Где находятся углеводы в организме: Углеводы — Википедия – Углеводы в организме человека: расставляем точки над i

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 C_x(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 (C

6H₁₀O₅)_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 10

5—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 Гексозы Кетогексозы (Псикоза, Фруктоза, Сорбоза, Тагатоза) Альдогексозы (Аллоза, Альтроза, Глюкоза, Манноза, Гулоза, Идоза, Галактоза, Талоза) Дезоксисахариды (Фукоза, Фукулоза, Рамноза) Гептозы >7
Мультисахариды
Производные углеводов

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…

Углеводы где находятся в организме. Роль углеводов в организме

Углеводы где находятся в организме. Роль углеводов в организме

Углеводы – органические вещества, главный источник бодрости для живых организмов, из них синтезируется глюкоза, которая циркулирует в крови и обеспечивает клетки необходимой энергией. Без них полноценное функционирование и метаболические процессы просто невозможны. Поэтому в рационе углеводы должны присутствовать каждый день и, по мнению диетологов, составлять его основу.

Необходимые человеку углеводы

Полноценное питание предполагает внесение в рацион достаточно большого разнообразия продуктов. По современным нормам диетологии основная часть рациона, около 50-70%, должна приходиться именно на углеводы. А это значит, что большую часть стандартной диеты могут составлять блюда, приготовленные из таких категорий продуктов:

• овощи,
• фрукты,
• ягоды,
• зерновые.

При этом углеводы содержатся и в продуктах, которые не относятся к категории здорового питания. Из рациона лучше исключить:

• сладости,
• сдобу,
• макаронные изделия, хлеб.

Именно блюда из перечисленных категорий относятся к простым углеводам. Они способствуют увеличению массы тела, а также развитию ряда болезней, в том числе и сахарного диабета 2-го типа.

Функции углеводов

Первая и главная функция углеводов – обеспечение организма энергией. Молекулы АТФ, которые являются источником энергии для всех процессов в организме, вырабатываются в результате гликолиза – расщепления глюкозы. АТФ, в частности, позволяет мышцам сокращаться, а телу двигаться. В том случае если уровень углеводов недостаточен, молекулы АТФ начинают синтезироваться из жиров и аминокислот.

Кроме этого, углеводы в организме обеспечивают и такие процессы:

• Снабжение витаминами В1, В2, В3, В9 (фолиевая кислота), а также минералами (железо, цинк, хром, фосфор, магний).
• Поступление в организм антиоксидантов, которые защищают клетки от свободных радикалов и препятствуют старению.
• Участие в регуляции осмотического давления в крови, что обеспечивает нормальную работу и жизнь ее компонентов, в частности, эритроцитов.
• Запасание энергии. После поступления пищи уровень глюкозы в крови повышается, и ее избыток организм перерабатывает в сложный углевод гликоген, который запасается в мышцах и печени. Когда уровень глюкозы снова понижается, этот резерв активизируется.
• Идентификация клеток. Углеводы входят во многие клеточные рецепторы, находящиеся на внешней мембране. За счет них клетки могут опознавать друг друга.

Сколько углеводов должно быть в рационе

Углеводы должны составлять основную часть рациона. Средняя потребность в углеводах в день для взрослого зависит от индивидуальных потребностей самого организма. Например, если человек ведет малоподвижный образ жизни, ему хватит 50-150 г (речь идет не о продуктах, содержащих углеводы, а именно о самом веществе). Норма для спортсмена будет выше – может доходить до 370 г в день.

Важно учитывать, что углеводы необходимо употреблять в течение дня. Связано это с тем, что способность запасать их в виде гликогена у организма ограничена – за один раз печень может накопить до 100-120 г. Поэтому если во время еды углеводов будет больше, они отложатся в виде жировых накоплений. Также, если гликоген не израсходован до следующего приема пищи, способность запасать его в печени понижается. Именно поэтому в правилах здорового образа жизни и поддержания веса в норме всегда есть рекомендация питаться регулярно и небольшими порциями.

Углеводы функции. Строение, примеры и функции углеводов

Моносахариды — простые углеводы, в зависимости от числа атомов углерода подразделяются на триозы (3), тетрозы (4), пентозы (5), гексозы (6) и гептозы (7 атомов). Наиболее распространены пентозы и гексозы. Свойства моносахаридов — легко растворяются в воде, кристаллизуются, имеют сладкий вкус, могут быть представлены в форме α- или β-изомеров.

Рибоза и дезоксирибоза относятся к группе пентоз, входят в состав нуклеотидов РНК и ДНК, рибонуклеозидтрифосфатов и дезоксирибонуклеозидтрифосфатов и др. Дезоксирибоза (С₅Н₁₀О₄) отличается от рибозы (С₅Н₁₀О₅) тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу, как у рибозы.

Глюкоза, или виноградный сахар (С₆Н₁₂О₆), относится к группе гексоз, может существовать в виде α-глюкозы или β-глюкозы. Отличие между этими пространственными изомерами заключается в том, что при первом атоме углерода у α-глюкозы гидроксильная группа расположена под плоскостью кольца, а у β-глюкозы — над плоскостью.

Глюкоза — это:

1. один из самых распространенных моносахаридов,
2. важнейший источник энергии для всех видов работ, происходящих в клетке (эта энергия выделяется при окислении глюкозы в процессе дыхания),
3. мономер многих олигосахаридов и полисахаридов,
4. необходимый компонент крови.

Фруктоза, или фруктовый сахар , относится к группе гексоз, слаще глюкозы, в свободном виде содержится в меде (более 50%) и фруктах. Является мономером многих олигосахаридов и полисахаридов.

Олигосахариды — углеводы, образующиеся в результате реакции конденсации между несколькими (от двух до десяти) молекулами моносахаридов. В зависимости от числа остатков моносахаридов различают дисахариды, трисахариды и т. д. Наиболее распространены дисахариды. Свойства олигосахаридов — растворяются в воде, кристаллизуются, сладкий вкус уменьшается по мере увеличения числа остатков моносахаридов. Связь, образующаяся между двумя моносахаридами, называется гликозидной .

Сахароза, или тростниковый, или свекловичный сахар , — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Содержится в тканях растений. Является продуктом питания (бытовое название — сахар ). В промышленности сахарозу вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10–18%) или сахарной свеклы (корнеплоды содержат до 20% сахарозы).

Мальтоза, или солодовый сахар , — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы. Присутствует в прорастающих семенах злаков.

Лактоза, или молочный сахар , — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и галактозы. Присутствует в молоке всех млекопитающих (2–8,5%).

Полисахариды — это углеводы, образующиеся в результате реакции поликонденсации множества (несколько десятков и более) молекул моносахаридов. Свойства полисахаридов — не растворяются или плохо растворяются в воде, не образуют ясно оформленных кристаллов, не имеют сладкого вкуса.

Крахмал (С₆Н₁₀О₅) _n — полимер, мономером которого является α-глюкоза. Полимерные цепочки крахмала содержат разветвленные (амилопектин, 1,6-гликозидные связи) и неразветвленные (амилоза, 1,4-гликозидные связи) участки. Крахмал — основной резервный углевод растений, является одним из продуктов фотосинтеза, накапливается в семенах, клубнях, корневищах, луковицах. Содержание крахмала в зерновках риса — до 86%, пшеницы — до 75%, кукурузы — до 72%, в клубнях картофеля — до 25%. Крахмал — основной углевод пищи человека (пищеварительный фермент — амилаза).

Гликоген (С₆Н₁₀О₅) _n — полимер, мономером которого также является α-глюкоза. Полимерные цепочки гликогена напоминают амилопектиновые участки крахмала, но в отличие от них ветвятся еще сильнее. Гликоген — основной резервный углевод животных, в частности, человека. Накапливается в печени (содержание — до 20%) и мышцах (до 4%), является источником глюкозы.

Целлюлоза (С₆Н₁₀О₅) _n — полимер, мономером которого является β-глюкоза. Полимерные цепочки целлюлозы не ветвятся (β-1,4-гликозидные связи). Основной структурный полисахарид клеточных стенок растений. Содержание целлюлозы в древесине — до 50%, в волокнах семян хлопчатника — до 98%. Целлюлоза не расщепляется пищеварительными соками человека, т.к. у него отсутствует фермент целлюлаза, разрывающий связи между β-глюкозами.

Инулин — полимер, мономером которого является фруктоза. Резервный углевод растений семейства Сложноцветные.

Гликолипиды — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и липидов.

Гликопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и белков.

Сложные углеводы. Что такое углеводы?

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

Сложные углеводы (крахмал, клетчатка) состоят из множества связанных сахаридов, включая в себя от десятков до сотен структурных элементов. Пища с такими углеводами считается более полезной, поскольку при переваривании она отдает свою энергию организму постепенно, обеспечивая таким образом стабильное и долговременное чувство насыщения от еды.

На исключении углеводов из питания (или на их ограничении) строятся большинство диет для похудения. При этом наиболее популярной и эффективной диетой для быстрого снижения веса является, подразумевающая полный отказ от быстрых углеводов и употребление лишь небольшого количества еды со сложными углеводами.

В каких продуктах содержатся углеводы?

Углеводы содержатся практически во всех продуктах питания — однако за исключением продуктов животного происхождения (прежде всего, различных видов мяса и рыбы). При этом в натуральных растительных продуктах питания содержатся преимущественно медленные углеводы, тогда как продукты с чаще всего изготавливаются промышленным образом (начиная от белого сахара, заканчивая выпечкой).

Название продукта питания	Сахара в составе, % от всех углеводов
Сахар	100 г	100%
Мед	100 г	100%
Рис (до готовки)	80-85 г
Макаронные изделия (до готовки)	70-80 г	1-2%
Гречка и прочие крупы	65-70г	0%
Хлеб	45-55 г	10%
Сладкая выпечка	40-50 г	20%
Мороженое	20-25 г	90%
Фруктовый сок	10-15 г	100%
Кола и другие газировки	10 г	100%

Напомним, что необходимые для жизнедеятельности человека питательные вещества делятся на макронутриенты (вода, углеводы, жиры, белки) и микронутриенты (витамины, минералы, антиоксиданты). Каждое из питательных веществ уникально и используется в обмене веществ особым образом. Углеводы при этом занимают главную роль, являясь ключевым источником энергии для живых организмов.

Углеводы нужны как мозгу человека (глюкоза является его ключевым топливом), так и его мышцам (углеводы запасаются в них в форме гликогена) и другим органам. Потребность организма в различных продуктах с углеводами составляет порядка 250-500 г в сутки, в зависимости от веса человека и уровня его ежедневной физической активности.

Однако организм человека может существовать и практически без углеводов — в этом случае он перестраивается на использование жировых запасов и кетоновых тел. На этом принципе строится еще одна эффективная диета без углеводов —.

Организм получает энергию из пищи. Примерно половину энергетической потребности покрывают продукты, содержащие углеводы. Для похудения необходим баланс поступления и расхода калорий.

Углеводы сгорают быстрее белков и тем более жиров. Они поддерживают, входят в состав клеток, участвуют в регуляции, синтезе нуклеиновых кислот, которые передают наследственную информацию.

Кровь взрослого содержит примерно 6г глюкозы. Данный запас обеспечивает энергией на 15 минут.

Для поддержанияв крови организм вырабатывает гормоны инсулин и глюкагон:

Из продуктов, богатых углеводами, организм извлекает гликоген. При его достаточном запасе превращает избыток поступивших углеводов в жир.

Организм расходует гликоген между приемами пищи, запаса хватает на 10-15 часов. Значительное снижение уровня сахара вызывает чувство голода.

Углеводы различают по степени сложности молекулы, упорядочивают следующим образом: моносахариды, дисахариды, полисахариды.

Продукты, содержащие сложные углеводы, организм расщепляет на моносахариды (глюкозу), которая через кровь поступает для питания клеток.

Некоторые продукты содержат неусвояемые углеводы –(пищевые волокна, пектиновые вещества), которые полезны для перистальтики кишечника, удаления из организма вредных веществ, связывания, деятельности микрофлоры.

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 продукта	Массовая доля углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта
Сахарный песок	99
Карамельные, леденцовые конфеты	96
Мед	81
Пастила, зефир	81
Мармелад	79
Пряники	74
Печенье	69-74
Клубничное варенье	74
Мука рисовая	80
Крупа рисовая	74
Мука кукурузная	72
Крупа кукурузная	71
Баранки сушки	71
Крупа манная	70
Мука гречневая	70
Мука пшеничная	65-70
Макароны	68-70
Малиновое варенье	70
Финики	70
Крупа пшеничная	68
Крупа перловая	67
Пшено	66
Сухари	67
Мука ржаная	62-66
Отруби из овса	66
Изюм	66
Крупа ячневая	65
Толокно	65
Пирожное	49-63
Вафли	62
Рис	62
Геркулес	62
Греча	57-60
Конфеты шоколадные	60
Зерно пшеницы	57-59
Груши сушеные	62
Яблоки сушеные	59
Инжир сушеный	58
Персик сушеный	58
Чернослив	57
Молоко сгущенное	55-57
Зерно ячменя	56
Зерно ржи	56
Зерно овса	55
Булочки сдобные	55
Халва	54
Урюк	53
Курага	51
Батон	51
Молочный шоколад	50
Горький шоколад	48
Хлеб	33-49
Горох	48
Фасоль	47
Чечевица, нут, маш	46
Сухое молоко	39-50
Алкогольные напитки	20-35
Сырки в шоколадной глазури	32
Оладьи	31
Чеснок	30
Фисташки	27
Картошка жареная	23
Кешью	22
Шиповник	22
Бананы	21
Мороженое	19-20
Кукуруза сладкая	19
Сырники	18
Имбирь	18
Соя	17
Отруби из пшеницы	16
Сок персиковый, виноградный	16
Виноград, хурма, манго, фейхоа	15
Каши	15-20

Продукты, содержащие углеводы

Молочные

Наименование продукта	Массовая доля углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта
Ацидофилин	4
Варенец	4
Йогурт	8-14
Кефир	4
Кумыс	5-6
Молоко	5
Пахта	5
Простокваша	4
Ряженка	4
Сливки	4
Сметана	3-4
Творог	3
Сыр Адыгейский	2
Сыр Пармезан	1
Сыр Сулугуни	0.5
Сыр Фета	4
Сыр Гауда	2
Сыр плавленый	2-4
Масло сливочное	1

Орехи, семечки

Продукт	Содержание углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта
Арахис	10
Грецкий орех	11
Орех кедра	13
Кешью	23
Миндаль	13
Фисташки	27
Фундук	9
Подсолнечник	10
Кунжут	12

Фрукты, овощи

Продукт	Содержание углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта
Айва	10
Абрикос	9
Алыча	8
Ананас	11
Авокадо	2
Апельсин	8
Арбуз	6
Баклажан	5
Банан	21
Брусника	8
Брюква	8
Базилик	3
Виноград	15
Вишня	11
Голубика	7
Гранат	14
Груша	10
Грейпфрут	7
Дыня	7
Ежевика	4
Земляника	8
Инжир свежий	12
Кабачки	5
Капуста белокочанная	5
Капуста брокколи	7
Капуста брюссельская	3
Капуста кольраби	8
Капуста краснокочанная	5
Капуста пекинская	2
Капуста савойская	6
Капуста цветная	4
Картофель	16
Киви	8
Кинза	4
Клюква	4
Кресс-салат	6
Крыжовник	9
Лимон	3
Зеленый лук	3
Репчатый лук	8
Лук порей	6
Малина	8
Манго	15
Мандарин	8
Морковь	7
Морошка	7
Морская капуста	3
Нектарин	11
Облепиха	6
Огурец	3
Папайя	11
Корень пастернака	9
Болгарский перец	5
Персик	10
Петрушка	8
Помело	10
Помидоры	4
Ревень	3
Редис	3
Редька	7
Репа	6
Красная рябина	9
Черноплодная рябина	11
Салат	2
Свекла	9
Зелень сельдерея	2
Корень сельдерея	7
Слива	10
Смородина	7-8
Спаржа	3
Топинамбур	13
Тыква	4
Укроп	6
Хрен	11
Хурма	15
Черешня	11
Черника	8
Чеснок	30
Шиповник	22
Шпинат	2
Щавель	3
Яблоки	10

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.

Где находятся углеводы в организме. Роль углеводов в организме

1. Где находятся углеводы в организме. Роль углеводов в организме
2. Углеводы химия. Углеводы

Где находятся углеводы в организме. Роль углеводов в организме

Углеводы – органические вещества, главный источник бодрости для живых организмов, из них синтезируется глюкоза, которая циркулирует в крови и обеспечивает клетки необходимой энергией. Без них полноценное функционирование и метаболические процессы просто невозможны. Поэтому в рационе углеводы должны присутствовать каждый день и, по мнению диетологов, составлять его основу.

Необходимые человеку углеводы

Полноценное питание предполагает внесение в рацион достаточно большого разнообразия продуктов. По современным нормам диетологии основная часть рациона, около 50-70%, должна приходиться именно на углеводы. А это значит, что большую часть стандартной диеты могут составлять блюда, приготовленные из таких категорий продуктов:

• овощи,
• фрукты,
• ягоды,
• зерновые.

При этом углеводы содержатся и в продуктах, которые не относятся к категории здорового питания. Из рациона лучше исключить:

• сладости,
• сдобу,
• макаронные изделия, хлеб.

Именно блюда из перечисленных категорий относятся к простым углеводам. Они способствуют увеличению массы тела, а также развитию ряда болезней, в том числе и сахарного диабета 2-го типа.

Функции углеводов

Первая и главная функция углеводов – обеспечение организма энергией. Молекулы АТФ, которые являются источником энергии для всех процессов в организме, вырабатываются в результате гликолиза – расщепления глюкозы. АТФ, в частности, позволяет мышцам сокращаться, а телу двигаться. В том случае если уровень углеводов недостаточен, молекулы АТФ начинают синтезироваться из жиров и аминокислот.

Кроме этого, углеводы в организме обеспечивают и такие процессы:

• Снабжение витаминами В1, В2, В3, В9 (фолиевая кислота), а также минералами (железо, цинк, хром, фосфор, магний).
• Поступление в организм антиоксидантов, которые защищают клетки от свободных радикалов и препятствуют старению.
• Участие в регуляции осмотического давления в крови, что обеспечивает нормальную работу и жизнь ее компонентов, в частности, эритроцитов.
• Запасание энергии. После поступления пищи уровень глюкозы в крови повышается, и ее избыток организм перерабатывает в сложный углевод гликоген, который запасается в мышцах и печени. Когда уровень глюкозы снова понижается, этот резерв активизируется.
• Идентификация клеток. Углеводы входят во многие клеточные рецепторы, находящиеся на внешней мембране. За счет них клетки могут опознавать друг друга.

Сколько углеводов должно быть в рационе

Углеводы должны составлять основную часть рациона. Средняя потребность в углеводах в день для взрослого зависит от индивидуальных потребностей самого организма. Например, если человек ведет малоподвижный образ жизни, ему хватит 50-150 г (речь идет не о продуктах, содержащих углеводы, а именно о самом веществе). Норма для спортсмена будет выше – может доходить до 370 г в день.

Важно учитывать, что углеводы необходимо употреблять в течение дня. Связано это с тем, что способность запасать их в виде гликогена у организма ограничена – за один раз печень может накопить до 100-120 г. Поэтому если во время еды углеводов будет больше, они отложатся в виде жировых накоплений. Также, если гликоген не израсходован до следующего приема пищи, способность запасать его в печени понижается. Именно поэтому в правилах здорового образа жизни и поддержания веса в норме всегда есть рекомендация питаться регулярно и небольшими порциями.

Категории людей, которым необходимо повышенное содержание углеводов:

• Дети.
• Беременные женщины.
• Спортсмены.
• Люди с диагностированными болезнями обмена веществ (ускоренный метаболизм).
• Люди в период выздоровления, после отмены постельного режима.

Категории людей, которым рекомендовано снижать уровень углеводов в день, в частности, уменьшать их порцию за один прием пищи:

• Страдающие от избыточного веса, ожирения.
• Ведущие малоподвижный образ жизни.
• Пожилые люди.
• Люди с нарушениями метаболизма, в частности, нарушениями регуляции глюкозы в крови – сахарным диабетом.

При этом полное исключение углеводов из рациона не рекомендуется никому.

Углеводы химия. Углеводы

Углеводы (сахара) — органические вещества, имеющие сходное строение и свойства, состав большинства которых отражает формула  C_x(H₂O)_y ,

где x, y ≥ 3.

Общеизвестные представители: глюкоза ( виноградный сахар ) С₆Н₁₂О₆, сахароза ( тростниковый, свекловичный сахар ) С₁₂Н₂₂О₁₁, мальтоза (солодовый сахар) С₁₂Н₂₂О₁₁, лактоза ( молочный сахар ) С₁₂H₂₂O₁₁, крахмал и целлюлоза (С₆Н₁₀О_{5 ) n}.

Учебный фильм «Углеводы»

Известны также соединения, относящиеся к углеводам, состав которых не соответствует общей формуле, например, сахар рамноза С₆Н₁₂О₅

В то же время есть вещества, соответствующее общей формуле углеводов, но не проявляющие их свойства (например, природный шестиатомный спирт инозит С₆Н₁₂О₆).

Углеводы объединяют разнообразные соединения – от низкомолекулярных, состоящих из некоторых атомов (х=3), до полимеров xН₂О_y>_nс молекулярной массой в несколько миллионов (n=10000).

Биологическая роль углеводов

Углеводы содержатся в клетках растительных и животных организмов и по массе составляют основную часть органического вещества на Земле. Эти соединения образуются растениями в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды и при участии хлорофилла.

Животные организмы не способны синтезировать углеводы и получают их с растительной пищей. Углеводы составляют значительную долю пищи млекопитающих.

Фотосинтез можно рассматривать как процесс  восстановления  СО₂ с использованием солнечной энергии:

В процессе дыхания происходит окисление углеводов, в результате чего выделяется энергия, необходимая для функционирования живых организмов:

Содержание углеводов в растениях составляет до 80% массы сухого вещества, в организмах человека и животных – до 20%. Они играют важную роль в физиологических процессах. Пища человека состоит примерно на 70% из углеводов.

Функции углеводов в живых организмах разнообразны.

Они служат источником запасной энергии (в растениях – крахмал, в животных организмах – гликоген). В растительных организмах углеводы являются основой клеточных мембран. В качестве одного из структурных компонентов остатки углеводов входят в состав нуклеиновых кислот.

Классификация углеводов

Все углеводы по числу входящих в их молекулы структурных единиц (остатков простейших углеводов) и способности к гидролизу можно разделить на две группы: простые углеводы , или моносахариды, и сложные углеводы (олигосахариды и полисахариды).

Простые углеводы (моносахариды) – это простейшие углеводы, не гидролизующиеся с образованием более простых углеводов.

Сложные углеводы (олигосахариды и полисахариды) – это углеводы, молекулы которых состоят из двух или большего числа остатков моносахаридов и разлагаются на эти моносахариды при гидролизе.

Моносахариды по числу атомов углерода подразделяют на тетрозы (С₄Н₈О₄), пентозы (С₅Н₁₀О₅),  и гексозы (С₆Н₁₂О₆). Важнейшие пентозы —  ри­бо­за и дез­ок­си­ри­бо­за, гексозы – глюкоза и фруктоза.

 

Олигосахариды (продукты конденсации двух или нескольких молекул моносахаридов). Среди олигосахаридов наибольшее значение имеют дисахариды (диозы) – продукты конденсации двух молекул моносахаридов (например, сахароза — С₁₂Н₂₂О₁₁, при гид­ро­ли­зе пре­вра­ща­ет­ся в смесь глю­ко­зы и фрук­то­зы).

Полисахариды (крахмал, целлюлоза) образованы большим числом молекул моносахаридов.

Олиго- и полисахариды расщепляются при гидролизе до моносахаридов. В молекулах олигосахаридов содержится от 2 до 10 моносахаридных остатков, в полисахаридах — от 10 до 3000—5000.

Раффиноза – содержится в сахарной свекле.

Гликоген – животный крахмал.

Номенклатура углеводов

Для большинства углеводов приняты тривиальные названия с суффиксом – оза (глюкоза, рибоза, сахароза, целлюлоза и т.п.).

Моносахариды. Глюкоза

Дисахариды. Сахароза.

Где углеводы находятся в организме. Роль углеводов в организме

Где углеводы находятся в организме. Роль углеводов в организме

Углеводы – органические вещества, главный источник бодрости для живых организмов, из них синтезируется глюкоза, которая циркулирует в крови и обеспечивает клетки необходимой энергией. Без них полноценное функционирование и метаболические процессы просто невозможны. Поэтому в рационе углеводы должны присутствовать каждый день и, по мнению диетологов, составлять его основу.

Необходимые человеку углеводы

Полноценное питание предполагает внесение в рацион достаточно большого разнообразия продуктов. По современным нормам диетологии основная часть рациона, около 50-70%, должна приходиться именно на углеводы. А это значит, что большую часть стандартной диеты могут составлять блюда, приготовленные из таких категорий продуктов:

• овощи,
• фрукты,
• ягоды,
• зерновые.

При этом углеводы содержатся и в продуктах, которые не относятся к категории здорового питания. Из рациона лучше исключить:

• сладости,
• сдобу,
• макаронные изделия, хлеб.

Именно блюда из перечисленных категорий относятся к простым углеводам. Они способствуют увеличению массы тела, а также развитию ряда болезней, в том числе и сахарного диабета 2-го типа.

Функции углеводов

Первая и главная функция углеводов – обеспечение организма энергией. Молекулы АТФ, которые являются источником энергии для всех процессов в организме, вырабатываются в результате гликолиза – расщепления глюкозы. АТФ, в частности, позволяет мышцам сокращаться, а телу двигаться. В том случае если уровень углеводов недостаточен, молекулы АТФ начинают синтезироваться из жиров и аминокислот.

Кроме этого, углеводы в организме обеспечивают и такие процессы:

• Снабжение витаминами В1, В2, В3, В9 (фолиевая кислота), а также минералами (железо, цинк, хром, фосфор, магний).
• Поступление в организм антиоксидантов, которые защищают клетки от свободных радикалов и препятствуют старению.
• Участие в регуляции осмотического давления в крови, что обеспечивает нормальную работу и жизнь ее компонентов, в частности, эритроцитов.
• Запасание энергии. После поступления пищи уровень глюкозы в крови повышается, и ее избыток организм перерабатывает в сложный углевод гликоген, который запасается в мышцах и печени. Когда уровень глюкозы снова понижается, этот резерв активизируется.
• Идентификация клеток. Углеводы входят во многие клеточные рецепторы, находящиеся на внешней мембране. За счет них клетки могут опознавать друг друга.

Сколько углеводов должно быть в рационе

Углеводы должны составлять основную часть рациона. Средняя потребность в углеводах в день для взрослого зависит от индивидуальных потребностей самого организма. Например, если человек ведет малоподвижный образ жизни, ему хватит 50-150 г (речь идет не о продуктах, содержащих углеводы, а именно о самом веществе). Норма для спортсмена будет выше – может доходить до 370 г в день.

Важно учитывать, что углеводы необходимо употреблять в течение дня. Связано это с тем, что способность запасать их в виде гликогена у организма ограничена – за один раз печень может накопить до 100-120 г. Поэтому если во время еды углеводов будет больше, они отложатся в виде жировых накоплений. Также, если гликоген не израсходован до следующего приема пищи, способность запасать его в печени понижается. Именно поэтому в правилах здорового образа жизни и поддержания веса в норме всегда есть рекомендация питаться регулярно и небольшими порциями.

Категории людей, которым необходимо повышенное содержание углеводов:

• Дети.
• Беременные женщины.
• Спортсмены.
• Люди с диагностированными болезнями обмена веществ (ускоренный метаболизм).
• Люди в период выздоровления, после отмены постельного режима.

Категории людей, которым рекомендовано снижать уровень углеводов в день, в частности, уменьшать их порцию за один прием пищи:

• Страдающие от избыточного веса, ожирения.
• Ведущие малоподвижный образ жизни.
• Пожилые люди.
• Люди с нарушениями метаболизма, в частности, нарушениями регуляции глюкозы в крови – сахарным диабетом.

При этом полное исключение углеводов из рациона не рекомендуется никому.

Углеводы для похудения. Самые полезные сложные углеводы для похудения: список продуктов питания, необходимых для организма

Вещества, которые помогают нам в борьбе с лишними килограммами – что о них следует знать? Существует следующая классификация, по которой полисахариды разделяются на:

Крахмал – вещество, которое усваивается человеком при попадании в пищеварительный тракт и составляет около 80% всех потребляемых нами углеводов. Воздействие слюны способствует его превращению в мальтозу.

Гликоген – энергетический материал для питания клеток, запасы которого копятся в печени и мышцах.

Пектин – полисахарид, образующийся из остатков гексуроновой кислоты. Источником этого полезного вещества являются яблоки, сливы, цитрусовые, некоторые виды водорослей.

Клетчатка – грубые растительные волокна, в большом количестве содержащиеся в злаках, бобовых, фруктах и овощах. Попадая в наш желудок, эти невидимые работники очищают организма, избавляют его от шлаков и токсинов и снижают уровня холестерина в крови.

Так ли полезен крахмал? Оказывается, не все виды этого полисахарида ведут к ожирению. Устойчивый «медленный» углевод, содержащийся в зерновых, семенах, горохе, фасоли и чечевице помогает снизить аппетит, дольше ощущать приятное чувство сытости и даже способствует избавлению от лишнего жира!

Почему же в нашем сознании слово «крахмал» прочно связано с избыточным весом?

Источник проблемы – продукты, которые привыкли есть современные люди. Резистентный полисахарид мы заменяем обычным рафинированным углеводом. Вместо муки грубого помола – белая и рассыпчатая, совершенно лишенная полезных свойств. А натуральную пищу давно потеснили полуфабрикаты, прошедшие серьезную промышленную обработку.

Вывод прост – следует отказаться от всего вредного и искусственного в пользу природных источников сложных полисахаридов. Продукты, содержащие полезные углеводы это:

Крупы – овес, гречка, коричневый или бурый рис – желанные гости в вашем меню. Помните: подвергнутые промышленной переработке хлопья теряют добрую половину питательных веществ, необходимых нашему организму для стабильной работы и здоровья.

Бобовые – фасоль, горох, чечевица и нут содержат клетчатку, надолго избавляющую нас от голода и очищающую кишечник. Этот полисахарид выметает из организма шлаки и токсины и вымывает лишний холестерин.

Макаронные изделия из твердых сортов пшеницы – при их употреблении уровень сахара в крови меняется плавно и постепенно, а не скачкообразно, и мы чувствуем насыщение гораздо дольше, чем после «вредного» перекуса сдобой или сладостями.

Хлеб из цельного зерна – замените батон и булку из белой муки на 1-2 хрустящих кусочка на основе отрубей. Помните: злаки обязательно должны присутствовать в здоровом и сбалансированном рационе.

Овощи – в список продуктов, богатых сложными и полезными углеводами, не могли не попасть капуста, кабачки и сельдерей, томаты, лук-порей и сладкий перец. Не забывайте о том, что термическую обработку полезных подарков матушки-природы следует свести к минимуму – так вы сохраните ценные вещества, витамины и микроэлементы, содержащиеся в овощах.

Фрукты – яблоки, сливы, мандарины, абрикосы, груши и лимоны – источники пектина – полисахарида, ускоряющего обмен веществ и снижающего уровень вредного холестерина.

Зелень – разнообразные виды салата (латук, листовой, айсберг, корн, рукколу) можно добавлять к овощам, заправляя витаминный коктейль оливковым маслом.

Этот список позволяет с уверенностью заявить: полезные медленные углеводы для похудения в продуктах питания – не выдумка. Важно правильно составить рацион и вести ежедневный подсчет калоража потребляемых блюд – тогда фигура вновь будет радовать вас стройностью и красотой, наладится пищеварение и улучшится обмен веществ.

Простые углеводы. Что такое углеводы?

Углеводы — это ключевой компонент большинства продуктов питания и основной источник энергии в рационе человека. В зависимости от своей структуры углеводы делятся на простые и сложные. Простые (“быстрые”) углеводы максимально легко усваиваются организмом и имеют высокий гликемический индекс, тогда как сложные (“комплексные”) отдают свои калории постепенно, обеспечивая долгое насыщение.

Источниками быстрых углеводов является сахароза, фруктоза и глюкоза — в список продуктов, содержащих подобные углеводы, входит как обычный столовый сахар, так и большинство сладких фруктов. При употреблении в пищу они быстро повышают уровень инсулина в крови, что может иметь негативные последствия. Подобные продукты питания запрещены диабетикам, а также могут повлечь набор лишнего веса.

Сложные углеводы — это прежде всего крахмал и клетчатка. Крахмал состоит из множества связанных сахаридов, включая в себя от десятков до сотен структурных элементов — для переваривания продуктов питания, содержащих крахмал, организму необходимо как время, так и энергия. В свою очередь, клетчатка также формально является углеводом, хотя не переваривается и не усваивается человеком.

Норма углеводов в день

Рекомендации и нормы правильного питания подразумевают, что на углеводы должно приходиться порядка 50% от суммарной калорийности питания. Однако ключевую роль играет то, какие именно углеводные продукты употребляются в пищу. Порция гречки содержит столько же углеводов, сколько стакан колы или другой сладкой газировки — при этом очевидно, что гречка намного полезнее для здоровья.

Роль углеводов в жизни человека, нормы содержания и потребления

Про углеводы часто вспоминают с содроганием, считая, что они являются причиной лишнего веса и различных заболеваний. Если не злоупотреблять ими, ничего подобного не случится. Наоборот, роль углеводов в организме человека заключается в том, чтобы обеспечить его необходимой подзарядкой. Человек, не получающий их в достаточном количестве, выглядит болезненно и устало.

 Что собой представляют углеводы для человека?

Углеводами принято называть соединения, образованные атомами углерода, кислорода и водорода. К ним относят крахмалосодержащие и сахаристые вещества. Каждый из них выполняет свою функцию. Ведь в их молекулах присутствуют разные элементы. Принято также классифицировать углеводы как:

• простые, к которым относятся моносахариды и дисахариды;
• сложные, в составе которых присутствуют полисахариды.

В первую группу входят:

• глюкоза;
• фруктоза;
• галактоза;
• лактоза;
• сахароза;
• мальтоза.

Их сладкий вкус в продуктах невозможно не заметить. Они стремительно растворяются в воде. Человеку эти вещества способны быстро дать энергию, т. к. усваиваются легко.

Во второй группе находятся крахмал, клетчатка, гликоген и пектин.

Функция в организме людей

Поступая в организм человека в основном из растительной пищи, углеводы не только позволяют высвободить из неё энергию. Их значение огромно! Существуют и другие немаловажные функции, которые выполняют углеводы организме человека:

• Очистка желудочно-кишечного тракта. Не все вещества, входящие в продукты питания, полезны для организма человека. Благодаря клетчатке и другим углеводам, происходит самоочищение. В противном случае наступала бы интоксикация индивида.
• Глюкоза позволяет питать ткани головного мозга, сердечной мышцы, участвует в образовании ключевого для работы печени компонента – гликогена.
• Повышение иммунитета и защита организма. Гепарин предотвращает чрезмерную свёртываемость крови, а полисахариды способны наполнить кишечник необходимыми активными веществами для борьбы с инфекциями.
• Строительство тела человека. Без углеводов невозможно появление некоторых видов клеток в организме. Синтез нуклеиновых кислот и клеточной мембраны является ярким примером.
• Регуляция обменных процессов. Углеводы способны ускорять или замедлять окисление.
• Помощь в расщеплении и усвоении белков и жиров, поступающих с пищей. Отметим, что принципы здорового питания учитывают сочетаемость различных видов углеводов с белками и жирами, чтобы их расщеплять было проще.

Чтобы углеводы помогали, а не вредили организму человека, необходимо употреблять их в ограниченном количестве.

Заболевания, вызванные переизбытком углеводов

Основная проблема, которую может получить человек при злоупотреблении углеводами, – нарушение обмена веществ. Он запускает уже другие нежелательные последствия, в частности:

• уменьшение скорости расщепления питательных веществ;
• нарушение гормонального фона;
• повышение уровня отложения жиров за счёт перехода углеводов в жировые молекулы;
• развитие или прогрессирование сахарного диабета, т. к. истощаются клетки поджелудочной железы, вырабатывающей инсулин.

Повышение уровня глюкозы в составе крови запускает ряд негативных изменений. В частности, увеличивается вероятность склеивания тромбоцитов, что приводит к образованию тромбов. Сами сосуды становятся хрупкими, что обостряет проблемы с сердцем и повышает риск инсульта или инфаркта.

В ротовой полости глюкоза и фруктоза в сочетании с кислотами способны создавать среду для развития патогенной микрофлоры. В итоге разрушается эмаль зубов, развивается кариес, а цвет становится непривлекательным.

Сколько нужно употреблять углеводов?

Для того чтобы сбалансировать собственное питание, рекомендуется придерживаться следующих норм потребления углеводов:

• детям до одного года необходимо давать по 13 г углеводов на 1 кг веса;
• для взрослого человека до 30 лет, не испытывающего сильных физических нагрузок, нужно 300–350 г в сутки этих веществ;
• после 30 лет норма снижается на 50 г;
• для женщин все нормы должны быть на 30–50 г меньше;
• для занимающихся спортом и ведущих активный образ жизни людей допускается превышение нормы на 40–50 г в сутки.

Пищевых волокон или клетчатки должно быть не менее 20 г, чтобы самоочищение кишечника работало хорошо.

Следует помнить, что существует вероятность аллергической реакции на продукты питания, богатые углеводами. Поэтому нужно перед включением их в рацион малыша исключить возможность индивидуальной непереносимости. Делать это лучше в утренние часы.

Богатые углеводами продукты не следует употреблять в вечернее время, когда замедляются обменные процессы в организме. К тому же энергия, которую они позволят выделить, останется невостребованной. Это не касается людей, работающих в ночное время или по сменам. Для них нужно составлять индивидуальный режим питания.

Интересные факты

Полезно знать, что для некоторых сладких продуктов имеет значение не только объём сахаров в 100 г продукта, но и количество влаги. Вода легко выводится из организма, оставляя в работе моносахариды. Если её в продукте много, то может оказаться, что глюкозы и других сахаров человек получает больше, чем нужно.

Одно яблоко, съеденное в течение дня, которое якобы способно обеспечить нужным количеством клетчатки, не поможет организму. Необходимо до 5 несладких фруктов, чтобы достичь нормального уровня суточного потребления.

Нельзя выбирать только крахмалосодержащие углеводы или моносахара. Для того чтобы обеспечить организм всем необходимым, баланс между ними должен быть примерно 1:1,5 в пользу первых (каш, хлеба и т. д.).

Если не запивать водой или жидкостью продукты, в которых много подобных элементов, то риск их превращения в жиры в случае превышения нормы потребления снижается. Поэтому пить лучше через час после еды.

Свежевыжатые соки стоит употреблять в разбавленном виде, чтобы не давать нагрузку на внутренние системы и одновременно уменьшить калорийность продукта.

Вывод прост: если к употреблению углеводов подойти грамотно, их употребление принесёт организму только пользу!