Углеводы являются одним из самых важных и самым распространенным на планете классом органических соединений. Роль углеводов в целом можно описать, как своеобразный мост между органическими и неорганическими соединениями. Если рассматривать роль углеводов в жизнедеятельности человека, что следует выделить их участие в регулировании биохимических процессов организма, способствование накоплению и выделению энергии, а также огромное влияние на структуру и пластичность живых клеток.

Влияние углеводов на функционирование и нормализацию всех жизненных процессов организма человека велико. Самая важная роль углеводов в организме – нормализация обмена белков и жиров. В паре с белками, углеводы образуют важные для жизнедеятельности человека соединения, гормоны и ферменты, а также участвуют в секреторных образованиях желез – при выделении слюны, желудочного сока и прочего.

Основным источников углеводов являются продукты растительного происхождения. Такие углеводы, как пектин, клетчатка и крахмал относятся к углеводам сложного типа – полисахаридам. Клетчатка обязательно должна присутствовать в рационе питания человека, так как она способствует нормальной работе кишечника и способствует развитию важных и полезных бактерий в кишечной среде. Пектин же очень важен при выведении вредных веществ из организма, так как он тоже стимулирует пищеварение человека.

Что касается крахмала, то этот сложный углевод довольно долго усваивается организмом, в процессе чего перерабатывается до моносахарозы – глюкозы. Его можно назвать источником энергии длительного действия.

При расщеплении и переработке углеводов запускаются процессы по выделению энергии, необходимой для поддержания нормальной жизнедеятельности организма в целом. При переработке одного грамма углеводов вырабатывается до 4,1 ккал.

Моносахариды или простейшие углеводы состоят из единственной молекулы сахара, являются твердым кристаллическим веществом, способны растворяться в воде и имеют сладкий вкус. Моносахариды могут входить в состав более сложных углеводов. Гидролиз, или растворение сложного вещества водой, сложных углеводов ведет к их распаду на более простые углеводы – моносахариды. А вот моносахариды не подвержены распаду, потому что сами являются простейшим веществом.

К моносахаридам относятся глюкоза, галактоза и фруктоза – самые важные моносахариды для человеческого организма. При расщеплении сложных углеводов, они попадают в кровь и благодаря ей попадают во все органы человека, особенно в печень.

Фруктоза – это так называемый плодовый сахар, содержится в плодовых фруктах и меде. В отличие от глюкозы, фруктоза в два раза слаще и намного медленнее всасывается в кровь.

Галактоза в чистом виде в природе отсутствует. Этот моносахарид в паре с глюкозой образует молочный сахар – лактозу. Лактоза вырабатывается в молочных жирах животного происхождения из глюкозы крови в период кормления – лактации.

Попадая в печень, фруктоза и галактоза подвергаются химическим преобразованиям и таким образом трансформируются в глюкозу.

Что касается глюкозы – то это самый важный моносахарид, необходимый для нормальной жизнедеятельности человеческого организма.

Основная функция - энергетическая

Главным энергетическим источником для клеток человеческого организма является глюкоза – углевод простого типа. Среднее содержание глюкозы в крови составляет 0,6-1,1 г на литр. Пища, насыщенная углеводами, дает возможность организму получить свыше 60% от необходимого энергетического ресурса для нормального функционирования всех органов.

В продуктах и готовых блюдах углеводы представлены в виде сложных соединений – полисахаридов растительного или животного происхождения. А попадая в желудок, происходит их расщепление на простейшие соединения – моносахариды. В организме именно глюкоза составляет 80% всех моносахаридов.

Энергия, которая вырабатывается при переработке глюкозы, дает возможность обеспечить нормальную работу на клеточном уровне головного мозга и мышечной ткани, особенно в периоды сильных нагрузок. Важна глюкоза для головного мозга, так как его клетки не могут самостоятельно синтезировать энергию из поступающих с кровью веществ.

Необходимо более внимательно следить за уровнем глюкозы в организме. При активном образе жизни или достаточно серьезных умственных нагрузках следует увеличить потребление углеводов, чтобы обеспечить организм необходимым запасом глюкозы. Резкое снижение или повышение уровня глюкозы может привести к достаточно серьезным последствиям.

При резком снижении уровня глюкозы мозг начинает испытывать голод, что может привести к обмороку, коме и иногда к летальному исходу. Если падение уровня глюкозы в крови является процессом постепенным – например, при соблюдении диеты, то нехватка энергии негативно отражается не только на физическом, но и на психическом состоянии человека. Его одолевает апатия или депрессия, в мышцах появляется слабость и любое физическое напряжение выполняется с трудом. Умственная деятельность притормаживается, и человек погружается в некое заторможенное состояние.

Переизбыток же глюкозы приводит к таким заболеваниям, как сахарный диабет. К тому же слишком большое количество глюкозы в крови приводит и к нарушениям в работе почек. Они начинают усиленно выводить из организма воду, поэтому человек испытывает сильную жажду или обезвоживание. Это один из симптомов сахарного диабета.

Помимо этого, излишнее содержание глюкозы в крови приводит к активации процессов по накоплению жира в организме. Таким образом, избыток углеводов в рационе питания способствует образованию жировых отложений, что негативно скажется как внешне – на фигуре, так и внутренне – на состоянии здоровья в целом.

Именно поэтому очень важно соблюдать баланс в потреблении углеводов. При активном образе жизни, серьезных физических нагрузках или длительных умственных процессах следует больше потреблять продуктов, в которых содержатся быстроусвояемые углеводы. К таким продуктам относятся выпечка из хлеба, из белой муки, конфеты и шоколад, крупа, алкогольные напитки.

Если же человек ведет менее активный или пассивный образ жизни, мало двигается и физические нагрузки сведены к необходимому минимуму, то в рационе питания должны доминировать продукты с углеводами медленного усвоения. Тогда организм не будет перенасыщен энергией, она будет поступать равномерно. Иначе ее переизбыток негативно отразится на общем состоянии организма, нарушится работа нервной системы и головного мозга, начнется выработка большого количества гормонов и ферментов, которые способствуют «запасанию» жира в тканях.

Функции защитные

Клеточная мембрана и внутриклеточные образования также содержат углеводы или их производные. Поэтому, помимо наполнения организма энергией, углеводы также способствуют синтезу многих важнейших веществ, ферментов, аминокислот и липидов. Такая особенность углеводов способствует укреплению иммунной системы человека, защищая организм от болезнетворных бактерий и вирусов. А некоторые полисахариды глюкозы составляют основу волосяного покрова человека, хрящей и связок.

В своем большинстве все выделения секреции организма, особенно желудочно-кишечного тракта, содержат большое количество углеводов и производных. Поэтому к еще одной важной функции углеводов в организме следует отнести способность активизировать и участвовать в процессах по защите стенок пищевода, кишечника и желудка, а также других полых органов от проникновения болезнетворных и вредных бактерий и вирусов, механического повреждения.

Функции регуляторные

Для нормальной работы кишечника организму необходима клетчатка. Она является сложным полисахаридом, который не растворяется в воде и не поддается ферментированию в желудочно-кишечном тракте человека. При этом большая часть пищи, которую потребляет человек, насыщена клетчаткой. Структура этого полисахарида достаточно грубая, и при его переработке происходят механические раздражения слизистой желудка и кишечника. Такое раздражение приводит к волнообразному сокращению стенок кишечника и желудка, а у человека появляется ощущение сытости. Таким образом, клетчатка является своеобразным чистильщиком, способствует очищению стенок кишечника от шлаковых и иных отложений.

Другие функции

Еще одной функцией углеводов является пластическая функция. Углеводы, попадая в организм с пищей, не только расщепляются и являются первопричиной выработки глюкозы. Гликоген относится к простым углеводам животного типа и представляет собой некое хранилище глюкозы. Этот углевод откладывается в тканях организма, создавая таким образом энергетический запас.

Помимо этого, углеводы входят в состав таких сложных молекул, как дезоксирибозы и ризобы. Благодаря этому углеводы принимают участие в построении ДНК, РНК и АТФ.

Осмотическое давление крови во многом зависит от концентрации глюкозы в крови. Это давление, при котором происходит нормальный обмен между внутриклеточной жидкостью и той, что находится за мембраной клеток. При нормальном состоянии давление на мембрану клетки происходит в такой степени, чтобы клетка была нормальной формы – не съеженная или распухшая. При нормальном осмотическом давлении концентрация глюкозы составляет порядка 100 мг на процент глюкозы. Таким образом, углеводы выполняют регулятивную функцию.

Одним из видов полисахаридов являются олигосахариды. Данный углевод содержит остатки моносахаридов и является частью воспринимающей (рецепторной) части клетки или молекулы-лиганды. Такой вид функций углеводов называется рецепторным.

Что из еды лично вас делает счастливыми? Дайте-ка угадаю: легкий фруктово-йогуртовый тортик с ароматным чаем или воздушное Рафаэлло, подаренное любимым? А может вы из тех, кто любит полакомиться утренней овсяной кашей с горстью сухофруктов, а поужинать дорогой итальянской пастой с морепродуктами под сыром? Если где-то вы узнали себя, то однозначно данная статья будет для вас полезной, так как говорить мы сегодня будем о ваших любимых продуктах, а точнее – одной категории продуктов, которая именуется УГЛЕВОДЫ. Конечно, вы уже «продвинутые» в вопросах правильного питания и многое уже знаете, но, как говорится, «повторение – мать учение». Сегодня мы более подробно рассмотрим, что такое простые и сложные углеводы ; какие функции выполняют углеводы в нашем организме, и для чего они нам вообще нужны; какие углеводы при похудении предпочтительней употреблять и почему? Очень надеюсь, что после прочтений данной статьи многие из вас пересмотрят свой рацион и поймут, что чрезмерное потребление углеводов, так же как и недостаточное, может стать причиной многих проблем со здоровьем.

Ну что ж а я предлагаю начать с основ и выяснить, что такое углеводы, и какие функции они несут для человека?

Углеводы и их функции

Углеводы – это обширный класс органических соединений, которые являются основным источником энергии для многих живых организмов на планете, в том числе и для человека. Источниками углеводов является в основном растительная пища (злаки, растения, овощи и фрукты), так как именно растения участвуют в процессах фотосинтеза, во время которого и образуются углеводы, но в небольших количествах углеводы так же содержаться и в белковых продуктах – рыбе, мясе и молочных продуктах.

Итак, какие же функции выполняют углеводы в организме человека?

Перечислять все функции я не буду, назову только основные, которые представляют для нас наибольший интерес.

1. Конечно же, это энергетическая функция . При потреблении 1 г углеводов выделяется 4 ккал энергии.
2. Запасающая – углеводы могут храниться в организме человека в виде гликогена и при подходящих условиях использовать его в качестве энергии (см. п. 1)
3. Защитная – находясь в печени, углеводы помогают ей нейтрализовать ядовитые и токсичные вещества, попавшие в организм извне.
4. Пластическая – входят в состав молекул, а также хранятся в виде запасов питательных веществ.
5. Регуляторная – регулируют осмотическое давление крови.
6. Антидепрессивная – углеводы способны вызывать выброс серотонина – гормона хорошего настроения.

Недостаток углеводов: последствия

Для тех, кто занимается спортом, главной функцией является энергетическая. Именно благодаря ей мы можем быть активными, можем после тяжелого рабочего дня пойти в зал, отзаниматься там час-полтора, а потом еще прийти домой и приготовить ужин на всю семью. Если бы в нашем рационе не было углеводов, то все люди ходили бы как зомби, еле передвигая ногами, но при этом были бы злые, как собаки, готовые в любой момент накинуться на первую попавшуюся жертву и растерзать ее на кусочки. Если вы когда-либо сидела на или придерживались , то, наверняка, понимаете, о чем я говорю. В те дни, когда углеводы в рационе составляют менее 15% от суточной нормы БЖУ (в среднем это <60-50 г углеводов в день), в организме человека начинают происходить удивительные вещи:

— настроение падает «ниже плинтуса»;

— появляется вялость и усталость во всем теле;

— падает продуктивность;

— снижаются энергетические ресурсы человека;

— замедляются умственные и мыслительные процессы;

— у одних наблюдается сонливое меланхоличное настроение, а у других наоборот – агрессивное и нервозное.

Все эти признаки являются последствиями недостаточного потребления углеводов. Если вы никогда не ощущали на себе эти последствия, значит а) вы никогда не худели, используя экстремальные виды диет (что очень хорошо) и б) вы едите углеводы столько, сколько хотите, и не паритесь по поводу своего веса. Если вы отнесли себя к б-категории , значит, скорее всего, в вашем рационе питания присутствует такая проблема, как ПЕРЕИЗБЫТОК УГЛЕВОДОВ. И сейчас мы более подробно остановимся на этом вопросе.

Куда запасаются углеводы?

Думаю, сейчас ни для кого ни секрет, что с углеводами при похудении нужно быть крайне осторожными, они могут сильно тормозить процесс жиросжигания за счет своей уникальной способности откладываться про запас в виде жира. Дело в том, что любая поступающая в наш организм пища, должна быть переработана и усвоена, а выделяемая при этом энергия должна пойти на энергетические затраты организма. Если вы употребили за один прием слишком много еды, то большая ее часть пойдет в жировое депо. Если говорить об углеводах, то всего 5% углеводов сожжется на текущие нужды организма (на питание клеток энергией, работу мозга, сердца и других органов и систем), еще 5% запасется в виде гликогена в печени и мышечной ткани, а остальные 90% пойдут в ЖИР! И поверьте, запасание и простых, и сложных углеводов по такой схеме происходит КАЖДЫЙ РАЗ, когда вы сидите перед компьютером и пьете чай с конфетами либо в 10 часов вечера решили поужинать гречкой с молоком.

В этот момент ваш организм не нуждается в энергии, а значит, и сжигание калорий не будет происходить! А зачем? – ведь вы ровно сидите на стуле, затрачивая минимальное количество энергии на этот процесс. Выходит, что вашему организму некуда тратить энергию, полученную от углеводов… Остаётся один выход – направить все полученные углеводы в жировое депо на хранение до «лучших» времен.

 Небольшой экскурс в историю

Ранее у наших давних предков не было такого изобилия рафинированных углеводов в виде изделий из муки, промышленных кондитерских изделий, сахаросодержащих продуктов и других источников быстрых углеводов, а потребление крахмалосодержащих продуктов таких, как картофель, бобовые и крупы составляли незначительную часть их ежедневного рациона. Основой питания первых людей был в основном животный белок, а чуть позже с развитием собирательства рацион обогатился корнеплодами, растениями и ягодами. К чему я это все рассказываю? А к тому, что наш организм мало изменился с того времени, и наши потребности в простых и сложных углеводах остались такими же, как и миллионы лет назад. Да, люди стали более развитыми по сравнению с первобытными людьми каменного века, это факт, но потребности организма в углеводах не выросли, а наоборот СНИЗИЛИСЬ по причине более сидячего и менее активного образа жизни.

Но кто об этом задумывается? Думаю таких людей немного. А все потому, что на каждом шагу, в каждом магазине и ларьке на нас смотрят распрекрасные углеводики в виде разнообразных вкусняшек – как же можно перед ними устоять???

Переизбыток углеводов: последствия

Главная функция углеводов – это давать нам энергию, с помощью которой мы можем вести нормальный активный образ жизни. Но когда в рационе человека углеводов становится чересчур много, вот тут и начинаются проблемы, основные из которых:

— лишний вес/ожирение;

— нарушение углеводного обмена в организме;

— развитие атеросклероза;

— заболевания желудочно-кишечного тракта: диарея, нарушение всасывания питательных веществ, дисбактериоз, дисбиоз кишечника, развитие патогенной микрофлоры в кишечнике и др.)

— метаболические и гормональные нарушения: нарушения сна, частые головные боли, раздражительность, быстрая утомляемость, ухудшение памяти и др.

— ослабление иммунной системы;

— развитие резистентности (нечувствительности) к инсулину, что может стать причиной развития сахарного диабета.

Это далеко не все негативные последствия от переизбытка углеводов, их НАМНОООГО больше, и все они могут проявиться в любой момент, если вы не прекратите потреблять углеводную пищу в больших количествах.

Конечно, мало кто думает о заболеваниях кишечника или нарушении сна, когда ест свой любимый десерт, это очевидно. Большинство людей, пока они не столкнулись с каким-то серьезным заболеванием лицом к лицу и обязательно уже в острой форме, никто и не подумает заранее побеспокоиться о своем здоровье и пересмотреть свой рацион питания, такая уж наша сущность, к сожалению…

Но какие же оптимальные нормы потребления простых и сложных углеводов ? Раз мало углеводов – это плохо, и много – это тоже плохо, то как найти эту «золотую середину», когда всем будет хорошо?

Простые и сложные углеводы

Когда мы говорим об углеводах, то нужно понимать, что существует два вида углеводов – это простые и сложные углеводы. Главное их отличие – это показатель Простые углеводы в основном все имеют высокий гликемический индекс и состоят из моно- и дисахаридов, а сложные обладают средним и низким ГИ и содержат в себе поли- и олигосахариды.

 Для справки:

Гликемический индекс – это показатель усвояемости углеводов. Чем выше ГИ продукта, тем быстрее углеводы из этого продукта будут усвоены организмом, и тем быстрее повысится уровень сахара в крови. А при резком повышении уровня сахара в крови поджелудочная железа реагирует мощным выбросом инсулина, который моментально распределяет этот сахар по клеткам нашего организма, а если они не нуждаются в этом сахаре, то инсулин направляет его в жировую ткань, которая с пребольшим удовольствием и охотой принимает все, что ей предлагают.

Чтобы было понятнее, давайте на примере продуктов рассмотрим, какие углеводы быстрые, а какие медленные .

Простые углеводы

Простые углеводы делятся на моносахариды и дисахариды. Моносахариды состоят из одной сахарной группы – глюкоза, фруктоза и галактоза, а дисахариды состоят из двух молекул простых сахаров – сахароза, мальтоза и лактоза, в состав которых всегда входит глюкоза.

1. Глюкоза – это основной источник энергии для организма и питания нашего мозга. Глюкоза участвует в запасании гликогена, который является ничем иным, как полимером глюкозы и используется организмом также в виде топлива на протяжении всего дня и во время силовых тренировок.

Продукты, богатые глюкозой:

— морковь;

— пряники;

— финики;

— повидло;

— кукуруза;

— черешня.

2. Галактоза – это молекула, которая входит в состав лактозы, но в свободном виде сама не встречается.

3. Фруктоза – это природный сахар. Больше всего фруктозы в таких фруктах:

— клубника;

— бананы;

Фруктоза хоть и является природным сахаром, но это не делает ее совершенно безобидной. Более подробно о механизме действия фруктозы можете прочитать в этой статье:

Следом за моносахаридами идут дисахариды, которые состоят уже из двух молекул сахарной группы.

4. Сахароза – это соединение из глюкозы и фруктозы. Продукты, богатые сахарозой:

— варенье;

5. Лактоза содержит одну молекулу глюкозы и одну молекулу галактозы. В основном лактозой богаты молочные продукты, именно поэтому кушать молочные продукты при похудении следует в очень ограниченных количествах, так как лактоза имеет свойство вызывать брожение в кишечнике и отеки.

Продукты, богатые на лактозу:

— молоко;

— творог;

— молоко;

— ряженка;

6. Мальтоза – это две молекулы глюкозы. Мальтозы много в таких продуктах:

— мармелад;

— патока (крахмальная, карамельная, свекольная и др.);

— мороженое;

Итак, главное, что вы должны запомнить о простых углеводах это то, что простые углеводы быстро повышают концентрацию глюкозы в крови, на это поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин, и все клетки организма тут же открываются для усвоения глюкозы. Если вы в этот момент не двигаетесь, а сидите на месте, то вся глюкоза не используется клетками, а прямиком уходит в жировое депо! Если же вы двигаетесь (идёте, плывете, бежите, танцуете), то полученная энергия от углеводов сожжется для покрытия текущих энергозатрат организма.

Поэтому запоминаем правило №1:

ЕСЛИ ВЫ ХОТИТЕ ЕСТЬ ПРОСТЫЕ УГЛЕВОДЫ И НЕ ПОПРАВЛЯТЬСЯ, ТО НУЖНО ДВИГАТЬСЯ!!!

Норма простых углеводов в день

Количество простых углеводов в день должно составлять не более 30% от общего количества съедаемых углеводов .

Например, ваша дневная норма углеводов составляет 140 г , значит на простые углеводы приходится 42 г. Столько простых углеводов содержит:

— 1 хурма;

— 2 больших яблока;

— 2 средних апельсина;

— 2 груши;

— 500 г вишни;

— 600 г клубники;

— 90 г кураги;

— 80 г изюма;

— 50 г фиников;

— 30 г меда (2 ст.л.)

Сложные углеводы

Сложны углеводы – это крахмал, который содержится в основном в крупах и бобовых, и клетчатка, которая является основой всех овощей и фруктов.

1. Крахмал и процесс его усвоения

В одних продуктах крахмала очень много, из-за чего они имеют высокий ГИ, а в других – меньше, что делает их более медленными углеводами, которые долго усваиваются, и сахар в крови повышается на протяжении долгого времени.

Среди «коварных» сложных углеводов находится белый рис, в нем содержание крахмала аж 80%!!! Для сравнения в овсяной крупе содержание крахмала — 50%, в – 45%, в муке пшеничной – 74%, в макаронах – 70%, в гречке – 60%, в чечевице и перловке – 40%. То есть выходит, что рис теоретически относится к медленным углеводам, так как содержит в себе полисахарид крахмал, но на практике он ведет себя, как быстрый углевод, из-за чрезмерно высокого содержания этого самого крахмала.

Чем же объясняется этот механизм?

Дело в том, что при набухании одна молекула крахмала притягивает от 10 до 100 молекул воды. И чем больше молекула обводнена, тем более ДОСТУПНОЙ для организма она становится! Это связано с ферментом амилазой, который расщепляет крахмал. Амилаза действует только в водной фазе, и если молекула крахмала хорошо гидролизована (обвонена), то амилаза очень быстро проникает в нее, и происходит активный распад крахмала на молекулы глюкозы, отсюда уровень глюкозы в крови быстро растет. То есть: чем больше гидролизован крахмал, тем выше ГИ крупы, и тем быстрее сахар попадает в кровь, вызывая выброс инсулина.

Лично я не знаю людей, которые едят белый рис запаренным (в отличие от овсянки и гречки), обычно его все варят на медленном огне минут так 30-40, а это означает, что молекулы крахмала, который содержит рис, обводняются очень сильно, что делает этот углевод быстродоступным, а значит и жироотложение более вероятным.

Отсюда можно сделать вывод, что для каждой крупы, в зависимости от способа ее приготовления, меняется гликемический индекс. Для примера возьмем овсянку и рассмотрим ее гликемический индекс в зависимости от разных способов приготовления.

Вариант№1 Замоченная на ночь овсянка имеет самый низкий ГИ (менее 50)

Вариант№2 Замоченная на ночь овсянка, а утром доведенная до кипения и сразу снятая с огня, имеет ГИ чуть выше 50.

Вариант№3 Расплющенная овсянка, залитая кипятком на 5 мин имеет еще ниже ГИ чем вариант №1.

Вариант№4 Сваренная овсянка в молоке в течение 5-10 минут имеет высокий ГИ (около 60)

Вариант№5 Сваренная овсянка с сахаром/медом/сиропом имеет ГИ 100, как у сахара.

Вариант№6 Овсяная крупа, которая входит в состав пирога или пп-блинчиков, имеет ГИ свыше 100.

Отсюда можно сделать вывод: все сложные углеводы могут превратиться в быстрые в зависимости от:

1) способа приготовления — чем больше времени крупа находится под воздействием высоких температур (варка, тушение, запекание, жарка), тем быстрее идет гидролизация (обводнение) крахмала, и тем более быстродоступным он становится.

2) добавления других продуктов (мед, сахар, молоко и т.д.) – если вы добавляете в вашу крупу какой-либо ингредиент, гликемический индекс которого выше, чем у данной крупы, то вы автоматически превращаете ваш медленный углевод в быстрый.

Так что запоминайте правило №2 :

ЕСЛИ ХОТИТЕ БЫТЬ СТРОЙНЫМИ, ТО МИНИМАЛЬНО ТЕРМООБРАБАТЫВАЙТЕ ВСЕ СЛОЖНЫЕ УГЛЕВОДЫ!

Тоже самое касается и овощей: если вы варите/тушите овощи, то не держите их в воде слишком долго.

Источники сложных углеводов, содержащие крахмал:

Табл. 1 Крахмалосодержащие продукты (содержание крахмала в % на 100 г)

Норма потребления крахмалосодержащих продуктов в день

На сложные углеводы должно приходиться около 40% от дневной нормы всех углеводов.

40% от 140 г = 56 г. То есть выходит, что в среднем вы должны за день съесть около 56 г крахмалосодержащих углеводов, если ваша общая норма углеводов составляет 140 г.

56 г сложных углеводов содержится в:

— 85 г сухой овсяной крупы;

— 270 г вареного бурого риса;

— 285 г отварной фасоли;

— 330 г гречневой каши.

2. Клетчатка и механизм ее усвоения

Клетчатка в основном содержится в овощах и фруктах. Если говорить о сложных углеводах, то все же мы будем иметь в виду только овощи, так как в них содержание сахара в десятки раз меньше, чем во фруктах. Клетчатка не усваивается организмом, а поэтому транзитом проходит через весь желудочно-кишечный тракт, очищая его от различного мусора и шлаков. Клетчатка является очень важным компонентом здорового и правильного питания, поэтому ее присутствие в ежедневном рационе человека обязательно. Норма клетчатки в день колеблется от 20 до 45 грамм. Чтобы набирать свою дневную норму клетчатки, нужно употреблять в среднем за день от 500 до 1 кг свежих или тушеных овощей + 150-200 грамм каш, богатых клетчаткой (овсянка, гречка, перловка, бобовые).

Источники клетчатки:

— предпочтительней овощи с низким ГИ: огурцы, все виды капусты, спаржа, стручковая фасоль, редис, кабачки, зелень и др.

— в меньшем количестве овощи со средним ГИ: помидоры, горошек, болгарский перец, грибы.

Норма потребления клетчатки в день

На клетчатку, так же, как и на простые углеводы должно припадать 30% от общего количества съедаемых углеводов за день.

30% от 140 г = 42 г.

42 грамма клетчатки содержится в:

— 4 средних авокадо;

— 10 бананах;

— 8 средних яблоках;

— 100 г отрубей;

— 1,5 кг брокколи или белокочанной капусты;

— 1,6 кг яблок;

— 500 г арахиса.

А теперь давайте рассмотрим, как же вычислить эти самые ОБЩИЕ суточные граммы всех углеводов.

В таблице №2 указано количество калорий и количество всех углеводов за день в зависимости от вашего образа жизни (малоподвижный, умеренно активный, очень активный). Данные нормы рассчитаны на низкоуглеводный рацион питания, который подходит для девушек-эндоморфов, целью которых является снижение жировой составляющей.

Табл. 2 Низкоуглеводная корректирующая диета: поддерживающая калорийность рациона и рекомендованное потребление углеводов

Например, девушка весом в 69 кг хочет похудеть на 5 кг, при этом у нее сидячая работа, и она ведет малоподвижный образ жизни. Напротив ее веса (берем самый близкий по значению 68 кг) стоит цифра 98 г. То есть, выходит для того, чтобы держать свой вес в норме, не поправляться и не худеть, ей нужно в день употреблять 98 г простых и сложных углеводов . А для того, чтобы , она должна придерживаться норм потребления углеводов согласно желаемому весу – в ее случае это 91 г, которые соответствуют 64 кг.

Это что касается низкоуглеводного рациона питания, который подходит для девушек с предрасположенностью к полноте.

Если же вы уже похудели и хотите закрепить данный результат, удерживая свой вес на одной отметке, то для вас подойдет умеренно углеводный рацион питания, где будут совсем иные показатели и нормы потребления углеводов (табл. 3).

Табл. 3 Умеренно углеводная диета: поддерживающая калорийность рациона и рекомендованное потребление углеводов

Столбик «углеводы» разделен на 2 колонки – 33% и 40%. Первая колонка показывает нижний предел потребления углеводов, а вторая – верхний. Здесь вы просто выбираете то значение, которое находится напротив вашего текущего веса, и придерживаетесь его – все очень просто.

Время приема углеводов

И простые, и сложные углеводы дают организму энергию. Энергия нам нужна обычно в первой половине дня. Утреннее и обеденное время для многих людей являются самыми активными часами, именно поэтому днем нам нужно много энергии. К вечеру энергозатраты нашего организма снижаются, и замедляется метаболизм. Так происходит у 90% людей, которые работают и бодрствуют в дневное время суток, исключением являются люди, которые учатся или работают в вечернее время, а также люди-эктоморфы, у них обмен веществ и биологические часы немного отличаются от наших с вами. Но если вы не относитесь ко второй группе, то ваш обмен веществ в вечернее время всегда ниже, чем в дневное, это уже давно доказанный и всем известный факт. Именно по этой причине все диетологи и врачи-нутрициологи рекомендуют употреблять ВСЕ углеводы – и простые, и сложные – в первой половине дня, примерно до 16-00.

Если же у вас хороший обмен веществ, и вы, наоборот, трудно поддаетесь набору веса, то вы можете употреблять углеводы даже на ужин.

С чем сочетать простые и сложные углеводы?

Мы уже знаем, что скорость усвоения медленных углеводов зависит от способа приготовления, а также от сочетания их с другими продуктами, то же самое касается и быстрых углеводов. Для того, чтобы пища правильно усваивалась и не вызывала нарушений в процессах пищеварения, нужно знать, с чем лучше всего сочетать простые и сложные углеводы.

1. Овсяную кашу лучше всего варить/запаривать не на молоке, а на воде. Из-за того, что очень высокий (ИИ молока – 90), при попадании их в организм идет мощнейший выброс инсулина, который направляет все съеденные углеводы (это и молочный сахар лактоза, содержащийся в молоке, и крахмал из овсянки) прямиком в жировое депо. То же самое касается и любимой многими гречневой каши с молоком. Из сложного углевода добавление молока делает ее простым и быстроусвояемым. Именно поэтому комбинация «сложные углеводы+молочные продукты» является НЕДОПУСТИМОЙ ни для похудения, ни для поддержания веса в норме. Исключение – массонабор. Если вы, наоборот, по природе имеете худощавое телосложение, и вам тяжело набрать вес, в таком случае каша с молоком – ваш спаситель.

1. Сами простые и сложные углеводы между собой сочетаются хорошо, просто нужно правильно это делать. Для всех тех, кто любит сладкий вариант овсяной каши по утрам, на заметку: овсянку лучше всего сочетать с яблоком либо ягодами (клубника, малина, смородина) и никогда не есть овсяную кашу с АПЕЛЬСИНОМ, ГРЕЙПФРУТОМ, МАНДАРИНАМИ и АНАНАСОМ! Эти фрукты содержат в себе очень много лимонной кислоты, которая фактически останавливает переваривание крахмала из овсянки! Такой завтрак будет долгое время бродить у вас в кишечнике, вызывая вздутие живота, газообразование, диарею и другие неприятные последствия вплоть до рвоты. Всех их я ощутила на себе, когда жила в Тайланде и ела по утрам овсяную кашу с ананасом. Это продолжалось изо дня в день целых 6 месяцев. И все эти полгода я имела проблемы с моим ЖКТ… Никому не пожелаю того, что я ощущала практически каждый день: резкие режущие боли в животе, метеоризм, диарея и т.д., но на тот момент я не понимала из-за чего такая реакция. Конечно, у меня были догадки, что это ананас так действует на меня, но осознавать я этого не хотела, так как очень люблю ананасы и до отъезда домой хотела их наесться на несколько лет вперед))) Так что знайте: цитрусовые очень плохо сочетаются с любимым кашами, и если вы любите есть сладкую кашу, то выбирайте для этого безопасные фрукты с малым количеством лимонной кислоты.

1. Простые углеводы в виде сладких фруктов или сухофруктов лучше не употреблять с творогом, так как творог – это сложный белок, а белковую пищу крайне нежелательно сочетать с простыми сахарами. Если в творог добавить банан, финики, дыню, то эта сладкая творожно-фруктовая масса начнет бродить в кишечнике и мешать всасыванию всех полезных микро- и макро-нутриентов. Творог хорошо сочетается с клетчаткой, зеленью и растительными жирами (орехи, авокадо, ).
2. Клетчатка, которая находится в овощах, хорошо сочетается как со сложными углеводами, так и с простыми, а еще лучше с белками. Так что овощи можно кушать и с кашами, и с мясом, и с молочными продуктами. Только предпочтение лучше отдавать низкокрахмалистым овощам, у которых низкий гликемический индекс.

Теперь вы знаете, как и с чем лучше сочетать простые и сложные углеводы , и если помнить эти четыре правила, то вы никогда не будете иметь проблем с пищеварением, а процесс похудения у вас будет идти намного эффективнее.

Ну что ж, а теперь давайте подытожим все вышесказанное:

— сложные и простые углеводы должны потребляться в оптимальных количествах ежедневно! Для похудения норма углеводов должна составлять 20-25% от суточной калорийности рациона, для поддержания веса в норме – 33-40%.

— для нормального пищеварения нужно правильно сочетать углеводы с другими продуктами: простые углеводы в виде клетчатки хорошо сочетаются со сложными углеводами и белками; каши можно сочетать с несладкими фруктами и ягодами (яблоко, киви, малина); фрукты нежелательно сочетать с белками (творог с фруктами – плохое сочетание).

— лучше всего каши не варить, а запаривать, либо же варить недолго (15-20 минут).

— отдавайте предпочтение фруктам и овощам с низким гликемическим индексом, они не вызывают резкого подъема сахара в крови и медленнее усваиваются организмом.

— простые и сложные углеводы употребляйте в следующей пропорции: 20-30% — простые углеводы, 30% — клетчатка и 40-50% — сложные углеводы.

Надеюсь, эти советы помогут вам правильно распределить углеводы в течение дня, получить максимальную пользу от употребления углеводов без вреда для фигуры и здоровья. Простые и сложные углеводы могут быть, как вашими друзьями, так и врагами, все зависит от их количества в вашем ежедневном рационе питания. И я желаю вам найти эту золотую середину, которая приблизит вас к вашей цели!

Искренне Ваша, Янелия Скрипник!

Углеводами называют вещества с общей формулой C n (H 2 O) m , где n и m могут иметь разные значения. Название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих веществ в том же соотношении, что и в молекуле воды. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы, например азот.

Углеводы - одна из основных групп органических веществ клеток. Они представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты биосинтеза других органических веществ в растениях (органические кислоты, спирты, аминокислоты и др.), а также содержатся в клетках всех других организмов. В животной клетке содержание углеводов находится в пределах 1-2 %, в растительных оно может достигать в некоторых случаях 85-90 % массы сухого вещества.

Выделяют три группы углеводов:

• моносахариды или простые сахара;
• олигосахариды - соединения, состоящие из 2-10 последовательно соединенных молекул простых сахаров (например, дисахариды, трисахариды и т. д.).
• полисахариды состоят более чем из 10 молекул простых сахаров или их производных (крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин).

Моносахариды (простые сахара)

В зависимости от длины углеродного скелета (количества атомов углерода) моносахариды разделяют на триозы (C 3), тетрозы (C 4), пентозы (C 5), гексозы (C 6), гептозы (C 7).

Молекулы моносахаридов являются либо альдегидоспиртами (альдозами), либо кетоспиртами (кетозами). Химические, свойства этих веществ определяются прежде всего альдегидными или кетонными группировками, входящими в состав их молекул.

Моносахариды хорошо растворяются в воде, сладкие на вкус.

При растворении в воде моносахариды, начиная с пентоз, приобретают кольцевую форму.

Циклические структуры пентоз и гексоз - обычные их формы: в любой данный момент лишь небольшая часть молекул существует в виде «открытой цепи». В состав олиго- и полисахаридов также входят циклические формы моносахаридов.

Кроме сахаров, у которых все атомы углерода связаны с атомами кислорода, есть частично восстановленные сахара, важнейшим из которых является дезоксирибоза.

Олигосахариды

При гидролизе олигосахариды образуют несколько молекул простых сахаров. В олигосахаридах молекулы простых сахаров соединены так называемыми гликозидными связями, соединяющими атом углерода одной молекулы через кислород с атомом углерода другой молекулы.

К наиболее важным олигосахаридам относятся мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) и сахароза (тростниковый или свекловичный сахар). Эти сахара называют также дисахаридами. По своим свойствам дисахариды блоки к моносахаридам. Они хорошо растворяются в воде и имеют сладкий вкус.

Полисахариды

Это высокомолекулярные (до 10 000 000 Да) полимерные биомолекулы, состоящие из большого числа мономеров - простых сахаров и их производных.

Полисахариды могут состоять из моносахаридов одного или разных типов. В первом случае они называются гомополисахариды (крахмал, целлюлоза, хитин и др.), во втором - гетерополисахариды (гепарин). Все полисахариды не растворимы в воде и не имеют сладкого вкуса. Некоторые из них способны набухать и ослизняться.

Наиболее важными полисахаридами являются следующие.

Целлюлоза - линейный полисахарид, состоящий из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных между собой водородными связями. Каждая цепь образована остатками β-D-глюкозы. Такая структура препятствует проникновению воды, очень прочна на разрыв, что обеспечивает устойчивость оболочек клеток растений, в составе которых 26-40 % целлюлозы.

Целлюлоза служит пищей для многих животных, бактерий и грибов. Однако большинство животных, в том числе и человек, не могут усваивать целлюлозу, поскольку в их желудочно-кишечном тракте отсутствует фермент целлюлаза, расщепляющий целлюлозу до глюкозы. В то же время целлюлозные волокна играют важную роль в питании, поскольку они придают пище объемность и грубую консистенцию, стимулируют перистальтику кишечника.

Крахмал и гликоген . Эти полисахариды являются основными формами запасания глюкозы у растений (крахмал), животных, человека и грибов (гликоген). При их гидролизе в организмах образуется глюкоза, необходимая для процессов жизнедеятельности.

Хитин образован молекулами β-глюкозы, в которой спиртовая группа при втором атоме углерода замещена азотсодержащей группой NHCOCH 3 . Его длинные параллельные цепи так же, как и цепи целлюлозы, собраны в пучки.

Хитин - основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.

Функции углеводов

Энергетическая . Глюкоза является основным источником энергии, высвобождаемой в клетках живых организмов в ходе клеточного дыхания (1 г углеводов при окислении высвобождает 17,6 кДж энергии).

Структурная . Целлюлоза входит в состав клеточных оболочек растений; хитин является структурным компонентом покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.

Некоторые олигосахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клетки (в виде гликопротеидов и гликолипидов) и образуют гликокаликс.

Метаболическая . Пентозы участвуют в синтезе нуклеотидов (рибоза входит в состав нуклеотидов РНК, дезоксирибоза - в состав нуклеотидов ДНК), некоторых коферментов (например, НАД, НАДФ, кофермента А, ФАД), АМФ; принимают участие в фотосинтезе (рибулозодифосфат является акцептором СO 2 в темновой фазе фотосинтеза).

Пентозы и гексозы участвуют в синтезе полисахаридов; в этой роли особенно важна глюкоза.

Углеводы — органические соединения, состав которых в большинстве случаев выражается общей формулой C n (H 2 O) m (n и m ≥ 4). Углеводы подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды — простые углеводы, в зависимости от числа атомов углерода подразделяются на триозы (3), тетрозы (4), пентозы (5), гексозы (6) и гептозы (7 атомов). Наиболее распространены пентозы и гексозы. Свойства моносахаридов — легко растворяются в воде, кристаллизуются, имеют сладкий вкус, могут быть представлены в форме α- или β-изомеров.

Рибоза и дезоксирибоза относятся к группе пентоз, входят в состав нуклеотидов РНК и ДНК, рибонуклеозидтрифосфатов и дезоксирибонуклеозидтрифосфатов и др. Дезоксирибоза (С 5 Н 10 О 4) отличается от рибозы (С 5 Н 10 О 5) тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу, как у рибозы.

Глюкоза, или виноградный сахар (С 6 Н 12 О 6), относится к группе гексоз, может существовать в виде α-глюкозы или β-глюкозы. Отличие между этими пространственными изомерами заключается в том, что при первом атоме углерода у α-глюкозы гидроксильная группа расположена под плоскостью кольца, а у β-глюкозы — над плоскостью.

Глюкоза — это:

1. один из самых распространенных моносахаридов,
2. важнейший источник энергии для всех видов работ, происходящих в клетке (эта энергия выделяется при окислении глюкозы в процессе дыхания),
3. мономер многих олигосахаридов и полисахаридов,
4. необходимый компонент крови.

Фруктоза, или фруктовый сахар , относится к группе гексоз, слаще глюкозы, в свободном виде содержится в меде (более 50%) и фруктах. Является мономером многих олигосахаридов и полисахаридов.

Олигосахариды — углеводы, образующиеся в результате реакции конденсации между несколькими (от двух до десяти) молекулами моносахаридов. В зависимости от числа остатков моносахаридов различают дисахариды, трисахариды и т. д. Наиболее распространены дисахариды. Свойства олигосахаридов — растворяются в воде, кристаллизуются, сладкий вкус уменьшается по мере увеличения числа остатков моносахаридов. Связь, образующаяся между двумя моносахаридами, называется гликозидной .

Сахароза, или тростниковый, или свекловичный сахар , — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Содержится в тканях растений. Является продуктом питания (бытовое название — сахар ). В промышленности сахарозу вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10-18%) или сахарной свеклы (корнеплоды содержат до 20% сахарозы).

Мальтоза, или солодовый сахар , — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы. Присутствует в прорастающих семенах злаков.

Лактоза, или молочный сахар , — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и галактозы. Присутствует в молоке всех млекопитающих (2-8,5%).

Полисахариды — это углеводы, образующиеся в результате реакции поликонденсации множества (несколько десятков и более) молекул моносахаридов. Свойства полисахаридов — не растворяются или плохо растворяются в воде, не образуют ясно оформленных кристаллов, не имеют сладкого вкуса.

Крахмал (С 6 Н 10 О 5) n — полимер, мономером которого является α-глюкоза. Полимерные цепочки крахмала содержат разветвленные (амилопектин, 1,6-гликозидные связи) и неразветвленные (амилоза, 1,4-гликозидные связи) участки. Крахмал — основной резервный углевод растений, является одним из продуктов фотосинтеза, накапливается в семенах, клубнях, корневищах, луковицах. Содержание крахмала в зерновках риса — до 86%, пшеницы — до 75%, кукурузы — до 72%, в клубнях картофеля — до 25%. Крахмал — основной углевод пищи человека (пищеварительный фермент — амилаза).

Гликоген (С 6 Н 10 О 5) n — полимер, мономером которого также является α-глюкоза. Полимерные цепочки гликогена напоминают амилопектиновые участки крахмала, но в отличие от них ветвятся еще сильнее. Гликоген — основной резервный углевод животных, в частности, человека. Накапливается в печени (содержание — до 20%) и мышцах (до 4%), является источником глюкозы.

(С 6 Н 10 О 5) n — полимер, мономером которого является β-глюкоза. Полимерные цепочки целлюлозы не ветвятся (β-1,4-гликозидные связи). Основной структурный полисахарид клеточных стенок растений. Содержание целлюлозы в древесине — до 50%, в волокнах семян хлопчатника — до 98%. Целлюлоза не расщепляется пищеварительными соками человека, т.к. у него отсутствует фермент целлюлаза, разрывающий связи между β-глюкозами.

Инулин — полимер, мономером которого является фруктоза. Резервный углевод растений семейства Сложноцветные.

Гликолипиды — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и липидов.

Гликопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и белков.

Функции углеводов

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.

Функции липидов

Функция	Примеры и пояснения
Энергетическая	Основная функция триглицеридов. При расщеплении 1 г липидов выделяется 38,9 кДж.
Структурная	Фосфолипиды, гликолипиды и липопротеины принимают участие в образовании клеточных мембран.
Запасающая	Жиры и масла являются резервным пищевым веществом у животных и растений. Важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания. Масла семян растений необходимы для обеспечения энергией проростка.
Защитная	Прослойки жира и жировые капсулы обеспечивают амортизацию внутренних органов. Слои воска используются в качестве водоотталкивающего покрытия у растений и животных.
Теплоизоляционная	Подкожная жировая клетчатка препятствует оттоку тепла в окружающее пространство. Важно для водных млекопитающих или млекопитающих, обитающих в холодном климате.
Регуляторная	Гиббереллины регулируют рост растений. Половой гормон тестостерон отвечает за развитие мужских вторичных половых признаков. Половой гормон эстроген отвечает за развитие женских вторичных половых признаков, регулирует менструальный цикл. Минералокортикоиды (альдостерон и др.) контролируют водно-солевой обмен. Глюкокортикоиды (кортизол и др.) принимают участие в регуляции углеводного и белкового обменов.
Источник метаболической воды	При окислении 1 кг жира выделяется 1,1 кг воды. Важно для обитателей пустынь.
Каталитическая	Жирорастворимые витамины A, D, E, K являются кофакторами ферментов, т.е. сами по себе эти витамины не обладают каталитической активностью, но без них ферменты не могут выполнять свои функции.

Перейти к лекции №1 «Введение. Химические элементы клетки. Вода и другие неорганические соединения»

Перейти к лекции №3 «Строение и функции белков. Ферменты»

Углеводы или сахара - одни из важнейших органических веществ в природе. Функция углеводов в организме человека связана с процессом метаболизма - гликолизом, в результате которого высвобождается энергия.

Строение

Молекула углевода состоит из нескольких карбонильных (=С=O) и гидроксильных (-ОН) групп. В зависимости от строения различают три группы углеводов:

• моносахариды;
• олигосахариды;
• полисахариды.

Моносахариды - простейшие сахара, состоящие всего из одной молекулы. Моносахариды включают несколько групп, различающихся количеством атомов углерода в молекуле - структурной единице. Моносахариды, содержащие три атома углерода, называются триозами, пять - пентозами, шесть - гексозами и так далее. Наиболее значимыми для живых организмов являются пентозы, входящие в состав нуклеиновых кислот, и гексозы, из которых состоят полисахариды. Пример гексозы - глюкоза.

Рис. 1. Глюкоза.

Олигосахариды включают от двух до 10 структурных единиц. В зависимости от их количества выделяют:

• дисахариды - диозы;
• трисахариды - триозы;
• тетрасахариды - тетраозы;
• пентасахариды;
• гексасахариды и т.д.

Наиболее значимым являются дисахариды (лактоза, сахароза, мальтоза) и трисахариды (рафиноза, мелицитоза, мальтотриоза).

В состав олигосахаридов могут входить однородные и неоднородные молекулы. В связи с этим различают:

• гомоолигосахариды - все молекулы одинаковой структуры;
• гетероолигосахариды - молекулы разной структуры.

Рис. 2. Гомоолигосахариды и гетероолигосахариды.

Наиболее сложными углеводами являются полисахариды, состоящие из множества (от 10 до тысяч) моносахаридов. К ним относятся:

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

Рис. 3. Полисахарид.

В отличие от олигосахаридов и моносахаридов полисахариды жёсткие, нерастворимые в воде вещества без сладкого вкуса.

Формула углеводов - C n (H 2 O) m . В молекуле любого углевода присутствуют не меньше трёх атомов углерода.

Функции

Основная функция углеводов в клетке - превращение в энергию. АТФ (аденозинтрифосфат) - универсальный источник энергии - включает моносахарид рибозу. АТФ формируется в результате гликолиза - окисления и распада глюкозы на пируват (пировиноградную кислоту). Гликолиз проходит в несколько этапов. Углеводы полностью окисляются до углекислого газа и воды, при этом высвобождается энергия.

В таблице перечислены основные функции углеводов.

Функция	Описание
Структурная	Полисахариды являются материалом для опорных структур. Благодаря целлюлозе, входящей в клеточную стенку, растения приобретают жёсткость. Хитин входит в состав клеток грибов и придаёт жёсткость экзоскелету членистоногих
Энергетическая	Углеводы - главный источник энергии. При расщеплении грамма углеводов выделяется 17,6 кДж энергии
Защитная	Образуют шипы и колючки растений
Запасающая	Запасаются в виде зёрен крахмала у растений и гранул гликогена у животных. При недостатке энергии крахмал и гликоген расщепляются до глюкозы
Осмотическая	Регулируют осмотическое давление
Рецепторная	Входят в состав клеточных рецепторов

Некоторые углеводы образуют с липидами и белками сложные структуры - гликолипиды и гликопротеины. Они входят в состав клеточных мембран. Антитела, плазма крови, рецепторные белки - гликопротеины.

Что мы узнали?

Сахара - сложные органические соединения, необходимые всем живым организмам. Они состоят из одной или нескольких молекул, содержащих несколько карбонильных и гидроксильных групп. Углеводы выполняют важные биологические функции. Углеводы являются источником энергии, входят в состав клеточных стенок растений и грибов, составляют экзоскелет членистоногих. Они накапливаются в виде крахмала и гликогена, участвуют в передаче сигналов, регулируют осмотическое давление.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.1 . Всего получено оценок: 97.