Энергия в клетке. Использование и хранение / Хабр
Всем привет! Эту статью я хотел посвятить клеточному ядру и ДНК. Но перед этим нужно затронуть то, как клетка хранит и использует энергию (спасибо
spidgorny). Мы будем касаться вопросов связанных с энергией почти везде. Давайте заранее в них разберемся.
Из чего можно получать энергию? Да из всего! Растения используют световую энергию. Некоторые бактерии тоже. То есть органические вещества синтезируются из неорганических за счет световой энергии. + Есть хемотрофы. Они синтезируют органические вещества из неорганических за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и др. веществ. А есть мы с вами. Мы — гетеротрофы. Кто это такие? Это те, кто не умеет синтезировать органические вещества из неорганических. То есть хемосинтез и фотосинтез, это не для нас. Мы берем готовую органику (съедаем). Разбираем ее на кусочки и либо используем, как строительный материал, либо разрушаем для получения энергии.
Что конкретно мы можем разбирать на энергию? Белки (сначала разбирая их на аминокислоты), жиры, углеводы и этиловый спирт (но это по желанию).
Он состоит из остатков глюкозы. То есть это длинная, разветвленная цепочка, состоящая из одинаковых звеньев (глюкозы). При необходимости в энергии мы отщепляем по одному кусочку с конца цепи и окисляя его получаем энергию. Такой способ получения энергии характерен для всех клеток тела, но особенно много гликогена в клетках печени и мышечной ткани.
Теперь поговорим о жире. Он хранится в специальных клетках соединительной ткани. Имя им — адипоциты. По сути это клетки с огромной жировой каплей внутри.
При необходимости, организм достает жир из этих клеток, частично расщепляет и транспортирует. По месту доставки происходит окончательное расщепление с выделением и преобразованием энергии.
Довольно популярный вопрос: «Почему нельзя хранить всю энергию в виде жира, или гликогена?»
У этих источников энергии разное назначение. Из гликогена энергию можно получить довольно быстро. Его расщепление начинается почти сразу после начала мышечной работы, достигая пика к 1-2 минуте. Расщепление жиров протекает на несколько порядков медленней. То есть если вы спите, или медленно куда-то идете — у вас постоянный расход энергии, и его можно обеспечить расщепляя жиры. Но как только вы решите ускориться (упали сервера, побежали поднимать), резко потребуются
Есть еще одно важное различие. Гликоген связывает много воды. Примерно 3 г воды на 1 г гликогена. То есть, для 1 кг гликогена это уже 3 кг воды. Не оптимально… С жиром проще. Молекулы липидов (жиры=липиды), в которых запасается энергия не заряжены, в отличие от молекул воды и гликогена. Такие молекулы называется гидрофобными (дословно, боящимися воды). Молекулы воды же поляризованы. Примерно так это выглядит.
По сути, положительно заряженные атомы водорода взаимодействуют с отрицательно заряженными атомами кислорода. Получается стабильное и энергетически выгодное состояние.
Теперь представим молекулы липидов. Они не заряжены и не могут нормально взаимодействовать с поляризованными молекулами воды. Поэтому смесь липидов с водой энергетически невыгодна. Молекулы липидов не способны адсорбировать воду, как это делает гликоген. Они «кучкуются» в так называемые липидные капли, окружаются мембраной из фосфолипидов (одна их сторона заряжена и обращена к воде снаружи, вторая — не заряжена и смотрит на липиды капли). В итоге, у нас есть стабильная система, эффективно хранящая липиды и ничего лишнего.
Окей, мы разобрались с тем, в каких формах хранится энергия. А что с ней происходит дальше? Вот отщепили мы молекулу глюкозы от гликогена. Превратили ее в энергию. Что это значит?
Сделаем небольшое отступление.
В клетке происходит порядка 1.000.000.000 реакций каждую секунду. При протекании реакции одно вещество трансформируется в другое. Что при этом происходит с его внутренней энергией? Она может уменьшаться, увеличиваться или не меняться.
Так вот в организме есть специальные соединения, макроэрги, которые способны накапливать и передавать энергию в ходе реакции. В их составе есть одна, или несколько химических связей, в которых и накапливается эта энергия. Теперь можно вернуться к глюкозе. Энергия выделившаяся при ее распаде запасется в связях этих макроэргов.
Разберем на примере.
Самым распространенным макроэргом (энергетической валютой) клетки является АТФ (Аденозинтрифосфат).
Выглядит примерно так.
В его состав входит азотистое основание аденин (одно из 4, используемых для кодирования информации в ДНК), сахар рибоза и три остатка фосфорной кислоты (поэтому и АденозинТРИфосфат). Именно в связях между остатками фосфорной кислоты накапливается энергия. При отщеплении одного остатка фосфорной кислоты образуется АДФ (АденозинДИфосфат). АДФ может выделять энергию, отрывая еще один остаток и превращаясь в АМФ (АденозинМОНОфосфат). Но эффективность отщепленная второго остатка намного ниже. Поэтому, обычно, организм стремится из АДФ снова получить АТФ. Происходит это примерно так. При распаде глюкозы, выделяющаяся энергия тратится на образование связи между двумя остатками фосфорной кислоты и образование ATP. Процесс многостадийный и пока мы его опустим.
Получившийся АТФ является универсальным источником энергии. Он используется везде, начиная от синтеза белка (для соединения аминокислот нужна энергия), заканчивая мышечной работой. Моторные белки, осуществляющие мышечное сокращение используют энергию, запасенную в АТФ, для изменения своей конформации. Изменение конформации это переориентация одной части большой молекулы относительно другой. Выглядит примерно так.
То есть химическая энергия связи переходит в механическую энергию. Вот реальные примеры белков, использующих АТФ для осуществления работы.
Знакомьтесь, это миозин. Моторный белок. Он осуществляет перемещение крупных внутриклеточных образований и участвует в сокращении мышц. Обратите внимание, у него имеется две «ножки». Используя энергию запасенную в 1 молекуле АТФ он осуществляет одно конформационное изменение, по сути один шаг. Самый наглядный пример перехода химической энергии АТФ в механическую.
Второй пример — Na/K насос. На первом этапе он связывает три молекулы Na и одну АТФ. Используя энергию АТФ, он меняет конформацию, выбрасывая Na из клетки. Затем он связывает две молекулы калия и, возвращаясь к исходной конформации, переносит калий в клетку. Штука крайне важная, позволяет поддерживать уровень внутриклеточного Na в норме.
А если серьезно, то:
Пауза. Зачем нам АТФ? Почему мы не можем использовать запасенную в глюкозе энергию напрямую? Банально, если окислить глюкозу до CO2 за один раз, мгновенно выделится экстремально много энергии. И большая ее часть рассеется в виде тепла. Поэтому реакция разбивается на стадии. На каждой выделяется немного энергии, она запасается, и реакция продолжается пока вещество полностью не окислиться.
Подитожу. Запасается энергия в жирах и углеводах. Из углеводов ее можно извлечь быстрее, но в жирах можно запасти больше. Для проведения реакций клетка использует высокоэнергетические соединения, в которых запасается энергия распада жиров, углеводов и тд… АТФ — основное такое соединение в клетке. По сути, бери и используй. Однако не единственное. Но об этом позже.
P.S. Я попытался максимально упростить материал, поэтому появились некоторые неточности. Прошу ревностных биологов меня простить.
Углеводы как источник энергии — Справочник химика 21
Содержащиеся в пищевых продуктах жиры и углеводы служат основными источниками энергии. Чистые жиры обладают калорийностью (теплотой сгорания) 37,6 кДж-г-, чистые углеводы (сахар) имеют калорийность около 17 кДж-г (крахмал—17,5, сахароза—16,5 и глюкоза— 15,6). Калорийность пищевых продуктов определяют при помощи калориметрической бомбы, как описано в приложении VI.Крахмал первоначально подвергается воздействию находящегося в слюне фермента, птиалина, но в основном гидролиз крахмала происходит в тонком кишечнике, где под действием ферментов поджелудочной железы и других высокоактивных ферментов крахмал превращается в глюкозу. Часть простых сахаров, к числу которых относится глюкоза, переносится кровью в печень, где происходит их отложение в составе гликогена. Другая часть сахаров поступает непосредственно в общий кровоток, где они сгорают с выделением энергии, превращаются в жиры либо накапливаются в мышцах в виде гликогена. Гликоген может высвобождаться при первой же необходимости и служит источником энергии. Метаболизм углеводов регулируется таким гормоном, как инсулин. Механизмы превращения углеводов в СО2 и Н2О очень сложны и не будут рассматриваться в данной книге. [c.486]
Роль кислорода в природе и его применение в технике. При участии кислорода совершается один из важнейших жизненных процессов—дыхание. Окисление кислородом углеводов, жиров и белков служит источником энергии живых организмов. В организме человека содержание кислорода составляет 61% от массы тела. В виде различных соединений он входит в состав всех органов, тканей, биологических жидкостей. Человек вдыхает в сутки 20—30 м воздуха. [c.199]
Роль кислорода в природе и его применение. Кислород играет исключительно важную роль в природе. При участии кислорода совершается один из важнейших процессов — дыхание. Окисление кислородом углеводов, жиров и белков служит источником энергии живых организмов. Важное значение имеет и другой процесс, в котором участвует кислород,— тление и гниение погибших животных и растений при этом сложные органические вещества превращаются в более простые (в конечном итоге в СО2, Н2О и N2), а последние вновь вступают в общий круговорот. [c.359]
В оценке биохимической роли углеводов в последние десятилетия произошли серьезные изменения. Если раньше углеводы рассматривали лишь как источники энергии для животных организмов (глюкоза гликоген как резервное вещество) и пассивный строительный материал для создания остова растительных клеток (клетчатка), то в настоящее время знают о многих других функциях углеводов. [c.304]
Биологическое окисление — источник энергии живых организмов. Окислительные превращения охватывают все виды питательных веществ белки, углеводы и жиры, которые распадаются под влиянием ферментов пищеварительного тракта на аминокислоты, моносахариды, глицерин и жирные кислоты. Продукты расщепления образуют метаболический фонд биосинтеза и получения энергии. [c.320]
Белки, жиры, углеводы — основные компоненты пищи и источники энергии для всего живого Другие вещества — витамины и минеральные соли — не менее важны, хотя они и нужны организму в микроскопических количе- [c.269]
Кроме того, углеводы принимают активное участие во многих процессах жизнедеятельности. Углеводсодержащие соединения служат маркерами для узнавания молекулами и клетками друг друга, обеспечивая антигенную специфичность внутренних сред организма (см. главу 18). Целлюлоза, не перевариваясь в желудочно-кишечном тракте животных, вызывает механическое раздражение кишечника и в результате способствует его перистальтике, улучшая тем самым пищеварение. Углеводы — источники энергии, необходимой для нормальной работы нервной системы. Например, ткань головного мозга в качестве энергетического материала использует преимущественно глюкозу (в количественном соотношении примерно в 2 раза больше, чем мышечная ткань, и в 3 раза больше, чем почки). От углеводов в определенной степени зависит нормальная деятельность поджелудочной железы и надпочечников. Некоторые углеводсодержащие биополимеры являются рецепторами для связывания различных токсинов, бактериальных клеток, вирусов, гормонов. Углеводы выполняют также функцию запасных питательных веществ они способны откладываться в организме в виде полисахаридов — гликогена (у чело- [c.232]
Специалисты знают, что правильное питание определяется не только тем, сколько вы едите. Важно и то, какие продукты поступают в организм. Некоторые из них содержат много энергии, а другие — мало. Последние вы можете есть с меньшим риском прибавить в весе. В следующем разделе мы рассмотрим основной источник энергии для нашего организма — углеводы. [c.244]
Углеводы, вообще говоря, являются продуктами фотосинтеза растений. Там они выполняют в первую очередь роль строительного материала, но многие из них становятся пищей для других организмов, где они служат главным образом источником энергии. [c.478]
Углеводы в форме крахмала являются важнейшими источниками энергии в пище. Для получения этой энергии мы либо употребляем в пищу зерна, в которых накапливается крахмал, либо скармливаем эти зерна животным, которые синтезируют мясные белки, а затем съедаем их. В любом случае потребляемая нами энергия в конце концов поставляется крахмалом, полимерным продуктом фотосинтеза. Целлюлоза входит в состав хлопка и льна, а также искусственных продуктов — ацетата целлюлозы и вискозного волокна. Дерево, из которого сделана наша мебель, также содержит целлюлозу. Бумага этой книги получена в процессе обработки целлюлозы. Даже деньги давно перестали делать из благородных металлов, заменив их целлюлозой. В этом разделе будет кратко рассмотрено, что представляют собой углеводы и как они используются. [c.308]
Источник энергии. Организмы, ассимилирующие углеводороды или компоненты битума, не ограничиваются этими материалами в качестве источника углерода, необходимого для своего роста. Для этой цели большинство организмов, окисляющих углеводород, предпочитают более сложные источники энергии, такие, как углеводы, жиры и протеины при высоком содержании этих веществ в среде организмы постепенно будут терять большую часть своей способности к окислению углеводорода (см. рис. 5.2). [c.184]
Главным источником энергии для большинства животных организмов являются жиры и углеводы, В организме животных эти вещества сгорают - [c.117]
Многие вещества входят в живые организмы в форме макромолекул, полимеров с высокой молекулярной массой. Биополимеры можно подразделить на три большие класса белки, углеводы и нуклеиновые кислоты. В пище животных белки, углеводы и молекулы из класса соединений, называемого жирами, служат важнейшими источниками энергии. Кроме того, полимерные углеводы выполняют функции важнейших строительных материалов, придающих форму растительным организмам, а [c.443]
Источником углеводов в природе служит процесс фотосинтеза — превращение в зеленых листьях растений углекислого газа воздуха в углеводы. Энергию для этого процесса дает солнечный свет. Фотосинтез служит единственным источником органических веществ в живой природе, поскольку животные неспособны синтезировать органические вещества нз неорганических они лишь перерабатывают органические веи ества, накопленные растениями. Велика роль продуктов фотосинтеза и в качестве источников энергии и каменный уголь, и нефть, и газ, и тем более древесина — все это консервированная солнечная энергия , накопленная за счет фотосинтеза. Общий результат фотосинтеза можно выразить схемой [c.317]
Более гибким механизмом является обратимое взаимопревращение активных и неактивных форм ферментов. Яркий пример такого механизма представляет собой реакция фосфорилазы. Фермент катализирует обратимое присоединение глюкозы (в виде глюкозо-1-фосфата) к полисахариду гликогену, представляющему собой ту молекулярную форму, в которой животные запасают углеводы и тем самым легко доступные источники энергии. Фосфорилаза, таким образом, держит ключи от этого склада энер- [c.536]
В данной главе мы бросили беглый взгляд не некоторые важнейшие составляющие биосферы-той части физического мира, в которой протекают жизненные циклы организмов. Наряду с соответствующими условиями окружающей среды для поддержания жизни необходим какой-либо источник энергии. Первичным источником необходимой энергии является Солнце. В процессе фотосинтеза растения превращают солнечную энергию в химическую. Солнечная энергия поглощается растительным пигментом хлорофиллом и затем используется для образования углевода глюкозы и О2 из СО2 и Н2О. [c.464]
Ж-— важнейшие органические соединения, входящие вместе с белками и углеводами в состав всех растительных и животных организмов как запасные питательные материалы и как источник энергии. [c.98]
УГЛЕВОДЫ — ВАЖНЕЙШИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ [c.77]
Главным источником энергии для большинства животных организмов являются жиры и углеводы. В организме эти вещества сгорают — окисляются кислородом, поступающим из воздуха в легкие и переносимым гемоглобином крови. Теплотворная способность (калорийность) пищи оценивается ее тепловым эффектом сгорания (кДж/г или ккал/г). Сравните калорийность углеводов и жиров [c.135]
Углеводы, в число которых входят также сахара, широко распространены в природе они входят в состав растительных и животных организмов и играют важную роль в их жизнедеятельности. Углеводы являются источником энергии в живой природе и строительным материалом для растительных и некоторых животных тканей. Предполагают, что углеводы являются биологическими предшественниками двух других составных частей расти- [c.527]
Углеводы стоят в начале и в конце этого грандиозного, непрерывно проходящего через биосферу потока энергии и энтропии главными продуктами фотосинтеза являются гексозы, а главным источником энергии, удовлетворяющей повседневные потребности всех живых организмов, служит В-глюкоза. [c.137]
Углеводы являются чрезвычайно важным классом природных соединений. Исследование их химических свойств может дать ценную информацию о механизмах реакций и стереохимии. Значительным достижением в настоящее время является применение углеводов в качестве хиральных синтонов и заготовок для стерео-специфического синтеза таких соединений, как простагландины, аминокислоты, гетероциклические производные, липиды и т. д. Для биолога значение углеводов заключается в доминирующей роли, которая отводится им в живых организмах, и в сложности их функций. Углеводы участвуют в большинстве биохимических процессов в виде макромолекулярных частиц, хотя во многих биологических жидкостях содержатся моно- и дисахариды, а большинство растений содержит глюкозу, фруктозу и сахарозу. Только растения способны осуществлять полный синтез углеводов посредством фотосинтеза, в процессе которого атмосферный диоксид углерода превращается в углеводы, причем в качестве источника энергии используется свет (см. гл. 28.2). В результате этого накапливается огромное количество гомополисахаридов — целлюлозы (структурный материал) и крахмала (запасной питательный материал). Некоторые растения, в особенности сахарный тростник и сахарная свекла, накапливают относительно большие количества уникального дисахарида сахарозы (а-О-глюкопиранозил-р-О-фруктофуранозида), который выделяют в значительных количествах (82-10 т в год). Сахароза — наиболее дешевое, доступное, Чистое органическое вещество, запасы которого (в отличие от запасов нефти и продуктов ее переработки) можно восполнять. -Глюкоза известна уже в течение нескольких веков из-за ее способности кристаллизоваться из засахаривающегося меда и винного сусла. В промышленном масштабе ее получают гидролизом крахмала, причем в настоящее время применяют непрерывную Схему с использованием ферментов, иммобилизованных на твердом полимерном носителе. [c.127]
Поскольку при полном обороте цикла трикарбоновых кислот расход каждой молекулы щавелевоуксусной кислоты компенсируется генерированием новой ее молекулы, убыли щавелевоуксусной кислоты при работе цикла в конечном итоге не происходит. Однако щавелевоуксусная кислота активно включается в другие метаболические пути. Происходящие при этом потери щавелевоуксусной кислоты могут быть компенсированы ее синтезом из пирувата и СО2 в реакции, использующей АТР в качестве источника энергии. На рис. 7-1 реакция показана штриховой линией, направленной от пирувата в правый угол внизу. Сам же пируват образуется при расщеплении углеводов, таких, как глюкоза. [c.84]
В конечном итоге все жизненные процессы на земле связаны с процессом включения атмосферного диоксида углерода в углеводы. Этот процесс, называемый фотосинтезом, требует больших энергетических затрат и источником энергии для него служит солнечный свет. На первой стадии этого сложного процесса проиходит поглощение фотона пигментами, причем в многоклеточных растениях ключевую роль на этой стадии играет хлорофилл-л. Энергия фотонов впоследствии превращается в химическую энергию, которая использу- [c.309]
Превращения в цикле трикарбоновых кислот — важный источник энергии организма. Превращения питательных веществ в энергетическом аспекте могут быть разделены на три стадии а) расщепление макромолекул биополимеров — углеводов до гексоз, белков до аминокислот и жиров до [c.320]
Соединения углерода источником углерода являются углеводы и органические кислоты. Углеводы — это основной источник энергии, необходимой для жизнедеятельности дрожжей, для осуществления всех сложных превращений протоплазмы, в результате которых образуются новые клетки, происходит накопление дрожжевой массы. Кроме того, углеводы являются строительным материалом клетки. Питательная среда должна содержать не больше 1,5—2% углеводов, в этом случае создаются оптимальные условия нарастания биомассы. [c.567]
Биохимические процессы редко бывают простыми. Рассмотрим освобождение энергии из дисахаридов и полисахаридов. Эти углеводы распадаются в желудочно-кишечном тракте до глюкозы, С Н,205, являюшейся первичным источником энергии в живых системах. [c.254]
Углеводы, образующиеся из полиок-сиальдегидов и полиоксикетонов, служат важнейшим строительным материалом растений и источником энергии для растений и животных. К трем важнейшим группам углеводов относятся крахмал, содержащийся в растениях, гликоген, обнаруживаемый [c.464]
Жиры и масла наряду с белками и углеводами служат важнейшими источниками энергии в нашем пищевом рационе. Жиры и масла представляют собой сложные эфиры высших карбоновьсх кислот и глицерина (1,2,3-триоксипропана) их часто называют триглицеридами. Важнейшими источниками этих веществ служат жиры животного происхождения, а также растительные масла, извлекаемые из семян кукурузы, подсолнечника, арахиса, хлопка и сои. [c.464]
Углеводы (сахара). Углеводы — обширный класс органических соединений. Главным образом это — оксиаль-дегиды, оксикетоны и их производные. Углеводы — природные соединения. Они являются основой жизни растений, входят в состав пищи человека, являются основным источником энергии в процессах жизнедеятельности. [c.296]
Биологическая роль. Ж — одна из осн. групп в-в, входящих, наряду с белками и углеводами, в состав всех растит, и животных клеток. В организме животных различают запасные и плазматич. Ж. Запасные Ж. откладываются в подкожной клетчатке и в сальниках и являются источником энергии. Плазматич. Ж. структурно связаны с белками и углеводами и входят в состав большинства мембран, Ж. обладают высокой энергетич ценностью при полном окислении в живом организме 1 г Ж выделяется 37,7 кДж, что в два раза больше, чем при окислении 1 г белка или углевода. Благодаря низкой теплопроводности Ж играют важную роль в теплорегуляции животных организмов, предохраняя животных, особенно морских, от переохлаждения. Вследствие своей эластичности Ж играют зашитную роль в коже позвоночных и в наружном скелете насекомых. Ж необходимая составная часть пищи. Норма потребления взрослым человеком 80 100 г/сут [c.157]
Фотоавтотрофы используют в качестве источника энергии солнечный свет, а в качестве питательного материала — пеоргапические вещества, в основном углекислый газ и воду. К этой группе организмов относятся все зеленые растения и некоторые бактерии. В процессе жизнедеятельности они синтезируют на свету органические вещества — углеводы или сахара [c.9]
Исключительно велико также значение химии углеводов в развитии биологии и особенно биохимии. Углеводы, вслед за белками и пептидами, являются важнейшими составными частями живого организма. Для животного организма углеводы представляют главный источник энергии, его топливо. Пища млекопитающих состоит прежде всего из углеводов, которые далее подвергаются сложным процессам гликолиза, в результате чего выделяется необходимая для организма энергия. Однако этим далеко не исчерпывается роль углеводов в жизнедеятельности животного. Многие вещества, регулирующие ответственные жизненные процессы, являются производными углеводов. Это, как правило, весьма сложные высокомолекулярные соединения, содержащие наряду с углеводами пептидную и липоидную составляющую, природа которых еще в большинстве случаев не определена. Однако уже сегодня можно уверенно назвать несколько важнейших классов углеводосодержащих веществ, значение которых в процессах жизнедеятельности первостепенно. Это специфические полисахариды, определяющие группы крови, специфические полисахариды, регулирующие иммунитет, гликолипиды (например, цереброзиды и ганглиозиды), входящие в состав нервной ткани, наконец, гликопептиды — сложные комплексы белков и углеводов, имеющие исключительное, хотя еще и далеко не полностью выясненное значение в процессах жизнедеятельности. [c.8]
Углеводы (сахара) Углеводы — обширный класс органических соединений Главным образом это — оксиаль дегиды, оксикетоны и их производные Углеводы — природные соединения Они являются основой жизни растений, входят в состав пищи человека, являются основным источником энергии в процессах жизнедеятельности Термин углеводы связан с общей формулой простейших сахаров С Н2 0 , иначе С (Н20) — соединение углерода с водой [c.296]
По современным представлениям фотосинтез в зеленом листе — это сложнейший физический, химический и биологический процесс окислитель-но-восстановительного превращения Н2О и СО2 в углеводы и другие органические соединения, инициируемый хлорофиллом (а) в фотосинтетическом аппарате. Фотосинтетический аппарат — это самонастраивающаяся, саморе-гулируемая биологическая структура, возникающая в белково-липидных мембранах зеленого листа в результате идеальной пространственной подгонки (подстройки друг к другу) всех участников фотосинтеза MgXл (а), СО2, Н2О, молекул акцепторов (окислителей) и доноров (восстановителей) электрона, а также ферментов, витаминов, источников энергии (АТФ) и других молекул и ионов за счет универсального и специфического взаимодействия, а также за счет экранирования тех или иных реакционных центров. [c.735]
От цикла Кребса идут пути многих биосинтетических реакций — синтеза углеводов, липидов, пуринов, пиримидинов и пор-фиринов. Синтез белков также связан с циклом, в котором создаются предшественники ряда аминокислот. В то же время биологическое окисление служит источником энергии, запасаемой в АТФ. [c.425]
Фотосинтез — единственный источник свободного кислорода н нашей планете. Углеводы в живом организме используются для самы разнообразных процессов обмена веществ. Из них образуются орга нические кислоты, спирты, жиры и другие органические соединения За счет углеводов развиваются новые органы и ткани растений. Угле воды откладываются в виде запасных веществ в зерне, клубнях, кор неплодах и т. п. Они являются опорным материалом растительны клеток и тканей, обеспечивающих прочность. Пищевая ценность расти тельных продуктов как источника энергии определяется главным обра зом содержанием в них углеводов, которые пополняют энергетически затраты организма человека и животных. [c.148]
Энергетические эффекты химических процессов имеют огромное практическое значение, так как многие хи.мические реакции (например, горение углеводородов нефти или составных частей каменного угля) люди сознательно используют в качестве источника энергии для промышленности и в быту. Экзотермические процессы окисления жиров и углеводов служат источником энергии, необходимой для жизнедеятелыюстн животных и растений. [c.34]
Углеводы — важнейшие источники энергии в организме
Роль кислорода в природе и его применение в технике. При участии кислорода совершается один из важнейших жизненных процессов—дыхание. Окисление кислородом углеводов, жиров и белков служит источником энергии живых организмов. В организме человека содержание кислорода составляет 61% от массы тела. В виде различных соединений он входит в состав всех органов, тканей, биологических жидкостей. Человек вдыхает в сутки 20—30 м воздуха. [c.199]Роль кислорода в природе и его применение. Кислород играет исключительно важную роль в природе. При участии кислорода совершается один из важнейших процессов — дыхание. Окисление кислородом углеводов, жиров и белков служит источником энергии живых организмов. Важное значение имеет и другой процесс, в котором участвует кислород,— тление и гниение погибших животных и растений при этом сложные органические вещества превращаются в более простые (в конечном итоге в СО2, Н2О и N2), а последние вновь вступают в общий круговорот. [c.359]
Дыхание и связанный с ним окислительный распад углеводов — важнейший источник энергии, необходимой для разнообразных синтетических реакций в организме, для роста и развития, а также для обмена веществ. Однако дыхание не является только источником энергии. При окислении углеводов в процессе дыхания образуются многочисленные промежуточные продукты, которые играют очень важную роль во всевозможных синтезах в организмах, во взаимосвязи всех процессов обмена веществ. [c.152]
УГЛЕВОДЫ — ВАЖНЕЙШИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ [c.77]
Превращения в цикле трикарбоновых кислот — важный источник энергии организма. Превращения питательных веществ в энергетическом аспекте могут быть разделены на три стадии а) расщепление макромолекул биополимеров — углеводов до гексоз, белков до аминокислот и жиров до [c.320]
Многие вещества входят в живые организмы в форме макромолекул, полимеров с высокой молекулярной массой. Биополимеры можно подразделить на три большие класса белки, углеводы и нуклеиновые кислоты. В пище животных белки, углеводы и молекулы из класса соединений, называемого жирами, служат важнейшими источниками энергии. Кроме того, полимерные углеводы выполняют функции важнейших строительных материалов, придающих форму растительным организмам, а [c.443]
Роль нуклеотидов в обмене веществ. Нуклеотиды используются не только для построения нуклеиновых кислот. Они выполняют также важную роль в регуляции обмена веществ и энергии в различных органах и тканях. Отдельные нуклеотиды входят в состав трех основных коферментов — НАД, ФАД и КоА-ЗН. Эти коферменты участвуют в превращениях углеводов, жиров, аминокислот и других веществ, а также в окислительно-восстановительных реакциях, связанных с энергообразованием. Такие нуклеотиды, как АТФ, АДФ и др., являются универсальным источником энергии в организме. Молекулы циклических нуклеотидов являются универсальными внутриклеточными регуляторами обмена веществ. Свободные нуклеотиды в клетках образуются в результате их синтеза или при частичном гидролизе нуклеиновых кислот. [c.216]
Углеводы, в число которых входят также сахара, широко распространены в природе они входят в состав растительных и животных организмов и играют важную роль в их жизнедеятельности. Углеводы являются источником энергии в живой природе и строительным материалом для растительных и некоторых животных тканей. Предполагают, что углеводы являются биологическими предшественниками двух других составных частей расти- [c.527]
Применение жиров. Жиры являются важнейшими пищевыми продуктами. Многие животные жиры применяются в питании непосредственно, а растительные масла — после очистки, рафинирования или переработки. Жиры, как и углеводы, служат источником энергии для процессов жизнедеятельности, которая выделяется в результате окисления. При окислении 1 г жиров в организме освобождается около 16,3 кдж/моль (около 3,9 ккал/моль) энергии. [c.275]
Белки, жиры, углеводы — основные компоненты пищи и источники энергии для всего живого Другие вещества — витамины и минеральные соли — не менее важны, хотя они и нужны организму в микроскопических количе- [c.269]
Подобно углеводам жиры также являются важными источниками энергии для организма. 1 г жира при полном окислении дает около 9 ккал энергии, в то время как при полном окислении 1 г углеводов или белков выделяется только около 4 ккал. Однако жиры по сравнению с углеводами труднее окисляются и поэтому используются организмом для получения энергии во вторую очередь. [c.18]
Важнейшим источником энергии у животных, высших растений и многих микроорганизмов является аэробное, или кислородное, дыхание. Свободный кислород, имеющийся на нашей планете, образовался на более поздних этапах развития жизни на Земле в результате фотосинтеза растений. Поэтому анаэробная диссимиляция углеводов (все виды брожения и гликогенолиза), распространенная в природе, является более древним типом, чем дыхание, связанное с поглощением атмосферного кислорода. Эволюционное развитие организма с момента появления свободного атмосферного кислорода пошло по наиболее выгодному с энергетической точки зрения пути использования [c.353]
Жиры интенсивно используются для энергообеспечения скелетных мышц и сердца преимущественно при аэробных режимах физической работы, т. е. в видах спорта на выносливость. В процессе адаптации организма к таким нагрузкам липиды для работающих мышц становятся более важным источником энергии по сравнению с углеводами. [c.453]
Специалисты знают, что правильное питание определяется не только тем, сколько вы едите. Важно и то, какие продукты поступают в организм. Некоторые из них содержат много энергии, а другие — мало. Последние вы можете есть с меньшим риском прибавить в весе. В следующем разделе мы рассмотрим основной источник энергии для нашего организма — углеводы. [c.244]
Углеводы являются чрезвычайно важным классом природных соединений. Исследование их химических свойств может дать ценную информацию о механизмах реакций и стереохимии. Значительным достижением в настоящее время является применение углеводов в качестве хиральных синтонов и заготовок для стерео-специфического синтеза таких соединений, как простагландины, аминокислоты, гетероциклические производные, липиды и т. д. Для биолога значение углеводов заключается в доминирующей роли, которая отводится им в живых организмах, и в сложности их функций. Углеводы участвуют в большинстве биохимических процессов в виде макромолекулярных частиц, хотя во многих биологических жидкостях содержатся моно- и дисахариды, а большинство растений содержит глюкозу, фруктозу и сахарозу. Только растения способны осуществлять полный синтез углеводов посредством фотосинтеза, в процессе которого атмосферный диоксид углерода превращается в углеводы, причем в качестве источника энергии используется свет (см. гл. 28.2). В результате этого накапливается огромное количество гомополисахаридов — целлюлозы (структурный материал) и крахмала (запасной питательный материал). Некоторые растения, в особенности сахарный тростник и сахарная свекла, накапливают относительно большие количества уникального дисахарида сахарозы (а-О-глюкопиранозил-р-О-фруктофуранозида), который выделяют в значительных количествах (82-10 т в год). Сахароза — наиболее дешевое, доступное, Чистое органическое вещество, запасы которого (в отличие от запасов нефти и продуктов ее переработки) можно восполнять. -Глюкоза известна уже в течение нескольких веков из-за ее способности кристаллизоваться из засахаривающегося меда и винного сусла. В промышленном масштабе ее получают гидролизом крахмала, причем в настоящее время применяют непрерывную Схему с использованием ферментов, иммобилизованных на твердом полимерном носителе. [c.127]
В данной главе мы бросили беглый взгляд не некоторые важнейшие составляющие биосферы-той части физического мира, в которой протекают жизненные циклы организмов. Наряду с соответствующими условиями окружающей среды для поддержания жизни необходим какой-либо источник энергии. Первичным источником необходимой энергии является Солнце. В процессе фотосинтеза растения превращают солнечную энергию в химическую. Солнечная энергия поглощается растительным пигментом хлорофиллом и затем используется для образования углевода глюкозы и О2 из СО2 и Н2О. [c.464]
Ж-— важнейшие органические соединения, входящие вместе с белками и углеводами в состав всех растительных и животных организмов как запасные питательные материалы и как источник энергии. [c.98]
К биологически важным химическим веществам относятся углеводы (см. разд. 36) и жиры (см. 34.6), которые служат живым организмам внешними источниками энергии. Помимо них, основными химическими компонентами клеток и участниками биохимических процессов являются белки, нуклеиновые кислоты, витамины, гормоны, ферменты, а также стероиды, антибиотики. [c.545]
Белки, распадаясь в организме, являются, так же как углеводы и жиры, источником энергии. Энергия, получаемая при распаде белков, может быть без «всякого ущерба для организма компенсирована энергией распада жиров и углеводов. Однако очень важно, что организм человека и животных не может обходиться без регулярного поступления белков извне. [c.320]
Ферментативный катализ. Живые организмы вырабатывают многочисленные ферменты, или энзимы, ускоряющие те или иные биохимические реакции. Действие их настолько важно, что вообще нельзя себе представить никакие жизненные процессы без участия ферментов. Органические соединения в присутствии кислорода воздуха представляют собой системы, находящиеся в ложном равновесии. Они медленно окисляются с Н2О и СО2 в качестве конечных продуктов. Это окисление и является источником энергии живых организмов и животной теплоты. С заметной скоростью оно идет лишь в присутствии разнообразных ферментов дыхания (например оксидазы крови). Усвоение пищи животными заключается в гидролизе белков, жиров и углеводов, что переводит их в различные растворимые соединения, которые затем образуют материал клеток, тканей и их содержимого. Все эти реакции также идут с заметной скоростью лишь в присутствии разнообразных ферментов. [c.461]
Окислительный распад жирных кислот является вторым после распада углеводородов источником энергии в организме. Шире всего микробы используют углеводы (сахара) и близкие к ним соединения. Особенно хорошо окисляются моносахариды дисахариды имеют несколько меньшую скорость окисления, что объясняется наличием дополнительных связей в молекуле. Углеводы используются и как источник энергии, и как материал для биосинтеза, при этом они могут накапливаться в клетках, не перерабатываясь в белки. Внутриклеточные углеводы являются не просто запасными веществами , играющими пассивную роль, как это считалось до недавнего времени им принадлежат важные функции в регулировании внутреннего обмена веществ в клетке. Использование угле юд,ов для получения энергии идет через стадию образования органических кислот с последующим их окислением. [c.30]
Углеводы имеют важное значение в жизнедеятельности живых структур. Все органические вещества синтезируются из углеводов, образующихся в процессе фотосинтеза. Во всех организмах они служат основным источником энергии, получаемой в процессе их катаболизма. [c.209]
В настоящее время эта точка зрения коренным образом изменилась. Стало ясно, что углеводы наряду с белками и липидами — важнейшие вещества, совершенно необходимые для человека и животных не только как источник энергии, но и вследствие осуществления в организме своих разнообразных и специфических функций. [c.4]
Углеводы являются одной из главных составных частей пищи людей (взрослый человек в зависимости от интенсивности физической нагрузки должен получать ежедневно с пищей 430—650 г углеводов), а также корма животных. В живых организмах углеводы относятся к главным источникам энергии, а также являются материалом для синтеза других физиологически важных соединений. Полисахариды являются одним из конструктивных и опорных материалов растений, а также некоторых животных (хитин ракообразных). [c.317]
Кислород. По содержанию в организме человека (мае. доля 62%) (см. табл. 5.3) кислород относится к макроэлементам. Он незаменим и принадлежит к числу важнейших элементов, составляющих основу живых систем, т. е. является органогеном. Кислород входит в состав огромного числа молекул, начиная от простейших и кончая биополимерами. Исключительно велика роль кислорода в процессах жизнедеятельности, так как окисление кислородом питательных веществ — углеводов, белков, жиров — служит источником энергии, необходимой для работы органов и тканей живых организмов. Большинство окислительновосстановительных реакций в организме протекает при участии кислорода и его активных форм. [c.364]
Углеводы входят в состав клеток и тканей всех растительных Г животных организмов и по массе составляют основную часть ганического вещества на Земле. В живой природе они имеют 1Ьшое значение как источники энергии в метаболических цессах (в растениях — крахмал, в животных организмах — жоген) структурные компоненты клеточных стенок растений илюлоза), бактерий (мурамин), грибов (хитин) составные ементы жизненно важных веществ (нуклеиновые кислоты, )ерменты, витамины). Некоторые углеводы и их производные пользуются как лекарственные средства. [c.377]
Один из трех важнейших типов пиш евых веществ — жиры — относится к группе соединений, в которую входят, в частности, воска. Эти соединения не растворяются в воде. Общее название таких веществ — липиды. В них присутствуют молекулы жирных кислот и их производных они растворимы в ацетоне, спирте, эфире и хлороформе. Липиды — важная составная часть практически всех растительных и животных клеток. В организме человека значительное количество их содержится в клеточных мембранах, а также в мозговых и нервных тканях. При экстракции тканей животных горячими растворителями жиров всегда получают смесь липидов. Как пищевые продукты жиры дают организму особенно много энергии запас энергии в них, их калорийность почти вдвое превышают запас энергии, калорийность углеводов или белков. Хорошо упитанный организм может откладывать н ир про запас, в качестве резервного источника энергии. [c.303]
В организме человека и животных углеводы играют важную роль и выполняют разнообразные функции — они служат источником энергии, являются пластическим материалом клеток, а также используются в качестве исходных продуктов для синтеза липидов, белков и нуклеиновых кислот. Организм человека и животных не способен синтезировать углеводы из неорганических веществ и получает их в готовом виде с различными пищевыми продуктами, главным образом растительного происхождения. Суточная норма потребления углеводов равняется 450—500 г. Углеводы, поступившие в организм, подвергаются перевариванию в желудочно-кишечном тракте й всасываются в кровь в виде моносахаридов, в основном глюкозы. В крови всегда находится олреде-ленное количество глюкозы (3,3—5,5 моль/л). В тканях часть глюкозы откладывается в виде гликогена. [c.120]
Таким образом, углеводы выполняют многообразные функции, и каждая из них жизненно важна для организма. Но если говорить о количественной стороне, то первое место принадлежит использованию углеводов в качестве источника энергии. [c.248]
Органические соединения особенно важны тем, что являются конструктивным и энергетическим материалом животных и растительных организмов. Источниками их получения служат прежде всего растительные и животные организмы — своеобразные химические лаборатории, в которых протекает множество сложнейших реакций. Так, в зеленых растениях исходные вещества для синтеза — простейшие соединения (СОз и минеральные соли). Животные организмы для жизнедеятельности получают в готовом виде довольно сложные органические соединения (углеводы, жиры, белки), синтезированные растениями. В организме человека и животных преобладают окислительные процессы, приводящие в конечном счете к превращению химической энергии в тепловую и образованию простейших конечных веществ, в основном оксида углерода (IV) и воды. Азот выделяется в составе мочевины. Огромное количество органических веществ получают из древесины, торфа, горючих сланцев, [c.86]
Химические реакции, протекающие в живом организме, называются процессом обмена веществ или метаболизмом (от греческого слова metabole , означающего изменение). Это реакции самых различных видов. Рассмотрим, что происходит с пищей, потребляемой человеком. Пища может содержать сложные углеводы, в частности крахмал, которые расщепляются в процессе пищеварения на простые сахара и затем проникают через стенки желудочно-кишечного тракта и попадают в ток крови. Затем эти простые сахара в печени превращаются в гликоген (животный крахмал), имеющий ту же формулу, что и крахмал (СеНюОб) ., где х — большое число. Гликоген и другие полисахариды являются одним из важных источников энергии животных. [c.490]
Совокупность химических реакций, протекающих в живом организме, называется обменом веществ, или метаболизмом (от греческого слова т 1аЪо1е — изменение). Это реакции самых различных типов. Рассмотрим, например, что происходит с пищей, потребляемой человеком. Пища может содержать сложные углеводы, в частности крахмал которые расщепляются в процессе пищеварения на простые сахара и затем через стенки желудочно-кишечного тракта попадают в ток крови. Далее эти простые сахара в печени превращаются в гликоген (животный крахмал), имеющий ту же формулу, что и обычный растительный крахмал (СдНюОб) , где X — большое число. Гликоген и другие полисахариды — важные источники энергии в организмах животных. При окислении кислородом они образуют двуокись углерода и воду одна часть освобождаемой при этом энергии идет на производство работы, а другая — на согревание тела живого организма. [c.690]
ГЛЮКОЗА eHijOs, мол. в. 180,16— моносахарид, одна из восьми изомерных альдогексоз. Г. в виде D-формы (декстроза, виноградный сахар) является самым распространенным углеводом. D-Г. (обычно ее называют просто Г.) встречается в свободном виде и в виде олигосахаридов (тростниковый сахар, молочный сахар), полисахаридов (крах.нал, гликоген, целлюлоза, декстран), гликозидов и др. производных. В свободно виде D-Г. содержится в плодах, цветах и др. органах растений, а также в животных тканях (в крови, мозгу и др.). D-r. является важнейшим источником энергии в организме животных и микроорганизмов (см. Гликолиз). Как и др. моносахариды, D-Г. образует носк. форм. Кристаллич. D-Г. получена в двух формах a-D-Г. (I) и -D-Г. (II). a-D-Г., т. пл. 146°, fa д = -М 12,2° (в воде), кристаллизуется из воды в виде моногидрата с т. пл. 83°. -D-Г. получают кристаллизацией D-Г. из пиридина и нек-рых др. растворителей,т.пл. 148—150°, [ад]=- -18,9° (в воде), В вод- [c.489]
В предыдущей главе подчеркивалось, что энергия, необходимая для многих протекающих в организме процессов, выделяется при обмене углеводов. Богатым источником энергии является так5ке жир, отлагающийся в жировых тканях. Калорийность жиров больше чем вдвое превышает калорийность углеводов и белков. Поэтому важнейшее значение в качестве резервных пищевых веществ имеют именно углеводы и жиры организм получает большую часть необходимой для него энергии за счет окисления углеводов и жиров. [c.371]
Биологическая роль. Ж — одна из осн. групп в-в, входящих, наряду с белками и углеводами, в состав всех растит, и животных клеток. В организме животных различают запасные и плазматич. Ж. Запасные Ж. откладываются в подкожной клетчатке и в сальниках и являются источником энергии. Плазматич. Ж. структурно связаны с белками и углеводами и входят в состав большинства мембран, Ж. обладают высокой энергетич ценностью при полном окислении в живом организме 1 г Ж выделяется 37,7 кДж, что в два раза больше, чем при окислении 1 г белка или углевода. Благодаря низкой теплопроводности Ж играют важную роль в теплорегуляции животных организмов, предохраняя животных, особенно морских, от переохлаждения. Вследствие своей эластичности Ж играют зашитную роль в коже позвоночных и в наружном скелете насекомых. Ж необходимая составная часть пищи. Норма потребления взрослым человеком 80 100 г/сут [c.157]
Исключительно велико также значение химии углеводов в развитии биологии и особенно биохимии. Углеводы, вслед за белками и пептидами, являются важнейшими составными частями живого организма. Для животного организма углеводы представляют главный источник энергии, его топливо. Пища млекопитающих состоит прежде всего из углеводов, которые далее подвергаются сложным процессам гликолиза, в результате чего выделяется необходимая для организма энергия. Однако этим далеко не исчерпывается роль углеводов в жизнедеятельности животного. Многие вещества, регулирующие ответственные жизненные процессы, являются производными углеводов. Это, как правило, весьма сложные высокомолекулярные соединения, содержащие наряду с углеводами пептидную и липоидную составляющую, природа которых еще в большинстве случаев не определена. Однако уже сегодня можно уверенно назвать несколько важнейших классов углеводосодержащих веществ, значение которых в процессах жизнедеятельности первостепенно. Это специфические полисахариды, определяющие группы крови, специфические полисахариды, регулирующие иммунитет, гликолипиды (например, цереброзиды и ганглиозиды), входящие в состав нервной ткани, наконец, гликопептиды — сложные комплексы белков и углеводов, имеющие исключительное, хотя еще и далеко не полностью выясненное значение в процессах жизнедеятельности. [c.8]
Важной частью любого исследования чистой культуры является состав среды, в которой происходит рост организмов. Сложная питательная среда типа питательного бульона, часто используемая в бактериологических лабораториях, непригодна для проведения работ с битумами. Такие среды состоят из органических материалов типа пептонов или мясных экстрактов и углеводов в качестве источника углерода и энергии для роста микроорганизмов. В такой среде организмы, которые могут разрушать битум или углеводород, как правило, отдают предпочтение углеводу, а не углеводороду. Поэтому для исследования действия микроорганизмов на битумы нужно получить химически определенную среду, содержащую азот, фосфор, серу и ионы металлов, необходимые для роста, но не содержащую углеводов или каких-либо других легко ассимилирующихся форм углерода. Такой средой является состав, предложенный Филлипсом и Трекслером [20]. Выбор правильного сочетания ингредиентов усложняется тем, что у различных организмов требования к пище неодинаковы. В табл. 5.1 приводится состав среды, использованной для роста организмов класса Pseudomonas на углеводородах. Часто такие среды способствуют также росту организмов других видов. Чтобы установить, будет ли эта среда поддерживать рост организмов определенного вида, следует ввести глюкозу и привить организм. Если будет наблюдаться рост, то среда,, вероятно, может быть пригодна для роста микроорганизмов данного вида при использовании углеводорода или битума в качестве источника углерода вместо глюкозы. [c.179]
ГЛЮКОЗА. Углевод, принадлежащий к группе гексоз. С6Н12О6. Играет важную роль во всех живых организмах, являясь источником энергии для самых разнообразных физиологических процессов и участвуя в построении более сложных углеводов крахмала, целлюлозы). В большинстве природных соединений встречается с -глюкоза, называемая просто глюкозой, декстрозой или виноградным сахаром. Находится во многих растениях, в частно-1ТИ в винограде и других плодах. Вместе с фруктозой составляет главную массу меда. В животном организме содержится в мышцах, крови, лимфе и др. Какой бы углевод ни присутствовал в пище, [c.74]
Более того, само существование живого организма требует источника энергии для процессов жизиедея- тельности. Таким источником являются экзотермические реакции, которые протекают в организме, прежде всего — окисление углеводов. Значит, изучение энергетической стороны химических реакций важно и для биохимии. [c.9]
Главы 6 и 7 посвящены строению, свойствам и биофункциям углеводов и липидов как основных компонентов пищи и соединений, используемых организмами в качестве главного источника энергии и осуществляющих многие другие важнейшие функции в живой природе. Строение и свойства нуклеиновых кислот как носителей наследственной информации рассмотрены в главе 8. В главе 9 обсуждается взаимосвязь химического строения и высокой биологической активности важной группы природных регуляторов — гормонов. [c.34]
В главах 12—15 освещаются вопросы обмена жизненно необходимых соединений, аминокислот, белков, углеводов, липидов, воды и минеральных веществ. В главе 12рассмотрен обмен белков и аминокислот, занимающий особое место в процессах метаболизма, что связано с уникальными биологическими функциями белков и специфической ролью аминокислот как основных источников азота для организмов человека и животных. Обмен углеводов обсуждается в главе 13. Известно, что углеводы занимают первое место среди веществ, служащих в качестве источника энергии для организма, а кроме того, они выполняют ряд других важных биологических функций. Обмен липидов описан в главе 14, особое внимание уделяется ряду специфических особенностей их метаболизма, связанных с химическим строением. Глава 15 посвящена рассмотрению процессов водно-минерального обмена и транспорта биологически активных соединений через клеточные мембраны, благодаря этим процессам поддерживается постоянство состава внутри- и внеклеточных жидкостей организма. [c.310]
Глюкоза – главный источник энергии
Глюкоза – главный источник энергии для клеток, это — топливо для нормальной работы всех органов и систем человеческого организма. Содержание глюкозы в крови — достаточно лабильный показатель, однако в организме здоровых людей этот показатель поддерживается в довольно узком диапазоне и редко снижается менее 2,5ммоль/л и повышается выше 8ммоль/л (даже сразу после приема пищи). Поддерживает необходимый уровень глюкозы в крови особый гормональный механизм.
Если глюкоза поступает в организм в избыточном количестве, она трансформируется в запасы энергии. Глюкоза превращается в гликоген — мобильный запас углеводов в организме, который содержится в печени и мышцах. Печень взрослых людей содержит
запас глюкозы в виде гликогена, достаточный для поддержания нормального уровня глюкозы в крови в течение 24 ч после последнего приема пищи. У детей дошкольного возраста гликогена хватает на 12 ч и менее. Если же запасы гликогена и так достаточно велики, тогда глюкоза начинает превращаться в жир.
При полном отсутствии углеводов в пище (при голодании или безуглеводных диетах) глюкоза образуется в организме из жиров, белков и при расщеплении гликогена. Повышение уровня глюкозы в крови возникает под действием нескольких гормонов: глюкагона, продуцируемого клетками поджелудочной железы; гормонов надпочечников; гормонов роста гипофиза и гормонов щитовидной железы.
Колебания концентрации глюкозы в крови, отличные от нормальных значений, воспринимаются рецепторами гипоталамуса (область мозга, которая регулирует постоянство внутренней среды организма). Благодаря влиянию гипоталамуса на вегетативную нервную систему, происходит срочное повышение или снижение выработки инсулина, глюкагона и других гормонов.
5 советов о правильном усвоении глюкозы
- Принимайте пищу 4-6 раз в день. Если нет времени на полноценный прием пищи, сделайте перекус. Перекусить «на ходу» можно фруктами, жидкими кисломолочными продуктами, очищенными семечками, орехами, хлебцами и др.
- Употребляйте свежие овощи и фрукты не менее 400-500 г в день.
- Если Вы сладкоежка, отдавайте предпочтение сладостям с низким гликемическим индексом: горький шоколад ≥75% какао, кэроб, урбеч без сахара.
- Перейдите на натуральные растительные сахарозаменители: стевию, сиропы топинамбура и агавы, кэроб.
- Регулярно гуляйте на свежем воздухе и занимайтесь спортом.
Информацию для Вас подготовила:
Гречкина Алла Павловна, врач-эндокринолог. Ведет прием в корпусе клиники на Озерковской.
основным источником энергии для клетки являются 1) неорган. вещества 2)вода и минеральные
чим стандартні амінокислоти відрізняються від тих які не трапляються у складі білків Поможіть пажалуста
Срочно !! Можете сказать названия насекомых на укр.яз, пожалуйста
Написать сообщение по биологии:карликовость,гигантизм,акромегалия,несахарный диабет,зоб,базедова болезнь,кретинизм,сахарный диабет,сахарное голодание
Помогите пожалуйста 1)Молекулы каких веществ выполняют функцию запаса питательных веществ в клетке:А) белки Б) углеводы В) жиры Г) сахара Д) вода Нера … створимыми в воде являются (выбери 3 ответа):А) белкиБ) углеводыВ) нуклеиновые кислотыГ) жирыД) минеральные соли 3. Играют важную роль в распределении воды в клетке А) белкиБ) углеводыВ) нуклеиновые кислотыГ) жирыД) минеральные соли4.Какая из названых групп не относится к химическому составу клетки? А) МакроэлементыБ) МикроэлементыВ) ВитаминыГ) Ультрамикроэлементы5.Какое неорганическое вещество преобладает в клетке? А) Минеральные солиБ) воздухВ) ВитаминыГ) Вода6.Нуклеиновые кислоты *А) входят в состав разнообразных клеточных структурБ) откладываются в клеткахВ) сохраняют наследственную информацию и передают её потомкамГ) относятся к неорганическим веществам7. К органическим веществам относят: *А) белкиБ) жирыВ) нуклеиновые кислотыГ) минеральные солиД) углеводыЕ) воду 8. к неорганическим веществам относят: *А) белкиБ) жирыВ) нуклеиновые кислотыГ) минеральные солиД) углеводыЕ) воду9. Основным источником энергии для клетки являются *А) неорганические веществаБ) углеводыВ) вода и минеральные солиГ) белки10. Состоят из аминокислот: А) неорганические веществаБ) углеводыВ) вода и минеральные солиГ) белки
Составить рассказ в тетради «Как я впервые выполнял лабораторную работу на уроке биологии » помогите
Задание 1 (100 баллов). Как оформлять ответы на задания по работе с рисунками по биологии Как выполнять задания по работе с текстом и дополнительными … источниками по биологии 1) Рассмотрите рисунок луковицы, укажите стрелкой и подпишите на рисунке стебель. 2) Чем отличаются наружные листья-чешуи луковиц от внутренних и какое это имеет значение?_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 3) Какую корневую систему образуют корни, отрастающие от донца? ___________________ 4) Допишите предложение. Наличие на донце почек, расположенных в пазухах чешуй, доказывает, что луковица – это ____________________. 5.png Иллюстрация / Дизайнер презентаций Христоскова С. М. Задание 2 (14 баллов). Как оформлять ответы на задания по работе с рисунками по биологии 1) Рассмотрите рисунок, докажите, что клубень это побег. _________________________________________________________________________ 2) Какие вещества отложены в клетках клубня? ______________________________________ image1.png Фото / shutterstock.com Задание 3 (14 баллов). Как должен выглядеть ответ на письменное задание по биологии 1) Какие корни отходят от корневища?_____________________________________________ 2) Как отличить корневище от корня?_______________________________________________ _____________________________________________________________________________ 6.png Иллюстрация / shutterstock.com Задание 4 (22 балла). Как должен выглядеть ответ на письменное задание по биологии Заполните таблицу. Приведите три примера надземных видоизменённых побегов. Запишите их функции. Примеры растений, имеющих надземные видоизменённые побеги Видоизменения побега Выполняемые функции Задание 5 (18 баллов). Как выполнять задания по работе с текстом и дополнительными источниками по биологии Известно, что усы земляники – сильно удлинённые видоизменённые побеги, служащие для вегетативного размножения. Используя эти сведения, выберите из приведённого ниже текста три утверждения, относящиеся к описанию данных признаков этого растения. Запишите в ответе только цифры, соответствующие выбранным ответам. 1. Земляника – это род многолетних травянистых растений. 2. В настоящее время существует много культурных сортов земляники, которые так любят садоводы. 3. В пору роста каждый кустик земляники отращивает усы. 4. Усы не только помогают землянике захватить достаточно большие пространства благодаря своей большой длине относительно размеров кустика. 5. Каждый садовод знает, что усы – это побеги, которые требуют от растения свою часть питания, поэтому лишние усы всегда необходимо обрезать. 6. Иначе основная часть питания каждого кустика этого вкусного и полезного растения пойдёт не на образование ягод, а на рост новых усов и образование на них новых кустиков.
Одна з груп живої природи
Помогите решить 2 задания
Кліщі мають трахейне дихання. як людина може використати ці знання?
Қандаи шығанақ теңіз бұғаздары білесіңдер артадан көрсетіңдер пжжж көмек
главный энергетический спонсор клетки. Или где взять энергию? Митохондриальные дисфункции.
Мурзаева Ирина Юрьевна
Эндокринолог, Превентивная медицина
Сегодня внедряемся в научные изыскания. Статья будет сложной для прочтения. Я максимально упрощала материал, но проще — некуда. На написание меня как всегда «вдохновила» всеобщая бесконечная жалоба — «слабость, ничего не помогает, ваших капельниц, таблеток хватило на 2 недели….». Сегодня рассмотрим самый сложный случай дефицита Энергии — дисфункция Митохондрий. Это еще малоизученная и сложная часть медицинской науки. Дисфункция митохондрий может быть врожденная и в нашем (рассматриваемом случае) — приобретенная.
Энергия в нашем организме представлена в следующем виде — молекула АТФ.
АТФ-аденозинтрифосфат, является основным источником энергии для клеток в частности и организма в целом. Представляет собой — эфир аденозина (пурин). Кроме того, является источником синтеза нуклеиновых кислот, для образования структуры ДНК!(наш генетический код)и посредником передачи в клетку гормонально сигнала! Вывод: нехватка АТФ — чревата извращение/недостатком гормонального ответа и не только. АТФ образуется в митохондриях (это маленькие структурные компоненты любой клетки, митохондрия имеет собственную ДНК!, как и ядро клетки!!,это высокоорганизованная структура ). Вот почему заболевания с нарушением синтеза АТФ — называются митохондриальные дисфункции.
В сутки в организме образуется 40 кг АТФ. Органы с максимальной выработкой АТФ: мозг 22%, печень 22%, мышцы 22 %, сердце 9%, жировая ткань всего — 4%, заметьте — ЩЖ с в этот перечень даже не вошла… Мозг и печень лидеры !
Теперь о самом процессе образования энергии. Смотрим на картинку.
Процесс образования энергии можно разделить на 3 этапа.
1 этап — это получение более простых молекул( в цикл образования энергии) из углеводов(У), жиров(Ж) и белков пищи(Б). Углеводы расщепляются до моносахаров(глюкоза,фруктоза), жиры до жирных кислот, белки до аминокислот. «Расщепление» Б,Ж,У происходит как к кислородной среде(аэробной), так и в бескислородной(анаэробной) среде. Это крайне важно! Так как из анаэробного гликолиза 1 молекулы глюкозы образуется — 2 молекулы АТФ, из аэробного (кислородного) гликолиза 1 молекулы глюкозы — образуются 36 молекул АТФ, из аэробного окисления 1 молекулы жирной кислоты — 146 молекул АТФ, ( жиры и белки в бескислородной среде вообще не расщепляются!, вывод — например, при нелеченной анемии(дефицитО2) снижение веса почти невозможно). Так, и усвоение 1 молекулы глюкозы требует 6 молекул О2, а 1 молекулы жирных кислот -23 молекулы О2. Вывод — жиры основной источник энергии, и всем нужен О2!!!
2 этапом — образуется из всех молекул У, Ж, Б — АцетилКоА — промежуточный метаболит. Суть этого этапа, что кол-во выработанного АцетилКоА зависит от уровня многих витаминов и микроэлементов (витамина С, группы В, цинка, меди, железа и др). Почему так важно для образования энергии — восполнение дефицита этих элементов!
3 этап — этот самый АцетилКоА поступает в 2 основных биохимических пути выработки АТФ — это цикл Кребса( лимонной кислоты) и цикл окислительного фосфорилирования ( передачи электронов, «дыхательная цепь»;), происходит образование НАД- и НАДН+. Связь между этими двумя б/х циклами — и «есть узкое горлышко», «слабое место» в образовании АТФ. И зависит от рН среды клетки — при развитии в/клеточной гипоксии = в/клеточного ацидоза и ухудшается процесс образования АТФ — организм захлебывается в избытке НАДН, а НАДН сопряжен с «утечкой кислорода из клетки»( механизм не буду расшифровывать) и образованием активных(агрессивных) форм кислорода ( свободных радикалов) — а это повреждающие агенты для клетки при образовании в избыточном количестве.
Метаболический ацидоз — это следствие первичного дефицита О2 в организме (сам ацидоз становится причиной вторичного дефицита О2-утечки кислорода). Ацидоз выражается накоплением промежуточного продукта обмена — лактата, избытком Н+(иона водорода), митохондрии «начинают задыхаться и стареть и гибнуть»! А в месте со старением митохондрий — стареет организм, вот почему так молодеют некоторые заболевания — раньше развиваются атеросклероз, б-нь Альцгеймера, сахарный диабет (да-да , это митохондриальное заболевание), рак, артериальная гипертензия, АИТ, синдром хр усталости, даже НЯК и болезнь Крона (как одна из теорий) и др.
Как цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) , например, связан с ожирением? — активное поступления с пищей жирных кислот- приводят к истощению транспортных карнитиновых (всем известен для сравнения Карнитин для спорт -питания) систем( переносчиков жирных кислот, их и так немного) и снижения активности работы «дыхательной цепи» , снижается чувствительность тканей к инсулину- развивается многим известная инсулинорезистентость! Исход — метаболическая печалька — метаболический синдром.
Соответственно: причинами снижения синтеза АТФ прежде всего являются дефицит О2!(как бывает в больших городах, где мало зелени!!, загазованность — продукт сгорания бензина это не О2-а СО2 !!!!, люди не выходят из помещений, мало двигаются — «мелкие сосуды закрыты для доступа О2», причинами могут быть болезни органов дыхания и сердечно-сосудистые патологии), ацидоз = «закисление организма» (накопление лактата, избыток Н+), полидефицит витаминов и микроэлементов для улучшения усвоения Ж, Б, У. Для лечение дефицита О2 даже был придуман аппарат — в основе которого интервальная гипоксическая тренировка. Это новая эра в лечении многих патологий.
Как же заподозрить митохондриальные проблемы? Они сложны как для понятия, так и для диагностики.
Из «простых анализов», которые можно набрать любой лаборатории — снижение рН крови, О2, повышение: лактата, СРБ, фибриногена, холестерина, ЛПНП, триглицеридов, гомоцистеина, мочевой кислоты, (клинически — повышение Ад, учащение ЧСС в покое, одышка в покое), снижение ферритина, из редких — снижение глутатиона, витаминов крови, снижение Q10, нарушение в системе антиоксидантов (по крови).
Из более редких , но все же доступных анализов (более специфических) — органические кислоты мочи ( благодаря этому анализу можно определить примерно на каком уровне идет нарушение и чем его скорректировать).
Если патология так сложно выявляемая — «как это лечить?»,- спросите вы
Лечить можно.
Прежде всего меняем образ жизни — улучшаем доставку О2!, бросаем курить! чаще дышим в парке и не только.. Лечим и приводим в ремиссию хронические дыхательные заболевания , восполняем дефицит витаминов и минералов!, добавляем антиоксиданты, сосудистые препараты(!) очень важно улучшить коровок(слабость всегда сопровождается рассеянностью, снижением памяти и внимания, — правильно, максимальная сосудистая сеть в головном мозге!!), реже добавляем «энергетики» — янтарная кислота, Q10, карнитин, НАДН и др. Я не говорю здесь про врожденные митохондриальные дисфункции — это следствие генетической поломки,а мы говорим сейчас больше о приобретенных причинах. Будем ждать новых научных материалов по этой теме…
Глюкоза в плазме
Глюкоза – это простой сахар, основной углеводород крови и главный источник энергии для всех клеток.
Синонимы русские
Анализ сахара в крови, глюкоза в крови, анализ глюкозы в крови натощак.
Синонимы английские
Blood sugar, fasting blood sugar, FBS, fasting blood glucose, FBG, fasting plasma glucose, blood glucose, urine glucose.
Метод исследования
Ферментативный УФ метод (гексокиназный).
Единицы измерения
Ммоль/л (миллимоль на литр), мг/дл (ммоль/л х 18,02 = мг/дл).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Венозную, капиллярную кровь.
Как правильно подготовиться к исследованию?
- Не принимать пищу в течение 12 часов перед исследованием.
- Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение за 30 минут до исследования.
- Не курить в течение 30 минут до исследования.
Общая информация об исследовании
Глюкоза – это простой сахар, служащий организму основным источником энергии. Употребляемые человеком углеводы расщепляются на глюкозу и другие простые сахара, которые усваиваются тонким кишечником и поступают в кровь.
Большинству клеток организма глюкоза требуется для выработки энергии. Мозгу же и нервным клеткам она нужна не только как источник энергии, но и как регулятор их деятельности, поскольку они могут функционировать, только если содержание глюкозы в крови достигает определенного уровня.
Организм может использовать глюкозу благодаря инсулину – гормону, вырабатываемому поджелудочной железой. Он регулирует движение глюкозы из крови в клетки организма, заставляя их накапливать избыток энергии в виде кратковременного резерва – гликогена либо в форме триглицеридов, откладывающихся в жировых клетках. Человек не может жить без глюкозы и без инсулина, содержание которых в крови должно быть сбалансировано.
В норме содержание глюкозы в плазме крови слегка возрастает после еды, при этом секретирующийся инсулин понижает ее концентрацию. Уровень инсулина зависит от объема и состава принятой пищи. Если концентрация глюкозы в крови падает слишком низко, что может случаться после нескольких часов голодания либо после интенсивной физической работы, то выделяется глюкагон (еще один гормон поджелудочной железы), который заставляет клетки печени трансформировать гликоген обратно в глюкозу, тем самым повышая в крови ее содержание.
Поддержание нормы глюкозы в крови имеет крайне важное значение. Когда механизм обратной связи «глюкоза-инсулин» работает исправно, содержание глюкозы в крови остается достаточно стабильным. Если же этот баланс нарушается и уровень сахара в крови возрастает, то организм стремится восстановить его, во-первых, выработкой большего количества инсулина, а во-вторых, выведением глюкозы с мочой.
Крайние формы гипер- и гипогликемии (избытка и недостатка глюкозы) могут угрожать жизни больного, вызывая нарушение работы органов, повреждение мозга и кому. Хронически повышенное содержание глюкозы в крови может привести к повреждению почек, глаз, сердца, кровеносных сосудов и нервной системы. Хроническая гипогликемия опасна поражением мозга и нервной системы.
Иногда у женщин гипергликемия (гестационный диабет) возникает при беременности. Если ее не лечить, она может привести к тому, что у матери родится крупный ребенок с пониженным уровнем глюкозы в крови. Интересно, что женщина, страдающая от гипергликемии при беременности, после ее окончания не обязательно будет болеть диабетом.
Для чего используется исследование?
Уровень глюкозы важен при диагностике гипер- и гипогликемии и, соответственно, при диагностике сахарного диабета, а также для его последующего мониторинга. Анализ на сахар может быть сделан натощак (после 8-10 часов голодания), спонтанно (в любое время), после еды, а также может являться частью орального глюкозотолерантного теста (ГTT).
При выявлении диабета рекомендуется проводить анализ глюкозы в крови натощак либо глюкозотолерантный тест. Причем для окончательного подтверждения диагноза анализы должны проводиться двукратно в разное время.
Большинство беременных женщин проверяется на гестационный диабет (временную разновидность гипергликемии) между 24-й и 28-й неделями беременности.
Диабетики должны внимательно следить за уровнем глюкозы у себя в крови для корректировки приема таблетированных препаратов и выполнения инъекций инсулина. Обычно требуется по нескольку раз в день определять, насколько сильно отклоняется концентрация глюкозы от нормы.
Измерение уровня глюкозы в домашних условиях, как правило, осуществляется при помощи специального прибора – глюкометра, в который помещается тест-полоска с предварительно нанесенной каплей крови из пальца больного.
Когда назначается этот анализ?
- При профилактическом обследовании пациентов без подозрения на диабет, поскольку диабет – это заболевание, которое начинается с незначительных симптомов. Особенно важно следить за уровнем глюкозы в крови пациентам с генетической предрасположенностью к диабету, с повышенной массой тела и тем, кто старше 45 лет.
- При диагностике диабета у пациентов с симптомами гипер- или гипогликемии. Симптомы гипергликемии или повышенного сахара: повышенная жажда, усиленное мочеиспускание, утомляемость, неясность зрения, повышенная восприимчивость к инфекциям. Симптомы гипогликемии или пониженного сахара: потливость, повышенный аппетит, беспокойство, помутнение сознания, неясность зрения.
- При потере сознания или сильной слабости для выяснения, не вызваны ли они низким уровнем сахара в крови.
- Если у пациента зафиксировано преддиабетическое состояние (при котором содержание плазменной глюкозы выше нормы, но ниже, чем у больных диабетом), анализ проводится через регулярные интервалы.
- Лицам, у которых диагностирован сахарный диабет, тест на глюкозу в крови назначают совместно с анализом на гликированный гемоглобин (А1с), чтобы проследить изменение содержания глюкозы в крови за длительный промежуток времени.
- В некоторых случаях анализ на глюкозу в плазме крови может проводиться совместно с анализом на инсулин и С-пептид для мониторинга выработки инсулина.
- Беременные обычно проверяются на гестационный диабет в конце срока. Если у женщины был обнаружен гестационный диабет до этого, то она сдает анализ на глюкозу в течение всей беременности, а также после родов.
Что означают результаты?
Референсные значения (Норма глюкозы в крови)
Возраст |
Референсные значения |
меньше 14 лет |
3,3 — 5,6 ммоль/л |
дети старше 14 лет, мужчины, небеременные женщины |
4,1 — 6,1 ммоль/л |
беременные женщины |
4,1 — 5,1 ммоль/л |
Другие причины повышенного уровня глюкозы:
- акромегалия,
- сильный стресс (реакция на травму, сердечный приступ, инсульт),
- хроническая почечная недостаточность,
- синдром гиперкортицизма (Иценко – Кушинга),
- прием таких лекарств, как кортикостероиды, антидепрессанты трициклического ряда, диуретики, эпинефрины, эстрогены, литий, дифенин (дилантин), салицилаты,
- избыточное потребление высокоуглеводной пищи,
- гипертиреоз,
- рак поджелудочной железы,
- панкреатит.
Причины пониженного уровня глюкозы в крови:
- недостаточность надпочечников,
- злоупотребление алкоголем,
- принятие таких препаратов, как ацетаминофен и анаболические стероиды,
- болезни печени,
- гипопитуитаризм,
- гипотиреоз,
- передозировка инсулина,
- инсулиномы,
- голодание.
Важные замечания
- Гипогликемия характеризуется падением содержания в плазме крови глюкозы до уровня, при котором наступают расстройства нервной системы (потливость, дрожь, чувство голода, беспокойство), затем подвергается воздействию и головной мозг (помутнение сознания, галлюцинации, неясность зрения, иногда кома и даже смерть).
- Для уверенной постановки диагноза «гипогликемия» требуется подтверждение «триады Вайпла»:
- уровень глюкозы ниже порога 40 мг/дл (2,2 ммоль/л),
- симптомы гипогликемии,
- исчезновение симптомов, когда содержание глюкозы в крови возвращается к норме.
- Первичная гипогликемия является редкой формой и обычно диагностируется в детстве.
- Признаки гипогликемии иногда проявляются у пациентов, у которых уровень сахара в крови не понижен. В таком случае изменение питания, например более частое употребление еды в течение дня мелкими порциями и выбор сложных углеводов, может быть достаточным, чтобы избавиться от симптомов.
Также рекомендуется
Кто назначает исследование?
Терапевт, эндокринолог, педиатр, врач общей практики, гастроэнтеролог.
Литература
- Федеральные клинические рекомендации (протоколы) по ведению детей с эндокринными заболеваниями. МЗ РФ. М., 2014.
- Клинические рекомендации «Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом». Под редакцией И.И. Дедова, М.В. Шестаковой, А.Ю. Майорова 8-й выпуск, М., 2017.
- Definition and diagnosis of diabetes mellitus and intermediate hyperglycemia. Report of a WHO/IDF ConsultatIon. 2006.
- Рекомендации по диабету, предиабету и сердечно-сосудистым заболеваниям. EASD/ESC, Российский кардиологический журнал 2014; № 3(107):7-61.
- Гестационный сахарный диабет: диагностика, лечение, послеродовое наблюдение. Клинические рекомендации (протокол) МЗ РФ. М., 2014.
Углеводы: MedlinePlus
Что такое углеводы?
Углеводы, или углеводы, представляют собой молекулы сахара. Наряду с белками и жирами углеводы являются одним из трех основных питательных веществ, содержащихся в продуктах питания и напитках.
Ваше тело расщепляет углеводы до глюкозы. Глюкоза, или сахар в крови, является основным источником энергии для клеток, тканей и органов вашего тела. Глюкозу можно использовать немедленно или хранить в печени и мышцах для дальнейшего использования.
Какие бывают углеводы?
Есть три основных типа углеводов:
- Сахар. Их также называют простыми углеводами, потому что они находятся в самой простой форме. Их можно добавлять в такие продукты, как сахар в конфеты, десерты, полуфабрикаты и обычные газированные напитки. Они также включают виды сахара, которые естественным образом содержатся во фруктах, овощах и молоке.
- Крахмалы. Это сложные углеводы, состоящие из множества простых сахаров, соединенных вместе. Вашему организму необходимо расщеплять крахмал на сахар, чтобы использовать его для получения энергии. Крахмалы включают хлеб, крупы и макароны.В их состав также входят некоторые овощи, такие как картофель, горох и кукуруза.
- Волокно. Это также сложный углевод. Ваше тело не может расщеплять большинство волокон, поэтому употребление продуктов с клетчаткой может помочь вам почувствовать себя сытым и снизить вероятность переедания. Диеты с высоким содержанием клетчатки имеют и другие преимущества для здоровья. Они могут помочь предотвратить проблемы с желудком или кишечником, такие как запор. Они также могут помочь снизить уровень холестерина и сахара в крови. Клетчатка содержится во многих продуктах растительного происхождения, в том числе во фруктах, овощах, орехах, семенах, бобах и цельнозерновых.
Какие продукты содержат углеводы?
Общие продукты, содержащие углеводы, включают
- Зерновые, такие как хлеб, лапша, макаронные изделия, крекеры, крупы и рис
- Фрукты, такие как яблоки, бананы, ягоды, манго, дыни и апельсины
- Молочные продукты, такие как молоко и йогурт
- Бобовые, включая сушеную фасоль, чечевицу и горох
- Закуски и сладости, такие как торты, печенье, конфеты и другие десерты
- Соки, газированные напитки, морсы, спортивные и энергетические напитки, содержащие сахар
- Крахмалистые овощи, такие как картофель, кукуруза и горох
Некоторые продукты не содержат много углеводов, например, мясо, рыба, птица, некоторые виды сыра, орехи и масла.
Какие углеводы мне следует есть?
Вам действительно нужно есть углеводы, чтобы дать вашему телу энергию. Но для вашего здоровья важно употреблять правильные углеводы:
- При употреблении зерен выбирайте в основном цельнозерновые, а не очищенные зерна:
- Цельные зерна — это такие продукты, как цельнозерновой хлеб, коричневый рис, цельнозерновая мука и овсянка. Они содержат множество необходимых организму питательных веществ, таких как витамины, минералы и клетчатка. Чтобы выяснить, много ли в продукте цельного зерна, проверьте список ингредиентов на упаковке и посмотрите, является ли цельное зерно одним из первых нескольких перечисленных продуктов.
- Очищенные зерна — это продукты, из которых удалена часть зерен. Это также удаляет некоторые полезные для вашего здоровья питательные вещества.
- Ешьте продукты, богатые клетчаткой. Этикетка с информацией о пищевой ценности на обратной стороне пищевых пакетов сообщает вам, сколько клетчатки содержится в продукте.
- Старайтесь избегать продуктов с большим содержанием сахара. Эти продукты могут содержать много калорий, но не очень питательны. Употребление слишком большого количества добавленного сахара повышает уровень сахара в крови и может привести к увеличению веса.Вы можете узнать, добавлен ли сахар в еде или напитке, посмотрев на этикетку с информацией о пищевой ценности на обратной стороне упаковки с едой. Он сообщает вам, сколько всего сахара и добавленного сахара содержится в этой еде или напитке.
Сколько углеводов мне нужно есть?
Не существует универсального количества углеводов, которое люди должны есть. Это количество может варьироваться в зависимости от таких факторов, как ваш возраст, пол, состояние здоровья, а также от того, пытаетесь ли вы сбросить или набрать вес. В среднем люди должны получать от 45 до 65% калорий из углеводов каждый день.На этикетках Nutrition Facts дневная норма углеводов составляет 275 г в день. Это основано на ежедневной диете в 2000 калорий. Ваша дневная норма может быть выше или ниже в зависимости от ваших потребностей в калориях и состояния здоровья.
Безопасно ли придерживаться низкоуглеводной диеты?
Некоторые люди переходят на низкоуглеводную диету, чтобы попытаться похудеть. Обычно это означает ежедневное употребление 25-150 г углеводов. Такая диета может быть безопасной, но вам следует поговорить со своим врачом, прежде чем начинать ее. Одна из проблем низкоуглеводных диет заключается в том, что они могут ограничивать количество клетчатки, которую вы получаете каждый день.Их также может быть трудно удерживать в течение длительного времени.
Углеводы, белки, жиры и сахар в крови
Обзор темы
Организм использует три основных питательных вещества для своего функционирования — углеводы, белки и жиры.
Эти питательные вещества перевариваются в более простые соединения. Углеводы используются для получения энергии (глюкозы). Жиры используются для получения энергии после того, как они расщепляются на жирные кислоты. Белок также можно использовать для получения энергии, но первая задача — помочь в производстве гормонов, мышц и других белков.
Тип питательного вещества | Где находится | Как это используется |
---|---|---|
Углеводы (крахмалы и сахара) |
| Разлагается на глюкозу, используется для снабжения клеток энергией.Экстра хранится в печени. |
Белок |
| Разлагается на аминокислоты, используется для наращивания мышц и производства других белков, необходимых для функционирования организма. |
Жир |
| Разлагается на жирные кислоты, образуя клеточные оболочки и гормоны. Экстра хранится в жировых клетках. |
После еды уровень сахара (глюкозы) в крови повышается по мере переваривания углеводов.Это дает сигнал бета-клеткам поджелудочной железы, чтобы высвободить инсулин в кровоток. Инсулин помогает глюкозе проникать в клетки организма и использовать ее для получения энергии. Если для получения энергии не требуется вся глюкоза, часть ее откладывается в жировых клетках и в печени в виде гликогена. Когда сахар перемещается из крови в клетки, уровень глюкозы в крови возвращается к нормальному диапазону между приемами пищи.
Некоторые гормоны и процессы помогают регулировать уровень сахара в крови и поддерживать его в определенном диапазоне (от 70 мг / дл до 120 мг / дл).Когда уровень сахара в крови падает ниже этого диапазона, что может происходить между приемами пищи, у организма есть по крайней мере три способа реагирования:
- Клетки поджелудочной железы могут выделять глюкагон, гормон, который сигнализирует организму о выработке глюкозы из гликогена в организме. мышцы и печень и выпустить его в кровь.
- Когда гликоген израсходован, мышечный белок расщепляется на аминокислоты. Печень использует аминокислоты для создания глюкозы посредством биохимических реакций (глюконеогенез).
- Жировые запасы можно использовать для получения энергии, образуя кетоны.
Другие гормоны могут повышать уровень сахара в крови, включая адреналин (также называемый адреналином) и кортизол, выделяемый надпочечниками, и гормон роста, выделяемый гипофизом.
Кредиты
Текущий по состоянию на: 31 августа 2020 г.
Автор: Healthwise Staff
Медицинский обзор:
Э. Грегори Томпсон, врач внутренних болезней
Адам Хусни, доктор медицины, семейная медицина
Кэтлин Ромито, доктор медицины, семейная медицина
Ронда О’Брайен, доктор медицинских наук, CDE — сертифицированный педагог по диабету
Коллин О’Коннор PhD, RD — зарегистрированный диетолог
Действует по состоянию на 31 августа 2020 г.
Автор: Здоровый персонал
Медицинское обозрение: E.Грегори Томпсон, врач внутренних болезней и Адам Хусни, доктор медицины, семейная медицина и Кэтлин Ромито, доктор медицины, семейная медицина, Ронда О’Брайен, доктор медицинских наук, CDE, сертифицированный преподаватель диабета и Коллин О’Коннор, доктор медицинских наук, зарегистрированный диетолог
Углеводы: эффективный источник энергии
Углеводы — это питательные вещества, наиболее часто используемые в качестве источника энергии (содержащие 4 ккал на грамм), так как они быстродействующие и превращаются в энергию, как только попадают в организм. Эта энергия питает мозг и тело.
Энергия, питающая мозг и тело, вырабатывается при расщеплении углеводов.
Сколько нужно есть?
Злаки, картофель, фрукты и сахар богаты углеводами.
Например, ученики младших и старших классов средней школы, которые занимаются спортом более активно, чем люди старшего возраста, должны потреблять количество углеводов, эквивалентное примерно 8,5 чашкам риса в день * .
- При пересчете только объем риса, без учета гарниров (зерна, картофель и т. Д.)), фрукты, сахар и др.
Сколько углеводов в организме?
В отличие от жиров, в организме может храниться лишь небольшое количество (около 400 граммов) углеводов.
Поэтому необходимо принимать пищу до, во время и после тренировки.
Ионные напитки для добавления сахара во время упражнений
Согласно рекомендациям Американского колледжа спортивной медицины, «считается желательным употреблять от 30 до 60 граммов сахара в час, чтобы предотвратить усталость.«Например, если напиток с 6% -ным содержанием сахара (спортивный напиток) проглотил во время тренировки, вы получите 30 граммов из бутылки объемом 500 мл и 60 граммов из 1 литра. Ионные напитки позволяют вам принимать не только воду, но и сахар. , легко и эффективно.
- 1 С учетом необходимого запаса энергии лучше всего пить что-нибудь, содержащее 4-8% углеводов.
- 2 Чтобы предотвратить усталость из-за физических упражнений, старайтесь принимать 30-60 граммов углеводов в час
- 3 Перед игрой, после игры или между играми необходимо пополнить запасы воды и углеводов, поэтому рекомендуется ионный напиток (спортивный напиток) с примерно 6% углеводов.
Источник: Спортивная ассоциация Японии, Спортивный медицинский центр Йокогамы
Увеличение количества хранимого гликогена подавляет распад белков организма
Количество хранимого гликогена влияет на расщепление белка.
Наличие большого количества гликогена в организме снижает количество азота мочевины, выделяемого с потом, что является индикатором расщепления белков организма. Поскольку гликоген в мышцах подавляет распад белка в организме, необходимо получать достаточно сахара, чтобы сохранить белок, используемый в качестве источника энергии.
Что такое загрузка гликогена?
Гликогеновая нагрузка — это метод накопления гликогена, который становится энергией, в мышцах. Это можно сделать, например, переключившись на диету с высоким содержанием сахара (около 70% энергии) за 3 дня до игры. Это эффективный метод для бега на длинные дистанции или занятий спортом с длительным игровым временем.
Для мероприятий, требующих большего количества энергии, составьте план по накоплению гликогена в организме в зависимости от даты события.
Другие направления деятельности
Метаболизм и энергетика | Блог HealthEngine
Что такое метаболизм?
Метаболизм в основном относится ко всем химическим реакциям в организме , используемым для производства энергии .Это включает в себя сложный набор процессов, которые превращают топливо в специализированные соединения, заряженные энергией. В организме главный конечный агент для производства энергии называется аденозинтрифосфатом (АТФ). Когда АТФ расщепляется или используется клетками, высвобождается огромное количество энергии. Эта энергия необходима для клеток, чтобы они могли расти и делиться, синтезировать важные соединения, сокращать мышцы и выполнять множество других важных функций.
Метаболизм , таким образом, вырабатывает энергию для выполнения всех функций различных тканей в организме.Метаболизм работает путем расщепления пищевых продуктов или соединений в организме на более мелкие компоненты. Затем они могут вступать в особые реакции с образованием АТФ. Оставшиеся компоненты перерабатываются организмом и используются для восстановления исходных соединений.
Источники энергии
В организме есть три основных типа молекул, которые оно использует для получения энергии:
- Углеводы: Это соединения сахарного типа в организме. Углеводы поступают из таких продуктов, как хлеб, крупы, картофель, фрукты и сахаросодержащие продукты или напитки.Когда углеводы перевариваются в желудочно-кишечной системе, они распадаются на более мелкие молекулы, такие как глюкоза (простой сахар). Основными местами хранения углеводов в организме являются печень и мышцы.
- Липиды: Это в основном относится к жирам (таким как холестерин) из рациона или хранящимся в жировой ткани (другими словами, жировой ткани). Для получения энергии липиды расщепляются на более мелкие компоненты, называемые жирными кислотами. Следовательно, липиды на самом деле представляют собой просто цепочки жирных кислот, соединенных вместе.
- Белки: Они составляют почти три четверти всех твердых веществ в организме. Таким образом, белки являются основными структурными компонентами организма. Они состоят из более мелких агентов, называемых аминокислотами, которые считаются строительными блоками белков. Белок присутствует в диете в таких продуктах, как мясо, яйца, орехи и молочные продукты.
В целом, углеводов образуют основной источник энергии для организма. Они наиболее эффективны при производстве АТФ или энергии (что означает, что они производят намного больше АТФ на количество разложенного топлива).Организм сначала расщепляет углеводы, затем жиры и, наконец, белки, только если два других топлива истощены. Это важно, поскольку белки, как правило, менее эффективны при выработке энергии. Кроме того, белки выполняют несколько важных функций, поэтому в случае их разрушения несколько систем могут выйти из строя.
Чтобы проиллюстрировать пример, в случае голодания в организме будет меньше доступных углеводов, поэтому начнется расщепление жировых запасов в организме. Как только все доступные запасы углеводов и жира будут исчерпаны, организм начнет расщеплять белки, чтобы обеспечить энергию.
На диаграмме ниже представлены основные источники энергии организма. Они расщепляются ферментами на более мелкие частицы. Эти небольшие углеродные цепочки могут затем попасть по особым путям для выработки энергии (обсуждается ниже).
Аэробный обмен
Аэробный метаболизм относится к метаболическим процессам, которые происходят в присутствии кислорода. Кислород действует как окислитель при сгорании различных видов топлива. Происходят особые реакции, которые в конечном итоге приводят к тому, что кислород принимает электроны (маленькие отрицательно заряженные частицы).Это вызывает высвобождение энергии и производство АТФ. Продукты жизнедеятельности — это вода и углекислый газ, которые легко выводятся из организма. Углеводы — основное топливо, используемое для аэробного метаболизма.
В отсутствие кислорода некоторые реакции невозможны. Другой процесс происходит с участием пировиноградной кислоты, которая также приводит к выработке АТФ. Эти механизмы позволяют клеткам выжить еще несколько минут, когда они лишены кислорода. Анаэробный метаболизм вызывает накопление молочной кислоты.Кроме того, это менее эффективный способ производства энергии. На одну молекулу исходного топлива образуется меньше АТФ.
Углеводный обмен
Когда углеводов расщепляются в кишечнике, они превращаются в более мелкие простые сахара, которые могут всасываться. Глюкоза является основным производимым агентом. Глюкоза попадает в клетки и либо сразу же расщепляется для производства энергии, либо превращается в гликоген (форма хранения глюкозы). Основные запасы гликогена в организме находятся в печени и мышцах.При необходимости эти источники можно использовать для получения энергии.
Гликоген расщепляется, чтобы воспроизвести глюкозу . Глюкоза претерпевает ряд реакций, чтобы в конечном итоге произвести АТФ. Эти реакции зависят от адекватного поступления кислорода и глюкозы. Если кислорода не хватает, глюкоза может расщепляться другим набором реакций, как описано выше. Однако, если глюкозы не хватает, организм обратится к другим источникам топлива для получения энергии.
Метаболизм глюкозы включает следующие этапы:
- Гликолиз: В основном это относится к расщеплению глюкозы на вещество, называемое пировиноградной кислотой.В результате этой реакции образуется пара молекул АТФ.
- Цикл Кребса: Пировиноградная кислота входит в цикл Кребса, превращаясь в ацетил-КоА. Это снова серия реакций, которая приводит к расщеплению топлива на диоксид углерода и воду. Это дает больше полезной энергии. Исходное соединение регенерируется, поэтому цикл может продолжаться. Цикл Кребса происходит в митохондриях клеток. Это маленькие органы овальной формы с двойной мембраной, маленькие органы клеток, которые действуют как электростанции клеток.
- Окислительное фосфорилирование: Во время цикла Кребса большая часть потенциальной энергии передается в виде электронов другому соединению, называемому НАД. Это нарушается в цепи переноса электронов. Происходит цепочка реакций, когда электроны передаются следующему соединению в очереди. Последним агентом, принимающим электроны, является кислород. Этот процесс генерирует много энергии, которая преобразуется в АТФ.
Липидный обмен
Липиды — это в основном жиры в организме, которые включают холестерин, триглицериды и фосфолипиды.Основными их компонентами являются жирные кислоты, которые выделяются при расщеплении липидов. Жирные кислоты всасываются через кишечник и попадают через лимфатическую систему. Жиры можно использовать для получения энергии или накапливать в жировой ткани. Метаболизм липидов включает следующие процессы:
- Липолиз: Это относится к расщеплению жиров на их жирные кислоты и другие компоненты. Некоторые из этих агентов могут непосредственно вступать в цикл Кребса для окисления.Триглицериды расщепляются на жирные кислоты и глицерин. Последний превращается в пировиноградную кислоту, которая может войти в цикл Кребса.
- Бета-окисление: Это относится к расщеплению жирных кислот в митохондриях. В результате этого процесса образуется АТФ, а также ацетил-КоА, который может вступать в цикл Кребса и производить больше энергии.
Липидный обмен эффективен с точки зрения производства АТФ. Однако липиды не растворяются в крови, поэтому доступ к их запасам может быть затруднен.Поэтому на них не полагаются для производства большого количества АТФ за короткое время, а скорее используются, когда запасы углеводов ограничены.
Кетоз
Кетоз означает повышенную концентрацию кетонов тел в крови. Самый распространенный производимый кетон — это уксусная кислота . Это вызвано метаболизмом преимущественно жиров при отсутствии достаточного углеводного обмена. Таким образом, это признак голодания, сахарного диабета (поскольку инсулин не может транспортировать глюкозу к клеткам) и иногда возникает, когда диета почти полностью состоит из жиров.
Когда углеводы недоступны для получения энергии, организм переключается на метаболизм жирных кислот . Организм берет их из жировой ткани (жировые запасы тела). Образующиеся жирные кислоты могут быть расщеплены для получения энергии или могут быть преобразованы в кетоновые тела в печени. Некоторые кетоны могут выделяться с дыханием и придавать ему сладкий запах (ацетоновое дыхание).
Обмен белков
Тело состоит из большого количества белков с различными структурами и функциями.Основной компонент белков — аминокислоты. Примерно 20 различных аминокислот составляют строительные блоки всех белков. Аминокислоты подразделяются на незаменимые (это означает, что они необходимы в диете, поскольку организм не может их синтезировать) и несущественные (что означает, что организм может вырабатывать их при необходимости).
Правильный баланс аминокислот необходим для того, чтобы можно было синтезировать все важные белки. Когда белки перевариваются, связи между аминокислотами разрываются, и они высвобождаются.Обычно аминокислоты перерабатываются и используются для производства новых белков. Однако, если источники энергии ограничены, аминокислоты можно использовать для выработки энергии. Это должно происходить только тогда, когда запасы энергии углеводов и жиров истощаются, поскольку белки составляют несколько важных структур в организме. Если они подвергаются интенсивному метаболизму, это может нарушить функцию тканей.
В метаболизме белков происходят следующие процессы:
- Дезаминирование: Первым шагом в расщеплении аминокислот является удаление аминогруппы (части аминокислотной структуры, содержащей азот и водород).В результате этого процесса образуется аммиак, который печенью превращается в мочевину. Затем мочевина может выводиться с мочой. Аминокислота превращается в соединение, называемое кетокислотой, которое может вступать в цикл Кребса.
- Окисление аминокислот: Это относится к распаду кетокислот и образованию АТФ, подобно ацетил-КоА в углеводном и липидном обмене. Количество АТФ, производимого в результате метаболизма белков, немного меньше, чем метаболизм глюкозы для эквивалентных весов.
Последствия потери веса
Некоторые диеты используют вышеуказанные принципы метаболизма для снижения веса . Чтобы похудеть, ваше тело должно сжигать больше калорий (посредством упражнений), чем требуется из рациона. Некоторые диеты ограничивают общее количество калорий, что, очевидно, приведет к потере веса, поскольку будут использованы запасы энергии тела. Другие диеты работают, пытаясь изменить нормальный баланс между метаболизмом углеводов, липидов и белков. Помните, что организм сначала сжигает углеводы, а затем жиры и белки, только когда два других истощены.Поэтому, если количество углеводов в рационе ограничено, организм начнет сжигать жировые отложения. Низкокалорийные диеты (ЖКД) и программы замены еды, такие как диета Тони Фергюсона, работают именно по этому механизму.
Статья любезно просмотрена:
Группа по интересам онкологии DAA WA
и
Food4Health (Helen Baker Dietitian-APD)
Дополнительная информация
Для получения дополнительной информации о фитнесе и физических упражнениях, включая растяжки, типы упражнений, восстановление после упражнений и упражнения с нарушениями здоровья, а также некоторые полезные видеоролики см. Фитнес и упражнения. |
Для получения дополнительной информации о питании, включая информацию о типах и составе продуктов, питании и людях, условиях, связанных с питанием, а также диетах и рецептах, а также некоторых полезных видео и инструментах, см. Питание. |
Для получения дополнительной информации об ожирении, медицинских и социальных проблемах, методах похудания, а также о некоторых полезных инструментах см. Ожирение и потеря веса . |
Список литературы
- Fine EJ, Feinman RD. Термодинамика диет для похудения. Нутр Метаб (Лондон) . 2004; 1 (1): 15. [Аннотация | Полный текст]
- Guyton AC, зал JE. Учебник медицинской физиологии (10-е издание). Эдинбург: WB Saunders Company; 2000. [Книга]
- Джонсон Л. Основы медицинской физиологии (2-е издание). Филадельфия, Пенсильвания: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс; 1998. [Книга]
- Martini F, Обер WC.Основы анатомии и физиологии (5-е издание). Нью-Джерси, Нью-Джерси: Прентис-Холл; 2001. [Книга]
|
Углеводы: самый важный источник топлива для вашего тела
Боитесь углеводов? Не будет.Вам не только нужны углеводы, чтобы работать с максимальной эффективностью, но и новые исследования подтверждают, что правильное употребление углеводов поможет избежать посещения врача и даже поможет предотвратить увеличение веса. Поэтому вместо того, чтобы смотреть на тарелку сытных макарон из цельнозерновой муки или коричневого риса как на большую диету, считайте ее источником полезного топлива.
Не уверены? Внимательно ознакомьтесь с рекомендациями Министерства сельского хозяйства США (USDA) по питанию для американцев на 2015–2020 годы, в которых говорится, что от 45 до 65 процентов ваших ежедневных калорий должны поступать из углеводов.Например, если вы потребляете 2000 калорий в день, от 900 до 1300 калорий должны поступать из углеводов. Таким образом, углеводы — это не враги, а неотъемлемая часть здорового питания, и они никоим образом не запрещены.
Что такое углеводы?Есть два типа углеводов. Согласно Национальному институту здоровья, углеводы с простой химической структурой (одна или две соединенные вместе молекулы сахара) называются сахарами. Сложные углеводы состоят из крахмала и клетчатки.Клетчатка уникальна тем, что не усваивается организмом человека.
И простые, и сложные углеводы в организме расщепляются на глюкозу (сахар в крови). Но поскольку простые углеводы короче, они обычно быстрее расщепляются, что приводит к более быстрому высвобождению в организме.
Какую роль в здоровом питании играют углеводы?«Углеводы — это один из макроэлементов, которые нам нужны, в первую очередь для получения энергии», — объясняет Сандра Мейеровиц, магистр здравоохранения, доктор медицинских наук, владелица Nutrition Works в Луисвилле, Кентукки.«Это первый источник энергии для вашего тела — это то, что ему нравится использовать».
Почему организм так сильно любит углеводы?Глюкоза из углеводов преобразуется в энергию, необходимую мозгу и мышцам для функционирования, — объясняет Мейеровиц. Жиры и белки также необходимы для получения энергии, но они, скорее, являются долгосрочным источником топлива, а углеводы удовлетворяют самые насущные потребности организма в энергии.
Сколько порций углеводов мне нужно?По словам Мейеровица, от 50 до 60 процентов ваших ежедневных калорий должны поступать из углеводов, большинство из которых должны составлять цельнозерновые и другие сложные углеводы.
Есть проблема с сокращением углеводов?Если вы не получаете достаточно углеводов, вы рискуете лишить свое тело необходимых ему калорий и питательных веществ или заменить здоровые углеводы нездоровыми жирами, — объясняет Мейеровиц. Цельнозерновые, сложные углеводы, молочные продукты и фрукты содержат ценные витамины, минералы и клетчатку, которые необходимы вашему организму для наилучшего функционирования. Если вы исключите эти продукты из своего рациона, у вас может развиться дефицит питательных веществ или запор.
Все ли углеводы одинаковы?№ Сложные углеводы перевариваются медленно. По словам Мейеровиц, они требуют больше работы и больше времени для разрушения вашего тела, поэтому они более стабильно доставляют энергию и помогают поддерживать более стабильный уровень сахара в крови.
Сложные углеводы являются основным источником пищевых волокон, а употребление богатой клетчаткой диеты снижает риск ишемической болезни сердца, инсульта, диабета 2 типа и колоректального рака на 16-24% и связано с более низкой массой тела. Согласно обзору, опубликованному 10 января 2019 года в журнале The Lancet .который исследовал 40 лет исследований.
Простые углеводы или рафинированные углеводы расщепляются быстрее, что может вызвать скачки сахара в крови, и они не содержат столько витаминов, минералов, клетчатки и других важных фитонутриентов, сколько сложные углеводы. Однако есть исключение: простые углеводы, включая фруктозу и лактозу, также естественным образом содержатся в питательных цельных фруктах и молочных продуктах. Фрукты также содержат полезные пищевые волокна.
Согласно обзору, опубликованному в августе 2012 года в журнале Food and Nutrition Research , чрезмерное употребление простых углеводов также может привести к увеличению веса.Авторы просмотрели 50 исследований диеты и набора веса и обнаружили, что в среднем, чем больше простых углеводов съел человек, тем больше он набирает веса.
Какие продукты содержат сложные углеводы?По данным Гарвардской школы общественного здравоохранения TH Chan, к основным диетическим источникам сложных углеводов относятся:
- Необработанные или минимально обработанные цельные зерна, такие как ячмень, булгур, гречка, киноа и овес
- Цельнозерновые и другие цельнозерновой хлеб
- Коричневый рис
- Макароны из цельной пшеницы
- Овощи
- Фасоль, чечевица и сушеный горох
- Цельнозерновые крупы, такие как 100-процентные отруби
Простые углеводы содержатся во фруктовых и молочных продуктах, а также в сильно переработанных или рафинированных продуктах, лишенных клетчатки, в том числе:
- Белый хлеб
- Выпечка
- Сода и другие напитки
- Фруктовые соки
- Конфеты
Вовсе нет.Время от времени съесть что-нибудь сладкое, например яблочный пирог, мороженое или другие продукты, содержащие много простых углеводов, — не проблема. Просто эти продукты должны быть исключением, а не ежедневным выбором углеводов, — говорит Мейеровиц.
В то же время вам следует избегать перегрузки сложными углеводами и не делать их основным источником калорий. Диета, слишком богатая даже сложными углеводами — или любой другой пищей — накапливает больше калорий в вашем теле, что в конечном итоге приводит к увеличению веса и другим проблемам со здоровьем.
Другими словами, как и во многих других хороших вещах, умеренность — ключ к поддержанию сильного и здорового тела. Это было подтверждено в другом исследовании, опубликованном 16 августа 2018 года в журнале The Lancet , в котором было обнаружено, что средняя продолжительность жизни потребителей умеренных углеводов (тех, кто получал от 50 до 55 процентов своих калорий из углеводов) была на четыре года больше. чем едоки с низким содержанием углеводов (те, кто получил менее 40 процентов калорий из углеводов). Люди, употребляющие умеренные углеводы, также жили на год дольше, чем среднестатистические едоки.
Углеводы в диете | Государственный университет Оклахомы
Опубликовано апр.2021 г. | Id: T-3117
К Дженис Херманн
Основная функция углеводов — обеспечивать организм энергией. Организм использует глюкозу для обеспечивают большую часть энергии для человеческого мозга.Около половины энергии, используемой мышцами и другие ткани тела обеспечиваются глюкозой и гликогеном, формой хранения углеводов. Люди не едят глюкозу и гликоген, они едят продукты, богатые углеводами. В тело превращает углеводы в основном в глюкозу для получения энергии и в гликоген или жир как запасенная энергия. Поскольку многие продукты содержат много углеводов, многие люди ошибочно думают, что они «полнеют».На самом деле, выбирая продукты с высоким содержанием углеводов и клетчатки а диета с низким содержанием жиров может помочь с контролем веса. Зерновые продукты, овощи, фрукты а бобы, горох и чечевица содержат много углеводов и клетчатки с небольшим содержанием жира.
Что такое углеводы?
Углеводы — это длинные цепочки молекул сахара, которые в основном используются для получения энергии.Есть три основных типа углеводов:
- Моносахариды представляют собой отдельные сахара, в том числе:
- Фруктоза
- Глюкоза
- Галактоза
- Дисахариды (простые сахара) — это два соединенных вместе сахара, в том числе:
- Сахароза (столовый сахар), состоящий из глюкозы и фруктозы
- Лактоза (молочный сахар), состоящий из глюкозы и галактозы
- Мальтоза (солодовый сахар), состоящий из глюкозы и глюкозы
- Полисахариды (сложные углеводы) — это многие сахара, связанные вместе, включая:
- Крахмал, состоящий из множества молекул глюкозы
- Гликоген (форма хранения углеводов в организме), состоящий из множества молекул глюкозы
- Волокно (некрахмальные полисахариды), состоящее из множества молекул глюкозы, которые человеческие тело не может сломаться
Пищеварение и абсорбция
Цель пищеварения — расщепить углеводы на мелкие молекулы. может поглотить.Человеческое тело содержит пищеварительные ферменты, расщепляющие крахмал на дисахариды и дисахариды в моносахариды. Конечные продукты углеводов пищеварение — это моносахариды.
Моносахариды всасываются тонким кишечником и попадают в кровь. транслировать. Моносахариды переносятся кровью в печень, где фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу.Глюкоза — это основной используемый моносахарид. телом для энергии.
Поскольку человеческому организму не хватает ферментов, расщепляющих клетчатку на отдельные сахара для абсорбции, волокна достигают нижних отделов кишечника в неизменном виде. Есть много разных типов волокна. В целом волокна делятся на два основных типа: растворимые волокна и нерастворимые волокна.Оба типа клетчатки играют важную роль в здоровье и регулировании прохождение пищи по кишечнику.
Функции углеводов
Основная функция углеводов — обеспечивать энергией функции организма. Этот энергия необходима для осуществления таких процессов в организме, как дыхание, поддержание температуры тела, сокращение и расслабление сердца и мышц.Энергия также нужна для физические упражнения. Мозг, нервные клетки и развивающиеся эритроциты могут только используйте глюкозу для получения энергии.
Каждый грамм углеводов в пище обеспечивает четыре калории энергии. Глюкоза — это основной углевод, который организм расщепляет для получения энергии. Главный путь, по которому глюкоза расщепляется для получения энергии, требуется кислород, а конечным продуктом является углерод. диоксид, вода и энергия.В мышцах, если не хватает кислорода, немного глюкозы может быть расщеплен на энергию другим путем, не требующим кислорода; однако конечными продуктами являются молочная кислота и энергия. Молочная кислота накапливается в мышцы и вызывает спазмы.
Углеводы с пищей обеспечивают глюкозу, которую клетки организма могут использовать для получения энергии.Избыток глюкозы сверх того, что необходимо организму для немедленной энергии, преобразуется в гликоген, хранилище форма углеводов или превращается в жир и хранится в жировых клетках тела.
Глюкоза обеспечивает энергией все клетки организма. Мозг и нервные клетки используют только глюкозу. для энергии. Если уровень глюкозы в крови падает слишком низко, гликоген расщепляется, чтобы обеспечить глюкоза.Организм может хранить достаточно гликогена, чтобы обеспечить его запас на полдня. энергии. Поскольку запасов гликогена хватает только на кратковременное обеспечение энергией, организму требуется частое поступление углеводов.
Хотя многие клетки используют жир для получения энергии, мозг, нервные клетки и клетки крови не могут.Организм не может в значительной степени преобразовывать жир в глюкозу. Таким образом, без глюкозы организм вынужден расщеплять свои белковые ткани, чтобы произвести глюкоза для получения энергии, что может привести к потере мышечной массы.
Кроме того, когда организм использует жир для получения энергии, фрагменты жира объединяются с образованием кетона. тела.Некоторые клетки тела могут использовать кетоновые тела для получения энергии, но если жир расщепляется слишком быстро кетоновые тела начинают накапливаться в крови. Это может вызвать серьезный состояние, называемое кетозом, которое может привести к коме и смерти. Организму нужно как минимум От 50 до 100 граммов углеводов в день, чтобы сэкономить белки тела и предотвратить кетоз.
Углеводы и здоровье
Продукты, богатые сложными углеводами, включая зерновые продукты; овощи; фрукты; а также фасоль, горох и чечевица содержат ценные витамины и минералы, а также содержат мало жира. помимо крахмала и пищевых волокон.Диета, богатая сложными углеводами из этих виды пищи предлагают много преимуществ для здоровья. Диета, богатая сложными углеводами, может помочь с контролем веса и предотвратить сердечные заболевания, рак, диабет и кишечник расстройства. По этим причинам диетические рекомендации рекомендуют диету, богатую зерном. продукты питания; овощи; фрукты и бобы, горох и чечевица.
Сахар был причиной многих проблем со здоровьем.Во время пищеварения все углеводы, кроме клетчатки, расщепляются на простые сахара. Сахар и крахмал встречаются в природе во многих продуктах питания, которые также содержат другие питательные вещества, такие как молоко, фрукты, овощи, хлеб, крупы и другие зерновые продукты. Добавленные сахара — это сахара, добавляемые в пищевые продукты при переработке. или подготовка. Организм не может отличить встречающиеся в природе сахара и добавлены сахара, потому что они одинаковы по химическому составу.Многие продукты, содержащие добавленные сахара обеспечивают калории, но могут содержать мало витаминов и минералов. В США основным источником добавленного сахара являются недиетические безалкогольные напитки. Сладости, конфеты, торты, печенье и хлебобулочные изделия также являются основными источниками добавленного сахара. Потребление большого количества продуктов высокое содержание добавленного сахара вызывает беспокойство, потому что эти продукты могут содержать лишние калории, которые способствовать увеличению веса или снижению потребления более питательной пищи.
И крахмалы, и простые сахара могут представлять опасность для кариеса зубов. Сахара и крахмалы во рту начинают расщепляться до простых сахаров. Бактерии во рту сбраживают сахар и производить кислоту, которая может растворять зубную эмаль. Соблюдайте гигиену полости рта после еды и закуски удаляют углеводы и сахар из зубов, которые могут привести к зубному разлагаться.
Рекомендуемое потребление углеводов
Диетические рекомендации рекомендуют от 45 до 65 процентов — или около половины дневной нормы калорий. — должны поступать из углеводной пищи.
Большинство углеводов должно поступать из таких продуктов, как хлеб; хлопья; зерна; овощи; фрукты; и фасоль, горох и чечевица.Молочные продукты также содержат углеводы в виде лактозы. Рекомендации по питанию побуждают людей выбирать диету с большим количеством фруктов, овощей, цельнозерновые и обезжиренные или нежирные молочные продукты. Диета согласно MyPlate Министерства сельского хозяйства США Plan может легко обеспечить рекомендуемое количество углеводов и клетчатки. рекомендуемые количества из каждой группы продуктов питания MyPlate USDA каждый день для эталонной диеты на 2000 калорий находятся:
- 6 унций.зерен
- 2 1/2 стакана овощей
- 2 чашки фруктов
- 3 стакана молочных продуктов
- 5 1/2 унций. белковой пищи
- 6 чайных ложек масла
Список литературы
Уитни, Э.Н. и Рольфес, С. (2015) Понимание питания , 14-е изд., Wadsworth, Cengage Learning, Бельмонт, Калифорния.
Министерство сельского хозяйства США. Диетические рекомендации для американцев на 2015-2020 годы . Доступно по адресу https://health.gov/dietaryguidelines/2015/guidelines/
.Министерство сельского хозяйства США.Выберите MyPlate.gov. Доступно на сайте www.choosemyplate.gov
.