Углеводные соединения, также как белки и жиры, относятся к макронутриентам (от латинского nutria — «питание»). Эти соединения органического происхождения обеспечивают полноценную жизнедеятельность, выполняют необходимые для человека функции.
Функции углеводов:
- Энергетическая функция. Энергию человек получает с продуктами питания. Около половины необходимого энергопотребления человек получает с продуктами, богатыми углеводными соединениями. Мозг энергетически полностью питается углеводами. Окисляясь, один грамм углеводов выделяет около 18 КДж энергии.
- Строительная функция. Нуклеотиды, нуклеиновые кислоты содержат углеводные соединения: рибозу, дезоксирибозу. В структуре клеточных мембран присутствуют углеводы. Глюкоза, в процессе окисления (гликолиза), превращается в глюкуроновую кислоту, глюкозамин, другие продукты окисления. Они являются компонентами полисахаридов, сложных белков. Так реализуется строительная функция углеводов.
- Накопительная функция. Скелетные мышцы, печень, другие ткани запасают гликоген – углеводный продукт.
- Защитная функция. Иммунная система содержит высокомолекулярные углеводные вещества, которые называются сложными. Они блокируют проникновение бактерий, вирусов, оберегают от механических влияний.
- Осмотическая функция. Углеводы способны регулировать осмотическое давление. Уровень осмотического давления крови зависит от количественных показателей глюкозы.
- Рецепторная функция. Клеточные рецепторы гликопротеиды содержат углеводные соединения.
- Опорная. У растений и некоторых животных углеводные соединения являются опорным (скелетным) материалом.
Регуляторная. Клетчатка способна регулировать перистальтику.- Генетическая. Углеводные соединения являются компонентами ДНК, РНК.
- Специфическая. Влияют на нервные импульсы, образование антител.
Биологические функции углеводов определяют их необходимость для того, чтобы человек жил полноценной жизнью.
Что такое углеводы
Углеводами называют вещества органического происхождения. Они состоят из карбонильных и гидроксильных групп. Углеродные гидраты дали название классу углеводных соединений. Большая часть органических веществ нашей планеты в массовом соотношении состоит из углеводных соединений.
Состав углеводов
Строение углеводов неоднородно. Углеводные соединения состоят из углерода, водорода, кислорода. Общая формула углеводов выглядит так: Cn(h3O)m. Кислород с углеродом образуют карбонильные группы, кислород с водородом – гидроксильные. Одна молекула содержит водород и кислород в соотношении два к одному.
Отдельные элементы, из которых состоят углеводы, называются сахаридами. Гидролизная способность на низкомолекулярные вещества у углеводных соединений разная. Поэтому они делятся на простые и сложные по составу, а по усвояемости бывают быстрыми и медленными углеводами.
Свойства углеводов
- Твердые прозрачные кристаллы белого цвета, большинство из них имеет сладкий вкус.
- Имеют низкую температуру плавления, кипения.
- Способность углеводных соединений растворяться в воде зависит от массы, строения. Вещества с меньшей массой и простой структурой растворяются в воде лучше, чем углеводные соединения с большой массой и разветвленной структурой.
- Чем проще углеводное соединение, тем оно слаще.
- Моносахариды способны сбраживаться под воздействием микроорганизмов: дрожжей, молочных бактерий и других веществ.
- Углеводные соединения обладают гидрофильностью, то есть способностью к связыванию воды. Отсюда их высокая гигроскопичность, которая лежит в основе негативных изменений качества пищи.
- Охлаждение полисахаридов расщепляет их на моносахариды.
- Помогают синтезировать нуклеиновые кислоты.
- Повышают уровень глюкозы в крови.
- Помогают организму утилизировать жир.
- Входят в состав клеток, тканей, межклеточных жидкостей.
- Негативно влияют на эмаль зубов, провоцируют появление кариеса.
Виды углеводов
Классификация углеводов зависит от их способности к разложению в водной среде и образованию новых веществ – к гидролизу. Углеводы бывают:
- Простыми – называются моносахаридами.
- Сложными:
- дисахаридные соединения,
- олигосахаридные соединения,
- полисахаридные соединения.
Моносахаридами
Самым популярным моносахаридом является глюкоза (C6h22O6). Большой процент глюкозы в винограде, виноградном соке, меде. Фруктоза, глюкозный изомер, тоже принадлежит к моносахаридам. При необходимости, чтобы получить хорошую порцию глюкозы нужно питаться яблоками, цитрусовыми, персиками, арбузами, сухофруктами, соками, компотами, вареньем, медом.
Это быстрые углеводы, имеющие повышенный индекс гликемии, стремительно повышающие уровень сахара в крови. Моносахариды способны дать скорую, но непродолжительную энергию.Дисахаридами называются сложные вещества органического происхождения, двумолекулярные, расщепляющиеся в момент гидролизного процесса. Это различные сахара. Один из распространенных дисахаридов: мальтоза или солодовый сахар (C12h32O11), являющийся составным пивным, квасным элементом. Дисахаридом сахарозой – пищевым сахаром – наполнены сахара, изделия из муки, соки, компоты, варенье. Дисахаридом лактозой – молочным сахаром – молочные продукты.
Олигосахаридами называются углеводные соединения со сложной структурой, синтезированные более чем из двух (до 10) моносахаридных остатков. Самым часто встречаемым природным олигосахаридом является рафиноза (C18h42O16). Рафинозу формируют глюкозные, фруктозные и галактозные элементы. Она содержится в бобах, белокочанной и брюссельской капусте, брокколи, цельных злаках.
Полисахаридами называются сложноструктурные высокомолекулярные углеводные соединения, в структуре молекул которых от десяти до ста и нескольких тысяч моносахаридных единиц. Хорошо известный полисахарид – крахмал, (C₆H₁0O5)n. Крахмала много в мучных изделиях, крупах, картофеле. Самый полезный полисахарид клетчатка содержится в грече, перловке, овсянке, отрубях пшеницы и ржи, хлебе из грубо молотой муки, фруктах, овощах. Полисахарид гликоген, накапливающийся в печени, мышцах, является для человека энергетическим ресурсом.
Какую роль в организме выполняют углеводы
Значение углеводов очень важно для людей.
- Основная функция углеводов – питать в энергетическом плане. В процессе распада углеводных соединений выделяемая энергия затрачивается для главных процессов метаболизма клеток. Окисление одного грамма вещества дает четыре калории или почти 18 КДж.
- Строительство клеточных мембран, выработка нуклеиновых кислот, ферментов, нуклеотидов не обходятся без углеводных соединений.
- Выполняют функцию антикоагулянтов – веществ, угнетающих активность свертываемости крови, препятствующие образованию тромбов.
- Являются компонентом слизи, защищающей органы желудочно-кишечного тракта, органы дыхания, мочеполовые органы от вирусов, бактерий, физических воздействий.
- Пищеварительные ферменты стимулируются благодаря углеводным соединениям, что способствует улучшению пищеварительных процессов, активизации работы желудочной перистальтики.
- Без углеводных веществ не могут происходить обменные процессы в организме.
Перечисленные свойства объясняют, для чего нужны углеводы человеку.
В каких продуктах содержатся углеводы
Таблица углеводов даст возможность понять, какое количество вещества содержат продукты, которые человек употребляет в пищу.
Продукты, богатые углеводами
Наименование продукта | Массовая доля углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта |
---|---|
Сахарный песок | 99 |
Карамельные, леденцовые конфеты | 96 |
Мед | 81 |
Пастила, зефир | 81 |
Мармелад | 79 |
Пряники | 74 |
Печенье | 69-74 |
Клубничное варенье | 74 |
Мука рисовая | 80 |
Крупа рисовая | 74 |
Мука кукурузная | 72 |
Крупа кукурузная | 71 |
Баранки сушки | 71 |
Крупа манная | 70 |
Мука гречневая | 70 |
Мука пшеничная | 65-70 |
Макароны | 68-70 |
Малиновое варенье | 70 |
Финики | 70 |
Крупа пшеничная | 68 |
Крупа перловая | 67 |
Пшено | 66 |
Сухари | 67 |
Мука ржаная | 62-66 |
Отруби из овса | 66 |
Изюм | 66 |
Крупа ячневая | 65 |
Толокно | 65 |
49-63 | |
Вафли | 62 |
Рис | 62 |
Геркулес | 62 |
Греча | 57-60 |
Конфеты шоколадные | 60 |
Зерно пшеницы | 57-59 |
Груши сушеные | 62 |
Яблоки сушеные | 59 |
Инжир сушеный | 58 |
Персик сушеный | 58 |
Чернослив | 57 |
Молоко сгущенное | 55-57 |
Зерно ячменя | 56 |
Зерно ржи | 56 |
Зерно овса | 55 |
Булочки сдобные | 55 |
Халва | 54 |
Урюк | 53 |
Курага | 51 |
Батон | 51 |
Молочный шоколад | 50 |
Горький шоколад | 48 |
Хлеб | 33-49 |
Горох | 48 |
Фасоль | 47 |
Чечевица, нут, маш | 46 |
Сухое молоко | 39-50 |
Алкогольные напитки | 20-35 |
Сырки в шоколадной глазури | 32 |
Оладьи | 31 |
Чеснок | 30 |
Фисташки | 27 |
Картошка жареная | 23 |
Кешью | 22 |
Шиповник | 22 |
Бананы | 21 |
Мороженое | 19-20 |
Кукуруза сладкая | 19 |
Сырники | 18 |
Имбирь | 18 |
Соя | 17 |
Отруби из пшеницы | 16 |
Сок персиковый, виноградный | 16 |
Виноград, хурма, манго, фейхоа | 15 |
Каши | 15-20 |
Продукты, содержащие углеводы
Молочные
Наименование продукта | Массовая доля углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта |
---|---|
Ацидофилин | 4 |
Варенец | 4 |
Йогурт | 8-14 |
Кефир | 4 |
Кумыс | 5-6 |
Молоко | 5 |
Пахта | 5 |
Простокваша | 4 |
Ряженка | 4 |
Сливки | 4 |
Сметана | 3-4 |
Творог | 3 |
Сыр Адыгейский | 2 |
Сыр Пармезан | 1 |
Сыр Сулугуни | 0.5 |
Сыр Фета | 4 |
Сыр Гауда | 2 |
Сыр плавленый | 2-4 |
Масло сливочное | 1 |
Орехи, семечки
Продукт | Содержание углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта |
---|---|
Арахис | 10 |
Грецкий орех | 11 |
Орех кедра | 13 |
Кешью | 23 |
Миндаль | 13 |
Фисташки | 27 |
Фундук | 9 |
Подсолнечник | 10 |
Кунжут | 12 |
Фрукты, овощи
Продукт | Содержание углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта |
---|---|
Айва | 10 |
Абрикос | 9 |
Алыча | 8 |
Ананас | 11 |
Авокадо | 2 |
Апельсин | 8 |
Арбуз | 6 |
Баклажан | 5 |
Банан | 21 |
Брусника | 8 |
Брюква | 8 |
Базилик | 3 |
Виноград | 15 |
Вишня | 11 |
Голубика | 7 |
Гранат | 14 |
Груша | 10 |
Грейпфрут | 7 |
Дыня | 7 |
Ежевика | 4 |
Земляника | 8 |
Инжир свежий | 12 |
Кабачки | 5 |
Капуста белокочанная | 5 |
Капуста брокколи | 7 |
Капуста брюссельская | 3 |
Капуста кольраби | 8 |
Капуста краснокочанная | 5 |
Капуста пекинская | 2 |
Капуста савойская | 6 |
Капуста цветная | 4 |
Картофель | 16 |
Киви | 8 |
Кинза | 4 |
Клюква | 4 |
Кресс-салат | 6 |
Крыжовник | 9 |
Лимон | 3 |
Зеленый лук | 3 |
Репчатый лук | 8 |
Лук порей | 6 |
Малина | 8 |
Манго | 15 |
Мандарин | 8 |
Морковь | 7 |
Морошка | 7 |
Морская капуста | 3 |
Нектарин | 11 |
Облепиха | 6 |
Огурец | 3 |
Папайя | 11 |
Корень пастернака | 9 |
Болгарский перец | 5 |
Персик | 10 |
Петрушка | 8 |
Помело | 10 |
Помидоры | 4 |
Ревень | 3 |
Редис | 3 |
Редька | 7 |
Репа | 6 |
Красная рябина | 9 |
Черноплодная рябина | 11 |
Салат | 2 |
Свекла | 9 |
Зелень сельдерея | 2 |
Корень сельдерея | 7 |
Слива | 10 |
Смородина | 7-8 |
Спаржа | 3 |
Топинамбур | 13 |
Тыква | 4 |
Укроп | 6 |
Хрен | 11 |
Хурма | 15 |
Черешня | 11 |
Черника | 8 |
Чеснок | 30 |
Шиповник | 22 |
Шпинат | 2 |
Щавель | 3 |
Яблоки | 10 |
Не менее важную роль играет умение различать, в каких продуктах содержатся быстроусвояемые и медленные углеводные вещества. Простые углеводы – это какие продукты? Это продукты с высоким содержанием моносахаридов.
Для человека пользу представляют продукты, включающие сложные углеводные соединения.
Продукты без углеводов
В полезное меню следует включать медленные углеводные соединения, то есть те, которые усваиваются постепенно.
Каши лучше готовить из круп, не подвергавшихся обработке, использовать для этого не молоко, а воду. Есть без сахара.
Не стоит отказываться от отрубей, мюсли, потому что они усваиваются медленно, улучшают работу пищеварительной системы.
Горох, фасоль, нут, чечевица содержат медленные углеводные соединения, поэтому их можно смело включить в пищевой рацион.
Отсутствие сладкого вкуса поможет определить продукты, имеющие низкий гликемический индекс.
Меню для здоровья должно включать продукты с низким содержанием углеводов. Это овощные, фруктовые, молочные продукты, зелень, орехи.
Кроме продуктов с низким содержанием углеводных соединений есть продукты, которые их не содержат совсем.
- Мясные: курица, индейка, кролик, телячья, свиная, баранья вырезка.
- Ливер: печень, почки, сердце.
- Рыба: речная, морская нежирных сортов.
- Морепродукты: креветки, крабы, кальмары.
- Растительное масло: подсолнечное, оливковое, кунжутное.
- Грибы. Незначительное количество содержат только белые грибы, подберезовики: не более 1-2 грамм на 100 грамм продукта.
- Сыр: Рокфор, Бри, Чеддер, Пармезан, Тильзитер и другие.
- Алкогольные напитки: водка, коньяк, джин, бренди, ром.
Норма углеводов в день
Суточная норма углеводов зависит от пола, возраста, жизненного образа человека.
В день мужчине весом 50 кг требуется 160 грамм – для снижения веса, 215 грамм – для сохранения веса, 275 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день мужчине весом 60 кг требуется 165 грамм – для снижения веса, 230 грамм – для сохранения веса, 290 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день мужчине весом 70 кг требуется 175 грамм – для снижения веса, 250 грамм – для сохранения веса, 300 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день мужчине весом 80 кг требуется 185 грамм – для снижения веса, 260 грамм – для сохранения веса, 320 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день для женщин весом 50 кг требуется 120 грамм – для снижения веса, 150 грамм – для сохранения веса, 200 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день для женщин весом 60 кг требуется 150 грамм – для снижения веса, 190 грамм – для сохранения веса, 245 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день для женщин весом 70 кг требуется 170 грамм – для снижения веса, 200 грамм – для сохранения веса, 260 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день для женщин весом 80 кг требуется 150 грамм – для снижения веса, 220 грамм – для сохранения веса, 240 грамм – для увеличения мышечной массы.
Углеводные нормы в сутки можно высчитать. Для этого от показателей роста нужно вычесть 100, а потом полученный результат умножить на 3,5.Недостаточное или избыточное потребление углеводных соединений нанесут вред человеку.
При избытке углеводных соединений, поглощаемых организмом, происходит резкий выброс инсулина в кровь, откладываются избыточные жиры. Это может спровоцировать сахарный диабет, ожирение, а затем и другие проблемы со здоровьем.
Ограниченное поступление углеводных соединений истощает запасы гликогена, происходит ожирение печени, что приводит к ее дисфункции. Повышается утомляемость, слабость, снижается физические и интеллектуальные способности. Нехватка поставщиков энергетических запасов приводит к быстрому расщеплению жиров, из-за чего вырабатываются вредные катены. Катены способны окислить организм, вызвать кетоацидотическую кому.
Содержание статьи:
- Что такое углеводы
- Функции углеводов в организме
- Классификация
- Простые углеводы
- Сложные углеводы
- Быстрые углеводы
- Медленные углеводы
- Строение углеводов
- Состав
- Свойства углеводов
- Переваривание
- Обмен углеводов в организме
- Продукты богатые углеводами
- Норма углеводов в день для организма
- Калорийность
Углеводы представляют собой натуральные органические вещества. В их формуле присутствуют углерод и вода. Благодаря этим элементам организм черпает энергию, которая требуется для поддержания нормальной работы. В зависимости от химической структуры углеводы бывают простыми и сложными.
Что такое углеводы
Углеводы — это основной ингредиент большинства пищевых продуктов, который служит источником энергии для человеческого организма. В зависимости от числа структурных единиц углеводы бывают простыми и сложными.
Первую категорию также называют быстрыми углеводами. Они являются легкоусвояемыми и приводят к быстрому увеличению содержания сахара в крови. Это значит, что для веществ характерен высокий гликемический индекс.
Такие элементы провоцируют нарушение метаболизма и становятся причиной увеличения массы тела. Систематическое употребление пищи, содержащей простые углеводы, не только приводит к ожирению, но и вызывает много других заболеваний.
Сложные углеводы, к которым относят крахмал и клетчатку, включают много связанных сахаридов. В их составе присутствует большое количество структурных элементов. Еда с такими углеводами считается очень полезной. В процессе переваривания она постепенно насыщает организм энергией. Это дает длительное чувство сытости.
Функции углеводов в организме
Ключевая функция углеводов в организме кроется в их трансформации в энергию. АТФ, который представляет собой универсальный источник энергии, содержит моносахарид рибозу. Формирование АТФ происходит вследствие гликолиза. Этот процесс заключается в окислении и распаде глюкозы на пировиноградную кислоту.
Гликолиз осуществляется в несколько стадий. Углеводы окисляются до воды и углекислого газа. Этот процесс сопровождается высвобождением энергии.
К основным функциям углеводов относят следующее:
- Структурная. Полисахариды представляют собой материал для опорных элементов. Целлюлоза, которая входит в структуру клеточных стенок, дает растениям жесткость. В составе грибных клеток присутствует хитин.
- Энергетическая. Углеводы представляют собой основной источник энергии. Расщепление 1 г углеводов позволяет высвободить 17,6 кДж энергии.
- Защитная. Из этих элементов состоят шипы и колючки растений.
- Запасающая. Углеводы запасаются в виде крахмала в структуре растений и гликогена у животных. При дефиците энергии эти вещества расщепляются до глюкозы.
- Осмотическая. Вещества способствуют регулированию осмотического давления.
- Рецепторная. Элементы присутствуют в составе клеточных рецепторов.
Отдельные углеводы формируют сложные структуры с белковыми элементами и липидами. В результате образуются гликопротеины и гликолипиды. Эти элементы присутствуют в составе мембран клеток.
Классификация углеводов
Углеводы имеют множество разновидностей. Это обязательно стоит учитывать при составлении пищевого рациона. Классификация углеводов делится на простые и сложные или быстрые и медленные.
К простым или быстрым углеводам относят следующие:
- Моносахариды. В эту категорию входят галактоза, фруктоза, глюкоза. Данные компоненты присутствуют в ягодах, фруктах, меде. Такие вещества быстро усваиваются и резко увеличивают содержание сахара в крови. Как следствие, в тканях образуется гликоген, который требуется для энергии. При ее избытке вещества образуют жировые отложения. Чтобы избежать негативных последствий, количество моносахаридов должно составлять не больше 25-35 % общего объема углеводов, которые были съедены в течение дня.
- Дисахариды. К ним преимущественно относят сахарозу, которую включает обычный сахар, и мальтозу. Этот компонент присутствует в солоде, патоке, меде. Также он имеется в составе молочного сахара.
К сложным или медленным углеводам относят полисахариды. Эти вещества включают большое количество моносахаридов. Они усваиваются долгое время и обладают менее сладким вкусом, чем простые углеводы.
К основным полисахаридам относят следующее:
- Крахмал и гликоген. Эти вещества присутствуют в злаках, бобовых, картофеле, кукурузе.
- Клетчатка. Элемент содержится в крупах, семечках, овощах, фруктах, отрубях.
- Целлюлоза. Компонент включают салатные листья, яблоки, груши, морковь.
- Пектин. Вещество присутствует в моркови, капусте, цитрусовых фруктах, клубнике.
- Инулин. Элемент содержится в цикории, луке, ячмене, чесноке.
Основное достоинство сложных углеводов заключается в медленном насыщении организма. Благодаря этому чувство голода не возникает раньше времени.
Простые углеводы
Для этих углеводов характерна простая структура. Благодаря этому они быстро усваиваются в организме. При недостатке физических нагрузок вещества повышают содержание сахара в крови. После этого он быстро падает, что провоцирует чувство голода. Неистраченные углеводы трансформируются в жировые отложения. При этом их недостаток вызывает усталость и повышенную сонливость.
Простые углеводы делятся на 2 категории – моносахариды и дисахариды.
К моносахаридам относятся:
- глюкоза — она входит в состав большинства фруктов и ягод. Также компонент присутствует в меде и зеленых фрагментах растений;
- фруктоза — это вещество присутствует в меде, ягодах, фруктах. Также оно входит в семена отдельных растений;
- галактоза — это единственный моносахарид, который имеет животное происхождение. Он входит в состав лактозы, или молочного сахара.
Наиболее значимыми для питания человека считаются дисахариды. В составе молекулы присутствует глюкоза. Вторым сахаром может быть фруктоза, галактоза или глюкоза.
Существуют такие виды дисахаридов:
- сахароза — она включает глюкозу и фруктозу. В эту категорию входит сахар из тростника или свеклы;
- мальтоза — вещество содержит 2 остатка глюкозы. Оно присутствует в солодковом сахаре;
- лактоза — элемент включает глюкозу и галактозу и содержится в молоке млекопитающих.
Список полезных продуктов, в которых присутствуют быстрые углеводы:
При этом есть вредные продукты, которые следует полностью исключить.
К ним относятся:
- выпечка из муки высшего сорта;
- конфеты;
- сладкие газированные напитки;
- снеки;
- спиртные напитки;
- торты, вафли, печенье.
Сложные углеводы
В основе этих продуктов лежат полисахариды – крахмал и целлюлоза. Такие вещества обеспечивают нормальное пищеварение и на долгое время насыщают человека.
К списку продуктов, которые содержат много сложных углеводов, относят следующее:
- все овощи – исключением являются картофель и тыква;
- цитрусовые фрукты;
- ягоды;
- яблоки и груши;
- абрикосы;
- пшено, перловка, гречка, овсянка;
- бобовые.
Из напитков в эту категорию входят несладкий чай и кофе. Также немного сложных углеводов присутствует в мясе и рыбе. Они имеются в яйцах, кефире, твороге.
Быстрые углеводы
Быстрые углеводы считаются простыми и включают всего 1-2 молекулы:
- 1 молекулу содержат моносахариды;
- 2 молекулы присутствует в составе дисахаридов.
Для всех быстрых углеводов характерен высокий гликемический индекс. Он превышает 70. Такие вещества отличаются сладким вкусом и прекрасно растворяются в воде.
Расщепление простых углеводов начинается еще в полости рта. Они очень быстро проникают в кровь. Уже через несколько минут после употребления существенно увеличивается уровень глюкозы. При этом он держится на высокой отметке не более 30-40 минут. Затем так же внезапно снижается.
Быстрые углеводы требуются для восстановления запаса энергии после сложных физических нагрузок или стрессов. Они способствуют выведению человека из гипогликемической комы.
Однако постоянно употреблять такие вещества не следует. Это провоцирует истощение поджелудочной железы и заставляет ее функционировать в стрессовом режиме. Именно избыток простых углеводов провоцирует развитие сахарного диабета 2 типа. При употреблении простых углеводов на ночь они трансформируются в жиры.
К продуктам с высоким гликемическим индексом относят следующее:
- сахар, мед;
- запеченный картофель, пюре;
- отварная морковь и тыква;
- бананы, дыни, арбузы, ананасы;
- кондитерские изделия;
- финики;
- хлебобулочные изделия.
Медленные углеводы
Медленные углеводы также называются сложными. Они включают 3 и больше молекул. Потому для этих веществ характерно медленное расщепление. Обычно они всасываются в кишечнике. К сложным углеводам относят декстрин, крахмал, целлюлозу, гликоген, глюкоманнан.
Употребление медленных углеводов способствует плавному поступлению глюкозы в организм человека. При этом не наблюдается пиков или скачков. Именно сложные углеводы насыщают человека на долгое время, поддерживают стабильное настроение и делают более уравновешенным.
Гликемический индекс таких продуктов находится в пределах 0-40.
К ним стоит отнести следующее:
- макароны из твердых сортов пшеницы;
- коричневый рис, ячмень, перловка, гречка, пшено;
- бобовые;
- фрукты – персики, апельсины, вишни, яблоки, груши;
- овощи и зелень – лук, шпинат, кабачки, перец, томаты, капуста;
- грибы.
Строение углеводов
Строение углеводов включает несколько карбонильных и гидроксильных групп.
В зависимости от структуры вещества делят на 3 категории:
- моносахариды;
- олигосахариды;
- полисахариды.
Моносахариды представляют собой простейшие сахара, которые включают всего 1 молекулу. Они имеют несколько групп, которые отличаются по количеству атомов углерода в молекуле. Моносахариды, в составе которых присутствует 3 атома углерода, называют триозами. Если в составе присутствует 5 атомов, их именуют пентозами, если 6 – гексозами.
Наиболее ценными для живых организмов считаются пентозы, которые присутствуют в составе нуклеиновых кислот. Также большое значение имеют гексозы, из которых состоят полисахариды.
Олигосахариды содержат 2-10 структурных элементов.
В зависимости от количества выделяют:
- диозы;
- триозы;
- тетраозы;
- пентасахариды;
- гексасахариды.
Самыми значимыми считаются дисахариды, к которым относятся сахароза, мальтоза и лактоза, а также трисахариды. В эту категорию входят мелицитоза, рафиноза, мальтотриоза.
Олисахариды могут содержать однородные и неоднородные структуры.
В зависимости от этого выделяют следующие виды:
- гомоолигосахариды – все молекулы обладают одинаковым строением;
- гетероолигосахариды – молекулы отличаются по структуре.
Самыми сложными углеводами считаются полисахариды. Они включают множество моносахаридов – от 10 до нескольких тысяч.
К таким веществам относят следующее:
- крахмал;
- хитин;
- гликоген;
- целлюлоза.
Полисахариды имеют более жесткую структуру, чем олигосахариды и моносахариды. Они не растворяются в воде и не имеют сладкого вкуса.
Состав углеводов
Состав углеводов делят на следующие категории:
- Моносахариды – включают 1 мономерную единицу и не гидролизуются с появлением более простых углеводов. Мономеры отличаются разнообразием. Это обусловлено разницей в структуре. Обычно моносахариды живых организмов представляют собой кольцевые углеродные цепи, которые включают 5 или 6 атомов углерода. Самыми важными моносахаридами считаются рибоза и дезоксирибоза, которые присутствуют в составе нуклеиновых кислот. Также к ним относят глюкозу как источник энергии и фруктозу.
- Дисахариды – включают 2 мономерных единицы. Можно сказать, что они состоят из 2 моносахаридов. Вещества объединяются через гидроксильные группы. При этом происходит отщепление воды. Самым известным дисахаридом считается сахароза. Ее молекула включает остатки глюкозы и фруктозы. 2 остатка глюкозы входит в состав мальтозы.
- Полисахариды – включают больше 10 мономерных единиц. В эту категорию входят крахмал, хитин, целлюлоза и т.д. Крахмал и гликоген скапливаются в организмах как запасной питательный элемент. Крахмал имеет менее разветвленную структуру, чем гликоген. Целлюлоза формирует стенки клеток растений. За счет этого она реализует структурную и защитную функции. Аналогичные задачи решает хитин у грибов и животных.
Свойства углеводов
К основным свойствам углеводов стоит отнести следующее:
- Молекулярная масса. Среди углеводов можно встретить весьма простые элементы, молекулярная масса которых составляет примерно 200, и гигантские полимеры. Их молекулярная масса достигает нескольких миллионов.
- Растворимость в воде. Моносахариды легко растворяются в воде и образуют сиропы.
- Окисление. Этот процесс приводит к получению соответствующих кислот. К примеру, окисление глюкозы аммиачным раствором гидрата окиси серебра приводит к формированию глюконовой кислоты.
- Восстановление. При восстановлении сахаров удается получить многоатомные спирты. В роли восстановителя выступает водород в никеле, алюмогидрид лития и т.д.
- Алкилирование. Под этим термином понимают образование простых эфиров.
- Ацилирование. В это понятие включают образование сложных эфиров.
Переваривание углеводов
Из углеводов в человеческом организме преимущественно перевариваются полисахариды – крахмал из растительных продуктов и гликоген, который присутствует в животной пище.
Полисахариды расщепляются пищеварительными ферментами до структурных блоков – свободной D-глюкозы. Этот процесс происходит под воздействием амилазы слюны и сопровождается формированием смеси из мальтозы, глюкозы и олигосахаридов.
Переваривание углеводов продолжается и заканчивается в тонком кишечнике. На этот процесс влияет амилаза поджелудочной железы, которая попадает в двенадцатиперстную кишку.
Гидролиз дисахаридов запускают ферменты, которые присутствуют в наружном слое клеток эпителия, выстилающих тонкий кишечник. В эпителиальных клетках тонкого кишечника происходит частичная трансформация D-фруктозы, D-галактозы, D-маннозы в D-глюкозу. Смесь простых гексоз поглощается клетками эпителия и с током крови попадает в печень.
Обмен углеводов в организме
В основе обмена углеводов в организме человека, лежат ниже описанные процессы:
- Мозг не имеет запаса гликогена, потому ему постоянно требуется глюкоза. Углеводы являются единственным источником, который помогает покрывать энергетические расходы мозга. Именно мозговая ткань поглощает 70 % глюкозы, которая выделяется печенью.
- Мышечные ткани при активной работе получают из крови большое количество глюкозы. В них это вещество трансформируется в гликоген. При распаде гликогена появляется достаточное количество энергии для сокращения мышц.
- Содержание глюкозы в крови регулируют гормоны – глюкагон, соматотропин, кортизол, инсулин, адреналин. Инсулин способствует снижению содержания глюкозы в крови при ее повышении, упрощает ее попадание в клетки и обеспечивает отложение вещества в тканях в виде гликогена. При уменьшении параметров глюкозы в крови соматотропин, кортизол, адреналин и глюкагон тормозят захват глюкозы клетками. За счет этого гликоген трансформируется в глюкозу.
Продукты богатые углеводами
Ниже описаны продукты, богатые углеводами в больших количествах:
- Хлеб. Важным источником таких веществ, считается пшеничная мука. При этом стоит учитывать, что хлеб нужно употреблять в меру. В продукте из цельных зерен, помимо крахмала, присутствуют белки, минералы, витамины, жиры. Эти вещества очень полезны.
- Рис. В составе риса присутствует много углеводов и витаминов группы В. При этом диетологи советуют отдавать предпочтение нешлифованным сортам.
- Бобовые. Такие продукты отличаются высокой пищевой ценностью. Для них характерна твердая целлюлозная мембрана, поэтому важно уделить внимание правильному способу приготовления.
- Картофель. Этот продукт содержит чуть меньше углеводов – около 20 %. Оставшуюся часть занимает вода. Помимо этого, в составе имеются витамины и минералы.
- Зеленые овощи. Помимо сложных углеводов, такие продукты включают много витаминов. Особенно полезно есть овощи в свежем виде. Предпочтение нужно отдавать салату, перцу, зеленой фасоли, молодому горошку, капусте. Обязательно нужно употреблять шпинат, поскольку он содержит много железа.
Норма углеводов в день для организма
Необходимость в углеводах зависит от интенсивности интеллектуальных и физических нагрузок. В среднем норма углеводов в день для организма составляет 300-500 г. Около 20 % может приходиться на углеводы, которые легко усваиваются.
Пожилым людям стоит употреблять максимум 300 г углеводов в сутки. При этом количество простых элементов не должно быть больше 15-20 %.
При наличии лишнего веса и других патологиях количество углеводов стоит ограничивать. При этом делать это следует постепенно. Благодаря этому организм сможет адаптироваться к изменению обменных процессов. Ограничение стоит начинать с 200-250 г в сутки. Через неделю объем углеводов допустимо сократить до 100 г.
Если резко уменьшать количество углеводов в течение долгого периода времени, есть риск развития разных нарушений.
К ним относят следующее:
- снижение уровня сахара в крови;
- общая слабость;
- сильное снижение интеллектуальной и физической активности;
- потеря веса;
- нарушение метаболизма;
- повышенная сонливость;
- головокружения;
- головные боли;
- тремор рук;
- ощущение голода;
- рак толстого кишечника;
- запоры.
Неприятные симптомы удается устранить после употребления сахара или других сладких продуктов. Однако, есть их следует дозированно. Это поможет избежать увеличения массы тела.
Для организма также вреден и избыток углеводов, особенно простых. Он приводит к повышению уровня сахара в крови. Как следствие, часть веществ не используется и приводит к скоплению жировых отложений. Это провоцирует сахарный диабет, кариес, атеросклероз. Также есть риск метеоризма, ожирения, болезней сердца и сосудов.
Калорийность углеводов
Калорийность углеводов зависит от конкретного продукта. В среднем 1 г углеводов содержит 4,1 Ккал или 17 кДж.
Углеводы – важные элементы, которые обеспечивают человеческий организм энергией. При этом они делятся на 2 основные категории – простые и сложные. Чтобы избежать проблем со здоровьем, предпочтение стоит отдавать сложным углеводам.
Углеводами называют органические соединения, поставляющие в организм необходимую для полноценной жизнедеятельности энергию. Они входят в состав каждой ткани и клеточных структур. На углеводы приходится примерно 2,7 процента от общей массы тела. Без них внутренние органы и системы не могут нормально функционировать. Поддерживать соотношение углеводов в организме становится возможным при сбалансированном питании, включающим в себя продукты, содержащие данные и другие полезные вещества.
Какую роль в организме выполняют углеводы?
Чтобы понимать, почему эти органические соединения настолько важны, необходимо изучить то, какие функции на них возложены. Углеводы, поступающие в организм вместе с пищей, оказывают следующий спектр действий:
- Поставляют в организм человека энергетические ресурсы. Это происходит за счет окисления соединения. В результате этого процесса один грамм углевода вырабатывает 17 килоджоулей или 4,1 калорию. Окисление сопровождается расходом либо гликогена (резервный запас углеводов), либо глюкозы.
- Принимают участие в образование различных структурных единиц. Благодаря углеводам, в организме строятся клеточные мембраны, вырабатываются нуклеиновые кислоты, ферменты, нуклеотиды и так далее.
- Формируют энергетические запасы для организма. Углеводы, принимая форму гликогена, откладываются в мышечных и прочих тканях, печени.
- Представляют собой антикоагулянты. Эти вещества разжижают кровь, а также препятствуют образованию тромбов.
- Входят в состав слизи, выстилающей желудочно-кишечный тракт, поверхности дыхательной и мочеполовой систем. Покрывая эти внутренние органы, слизь противостоит вирусным и бактериальным инфекциям, оказывает защиту от механических повреждений.
- Оказывают положительное воздействие не пищеварение. Углеводы стимулируют функцию пищеварительных ферментов, а, следовательно, улучшают пищеварительные процессы и качество усвоения питательных и ценных веществ, активизируют работу перистальтики желудка.
Кроме того, эти органические соединения повышают защитные функции организма, определяют группу крови, а также снижают вероятность развития онкологических патологий.
Виды углеводов
Органические вещества из группы углеродов делятся на две большие группы — простые и сложные. Первые еще называют быстрыми либо легкоусвояемыми, а вторые — медленными.
Простые углеводы
Отличаются простым составом и быстро усваиваются в организме. Такая особенность углевода приводит к резкому повышению глюкозы в крови. Реакцией организма на употребление простых углеводов становится крупный выброс инсулина — гормона, который ответственен за продуцирование поджелудочной железы.
Уровень сахара под воздействием инсулина снижается ниже стандартной нормы. Таким образом, человек, который недавно съел продукты, богатые простыми углеводами, уже довольно быстро начинает испытывать чувство голода. Кроме того, преобразование молекул сахара в подкожный жир происходит в соотношении один к двум.
Если злоупотреблять пищей, которая богата быстрыми углеводами, это приведет к следующим неблагоприятным последствиям:
- постоянному ощущение голода и желаниюперекусить;
- повреждению инсулином кровеносных сосудов;
- быстрому износу поджелудочной;
- повышению риска развития сахарного диабета.
Эти негативные воздействия стали главной причиной того, что данные углеводы стали называть вредными либо нежелательными.
Сложные углеводы
Медленные органические соединения, которыми являются клетчатка, гликоген, крахмал, действуют на организм совершенно иным образом. Вещества, входящие в данную группу, обладают сложным составом, а, значит, скорость их усвоения гораздо ниже, чем у быстрых. Данные соединения имеют высокую пищевую ценность и поэтому концентрация сахара практически не повышается, а, следовательно, человек длительное время чувствует сытость.
Поскольку концентрация сахара не слишком высокая, печень успевает его перерабатывать. Это значит, что он практически полностью преобразуется в энергетические ресурсы, а не откладывается в жировые отложения. Таким образом, сложные углеводы не приносят никакого вреда организму, то есть являются полезными.
Ежедневная потребность в углеводах
Суточная норма потребления органического источника энергии обусловлена возрастом, половой принадлежностью, весом, образом жизни и некоторым другим фактором. Чтобы вычислить дневную дозу углеводов, можно воспользоваться следующим расчетом:
- определить свою норму веса, то есть от роста отнять 100 сантиметров;
- умножить полученное число на 3,5.
Полученное число и станет дневной нормой потребления. Если рост равен 170 см, то количество углеводов, потребляемых в сутки должно составлять 245 грамм.
В каких продуктах содержатся простые углеводы?
К источникам быстрых углеводов относят:
- натуральный мед, сахар, варенье;
- сдобную выпечку, кондитерские изделия, батоны;
- манную и рисовую белую муку;
- макароны из белых сортов пшеницы;
- соки и газированные напитки, а также сиропы;
- сухофрукты и сладкие виды фруктов;
- некоторые разновидности овощей.
Эти продукты относятся к не самым полезным.
Пищевые продукты | Объем углеводов в 100 г (в граммах) |
---|---|
Сахарный песок | 99,6 |
Карамель | 88,1 |
Кукурузные хлопья | 83,4 |
Мед | 81,4 |
Вафли с начинкой из фруктового джема | 80,7 |
Манная крупа | 73,2 |
Мармелад | 71,1 |
Варенье | 69,9 |
Бублики | 69,8 |
Финики | 69,1 |
Крекеры | 67,2 |
Солод ржаной | 66,8 |
Изюм | 64,9 |
Попкорн | 62,9 |
Молочный шоколад | 60,2 |
Макароны быстрого приготовления | 56,9 |
Сдобная выпечка | 55,2 |
Халва | 54,3 |
Шоколадные конфеты | 54,1 |
Венские вафли с карамельной начинкой | 53,7 |
Картофельные чипсы | 52,8 |
Песочное печенье | 49,9 |
Печенье «Орешки» | 49,3 |
Белый хлеб | 48,9 |
Французская булка | 47,4 |
Торты | около 46 |
Кока-кола | 42,3 |
Чернослив | 39,8 |
Пончики | 38,9 |
Яблочный пирог | 38,3 |
Пирожное «Эклер» с кремовой начинкой | 35,9 |
Алкогольные напитки (вина, вермуты и пр.) | 20–35 |
Мороженое | 24,9 |
Белый рис отварной | 24,7 |
Пицца | 24,4 |
Жареный картофель | 23,2 |
Консервированная сладкая кукуруза | 22,6 |
Гренки из белого хлеба | 19,6 |
Хот-дог | 19,4 |
Отварной картофель | 16,8 |
Виноград | 15,2 |
Картофельное пюре | 14,3 |
Вареная свекла | 10,2 |
Пиво | 9,8 |
Апельсиновый сок | 8,4 |
Абрикос | 7,8 |
Тыква | 7,4 |
Дыня | 5,3 |
Арбуз | 5,2 |
Вареная морковь | 4,9 |
В каких продуктах содержатся сложные углеводы?
К источникам медленных углеводов относят:
- хлебобулочные изделия из муку грубого помола;
- различные виды грибов;
- макароны из твердых сортов пшеницы;
- злаковые и бобовые культуры;
- большинство видов овощей;
- разнообразная зелень;
- несладкие фрукты.
Эти продукты являются полезными.
Пищевые продукты | Объем углеводов в 100 г (в граммах) |
---|---|
Фасоль | 54,3 |
Чечевица | 53,8 |
Горький шоколад | 48,3 |
Хлеб из муки грубого помола | 46,1 |
Соя | 26,6 |
Макароны из твердых сортов пшеницы | 23,2 |
Кешью | 22,2 |
Зеленый горошек | 13,2 |
Оливки | 12,8 |
Гранат | 11,9 |
Яблоко | 11,4 |
Груша | 10,8 |
Корневой сельдерей | 10,8 |
Персик | 10,2 |
Сливы | 9,9 |
Крыжовник | 9,8 |
Репчатый лук | 9,4 |
Малина | 8,9 |
Мандарин | 8,4 |
Апельсин | 8,3 |
Бобы | 8,2 |
Красная смородина | 8,1 |
Черная смородина | 7,9 |
Киви | 7,6 |
Грейпфрут | 7,4 |
Орехи (кроме кешью) | 7,1–11,6 |
Кабачок | 5,8 |
Белокочанная капуста | 5,7 |
Брокколи | 5,2 |
Щавель | 5,2 |
Брюссельская капуста | 5,1 |
Болгарский перец | 4,9 |
Цветная капуста | 4,8 |
Редис | 4,2 |
Перьевой зеленый лук | 4,2 |
Стручковая фасоль | 4,2 |
Лимон | 3,7 |
Томаты | 3,4 |
Огурец | 2,4 |
Шпинат | 2,4 |
Листовой салат | 2,1 |
Свежие грибы (кроме шампиньонов) | 1,1–3,6 |
Шампиньоны | 0,6 |
Чем опасен переизбыток и недостаток углеводов?
Избыток углеводов, поступающих в организм вместе с пищей, приводят к тому, что резко повышается концентрация инсулина в крови и начинается быстрое образование жиров. Иными словами, причиной ожирения, сахарного диабета и прочих проблем со здоровьем, связанных с избытком веса, является углеводная пища.
Недостаток таких продуктов в организме тоже вреден. Если углеводы поступают в ограниченном количестве, резервы гликогена поступенно истощаются, в печени накапливаются жиры и развиваются различные дисфункции данного органа. Дефицит этого органического соединения приводит к повышенной утомляемости, общему чувству слабости, снижению физической и интеллектуальной активности.
Когда возникает недостаток углевода, то энергию, необходимую для поддержания жизненно важных функций, организм получает из жировых тканей. Высокая скорость расщепления жиров становится причиной усиленной выработки вредных катенов. Это приводит к окислению организма и кетоацидотической коме.
Появление первых признаков, которые сигнализируют о дефиците либо переизбытке углеводов, следует тщательно пересмотреть и в дальнейшем скорректировать ежедневный рацион. Правильно составленное меню позволяет избежать негативные последствия, связанные с передозировкой либо недостатком углеродистой пищи.
Углеводы (сахара) – органические соединения, имеющие сходное строение, состав большинства которых отражает формула Cx(H2O)y, где x, y ≥ 3. |
Исключение составляет дезоксирибоза, которая имеют формулу С5Н10O4 (на один атом кислорода меньше, чем рибоза).
По числу структурных звеньев
- Моносахариды — содержат одно структурное звено.
- Олигосахариды — содержат от 2 до 10 структурных звеньев (дисахариды, трисахариды и др.).
- Полисахариды — содержат n структурных звеньев.
Некоторые важнейшие углеводы:
Моносахариды | Дисахариды | Полисахариды |
Глюкоза С6Н12О6 Фруктоза С6Н12О6 Рибоза С5Н10О5 Дезоксирибоза С5Н10О4 | Сахароза С12Н22О11 Лактоза С12Н22О11 Мальтоза С12Н22О11 Целлобиоза С12Н22О11 | Целлюлоза (С6Н10О5)n Крахмал(С6Н10О5)n |
По числу атомов углерода в молекуле
- Пентозы — содержат 5 атомов углерода.
- Гексозы — содержат 6 атомов углерода.
- И т.д.
По размеру кольца в циклической форме молекулы
- Пиранозы — образуют шестичленное кольцо.
- Фуранозы — содержат пятичленное кольцо.
1. Горение
Все углеводы горят до углекислого газа и воды.
Например, при горении глюкозы образуются вода и углекислый газ |
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой
Концентрированная серная кислота отнимает воду от углеводов, при этом образуется углерод С («обугливание») и вода.
Например, при действии концентрированной серной кислоты на глюкозу образуются углерод и вода |
C6H12O6 → 6C + 6H2O
Моносахариды – гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (группа альдегида или кетона) и несколько гидроксильных. |
Моносахариды являются структурными звеньями олигосахаридов и полисахаридов.
Важнейшие моносахариды
Название и формула | Глюкоза C6H12O6 | Фруктоза C6H12O6 | Рибоза C6H12O6 |
Структурная формула | ![]() | ![]() | ![]() |
Классификация |
|
|
|
Глюкоза – это альдегидоспирт (альдоза).
Она содержит шесть атомов углерода, одну альдегидную и пять гидроксогрупп.
Глюкоза существует в растворах не только в виде линейной, но и циклических формах (альфа и бета), которые являются пиранозными (содержат шесть звеньев):
α-глюкоза | β-глюкоза |
![]() | ![]() |
Химические свойства глюкозы
Водный раствор глюкозы
В водном растворе глюкозы существует динамическое равновесие между двумя циклическими формами — α и β и линейной формой:
Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)
При взаимодействии свежеосажденного гидроксида меди (II) с глюкозой (и другими моносахаридами происходит растворение гидроксида с образованием комплекса синего цвета.
Реакции на карбонильную группу — CH=O
Глюкоза проявляет свойства, характерные для альдегидов.
- Реакция «серебряного зеркала»
- Реакция с гидроксидом меди (II) при нагревании. При взаимодействии глюкозы с гидроксидом меди (II) выпадает красно-кирпичный осадок оксида меди (I):
- Окисление бромной водой. При окислении глюкозы бромной водой образуется глюконовая кислота:
- Также глюкозу можно окислить хлором, бертолетовой солью, азотной кислотой.
Концентрированная азотная кислота окисляет не только альдегидную группу, но и гидроксогруппу на другом конце углеродной цепи. |
- Каталитическое гидрирование. При взаимодействии глюкозы с водородом происходит восстановление карбонильной группы до спиртового гидроксила, образуется шестиатомный спирт – сорбит:
- Брожение глюкозы. Брожение — это биохимический процесс, основанный на окислительно-восстановительных превращениях органических соединений в анаэробных условиях.
Спиртовое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Молочнокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:
Маслянокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:
- Образование эфиров глюкозы (характерно для циклической формы глюкозы).
Глюкоза способна образовывать простые и сложные эфиры.
Наиболее легко происходит замещение полуацетального (гликозидного) гидроксила.
Например, α-D-глюкоза взаимодействует с метанолом.
При этом образуется монометиловый эфир глюкозы (α-O-метил-D-глюкозид):
Простые эфиры глюкозы получили название гликозидов. |
В более жестких условиях (например, с CH3-I) возможно алкилирование и по другим оставшимся гидроксильным группам.
Моносахариды способны образовывать сложные эфиры как с минеральными, так и с карбоновыми кислотами.
Например, β-D-глюкоза реагирует с уксусным ангидридом в соотношении 1:5 с образованием пентаацетата глюкозы (β-пентаацетил-D-глюкозы): |
Получение глюкозы
Гидролиз крахмала
В присутствии кислот крахмал гидролизуется:
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
Синтез из формальдегида
Реакция была впервые изучена А.М. Бутлеровым. Синтез проходит в присутствии гидроксида кальция:
6CH2=On → C6H12O6
Фотосинтез
В растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO2 и Н2О:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Фруктоза — структурный изомер глюкозы. Это кетоноспирт (кетоза): она тоже может существовать в циклических формах (фуранозы). |
Она содержит шесть атомов углерода, одну кетоновую группу и пять гидроксогрупп.
Фруктоза | α-D-фруктоза | β-D-фруктоза |
![]() | ![]() | ![]() |
Фруктоза – кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, более сладкое, чем глюкоза.
В свободном виде содержится в мёде и фруктах.
Химические свойства фруктозы связаны с наличием кетонной и пяти гидроксильных групп.
При гидрировании фруктозы также получается сорбит.
Дисахариды – это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счет взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой). |
Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С12Н22О11
Молекула сахарозы состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных друг с другом:
В молекуле сахарозы гликозидный атом углерода глюкозы связан из-за образования кислородного мостика с фруктозой, поэтому сахароза не образует открытую (альдегидную) форму.
Поэтому сахароза не вступает в реакции альдегидной группы – с аммиачным раствором оксида серебра с гидроксидом меди при нагревании. Такие дисахариды называют невосстанавливающими, т.е. не способными окисляться. |
Сахароза подвергается гидролизу подкисленной водой. При этом образуются глюкоза и фруктоза:
C12H22O11 + 6H2O → C6H12O6 + C6H12O6
глюкоза фруктоза
Мальтоза С12Н22О11
Это дисахарид, состоящий из двух остатков α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.
Мальтоза является восстанавливающим дисахаридом (одно из циклических звеньев может раскрываться в альдегидную группу) и вступает в реакции, характерные для альдегидов. |
При гидролизе мальтозы образуется глюкоза.
C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6
Это дисахарид, состоящий из двух остатков α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.
Полисахариды — это природные высокомолекулярные углеводы, макромолекулы которых состоят из остатков моносахаридов. |
Основные представители — крахмал и целлюлоза — построены из остатков одного моносахарида — глюкозы.
Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу: (C6H10O5)n, но совершенно различные свойства.
Это объясняется особенностями их пространственного строения.
Крахмал состоит из остатков α-глюкозы, а целлюлоза – из β-глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положением одной гидроксильной группы:
Крахмал
Крахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.
В его состав входят:
- амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20%
- амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%
Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.
Амилопектин имеет разветвленное строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза.
Свойства крахмала
- Гидролиз крахмала: при кипячении в кислой среде крахмал последовательно гидролизуется:
Запись полного гидролиза крахмала без промежуточных этапов:
- Крахмал не дает реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливает гидроксид меди (II).
- Качественная реакция на крахмал: синее окрашивание с раствором йода.
Целлюлоза
Целлюлоза (клетчатка) – наиболее распространенный растительный полисахарид. Цепи целлюлозы построены из остатков β-глюкозы и имеют линейное строение.
Свойства целлюлозы
- Образование сложных эфиров с азотной и уксусной кислотами.
Нитрование целлюлозы.
Так как в звене целлюлозы содержится 3 гидроксильные группы, то при нитровании целлюлозы избытком азотной кислоты возможно образование тринитрата целлюлозы, взрывчатого вещества пироксилина:
Ацилирование целлюлозы.
При действии на целлюлозу уксусного ангидрида (упрощённо-уксусной кислоты) происходит реакция этерификации, при этом возможно участие в реакции 1, 2 и 3 групп ОН.
Получается ацетат целлюлозы – ацетатное волокно.
- Гидролиз целлюлозы.
Целлюлоза, подобно крахмалу, в кислой среде может гидролизоваться, в результате тоже получается глюкоза. Но процесс идёт гораздо труднее.
простые и сложные, в каких продуктах содержатся
Как часто можно услышать про полезные и вредные углеводы, про плохие и хорошие. Кто-то день прожить не может без шоколадки. А кто-то боится съесть лишний банан. Давайте разберёмся, что это такое и как нам всем с этим жить.
Что такое углеводы?
Углеводы – это органические вещества, основной источник энергии для вашего организма. Это один из трёх макронутриентов, жизненно необходимых вам. Два других — белки и жиры.
Типы углеводов:
- Моносахариды — простейшие углеводы, которые не распадаются до ещё более простых. Например, глюкоза, фруктоза.
- Олигосахариды — более сложные соединения, построенные из нескольких ( до 10) остатков моносахаридов. Например, раффиноза свёклы.
- Дисахариды — сложные соединения, построенные из 2 остатков моносахаридов. Например, свекловичный или тростниковый сахар, лактоза (молочный сахар).
- Полисахариды — сложные соединения, образованные из большого количества остатков глюкозы. Они делятся на перевариваемые (крахмал) и не перевариваемые (клетчатка). Клетчатка, благодаря своим свойствам, оказывает полезное действие на весь организм в целом. Способствует профилактике многих заболеваний, вплоть до рака.
Читайте также: Клетчатка. Как она продлевает жизнь
Функции углеводов в организме человека
- Роль углеводов велика. Попав в желудочно-кишечный тракт, они расщепляются до глюкозы, которая в свою очередь попадает внутрь клеток и используется организмом как источник энергии. При их недостатке для получения энергии распадаются белки и жиры, что приводит к накоплению токсичных кетонов в крови.
- Они способны накапливаться в печени, скелетных мышцах, и других тканях в виде гликогена.
- Принимают участие в синтезе многих веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности вашего организма. Например, сложных белков, компонентов иммунной системы и т. д.
- Регулируют обмен белков и жиров.
- Необходимы для нормальной деятельности сердца, печени, мышц и центральной нервной системы.
В каких продуктах содержатся углеводы
К углеводам относится большинство продуктов питания. Их нет в продуктах животного происхождения (мясо, рыба и морепродукты, яйца и т. д.). Исключением являются молочные продукты, которые содержат молочный сахар-лактозу.
Источники:
- Фрукты.
- Овощи, зелень.
- Крупы, разные виды муки.
- Орехи и семена.
- Бобовые (фасоль, горох, чечевица, соя).
- Хлеб, выпечка, торты, пирожные и т. д.
- Макаронные изделия, лапша.
- Сахар, крахмал, мёд.
- Газированные напитки с сахаром, компот, соки, чай и кофе с сахаром.
- Алкоголь.
- Молочные продукты и т. д.
Классификация углеводов, простые и сложные
Многие слышали о простых и сложных углеводах, но мало кто знает, чем они различаются, насколько необходимы для вашего здорового существования.
Простые или легкоусвояемые — быстро повышают содержание сахара в крови. Они обладают высоким гликемическим индексом. По этой причине их часто называют быстрыми.
Читайте также: Что такое гликемический индекс? Так ли страшен высокий индекс?
Злоупотребление быстрыми углеводами приводит к следующим последствиям:
- постоянное ощущение голода и желание что-то съесть;
- в результате предыдущего воздействия провоцируется быстрый набор веса;
- предрасполагает к диабету, сердечно-сосудистым заболеваниям, увеличивают шанс онкологии.
Сложные — имеют в составе нерастворимые волокна, например, клетчатку. Они медленно усваиваются, дают длительное насыщение, поэтому и глюкозу в крови повышают постепенно. Имеют низкий гликемический индекс. Благодаря этим свойствам и получили название медленных.
В таблицах указано содержание углеводов в самых распространённых продуктах питания. Из них вы сможете узнать, какие продукты относятся к медленным углеводам, а какие к быстрым. А также определите для себя продукты богатые и бедные углеводами. При планировании рациона — это значимые данные.
Список продуктов
Простые углеводы
Сложные углеводы
Ежедневная потребность в углеводах
Суточная норма будет для каждого человека разной.
В интернете некоторые сайты утверждают, что норма углеводов — 3–5 г на 1 кг веса. В действительности всё сложнее. Норму необходимо рассчитывать для каждого человека индивидуально.
Потребность зависит от пола, возраста, веса, уровня активности и т. д. Кроме того, большое значение имеют ваши цели на данный момент. Например, при похудении и наборе мышечной массы необходимо абсолютно разное количество углеводов в день.
В качестве примера проведены расчёты для мужчины и женщины 30 лет, среднего роста с низкой активностью. Смотрите таблицу ниже.
В случае с набором веса взята средняя активность (3 тренировки в неделю).
Учитывая ваш пол, вес и цель, связанную с весом, можете определить свою потребность в углеводах. Конечно, показатель примерный, но погрешность будет не сильно большой.
50 -55 кг | 55-60 кг | 60-65 кг | 65-70 кг | 75-80 кг | 80-85 кг | |
Мужчины | ||||||
Похудение | 140 | 145 | 150 | 155 | 160 | 165 |
Поддержание веса | 160 | 165 | 170 | 175 | 180 | 185 |
Набор мышечной массы | 270 | 280 | 290 | 300 | 315 | 325 |
Женщины | ||||||
Похудение | 110 | 115 | 120 | 125 | 135 | 140 |
Поддержание веса | 130 | 137 | 145 | 150 | 160 | 165 |
Набор мышечной массы | 228 | 240 | 245 | 255 | 270 | 280 |
При наборе мышечной массы организм нуждается в большом количестве энергии. В этом случае рекомендуется делать упор на продукты с высоким содержанием углеводов. Безусловно, не забывая о белках и жирах.
Недостаток углеводов
Недостаток может стать причиной слабости, усталости, раздражительности, апатии. К тому же в качестве источника энергии начнут расходоваться мышечная ткань и жировые запасы, а также белки и жиры, поступающие с пищей.
Избыток углеводов
Избыточное их количество — приводит к набору лишних килограммов.
Злоупотребление простыми углеводами способно привести к сахарному диабету, артериальной гипертонии, инсулинорезистентности, сердечно-сосудистым и онкологическим заболеваниям.
Сложные углеводы, наоборот, способны предотвратить эти и другие заболевания. Большую роль здесь играет клетчатка.
Когда потребность возрастает
Поскольку углеводы — главный источник энергии, потребность в них возрастает при увеличении умственных и физических нагрузок. Если вы решили заняться спортом, набрать мышечную массу, или ваша новая работа предполагает тяжёлые физические нагрузки — увеличивайте количество углеводсодержащей пищи.
Диета с ограничением углеводов для похудения
Существует довольно много диет, которые предлагают полностью или частично исключить углеводы из рациона. Например, Дюкана, Кремлёвская, Кето-диета и др. Безусловно, они доказали свою эффективность в снижении веса. Сотни женщин и мужчин заметили результат уже через короткое время.
Тем не менее, такие диеты небезопасны, и имеют ряд противопоказаний.
Длительный отказ от овощей, фруктов, зерновых провоцирует дефицит витаминов и микроэлементов. Недостаток полезной клетчатки однозначно приведёт к запорам и другим проблемам с ЖКТ.
Значение углеводов в жизни человека огромно. Во-первых, это источник энергии. Во-вторых, они необходимы для нормального функционирования всех систем организма.
Если говорить о том, какие углеводы лучше, то врачи рекомендуют отдавать предпочтение медленным. Так, вы получите не только длительное насыщение, но и клетчатку, витамины и микроэлементы.
Углеводы — Википедия

Углево́ды — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп[1]. Название класса соединений происходит от слов «гидраты углерода», оно было впервые предложено К. Шмидтом в 1844 году. Появление такого названия связано с тем, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой Cx(H2O)y, формально являясь соединениями углерода и воды.
Сахара́ — другое название низкомолекулярных углеводов: моносахаридов, дисахаридов и олигосахаридов.
Углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток и тканей всех живых организмов представителей растительного и животного мира, составляя (по массе) основную часть органического вещества на Земле. Источником углеводов для всех живых организмов является процесс фотосинтеза, осуществляемый растениями.
Углеводы — весьма обширный класс органических соединений, среди них встречаются вещества с сильно различающимися свойствами. Это позволяет углеводам выполнять разнообразные функции в живых организмах. Соединения этого класса составляют около 80 % сухой массы растений и 2—3 % массы животных[1].
Классификация
Все углеводы состоят из отдельных «единиц», которыми являются сахариды. По способности к гидролизу на мономеры углеводы делятся на две группы: простые и сложные. Углеводы, содержащие одну единицу, называются моносахариды, две единицы — дисахариды, от двух до десяти единиц — олигосахариды, а более десяти — полисахариды. Моносахариды быстро повышают содержание сахара в крови и обладают высоким гликемическим индексом, поэтому их ещё называют быстрыми углеводами. Они легко растворяются в воде и синтезируются в зелёных растениях. Углеводы, состоящие из 3 или более единиц, называются сложными. Продукты, богатые сложными углеводами, постепенно повышают содержание глюкозы и имеют низкий гликемический индекс, поэтому их ещё называют медленными углеводами. Сложные углеводы являются продуктами поликонденсации простых сахаров (моносахаридов) и, в отличие от простых, в процессе гидролитического расщепления способны распадаться на мономеры с образованием сотен и тысяч молекул моносахаридов.

Моносахари́ды (от др.-греч. μόνος ‘единственный’, лат. saccharum ‘сахар’ и суффикса -ид) — простейшие углеводы, не гидролизующиеся с образованием более простых углеводов — обычно представляют собой бесцветные, легко растворимые в воде, плохо — в спирте и совсем нерастворимые в эфире, твёрдые прозрачные органические соединения[2], одна из основных групп углеводов, самая простая форма сахара. Водные растворы имеют нейтральную pH. Некоторые моносахариды обладают сладким вкусом. Моносахариды содержат карбонильную (альдегидную или кетонную) группу, поэтому их можно рассматривать как производные многоатомных спиртов. Моносахарид, у которого карбонильная группа расположена в конце цепи, представляет собой альдегид и называется альдоза. При любом другом положении карбонильной группы моносахарид является кетоном и называется кетоза. В зависимости от длины углеродной цепи (от трёх до десяти атомов) различают триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы и так далее. Среди них наибольшее распространение в природе получили пентозы и гексозы[2]. Моносахариды — стандартные блоки, из которых синтезируются дисахариды, олигосахариды и полисахариды.
В природе в свободном виде наиболее распространена D-глюкоза (C6H12O6) — структурная единица многих дисахаридов (мальтозы, сахарозы и лактозы) и полисахаридов (целлюлоза, крахмал). Другие моносахариды, в основном, известны как компоненты ди-, олиго- или полисахаридов и в свободном состоянии встречаются редко. Природные полисахариды служат основными источниками моносахаридов[2].
Дисахариды

Дисахари́ды (от др.-греч. δίς ‘два’, лат. saccharum ‘сахар’ и суффикса -ид) — сложные органические соединения, одна из основных групп углеводов, при гидролизе каждая молекула распадается на две молекулы моносахаридов, являются частным случаем олигосахаридов. По строению дисахариды представляют собой гликозиды, в которых две молекулы моносахаридов соединены друг с другом гликозидной связью, образованной в результате взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой). В зависимости от строения дисахариды делятся на две группы: восстанавливающие и невосстанавливающие. Например, в молекуле мальтозы у второго остатка моносахарида (глюкозы) имеется свободный полуацетальный гидроксил, придающий данному дисахариду восстанавливающие свойства. Дисахариды наряду с полисахаридами являются одним из основных источников углеводов в рационе человека и животных[3].
Олигосахариды

О́лигосахари́ды (от греч. ὀλίγος — немногий) — углеводы, молекулы которых синтезированы из 2—10 остатков моносахаридов, соединённых гликозидными связями. Соответственно различают: дисахариды, трисахариды и так далее[3]. Олигосахариды, состоящие из одинаковых моносахаридных остатков, называют гомополисахаридами, а из разных — гетерополисахаридами. Наиболее распространены среди олигосахаридов дисахариды.
Среди природных трисахаридов наиболее распространена рафиноза — невосстанавливающий олигосахарид, содержащий остатки фруктозы, глюкозы и галактозы — в больших количествах содержится в сахарной свёкле и во многих других растениях[3].
Полисахариды
Полисахари́ды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов. С точки зрения общих принципов строения в группе полисахаридов возможно различить гомополисахариды, синтезированные из однотипных моносахаридных единиц и гетерополисахариды, для которых характерно наличие двух или нескольких типов мономерных остатков[4].
Гомополисахариды (гликаны), состоящие из остатков одного моносахарида, могут быть гексозами или пентозами, то есть в качестве мономера может быть использована гексоза или пентоза. В зависимости от химической природы полисахарида различают глюканы (из остатков глюкозы), маннаны (из маннозы), галактаны (из галактозы) и другие подобные соединения. К группе гомополисахаридов относятся органические соединения растительного (крахмал, целлюлоза, пектиновые вещества), животного (гликоген, хитин) и бактериального (декстраны) происхождения[2].
Полисахариды необходимы для жизнедеятельности животных и растительных организмов. Это один из основных источников энергии организма, образующейся в результате обмена веществ. Полисахариды принимают участие в иммунных процессах, обеспечивают сцепление клеток в тканях, являются основной массой органического вещества в биосфере.
Крахма́л (C6H10O5)n — смесь двух гомополисахаридов: линейного — амилозы и разветвлённого — амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. Белое аморфное вещество, не растворимое в холодной воде, способное к набуханию и частично растворимое в горячей воде[2]. Молекулярная масса 105—107 Дальтон. Крахмал, синтезируемый разными растениями в хлоропластах, под действием света при фотосинтезе, несколько различается по структуре зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам. Как правило, содержание амилозы в крахмале составляет 10—30 %, амилопектина — 70—90 %. Молекула амилозы содержит в среднем около 1 000 остатков глюкозы, связанных между собой альфа-1,4-связями. Отдельные линейные участки молекулы амилопектина состоят из 20—30 таких единиц, а в точках ветвления амилопектина остатки глюкозы связаны межцепочечными альфа-1,6-связями. При частичном кислотном гидролизе крахмала образуются полисахариды меньшей степени полимеризации — декстрины (C6H10O5)p, а при полном гидролизе — глюкоза[4].

Гликоге́н (C6H10O5)n — полисахарид, построенный из остатков альфа-D-глюкозы — главный резервный полисахарид высших животных и человека, содержится в виде гранул в цитоплазме клеток практически во всех органах и тканях, однако, наибольшее его количество накапливается в мышцах и печени. Молекула гликогена построена из ветвящихся полиглюкозидных цепей, в линейной последовательности которых, остатки глюкозы соединены посредством альфа-1,4-связями, а в точках ветвления межцепочечными альфа-1,6-связями. Эмпирическая формула гликогена идентична формуле крахмала. По химическому строению гликоген близок к амилопектину с более выраженной разветвлённостью цепей, поэтому иногда называется неточным термином «животный крахмал». Молекулярная масса 105—108 Дальтон и выше[4]. В организмах животных является структурным и функциональным аналогом полисахарида растений — крахмала. Гликоген образует энергетический резерв, который при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы может быть быстро мобилизован — сильное разветвление его молекулы ведёт к наличию большого числа концевых остатков, обеспечивающих возможность быстрого отщепления нужного количества молекул глюкозы[2]. В отличие от запаса триглицеридов (жиров) запас гликогена не настолько ёмок (в калориях на грамм). Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоцитах) может быть переработан в глюкозу для питания всего организма, при этом гепатоциты способны накапливать до 8 процентов своего веса в виде гликогена, что является максимальной концентрацией среди всех видов клеток. Общая масса гликогена в печени взрослых может достигать 100—120 граммов. В мышцах гликоген расщепляется на глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), тем не менее общий запас в мышцах может превышать запас, накопленный в гепатоцитах.
Целлюло́за (клетча́тка) — наиболее распространённый структурный полисахарид растительного мира, состоящий из остатков альфа-глюкозы, представленных в бета-пиранозной форме. Таким образом, в молекуле целлюлозы бета-глюкопиранозные мономерные единицы линейно соединены между собой бета-1,4-связями. При частичном гидролизе целлюлозы образуется дисахарид целлобиоза, а при полном — D-глюкоза. В желудочно-кишечном тракте человека целлюлоза не переваривается, так как набор пищеварительных ферментов не содержит бета-глюкозидазу. Тем не менее, наличие оптимального количества растительной клетчатки в пище способствует нормальному формированию каловых масс[4]. Обладая большой механической прочностью, целлюлоза выполняет роль опорного материала растений, например, в составе древесины её доля варьирует от 50 до 70 %, а хлопок представляет собой практически стопроцентную целлюлозу[2].
Хити́н — структурный полисахарид низших растений, грибов и беспозвоночных животных (в основном роговые оболочки членистоногих — насекомых и ракообразных). Хитин, подобно целлюлозе в растениях, выполняет опорные и механические функции в организмах грибов и животных. Молекула хитина построена из остатков N-ацетил-D-глюкозамина, связанных между собой бета-1,4-гликозидными связями. Макромолекулы хитина неразветвлённые и их пространственная укладка не имеет ничего общего с целлюлозой[2].
Пекти́новые вещества́ — полигалактуроновая кислота, содержится в плодах и овощах, остатки D-галактуроновой кислоты связаны альфа-1,4-гликозидными связями. В присутствии органических кислот способны к желеобразованию, применяются в пищевой промышленности для приготовления желе и мармелада. Некоторые пектиновые вещества оказывают противоязвенный эффект и являются активной составляющей ряда фармацевтических препаратов, например, производное подорожника «плантаглюцид»[2].
Мурами́н (лат. múrus — стенка) — полисахарид, опорно-механический материал клеточной стенки бактерий. По химическому строению представляет собой неразветвлённую цепь, построенную из чередующихся остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединённых бета-1,4-гликозидной связью. Мурамин по структурной организации (неразветвлённая цепь бета-1,4-полиглюкопиранозного скелета) и функциональной роли весьма близок к хитину и целлюлозе[2].
Декстра́ны — полисахариды бактериального происхождения — синтезируются в условиях промышленного производства микробиологическим путём (воздействием микроорганизмов Leuconostoc mesenteroides на раствор сахарозы) и используются в качестве заменителей плазмы крови (так называемые клинические «декстраны»: Полиглюкин и другие)[2].
Пространственная изомерия
![]() | ![]() | |
Слева D-глицеральдегид, справа L-глицеральдегид. |
Изомерия (от др.-греч. ἴσος — равный, и μέρος — доля, часть) — существование химических соединений (изомеров), одинаковых по составу и молекулярной массе, различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.
Стереоизомерия моносахаридов: изомер глицеральдегида у которого при проецировании модели на плоскость ОН-группа у асимметричного атома углерода расположена с правой стороны принято считать D-глицеральдегидом, а зеркальное отражение — L-глицеральдегидом. Все изомеры моносахаридов делятся на D- и L- формы по сходству расположения ОН-группы у последнего асимметричного атома углерода возле СН2ОН-группы (кетозы содержат на один асимметричный атом углерода меньше, чем альдозы с тем же числом атомов углерода). Природные гексозы — глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза — по стереохимической конфигурациям относят к соединениям D-ряда[5].
Биологическая роль
В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:
- Структурная и опорная функции. Углеводы участвуют в построении различных опорных структур. Так целлюлоза является основным структурным компонентом клеточных стенок растений, хитин выполняет аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих[1].
- Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.), состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток.
- Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК)[6].
- Энергетическая функция. Углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды[6].
- Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин — у растений[1].
- Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.
- Рецепторная функция. Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов.
Биосинтез
В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Травоядные получают крахмал, клетчатку, сахарозу. Хищники получают гликоген с мясом.
Организмы животных не способны синтезировать углеводы из неорганических веществ. Они получают их от растений с пищей и используют в качестве главного источника энергии, получаемой в процессе окисления:
- C x ( H 2 O ) y + x O 2 → x C O 2 + y H 2 O , Δ H < 0.001 {\displaystyle {\mathsf {C_{x}(H_{2}O)_{y}+xO_{2}\rightarrow xCO_{2}+yH_{2}O,\ \Delta H<0.001}}}
В зелёных листьях растений углеводы образуются в процессе фотосинтеза — уникального биологического процесса превращения в сахара неорганических веществ — оксида углерода (IV) и воды, происходящего при участии хлорофилла за счёт солнечной энергии:
- x C O 2 + y H 2 O → C x ( H 2 O ) y + x O 2 {\displaystyle {\mathsf {xCO_{2}+yH_{2}O\rightarrow C_{x}(H_{2}O)_{y}+xO_{2}}}}
Обмен
Обмен углеводов в организме человека и высших животных складывается из нескольких процессов[4]:
- Гидролиз (расщепление) в желудочно-кишечном тракте полисахаридов и дисахаридов пищи до моносахаридов, с последующим всасыванием из просвета кишки в кровеносное русло.
- Гликогеногенез (синтез) и гликогенолиз (распад) гликогена в тканях, в основном в печени.
- Аэробный (пентозофосфатный путь окисления глюкозы или пентозный цикл) и анаэробный (без потребления кислорода) гликолиз — пути расщепления глюкозы в организме.
- Взаимопревращение гексоз.
- Аэробное окисление продукта гликолиза — пирувата (завершающая стадия углеводного обмена).
- Глюконеогенез — синтез углеводов из неуглеводистого сырья (пировиноградная, молочная кислота, глицерин, аминокислоты и другие органические соединения).
Важнейшие источники
Главными источниками углеводов из пищи являются: хлеб, картофель, макароны, крупы, сладости. Чистым углеводом является сахар. Мёд, в зависимости от своего происхождения, содержит 70—80 % глюкозы и фруктозы.
Для обозначения количества углеводов в пище используется специальная хлебная единица.
К углеводной группе, кроме того, примыкают и плохо перевариваемые человеческим организмом клетчатка и пектины.
Список наиболее распространенных углеводов
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 Н. А. Абакумова, Н. Н. Быкова. 9. Углеводы // Органическая химия и основы биохимии. Часть 1. — Тамбов: ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. — ISBN 978-5-8265-0922-7.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков. Биоорганическая химия. — 1-е изд. — М.: Медицина, 1985. — С. 349—400. — 480 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 75 000 экз.
- ↑ 1 2 3 Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 234—235. — 528 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8.
- ↑ 1 2 3 4 5 Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 235—238. — 528 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8.
- ↑ Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия: Учебник / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 226—276. — 528 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8.
- ↑ 1 2 А. Я. Николаев. 9. Обмен и функции углеводов // Биологическая химия. — М.: Медицинское информационное агентство, 2004. — ISBN 5-89481-219-4.
Ссылки
![]() | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Общие: | |||||||||||||||
Геометрия | |||||||||||||||
Моносахариды |
| ||||||||||||||
Мультисахариды | |||||||||||||||
Производные углеводов |

Углеводы это – сахара, крахмалы и волокна, которые содержатся во фруктах, зерновых, овощах и молочных продуктах. И хотя многие диеты углеводы «ругают», на самом деле это одна из основных групп питательных веществ, так необходимых для здоровья.
«Углеводы – это макроэлементы, а значит, они являются источником энергии или калорий», — говорит Пейдж Смодерс, дипломированный диетолог штата Юта. Американская Ассоциация Диабетологов отмечает, что углеводы служат для обеспечения организма энергией. В состав углеводов на химическом уровне входят углевод, водород и кислород, поэтому они и называются углеводами.
По словам Пейдж, существует три вида макронутриентов: углеводы, белки и жиры. Все они в больших количествах нужны организму для правильной работы. Рацион должен состоять из всех видов макронутриентов, потому что организм не может вырабатывать их сам.
Согласно Национальному институту здравоохранения, рекомендуемая суточная норма углеводов для взрослого человека составляет 135 грамм. Тем не менее, у каждого человека она своя. Для большинства людей это 45-65% от суточной нормы калорий. Один грамм углеводов равен 4 калориям, таким образом, диета, рассчитанная на 1800 килокалорий должна включать от 202 до 292 грамм углеводов. Люди, болеющие диабетом должны потреблять более 200 грамм углеводов в день, а беременным женщинам будет достаточно 175 грамм.
Какую функцию выполняют углеводы
Углеводы обеспечивают энергией центральную нервную систему и мышцы и не дают организму использовать для этого белок. Кроме того, согласно Государственному Университету Айовы углеводы запускают процесс метаболизма.
Помимо этого, Пейдж заявляет, что «углеводы важны для работы мозга». Они оказывают влияние на «настроение, память и т.д. и быстро насыщают энергией». На самом деле, рекомендуемая норма углеводов зависит от количества необходимого мозгу.
Два недавних исследования опубликованных в журнале «Труды Национальной академии наук» так же связывают необходимое количество с потребностями. В них сказано, что люди употреблявшие на завтрак пищу с высоким содержанием углеводов были менее настроены делиться играя в «Ультиматум», чем те, кто ел высокобелковые продукты. Ученые предполагают, что это может быть вызвано уровнем дофамина, которые возрастает после употребления углеводов. Нет, углеводы не пробудят в вас жадность, лишь помогут осознать насколько важно сбалансированное питание.
Виды углеводов
Углеводы подразделяются на простые и сложные. Они различаются химическим составом и быстротой усвоения сахара. Проще говоря, простые углеводы поглощаются и усваиваются гораздо быстрее и легче, чем сложные.
Простые углеводы состоят из одной или двух молекул моносахаридов, таких как фруктоза (содержится во фруктах) и галактоза (молочные продукты). Углеводы, которые состоят из 2 моносахаридов, например сахароза (сахар), лактоза (молочные продукты) и мальтоза (пиво и некоторые овощи) называются дисахаридами.
Простые углеводы встречаются в конфетах, сладкой газированной воде и сиропах. Эти продукты изготавливаются с использованием обработанных и очищенных сахаров и не содержат витаминов, минералов и клетчатки. Их называют «пустыми калориями», они могут привести к увеличению веса, согласно Национальному институту здравоохранения.
Сложные углеводы (полисахариды) имеют в своем составе три или более моносахарида. Они встречаются в продуктах содержащих крахмал: бобы, горох, чечевица, арахис, картофель, кукуруза, пастернак, хлеб из цельнозерновой муки и злаки.
Пейдж отмечает, несмотря на то, что все углеводы считаются быстрыми источниками энергии, простые углеводы быстрее, т.к. они быстрее усваиваются организмом. Они могут привести к резкому повышению уровня сахара в крови, в то время как сложные углеводы дольше генерируют энергию организма.
Исследования показали, что замена насыщенных жиров простыми углеводами (как во многих продуктах) повышает риск сердечных заболеваний и диабета второго типа.
Пейдж предложила следующее: «Лучше всего сосредоточиться на сложных углеводах, например на овощах и зерновых».
Сахара, крахмалы и волокна
По данным Университета штата Айова, в организме углеводы распадаются на глюкозу и фруктозу. Тонкий кишечник поглощает эти элементы, после чего они попадают в кровь и печень. Печень превращает эти сахара в глюкозу, а кровь переносит ее (и инсулин) по всему организму, обеспечивая энергией.
Если глюкоза не будет трансформирована в энергию, около 2000 калорий сохранятся в костях и печени в виде гликогена. Как только запасы гликогена будут пополнены, углеводы начнут сохраняться в виде жиров. Если в вашем организме не достаточно углеводов, организм начнет использовать их в виде энергии. Это нелегко, потому что организму нужен белок для роста мышц. Замена углеводов белком может нести нагрузку на почки, что может повлечь проблемы с мочеиспусканием.
Волокна играют важную роль в пищеварении. По данным Министерства сельского хозяйства США, волокна способствуют здоровой работе кишечника, уменьшают риск хронических заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца и диабет. Однако, в отличие от сахаров и крахмалов, волокна не абсорбируются в тонком кишечнике и не превращаются в глюкозу. Они попадают в толстую кишку, где превращаются в водород, углекислый газ и жирные кислоты. По рекомендациям Национального Института Здравоохранения, в рационе человека 14 грамм волокон должно приходиться на каждую тысячу калорий. Источниками волокон могут стать фрукты, зерновые, овощи и особенно бобовые.
Пейдж так же пояснила, что волокна могут встречаться в некоторых молочных продуктах и овощах как с крахмалом, так и без. Например, крахмал не входит в состав салата латук, капусты, зеленых бобов, сельдерея, моркови и брокколи, но в них есть углеводы. В картофеле и кукурузе содержатся и крахмал, и углеводы (однако последнее в больших количествах). Согласно Американской Ассоциации Диабетологов, овощи без крахмала содержат всего около 5 грамм углеводов на стакан сырых овощей, и большинство из них приходятся на волокна.
Классификация углеводов: простые и сложные углеводы
Как вы уже знаете, углеводы содержатся и в полезных продуктах (овощи), и во вредных (пончики). Это привело к тому, что углеводы стали разделять на «хорошие» и «плохие». Какие продукты содержат плохие углеводы? По данным «Healthy Geezer Fred Cicetti» к плохим углеводам относят выпечку, сладкую газированную воду, продукты, подвергнутые интенсивной обработке, белый рис, белый хлеб и остальные продукты из белой муки. Это легкие углеводы. Простые углеводы редко имеют какую-либо питательную ценность.
Что такое сложные углеводы?
Считается, что «хорошие» углеводы – это сложные углеводы. Например, цельные злаки, фрукты, овощи, фасоль и бобовые. Они не только медленнее усваиваются организмом, но и содержат множество других питательных веществ.
В каких продуктах содержатся углеводы?
«Центр долголетия» Притыкина предлагает свою таблицу «хороших» и «плохих» углеводов.
Продукты с простыми углеводами это такие продукты, где много питательных веществ:
- Имеют низкое/умеренное количество калорий
- Лишены рафинированного сахара и очищенного зерна
- Богаты содержанием клетчатки
- Содержат низкий уровень натрия и насыщенных жиров
- Содержат или лишены холестерина и транс-жиров
Продукты со сложными углеводами:
- Высококалорийны
- Содержат большое количество рафинированного сахара (кукурузный сироп, белый сахар, мед, фруктовые соки)
- Содержат большое количество очищенного зерна (белая мука)
- Имеют низкий уровень питательных веществ и пищевых волокон, и высокий уровень натрия в своем составе
- Иногда имеют высокий уровень насыщенных жиров, холестерина и транс-жиров
Гликемический индекс
Совсем недавно диетологи сообщили, что важны не сами углеводы, но их гликемический индекс. Гликемический индекс показывает, как быстро углевод повышает сахар в крови.
Высокоуглеводные продукты, такие как выпечка, повышают уровень сахара очень быстро, низкоуглеводные продукты повышают его не так сильно и резко. В некоторых исследованиях (по данным Гарвардской медицинской школы) проводится параллель между высокоуглеводными продуктами и диабетом, ожирением, сердечными заболеваниями и некоторыми видами рака.
С другой стороны, в исследованиях сказано, что и низкоуглеводные диеты не приносят пользы. Исследование 2014 года, опубликованное в Журнале Американской медицинской ассоциации показало, что взрослые люди с избыточным весом, находящиеся на сбалансированной диете не обнаружили значительной пользы от диет, основанных на продуктах с низким гликемическим индексом. Ученые измеряли чувствительность к инсулину, систолическое артериальное давление, холестерин ЛПНП и холестерин ЛПВП и сделали вывод о том, что низкий гликемический индекс не улучшает показатели, но он уменьшил уровень триглицеридов.
Полезные свойства углеводов
Правильный выбор углеводов может принести пользу. Имеется в виду не только ваше здоровье, у них есть ряд и других положительных свойств. Итак, какого значение углеводов в организме человека?
Умственное состояние
Углеводы важны для умственного здоровья. В 2009 году Журнал Американской медицинской ассоциации опубликовал исследование, в котором сообщалось: люди на низкоуглеводной диете с высоким содержанием жиров в течение года испытывали больше беспокойства, депрессивных состояний и плохого настроения, чем те, кто придерживался высокоуглеводной диеты с низким содержанием жиров. Ученые предполагают, что углеводы способствуют выработке серотонина в мозге.
Кроме того, они положительно влияют на память. В 2008 году в университете Тафтса проводилось исследование, в ходе которого женщины с избыточным весом исключили углеводы из своего рациона на одну неделю. После чего, были проверены их когнитивные (познавательные) способности, визуальное внимание и пространственная память. Группа на низкоуглеводной диете, со сбалансированным количеством углеводов справилась лучше.
Потеря веса
Не смотря на то, что углеводы считаются одной из причин набора веса, при правильном подходе они могут помочь сбросить и поддерживать необходимый вес. Потому что правильные углеводы (цельные злаки, овощи с кожурой) содержат клетчатку. На низкоуглеводной диете сложно получить нужное количество клетчатки, а она способствует насыщению, и, как правило, содержится в низкокалорийных продуктах.
В 2009 году в журнале о правильном питании было опубликовано исследующее исследование: в течение 20 месяцев велось наблюдение за группой женщин. Было обнаружено, что те, кто употреблял продукты с клетчаткой, смогли потерять вес; у тех же, кто исключил такие продукты, вес продолжал расти. Другие исследования так же связывают потерю веса с низким содержанием жиров, но не углеводов.
Хотя некоторые исследования показали, что диеты с низким содержанием углеводов помогают людям сбросить вес, метаанализ, проведенный в 2015 году и опубликованный в «The Lancet», показал, что, если брать за основу долгосрочный период, низкое содержание жира и низкое содержание углеводов в диете имеют схожие показатели. На низкоуглеводной диете, на ранних этапах вес уходит быстрее, но через год результаты оказывались одинаковыми.
Источник питательных веществ
Фрукты и овощи, не подвергшиеся обработке известны содержанием питательных веществ. Некоторые даже называют суперпродуктами: листовая зелень, сладкий картофель, сочные ягоды, ароматные цитрусы и хрустящие яблоки – все они содержат углеводы.
Цельные злаки являются основным источником правильных углеводов. Большое исследование 2010 года журнала Американской диетической ассоциации показало, что те, кто питается продуктами с цельными злаками, получают больше клетчатки, энергии, полиненасыщенных жиров и все микронутриенты (за исключением витамина B12 и натрия). В 2014 году, дополнительное исследование журнала «Critical Reviews in Food Science and Nutrition» показало, что цельные злаки обладают антиоксидантами (ранее считалось, что они содержатся только во фруктах и овощах).
Сердечное здоровье
Клетчатка помогает снизить уровень холестерина, сообщает дипломированный диетолог и член «Совета Цельных Злаков» Келли Тупс. Пищеварительный процесс требует желчных кислот, которые частично образуются при холестерине. По мере улучшения пищеварения печень вытягивает холестерин из крови, чтобы создать больше желчных кислот, тем самым уменьшая количество ЛПНП («плохого» холестерина). Келли ссылается на исследование научного журнала «American Journal of Clinical Nutrition», в котором рассматриваются свойства цельного зерна полезные для пациентов, принимающих лекарства снижающие уровень холестерина (статины). Те, кто ежедневно употреблял более 16 граммов цельного зерна, имели более низкий уровень плохого холестерина.
Углеводный дефицит
Ограничение углеводов может вызвать ряд проблем со здоровьем. Организм не получает достаточное количество энергии, а без глюкозы подвержена риску центральная нервная система – появляется головокружение и слабость как физическая, так и эмоциональная (согласно данным Государственного университета штата Айовы). Дефицит глюкозы или низкий уровень сахара в крови называют гипогликемией.
Если организм не получает нужное ему количество углеводов, для энергии он начнет использовать белок, что плохо, т.к. белок необходим мышцам. Кроме того это наносит вред почкам и приводит к болезненному мочеиспусканию, согласно данным Университета города Цинциннати.
Люди, которые не употребляют достаточное количество углеводов, могут иметь недостаток клетчатки, что может вызвать проблемы с пищеварением и запоры.
Что такое углеводы? | SkillsYouNeed
Наряду с белками и жирами углеводы являются одной из основных групп макроэлементов. Они являются основными источниками энергии для организма. Они включают крахмалы, сахара и растительные волокна. Они так называемые, потому что, химически, они содержат только углерод, водород и кислород.
Углеводы расщепляются внутри организма, образуя глюкозу. Глюкоза переносится кровью по всему организму и является основным источником энергии для мозга, мышц и других важных клеток.Употребление в пищу углеводов обеспечивает легкий источник энергии для организма и не позволяет ему вырабатывать глюкозу из белков или жиров.
Как организм использует углеводы
Организм использует углеводы для снабжения топливом мышц и органов, включая мозг и центральную нервную систему.
Это топливо используется в форме глюкозы, которая расщепляется в клетках для обеспечения энергии. Избыток глюкозы накапливается в печени в виде гликогена или превращается в жир и сохраняется в организме.
Глюкоза переносится кровью по всему организму, чтобы достичь органов и мышц, которые нуждаются в топливе. Здоровый организм пытается регулировать уровень глюкозы в крови с помощью гормонов инсулина и глюкагона, которые вырабатываются поджелудочной железой.
- Инсулин снижает уровень сахара в крови , перемещая глюкозу в различные части тела и способствуя ее всасыванию в такие ткани, как жир.
- Глюкагон повышает уровень сахара в крови путем высвобождения глюкозы, хранящейся в печени, обратно в кровоток.
Уровень сахара в крови обычно держат под контролем, если поджелудочная железа и печень здоровы и функционируют нормально.
Влияние стресса на уровень сахара в крови
Когда мы находимся в состоянии стресса, гормоны адреналин и / или кортизол попадают в организм.
Эти гормоны повышают уровень сахара в крови, давая организму внезапный заряд энергии. Это также называется реакцией «беги или сражайся», давая энергию убежать или бороться с тем, что нам угрожает.
Смотрите нашу страницу: Что такое стресс? Чтобы получить больше информации.
Тело может производить глюкозу из белков и жиров, поэтому некоторые люди считают, что есть углеводы не обязательно. Некоторые диет для похудения исключают или уменьшают потребление углеводов, как способ заставить организм преобразовывать свои запасы жира в глюкозу и использовать его для производства энергии.
Однако есть три вещи, которые также следует учитывать.
Во-первых, углеводы являются наиболее эффективным способом для организма вырабатывать энергию
Таким образом, общий совет по питанию — есть хотя бы несколько раз в день, чтобы организм не использовал белок для получения энергии, что может означать разрушение мышечной ткани.Использование белка в качестве топлива также оказывает вредное воздействие на почки.Во-вторых, исследования показали, что потребление углеводов оказывает влияние на психическое здоровье.
Например, люди, которые едят диеты, которые заменяют углеводы жирами, имели тенденцию показывать более высокие уровни гнева, депрессии и беспокойства чем те на диете с высоким содержанием углевода, с низким содержанием жира. В другом исследовании женщины, которые не ели углеводов в течение недели, продемонстрировали более низкую когнитивную функцию, чем женщины на низкокалорийной диете с «здоровым» количеством углеводов.
В-третьих, углеводы, содержащие продукты, также часто богаты клетчаткой.
На самом деле, трудно потреблять достаточное количество клетчатки в своем рационе без употребления углеводов.
Fiber помогает вам чувствовать себя сытым и, следовательно, может помочь с потерей веса. Недавние исследования и рекомендации показывают, что исключение углеводов в целом может затруднить потерю веса из-за влияния клетчатки на .
видов углеводов
Существует два типа углеводов, простые и сложные.
простых углеводов
Простые углеводы также известны как сахара. Они имеют простую молекулярную структуру, состоящую всего из одной или двух частей.
Из-за их простой молекулярной структуры организм может быстро перерабатывать эти сахара. Поэтому их употребление может привести к «скачку энергии» или внезапному приливу энергии. За этим следует «низкий» после завершения процесса и использования простых углеводов.
Говорят, что продукты, которые быстро влияют на уровень сахара в крови, такие как простые сахара, имеют высокий гликемический индекс (GI).Обработанные и рафинированные сахара, как правило, имеют высокий ГИ. Встречающиеся в природе сложные углеводы имеют более низкий GI.
гликемический индекс (GI)
Гликемический индекс пищи — это показатель того, насколько быстро он вызывает повышение уровня глюкозы в крови.
Обычно продукты с более низким GI, которые выделяют глюкозу медленнее, считаются более здоровыми. Организм должен работать усерднее, чтобы расщеплять эти продукты, чтобы вы дольше чувствовали себя сытыми и сжигали больше калорий, переваривая и восстанавливая глюкозу.
Тем не менее, некоторые продукты с более низким показателем GI также содержат много жира и соли, что может сделать их менее здоровыми.
Пример оценки GI:
Рафинированный сахар является распространенным источником простых углеводов в современной диете.
Многие обработанные, упакованные и быстрые продукты содержат простые углеводы. Сахар используется в качестве усилителя вкуса во многих продуктах. Простые углеводы из добавленного сахара имеют небольшую пищевую ценность или не имеют ее вообще, и их часто называют «пустыми калориями». Большинство людей могут извлечь выгоду из сокращения потребления этих простых углеводов. Если вы покупаете обработанные и упакованные продукты, старайтесь выбирать продукты с меньшим содержанием сахара и сокращайте потребление сладких продуктов, таких как пирожные, печенье (печенье), сладости (конфеты) и обычные (не диетические) безалкогольные напитки.
Простые углеводы не всегда плохи . Они также существуют в продуктах питания, которые обеспечивают другие питательные преимущества, в том числе фрукты, молоко и другие молочные продукты. Большинство фруктов содержат большое количество клетчатки, витаминов и микроэлементов, а также антиоксидантов. Молоко и молочные продукты являются хорошими источниками белка и кальция, и большинство людей согласны с тем, что и фрукты, и молочные продукты важны для сбалансированного здорового питания.
Подробнее о сахаре см. На наших страницах: Что такое сахар? и Сахар и диета .
Комплексные углеводы
Сложные углеводы — это углеводы с более сложной молекулярной структурой, состоящей из трех или более частей. Они включают крахмал и целлюлозу, материал, который помогает сделать клетки растений жесткими.
Сложная структура этих молекул означает, что организму требуется больше времени, чтобы расщепить их, чтобы произвести глюкозу. Продукты, богатые сложными углеводами, также часто содержат ценные витамины, минералы и клетчатку, которые жизненно важны для здоровья и благополучия.
Продукты, содержащие сложные углеводы, обрабатываются организмом медленнее, поэтому они могут обеспечивать устойчивый уровень энергии в течение более длительных периодов времени, чем простые углеводы. Следовательно, гликемический индекс продуктов, богатых сложными углеводами, ниже.
Продукты, богатые сложными углеводами, включают цельные зерна, хлеб из непросеянной муки и цельнозерновые хлопья для завтрака, овес, макароны, рис (особенно коричневый рис), картофель, бобы, чечевицу и нут.
В поисках правильного баланса
Потребление слишком большого количества углеводов или неправильного типа углеводов может нарушить управление и баланс уровня сахара в крови в вашем организме.Это может привести к взлетам и падениям энергии и перепаду настроения. Это, в свою очередь, может вызвать у вас чувство усталости и раздражения.
Однако, если потреблять слишком мало углеводов, вам может не хватать энергии и снижаться мышечный тонус, потому что вместо этого ваше тело будет пытаться восполнить недостаток глюкозы из белка.
Важно найти правильный баланс углеводов в вашем рационе, который может варьироваться от человека к человеку.
Если вы часто чувствуете усталость после обеда, вы можете попробовать съесть больше белка и овощей и меньше углеводов.Также может быть лучше избегать алкоголя и сладких напитков, особенно вне приема пищи, поскольку они часто содержат много сахара.
Сколько углеводов нам нужно?
Нет простого ответа на этот вопрос.
У разных людей разные представления о потреблении углеводов. Однако, как правило, стоит стремиться получать примерно половину своей энергии от углеводов, при этом максимально (в идеале, 90%) это происходит из сложных углеводов и только 10% из рафинированных и обработанных сахаров (простых углеводов). ,
Простой способ достичь здоровой сбалансированной диеты — это ежедневно употреблять в пищу разнообразные продукты.
Некоторые люди рекомендуют при каждом приеме пищи разделять тарелку так, чтобы четверть продуктов с высоким содержанием белка, таких как мясо, рыба, яйца и молочные продукты (см. Нашу страницу Что такое белок? для получения дополнительной информации).
Четверть тарелки должна состоять из сложных углеводов, таких как картофель, макароны, рис, хлеб и бобы.
Остальная часть тарелки (половина) должна состоять из свежих овощей, которые будут содержать немного углеводов и белка, а также много витаминов и минералов.
Завершите трапезу фруктом, который обеспечит вас всеми необходимыми углеводами.
Что произойдет, если я ем слишком много углеводов?
Употребление в пищу слишком большого количества углеводов может привести к увеличению веса, потому что организм будет хранить неиспользованную глюкозу на потом.
Однако обычно именно то, как готовятся углеводы, оказывает наибольшее влияние на увеличение веса. Например, и шоколад, и яблоки содержат простые углеводы, но шоколад также содержит жир, а яблоки содержат клетчатку, витамины и минералы.Картофель фри, чипсы, чипсы и жареный картофель — все готовятся с использованием жира и, следовательно, содержат жир. Запеченный и вареный картофель не готовится на жире. Это не значит, что жареный картофель вреден для вас, но он содержит больше калорий на количество углеводов.
В итоге
Углеводы содержат глюкозу, необходимую организму для выработки энергии.
Существует два основных типа углеводов, простые и сложные.
Более рафинированные и простые углеводы быстрее превращаются в глюкозу, что может вызвать пики и спады уровня сахара в крови и привести к переменным уровням энергии.Следовательно, рафинированные или простые углеводы должны составлять только около 10% от вашего ежедневного потребления углеводов.
Сложные углеводы, которые содержатся в крахмалистых продуктах, таких как картофель, хлеб, рис, цельное зерно, макароны и овес, выделяют глюкозу в кровь медленнее. Поэтому они обеспечивают более стабильные и устойчивые уровни энергии для организма.
,
углеводов | Определение, классификация и примеры
Классификация и номенклатура
роль моносахаридов в передаче энергии Моносахариды играют важную роль в передаче энергии. Encyclopædia Britannica, Inc. Просмотреть все видео для этой статьиХотя для углеводов был разработан ряд схем классификации, разделение на четыре основные группы — моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды — используется здесь, является одним из наиболее распространенных.Большинство моносахаридов, или простых сахаров, содержится в винограде, других фруктах и меде. Хотя они могут содержать от трех до девяти атомов углерода, наиболее распространенные представители состоят из пяти или шести, соединенных вместе для образования цепочечной молекулы. Три наиболее важных простых сахара — глюкоза (также известная как декстроза, виноградный сахар и кукурузный сахар), фруктоза (фруктовый сахар) и галактоза — имеют одинаковую молекулярную формулу (C 6 H 1 2 O 6 ), но, поскольку их атомы имеют различное структурное расположение, сахара имеют разные характеристики; я.они являются изомерами.
Небольшие изменения в структурном устройстве обнаруживаются живыми существами и влияют на биологическую значимость изомерных соединений. Например, известно, что степень сладости различных сахаров различается в зависимости от расположения гидроксильных групп (-ОН), которые составляют часть молекулярной структуры. Прямая корреляция, которая может существовать между вкусом и любым конкретным структурным устройством, однако, еще не установлена; то есть еще невозможно предсказать вкус сахара, зная его конкретную структурную структуру.Энергия в химических связях глюкозы косвенно снабжает большинство живых существ большей частью энергии, необходимой им для осуществления своей деятельности. Галактоза, которая редко встречается в качестве простого сахара, обычно объединяется с другими простыми сахарами для образования более крупных молекул.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняДве молекулы простого сахара, которые связаны друг с другом, образуют дисахарид, или двойной сахар.Дисахарид сахароза, или столовый сахар, состоит из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы; Наиболее известные источники сахарозы — сахарная свекла и тростниковый сахар. Молочный сахар, или лактоза, и мальтоза также являются дисахаридами. Прежде чем энергия в дисахаридах может быть использована живыми существами, молекулы должны быть разбиты на их соответствующие моносахариды. Олигосахариды, которые состоят из трех-шести моносахаридных единиц, довольно редко встречаются в природных источниках, хотя было выявлено несколько производных растений.
кристалл лактозы Показано, что кристаллы лактозы суспендированы в масле. Их отличная форма позволяет идентифицировать их в пищевых продуктах, исследованных для исследования. © Kayla Saslow, предоставлено Университетом Висконсин-МэдисонПолисахариды (термин означает много сахаров) представляют собой большую часть структурных и энергетических запасов углеводов, встречающихся в природе. Большие молекулы, которые могут состоять из 10000 моносахаридных звеньев, связанных вместе, полисахариды значительно различаются по размеру, сложности структуры и содержанию сахара; к настоящему времени идентифицировано несколько сотен различных типов.Целлюлоза, основной структурный компонент растений, представляет собой сложный полисахарид, включающий множество единиц глюкозы, связанных вместе; это самый распространенный полисахарид. Крахмал, обнаруженный в растениях, и гликоген, обнаруженный у животных, также являются сложными полисахаридами глюкозы. Крахмал (от древнеанглийского слова stercan , что означает «застывать») содержится в основном в семенах, корнях и стеблях, где он хранится в качестве доступного источника энергии для растений. Растительный крахмал можно перерабатывать в такие продукты, как хлеб, или употреблять напрямую, например, в картофеле.Гликоген, который состоит из разветвленных цепочек молекул глюкозы, образуется в печени и мышцах высших животных и запасается в качестве источника энергии.
композиция из целлюлозы и глюкозы Целлюлоза и глюкоза являются примерами углеводов. Encyclopædia Britannica, Inc.Конечная общая номенклатура для моносахаридов составляет — около ; таким образом, термин пентоза ( пен = пять) используется для моносахаридов, содержащих пять атомов углерода, а гексоза ( гекс = шесть) используется для тех, которые содержат шесть.Кроме того, поскольку моносахариды содержат химически реактивную группу, которая является либо альдегидной группой, либо кетогруппой, их часто называют альдопентозами, кетопентозами, альдогексозами или кетогексозами. Альдегидная группа может находиться в положении 1 альдопентозы, а кетогруппа может находиться в дополнительном положении (например, 2) внутри кетогексозы. Глюкоза представляет собой альдогексозу, то есть содержит шесть атомов углерода, а химически активная группа представляет собой альдегидную группу.
.Последнее обновление: by Sagar Aryal
Что такое углеводы?
- Углеводы — это группа природных карбонильных соединений (альдегидов или кетонов), которые также содержат несколько гидроксильных групп.
- Это может также включать их производные, которые производят такие соединения при гидролизе.
- Они являются наиболее распространенными органическими молекулами в природе и также называются «сахаридами».
- Углеводы, которые растворимы в воде и имеют сладкий вкус, называются «сахарами».
Структура углеводов
- Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода.
- Общая эмпирическая структура углеводов составляет (CH 2 O) n .
- Они представляют собой органические соединения, организованные в форме альдегидов или кетонов с несколькими гидроксильными группами, выходящими из углеродной цепи.
- Строительными блоками всех углеводов являются простые сахара, называемые моносахаридами.
- Моносахарид может быть полигидроксиальдегидом (альдозой) или полигидроксикетоном (кетозой).
Углеводы могут быть структурно представлены в любой из трех форм:
- Открытая цепная структура.
- Полуацетальная структура.
- Haworth структура.
Структура с открытой цепью — это длинноцепочечная форма углеводов.
Полуацетальная структура — Здесь первый углерод глюкозы конденсируется с группой -ОН 5-го углерода, образуя кольцевую структуру.
Структура Хауорта — это наличие структуры пиранозного кольца.
Свойства углеводов
Физические свойства углеводов
- Stereoisomerism — Соединение для бритья имеет одинаковую структурную формулу, но отличается пространственной конфигурацией. Пример: глюкоза имеет два изомера относительно предпоследнего атома углерода. Это D-глюкоза и L-глюкоза.
- Оптическая активность — это вращение плоскополяризованного света с образованием (+) глюкозы и (-) глюкозы.
- Диастереоизомеры — Это изменения конфигурации в отношении С2, С3 или С4 в глюкозе. Пример: манноза, галактоза.
- Annomerism — это пространственная конфигурация относительно первого атома углерода в альдозах и второго атома углерода в кетозах.
Химические свойства углеводов
- Образование осазона : Осазон является производным углеводов, когда сахара реагируют с избытком фенилгидразина.например. Глюкозазон
- Тест Бенедикта: Восстанавливающие сахара при нагревании в присутствии щелочи превращаются в мощные восстанавливающие вещества, известные как эндиолы. Когда раствор реагента Бенедикта и восстанавливающий сахар нагревают вместе, раствор меняет свой цвет на оранжево-красный / кирпично-красный.
- Окисление: Моносахариды восстанавливают сахара, если их карбонильные группы окисляются с образованием карбоновых кислот. В тесте Бенедикта D-глюкоза окисляется до D-глюконовой кислоты, таким образом, глюкоза считается восстанавливающим сахаром.
- Восстановление до спиртов: Группы C = O в формах углеводов с открытой цепью могут быть восстановлены до спиртов с помощью боргидрида натрия, NaBH 4 или каталитического гидрирования (h3, Ni, EtOH / h3O). Продукты известны как «альдитолы».
Свойства моносахаридов
- Большинство моносахаридов имеют сладкий вкус (фруктоза слаще; на 73% слаще, чем сахароза).
- Они твердые при комнатной температуре.
- Они чрезвычайно растворимы в воде: — Несмотря на их высокую молекулярную массу, присутствие большого количества групп ОН делает моносахариды намного более растворимыми в воде, чем большинство молекул с подобной молекулярной массой.
- Глюкоза может раствориться в незначительных количествах воды, чтобы сделать сироп (1 г / 1 мл воды).
Классификация углеводов (виды углеводов)
Простые углеводы включают отдельные сахара (моносахариды) и полимеры, олигосахариды и полисахариды.
Моносахариды
- Самая простая группа углеводов, которую часто называют простыми сахарами, поскольку они не могут быть подвергнуты дальнейшему гидролизу.
- Бесцветное кристаллическое твердое вещество, растворимое в воде и нерастворимое в неполярном растворителе.
- Это соединение, которое обладает свободной альдегидной или кетонной группой.
- Общая формула: C n (h3O) n или C n H 2n O n .
- Они классифицируются в зависимости от количества атомов углерода, которые они содержат, а также на основе присутствующей функциональной группы.
- Таким образом, моносахариды с 3,4,5,6,7… атомами углерода называются триозами, тетрозами, пентозами, гексозами, гептозами и т. Д.а также в виде альдоз или кетоз в зависимости от того, содержат ли они альдегидную или кетоновую группу.
- Примеры: Глюкоза, Фруктоза, Эритрулоза, Рибулоза.
Олигосахариды
- Олигосахариды — это сложные сахара, которые при гидролизе дают от 2 до 10 молекул одинаковых или разных моносахаридов.
- Моносахаридные звенья соединены гликозидной связью.
- В зависимости от количества моносахаридных звеньев он дополнительно классифицируется как дисахарид, трисахарид, тетрасахарид и т. Д.
- Олигосахариды, дающие 2 молекулы моносахаридов при гидролизе, известны как дисахариды, а те, которые дают 3 или 4 моносахарида, известны как трисахариды и тетрасахариды соответственно и так далее.
- Общая формула дисахаридов: C n (h3O) n-1 и трисахаридов — C n (h3O) n-2 и так далее.
- Примеры: Дисахариды включают сахарозу, лактозу, мальтозу и т. Д.
- Трисахариды — это рафиноза, рабиноза.
Полисахариды
- Их также называют «гликаны».
- Полисахариды содержат более 10 моносахаридных единиц и могут быть сотни сахарных единиц в длину.
- Они дают более 10 молекул моносахаридов при гидролизе.
- Полисахариды отличаются друг от друга идентичностью их повторяющихся моносахаридных единиц, длиной их цепей, типами звеньев связи и степенью разветвления.
- Они прежде всего связаны с двумя важными функциями, т.е. Структурные функции и хранение энергии.
- Они дополнительно классифицируются в зависимости от типа молекул, образующихся в результате гидролиза.
- Это могут быть гомополисахаридов е, содержащие моносахариды одного типа или гетерополисахаридов , то есть моносахариды разных типов.
- Примерами гомополисахаридов являются крахмал, гликоген, целлюлоза, пектин.
- Гетерополисахариды — это гиалуроновая кислота, хондроитин.
Функции
Углеводы — это широко распространенные молекулы в тканях растений и животных. У растений и членистоногих, углеводов из скелетных структур, они также служат запасами пищи у растений и животных. Они являются важным источником энергии, необходимым для различной метаболической активности, энергия получается путем окисления.
Некоторые из их основных функций включают в себя:
- Живые организмы используют углеводы в качестве доступной энергии для стимулирования клеточных реакций.Они являются наиболее распространенным диетическим источником энергии (4 ккал / грамм) для всех живых существ.
- Углеводы, являющиеся главным источником энергии, у многих животных, являются мгновенными источниками энергии. Глюкоза расщепляется гликолизом / циклом Креба с образованием АТФ.
- Служить запасами энергии, топливом и метаболическими промежуточными продуктами. Он хранится в виде гликогена у животных и крахмала в растениях.
- Хранимые углеводы выступают в качестве источника энергии вместо белков.
- Они образуют структурные и защитные компоненты, как в клеточной стенке растений и микроорганизмов.Структурные элементы в клеточных стенках бактерий (пептидогликан или мурейн), растений (целлюлоза) и животных (хитин).
- Углеводы являются промежуточными продуктами в биосинтезе жиров и белков.
- Углеводы помогают в регуляции нервной ткани и являются источником энергии для мозга.
- Углеводы связываются с липидами и белками, образуя поверхностные антигены, рецепторные молекулы, витамины и антибиотики.
- Формирование структурного каркаса РНК и ДНК (рибонуклеиновая кислота и дезоксирибонуклеиновая кислота).
- Они связаны со многими белками и липидами. Такие связанные углеводы важны в межклеточной коммуникации и во взаимодействиях между клетками и другими элементами в клеточной среде.
- У животных они являются важной составляющей соединительной ткани.
- Углеводы, которые богаты содержанием клетчатки, помогают предотвратить запор.
- Кроме того, они помогают в модуляции иммунной системы.
Рекомендации
- Ленингер, А.L., Nelson, D.L. & Cox, M.M. (2000). Принципы биохимии Ленинга. Нью-Йорк: Стоит Издателям.
- Madigan, M.T., Martinko, J.M., Bender, K.S., Buckley, D.H. & Stahl, D.A. (2015). Брок биологии микроорганизмов (четырнадцатое издание.). Бостон: Пирсон.
- Rodwell, V.W., Botham, K.M., Kennelly, P.J., Weil, P.A., & Bender, D.A. (2015). Иллюстрированная биохимия Харпера (30-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: McGraw-Hill Education LLC.
- https: // биология.tutorvista.com/biomolecules/carbohydrates.html
Углеводы — определение, структура, типы, примеры, функции
,
Использование, польза для здоровья и риски
Углеводы или сахариды, это биомолекулы. Четырьмя основными классами биомолекул являются углеводы, белки, нуклеотиды и липиды. Углеводы являются наиболее распространенными из четырех.
Углеводы, также известные как «углеводы», играют важную роль в живых организмах, в том числе в транспортировке энергии. Они также являются структурными компонентами растений и насекомых.
Производные углеводов участвуют в воспроизводстве, иммунной системе, развитии болезней и свертывании крови.
Быстрые факты об углеводах
- «Сахарид» — это еще одно слово для углеводов.
- Продукты с высоким содержанием углеводов включают хлеб, макароны, бобы, картофель, рис и крупы.
- Один грамм углеводов содержит приблизительно 4 килокалории
- Углеводы с высоким гликемическим индексом (GI) быстро попадают в кровяное русло в виде глюкозы
- Переход на диету с низким гликемическим индексом повышает шансы на здоровый вес и образ жизни
Углеводы, также известные как сахариды или углеводы, сахара или крахмалы.Они являются основным источником пищи и ключевой формой энергии для большинства организмов.
Они состоят из атомов углерода, водорода и кислорода.
Два основных соединения составляют углеводы:
Альдегиды : Это двойные атомы углерода и кислорода, плюс атом водорода.
Кетоны : Это двойные атомы углерода и кислорода плюс два дополнительных атома углерода.
Углеводы могут объединяться в полимеры или цепочки.
Эти полимеры могут функционировать как:
- молекул длительного хранения продуктов питания
- защитных мембран для организмов и клеток
- основная структурная опора для растений
Большинство органических веществ на земле состоит из углеводов.Они вовлечены во многие аспекты жизни.
Существуют различные виды углеводов. Они включают моносахариды, дисахариды и полисахариды.
Моносахариды
Это наименьшая возможная единица сахара. Примеры включают глюкозу, галактозу или фруктозу. Глюкоза является основным источником энергии для клетки. «Сахар в крови» означает «глюкоза в крови».
В питании человека они включают:
- галактозу, наиболее легко доступную в молоке и молочных продуктах
- фруктозу, в основном в овощах и фруктах
Дисахариды
Дисахариды — это две молекулы моносахаридов, связанных вместе, например, лактоза, мальтоза и сахароза.
Связывание одной молекулы глюкозы с молекулой галактозы приводит к образованию лактозы. Лактоза обычно содержится в молоке.
Связывание одной молекулы глюкозы с молекулой фруктозы приводит к образованию молекулы сахарозы.
Сахароза содержится в столовом сахаре. Это часто происходит в результате фотосинтеза, когда поглощенный хлорофиллом солнечный свет реагирует с другими соединениями в растениях.
Полисахариды
Различные полисахариды действуют как пищевые запасы у растений и животных. Они также играют структурную роль в растительной клеточной стенке и прочном внешнем скелете насекомых.
Полисахариды представляют собой цепочку из двух или более моносахаридов.
Цепочка может быть:
- разветвленной, так что молекула выглядит как дерево с ветвями и ветвями
- неразветвленными, где молекула представляет собой прямую
Полисахаридные молекулы могут состоять из сотен или тысяч моносахаридов.
Гликоген — это полисахарид, который люди и животные хранят в печени и мышцах.
Крахмалы — это глюкозные полимеры, которые состоят из амилозы и амилопектина.Богатые источники включают картофель, рис и пшеницу. Крахмалы не растворяются в воде. Люди и животные переваривают их, используя ферменты амилазы.
Целлюлоза является одной из основных структурных составляющих растений. Дерево, бумага и хлопок в основном сделаны из целлюлозы.
Возможно, вы слышали о простых и сложных углеводах.
Моносахариды и дисахариды — простые углеводы, а полисахариды — сложные.
Простые углеводы являются сахарами.Они состоят только из одной или двух молекул. Они обеспечивают быстрый источник энергии, но вскоре потребитель снова чувствует себя голодным. Примеры включают в себя белый хлеб, сахар и конфеты.
Сложные углеводы состоят из длинных цепочек молекул сахара. Цельнозерновые продукты и продукты, в которых все еще содержится клетчатка, представляют собой сложные углеводы. Они имеют тенденцию наполнять вас дольше, и они считаются более здоровыми, поскольку они содержат больше витаминов, минералов и клетчатки. Примеры включают фрукты, овощи, бобы и макароны из непросеянной муки.
Хлеб, макароны, бобы, картофель, отруби, рис и крупы — это продукты, богатые углеводами. Большинство богатых углеводами продуктов имеют высокое содержание крахмала. Углеводы являются наиболее распространенным источником энергии для большинства организмов, включая человека.
Мы могли бы получить всю нашу энергию из жиров и белков, если бы нам пришлось. Один грамм углеводов содержит примерно 4 килокалории (ккал), столько же, сколько белок. Один грамм жира содержит около 9 ккал.
Однако углеводы имеют другие важные функции:
- мозг нуждается в углеводах, в частности в глюкозе, потому что нейроны не могут сжигать жир
- Пищевые волокна состоят из полисахаридов, которые наш организм не переваривает
США (U.S.) Рекомендации по питанию на 2015-2020 годы рекомендуют получать от 45 до 65 процентов энергетических потребностей из углеводов, а максимум 10 процентов должны поступать из простых углеводов, другими словами, глюкозы и простых сахаров.
Каждые пару десятилетий появляется какой-то «прорыв», и людям советуют «избегать всех жиров» или «избегать углеводов».
Углеводы были и будут оставаться неотъемлемой частью любого рациона питания человека.
Углеводы и ожирение
Некоторые утверждают, что глобальный рост ожирения связан с высоким потреблением углеводов.Тем не менее, ряд факторов способствуют этой проблеме:
К ним относятся:
- снижение физической активности
- более высокое потребление вредной пищи
- более высокое потребление пищевых добавок, таких как красители, усилители вкуса и искусственные эмульгаторы
- меньше часов сна каждую ночь
- повышение уровня жизни
Стресс также может быть фактором. Одно исследование показало, что молекула нейропептида Y (NPY), которую организм высвобождает при стрессе, может «разблокировать» рецепторы Y2 в жировых клетках организма, стимулируя их рост в размере и количестве.
В быстро развивающихся странах, таких как Китай, Индия, Бразилия и Мексика, наблюдается рост ожирения по мере изменения уровня жизни и привычек питания.
Когда эти группы населения были более стройными, их рацион был более тяжелым, чем сейчас. Они также потребляли больше натуральных продуктов и меньше вредной пищи, были более физически активными и дольше спали каждую ночь.
А как насчет диетических продуктов?
Многие промоутеры диет с высоким или низким содержанием углеводов продвигают фирменные и обработанные продукты в качестве средств для похудения, такие как питательные батончики, порошки.Они часто содержат красители, искусственные подсластители, эмульгаторы и другие добавки, похожие на нездоровую пищу.
Если потребители этих продуктов остаются физически неактивными, они могут видеть некоторую временную потерю веса, но когда они выходят из рациона, вес вернется обратно.
Когда человек потребляет углеводы, пищеварительная система расщепляет некоторые из них на глюкозу. Эта глюкоза поступает в кровь и повышает уровень сахара в крови или уровня глюкозы. Когда уровень глюкозы в крови повышается, бета-клетки поджелудочной железы выделяют инсулин.
Инсулин — это гормон, который заставляет наши клетки поглощать сахар крови для энергии или хранения. Когда клетки поглощают сахар в крови, уровень сахара в крови начинает падать.
Когда уровень сахара в крови падает ниже определенной точки, альфа-клетки поджелудочной железы высвобождают глюкагон. Глюкагон — это гормон, который вырабатывает в печени гликоген, сахар, который хранится в печени.
Короче говоря, инсулин и глюкагон помогают поддерживать постоянный уровень глюкозы в крови в клетках, особенно в клетках мозга. Инсулин снижает уровень глюкозы в крови, в то время как глюкагон восстанавливает уровень, когда он слишком низок.
Если уровень глюкозы в крови повышается слишком быстро, слишком часто, клетки могут в конечном итоге стать неисправными и не реагировать должным образом на инструкции инсулина. Со временем клетки нуждаются в большем количестве инсулина для реакции. Мы называем это инсулинорезистентностью.
После выработки высоких уровней инсулина в течение многих лет бета-клетки поджелудочной железы могут изнашиваться. Производство инсулина падает. В конце концов это может вообще прекратиться.
Влияние резистентности к инсулину
Резистентность к инсулину может привести к широкому спектру проблем со здоровьем, в том числе:
Это известно как метаболический синдром, и это связано с диабетом 2 типа.
Снижение риска метаболического синдрома
Длительный контроль уровня сахара в крови снижает вероятность развития метаболического синдрома.
Способы сделать это включают:
- потребление натуральных углеводов
- хорошие привычки ко сну
- регулярные физические упражнения
Углеводы из фруктов и овощей, бобовых, цельного зерна и т. Д. Имеют тенденцию поступать в кровоток медленнее по сравнению с с углеводами в обработанных пищевых продуктах.
Углеводы в нездоровой и переработанной пище и напитках могут вызвать у человека более быстрое чувство голода, поскольку они вызывают быстрое повышение уровня выработки глюкозы и инсулина.Натуральные продукты, которые содержат углеводы, с меньшей вероятностью делают это.
Так называемая средиземноморская диета богата углеводами из природных источников и содержит небольшое количество животного или рыбного белка.
Это оказывает меньшее влияние на потребность в инсулине и последующие проблемы со здоровьем по сравнению со стандартной американской диетой.
Углеводы необходимы для хорошего здоровья. Те, которые поступают из натуральных, необработанных продуктов, таких как фрукты, овощи, бобовые, цельные зерна и некоторые злаки, также содержат необходимые витамины, минералы, клетчатку и ключевые фитонутриенты.
Углеводы, которые быстро повышают уровень сахара в крови, как говорят, имеют высокий уровень гликемического индекса (ГИ), тогда как углеводы с более мягким влиянием на уровень сахара в крови имеют более низкий показатель ГИ.
Углеводы поступают в кровь в виде глюкозы с различной скоростью.
- Углеводородные углеводы быстро поступают в кровоток, так как глюкоза
- Углеводородные углеводы поступают медленно, потому что им требуется больше времени для переваривания и расщепления
В долгосрочной перспективе пищевые продукты с низким содержанием жиров вместе с физические упражнения и регулярный сон, лучше для поддержания здоровья и веса тела.
углеводы с низким GI связаны с:
- меньше прибавка в весе
- лучший контроль диабета и сахара в крови
- более здоровые уровни холестерина в крови
- более низкий риск сердечных заболеваний
- лучший контроль аппетита
- повышение физической выносливости
Одним из факторов, который увеличивает показатель GI пищи, является процесс измельчения и измельчения, который часто оставляет не более чем крахмалистый эндосперм или внутреннюю часть семени или зерна.В основном это крахмал.
Этот процесс также устраняет другие питательные вещества, такие как минералы, витамины и пищевые волокна.
Чтобы придерживаться диеты с низким ГИ, ешьте больше нерафинированных продуктов, таких как:
- овса, ячменя или отрубей на завтрак, чем меньше рафинированного, тем лучше
- цельнозернового хлеба
- коричневого риса
- много свежих фруктов и овощи
- свежие, цельные фрукты вместо сока
- цельнозерновые макароны
- салаты и сырые овощи
Следует избегать нездоровой пищи, полуфабрикатов и продуктов, содержащих слишком много добавок.
Нам нужны углеводы для здоровья, но они должны быть правильными углеводами.
Соблюдение хорошо сбалансированной диеты, включающей необработанные углеводы, достаточное количество сна и физическая активность, скорее всего, приведут к хорошему здоровью и правильной массе тела, чем сосредоточение внимания на или исключение определенного питательного вещества.