Что такое углеводы: значение и функции углеводов

Строение углеводов

Строение углеводов включает несколько карбонильных и гидроксильных групп.

В зависимости от структуры вещества делят на 3 категории:

  • моносахариды;
  • олигосахариды;
  • полисахариды.

Моносахариды представляют собой простейшие сахара, которые включают всего 1 молекулу. Они имеют несколько групп, которые отличаются по количеству атомов углерода в молекуле. Моносахариды, в составе которых присутствует 3 атома углерода, называют триозами. Если в составе присутствует 5 атомов, их именуют пентозами, если 6 – гексозами.

Наиболее ценными для живых организмов считаются пентозы, которые присутствуют в составе нуклеиновых кислот. Также большое значение имеют гексозы, из которых состоят полисахариды.

Олигосахариды содержат 2-10 структурных элементов.

В зависимости от количества выделяют:

  • диозы;
  • триозы;
  • тетраозы;
  • пентасахариды;
  • гексасахариды.

Самыми значимыми считаются дисахариды, к которым относятся сахароза, мальтоза и лактоза, а также трисахариды. В эту категорию входят мелицитоза, рафиноза, мальтотриоза.

Олисахариды могут содержать однородные и неоднородные структуры.

В зависимости от этого выделяют следующие виды:

  • гомоолигосахариды – все молекулы обладают одинаковым строением;
  • гетероолигосахариды – молекулы отличаются по структуре.

Самыми сложными углеводами считаются полисахариды. Они включают множество моносахаридов – от 10 до нескольких тысяч.

К таким веществам относят следующее:

  • крахмал;
  • хитин;
  • гликоген;
  • целлюлоза.

Полисахариды имеют более жесткую структуру, чем олигосахариды и моносахариды. Они не растворяются в воде и не имеют сладкого вкуса.

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.

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. Содержание глюкозы напрямую влияет на давление, создаваемое внутри клеток крови.
  6. Рецепторная. Сахариды часто являются структурным элементом клеток, отвечающих за восприятие.

Энергетическая функция

Это основная роль таких органических соединений, и только они дают больше всего энергии. Так, при распаде 1 грамма освобождается 4,1 ккал (38,9 кДж) и 0,4 грамма воды. Такой энергии не может дать ни один другой элемент клетки, поэтому они обеспечивают весь организм нужным ее количеством. Именно они поддерживают тонус, придают жизненные силы и энергию, а главное – позволяют организмам существовать.

Энергетическую миссию выполняют мальтоза, сахароза, фруктоза и глюкоза. Они служат источниками клеточного дыхания, энергией для прорастания семян, фотосинтеза и других важных биологических процессов.

Важно! Шоколадки, конфеты и другие сладости, помимо выделения гормона радости, также содержат огромное количество сахаридов, поэтому и являются отличным источником энергии и заряда бодрости. Это и есть главная функция простых углеводов в клетке.. Такая энергия позволяет человеку активно заниматься спортом, умственной деятельностью, а также участвуют во многих жизненно важных системах:

Такая энергия позволяет человеку активно заниматься спортом, умственной деятельностью, а также участвуют во многих жизненно важных системах:

  • газообменная;
  • выделительная;
  • кровеносная;
  • строительная и другие.

Поэтому без энергетической подпитки человек не сможет нормально существовать.

Биосинтез

В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Травоядные получают крахмал, клетчатку, сахарозу. Хищники получают гликоген с мясом.

Организмы животных не способны синтезировать углеводы из неорганических веществ. Они получают их от растений с пищей и используют в качестве главного источника энергии, получаемой в процессе окисления:

Cx(H2O)y+xO2→xCO2+yH2O, ΔH<0.001{\displaystyle {\mathsf {C_{x}(H_{2}O)_{y}+xO_{2}\rightarrow xCO_{2}+yH_{2}O,\ \Delta H<0.001}}}

В зелёных листьях растений углеводы образуются в процессе фотосинтеза — уникального биологического процесса превращения в сахара неорганических веществ — оксида углерода (IV) и воды, происходящего при участии хлорофилла за счёт солнечной энергии:

xCO2+yH2O→Cx(H2O)y+xO2{\displaystyle {\mathsf {xCO_{2}+yH_{2}O\rightarrow C_{x}(H_{2}O)_{y}+xO_{2}}}}

Виды и классификация

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

1. Простые углеводы и сахар

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

// Простые углеводы — список продуктов

2. Сложные углеводы и крахмал

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

// Сложные углеводы — список продуктов

3. Клетчатка

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

// Растворимая клетчатка — что это?

4. Альдиты

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

// Ксилит — в чем польза для зубов?

Обмен

Обмен углеводов в организме человека и высших животных складывается из нескольких процессов:

  1. Гидролиз (расщепление) в желудочно-кишечном тракте полисахаридов и дисахаридов пищи до моносахаридов, с последующим всасыванием из просвета кишки в кровеносное русло.
  2. Гликогеногенез (синтез) и гликогенолиз (распад) гликогена в тканях, в основном в печени.
  3. Аэробный (пентозофосфатный путь окисления глюкозы или пентозный цикл) и анаэробный (без потребления кислорода) гликолиз — пути расщепления глюкозы в организме.
  4. Взаимопревращение гексоз.
  5. Аэробное окисление продукта гликолиза — пирувата (завершающая стадия углеводного обмена).
  6. Глюконеогенез — синтез углеводов из неуглеводистого сырья (пировиноградная, молочная кислота, глицерин, аминокислоты и другие органические соединения).

Углеводы

Углеводы (сахара) — органические вещества, имеющие сходное строение и свойства, состав большинства которых отражает формула Cx(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 (С6Н10О5)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 [СxН2Оy]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

Связь с липидами

При отсутствии нагрузок энергию организм берет из углеводов, а при напряженной физической работе и занятиях спортом начинают интенсивно окисляться жиры (липиды) и продукты их распада. Иногда до 80 % высвобожденной энергии берется именно из жиров. При голодании липиды становятся источником углеводов.

Новомодные диеты Дюкана и Аткинса ограничивают прием углеводной пищи. Суть их заключается в следующем: организм перестраивается с углеводного обмена веществ на жировой. При этом в первые недели ощутимо теряется вес, но не за счет расщепления жиров, как утверждают авторы диет. Вес снижается из-за уходящей жидкости, которую ранее сдерживали в организме углеводные вещества.

Чем же опасны эти диеты? Их сходством является упоминание о кетозе, то есть при отсутствии сахаридов организм начинает расщеплять жиры для получения энергии.

К тому же тело приверженца диет Дюкана и Аткинса издает запах ацетона, что тоже не очень эстетично.

Исследования на разных группах людей показали, что худеть можно, не только сидя на модных диетах и нанося вред своему здоровью. Необходимо критически воспринимать любую информацию и соотносить ее к своим предпочтениям. Нужно выстроить сбалансированное питание, состоящее из углеводов, белков, жиров, витаминов и минеральных веществ. Образуемые калории должны расходоваться на энергетические процессы организма, а не откладываться про запас. Кроме того, надо чаще бывать на свежем воздухе, заниматься спортом, вести здоровый образ жизни.

Видео раскрывает суть диеты Аткинса.

Роль гликогена в физической активности

Гликоген запасается вместе с водой в соотношении 1 г углеводов к 3 г воды. Во время выполнения физических упражнений он расщепляется до глюкозы, которая вместе с жиром обеспечивает мышцы энергией.

Во время кратковременной высокоинтенсивной нагрузки (анаэробной) при спринте или поднятии весов, резко возникает потребность в огромном количестве энергии. В этих случаях гликоген выступает основным топливом для организма поскольку только он может расщепляться достаточно быстро, жир расходуется в небольших количествах.

Во время более длительных низкоинтенсивных упражнений (аэробных), например, езды на велосипеде, плавания или бега на длинные дистанции, гликоген также выступает в роли главного энергоресурса, но по мере того как иссякает его запас, расходуется больше жира. Жир недостаточно быстро расщепляется для того, чтобы непрерывно удовлетворять высокие затраты энергии и поэтому способность организма выдерживать длительные нагрузки связана с его запасами гликогена. Признаком его истощения в работающих мышцах является усталость.

Высокий уровень гликогена в начале упражнения способен избавить от быстрого утомления. Таким образом, количество употребляемых в пищу углеводов определяет количество накопленного гликогена, что в свою очередь существенно влияет на нашу производительность. Когда мы съедаем что-то вроде фруктов, каш или хлеба, глюкоза быстро попадает в кровоток, готовая незамедлительно обеспечивать энергией, нуждающиеся в ней, мозг, мышцы или другие ткани организма.

Низкоуглеводная диета менее эффективна с точки зрения пополнения запасов гликогена в теле. Особенно остро его утечка заметна при отсутствии перерыва между тренировками. Это может вызывать ощущение вялости и потерю интереса к занятиям. В таком случае, необходимо взять перерыв в несколько дней, чтобы организм смог восполнить свои ресурсы.

Запасы гликогена обновляются за счет потребления большого количества углеводной пищи. Хорошим источником углеводов являются:

  • бананы;
  • хлеб;
  • крупы;
  • картофель;
  • рис;
  • макаронные изделия.

Отдавая предпочтение цельным вариантам этих продуктов, вы также увеличиваете в своем рационе количество пищевых волокон (клетчатки). После тренировки необходимо пополнять запасы гликогена, в противном случае провести на максимуме следующую тренировку будет просто невозможно. На это может потребоваться до 48 часов, а в случае соблюдения низкоуглеводной диеты еще больше. Поэтому рекомендуется чередовать тяжелые и более легкие тренировки, чтобы запасы мышечного гликогена могли правильно восстанавливаться.

Иными словами, функции углеводов в организме человека заключаются в эффективном пополнении запасов гликогена в мышцах и печени. Гликоген необходим для сокращения мышц. Если организм не получает достаточное количество углеводов или отдыха, уровень гликогена неумолимо снижается, наваливается усталость и снижается способность работать эффективно.

Строительная

Строительная, или структурная, – это основная функция углеводов, которая заключается в том, что это строительный материал для клеток. Какие углеводы выполняют в клетке строительную миссию? В ней участвуют целлюлоза, хитин, рибоза и дезоксирибоза.

Так, например, у грибов и членистоногих строительную функцию выполняет хитин, а целлюлоза (полисахарид) – у растений. Таким образом придается прочность клетке. У растительной содержание целлюлозы достигает 40%, поэтому они хорошо держат форму. Структурная функция мальтозы – обеспечение образования новых клеток прорастающих семян.

Углеводы, роль в клетке

Рибоза и дезоксирибоза участвуют в построении таких молекул, как РНК, ДНК, АТФ и другие. Образование новых молекул происходит постоянно, а с разрушением старых освобождается свободная энергия. При построении мембраны цитоплазмы также проявляется рецепторная функция углеводов, а именно передаются сигналы из внешнего мира.

Таким образом, строительная функция углеводов имеет большое значение для всех процессов, как и энергетическая.

Едим полезные углеводы

Крупы

Ячмень, гречка, пшено — независимо от сорта крупа является хорошим источником сложных углеводов. Они также содержат клетчатку, которая регулирует работу кишечника и препятствует усвоению жира.

Набухание в животе позволит вам дольше оставаться сытым.

Помогает при запорах и проблемах с пищеварением.

Крупа содержит витамины группы B и многие минералы, например, магний, железо и цинк

Бобовые

Они идеально подходят для людей, которые хотят сбросить несколько килограммов.

Фасоль, горох, нут, чечевица и даже зеленый горошек должны входить в рацион худеющих. Бобовые имеют низкий гликемический индекс, что означает, что они не вызывают быстрого повышения уровня глюкозы в крови.

Они также являются ценным источником белка, углеводов и клетчатки.

Помимо минеральных солей и витаминов в них много противораковых антиоксидантов и фитоэстрогенов, действие которых аналогично действию женских гормонов.

Особого внимания заслуживают черные бобы.

Они отличаются от других бобовых тем, что содержат высокий уровень молибдена, одного из самых редких элементов на Земле, который играет важную роль в организме.

Он участвует в синтезе ферментов, необходимых для усвоения сахаров и жиров, которые обеспечивают клетки энергией

Киноа

В меню худеющих должен входить киноа- настоящий диетический хит.

Это растение является источником:

  • легкоусвояемых белков
  • полезных углеводов
  • ненасыщенных жирных кислот омега-3
  • клетчатки
  • не содержит глютен
  • малокалорийный
  • имеет низкий гликемический индекс

Содержание фосфора в нем такое же, как в рыбе. Входящий в его состав кальций усваивается лучше, чем тот который содержится в молоке.

Киноа не только обладает нежным вкусом и является сбалансированным питанием, но и способствует похудению, защищает от атеросклероза и остеопороза.

Цельнозерновая мука

Чтобы называться цельнозерновой мукой, она должна производится из цельных зерен с внешней оболочкой. Такая мука содержит наибольшее количество питательных веществ, таких как клетчатка, витамины группы B, фосфор, цинк, железо и магний.

Самый известный продукт из муки — хлеб.

Настоящий хлеб из непросеянной муки глинистый, серо-коричневого цвета, не крошится и долго остается свежим. На втором месте — макаронные изделия из цельнозерновой муки или твердых сортов пшеницы.

Коричневый рис

Коричневый рис — ценный источник сложных углеводов, клетчатки, белка и полиненасыщенных жиров, а также ряда витаминов и минералов.

  1. Он относится к продуктам которые легко усваиваются организмом.
  2. Положительно влияет на пищеварение, регулирует уровень сахара, снижает холестерин.
  3. Имеет низкий гликемический индекс и поэтому не вызывает резких колебаний уровня сахара.

Овощи

Основные источники углеводов — это все овощи.

Лучше всего каждый день есть разные. Самые полезные из них — сырые, с добавлением нерафинированных растительных масел, которые являются полезными жирами

Таблица продуктов с низким Гликемическим Индексом (ГИ)

И в заключении привожу таблицу по М. Монтиньяку углеводов с низким гликемическим индексом меньше 50.

Надеюсь моя статья помогла вам разобраться в углеводах.

Автор блога нутрициолог , аптекарь со стажем Ирина Войтова

Строение и функции липидов

Липиды
не имеют единой химической характеристики. В большинстве пособий, давая определение липидам
, говорят, что это сборная группа нерастворимых в воде органических соединений, которые можно извлечь из клетки органическими растворителями — эфиром, хлороформом и бензолом. Липиды можно условно разделить на простые и сложные.

Простые липиды
в большинстве представлены сложными эфирами высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина — триглицеридами. Жирные кислоты
имеют: 1) одинаковую для всех кислот группировку — карбоксильную группу (-СООН) и 2) радикал, которым они отличаются друг от друга. Радикал представляет собой цепочку из различного количества (от 14 до 22) группировок -СН 2 -. Иногда радикал жирной кислоты содержит одну или несколько двойных связей (-СН=СН-), такую жирную кислоту называют ненасыщенной
. Если жирная кислота не имеет двойных связей, ее называют насыщенной
. При образовании триглицерида каждая из трех гидроксильных групп глицерина вступает в реакцию конденсации с жирной кислотой с образованием трех сложноэфирных связей.

Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты
, то при 20°С они — твердые; их называют жирами
, они характерны для животных клеток. Если в триглицеридах преобладают ненасыщенные жирные кислоты
, то при 20 °С они — жидкие; их называют маслами
, они характерны для растительных клеток.

1 — триглицерид; 2 — сложноэфирная связь; 3 — ненасыщенная жирная кислота; 4 — гидрофильная головка; 5 — гидрофобный хвост.

Плотность триглицеридов ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают, находятся на ее поверхности.

К простым липидам также относят воски
— сложные эфиры высших жирных кислот и высокомолекулярных спиртов (обычно с четным числом атомов углерода).

Сложные липиды
. К ним относят фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины и др.

Фосфолипиды
— триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещен на остаток фосфорной кислоты. Принимают участие в формировании клеточных мембран.

Гликолипиды
— см. выше.

Липопротеины
— комплексные вещества, образующиеся в результате соединения липидов и белков.

Липоиды
— жироподобные вещества. К ним относятся каротиноиды (фотосинтетические пигменты), стероидные гормоны (половые гормоны, минералокортикоиды, глюкокортикоиды), гиббереллины (ростовые вещества растений), жирорастворимые витамины (А, D, Е, К), холестерин, камфора и т.д.

Что такое сложные углеводы?

Органические соединения, относящиеся по своей химической структуре к полисахаридам, называют сложными и медленными углеводами. В их молекуле присутствуют разнообразные моносахариды, много глюкозы и фруктозы.

Многие жизненно важные процессы в организме происходят с участием моносахаридов. Они способствуют переработке жиров и белков, положительно влияет на печень. Пищу, заключающую в себе большую концентрацию медленных углеводов, лучше всего употреблять до обеда, когда углеводный обмен еще не замедлился.

Организм усваивает сахариды в виде глюкозы. Скорость, с которой сахариды преобразуются в глюкозу, разделяет углеводы на простые, то есть быстрые, и сложные, то есть медленные. Ее показатель отражается в гликемическом индексе продукта. У медленных он достаточно низок, а, следовательно, насыщение крови глюкозой происходит не скачками, а медленно.

Продукты, имеющие низкий гликемический индекс, усваиваются организмом еще во время пережевывания. Процесс запускается благодаря воздействию на пищу фермента, содержащегося в слюне.

Наибольшую ценность медленные углеводы проявляют в зимний период времени. Благодаря сахаридам стимулируется выработка такого особого гормона, как серотонин. Он положительно влияет на настроение человека, а также способствует тому, чтобы организм согрелся.

Низкий гликемический индекс означает, что сложные углеводы усваиваются длительное время. Низкая скорость переваривания исключает инсулиновые всплески, которые провоцируют переработку излишка углеводов в жировые ткани, а, следовательно, приводящих к ожирению.

После тренировки организму требуется быстрое восполнение затраченной энергии. Сложные углеводы усваиваются длительное время. Это и является главной причиной того, что есть медленный полисахариды после выполнения тренинга не рекомендуется.

Богатые медленными углеводами продукты лучше всего употреблять по утрам. После пробуждения в организме происходит активная выработка гликогена.

Строение углеводов

Строение углеводов включает несколько карбонильных и гидроксильных групп.

В зависимости от структуры вещества делят на 3 категории:

  • моносахариды;
  • олигосахариды;
  • полисахариды.

Моносахариды представляют собой простейшие сахара, которые включают всего 1 молекулу. Они имеют несколько групп, которые отличаются по количеству атомов углерода в молекуле. Моносахариды, в составе которых присутствует 3 атома углерода, называют триозами. Если в составе присутствует 5 атомов, их именуют пентозами, если 6 – гексозами.

Наиболее ценными для живых организмов считаются пентозы, которые присутствуют в составе нуклеиновых кислот. Также большое значение имеют гексозы, из которых состоят полисахариды.

Олигосахариды содержат 2-10 структурных элементов.

В зависимости от количества выделяют:

  • диозы;
  • триозы;
  • тетраозы;
  • пентасахариды;
  • гексасахариды.

Самыми значимыми считаются дисахариды, к которым относятся сахароза, мальтоза и лактоза, а также трисахариды. В эту категорию входят мелицитоза, рафиноза, мальтотриоза.

Олисахариды могут содержать однородные и неоднородные структуры.

В зависимости от этого выделяют следующие виды:

  • гомоолигосахариды – все молекулы обладают одинаковым строением;
  • гетероолигосахариды – молекулы отличаются по структуре.

Самыми сложными углеводами считаются полисахариды. Они включают множество моносахаридов – от 10 до нескольких тысяч.

К таким веществам относят следующее:

  • крахмал;
  • хитин;
  • гликоген;
  • целлюлоза.

Полисахариды имеют более жесткую структуру, чем олигосахариды и моносахариды. Они не растворяются в воде и не имеют сладкого вкуса.

Обмен

Основная статья: Углеводный обмен

Обмен углеводов в организме человека и высших животных складывается из нескольких процессов:

  1. Гидролиз (расщепление) в желудочно-кишечном тракте полисахаридов и дисахаридов пищи до моносахаридов, с последующим всасыванием из просвета кишки в кровеносное русло.
  2. Гликогеногенез (синтез) и гликогенолиз (распад) гликогена в тканях, в основном в печени.
  3. Аэробный (пентозофосфатный путь окисления глюкозы или пентозный цикл) и анаэробный (без потребления кислорода) гликолиз — пути расщепления глюкозы в организме.
  4. Взаимопревращение гексоз.
  5. Аэробное окисление продукта гликолиза — пирувата (завершающая стадия углеводного обмена).
  6. Глюконеогенез — синтез углеводов из неуглеводистого сырья (пировиноградная, молочная кислота, глицерин, аминокислоты и другие органические соединения).

Углеводы в организме: польза и вред, источники энергии

На просторах всемирной сети можно обнаружить огромное количество самых разнообразных диет и правил питания. При отслеживании основных закономерностей, можно сделать вывод, что первоначально причиной всех бед являлись жиры, потом их сменили углеводы. Однако люди, не понимающие роль данных соединений в организме, начинают отказываться от них полностью, нанося своему телу серьезный вред.

Важно! В контексте количества поступающих калорий в организм человека углеводы занимают второе место после жиров (липидов). На их долю приходится около 60% всех потребностей в энергии

Следовательно, наилучшим способом похудения является нормированное снижение количества данного питательного вещества в рационе.

Группы углеводов играют важнейшую роль в жизнедеятельности, без их участия невозможны обменные процессы белков и жиров. Ощущая недостаточность потребления данного нутриента, человек становится вялым, постоянно уставшим, забывчивым, снижается  тонус организма. Если нужно, чтобы углеводы имели исключительно положительный эффект, не провоцируя повышение веса, необходимо помнить, что они, как и жиры, подразделяются на полезные и вредные.

Важно! Кроме того, углеводы являются незаменимыми компонентами в процессах метаболизма. В этом случае не будет лишним отметить простые углеводы, так как их переваривание происходит быстро, и они не откладываются в виде жировой прослойки, как это делают сложные

Также, они являются очень важным источником энергии, в котором так нуждается головной мозг. Женщинам углеводы могут существенно облегчить первые несколько дней месячных, а также участвуют в синтезе эндорфина — гормона радости. Отмечено участие углеводов в нормализации функционирования печени. Они помогают в снабжении крови сахаром и выводят холестерин

В этом случае не будет лишним отметить простые углеводы, так как их переваривание происходит быстро, и они не откладываются в виде жировой прослойки, как это делают сложные. Также, они являются очень важным источником энергии, в котором так нуждается головной мозг. Женщинам углеводы могут существенно облегчить первые несколько дней месячных, а также участвуют в синтезе эндорфина — гормона радости. Отмечено участие углеводов в нормализации функционирования печени. Они помогают в снабжении крови сахаром и выводят холестерин.

Вредные углеводы известны в качестве так называемых «быстрых». Благодаря простоте  химического состава, они быстро и легко усваиваются организмом. Вследствие этого наблюдается резкое повышение уровня сахара в крови, что приводит к огромному аппетиту, а лишние сахара остаются в виде жировых отложений.

Об этом свидетельствует то, что, например, когда съесть булочку или небольшую шоколадку, повторное чувство голода не заставит себя долго ждать. Данное ощущение — ложное, так как, несмотря на то, что организмом было получено какое-то количество калорий, мозг все равно подает сигналы голода. Как правило, чтобы его утолить, поглощается такая же булочка или шоколадка. Углеводы данной разновидности имеют преимущественно сладкий вкус, стимулируя набор ненужной массы.

Роль углеводов в жизни человека,

Немаловажным в данном вопросе является так называемый «гликемический индекс» — параметр влияния сахаров на изменение концентрации углеводов в крови, а именно глюкозы.

Что касается продуктов с высоким содержанием «быстрых» углеводов, к ним можно отнести следующее:

  • мучные изделия из пшеничной муки, такие, как белый хлеб;
  • мед, сахар, кондитерские изделия;
  • сладкие газированные напитки, соки, кола;
  • кетчуп и майонез;
  • алкогольные напитки (в основном, пиво);
  • жареный картофель.

Что касается полезных углеводов, их организм переваривает сравнительно дольше. За это время печень преобразовывает сахар в необходимую энергию, в которой нуждаются как мышцы, так и головной мозг. Основываясь на этом, рекомендуется во время завтрака отдавать предпочтение сложным углеводам. Сюда можно отнести различные каши, отличным выбором станут мюсли. К ним можно добавить хлебцы, фрукты и овощи.

Такой завтрак придаст энергии и бодрости на долгое время. Кроме того, он снабдит организм обильным числом витаминов и минералов. Углеводы сложного типа создают основу так называемой средиземноморской диеты, которая богата на овощи, фрукты, оливковое масло, продукты из цельных зерен. Не стоит пренебрегать макаронами, так как лишний вес при их употреблении обретается вследствие употребления сопутствующих к ним соусов и подливок.

Что такое мономер или меньшая единица углевода?

Карбоновые мономеры представляют собой три отдельных 6-углеродных сахара (моносахариды). Самым распространенным из них, безусловно, является глюкоза. Два других — галактоза и фруктоза. Крахмал представляет собой полимер, разветвленный или неразветвленный, из глюкозы. Сахар таблицы или сахароза представляет собой глюкозу, связанную с фруктозой.

Мальтоза — это 2 глюкозы, а лактоза — глюкоза, связанная с галактозой. Последние три являются дисахаридами. Крахмал — это полисахарид. Вышеуказанные составляют почти все углеводы, которые мы едим ежедневно, хотя мы едим очень мало мальтозы как таковой. Скорее, переваривание крахмала до глюкозы приводит к временному присутствию мальтозы в нашем тонком кишечнике;

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector