использует клетка.

Полисахариды играют роль запасных продуктов и источников энергии (крахмал, гликоген), которые легко мобилизируются, а также используются как строительный материал (целлюлоза, хитин).

Полисахариды – удобные запасные вещества по ряду причин:

  • благодаря нерастворимости в воде они не действуют на клетку ни осмотически, ни химически, что достаточно важно, поскольку они могут долго храниться в живой клетке;
  • находясь в твёрдом обезвоженном состоянии полисахариды увеличивают полезную массу запасных веществ за счёт экономии их объёма.

При этом вероятность употребления этих продуктов различными микроорганизмами (и болезнетворными), грибами, которые, как известно, не способны заглатывать пищу, а всасывают питательные вещества всей поверхностью тела, существенно уменьшается. В конце концов в случае необходимости запасные полисахариды легко превращаются путём гидролиза на простые сахара.

Углеводы выполняют в клетке ряд функций.Полисахариды накопляются как запасные питательные вещества (гликоген – в клетках печени и мышцах, крахмал – в клубнях и корневищах растений);

Энергетическая функция связана с освобождением энергии при окислении молекул углеводов (при окислении 1 г углеводов освобождается 17,6 кДж энергии);

Структурная функция связана с наличием в растительных клетках целлюлозной оболочки, которая выполняет роль внешнего скелета. Углеводы входят в состав гликокаликса животных клеток.

Целлюлоза и хитин

Целлюлоза является одним из важнейших структурных компонентов клеточных стенок некоторых протистов, грибов, растений и составляет в среднем 26 – 40% материала клеточной стенки, а волокно хлопчатника состоит из целлюлозы почти полностью. Целлюлоза является пищей для многих бактерий, животных и грибов.

Однако у большинства животных, а также у человека в желудочно-кишечном тракте нет фермента целлюлазы, который расщепляет целлюлозу до глюкозы, и они не могут усваивать целлюлозу. Однако целлюлозные волокна всё же играют важную роль в питании, придавая пище объём и грубую консистенцию, которые стимулируют перистальтику кишечника.

У жвачных животных в кишечнике целлюлозу перерабатывают бактерии и простейшие.

Хитин входит в состав клеточных стенок некоторых протистов и грибов, выполняя опорную функцию, а у некоторых животных (особенно у членистоногих) является важным компонентом их внешнего скелета.

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/himiya_zhizni/stroenie_svoystva_i_funkcii_uglevodov/

Биологическая роль углеводов в организме человека

Биологическое значение углеводов

Биологическая роль углеводов в первую очередь обусловлена тем, что при их поступлении в организм они преобразуются в глюкозу. В простонародье она называется «сахар в крови». Глюкоза дает организму необходимую для жизнедеятельности энергию. Особенность этой энергии в том, что организм быстро ее расходует.

Широкое разнообразие углеводов определяется различием в их молекулярном составе.

Углеводы: что это такое

Углеводы иначе называют глюциды, сахариды. Они представляют собой органические соединения, в состав молекул которых входят атомы углерода, кислорода и водорода. Большая часть веса всего органического вещества Земли представлена ими.

Роль углеводов в организме человека состоит в том, что, попадая в организм, они воздействуют на показатель гликемии, т.е. на количество содержащейся в крови глюкозы.

Глюкоза придает телу человека энергию. Она положительно сказывается на работе мозга.

В крови человека всегда содержится некоторая доля глюкозы. Она откладывается в виде гликогена в мышцах и печени.

Установлено, что наивысший показатель содержания сахара в крови (гипергликемия) достигается примерно через 30 минут после приема на голодный желудок любой углеводосодержащей пищи.

Функция в организме людей

Углеводы в организме человека выполняют следующие функции:

  1. Энергетическая. Она является главной. При расщеплении глюцидов выделяется много энергии. 1 г углеводов, окислившись, дает 4,1 ккал энергии.
  2. Структурная. Сахариды являются одним из материалов для построения стенок и оболочек клеток, других опорных конструкций.
  3. Анаболическая. Высокомолекулярные соединения содержат в своем составе глюциды. Без них не обходится образование ДНК и РНК.
  4. Запасающая. Продукт, синтезируемый из глюкозы (гликоген), накапливается в мышечной ткани и по мере необходимости высвобождает содержащуюся в нем энергию.
  5. Поддержание осмотического (внутриклеточного) давления. глюкозы напрямую влияет на давление, создаваемое внутри клеток крови.
  6. Рецепторная. Сахариды часто являются структурным элементом клеток, отвечающих за восприятие.

Роль и значение углеводов в организме человека

Значение углеводов состоит в том, что энергия, поступающая с ними в организм, необходима не только для хорошего самочувствия и прилива жизненных сил у человека. Она обеспечивает рост и деление клеток, а в некоторых случаях – правильный обмен веществ.

Важна роль углеводов, если нужен быстрый прилив сил, т.к. организм не тратит много ресурсов и времени на их переваривание, а энергию они отдают мгновенно.

К тому, чем полезны углеводы для организма, можно отнести и поддержание правильного Рh. Нарушение углеводного обмена приводит к истощению клеток.

Пытаясь восполнить недостаток питательных веществ, организм начинает расщеплять жиры, в результате чего выделяются такие элементы, как кетоны. Их избыток может повлиять на кислотно-щелочной баланс организма в сторону окисления.

Метаболизм углеводов

Глюциды составляют 75% суточного рациона. Они дают половину необходимых калорий.

В результате переваривания углеводосодержащей пищи в организме вырабатывается множество органических соединений, из которых впоследствии синтезируются липиды, аминокислоты, нуклеотиды.

Глюкорониды, которые тоже вырабатываются при потреблении сахаридов, помогают очищать организм от вредных веществ, попадающих из окружающей среды или вырабатываемых внутренними органами.

Глюциды могут не только попадать в организм с пищей, но и вырабатываться из аминокислот, глицерина, молочной кислоты. Поэтому их нельзя назвать незаменимыми. Но роль углеводов в питании настолько важна, что, если они не будут поступать извне, может развиться гипогликемия.

Углеводы и инсулин

В номе в 1 л крови содержится 1 г глюкозы. Если показатель падает ниже, то поджелудочная железа начинает вырабатывать гормон глюкагон, который увеличивает содержание сахара в крови.

При потреблении на голодный желудок любого углеводосодержащего продукта количество глюкозы в крови возрастает до максимума через 30 минут после приема пищи. Такое состояние называют гипергликемией. На этом этапе начинается выработка поджелудочной железой инсулина.

Он заставляет глюкозу накапливаться в печени и мышцах, снижая ее концентрацию в крови.

Польза углеводов для организма в том, что при гипогликемии они помогают быстро повысить содержание сахара в крови.

Норма потребления углеводов в сутки

Норма потребления глюцидов отличается для разных категорий людей в зависимости от возраста и образа жизни:

  • дети младше 1 года – 13 г на 1 кг массы тела;
  • мужчина во взрослом возрасте со средним уровнем физической активности младше 30 лет – 300-350 г в день, старше 30 – 250-300 г;
  • женщина должна потреблять сахаридов на 30-50 г меньше, чем мужчина;
  • при повышенной физической активности норма повышается на 40-50 г.

Есть продукты, богатые сахаридами, предпочтительно в первой половине дня, чтобы успеть израсходовать полученную энергию, поскольку установлено, в клетках какого органа человека откладываются углеводы, которые остались невостребованными, – в печени.

Чем опасны безуглеводные диеты

Влияние углеводов на организм человека столь важно, что их недостаток оказывает пагубное воздействие на различные органы и системы:

  1. Со стороны органов пищеварения может развиться гастрит, язва, нарушение микрофлоры кишечника.
  2. Увеличивается нагрузка на печень и почки.
  3. Физически человек чувствует себя не лучшим образом. Он становится слабым, вялым, постоянно хочет спать, у него болит голова, нарушаются процессы пищеварения. Все это – следствие потери организмом необходимых ему минералов и витаминов.
  4. Страдает мозг и нервная система. Замедляются мыслительные процессы. Проявляется раздражительность.

Чем опасны переизбыток или недостаток углеводов

Избыток углеводов может спровоцировать нарушение обмена веществ. Это, в свою очередь, вызывает следующие нарушения:

  • медленное, затруднительное усвоение пищи;
  • нарушается гормональный фон;
  • повышение удельного веса жировой ткани в организме;
  • поджелудочная железа уже не способна обеспечить организм нужным количеством инсулина, в результате чего развивается сахарный диабет.

Со стороны кровеносной системы появляется опасность тромбоза, поскольку увеличивается количество тромбоцитов. Возрастает вероятность инфаркта или инсульта, т.к. истончаются стенки сосудов. Все эти явления – следствие переизбытка углеводов.

Хронический недостаток глюцидов не менее опасен. Он сопровождается отложением жиров в печени, окислением организма.

Виды углеводов

Сахариды представляют собой многочисленную группу веществ, различных по молекулярному составу. Он и обуславливает большое разнообразие глюцидов.

В зависимости от сложности молекул глюциды классифицируются следующим образом:

  • моносахариды;
  • дисахариды;
  • полисахариды.

3 полисахариды

Полисахариды – углеводы с несколькими молекулами. К ним относят:

  • гликоген (содержится в печенке);
  • крахмал, содержащий множество молекул глюкозы.

Крахмал включает в себя:

  • злаковые (пшеница, кукуруза, рисовая крупа);
  • корнеплоды (картошка, земляная груша, кормовая свекла);
  • зерновые и бобовые культуры (фасоль, чечевица, зеленый горох, турецкий горох, бобы, соя).

Группы углеводов. Расщепление углеводов в организме

По скорости переработки сахаридов организмом они подразделяются на 2 группы: простые (быстрые) и сложные (медленные).

Простые, или быстрые, углеводы

К быстрым, легкоусвояемым относят глюциды, состоящие из 1 или 2 молекул, например, глюкозу, сахарозу. Такие вещества быстро перерабатываются в организме, поскольку простой состав облегчает их усваивание.

Считается, что продукты, содержащие простые сахариды, плохо сказываются на стройности фигуры. Это происходит потому, что уровень глюкозы в крови быстро вырастает. Организм стремится нормализовать количество сахара. В результате он откладывается в виде жировых запасов.

Помимо пагубного влияния на фигуру, постоянные резкие скачки уровня глюкозы влияют на гормональный фон, заставляют работать поджелудочную железу в интенсивном режиме.

Сложные, или медленные, углеводы

Глюциды с количеством молекул 3 и больше называют сложными, или медленными. Считается, что организм дольше их перерабатывает, поскольку сначала происходит выделение из сложных цепочек молекул простых, а затем организм их усваивает.

Потребление таких глюцидов более предпочтительно, чем быстрых. Они надолго обеспечивают чувство насыщения и способствуют хорошей работе желудочно-кишечного тракта. Сложные сахариды благотворно влияют на здоровье пищеварительной системы, т.к.

в большинстве своем они содержатся в продуктах, богатых клетчаткой.

Основные источники углеводов

ПродуктУглеводКоличество в продукте на 100 г
Сахар-песокСахароза99,8 г
Мед пчелиныйГлюкоза, фруктоза, крахмал80,3 г
Крупа рисоваяКрахмал74 г
Крупа маннаяКрахмал70,6 г
Макароны из муки высшего сортаКрахмал70,5 г
Мука пшеничная высшего сортаКрахмал69,9 г
Крупа перловаяКрахмал66,9 г
Крупа пшеннаяКрахмал66,5 г
Крупа гречневаяКрахмал60,4 г
Хлеб пшеничный из муки высшего сортаКрахмал49,2 г
ФасольКрахмал47 г
ЧеснокКрахмал29,9 г
БананГлюкоза, фруктоза, крахмал21 г
Кукуруза сладкаяМальтоза19 г
КартофельКрахмал16,3 г
ВиноградГлюкоза, фруктоза15,4 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.

Гликемический индекс свежих фруктов составляет в среднем 30, зеленых овощей и томатов – менее 15. Для сравнения тот же показатель для белого хлеба – 95, картофельного пюре – 90.

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

В каких продуктах содержатся простые углеводы

Простые углеводы содержатся в следующих часто употребляемых продуктах:

  • мед;
  • фрукты;
  • молоко;
  • белый сахар;
  • пиво.

В каких продуктах содержатся сложные углеводы

К основным продуктам, содержащим сложные глюциды, относятся:

  • печенка;
  • пшеница;
  • рис;
  • картофель;
  • фасоль;
  • чечевица;
  • зеленый горох;
  • бобы;
  • соя.

Углеводы – неотъемлемая часть правильного, сбалансированного питания. Их полное исключение из рациона неприемлемо. Но потребление правильных углеводосодержащих продуктов поможет обрести стройность и здоровье.

Источник: https://medru.su/pitanie/biologicheskaya-rol-uglevodov-v-organizme-cheloveka.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.