Три функции углеводов: Ошибка 403 — доступ запрещён — Правильное питание. Здоровое питание

Содержание

3. Свойства и функции углеводов

Углеводы
– в состав входит углерод, водород и
кислород. Служат источником энергии.

Функции:

1)структурная

2)запасающая

3)энергетическая

4)защитная

Углеводы — это
вещества с общей формулой Cn(h3O)m. Делятся
на : моносахариды (рибоза, дезоксирибоза,
глюкоза, фруктоза), олигосахариды
(мальтоза, лактоза, сахароза), полисахариды
(целлюлоза, гликоген, храхмал, хитин).
Функции: энергетическая, запасающая,
структурная (стенки растений и грибов),
метаболическая (исходный продукт для
синтеза веществ). Углеводороды образуются
из неорганических веществ, в процессе
фотосинтеза.

Углеводы
представляют собой соединения, содержащие
только углерод, водород и кислород.
Ранее предполагали, что все углеводы
имеют общую формулу Cm(Н2O)n, т.е. углерод
+ вода, например, С6(Н2О)6 или С6Н12О6 —
глюкоза. Отсюда пошло и название
«углеводы». В дальнейшем оказалось,
что ряд соединений, принадлежащих по
своим свойствам к углеводам, содержат
водород и кислород в несколько иной
пропорции, чем указано в общей формуле,
например, дезоксирибоза — С6Н10О4.

В
1927 году Международная комиссия по
реформе химической номенклатуры
предложила термин «углеводы»
заменить термином «глициды», однако
он не получил широкого распространения.
Старое название «углеводы»
укоренилось и прочно удерживается в
науке, являясь общепризнанным.

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. Реклама: 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.

4 Строение,
свойства и функции белков

Белки(протеины)
– биолог. полимеры мономерами к-ых
являются аминокислоты. В составе белков
могут находиться 20 различных α-аминокилот.

Функции:

1)структурная.
Вхоят в состав клеточных мембран. Волосы,
ногти, рога.

2)каталитическая.
Практически все ферменты являются
белками.

3)транспортная.
Нек-ые белки способны присоединять и
переносить различные в-ва.

4)защитная.
Свёртываемость крови.

5)сократительная.
Сокращение мышц. Изменение длинны.

как их классифицируют по свойствам, строение

Содержание:

Общее понятие об углеводах

Химическое строение

Функции углеводов в организме человека

Классификация по свойствам
- Строительная функция углеводов
- Энергетическая функция углеводов
- Структурная функция углеводов
- Регуляторная функция углеводов
- Запасающая функция

Содержание

Общее понятие об углеводах

Химическое строение

Функции углеводов в организме человека

Классификация по свойствам
- Строительная функция углеводов
- Энергетическая функция углеводов
- Структурная функция углеводов
- Регуляторная функция углеводов
- Запасающая функция

Общее понятие об углеводах

Углеводы — класс органических соединений, к которому относятся глюкоза, фруктоза, сахароза, а также полисахариды (крахмал, целлюлоза, пектины). С точки зрения биологии и биохимии — это биологически активные вещества, содержащиеся в 80% живых клеток растений и необходимые человеку для функционирования. С точки зрения химии — соединения, состоящие из нескольких карбонильных и гидроксильных групп.

Фруктоза была впервые выделена из «медовой воды» в 1792 году, глюкозу открыли чуть позже, в 1802 году. Химия полисахаридов получила развитие после того, как в 1811 году впервые был осуществлен гидролиз крахмала.

Химическое строение

Все углеводы отвечают единой химической характеристике: они состоят только из углерода, кислорода и водорода, при этом соотношение атомов водорода и кислорода в них такое же, как в молекулах воды.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Простые углеводы, моносахариды — органические соединения, содержащие в своей структуре гидроксильные и карбонильные группы: альдегидоспирты, кетоспирты.

Сложные углеводы — это дисахариды с двумя моносахаридными фрагментами и полисахариды, в молекулах которых таких фрагментов больше двух. Поскольку многие из них на вкус сладкие, этот класс веществ называют еще и сахарами. Кроме классификации по количеству структурных единиц, существует классификация по числу атомов углерода в молекуле.

Молекулы моносахаридов состоят из нескольких гидроксильных групп и одной карбонильной. Самый известный моносахарид — глюкоза. Название происходит от греческого слова «гликис», «сладкий». Глюкоза принадлежит к классу альдегидоспиртов. Особенность строения глюкозы в том, что она существует в виде двух оптических изомеров, молекулы которых зеркально отображают друг друга: D- и L-форма. Интересно, что в природных соединениях обнаружен только D-изомер глюкозы, в отличие от аминокислот, которые встречаются в природе только в L-форме. Исследуя глюкозу, ученые, в частности Эмиль Герман Фишер, пришли к выводу, что большая часть ее молекул в природе существует в форме не альдегидоспирта, а полуацеталей — циклических производных, образующихся при взаимодействии альдегидной группы молекулы с гидроксильной у пятого атома углерода. Полуацетали D- или L- глюкозы встречаются в двух изомерных формах, различающихся взаимным расположением заместителей, например α-D-глюкоза и β-D-глюкоза. Их называют аномерами. Исследования показали, что в кристаллической D-глюкозе молекулы находятся только в виде полуацеталей, а в растворе D-глюкозы в виде альдегидоспирта содержится около 36% полуацеталя в α-форме и 64% в β-форме. Из водного раствора D-глюкоза всегда кристаллизуется в виде α-изомера, в то время как из горячего уксуснокислого раствора выделяется β-изомер.

Подобно глюкозе, изомерная ей фруктоза легко образует циклические полуацетали, только состоят они преимущественно из пятичленных циклов. Крахмал, образующийся из глюкозы — энергетический резерв растений, быстро перерабатывающийся в легко усваиваемый моносахарид. В состав крахмала входят амилоза и амилопектин.

Функции углеводов в организме человека

Попадая в организм, дисахариды(например, сахароза и лактоза) и полисахариды (крахмал и проч. ) под действием специальных ферментов гидролизуются с образованием глюкозы и фруктозы. Организм перерабатывает глюкозу и фруктозу, превращая их в углекислоту и воду, и таким образом получает энергию для всех идущих в нем процессов.

Классификация по свойствам

Строительная функция углеводов

Мукополисахариды, соединения углеводов с белками, являются важной составляющей суставной смазки у животных и человека. Рибоза и дезоксирибоза входят в состав РНК и ДНК.

Энергетическая функция углеводов

В организме любого животного должно постоянно содержаться определенное количество глюкозы: например, в крови человека — около 15 граммов. При окислении 1 грамма глюкозы или сахарозы выделяется примерно 16 кДж энергии. Ежедневно человеку необходимо потреблять около 500 граммов сахаров, но эта потребность обычно удовлетворяется сложными углеводами, содержащими крахмал. Рекомендуемая максимальная доза чистой сахарозы в сутки — 75 граммов.

Структурная функция углеводов

Часть углеводов является структурными элементами клеток и входит в состав многих сложных молекул: гормонов, ферментов, иммунных веществ. Например, гликопротеины на поверхности клеток способствуют избирательности межклеточного взаимодействия и обеспечивают иммунный ответ. Гепарин служит ингибитором свертывания крови и предотвращает возникновение тромбов.

Регуляторная функция углеводов

Клетчатка, содержащаяся в овощах и фруктах, перерабатывается только полезной микрофлорой кишечника и в процессе стимулирует его стенки, улучшая перистальтику. Кроме того, углеводы регулируют осмотическое давление крови, которое зависит от количества содержащейся в ней глюкозы.

Запасающая функция

Когда организм получает углеводы вдоволь, их избыток может откладываться. Хранить глюкозу в чистом виде живым организмам довольно обременительно: ее не слишком большие молекулы легко покидают клетки. Поэтому живые организмы составляют новые соединения из молекул глюкозы: растения запасают углеводы в виде крахмала, а животные и грибы — в виде более легко растворимого гликогена. Запасы гликогена в человеческом организме, как правило, невелики — 150–200 граммов. Основное место складирования — печень. Если углеводов в пище недостаточно или они плохо усваиваются, начинается расщепление гликогена. Так временно восполняется дефицит. Когда запасы гликогена истощаются, материалом для синтеза глюкозы становятся жиры и белки.

Насколько полезной была для вас статья?

У этой статьи пока нет оценок.

Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»

Поиск по содержимому

3 Функции углеводов в клетке

Организм в основном использует углеводы в качестве источника энергии.

Изображение предоставлено:
a_namenko/iStock/GettyImages

Существует множество основных питательных веществ, необходимых человеческому организму для нормального функционирования, и углеводы находятся в верхней части списка.

Со всей этой суетой вокруг низкоуглеводных диет вы можете подумать, что углеводы не так уж и важны. Существуют разные типы углеводов, поэтому такие продукты, как картофель, содержат больше питательных веществ, чем печенье, и они имеют решающее значение для функционирования человека.

Видео дня

Вот как углеводы помогают вашим клеткам выполнять свою работу.

Функции углеводов

1. Углеводы производят энергию

Основная функция углеводов связана с производством энергии. Вот почему многие спортсмены придерживаются высокоуглеводной диеты, включающей такие продукты, как сладкий картофель, бананы и сухофрукты.

«В клетках человека роль углеводов заключается в обеспечении энергией», — объясняет зарегистрированный диетолог Кристин Бирн, MPH, RD, LDN. «Процесс расщепления — также называемый метаболизмом — углеводов создает энергию для наших клеток».

Организм превращает углеводы в глюкозу (сахар), которая является основной формой энергии организма. Большинство клеток используют глюкозу, и это особенно важно для мозга.

Когда вы думаете об использовании энергии, вы можете подумать о походе или проведении дня за работой по дому. Но вы тратите энергию даже на самые маленькие задачи, включая основные человеческие функции, такие как дыхание, сокращение мышц и поддержание температуры тела, согласно Университету штата Оклахома.

Типы углеводов

Проще говоря, два основных типа углеводов включают простые и сложные углеводы.

В вашем рационе есть место и тому, и другому, но сложные углеводы, как правило, являются более богатыми источниками питательных веществ. Простые углеводы также могут иметь негативные последствия для здоровья, например, вызывать быстрое повышение уровня сахара в крови. Чанская школа общественного здравоохранения.

На молекулярном уровне существует три основных типа углеводов:

Моносахариды: Моносахариды представляют собой простейшую форму углеводов. Они известны как простые сахара. «Моно» означает один, поэтому они представляют собой одну единицу сахара. Примеры включают глюкозу, фруктозу и галактозу.
Дисахариды: Дисахариды состоят из пары моносахаридов — «ди» означает два. К ним относятся сахароза, лактоза и мальтоза.
Полисахариды: Полисахариды представляют собой длинные цепочки моносахаридов. Их часто называют «сложными углеводами», и они включают крахмал, целлюлозу и гликоген.

Хотя все они обеспечивают клетки энергией, сложные углеводы также содержат больше всего витаминов, минералов и клетчатки. По данным клиники Майо, вам нужно примерно от 225 до 325 граммов углеводов в день. Выбирайте источники, включая фрукты, овощи, зерновые и бобовые (фасоль, чечевица и горох).

Структура и функция углеводов

Результаты обучения

Различать моносахариды, дисахариды и полисахариды
Определите несколько основных функций углеводов

Большинство людей знакомы с углеводами, одним из типов макромолекул, особенно когда речь идет о том, что мы едим. Чтобы похудеть, некоторые люди придерживаются «низкоуглеводной» диеты. Спортсмены, напротив, часто «загружаются углеводами» перед важными соревнованиями, чтобы убедиться, что у них достаточно энергии для соревнований на высоком уровне. Углеводы, по сути, являются неотъемлемой частью нашего рациона; злаки, фрукты и овощи являются естественными источниками углеводов. Углеводы обеспечивают организм энергией, в частности, за счет глюкозы, простого сахара, который является компонентом крахмала и ингредиентом многих основных продуктов питания. Углеводы также выполняют другие важные функции в организме человека, животных и растений.

Молекулярные структуры

Углеводы могут быть представлены формулой (CH ₂ O) _n , где n — количество атомов углерода в молекуле. Другими словами, отношение углерода к водороду и кислороду составляет 1:2:1 в молекулах углеводов. Эта формула также объясняет происхождение термина «углевод»: компонентами являются углерод («карбо») и компоненты воды (отсюда «гидрат»). Углеводы представляют собой полимеры, построенные из сахаров, которые являются их мономерами. Углеводы делятся на три подтипа: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

Моносахариды

Моносахариды ( моно – = «один»; сахар – = «сладкий») представляют собой простые сахара, наиболее распространенным из которых является глюкоза. В моносахаридах число атомов углерода обычно колеблется от трех до семи. Большинство названий моносахаридов заканчиваются суффиксом — ose . Если в сахаре есть альдегидная группа (функциональная группа со структурой R-CHO), он известен как альдоза, а если он имеет кетоновую группу (функциональная группа со структурой RC(=O)R′), он известен как кетоза. В зависимости от количества атомов углерода в сахаре они также могут быть известны как триозы (три атома углерода), пентозы (пять атомов углерода) и/или гексозы (шесть атомов углерода). См. рисунок 1 для иллюстрации моносахаридов.

Рисунок 1. Моносахариды классифицируются на основе положения их карбонильной группы и количества атомов углерода в основной цепи. Альдозы имеют карбонильную группу (обозначена зеленым цветом) на конце углеродной цепи, а кетозы имеют карбонильную группу в середине углеродной цепи. Триозы, пентозы и гексозы имеют соответственно три, пять и шесть углеродных цепей.

Химическая формула глюкозы C ₆ H ₁₂ O ₆ . Для человека глюкоза является важным источником энергии. Во время клеточного дыхания энергия высвобождается из глюкозы, и эта энергия используется для производства аденозинтрифосфата (АТФ). Растения синтезируют глюкозу, используя углекислый газ и воду, а глюкоза, в свою очередь, используется для удовлетворения энергетических потребностей растения. Избыток глюкозы часто откладывается в виде крахмала, который катаболизируется (расщепление более крупных молекул клетками) людьми и другими животными, питающимися растениями.

Галактоза и фруктоза являются другими распространенными моносахаридами — галактоза содержится в молочных сахарах, а фруктоза — во фруктовых сахарах. Хотя глюкоза, галактоза и фруктоза имеют одинаковую химическую формулу (C ₆ H ₁₂ O ₆), они различаются структурно и химически (и известны как изомеры) из-за различного расположения функциональных групп вокруг асимметричный углерод; все эти моносахариды имеют более одного асимметрического углерода.

Моносахариды могут существовать в виде линейных цепочек или кольцеобразных молекул; в водных растворах они обычно находятся в кольцевых формах.

Дисахариды

Дисахариды ( di – = «два») образуются, когда два моносахарида подвергаются реакции дегидратации (также известной как реакция конденсации или синтез дегидратации). В ходе этого процесса гидроксильная группа одного моносахарида соединяется с водородом другого моносахарида, высвобождая молекулу воды и образуя ковалентную связь (рис. 2).

Рисунок 2. Сахароза получается в результате химической реакции между двумя простыми сахарами, называемыми глюкозой и фруктозой.

Общие дисахариды включают лактозу, мальтозу и сахарозу. Лактоза – это дисахарид, состоящий из мономеров глюкозы и галактозы. В природе содержится в молоке. Мальтоза, или солодовый сахар, представляет собой дисахарид, образующийся в результате реакции дегидратации между двумя молекулами глюкозы. Наиболее распространенным дисахаридом является сахароза или столовый сахар, который состоит из мономеров глюкозы и фруктозы.

Полисахариды

Длинная цепь моносахаридов, связанных ковалентными связями, известна как полисахарид ( поли – = «много»). Цепь может быть разветвленной или неразветвленной, и она может содержать различные типы моносахаридов. Полисахариды могут быть очень большими молекулами. Крахмал, гликоген, целлюлоза и хитин являются примерами полисахаридов.

Крахмал представляет собой запасенную форму сахаров в растениях и состоит из амилозы и амилопектина (оба полимеры глюкозы). Растения способны синтезировать глюкозу, а избыток глюкозы откладывается в виде крахмала в различных частях растения, включая корни и семена. Крахмал, потребляемый животными, расщепляется на более мелкие молекулы, такие как глюкоза. Затем клетки могут поглощать глюкозу.

Рисунок 3. Амилоза и амилопектин представляют собой две разные формы крахмала. Гликоген представляет собой запасную форму глюкозы у человека и других позвоночных и состоит из мономеров глюкозы.

Гликоген представляет собой запасную форму глюкозы у людей и других позвоночных и состоит из мономеров глюкозы. Гликоген является животным эквивалентом крахмала и представляет собой сильно разветвленную молекулу, обычно хранящуюся в клетках печени и мышц. Всякий раз, когда уровень глюкозы снижается, гликоген расщепляется с выделением глюкозы.

Целлюлоза является одним из самых распространенных природных биополимеров. Клеточные стенки растений в основном состоят из целлюлозы, которая обеспечивает структурную поддержку клетки. Древесина и бумага в основном целлюлозные по своей природе. Целлюлоза состоит из мономеров глюкозы, которые связаны связями между определенными атомами углерода в молекуле глюкозы.

Все остальные мономеры глюкозы в целлюлозе перевернуты и плотно упакованы в виде вытянутых длинных цепей (см. рис. 4). Это придает целлюлозе жесткость и высокую прочность на растяжение, что так важно для растительных клеток. Целлюлоза, проходящая через нашу пищеварительную систему, называется пищевыми волокнами. В то время как глюкозо-глюкозные связи в целлюлозе не могут быть разрушены пищеварительными ферментами человека, травоядные животные, такие как коровы, буйволы и лошади, способны переваривать траву, богатую целлюлозой, и использовать ее в качестве источника пищи. У этих животных некоторые виды бактерий обитают в рубце (часть пищеварительной системы травоядных) и выделяют фермент целлюлазу. Аппендикс также содержит бактерии, расщепляющие целлюлозу, что придает ей важную роль в пищеварительной системе жвачных животных. Целлюлазы могут расщеплять целлюлозу на мономеры глюкозы, которые могут использоваться животным в качестве источника энергии.

Рисунок 4. В целлюлозе мономеры глюкозы связаны в неразветвленные цепи β 1-4 гликозидными связями. Из-за способа соединения субъединиц глюкозы каждый мономер глюкозы переворачивается по отношению к следующему, что приводит к линейной волокнистой структуре.

Рисунок 5. Насекомые имеют твердый внешний скелет, состоящий из хитина, разновидности полисахарида.

У разных животных углеводы выполняют другие функции. Членистоногие, такие как насекомые, пауки и крабы, имеют внешний скелет, называемый экзоскелетом, который защищает их внутренние части тела. Этот экзоскелет состоит из биологической макромолекулы хитина, азотсодержащего углевода. Он состоит из повторяющихся звеньев модифицированного сахара, содержащего азот.

Зарегистрированный диетолог

Рисунок 6. Зарегистрированный диетолог-диетолог (RDN)Шеф-повар Бренда Томпсон работает с персоналом службы общественного питания, чтобы составить свой рецепт буррито для завтрака во время тестирования вкуса, разработанного шеф-поваром в школе в Айдахо. Благодаря гранту Team Nutrition Министерства сельского хозяйства США (USDA) шеф-повар RDN Бренда Томпсон разработала рецепты для кулинарной книги Chef Designed School Lunch.

Ожирение является проблемой здравоохранения во всем мире, и многие заболевания, такие как диабет и болезни сердца, становятся все более распространенными из-за ожирения. Это одна из причин, почему все чаще обращаются за советом к зарегистрированным диетологам. Зарегистрированные диетологи помогают планировать программы питания и питания для людей в различных условиях. Они часто работают с пациентами в медицинских учреждениях, разрабатывая планы питания для профилактики и лечения заболеваний. Например, диетологи могут научить пациента с диабетом, как управлять уровнем сахара в крови, употребляя углеводы правильного типа и количества. Диетологи также могут работать в домах престарелых, школах и частных практиках.

Чтобы стать зарегистрированным диетологом, необходимо получить как минимум степень бакалавра в области диетологии, питания, пищевых технологий или в смежных областях. Кроме того, зарегистрированные диетологи должны пройти стажировку под наблюдением и сдать национальный экзамен. Те, кто занимается диетологией, проходят курсы по питанию, химии, биохимии, биологии, микробиологии и физиологии человека. Диетологи должны стать экспертами в области химии и функций пищи (белков, углеводов и жиров).

Резюме: структура и функция углеводов

Углеводы представляют собой группу макромолекул, которые являются жизненно важным источником энергии для клетки и обеспечивают структурную поддержку клеток растений, грибов и всех членистоногих, включая омаров, крабов, креветок, насекомые и пауки. Углеводы классифицируются как моносахариды, дисахариды и полисахариды в зависимости от количества мономеров в молекуле. Моносахариды связаны гликозидными связями, которые образуются в результате реакций дегидратации, образуя дисахариды и полисахариды с отщеплением молекулы воды на каждую образовавшуюся связь. Глюкоза, галактоза и фруктоза являются распространенными моносахаридами, тогда как распространенные дисахариды включают лактозу, мальтозу и сахарозу.

About Me

Dashy

Три функции углеводов: Ошибка 403 — доступ запрещён