Какие вещества относятся к моносахаридам? классификация и представители

Количественное содержание сахара во фруктах: таблица

В зависимости от количественного содержания сахара во фруктах, их список можно представить в виде следующей таблицы.

Содержание сахара во фруктах

Все фрукты, представленные в этой таблице, по количеству сахара в них можно условно разделить на 4 группы.

• С низким содержанием сахара — до 3,99 г в 100 граммах плода. «Рекордсменом» в этой группе является авокадо — несладкий фрукт, который по вкусовым качествам иногда относят к овощам.
• С небольшим количеством сахара — от 4 до 7,99 г в 100 граммах. В этой группе победителем является алыча. В среднем плоде этого фрукта содержится до 1 грамма сахара.
• Со средним содержанием сахара — от 8 до 11,99 в 100 граммах. Самым полезным в этой группе является персик.
• С высоким содержанием сахара. Употребление этих фруктов следует ограничить людям, больным диабетом.

Полисахариды

Это те самые «медленные» и полезные углеводы. Именно они медленно перевариваются организмом, постепенно усваиваются, дают энергию организму. Это крупы, злаки, макароны, бобовые, хлеб, картофель.

Самыми полезными из углеводов считаются полисахариды, и в основном крахмал, на его долю приходится более 80% всех съедаемых нами углеводов. Продукты богатые крахмалом прекрасно усваиваются, медленно снабжая организм энергией.

Еще один интересный момент – это не перевариваемые углеводы или клетчатка. Клетчаткой богаты растения, овощи, фрукты, зелень. Она не переваривается в тонком кишечнике, но от этого не становится бесполезной, напротив без нее нет нормального пищеварения.

Если клетчатки в пище мало, это может привести к ожирению, развитию желче-каменной болезни, регулярным запорам, раку толстого кишечника и даже к сердечно-сосудистым заболеваниям.

Классификация углеводов — моносахариды, дисахариды и полисахариды

Одной из разновидностей органических соединений, необходимых для полноценного функционирования человеческого организма, являются углеводы.

Они разделяются на несколько типов согласно своему строению — моносахариды, дисахариды и полисахариды. Следует разобраться, для чего они нужны и каковы их химические и физические свойства.

Классификация углеводов

Углеводами называют соединения, в составе которых находятся углерод, водород и кислород. Чаще всего они имеют природное происхождение, хотя некоторые создаются промышленным путем. Их роль в жизнедеятельности живых организмов огромна.

Основными их функциями называют следующие:

1. Энергетическая. Эти соединения – главный источник энергии. Большая часть органов может полноценно работать за счет энергии, полученной при окислении глюкозы.
2. Структурная. Углеводы необходимы для формирования почти всех клеток организма. Клетчатка играет роль опорного материала, а в костях и хрящевой ткани находятся углеводы сложного типа. Одним из компонентов клеточных мембран является гиалуроновая кислота. Также углеводистые соединения требуются в процессе выработки ферментов.
3. Защитная. При функционировании организма осуществляется работа желез, выделяющих секреторные жидкости, нужные для защиты внутренних органов от патогенного воздействия. Значительная часть этих жидкостей представлена углеводами.
4. Регуляторная. Эта функция проявляется во влиянии на человеческий организм глюкозы (поддерживает гомеостаз, контролирует осмотическое давление) и клетчатки (воздействует на желудочно-кишечную перистальтику).
5. Особые функции. Они свойственны отдельным видам углеводов. К таким особым функциям относятся: участие в процессе передачи нервных импульсов, формирование разных групп крови и пр.

Исходя из того, что функции углеводов достаточно разнообразны, можно предположить, что эти соединения должны различаться по своему строению и особенностям.

Это действительно так, и основная классификация их включает в себя такие разновидности, как:

1. Моносахариды. Они считаются наиболее простыми. Остальные типы углеводов вступают в процесс гидролиза и распадаются на более мелкие составляющие. У моносахаридов такой способности нет, они являются конечным продуктом.
2. Дисахариды. В некоторых классификациях их относят к олигосахаридам. В их составе находится две молекулы моносахарида. Именно на них делится дисахарид при гидролизе.
3. Олигосахариды. В составе этого соединения находится от 2 до 10 молекул моносахаридов.
4. Полисахариды. Эти соединения являются самой крупной разновидностью. В их состав входит больше 10 молекул моносахаридов.

У каждого вида углеводов есть свои особенности. Нужно рассмотреть их, чтобы понять, как каждый из них влияет на человеческий организм и в чем его польза.

Роль моносахаридов в жизни

Моносахариды и полисахариды имеют важное значение для жизни человека, они требуются для работы внутренних органов, для поддержания жизненных сил. Благодаря им организм насыщается требуемой энергией, которая необходима для функционирования всех систем

Видео

В более частом потреблении моносахаридов нуждаются люди, которые занимаются тяжелой физической и умственной работой, спортсмены. Данные вещества показаны детям в период активного роста, людям с психическими расстройствами, депрессией, нарушениями работы органов пищеварительной системы, со слишком низким весом. Сладкое требуется в периоды сильной интоксикации организма.

Моносахариды – необходимые компоненты для организма человека. Они играют особую роль в функционировании внутренних органов и головного мозга, поэтому эти компоненты обязательно должны периодически поступать в организм. Но все же стоит их потреблять в умеренных количествах, особенно людям с лишней массой тела и  больным сахарным диабетом.

Углеводы

Углеводы (сахара) — органические вещества, имеющие сходное строение и свойства, состав большинства которых отражает формула C_x(H₂O)_y,

где x, y ≥ 3.

Общеизвестные представители: глюкоза (виноградный сахар) С₆Н₁₂О₆, сахароза (тростниковый, свекловичный сахар) С₁₂Н₂₂О₁₁, мальтоза (солодовый сахар) С₁₂Н₂₂О₁₁, лактоза (молочный сахар) С₁₂H₂₂O₁₁, крахмал и целлюлоза (С₆Н₁₀О_5)n.

Учебный фильм «Углеводы»

Известны также соединения, относящиеся к углеводам, состав которых не соответствует общей формуле, например, сахар рамноза С₆Н₁₂О₅

В то же время есть вещества, соответствующее общей формуле углеводов, но не проявляющие их свойства (например, природный шестиатомный спирт инозит С₆Н₁₂О₆).

Углеводы объединяют разнообразные соединения – от низкомолекулярных, состоящих из некоторых атомов (х=3), до полимеров [С_xН₂О_y]_n с молекулярной массой в несколько миллионов (n=10000).

Биологическая роль углеводов

Углеводы содержатся в клетках растительных и животных организмов и по массе составляют основную часть органического вещества на Земле. Эти соединения образуются растениями в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды и при участии хлорофилла.

Животные организмы не способны синтезировать углеводы и получают их с растительной пищей. Углеводы составляют значительную долю пищи млекопитающих.

Фотосинтез можно рассматривать как процесс восстановления СО₂ с использованием солнечной энергии:

В процессе дыхания происходит окисление углеводов, в результате чего выделяется энергия, необходимая для функционирования живых организмов:

Видеофильм «Механизм фотосинтеза»

Содержание углеводов в растениях составляет до 80% массы сухого вещества, в организмах человека и животных – до 20%. Они играют важную роль в физиологических процессах. Пища человека состоит примерно на 70% из углеводов.

Функции углеводов в живых организмах разнообразны.

Они служат источником запасной энергии (в растениях – крахмал, в животных организмах – гликоген). В растительных организмах углеводы являются основой клеточных мембран. В качестве одного из структурных компонентов остатки углеводов входят в состав нуклеиновых кислот.

Классификация углеводов

Все углеводы по числу входящих в их молекулы структурных единиц (остатков простейших углеводов) и способности к гидролизу можно разделить на две группы: простые углеводы, или моносахариды, и сложные углеводы (олигосахариды и полисахариды).

Простые углеводы (моносахариды) – это простейшие углеводы, не гидролизующиеся с образованием более простых углеводов.

Сложные углеводы (олигосахариды и полисахариды) – это углеводы, молекулы которых состоят из двух или большего числа остатков моносахаридов и разлагаются на эти моносахариды при гидролизе.

Моносахариды по числу атомов углерода подразделяют на тетрозы (С₄Н₈О₄), пентозы (С₅Н₁₀О₅),  и гексозы (С₆Н₁₂О₆). Важнейшие пентозы —  ри­бо­за и дез­ок­си­ри­бо­за, гексозы – глюкоза и фруктоза.

Олигосахариды (продукты конденсации двух или нескольких молекул моносахаридов). Среди олигосахаридов наибольшее значение имеют дисахариды (диозы) – продукты конденсации двух молекул моносахаридов (например, сахароза — С₁₂Н₂₂О₁₁, при гид­ро­ли­зе пре­вра­ща­ет­ся в смесь глю­ко­зы и фрук­то­зы).

Полисахариды (крахмал, целлюлоза) образованы большим числом молекул моносахаридов.

Олиго- и полисахариды расщепляются при гидролизе до моносахаридов. В молекулах олигосахаридов содержится от 2 до 10 моносахаридных остатков, в полисахаридах — от 10 до 3000—5000.

Раффиноза – содержится в сахарной свекле.

Гликоген – животный крахмал.

Номенклатура углеводов

Для большинства углеводов приняты тривиальные названия с суффиксом –оза (глюкоза, рибоза, сахароза, целлюлоза и т.п.).

Рубрики: Углеводы Теги: Углеводы

Характеристика пищевых моносахаров

Глюкоза

Название этого моносахарида с древнегреческого обозначает «сладкий», а в химии глюкоза известна также под названием «виноградный сахар». Содержится в виноградном соке, фруктах, а также есть в крови. Это вещество с формулой С₆Н₁₂О₆ представляет собой сладкие белые кристаллы, которые довольно легко растворяются в воде.

Этот вид моносахара считается наиболее важным в природе. Глюкоза – составляющий элемент дисахаридов и полисахаридов. В природных условиях образуется в результате фотосинтеза. Также производится из полисахаридов, таких как целлюлоза и крахмал, в результате гидролиза и ферментирования. В процессе ферментирования глюкозы образовываются диоксид углерода и этиловый спирт. И эта способность характерна для всех углеводов, так как в результате позволяет крови транспортировать сахара ко всем клеткам организма. В человеческом организме играет роль поставщика энергии. Является важнейшим веществом для работы мышц.

Фруктоза

Главное отличие фруктозы от глюкозы – в неустойчивости к щелочным и кислым растворам. Активно применяется для производства мороженого, как вещество, предотвращающее песчанистость. Употребляемая в больших количествах, вызывает расстройство пищеварения. А также увеличивает концентрацию липидов в крови, что, как полагают, является фактором риска развития кардиологических болезней.

Галактоза

Как правило, она, не встречается в природе, но гидролизуется из лактозы, которая содержится в молоке. Хотя галактоза не так активно растворяется в воде и является менее сладким веществом, чем глюкоза, она имеет ряд других преимуществ. В частности, образует гликолипиды и гликопротеины, которые содержатся во многих тканях.

Моносахарид галактоза представлен сразу в двух формах: циклической и ациклической. Содержится в тканях растений, а также является элементом некоторых полисахаридов, в том числе и бактериальных. Посему нередко становится участником процессов брожения и трансформации в так называемые лактозные дрожжи. В человеческом организме представлена в составе лактозы (молочный сахар) и некоторых других веществ. В результате химических реакций легко трансформируется в глюкозу, что помогает более легкому усваиванию углерода. Также при определенных обстоятельствах способна переходить в галактуроновую или . В женском организме галактоза может воспроизводиться из глюкозы, чтобы дальше трансформироваться в лактозу, содержащуюся в молочных железах.

Наличие галактозы обнаружено в молоке, помидорах и многих других овощах и фруктах. В пищевой промышленности галактоза активно используется в качестве активного ингредиента энергетических напитков.

Галактоза обладает разными уникальными свойствами. В частности, она способствует более быстрой потери и затем удержанию веса, служит профилактическим средством против диабета у взрослых. Также является стабильным источником энергии для спортсменов и работающих физически.

Учитывая уникальные возможности галактозы, исследователи все чаще называют ее «сахаром новой эпохи», хотя и признаются, что многое о свойствах этого вещества пока не знают.

Переваривание углеводов

Переваривание углеводов, особенно крахмала, начинается в полости рта под воздействием фермента, содержащегося в слюне – α-амилазы слюны. Процесс идет только при щелочном pH, оптимум pH 6,0–7,0). Здесь крахмал гидролизуется до мальтозы, мальтотриозы и декстринов. 

Попадая в желудок, пища приобретает кислую среду, в которой амилаза слюны инактивируется. В желудке происходит только частичный гидролиз дисахаридов сахарозы и мальтозы. Дальнейшее переваривание углеводов происходит в тонком кишечнике. 

Гидролиз дисахаридов

В двенадцатиперстной кишке пищеварение происходит при участии α-амилазы поджелудочной железы – углеводы гидролизуются до декстринов и дисахаридов. Кишечный сок содержит ферменты: глюкоамилазу и гликозидазы, а также лактазу, сахаразу и мальтазу, которые переваривают углеводы в простые сахара. 

Около 50% глюкозы уже всасывается в двенадцатиперстной кишке, а остальная часть из тощей кишки попадает в кровь в воротной вене. Поглощенные простые сахара попадают в печень через кровоток. Там большая часть гексоз превращается в глюкозу – часть попадает в кровоток, часть окисляется в печени, а часть превращается в гликоген, сохраняясь в качестве резервного материала.

Общие сведения

Простые сахара — легкоусвояемые, быстро расщепляемые элементы, состоящие из 1 молекулы. В структуре последней присутствуют 3-7 атомов углерода.

Вещества способны образовывать однородные системы с водой. В соединениях со спиртом монозы изменяют свое состояние минимально.

Кристаллы элементов окрашены в белый цвет, изменяющийся при нагревании до бурого.

Большинство моносахаридов отличается сладким вкусом; некоторые разновидности горчат.

В организм человека вещества попадают при употреблении пищи, всасываются в кишечнике. Распад легких сахаров сопровождается выделением значительного объема энергии.

Классификация простых углеводов

В современной науке применяют разные классификации для определения типов моносахаридов.

Но для начала важно сказать, что существует две формы этих веществ:

• открытая (оксоформа);
• циклическая.

Моносахариды открытой формы – это вещества, молекула которых состоит из карбонильной и нескольких гидроксильных групп. Это значит, что они могут быть альдегидоспиртами и кетоноспиртами. Отсюда и названия групп – альдозы и кетозы.

Моносахариды циклической формы могут создавать так называемые циклы, замыкаясь в кольца. Этот вид вещества более устойчив, поэтому и в природе они представлены в большем количестве.

Кроме того, моносахариды различают по длине углеродной цепи (количеству атомов углерода). Отсюда и систематизация веществ на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и так далее.

Моносахариды и сахар в крови

Усваиваются моносахариды в организме не сразу, а только после поступления в тонкую кишку. Всасывание происходит без дополнительных реакций разложения или ферментации. Среди всех существующих углеводных разновидностей более охотно человеческий организм принимает глюкозу и галактозу, обеспечивая им очень быстрое и легкое усвоение. С фруктозой обстоятельства немного меняются, дела обстоят сложнее.

Видео

В этом случае потребуются затраты энергии, гораздо больше времени. Но в результате вещество полностью не усваивается. Высокий и низкий гликемический индекс каждого продукта и вещества тоже сразу же отражается на скорости передачи моносахаров по клеткам. Глюкозе и галактозе он помогает практически моментально попадать в кровь и способствовать резкому скачку уровня сахара, так как является высоким. Для фруктозы все наоборот: он низкий, поэтому действует более мягко, постепенно и медленно.

Моносахариды. Примеры

Теперь рассмотрим такой важный вопрос: где же содержатся данные вещества? Основные источники энергии и хорошего самочувствия — это моносахариды. Примеры продуктов, которые содержат большое количество данных веществ:

• Зерновые культуры. Если вы их употребляете с добавлением сахара, то они содержат и фруктозу, и глюкозу. Что это может быть? Хлебобулочные изделия, мюсли, каши, макароны и так далее.
• Фрукты и ягоды. При этом в данную категорию попадает даже кетчуп, так как помидор — это ягода. Сюда же отнесем и любые замороженные овощи и фрукты, джемы, сиропы, компоты, варенья и другие продукты.
• Молочные продукты. Они содержат глюкозу и лактозу, сюда отнесем молоко, йогурт, сливочный сыр, мороженое и так далее.
• Мед.
• Сладости.
• Сиропы.
• Вина.

Это далеко не весь перечень продуктов, которые содержат углеводы моносахариды. Также они содержатся в различных энергетиках, которые очень вредны для человека. Стоит отдавать предпочтение натуральным продуктам.

Моносахариды биология. моносахариды

Простые сахара, одна из осн. групп углеводов. Представляют собой обычно полиоксиальдегиды (альдозы) или полиоксикетоны (кетозы). Углеродная цепь может содержать 3 и более атомов углерода (триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и т.д.). Существуют в ациклич. и циклич. формах (фуранозной или пиранозной). Наиб, распространённые М. — D-глюкоза, D-ra-лактоза, D-фруктоза, D-ксилоза, L-арабиноза. Кроме карбонильной и гидроксильных групп в молекулу М. могут входить вместо ОН-группы атом водорода (дезоксисахара), аминогруппа NH2 (аминосахара), меркаптогруппа SH (тиосахара), —СООН при С6 (уроновые к-ты) и т. д. М. могут обладать разветвлённым скелетом, иметь дополнит, кислородный цикл, двойную углерод-углеродную связь и т. д. В природе М. в свободном виде встречаются редко (кроме D-глюкозы и D-фруктозы). Входят в состав олиго- и полисахаридов, смешанных биополимеров (гликопротеидов, гликолипидов и др.) в качестве мономеров, связанных друг с другом и с неуглеводным компонентом молекулы гликозидной связью. Производные М. активно участвуют в метаболизме живой клетки. С их многочисл. превращениями связаны обеспечение клетки энергией, детоксикация и вывод ядовитых веществ, биосинтез аминокислот и сложных биополимеров. Центр, путь биосинтеза М. в живых клетках — глюконеогенез. Фото- и хемоавтотрофы способны также к восстановлению CO₂с образованием глюкозы. В клетках гетеротрофных организмов источником глюкозы могут быть продукты превращения аминокислот, молочной к-ты и др. соединения.

Моносахариды и сахар в крови

Моносахариды, как и большинство других питательных веществ, всасываются организмом на уровне тонкой кишки. Они могут быть поглощены без предварительной ферментации и расщепления. Более того, все остальные, более сложные углеводы организм «проглатывает» в форме моновеществ. Глюкозу и галактозу человек усваивает легче и быстрее, чем другие углеводы, а для поглощения фруктозы организму требуется больше времени и сил, при этом она всасывается не полностью. После потребления глюкоза и галактоза быстро попадают в кровь и резко повышают уровень сахара, поскольку обладают высоким гликемическим индексом. В это же время фруктоза, благодаря низкому гликемическому показателю, повышает сахар в крови медленнее и мягче.

Моносахариды-гексозы

Гексозы из всех моносахаридов наиболее распространены в природе. Например, самый распространенный углевод — глюкоза — относится к моносахаридам гексозам. Они встречаются и в растительных и в животных клетках, как в свободном виде, так и в связанном в составе полисахаридов. Например, глюкоза входит в состав лактозы — молочного сахара, сахарозы и полисахаридов — крахмала, целлюлозы и гликогена. Глюкоза имеет исключительное значение в природе.

Гексозы, как и остальные моносахариды, делят на альдозы и кетозы. Из альдогексоз наиболее известны глюкоза, манноза и галактоза. На изображении представлены альдогексозы D-генетического ряда.

Самым известным представителем кетогексоз является фруктоза (плодовый сахар). Ее особенность — это возможность поступать в клетки организма человека без участия инсулина. На изображении представлены кетогексозы D-генетического ряда.

Биохимические свойства

Качества определяются функциональными группами данных компонентов. Они способны вступать в реакции окисления и восстановления, при этом не меняя структуры и состава.

Видео

Во время окисления образуются различные классы кислот:

• Альдоновые кислоты. Они появляются после окислительных реакций в альдегидной группе С1-атома, в результате которых образуется карбоксильная группа.
• Альдаровые кислоты. Данные вещества образуются после окислительных реакций альдегидной группы или первичной спиртовой С6-атома углерода.
• Альдуроновая кислота формируется при окислении первичной спиртовой группы С6-углерода.

Определение моносахаридов

Моносахарид является самой основной формой углеводов. Моносахариды могут объединяться через гликозидные связи с образованием более крупных углеводов, известных как олигосахариды или полисахариды. Олигосахарид только с двумя моносахаридами известен как дисахарид, Когда более 20 моносахаридов объединяются с гликозидными связями, олигосахарид становится полисахарид, Некоторые полисахариды, такие как целлюлоза, содержат тысячи моносахаридов. Моносахарид представляет собой тип мономер, или молекула которые могут объединяться с одинаковыми молекулами для создания большего полимера.

От каких овощей отказаться при сахарном диабете?

При очевидной пользе овощей существуют некоторые виды растительной пищи, в которой больше всего сахара. Такие овощи лучше исключить из рациона, ведь они станут причиной проблем с показателями гликемии, усугубят проблемы со здоровьем.

Сладкие овощи будут бесполезными и даже вредными, если не получается полностью от них отказаться, необходимо хотя бы ограничить потребление.

Так, лучше не кушать картофель, в нем много крахмала, который в разы может повысить уровень глюкозы в крови. Так само, как и картофель, воздействует на организм морковь, особенно вареная. В корнеплоде много крахмалистых веществ, повышающих глюкозу вместе с низкоплотным холестерином.

Губительно воздействует на продуцирование и жизнедеятельность аминокислот, которые помогают человеческому организму бороться с симптомами и причинами диабета, помидоры. Также в томатах много сахара, поэтому ответ на вопрос, полезны ли помидоры, отрицательный.

Высокий гликемический индекс и у свеклы, в таблице ГИ овощ располагается рядом с продуктами:

1. макароны из муки мягких сортов;
2. оладьями из муки высшего сорта.

При минимальном употреблении свеклы все равно происходит резкое повышение концентрации сахара в организме. Особенно вредна вареная свекла, она в считанные минуты повышает гликемию до максимальных показателей, и даже может вызвать . Поэтому нужно смотреть содержание сахара и в овощах такая таблица есть на сайте.

Сахар является формой углеводов и содержится в различных продуктах, включая овощи и фрукты. Чрезмерное потребление сахара может привести к развитию диабета второго типа и даже онкозаболеваний. Ilive представляет список продуктов с высоким содержанием сахара, употребление которых желательно ограничить или исключить.

Суточная потребность

О±ÃÂõü ñÃÂÃÂÃÂÃÂþ ÃÂðÃÂÃÂõÿûÃÂõüÃÂàÃÂûõüõýÃÂþò, ÃÂÿþÃÂÃÂõñûÃÂõüÃÂàõöõôýõòýþ, ôþûöõý ÃÂþÃÂÃÂðòûÃÂÃÂàôþà20% þÃÂàþñÃÂõóþ úþûøÃÂõÃÂÃÂòð ÿþÃÂÃÂÃÂÿðõüÃÂàòàþÃÂóðýø÷ü ÃÂóûõòþôþò. áÃÂÃÂþÃÂýðàÿþÃÂÃÂõñýþÃÂÃÂàòàüþýþ÷ðàÃÂýøöðõÃÂÃÂàÃÂàûøÃÂ, ÃÂÃÂÃÂðôðÃÂÃÂøàø÷ñÃÂÃÂþÃÂýÃÂü òõÃÂþü øàóøÿõÃÂÃÂþýøÃÂüø.

ÃÂ÷üõýÃÂÃÂàÿÃÂøòÃÂÃÂýÃÂù ÃÂðÃÂøþý ÿøÃÂðýøàÃÂûõôÃÂõàÿþÃÂûõ úþýÃÂÃÂûÃÂÃÂðÃÂøø ÃÂàôøõÃÂþûþóþü: ø÷ñÃÂÃÂþú üþýþÃÂðÃÂðÃÂøôþò üþöõàÿÃÂøòõÃÂÃÂø úàÃÂÃÂÃÂôÃÂõýøàÃÂðüþÃÂÃÂòÃÂÃÂòøÃÂ, ÿþòÃÂÃÂõýøÃÂàÃÂÃÂ, ýðÃÂÃÂÃÂõýøàÃÂðñþÃÂàÃÂÃÂâ, ýõÿõÃÂõýþÃÂøüþÃÂÃÂø üþûþÃÂýþù ÿÃÂþôÃÂúÃÂøø.

Пищевые волокна (полисахариды некрахмального происхождения)

Пищевые волокна классифицируются как растворимые и нерастворимые в воде.

• Нерастворимые волокна состоят в основном из целлюлозы и гемицеллюлозы. Нерастворимая клетчатка связывается с водой в толстой кишке и набухает. Это способствует перистальтике кишечника, снижает риск запоров и вероятность рака толстой кишки.
• Растворимые волокна растворяются и загустевают в воде. Это пектины и слизь. Они обеспечивают чувство сытости, замедляют всасывание желчных кислот за счет увеличения выведения холестерина с калом и регулирования уровня холестерина в крови. 

Источники пищевых волокон: 

• фасоль, горох;
• овсяная мука, овсяные отруби, ячмень;
• фрукты — яблоки, вишня, цитрусовые;
• ягоды — крыжовник, клубника, малина, черная смородина;
• овощи — свёкла, морковь. 

Количество, состав и структура пектина зависят от вида растения и спелости. Пектин обычно добывают из цитрусовых. В слабокислой среде пектины образуют гелевые структуры, поэтому их широко используют в качестве загустителя в кондитерских изделиях, желе, мармеладе, в качестве наполнителя при производстве лекарств, сладостей, а также при производстве соков и молочных напитков.

Кроме того, пектины легко связываются с солями тяжелых металлов и поэтому используются в профилактических целях для предотвращения отравления тяжелыми металлами.

 Рекомендации по потреблению сахара и пищевых волокон:

• Рекомендуется, чтобы количество легко усваиваемых углеводов не превышало 60 г/день или не превышало 10% суточного значения энергии.
• Взрослым рекомендуется употреблять не менее 18 г некрахмальных пищевых волокон 12-34 г/день.

Получение глюкозы

В присутствии кислот крахмал гидролизуется:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

Реакция была впервые изучена А.М. Бутлеровым. Синтез проходит в присутствии гидроксида кальция:

6CH₂=O_n  →  C₆H₁₂O₆

Фотосинтез

В растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO₂ и Н₂О:

 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Фруктоза

Она содержит шесть атомов углерода, одну кетоновую группу и пять гидроксогрупп.

Фруктоза – кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, более сладкое, чем глюкоза.

В свободном виде содержится в мёде и фруктах.

Химические свойства фруктозы связаны с наличием кетонной и пяти гидроксильных групп.

При гидрировании фруктозы также получается сорбит.

Строение молекулы глюкозы

О строении молекулы глюкозы можно судить на основании опытных данных. Она реагирует с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфи­ры, содержащие от 1 до 5 остатков кислоты. Ес­ли раствор глюкозы прилить к свежеполученно­му гидроксиду меди (II), то осадок растворяется и образуется ярко-синий раствор соединения меди, т. е. происходит качественная реакция на много­атомные спирты. Следовательно, глюкоза является многоатомным спиртом. Если же подогреть полу­ченный раствор, то вновь выпадет осадок, но уже красноватого цвета, т. е. произойдет качественная реакция на альдегиды. Аналогично, если раствор глюкозы нагреть с аммиачным раствором оксида серебра, то произойдет реакция «серебряного зер­кала». Следовательно, глюкоза является одновре­менно многоатомным спиртом и альдегидом — алъдегидоспиртом. Попробуем вывести структурную формулу глюкозы. Всего атомов углерода в моле­куле C₆H₁₂O₆ шесть. Один атом входит в состав альдегидной группы:

Виды углеводов

Выделяют три основных вида углеводов:

• Простые (быстрые) углеводы или сахара: моно- и дисахариды
• Сложные (медленные) углеводы: олиго- и полисахариды
• Неусваиваемые, или волокнистые, углеводы определяются как пищевая клетчатка.

Сахара

Различают два вида сахаров:

• моносахариды — моносахариды содержат одну сахарную группу, как, например, глюкоза, фруктоза или галактоза.
• дисахариды — дисахариды образованы остатками двух моносахаридов и представлены, в частности, сахарозой (обычный столовый сахар) и лактозой.

Сложные углеводы

Полисахариды представляют собой углеводы, содержащие три и более молекул простых углеводов. К данному виду углеводов относятся, в частности, декстрины, крахмалы, гликогены и целлюлозы. Источниками полисахаридов являются крупы, бобовые, картофель и другие овощи.

Биохимические свойства

От функциональных групп моносахаридов зависят и их свойства. Соответственно, они могут вступать в реакции окисления и восстановления.

В результате окисления моносахаридов создаются разные классы кислот. Альдоновые кислоты – последствие окисления альдегидной группы С₁ –атома до карбоксильной группы. Альдаровые кислоты возникают после окисления альдегидной группы или первичной спиртовой С₆– атома углерода. Альдуроновая кислота создается вследствие окисления первичной спиртовой группы С₆-углерода.

Восстановление моносахаридов под воздействием ферментов или других веществ сопровождается образованием полиспиртов, например, сорбитола или рибитола. Последний, кстати, является компонентом .

3.3. Резервные полисахариды

Основнымрезервным
полисахаридом в клетках растений
является крахмал.
Крахмал
образуется в растениях при фотосинтезе
и откладывается в виде «резервного»
углевода в корнях,клубнях
и семенах.

Например, зернариса,пшеницы,ржи
и других злаков
содержат60-80%
крахмала, клубни картофеля
– 15-20%.

Родственную роль
в животном мире выполняет полисахаридгликоген,
«запасающийся», в основном, в печени.

Крахмал
– это белый порошок, состоящий из мелких
зерен, не растворимый в холодной воде.
При обработке крахмала теплой водой
удается выделить две
фракции:

— фракцию, растворимую
в теплой воде и состоящую из полисахаридаамилозы;

— фракцию, лишьнабухающую
в теплой воде с образованием клейстера
и состоящую из полисахарида амилопектина.

Крахмал
представляет собой смесь
двух полисахаридов,
построенных из α-D—
глюкозных звеньев:

— амилозы
(10-20%)

— амилопектина
(80-90%).

Структура
молекулы амилозы
представляет собой линейную цепь,
состоящую из остатков α-D-глюкозы,
связанных α(1→4)-гликозиднымисвязями:

Рис. 6.12.Мономерный
элемент структурной формулы амилозы

Молекулярная массаa—D—амилозы
колеблется от нескольких тысяч до
полумиллиона.

Рис. 6.13 Фрагмент
структуры амилозы

Молекулаамилопектина
построена аналогичным образом, однако
имеет в цепи разветвления,
что обусловливает возникновениепространственной
структуры.

В
точках разветвления
остатки моносахаридов связаны

α(1→6)-гликозидными
связями.

Рис.
6.14. Структурный элемент молекулы
амилопектина в точке ветвления

Между
точками разветвления располагаются
обычно 20-25
глюкозных остатков.

Рис. 6.15. Фрагмент
структуры крахмала

Характеристика пищевых моносахаридов

Глюкоза

В переводе с греческого глюкоза обозначает «сладкий» или «виноградный сахар» в химии. Найти ее можно в фруктовых салатах, виноградном соке. Она содержится в крови. Формула глюкозы – С₆H₁₂O₆ – это быстрорастворимые в воде сладкие белые кристаллы.

Глюкоза является частью дисахаридов и полисахаридов, считается одним из основных среди существующих в природе простых углеводов. Формируется благодаря фотосинтезу или же добывается из полисахаридов (крахмала, целлюлозы) методом ферментирования и гидролиза. В результате разложения глюкозы на ферменты появляется диоксид углерода и этиловый спирт. Такой способностью обладают все углеводы, она позволяет обеспечивать транспортировку сахара в крови до всех клеток в организме. Для человека глюкоза – это один из основных источников энергии, который обеспечивает нормальную работу мышц.

Видео

Фруктоза

Фруктозу принято по-другому называть «плодовым сахаром» или «фруктовым сахаром». Такое название она получила из-за того, что находится в основном в ягодах и фруктах. У химиков для фруктозы есть свое название – левулоза. Фруктоза – это один из составляющих элементов лактулозы и сахарозы.

От глюкозы фруктоза отличается отсутствием стойкости к щелочной и кислой среде. Фруктоза – это основной компонент, используемый в производстве мороженого, так как он способен предотвратить песчанистость. Когда сахар в большом количестве попадает в человеческий организм, он способен вызывать всевозможные расстройства при работе органов пищеварения, способствует увеличению содержания липидов в крови, что является предпосылкой для развития болезней из области кардиологии.

Галактоза

В чистом виде галактозу встретить в природе не удастся. Она образуется в результате гидролиза из лактозы, входящей в состав молока. По сравнению с двумя другими моносахаридами галактоза является наименее сладкой. Она не так быстро растворяется в воде, но имеет существенные отличия и преимущества. Галактоза способствует формированию гликолипидов и гликопротеинов, входящих в основу многих тканей организма. Галактоза может быть двух форм: циклической и ациклической. Найти ее можно в тканях растений, она выступает в качестве элемента определенных полисахаридов, в том числе и бактериальных. Поэтому галактоза очень часто принимает участие в процессах брожения и превращения в лактозные дрожжи. В человеческом организме галактозу можно найти как составляющую часть лактозы или молочного сахара, а также нескольких других веществ. При химической реакции очень легко видоизменяется в глюкозу и способствует упрощению усвоения углерода. В отдельных случаях вещество может остановиться частью галактуроновой и аскорбиновой кислот. В организме женщин галактоза образуется из глюкозы, чтобы в дальнейшем превратиться в лактозу, которая содержится в молочных железах. В пищевых продуктах галактозу можно найти в помидорах, молоке, а также других овощных и фруктовых плодах. Также ее активно используют в качестве основного активного компонента энергетических напитков.

Индивидуальные свойства галактозы:

• способствует стремительному снижению и стабилизации веса;
• является веществом для профилактики сахарного диабета у взрослых людей;
• выступает источником энергии для людей с активным образом жизни и большими физическими нагрузками, в том числе спортсменов.

До конца все свойства галактозы до сих пор не изучены, но ученые уже обнаружили ее уникальные возможности, поэтому считают ее «сахаром новой эпохи».

Видео