Proprietățile și structura carbohidraților. Funcțiile carbohidraților. Informații utile despre rolul carbohidraților în corpul uman

Carbohidrați constituie partea principală cura de slabireși oferă 50-60% din valoarea sa energetică. Când 1 g de carbohidrați digerabili sunt oxidați, se eliberează 4 kcal în organism.

Carbohidrații îndeplinesc următoarele funcții fiziologice:

energie- la toate tipurile de muncă fizică, există o nevoie crescută de carbohidrați. Carbohidrații sunt principala sursă de energie pentru sistemul nervos central.

plastic- fac parte din structurile multor celule și țesuturi, participă la sinteza acizilor nucleici. Glucoza este continuta in sange, glicogenul in ficat si muschi, galactoza face parte din lipidele creierului, lactoza face parte din lapte de femei etc. Carbohidrații în combinație cu proteinele și lipidele formează unele enzime, hormoni, secreții mucoase ale glandelor, imunoglobuline și alți compuși importanți biologic.

De o importanță deosebită sunt celuloză, pectine, hemiceluloză, care aproape că nu sunt digerate în intestine și sunt surse nesemnificative de energie. Cu toate acestea, ele sunt principalele parte integrantă fibre dieteticeși sunt esențiale pentru funcționarea corectă a organismului. tractului digestiv.

În organism, carbohidrații pot fi formați din proteine ​​și grăsimi. Sunt depozitate într-o măsură limitată, iar rezervele lor la om sunt mici. Carbohidrații se găsesc în principal în produse din plante.

În alimente, carbohidrații sunt prezentați sub formă simpluȘi dificil carbohidrați.

LA simplu carbohidrații includ monozaharide (hexoze - glucoză, fructoză, galactoză; pentoze - xiloză, riboză, arabinoză), dizaharide (lactoză, zaharoză, maltoză), La dificil - polizaharide (amidon, glicogen, fibre, pectine).

Carbohidrații simpli au o solubilitate bună, sunt ușor digerați și utilizați pentru a forma glicogen.

Carbohidrații digerabili sunt principalele surse de energie pentru organism. Au un gust dulce pronunțat. Dulceața lor relativă variază. În legătură cu tendința de reducere a conținutului de calorii al alimentelor pentru reglarea greutății corporale, precum și pentru pacienții cu diabet zaharat, în prezent se folosesc aditivi alimentari îndulcitori. Tabelul 4 arată dulceața carbohidraților și a înlocuitorilor de zahăr (zaharoza este luată ca 100%).

Tabelul 4

Dulceața relativă a carbohidraților și a înlocuitorilor de zahăr

Notă. Cu excepția polizaharidelor și a alcoolului de zahăr manitol, toate substanțele sunt foarte solubile în apă.

Monozaharide

Glucoză - este cea mai comună monozaharidă, formată în organism ca urmare a descompunerii dizaharidelor și a amidonului din alimente. Se absoarbe în sânge după 5-10 minute. după ce a intrat în stomac.

Glucoza este principalul furnizor de energie pentru neuronii creierului, celulele musculare (inclusiv mușchiul inimii) și celulele roșii din sânge, care suferă cel mai mult din cauza lipsei de glucoză. În timpul zilei, creierul uman consumă aproximativ 100 g de glucoză, mușchii striați - 35 g, eritrocitele - 30 g. Țesuturile rămase pot folosi acizi grași liberi sau corpi cetonici în condiții de post.

Menține un nivel constant de glucoză în serul din sânge uman (glicemie), pe stomacul gol, care este de 3,3-5,5 mmol / l, care este asigurat de procese în desfășurare constantă: glicogenoliza(defalcarea glicogenului cu intrarea glucozei în sânge) și gluconeogeneza(sinteza glucozei din componente non-carbohidrate). Aceste procese sunt reglate de hormonii pancreatici ( insulinăȘi glucagon) și cortexul suprarenal (glucocorticoizi).

hipoglicemie- niveluri scăzute de glucoză din sânge.

hiperglicemie- Niveluri crescute ale glucozei serice.

Aceste afecțiuni se pot dezvolta atât în ​​diferite boli metabolice, cât și în persoana sanatoasa(hiperglicemia reactivă se observă după masă, hipoglicemie - cu foame). Hiperglicemia datorată unui defect în secreția sau acțiunea insulinei este caracteristică diabetului zaharat.

Hipoglicemia la o persoană sănătoasă duce la activarea comportamentului alimentar, adică. glucoza este implicată în reglarea poftei de mâncare, de care trebuie luată în considerare la elaborarea dietelor care vizează pierderea în greutate.

În practica dietologiei la sfârșitul secolului XX, conceptul Index glicemic(GI) folosit pentru a determina capacitatea alimentelor și meselor care conțin carbohidrați de a crește nivelul de glucoză din sânge. Se ia ca punct de plecare IG al glucozei egal cu 100. Cu cât este mai mare IG al alimentelor și al mâncărurilor, cu atât nivelul glicemiei crește mai repede după utilizarea lor. La valori scăzute ale IG ale alimentelor și mâncărurilor, glucoza intră în sânge lent și uniform. Valoarea IG este afectată nu numai de tipul de carbohidrați, ci și de cantitatea de alimente, conținutul și raportul altor componente din acesta - grăsimi, fibre alimentare. Informațiile despre IG al diferitelor produse sunt prezentate în tabelul 5.

Tabelul 5

Indicele glicemic al unor alimente

Tabelul 6

Cea mai mare parte a glucozei se găsește în miere - aproximativ 35%, mult în struguri - 7,8%, în cireșe, cireșe, agrișe - pepene verde, zmeură, coacăze negre - aproximativ 4,5-5,5%, în pere și mere - aproximativ 2% (Tabelul 6). ).

Fructoză dintre toate cunoscute zaharuri naturale are cea mai mare dulceață; pentru a obține un efect gustativ, este nevoie de aproape 2 ori mai puțin decât glucoză și zaharoză. Fructoza este absorbită mai lent în intestin decât glucoza.

Cea mai mare parte este utilizată de țesuturile fără insulină, în timp ce cealaltă parte, mai mică, este transformată în glucoză, prin urmare, în diabet, este necesar să se limiteze aportul de cantități mari de fructoză. Trebuie remarcat faptul că alimentele bogate în fructoză pot contribui la creșterea mai rapidă în greutate decât cele care conțin glucoză. Conţinutul de fructoză din produsele alimentare este prezentat în tabel.6.

Galactoză - o monozaharidă de origine animală, face parte din lactoză. Participă la formarea glicolipidelor (cerebrozide), proteoglicanilor. Acestea din urmă fac parte din substanța intercelulară a țesutului conjunctiv.

Pentoze în natură sunt prezentate în principal ca componente structurale ale polizaharidelor complexe non-amidon (hemiceluloză, pectine), acizi nucleici și alți polimeri naturali.

dizaharide

Lactoză (zahăr din lapte) găsit în produsele lactate. La hidroliză, lactoza este descompusă în glucoză și galactoză. Se normalizează microflora intestinală, limitează procesele de fermentație și putrefacție în intestine, îmbunătățește absorbția calciului. Aportul de lactoză contribuie la dezvoltarea bacteriilor lactice, care suprimă microflora putrefactivă. Cu deficiență congenitală sau dobândită a enzimei lactază hidroliza acestuia este perturbată în intestin, ceea ce duce la intoleranță la lapte cu balonare, durere etc. În astfel de cazuri, laptele integral trebuie înlocuit cu produse lactate fermentate, în care conținutul de lactoză este mult mai scăzut (ca urmare a fermentației la lactic). acid).

zaharoza Unul dintre cei mai obișnuiți carbohidrați, este descompus în intestine în glucoză și fructoză. Principalii furnizori de zaharoză sunt zahărul, produsele de cofetărie, dulceața, înghețata, băuturile dulci, precum și unele legume și fructe (Tabelul 6).

Multă vreme, zahărul a fost considerat în mod nejustificat un produs nociv (zahărul este „moartea albă”), ceea ce crește riscul de afecțiuni cardiovasculare, oncologice, boli alergice, diabet zaharat, obezitate, carii dentare, colelitiaza si etc.

Conform raportului de expertiză al OMS „Dieta, nutriția și prevenirea bolilor cronice” (2002), din punctul de vedere al Medicina bazată pe dovezi zaharurile alimentare sunt clasificate doar ca factori de risc dezvoltarea cariilor dentare, dar nu a bolilor cardiovasculare și a altor boli de masă.

Cu toate acestea, trebuie recunoscut faptul că zahărul ca produs alimentar are o valoare nutritivă scăzută, deoarece. conţine numai zaharoză (99,8%). Zaharul și alimentele bogate în zahăr sunt mari calități gustativeși sunt surse de energie ușor digerabilă, dar cantitatea lor în dietă trebuie determinată de nevoile unei persoane sănătoase sau bolnave. Consumul excesiv de zahăr în detrimentul altor produse care sunt surse de nutrienți esențiali și substanțe biologic active reduce valoarea nutritivă a dietei, deși zahărul în sine nu este periculos pentru sănătatea umană.

Maltoză (zahăr de malț) - un produs intermediar al descompunerii amidonului de către amilază în intestinul subțire și a enzimelor de cereale germinate (malț). Maltoza rezultată se descompune în glucoză. În formă liberă, maltoza se găsește în miere, extract de malț (sirop de maltoză) și bere.

Polizaharide

Polizaharidele includ amidon, glicogen și polizaharide non-amidon.

Amidon reprezintă aproximativ 75-85% din toți carbohidrații din dietă. Majoritatea amidonului se găsește în cereale și paste (55-70%), leguminoase (40-45%), pâine (30-50%), cartofi (15%).

Amidonul este format din două fracții - amilozaȘi amilopectină, care sunt hidrolizate în tractul digestiv printr-o serie de intermediari ( dextrine) inainte de maltoză, iar maltoza este descompusă în glucoză. Amidonurile au o structură diferită și proprietăți fizico-chimice care se modifică sub influența apei, a temperaturii și a timpului. Ca urmare a expunerii hidrotermale, proprietățile specifice și digestibilitatea amidonului se modifică. Unele dintre fracțiile sale sunt rezistente la hidroliza amilazei și sunt descompuse numai în intestinul gros (amidon rezistent). De exemplu, amidonul de mazăre șifonat se păstrează chiar și după fierbere, aproape 40% din amidonul crud din cartofi, spre deosebire de fiert, nu suferă hidroliză în intestinul subțire.

În tratamentul dietetic al bolilor care necesită economisirea tractului gastro-intestinal, se ține cont de faptul că amidonul din orez și gris este mai ușor și mai rapid de digerat decât din mei, hrișcă, orz perlat și crupe de orz, iar din cartofi fierți și pâine este mai usor in comparatie cu mazarea si fasolea. Amidonul în forma sa naturală (jeleu) este absorbit foarte repede. Dificultăți de digestie a alimentelor cu amidon din cereale prăjite.

Alimentele bogate în amidon sunt preferate ca sursă de carbohidrați față de zahăr, ca cu ele vin vitaminele B, mineralele, fibrele alimentare.

Glicogen - carbohidrați ai țesuturilor animale. În organism, glicogenul este folosit pentru a hrăni mușchii, organele și sistemele care lucrează ca material energetic. În total, organismul conține aproximativ 500 g de glicogen. Mai mult în ficat - până la 10%, în țesutul muscular - 0,3-1%. Aceste rezerve sunt capabile să asigure organismului glucoză și energie doar în primele 1-2 zile de post. Epuizarea ficatului cu glicogen contribuie la aceasta infiltratie grasa.

Sursele alimentare de glicogen sunt ficatul și carnea animalelor, păsărilor, peștilor, asigurând consumul a 8-12 g de glicogen pe zi.

Fibre alimentare – complex de carbohidrați: celuloză (celuloză), hemiceluloză, pectine, gingii (gume), mucus, precum și lignină non-carbohidrată.

Alimentele vegetale sunt sursa de fibre alimentare. Pereții celulelor vegetale constau în principal din polizaharidă fibroasă de celuloză, substanță intercelulară a hemicelulozei, pectină și derivații săi. Există fibre alimentare solubile în apă (pectine, gingii, mucus) și insolubile (celuloză, lignină, o parte din hemiceluloză).

Există multe fibre alimentare în tărâțe, pâine neagră, cereale cu coji, leguminoase, nuci. Mai puține dintre ele se găsesc în majoritatea legumelor, fructelor și fructelor de pădure, și mai ales în pâinea făcută din făină fină, paste și cereale (orez, gris) decojite din coji. Fructele decojite conțin mai puține fibre decât cele nedecojite.

Celuloză pătrunde în corpul uman cu produse vegetale. În procesul de digestie, irită mecanic pereții intestinali, stimulează peristaltismul (funcția motorie intestinală) și, prin urmare, promovează mișcarea alimentelor prin tractul gastrointestinal. În intestinul uman nu există enzime care descompun fibrele. Este descompus de enzimele microflorei intestinului gros. În acest sens, fibra este slab absorbită (până la 30-40%) și nu contează ca sursă de energie. Există multe fibre în leguminoase, fulgi de ovăz, cereale din hrișcă și orz, pâine integrală, majoritatea fructelor de pădure și legumelor (0,9-1,5%).

Cu cât fibra este mai moale, cu atât se descompune mai ușor. Fibrele delicate se găsesc în cartofi, dovlecei, dovleac, multe fructe și fructe de pădure. Gătitul și măcinarea reduce efectul fibrelor.

Fibrele nu numai că creează condiții favorabile pentru promovarea alimentelor, ci normalizează microflora intestinală, promovează eliberarea colesterolului din organism, reduce pofta de mâncare și creează o senzație de sațietate.

La deficit de fibre mișcarea redusă a alimentelor prin intestine, scaun se acumulează în intestinul gros, ducând la constipație. Se caracterizează prin acumularea și absorbția diferitelor amine toxice, inclusiv a celor cu activitate cancerigenă.

Lipsa fibrelorîn nutriție este unul dintre mulți factori de risc pentru dezvoltarea sindromului de colon iritabil, cancer de colon, boli biliare, sindrom metabolic, diabet zaharat, ateroscleroză, variceși tromboza venelor extremităților inferioare etc.

În prezent, în dietele rezidenților din punct de vedere economic țările dezvoltate predomină alimentele care sunt în mare parte lipsite de fibre alimentare. Aceste produse sunt numite rafinat. Acestea includ: zahăr, produse din făină albă, gris, orez, paste, produse de cofetărie etc. Alimentele rafinate slăbesc activitatea motrică a intestinului, afectează biosinteza vitaminelor etc. Carbohidrații rafinați ar trebui să fie limitati în dieta vârstnicilor, a lucrătorilor psihici și a persoanelor care duc un stil de viață sedentar.

Cu toate acestea, aportul în exces de fibre are și efect advers asupra organismului - duce la fermentarea în intestinul gros, creșterea formării de gaze cu flatulență (balonare), deteriorarea absorbției proteinelor, grăsimilor, vitaminelor și sărurilor minerale (calciu, magneziu, zinc, fier etc.) și o serie de vitamine solubile în apă. Persoanele cu gastrită ulcer pepticși alte boli ale tractului gastro-intestinal, fibre grosiere poate agrava boala.

pectine sunt un complex complex de polizaharide coloidale. Substanțele pectice includ pectina și protopectina. Protopectinele sunt compuși insolubili în apă ai pectinelor cu celuloză și hemiceluloză care se găsesc în fructele și legumele necoapte. În timpul maturării și tratamentului termic, aceste complexe sunt distruse, protopectinele se transformă în pectine (produsele se înmoaie). Pectina este o substanță solubilă.

Scindarea pectinelor are loc sub acțiunea microorganismelor din intestinul gros (până la 95%).

O caracteristică a pectinelor este capacitatea lor de a se transforma într-o soluție apoasă în prezența acizilor organici și a zahărului în jeleu, care este folosit pentru a face marmeladă, dulceață, marshmallow etc.

Pectinele din tractul gastrointestinal sunt capabile să lege metalele grele (plumb, mercur, cadmiu etc.), radionuclizi și să le elimine din organism. Ele pot absorbi substanțele nocive din intestine și pot reduce gradul de intoxicație. Pectinele contribuie la distrugerea microflorei intestinale putrefactive și la vindecarea membranei mucoase. Legat de aceasta este eficacitatea tratamentului pacienților cu boli gastrointestinale cu diete pe bază de plante, cum ar fi morcovul și mărul.

Industria produce pudră uscată de mere și sfeclă care conține 16-25% pectină. Este îmbogățit cu sucuri și piureuri de fructe, jeleu, marmeladă, conserve de fructe și legume etc. Se adauga dupa umflarea in apa la sfarsitul prepararii felului I si III - supe, bors, kissels, jeleu, mousse, etc.

Pectina se găsește în cantități relativ mari în legume (0,4-0,6%), fructe (de la 0,4% la cireșe la 1% la mere, dar mai ales în coajă de măr - 1,5%) și în fructe de pădure (de la 0,6% la struguri la 1,1% în coacăze negre).

Nevoia și raționalizarea carbohidraților în dietă

Conform standardelor nutriționale rusești, adulții sănătoși au nevoie de aproximativ 5 g/zi de carbohidrați digerabili per kg de greutate corporală. Cu activitate fizică ridicată (muncă fizică grea, sporturi active), necesarul de carbohidrați crește la 8 g/zi/kg.

Aproximativ 58% din energia zilnică ar trebui să fie furnizată de carbohidrați.

În cele mai recente recomandări naționale de nutriție (2001), aportul de carbohidrați digerabili pentru un adult mediu este de 365 g/zi, necesarul de zahăr este de 65 g/zi (18% din cantitatea de carbohidrați digerabili), fibrele alimentare sunt de 30 g. /zi (din care 13 -15 g fibre).

În materialele OMS (2002), rata aproximativă a aportului de carbohidrați este definită ca 50-75% din valoarea energetică zilnică a dietelor, incl. datorită zaharurilor libere mai mici de 10% (tabelul 1). Astfel, în alimentația modernă, a existat o tendință de creștere a consumului de carbohidrați în detrimentul produselor din cereale, leguminoase, cartofi și legume. Această situație se explică prin absența unor legături sigure între consumul ridicat de amidon și zaharoză și bolile nutriționale masive, precum și prin faptul că dietele cu carbohidrați ajută la reducerea consumului de exces de grăsimi și energie.

Creșteți cantitatea de carbohidrați din alimentația medicală, în dietele cu funcție crescută glanda tiroidă (tirotoxicoză), tuberculoză etc. În unele diete, este important să creșteți conținutul de non-carbohidrați de mai sus norme fiziologice, și cotele lor în valoarea energetică zilnică a dietelor (insuficiență renală).



Introducere

glucide glicolipide biologice

Carbohidrații sunt cea mai mare clasă de compuși organici de pe Pământ care fac parte din toate organismele și sunt necesari pentru viața oamenilor și animalelor, plantelor și microorganismelor. Carbohidrații sunt produșii primari ai fotosintezei; în ciclul carbonului, ei servesc ca un fel de punte între substanțe anorganice și compusi organici. Carbohidrații și derivații lor din toate celulele vii joacă rolul de material plastic și structural, furnizor de energie, substraturi și regulatori pentru anumite procese biochimice. Carbohidrații îndeplinesc nu numai o funcție nutrițională în organismele vii, ei îndeplinesc și funcții de susținere și structurale. Carbohidrații sau derivații lor au fost găsiți în toate țesuturile și organele. Ele fac parte din membranele celulare și formațiunile subcelulare. Ele participă la sinteza multor substanțe importante.

Relevanţă

În prezent Acest subiect relevante, deoarece carbohidrații sunt necesari organismului, deoarece fac parte din țesuturile acestuia și îndeplinesc funcții importante: - sunt principalul furnizor de energie pentru toate procesele din organism (se pot descompune și oferă energie chiar și în absența oxigen); - necesare pentru utilizarea rațională a proteinelor (proteinele cu deficit de carbohidrați nu sunt utilizate în scopul lor: ele devin o sursă de energie și participanți la unele reacții chimice importante); - strâns legat de metabolismul grăsimilor (dacă mănânci prea mulți carbohidrați, mai mult decât poate fi transformat în glucoză sau glicogen (care se depune în ficat și mușchi), rezultatul este grăsimea. Când organismul are nevoie de mai mult combustibil, grăsimea este convertită înapoi la glucoză, iar greutatea corporală este redusă). - necesar în special pentru creier pentru viața normală (dacă țesutul muscular poate stoca energie sub formă de depozite de grăsime, atunci creierul nu poate face acest lucru, este complet dependent de aportul regulat de carbohidrați din organism); - fac parte integrantă din moleculele unor aminoacizi, sunt implicate în construcția enzimelor, formarea acizilor nucleici etc.

Conceptul și clasificarea carbohidraților

Carbohidrații sunt substanțe cu formula generală C n (H 2O) m , unde n și m pot avea sensuri diferite. Denumirea „carbohidrați” reflectă faptul că hidrogenul și oxigenul sunt prezente în moleculele acestor substanțe în același raport ca și în molecula de apă. Pe lângă carbon, hidrogen și oxigen, derivații de carbohidrați pot conține și alte elemente, cum ar fi azotul.

Carbohidrații sunt una dintre principalele grupe de substanțe organice ale celulelor. Sunt produșii primari ai fotosintezei și produsele inițiale ale biosintezei altor substanțe organice din plante (acizi organici, alcooli, aminoacizi etc.) și se găsesc și în celulele tuturor celorlalte organisme. Într-o celulă animală, conținutul de carbohidrați este în intervalul 1-2%, în celulele vegetale poate ajunge în unele cazuri la 85-90% din masa de substanță uscată.

Există trei grupe de carbohidrați:

· monozaharide sau zaharuri simple;

· oligozaharide - compuși formați din 2-10 molecule legate consecutiv de zaharuri simple (de exemplu, dizaharide, trizaharide etc.).

· polizaharidele constau din mai mult de 10 molecule de zaharuri simple sau derivate ale acestora (amidon, glicogen, celuloza, chitina).

Monozaharide (zaharuri simple)

În funcție de lungimea scheletului de carbon (numărul de atomi de carbon), monozaharidele sunt împărțite în trioze (C 3), tetroză (C 4), pentoze (C 5), hexoze (C 6), heptoze (C 7).

Moleculele de monozaharide sunt fie alcooli aldehidici (aldoze), fie cetoalcooli (cetoze). Proprietățile chimice ale acestor substanțe sunt determinate în primul rând de grupările aldehide sau cetonice care alcătuiesc moleculele lor.

Monozaharidele sunt foarte solubile în apă, cu gust dulce.

Când sunt dizolvate în apă, monozaharidele, începând cu pentoze, capătă o formă de inel.

Structurile ciclice ale pentozelor și hexozelor sunt formele lor obișnuite: în orice moment, doar o mică parte din molecule există sub forma unui „lanț deschis”. Compoziția oligo- și polizaharidelor include și forme ciclice de monozaharide.

Pe lângă zaharuri, în care toți atomii de carbon sunt legați de atomi de oxigen, există zaharuri parțial reduse, dintre care cel mai important este deoxiriboza.

La hidroliză, oligozaharidele formează mai multe molecule de zaharuri simple. În oligozaharide, moleculele simple de zahăr sunt legate prin așa-numitele legături glicozidice, conectând atomul de carbon al unei molecule prin oxigen de atomul de carbon al altei molecule.

Cele mai importante oligozaharide sunt maltoza (zahărul din malț), lactoza (zahărul din lapte) și zaharoza (zahărul din trestie sau din sfeclă). Aceste zaharuri sunt numite și dizaharide. Prin proprietățile lor, dizaharidele sunt blocuri pentru monozaharide. Se dizolvă bine în apă și au un gust dulce.

Polizaharide

Acestea sunt biomolecule polimerice de înaltă moleculă (până la 10.000.000 Da), constând din un numar mare monomeri - zaharuri simple și derivații acestora.

Polizaharidele pot fi compuse din monozaharide de aceleași tipuri sau diferite. În primul caz, se numesc homopolizaharide (amidon, celuloză, chitină etc.), în al doilea - heteropolizaharide (heparină). Toate polizaharidele sunt insolubile în apă și nu au gust dulce. Unele dintre ele sunt capabile să se umfle și să mucuseze.

Cele mai importante polizaharide sunt următoarele.

Celuloză- o polizaharidă liniară formată din mai multe lanțuri paralele drepte interconectate prin legături de hidrogen. Fiecare lanț este format din reziduuri de β-D-glucoză. Această structură împiedică pătrunderea apei, este foarte rezistentă la rupere, ceea ce asigură stabilitatea membranelor celulare vegetale, care conțin 26-40% celuloză.

Celuloza servește drept hrană pentru multe animale, bacterii și ciuperci. Cu toate acestea, majoritatea animalelor, inclusiv oamenii, nu pot digera celuloza, deoarece tractul lor gastrointestinal nu are enzima celulaza, care descompune celuloza în glucoză. În același timp, joacă fibre de celuloză rol important in nutritie, deoarece dau volum alimentelor si textura aspra, stimuleaza motilitatea intestinala.

amidon și glicogen. Aceste polizaharide sunt principalele forme de depozitare a glucozei în plante (amidon), animale, oameni și ciuperci (glicogen). Când sunt hidrolizate, glucoza se formează în organisme, care este necesară proceselor vitale.

Chitinăformat din molecule de β-glucoză, în care gruparea alcool de la al doilea atom de carbon este înlocuită cu o grupare care conține azot NHCOCH 3. Lanțurile sale lungi paralele, ca și lanțurile de celuloză, sunt strânse. Chitina este principalul element structural al tegumentului artropodelor și al pereților celulari ai ciupercilor.

Funcțiile carbohidraților

Funcțiile carbohidraților sunt diverse, și anume:

1.Sunt sursă sănătoasă energie, a cărei lipsă în organism poate duce la slăbiciune, malnutriție, lipsă de vitamine și minerale și exces - la obezitate. Este important să menținem un aport echilibrat în combinația potrivită cu proteine ​​și grăsimi pentru ca organismul nostru să rămână tânăr și viguros. În timpul digestiei carbohidraților, glucoza este eliberată în sânge și stocată în ficat sub formă de glicogen. Când începe lipsa de glicogen, grăsimile și aminoacizii (proteinele divizate) sunt mobilizați pentru energie. Acesta este motivul pentru care majoritatea dietelor sugerează renunțarea la multe tipuri de alimente ca o modalitate de a activa utilizarea propriilor rezerve. Cu toate acestea, orice expert în fitness vă va spune că cel mai bun mod de a arde calorii și de a construi mușchi este să mâncați o formă de carbohidrați (cum ar fi o jumătate de banană înainte de antrenament). Fără energie, un antrenament productiv nu va funcționa.

2.Necesar pentru a compensa nevoile sistemului nervos central. Funcționarea normală a căruia într-o mare măsură depinde de glucoza primită. Aportul adecvat de carbohidrați asigură performanța sa corespunzătoare. Este posibil să observați că atunci când începeți să postați (în cazul unei diete sărace în carbohidrați), aveți tendința de a vă simți slăbit, uituc, incapabil să vă concentrați. Există slăbiciune generală, oboseală. Acestea sunt consecințele directe ale lipsei de glucoză în organism. Această afecțiune bântuie persoanele care suferă de zahăr din sânge scăzut.

.Oferă energie mușchilor. În timp ce proteinele sunt esențiale pentru dezvoltarea, funcționarea și creșterea fibrelor musculare, baza acestor modificări este asigurată de carbohidrați. Numai dacă sunt disponibile, proteinele pot fi folosite în scopul lor principal - scopul construcției. Împărțirea acestora din urmă pentru a acoperi nevoile vieții în caz de deficiență produse familiare, duce la pierdere masa muscularași frustrare generală. Prin urmare, atunci când aportul de carbohidrați este redus, acesta ajunge la alte țesuturi constitutive. Pentru a menține rezervele de glicogen și dezvoltarea, trebuie să faceți exerciții fizice în mod regulat. Dacă nu faci suficientă activitate fizică, are loc degradarea.

.Normalizați activitatea tractului gastrointestinal. Fibrele alimentare (fibrele) sunt prezente în toți carbohidrații, într-o măsură mai mare în cei complecși. Deși celuloza nu poate fi digerată de către organism singură, ea oferă volum, ceea ce ajută la stimularea peristaltismului. La rândul său, acest lucru facilitează eliminarea toxinelor și eliminarea deșeurilor din intestine. Detoxifierea are loc, ca urmare, o persoană se simte reînnoită și proaspătă. În plus, lactoza favorizează creșterea specificului bacterii benefice V intestinul subtire, care determină sinteza anumitor grupe de vitamine, îmbunătățește absorbția calciului.

.Oxidarea (prevenirea cetozei) este o altă funcție importantă. Cetoza este o afecțiune foarte gravă care apare atunci când dieta unei persoane este săracă în carbohidrați. Boala are ca rezultat niveluri crescute de substanțe chimice (cetone) în sânge. Mecanismul de oxidare a grăsimilor este perturbat. Acidul oxaloacetic (un produs de descompunere a carbohidraților) este necesar pentru oxidarea acetatului, care este un produs de descompunere a grăsimilor. În lipsa acestuia, acetatul se transformă în corpi cetonici care se acumulează în organism, iar persoana suferă de o „stare toxică”. Cetoza apare în diabet și înfometare, când celulele trebuie să-și folosească propriile rezerve ca sursă de forță. Expresia „ard de grăsimi în focul carbohidraților” subliniază importanța acestora.

.O caramida integrala implicata in metabolism si care are un impact direct asupra tuturor aspectelor acestui proces complex. Carbohidrații sunt implicați în sinteza hormonilor, secreția glandelor, reglează presiunea osmotică.

o scurtă descriere a rolul ecologic si biologic al carbohidratilor

Rezumând materialul de mai sus legat de caracteristicile carbohidraților, putem trage următoarele concluzii despre rolul lor ecologic și biologic.

Ele îndeplinesc o funcție de construcție, atât în ​​celule, cât și în organism în ansamblu, datorită faptului că fac parte din structurile care formează celule și țesuturi (acest lucru este valabil mai ales pentru plante și ciuperci), de exemplu, membranele celulare, diverse membrane etc., în plus, carbohidrații sunt implicați în formarea substanțelor necesare biologic care formează o serie de structuri, de exemplu, în formarea acizilor nucleici care formează baza cromozomilor; carbohidrații fac parte din proteine ​​complexe - glicoproteine, care au o importanță deosebită în formarea structurilor celulare și a substanței intercelulare.

Cea mai importantă funcție a carbohidraților este funcția trofică, care constă în faptul că multe dintre ele sunt produse alimentare ale organismelor heterotrofe (glucoză, fructoză, amidon, zaharoză, maltoză, lactoză etc.). Aceste substanțe, în combinație cu alți compuși, formează produse alimentare folosite de om (diverse cereale; fructe și semințe de plante individuale, care includ carbohidrați în compoziția lor, sunt hrană pentru păsări, iar monozaharidele, intrând într-un ciclu de diverse transformări, contribuie la formarea ambelor carbohidrati proprii, caracteristici Pentru organismul dat, și alți compuși organo-biochimici (grăsimi, aminoacizi (dar nu și proteinele acestora), acizi nucleici etc.).

Carbohidrații se caracterizează și printr-o funcție energetică, constând în faptul că monozaharidele (în special glucoza) sunt ușor oxidate în organisme ( produs final oxidarea este CO 2si H 2O), în timp ce se eliberează o cantitate mare de energie, însoțită de sinteza ATP.

Ele au, de asemenea, o funcție de protecție, constând în faptul că structurile (și anumite organele din celulă) provin din carbohidrați care protejează fie celula, fie corpul în ansamblu de diverse daune, inclusiv de cele mecanice (de exemplu, învelișurile chitinoase ale insectelor). care formează scheletul extern, membranele celulare ale plantelor și multe ciuperci, inclusiv celuloza etc.).

Un rol important îl au funcțiile mecanice și de modelare ale carbohidraților, care sunt capacitatea structurilor formate fie din carbohidrați, fie în combinație cu alți compuși de a conferi corpului o anumită formă și de a le face mecanic puternice; Astfel, membranele celulare ale țesutului mecanic și ale vaselor xilemului creează un cadru (schelet intern) de lemn, arbustiv și plante erbacee, chitina formează scheletul extern al insectelor etc.

Scurtă descriere a metabolismului carbohidraților într-un organism heterotrof (pe exemplul unui corp uman)

Un rol important în înțelegerea proceselor metabolice îl joacă cunoașterea transformărilor pe care le suferă carbohidrații în organismele heterotrofe. În corpul uman, acest proces este caracterizat de următoarea descriere schematică.

Carbohidrații din alimente intră în organism prin gură. Monozahăr în sistem digestiv practic nu suferă transformări, dizaharidele sunt hidrolizate în monozaharide, iar polizaharidele suferă transformări destul de semnificative (aceasta se aplică acelor polizaharide care sunt consumate de organism și carbohidrații care nu sunt substanțe alimentare, de exemplu, celuloza, unele pectine, sunt îndepărtate din corpul cu mase de fecale).

ÎN cavitatea bucală mâncarea este zdrobită și omogenizată (devine mai omogenă decât înainte de a intra în ea). Alimentele sunt afectate de saliva secretată de glandele salivare. Conține enzima ptialină și are un mediu alcalin, datorită căruia începe hidroliza primară a polizaharidelor, ducând la formarea oligozaharidelor (glucide cu o valoare n mică).

O parte din amidon se poate transforma chiar în dizaharide, care pot fi observate la mestecat prelungit a pâinii (pâinea neagră acru devine dulce).

Mâncarea mestecată, bogat tratată cu salivă și zdrobită de dinți, prin esofag sub formă de bolus alimentar intră în stomac, unde este expusă suc gastric cu o reacție acidă a mediului care conține enzime care acționează asupra proteinelor și acizilor nucleici. Aproape nimic nu se întâmplă în stomac cu carbohidrații.

Apoi, carnea de mâncare intră în prima secțiune a intestinului (intestinul subțire), începând cu duodenul. Primește sucul pancreatic (secreția pancreatică), care conține un complex de enzime care favorizează digestia carbohidraților. Carbohidrații sunt transformați în monozaharide, care sunt solubile în apă și absorbabile. Carbohidrații din dietă sunt în cele din urmă digerați în intestinul subțire, iar în partea în care sunt conținute vilozitățile, sunt absorbiți în fluxul sanguin și intră în sistemul circulator.

Odată cu fluxul sanguin, monozaharidele sunt transportate în diferite țesuturi și celule ale corpului, dar mai întâi tot sângele trece prin ficat (unde este curățat de produse nocive schimb valutar). În sânge, monozaharidele sunt prezente în principal sub formă de alfa-glucoză (dar sunt posibili și alți izomeri de hexoză, cum ar fi fructoza).

Dacă glicemia este mai mică decât în ​​mod normal, atunci o parte din glicogenul conținut în ficat este hidrolizată în glucoză. Se caracterizează un exces de carbohidrați boala grava diabetul uman.

Din sânge, monozaharidele intră în celule, unde majoritatea sunt cheltuite pentru oxidare (în mitocondrii), în care este sintetizat ATP, care conține energie într-o formă „convenabilă” pentru organism. ATP este folosit pentru diverse procese care necesită energie (sinteza substanțelor necesare organismului, implementarea proceselor fiziologice și de altă natură).

O parte din carbohidrații din alimente sunt folosite pentru a sintetiza carbohidrații unui anumit organism, care sunt necesari pentru formarea structurilor celulare sau compuși necesari pentru formarea substanțelor din alte clase de compuși (așa se face că grăsimile, acizii nucleici etc. . se poate obţine din carbohidraţi). Capacitatea carbohidraților de a se transforma în grăsimi este una dintre cauzele obezității - o boală care implică un complex de alte boli.

Prin urmare, consumul de carbohidrați în exces este dăunător pentru organismul uman, de care trebuie luat în considerare atunci când se organizează o dietă echilibrată.

Glicolipidele și glicoproteinele ca componente structurale și funcționale ale celulelor carbohidraților

Glicoproteinele sunt proteine ​​care conțin lanțuri de oligozaharide (glican) atașate covalent la o schemă polipeptidică. Glicozaminoglicanii sunt polizaharide construite din componente dizaharide repetate care conțin de obicei aminozaharuri (glucozamină sau galactozamină sub formă sulfonată sau nesulfonată) și acid uronic (glucuronic sau iduronic). Anterior, glicozaminoglicanii erau numiți mucopolizaharide. Ele sunt de obicei legate covalent de o proteină; complexul unuia sau mai multor glicozaminoglicani cu o proteină se numește proteoglican. Glicoconjugații și carbohidrații complecși sunt termeni echivalenti care desemnează molecule care conțin unul sau mai multe lanțuri de carbohidrați legate covalent la o proteină sau o lipidă. Această clasă de compuși include glicoproteine, proteoglicani și glicolipide.

Semnificație biomedicală

Aproape toate proteinele plasmatice umane, cu excepția albuminei, sunt glicoproteine. Multe proteine ​​ale membranei celulare conțin cantități semnificative de carbohidrați. Substanțele grupelor de sânge în unele cazuri se dovedesc a fi glicoproteine, uneori glicosfingolipidele acționează în acest rol. Unii hormoni (de ex. gonadotropină corionică) sunt glicoproteice în natură. ÎN În ultima vreme cancerul este din ce în ce mai caracterizat ca rezultat al reglării anormale a genelor. problema principala Bolile oncologice, metastazele, este un fenomen în care celulele canceroase își părăsesc locul de origine (de exemplu, glanda mamară), sunt transferate cu fluxul sanguin în părți îndepărtate ale corpului (de exemplu, creierul) și cresc la infinit cu consecințe catastrofale. pentru pacient. Mulți oncologi cred că metastazele, conform macar parțial datorită modificărilor în structura glicoconjugatelor de pe suprafața celulelor canceroase. În centrul unui număr de boli (mucopolizaharidoze) se află lipsa de activitate a diferitelor enzime lizozomale care distrug glicozaminoglicanii individuali; ca urmare, unul sau mai multe dintre ele se acumulează în țesuturi, provocând diverse semne patologice si simptome. Un exemplu de astfel de afecțiuni este sindromul Hurler.

Distribuție și funcții

Glicoproteinele se găsesc în majoritatea organismelor - de la bacterii la oameni. Mulți virusuri animale conțin și glicoproteine, iar unii dintre acești viruși au fost studiati pe larg, în parte datorită ușurinței lor de utilizare în cercetare.

Glicoproteinele sunt un grup mare de proteine ​​cu diferite funcții, conținutul de carbohidrați din acestea variază de la 1 la 85% sau mai mult (în unități de masă). Rolul lanțurilor de oligozaharide în funcția glicoproteinelor nu este încă definit cu precizie, în ciuda studiului intens al acestei probleme.

Glicolipidele sunt lipide complexe rezultate din combinarea lipidelor cu carbohidrații. Glicolipidele au capete polare (carbohidrați) și cozi nepolare (reziduuri de acizi grași). Din acest motiv, glicolipidele (împreună cu fosfolipidele) fac parte din membranele celulare.

Glicolipidele sunt larg distribuite în țesuturi, în special în țesutul nervos, în special în țesutul cerebral. Ele sunt localizate predominant pe suprafața exterioară a membranei plasmatice, unde componentele lor carbohidrați sunt printre alți carbohidrați de suprafață celulară.

Glicosfingolipidele, care sunt componente ale stratului exterior al membranei plasmatice, pot participa la interacțiuni și contacte intercelulare. Unele dintre ele sunt antigene, cum ar fi antigenul Forssmann și substanțe care determină grupele sanguine ale sistemului AB0. Lanțuri de oligozaharide similare au fost găsite și în alte glicoproteine ​​ale membranei plasmatice. O serie de gangliozide funcționează ca receptori pentru toxinele bacteriene (de exemplu, toxina holeră, care declanșează activarea adenilat-ciclazei).

Glicolipidele, spre deosebire de fosfolipide, nu conțin reziduuri de acid ortofosforic. În moleculele lor, reziduurile de galactoză sau sulfoglucoză sunt atașate de diacilglicerol printr-o legătură glicozidică.

tulburări ereditare schimb de monozaharide și dizaharide

Galactozemia este o patologie metabolică ereditară cauzată de activitatea insuficientă a enzimelor implicate în metabolismul galactozei. Incapacitatea organismului de a utiliza galactoza duce la leziuni severe ale sistemelor digestive, vizuale și nervoase ale copiilor la o vârstă foarte fragedă. În pediatrie și genetică, galactozemia este una dintre bolile genetice rare, care apare cu o frecvență de un caz la 10.000 până la 50.000 de nou-născuți. Pentru prima dată, clinica galactozemiei a fost descrisă în 1908 la un copil care suferea de malnutriție severă, hepato- și splenomegalie, galactozurie; în timp ce boala a dispărut imediat după abolirea alimentaţiei cu lapte. Mai târziu, în 1956, omul de știință Hermann Kelker a stabilit că baza bolii este o încălcare a metabolismului galactozei. Cauzele bolii Galactozemia este patologie congenitală moștenit într-o manieră autosomal recesivă, adică boala se manifestă numai dacă copilul moștenește două copii ale genei defecte de la fiecare părinte. Persoanele heterozigote pentru gena mutantă sunt purtătoare ale bolii, dar pot dezvolta și unele semne de galactozemie ușoară. Conversia galactozei în glucoză (calea metabolică Leloir) are loc cu participarea a 3 enzime: galactoză-1-fosfat uridiltransferaza (GALT), galactokinaza (GALK) și uridin difosfat-galactoza-4-epimeraza (GALE). În conformitate cu deficitul acestor enzime, 1 ( varianta clasica), tipurile 2 și 3 de galactozemie.Identificarea a trei tipuri de galactozemie nu coincide cu ordinea de acțiune a enzimelor în procesul căii metabolice Leloir. Galactoza intră în organism cu alimente și se formează și în intestin în timpul hidrolizei dizaharidei lactozei. Calea metabolismului galactozei începe cu conversia acesteia de către enzima GALK în galactoză-1-fosfat. Apoi, cu participarea enzimei GALT, galactoza-1-fosfatul este transformat în UDP-galactoză (uridildifosfogalactoză). După aceea, cu ajutorul GALE, metabolitul este transformat în UDP - glucoză (uridil difosfoglucoză).În caz de deficiență a uneia dintre enzimele numite (GALK, GALT sau GALE), concentrația de galactoză din sânge crește semnificativ, metaboliții intermediari ai galactozei se acumulează în organism, care provoacă leziuni toxice diferitelor organe: SNC, ficat, rinichi, splină, intestine, ochi etc. Încălcarea metabolismului galactozei este esența galactozemiei. Cel mai adesea în practica clinica există o galactozemie clasică (tip 1), cauzată de un defect al enzimei GALT și o încălcare a activității acesteia. Gena care codifică sinteza galactozei-1-fosfat uridiltransferazei este localizată în regiunea colocentromerică a cromozomului 2. Prin gravitație curs clinic Există grade severe, moderate și ușoare de galactozemie. Primele semne clinice ale galactozemiei severe se dezvoltă foarte devreme, în primele zile de viață ale unui copil. La scurt timp după hrănirea unui nou-născut cu lapte matern sau formulă de lapte, apar vărsături și tulburări de scaun (diaree apoasă), iar intoxicația crește. Copilul devine letargic, refuză sânul sau biberonul; malnutriția și cașexia progresează rapid. Copilul poate fi deranjat de flatulență, colici intestinale, descărcarea abundentă de gaze.În procesul examinării unui copil cu galactozemie de către un neonatolog, se dezvăluie stingerea reflexelor perioadei neonatale. Cu galactozemie, icterul persistent de severitate diferită și hepatomegalia apar precoce, insuficiența hepatică progresează. Până la 2-3 luni de viață apar splenomegalie, ciroză hepatică și ascita. Încălcarea proceselor de coagulare a sângelui duce la apariția hemoragiilor pe piele și mucoase. Copiii devreme încep să rămână în urmă în dezvoltarea psihomotorie, cu toate acestea, gradul de afectare intelectuală în galactozemie nu atinge aceeași severitate ca în fenilcetonurie. Până la 1-2 luni la copiii cu galactozemie, se detectează cataracta bilaterală. Afectarea rinichilor în galactozemie este însoțită de glucozurie, proteinurie, hiperaminoacidurie. În faza terminală a galactozemiei, copilul moare din cauza epuizării profunde, a insuficienței hepatice severe și a acumularii de infecții secundare. Cu galactozemie moderată, vărsături, icter, anemie, întârziere în dezvoltarea psihomotorie, hepatomegalie, cataractă și malnutriție sunt de asemenea remarcate. Galactozemia ușoară se caracterizează prin refuzul sânului, vărsături după consumul de lapte, întârzierea dezvoltării vorbirii, rămânerea în urmă a copilului în greutate și creștere. Cu toate acestea, chiar și cu o evoluție ușoară a galactozemiei, produsele metabolice ale galactozei au un efect toxic asupra ficatului, ducând la boli cronice ale acestuia.

Fructozemie

Fructozemia este o boală genetică ereditară constând în intoleranță la fructoză (zahărul din fructe care se găsește în toate fructele, fructele de pădure și unele legume, precum și în miere). Cu fructozemie în corpul uman, există puține sau practic deloc enzime (enzime, substanțe organice de natură proteică care accelerează reacțiile chimice care au loc în organism) care participă la descompunerea și asimilarea fructozei. Boala, de regulă, este depistată în primele săptămâni și luni de viață ale copilului sau din momentul în care copilul începe să primească sucuri și alimente care conțin fructoză: ceai dulce, sucuri de fructe, piureuri de legume și fructe. Fructozemia se transmite printr-un mod autosomal recesiv de moștenire (boala se manifestă dacă ambii părinți au boala). Băieții și fetele se îmbolnăvesc la fel de des.

Cauzele bolii

Ficatul are o cantitate insuficientă dintr-o enzimă specială (fructoză-1-fosfat-aldolaza) care transformă fructoza. Ca urmare, produsele metabolice (fructoza-1-fosfat) se acumulează în organism (ficat, rinichi, mucoasa intestinală) și au un efect dăunător. S-a descoperit că fructoza-1-fosfatul nu se depune niciodată în celulele creierului și în cristalinul ochiului. Simptomele bolii apar după consumul de fructe, legume sau fructe de pădure sub orice formă (sucuri, nectare, piureuri, proaspete, congelate sau uscate), precum și miere. Severitatea manifestării depinde de cantitatea de alimente consumată.

Letargie, paloarea pielii. Transpirație crescută. Somnolenţă. Vărsături. Diaree (frecvent voluminoasă ( portii mari) scaun lichid). Dezgust pentru mancare dulce. Hipotrofia (lipsa greutatii corporale) se dezvolta treptat. Mărirea ficatului. Ascita (acumulare de lichid în cavitate abdominală). Icter (îngălbenirea pielii) - uneori se dezvoltă. Hipoglicemia acută (o afecțiune în care nivelul de glucoză (zahăr) din sânge este redus semnificativ) se poate dezvolta odată cu utilizarea simultană a unei cantități mari de alimente care conțin fructoză. Caracterizat prin: Tremuratul membrelor; convulsii (contracţii involuntare paroxistice ale muşchilor şi extrem tensiunile lor) Pierderea conștienței până la comă (lipsa de conștiență și reacție la orice stimul; starea este un pericol pentru viața umană).

Concluzie

Capacitatea carbohidraților de a fi o sursă foarte eficientă de energie stă la baza acțiunii lor de „economisire a proteinelor”. Deși carbohidrații nu se numără printre factorii nutriționali esențiali și pot fi formați în organism din aminoacizi și glicerol, cantitatea minimă de carbohidrați din dieta zilnică nu trebuie să fie mai mică de 50-60 g.

O serie de boli sunt strâns asociate cu metabolismul carbohidraților afectat: Diabet, galactozemie, perturbarea sistemului de depozit de glicogen, intoleranță la lapte etc. Trebuie remarcat faptul că în organismul uman și animal carbohidrații sunt prezenți într-o cantitate mai mică (nu mai mult de 2% din greutatea corporală uscată) decât proteinele și lipidele; în organismele vegetale, datorită celulozei, carbohidrații reprezintă până la 80% din masa uscată, prin urmare, în general, există mai mulți carbohidrați în biosferă decât toți ceilalți compuși organici combinați.Astfel: carbohidrații joacă un rol imens în viața organismele vii de pe planetă, oamenii de știință cred că aproximativ atunci când a apărut primul compus de carbohidrați, a apărut prima celulă vie.

Literatură

1. Biochimie: un manual pentru universități / ed. E.S.Severina - ed. a V-a, - 2009. - 768 p.

2.T.T. Berezov, B.F. Chimie biologică Korovkin.

P.A. Verbolovich „Atelier de chimie organică, fizică, coloidală și biologică”.

Lehninger A. Fundamentele biochimiei // M .: Mir, 1985

Endocrinologie clinică. Ghid / N. T. Starkova. - Ediția a 3-a, revizuită și extinsă. - Sankt Petersburg: Peter, 2002. - S. 209-213. - 576 p.

Bolile copiilor (volumul 2) - Shabalov N.P. - manual, Peter, 2011

Pentru corpul uman, precum și pentru alte ființe vii, este nevoie de energie. Fără ea, niciun proces nu poate avea loc. La urma urmei, fiecare reacție biochimică, orice proces enzimatic sau etapă a metabolismului are nevoie de o sursă de energie.

Prin urmare, importanța substanțelor care oferă organismului putere pentru viață este foarte mare și importantă. Care sunt aceste substante? Carbohidrați, proteine, grăsimi. Structura fiecăruia dintre ele este diferită, aparțin unor clase complet diferite de compuși chimici, dar una dintre funcțiile lor este similară - furnizarea corpului cu energia necesară vieții. Luați în considerare un grup de aceste substanțe - carbohidrații.

Clasificarea carbohidraților

Compoziția și structura carbohidraților de la descoperirea lor au fost determinate de numele lor. Într-adevăr, conform surselor timpurii, se credea că acesta este un grup de compuși în structura cărora există atomi de carbon asociați cu moleculele de apă.

O analiză mai amănunțită, precum și informațiile acumulate despre diversitatea acestor substanțe, au făcut posibil să se demonstreze că nu toți reprezentanții au doar o astfel de compoziție. Cu toate acestea, această caracteristică este încă una dintre cele care determină structura carbohidraților.

Clasificarea modernă a acestui grup de compuși este următoarea:

1. Monozaharide (riboză, fructoză, glucoză etc.).
2. Oligozaharide (bioze, trioze).
3. Polizaharide (amidon, celuloză).

De asemenea, toți carbohidrații pot fi împărțiți în următoarele două grupuri mari:

• restaurare;
• nerestauratoare.

Să luăm în considerare mai detaliat structura moleculelor de carbohidrați din fiecare grup.

Monozaharide: caracteristice

Această categorie include toți carbohidrații simpli care conțin o grupare aldehidă (aldoze) sau cetonă (cetoze) și nu mai mult de 10 atomi de carbon în structura lanțului. Dacă te uiți la numărul de atomi din lanțul principal, atunci monozaharidele pot fi împărțite în:

• trioze (gliceraldehidă);
• tetroze (eritruloză, eritroză);
• pentoze (riboză și dezoxiriboză);
• hexoze (glucoză, fructoză).

Toți ceilalți reprezentanți nu au așa ceva importanţă pentru corp, așa cum este listat.

Caracteristicile structurii moleculelor

După structura lor, monozele pot fi prezentate atât sub formă de lanț, cât și sub formă de carbohidrat ciclic. Cum se întâmplă asta? Chestia este că atomul de carbon central din compus este un centru asimetric în jurul căruia molecula în soluție este capabilă să se rotească. Acesta este modul în care se formează izomerii optici ai monozaharidelor din forma L și D. În acest caz, formula glucozei, scrisă sub forma unui lanț drept, poate fi prinsă mental de gruparea aldehidă (sau cetonă) și rulată într-o bilă. Se va obține formula ciclică corespunzătoare.

Carbohidrații din seria monoz sunt destul de simpli: o serie de atomi de carbon care formează un lanț sau un ciclu, din care fiecare grupări hidroxil și atomii de hidrogen sunt situate pe diferite sau pe aceeași parte. Dacă toate structurile cu același nume sunt pe o parte, atunci se formează un izomer D, dacă sunt diferite cu alternanță între ele, atunci se formează un izomer L. Dacă notăm formula generală a celui mai comun reprezentant al monozaharidelor de glucoză în formă moleculară, atunci va arăta astfel: C 6 H 12 O 6. Mai mult, acest record reflectă și structura fructozei. La urma urmei, din punct de vedere chimic, aceste două monoze sunt izomeri structurali. Glucoza este un alcool aldehidic, fructoza este un alcool ceto.

Structura și proprietățile carbohidraților unui număr de monozaharide sunt strâns legate între ele. Într-adevăr, datorită prezenței grupărilor aldehide și cetonice în compoziția structurii, acestea aparțin aldehidelor și cetoalcoolilor, ceea ce determină natura lor chimică și reacțiile în care sunt capabili să intre.

Astfel, glucoza prezintă următoarele proprietăți chimice:

1. Reacții datorate prezenței unei grupări carbonil:

• oxidare - reacție „oglindă de argint”;
• cu (II) - acid aldonic proaspăt precipitat;
• agenții oxidanți puternici sunt capabili să formeze acizi dibazici (aldaric), transformând nu numai aldehida, ci și o grupare hidroxil;
• reducerea – transformată în alcooli polihidroxilici.

2. Există și grupări hidroxil în moleculă, care reflectă structura. Proprietățile carbohidraților care sunt afectate de aceste grupări:

• capacitatea de alchilare - formarea de eteri;
• acilare - formare;
• reacție calitativă pentru hidroxid de cupru (II).

3. Proprietăți foarte specifice ale glucozei:

• butiric;
• alcool;
• fermentatie lactica.

Funcții îndeplinite în organism

Structura și funcțiile carbohidraților monozelor sunt strâns legate. Acestea din urmă constau, în primul rând, în participarea la reacțiile biochimice ale organismelor vii. Ce rol joacă monozaharidele în acest sens?

1. Baza pentru producerea de oligo- și polizaharide.
2. Pentozele (riboza si dezoxiriboza) sunt cele mai importante molecule implicate in formarea ATP, ARN, ADN. Și ei, la rândul lor, sunt principalii furnizori de material ereditar, energie și proteine.
3. Concentrația de glucoză din sângele uman este un indicator adevărat presiune osmoticași modificările ei.

Oligozaharide: structura

Structura carbohidraților din acest grup este redusă la prezența a două (dioze) sau trei (trioze) molecule de monozaharide în compoziție. Există și cele care includ 4, 5 sau mai multe structuri (până la 10), dar cele mai frecvente sunt dizaharidele. Adică, în timpul hidrolizei, astfel de compuși se descompun pentru a forma glucoză, fructoză, pentoză și așa mai departe. Ce compuși se încadrează în această categorie? Un exemplu tipic este (trestia comună (componenta principală a laptelui), maltoză, lactuloză, izomaltoză.

Structura chimică a carbohidraților din această serie are următoarele caracteristici:

1. Formula generală a speciilor moleculare: C 12 H 22 O 11.
2. Două reziduuri monoză identice sau diferite în structura dizaharidă sunt interconectate folosind o punte glicozidică. Capacitatea de reducere a zahărului va depinde de natura acestui compus.
3. Reducerea dizaharidelor. Structura carbohidraților de acest tip constă în formarea unei punți glicozidice între hidroxilul grupărilor aldehide și hidroxil ale diferitelor molecule monos. Acestea includ: maltoză, lactoză și așa mai departe.
4. Nereducătoare - un exemplu tipic de zaharoză - atunci când se formează o punte între hidroxilii doar grupelor corespunzătoare, fără participarea structurii aldehidice.

Astfel, structura carbohidraților poate fi reprezentată pe scurt ca formulă moleculară. Dacă este necesară o structură detaliată detaliată, atunci aceasta poate fi reprezentată folosind proiecțiile grafice ale lui Fisher sau formulele lui Haworth. Mai exact, doi monomeri ciclici (monoze) sunt fie diferiți, fie identici (în funcție de oligozaharidă), interconectați printr-o punte glicozidică. La construcție, capacitatea de restaurare trebuie luată în considerare pentru afișarea corectă a conexiunii.

Exemple de molecule de dizaharide

Dacă sarcina este sub forma: „Marcați caracteristicile structurale ale carbohidraților”, atunci pentru dizaharide este mai bine să indicați mai întâi din ce reziduuri de monoză constă. Cele mai comune tipuri sunt:

• zaharoză - construită din alfa-glucoză și beta-fructoză;
• maltoză - din reziduuri de glucoză;
• celobioză - constă din două resturi de beta-glucoză în formă D;
• lactoză - galactoză + glucoză;
• lactuloză - galactoză + fructoză și așa mai departe.

Apoi, în funcție de soldurile disponibile, ar trebui să se întocmească formula structurala cu indicarea clară a tipului de punte glicozidice.

Semnificație pentru organismele vii

Rolul dizaharidelor este, de asemenea, foarte mare, nu doar structura este importantă. Funcțiile carbohidraților și grăsimilor sunt în general similare. Baza este componenta energetică. Cu toate acestea, pentru unele dizaharide individuale, ar trebui indicată semnificația lor specială.

1. Zaharoza este principala sursă de glucoză în corpul uman.
2. Lactoza se găsește în laptele matern al mamiferelor, inclusiv până la 8% în laptele femeilor.
3. Lactuloza se obține în laborator pentru utilizare în scopuri medicale, și se adaugă și în producția de produse lactate.

Orice dizaharidă, trizaharidă și așa mai departe din corpul uman și alte creaturi suferă hidroliză instantanee cu formarea de monoze. Această caracteristică stă la baza utilizării acestei clase de carbohidrați de către oameni în forma lor brută, nemodificată (zahăr din sfeclă sau trestie de zahăr).

Polizaharide: caracteristici ale moleculelor

Funcțiile, compoziția și structura carbohidraților din această serie sunt de mare importanță pentru organismele ființelor vii, precum și pentru activitatea economică umană. În primul rând, ar trebui să vă dați seama ce carbohidrați sunt polizaharide.

Sunt destul de multe dintre ele:

• amidon;
• glicogen;
• murein;
• glucomanan;
• celuloză;
• dextrină;
• galactomanan;
• muromin;
• amiloză;
• chitină.

Nu este lista plina, dar numai cel mai semnificativ pentru animale și plante. Dacă efectuați sarcina „Marcați caracteristicile structurale ale carbohidraților unui număr de polizaharide”, atunci în primul rând ar trebui să acordați atenție structurii lor spațiale. Acestea sunt molecule foarte voluminoase, gigantice, formate din sute de unități monomerice reticulate cu glicozidice. legături chimice. Adesea, structura moleculelor de carbohidrați polizaharide este o compoziție stratificată.

Există o anumită clasificare a unor astfel de molecule.

1. Homopolizaharide - constau din aceleași unități de monozaharide care se repetă în mod repetat. În funcție de monoze, acestea pot fi hexoze, pentoze și așa mai departe (glucani, manani, galactani).
2. Heteropolizaharide - formate din diferite unități monomerice.

Compușii cu o structură spațială liniară ar trebui să includă, de exemplu, celuloză. Majoritatea polizaharidelor au o structură ramificată - amidon, glicogen, chitină și așa mai departe.

Rolul în corpul ființelor vii

Structura și funcțiile acestui grup de carbohidrați sunt strâns legate de activitatea vitală a tuturor creaturilor. Deci, de exemplu, plantele sub formă de nutrient de rezervă se acumulează în părți diferite amidon de lăstari sau rădăcină. Principala sursă de energie pentru animale sunt din nou polizaharidele, a căror descompunere produce destul de multă energie.

Carbohidrații joacă un rol foarte important. Învelișul multor insecte și crustacee este format din chitină, mureina este o componentă a peretelui celular bacterian, celuloza este baza plantelor.

Nutrientul de rezervă de origine animală sunt moleculele de glicogen sau, așa cum se numește mai frecvent, grăsimea animală. Se aprovizionează în părți separate corpul și efectuează nu numai energie, ci și functie de protectie din influente mecanice.

Pentru majoritatea organismelor, structura carbohidraților este de mare importanță. Biologia fiecărui animal și plante este de așa natură încât necesită o sursă constantă de energie, inepuizabilă. Și numai ei pot da acest lucru, și mai ales sub formă de polizaharide. Deci, descompunerea completă a 1 g de carbohidrați ca urmare a proceselor metabolice duce la eliberarea a 4,1 kcal de energie! Acesta este maximul, nu mai sunt conexiuni. De aceea carbohidrații trebuie să fie prezenți în dieta oricărei persoane și animale. Plantele, pe de altă parte, au grijă de ele însele: în procesul de fotosinteză, formează amidon în interiorul lor și îl depozitează.

Proprietățile generale ale carbohidraților

Proteinele și carbohidrații sunt în general similare. La urma urmei, toate sunt macromolecule. Chiar și unele dintre funcțiile lor sunt de natură comună. Rolul și importanța tuturor carbohidraților în viața biomasei planetei ar trebui rezumate.

1. Compoziția și structura carbohidraților implică utilizarea lor ca material de construcții pentru învelișul celulelor vegetale, membranelor animale și bacteriene, precum și formarea de organele intracelulare.
2. functie de protectie. Este caracteristic organismelor vegetale și se manifestă prin formarea de spini, spini și așa mai departe.
3. Rolul plastic este formarea de molecule vitale (ADN, ARN, ATP și altele).
4. funcția receptorului. Polizaharidele și oligozaharidele sunt participanți activi la transferurile de transport prin membrana celulară, „garzi” care captează efectele.
5. Rolul energetic este cel mai semnificativ. Oferă energie maximă pentru toate procesele intracelulare, precum și pentru activitatea întregului organism în ansamblu.
6. Reglarea presiunii osmotice - glucoza asigură un astfel de control.
7. Unele polizaharide devin un nutrient de rezervă, o sursă de energie pentru creaturile animale.

Astfel, este evident că structura grăsimilor, proteinelor și carbohidraților, funcțiile și rolul lor în organismele sistemelor vii au o importanță decisivă și decisivă. Aceste molecule sunt creatorii vieții, o păstrează și o susțin.

Carbohidrați cu alți compuși macromoleculari

De asemenea, este cunoscut rolul carbohidraților în formă pură dar în combinaţie cu alte molecule. Acestea includ cele mai comune, cum ar fi:

• glicozaminoglicani sau mucopolizaharide;
• glicoproteine.

Structura și proprietățile carbohidraților de acest tip sunt destul de complexe, deoarece o varietate de grupuri funcționale sunt combinate într-un complex. Rolul principal al moleculelor de acest tip este participarea la multe procese de viață ale organismelor. Reprezentanții sunt: acid hialuronic, sulfat de condroitină, heparan, sulfat de keratan și altele.

Există, de asemenea, complexe de polizaharide cu alte molecule active biologic. De exemplu, glicoproteine ​​sau lipopolizaharide. Existența lor este importantă în formare reacții imunologice organism, deoarece fac parte din celulele sistemului limfatic.

Împreună cu alimentele, corpul nostru primește o mulțime de substanțe necesare pentru funcționarea deplină a organelor și sistemelor. Deci, fiecare persoană are nevoie de un aport sistematic de proteine, grăsimi și carbohidrați, precum și minerale, vitamine și alte elemente utile. Fiecare dintre aceste substanțe își îndeplinește funcțiile în corpul nostru. Subiectul conversației noastre de astăzi va fi proprietățile carbohidraților și utilizarea lor în beneficiul omului. Vom discuta, de asemenea, ce funcții au carbohidrații în corpul uman.

Carbohidrații sunt compuși organici care conțin carbon, hidrogen și oxigen. Ele intră în organism cu alimente. În total, există mai multe varietăți de glucide, reprezentate de monozaharide, oligozaharide, precum și glucide complecși și carbohidrați fibroși sau nedigerabili, care sunt definiți ca fibre alimentare.

Monozaharidele (cele mai simple forme de carbohidrați) includ la rândul lor glucoza, fructoza, riboza și eritroza. Olizaharidele (conținând de la două până la zece reziduuri de monozaharide) sunt reprezentate de zaharoză, lactoză și maltoză. Carbohidrații complecși (au multe reziduuri de glucoză în compoziția lor) sunt amidon cu glicogen. Iar reprezentanții carbohidraților fibroși sunt celuloza.

Principalele funcții ale carbohidraților în organism

Carbohidrații îndeplinesc funcții în organism natură diferită, o mulțime. Una dintre cele principale este energia, deoarece carbohidrații sunt un material energetic valoros. Ele furnizează mai mult de jumătate din energia zilnică necesară unei persoane. Principala sursă de energie este glucoza, iar organismul poate stoca și carbohidrații sub formă de glicogen și îi poate folosi pentru a satisface nevoile energetice.

O altă funcție a carbohidraților este plasticul. Organismul folosește aceste substanțe în construcția nucleotidelor (inclusiv ATP și ADP), precum și a acizilor nucleici.

Carbohidrații sunt, de asemenea, încorporați în membrana celulară. Și produsele procesării glucozei sunt componentele constitutive ale polizaharidelor, precum și proteine ​​complexe ale diferitelor țesuturi (de exemplu, cartilaj). În combinație cu proteinele, carbohidrații devin enzime și hormoni, secretul glandei salivare și al altor glande care formează mucus.

Carbohidrații îndeplinesc și o funcție de stocare, sunt acumulați de organism sub formă de glicogen. Cu o activitate musculară sistematică, volumul unor astfel de rezerve crește, datorită faptului că capacitățile energetice ale corpului cresc.

O altă funcție binecunoscută a carbohidraților este specifică. La urma urmei, astfel de substanțe sunt implicate în asigurarea specificității diverse grupuri sânge. În plus, pot juca rolul factorilor de coagulare a sângelui (anticoagulante) și chiar au un efect antitumoral.

De asemenea, carbohidrații îndeplinesc o funcție de protecție. Ele fac parte dintr-o serie de componente ale imunității. De exemplu, mucopolizaharidele fac parte din țesuturile mucoase care acoperă suprafețele tractului respirator, tractul digestiv, tractul urinar. Astfel de carbohidrați ajută la prevenirea pătrunderii microorganismelor agresive în organism și protejează zonele de mai sus de deteriorare mecanică.

O altă funcție binecunoscută a carbohidraților este de reglare. După cum știți, fibrele nu se pot descompune în intestine, dar joacă un rol important în funcționarea completă a tractului digestiv. În ceea ce privește enzimele utilizate în stomac și intestine, acestea sunt necesare pentru o digestie corectă și pentru absorbția nutrienților.

Care sunt proprietățile carbohidraților?

Diferiții carbohidrați au proprietăți diferite. Deci, una dintre cele mai cunoscute substanțe de acest tip este glucoza. Aceasta este principala sursă de energie pentru corpul fiecărui cititor de Popular Health. glucoza cu usurinta si de mare viteză absorbit de organism, deoarece are o structură foarte simplă. Lipsa de glucoză este plină de iritabilitate, performanță slabă și oboseală.

Un alt carbohidrat binecunoscut este fructoza. Această substanță are aceleași proprietăți ca și glucoza. Dar, în același timp, organismul nu are nevoie de insulină pentru a o asimila.

Un alt carbohidrat simplu este lactoza. Lactoza carbohidratului uman intră în organism împreună cu produsele lactate. În special, multă lactoză este prezentă în laptele matern și, de obicei, este ușor absorbită de corpul unui nou-născut, acoperindu-i complet nevoile energetice.

Carbohidrații mai complecși după ce intră în organism pot fi descompusi în cei originali. Deci, zaharoza este descompusă în glucoză, precum și fructoză. Aceste substanțe se absorb ușor, dar nu oferă organismului energie pentru o perioadă lungă de timp.

Pectinele și fibrele practic nu pot fi absorbite de organism. Cu toate acestea, ele sunt extrem de importante pentru o digestie adecvată și pentru eliminarea toxinelor și a substanțelor nocive din organism. Produsele care le au în compoziția lor sunt excelente și se saturează mult timp.

Amidonul este, de asemenea, absorbit lent, descompunându-se în glucoză. Oferă o senzație lungă de plenitudine.

În cele din urmă, glicogenul este absorbit foarte mult timp, fiind depus în organismul uman în ficat. Această substanță poate fi folosită pentru a completa deficitul de glucoză.

Utilizarea carbohidraților

Toți carbohidrații sunt utili pentru o persoană, deoarece sunt principala sursă de energie pentru el. Cu toate acestea, trebuie amintit că utilizarea carbohidraților simpli în exces vă permite să obțineți rapid suficient, dar după aceea vă simțiți rapid și foame. Prin urmare, nutriționiștii recomandă utilizarea în principal a carbohidraților complecși în dieta dvs., care sunt absorbiți de organism pentru o lungă perioadă de timp și vă permit să vă săturați pentru o lungă perioadă de timp. Carbohidrații simpli ar trebui consumați cu stres fizic sau psihic constant, atunci când organismul are nevoie de reîncărcare energetică.

Carbohidrații din alimente.

Carbohidrații sunt principala și ușor accesibilă sursă de energie pentru corpul uman. Toți carbohidrații sunt molecule complexe formate din carbon (C), hidrogen (H) și oxigen (O), numele provine de la cuvintele „cărbune” și „apă”.

Dintre principalele surse de energie cunoscute de noi, se pot distinge trei:

Carbohidrați (până la 2% din rezerve)
- grăsimi (până la 80% din rezerve)
- proteine ​​(pana la 18% din stocuri )

Carbohidrații sunt cel mai rapid combustibil, care este folosit în principal pentru producerea de energie, dar rezervele lor sunt foarte mici (în medie 2% din total). acumularea lor necesită multă apă (pentru a reține 1g de carbohidrați este nevoie de 4g de apă), iar apă nu este necesară pentru depunerea grăsimilor.

Principalele rezerve de carbohidrați sunt stocate în organism sub formă de glicogen (un carbohidrat complex). Cea mai mare parte a masei sale este conținută în mușchi (aproximativ 70%), restul în ficat (30%).
Toate celelalte funcții ale carbohidraților, precum și ale acestora structura chimica Puteți afla

Carbohidrații din alimente sunt clasificați după cum urmează.

Tipuri de carbohidrați.

Carbohidrații, într-o clasificare simplă, sunt împărțiți în două clase principale: simpli și complexi. Simple, la rândul lor, constau din monozaharide și oligozaharide, complex de polizaharide și fibroase.

Carbohidrați simpli.

Monozaharide

Glucoză(„zahăr din struguri”, dextroză).
Glucoză- cea mai importantă dintre toate monozaharidele, deoarece este unitatea structurală a majorității di- și polizaharidelor alimentare. În corpul uman, glucoza este principala și cea mai versatilă sursă de energie pentru procesele metabolice. Toate celulele corpului animal au capacitatea de a absorbi glucoza. În același timp, nu toate celulele corpului, ci doar unele dintre tipurile lor, au capacitatea de a folosi alte surse de energie - de exemplu, acizi grași liberi și glicerol, fructoză sau acid lactic. În procesul de metabolism, ele sunt descompuse în molecule individuale de monozaharide, care, în cursul reacțiilor chimice în mai multe etape, sunt transformate în alte substanțe și în cele din urmă oxidate la dioxid de carbon iar apa – sunt folosite ca „combustibil” pentru celule. Glucoza este o componentă esențială a metabolismului carbohidrați. Odată cu scăderea nivelului său în sânge sau o concentrație mare și incapacitatea de a utiliza, așa cum se întâmplă cu diabetul, apare somnolență, pierderea conștienței (comă hipoglicemică).
Glucoza „în forma sa pură”, ca monozaharid, se găsește în legume și fructe. În special bogați în glucoză sunt strugurii - 7,8%, cireșele, cireșele - 5.5%, zmeura - 3.9%, căpșunile - 2.7%, prunele - 2.5%, pepenele verde - 2.4%. Dintre legume, cea mai mare glucoză se găsește în dovleac - 2,6%, în varza alba- 2,6%, în morcovi - 2,5%.
Glucoza este mai puțin dulce decât cea mai cunoscută dizaharidă, zaharoza. Dacă luăm dulceața zaharozei ca 100 de unități, atunci dulceața glucozei va fi de 74 de unități.

Fructoză(zahăr din fructe).
Fructoză este una dintre cele mai comune carbohidrați fructe. Spre deosebire de glucoză, aceasta poate trece din sânge în celulele țesuturilor fără participarea insulinei (un hormon care scade nivelul de glucoză din sânge). Din acest motiv, fructoza este recomandată ca cea mai sigură sursă. carbohidrați pentru pacientii diabetici. O parte din fructoză pătrunde în celulele hepatice, care o transformă într-un „combustibil” mai universal - glucoza, astfel încât fructoza este, de asemenea, capabilă să crească glicemia, deși într-o măsură mult mai mică decât alte zaharuri simple. Fructoza este mai ușor transformată în grăsimi decât glucoza. Principalul avantaj al fructozei este că este de 2,5 ori mai dulce decât glucoza și de 1,7 ori mai dulce decât zaharoza. Utilizarea lui în loc de zahăr poate reduce aportul total carbohidrați.
Principalele surse de fructoză din alimente sunt strugurii - 7,7%, merele - 5,5%, perele - 5,2%, cireșe, cireșe dulci - 4,5%, pepenii verzi - 4,3%, coacăze negre - 4,2%, zmeura - 3,9%, căpșunile - 2,4%. %, pepeni - 2,0%. În legume, conținutul de fructoză este scăzut - de la 0,1% la sfeclă până la 1,6% la varza albă. Fructoza se găsește în miere - aproximativ 3,7%. Fructoza, care are o dulceață mult mai mare decât zaharoza, s-a dovedit bine că nu provoacă carii, care sunt promovate de consumul de zahăr.

Galactoză(un fel de zahăr din lapte).
Galactoză nu apare sub formă liberă în produse. Formează o dizaharidă cu glucoză - lactoză (zahăr din lapte) - principala carbohidrați lapte si produse lactate.

Oligozaharide

zaharoza(zahar de masa).
zaharoza este o dizaharidă (carbohidrat format din două componente) formată din molecule de glucoză și fructoză. Cel mai comun tip de zaharoză este - zahăr. Conținutul de zaharoză din zahăr este de 99,5%, de fapt, zahărul este zaharoză pură.
Zahărul este descompus rapid în tractul gastrointestinal, glucoza și fructoza sunt absorbite în sânge și servesc ca sursă de energie și cel mai important precursor al glicogenului și al grăsimilor. Este adesea numit „purtător de calorii gol”, deoarece zahărul este pur carbohidrați si nu contine alta nutrienți precum, de exemplu, vitamine, săruri minerale. Dintre produsele vegetale, cea mai mare cantitate de zaharoză se găsește în sfeclă - 8,6%, piersici - 6,0%, pepeni - 5,9%, prune - 4,8%, mandarine - 4,5%. În legume, cu excepția sfeclei, se observă un conținut semnificativ de zaharoză în morcovi - 3,5%. La alte legume, conținutul de zaharoză variază de la 0,4 la 0,7%. Pe lângă zahărul în sine, principalele surse de zaharoză din alimente sunt dulceața, mierea, produsele de cofetărie, băuturile dulci, înghețata.

Lactoză(zahăr din lapte).
Lactoză descompuse în tractul gastrointestinal în glucoză și galactoză prin acțiunea enzimei lactază. Deficitul acestei enzime la unii oameni duce la intoleranță la lapte. Lactoza nedigerată servește ca un bun nutrient pentru microflora intestinală. În același timp, este posibil formarea abundentă de gaze, stomacul se „umflă”. În produsele lactate fermentate, cea mai mare parte a lactozei este fermentată până la acid lactic, astfel încât persoanele cu deficit de lactază pot tolera produsele lactate fermentate fără consecințe neplăcute. În plus, bacteriile lactice din produsele lactate fermentate inhibă activitatea microflorei intestinale și reduc efectele adverse ale lactozei.
Galactoza, formată în timpul descompunerii lactozei, este transformată în glucoză în ficat. Cu o deficiență ereditară congenitală sau absența unei enzime care transformă galactoza în glucoză, se dezvoltă o boală gravă - galactozemie , ceea ce duce la retard mintal.
Conținutul de lactoză în Laptele vacii este de 4,7%, în brânză de vaci - de la 1,8% la 2,8%, în smântână - de la 2,6 la 3,1%, în chefir - de la 3,8 la 5,1%, în iaurt - aproximativ 3%.

Maltoză(zahăr de malț).
Se formează atunci când două molecule de glucoză se combină. Conținute în produse precum: malț, miere, bere, melasă, produse de panificație și cofetărie realizate cu adaos de melasă.

Sportivii ar trebui să evite consumul de glucoză pură și alimente bogate în zaharuri simpleîn cantități mari, deoarece încep procesul de formare a grăsimilor.

Carbohidrați complecși.

Carbohidrații complecși constau în principal din unități repetate de compuși de glucoză. (polimeri de glucoză)

Polizaharide

Polizaharide vegetale (amidon).
Amidon- principalul polizaharidelor digerate, este un lanț complex format din glucoză. Reprezintă până la 80% din carbohidrații consumați cu alimente. Amidonul este un carbohidrat complex sau „lent”, deci este sursa preferată de energie atât pentru creșterea în greutate, cât și pentru pierderea în greutate. În tractul gastrointestinal, amidonul este susceptibil de hidroliză (descompunerea unei substanțe sub acțiunea apei), este descompus în dextrine (fragmente de amidon) și, ca urmare, în glucoză și absorbit de organism sub această formă.
Sursa de amidon o constituie produsele vegetale, în principal cerealele: cereale, făină, pâine și cartofi. Cerealele conțin cel mai mult amidon: de la 60% în hrișcă (sâmbure) până la 70% în orez. Dintre cereale, cel mai puțin amidon se găsește în fulgii de ovăz și în produsele sale procesate: fulgii de ovăz, ovaz„Hercule” - 49%. Pastele conțin de la 62 la 68% amidon, pâine cu făină de secară, în funcție de soi, de la 33% la 49%, pâine de grâu și alte produse din făină de grâu - de la 35 la 51% amidon, făină - de la 56 (secara) la 68% (prima de grâu). mult amidon și leguminoase- de la 40% la linte la 44% la mazăre. Și, de asemenea, se poate observa nu un conținut mic de amidon în cartofi (15-18%).

Polizaharide animale (glicogen).
Glicogen-constă din lanțuri foarte ramificate de molecule de glucoză. După masă, o cantitate mare de glucoză începe să intre în sânge și corpul uman stochează excesul de glucoză sub formă de glicogen. Când nivelurile de glucoză din sânge încep să scadă (de exemplu, când faci exercițiu), organismul descompune glicogenul cu ajutorul enzimelor, drept urmare nivelul de glucoză rămâne normal și organele (inclusiv mușchii în timpul antrenamentului) primesc suficient din el pentru producerea de energie. Glicogenul se depune în principal în ficat și mușchi.Se găsește în cantități mici în produsele de origine animală (în ficat 2-10%, în tesut muscular- 0,3-1%). Aportul total de glicogen este de 100-120 g. În culturism contează doar glicogenul care este conținut în țesutul muscular.

fibros

fibre dietetice (indigerabil, fibros)
Fibre alimentare sau fibre alimentare se referă la nutrienții care, precum apa și sărurile minerale, nu oferă organismului energie, ci joacă un rol uriaș în viața acestuia. Fibrele alimentare se găsesc în principal în alimentele pe bază de plante care au un conținut scăzut sau foarte scăzut de zahăr. De obicei este combinat cu alți nutrienți.

Tipuri de fibre.

Celuloza si hemiceluloza
Celuloză prezent în făina integrală de grâu, tărâțe, varză, mazăre, fasole verde și ceară, broccoli, varză de Bruxelles, in coaja de castravete, ardei, mere, morcovi.
Hemiceluloza găsit în tărâțe, cereale, cereale nerafinate, sfeclă, varză de Bruxelles, lăstari verzi de muștar.
Celuloza și hemiceluloza absorb apa, facilitând activitatea colonului. În esență, ele „volumează” deșeurile și le mută mai repede prin intestinul gros. Acest lucru nu numai că previne constipația, dar protejează și împotriva diverticulozei, colitei spasmodice, hemoroizilor, cancerului de colon și varicelor.

lignină
Acest tip de fibre se găsesc în cerealele folosite la micul dejun, în tărâțe, legume învechite (când legumele sunt depozitate, conținutul de lignină din ele crește și sunt mai puțin digerabile), precum și în vinete, fasole verde, căpșuni, mazăre și ridichi.
Lignina reduce digestibilitatea altor fibre. În plus, se leagă de acizii biliari, ajutând la scăderea nivelului de colesterol și grăbirea trecerii alimentelor prin intestine.

Gumă și pectină
Comedie găsit în fulgii de ovăz și în alte produse din ovăz, în fasolea uscată.
Pectină prezent in mere, citrice, morcovi, conopida si varza, mazare uscata, fasole verde, cartofi, capsuni, capsuni, bauturi din fructe.
Guma și pectina afectează procesele de absorbție în stomac și intestinul subțire. Prin legarea de acizii biliari, ei reduc absorbția grăsimilor și scad nivelul de colesterol. Acestea întârzie golirea gastrică și, prin învelirea intestinelor, încetinesc absorbția zahărului după masă, lucru util pentru diabetici, deoarece reduce doza necesară de insulină.

Cunoscând tipurile de carbohidrați și funcțiile acestora, apare următoarea întrebare -

Ce carbohidrați și cât să mănânci?

În majoritatea produselor, carbohidrații sunt componenta principală, așa că nu ar trebui să existe probleme cu obținerea lor din alimente, prin urmare, în dieta zilnica Pentru majoritatea oamenilor, carbohidrații reprezintă cea mai mare parte a dietei lor.
Carbohidrații care intră în corpul nostru cu alimente au trei căi metabolice:

1) Glicogeneza(alimentul complex de carbohidrați care a intrat în tractul nostru gastrointestinal este descompus în glucoză și apoi depozitat sub formă de carbohidrați complecși- glicogen în celulele musculare și hepatice și este folosit ca sursă de rezervă de nutriție atunci când concentrația de glucoză din sânge este scăzută)
2) Gluconeogeneza(procesul de formare în ficat și substanță corticală a rinichilor (aproximativ 10%) - glucoză, din aminoacizi, acid lactic, glicerol)
3) Glicoliza(descompunerea glucozei și a altor carbohidrați cu eliberare de energie)

Metabolismul carbohidraților este determinat în principal de prezența glucozei în sânge, această sursă importantă și versatilă de energie din organism. Prezența glucozei în sânge depinde de ultima doză și compozitia nutritiva alimente. Adică, dacă ați luat recent micul dejun, atunci concentrația de glucoză din sânge va fi mare, dacă vă abțineți de la mâncare pentru o perioadă lungă de timp, va fi scăzută. Mai puțină glucoză - mai puțină energie în organism, acest lucru este evident, motiv pentru care există o defecțiune pe stomacul gol. Într-un moment în care conținutul de glucoză din sânge este scăzut, iar acest lucru se observă foarte bine dimineața, după un somn lung, în care nu ați menținut nivelul de glucoză disponibil în sânge cu porții de hrană cu carbohidrați, organismul este completat în stare de foame cu ajutorul glicolizei - 75% și 25% cu ajutorul gluconeogenezei, adică descompunerea carbohidraților complexi stocați, precum și a aminoacizilor, glicerolului și acidului lactic.
De asemenea, hormonul pancreatic joacă un rol important în reglarea concentrației de glucoză din sânge. insulină. Insulina este un hormon de transport care transportă excesul de glucoză către celulele musculare și alte țesuturi ale corpului, reglând astfel nivelul maxim de glucoză din sânge. La persoanele supraponderale care nu își urmează dieta, insulina transformă excesul de carbohidrați din alimente în grăsimi în organism, aceasta fiind caracteristică în principal carbohidraților rapizi.
Pentru a alege carbohidrații potriviți din întreaga varietate de alimente, un astfel de concept este folosit ca - Index glicemic.

Index glicemic este rata de absorbție a carbohidraților din alimente în fluxul sanguin și răspunsul la insulină al pancreasului. Arată efectul alimentelor asupra nivelului de zahăr din sânge. Acest indice este măsurat pe o scară de la 0 la 100, depinde de tipurile de produse, diferiți carbohidrați sunt digerați diferit, unii rapid și, în consecință, vor avea un indice glicemic ridicat, alții lent, standardul pentru absorbția rapidă este glucoza pură, are un indice glicemic egal cu 100.

IG al unui produs depinde de mai mulți factori:

- Tip de carbohidrați (carbohidrații simpli au IG ridicat, carbohidrații complecși au IG scăzut)
- Cantitatea de fibre (cu cat este mai mult in alimente, cu atat IG este mai mic)
- Modul în care sunt procesate alimentele (de exemplu, IG crește în timpul tratamentului termic)
- Conținutul de grăsimi și proteine ​​(cu cât sunt mai multe în alimente, cu atât IG este mai scăzut)

Există multe tabele diferite care determină indicele glicemic al alimentelor, iată unul dintre ele:

Tabelul cu indice glicemic alimentar vă permite să luați decizii corecte, alegând ce alimente să includeți în dieta zilnică și pe care să le excludeți în mod conștient.
Principiul este simplu: cu cât indicele glicemic este mai mare, cu atât incluzi mai rar astfel de alimente în dieta ta. În schimb, cu cât indicele glicemic este mai mic, cu atât consumi mai des aceste alimente.

Cu toate acestea, carbohidrații rapidi ne sunt de asemenea utili în mese atât de importante precum:

- dimineata (dupa un somn indelungat, concentratia de glucoza din sange este foarte scazuta si trebuie completata cat mai repede pentru a preveni primirea organismului energia necesară pe viață cu ajutorul aminoacizilor, prin descompunerea fibrelor musculare)
- și după antrenament (atunci când consumul de energie pentru munca fizică intensă reduce semnificativ concentrația de glucoză din sânge, după antrenament este ideal să luați carbohidrați mai rapidi, pentru a le reumple cât mai repede posibil și pentru a preveni catabolismul)

Cât de mult să mănânci carbohidrați?

În culturism și fitness, carbohidrații ar trebui să constituie cel puțin 50% din toți nutrienții (desigur, nu vorbim despre „uscare” sau slăbire).
Există o mulțime de motive pentru a te încărca cu o mulțime de carbohidrați, mai ales când vine vorba de alimente întregi, neprocesate. Cu toate acestea, în primul rând, trebuie să înțelegeți că există o anumită limită a capacității organismului de a le acumula. Imaginați-vă un rezervor de benzină: poate conține doar un anumit număr de litri de benzină. Dacă încercați să turnați mai mult în el, excesul se va vărsa inevitabil. Odată ce depozitele de carbohidrați au fost transformate în cantitatea necesară de glicogen, ficatul începe să proceseze excesul lor în grăsime, care este apoi stocată sub piele și în alte părți ale corpului.
Cantitatea de glicogen muscular pe care o puteți stoca depinde de câți mușchi aveți. Așa cum unele rezervoare de benzină sunt mai mari decât altele, mușchii diferă de la o persoană la alta. Cu cât ești mai musculos cantitate mare glicogenul vă poate stoca organismul.
Pentru a fi sigur că primești suma corectă carbohidrați - nu mai mult decât este prescris - calculați aportul zilnic folosind următoarea formulă. Pentru a construi masa musculară pe zi, ar trebui să luați -

7 g de carbohidrați pe kilogram de greutate corporală (înmulțiți-vă greutatea în kilograme cu 7).

Prin creșterea aportului de carbohidrați la nivelul necesar, trebuie să adăugați un antrenament suplimentar de forță. Cantitățile abundente de carbohidrați în timpul culturismului îți vor oferi mai multă energie, permițându-ți să te antrenezi mai mult și mai mult și să obții rezultate mai bune.
Îți poți calcula dieta zilnică studiind acest articol mai detaliat.