Оглавление

  1. Классификация углеводов
  2. Моносахариды. Глюкоза.
  3. Строение молекулы глюкозы
  4. Химические свойства глюкозы
  5. Полисахариды. Крахмал и целлюлоза.
  6. Строение крахмала и целлюлозы
  7. Химические свойства полисахаридов
  8. Применение углеводов
  9. Задания для самопроверки

Классификация углеводов

Углеводы — органические вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород находятся в них, как правило, в таком же соотношении, как и в молекуле воды (2 : 1).

Однако название «углеводы» укоренилось и в настоящее время является общепризнанным для этих веществ.

Углеводы по их способности гидролизоваться можно разделить на три основные группы: моно-, ди- и полисахариды.

Моносахариды — углеводы, которые не гидро­лизуются (не разлагаются водой). В свою очередь, в зависимости от числа атомов углерода, моноса­хариды подразделяются на триозы (молекулы ко­торых содержат три углеродных атома), тетрозы (четыре углеродных атома), пентозы (пять), гексозы (шесть) и т. д.

В природе моносахариды представлены преиму­щественно пентозами и гексозами.

К пентозам относятся, например, рибоза — С5Н10О5 и дезоксирибоза (рибоза, у которой «от­няли» атом кислорода) — С5Н10О4. Они входят в состав РНК и ДНК и опре­деляют первую часть назва­ний нуклеиновых кислот.

К гексозам, имеющим об­щую молекулярную формулу С6Н12О6, относятся, например, глюкоза, фруктоза, галактоза.

1. Сахароза (обычный пищевой сахар), которая при гидролизе образует одну молекулу глюкозы и молекулу фруктозы. Она содержится в большом количестве в сахарной свекле, сахарном тростнике (отсюда и названия — свекловичный или трост­никовый сахар), клене (канадские первопроходцы добывали кленовый сахар), сахарной пальме, ку­курузе и т. д.

2. Мальтоза (солодовый сахар), которая гидро­лизуется с образованием двух молекул глюкозы. Мальтозу можно получить при гидролизе крахмала под действием ферментов, содержащихся в соло­де, — пророщенных, высушенных и размолотых зернах ячменя.

3. Лактоза (молочный сахар), которая гидроли­зуется с образованием молекул глюкозы и галак­тозы. Она содержится в молоке млекопитающих (до 4-6 %), обладает невысокой сладостью и ис­пользуется как наполнитель в драже и аптечных таблетках.

Сладкий вкус разных моно- и дисахаридов раз­личен. Так, самый сладкий моносахарид — фрук­тоза — в 1,5 раза слаще глюкозы, которую при­нимают за эталон. Сахароза (дисахарид), в свою очередь, в 2 раза слаще глюкозы и в 4-5 раз — лактозы, которая почти безвкусна.

Полисахариды — крахмал, гликоген, декстри­ны, целлюлоза и т. д. — углеводы, которые гидро­лизуются с образованием множества молекул моно­сахаридов, чаще всего глюкозы.

Чтобы вывести формулу полисахаридов, нуж­но от молекулы глюкозы «отнять» молекулу во­ды и записать выражение с индексом n: (С6Н10О5)n, ведь именно за счет отщепления молекул воды в природе образуются ди- и полисахариды.

Роль углеводов в природе и их значение для жизни человека чрезвычайно велики. Образуясь в клетках растений в результате фотосинтеза, они выступают источником энергии для клеток живот­ных. В первую очередь это относится к глюкозе.

Многие углеводы (крахмал, гликоген, сахаро­за) выполняют запасающую функцию, роль резерва питательных веществ.

Кислоты РНК и ДНК, в состав которых входят некоторые углеводы (пентозы-рибозы и дезоксирибоза), выполняют функции передачи наследствен­ной информации.

Целлюлоза — строительный материал расти­тельных клеток — играет роль каркаса для оболо­чек этих клеток. Другой полисахарид — хитин — выполняет аналогичную роль в клетках некоторых животных: образует наружный скелет членистоно­гих (ракообразных), насекомых, паукообразных.

Углеводы служат в конечном итоге источником нашего питания: мы потребляем зерно, содержа­щее крахмал, или скармливаем его животным, в организме которых крахмал превращается в бел­ки и жиры. Самая гигиеничная одежда изготовле­на из целлюлозы или продуктов на ее основе: хлоп­ка и льна, вискозного волокна, ацетатного шелка. Деревянные дома и мебель построены из той же целлю­лозы, образующей древесину.

В основе производства фото- и кинопленки — все та же целлюлоза. Книги, газеты, письма, денежные банкно­ты — все это продукция цел­люлозно-бумажной промышленности. Значит, углеводы обеспечивают нас всем необходимым для жизни: пищей, одеждой, кровом.

Кроме того, углеводы участвуют в построении сложных белков, ферментов, гормонов. Углевода­ми являются и такие жизненно необходимые веще­ства, как гепарин (он играет важнейшую роль — предотвращает свертывание крови), агар-агар (его получают из морских водорослей и применяют в микробиологической и кондитерской промыш­ленности — вспомните знаменитый торт «Птичье молоко»).

Смесь моно- и динитроцеллюлозы называют коллоксилином. Раствор коллоксилина в смеси спирта и диэтилового эфира — коллодий — приме­няют в медицине для заклеивания небольших ран и для приклеивания повязок к коже.

При высыхании раствора коллоксилина и камфа­ры в спирте получается целлулоид — одна из пласт­масс, которая впервые стала широко использовать­ся в повседневной жизни человека (из нее делают фото- и кинопленку, а также различные предметы широкого потребления). Растворы коллоксилина в органических растворителях применяются в каче­стве нитролаков. А при добавлении к ним красите­лей получаются прочные и эстетичные нитрокраски, широко используемые в быту и технике.

Как и другие органические вещества, содержа­щие в составе молекул нитрогруппы, все виды ни­троцеллюлозы огнеопасны. Особенно опасна в этом отношении тринитроцеллюлоза — сильнейшее взрывчатое вещество. Под названием «пирокси­лин» она широко применяется для производства оружейных снарядов и проведения взрывных ра­бот, а также для получения бездымного пороха.

Ацетилцеллюлозу используют для получения лаков и красок, она служит также сырьем для из­готовления искусственного шелка. Для этого ее рас­творяют в ацетоне, а затем этот раствор продавлива­ют через тонкие отверстия фильер (металлических колпачков с многочисленными отверстиями). Выте­кающие струйки раствора обдувают теплым возду­хом. При этом ацетон быстро испаряется, а высыха­ющая ацетилцеллюлоза образует тонкие блестящие нити, которые идут на изготовление пряжи.

Крахмал, в отличие от целлюлозы, дает синее окрашивание при взаимодействии с йодом. Эта ре­акция является качественной на крахмал или йод в зависимости от того, наличие какого вещества требуется доказать.

Основные химические свойства

Среди особых химических свойств полисахаридов можно выделить гидролиз и образование производных.

  • Гидролиз – это процесс, который происходит при взаимодействии углевода с водой при участии ферментов или катализаторов, таких как кислоты. Во время такой реакции полисахарид распадается на моносахариды. Таким образом, можно сказать, что гидролиз – процесс, обратный полимеризации.

Гликолиз крахмала можно выразить следующим уравнением:

Так, при реакции крахмала с водой под действием катализаторов мы получаем глюкозу. Количество ее молекул будет равно количеству мономеров, образовывавших молекулу крахмала.

  • Образование производных может происходить при реакциях полисахаридов с кислотами. В таком случае углеводы присоединяют к себе остатки кислот, вследствие чего образуются сульфаты, ацетаты, фосфаты и т. д. Кроме того, может происходить присоединение остатков метанола, что приводит к образованию сложных эфиров.

Моносахариды. Глюкоза

Энергия, выделяемая при гликолизе, в значи­тельной степени обеспечивает энергетические по­требности живых организмов.

Превышение содержания глюкозы в крови уровня 180 мг в 100 мл крови свидетельствует о нарушении углеводного обмена и развитии опас­ного заболевания — сахарного диабета.

Биологическая роль

Полисахариды в клетке и организме могут выполнять следующие функции:

  • защитную;
  • структурную;
  • запасающую;
  • энергетическую.

Защитная функция заключается прежде всего в том, что из полисахаридов состоят клеточные стенки живых организмов. Так, клеточная стенка растений состоит из целлюлозы, грибов – из хитина, бактерий – из муреина.

Кроме того, защитная функция полисахаридов в организме человека выражается в том, что железами выделяются секреты, обогащенные этими углеводами, которые защищают стенки таких органов как желудок, кишечник, пищевод, бронхи и т. д. от механических повреждений и проникновения болезнетворных бактерий.

Структурная функция полисахаридов в клетке заключается в том, что они входят в состав плазматической мембраны. Также они являются компонентами мембран органоидов.

Следующая функция заключается в том, что основные запасные вещества организмов являются именно полисахаридами. Для животных и грибов это гликоген. У растений запасным полисахаридом является крахмал.

Последняя функция выражается в том, что полисахарид – это важный источник энергии для клетки. Получить ее из такого углевода клетка может путем его расщепления на моносахариды и дальнейшего окисления до углекислого газа и воды. В среднем при расщеплении одного грамма полисахаридов клетка получает 17,6 кДж энергии.

Строение молекулы глюкозы

Остальные пять атомов связываются с пятью гидроксигруппами.

а) α-форма глюкозы — гидроксильные группы при первом и втором атомах углерода располо­жены по одну сторону кольца молекулы;

В установившемся динамическом равновесии преобладает β-форма (около 63 %), так как она энер­гетически предпочтительнее — у нее OH-группы у первого и второго углеродных атомов по разные стороны цикла. У α-формы (около 37 %) OH-группы у тех же углеродных атомов расположены по одну сторону плоскости, поэтому она энергетически ме­нее устойчива, чем β-форма. Доля же линейной фор­мы в равновесии очень мала (всего около 0,0026 %).

Динамическое равновесие можно сместить. На­пример, при действии на глюкозу аммиачного рас­твора оксида серебра количество ее линейной (аль­дегидной) формы, которой в растворе очень мало, пополняется все время за счет циклических форм, и глюкоза полностью подвергается окислению до глюконовой кислоты.

Крахмал — белый аморфный порошок, не рас­творяется в холодной воде. В горячей воде он раз­бухает и образует коллоидный раствор — крах­мальный клейстер.

Крахмал содержится в цитоплазме раститель­ных клеток в виде зерен запасного питательного вещества. В картофельных клубнях содержится около 20 % крахмала, в пшеничных и кукуруз­ных зернах — около 70 %, а в рисовых — почти 80 %.

Целлюлоза (от лат. cellula — клетка), выделен­ная из природных материалов (например, вата или фильтровальная бумага), представляет собой твер­дое волокнистое вещество, нерастворимое в воде.

Оба полисахарида имеют растительное проис­хождение, однако играют в клетке растений разную роль: целлюлоза — строительную, конструкционную функцию, а крахмал — запасающую. Поэтому цел­люлоза является обязательным элементом клеточ­ной оболочки растений. Волокна хлопка содержат до 95 % целлюлозы, волокна льна и конопли — до 80 %, а в древесине ее содержится около 50 %.

Состав этих полисахаридов можно выразить общей формулой (C6H10O5)n. Число повторяю­щихся звеньев в макромолекуле крахмала может колебаться от нескольких сотен до нескольких тысяч. Целлюлоза же отли­чается значительно большим числом звеньев и, следова­тельно, молекулярной мас­сой, которая достигает не­скольких миллионов.

Различаются углеводы не только молекулярной мас­сой, но и структурой. Для крахмала характерны два вида структур макромолекул: линейная и развет­вленная. Линейную структуру имеют более мел­кие макромолекулы той части крахмала, которую называют амилозой, а разветвленную структуру имеют молекулы другой составной части крахма­ла — амилопектина.

В крахмале на долю амилозы приходится 10— 20 %, а на долю амилопектина — 80-90 %. Ами­лоза крахмала растворяется в горячей воде, а ами­лопектин только набухает.

Применение полисахаридов

Эти вещества широко используются в промышленности и медицине. Большинство из них добываются в лабораториях путем полимеризации простых углеводов.

Наиболее широко используемыми полисахаридами являются крахмал, целлюлоза, декстрин, агар-агар.

Применение полисахаридов в промышленности

Название вещества Использование Источник
Крахмал Находит применение в пищевой промышленности. Также служит сырьем для получения глюкозы, спирта. Применяется для изготовления клея, пластмасс. Кроме того, используется и в текстильной промышленности Получают из клубней картофеля, а также из семян кукурузы, рисовой сечки, пшеницы и других богатых крахмалом растений
Целлюлоза Используется в целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности: из нее изготавливают картон, бумагу, вискозу. Производные целлюлозы (нитро-, метил-, ацетилцеллюлоза и др.) находят широкое применение в химической промышленности. Из них же производят синтетические волокна и ткани, искусственную кожу, краски, лаки, пластмассы, взрывчатку и многое другое Добывают это вещество из древесины, в основном хвойных растений. Также есть возможность получения целлюлозы из конопли и хлопка
Декстрин Является пищевой добавкой Е1400. Также применяется при изготовлении клеящих веществ Получают из крахмала путем термической обработки
Агар-агар Это вещество и его производные применяют в качестве стабилизаторов при изготовлении продуктов питания (например, мороженого и мармелада), лаков, красок Добывают из бурых водорослей, так как он является одним из компонентов их клеточной оболочки

Теперь вы знаете, что такое полисахариды, для чего они используются, какова их роль в организме, какими физическими и химическими свойствами они обладают.

Химические свойства полисахаридов

Организм человека не приспособлен к перева­риванию целлюлозы, так как не имеет ферментов, необходимых для разрыва связей между остатка­ми β-глюкозы в макромолекуле целлюлозы.

Лишь у термитов и жвачных животных (на­пример, коров) в пищеварительной системе живут микроорганизмы, вырабатывающие необходимые для этого ферменты.

2. Образование сложных эфиров. Крахмал мо­жет образовывать эфиры за счет гидроксигрупп, однако эти эфиры не нашли практического при­менения.

За счет этих спиртовых гидроксигрупп целлю­лоза и может образовывать сложные эфиры, которые широко применяются.

Химические свойства полисахаридов – конспект

Что такое полисахариды моносахариды полисахариды

Углеводы в продуктах питания при диабете

  • 1 Что такое углеводы?
  • 2 Польза для организма
  • 3 Виды углеводов
    • 3.1 Быстрые углеводы
    • 3.2 Медленные углеводы
  • 4 Правила употребления при диабете: таблица
    • 4.1 Рекомендуемые продукты
    • 4.2 Какие продукты можно есть понемногу?
    • 4.3 Запрещенные продукты
  • 5 Суточная норма углеводов в продуктах при диабете

Для лечения суставов наши читатели успешно используют DiabeNot. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Содержание углеводов в рационе должно четко контролироваться. Особенно если у пациента диагностирован диабет 1 типа. Полностью исключать эти вещества не стоит: при правильном подборе продуктов можно обеспечить длительное насыщение организма без тяжелых последствий. Трудноусваиваемые углеводы должны составлять 50% всей съеденной пищи.

Что такое углеводы?

Углеводные соединения — основной источник энергии для организма. При расщеплении 1 г углеводов образуется 4 ккал. Дневная потребность зависит от физической активности пациента. Некоторые элементы, входящие в их состав, основа для будущих клеток. Однако чрезмерное употребление приводит к лишнему весу и последующему ожирению. Классификация углеводов:

  • клетчатка;
  • крахмал;
  • фруктоза;
  • лактоза;
  • сахароза;
  • глюкоза.

При назначении диеты фруктоза попадает под строгое ограничение, а простой сахар исключается.

Вернуться к оглавлению

Польза для организма

Углеводы являються строительным материалом для организма.

Полезные функции углеводистых соединений:

  • Накопительная. Образуют запас энергии в организме.
  • Энергетическая. При окислении простого сахара высвобождается необходимая для нормального функционирования энергия.
  • Строительная. Формируют скелет на клеточном уровне.

Вернуться к оглавлению

Виды углеводов

Сахарид — структурная единица углеводов. Для полноценного усвоения сахаридов необходим инсулин. Различают моносахариды, полисахариды, дисахариды, олигосахариды. Моносахариды быстро усваиваются, поэтому содержащие эти соединения углеводы называют «быстрыми». Полисахариды усваиваются долго, поэтому их называют «медленными». Олигосахариды и дисахариды — промежуточные виды структурных единиц.

Вернуться к оглавлению

Быстрые углеводы

Классификация быстрых углеводистых соединений:

  • Глюкоза или виноградный сахар. Содержится в изюме, виноградном соке и винограде.
  • Сахароза. Чистый сахар.
  • Фруктоза. Содержится во фруктах, меде и ягодах.
  • Мальтоза. Промежуточное состояние крахмала при расщеплении.
  • Лактоза. Содержится во всей молочной продукции.

Характерные признаки этих соединений:

  • вызывают скачок сахара в крови и имеют высокий ГИ;
  • сладкие на вкус, быстро насыщают;
  • избыток быстрых углеводистых соединений ведет к ожирению;
  • оказывают негативное влияние на состояние микрофлоры кишечника;
  • повышают «вредный» холестерин.

Вернуться к оглавлению

Медленные углеводы

Гликоген-необходим для поддержания мышечной ткани в тонусе.

К ним относят дисахариду и полисахариды. Организму необходимо время для их расщепления. Медленные углеводы долго усваиваются, содержатся в продуктах с низким гликемическим индексом. Их классификация:

  • Гликоген. Форма глюкозы в продуктах животного происхождения. Сохраняется в виде гранул в цитоплазме мышц и внутренних органов, где перерабатывается организмом на питательные вещества.
  • Пектин. Быстроусвояемый и растворимый элемент. Образуется из остатка галактуроновой кислоты. Содержится во фруктах и водорослях. Служит энтеросорбентом в организме человека.
  • Мальтоза. Промежуточное состояние крахмала или гликогена при расщеплении в ЖКТ.
  • Крахмал. Содержат зеленые части растений. Его распад начинается во рту, затем крахмал переходит в мальтозу, а после образуется глюкоза.
  • Клетчатка. По составу близка к полисахаридам, почти не усваивается организмом. Выводит «плохой» холестерин из организма.

Вернуться к оглавлению

Правила употребления при диабете: таблица

Рацион при диабете 2 типа должен включать достаточное количество клетчатки. Она обеспечивает:

  • профилактику атеросклероза;
  • замедленное всасывание углеводных соединений;
  • долгое насыщение благодаря разбуханию в ЖКТ.

Список продуктов в зависимости от уровня клетчатки представлена в таблице:

Количество клетчатки Углеводистый продукт
Низкое Геркулесовая каша
Манная крупа
Картофельное пюре
Белый хлеб
Ниже среднего Ржаной или отрубной хлеб
Вареный картофель
Необработанные крупы
Среднее Ананас, банан, хурма, мандарин
Вишня, черешня
Высокое Отварные овощи: морковь, свекла, тыква
Яблоко, дыня, слива, груша, абрикос, персик
Очень высокое Свежие овощи
Садовые и лесные ягоды
Апельсин, грейпфрут

Таблица продуктов показывает, что овощи — основной источник клетчатки. Их берут за базу при выборе продуктов при сахарном диабете 2 типа. Овощи должны быть свежие и целые. Термообработка разрушает клетчатку и убивает витамины, поэтому по возможности лучше употреблять сырые плоды.

Вернуться к оглавлению

Рекомендуемые продукты

Диетические свойства яйца всем известны.

Список продуктов для диетического питания:

  • нежирная птица, мясо или рыба;
  • яйца;
  • некрахмалистые овощи;
  • сыр;
  • оливковое масло;
  • авокадо.

Вернуться к оглавлению

Какие продукты можно есть понемногу?

Определенные продукты придется употреблять в небольшом количестве:

  • орехи — до 50 грамм;
  • творог — до 100 грамм;
  • йогурт — до 200 мл;
  • ягоды — 1 чашку;
  • темные сорта шоколада — треть плитки;
  • сухое вино — до 100 грамм.

Вернуться к оглавлению

Запрещенные продукты

Потребление продуктов с высоким содержанием углеводов этого типа провоцирует ожирение и резкие скачки сахара в крови. Поэтому под запрет попадают:

  • сладости, торты, мороженое, конфеты;
  • фастфуд;
  • пиво;
  • сладкая газировка, соки, пунши;
  • молоко;
  • хлеб из белой пшеницы, сдоба;
  • молоко;
  • некоторые бобовые.

Вернуться к оглавлению

Суточная норма углеводов в продуктах при диабете

Суточная норма калорий на 50—60% состоит из сложных углеводистых соединений. Если рекомендованная норма составляет 1500 ккал, на сложные углеводы должно перепадать 750—900 ккал. Учитывая, что 1 грамм выделяет 4 ккал, необходимо ежедневно потреблять 187—225 грамм углеводов. Суточная норма углеводов рассчитывается индивидуально и зависит от пола пациента и степени его активности.

Средняя норма калорий В ХЕ

Медленноусвояемые углеводы для диабетиков должны равномерно распределяться на каждый прием пищи. Если пациент планирует провести день на приусадебном участке или в спортзале, суточное количество углеводов растет. В случае «ленивого» выходного или монотонной офисной работы содержание углеводов в еде уменьшается. Это несложное правило помогает нормализовать питание.

Что такое полисахариды: понимание вашего питания

Полисахариды представляют собой молекулярные нити, которые содержат несколько моносахаридных или дисахаридных единиц.

Думайте о них как о простых сахарах, связанных гликозидными связями. Когда дело доходит до питания, полисахариды играют огромную роль в организме.

Полисахариды, иногда называемые «гликанами», играют две роли: некоторые, такие как крахмал или гликоген, помогают хранить энергию, которую мы получаем от потребления пищи.

Другие помогают с клеточной структурой. Одним из распространенных примеров полисахарида, используемого для хранения, является целлюлоза.

  1. Полисахариды и их роль для сохранения энергии
  2. Полисахариды и их роль в питании
  3. Как подобрать полисахариды в вашу диету и польза Алоэ вера
  4. Как следует употреблять алоэ вера?

Полисахариды и их роль для сохранения энергии

Есть два типа полисахаридов, которые организм использует для хранения энергии: крахмал и гликоген.

Крахмалы служат в качестве краткосрочных хранилищ энергии и сделаны из смеси амилозы и амилопектина. Некоторые общие диетические крахмалы включают рис, картофель, пшеницу и кукурузу.

Гликоген, с другой стороны, действует больше как вариант долгосрочного хранения. Гликоген главным образом произведен печенью и мышцами, но его можно также сделать во время вызванного процесса гликогенезом, что происходит как в головном мозге, так и в желудке.

Полисахариды и их роль в питании

Полисахариды имеют решающее значение, когда дело доходит до правильного питания, потому что они содержат сложные углеводы, которые для многих служат основным источником энергии организма.

Каждая функция организма зависит от углеводов для получения энергии. Но, в то время как тело может производить некоторую энергию, это, конечно, не достаточно, чтобы поддерживать себя.

Если мы не принимаем в достаточном количестве углеводы, то мы должны будем дополнить энергию из прочих источников. Когда вы не получаете достаточно углеводов, вы подвергаете свое тело риску физических симптомов.

Примеры этого включают падение уровня сахара в крови, чувство слабости и головокружение.

Полисахариды, однако, могут помочь вам преодолеть усталость, поддерживать здоровое кровяное давление и уровень сахара в крови, поощрять позитивное настроение, успокаивать раздражение, поддерживать иммунную функцию, способствовать сердечно-сосудистому здоровью и даже увеличивать либидо.

Как подобрать полисахариды в вашу диету и польза Алоэ вера

Большинству людей не удается удовлетворить все свои потребности в питании только за счет диеты. Здесь важны осознанная еда и добавки.

Но когда дело доходит до добавок, вы должны понимать, что вам на самом деле нужно, и просто как его найти. По этой причине мы настоятельно рекомендуем проверить все ингредиенты, прежде чем принимать что-либо.

И, так как рынок наводнен компаниями, которые срезают углы просто для того, чтобы заработать деньги, это также отличная идея, чтобы немного узнать о производителе.

Если вы хотите улучшить свою диету, продукты из алоэ вера и сам алоэ вера, являются отличным источником полисахаридов.

Польза алоэ вера: содержит один ключевой полисахарид, называемый ацеманнан, который действительно отличает его от других растений с точки зрения пищевой ценности. Ацеманнан содержит больше, чем просто энергетические свойства.

Этот конкретный полисахарид укрепляет иммунную систему, улучшает здоровье зубов и может даже использоваться для поддержки заживления ран.

Как будто этого недостаточно, алоэ вера полна других важных витаминов, минералов и питательных веществ — настолько, что это действительно считается супер-пищей.

Польза алоэ вера: настолько богато важными питательными веществами, в том числе уникальными для вида, такими как ацеманнан, оно поддерживает общее состояние здоровья несколькими способами.

Конечно, добавить алоэ вера в свой рацион не так просто, как оторвать лист и откусить кусочек.

Как следует употреблять алоэ вера?

Популярный во многих формах, вы можете найти алоэ вера в продуктах, таких как лосьоны, гели, кремы, соки и капсулы.

Если вы действительно хотите ощутить весь эффект всего этого растения, вам нужно его проглотить.

Существуют различные соки алоэ вера, но многие из них не могут обеспечить значительное количество ключевых питательных веществ, которые делают алоэ вера таким полезным.

То же самое верно для многих капсулированных форм алоэ вера.

Еще одна проблема, связанная с такими продуктами, заключается в том, что они могут содержать количество соединения алоэ, называемого алоином, который является чрезвычайно сильным слабительным.

Как вы можете себе представить, кусание свежесрезанного листа представляет такой же риск.

Как вы употребляете полисахариды и какова их роль в вашей диете? Считаете ли,что есть польза от Алоэ вера? Оставьте пожалуйста комментарий ниже.

Какие запасные вещества содержатся в клетках грибов, животных, растений и бактерий

Грибы – это представители царства Грибов, которые имеют свою, особую, структуру. Она довольно сложная, и не ограничивается только такими понятиями, как шляпка, ножка, мякоть и гименофор. У каждого плодового тела есть специфический элемент, который называется запасным веществом.

Что такое запасное питательное вещество

Грибы многочисленны и разнообразны, имеют свою классификацию, а поэтому биологи объединили их в единое царство, которое так и называется – Грибы.

Запасное вещество – это элемент, который запасается плодовым телом впрок для дальнейшего использования с целью продолжения своей жизнедеятельности. Однако само понятие «резервного вещества» в отношении грибов не является совсем правильным, поскольку их происхождение и функции не всегда являются однозначными. Но в данном случае речь пойдет об элементах прямого назначения.

Назначение и виды запасных углеводов

Не только грибы имеют свойство запасать резервные вещества, необходимые для их жизнедеятельности. И растения, и животные, и даже бактерии обладают такими же особенностями. Но у каждого из этих представителей другой запасной питательный элемент.

Запасное вещество клеток животных

Запасным углеводом клетки является гликоген. Кстати, именно этим животные схожи с представителями грибного царства.

Вся биохимическая активность животных клеток может быть описана всего двумя словами – «запасать» и «расходовать». Чем моложе организм, тем больше полезных элементов он запасает в своих клетках. При этом у более старых представителей, естественно, преобладает процесс расщепления резервных углеводов.

Гликоген в животном организме запасается клетками печени и скелетных мышц. Это вещество в своем составе содержит остатки глюкозы, однако, в отличие от нее, оно не имеет характерного сладкого вкуса. Данный полисахарид подвергается процессу гидролиза в кислой среде. Происходит это в несколько этапов.

Скопление резервных элементов в гепатоцитах, миоцитах и лейкоцитах животного обеспечивает протекание двух взаимно противоположных процессов. Первым из них является диссимиляция, во время которой происходит высвобождение глюкозной молекулы.

Резервное вещество растительной клетки

Фотосинтез способствует образованию органических веществ в клетках зеленых растений. Часть этих элементов откладывается про запас. Основные резервные клеточные элементы – это углеводы, жиры и протеины. Их скопление происходит в разных отделах растения:

  • плодах;
  • семенах;
  • корневищах;
  • клубнях;
  • стеблях;
  • корнях.

В отличие от животной клетки, растительная запасает совсем иной вид углевода – крахмал. Кстати, он откладывается во всех растениях, исключая цианобактерии. Накапливается крахмал в А-хлоропластах, Б-ядре, В-лейкопластах и Г-хромопластах.

Крахмал в растительной клетке отлично подходит для хранения глюкозы, поскольку ее остатки находятся в нерастворимой форме. А при необходимости происходит расщепление резервного элемента обратно до глюкозы. Такой процесс называется гидролизом.

Таким образом, углеводы в клетке растения находятся в нескольких видах:

  • моносахариды (глюкоза);
  • олигосахариды (крахмал);
  • полисахариды (целлюлоза).

Глюкоза дает энергию для роста, крахмал помогает запасать глюкозу и содержит ее в своих клетках. А для чего нужна целлюлоза как одно из резервных растительных веществ? Ее предназначение заключается в том, что она служит строительным материалом для растительных тканей и выполняет опорную функцию – придает растениям необходимую прочность. По распространенности органических веществ целлюлоза занимает первое место на всем земном шаре.

Запасные вещества бактерий

Запасные (резервные) элементы являются питательными веществами для бактерий и сохраняются в их цитоплазме. Они образуются в процессе метаболизма, а начинают накапливаться в том случае, если вырабатываются клетками в чрезмерном количестве. Используются такие резервы в том случае, когда бактерия попадает в агрессивные и пагубные для себя условия окружающей среды.

К основным питательным элементам бактерий относят:

  • полисахариды (гликоген и крахмал);
  • жиры;
  • серу;
  • полифосфаты.

Все эти вещества необходимы для поддержания оптимального клеточного энергетического запаса. Происходит этот процесс под воздействием вырабатывающихся ферментов.

Элементы, которые запасаются на клеточном уровне, зависят от того, в какой среде находится бактерия. Так, одни клетки способны накапливать исключительно полисахариды, в то время как другие структуры способны концентрировать в себе большое количество элементов.

В большинстве случаев главными запасаемым веществом выступает гликоген. Его чаще всего запасают:

  • сальмонеллы;
  • бациллы;
  • кишечная палочка.

Но споровые бактерии, например, клостридии, содержат гранулезу. В ее основе содержится крахмал. Если в окружающей среде, где обитает клетка, отмечается высокое содержание углерода или фосфора, то она активно скапливает волютин. Он содержит полифосфаты, являющиеся источником энергии.

Сера, как резервный элемент, встречается далеко не у всех бактерий. Ее можно обнаружить преимущественно у тех экземпляров, обменные процессы которых тесно связаны с молекулярной серой. Это аэробные тионовые и фототрофные серобактерии.

Первой группе бактерий сера необходима для окисления кислорода. Благодаря такому процессу бактериальная клетка получает необходимое количество энергии. А вот для обеспечения фоторофных серобактерий сера используется в качестве источника электронов. С их помощью происходит восстановление углекислоты.

Какое запасное вещество характерно для клеток грибов

Из числа углеводов, которые относятся к запасным элементам грибов, чаще встречаются гликоген, маннит и микоза.

Концентрация гликогена в грибах может колебаться в рамках 1,5-40%. Все зависит от возраста и разновидности плодового тела: у молодых экземпляров уровень вещества на порядок выше, чем у старших грибов с созревшими спорами.

Трегалоза (или микоза) – это дисахарид. Он запасается грибами, как правило, в небольших количествах. Исследователи связывают его функции с накоплением маннита и шестиатомного спирта. В особо высоких концентрациях этот элемент встречается у представителей рода Болетовых.

Маннит в большей степени находится у зрелого мицелия и грибов. Образуется он, по-видимому, в процессе метаболизма трегалозы. Иногда в грибном мицелии можно обнаружить жиры. Они скапливаются в виде капель и используются при активном росте плода, а также в период споруляции.

Отличительные особенности гликогена и крахмала

Разница между гликогеном и крахмалом заключается, прежде всего, в особенностях химического строения каждого из веществ:

  1. Гликоген. Его молекулы, в отличие от основного крахмального компонента амилопектина, отличаются более сильным разветвлением.
  2. Между этими структурами есть различие в виде морфологической макромолекулы. Так, у амилопектина среднее расстояние между ветвлениями в средней части ММ составляет 8-9 глюкозных звеньев. А на внешней ее поверхности это расстояние равно 15-18 ГЗ. У гликогена эти показатели ниже. Так, в средней части расстояние между ветвлениями равно 3 глюкозным циклам, а на внешней бахроме – 6-7.
  3. Гликоген легко растворяется в воде, не образуя при этом клейстера. Для амилопектина характерны полностью противоположные свойства.

И, наконец, гликоген является резервным элементом для представителей животного мира, и играет немаловажную роль в энергетическом обмене в организме животного. Этими свойствами крахмал не обладает. Его можно обнаружить только в растениях, которым свойственен фотосинтез.

Дисахариды

Дисахаридами (дисахарами, олигосахаридами) называется группа углеводов, молекулы которых состоят из двух простых сахаров, объединенных в одну молекулу гликозидной связью разной конфигурации. Обобщенную формулу дисахаридов можно представить в виде С12Н22О11.

В зависимости от строения молекул и их химических свойств различают восстанавливающие и невосстанавливающие дисахара. К восстанавливающим дисахаридам относятся лактоза, мальтоза и целлобиоза, к невосстанавливающим — сахароза и трегалоза.

Химические свойства

Дисахара являются твердыми кристаллическими веществами. Кристаллы разных веществ окрашены в цвета от белого до коричневого. Они хорошо растворяются в воде и спиртах, имеют сладкий вкус.

При реакции гидролиза разрываются гликозидные связи, в результате чего дисахариды распадаются до двух простых сахаров. В обратном гидролизу процессе конденсации происходит слияние нескольких молекул дисахаридов в сложные углеводы — полисахариды.

Лактоза — молочный сахар

  • Химические свойства
  • Лактоза — молочный сахар
  • Мальтоза — солодовый сахар
  • Сахароза — тростниковый сахар
  • Дисахарид целлобиоза
  • Трегалоза — грибной сахар

Термин «лактоза» с латыни переводится как «молочный сахар». Назван этот углевод так потому, что в большом количестве он содержится в молочных продуктах. Лактоза представляет собой полимер, состоящий из молекул двух моносахаридов — глюкозы и галактозы. В отличие от других дисахаров, лактоза не обладает гигроскопичностью. Получают этот углевод из молочной сыворотки.

Спектр применения

Лактоза широко применяется в фармацевтической промышленности. Благодаря отсутствию гигроскопичности, она используется для изготовления легко гидролизующихся лекарств на сахарной основе. Другие углеводы, которые обладают гигроскопичностью, быстро отсыревают и действующее лекарственное вещество в них быстро распадается.

Молочный сахар в биологических фармацевтических лабораториях используют при изготовлении питательных сред для выращивания различных культур бактерий и грибков, например, при производстве пенициллина.

При изомеризации лактозы в фармацевтике получают лактулозу. Лактулоза — это биологический пробиотик, нормализующий перистальтику кишечника при запорах, дисбактериозах и других проблемах пищеварения.

Полезные свойства

Молочный сахар — важнейшее питательное и пластическое вещество, жизненно необходимое для гармоничного развития растущего организма млекопитающих, в том числе младенца. Лактоза является питательной средой для развития молочнокислых бактерий в кишечнике, которые препятствуют развитию гнилостных процессов в нем.

Из полезных свойств лактозы можно выделить то, что при высокой энергоемкости она не используется для образования жира и не повышает уровень холестерина в крови.

Возможный вред

Вреда человеческому организму лактоза не наносит. Единственным противопоказанием к употреблению продуктов, содержащих молочный сахар, является лактозная непереносимость, которая возникает у людей с дефицитом фермента лактазы, который расщепляет молочный сахар до простых углеводов. Лактозная непереносимость является причиной нарушения усвоения молочных продуктов людьми, чаще взрослыми. Проявляется эта патология в виде таких симптомов как:

  • тошнота и рвота;
  • понос;
  • вздутие живота;
  • колики;
  • зуд и высыпания на коже;
  • аллергический ринит;
  • отечность.

Лактозная непереносимость чаще всего бывает физиологической, и связана она с возрастным дефицитом лактазы.

Мальтоза — солодовый сахар

Мальтоза, которая состоит из двух остатков глюкозы, является дисахаридом, вырабатываемым зерновыми для построения тканей своих зародышей. В меньшем количестве мальтоза содержится в пыльце и нектаре цветковых растений, в томатах. Солодовый сахар вырабатывается также некоторыми бактериальными клетками.

У животных и человека мальтоза образуется при расщеплении полисахаридов — крахмала и гликогена — с помощью фермента мальтазы.

Основная биологическая роль мальтозы заключается в обеспечении организма энергетическим материалом.

Сахароза — тростниковый сахар

Сахар, который присутствует в нашем ежедневном рационе питания как в чистом виде, так и в составе различных блюд, это и есть сахароза. Она состоит из остатков молекулы глюкозы и фруктозы.

В природе сахароза встречается в разнообразных плодах: фруктах, ягодах, овощах, а также в сахарном тростнике, откуда его и начали добывать впервые. Процесс расщепления сахарозы начинается в ротовой полости и заканчивается в кишечнике. Под воздействием альфа-глюкозидазы тростниковый сахар расщепляется до глюкозы и фруктозы, которые быстро всасываются в кровь.

Вред при злоупотреблении

Превышение суточной нормы потребления чревато проявлением вредных свойств сахарозы:

  • эндокринными нарушениями (сахарным диабетом, ожирением);
  • разрушением зубной эмали и патологиями со стороны опорно-двигательного аппарата в результате нарушения минерального обмена;
  • дряблостью кожи, ломкостью ногтей и волос;
  • ухудшением состояния кожи (сыпью, образованием прыщей);
  • угнетением иммунитета (эффективный иммунодепрессант);
  • подавлением активности ферментов;
  • повышением кислотности желудочного сока;
  • нарушением работы почек;
  • гиперхолестеринемией и триглицеридемией;
  • ускорением возрастных изменений.

Поскольку в процессе всасывания продуктов расщепления сахарозы (глюкозы, фруктозы) принимают активное участие витамины группы В, чрезмерное употребление сладких продуктов чревато дефицитом этих витаминов. Длительная нехватка витаминов группы В опасна стойкими нарушениями работы сердца и сосудов, патологиями нервно-психической деятельности.

У детей увлечение сладостями приводит к повышению их активности вплоть до развития синдрома гиперактивности, неврозов, раздражительности.

  • Почему нельзя самостоятельно садиться на диету
  • 21 совет, как не купить несвежий продукт
  • Как сохранить свежесть овощей и фруктов: простые уловки
  • Чем перебить тягу к сладкому: 7 неожиданных продуктов
  • Ученые заявили, что молодость можно продлить

Дисахарид целлобиоза

Целлобиоза — дисахарид, состоящий из двух молекул глюкозы. Продуцируется он растениями и некоторыми бактериальными клетками. Биологической ценности для человека целлобиоза не представляет: в человеческом организме это вещество не расщепляется, а является балластным соединением. В растениях целлобиоза выполняет структурную функцию, так как входит в состав молекулы целлюлозы.

Трегалоза — грибной сахар

Трегалоза состоит из остатков двух молекул глюкозы. Содержится в высших грибах (отсюда и второе его название — микоза), водорослях, лишайниках, некоторых червях и насекомых. Считается, что накопление трегалозы является одним из условий повышенной устойчивости клеток к высыханию. В человеческом организме не усваивается, однако большое ее поступление в кровь может вызвать интоксикацию.

Дисахариды широко распространены в природе — в тканях и клетках растений, грибов, животных, бактерий. Они входят в структуру сложных молекулярных комплексов, встречаются и в свободном состоянии. Некоторые из них (лактоза, сахароза) являются энергетическим субстратом для живых организмов, другие (целлобиоза) — выполняют структурную функцию.

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Специальность: терапевт, врач-рентгенолог .

Общий стаж: 20 лет .

Место работы: ООО “СЛ Медикал Груп” г. Майкоп .

Образование: 1990-1996, Северо-Осетинская государственная медицинская академия .

Повышение квалификации:

1. В 2016 году в Российской медицинской академией последипломного образования прошла повышение квалификации по дополнительной профессиональной программе «Терапия» и была допущена к осуществлению медицинской или фармацевтической деятельности по специальности терапия.

2. В 2017 году решением экзаменационной комиссии при частном учреждении дополнительного профессионального образования «Институт повышения квалификации медицинских кадров» допущена к осуществлению медицинской или фармацевтической деятельности по специальности рентгенология.

Опыт работы: терапевт – 18 лет, врач-рентгенолог – 2 года.

Биологические функции углеводов

Что такое углеводы б иологические функции углеводов

Биологические функции углеводов разнообразны. Углеводы служат источником энергии для клетки, так как при их окислении выделяется много энергии. Углеводы входят в состав веществ, образующих клеточные мембраны, им принадлежит исключительная роль в создании важнейших молекулярных структур и биологически активных соединений. Для углеводов характерно наличие в молекуле котонной —СО— или альдегидной —CНO— группы и гидроксильных групп —ОН. Если в молекуле имеется всего одна группа СО или СНО, то углевод относят к моносахаридам. Число атомов углерода в моносахаридах изменяется от 4 до 7. Более сложные углеводы — олигосахариды — представляют собой результат соединения молекул моносахаридов. Молекулы олигосахаридов могут состоять из двух молекул моносахаридов (из двух мономерных единиц), соединенных гликозидной связью (дисахариды, к которым отно сится и обычный сахар С12Н22О11), или из трех таких единиц (трисахариды, например раффиноза), или из большого их числа. Молекулы полисахаридов образуют огромные цепочки, представляющие сочетание сотен звеньев и имеющие молекулярную массу порядка нескольких миллионов. Среди полисахаридов встречаются такие распространенные в природе вещества, как крахмал, целлюлоза, гликоген.

Рис. 12. Различные способы изображения молекулы α-глюкозы.

а — форма кресла; б — схема Хеуорса; в — сокращенная запись формулы.

Молекулы моносахаридов в растворе, по-видимому, находятся в двух формах: открытой и циклической. Циклическая форма молекулы изогнута и в общем похожа на кресло. Встречаются (редко) и молекулы углеводов, имеющие форму ванны. Точное исследование формы молекул не всегда возможно, поэтому обычно записывают циклическую форму гак, как на рисунке 12: часть групп ОН находится в верхней части плоскости кольца, часть — ниже ее. Иногда формулу глюкозы записывают сокращенно. В такой записи Г-образный значок заменяет группу CН2OН, а короткие черточки указывают па расположение группы ОН: если черточка направлена внутрь кольца, то гидроксил находится выше плоскости кольца, если во внешнюю сторону — ниже плоскости.

Часто пользуются менее точными, но более удобными для записи проекционными формулами Фишера — Толленса, с помощью которых строение углеводов с открытой или замкнутой цепью изображают так:

Группы СНОН в углеводах содержат асимметрический атом углерода. По этой причине углеводы образуют много стореоизомерных и оптически активных форм. Если число асимметрических атомов в молекуле равно а, то число оптически активных стереоизомерных форм равно 2n. Классификация стереоизомеров построена на следующей основе: за исходное вещество берут глицериновый альдегид, из которого можно посредством циан-гидринного синтеза получить различные углеводы. Характерной особенностью этого синтеза является то, что цепь атомов углерода постепенно наращивается, каждый раз на один атом, причем наращивание начинается с того конца, на котором находится группа СНО.

Если отразить в зеркале написанную пространственную формулу глицеринового альдегида, то получится формула его оптического антипода, т. е. левовращающего изомера:

При отражении в зеркале формул, полученных из правовращающего глицеринового альдегида D-тетроз, получим формулы их оптических изомеров. Напомним, что структуры оптических изомеров никаким движением в пространстве совместить нельзя. Условились относить к D-ряду все те моносахариды, у которых расположение атомов и групп вокруг атомов углерода, наиболее удаленного от карбонильного, такое же, как и у D-глицеринового альдегида. Наращивая цепочку атомов углерода, каждый раз прибавляем группу СНОН к тому концу, где находится карбонил (т. е. мы превращаем СПO в СНОП, а добавленный атом углерода появляется в виде СНО), и следим за тем, чтобы конфигурация вокруг асимметрического атома С, принадлежавшего в исходном веществе глицериновому альдегиду, оставалась неизменной. Отразив все написанные по этому принципу формулы в зеркале, мы, очевидно, получим весь набор углеводов, принадлежащих к D-ряду.

Моносахариды могут содержать альдегидную или кетонную группу и в зависимости от этого называются альдозами или кетозами. Химические реакции, свойственные моносахаридам, характерны, с одной стороны, для этих групп, а с другой—для групп гидроксила, содержащихся во всех углеводах. Таким образом, углеводы вообще являются соединениями со смешанной функцией.

Из моносахаридов альдоз (всего их известно 16 изомеров: 8D-форм и 8L-форм) особенно значительную роль играет глюкоза, иначе называемая декстрозой или виноградным сахаром. В соке плодов и ягод, а также в крови содержится это вещество, активно используемое организмом для получения энергии в разнообразных формах: тепловой, механической (работа мышц) и энергии нервных импульсов.

Рис. 13. Строение молекул α — и β-глюкозы.

Кроме тех двух форм, о которых уже шла речь, т. е. открытой и замкнутой, молекула глюкозы может существовать еще в двух формах, отличающихся друг от друга расположением одного гидроксила относительно плоскости кольца (рис. 13).

В биологических системах обе эти формы действуют неодинаково, и поэтому различие между α и β-формами существенно.

В растворах глюкоза существует главным образом в виде циклических молекул. Процент открытой формы очень мал, около 0,02%. 64% глюкозы в растворе представлены β-формой и 36% приходится на α-форму. Кристаллическая глюкоза в основном состоит из α-формы. Если альдегидную форму сравнительно легко окисляющуюся, подвергнуть действию окислителей, то вследствие сдвига химического равновесия между открытой и циклической формами постепенно окислится вся глюкоза. Глюкоза в щелочных растворах при слабом нагревании быстро восстанавливает ионы меди Сu 2+ в комплексном соединении меди с винной кислотой (сегнетова соль в щелочной среде и соли меди — реактив Фелинга).

Представителем кетоз является фруктоза (иначе левулёза), содержащаяся во фруктах и более сладкая на вкус, чем глюкоза и даже чем обычный сахар — сахароза. Фруктоза также обладает свойствами восстановителя.

Из двух молекул глюкозы образуется молекула дисахарида именно мальтозы или солодового сахара, содержащегося в прорастающих зернах. Соединение молекул моносахаридов осуществляется за счет взаимодействия двух гидроксилов: в одной молекуле гидроксил принадлежит группе СНОП, соседней с атомом кислорода, замыкающим цикл, а в другой группе СНОН, соседней с группой —С—СН2ОН. В результате от двух групп ОН отщепляется молекула воды и моносахаридные частицы оказываются связанными группами СН2ОН кислородным мостиком:

Из глюкозы и галактозы аналогичным образом получается молочный сахар — лактоза. Соединение молекул глюкозы и фруктозы дает дисахарид сахарозу С12Н22О11. Однако в этом случае в обеих молекулах для связи используются гидроксилы, соседние с замыкающим атомом кислорода:

Группа, в которой имеется две эфирные связи у одного атома углерода, характерна для веществ, называемых ацеталями, эта связь устойчива к окислению:

называют полуацеталями, они легко окисляются. В молекуле мальтозы у одного из остатка глюкозы остается полуацетальиая связь, а в молекуле сахарозы полуацеталыюй связи пет (связь ацетальная). Поэтому сахароза не восстанавливает медь реактива Фелинга и вообще устойчива к окислению. Йод действием кислот или под влиянием ферментов дисахарнды подвергаются гидролизу и снова образуют молекулы моносахаридов.

Статья на тему Биологические функции углеводов