Углеводы и их особенности: строение, структура и свойства

Введение

Каждый современный человек,
несомненно, знаком с термином «углеводы». Ибо среди многих веществ,
составляющих мир вокруг нас, углеводы и их производные занимают исключительное
место в жизни человека, обеспечивая его пищей, одеждой и кровом.

Успех стремительно
развивающихся отраслей химии, граничащих с биологией, позволил оценить реальную
роль углеводов в самом жизненном процессе. Углеводы в виде различных
производных входят в состав клеток каждого живого организма, где они выполняют
роль строительного материала, поставщика энергии, субстратов и регуляторов
специфических биохимических процессов. Вместе с нуклеиновыми кислотами, белками
и липидами углеводы образуют сложные высокомолекулярные комплексы, которые
являются основой субклеточных структур и основой живой материи, в том числе и
человека.

Каждый из нас, и особенно те,
кто посвятил свою жизнь физической культуре и спорту, нуждаются в определенных
знаниях о компонентах нашего тела и процессах, происходящих в нем. Чем более
полными и глубокими являются эти знания, тем эффективнее деятельность по
улучшению спорта, тем выше спортивный результат.

Цель настоящей работы — дать более полную и всеобъемлющую картину углеводов и их роли в человеческом организме.

Для достижения этой цели необходимо было решить ряд проблем:

чтобы прояснить понятие углеводов;
чтобы определить их биологическую роль;
по химическому составу и структуре углеводов для их классификации
чтобы определить, насколько высокое содержание углеводов в человеческом организме;
Узнайте, как перевариваются углеводы, какие ферменты в них вовлечены, каковы условия их действия в различных частях пищеварительного тракта и как регулируется уровень сахара в крови;
чтобы сделать выводы о правильном потреблении углеводов.

Структура данного эссе также
структурирована в соответствии с поставленными задачами. Она состоит из
введения, трех глав, заключения и списка использованных источников.

Эссе основано на
образовательной, научно-популярной литературе и интернет-ресурсах.

Углеводы — что это, основные понятия

Биология различает простые, сложные и волокнистые углеводы. Простые углеводы включают моно- и дисахариды, содержащие одну или две группы сахаров (глюкозу, фруктозу, лактозу, сахарозу). К сложным углеводам относятся полисахариды, которые содержат три молекулы углеводов (крахмал, целлюлозу).

Углеводы с клетчаткой — это обычные пищевые волокна, которые, как известно, способствуют лучшему пищеварению. Наконец, каждый углевод расщепляется на моносахариды, которые можно использовать в качестве источника энергии для обеспечения метаболических процессов и синтеза других молекулярных комплексов.

Углеводы содержатся в самых разных продуктах. Простой сахар содержится в кондитерских изделиях, полуфабрикатах и фруктах, а сложные сахара — в злаках, хлебе, макаронах и овощах.

Гликоген синтезируется из глюкозы, которая накапливается в печени и мышцах как резервный источник энергии. Кроме того, углеводы способствуют образованию гликогена из жирных кислот и белков (глюконеогенез). Оказывается, наша центральная нервная система получает энергию в основном из глюкозы.

Простые углеводы, такие как глюкоза, немедленно усваиваются организмом и способствуют более быстрому восстановлению за счет быстрой выработки гликогена. Поскольку эффект от использования таких сахаров непродолжительный, их следует дополнять сложными сахарами.

Употреблять больше сложных и меньше простых углеводов.

Сложные углеводы могут способствовать постепенному высвобождению энергии, чтобы поддерживать работу организма в течение дня

Медленное расщепление углеводов предотвращает сильный скачок сахара в крови, что, в свою очередь, способствует постепенному увеличению инсулина для синтеза действительно важной энергии и медленному накоплению гликогена в мышцах и печени, что подтверждается результатами

Диетологи рекомендуют, чтобы углеводы составляли 50-60 процентов ежедневного рациона человека.

Употребление углеводов почти не имеет побочных эффектов. Следует лишь не допускать чрезмерного потребления простых углеводов, так как это может вызвать ожирение и связанные с ним заболевания. Люди, склонные к полноте, должны следить за количеством углеводов в своем рационе, чтобы избежать накопления лишнего жира.

Углеводы идеально сочетаются с креатином и белком для ускорения восстановления и роста мышц. Они присутствуют практически во всех спортивных диетах.

Таким образом, углеводные добавки — отличный источник энергии для оптимального функционирования всего организма.

Состав углеводов

Состав углеводов делят на следующие категории:

Моносахариды – включают 1 мономерную единицу и не гидролизуются с появлением более простых углеводов. Мономеры отличаются разнообразием. Это обусловлено разницей в структуре. Обычно моносахариды живых организмов представляют собой кольцевые углеродные цепи, которые включают 5 или 6 атомов углерода. Самыми важными моносахаридами считаются рибоза и дезоксирибоза, которые присутствуют в составе нуклеиновых кислот. Также к ним относят глюкозу как источник энергии и фруктозу.
Дисахариды – включают 2 мономерных единицы. Можно сказать, что они состоят из 2 моносахаридов. Вещества объединяются через гидроксильные группы. При этом происходит отщепление воды. Самым известным дисахаридом считается сахароза. Ее молекула включает остатки глюкозы и фруктозы. 2 остатка глюкозы входит в состав мальтозы.
Полисахариды – включают больше 10 мономерных единиц. В эту категорию входят крахмал, хитин, целлюлоза и т.д. Крахмал и гликоген скапливаются в организмах как запасной питательный элемент. Крахмал имеет менее разветвленную структуру, чем гликоген. Целлюлоза формирует стенки клеток растений. За счет этого она реализует структурную и защитную функции. Аналогичные задачи решает хитин у грибов и животных.

Сложные углеводы — что это?

Сложные углеводы — это прежде всего крахмал (главный углевод растений), гликоген (основной источник энергии мышц) и пищевая клетчатка. Крахмал, по сути, является множеством молекул простых углеводов, соединенных вместе в сложную структуру.

На расщепление продуктов со сложными углеводами организму необходимо как время, так и энергия. Именно поэтому их называют “медленными” и считают более полезными. Главной функций сложных углеводов является как обеспечение процессов пищеварения, так и запасание энергии для физических активностей.

Кроме этого, употребление в пищу клетчатки и прочих сложных углеводов нормализует уровень глюкозы в крови, что особенно важно при соблюдении диеты при сахарном диабете. С другой стороны, крахмал, хотя и имеет сложную структуру, быстро повышает уровень сахара в крови

// Сложные углеводы — список продуктов

различные цельнозерновые крупы
макароны из твердой пшеницы
зеленые овощи
бурый рис
фасоль и прочие бобовые

// Читать дальше:

хлеб — какой лучше?
продукты, богатые клетчаткой
самые полезные овощи — и дневные нормы

Гликемический индекс еды

Чем проще состав конкретного углевода и чем меньше сахаридов он содержит в своей формуле, тем быстрее он переваривается и попадает в кровь, повышая уровень глюкозы в крови. Другими словами, подобные продукты питания имеют высокий гликемический индекс.

Сложные растительные углеводы (смесь крахмала и клетчатки), состоящие из сотен связанных структурных элементов, усваиваются намного медленнее — имея средний или низкий гликемический индекс. Также на скорость усвоения углеводов влияет обработка во время приготовления и температура употребления.

// Читать дальше:

гликемический индекс круп
гликемический индекс овощей и фруктов
гликемический индекс напитков и алкоголя

↑тХГХЙН-УХЛХВЕЯЙХЕ ЯБНИЯРБЮ СЦКЕБНДНБ

аКЮЦНДЮПЪ НАХКХЧ ОНКЪПМШУ ТСМЙЖХНМЮКЭМШУ ЦПСОО ЛНМНЯЮУЮПХДШ УНПНЬН ПЮЯРБНПЪЧРЯЪ Б БНДЕ Х МЕ ПЮЯРБНПЪЧРЯЪ Б МЕОНКЪПМШУ НПЦЮМХВЕЯЙХУ ПЮЯРБНПХРЕКЪУ. яОНЯНАМНЯРЭ Й РЮСРНЛЕПМШЛ ОПЕБПЮЫЕМХЪЛ НАШВМН ГЮРПСДМЪЕР ЙПХЯРЮККХГЮЖХЧ ЛНМНЯЮУЮПХДНБ. еЯКХ РЮЙХЕ ОПЕБПЮЫЕМХЪ МЕБНГЛНФМШ, ЙЮЙ Б ЦКХЙНГХДЮУ ХКХ НКХЦНЯЮУЮПХДЮУ РХОЮ ЯЮУЮПНГШ, БЕЫЕЯРБЮ ЙПХЯРЮККХГСЧРЯЪ КЕЦЙН. лМНЦХЕ ЦКХЙНГХДШ (МЮОПХЛЕП, ЯЮОНМХМШ) ОПНЪБКЪЧР ЯБНИЯРБЮ ОНБЕПУМНЯРМН-ЮЙРХБМШУ ЯНЕДХМЕМХИ. оНКХЯЮУЮПХДШ ЪБКЪЧРЯЪ ЦХДПНТХКЭМШЛХ ОНКХЛЕПЮЛХ, ЛНКЕЙСКШ ЙНРНПШУ ЯОНЯНАМШ Й ЮЯЯНЖХЮЖХХ Я НАПЮГНБЮМХЕЛ БШЯНЙНБЪГЙХУ ПЮЯРБНПНБ (ПЮЯРХРЕКЭМНИ ЯКХГХ, ЦХЮКСПНМНБЮЪ ЙХЯКНРЮ); ОНКХЯЮУЮПХДШ ЛНЦСР НАПЮГНБШБЮРЭ ОПНВМШЕ ЦЕКХ (ЮЦЮП, ЮКЗЦХМНБШЕ ЙХЯКНРШ, ЙЮППЮЦХМЮМШ, ОЕЙРХМШ). б НРДЕКЭМШУ ЯКСВЮЪУ ЛНКЕЙСКШ ОНКХЯЮУЮПХДНБ НАПЮГСЧР БШЯНЙНСОНПЪДНВЕММШЕ МЮДЛНКЕЙСКЪПМШЕ ЯРПСЙРСПШ, МЕПЮЯРБНПХЛШЕ Б БНДЕ (ЖЕККЧКНГЮ, УХРХМ).

Здоровье

К медленноусваиваемым углеводам относят овсяную, гречневую и рисовую каши, ржаной и пшеничный хлеб грубого помола, горох, фасоль, картофель, макаронные изделия.

В категории «полезных быстрых» находятся банан, финики, изюм, липовый и гречишный мед (1 чайная ложка). Они помогают справиться с умственной работой, требующей кратковременной затраты сил и энергии.

Рекомендации по правильному питанию:

Углеводы едят до обеда, что обусловлено быстрым усвоением и переработкой веществ в утренние часы.
Включение в рацион злаковых, овса, бобовых, свежих овощей и фруктов, нежирной молочной продукции.
Ограничение сладостей, мороженого, чипсов, газированных напитков, пива.
Отказ от вредных привычек (алкоголя, вина, сигарет), быстрых сахаров.
Избегание резкого перехода на ограничительный режим.

Обязательно нужно придерживаться достаточной физической нагрузки: пешие прогулки, катание на велосипеде, посещение бассейна.

Спортсменам тренировки следует начинать через 1-3 часа после нежирного высококалорийного завтрака (65% дневной нормы углеводов).

Моносахариды

Моносахариды, или монозы – гетерофункциональные соединения, которые включают одну альдегидную или кетонную группу и гидроксильные группы. Моносахариды классифицируются на альдегидоспирты и кетоспирты.

Классификация моносахаридов

Кристаллические монозы при растворении в воде показывают свою оптическую активность. Если в течение первого часа они будут показывать себя как левовращающие, то к концу часа они могут поменять сторону вращения.

Изомерия моносахаридов

Для молекул углеводов моносахаридов характерно несколько видов изомерии.

Изомерия между альдегидоспиртами и кетоспиртами.

Например, глюкоза изомерна фруктозе.

Оптическая изомерия

Оптическая изомерия углеводов связана с различным положением гидроксильной группы при наличии ассиметричного центра. Число оптических изомеров можно определить по формуле:

N=2n, где n – количество ассиметричных атомов углерода.

Оптические изомеры глюкозы

Кольчато-цепная таутомерия

В кольчато-цепной таутомерии отражается динамическое равновесие между циклической и открытой формой моносахаридов в растворе.

Конформационная изомерия

Конформационная изомерия характерна для тех углеводов, которые в своем составе имеют шесть центров – шесть углеродных атомов. Существует две конфигурации – «ванна» (или «лодка») и «кресло». Первая структура менее устойчива, по сравнению со второй.

Конформационная изомерия

Физические свойства моносахаридов

Моносахариды – прозрачные кристаллы со сладким вкусом. Они хорошо растворимы в воде, но не растворимы в эфирах. У углеводов моносахаридов небольшая температура кипения.

У моносахаридов разные степени сладости. Например, фруктоза в три раза слаще глюкозы.

Химические свойства моносахаридов

В зависимости от характера реагента в реакцию вступают линейная или циклическая форма.

Реакции линейных форм моносахаридов

Восстановление

Окисление

Взаимодействие с бромной водой:

Взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра (качественная реакция на альдегиды):

Взаимодействие с гидроксидом меди:

Взаимодействие с реактивом Фелинга:

Взаимодействие с сильным окислителем – концентрированной азотной кислотой:

Реакция с щелочью

Щелочи с высокой концентрацией вызывают осмоление сахаров. При взаимодействии с разбавленным раствором щелочи образуется ендиол.

В растворе глюкозы, хранящемся в стеклянной склянке, через 5 суток хранения будет 66,5 % глюкозы, 31 % фруктозы и 2,5 % монозы. Такой же процесс происходи и в живых организмах, но под действием ферментов.

Реакции циклических формы моносахаридов
Образование ярко-синего комплекса сахарата меди (II)

Алкилирование

В мягких условиях алкилирование протекает только у той гидроксильной группы, где связь самая непрочная (при полуацетальном гидроксиле).

Ацилирование

Брожение сахаров

Спиртовое брожение протекает в присутствии дрожжей:

С₆Н₁₂О₆→ 2 С₂Н₅ОН + 2 СО₂

Молочнокислое брожение протекает в присутствии молочнокислых бактерий:

С₆Н₁₂О₆ → 2 СН₃-СН(ОН)-СООН

В результате маслянокислого брожения образуется масляная кислота.

С₆Н₁₂О₆ → СН₃-СН₂-СН₂-СООН + 2 СО₂ + 2 Н₂

Биологическая роль моносахаридов

Моносахариды – источник энергии. Человеческий мозг в день требует не менее 160 г углеводов. Фруктоза применяется в метаболических процессах, а галактоза находится в эритроцитах у людей с третьей группой крови. Рибоза – часть ДНК.

Применение моносахаридов

Процессы брожения моносахаридов используют при производстве спиртов, кисломолочных продуктов, сыров, при квашении овощей и т.д. Моносахариды применяются не только в пищевой, но и в медицинской промышленности. Производные глюкозы используются в качестве инъекций. Глюкозу применяют для получения аскорбиновой кислоты (витамина С).

// Углеводы — что это такое?

Углеводы — это одна из форм энергии, запасаемой растениями в результате фотосинтеза. Сладкие фрукты хранят эту энергию в виде фруктозы, обладающей быстрой скоростью усвоения, а овощи и крупы — в виде крахмала и растительной клетчатки, относящихся к сложным углеводам.

Если фруктоза, сахароза и глюкоза (простые углеводы или моносахариды) максимально быстро усваиваются организмом, то сложные углеводы состоят из множества полисахаридов. Они могут включать от десятков до сотен структурных элементов, медленно отдающих энергию.

Название “углеводы” отсылает к тому, что на каждый атом углерода приходится два атома водорода — как у воды. Термин был предложен 22-летним доктором медицины Карлом Шмидтом в 1844 году. По сути, именно он придумал углеводы, когда обнаружил, что виноградный сахар является компонентом крови животных.

// Углеводы — кратко:

ключевой компонент энергии в еде
в 1 г углеводов содержится 4 ккал
бывают простые (фруктоза, глюкоза) и сложные (крахмал, клетчатка, гликоген)
гликоген — основное топливо для мышц человека

// Читать дальше:

полный список продуктов с углеводами
гликемический индекс — таблицы
нормы белков и углеводов в день

Польза и вред

Углеводы полезны как для мозга человека (глюкоза является ключевым топливом), так для мышц (углеводы запасаются в них в форме гликогена). Потребность организма в различных продуктах с углеводами составляет порядка 250-500 г в сутки, в зависимости от веса и уровня физической активности.

Однако избыток углеводов быстро приводит к набору лишнего веса — особенно когда суточный рацион превышает норму калорий. При этом калории простых углеводов склонны откладываться в виде подкожного жира на животе, а для сжигания жира их рекомендуется полностью исключать.

Кроме этого, чрезмерное употребление продуктов с простыми углеводами на фоне малоподвижного образа жизни связано с нарушениями функций мозга — прежде всего, за счет хронически высокого уровня сахара в крови. В конечном итоге, подобное питание приводит к развитию преддиабета, а затем и диабета.

// Читать дальше:

как отказаться от сахара и сладкого?
сахарный диабет для чайников
преддиабет — почему развивается?

Химическая организация клетки

Все элементы, которые входят в химический состав организма, в зависимости от их доли содержания в клетке, можно разделить на четыре группы:
Органогены (биоэлементы) – химические элементы, которые входят в состав всех органических соединений и составляют примерно 98% от массы клетки:

Водород – компонент воды и органических молекул
Углерод – основа органических молекул
Азот – компонент белков и нуклеиновых кислот
Кислород – необходим для клеточного дыхания
Макроэлементы – элементы, содержащиеся в клетке в значительно меньших количествах – десятые и сотые доли процента:

Натрий – важен в функционировании нервов
Магний – компонент хлорофилла
Фосфор – компонент нуклеиновых кислот, костей и зубов
Сера – компонент некоторых белков и витаминов
Хлор – главный анион в жидкостях вне клетки
Калий – важен в функционировании нервов
Кальций – кофактор ферментов, запускающий сокращение мышц и компонент костей, зубов и клеточных стенок растений

Микроэлементы – элементы, составляющие от 0,001% до 0,000001% массы живого организма:

Железо – кофактор многих ферментов и составная часть гемоглобина
Йод – участвует в обменных процессах
Ультрамикроэлементы – на их долю приходится менее 0,000001% от массы живого организма. К этой группе принадлежат золото, серебро, обладающие бактерицидным воздействием, ртуть, препятствующая обратному всасыванию воды в почечных канальцах, влияя на ферменты.
Химические соединения в клетке также могут быть разделены на две основные группы: органические и неорганические соединения.

Органические соединения являются химическими соединениями, которые содержат углерод. К органическим веществам в клетке относятся углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Некоторые из этих соединений синтезируются самой клеткой.

Вода – это неорганическое соединение, которое состоит из водорода и кислорода

Это важное вещество, но в клетке также содержится множество других химических элементов, с которыми мы ознакомимся в таблице ниже

Потребность человеческого организма в углеводах

По общепринятым данным, потребность организма в углеводах должна составлять 45–75% от общей потребности человека в энергии. Минимальное количество углеводов, необходимое человеческому организму, определяется потребностью клеток мозга в глюкозе, поэтому в случае детей, подростков и взрослых минимальное потребление усвояемых углеводов установлено на уровне 130 г/день.

Предполагалось, что потребление беременными женщинами углеводов (удовлетворяющих потребности мозга и развивающегося плода) должно составлять 175 г/сут, а кормящим женщинам, с учетом дополнительно потребности вскармливаемого новорожденного, необходимо – 210 г/сут. В профилактике питания рекомендуется потреблять более сложные углеводы, до 70% от общей энергии (за счет энергии, получаемой из жиров), ограничивая при этом потребление простых сахаров (моно- и дисахаридов).

Согласно этим рекомендациям, вы должны потреблять меньше сахара и сладостей, чтобы количество энергии, поставляемой сахарозой в рацион, не превышало 10% от суточной потребности в энергии. Сахароза не содержит никаких необходимых питательных веществ, кроме энергии, но увеличивает синтез липопротеинов ЛПОНП в печени, которые являются источником атерогенных фракций холестерина. ЛПНП.

Употребление меньшего количества сладостей

Фруктоза, содержащаяся в сахаре, как подсластитель, который в настоящее время добавляется во многие безалкогольные напитки, десерты, кондитерские изделия, сладости и сухие завтраки, увеличивает синтез триглицеридов в печени, что способствует возникновению гипертриглицеридемии и дальнейшим метаболическим последствиям (ожирение, метаболический синдром, диабет 2 типа) и атеросклероз.

Однако рекомендуется увеличить потребление пищевых волокон, которое должно составлять 20–40 г/сут. Эта рекомендация является результатом профилактических мероприятий, направленных на предотвращение заболеваний желудочно-кишечного тракта и так называемых метаболические заболевания цивилизации – ожирение, атеросклероз, сахарный диабет 2 типа, рак толстой кишки, груди и простаты.

Следует помнить, что все, что потребляется в избытке, может быть вредным. Точно так же повышенное потребление пищевых волокон ограничивает усвоение минералов, а чрезмерное потребление может вызвать диарею. Умеренное увеличение количества пищевых волокон, постулируемое диетологами, может быть легко достигнуто за счет увеличения потребления бобовых (фасоль, соевые бобы), овощей и фруктов (предпочтительно сырых), а также продуктов из темного зерна (мука грубого помола), например темного цельнозернового хлеба, темной лапши, темного риса.

↑хЯРНПХВЕЯЙЮЪ ЯОПЮБЙЮ

оПЕБПЮЫЕМХЪ СЦКЕБНДНБ ХГБЕЯРМШ Я ДПЕБМЕИЬХУ БПЕЛ╦М, РЮЙ ЙЮЙ НМХ КЕФЮР Б НЯМНБЕ ОПНЖЕЯЯНБ АПНФЕМХЪ, НАПЮАНРЙХ ДПЕБЕЯХМШ, ХГЦНРНБКЕМХЪ АСЛЮЦХ Х РЙЮМЕИ ХГ ПЮЯРХРЕКЭМНЦН БНКНЙМЮ. рПНЯРМХЙНБШИ ЯЮУЮП (ЯЮУЮПНГС) ЛНФМН ЯВХРЮРЭ ОЕПБШЛ НПЦЮМХВЕЯЙХЛ БЕЫЕЯРБНЛ, БШДЕКЕММШЛ Б УХЛХВЕЯЙХ ВХЯРНЛ БХДЕ. уХЛХЪ СЦКЕБНДНБ БНГМХЙКЮ Х ПЮГБХБЮКЮЯЭ БЛЕЯРЕ Я НПЦЮМХВЕЯЙНИ УХЛХЕИ; ЯНГДЮРЕКЭ ЯРПСЙРСПМНИ РЕНПХХ НПЦЮМХВЕЯЙХУ ЯНЕДХМЕМХИ ю.л. аСРКЕПНБ — ЮБРНП ОЕПБНЦН ЯХМРЕГЮ ЯЮУЮПНОНДНАМНЦН БЕЫЕЯРБЮ ХГ ТНПЛЮКЭДЕЦХДЮ (1861). яРПСЙРСПШ ОПНЯРЕИЬХУ ЯЮУЮПНБ БШЪЯМЕМШ Б ЙНМЖЕ XIX БЕЙЮ Б ПЕГСКЭРЮРЕ ТСМДЮЛЕМРЮКЭМШУ ХЯЯКЕДНБЮМХИ МЕЛЕЖЙХУ СВ╦МШУ ц. йХКХЮМХ Х щ. тХЬЕПЮ. б 20-У ЦЦ. XX БЕЙЮ АШКХ ГЮКНФЕМШ НЯМНБШ ЯРПСЙРСПМНИ УХЛХХ ОНКХЯЮУЮПХДНБ (с.м. уНСНПЯ). яН 2-И ОНКНБХМШ XX БЕЙЮ ОПНХЯУНДХР ЯРПЕЛХРЕКЭМНЕ ПЮГБХРХЕ УХЛХХ Х АХНУХЛХХ СЦКЕБНДНБ, НАСЯКНБКЕММНЕ ХУ БЮФМШЛ АХНКНЦХВЕЯЙХЛ ГМЮВЕМХЕЛ Х АЮГХПСЧЫЕЕЯЪ МЮ ЯНБПЕЛЕММНИ РЕНПХХ НПЦЮМХВЕЯЙНИ УХЛХХ Х МНБЕИЬЕИ РЕУМХЙЕ ЩЙЯОЕПХЛЕМРЮ.

Типы углеводов

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

Простые

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

Дисахариды: к которым относятся Сахароза, Лактоза и Мальтоза.

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

Сложные

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

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

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

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

Суточная потребность

Для нормальной работы и умственного труда каждая клетка тела должна получать положенную норму энергии. Дефицит веществ приводит к заторможенности, трудностям с запоминанием новой информации, нарушениям функционирования головного мозга. Он перестанет быстро передавать импульсы к мышцам и кожным рецепторам.

Медицинское название термина – кетоз: патологическое состояние, сопровождающееся повышением расщепления жиров и накоплением кетонов (ацетона, щавелевоуксусной кислоты). Это приводит к интоксикационному синдрому, болям в животе, тошноте, рвоте, сопору, коме. Без лечения высокая вероятность смерти.

Поэтому в ежедневный рацион следует включать углеводы в достаточном количестве. Для людей, ведущих активный образ жизни (катание на велосипедах, прогулки пешком), минимальная потребность составляет >300 граммов (5 гр. на 1 килограмм массы тела) в день. Малоподвижному человеку требуется ограничить поступление до 100 граммов в сутки.

Увеличивают поступление в следующих ситуациях:

физические и умственные нагрузки дома или на работе;
беременность;
период кормления грудью.

Ограничивают углеводы в рационе:

гиподинамия, сидячий образ жизни;
нарушения обмена веществ (сахарный диабет, гликогенозы);
снижение толерантности к глюкозе;
выходные перед телевизором или с книгой в руках;
эндокринные заболевания;
пожилой возраст;
патология сердечно-сосудистой системы;
болезни периферических артерий;
локальный или генерализованный атеросклероз.

Нормы питания по возрастам:

Дети до года – 13 гр. на 1 килограмм массы тела.
Взрослый до 30 лет без физических нагрузок – 300-350.
После 30 снижают на 50 граммов.
Женщины – норма снижается на 30-60.
Активным людям, увлекающимся спортом, бегом, плаванием, добавляют 40-50.

По физической активности:

легкая – 400-420;
средней тяжести – 420-440;
тяжелый труд – 500-580.

Доля пищевых добавок (целлюлоза, клетчатка) – 5-10%.

Диету подбирает лечащий врач после первичной консультации, получения данных лабораторных и инструментальных методов исследования.

Виды

Выделяют три вида углеводов, которые отличаются количеством структурных единиц. Описание каждой группы углеводов представлено в таблице.

ТОП-1 статья

которые читают вместе с этой

Вид	Общая формула	Особенности	Примеры
Моносахариды	Cn(Н2О)n	Содержат одну структурную единицу (от 2 до 6 атомов углерода). Входят в состав АТФ, РНК, ДНК, мёда, фруктов	– Глюкоза; – галактоза; – фруктоза; – рибоза; – дезоксирибоза
Олигосахариды	CmH2nOn	Содержат от двух до десяти сахаридов. Различают гомоолигосахариды, содержащие одинаковые моносахаридные остатки, и гетероолигосахариды, содержащие разные моносахариды. Входят в состав тростникового сахара, молока	– Сахароза; – целлобиоза; – рафиноза; – акарбоза
Полисахариды	CnH2mOm	Содержат множество структурных единиц, могут включать несколько тысяч сахаридов. Не растворяются в воде, не имеют сладкого вкуса. Играют роль строительного материала или резерва энергии	– Целлюлоза; – гликоген; – крахмал; – хитин; – муреин

Моносахариды относятся к простым сахарам, олигосахариды и полисахариды – к сложным.

Рис. 2. Моносахариды и полисахариды.

Одной из важнейших групп углеводов являются дисахариды, относящиеся к олигосахаридам и содержащие два моносахаридных остатка.Наиболее известные и важные из них:

лактоза – содержит глюкозу и галактозу;
сахароза – состоит из фруктозы и глюкозы;
мальтоза – образуется из двух молекул глюкозы.

Рис. 3. Дисахариды.

Химическая формула всех дисахаридов – C12H22O11.

C12H22O11 + Н2О → 2С6Н12О6

Лактоза содержится в молоке и используется для изготовления детского питания. Сахароза – привычный сахар, употребляемый в пищу. Мальтоза входит в состав зёрен.