Функции углевод – Функции углеводов – основные в организме человека и клетке в таблице

Содержание

Углеводы и их роль в жизнедеятельности клетки. Видеоурок. Биология 10 Класс

Углеводы, относящиеся к органическим веществам, считаются важным элементом этого класса. Они встречаются практически везде в окружающей нас природе. На этом уроке мы узнаем, на какие классы делятся углеводы и какую роль они выполняют.

Все вещества, входящие в состав организма, делятся на два класса: органические и неорганические соединения (см. Рис. 1).

Рис. 1. Вещества, входящие в состав организмов

К неорганическим соединениям относятся вода и минеральные вещества.

К органическим соединениям относятся:

— малые органические соединения (мономеры), молекулярная масса которых колеблется от 100 до 350. Например: моносахариды, жирные кислоты, нуклеотиды. Малые органические молекулы присутствуют в клетке как в свободном виде, так и в связанном виде, то есть входят в состав биополимеров.

— большие органические молекулы (биополимеры), молекулярная масса которых колеблется от

до

. Это белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты, липиды.

Углеводы – важный класс органических соединений, который встречается повсеместно: в растительных организмах, животных организмах и микроорганизмах. В растительных организмах на долю углеводов приходится 80-90 %, в животных организмах – 1-5 %, в микроорганизмах – 12-30 %.

Рис. 2. Классификация углеводов

Различают три основных класса углеводов: моносахариды, олигосахариды и полисахариды (см. Рис. 2).

Бесцветные, кристаллические вещества, легко растворимые в воде и имеющие сладкий вкус.

Из моносахаридов наибольшее значение для живых организмов имеют:

1. Рибоза (см. Рис. 3). Входит в состав нуклеиновых кислот РНК, АТФ.

Рис. 3. Рибоза

2. Дезоксирибоза (см. Рис. 4). Входит в состав ДНК.

Рис. 4. Дезоксирибоза

3. Глюкоза (см. Рис. 5). Один из наиболее распространенных природных сахаров, находится как в свободном, так и в связанном виде. В свободном виде быстро увлекается в энергетический метаболизм, то есть служит основным источником энергии в клетке. Является мономером многих олигосахаридов и полисахаридов, например крахмала и тростникового сахара.

Рис. 5. Глюкоза

4. Галактоза (см. Рис. 6). Входит в состав молочного сахара – лактозы.

Рис. 6. Галактоза

5. Фруктоза (см. Рис. 7). Входит в состав олигосахаридов, например сахарозы. В свободном виде содержится в клетках растений.

Рис. 7. Фруктоза

Сахароподобные вещества, которые характеризуются сравнительно небольшой молекулярной массой, хорошей растворимостью в воде, легкой кристаллизацией, сладким вкусом. Количество структурных единиц, которые входят в состав олигосахаридов, – от двух до десяти.

Из олигосахаридов наиболее широко распространены дисахариды:

1. Сахароза (тростниковый сахар) – сахар, который люди употребляют в повседневной жизни (см. Рис. 8). Сахароза содержится в большинстве растений, но особенно много ее в сахарном тростнике и сахарной свекле.

Рис. 8. Сахароза

2. Лактоза (молочный сахар) (см. Рис. 9). Содержится в молоке и молочных продуктах.

Рис. 9. Лактоза

3. Мальтоза (солодовый сахар) (см. Рис. 10). В большом количестве содержится в проросших или прорастающих зернах ячменя, ржи и пшеницы.

Рис. 10. Мальтоза

Являются высокомолекулярными веществами, состоящими из остатков моносахаров со степенью полимеризации выше 10. То есть количество моносахаридных звеньев может составлять до нескольких сотен или тысяч.

Из полисахаридов наибольшее значение для живых организмов имеют крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин. Эти полисахариды не сладкие, не растворимы или плохо растворимы в воде, не кристаллизуются. Они играют роль резерва пищи и энергии (крахмал и гликоген), используются в качестве строительного материала (целлюлоза, хитин).

1. Крахмал (см. Рис. 11) – основной полисахарид в клетках растений. Он построен из остатков глюкозы. Организм человека хорошо усваивает крахмал, в составе зерновых и картофеля он потребляется в огромных количествах.

Рис. 11. Крахмал

2. Гликоген (см. Рис. 12) – полисахарид животного происхождения. Построен из остатков глюкозы. Гликоген у человека накапливается в печени и мышцах.

Рис. 12. Гликоген

3. Целлюлоза (см. Рис. 13) представляет собой линейный полисахарид, построенный из остатков глюкозы. Из целлюлозы построены клеточные стенки растений, и она выполняет структурную функцию.

Рис. 13. Целлюлоза

4. Хитин (см. Рис. 14) – это азотосодержащий полисахарид (аминополисахарид). Хитин является вторым после целлюлозы по распространенности структурным полисахаридом. По химическому строению, физико-химическим свойствам и выполняемым функциям хитин близок к целлюлозе. Хитин – это аналог целлюлозы в животном мире.

Рис. 14. Хитин (Источник)

Кленовый сироп (см. Рис. 15) – это сконцентрированный сок сахарного клена. Представляет собой раствор сахаров, в котором преобладает сахароза (65 %), а в небольших количествах содержится глюкоза и фруктоза.

Рис. 15. Кленовый сироп

Сок собирают из отверстий, проделанных в стволе дерева ранней весной. Его вытесняет диоксид углерода, образующийся в результате ряда процессов метаболизма и выделяющийся из раствора, когда дерево прогревается на весеннем солнце. Коричневый цвет кленового сиропа обуславливается не только наличием сахарозы, но и наличием аминокислот.

Многие люди, у которых по генетическим причинам отсутствует фермент лактаза, не могут усваивать молоко, так как они не могут разрушить лактозу (молочный сахар). В организме взрослого человека наличие этого фермента – скорее исключение, чем правило. Такой фермент типичен для жителей Северной Европы, в отличие от уроженцев Африки и Азии.

При попадании лактозы в неразрушенном состоянии в толстый кишечник на нее «набрасываются» бактерии, которые используют ее в пищу. В результате этого в кишечнике образовываются различные газы, происходит увеличение давления, и возникают кишечные расстройства.

Хотя целлюлоза, как и крахмал, является полисахаридом, человеческий организм ее усваивать не может, так как в организме человека отсутствует фермент целлюляза. Этот фермент перерабатывает целлюлозу.

Жвачные животные, которые постоянно используют траву в качестве пищи, способны переваривать целлюлозу с помощью различных микроорганизмов, проживающих в желудке и выделяющих целлюлязу.

Кролики, которые питаются грубой растительной пищей, изобрели способ многократного переваривания целлюлозы путем заглатывания собственных экскрементов.

1. Энергетическая

Углеводы обеспечивают до 70 % потребности организма в энергии. При окислении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии.

2. Запасающая

Крахмал и гликоген являются запасными полисахаридами. Они являются временным хранилищем глюкозы.

3. Структурная

Целлюлоза и ряд других полисахаридов используются в качестве строительного материала. Целлюлоза входит в состав клеточных стенок растений, хитин входит в состав клеточных стенок грибов, а также используется для построения наружного скелета у членистоногих.

4. Защитная

Например, камеди (смолы, выделяющиеся при повреждении стволов и веток растений), препятствующие проникновению в раны болезнетворных микроорганизмов, являются производными моносахаридов.

Список литературы

Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Общая биология 10-11 класс Дрофа, 2005.
Биология. 10 класс. Общая биология. Базовый уровень / П.В. Ижевский, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина и др. – 2-е изд., переработанное. – Вентана-Граф, 2010. – 224 стр.
Беляев Д.К. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е изд., стереотип. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с.
Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010. – 384 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

School.xvatit.com (Источник).
Medbookaide.ru (Источник).
Biouroki.ru (Источник).
Sbio.info (Источник).

Домашнее задание

Вопросы в конце параграфа 9 (стр. 37) – Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. «Общая биология», 10-11 класс
Как подразделяются вещества, входящие в состав организмов?

interneturok.ru

Функции углеводов. Функция углеводов в клетке :: SYL.ru

Для полноценной работы и поддержания жизнедеятельности человеческому организму необходимы белки, жиры и углеводы. Причем их состав должен быть сбалансированным. Углеводы являются важным источником энергии, они необходимы для стабильной работы всех систем организма. Однако функции углеводов не ограничиваются только обеспечением энергии.

Углеводы и их классификация

Углеводами принято считать органические вещества, которые состоят из углерода, водорода и кислорода. Иначе их еще называют сахаридами. Они получили широкое распространение в природе: так, растительные клетки на 70-80% состоят из углеводов в пересчете на сухое вещество, животные – всего на 2%. Функции углеводов в организме предполагают, что они играют важную роль в энергетическом балансе. В большей степени они откладываются в печени в виде гликогена и при необходимости расходуются.

В зависимости от величины молекулы углеводы делят на 3 группы:

Моносахара – состоят из 1 молекулы углевода (еще их называют кетозами или альдозами). Кстати, всем известные глюкоза и фруктоза являются моносахарами.
Олигосахара – состоят из 2-10 молекул или моносахаров. Это лактоза, сахароза и мальтоза.
Полисахара – содержат в своем составе более 10 молекул. К полисахарам относят крахмал, гиалуроновую кислоту и другие.

Чтобы лучше понять значение этих веществ для организма, необходимо выяснить, какие функции углеводов есть.

Энергетическая функция

Углеводы – это один из важных источников энергии для организма. Энергия выделяется при окислении под влиянием ферментов. Так, при расщеплении 1 грамма углеводов образуется 17,6 кДж энергии. В результате окисления и освобождения энергии образуется также вода и углекислый газ. Такой процесс играет большую роль в энергетической цепочке живых организмов, поскольку углеводы могут расщепляться с выделением энергии как в присутствии кислорода, так и без него. А это очень важно при дефиците кислорода. Источниками служат гликоген и крахмал.

Строительная функция

Структурная или строительная функция углеводов в клетке состоит в том, что они являются строительным материалом. Клеточные стенки растений состоят из целлюлозы на 20-40%, а она, как известно, придает высокую прочность. Вот почему клетки растений хорошо поддерживают свою форму и защищают таким образом внутриклеточные соки.

Хитин также является строительным материалом и является главным компонентом оболочек грибов и внешнего скелета членистоногих. Некоторые олигосахара присутствуют в составе цитоплазмы клеток животных и образуют гликокаликс. Углеводсодержащие компоненты играют роль рецептора и принимают сигналы из окружающей среды, затем передают информацию клеткам.

Защитная функция

Слизь (вязкий секрет), которая образуется разными железами, содержит большое количество углеводов и его производных. В комплексе они защищают дыхательные пути, половые органы, органы пищеварения и другие от воздействий окружающей среды (химических, механических факторов, проникновения патогенных микроорганизмов). Гепарин предотвращает свертывание крови и входит в состав противосвертывающей системы. Таким образом, защитные функции углеводов просто необходимы живому организму.

Запасающая функция

Полисахариды являются запасным питательным веществом любого организма, они играют роль главного поставщика энергии. Поэтому запасающая и энергетическая функции углеводов в организме тесно взаимодействуют.

Регуляторная функция

Продукты, которыми питается человек, содержат много клетчатки. Благодаря грубой структуре она раздражает слизистую ткань желудка и кишечника, при этом обеспечивая перистальтику (продвижение пищевого комка). В крови содержится глюкоза. Она регулирует осмотическое давление в крови и поддерживает стабильность гомеостаза.

Все перечисленные функции углеводов играют важную роль в жизнедеятельности организма, без которых просто невозможна жизнь.

В каких продуктах больше углеводов

Самыми известными считаются глюкоза и фруктоза. Рекордное количество содержится в натуральном меде. По сути, мед – это совместный продукт растительного и животного мира.

В продуктах животного происхождения меньше углеводов. Самым ярким представителем является лактоза, больше известная как молочный сахар. Она содержится в молоке и молочных продуктах. Лактоза необходима при заселении кишечника полезными бактериями, а они, в свою очередь, предотвращают опасные для здоровья процессы брожения в кишечнике.

Человек основную массу углеводов получает с пищей растительного происхождения. Например, много глюкозы в вишне, винограде, малине, персиках, тыкве, сливе и яблоках. Источником фруктозы служат все вышеперечисленные ягоды и фрукты, а также смородина. Сахарозу мы получаем из свеклы, земляники, моркови, слив, дыни и арбуза. Плоды и овощи также богаты полисахаридами, особенно много их в оболочке. Источником мальтозы являются кондитерские лакомства и хлебобулочные изделия, а также крупы, мука и пиво. А рафинад, к которому мы все так привыкли, представляет собой сахарозу почти в 100% виде. Это результат жесткой очистки. Углеводы выполняют функции, обеспечивающие нормальную работу всех органов, поэтому важно употреблять достаточное количество овощей и фруктов, чтобы не нарушить естественный баланс.

Мнение диетологов

Такие свойства полисахаридов, как медленное расщепление крахмала, плохая усвояемость грубых волокон и наличие пектина привлекают внимание диетологов. Большинство из них рекомендует включать в рацион до 80% полисахаридов. Если уж хочется булочек и выпечки – то только из муки грубого помола, ягоды следует употреблять в свежем виде. Ну а кондитерские изделия лучше позволять себе только по праздникам, поскольку в них содержится большое количество «быстрых» углеводов, которые могут привести к резкому увеличению массы тела. Иными словами, пирожные и торты – это верный путь к лишним килограммам. Все, что не потратилось, организм откладывает в печени в виде гликогена. Избыток углеводов в организме может вызвать серьезное заболевание – сахарный диабет. Поэтому диетологи советуют употреблять все в меру: и сладкое, и мучное. Только так удастся сохранить баланс, функция углеводов в клетке и в организме в целом не нарушится. Если не забывать об этом, питание всегда будет правильным и сбалансированным.

Таким образом, функции углеводов играют важную роль в жизни организма, главное — научиться понимать «язык» своего тела и стремиться к здоровому образу жизни.

www.syl.ru

значение и функции углеводов в организме человека

Доступно и подробно о том, что такое углеводы, их виды, гликемический индекс, пищеварение, клетчатку, глюкозу и взаимосвязь между накоплением жира в организме и физической активностью.

Углеводы – это ключевой источник энергии в человеческом теле, всего на 1 их грамм приходится 4 калории энергии. При расщеплении углеводов в организме образуется глюкоза, она чрезвычайно важна для сохранения тканевого белка, жирового обмена и питание ЦНС.

Основное, для чего нужны углеводы в организме человека — это снабжение тела энергией для поддержания всех его функций и полноценной жизнедеятельности.

Различают следующие виды углеводов — простые и сложные; для того чтобы более глубоко разобраться в этом вопросе необходимо взглянуть на него с научной точки зрения.

Типы углеводов

Рассмотрим какие бывают углеводы, на какие группы делятся и как их классифицируют.

Простые:

Моносахариды: к которым относятся Глюкоза (известная также как декстроза), Фруктоза (также известная как левулёза, или фруктовый сахар) и Галактоза.

Дисахариды: к которым относятся Сахароза, Лактоза и Мальтоза.

Простые углеводы или сахара могут вызывать резкое повышение уровня сахара в крови, тем самым стимулируя избыточную выработку инсулина, что в свою очередь провоцирует резкое снижение сахара в крови. Глюкоза и мальтоза являются обладателями самых высоких гликемических индексов (см. далее).

Сложные:

Олигосахариды: (частично усваиваемые полисахариды) включают Мальтодекстрины, Фруктоолигосахариды, Рафинозу, Стахиозу и Вербаскозу. Эти частично усваиваемые полисахариды в основном содержатся в бобовых и, хотя они могут вызывать газы и вздутие живота, их считают здоровыми углеводами. Они менее сладкие чем моно- или дисахариды. Рафиноза, стахиоза и фруктоолигосахариды в небольших количествах встречаются в определенных зернобобовых, зерновых и овощах.

Полисахариды: (легко перевариваемые и неперевариваемые полисахариды). К легко перевариваемым полисахаридам относят Амилозу, Амилопектин и Полимеры глюкозы. Эти сложные углеводы должны быть основным источником углеводной энергии. Полимеры глюкозы получают из крахмала и зачастую используют в спортивных напитках и энергетических гелях для легкоатлетов.

Неперевариваемые полисахариды: эти сложные углеводы обеспечивают организм пищевыми волокнами, необходимыми для здорового функционирования желудочно-кишечного тракта и устойчивости к заболеваниям.

Прочие сложные углеводы: включают Маннитол, Сорбитол, Ксилит, Гликоген, Рибозу. Маннитол, сорбитол и ксилит (сахарные спирты) являются питательными подсластителями, не вызывающими образование кариеса, благодаря их свойствам влагоудержания и стабилизации их часто используют в продовольственных товарах; однако они медленно перевариваются и, при потреблении в больших количествах, вызывают желудочно-кишечное расстройство. Основной формой накопления углеводов в организме животных является гликоген; рибоза в свою очередь является частью генетического кода.

Переваривание и усвоение углеводов

Для того чтобы организм получил глюкозу из еды, пищеварительной системе необходимо сначала превратить крахмал и дисахариды, содержащиеся в пище, в моносахариды, которые смогут быть поглощены через клетки выстилающие тонкий кишечник. Крахмалу принадлежит самая крупная из перевариваемых молекул углеводов и именно ей требуется самое глубокое расщепление. Дисахаридам, к примеру, необходимо разделиться всего один раз, для того чтобы организм их усвоил.

Клетчатка, крахмал, моносахариды и дисахариды поступают в кишечник. (Некоторые крахмалы, прежде чем попадут в тонкий кишечник, частично расщепляются ферментами выделяемыми слюнными железами). Ферменты поджелудочной железы превращают крахмал в дисахариды. Ферменты на поверхности клеток стенки кишечника расщепляют дисахариды на моносахариды, которые попадают в капилляр откуда в последствии через воротную вену доставляются в печень. Та в свою очередь превращает галактозу и фруктозу в глюкозу.

Накопление глюкозы в виде гликогена

Метаболизм углеводов в организме происходит следующим образом. После того как мы что-то съели уровень глюкозы в крови повышается и первой на это реагирует поджелудочная железа. Она высвобождает гормон инсулин, который сигнализирует тканям организма поглощать избыточную глюкозу. Часть этой глюкозы используется клетками мышц и печени для построения полисахарида гликоген.

Мышцы запасают 2/3 от общего объема гликогена в организме и используют его для обеспечения своего собственного питания во время нагрузок. Оставшуюся 1/3 накапливает печень и более щедра в его распределении; при истощении запаса энергии она делится гликогеном в виде глюкозы в крови с мозгом и остальными органами.

Когда концентрация глюкозы в крови падает и клетки нуждаются в энергии, кровоток наводняется гормонами поджелудочной железы, глюкагонами. Тысячи ферментов в клетках печени высвобождают глюкозу в кровь для питания остальных клеток тела. У другого гормона, адреналина, схожее действие, это часть защитного механизма организма во время опасности (реакция «бей или беги»).

Хотя глюкоза может превращаться в жир, жировые отложения никогда не смогут трансформироваться обратно в глюкозу и обеспечить нормальное питание мозга. Это одна из причин почему голодание или низкоуглеводные диеты могут быть опасны.

При серьезном углеводном дефиците у организма возникает сразу две проблемы. Прежде всего, из-за недостатка глюкозы он вынужден получать ее из белков, тем самым отвлекая их от таких жизненно важной работы как поддержание иммунной защиты. Функции белков в организме настолько незаменимы, что, только ради того, чтобы избежать их использования для получения энергии уже стоит поддерживать уровень углеводов; это называют «сберегающим белок» действием углеводов.

Также, без достаточного количества углеводов, организм не может нормально распоряжаться своими жировыми запасами. (Фрагменты жиров должны соединяться с углеводами прежде чем смогут быть использованы для производства энергии). Минимальное количество углеводов необходимое для полноценной защиты белка и предотвращения кетоза для человека среднего телосложения составляет порядка 100 г/день. И лучше, если это будут легко усваиваемые углеводы в количестве в 3-4 раза превышающем этот минимум.

Роль гликогена в физической активности

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Трансформация глюкозы в жир

Когда мы голодны, нам свойственно переедать. После того как удовлетворены все нужды клеток, потребность в энергии и пополнены запасы гликогена, к обработке поступающих углеводов организм начинает применять другой подход: избыточною глюкозу он расщепляет с помощью печени на небольшие фрагменты, чтобы затем объединить их в более устойчивое энергохранилище известное как ЖИР (с избыточными белками и жирами происходит то же самое).

Жиры затем высвобождаются в кровоток, который доставляет их в жировые ткани, где они и остаются на хранение. В отличие от клеток печени способных хранить запас гликогена на 4-6 часов, жировые клетки могут накапливать неограниченное количество жира. Даже несмотря на то, что излишки углеводов трансформируются в жир и накапливаются в теле, сбалансированный рацион с высоким содержание сложных углеводов помогает контролировать вес и постную мышечную ткань. Углеводная пища менее способствует полноте, чем обычная жирная еда.

Гликемический индекс

Суть системы гликемических индексов (ГИ) заключается в том, что некоторые продукты повышают уровень глюкозы в крови и концентрацию инсулина сильнее других. Ученые измеряют гликемический эффект от пищи отслеживая насколько сильно и быстро вырос уровень глюкозы в крови и через какой отрезок времени организм отреагировал и вернул его на нормальный уровень.

Большинство людей способно быстро адаптироваться, но у тех, чей углеводный обмен отклоняется от нормы могут наблюдаться экстремально высокие скачки уровня глюкозы в крови. В таких случаях лучше отдавать предпочтение еде с низким ГИ, таким как:

коричневый рис;
цельнозерновой хлеб;
макароны из твердых сортов пшеницы;
сладкий картофель;
некоторые овощи, в особенности зеленого цвета;
некоторые фрукты.

ГИ является результатом сочетания множества факторов и результат далеко не всегда так уж предсказуем. Например, ГИ мороженного ниже чем у картофеля; у того же картофеля ГИ меняется в зависимости от способа приготовления – у запеченного картофеля он ниже, чем у пюре; низкий гликемический индекс у сочных сладких яблок; известно, что сухие бобовые всех видов обеспечивают стабильный уровень глюкозы в крови.

Еще немаловажно, что ГИ продуктов меняется в зависимости от того есть их отдельно или в сочетании с другой едой. Смешение продуктов в еде как правило балансирует их ГИ. Большинство людей ест разнообразную пищу и поэтому им не нужно беспокоиться о ГИ при выборе продуктов.

Таблица гликемических индексов продуктов:

Гликемический индекс фруктов	Гликемический индекс макаронных изделий	Гликемический индекс хлебных изделий и выпечки
Яблоко 38 Банан 55 Мускусная дыня 65 Вишня 22 Грейпфрут 25 Виноград 46 Киви 52 Манго 55 Апельсин 44 Папайя 58 Груша 38 Ананас 66 Слива 39 Арбуз 103	Спагетти 43 Равиоли (с мясом) 39 Феттучини (с яйцом) 32 Рожки 43 Капеллини 45 Лингвини 46 Макароны 47 Рисовая лапша 58	Бейгл l 72 Черничный маффин 59 Круассан 67 Пончик 76 Пита 57 Бородинский хлеб 51 Ржаной хлеб 76 Хлеб на закваске 52 Бисквит 46 Вафли 76 Белый хлеб 70 Цельнозерновой пшеничный хлеб 69
Гликемический индекс овощей	Гликемический индекс снеков	Гликемический индекс печенья и крекеров
Свекла 69 Брокколи 10 Капуста 10 Морковь 49 Кукуруза 55 Зеленый горошек 48 Салат-латук 10 Грибы 10 Лук 10 Пастернак 97 Картофель (запеченный) 93 Картофельное пюре (порошковое) 86 Молодой картофель 62 Картофель фри 75 Красный перец 10 Тыква 75 Сладкий картофель 54	Кешью 22 Шоколадный батончик 49 Кукурузные чипсы 72 Jelly Beans 80 Арахис 14 Попкорн 55 Картофельные чипсы 55 Крендельки 83 Сникерс 41 Грецкие орехи 15	Крекеры Грэхема 74 Хлебцы 71 Сладкие сухари 70 Овсяное печенье 55 Рисовые хлебцы 82 Ржаные хлебцы 69 Соленый крекер 74 Песочное печенье 64
Гликемический индекс бобов	Гликемический индекс молочных продуктов	Гликемический индекс сахаров
Печеная фасоль 48 Зеленые бобы 79 Длинная белая фасоль 31 Нут 33 Чечевица 30 Лимская фасоль 32 Турецкие бобы 38 Фасоль пинто 39 Красная фасоль 27 Соевые бобы 18 Белая фасоль 31	Молоко цельное 22 Молоко обезжиренное 32 Молоко шоколадное 34 Мороженное 61 Мороженное (нежирное) 50 Йогурт (с низким содержанием жира) 33	Фруктоза 23 Глюкоза 100 Мед 58 Лактоза 46 Мальтоза 105 Сахароза 65
Гликемический индекс зерновых	Гликемический индекс сухих завтраков
Гречка 54 Булгур 48 Рис басмати 58 Коричневый рис 55 Длиннозерновой белый рис 56 Круглый белый рис 72 Вермишель быстрого приготовления 46	Мультизерновые хлопья 51 Ржаные хлопья 45 Кукурузные хлопья 84 Рисовые шарики 82 Овсянка 49 Пшеничная соломка 67 Воздушная пшеница 67

Качественные источники углеводов

Углеводы являются неотъемлемой частью любого рациона. Организм получает из них большую часть энергии и множество витаминов и питательных веществ. Еда, где содержатся углеводы в изобилии — это многие растительные продукты, такие как рис, макароны, бобы, картофель и многие другие зерновые и овощи.

При выборе зерновых продуктов настоятельно рекомендуем брать цельнозерновые варианты, такие как цельнозерновой хлеб, коричневый рис, цельнозерновая паста, киноа, овес, и булгур.

Источники сложных углеводов

В чем содержатся углеводы, которые медленно усваиваются:

овощи;
бобовые;
зерновые*;
фрукты;
свекла;
морковь;
кукуруза;
горошек;
картофель;
репа;
фасоль;
чечевица;
лимская фасоль;
фасоль пинто;
дробленный горох;
ячмень;
овес;
рис;
рожь;
пшеница;
съедобные семена.

*а также зерновые продукты – цельнозерновой пшеничный хлеб, крекеры или макароны.

Источники простых углеводов (Натуральные)

Фруктоза (фруктовый сахар)
Лактоза (молочный сахар)
Фрукты и соки такие как яблоки, апельсины, ананасы.
Молочные продукты, например, молоко и йогурт.

Углеводы и физическая активность

Физическая активность резко увеличивает расход энергии, и любой спортсмен, независимо от типа тренировок, должен продумывать стратегию относительно наилучшего обеспечения своих потребностей в энергии для того, чтобы достичь успеха в своей области.

Для занимающихся спортом людей крайне важно получать достаточное количество энергии для обеспечения всех потребностей тела, включая поддержание тканей в здоровом состоянии, рост и восстановление тканей и непосредственные энергетические затраты на физическую активность. Практически все опросы, проведенные среди атлетов, показали, что они потребляют недостаточно энергии для обеспечения нужд их организма.

Можно взглянуть на это так: планируя длительную автомобильную поездку в 500 км, на заправочной станции вы заливаете топливо, которого хватит только на 80 км пути — машина попросту не доедет до места назначения; так и плохо «заправленные» спортсмены тоже будут испытывать трудности и не смогут быть достаточно конкурентоспособными. Общеизвестно что спортсменам следует потреблять достаточное количество углеводов для того, чтобы перекрывать большую часть расхода энергии при физических нагрузках, и дополнительно съедать количество углеводов необходимое для восстановления запасов гликогена в перерывах между тренировками.

В идеале, они следует преимущественно питаться сложными углеводами и потреблять простые углеводы во время и сразу после тренировки. Другие источники энергии (белки и жиры) так же должны присутствовать в рационе для того, чтобы полностью обеспечить все потребности организма в питательных веществах, но основным энергоресурсом должны быть все-таки углеводы. При занятиях спортом, без четко продуманного подхода к рациону, очень сложно получить достаточное количество энергии и углеводов. Не стоит забывать, что тренировки идут рука об руку с грамотным планированием питания.

Необходимое количество углеводов в сутки

Рекомендации по суточной норме:

Каждый день съедайте в сумме 5 – 9 порций овощей и фруктов.
Каждый день съедайте в сумме 6 – 11 порций хлеба, зерновых, крахмалов, бобовых и других сложных углеводов.
Ограничивайте потребление рафинированных сахаров – не более 10% от общего потребления калорий за день.

Рекомендации по суточному потреблению углеводов:

Физическая активность	Углеводы
Малоподвижный образ жизни	Минимум 55% от общего потребления калорий, при условии адекватного потребления
Спортсмены-любители	Минимум 60% от общего потребления калорий, при условии адекватного потребления
Спортсмены тренирующиеся на выносливость	6-10 г на 1 кг собственного веса
Спортсмены тренирующиеся на силу	6-10 г на 1 кг собственного веса

Для того чтобы понять какое количество углеводов в граммах необходимо именно вам следует высчитать норму углеводов от суточной потребности в калориях. На этикетках некоторых продуктов можно найти уже готовый расчет количества углеводов содержащегося в одной порции продукта, в %-м выражении от суточного потребления калорий. Как правило, это значение приведено для рациона общим объемом в 2 000 ккал в день и объем углеводов в нем составляет 300 г, что равно 60%. На основе этих данных не сложно подсчитать, что при суточном потреблении в 2 500 ккал, объем углеводов составит 375 г (60%).

Теперь, имея некое понятие об их природе, время задать следующий вопрос: а сколько именно граммов углеводов необходимо съедать? Нам уже известно, что это количество должно составлять от 40% до 60% общего суточного потребления калорий, а в таблице ниже можно найти более точные значения этого показателя.

В таблице приведены значения, отображающие количество углеводов (в граммах) необходимое людям с умеренно активным образом жизни в зависимости от их массы тела и выбранного процентного отношения (40, 50 или 60%) углеводов к общему объему потребляемых за день калорий.

Масса тела (кг)	Суточное потребление калорий	40% от суточного потребления калорий	50% от суточного потребления калорий	60% от суточного потребления калорий
63,5 кг	2604 ккал	260 г	326 г	396 г
68 кг	2790 ккал	279 г	348 г	419 г
72,5 кг	2976 ккал	298 г	372 г	446 г
77 кг	3162 ккал	316 г	395 г	474 г
81,5 кг	3348 ккал	335 г	418 г	502 г
86 кг	3534 ккал	353 г	442 г	530 г
91 кг	3720 ккал	372 г	465 г	558 г

Пищевые волокна (клетчатка)

Клетчатка важна для здоровья организма и хорошего самочувствия. К ее полезным для здоровья свойствам относятся:

обеспечение нормальной работы пищеварительного тракта
снижение уровня сывороточного холестерина;
улучшает соотношение между «хорошим» и «плохим» холестерином.

Клетчатка содержится в углеводной пище, особенно богаты ей неочищенные зерновые, фрукты и овощи. Выбирая продукты с высоким содержанием пищевых волокон, в расчёте на их пользу, разумно искать среди источников клетчатки пшеничные отруби — они преимущественно состоят из нерастворимых волокон и наиболее эффективны в смягчении стула, но, в то же время, овсяные отруби, с более растворимыми волокнами, эффективнее в вопросе снижении уровня холестерина в крови.

Клетчатка, содержащаяся в бобовых, геркулесе, яблоках и моркови, также способствуют снижению этого показателя. Для потребителей это означает, что несмотря на то, что какой-то конкретный продукт может быть невероятно богат одним из видов клетчатки, для того чтобы получить все преимущества пищевых волокон, необходимо разнообразно питаться каждый день.

Однако, как и в любом вопросе, здесь главное не переусердствовать, поскольку избыток клетчатки может причинить вред организму. Она выводит воду из организма и может спровоцировать обезвоживание. Из-за ускоренного прохождения еды через пищеварительную систему излишки пищевых волокон, могут ограничить его всасывание железа, поскольку большая его часть усваивается в начале кишечника.

Связующие вещества в некоторых пищевых волокнах ведут себя подобно хелатообразующим соединениям и образуют химические связи с минеральными веществами (железом, цинком, кальцием и т.д.), и затем выводят из тела. Некоторые пищевые волокна мешают организму использовать каротин и получать из него витамин А. Также слишком большое количество клетчатки в рационе может ограничить общий объем съедаемой пищи и привести к дефициту питательных веществ и энергии. В подобной ситуации особенно уязвимы люди с неполноценным питанием, пожилые люди и дети, не употребляющие в пищу продукты животного происхождения.

На каждые съеденные 1 000 ккал должно приходиться более 20 г клетчатки, а общее потребление пищевых волокон за день должно составлять не менее 30 грамм.

Оцените статью:

Загрузка…

sportfood.info

Углеводы и их функции. | steelbros.ru

Углеводы.

В составе клеток всех живых организмов широкое распространение имеют углеводы.

Углеводами — называют органические соединения, состоящие из углерода (C), водорода (H) и кислорода(O2). В большинстве углеводов водород и кислород находятся, как правило, в тех же соотношениях, что и в воде (отсюда их название — углеводы). Общая формула таких углеводов Cn(h3O)m. Примером может служить один из самых распространенных углеводов — глюкоза, элементный состав которой С6Н12О6

С точки зрения химии углеводы являются органическими веществами, содержащими неразветвленную цепь из нескольких атомов углерода, карбонильную группу (C=O), а также несколько гидроксильных групп(OH).

В организме человека углеводы производятся в незначительном количестве, поэтому основное их количество поступает в организм с продуктами питания.

Виды углеводов.

Углеводы бывают:
1) Моносахариды. ( самые простые формы углеводов )

— глюкоза С6Н12О6 ( основное топливо в нашем организме )
— фруктоза С6Н12О6 ( самый сладкий углевод )
— рибоза С5Н10О5 ( входит в состав нуклеиновых кислот )
— эритроза С4H8O4 ( промежуточная форма при расщеплении углеводов )

2) Олигосахариды ( содержат от 2 до 10 остатков моносахаридов )

— сахароза С12Н22О11 ( глюкоза + фруктоза, или в просто – тростниковый сахар)
— лактоза C12h32O11 (молочный сахар )
— мальтоза C12h34O12 ( солодовый сахар, состоит из двух связанных остатков глюкозы )

3) Сложные углеводы ( состоящие из множества остатков глюкозы )

— крахмал (С6h20O5)n ( наиболее важный углеводный компонент пищевого рациона, человек потребляет из углеводов около 80% крахмала. )
— гликоген ( энергетические резервы организма, излишки глюкозы, при поступлении в кровь, откладываются про запас организмом в виде гликогена )

4) Волокнистые, или неусваеваемые, углеводы, определяющиеся как пищевая клетчатка.

— Целлюлоза ( самое распостраненное органическое вещество на земле и вид клетчатки )

По простой классификации углеводы можно разделить на простые и сложные. В простые входят моносахариды и олигосахариды, в сложные полисахариды и клетчатка. В подробностях все виды углеводов рассмотрим позже, а так же их применение в пищевом рационе.

Основные функции.

Энергетическая.
Углеводы являются основным энергетическим материалом. При распаде углеводов высвобождаемая энергия рассеивается в виде тепла или накапливается в молекулах АТФ. Углеводы обеспечивают около 50 – 60 % суточного энергопотребления организма, а при мышечной деятельности на выносливость — до 70 %. При окислении 1 г углеводов выделяется 17 кДж энергии (4,1 ккал). В качестве основного энергетического источника в организме используется свободная глюкоза или запасенные углеводы в виде гликогена. Является основным энергетическим субстратом мозга.

Пластическая.
Углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для построения АТФ, АДФ и других нуклеотидов, а также нуклеиновых кислот. Они входят в состав некоторых ферментов. Отдельные углеводы являются структурными компонентами клеточных мембран. Продукты превращения глюкозы (глюкуроновая кислота, глюкозамин и др.) входят в состав полисахаридов и сложных белков хрящевой и других тканей.

Запас питательных веществ.
Углеводы накапливаются (запасаются) в скелетных мышцах, печени и других тканях в виде гликогена. Систематическая мышечная деятельность приводит к увеличению запасов гликогена, что повышает энергетические возможности организма.

Специфическая.
Отдельные углеводы участвуют в обеспечении специфичности групп крови, исполняют роль антикоагулянтов (вызывающие свертывание), являясь рецепторами цепочки гормонов или фармакологических веществ, оказывая противоопухолевое действие.

Защитная.
Сложные углеводы входят в состав компонентов иммунной системы; мукополисахариды находятся в слизистых веществах, которые покрывают поверхность сосудов носа, бронхов, пищеварительного тракта, мочеполовых путей и защищают от проникновения бактерий и вирусов, а также от механических повреждений.
Регуляторная.
Клетчатка пищи не поддается процессу расщепления в кишечнике, однако активирует перистальтику кишечного тракта, ферменты, использующиеся в пищеварительном тракте, улучшая пищеварение и усвоение питательных веществ.

steelbros.ru

Функции углеводов в организме человека

Исключая богатую углеводами пищу из своего меню, многие совершают ошибку. Особенно часто так происходит с теми, кто желает удержать либо несколько уменьшить массу своего тела. Но на самом деле эти органические соединения выполняют особые функции в организме человека. С их помощью приходят в норму обменные процессы. Работая вместе с белками, углеводы способствуют образованию ферментов и принимают участие в процессе слюноотделения. Данные вещества важны практически для всех живых организмов. И если обычному человеку в сутки необходимо в среднем 420 г., то для лиц, ведущих активный образ жизни, количество углеводов в рационе должно быть несколько большим.

Простые углеводы

Употребляя определённую пищу, мы снабжаем организм простыми и сложными углеводами, и все они выполняют свою функцию.

Первая группа – простые углеводы:

глюкоза;
фруктоза;
галактоза;
сахароза;
лактоза;
мальтоза.

Для человека глюкоза важна и незаменима. Её основная задача заключается в нормализации работы каждой клеточки нашего мозга. Благодаря этому веществу данный орган получает энергию, вследствие чего улучшается память. Источниками глюкозы являются многие ягоды и фрукты, употреблять которые желательно в свежем виде.

Фруктоза – это особое вещество. Оно легко усваивается без участия инсулина. По этой причине продукты, содержащие фруктозу, могут присутствовать в меню людей, у которых был диагностирован сахарный диабет.

Сахарозу мы получаем из обычного сахарного песка и различных сладостей, в которых тот присутствует. В процессе расщепления данного углевода в организм человека поступают глюкоза и фруктоза.

Мальтоза являет собою промежуточный продукт, который получается в результате преобразования крахмала. Её источниками могут стать солод, пчелиный мёд. В процессе пищеварения мальтоза превращается в глюкозу.

Свежие фрукты богаты клетчаткой. Клетчатка — сложный углевод.

Сложные углеводы

В эту группу входят:

клетчатка;
гликоген;
крахмал.

Употребляя различные хлебобулочные изделия, картофель, крупы и бобовые, мы снабжаем организм крахмалом. На его переваривание нашему желудочно-кишечному тракту необходим определённый промежуток времени, усваивается он довольно долго.

Гликоген являет собою полисахарид, который в незначительных количествах присутствует в составе печени и мышечных тканях.

Клетчатка важна как для человека, так и для прочих живых организмов. Она помогает нашей системе пищеварения работать лучше и продуктивней. Клетчаткой богаты оболочки различных растительных клеток, и именно благодаря ей происходит профилактика многих заболеваний. Этот сложный углевод принимает активное участие в очищении организма от многих вредных веществ, в том числе от холестерина и желчных пигментов. Эти волокна предупреждают ожирение и характеризуются высокой пищевой ценностью, что позволяет нам быстро утолить чувство голода. Какие же продукты богаты клетчаткой? Это отруби, мука грубого помола, свежие фрукты и овощи.

Роль в организме

Функции углеводов в организме будут следующими:

энергетическая;
структурная;
защитная.

Основная функция – энергетическая. Благодаря углеводам организм человека получает силы и возможность противостоять стрессам и негативному влиянию окружающих факторов. В процессе расщепления происходит их распад на воду и карбон оксид, в результате высвобождается большое количество энергии. В живых организмах они накапливаются: в растениях приобретают вид крахмала, у животных – гликогена. А высвобождение этой энергии происходит постепенно, по мере возникновения необходимости.

Защитная функция проявляется следующим образом: наши железы вырабатывают слизь, которая обволакивает жизненно важные органы, такие как кишечник, желудок, бронхи и пищевод. Этот вязкий секрет защищает их от повреждений, причём как от механических, так и от атак вирусов и бактерий.

Что означает структурная функция? Углеводы, будучи в составе клеточных оболочек и субклеточных образований, принимают активное участие в процессе синтеза различных соединений и веществ. Без них организм человека не смог бы нормально функционировать. Углеводы в виде полисахаридов важны и для растений, где они выполняют опорную функцию.

Углеводы дают человеку энергию для жизни.

Дефицит углеводов

Если лишить организм углеводов либо свести их поступление к минимуму, то это чревато нарушением основных обменных процессов, а в крови будут накапливаться вредные вещества. Произойдёт угнетение центральной нервной системы, что повлечёт чувство хронической усталости, сонливость и головокружения. Органы пищеварения ответят на такой рацион тошнотой и постоянным чувством голода.

Может возникнуть тремор рук и повышенная потливость. Эти симптомы практически сразу исчезают при введении в меню достаточного количества сахара. Если же вы придерживаетесь какой-либо диеты, то помните, что минимальная суточная доза углеводов составляет 100 г.

Избыток углеводов

Когда в рационе преобладают продукты с высоким содержанием углеводов, то это может привести к ожирению. При таком меню организм испытывает значительные перегрузки. Сахар и прочие легкоусвояемые вещества, накапливаясь, истощают клетки поджелудочной железы, что грозит развитием сахарного диабета. Это объясняется тем, что орган теряет способность вырабатывать достаточное количество инсулина, который необходим для переработки глюкозы.

Однако следует помнить, что сам сахар к диабету не приводит. Он является основным фактором риска дальнейшего развития уже существующего заболевания, которое имело скрытую форму.

Полезные советы

Вредное воздействие рафинированных углеводов, которые в изобилии встречаются в продуктах из магазинов, можно снизить. Для этого:

сократите потребление сахара;
выбирайте закуски из овощей;
отдайте предпочтение самостоятельно приготовленным кашам и разных круп;
откажитесь от газированных напитков в пользу вкусных свежевыжатых соков и минеральной воды.

Соблюдать это простые рекомендации несложно. Но при этом организм получит немало пользы, состояние здоровья улучшится.

legkopolezno.ru

Углеводы — основные функции в клетке простых и сложных: в чем заключается строительная, защитная и энергетическая роль

Для поддержания нормальной жизнедеятельности человеку необходимо употреблять белки, жиры и углеводы. И ни один элемент нельзя взять и перестать принимать. Недостаток каждого из них может привести к тяжелым последствиям или даже к смерти….

Что такое углеводы

Углеводы

Так называют органические вещества, состоящие из молекул сахара. Эти соединения получили свое название из-за своего состава – углерод и вода, которые соединяются между собой. По-другому их называют сахаридами. В зависимости от количества молекул сахара их делят на моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды.

Клетки какого организма наиболее богаты ими? Наиболее богаты углеводами растения: содержание сахаров – до 80%, а у животных их не более 3%.

Сахариды играют важную роль. Главными их предназначениями являются:

энергетическая,
строительная,
рецепторная,
защитная,
запасающая,
регуляторная,
метаболическая.

Следовательно, видна их важность в целом, без них невозможно представить существование животных и растений. А какова роль углеводов в клетке? В чем заключаются их главные миссии – строительная и энергетическая? Рассмотрим подробнее.

Это интересно! Что такое пластический и энергетический обмен

Строительная

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

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

Углеводы, роль в клетке

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

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

Энергетическая функция

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

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

Важно! Шоколадки, конфеты и другие сладости, помимо выделения гормона радости, также содержат огромное количество сахаридов, поэтому и являются отличным источником энергии и заряда бодрости. Это и есть главная функция простых углеводов в клетке.

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

газообменная,
выделительная,
кровеносная,
строительная и другие.

Поэтому без энергетической подпитки человек не сможет нормально существовать.

Защитная

Защитная функция очень важна. Практически в каждом органе существуют железы, которые выделяют некий секрет. А он, в свою очередь, большей частью состоит из сахаров. Этот секрет защищает внутренние органы, например выделительные или органы ЖКТ, от внешних факторов – микробов, химических или механических.

Углеводы

Защиту обеспечивают, по большей части, моносахариды – гепарин, хитин, камедь и слизь. А значит, это главная роль моносахаридов. Так, например, простой моносахарид хитин – оболочка панциря членистоногих и грибов. А гепарин выполняет миссию антикоагулянта. Также у растений существуют свои защитные механизмы – шипы и колючки, которые состоят из целлюлозы. Камедь и слизь возникает при травмах оболочки растений, для образования защитного слоя в местах травм.

Запасающая

Запасающая роль напрямую связана с энергетической ролью сахаров. Ведь энергия, которая поступает в организм, тратится не полностью, часть ее откладывается. Во время «аварийных ситуаций» она освобождается, например, во время голода или заболевания, для борьбы с вирусом.

Для этого предназначены следующие соединения:

крахмал (инулин) – содержится в растениях,
целлюлоза – также в растительных организмах,
лактоза – в молоке млекопитающих животных,
гликоген (животный жир) – в организме животных и людей.

Верблюжий жир служит не только запасом нужной энергии, но и может расщепляться в воду.

Таким образом, полисахариды помогают поддерживать нормальную жизнедеятельность.

Регуляторная

Под ней подразумевают способность сахаридов регулировать количество некоторых веществ в организме. Так, например, глюкоза, которая содержится в крови, регулирует гомеостаз и осмотическое давление. А клетчатка, которая плохо усваивается человеческим организмом, имеет грубую структуру, благодаря чему раздражает рецепторы желудка и быстрее продвигается в нем.

Метаболическая

Проявляется в способности моносахаридов синтезироваться в важные элементы для поддержания жизнедеятельности – полисахариды, нуклеотиды, аминокислоты и другие. Все это жизненно важно, поэтому углеводосодержащие продукты должны быть в рационе всегда.

Продукты с большим количеством сахаридов

Стоит помнить, что у растений сахариды синтезируются при фотосинтезе, но у животных они никак не появляются сами по себе. Получить нужную их дозу можно только с помощью еды.

Углеводы

Самое большое количество сахаридов содержится в рафинаде и меде. Сахар и рафинад целиком углеводны, а мед содержит глюкозу и фруктозу – до 80% от общей массы.

Большое содержание их в продуктах растений. Наибольшее количество во фруктах, ягодах, овощах, корнеплодах. Большой процент содержания в макаронах, сладостях, в мучных изделиях и продуктах брожения (пиве).

Важно! В продуктах животного происхождения углеводов очень мало. Например, лактоза – молочный сахар, содержится в молоке млекопитающих животных.

Важно помнить, что сахариды, особенно быстрые, являются источниками ожирения человеческого организма. Поэтому употреблять их нужно в очень ограниченном количестве, так, например, сладкое и хлебобулочные изделия, лучше убрать из рациона или свести к минимуму.

Роль углеводов в жизни клетки

Углеводы их функции, значение, где содержатся

Выводы

Углеводные соединения играют важную роль, без них живое просто перестанет существовать. Растения синтезируют их при фотосинтезе, с помощью хлорофиллов. А вот человек и животные их не синтезируют, именно поэтому нужно потреблять суточную норму из пищи. Наибольшее их количество содержится во фруктах, ягодах, хлебе, сладостях. А чистым сахаридом является сахар.

tvercult.ru

27 . Биологические функции углеводов.

Энергетическая (при окислении 1 г —- 16,9 кДж )
Структурная (все оранизмы используют углеводы для построения скелкта: хитин – у насекомых, клетка – у растений)
Регуляторная (глюкоза регулирует содержание гормонов)
Защитная (углеводы,входящие в состав мукополисахаридов и гликопротеидов, обеспечивает защиту пдлежаих тканей от механического воздействия .
Анаболическая (синтез липидов)
Резервная (гликоген)
Рецепторная (в состав большинства рецепторов клетки входят углеводные фрагменты. Последовательность углеводов в которых несёт важную информацию о структуре рецептора. В частности гликопротеины образуют рецепторы узнавания одних клеток другими, поэтому проблема трансплантации органов заключена в специфике этих рецепторов)
Иммунологическая (в состав большинства образуемых антител входят углеводы)
Католитическая (в состав многих ферментов входят углеводы)
Аммортизаторная (гликопротеиды входят в состав синовиальной жидкости и препядствуют повреждению суставных поверхностей; образуют основное вещество соединительной ткани.
Антифризная (препядствуют замерзанию)

Кроме этого углеводы выполняют резервную функцию (крахмал, гликоген), учавствуют в осмотических процессах, обладают антикоагулянтными свойствами (гепарин), необходимы для нормального окисления белков и липидов.

28 . Переваривание углеводов .

Переваривание начинается в ротовой полости за счёт слюны, содержащей муцин. При пережёвывании пища перемешивается, смачивается, пропитывается воздухом.Частицы слизи обеспечивают мобилизацию ферментов и этим самым увеличивают эффективность переваривания. Переваривание крахмала во рту начинается под действием а – амилазы (птиалин), которая относится к гликозид – гидролазам, гидролизирует а – 1,4 гликозидную связь, при этом образуются крупномолекулярные фрагменты крахмала – декстрины и немного мальтозы. а – амилаза (относится к эндогликозидазам)- это незаменимый белок, легко проходящий через клеточные барьеры, её активность в крови и моче высока. Активация а— амилазы происходит при рН = 6,8 – 7,0 ионами Са, входящими в состав её активного центра. а – амилаза животного происхождения также активируется ионами хлора.

У некоторых животных (лошади, собаки) а – амилаза отсутствует и крахмал переваривается в тонкой кишке под действием панкреатической амилазы. Кроме а – амилазы существует ещё два вида амилаз –в— и гамма – амилазы. Они содержатся в тканях.в – амилаза гидролизирует крахмал, отщеплением мальтозы, то есть является экзогликозидазой. Гамма – амилаза отщепляет от крахмала гликозидные остатки. Различают кислую и нейтральную гамма – амилазу, в зависимости от того, в какой области рН они проявляют максимальную активность. Кислая гамма – амилаза локализуется в лизосомах. Нейтральная – в микросомах и гиалоплазме.

Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих углеводы, но в желудке действие а– амилазы слюны прекращается, так как среда кислая (рН = 1,5 – 2,5). Но в более глубоких слоях пищевого комка, куда не сразу проникает желудочный сок, действие слюнной амилазы некоторое время продолжается.

В двенадцатиперстной кишке переваривание идёт под действием а– амилазы панкреатического сока. Здесь рН возрастает до нейтральных значений, и при этих условиях панкреатическаяа– амилаза обладает максимальной активность. Она завершает работу, начатую слюнной амилазой по превращению крахмала в мальтозу. Но в молекулах амилопектина и гликогена существуюта– 1,6 – гликозидные связи. Эти связи гидролизуются особыми ферментами: амило – 1,6 гликозидазой, олиго – 1,6 гликозидазой (тер- минальной декстриназой). Образовавшаяся мальтоза быстро гидролизуется под действием мальтозы на две молекулы глюкозы. Сахароза расщепляет сахарозу на глюкозу и фруктозу. Лактоза расщепляет содержащуюся только в молоке лактозу на глюкозу и галактозу. В конце концов, все углеводы распадаются на моносахариды.

Различают три вида пищеварения:

1) полостное (неэффективно, так как вероятность встречи фермента и субстрата не велика и подчиняется закону Броуновского движения)

2) пристеночное (осуществляется в гликокаликсе, который представляет собой гликопротеиновый комплекс, локализованный над и под микроворсинками тонкого кишечника. Сквозь сеть гликокаликса не проникают микробы, поэтому среда пищеварения стерильна, ферменты иммобилизованы на микроворсинках, конкурентного торможения их не происходит, так как среда стерильна. Всё это определяет высокую вероятность встречи фермента и субстрата, а значит и высокую эффективность этого пищеварения, кроме этого образующийся продукт сразу же убирается, поэтому ретроингибирование не имеет места).

3) внутриклеточное (проходит по механизму фаго — и пиноцитоза; является несовершенным, поскольку может приводить к развитию аллергических реакций).

Пристеночное пищеварение– составная часть транспортного конвейра. Пищевой транспортный конвейер – совокупность процессов переваривания, сопряжённая с механизмами всасывания или транспорта веществ через мембрану, причём сопряжённая структурно и функционально, то есть место локализации иммобилизованного фермента находится с местом транспорта Р. За счёт этого конвейера обеспечивается направленное поступление компонентов пищи из полости ЖКТ в кровь. Процессы всасывания осуществляются тремя путями:

1) пассивная диффузия (по градиенту концентрации), так переносятся манноза, арабиноза, ксилоза.

2) облегчённая диффузия (облегчается путём образования гидрофобных каналов и пор при контакте мембраны с транспортируемым веществом).

3) активный транспорт (против градиента концентрации, за счёт энергии макроэргических связей АТФ или энергии мембранного потенциала).

При этом активное участие принимает Na-K- АТФ- аза. В процессе работыNa-K-АТФ-азы в клетку поступает 2К и выкачивается из клетки 3Na.

Механизм всасывания выглядит так: глюкоза соединяется с ионами Na, образуя комплексное соединение, которое транспортируется внутрь клетки. Затем комплекс распадается, а освобождённый ионNaтранспортируется обратно. Попавшая внутрь клетки глюкоза подвергается фосфорилированию. Причинами этого является:

1) при фосфорилировании глюкоза приобретает заряд, это позволяет ей эффективно взаимодействовать с активным центром ферментов, катализирующих последующие реакции.

2) образовавшийся глюкоза – 6 – фосфат имеет отрицательный заряд, что препятствуют его выходу из клетки, то есть срабатывает эффект « замерзания ».

3) фосфат, который связывается с глюкозой становится макроэргическим.

СН₂ОН СН₂ОРО₃Н₂ СН₂ОН

О О О

+ АТФ фосфоглюкомутаза

ОН ОН ОН

ОН ОН — АДФ ОН ОН НО О- РО₃Н₂

ОН ОН ОН

Первая реакция может катализироваться глюкиназой, которая в 10 раз активнее гексоиназы и имеет более высокое значение Kmдля глюкозы и не ингибируется глюкозой – 6 фосфатом, и работает только с глюкозой. Гексокиназа способна фосфорилировать мальтозу и галактозу. Что касается других моносахаридов, то их пути метаболизма можно представить так:

studfile.net

Углеводы и их роль в жизнедеятельности клетки. Видеоурок. Биология 10 Класс

Функции углеводов. Функция углеводов в клетке :: SYL.ru

Углеводы и их классификация

Энергетическая функция

Строительная функция

Защитная функция

Запасающая функция

Регуляторная функция

В каких продуктах больше углеводов

Мнение диетологов

значение и функции углеводов в организме человека

Типы углеводов

Простые:

Сложные:

Переваривание и усвоение углеводов

Накопление глюкозы в виде гликогена

Роль гликогена в физической активности

Трансформация глюкозы в жир

Гликемический индекс

Таблица гликемических индексов продуктов:

Качественные источники углеводов

Источники сложных углеводов

Источники простых углеводов (Натуральные)

Углеводы и физическая активность

Необходимое количество углеводов в сутки

Пищевые волокна (клетчатка)

Углеводы и их функции. | steelbros.ru

Функции углеводов в организме человека

Простые углеводы

Сложные углеводы

Роль в организме

Дефицит углеводов

Избыток углеводов

Полезные советы

Углеводы — основные функции в клетке простых и сложных: в чем заключается строительная, защитная и энергетическая роль

Что такое углеводы

Строительная

Энергетическая функция

Защитная

Запасающая

Продукты с большим количеством сахаридов

Выводы

27 . Биологические функции углеводов.

28 . Переваривание углеводов .

Добавить комментарий Отменить ответ