Какие функции выполняют углеводы в живых организмах

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 [С_xН₂О_y]_n с 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:

Видеофильм «Механизм фотосинтеза»

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.).

Рубрики: Углеводы Теги: Углеводы

Едим полезные углеводы

Крупы

Ячмень, гречка, пшено — независимо от сорта крупа является хорошим источником сложных углеводов. Они также содержат клетчатку, которая регулирует работу кишечника и препятствует усвоению жира.

Набухание в животе позволит вам дольше оставаться сытым.

Помогает при запорах и проблемах с пищеварением.

Крупа содержит витамины группы B и многие минералы, например, магний, железо и цинк

Бобовые

Они идеально подходят для людей, которые хотят сбросить несколько килограммов.

Фасоль, горох, нут, чечевица и даже зеленый горошек должны входить в рацион худеющих. Бобовые имеют низкий гликемический индекс, что означает, что они не вызывают быстрого повышения уровня глюкозы в крови.

Они также являются ценным источником белка, углеводов и клетчатки.

Помимо минеральных солей и витаминов в них много противораковых антиоксидантов и фитоэстрогенов, действие которых аналогично действию женских гормонов.

Особого внимания заслуживают черные бобы.

Они отличаются от других бобовых тем, что содержат высокий уровень молибдена, одного из самых редких элементов на Земле, который играет важную роль в организме.

Он участвует в синтезе ферментов, необходимых для усвоения сахаров и жиров, которые обеспечивают клетки энергией

Киноа

В меню худеющих должен входить киноа- настоящий диетический хит.

Это растение является источником:

• легкоусвояемых белков
• полезных углеводов
• ненасыщенных жирных кислот омега-3
• клетчатки
• не содержит глютен
• малокалорийный
• имеет низкий гликемический индекс

Содержание фосфора в нем такое же, как в рыбе. Входящий в его состав кальций усваивается лучше, чем тот который содержится в молоке.

Киноа не только обладает нежным вкусом и является сбалансированным питанием, но и способствует похудению, защищает от атеросклероза и остеопороза.

Цельнозерновая мука

Чтобы называться цельнозерновой мукой, она должна производится из цельных зерен с внешней оболочкой. Такая мука содержит наибольшее количество питательных веществ, таких как клетчатка, витамины группы B, фосфор, цинк, железо и магний.

Самый известный продукт из муки — хлеб.

Настоящий хлеб из непросеянной муки глинистый, серо-коричневого цвета, не крошится и долго остается свежим. На втором месте — макаронные изделия из цельнозерновой муки или твердых сортов пшеницы.

Коричневый рис

Коричневый рис — ценный источник сложных углеводов, клетчатки, белка и полиненасыщенных жиров, а также ряда витаминов и минералов.

1. Он относится к продуктам которые легко усваиваются организмом.
2. Положительно влияет на пищеварение, регулирует уровень сахара, снижает холестерин.
3. Имеет низкий гликемический индекс и поэтому не вызывает резких колебаний уровня сахара.

Овощи

Основные источники углеводов — это все овощи.

Лучше всего каждый день есть разные. Самые полезные из них — сырые, с добавлением нерафинированных растительных масел, которые являются полезными жирами

Таблица продуктов с низким Гликемическим Индексом (ГИ)

И в заключении привожу таблицу по М. Монтиньяку углеводов с низким гликемическим индексом меньше 50.

Надеюсь моя статья помогла вам разобраться в углеводах.

Автор блога нутрициолог , аптекарь со стажем Ирина Войтова

Строение и функции углеводов

Что относится к углеводам и какие физические свойства углеводов — вопросы, на которые многие получили ответ еще в школе. Однако со временем многие подзабыли основные понятия и поэтому не лишним будет напомнить что это такое, структуру и характеристику углеводов.

Краткая классификация и состав углеводов представлены ниже.

Моносахариды (монозы)

Наиболее простые представители группы углеводов.

Моносахариды (монозы)

Твердые соединения органической природы. Являются бесцветными и прозрачными, легкорастворимы в воде, плохо растворяются в спирте. Некоторые из них имеют сладковатый вкус.

Моносахара по своей структуре также подразделяются в зависимости от наличия в формуле определенных функциональных групп:

• при наличии в нуклеотидной цепи альдегидной или карбонильной группы углевод называется альдозой;
• если в углеродной цепи расположена кетогруппа — сахар называется кетозой.

Кроме того, монозы классифицируются по длине углеродного скелета: триозы (три атома Карбона), тетрозы (четыре атома Карбона), пентозы (пять атомов Карбона), гексозы (шесть атомов Карбона). Наиболее распространенными в природе являются два последних представителя.

Моносахариды являются основой для образования дисахаридов, олигосахаридов и полисахаридов. Наиболее распространенной считается глюкоза, которая является неотъемлемой частью множества более сложных углеводов, таких, как мальтоза, лактоза и сахароза, крахмал и целлюлоза. Гораздо реже встречается фрутоза.

Дисахариды

Как понятно из названия, дисахариды состоят из двух молекул одинаковых или разных моносахаридов, соединенных между собой гликозидной связью.

Твердые вещества кристаллической структуры, имеющие белый или коричневатый цвет, хорошо растворяются в воде и спирте, сладкие на вкус. Довольно широко распространены в живой природе: в свободном состоянии в качестве продуктов гидролиза полисахаров, в основе гликозидов.

Важно! В организме человека выполняют функцию снабжения энергией, поставляя в клетки глюкозу. К основным представителям класса относится:

К основным представителям класса относится:

• лактоза — питательное вещество в организма человека и животных;
• мальтоза;
• целлобиоза – структурная единица целлюлозы;
• сахароза;
• трегалоза.

Все они играют огромную роль в жизнедеятельности человека и животных.

Дисахариды

Олигосахариды

Особенность строения данных углеводов — наличие в своей химической структуре от 3 до 10 моносахаридов.

Наиболее распространенной является рафиноза, содержащая в себе остатки глюкозы, галактозы и фруктозы. Её в больших количествах можно найти в сахарной свекле.

Полисахариды

Что входит в эти углеводы? Они состоят из десятков, а то и тысяч молекул моносахаридов.

Их функцию для человеческого организма трудно переоценить. Так, они выполняют энергетическую функцию, являясь единственным источником необходимых килоджоулей.

Для справки: при разложении 1 грамма полисахарида выделяется 17,6 кДж энергии.

Они распадаются до моносахаров, которые, в свою очередь, разлагаются до углекислого газа и воды. Представленные углеводы являются структурным компонентом клеточной стенки и некоторых органелл.

В растениях полисахариды выступают в качестве опорного материала. Также, они способны накапливаться в растительных тканях в виде крахмала и в животных в виде гликогена.

Важно! Огромное значение для организма человека имеет полисахарид гликоген. Он служит для формирования запасов энергии, которая при любых физических нагрузках тратится в первую очередь

Гликоген является более доступным, нежели триглицериды. Его можно найти во всех жизненно важных органах — почках, печени, головном мозге, мышцах. Также он находится в эритроцитах.

Защитная функция

Наряду с описанными выше, функции углеводов в клетке живых организмов еще и защитные. В этом легко убедиться, если проанализировать качественный состав смолы и камеди, образующейся в месте ранения структуры дерева. По своей химической природе это моносахариды и их производные.

Такая вязкая жидкость не позволяет посторонним патогенным организмам проникать внутрь дерева и вредить ему. Так получается, что осуществляется выполнение защитной функции углеводов.

Также примером данной функции могут служить такие образования у растений, как шипы, колючки. Это — мертвые клетки, которые состоят преимущественно из целлюлозы. Они защищают растение от поедания животными.

Виды углеводов

Сахариды представляют собой многочисленную группу веществ, различных по молекулярному составу. Он и обуславливает большое разнообразие глюцидов.

В зависимости от сложности молекул глюциды классифицируются следующим образом:

• моносахариды;
• дисахариды;
• полисахариды.

Моносахариды

Моносахариды – углеводы, в состав которых входит только 1 вид молекул. Это такие вещества:

• глюкоза (содержится в меде и фруктах);
• фруктоза (тоже входит в состав меда и фруктов);
• галактоза (есть в составе молока).

Дисахариды

Дисахариды – углеводы, имеющие в составе 2 молекулы. В их число входят:

1. Сахароза (белый сахар, произведенный из сахарной свеклы или тростника). Она включает глюкозу и фруктозу.
2. Лактоза (состоит из глюкозы и галактозы), которая присутствует в молоке, выделяемом животными класса млекопитающие.
3. Мальтоза (включает 2 молекулы глюкозы), которая находится в пиве, кукурузе.

Олигосахариды

Олигосахариды – углеводы, содержащие от 2 до 10 молекул. Наряду с дисахаридами, наиболее распространенной их разновидностью являются трисахариды:

1. Раффиноза. В ее состав входят галактоза, глюкоза и фруктоза. Содержится в сахарной свекле и семенах хлопчатника.
2. Генцианоза – содержит 2 молекулы глюкозы и 1 фруктозы. Добывается из корневой части растений рода горечавки.

3 полисахариды

Полисахариды – углеводы с несколькими молекулами. К ним относят:

• гликоген (содержится в печенке);
• крахмал, содержащий множество молекул глюкозы.

Крахмал включает в себя:

• злаковые (пшеница, кукуруза, рисовая крупа);
• корнеплоды (картошка, земляная груша, кормовая свекла);
• зерновые и бобовые культуры (фасоль, чечевица, зеленый горох, турецкий горох, бобы, соя).

Функции, выполняемые углеводами в организме человека

Здесь вы узнаете о том, какие функции выполняют углеводы в организме человека. Основными являются:

1) энергетическая (глюкоза, гликоген);

2) структурная (хондроитинсульфаты, гиалуроновая и другие гетерополисахариды);

3) синтез иммунных тел в ответ на антигены (галактоза);

4) гемостатическая (эта функции углеводов в организме человека влияет на свертывание крови: ф. I, II, VIII, IX, X, XI);

5) антисвертывающая (гепарин);

6) гомеостатическая (поддержание гомеостаза, например водно-электролитного обмена, уровня глюкозы в крови);

7) опорная (кости, хрящи, хондроитинсульфаты);

8) механическая (в составе соединительной ткани);

9) группоспецифические вещества эритроцитов крови;

10) осморегуляторная (глюкоза);

11) обезвреживающая (парные глюкуроновые кислоты);

12) антилипидемическая (гепарин);

13) создание антигенности (специфические полисахариды);

14) создание механической защиты — суставов, слизистых;

15) создание материальных основ наследственности (молекулы ДНК, РНК);

16) участие в структуре аккумуляторов энергии (АТФ, УТФ, ГТФ, ЦТФ).

17) Ещё одна функции углеводов в организме – это создание объема пищи, обеспечение перистальтики кишечника и продвижения пищи по желудочно-кишечному тракту.

Статья прочитана 6 494 раз(a).

Строение углеводов

Углеводы состоят из углеводорода, кислорода и водорода, причём у большинства углеводов соотношение водорода и кислорода такое же, как и в молекуле воды (отсюда их название — углеводы).

Замечание 1

Производные углеводов могут содержать и другие элементы.

В зависимости от строения углеводы делят на моносахариды и полисахариды (простые и сложные).

В зависимости от количества атомов углеводорода есть такие моносахариды: триозы (3С – три атома углерода в цепи), тетрозы (4С), пентозы, гексозы, гептозы.

Моносахариды, которые имеют пять и больше атомов углеводорода, при растворении в воде, иногда приобретают кольцевую структуру.

В естественных условиях наиболее часто встречаются пентозы (рибоза, дезоксирибоза, рибулёза) и гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза).

Замечание 2

Рибоза и дезоксирибоза являются составными частями АТФ и нуклеиновых кислот. Глюкоза является универсальным источником энергии.

Благодаря превращениям моносахаридов клетки не только обеспечиваются энергией, но и осуществляется биосинтез многих органических веществ, а также они способствуют обезвреживанию и выведению из организма ядовитых веществ, попадающих снаружи или тех, которые образовались в процессе метаболизма (обмена веществ), например, в процессе распада белков.

Дисахариды и полисахариды образуются в результате соединения двух и более моносахаридов, таких, как глюкоза, ксилоза, галактоза, арабиноза или маноза.

Пример 2

При соединении двух молекул моносахаридов образуется молекула дисахарида и выделяется вода. Типичные представители этой группы: сахароза (тростниковый сахар), лактоза (молочный сахар). мальтоза (солодовый сахар),

По своим свойствам дисахариды близки к моносахаридам.

Моно- и дисахариды хорошо растворимы в воде и сладкие на вкус. С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается, исчезает сладкий вкус. К полисахаридам относятся крахмал, целлюлоза, инулин, гликоген, хитин.

Полисахариды (гликоген, целлюлоза и крахмал) построены из глюкозных мономеров, но связи в их молекулах разные. Кроме того, отличается и характер ветвления полимерных цепей: у целлюлозы цепи не ветвятся, у гликогена они ветвятся сильнее, чем у крахмала.

А Переваривание углеводов в ротовой полости

Основные полисахариды пищи имеют растительное (крахмал, состоящий из амилозы и амилопектина) и животное происхождение (гликоген). Переваривание углеводов начинается в ротовой полости под действием фермента слюны α -амилазы(КФ 3.2.1.1), которая лишь частично гидролизует полисахариды, разрывая α(1→4)- гликозидные связи.

В природе существуют α(1→4)- и β (1→4)-гликозидазы, но у человека отсутствуют вторые, поэтому он не способен усваивать углеводы, содержащие β (1→ 4)-гликозидные связи (например, целлюлозу). Разветвленные полисахариды амилопектин и гликоген содержат α(1→6)-гликозидные связи, которые и обеспечивают их ветвление. α-Амилаза не гидролизует эти связи.

Продуктами действия α-амилазы на полисахариды являются короткие разветвленные и неразветвленные олигосахариды — декстрины. Дисахариды, содержащиеся в пище, не расщепляются α-амилазой.

БПереваривание углеводов в тонком кишечнике

Вдвенадцатиперстной кишке кислая реакция содержимого желудка нейтрализуется бикарбонатами, секретируемыми поджелудочной железой. Переваривание углеводов возобновляется уже под действием α-амилазы поджелудочной железы (панкреатическая α -амилаза). Оставшиеся полисахаридные цепочки гидролизуются до олигосахаридов.

Слюнная и панкреатическая α -амилазыимеют общие свойства и существуют в нескольких изоферментных формах, которые можно разделить с помощью электрофореза. При заболеваниях поджелудочной железы α -амилазапопадает в кровь. Определение её содержания и изоферментной структуры используется в диагностике.

Большая часть энергетических затрат организма обеспечивается расщеплением углеводов, содержащихся в пище — хлебе, картофеле и сахаре. Наиболее распространенными видами сахара, получаемыми из пищи, являются глюкоза, фруктоза и галактоза. Они переносятся в печень, где фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу.

Клетки получают энергию из глюкозы путем расщепления ее в вещество, называемое пировиноградной кислотой. Энергия, высвобождающаяся при этом процессе, временно накапливается как высокоэнергетическое соединение — АТФ.

Какая польза медленных углеводов для организма?

Медленные сахариды имеют более сложное строение, что обусловливает их медленное усвоение. Постепенно поступая в кровь, они провоцируют медленное высвобождение инсулина, соответственно, гликемический индекс в данном случае снижается.

Преимущества медленных углеводов заключается:

• Обеспечивают организм энергией на протяжении длительного времени.
• Не способны вызывать резких перепадов уровня сахара в крови — оказывают щадящий эффект на поджелудочную желез.
• Усваиваются на протяжении нескольких часов.
• Удерживают уровень сахара на нормальном уровне в течение дня.
• Обеспечивают чувство насыщения в течение длительного времени.

Медленные углеводы — наиболее правильная разновидность данных соединений, так как они содержат в себе большое количество клетчатки, которая уменьшает холестерин в крови и защищает человеческий организм от заболеваний сердца, опухолей кишечника и желудка.

// Полезные и вредные продукты

Наиболее полезными для здоровья являются сложные углеводы овощей и прочих растений, прошедших умеренную термическую обработку. Затем идут различные злаки, цельнозерновые крупы и фрукты, содержащие множество пищевых волокон и имеющие средний гликемический индекс.

Зерна, полностью очищенные от оболочки (например, белый рис, белая мука и различные продукты из них) относятся к источникам чистого крахмала и вредны для желающих похудеть. Употребление бурого риса обычно более полезно, чем белого — за счет наличия клетчатки.

Нормы углеводов для набора массы

Мнение о том, что мышцы растут от употребления белка — ошибочно. При тренировках для роста мышц необходимо употреблять порядка 60% в виде углеводов. Именно они являются основным источником энергии для мускулатуры, запасаясь в виде гликогена.

Другими словами, на безуглеводной диете крайне сложно полноценно тренироваться или набирать мышечную массу

Также атлетам важно помнить о теории углеводного окна — времени после тренировки, в течение которого мышцы более восприимчивы к энергии

В частности, употребление простых углеводов повышает уровень инсулина, открывая таким образом возможность клеток запасать энергию — на этом принципе строится работа гейнеров. В них используется мальтодекстрин — полисахарид с высокой скоростью усвоения.

// Польза углеводов для мышц:

• гликоген — ключевое топливо для мышц
• углеводы входят в состав гейнеров
• повышают уровень инсулина

// Читать дальше:

• соотношение БЖУ для набора массы
• углеводы после тренировки
• мальтодекстрин — что это?

***

Углеводы — ключевой вид запасаемой в растениях энергии. В зависимости от количества структурных элементов они делятся на простые и сложные. Для определения вреда или пользы еды с углеводами используется гликемический индекс. Избыток фруктозы и глюкозы в еде приводит к нарушению обмена веществ (сахарному диабету) и к набору нежелательного веса.

Источники данных:

1. Low Carb Diet: Health Risks, source

Какую роль в организме выполняют углеводы?

Чтобы понимать, почему эти органические соединения настолько важны, необходимо изучить то, какие функции на них возложены. Углеводы, поступающие в организм вместе с пищей, оказывают следующий спектр действий:

1. Поставляют в организм человека энергетические ресурсы. Это происходит за счет окисления соединения. В результате этого процесса один грамм углевода вырабатывает 17 килоджоулей или 4,1 калорию. Окисление сопровождается расходом либо гликогена (резервный запас углеводов), либо глюкозы.
2. Принимают участие в образование различных структурных единиц. Благодаря углеводам, в организме строятся клеточные мембраны, вырабатываются нуклеиновые кислоты, ферменты, нуклеотиды и так далее.
3. Формируют энергетические запасы для организма. Углеводы, принимая форму гликогена, откладываются в мышечных и прочих тканях, печени.
4. Представляют собой антикоагулянты. Эти вещества разжижают кровь, а также препятствуют образованию тромбов.
5. Входят в состав слизи, выстилающей желудочно-кишечный тракт, поверхности дыхательной и мочеполовой систем. Покрывая эти внутренние органы, слизь противостоит вирусным и бактериальным инфекциям, оказывает защиту от механических повреждений.
6. Оказывают положительное воздействие не пищеварение. Углеводы стимулируют функцию пищеварительных ферментов, а, следовательно, улучшают пищеварительные процессы и качество усвоения питательных и ценных веществ, активизируют работу перистальтики желудка.

Кроме того, эти органические соединения повышают защитные функции организма, определяют группу крови, а также снижают вероятность развития онкологических патологий.

Нарушение переваривания и всасывания углеводов

Встречаются патологии, нарушающие адекватное переваривание углеводов в ЖКТ. Такие нарушения ведут к сдвигам в работе всех систем органов человека. Подобные нарушения могут возникать вследствие врожденных особенностей. Могут иметь как наследственный, так и приобретенный характер.

За качественное переваривание компонентов пищи отвечают ферменты, поэтому нарушения в работе лактазы, а-амилазы и других представителей ферментной группы вызывают нарушения физического развития.

Приобретение нарушений в процессе пищеварения возникают при заболеваниях органов желудочно-кишечного тракта – колитах, гастритах, энтеритах и после операций.

Врожденной патологией является дефицит лактазы. Недостаточное количество фермента делает невозможным переваривание молочных продуктов. У больного наблюдается диарея, спазмы, метеоризм и рвота при употреблении продукции, содержащей молоко.

Нарушение метаболизма углеводов и связанные с ним заболевания

­Расстройства углеводного обмена объединяют в несколько групп.

Хроническое снижение уровня сахара в крови ниже пороговых значений называется гипогликемией. Зачастую это заболевание связано с недостаточным потреблением углеводов. Также к гипогликемии склонны люди, страдающие от алкоголизма.

Диабет принято различать на 1 и 2 тип. За последние 18 лет в России выявлено 2,5 млн пациентов с этим диагнозом. На данный момент мире 454 млн страдают от инсулинорезистентности.

Заболевание напрямую связано с гормоном надпочечников – инсулином, который играет ключевую роль в транспортировке молекул глюкозы из крови к органам.

Диабет 1 типа чаще встречается у детей и провоцируется вирусными инфекциями. Уровень инсулина никогда не бывает повышенным, наблюдается абсолютный дефицит гормона. Больные нуждаются в лечении инсулином: обычно он вводится внутривенно.

Сахарный диабет 2 типа не так опасен и вызван зачастую образом жизни человека. Нарушается эффективность или выработка инсулина – относительный дефицит гормона. Встречается в 90-95% среди всех больных диабетом.

Таким образом, причинами нарушений метаболизма углеводов можно считать как наследственные дефекты, так и сбои в функционировании печени и поджелудочной железы. Причинами могут стать опухоли, неправильное питание и стресс.

Инсулиновая и глюкагоновая реакция

В ответ на переваривание углеводов в ЖКТ организм запускает 2 реакции. После любого приема пищи, зачастую даже не содержащего много углеводов, надпочечниками вырабатывается инсулин. Его задача: регулировать концентрацию глюкозы и вязкость крови.

В первую очередь, сахариды направляются в печень и скелетные мышцы для пополнения депо. Если депо заполнено, то энергия конвертируется в жировую ткань. Относится инсулин к анаболическим гормонам.

Глюкагон решает, нужно ли печени задействовать внутренние резервы. Он тоже вырабатывается поджелудочной железой и является пептидным гормоном.

Если инсулин запасает энергию, то глюкагон активирует расщепление жиров, резервов в печени и конвертирование жирных кислот в кетоны, которые также являются энергией.

Действие глюкагона подобно адреналину: высвобождается глюкоза для быстрой реакции организма, увеличивается частота и сила сердцебиения, а также повышается артериальное давление.

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.

Какие продукты относятся именно к простым углеводам?

Вот список продуктов где есть простые углеводы:

• хлебобулочные изделия: булки, хлеб, бисквиты, пирожки, печенье;
• сахар и мёд;
• все заводские сладости;
• фрукты и овощи, отличающие повышенной сладостью ( виноград, банан, помидор, тыква, батат и т. д.);
• злаковые культуры: рис(только белый), кукурузные хлопья, манная крупа;
• газированные напитки, покупные соки;
• пищевой продукт быстрого приготовления, фастфуд.

Сложные углеводы, попадая с пищей, действуют иначе. Их химическая формула гораздо сложнее. Из-за этого на её расщепление требуется больше времени и энергии. Сложные углеводы не могут так быстро поднять глюкозный уровень, выработка инсулина не превышает норму, а значит нет сплошной стрессовой переработки в жир. Клетки питаются энергией, а чувство голода наступает не через 15-20 минут, а только через 2-3 часа.

Помогает процессу не растворимая клетчатка, нормализующая пищеварение в кишечнике и не дающая сахару так быстро всасываться в кровь. Она легко заполняет желудок, поэтому чувство сытости продлевается. Источниками клетчатки являются овощи, зелень и отруби. Можно приобретать отдельно в аптеке в виде чаев или таблеток, но только по показаниям врача для регулировки обмена веществ и сброса массы тела.

Если есть дробно каждые 3 часа, то метаболизм будет ускорен, гормоны стресса не будут откладываться «на потом» и вес будет сохраняться в норме.

Полисахариды

Что такое углеводы сложные? Они отличаются друг от друга по нескольким признакам:

1. По строению мономеров, включенных в цепь.

2. По порядку нахождения моносахаридов в цепи.

3. По типу гликозидных связей, которые соединяют мономеры.

Как и у олигосахаридов, в данной группе можно выделить гомо -, и гетерополисахариды. К первой относятся целлюлоза и крахмал, а ко второй — хитин, гликоген. Полисахариды являются важным источником энергии, который образуется в результате обмена веществ. Они участвуют в иммунных процессах, а также в сцеплении клеток в тканях.

Список сложных углеводов представлен крахмалом, целлюлозой и гликогеном, их мы рассмотрим подробнее. Одним из главных поставщиков углеводов является крахмал. Это соединения, которые включают сотни тысяч остатков глюкозы. Углевод рождается и хранится в виде зернышек в хлоропластах растений. Благодаря гидролизу крахмал переходит в водорастворимые сахара, что способствует свободному перемещению по частям растения. Попадая в человеческий организм, углевод начинает распадаться уже во рту. В наибольшем количестве крахмал содержат зерна злаков, клубни и луковицы растений. В рационе на его долю приходится около 80% всего количества употребляемых углеводов. Наибольшее количество крахмала, в расчете на 100 г продукта, содержится в рисе — 78 г. Чуть меньше в макаронах и пшене — 70 и 69 г. Сто грамм ржаного хлеба включает в себя 48 г крахмала, а в той же порции картофеля его количество достигает лишь 15 г. Суточная потребность человеческого организма в данном углеводе равна 330-450 г.

Зерновые продукты также содержат клетчатку или целлюлозу. Углевод входит в состав клеточных стенок растений. Его вклад равен 40-50 %. Человек не способен переварить целлюлозу, так нет необходимого фермента, который бы осуществлял процесс гидролиза. Но мягкий тип клетчатки, например, картофеля и овощей, способен хорошо усваиваться в пищеварительном тракте. Каково содержание данного углевода в 100 г еды? Ржаные и пшеничные отруби являются самыми богатыми клетчаткой продуктами. Их содержание достигает 44 г. Какао-порошок включает 35 г питательного углевода, а сухие грибы лишь 25. Шиповник и молотый кофе содержат 22 и 21 г. Одними из самых богатых на клетчатку фруктов являются абрикос и инжир. Содержание углевода в них достигает 18 г. В сутки человеку нужно съедать целлюлозы до 35 г. Причем наибольшая потребность в углеводе наступает в возрасте от 14 до 50 лет.

В роле энергетического материала для хорошей работы мышц и органов используется полисахарид гликоген. Пищевого значения он не имеет, так как содержание его в еде крайне низкое. Углевод иногда называют животным крахмалом из-за схожести в строении. В данной форме в животных клетках хранится глюкоза (в наибольшем количестве в печени и мышцах). В печени у взрослых людей количество углевода может достигать до 120 г. Лидером по содержанию гликогена являются сахар, мед и шоколад. Также большим содержанием углевода могут «похвастаться» финики, изюм, мармелад, сладкая соломка, бананы, арбуз, хурма и инжир. Суточная норма гликогена равна 100 г в сутки. Если человек интенсивно занимается спортом или выполняет большую работу, связанную с умственной деятельностью, количество углевода должно быть увеличено. Гликоген относится к легко усваиваемым углеводам, которые хранятся про запас, что говорит о его использовании только в случае недостатка энергии от других веществ.

К полисахаридам также относятся следующие вещества:

1. Хитин. Он входит в состав роговых оболочек членистоногих, присутствует в грибах, низших растениях и в беспозвоночных животных. Вещество играет роль опорного материала, а также выполняет механические функции.

2. Мурамин. Он присутствует в качестве опорно-механического материала клеточной стенки бактерий.

3. Декстраны. Полисахариды выступают как заменители плазмы крови. Их получают путем воздействия микроорганизмов на раствор сахарозы.

4. Пектиновые вещества. Находясь вместе с органическими кислотами, могут образовывать желе и мармелад.

Энергетическая функция

Одна из самых важных. Никакие продукты питания, потребляемые человеком, не способны дать ему такое количество килокалорий, как углеводы. Ведь именно 1 грамм данных веществ расщепляется с высвобождением 4,1 ккал (38,9 кДж) и 0,4 грамма воды. Такой выход способен обеспечить энергией работу всего организма.

Поэтому с уверенностью можно сказать, что углеводы в клетке выполняют функции поставщиков или источников силы, энергии, возможности к существованию, к осуществлению любого вида деятельности.

Давно замечено, что именно сладости, которые являются углеводами по большей части, способны быстро восстановить силы и придать энергии. Это касается не только физических тренировок, нагрузок, но и мыслительной деятельности. Ведь чем больше человек думает, решает, размышляет, учит и прочее, тем больше биохимических процессов происходит в его головном мозге. А для их осуществления нужна энергия. Где ее взять? Ответ простой: углеводы, вернее, продукты, которые их содержат, дадут ее.

Энергетическая функция, которую выполняют рассматриваемые соединения, позволяет не только двигаться и думать. Энергия нужна и на многие другие процессы:

• построения структурных частей клетки;
• газообмена;
• пластического обмена;
• выделения;
• кровообращения и проч.

Все жизненно важные процессы требуют источника энергии для своего существования. Это и обеспечивают для живых существ углеводы.