Углеводы это что


Углеводы — Википедия

Углево́ды — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп[1]. Название класса соединений происходит от слов «гидраты углерода», оно было предложено Карлом Шмидтом в 1844 году. Появление такого названия связано с тем, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой Cx(H2O)y, формально являясь соединениями углерода и воды.

Сахара́  — другое название низкомолекулярных углеводов: моносахаридов, дисахаридов и олигосахаридов.

Углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток и тканей всех живых организмов представителей растительного и животного мира, составляя (по массе) основную часть органического вещества на Земле. Источником углеводов для всех живых организмов является процесс фотосинтеза, осуществляемый растениями.

Углеводы — весьма обширный класс органических соединений, среди них встречаются вещества с сильно различающимися свойствами. Это позволяет углеводам выполнять разнообразные функции в живых организмах. Соединения этого класса составляют около 80 % сухой массы растений и 2—3 % массы животных[1].

Все углеводы состоят из отдельных «единиц», которыми являются сахариды. По способности к гидролизу на мономеры углеводы делятся на две группы: простые и сложные. Углеводы, содержащие одну единицу, называются моносахариды, две единицы — дисахариды, от двух до десяти единиц — олигосахариды, а более десяти — полисахариды. Моносахариды быстро повышают содержание сахара в крови и обладают высоким гликемическим индексом, поэтому их ещё называют быстрыми углеводами. Они легко растворяются в воде и синтезируются в зелёных растениях. Углеводы, состоящие из 3 или более единиц, называются сложными. Продукты, богатые сложными углеводами, постепенно повышают содержание глюкозы и имеют низкий гликемический индекс, поэтому их ещё называют медленными углеводами. Сложные углеводы являются продуктами поликонденсации простых сахаров (моносахаридов) и, в отличие от простых, в процессе гидролитического расщепления способны распадаться на мономеры с образованием сотен и тысяч молекул моносахаридов.

Моносахариды[править | править код]

Распространённый в природе моносахарид — бета-D-глюкоза.

Моносахари́ды (от др.-греч. μόνος ‘единственный’, лат. saccharum ‘сахар’ и суффикса -ид) — простейшие углеводы, не гидролизующиеся с образованием более простых углеводов — обычно представляют собой бесцветные, легко растворимые в воде, плохо — в спирте и совсем нерастворимые в эфире, твёрдые прозрачные органические соединения[2], одна из основных групп углеводов, самая простая форма сахара. Водные растворы имеют нейтральный pH. Некоторые моносахариды обладают сладким вкусом. Моносахариды содержат карбонильную (альдегидную или кетонную) группу, поэтому их можно рассматривать как производные многоатомных спиртов. Моносахарид, у которого карбонильная группа расположена в конце цепи, представляет собой альдегид и называется альдоза. При любом другом положении карбонильной группы моносахарид является кетоном и называется кетоза. В зависимости от длины углеродной цепи (от трёх до десяти атомов) различают триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы и так далее. Среди них наибольшее распространение в природе получили пентозы и гексозы[2]. Моносахариды — стандартные блоки, из которых синтезируются дисахариды, олигосахариды и полисахариды.

В природе в свободном виде наиболее распространена D-глюкоза (C6H12O6) — структурная единица многих дисахаридов (мальтозы, сахарозы и лактозы) и полисахаридов (целлюлоза, крахмал). Другие моносахариды, в основном, известны как компоненты ди-, олиго- или полисахаридов и в свободном состоянии встречаются редко. Природные полисахариды служат основными источниками моносахаридов[2].

Дисахариды[править | править код]

Дисахари́ды (от др.-греч. δία ‘два’, лат. saccharum ‘сахар’ и суффикса -ид) — сложные органические соединения, одна из основных групп углеводов, при гидролизе каждая молекула распадается на две молекулы моносахаридов, являются частным случаем олигосахаридов. По строению дисахариды представляют собой гликозиды, в которых две молекулы моносахаридов соединены друг с другом гликозидной связью, образованной в результате взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой). В зависимости от строения дисахариды делятся на две группы: восстанавливающие и невосстанавливающие. Например, в молекуле мальтозы у второго остатка моносахарида (глюкозы) имеется свободный полуацетальный гидроксил, придающий данному дисахариду восстанавливающие свойства. Дисахариды наряду с полисахаридами являются одним из основных источников углеводов в рационе человека и животных[3].

Олигосахариды[править | править код]

О́лигосахари́ды (от греч. ὀλίγος — немногий) — углеводы, молекулы которых синтезированы из 2—10 остатков моносахаридов, соединённых гликозидными связями. Соответственно различают: дисахариды, трисахариды и так далее[3]. Олигосахариды, состоящие из одинаковых моносахаридных остатков, называют гомополисахаридами, а из разных — гетерополисахаридами. Наиболее распространены среди олигосахаридов дисахариды.

Среди природных трисахаридов наиболее распространена рафиноза — невосстанавливающий олигосахарид, содержащий остатки фруктозы, глюкозы и галактозы — в больших количествах содержится в сахарной свёкле и во многих других растениях[3].

Полисахариды[править | править код]

Полисахари́ды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов. С точки зрения общих принципов строения в группе полисахаридов возможно различить гомополисахариды, синтезированные из однотипных моносахаридных единиц и гетерополисахариды, для которых характерно наличие двух или нескольких типов мономерных остатков[4].

Гомополисахариды (гликаны), состоящие из остатков одного моносахарида, могут быть гексозами или пентозами, то есть в качестве мономера может быть использована гексоза или пентоза. В зависимости от химической природы полисахарида различают глюканы (из остатков глюкозы), маннаны (из маннозы), галактаны (из галактозы) и другие подобные соединения. К группе гомополисахаридов относятся органические соединения растительного (крахмал, целлюлоза, пектиновые вещества), животного (гликоген, хитин) и бактериального (декстраны) происхождения[2].

Полисахариды необходимы для жизнедеятельности животных и растительных организмов. Это один из основных источников энергии организма, образующейся в результате обмена веществ. Полисахариды принимают участие в иммунных процессах, обеспечивают сцепление клеток в тканях, являются основной массой органического вещества в биосфере.

Крахма́л (C6H10O5)n — смесь двух гомополисахаридов: линейного — амилозы и разветвлённого — амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. Белое аморфное вещество, не растворимое в холодной воде, способное к набуханию и частично растворимое в горячей воде[2]. Молекулярная масса 105—107 Дальтон. Крахмал, синтезируемый разными растениями в хлоропластах, под действием света при фотосинтезе, несколько различается по структуре зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам. Как правило, содержание амилозы в крахмале составляет 10—30 %, амилопектина — 70—90 %. Молекула амилозы содержит в среднем около 1000 остатков глюкозы, связанных между собой альфа-1,4-связями. Отдельные линейные участки молекулы амилопектина состоят из 20—30 таких единиц, а в точках ветвления амилопектина остатки глюкозы связаны межцепочечными альфа-1,6-связями. При частичном кислотном гидролизе крахмала образуются полисахариды меньшей степени полимеризации — декстрины (C6H10O5)p, а при полном гидролизе — глюкоза[4].

Структура гликогена

Гликоге́н (C6H10O5)n — полисахарид, построенный из остатков альфа-D-глюкозы — главный резервный полисахарид высших животных и человека, содержится в виде гранул в цитоплазме клеток практически во всех органах и тканях, однако, наибольшее его количество накапливается в мышцах и печени. Молекула гликогена построена из ветвящихся полиглюкозидных цепей, в линейной последовательности которых, остатки глюкозы соединены посредством альфа-1,4-связями, а в точках ветвления межцепочечными альфа-1,6-связями. Эмпирическая формула гликогена идентична формуле крахмала. По химическому строению гликоген близок к амилопектину с более выраженной разветвлённостью цепей, поэтому иногда называется неточным термином «животный крахмал». Молекулярная масса 105—108 Дальтон и выше[4]. В организмах животных является структурным и функциональным аналогом полисахарида растений — крахмала. Гликоген образует энергетический резерв, который при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы может быть быстро мобилизован — сильное разветвление его молекулы ведёт к наличию большого числа концевых остатков, обеспечивающих возможность быстрого отщепления нужного количества молекул глюкозы[2]. В отличие от запаса триглицеридов (жиров) запас гликогена не настолько ёмок (в калориях на грамм). Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоцитах) может быть переработан в глюкозу для питания всего организма, при этом гепатоциты способны накапливать до 8 процентов своего веса в виде гликогена, что является максимальной концентрацией среди всех видов клеток. Общая масса гликогена в печени взрослых может достигать 100—120 граммов. В мышцах гликоген расщепляется на глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), тем не менее общий запас в мышцах может превышать запас, накопленный в гепатоцитах.

Целлюло́за (клетча́тка) — наиболее распространённый структурный полисахарид растительного мира, состоящий из остатков альфа-глюкозы, представленных в бета-пиранозной форме. Таким образом, в молекуле целлюлозы бета-глюкопиранозные мономерные единицы линейно соединены между собой бета-1,4-связями. При частичном гидролизе целлюлозы образуется дисахарид целлобиоза, а при полном — D-глюкоза. В желудочно-кишечном тракте человека целлюлоза не переваривается, так как набор пищеварительных ферментов не содержит бета-глюкозидазу. Тем не менее, наличие оптимального количества растительной клетчатки в пище способствует нормальному формированию каловых масс[4]. Обладая большой механической прочностью, целлюлоза выполняет роль опорного материала растений, например, в составе древесины её доля варьирует от 50 до 70 %, а хлопок представляет собой практически стопроцентную целлюлозу[2].

Хити́н — структурный полисахарид низших растений, грибов и беспозвоночных животных (в основном роговые оболочки членистоногих — насекомых и ракообразных). Хитин, подобно целлюлозе в растениях, выполняет опорные и механические функции в организмах грибов и животных. Молекула хитина построена из остатков N-ацетил-D-глюкозамина, связанных между собой бета-1,4-гликозидными связями. Макромолекулы хитина неразветвлённые и их пространственная укладка не имеет ничего общего с целлюлозой[2].

Пекти́новые вещества́ — полигалактуроновая кислота, содержится в плодах и овощах, остатки D-галактуроновой кислоты связаны альфа-1,4-гликозидными связями. В присутствии органических кислот способны к желеобразованию, применяются в пищевой промышленности для приготовления желе и мармелада. Некоторые пектиновые вещества оказывают противоязвенный эффект и являются активной составляющей ряда фармацевтических препаратов, например, производное подорожника «плантаглюцид»[2].

Мурами́н (лат. múrus — стенка) — полисахарид, опорно-механический материал клеточной стенки бактерий. По химическому строению представляет собой неразветвлённую цепь, построенную из чередующихся остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединённых бета-1,4-гликозидной связью. Мурамин по структурной организации (неразветвлённая цепь бета-1,4-полиглюкопиранозного скелета) и функциональной роли весьма близок к хитину и целлюлозе[2].

Декстра́ны — полисахариды бактериального происхождения — синтезируются в условиях промышленного производства микробиологическим путём (воздействием микроорганизмов Leuconostoc mesenteroides на раствор сахарозы) и используются в качестве заменителей плазмы крови (так называемые клинические «декстраны»: Полиглюкин и другие)[2].

Слева D-глицеральдегид, справа L-глицеральдегид.

Изомерия (от др.-греч. ἴσος — равный, и μέρος — доля, часть) — существование химических соединений (изомеров), одинаковых по составу и молекулярной массе, различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.

Стереоизомерия моносахаридов: изомер глицеральдегида, у которого при проецировании модели на плоскость ОН-группа у асимметричного атома углерода расположена с правой стороны, принято считать D-глицеральдегидом, а зеркальное отражение — L-глицеральдегидом. Все изомеры моносахаридов делятся на D- и L- формы по сходству расположения ОН-группы у последнего асимметричного атома углерода возле СН2ОН-группы (кетозы содержат на один асимметричный атом углерода меньше, чем альдозы с тем же числом атомов углерода). Природные гексозы — глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза — по стереохимической конфигурациям относят к соединениям D-ряда[5].

В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:

  1. Структурная и опорная функции. Углеводы участвуют в построении различных опорных структур. Так, целлюлоза является основным структурным компонентом клеточных стенок растений, хитин выполняет аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих[1].
  2. Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.), состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток.
  3. Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК)[6].
  4. Энергетическая функция. Углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды[6].
  5. Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин — у растений[1].
  6. Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100—110 мг/л глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.
  7. Рецепторная функция. Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов.

В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Травоядные получают крахмал, клетчатку, сахарозу. Хищники получают гликоген с мясом.

Организмы животных не способны синтезировать углеводы из неорганических веществ. Они получают их от растений с пищей и используют в качестве главного источника энергии, получаемой в процессе окисления:

Cx(h3O)y+xO2→xCO2+yh3O, ΔH<0.001{\displaystyle {\mathsf {C_{x}(H_{2}O)_{y}+xO_{2}\rightarrow xCO_{2}+yH_{2}O,\ \Delta H<0.001}}}

В зелёных листьях растений углеводы образуются в процессе фотосинтеза — уникального биологического процесса превращения в сахара неорганических веществ — оксида углерода (IV) и воды, происходящего при участии хлорофилла за счёт солнечной энергии:

xCO2+yh3O→Cx(h3O)y+xO2{\displaystyle {\mathsf {xCO_{2}+yH_{2}O\rightarrow C_{x}(H_{2}O)_{y}+xO_{2}}}}

Обмен углеводов в организме человека и высших животных складывается из нескольких процессов[4]:

  1. Гидролиз (расщепление) в желудочно-кишечном тракте полисахаридов и дисахаридов пищи до моносахаридов, с последующим всасыванием из просвета кишки в кровеносное русло.
  2. Гликогеногенез (синтез) и гликогенолиз (распад) гликогена в тканях, в основном в печени.
  3. Аэробный (пентозофосфатный путь окисления глюкозы или пентозный цикл) и анаэробный (без потребления кислорода) гликолиз — пути расщепления глюкозы в организме.
  4. Взаимопревращение гексоз.
  5. Аэробное окисление продукта гликолиза — пирувата (завершающая стадия углеводного обмена).
  6. Глюконеогенез — синтез углеводов из неуглеводистого сырья (пировиноградная, молочная кислота, глицерин, аминокислоты и другие органические соединения).

Главными источниками углеводов из пищи являются: хлеб, картофель, макароны, крупы, сладости. Чистым углеводом является сахар. Мёд, содержит 65% фруктозы и 25-30% глюкозы.

Для обозначения количества углеводов в пище используется специальная хлебная единица.

К углеводной группе, кроме того, примыкают и плохо перевариваемые человеческим организмом клетчатка и пектины.

Список наиболее распространенных углеводов[править | править код]

  1. 1 2 3 4 Н. А. Абакумова, Н. Н. Быкова. 9. Углеводы // Органическая химия и основы биохимии. Часть 1. — Тамбов: ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. — ISBN 978-5-8265-0922-7.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков. Биоорганическая химия. — 1-е изд. — М.: Медицина, 1985. — С. 349—400. — 480 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 75 000 экз.
  3. 1 2 3 Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 234—235. — 528 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8.
  4. 1 2 3 4 5 Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 235—238. — 528 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8.
  5. Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия: Учебник / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 226—276. — 528 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8.
  6. 1 2 А. Я. Николаев. 9. Обмен и функции углеводов // Биологическая химия. — М.: Медицинское информационное агентство, 2004. — ISBN 5-89481-219-4.
  • Углеводы (рус.) (недоступная ссылка). — строение и химические свойства. Дата обращения 1 июня 2009. Архивировано 25 июля 2001 года.
Общие:
Геометрия
Моносахариды
Диозы
Триозы
Тетрозы
Пентозы
ГексозыКетогексозы (Псикоза, Фруктоза, Сорбоза, Тагатоза)

Альдогексозы (Аллоза, Альтроза, Глюкоза, Манноза, Гулоза, Идоза, Галактоза, Талоза)

Дезоксисахариды (Фукоза, Фукулоза, Рамноза)
Гептозы
>7
Мультисахариды
Производные углеводов

ru.wikipedia.org

Функции углеводов - классификация, состав, список продуктов

Углеводные соединения, также как белки и жиры, относятся к макронутриентам (от латинского nutria — «питание»). Эти соединения органического происхождения обеспечивают полноценную жизнедеятельность, выполняют необходимые для человека функции.
Функции углеводов:

  • Энергетическая функция. Энергию человек получает с продуктами питания. Около половины необходимого энергопотребления человек получает с продуктами, богатыми углеводными соединениями. Мозг энергетически полностью питается углеводами. Окисляясь, один грамм углеводов выделяет около 18 КДж энергии.
  • Строительная функция. Нуклеотиды, нуклеиновые кислоты содержат углеводные соединения: рибозу, дезоксирибозу. В структуре клеточных мембран присутствуют углеводы. Глюкоза, в процессе окисления (гликолиза), превращается в глюкуроновую кислоту, глюкозамин, другие продукты окисления. Они являются компонентами полисахаридов, сложных белков. Так реализуется строительная функция углеводов.
  • Накопительная функция. Скелетные мышцы, печень, другие ткани запасают гликоген – углеводный продукт.
  • Защитная функция. Иммунная система содержит высокомолекулярные углеводные вещества, которые называются сложными. Они блокируют проникновение бактерий, вирусов, оберегают от механических влияний.
  • Осмотическая функция. Углеводы способны регулировать осмотическое давление. Уровень осмотического давления крови зависит от количественных показателей глюкозы.
  • Рецепторная функция. Клеточные рецепторы гликопротеиды содержат углеводные соединения.
  • Опорная. У растений и некоторых животных углеводные соединения являются опорным (скелетным) материалом.
  • Регуляторная. Клетчатка способна регулировать перистальтику.
  • Генетическая. Углеводные соединения являются компонентами ДНК, РНК.
  • Специфическая. Влияют на нервные импульсы, образование антител.

Биологические функции углеводов определяют их необходимость для того, чтобы человек жил полноценной жизнью.

Что такое углеводы

Углеводами называют вещества органического происхождения. Они состоят из карбонильных и гидроксильных групп. Углеродные гидраты дали название классу углеводных соединений. Большая часть органических веществ нашей планеты в массовом соотношении состоит из углеводных соединений.

Состав углеводов

Строение углеводов неоднородно. Углеводные соединения состоят из углерода, водорода, кислорода. Общая формула углеводов выглядит так: Cn(h3O)m. Кислород с углеродом образуют карбонильные группы, кислород с водородом – гидроксильные. Одна молекула содержит водород и кислород в соотношении два к одному.

Отдельные элементы, из которых состоят углеводы, называются сахаридами. Гидролизная способность на низкомолекулярные вещества у углеводных соединений разная. Поэтому они делятся на простые и сложные по составу, а по усвояемости бывают быстрыми и медленными углеводами.

Свойства углеводов

  1. Твердые прозрачные кристаллы белого цвета, большинство из них имеет сладкий вкус.
  2. Имеют низкую температуру плавления, кипения.
  3. Способность углеводных соединений растворяться в воде зависит от массы, строения. Вещества с меньшей массой и простой структурой растворяются в воде лучше, чем углеводные соединения с большой массой и разветвленной структурой.
  4. Чем проще углеводное соединение, тем оно слаще.
  5. Моносахариды способны сбраживаться под воздействием микроорганизмов: дрожжей, молочных бактерий и других веществ.
  6. Углеводные соединения обладают гидрофильностью, то есть способностью к связыванию воды. Отсюда их высокая гигроскопичность, которая лежит в основе негативных изменений качества пищи.
  7. Охлаждение полисахаридов расщепляет их на моносахариды.
  8. Помогают синтезировать нуклеиновые кислоты.
  9. Повышают уровень глюкозы в крови.
  10. Помогают организму утилизировать жир.
  11. Входят в состав клеток, тканей, межклеточных жидкостей.
  12. Негативно влияют на эмаль зубов, провоцируют появление кариеса.

Виды углеводов

Классификация углеводов зависит от их способности к разложению в водной среде и образованию новых веществ – к гидролизу. Углеводы бывают:

  1. Простыми – называются моносахаридами.
  2. Сложными:
  • дисахаридные соединения,
  • олигосахаридные соединения,
  • полисахаридные соединения.

Моносахаридами называются простейшие углеводные соединения, состоящие из одной единицы и не способные образовывать еще более простые вещества. Синтез их производится зелеными растениями. Они легко соединяются с водой.

Самым популярным моносахаридом является глюкоза (C6h22O6). Большой процент глюкозы в винограде, виноградном соке, меде. Фруктоза, глюкозный изомер, тоже принадлежит к моносахаридам. При необходимости, чтобы получить хорошую порцию глюкозы нужно питаться яблоками, цитрусовыми, персиками, арбузами, сухофруктами, соками, компотами, вареньем, медом.

Это быстрые углеводы, имеющие повышенный индекс гликемии, стремительно повышающие уровень сахара в крови. Моносахариды способны дать скорую, но непродолжительную энергию.

Дисахаридами называются сложные вещества органического происхождения, двумолекулярные, расщепляющиеся в момент гидролизного процесса. Это различные сахара. Один из распространенных дисахаридов: мальтоза или солодовый сахар (C12h32O11), являющийся составным пивным, квасным элементом. Дисахаридом сахарозой – пищевым сахаром – наполнены сахара, изделия из муки, соки, компоты, варенье. Дисахаридом лактозой – молочным сахаром – молочные продукты.

Олигосахаридами называются углеводные соединения со сложной структурой, синтезированные более чем из двух (до 10) моносахаридных остатков. Самым часто встречаемым природным олигосахаридом является рафиноза (C18h42O16). Рафинозу формируют глюкозные, фруктозные и галактозные элементы. Она содержится в бобах, белокочанной и брюссельской капусте, брокколи, цельных злаках.

Полисахаридами называются сложноструктурные высокомолекулярные углеводные соединения, в структуре молекул которых от десяти до ста и нескольких тысяч моносахаридных единиц. Хорошо известный полисахарид – крахмал, (C₆H₁0O5)n. Крахмала много в мучных изделиях, крупах, картофеле. Самый полезный полисахарид клетчатка содержится в грече, перловке, овсянке, отрубях пшеницы и ржи, хлебе из грубо молотой муки, фруктах, овощах. Полисахарид гликоген, накапливающийся в печени, мышцах, является для человека энергетическим ресурсом.

Сложные углеводы характеризуются пониженным индексом гликемии, за счет этого повышение глюкозы в крови происходит постепенно. Полезные углеводы способны дать длительный энергетический запас.

Какую роль в организме выполняют углеводы

Значение углеводов очень важно для людей.

  • Основная функция углеводов – питать в энергетическом плане. В процессе распада углеводных соединений выделяемая энергия затрачивается для главных процессов метаболизма клеток. Окисление одного грамма вещества дает четыре калории или почти 18 КДж.
  • Строительство клеточных мембран, выработка нуклеиновых кислот, ферментов, нуклеотидов не обходятся без углеводных соединений.
  • Выполняют функцию антикоагулянтов – веществ, угнетающих активность свертываемости крови, препятствующие образованию тромбов.
  • Являются компонентом слизи, защищающей органы желудочно-кишечного тракта, органы дыхания, мочеполовые органы от вирусов, бактерий, физических воздействий.
  • Пищеварительные ферменты стимулируются благодаря углеводным соединениям, что способствует улучшению пищеварительных процессов, активизации работы желудочной перистальтики.
  • Без углеводных веществ не могут происходить обменные процессы в организме.

Перечисленные свойства объясняют, для чего нужны углеводы человеку.

В каких продуктах содержатся углеводы

Таблица углеводов даст возможность понять, какое количество вещества содержат продукты, которые человек употребляет в пищу.

Продукты, богатые углеводами

Наименование продуктаМассовая доля углеводов
(в граммах) на 100 грамм продукта
Сахарный песок99
Карамельные, леденцовые конфеты96
Мед81
Пастила, зефир81
Мармелад79
Пряники74
Печенье69-74
Клубничное варенье74
Мука рисовая80
Крупа рисовая74
Мука кукурузная72
Крупа кукурузная71
Баранки сушки71
Крупа манная70
Мука гречневая70
Мука пшеничная65-70
Макароны68-70
Малиновое варенье70
Финики70
Крупа пшеничная68
Крупа перловая67
Пшено66
Сухари67
Мука ржаная62-66
Отруби из овса66
Изюм66
Крупа ячневая65
Толокно65
Пирожное49-63
Вафли62
Рис62
Геркулес62
Греча57-60
Конфеты шоколадные60
Зерно пшеницы57-59
Груши сушеные62
Яблоки сушеные59
Инжир сушеный58
Персик сушеный58
Чернослив57
Молоко сгущенное55-57
Зерно ячменя56
Зерно ржи56
Зерно овса55
Булочки сдобные55
Халва54
Урюк53
Курага51
Батон51
Молочный шоколад50
Горький шоколад48
Хлеб33-49
Горох48
Фасоль47
Чечевица, нут, маш46
Сухое молоко39-50
Алкогольные напитки20-35
Сырки в шоколадной глазури32
Оладьи31
Чеснок30
Фисташки27
Картошка жареная23
Кешью22
Шиповник22
Бананы21
Мороженое19-20
Кукуруза сладкая19
Сырники18
Имбирь18
Соя17
Отруби из пшеницы16
Сок персиковый, виноградный16
Виноград, хурма, манго, фейхоа15
Каши15-20

Продукты, содержащие углеводы

Молочные
Наименование продуктаМассовая доля углеводов
(в граммах) на 100 грамм продукта
Ацидофилин4
Варенец4
Йогурт8-14
Кефир4
Кумыс5-6
Молоко5
Пахта5
Простокваша4
Ряженка4
Сливки4
Сметана3-4
Творог3
Сыр Адыгейский2
Сыр Пармезан1
Сыр Сулугуни0.5
Сыр Фета4
Сыр Гауда2
Сыр плавленый2-4
Масло сливочное1
Орехи, семечки
ПродуктСодержание углеводов
(в граммах) на 100 грамм продукта
Арахис10
Грецкий орех11
Орех кедра13
Кешью23
Миндаль13
Фисташки27
Фундук9
Подсолнечник10
Кунжут12
Фрукты, овощи
ПродуктСодержание углеводов
(в граммах) на 100 грамм продукта
Айва10
Абрикос9
Алыча8
Ананас11
Авокадо2
Апельсин8
Арбуз6
Баклажан5
Банан21
Брусника8
Брюква8
Базилик3
Виноград15
Вишня11
Голубика7
Гранат14
Груша10
Грейпфрут7
Дыня7
Ежевика4
Земляника8
Инжир свежий12
Кабачки5
Капуста белокочанная5
Капуста брокколи7
Капуста брюссельская3
Капуста кольраби8
Капуста краснокочанная5
Капуста пекинская2
Капуста савойская6
Капуста цветная4
Картофель16
Киви8
Кинза4
Клюква4
Кресс-салат6
Крыжовник9
Лимон3
Зеленый лук3
Репчатый лук8
Лук порей6
Малина8
Манго15
Мандарин8
Морковь7
Морошка7
Морская капуста3
Нектарин11
Облепиха6
Огурец3
Папайя11
Корень пастернака9
Болгарский перец5
Персик10
Петрушка8
Помело10
Помидоры4
Ревень3
Редис3
Редька7
Репа6
Красная рябина9
Черноплодная рябина11
Салат2
Свекла9
Зелень сельдерея2
Корень сельдерея7
Слива10
Смородина7-8
Спаржа3
Топинамбур13
Тыква4
Укроп6
Хрен11
Хурма15
Черешня11
Черника8
Чеснок30
Шиповник22
Шпинат2
Щавель3
Яблоки10
Знание, где содержатся углеводы, какова их массовая доля, поможет избежать значительного и быстрого скачка глюкозы в крови, приобретения лишних калорий.

Не менее важную роль играет умение различать, в каких продуктах содержатся быстроусвояемые и медленные углеводные вещества. Простые углеводы – это какие продукты? Это продукты с высоким содержанием моносахаридов.
Для человека пользу представляют продукты, включающие сложные углеводные соединения.

Продукты без углеводов

В полезное меню следует включать медленные углеводные соединения, то есть те, которые усваиваются постепенно.
Каши лучше готовить из круп, не подвергавшихся обработке, использовать для этого не молоко, а воду. Есть без сахара.
Не стоит отказываться от отрубей, мюсли, потому что они усваиваются медленно, улучшают работу пищеварительной системы.
Горох, фасоль, нут, чечевица содержат медленные углеводные соединения, поэтому их можно смело включить в пищевой рацион.
Отсутствие сладкого вкуса поможет определить продукты, имеющие низкий гликемический индекс.
Меню для здоровья должно включать продукты с низким содержанием углеводов. Это овощные, фруктовые, молочные продукты, зелень, орехи.

Кроме продуктов с низким содержанием углеводных соединений есть продукты, которые их не содержат совсем.

  • Мясные: курица, индейка, кролик, телячья, свиная, баранья вырезка.
  • Ливер: печень, почки, сердце.
  • Рыба: речная, морская нежирных сортов.
  • Морепродукты: креветки, крабы, кальмары.
  • Растительное масло: подсолнечное, оливковое, кунжутное.
  • Грибы. Незначительное количество содержат только белые грибы, подберезовики: не более 1-2 грамм на 100 грамм продукта.
  • Сыр: Рокфор, Бри, Чеддер, Пармезан, Тильзитер и другие.
  • Алкогольные напитки: водка, коньяк, джин, бренди, ром.

Норма углеводов в день

Суточная норма углеводов зависит от пола, возраста, жизненного образа человека.

В день мужчине весом 50 кг требуется 160 грамм – для снижения веса, 215 грамм – для сохранения веса, 275 грамм – для увеличения мышечной массы.

В день мужчине весом 60 кг требуется 165 грамм – для снижения веса, 230 грамм – для сохранения веса, 290 грамм – для увеличения мышечной массы.

В день мужчине весом 70 кг требуется 175 грамм – для снижения веса, 250 грамм – для сохранения веса, 300 грамм – для увеличения мышечной массы.

В день мужчине весом 80 кг требуется 185 грамм – для снижения веса, 260 грамм – для сохранения веса, 320 грамм – для увеличения мышечной массы.

В день для женщин весом 50 кг требуется 120 грамм – для снижения веса, 150 грамм – для сохранения веса, 200 грамм – для увеличения мышечной массы.

В день для женщин весом 60 кг требуется 150 грамм – для снижения веса, 190 грамм – для сохранения веса, 245 грамм – для увеличения мышечной массы.

В день для женщин весом 70 кг требуется 170 грамм – для снижения веса, 200 грамм – для сохранения веса, 260 грамм – для увеличения мышечной массы.

В день для женщин весом 80 кг требуется 150 грамм – для снижения веса, 220 грамм – для сохранения веса, 240 грамм – для увеличения мышечной массы.

Углеводные нормы в сутки можно высчитать. Для этого от показателей роста нужно вычесть 100, а потом полученный результат умножить на 3,5.
Недостаточное или избыточное потребление углеводных соединений нанесут вред человеку.

При избытке углеводных соединений, поглощаемых организмом, происходит резкий выброс инсулина в кровь, откладываются избыточные жиры. Это может спровоцировать сахарный диабет, ожирение, а затем и другие проблемы со здоровьем.

Ограниченное поступление углеводных соединений истощает запасы гликогена, происходит ожирение печени, что приводит к ее дисфункции. Повышается утомляемость, слабость, снижается физические и интеллектуальные способности. Нехватка поставщиков энергетических запасов приводит к быстрому расщеплению жиров, из-за чего вырабатываются вредные катены. Катены способны окислить организм, вызвать кетоацидотическую кому.

vitaminic.ru

Что нужно знать об углеводах, чтобы быть здоровым

Что такое углеводы

Это один из трёх типов макронутриентов, то есть веществ, которые питают тело. Остальные два — жиры и белки.

Углеводы делятся на классы:

  • Сахара — отдельные молекулы сахаров или короткие цепочки из таких молекул. Это глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза.
  • Крахмалы — длинные цепи углеводных молекул, которые разбиваются на мелкие составляющие в пищеварительном тракте.
  • Клетчатка — углеводы, которые не перевариваются.

Главная функция углеводов — давать телу энергию. Большинство из них распадается в пищеварительном тракте до глюкозы, а она уже служит топливом. Каждый грамм углеводов даёт 4 ккал. Исключение — клетчатка, которая куда менее калорийна.

Что запомнить: углеводы — это питательные вещества, дающие энергию.

Почему не все углеводы одинаково полезны

Разобраться в том, сколько нужно углеводов, непросто, потому что они разные. Чаще всего углеводы делят на простые и сложные. К первым относятся сахара, а ко вторым — крахмалы и клетчатка.

Но эта классификация может давать сбои, потому что продукты с высоким содержанием крахмала способны как приносить пользу, так и вредить здоровью (особенно очищенные переработанные крупы).

Кроме того, сахара по-разному действуют на тело. Тот сахар, который специально добавляют в выпечку или напитки, вреден. Но у природных сахаров из фруктов или овощей нет кошмарных для здоровья эффектов. Так что определения сложных и простых углеводов надо уточнить.

  • Сложные углеводы — углеводы из необработанной пищи, в том числе фруктов, бобов, цельного зерна.
  • Простые углеводы — сахара и крахмалы, которые очистили от клетчатки и обработали.

Что запомнить: сложные углеводы находятся в необработанной пище. Простые углеводы с меньшей питательной ценностью — в обработанной.

В чём разница между углеводами

Сложные углеводы полезнее простых, потому что у них выше плотность питательных веществ. То есть вместе с каждой калорией они поставляют в организм антиоксиданты, клетчатку, витамины и минералы. А вот простые углеводы — это только калории и ничего больше.

Чтобы понять, в чём же всё-таки разница, сравним цельное зерно с очищенным. В цельном зерне есть три части:

  • Зародыш — часть зерна, в которой много полиненасыщенных жиров и других питательных веществ.
  • Эндосперм — внутренняя часть зерна, которая в основном состоит из крахмала.
  • Оболочка — твёрдая внешняя часть зерна, в которой много клетчатки и незаменимых жирных кислот.

В зародыше и оболочке (отрубях) — всё лучшее, полезное и питательное. Но во время обработки оболочку и зародыш удаляют, так что остаётся только крахмалистый эндосперм.

Сравните, сколько питательных веществ содержится в 120 г цельного и очищенного пшеничного зерна.

Цельное зерно Очищенное зерно
Калорийность, ккал 407 455
Углеводы, г 87 95,4
Белки, г 16,4 12,9
Жиры, г 2,2 1,2
Клетчатка, г 14,6 3,4
Тиамин, % от дневной нормы 36 10
Рибофлавин, % от дневной нормы 15 0
Ниацин, % от дневной нормы 38 8
Витамин B6, % от дневной нормы 20 8
Фолиевая кислота, % от дневной нормы 13 8
Витамин B5, % от дневной нормы 12 5
Железо, % от дневной нормы 2 8
Магний, % от дневной нормы 41 7
Фосфор, % от дневной нормы 42 13
Калий, % от дневной нормы 14 4
Цинк, % от дневной нормы 23 6
Марганец, % от дневной нормы 228 43
Селен, % от дневной нормы 121 61
Холин, мг 37,4 13

Цельное пшеничное зерно — источник важнейших веществ, которые теряются в процессе очистки и обработки.

Так же обстоят дела с фруктами и овощами. В свежих есть сахара, но есть и витамины, минералы и клетчатка. А вот в обработанных, приготовленных (особенно в полуфабрикатах) и даже выжатых овощах сахара больше, а питательных веществ меньше. Кроме того, в готовую еду и напитки сахар нередко ещё и добавляют.

Что запомнить: сложные углеводы, такие как цельное зерно, свежие фрукты и овощи, питательны. В простых углеводах больше калорий, но меньше полезных веществ.

Чем полезны сложные углеводы

Не вызывают резких скачков сахара в крови

Простые углеводы перевариваются быстро, а из-за этого сахар в крови резко повышается. Скачки уровня сахара заставляют поджелудочную железу вырабатывать большие дозы инсулина, а это уже приводит к резкому падению сахара. Когда в крови его мало, нам снова хочется есть — мы тянемся за новой порцией чего-нибудь вкусного.

Сложные углеводы, богатые клетчаткой, перевариваются медленнее. Сахара из них поступают в кровь постепенно, а значит, скачков не происходит . Поэтому сложные углеводы обеспечивают тело энергией равномерно, помогая дольше сохранять чувство сытости.

Снижают риск хронических заболеваний

Сложные углеводы при регулярном употреблении снижают риск хронических заболеваний, таких как диабет или болезни сердечно-сосудистой системы. Всё из-за клетчатки, витаминов и других веществ, о которых шла речь выше: они помогают в профилактике.

Более того, исследования показали , что употребление сложных углеводов снижает количество «плохого» холестерина в крови и повышает количество «хорошего».

Помогают пищеварению

В кишечнике живут миллиарды полезных бактерий, которые называются микробиотой. Она влияет не только на здоровье кишечника, но и на весь организм. Клетчатка из сложных углеводов — это корм для полезных бактерий. Чем лучше вы их кормите, тем лучше они работают, например производят питательные вещества вроде короткоцепочечных жирных кислот, важных для здоровья желудочно-кишечного тракта.

Уменьшают воспаление

Воспаление — естественный ответ организма на инфекцию или травму. Если процесс затягивается, то провоцирует развитие многих серьёзных заболеваний, в том числе рака и диабета.

Сложные углеводы помогают бороться с воспалением, а вот простые сахара, наоборот, поддерживают его.

Чем вредны простые углеводы

Чтобы быть здоровым, мало есть сложные углеводы. Надо ещё отказываться от простых, потому что они:

  • Провоцируют переедание. Простые углеводы быстро перевариваются и приводят к скачкам уровня сахара в крови. Это вызывает постоянное чувство голода.
  • Повышают риск инфарктов и инсультов. Исследования показали , что у людей, которые часто едят простые углеводы, чаще развиваются заболевания сердца и сосудов.
  • Повышают риск развития диабета второго типа. Частое употребление простых углеводов может сделать клетки устойчивыми к действию инсулина. Это причина развития сахарного диабета второго типа.
  • Приводят к сахарной зависимости. Сахар стимулирует мозг вырабатывать дофамин. Люди, которые склонны к зависимостям, могут подсесть на сладкое.
  • Повышают вес. Простые углеводы влияют на уровень гормонов, отвечающих за аппетит, причём так, что увеличивается риск ожирения.

Что есть, а что не стоит

В рационе должны быть углеводы, но только хорошие: сложные, свежие, необработанные.

Где найти сложные углеводы:

  • Цельное зерно: овёс, гречка, ячмень.
  • Бобовые: горох, фасоль, бобы и чечевица (неконсервированные).
  • Овощи и фрукты: любые, лучше свежие или минимально обработанные.
  • Орехи и семена: фундук, миндаль, семечки подсолнечника, кунжут.

Где прячутся простые углеводы:

  • Сладкие напитки: соки, газировки, коктейли, сладкий чай и кофе.
  • Десерты и конфеты.
  • Белый хлеб из пшеничной муки тонкого помола.
  • Макароны: те, которые сделаны из мягкой пшеницы.

Сложные углеводы питательнее простых. В них много клетчатки и полезных веществ. Поэтому чем чаще мы их едим, тем здоровее становимся. А вот простые углеводы, возможно, вкусные, но совершенно бесполезные и даже вредные.

Читайте также

lifehacker.ru

Полезный список углеводов, которые помогают худеть, а не набирать лишние килограммы

Ребята, мы вкладываем душу в AdMe.ru. Cпасибо за то,
что открываете эту красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте

Безуглеводные диеты могут принести быстрый результат, но правильное похудение без углеводов невозможно. Дефицит калорий — главное в потере веса, а грамотный баланс белков, жиров и углеводов делает процесс похудения здоровым и качественным. Существуют продукты, в которых сочетание сложных углеводов, нужной клетчатки, витаминов и вкуса оказывается идеальным. Они надолго оставляют ощущение сытости и помогают не переедать. Запишем в рацион?

Мы в AdMe.ru собрали самую важную информацию об углеводах, которую всегда подчеркивают диетологи, и составили список самых вкусных и ярких помощников в деле избавления от лишних килограммов.

Углеводы в деле похудения

Самое главное в углеводах — энергия для организма. Да и хороший обмен жиров и белков без них невозможен. Однако углеводы часто обвиняют в наборе лишнего веса. Так ли это?

По строению углеводы делятся на следующие:

Сложные — содержат крахмал, клетчатку, пектин, гликоген (хлеб, бобовые, крупы, макароны, картофель, овощи, злаки, орехи, зелень).

  • Медленно усваиваются, дают ощущение сытости (крахмалы + клетчатка).
  • Регулируют работу кишечника и подерживают микрофлору (клетчатка).
  • Способствуют выведению жидкости из организма (клетчатка).
  • Поддерживают в норме слизистую желудка и улучшают переваривание пищи (пектин).
  • Поддерживают необходимую мышечную массу (гликоген).

Простые — содержат глюкозу, фруктозу, галактозу, сахарозу и мальтозу (фрукты, молоко, все виды сладостей и выпечки, пиво, фастфуд).

  • Вызывают быстрый подъем уровня глюкозы в крови.
  • Дают прилив энергии.

Когда повышается уровень глюкозы, поджелудочная железа начинает вырабатывать инсулин, и его количество в крови тем больше, чем больше мы едим углеводов. Если сложные углеводы поднимают и опускают уровнь инсулина постепенно, то простые провоцируют скачки и потребность еще что-нибудь съесть.

Если мы постоянно утоляем голод простыми углеводами, то получаем постоянный выброс инсулина в кровь и его высокую концентрацию. Высокий уровнь инсулина тормозит усвоение жиров, что способствует избыточному весу.

Это не значит, что нужно совсем отказаться от простых углеводов, но ваш рацион должен быть сбалансированным. Отдаем предпочтение сложным углеводам — и стройнеем с удовольствием.

7 сытных помощников

1. Нут

www.adme.ru

Быстрые и медленные углеводы: список продуктов

Если сравнить тело с автомобилем, то углеводы - это топливо. Простые или сложные углеводы расщепляются в организме и превращаются в глюкозу, которая используется для производства энергии. Углеводы являются отличным источником энергии, но не все они одинаково полезны.

Простые углеводы - всем вам известный cахар, белый хлеб, сладкие напитки, - это как правило очищенные продукты, лишенные витаминов и других полезных веществ. Они обеспечивают организм быстрой энергией, но практически не содержат питательной ценности, поэтому их называют «пустыми калориями». Это все тортики, выпечка, конфеты, газированные напитки и шоколадные батончики.

Быстрые углеводы содержат простой сахар и быстро повышают уровень сахара в крови. Это чревато многочисленными проблемами со здоровьем, таких как риск развития диабета и сердечных заболеваний

К сложным углеводам относятся цельнозерновые продукты: коричневый рис, овсянка, бобовые и крахмалистые овощи, насыщенные клетчаткой, витаминами и минералами.

Основная функция углеводов состоит в том, чтобы снабжать нервную систему топливом и держать мышцы в движении. Звучит банально, но это чрезвычайно сложный процесс, который затрагивает практически все системы организма.

Помимо того, углеводы способствуют выработке серотонина - «гормона хорошего самочувствия». После активации в мозге он стимулирует сон, регулирует кровяное давление, контролирует настроение, аппетит и чувствительность к боли.

В качестве стимулятора пищеварения выступает клетчатка. Обычно ей богаты углеводные продукты, такие как фрукты, овощи и злаки. Однако, не каждый углевод - это клетчатка. Не забывайте про рафинированные сахара и крахмалы, которые замедляют пищеварение и губительно действуют на микрофлору.

Помимо клетчатки, углеводы поставляют на стол еще одну группу полезных продуктов. Это пребиотики - неперевариваемые углеводы, стимулирующие рост и активность бактерий в толстой кишке. Благодаря им снижается риск рака толстой кишки и сердечно-сосудистых заболеваний, а также смягчаются симптомы СРК.

Есть и еще одна важнейшая функция углеводов. Мозг и его нервные клетки требуют больше энергии, чем любой другой орган. Трудно представить, но мозг потребляет половину всей глюкозы в организме! Это заставляет нам думать, что когда организму не хватает адекватного количества глюкозы, это влияет на мозг и его функции (мышление, обучение и память). Но это не обязательно так. Есть низкоуглеводные диеты, которые содержат много полезных жиров, таких как омега-3, играющих важную роль в функционировании мозга.

Первый шаг, чтобы подсчитать углеводы - это выяснить, какие продукты их содержат. Тут есть определенные сложности. Многие не понимают, что в молоке есть углеводы. Они думают, что это белковая пища.

Таблица сложных и быстрых углеводов

Вот список продуктов, где вы найдете больше всего углеводов:

Молочные продукты - молоко, йогурт и мороженое

Фрукты - цельные фрукты и фруктовые соки

Зерновые - хлеб, рис, крекеры и хлопья

Бобовые - бобы и другие растительные белки

Крахмалистые овощи - картофель и кукуруза

Сладости - газировка, конфеты, печенье и другие десерты

Список продуктов со сложными углеводами:

Цельнозерновые

1. Овсянка: миска овсянки - это полезный завтрак. Как отличный источник пищевых волокон, овсяная каша налаживает работу кишечника, снижает уровень холестерина и обеспечивает вас энергией до обеда.

2. Киноа. Содержит особенно много необходимых минералов, в том числе магния, фосфора, фолата, меди и железа. Богата белком, по сравнению с другими растительными продуктами , а также ее легко добавлять в салаты.

Фрукты и ягоды

1.Малина: обладает великолепным вкусом и способностью подсластить зеленый коктейль. Его богатый антиоксидантный, минеральный и витаминный состав снижает риск онкологии.

2.Киви: содержит больше витамина С на порцию, чем апельсин. Твердая зеленая мякоть позволяет добавляеть киви в салаты или закуски.
Черника: хорошо сочетается с овсянкой и снижает риск сердечных заболеваний. Обладает большей антиоксидантной способностью, чем витамин С или Е, эффективно борется со свободными радикалами.

3.Гранат: снижает риск возникновения рака простаты. Отличный источник клетчатки. Особенно богат витаминами К и С, а также микроэлементами, включая калий, которые помогают регулировать работу сердца.

Бобовые

Чечевица: одна чашка вареной чечевицы содержит около 16 граммов клетчатки, что составляет более 60 процентов от рекомендуемой суточной дозы. Это ценный источник белка, легко и быстро готовится и полон питательными веществами, особенно фолиевой кислотой, марганцем и железом.

Черная фасоль: богата клетчаткой, железом и питательными веществами. Обладает мощным антиоксидантным действием.

Зеленые овощи

Эти овощи с низким содержанием калорий и могут быть включены в низкоуглеводную диету.

Капуста: в миске капусты всего около 30 калорий и множество витаминов и минералов. Вы можете добавить капусту в салаты или смузи.

Чеснок: укрепляет иммунную систему. Он содержит соединение под названием аллицин, который придает ему отчетливый запах и способствует улучшению здоровья.

Как определить медленные углеводы

Сложные углеводы обычно являются цветной версией «белых» углеводов. Например, существует есть белый рис и коричневый рис, белый хлеб и черный хлеб. Цвет определяется содержанием питательных веществ, так что изучайте этикетки при покупке. Сложные углеводы скорее всего содержат около 3 или более граммов клетчатки на порцию.

Обращайте внимание на такие термины, как цельное зерно, цельнозерновая пшеница. Ими обозначают медленные углеводы. Остерегайтесь сахара, который иногда называют фруктозой, сахарозой и общими метками, оканчивающимися на «ose». Также сложные углеводы теряют пищевую ценность из-за способов приготовления, таких как жарка во фритюре.

Существует гликемический индекс, который делит углеводы в зависимости от того, насколько быстро они преобразуются в энергию действуют на уровень сахара в крови. Медленные углеводы имеют более низкий ГИ, а быстрые углеводы - от 70 и выше.

Приведем список продуктов, содержащих быстрые углеводы

Сладкие напитки

Спортивные напитки, фруктовые соки и нектары, газировка и энергетики содержат быстрые сахара, но им не хватает жиров, клетчатки или белка, которые прептствуют выбросам сахара. Чистая вода, несладкий чай или кофе, а также свежевыжатые соки намного полезнее. Избегайте напитков с гликемическим индексом 68 и выше.

Рафинированные злаки

Рафинированные злаки теряют клетчатку в процессе очищения и превращаются в быстрые углеводы. Например, гликемический индекс белого риса - 87, у французского багета - 95. Измельченные зерна используются при приготовлении сухих завтраков.

Сладкие продукты, хлебобулочные изделия и сладости с низким содержанием питательных веществ и высоким содержанием калорий. Эти продукты считаются быстрыми углеводами благодаря высокорафинированному содержанию зерна и сахара. Например, оценка GI для пончиков типа торта составляет 76. Оценка GI для гречневых блинов составляет 102.

Обработанные продукты

Такие продукты легко усваиваются и имеют повышенный гликемический индекс. Например, ГИ у ягодных батончиков составляет 90. ГИ картофельного пюре равен 85. ГИ шоколадного десерта составляет 115.

Сколько углеводов нужно в день при похудении?

1.Если вы молоды, но физически не активны

Углеводы, которые вы потребляете, должны составлять 45-65% от вашего ежедневного потребления калорий. Если вам больше 20 лет и вы мало двигаетесь, вам нужно потреблять 1500-1800 калорий в день, чтобы похудеть, а потребление углеводов должно составлять 168-292 г

2. Если вы занимаетесь физическими упражнениями

Достаточно будет 100-150 грамм сложных углеводов в день. Так вы сможете поддерживать нормальный вес. Ваша ежедневная порция составит:

4-5 порций 5 разных овощей.
4 порции 3 разных фруктов.
Немного сладкого картофеля, картофеля с кожурой, проса, овса, риса и т. д.

3.Если вы хотите похудеть без тренировок

Употребляйте 50-100 граммов сложных углеводов в день. Это поможет похудеть и поддерживать здоровый вес. В идеале вы длжны употреблять:

4-5 порций 5 разных овощей.
2-3 порции 3 разных фруктов.
Немного сладкого картофеля, картофеля с кожурой и коричневого риса.

beeko.ru

Углеводы - это... Что такое Углеводы?

Углево́ды (сахара, сахариды) — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп[1]. Название класса соединений происходит от слов «гидраты углерода», оно было впервые предложено К. Шмидтом в 1844 году. Появление такого названия связано с тем, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой Cx(H2O)y, формально являясь соединениями углерода и воды.

Углеводы — весьма обширный класс органических соединений, среди них встречаются вещества с сильно различающимися свойствами. Это позволяет углеводам выполнять разнообразные функции в живых организмах. Соединения этого класса составляют около 80 % сухой массы растений и 2—3 % массы животных[1].

Простые и сложные

Углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток и тканей всех живых организмов представителей растительного и животного мира, составляя (по массе) основную часть органического вещества на Земле. Источником углеводов для всех живых организмов является процесс фотосинтеза, осуществляемый растениями. По способности к гидролизу на мономеры углеводы делятся на две группы: простые (моносахариды) и сложные (дисахариды и полисахариды). Сложные углеводы, в отличие от простых, способны гидролизоваться с образованием моносахаридов, мономеров. Простые углеводы легко растворяются в воде и синтезируются в зелёных растениях. Сложные углеводы являются продуктами поликонденсации простых сахаров (моносахаридов), а в процессе гидролитического расщепления образуют сотни и тысячи молекул моносахаридов[2].

Моносахариды

Распространённый в природе моносахарид — бета-D-глюкоза.

Моносахари́ды (от греческого monos — единственный, sacchar — сахар) — простейшие углеводы, не гидролизующиеся с образованием более простых углеводов — обычно представляют собой бесцветные, легко растворимые в воде, плохо — в спирте и совсем нерастворимые в эфире, твёрдые прозрачные органические соединения[2], одна из основных групп углеводов, самая простая форма сахара. Водные растворы имеют нейтральную pH. Некоторые моносахариды обладают сладким вкусом. Моносахариды содержат карбонильную (альдегидную или кетонную) группу, поэтому их можно рассматривать как производные многоатомных спиртов. Моносахарид, у которого карбонильная группа расположена в конце цепи, представляет собой альдегид и называется альдоза. При любом другом положении карбонильной группы моносахарид является кетоном и называется кетоза. В зависимости от длины углеродной цепи (от трёх до десяти атомов) различают триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы и так далее. Среди них наибольшее распространение в природе получили пентозы и гексозы[2]. Моносахариды — стандартные блоки, из которых синтезируются дисахариды, олигосахариды и полисахариды.

В природе в свободном виде наиболее распространена D-глюкоза (виноградный сахар или декстроза, C6H12O6) — шестиатомный сахар (гексоза), структурная единица (мономер) многих полисахаридов (полимеров) — дисахаридов: (мальтозы, сахарозы и лактозы) и полисахаридов (целлюлоза, крахмал). Другие моносахариды, в основном, известны как компоненты ди-, олиго- или полисахаридов и в свободном состоянии встречаются редко. Природные полисахариды служат основными источниками моносахаридов[2].

Дисахариды

Дисахари́ды (от di — два, sacchar — сахар) — сложные органические соединения, одна из основных групп углеводов, при гидролизе каждая молекула распадается на две молекулы моносахаридов, являются частным случаем олигосахаридов. По строению дисахариды представляют собой гликозиды, в которых две молекулы моносахаридов соединённы друг с другом гликозидной связью, образованной в результате взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой). В зависимости от строения дисахариды делятся на две группы: восстанавливающие и невосстанавливающие. Например, в молекуле мальтозы у второго остатка моносахарида (глюкозы) имеется свободный полуацетальный гидроксил, придающий данному дисахариду восстанавливающие свойства. Дисахариды наряду с полисахаридами являются одним из основных источников углеводов в рационе человека и животных[3].

Олигосахариды

О́лигосахари́ды (от греч. ὀλίγος — немногий) — углеводы, молекулы которых синтезированы из 2 — 10 остатков моносахаридов, соединённых гликозидными связями. Соответственно различают: дисахариды, трисахариды и так далее[3]. Олигосахариды, состоящие из одинаковых моносахаридных остатков, называют гомополисахаридами, а из разных — гетерополисахаридами. Наиболее распространены среди олигосахаридов дисахариды.

Среди природных трисахаридов наиболее распространена рафиноза — невосстанавливающий олигосахарид, содержащий остатки фруктозы, глюкозы и галактозы — в больших количествах содержится в сахарной свёкле и во многих других растениях[3].

Полисахариды

Полисахари́ды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов. С точки зрения общих принципов строения в группе полисахаридов возможно различить гомополисахариды, синтезированные из однотипных моносахаридных единиц и гетерополисахариды, для которых характерно наличие двух или нескольких типов мономерных остатков[4].

Гомополисахариды (гликаны), состоящие из остатков одного моносахарида, могут быть гексозами или пентозами, то есть в качестве мономера может быть использована гексоза или пентоза. В зависимости от химической природы полисахарида различают глюканы (из остатков глюкозы), маннаны (из маннозы), галактаны (из галактозы) и другие подобные соединения. К группе гомополисахаридов относятся органические соединения растительного (крахмал, целлюлоза, пектиновые вещества), животного (гликоген, хитин) и бактериального (декстраны) происхождения[2].

Полисахариды необходимы для жизнедеятельности животных и растительных организмов. Это один из основных источников энергии организма, образующейся в результате обмена веществ. Полисахариды принимают участие в иммунных процессах, обеспечивают сцепление клеток в тканях, являются основной массой органического вещества в биосфере.

Крахма́л (C6H10O5)n — смесь двух гомополисахаридов: линейного — амилозы и разветвлённого — амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. Белое аморфное вещество, не растворимое в холодной воде, способное к набуханию и частично растворимое в горячей воде[2]. Молекулярная масса 105—107 Дальтон. Крахмал, синтезируемый разными растениями в хлоропластах, под действием света при фотосинтезе, несколько различается по структуре зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам. Как правило, содержание амилозы в крахмале составляет 10—30 %, амилопектина — 70—90 %. Молекула амилозы содержит в среднем около 1 000 остатков глюкозы, связанных между собой альфа-1,4-связями. Отдельные линейные участки молекулы амилопектина состоят из 20—30 таких единиц, а в точках ветвления амилопектина остатки глюкозы связаны межцепочечными альфа-1,6-связями. При частичном кислотном гидролизе крахмала образуются полисахариды меньшей степени полимеризации — декстрины (C6H10O5)p, а при полном гидролизе — глюкоза[4].

Гликоге́н (C6H10O5)n — полисахарид, построенный из остатков альфа-D-глюкозы — главный резервный полисахарид высших животных и человека, содержится в виде гранул в цитоплазме клеток практически во всех органах и тканях, однако, наибольшее его количество накапливается в мышцах и печени. Молекула гликогена построена из ветвящихся полиглюкозидных цепей, в линейной последовательности которых, остатки глюкозы соединены посредством альфа-1,4-связями, а в точках ветвления межцепочечными альфа-1,6-связями. Эмпирическая формула гликогена идентична формуле крахмала. По химическому строению гликоген близок к амилопектину с более выраженной разветвлённостью цепей, поэтому иногда называется неточным термином «животный крахмал». Молекулярная масса 105—108 Дальтон и выше[4]. В организмах животных является структурным и функциональным аналогом полисахарида растений — крахмала. Гликоген образует энергетический резерв, который при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы может быть быстро мобилизован — сильное разветвление его молекулы ведёт к наличию большого числа концевых остатков, обеспечивающих возможность быстрого отщепления нужного количества молекул глюкозы[2]. В отличие от запаса триглицеридов (жиров) запас гликогена не настолько ёмок (в калориях на грамм). Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоцитах) может быть переработан в глюкозу для питания всего организма, при этом гепатоциты способны накапливать до 8 процентов своего веса в виде гликогена, что является максимальной концентрацией среди всех видов клеток. Общая масса гликогена в печени взрослых может достигать 100—120 граммов. В мышцах гликоген расщепляется на глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), тем не менее общий запас в мышцах может превышать запас, накопленный в гепатоцитах.

Целлюло́за (клетча́тка) — наиболее распространённый структурный полисахарид растительного мира, состоящий из остатков альфа-глюкозы, представленных в бета-пиранозной форме. Таким образом, в молекуле целлюлозы бета-глюкопиранозные мономерные единицы линейно соединены между собой бета-1,4-связями. При частичном гидролизе целлюлозы образуется дисахарид целлобиоза, а при полном — D-глюкоза. В желудочно-кишечном тракте человека целлюлоза не переваривается, так как набор пищеварительных ферментов не содержит бета-глюкозидазу. Тем не менее, наличие оптимального количества растительной клетчатки в пище способствует нормальному формированию каловых масс[4]. Обладая большой механической прочностью, целлюлоза выполняет роль опорного материала растений, например, в составе древесины её доля варьирует от 50 до 70 %, а хлопок представляет собой практически стопроцентную целлюлозу[2].

Хити́н — структурный полисахарид низших растений, грибов и беспозвоночных животных (в основном роговые оболочки членистоногих — насекомых и ракообразных). Хитин, подобно целлюлозе в растениях, выполняет опорные и механические функции в организмах грибов и животных. Молекула хитина построена из остатков N-ацетил-D-глюкозамина, связанных между собой бета-1,4-гликозиюными связями. Макромолекулы хитина неразветвлённые и их пространственная укладка не имеет ничего общего с целлюлозой[2].

Пекти́новые вещества́ — полигалактуроновая кислота, содержится в плодах и овощах, остатки D-галактуроновой кислоты связаны альфа-1,4-гликозидными связями. В присутствии органических кислот спосбны к желеобразованию, применяются в пищевой промышленности для приготовления желе и мармелада. Некоторые пектиновые вещества оказывают противоязвенный эффект и являются активной составляющей ряда фармацевтических препаратов, например, производное подорожника «плантаглюцид»[2].

Мурами́н (лат. múrus — стенка) — полисахарид, опорно-механический материал клеточной стенки бактерий. По химическому строению представляет собой неразветвлённую цепь, построенную из чередующихся остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединённых бета-1,4-гликозидной связью. Мурамин по структурной организации (неразветвлённая цепь бета-1,4-полиглюкопиранозного скелета) и функциональной роли весьма близок к хитину и целлюлозе[2].

Декстра́ны — полисахариды бактериального происхождения — синтезируются в условиях промышленного производства микробиологическим путём (воздействием микроорганизмов Leuconostoc mesenteroides на раствор сахарозы) и используются в качестве заменителей плазмы крови (так называемые клинические «декстраны»: Полиглюкин и другие)[2].

Пространственная изомерия

Слева D-глицеральдегид, справа L-глицеральдегид.

Изомерия (от др.-греч. ἴσος — равный, и μέρος — доля, часть) — существование химических соединений (изомеров), одинаковых по составу и молекулярной массе, различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.

Стереоизомерия моносахаридов: изомер глицеральдегида у которого при проецировании модели на плоскость ОН-группа у асимметричного атома углерода расположена с правой стороны принято считать D-глицеральдегидом, а зеркальное отражение — L-глицеральдегидом. Все изомеры моносахаридов делятся на D- и L- формы по сходству расположения ОН-группы у последнего асимметричного атома углерода возле СН2ОН-группы (кетозы содержат на один асимметричный атом углерода меньше, чем альдозы с тем же числом атомов углерода). Природные гексозы — глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза — по стереохимической конфигурациям относят к соединениям D-ряда[5].

Биологическая роль

В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:

  1. Структурная и опорная функции. Углеводы участвуют в построении различных опорных структур. Так целлюлоза является основным структурным компонентом клеточных стенок растений, хитин выполняет аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих[1].
  2. Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.), состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток.
  3. Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК)[6].
  4. Энергетическая функция. Углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды[6].
  5. Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин — у растений[1].
  6. Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.
  7. Рецепторная функция. Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов.

Биосинтез

В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Травоядные получают крахмал, клетчатку, сахарозу. Хищники получают гликоген с мясом.

Организмы животных не способны синтезировать углеводы из неорганических веществ. Они получают их от растений с пищей и используют в качестве главного источника энергии, получаемой в процессе окисления:

Cx(H2O)y + xO2 → xCO2 + yH2O + энергия.

В зеленых листьях растений углеводы образуются в процессе фотосинтеза — уникального биологического процесса превращения в сахара неорганических веществ — оксида углерода (IV) и воды, происходящего при участии хлорофилла за счёт солнечной энергии:

xCO2 + yH2O → Cx(H2O)y + xO2

Обмен

Основная статья: Углеводный обмен

Обмен углеводов в организме человека и высших животных складывается из нескольких процессов[4]:

  1. Гидролиз (расщепление) в желудочно-кишечном тракте полисахаридов и дисахаридов пищи до моносахаридов, с последующим всасыванием из просвета кишки в кровеносное русло.
  2. Гликогеногенез (синтез) и гликогенолиз (распад) гликогена в тканях, в основном в печени.
  3. Аэробный (пентозофосфатный путь окисления глюкозы или пентозный цикл) и анаэробный (без потребления кислорода) гликолиз — пути расщепления глюкозы в организме.
  4. Взаимопревращение гексоз.
  5. Аэробное окисление продукта гликолиза — пирувата (завершающая стадия углеводного обмена).
  6. Глюконеогенез — синтез углеводов из неуглеводистого сырья (пировиноградная, молочная кислота, глицерин, аминокислоты и другие органические соединения).

Важнейшие источники

Главными источниками углеводов из пищи являются: хлеб, картофель, макароны, крупы, сладости. Чистым углеводом является сахар. Мёд, в зависимости от своего происхождения, содержит 70—80 % глюкозы и фруктозы.

Для обозначения количества углеводов в пище используется специальная хлебная единица.

К углеводной группе, кроме того, примыкают и плохо перевариваемые человеческим организмом клетчатка и пектины.

Список наиболее распространенных углеводов

Примечания

  1. 1 2 3 4 Н. А. АБАКУМОВА, Н. Н. БЫКОВА. 9. Углеводы // Органическая химия и основы биохимии. Часть 1. — Тамбов: ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. — ISBN 978-5-8265-0922-7
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков. Биоорганическая химия. — 1-е изд. — М.: Медицина, 1985. — С. 349—400. — 480 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 75 000 экз.
  3. 1 2 3 Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 234—235. — 528 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8
  4. 1 2 3 4 5 Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 235—238. — 528 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8
  5. Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия: Учебник / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 226—276. — 528 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8
  6. 1 2 А. Я. Николаев. 9. Обмен и функции углеводов // Биологическая химия. — М.: Медицинское информационное агентство, 2004. — ISBN 5-89481-219-4

Ссылки

  • Углеводы  (рус.). — строение и химические свойства.(недоступная ссылка — история) Проверено 1 июня 2009.
  Углеводы
Общие: Альдозы · Кетозы · Фуранозы · Пиранозы
Геометрия Аномеры · Мутаротация · Проекция Хоуорса
Моносахариды
Диозы Альдодиоза (Гликольальдегид)
Триозы Кетотриоза (Дигидроксиацетон) · Альдотриоза (Глицеральдегид)
Тетрозы Кетотетроза (Эритрулоза) · Альтотетрозы (Эритроза, Треоза)
Пентозы Кетопентозы (Рибулоза, Ксилулоза)

Альдопентозы (Рибоза, Арабиноза, Ксилоза, Ликсоза)

Дезоксисахариды (Дезоксирибоза)
Гексоза Кетогексозы (Псикоза, Фруктоза, Сорбоза, Тагатоза)

Альдогексозы (Аллоза, Альтроза, Глюкоза, Манноза, Гулоза, Идоза, Галактоза, Талоза)

Дезоксисахариды (Фукоза, Фукулоза, Рамноза)
Гептозы Кетогептозы (Седогептулоза, Манногептулоза)
>7 Октозы · Нанозы (Нейраминовая кислота)
Мультисахариды
Производные углеводов
Плазмозамещающие и перфузионные растворы — АТХ код: B05

 

B05A
Препараты крови
B05B
Растворы для в/в введения
B05C
Ирригационные растворы
B05D
Растворы для перитонеального диализа
B05X
Добавки к растворам для в/в введения
B05Z

dic.academic.ru

значение и функции углеводов в организме человека

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

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

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

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

Типы углеводов

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

Простые:

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

Дисахариды: к которым относятся Сахароза, Лактоза и Мальтоза.

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

Сложные:

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

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

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

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

Переваривание и усвоение углеводов

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

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

Накопление глюкозы в виде гликогена

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

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

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

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

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

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

Роль гликогена в физической активности

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Трансформация глюкозы в жир

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

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

Гликемический индекс

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

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

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

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

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

Таблица гликемических индексов продуктов:

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

Качественные источники углеводов

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

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

Источники сложных углеводов

В чем содержатся углеводы, которые медленно усваиваются:

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

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

Источники простых углеводов (Натуральные)

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

Углеводы и физическая активность

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

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

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

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

Необходимое количество углеводов в сутки

Рекомендации по суточной норме:

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

Рекомендации по суточному потреблению углеводов:

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

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

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

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

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

Пищевые волокна (клетчатка)

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

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

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

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

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

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

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

Оцените статью: Загрузка...

sportfood.info

Углеводы это что такое и в чем содержатся

Углеводы – это органические вещества, которые входят в состав тканей человеческого и животного организма и способствуют выработке энергии для полноценной работы всех органов. Они делятся на моносахариды, олигосахариды, полисахариды. Являются неотъемлемыми компонентами тканей и клеток всех живых организмов и выполняют важные функции для их жизнедеятельности.

Почему углеводы так важны? Учеными доказано, что употребление достаточного количества веществ способствует быстроте реакции, стабильному бесперебойному функционированию мозговой деятельности. Это незаменимый источник энергии для людей, ведущих активный образ жизни.

Если вы придерживаетесь правильного питания, то соблюдаете суточную норму белков, жиров и углеводов. Выясним, как это эффективнее сделать и зачем это необходимо для здоровья. В последние годы диетологи нивелируют пользу углеводов, призывая к низкоуглеводным и белковым диетам для похудения. Но какие проблемы стоят за отказом от употребления углеводов? И какие приносят максимальную пользу? Давайте выясним особенности и определим, какую пищу следует оставить в рационе, а от какой отказаться.

Содержание статьи

Функции углеводов

Углеводы – необходимый компонент для выработки энергии в организме любого живого существа. Но кроме этого, они выполняют целый ряд полезных функций, которые улучшают функции жизнедеятельности.

  • Структурная и опорная. Вещества способствуют построению клеток и тканей всех живых существ и даже растений.
  • Запасающая. Благодаря углеводам в органах удерживаются питательные компоненты, которые без них быстро выводятся и не приносят пользу.
  • Защитная. Оберегает от неблагоприятных воздействий факторов внешней и внутренней среды.
  • Пластическая. Углеводы участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК, потому что входят в состав сложных молекул, например, пентозы.
  • Регулирующая. Углеводы активируют процессы пищеварения в желудочно-кишечном тракте.
  • Антикоагулирующая. Воздействуют на свертываемость крови и эффективны в борьбе с опухолями.
  • Осмотическая. Компоненты принимают участие в контроле осмотического давления.

Вместе с углеводами поступает много полезных веществ: крахмал, глюкоза, гепарин, фруктоза, дезоксирибоза и хитин. Но следует соблюдать уровень поступаемых углеводов, потому что при избыточном количестве они накапливаются в мечении и мышцах в виде гликогена.

Обратите внимание на то, что окисление 1 г. веществ способствует выделению 20 кДж чистой энергии, поэтому организм человека усиленно работает на протяжении целого дня. Если ограничить количество поступившего вещества, иммунитет ослабится, и сил станет намного меньше.

Важно! При дефиците углеводов самочувствие человека значительно ухудшается. Замедляется обмен веществ, нарушается работа сердечно-сосудистой системы, ухудшается состояние нервной системы.

Обмен углеводов состоит из нескольких этапов. Сначала они расщепляются в ЖКТ до состояния моносахаридов. Затем всасываются в кровеносное русло. Синтезируются и распадаются в тканях, расщепляют сахар и превращаются в гескоз. Завершающая стадия углеводного обмена – аэробное окисление гликолиза.

Мнение эксперта

Егорова Наталья Сергеевна
Врач-диетолог, г. Нижний Новгород

Да, углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток человеческого организма, а также играют незаменимую роль в метаболизме. Но самая главная их функция — это ежедневное обеспечение энергией внутренних органов, мышечной ткани и нервных клеток. Отмечу, что головной мозг и нервная система «питаются» исключительно за счет углеводов, поэтому их нехватка критична для людей, чья работа связана с активной умственной деятельностью.

Я крайне негативно отношусь к диетам, которые полностью исключают или значительно ограничивают употребление углеводов. Ведь в рационе здорового человека должны в нормальных количествах присутствовать все необходимые нутриенты, клетчатка, витамины и минералы.

Но отмечу, что не все углеводы одинаково полезны. Если говорить о «быстрых» углеводах, которые содержатся в белом хлебе, сладостях и сдобной выпечке, то они являются довольно «сомнительным» источником энергии. Они откладываются в организме в виде жировых отложений, способствуя быстрому набору веса.

Так что употреблять углеводы нужно с умом, отдавая предпочтение тем, которые имеют низкий гликемический индекс (ГИ).

Вред и польза углеводов

Чтобы правильно составить свой рацион питания, нужно сначала убедиться в пользе пищи, которая поступает в организм.

Видео

Рассмотрим преимущества компонентов:

  • Обеспечение энергией. Для любой деятельности, даже чистки зубов, нужны определенные усилия. Так как в углеводах содержится сахар, который содержит инсулин, при правильных подсчетах можно регулировать его уровень. Это полезное свойство при сахарном диабете и контроле веса.
  • Борьба с болезнями, спровоцированными нарушением обмена веществ. Углеводные волокна защищают больных сахарным диабетом 2-го типа, с повышенным холестерином и ожирением. Благодаря углеводной диете стабилизируется ритм сердца и кровяное давление.
  • Контроль массы тела. Если изменить список употребляемых продуктов, можно избавиться от избыточного веса. Полностью отказывать от пищи не нужно, иначе возможны нарушения. Например, цельнозерновая еда способствует уменьшению удельного веса.
  • Повышение настроения. Продукты, содержащие углеводы, способствуют увеличенной выработке серотонина. Если от них отказаться, со временем развивается тревожность, депрессия и неоправданный гнев.

Как мы видим, положительных свойств предостаточно, но следует также сказать о вреде. В результате переедания они оказывают негативное влияние на фигуру мужчины или женщины.

После того, как восполняется дефицит, остаточные вещества преобразовываются в жиры и откладываются на проблемных участках тела (животе, бедрах, ягодицах).

Интересно! Особую опасность для здоровья представляют рафинированные углеводы. Они используют энергетические запасы, истощая организм. Из-за синтетического производства легко усваиваются, но не приносят ничего хорошего. В большом количестве есть в лимонадах, шоколаде, чипсах.

Особенность углеводов в том, что их переесть легче, чем жиров и белков. Это обосновано тем, что много углеводов содержится в сладостях, выпечке, газированных напитках. Если бесконтрольно употреблять эту пищу, то очень легко превысить суточную дозу.

Видео

Виды углеводов

Все углеводы делятся на две группы: простые и сложные. Они отличаются друг от друга химическим составом, воздействием на клетки и отвечают на вопрос, что такое углеводы в продуктах питания. Процесс расщепления простых углеводов заканчивается на образовании 1 – 2 моносахаридов. Медленные (или сложные), в свою очередь, состоят из 3-х и больше моносахаридов, которые долго перевариваются и быстро проникают в клетки.

Тип углевода Название Где встречается
Моносахарид Глюкоза Мед, виноград
Фруктоза (фруктовый) Цитрусовые, персики, арбуз, яблоки, варенья, компоты, сухофрукты, соки, джемы
Дисахарид Сахароза (пищевой) Мучные кондитерские изделия, сахар, варенье, компот, сок
Лактоза (молочный) Кефир, молоко, сливки
Мальтоза (солодовый) Квас, пиво
Полисахарид Крахмал Картофель, крупы, макароны и другие мучные изделия
Животный крахмал (гликоген) Запас энергии, который содержится в мышцах и печени
Клетчатка Свежие фрукты и овощи, крупы (овсяная, перловая, гречневая), отруби из ржи и пшеницы, хлеб из муки грубого помола

Простые углеводы вырабатывают энергию, которой не хватает надолго. Поэтому быстрее возникает чувство голода после приема пищи. Кроме этого они включают быстроусвояемый сахар, который повышает уровень глюкозы в крови. За счет этого существует риск возникновения диабета или ожирения.

Чтобы ограничить простые углеводы, не употребляйте пакетированные соки, крахмалистые фрукты, картофельный и кукурузный крахмал. Воздержитесь от любых снэков, макаронов из мягких сортов пшеницы, каш быстрого приготовления и хлебобулочных изделий из пшеничной привычной муки.

Это важно! Чтобы не отказываться полностью от сладостей и вредных продуктов, замените их полезными. Пшеничную муку замените овсяной, а сахар медом.

Сложные или медленные углеводы защищают от неконтролируемого переедания, так как обеспечивают энергией на долгое время. Именно их следует употреблять во время диеты. У сложных веществ низкий гликемический индекс, поэтому их можно употреблять людям, страдающим диабетом. Они содержатся в злаковых, бобовых, овощах, фруктах и зелени.

В чем содержатся углеводы?

Если вы беспокоитесь о своем здоровье и качестве фигуры, то должны изучить принципы правильного питания. Придерживаясь их, вы не только избавитесь от лишнего веса, но и очиститесь от токсинов и других вредных веществ, заметите улучшение состояния кожи, волос, ногтей и функционирования внутренних органов. Опасными продуктами, с высоким содержанием простых углеводов являются все, которые изготовлены производственным путем. На это указывает наличие органического состава без ГМО, усилителей вкуса, красителей, продолжительных сроков хранения. Чтобы обезопасить себя от вредных продуктов, возьмите за привычку самостоятельное приготовление еды. Тогда вы точно будете знать энергетическую ценность каждого блюда и обезопасите себя от переедания.

Изучите предложенную таблицу и список продуктов с высоким содержанием углеводов, и определите для себя основные составляющие вашего меню.

Продукты питания Содержание углеводов в 100 граммах Калорийность (на 100 г)
Хлебо-булочные и кондитерские изделия
Вареные макаронные изделия из твердых сортов пшеницы 25 118
Пшеничный хлеб 50 240
Хлеб из муки грубого помола 42 210
Отруби 27 206
Мука высшего сорта 80 350
Сдобная выпечка 55 530
Пирожное с кремом 68 450
Бисквит 55 320
Крупы
Гречка 62 313
Рис 87 372
Овсянка 15 88
Пшено 69 348
Молочные продукты
Цельное молоко 12 158
Кефир 5 52
Мясные продукты
Говяжья колбаса 15 260
Свиная колбаса 12 318
Фрукты
Бананы 20 78
Апельсины 8 35
Виноград 15 72
Груши 10 42
Дыни 5 24
Изюм 65 245
Инжир 10 45
Чернослив 40 160
Овощи
Картофель отварной/жареный 17/38 80/253
Морковь 5 25
Болгарский перец 15 20
Кукуруза 15 80
Свекла 10 45
Сладости
Шоколадные конфеты 55 570
Молочный ирис 72 440
Молочный шоколад 62 530
Леденцы 88 330
Сахар (песок) 105 395
Клубничное варенье 72 272
Абрикосовый джем 53 208
Маринады и соусы
Майонез (Провансаль) 2,6 624
Кетчуп 26 99
Напитки
Кока-кола 11 58
Лимонад 5 21
Кофе с молоком 11 58
Какао 17 102
Алкогольные напитки
Водка 0,4 235
Красное сухое вино 20 68
Белое сухое вино 20 66
Пиво 10 32

Не стоит полностью отказываться от сложных углеводов. Из предложенного перечня видно, что даже некоторые фрукты и овощи насыщены веществами.

Видео

Не думайте, что относится к углеводам только вредная пища, в некоторых продуктах содержатся медленные (сложные), поэтому приносят пользу. Необходимыми также считается цельное зерно, бобовые культуры, нежирные молочные продукты.

Интересно! Потребность суточной энергии зависит от каждого человека индивидуально и от способа его жизни. Для спортсменов и людей, ведущих активный образ жизни, норма разная. Диетологи рекомендуют составлять меню из расчета 45 – 65% еды из сложных углеводов.

Для набора мышечной массы часто рекомендуют употреблять большое количество белков и отказаться от углеводов. Но это не совсем правильное решение. Нужно только немного сократить простые и увеличить сложные. Иначе после расходования углеводной энергии примется за белковую. Как мы видим, сложные углеводы обладают высокой ценностью для человека. Они выполняют необходимые функции для полноценной жизни. Но избыточное количество провоцирует отложение нежелательных жиров. Сбалансируйте свой рацион, чтобы получать все необходимые компоненты. Тогда вы заметите улучшение состояния здоровья и фигуры.

diets.guru

Что такое углеводы. Что говорят ученые о "полезных" и "вредных" углеводах?

Углеводы - это органические вещества, один из пищевых источников энергии для организма, строительный материал, необходимый организму для нормального функционирования. Углеводы состоят из единиц - сахаридов. Наряду с белками и жирами углеводы являются необходимым материалом для построения клеток и тканей.

Depositphotos

Углеводы делятся на простые и сложные. Они же – «вредные» и «полезные». К первой группе относят углеводы, состоящие из одной единицы. Их еще принято называть моносахаридами. Углеводы, состоящие из двух и до 10 единиц, называются олигосахаридами. Более 10 единиц - полисахариды. Ко второй группе - сложным - относятся углеводы, состоящие более чем из трех единиц.

Чем плохи простые углеводы и что такое гликемический индекс?

Чтобы понять, в чем подвох простых углеводов, для начала нужно разобраться с гликемическим индексом (ГИ). Это понятие было введено в начале 80-х годов XX века профессором из Канады Дэвидом Дженкинсом. Гликемический индекс представляет собой относительный показатель влияния углеводов на уровень сахара в крови. Иными словами, это показатель того, насколько быстро тот или иной продукт повышает содержание глюкозы в крови.

Гликемический индекс чистой глюкозы равен 100. От этой цифры принято отталкиваться при определении высокого или низкого ГИ продукта. Расклад такой: все, что выше 70 – высокий ГИ, ниже 55 – низкий.

Depositphotos

Углеводы делятся на группы с низким гликемическим индексом (сложные углеводы) и с высоким (простые углеводы). Первые всасываются и усваиваются медленно, а также медленно повышают уровень глюкозы в крови. При этом углеводы с высоким гликемическим индексом усваиваются быстро и так же быстро повышают содержание глюкозы в крови.

Подвох простых углеводов. Простые углеводы часто называют «быстрыми» - из-за скорости всасывания и повышения уровня глюкозы в крови. Они обладают высоким гликемическим индексом, а значит, легко и быстро усваиваются. Более того, при частом употреблении простые углеводы могут привести к набору лишнего веса, что в свою очередь повышает риск возникновения сахарного диабета.

Что такое «пустые калории»?

Простые углеводы иногда называют «пустыми калориями». Это означает, что простые углеводы не приносят никакой пользы организму. Они лишь снабжают человека энергией на непродолжительное время, не неся в себе никакого другого прока.

«Легкоусвояемые углеводы - это пустые калории. Они обладают энергетической ценностью, но иных характеристик, нужных организму, у них нет. Если для здоровых или относительно здоровых людей избыточное поступление калорий чревато набором массы тела, то пациентам, страдающим сахарным диабетом и не способным этот продукт правильно усваивать, он категорически противопоказан», - объясняет врач-эндокринолог Клиники лечебного питания ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии", кандидат медицинских наук Юргита Вараева.

Depositphotos

Чем полезны сложные углеводы?

В отличие от простых, сложные углеводы расщепляются гораздо дольше и не способствуют сильному и быстрому повышению уровня глюкозы в крови. Сложные углеводы - это, прежде всего, крахмал, гликоген и целлюлоза. Их основная функция заключается в снабжении организма энергией на длительное время, поддержании продуктивной работы мозга, стабильного пищеварения и обмена веществ.

Также сложные углеводы обеспечивают приемлемый уровень глюкозы в крови, в них содержится клетчатка и питательные вещества. Сложные углеводы обеспечивают длительное ощущение сытости.

Depositphotos

Простые углеводы: список продуктов

Список продуктов, содержащих простые углеводы, может быть достаточно обширен. Чтобы упростить, можно запомнить: продукты, приготовленные из белой муки с добавлением сахара или на основе сахара, имеют высокий гликемический индекс и относятся к категории простых углеводов. В этой же группе - переработанные каши с сахаром, шлифованный рис.

То есть, простые углеводы это:

- Сахар, мед, варенье, джемы, сладкая газировка, фруктовые соки;

- Выпечка из белой муки, десерты, мороженое, печенье, конфеты, шоколадные батончики;

- Каши быстрого приготовления с сахаром;

- Шлифованный рис;

- Консервированные фрукты.

Depositphotos

Сложные углеводы: список продуктов

Сложными углеводами - они же «медленные» - богаты цельнозерновые крупы, зеленые овощи и зелень.

То есть, сложные углеводы это:

- Цельнозерновые крупы;

- Цельнозерновая паста;

- Овощи, зелень, фрукты;

- Цельнозерновой хлеб.

Depositphotos

А что с фруктами? Хотя фрукты относятся к категории продуктов, которые рекомендованы для здорового полноценного питания, некоторые из них включают быстрые углеводы. Например, абрикос, ананас, банан или киви. Впрочем, это не означает, что от таких фруктов нужно отказываться.

«В натуральных источниках сахар всегда совмещен с клетчаткой (взять те же самые фрукты), и именно она помогает замедлить быстрые углеводы», - говорит специалист по питанию Юлия Колесова.

Иными словами, полезнее съесть свежий фрукт, нежели выпить фреш на основе этого же фрукта или смузи.

Сколько можно есть быстрых углеводов?

Полностью исключить из рациона быстрые углеводы, само собой, невозможно. Да и ни к чему: достаточно контролировать баланс. Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, от общей калорийности ежедневного рациона быстрые углеводы должны составлять не более 5-10%. Если больше - возрастает риск ожирения и всех сопутствующих проблем вплоть до диабета второго типа.

Что касается здорового соотношения белков, жиров и углеводов в дневном рационе, этот показатель должен рассчитываться индивидуально врачом-диетологом, исходя из особенностей организма человека и состояния здоровья. Впрочем, если брать средние цифры, исходя из рациона в 2000 калорий, на углеводы (и сложные, и простые) должно приходиться около 45-65%.

В 2018 году исследователи из госпиталя Бригхэма в США выступили с заявлением о необходимом количестве углеводов в рационе, продлевающем жизнь. По данным ученых, люди, чей рацион состоит в среднем на 50% из углеводов, склонны к долголетию. В то же время те, кто перегибает палку и увеличивает этот показатель до 70%, живут меньше. То же касается и людей, отказывающихся от сладкого и сокращающих количество углеводов в рационе до 40% и ниже. Результаты исследований специалисты опубликовали в медицинском журнале The Lancet.

www.anews.com

список продуктов и способы похудения

Углеводы играют важную роль в правильном функционировании организма человека. Важно выстроить их баланс в рационе правильно, чтобы получать достаточно энергии, не набирая при этом лишние килограммы. Количество простых углеводов необходимо снизить, а вот сложные обязательно должны присутствовать в меню.

Углеводы – основной источник энергии для организма человека. По своему строению они делятся на простые и сложные. Первые быстро усваиваются и дают моментальное чувство насыщения. Но при этом они повышают уровень сахара в крови, в результате чего замедляются обменные процессы. Уже через несколько минут после приема пищи простой углевод трансформируются в сахар, который затем превращается в жировые отложения. Эти химические соединения содержатся в молоке, фруктах, некоторых овощах и сладостях.

Сладости содержат быстрые углеводы, поэтому быстро утолят голод - но скоро снова захочется есть.

Медленные углеводы имеют сложное строение и долго усваиваются, обеспечивая организм энергией в течение длительного времени. Они полезны при диете, поскольку дают быстрое и продолжительное чувство насыщения и способствуют правильному пищеварению. Содержатся в зерновых и бобовых культурах, свекле, картофеле, моркови, семечках, орехах. Не приводят к скачкам инсулина в крови.

Сложные углеводы подразделяются на несколько видов:

  • Крахмал, который состоит из большого количества молекул глюкозы. Он растворяется в воде и нормализует пищеварение. Содержится в рисе, картофеле, гречневой крупе, макаронах.
  • Клетчатка, структура которой настолько сложна, что она переваривается только частично. Снижает уровень холестерина и делает усваивание пищи более эффективным. Содержится в цельнозерновых крупах, яблоках, киви, винограде, орехах, овощах.
  • Гликоген – накапливается в организме в качестве энергетического резерва. Входит в состав рыбы, печени и других субпродуктов.
  • Пектин – полисахарид, который уничтожает токсины и другие вредные вещества. Содержится в корнеплодах, огурцах, вишне.

Полезные свойства медленных углеводов для организма человека можно перечислять долго. В первую очередь, они выполняют основную функцию, выступая источником энергии. При недостатке углеводов, что часто происходит во время диеты, начинается голодание клеток мозга. Из-за этого теряется концентрация, человек становится рассеянным и невнимательным.

Медленные углеводы дадут сил и для умственной активности, и для физической деятельности.

Кроме того, сложные углеводы ускоряют обменные процессы в организме. При их недостатке образуются пролактин и кортизол, а щитовидная железа начинает работать менее активно. Из-за этого повышается чувство усталости, ухудшается настроение. Внешне эти процессы выражаются в появлении отеков. Гликоген, клетчатка и другие медленные углеводы, блокируют образование вредных гормонов и значительно улучшает общее настроение.

Благотворно влияют эти вещества и на пищеварение. Они делают усваивание витаминов более эффективным. Чувство голода уходит надолго, а насыщение происходит быстро. После пищи, богатой сложными углеводами, долго не захочется снова есть.

Одно из самых важных правил похудения – необходимо снизить количество простых углеводов в рационе и увеличить долю сложных. Полисахариды способствуют эффективному расщеплению жиров, поскольку для их усваивания требуется большое количество энергии. В сочетании с регулярными занятиями спортом богатое медленными углеводами меню приведет не просто к похудению, но к стабилизации нормального веса.

Ради плоского живота придется отказаться от простых углеводов.

Важный фактор пользы сложных углеводов для похудения – в быстром насыщении организма. Во время приема пищи, насыщенного этими веществами, сытость наступает очень быстро, поэтому съесть много не получится.

При этом голод уходит надолго и потребности в постоянных перекусах не возникнет.

Рассчитывая идеальное меню для диеты, важно учитывать гликемический индекс. Это показатель, который характеризует скорость расщепления углеводов в организме. Чем он ниже – тем более диетическим является продукт. Самыми полезными являются капуста, чечевица, вишня, брокколи, баклажаны, зеленый перец. А вот продукты с высоким показателем гликемического индекса (больше 65) обязательно приведут к лишним килограммам на боках. Поэтому исключите из меню манную кашу, ананасы, мармелад и другие сложности.

Необходимое количество сложных углеводов для человека рассчитывается, исходя из принципа 4 г на 1 кг веса. При этом для спортсменов этот показатель равен 5 г на кг весы, а в периоды диет – 2,5-3 г на 1 кг.

Основная доля углеводов при диетическом питании должна приходиться на утро. Вечером лучше воздержаться даже от сложных углеводов.

Чтобы похудеть, необходимо пересмотреть свое меню в сторону увеличения блюд, включающих сложные углеводы. К счастью, их список достаточно обширен. Большое количество полисахаридов содержится в:

  • Овощах и зелени – это, прежде всего, помидоры, лук, кабачки, сельдерей, капуста, шпинат, латук.
  • Ягодах и фруктах – киви, яблоках, инжире, вишне.
  • Крупах – гречке, пшенице, буром и белом рисе, овсе.
  • Бобовых и зерновых – макаронных твердых сортов, ячменных хлопьях, горохе, фасоли, чечевице.

Блюда из этих продуктов можно смело включать в рацион. Это поспособствует не только похудению, но и общему оздоровлению организма. В качестве быстрого перекуса можно выпивать стакан томатного сока или овощного коктейля, которые насыщены сложными углеводами.

Среди овощей рекордсменом по содержанию медленных углеводов является картофель. Большое количество питательных веществ содержится также, в порядке убывания, в оливках, корне петрушки, свекле, сладком перце, белокочанной капусте.

Хотя картофель содержит большое количество медленных углеводов, блюдо калорийно, поэтому его нельзя назвать диетическим.

Среди фруктов стоит отдать предпочтение инжиру. Полезно будет включать в меню гранат, вишню, абрикосы, грушу, апельсины. Из круп больше всего сложных углеводов в кукурузе. Затем, в порядке убывания – ячмень, пшено, гречка.

Если прием пищи вы не представляете себе без хлеба, выберите пшеничные сухари или хлебцы из отрубей. А из орехов и бобовых полезнее всего фасоль. Кроме того, содержатся сложные углеводы в чечевице, сое, кедровых орехах.

www.beauty-shop.ru

Углеводы - это... Что такое Углеводы?

Углево́ды (сахара, сахариды) — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп[1]. Название класса соединений происходит от слов «гидраты углерода», оно было впервые предложено К. Шмидтом в 1844 году. Появление такого названия связано с тем, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой Cx(H2O)y, формально являясь соединениями углерода и воды.

Углеводы — весьма обширный класс органических соединений, среди них встречаются вещества с сильно различающимися свойствами. Это позволяет углеводам выполнять разнообразные функции в живых организмах. Соединения этого класса составляют около 80 % сухой массы растений и 2—3 % массы животных[1].

Простые и сложные

Углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток и тканей всех живых организмов представителей растительного и животного мира, составляя (по массе) основную часть органического вещества на Земле. Источником углеводов для всех живых организмов является процесс фотосинтеза, осуществляемый растениями. По способности к гидролизу на мономеры углеводы делятся на две группы: простые (моносахариды) и сложные (дисахариды и полисахариды). Сложные углеводы, в отличие от простых, способны гидролизоваться с образованием моносахаридов, мономеров. Простые углеводы легко растворяются в воде и синтезируются в зелёных растениях. Сложные углеводы являются продуктами поликонденсации простых сахаров (моносахаридов), а в процессе гидролитического расщепления образуют сотни и тысячи молекул моносахаридов[2].

Моносахариды

Распространённый в природе моносахарид — бета-D-глюкоза.

Моносахари́ды (от греческого monos — единственный, sacchar — сахар) — простейшие углеводы, не гидролизующиеся с образованием более простых углеводов — обычно представляют собой бесцветные, легко растворимые в воде, плохо — в спирте и совсем нерастворимые в эфире, твёрдые прозрачные органические соединения[2], одна из основных групп углеводов, самая простая форма сахара. Водные растворы имеют нейтральную pH. Некоторые моносахариды обладают сладким вкусом. Моносахариды содержат карбонильную (альдегидную или кетонную) группу, поэтому их можно рассматривать как производные многоатомных спиртов. Моносахарид, у которого карбонильная группа расположена в конце цепи, представляет собой альдегид и называется альдоза. При любом другом положении карбонильной группы моносахарид является кетоном и называется кетоза. В зависимости от длины углеродной цепи (от трёх до десяти атомов) различают триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы и так далее. Среди них наибольшее распространение в природе получили пентозы и гексозы[2]. Моносахариды — стандартные блоки, из которых синтезируются дисахариды, олигосахариды и полисахариды.

В природе в свободном виде наиболее распространена D-глюкоза (виноградный сахар или декстроза, C6H12O6) — шестиатомный сахар (гексоза), структурная единица (мономер) многих полисахаридов (полимеров) — дисахаридов: (мальтозы, сахарозы и лактозы) и полисахаридов (целлюлоза, крахмал). Другие моносахариды, в основном, известны как компоненты ди-, олиго- или полисахаридов и в свободном состоянии встречаются редко. Природные полисахариды служат основными источниками моносахаридов[2].

Дисахариды

Дисахари́ды (от di — два, sacchar — сахар) — сложные органические соединения, одна из основных групп углеводов, при гидролизе каждая молекула распадается на две молекулы моносахаридов, являются частным случаем олигосахаридов. По строению дисахариды представляют собой гликозиды, в которых две молекулы моносахаридов соединённы друг с другом гликозидной связью, образованной в результате взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой). В зависимости от строения дисахариды делятся на две группы: восстанавливающие и невосстанавливающие. Например, в молекуле мальтозы у второго остатка моносахарида (глюкозы) имеется свободный полуацетальный гидроксил, придающий данному дисахариду восстанавливающие свойства. Дисахариды наряду с полисахаридами являются одним из основных источников углеводов в рационе человека и животных[3].

Олигосахариды

О́лигосахари́ды (от греч. ὀλίγος — немногий) — углеводы, молекулы которых синтезированы из 2 — 10 остатков моносахаридов, соединённых гликозидными связями. Соответственно различают: дисахариды, трисахариды и так далее[3]. Олигосахариды, состоящие из одинаковых моносахаридных остатков, называют гомополисахаридами, а из разных — гетерополисахаридами. Наиболее распространены среди олигосахаридов дисахариды.

Среди природных трисахаридов наиболее распространена рафиноза — невосстанавливающий олигосахарид, содержащий остатки фруктозы, глюкозы и галактозы — в больших количествах содержится в сахарной свёкле и во многих других растениях[3].

Полисахариды

Полисахари́ды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов. С точки зрения общих принципов строения в группе полисахаридов возможно различить гомополисахариды, синтезированные из однотипных моносахаридных единиц и гетерополисахариды, для которых характерно наличие двух или нескольких типов мономерных остатков[4].

Гомополисахариды (гликаны), состоящие из остатков одного моносахарида, могут быть гексозами или пентозами, то есть в качестве мономера может быть использована гексоза или пентоза. В зависимости от химической природы полисахарида различают глюканы (из остатков глюкозы), маннаны (из маннозы), галактаны (из галактозы) и другие подобные соединения. К группе гомополисахаридов относятся органические соединения растительного (крахмал, целлюлоза, пектиновые вещества), животного (гликоген, хитин) и бактериального (декстраны) происхождения[2].

Полисахариды необходимы для жизнедеятельности животных и растительных организмов. Это один из основных источников энергии организма, образующейся в результате обмена веществ. Полисахариды принимают участие в иммунных процессах, обеспечивают сцепление клеток в тканях, являются основной массой органического вещества в биосфере.

Крахма́л (C6H10O5)n — смесь двух гомополисахаридов: линейного — амилозы и разветвлённого — амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. Белое аморфное вещество, не растворимое в холодной воде, способное к набуханию и частично растворимое в горячей воде[2]. Молекулярная масса 105—107 Дальтон. Крахмал, синтезируемый разными растениями в хлоропластах, под действием света при фотосинтезе, несколько различается по структуре зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам. Как правило, содержание амилозы в крахмале составляет 10—30 %, амилопектина — 70—90 %. Молекула амилозы содержит в среднем около 1 000 остатков глюкозы, связанных между собой альфа-1,4-связями. Отдельные линейные участки молекулы амилопектина состоят из 20—30 таких единиц, а в точках ветвления амилопектина остатки глюкозы связаны межцепочечными альфа-1,6-связями. При частичном кислотном гидролизе крахмала образуются полисахариды меньшей степени полимеризации — декстрины (C6H10O5)p, а при полном гидролизе — глюкоза[4].

Гликоге́н (C6H10O5)n — полисахарид, построенный из остатков альфа-D-глюкозы — главный резервный полисахарид высших животных и человека, содержится в виде гранул в цитоплазме клеток практически во всех органах и тканях, однако, наибольшее его количество накапливается в мышцах и печени. Молекула гликогена построена из ветвящихся полиглюкозидных цепей, в линейной последовательности которых, остатки глюкозы соединены посредством альфа-1,4-связями, а в точках ветвления межцепочечными альфа-1,6-связями. Эмпирическая формула гликогена идентична формуле крахмала. По химическому строению гликоген близок к амилопектину с более выраженной разветвлённостью цепей, поэтому иногда называется неточным термином «животный крахмал». Молекулярная масса 105—108 Дальтон и выше[4]. В организмах животных является структурным и функциональным аналогом полисахарида растений — крахмала. Гликоген образует энергетический резерв, который при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы может быть быстро мобилизован — сильное разветвление его молекулы ведёт к наличию большого числа концевых остатков, обеспечивающих возможность быстрого отщепления нужного количества молекул глюкозы[2]. В отличие от запаса триглицеридов (жиров) запас гликогена не настолько ёмок (в калориях на грамм). Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоцитах) может быть переработан в глюкозу для питания всего организма, при этом гепатоциты способны накапливать до 8 процентов своего веса в виде гликогена, что является максимальной концентрацией среди всех видов клеток. Общая масса гликогена в печени взрослых может достигать 100—120 граммов. В мышцах гликоген расщепляется на глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), тем не менее общий запас в мышцах может превышать запас, накопленный в гепатоцитах.

Целлюло́за (клетча́тка) — наиболее распространённый структурный полисахарид растительного мира, состоящий из остатков альфа-глюкозы, представленных в бета-пиранозной форме. Таким образом, в молекуле целлюлозы бета-глюкопиранозные мономерные единицы линейно соединены между собой бета-1,4-связями. При частичном гидролизе целлюлозы образуется дисахарид целлобиоза, а при полном — D-глюкоза. В желудочно-кишечном тракте человека целлюлоза не переваривается, так как набор пищеварительных ферментов не содержит бета-глюкозидазу. Тем не менее, наличие оптимального количества растительной клетчатки в пище способствует нормальному формированию каловых масс[4]. Обладая большой механической прочностью, целлюлоза выполняет роль опорного материала растений, например, в составе древесины её доля варьирует от 50 до 70 %, а хлопок представляет собой практически стопроцентную целлюлозу[2].

Хити́н — структурный полисахарид низших растений, грибов и беспозвоночных животных (в основном роговые оболочки членистоногих — насекомых и ракообразных). Хитин, подобно целлюлозе в растениях, выполняет опорные и механические функции в организмах грибов и животных. Молекула хитина построена из остатков N-ацетил-D-глюкозамина, связанных между собой бета-1,4-гликозиюными связями. Макромолекулы хитина неразветвлённые и их пространственная укладка не имеет ничего общего с целлюлозой[2].

Пекти́новые вещества́ — полигалактуроновая кислота, содержится в плодах и овощах, остатки D-галактуроновой кислоты связаны альфа-1,4-гликозидными связями. В присутствии органических кислот спосбны к желеобразованию, применяются в пищевой промышленности для приготовления желе и мармелада. Некоторые пектиновые вещества оказывают противоязвенный эффект и являются активной составляющей ряда фармацевтических препаратов, например, производное подорожника «плантаглюцид»[2].

Мурами́н (лат. múrus — стенка) — полисахарид, опорно-механический материал клеточной стенки бактерий. По химическому строению представляет собой неразветвлённую цепь, построенную из чередующихся остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединённых бета-1,4-гликозидной связью. Мурамин по структурной организации (неразветвлённая цепь бета-1,4-полиглюкопиранозного скелета) и функциональной роли весьма близок к хитину и целлюлозе[2].

Декстра́ны — полисахариды бактериального происхождения — синтезируются в условиях промышленного производства микробиологическим путём (воздействием микроорганизмов Leuconostoc mesenteroides на раствор сахарозы) и используются в качестве заменителей плазмы крови (так называемые клинические «декстраны»: Полиглюкин и другие)[2].

Пространственная изомерия

Слева D-глицеральдегид, справа L-глицеральдегид.

Изомерия (от др.-греч. ἴσος — равный, и μέρος — доля, часть) — существование химических соединений (изомеров), одинаковых по составу и молекулярной массе, различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.

Стереоизомерия моносахаридов: изомер глицеральдегида у которого при проецировании модели на плоскость ОН-группа у асимметричного атома углерода расположена с правой стороны принято считать D-глицеральдегидом, а зеркальное отражение — L-глицеральдегидом. Все изомеры моносахаридов делятся на D- и L- формы по сходству расположения ОН-группы у последнего асимметричного атома углерода возле СН2ОН-группы (кетозы содержат на один асимметричный атом углерода меньше, чем альдозы с тем же числом атомов углерода). Природные гексозы — глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза — по стереохимической конфигурациям относят к соединениям D-ряда[5].

Биологическая роль

В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:

  1. Структурная и опорная функции. Углеводы участвуют в построении различных опорных структур. Так целлюлоза является основным структурным компонентом клеточных стенок растений, хитин выполняет аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих[1].
  2. Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.), состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток.
  3. Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК)[6].
  4. Энергетическая функция. Углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды[6].
  5. Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин — у растений[1].
  6. Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.
  7. Рецепторная функция. Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов.

Биосинтез

В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Травоядные получают крахмал, клетчатку, сахарозу. Хищники получают гликоген с мясом.

Организмы животных не способны синтезировать углеводы из неорганических веществ. Они получают их от растений с пищей и используют в качестве главного источника энергии, получаемой в процессе окисления:

Cx(H2O)y + xO2 → xCO2 + yH2O + энергия.

В зеленых листьях растений углеводы образуются в процессе фотосинтеза — уникального биологического процесса превращения в сахара неорганических веществ — оксида углерода (IV) и воды, происходящего при участии хлорофилла за счёт солнечной энергии:

xCO2 + yH2O → Cx(H2O)y + xO2

Обмен

Основная статья: Углеводный обмен

Обмен углеводов в организме человека и высших животных складывается из нескольких процессов[4]:

  1. Гидролиз (расщепление) в желудочно-кишечном тракте полисахаридов и дисахаридов пищи до моносахаридов, с последующим всасыванием из просвета кишки в кровеносное русло.
  2. Гликогеногенез (синтез) и гликогенолиз (распад) гликогена в тканях, в основном в печени.
  3. Аэробный (пентозофосфатный путь окисления глюкозы или пентозный цикл) и анаэробный (без потребления кислорода) гликолиз — пути расщепления глюкозы в организме.
  4. Взаимопревращение гексоз.
  5. Аэробное окисление продукта гликолиза — пирувата (завершающая стадия углеводного обмена).
  6. Глюконеогенез — синтез углеводов из неуглеводистого сырья (пировиноградная, молочная кислота, глицерин, аминокислоты и другие органические соединения).

Важнейшие источники

Главными источниками углеводов из пищи являются: хлеб, картофель, макароны, крупы, сладости. Чистым углеводом является сахар. Мёд, в зависимости от своего происхождения, содержит 70—80 % глюкозы и фруктозы.

Для обозначения количества углеводов в пище используется специальная хлебная единица.

К углеводной группе, кроме того, примыкают и плохо перевариваемые человеческим организмом клетчатка и пектины.

Список наиболее распространенных углеводов

Примечания

  1. 1 2 3 4 Н. А. АБАКУМОВА, Н. Н. БЫКОВА. 9. Углеводы // Органическая химия и основы биохимии. Часть 1. — Тамбов: ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. — ISBN 978-5-8265-0922-7
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков. Биоорганическая химия. — 1-е изд. — М.: Медицина, 1985. — С. 349—400. — 480 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 75 000 экз.
  3. 1 2 3 Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 234—235. — 528 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8
  4. 1 2 3 4 5 Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 235—238. — 528 с. — (Учебная литература для студентов медицинских институтов). — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8
  5. Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия: Учебник / Под ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1990. — С. 226—276. — 528 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-225-01515-8
  6. 1 2 А. Я. Николаев. 9. Обмен и функции углеводов // Биологическая химия. — М.: Медицинское информационное агентство, 2004. — ISBN 5-89481-219-4

Ссылки

  • Углеводы  (рус.). — строение и химические свойства.(недоступная ссылка — история) Проверено 1 июня 2009.
  Углеводы
Общие: Альдозы · Кетозы · Фуранозы · Пиранозы
Геометрия Аномеры · Мутаротация · Проекция Хоуорса
Моносахариды
Диозы Альдодиоза (Гликольальдегид)
Триозы Кетотриоза (Дигидроксиацетон) · Альдотриоза (Глицеральдегид)
Тетрозы Кетотетроза (Эритрулоза) · Альтотетрозы (Эритроза, Треоза)
Пентозы Кетопентозы (Рибулоза, Ксилулоза)

Альдопентозы (Рибоза, Арабиноза, Ксилоза, Ликсоза)

Дезоксисахариды (Дезоксирибоза)
Гексоза Кетогексозы (Псикоза, Фруктоза, Сорбоза, Тагатоза)

Альдогексозы (Аллоза, Альтроза, Глюкоза, Манноза, Гулоза, Идоза, Галактоза, Талоза)

Дезоксисахариды (Фукоза, Фукулоза, Рамноза)
Гептозы Кетогептозы (Седогептулоза, Манногептулоза)
>7 Октозы · Нанозы (Нейраминовая кислота)
Мультисахариды
Производные углеводов
Плазмозамещающие и перфузионные растворы — АТХ код: B05

 

B05A
Препараты крови
B05B
Растворы для в/в введения
B05C
Ирригационные растворы
B05D
Растворы для перитонеального диализа
B05X
Добавки к растворам для в/в введения
B05Z

med.academic.ru


Смотрите также