Углеводы - это сахара, крахмалы и волокна, содержащиеся во фруктах, зернах, овощах и молочных продуктах. Несмотря на то, что в модных диетах часто отказываются от них, углеводы - одна из основных групп продуктов питания - важны для здоровой жизни.

«Углеводы - это макроэлементы, а это означает, что они являются одним из трех основных способов получения организмом энергии или калорий», - говорит Пейдж Сматерс, диетолог. Американская диабетическая ассоциация отмечает, что углеводы являются основным источником тела энергии. Они называются углеводами, потому что на химическом уровне они содержат углерод, водород и кислород.

Смартс сказал, что есть три вида макронутриентов: углеводы, белки и жиры. Макроэлементы необходимы для правильного функционирования организма, а организму требуется их большое количество. Все макроэлементы должны быть получены с помощью диеты; Организм сам по себе не может производить макроэлементы.

Рекомендуемая суточная доза углеводов для взрослых составляет 135 грамм. Потребление углеводов для большинства людей должно составлять от 45 до 65 процентов от общего количества калорий. Один грамм углеводов составляет около 4 калорий, поэтому диета в 1800 калорий в день будет равна от 202 до 292 грамма углеводов. Тем не менее, люди с диабетом не должны есть более 200 граммов углеводов в день, а беременным женщинам требуется не менее 175 граммов.

Функция углеводов

Углеводы обеспечивают топливо для центральной нервной системы и энергию для работы мышц. По словам Университета штата Айова, они также предотвращают использование белка в качестве источника энергии и способствуют метаболизму жиров.

Кроме того, «углеводы важны для функционирования мозга», - сказал Сматерс. Они влияют на «настроение, память и т. д., а также это быстрый источник энергии». На самом деле, рекомендуемое количество углеводов основано на количестве углеводов, которые должен потреблять мозг.

Простые и сложные углеводы

Углеводы классифицируются как простые или сложные. Разница между двумя формами заключается в химической структуре и быстром поглощении и переваривании сахара. Простые углеводы перевариваются и поглощаются быстрее и легче, чем сложные углеводы.

Простые углеводы содержат только один или два сахара, таких как фруктоза (содержится во фруктах) и галактоза (в молочных продуктах). Эти одиночные сахара называются моносахаридами. Углеводы с двумя сахарами, такими как сахароза (сахарный стол), лактоза (от молочных продуктов) и мальтоза (содержащаяся в пиве и некоторых овощах), называются дисахаридами.

Простые углеводы также содержатся в конфетах, соде и сиропе. Однако эти продукты производятся с обработанными и очищенными сахарами и не содержат витаминов, минералов или клетчатки. Они называются «пустыми калориями» и могут привести к увеличению веса.

Сложные углеводы (полисахариды) имеют три или более сахара. Их часто называют крахмалистыми продуктами и включают бобы, горох, чечевицу, арахис, картофель, кукурузу, пастернак, хлеб из цельного зерна и крупы.

Смартс отметил, что, хотя все углеводы функционируют как относительно быстрые источники энергии, простые углеводы вызывают всплески энергии гораздо быстрее, чем сложные углеводы из-за более быстрой скорости, с которой они перевариваются и поглощаются. Простые углеводы могут привести к всплескам в уровнях сахара в крови и сахара, в то время как сложные углеводы обеспечивают более устойчивую энергию.

Исследования показали, что замена насыщенных жиров простыми углеводами, такими как во многих пищевых продуктах, связана с повышенным риском сердечных заболеваний и диабета 2 типа.

Смартс предложил следующий совет: «Лучше всего сосредоточиться на том, чтобы в первую очередь использовать сложные углеводы в вашем рационе, включая цельные зерна и овощи».

Сахары, крахмалы и волокна

В организме углеводы разбиваются на более мелкие единицы сахара, такие как глюкоза и фруктоза. Тонкий кишечник поглощает эти более мелкие единицы, которые затем поступают в кровоток и попадают в печень. Печень превращает все эти сахара в глюкозу, которая переносится через кровоток - сопровождается инсулином - и превращается в энергию для основного функционирования организма и физической активности.

Если глюкоза не нужна немедленно для энергии, организм может хранить до 2000 калорий в печени и мышцах в форме гликогена. Когда запасы гликогена заполнены, углеводы хранятся в виде жира. Если у вас недостаточно приема углеводов или в магазинах, организм будет потреблять белок для топлива. Это проблематично, потому что организму нужен белок для мышц. Использование белка вместо углеводов для топлива также создает нагрузку на почки, что приводит к прохождению болезненных побочных продуктов в моче.

Волокно имеет важное значение для пищеварения. Они способствуют здоровому движению кишечника и уменьшают риск хронических заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца и диабет. Однако, в отличие от сахаров и крахмалов, волокна не поглощаются в тонком кишечнике и не превращаются в глюкозу. Вместо этого они переходят в толстую кишку относительно неповрежденными, где превращаются в водород, углекислый газ и жирные кислоты. Институт медицины рекомендует, чтобы люди потребляли 14 граммов клетчатки на каждые 1000 калорий. Источниками волокон являются фрукты, зерно и овощи, особенно бобовые.

Смартс отметил, что углеводы также встречаются естественным образом в некоторых формах молочных продуктов и как крахмалистых, так и некрахмальных овощах. Например, некрахмалистые овощи, такие как салаты, капуста, зеленая фасоль, сельдерей, морковь и брокколи, содержат углеводы. Крахмалистые овощи, такие как картофель и кукуруза, также содержат углеводы, но в больших количествах. По данным Американской диабетической ассоциации, овощи без крахамала обычно содержат только около 5 граммов углеводов на чашку сырых овощей, и большинство этих углеводов поступает из волокон.

Хорошие углеводы против плохих углеводов

Углеводы содержатся в продуктах, которые, как вы знаете, хороши для вас (овощи), и те, которые вредны (пончики). Это привело к мысли, что некоторые углеводы являются «хорошими», а некоторые «плохими». Согласно Healthy Geezer Fred Cicetti, углеводы, которые обычно считаются плохими, включают пирожные, газированные напитки, высоко обработанные пищевые продукты, белый рис, белый хлеб и другие продукты из белой муки. Это продукты с простыми углеводами. Плохие углеводы редко имеют какую-либо питательную ценность.

Обычно считается, что углеводы являются сложными, такими как цельные зерна, фрукты, овощи, бобовые и бобовые. Они не только обрабатываются медленнее, но также содержат щедрость других питательных веществ.

Центр долголетия Pritikin предлагает этот контрольный список для определения того, является ли углевод «хорошим» или «плохим».

Хорошие углеводы:

• Мало или умеренно калорий
• Высокий уровень питательных веществ
• Без рафинированных сахаров и очищенных зерен
• Высокое содержание естественных волокон
• Низкое содержание натрия
• Низкое содержание насыщенных жиров
• Очень мало или отсутствие холестерина и транс-жиров

Плохие углеводы:

• Много калорий
• Много рафинированных сахаров, таких как кукурузный сироп, белый сахар, мед и фруктовые соки
• Много рафинированных зерен, таких как белая мука
• Низкое содержание многих питательных веществ
• Низкое содержание волокон
• Высокий уровень натрия
• Насыщенный жир
• Высокий уровень холестерина и транс-жиров

Гликемический индекс

Гликемический индекс измеряет, насколько быстро и сколько углеводов повышает уровень сахара в крови.

Высокогликемические продукты, такие как выпечка, повышают уровень сахара в крови сильно и быстро; Продукты с низкой гликемией вырабатывают его мягко и в меньшей степени. Согласно исследованиям Гарвардской медицинской школы, некоторые исследования связывают высокогликемические продукты с диабетом, ожирением, сердечными заболеваниями и некоторыми видами рака.

С другой стороны, недавние исследования показывают, что низкогликемическая диета на самом деле не может быть полезной. Исследование, проведенное в 2014 году, опубликованное в JAMA, показало, что взрослые с избыточным весом, употребляющие сбалансированную диету, не наблюдали значительного дополнительного улучшения низкокалорийной диеты с низким гликемическим индексом. Ученые измеряли чувствительность к инсулину, систолическое артериальное давление, холестерин ЛПНП и холестерин ЛПВП и видели, что низкогликемическая диета не улучшала их состояние. Она уменьшал уровень триглицеридов.

Польза углеводов

Правильный вид углеводов может быть невероятно полезен для вас. Мало того, что они необходимы для вашего здоровья, но они несут множество дополнительных преимуществ.

Душевное здоровье

Углеводы могут быть важны для психического здоровья. В исследовании, опубликованном в 2009 году в журнале JAMA Internal Medicine, было обнаружено, что люди на жирной, низкоуглеводной диете в течение года испытывают больше беспокойства, депрессии и гнева, чем люди на диете с низким содержанием жира, с высоким содержанием углеводов. Ученые подозревают, что углеводы помогают в производстве серотонина в мозге.

Углеводы также могут помочь памяти. В исследовании 2008 года в Университете Тафтса женщины с избыточным весом сокращали углеводы полностью из своих диет в течение одной недели. Затем они опробовали когнитивные навыки женщин, визуальное внимание и пространственную память. Женщины на диетах без углеводов показали результаты хуже, чем женщины с избыточным весом, на низкокалорийные диеты, содержащие здоровое количество углеводов.

Потеря веса

Хотя углеводы часто обвиняют в увеличении веса, правильный вид углеводов может фактически помочь вам потерять и поддерживать здоровый вес. Это происходит потому, что многие хорошие углеводы, особенно цельные зерна и овощи с кожей, содержат клетчатку. Трудно получить достаточное количество клетчатки на диете с низким содержанием углеводов. Диетическое волокно помогает вам чувствовать себя полноценным и обычно поставляется в относительно низкокалорийных продуктах.

Исследование, опубликованное в Journal of Nutrition в 2009 году, последовало за женщинами среднего возраста в течение 20 месяцев и показало, что участники, которые съели больше волокон, потеряли вес, в то время как те, кто снизил потребление клетчатки, набрали вес. Еще одно недавнее исследование связано с потерей жира с низким содержанием жиров, а не с низким содержанием углеводов.

Хотя некоторые исследования показали, что диеты с низким содержанием углеводов помогают людям сбросить вес, метаанализ, проведенный в 2015 году и опубликованный в The Lancet, показал, что при длительном анализе с низким содержанием жиров и низким содержанием углеводов диеты имели схожие показатели успеха. Люди потеряли больше веса на ранних этапах, в то время как на низкоуглеводных диетах, но через год все они имели тот же вес.

Хороший источник питательных веществ

Целые, необработанные фрукты и овощи хорошо известны своим содержанием питательных веществ. Из-за этого некоторые из них считаются суперпродуктами - и все эти листовые зелень, яркий сладкий картофель, сочные ягоды, острые цитрусы и хрустящие яблоки содержат углеводы.

Один важный, богатый источник хороших углеводов - цельные зерна. Большое исследование, опубликованное в 2010 году в Журнале Американской диетической ассоциации, показало, что те, кто питается продуктами с содержанием целых зерен, имеют значительно большее количество клетчатки, энергии и полиненасыщенных жиров, а также все микронутриенты (кроме витамина B12 и натрия). Дополнительное исследование, опубликованное в 2014 году в журнале Critical Reviews in Food Science and Nutrition, показало, что цельные зерна содержат антиоксиданты, которые ранее считались практически исключительно фруктами и овощами.

Здоровье сердца

Волокно также помогает снизить уровень холестерина. Пищеварительный процесс требует желчных кислот, которые частично образуются при холестерине. По мере улучшения пищеварения печень вытягивает холестерин из крови, чтобы создать больше желчных кислот, тем самым уменьшая количество ЛПНП, «плохого» холестерина.

Есть исследование в American Journal of Clinical Nutrition, в котором анализируется влияние цельного зерна на пациентов, принимающих лекарства, снижающие уровень холестерина, называемых статинами. Те, кто ежедневно ел более 16 граммов цельного зерна, имели более низкий уровень плохого холестерина, чем те, кто принимал статины, не съедая целые зерна.

Углеводный дефицит

Не получение достаточного количества углеводов может вызвать проблемы. Без достаточного количества топлива организм не получает энергии. Кроме того, без достаточной глюкозы, страдает центральная нервная система, которая может вызвать головокружение или умственную и физическую слабость. Дефицит глюкозы или низкий уровень сахара в крови называют гипогликемией.

Если организм имеет недостаточное потребление углеводов или хранилища, он будет потреблять белок. Это проблематично, потому что организму нужен белок для мышц. По словам Университета Цинциннати, использование белка вместо углеводов также бьет по почкам, что приводит к прохождению болезненных побочных продуктов в моче.

Люди, которые не потребляют достаточно углеводов, также могут страдать от недостаточного количества клетчатки, что может вызвать проблемы с пищеварением и запорами.

Углеводы - это ключевой компонент большинства продуктов питания и основной источник энергии для людей. В зависимости от количества структурных единиц углеводы делятся на простые и сложные. Простые («быстрые») углеводы легко усваиваются организмом и быстро повышают уровень сахара в крови, что может повлечь ухудшение метаболизма и .

Простые углеводы: список продуктов

• сахар (включая мед, сладкие газировки и соки)
• джемы, варенья, мармелад и прочие сладости
• хлеб и всевозможная выпечка из белой муки
• большинство сладких фруктов
• белый рис

Для чего нужны сложные углеводы?

Полезные и вредные углеводы

Наиболее полезными для здоровья (и для фигуры) являются сложные углеводы овощей и прочих растений, прошедших умеренную термическую обработку. Затем идут различные злаки (начиная от пшеницы, заканчивая кукурузой), цельнозерновые крупы () и фрукты, содержащие множество пищевых волокон и имеющие средний гликемический индекс.

Отдельно отметим и то, что зерна, полностью очищенные от оболочки (например, белый рис, белая мука и различные продукты из них) и являются нейтральными для организма, их чрезмерное потребление все же способно привести к набору веса. Помните о том, что большинство продуктов с простыми углеводами (включая фруктовые соки) должны быть .

Нормы углеводов для набора массы

Мнение о том, что продукты с углеводами полнят и их нужно максимально ограничивать в повседневном питании, основано на неправильном понимании гликемического индекса простых и сложных углеводов. На самом деле, углеводы должны составлять основную часть рациона здорового человека - на них должно приходиться от 50 до 80% общей калорийности (250-400 г в сутки).

При силовых тренировках с целью увеличения массы тела потребность организма в углеводах значительно повышается. Умеренный тренинг для повышения силовых показателей требует не менее 5 г углеводов на кг веса тела (350 г для мужчины весом в 70 кг), а - до 7-8 г на кг веса (порядка 500 г. углеводов для мужчины весом в 70 кг) (1) .

Нормы углеводов для похудения

Существует множество диет, обещающих быстрое снижения веса после исключения углеводов из рациона - например, или . Несмотря на то, что в краткосрочном периоде эти диеты могут быть эффективны для похудения, в конечном итоге они вредны для здоровья (за исключением диеты без глютена).

Необходимо помнить о том, что полный отказ от продуктов, содержащих углеводы, лишит организм большинства витаминов и минералов, что способно привести как к обострению хронических заболеваний, так и развитию новых. По сути, потеря веса на белковых диетах невозможна без плачевных последствий для здоровья (3) - особенно, если речь идет о снижении веса на 10 кг и более.

***

Углеводы являются основным источником энергии для жизнедеятельности человека. Пищевым источником углеводов служат всевозможные продукты питания. При этом необходимо разделять негативное влияние на здоровье и набор лишнего веса от чрезмерного употребления углеводных продуктов с высоким ГИ и пользу сложных растительных углеводов и клетчатки.

Источники данных:

1. Glucose: Energy Sources,
2. Diet Percentages: Part 2, Lyle McDonald,
3. Low Carb Diet: Health Risks,

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

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

Выделяют три группы углеводов:

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

Моносахариды (простые сахара)

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

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

Моносахариды хорошо растворяются в воде, сладкие на вкус.

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

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

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

Олигосахариды

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

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

Полисахариды

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

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

Наиболее важными полисахаридами являются следующие.

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

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

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

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

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

Функции углеводов

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

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

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

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

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

Одну из наиболее важных функций в живых организмах выполняют углеводы. Они являются источником энергии и участвуют в метаболизме.

Общее описание

Другое название углеводов - сахара. Углеводы имеют два определения:

• с точки зрения биологии - биологически активные вещества, являющиеся источником энергии для живых организмов, в том числе человека;
• с точки зрения химии - органические соединения, состоящие из нескольких карбонильных (-СО) и гидроксильных (-ОН) групп.

Элементы, образующие углевод:

• углерод;
• водород;
• кислород.

Общая формула углеводов - C n (H 2 O) m . Минимальное количество атомов углерода и кислорода - три. Соотношение водорода и кислорода всегда 2:1, как в молекуле воды.

Источником углеводов является процесс фотосинтеза. Углеводы составляют 80 % сухой растительной массы и 2-3 % - животной. Углеводы входят в состав АТФ - универсального источника энергии.

Виды

Углеводы - многочисленная группа органических веществ. Они классифицируются по двум признакам:

• количеству атомов углерода;
• количеству структурных единиц.

В зависимости от количества атомов углерода в одной молекуле (структурной единице) выделяют:

• триозы;
• тетрозы;

• пентозы;
• гексозы;
• гептозы.

Молекула может включать до девяти атомов углерода. Наиболее значимыми являются пентозы (C 5 H 10 O 5) и гексозы (C 6 H 12 O 6). Пентозы являются компонентами нуклеиновых кислот. Гексозы входят в состав полисахаридов.

Рис. 1. Структура моносахарида.

По второму признаку классификации углеводы бывают:

• простыми , состоящими из одной молекулы или структурной единицы (моносахариды);
• сложными , включающими множество молекул (олигосахариды, полисахариды).

Особенности сложных структур описаны в таблице углеводов.

Рис. 2. Структура полисахарида.

Одна из наиболее значимых разновидностей олигосахаридов - дисахариды, состоящие из двух моносахаридов. Они служат источником глюкозы и выполняют строительную функцию в растениях.

Физические свойства

Моносахариды и олигосахариды имеют схожие физические свойства:

• кристаллическое строение;
• сладкий вкус;
• растворимость в воде;
• прозрачность;
• нейтральная pH в растворе;
• низкие температуры плавления и кипения.

Полисахариды - более сложные вещества. Они нерастворимы и не имеют сладкого привкуса. Целлюлоза - разновидность полисахарида, входящая в состав клеточных стенок растений. Аналогичный целлюлозе хитин входит в состав грибов и панцирей членистоногих. Крахмал накапливается в растениях и распадается на простые углеводы, которые являются источником энергии. В животных клетках резервную функцию выполняет гликоген.

Химические свойства

В зависимости от структуры каждому углеводу характерны особые химические свойства. Моносахариды, в частности глюкоза, подвергаются многоступенчатому окислению (в отсутствии и присутствии кислорода). В результате полного окисления образуется углекислый газ и вода:

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 +6H 2 O.

В отсутствии кислорода под действием ферментов происходит брожение:

• спиртовое -

  C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH (этанол) + 2CO 2 ;

• молочнокислое -

  C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 -CH(OH)-COOH (молочная кислота).

Иначе с кислородом взаимодействуют полисахариды, сгорая до углекислого газа и воды:

(C 6 H 10 O 5)n + 6O 2 → 6nCO 2 + 5nH 2 O.

Олигосахариды и полисахариды разлагаются до моносахаридов при гидролизе:

• C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 ;
• (C 6 H 10 O 5)n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6 .

Глюкоза реагирует с гидроксидом меди (II) и аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала):

• CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH=O + 2Cu(OH) 2 → CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + Cu 2 O↓ + 2H 2 O;
• CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH=O + 2OH → CH 2 OH-(CHOH) 4 -COONH 4 + 2Ag↓ +3NH 3 + H 2 O.

Рис. 3. Реакция серебряного зеркала.

Что мы узнали?

Из темы химии 10 класса узнали об углеводах. Это биоорганические соединения, состоящие из одной или нескольких структурных единиц. Одна единица или молекула состоит из карбонильных и гидроксильных групп. Различают моносахариды, состоящие из одной молекулы, олигосахариды, включающие 2-10 молекул, и полисахариды - длинные цепочки из множества моносахаридов. Углеводы сладкие на вкус и хорошо растворимы в воде (исключение - полисахариды). Моносахариды растворяются в воде, окисляются, взаимодействуют с гидроксидом меди и аммиачным оксидом серебра. Полисахариды и олигосахариды подвергаются гидролизу. Полисахариды горят.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 127.

Приветствую Вас, дорогие читательницы!

Интересная вещь, каждая уважающая себя женщина считает, что она хорошо разбирается в вопросах питания и здорового образа жизни, однако на вопрос: «Что такое углеводы, зачем они организму и в каких продуктах они содержатся?» она нередко тушуется и старается увильнуть от ответа.

Поэтому я решила провести сегодня ликбез на тему этих сложных и простых компонентов, чтобы вы могли блеснуть своими безупречными знаниями в очередной беседе с подружками за чашкой ароматного экспрессо, тем самым утвердив свой непоколебимый авторитет в сфере здорового питания.

Нутриенты — что это такое?!

Для начала хочу сказать, что мы живем благодаря регулярному, а у некоторых не особо, поступлению основных питательных нутриентов, из которых состоит любой продукт. А именно:

• белки
• углеводы

Из этих веществ, и не только, строится и функционирует весь наш организм. У каждого нутриента имеется своя роль. Сегодня мы поговорим об углеводах, а следующие статьи будут посвящены белкам и жирам. Еще позже я буду рассказывать о других биологически значимых нутриентах, но эти три составляющие — основа нашей жизни. Так что , как только они будут опубликованы.

Углеводы

Углеводы — это русскоязычное обозначение от слова carbohydrates (лат. carbo — уголь, греч. hydоr — вода). Другими словами это органическое вещество, состоящее из атомов углерода, водорода и кислорода, а по сути это соединение углерода и воды. Углеводы являются важнейшим компонентом в строении всего живого на Земле. В растительном мире доля углеводов составляет до 80 % от сухой массы растения, в животном — всего лишь 2-3 %. Именно поэтому углеводы чаще встречаются в растительной пище и практически незаметны в животной.

Этот класс биологических веществ очень разнообразен, но мы привыкли называть углеводами что-то, что входит или не входит в состав определенного продукта и указан на этикетке. Углеводы могут выполнять множество разнообразных функций и я об этом остановлюсь подробнее, но чуть позже.

Какие бывают углеводы?

По своему биохимическому строению углеводы могут быть:

• простыми
• сложными

Есть еще понятие медленных и быстрых углеводов, но оно уже относится к скорости всасывания или усвоения, а не строению. Такое разделение я буду рассматривать в статье про гликемический индекс, которая скоро будет опубликована. Сразу оговорюсь, что сложные углеводы могут быть как медленными, так и быстрыми. Заинтриговала? Ждите следующую статью.

Простые углеводы

Углеводы состоят из отдельных единиц, которые называют сахаридами. Самым простым и распространенным углеводом является глюкоза. Глюкоза — это моносахарид, т. е. состоит из одной молекулы и в природе встречается в свободном виде. Соединяясь еще с одной такой же молекулой или другим видом моносахарида образуется дисахарид, а при присоединении еще одной — трисахарид и т.д.

Когда цепочка углевода состоит из множества соединенных между собой моносахаридов, то ее называют полисахарид и это уже сложный углевод, о котором я буду говорить ниже.

К простым сахарам относят не только глюкозу. Моносахаридов очень много в природе, но они редко встречаются в свободном виде, а чаще в составе ди- или полисахаридов, гликопротеинов, нуклеиновых кислот. Широко известными и часто встречающимися являются:

фруктоза
манноза
галактоза
ксилоза
рибоза

Дисахаридов тоже великое множество, я перечислю только наиболее значимые:

лактоза (молочный сахар) состоит из глюкозы и галактозы
сахароза (обычный сахар) состоит из глюкозы и фруктозы
мальтоза (солодовый сахар) состоит из двух молекул глюкозы

Все эти дисахариды вы встречаете в повседневной жизни и они сладкие на вкус, однако бывают углеводы не имеющие сладкий вкус.

Разновидностью простых углеводов являются олигосахариды (от греч. олигос — немногий). Обычно они состоят из 3-10 остатков моносахаридов. Самый известный олигосахарид — рафиноза, состоящая из трех остатков (глюкоза, галактоза и фруктоза). Этот углевод содержится в сахарной свекле. Вероятно поэтому наш кусковой сахар называют рафинадом, потому как весь сахар в России производят именно из сахарной свеклы.

Простые углеводы находятся в тех продуктах питания, которые имеют сладкий вкус. Например, все конфеты и шоколад, сладкая выпечка, варенье, мед, обычный сахарный песок, фрукты и ягоды.

Сложные углеводы

К сложным углеводам относят полисахариды, имеющие в своем составе десятки, сотни и даже тысячи моносахаридов, соединенные между собой разными связями. Полисахаридами являются следующие вещества и вы их отлично знаете:

крахмал (резервный углевод, синтезирующийся в растениях при фотосинтезе и распадающийся на молекулы глюкозы)

инулин (резервный углевод растений, распадающийся на молекулы фруктозы)

гликоген (резервный углевод, синтезирующийся в печени и мышцах высших животных и человека и распадающийся на молекулы глюкозы)

целлюлоза или клетчатка (структурный углевод в растительном мире, оказывает опорную функцию, входит в состав клеточной стенки)

пектин (структурный углевод растений, обеспечивает тургор и засухоустойчивость)

хитин (структурный углевод в составе оболочки членистоногих, беспозвоночных и некоторых грибов и бактерий)

В контексте питания сложными углеводами называют те продукты, которые имеют несладкий вкус. Например, крупы и зерновые, овощи, имеющие много клетчатки и крахмала, макаронные и хлебобулочные изделия, бобовые и пр.

Сложные углеводы являются одним из основных, но не единственным, источником энергии растений, животных и человека, которая образуется в процессе их . Все сложные углеводы, попадая в организм расщепляются до простейших моносахаридов. Только в таком виде из моносахаридов образуется энергия. При окислении 1 г углеводов образуется 4 Ккал энергии. Помимо энергетической функции полисахариды выполняют много других функций, таких как:

• Опорная и строительная функция. Клетчатка структурный компонент клеточной стенки растений, а хитин защищает внутренние органы членистоногих и входит в состав клеточной стенки грибов.
• Участвуют во внутренней жизни клетки, участвуют в построении носителей генетической информации (ДНК и РНК).
• Регулируют осмотическое давление крови, которое зависит от концентрации глюкозы крови.
• Входят в состав множества рецепторов, чтобы принимать и передавать сигналы клетке от других клеток и молекул.
• У растений оказывают защитную роль. Шипы и колючки — это отмершие и высохшие клетки, а точнее их клеточные стенки.
• Участие в работе иммунной системы. Клетчатка и другие полисахариды являются источником питания для флоры кишечника, участвующей в непосредственном иммунном ответе.
• Резервные энергетические запасы углеводов создаются в виде гликогена у животных и человека, а в растительном мире это крахмал и инулин.

.

В человеческом организме углеводы выполняют в основном роль энергетического субстрата, для синтеза АТФ — вещества, которое и является той самой мерой энергии, которое используется для всех процессов происходящих в организме. Однако, углеводы не единственные.

Другими словами, без АТФ ничего не синтезируется и не распадается в организме. Также небольшое количество углеводов входит в состав сложных молекул, например, гликопротеинов, нуклеиновых кислот, в состав рецепторов клеток. А клетчатка помогает хорошему пищеварению и работе иммунной системы.

И напоследок супер полезное видео от Константина Монастырского об углеводах.

На этом я хочу закончить свою статью. Теперь вы знаете, что такое углеводы с биохимической точки зрения и для чего они нужны. В своей следующей статье я хочу поговорить о том, почему же простые углеводы такие вредные и чем полезны сложные? Поделитесь статьей с подругами через кнопки соц. сетей, вам пустяк, а мне приятно)