Posted on 25.03.2020 at. 25.03.2020 by alexxlab

Углеводы как органические молекулы

Углеводы – это органические молекулы, которые содержат углерод, водород и кислород в мольном соотношении 1:2:1. Элементы в них объединяются в карбонильную и карбоксильную группы. Их общая формула (CH₂O) n.

---

Так как первые изученные углеводы содержали водорода и кислорода столько же, сколько и в молекуле воды, они и получили своё название (углерод + вода). Вместе с тем есть молекулы, у которых соотношение указанных в формуле химических элементов иное, а некоторые, кроме того, содержат атомы азота, фосфора или серы, но подробная классификация углеводов рассматривается ниже. Источником углеводов является растения, там они синтезируются в процессе фотосинтеза.

Так как углеводы содержат много углеводородных связей (C-H), высвобождающих энергию при окислении, они хорошо подходят для хранения энергии. Эти вещества входят в состав всех живых организмов. В клетках животных их содержание не превышает 10 % сухой массы, в клетках растений их значительно больше – до 90 %.

Классификация углеводов

Углеводы существуют в нескольких формах: моносахаридов, олигосахаридов (в том числе дисахаридов) и полисахаридов.

Углеводы моносахариды

Самые простые углеводы – моносахариды (греч. μόνος «единственный», лат. saccharum «сахар»), или простые сахара. Могут включать от 3 атомов углерода, но те, что играют роль в запасе энергии, содержат 6 атомов углерода:  C₆H₁₂O₆ или (CH₂O)₆.

Структура моносахаридов.

Свойства моносахаридов:

• бесцветность;
• твёрдость кристаллической решётки;
• хорошая растворимость в воде;
• способность к кристаллизации;
• сладкий вкус,
• представление в форме α и β-изомеров.

По количеству атомов углерода в составе молекул, моносахариды делятся на несколько групп:

• триозы (C₃),
• тетрозы (C₄),
• пентозы (C₅),
• гексозы (C₆),
• гептозы (C₇).

Важнейшими из них являются пентозы и гексозы.

Из тетроз важной является эритроза – один из промежуточных продуктов фотосинтеза растений.

Широко распространены в живом мире пентозы (пятиуглеродные сахара). Эта группа углеводов включает такие важные вещества как рибоза (C₅H₁₀O₄) и дезоксирибоза (C₅H₁₀O₅) – сахара, входящие в состав нуклеотидов – мономеров нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Дезоксирибоза отличается от рибозы тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу.

Из гексоз наиболее распространены глюкоза, фруктоза и галактоза. Это стериоизомеры с общей формулой C₆H₁₂O₆.

Глюкоза – виноградный сахар, в свободном состоянии встречается как в растениях, так и в организмах животных. В зависимости от ориентации карбонильной группы (C = O) при замкнутом кольце, глюкоза может существовать в двух различных формах: альфа (α) и бета (β). У α-глюкозы гидроксильная группа расположена под плоскостью кольца при первом атоме углерода, а у β-глюкозы над плоскостью. Глюкоза — это:

• важнейший источник энергии для всех видов работ в клетке;
• мономер многих олиго- и полисахаридов;
• необходимый компонент крови. Снижение её концентрации ведёт к нарушению работы нервных и мышечных клеток, что может сопровождаться судорогами и обмороком. Уровень содержания глюкозы в крови регулируется нервно-гуморальной системой;
• составная часть почти всех тканей и органов, там она регулирует осмотическое давление;
• помощник печени в выполнении барьерной роли против токсинов.

Фруктоза тоже очень распространена в природе. Отличается от глюкозы положением карбонильного углерода (C = O). Служит мономером олигосахаридов. Большая её часть находится в плодах, поэтому её ещё называют фруктовым сахаром. Много фруктозы в сахарной свёкле и мёде.

Путь её распада в организме короче, что имеет большое значение в питании больных сахарным диабетом, когда глюкоза слабо усваивается клетками.

Мёд, несмотря на многочисленные советы употреблять его вместо сахара, не является идеальным источником углеводов. Он содержит сахар в чистом виде.

Мёд образуется при ферментативном гидролизе цветочного нектара в пищеварительном тракте пчелы и содержит примерно равные количества свободных глюкозы, фруктозы и дисахарид сахарозу.

Сахар, приносящий пользу, находится в молодых овощах, ягодах, фруктах. Вредный для питания сахар – булочки, торты, пирожные, печенья, сладкие газировки, мороженое. В день в идеале можно съедать 50 г сладкого во время обеда или на полдник в качестве десерта.

---

 

Галактоза — пространственный изомер глюкозы, отличающийся только расположением гидроксильной группы и водорода около четвёртого атома углерода. Содержится в животных, растениях и некоторых микроорганизмах. Она входит в состав лактозы — молочного сахара, а также в состав некоторых полисахаридов, например лактулозы. В печени и в других органах галактоза превращается в глюкозу.

---

Различия в структуре этих изомеров влияют на их функции. Их можно различить уже на вкус: фруктоза, например, намного слаще глюкозы. От строения их кольца или цепи зависит и способность быть частью какого-либо полимера.

Углеводы олигосахариды

Олигосахариды (от греч. ὀλίγος — немногий) — углеводы, образующиеся в результате реакции конденсации между несколькими (от двух до 10) молекулами моносахаридов. В зависимости от числа молекул моносахаридов, различают: дисахариды, трисахариды, тетрасахариды и т. д. Наиболее распространены среди них дисахариды. Свойства олигосахаридов:

• растворяются в воде;
• мало растворяются в низших спиртах;
• почти не растворяются в других обычных растворителях;
• белые или бесцветные;
• кристаллизуются, но не все, некоторые существуют в форме некристаллических сиропов;
• их сладкий вкус уменьшается по мере увеличения числа остатков моносахаридов.

Связь, образующаяся между двумя моносахаридами, называется гликозидной (тип ковалентной связи, реакция конденсации).

Образование гликозидных связей

Углеводы дисахариды

В растениях и многих других организмах моносахариды трансформируется в дисахариды — транспортную форму, предназначенную для удобства перемещения внутри организма. В таком виде она труднее расщепляется и может быть доставлена в нужные места.

Дисахариды, образуется путём связывания двух моносахаридов (др. греч. δuο — два и σaκχαρον — сахар) гликозидной связью. Ферменты, способные разорвать эту связь присутствуют, как правило, только в тканях, которые используют глюкозу. Транспортные формы различаются в зависимости от того из каких моносахаридов состоят данные дисахариды. Кроме глюкозы они могут включать фруктозу и галактозу.

 

При соединении остатка глюкозы с её структурным изомером фруктозой образуется дисахарид сахароза (тростниковый, или свекловичный сахар). Сахароза — самая распространённая форма транспортных углеводов, которая хранится в клетках растений (в семенах, ягодах, корнях, клубнях, плодах). Играет важную роль в питании животных и человека. В растениях сахароза служит растворимым резервным углеводом, а также транспортной формой продуктов фотосинтеза, которая легко переносится по растению.

Это привычный нам бытовой сахар, который в промышленности вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10-18%) или сахарной свёклы (корнеплоды — до 20%).

Уборка сахарного тростника
Автор: Siebrand

Связывание глюкозы со стериоизомером галактозой приводит к появлению дисахарида

лактозы, или молочного сахара. Она есть в молоке всех млекопитающих (2-8,5%), при её помощи звери и человек обеспечивают энергией своё потомство. Взрослые значительно уменьшают потребление молока, так как в их организме нет фермента, нужного для расщепления лактозы. Лактоза используется в микробиологической промышленности для приготовления питательной среды.

Мальтоза, или солодовый сахар — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы. Концентрируется в прорастающих семенах злаков, в томатах и нектаре некоторых растений. Это основной структурный элемент крахмала и гликогена. Мальтоза гидролизируется на две молекулы глюкозы под действием фермента мальтазы.

Углеводы полисахариды

Полисахариды — это углеводы, образующиеся в результате реакции поликонденсации множества (нескольких десятков и более) молекул моносахаридов. Полисахариды (от греч. полис — много) могут включать остатки одинаковых или разных моносахаридов.

Свойства полисахаридов:

• не растворяются или плохо растворяются в воде;
• не образуют ясно оформленных кристаллов;
• не имеют сладкого вкуса.

Многие микроорганизмы легко разлагают до глюкозы крахмал, но большинство из них не способны переварить целлюлозу или другие полисахариды, такие как хитин. Эти углеводы могут усваиваться только некоторыми бактериями и протистами. Жвачные животные и термиты, к примеру, используют микроорганизмы для переваривания целлюлозы.

Даже при том, что эти сложные углеводы не очень легко усваиваемы, они важны для питания. Их называют пищевыми волокнами, так как они улучшают пищеварение и способствуют лучшей перистальтике кишечника. Основная функция пищевых волокон — способствовать всасыванию других питательных веществ.

Полисахариды различаются между собой составом мономеров, длиной и степенью разветвленности цепей. Они могут иметь линейную неразветвленную (целлюлоза, хитин), разветвленную (гликоген) и смешанную структуру (крахмал представляет собой смесь полисахаридов — примерно на 80 % (по массе) он состоит из разветвленного амилопектина и на 20 % из линейного полисахарида амилозы).

В функциональном отношении различают полисахариды резервного, структурного и защитного назначения. Типичные резервные полисахариды — крахмал и гликоген. К структурным полисахаридам относят целлюлозу (клетчатку). Защитную функцию у животных обеспечивают гепарин и гиалуроновая кислота.

Крахмал и гликоген

Крахмал и гликоген запасают метаболическую энергию.

Крахмал (C₆H₁₀O₅)n — полимер, мономером которого является α-глюкоза. Состоит из смеси других полисахаридов — амилозы и амилопектина. Амилоза имеет вид длинной цепочки, связанной в спираль, именно такая конфигурация обеспечивает синюю окраску растворимого крахмала при добавлении йода. Амилопектин — древовидно разветвлённая цепь, он в присутствии йода окрашиваются в коричневый цвет. Крахмал — основной резервный углевод растений, являющийся одним из продуктов фотосинтеза. Накапливается в хлоропластах листьев, семенах, клубнях, корневищах, луковицах, откладывается в клетках в виде крахмальных зёрен в специальных органеллых — амилопластах. Содержание крахмала:

• в зерновках риса — до 86%;
• пшеницы — до 75%;
• в клубнях картофеля — до 25%.

Крахмал — основной углевод пищи человека, его расщепляет фермент амилаза. Крахмальные зёрна практически не растворяются в воде, но амилоза набухает при её нагревании, тогда как амилопектин не изменяется даже при очень длительном кипячении.

Гликоген (C₆H₁₀O₅)n — полисахарид, состоящий из 30 000 остатков α-глюкозы. Его цепочки ветвятся сильнее, чем у крахмала. По типу ветвления он похож на компонент крахмала амилопектин, поэтому его часто называют животным крахмалом. Он не даёт синего окрашивания при контакте с йодом. Гликоген — это запасной углевод животных. Накапливается в печени (до 20%) и в мышцах (4%), в небольшом количестве он найден в почках, клетках мозга и лейкоцитах крови. Чаще всего используется как источник глюкозы для восполнения её запасов в крови. Есть гликоген и в клетках грибов, в том числе и дрожжей. В отличие от крахмала гликоген растворим при комнатной температуре.

Целлюлоза

Целлюлоза — полимер, в котором мономер глюкоза соединяется между собой по типу β. Это основной структурный полисахарид клеточной стенки растений, в нём аккумулируется около 50% всего углерода биосферы. Содержание целлюлозы в древесине — до 50%, в волокнах семян хлопчатника — до 98%.

Молекулы целлюлозы не ветвятся, а собираются в очень прочные волокна из параллельно уложенных цепочек, связанных в пучки водородными соединениями. Они нерастворимы в воде, внешне похожи на часть крахмала — амилозу, с одним отличием — цепи целлюлозы, соединённые по β типу в большинстве живых организмах не расщепляются, так как у них отсутствует нужный для этого фермент целлюлаза. Из-за того, что целлюлоза не может быть разорвана в пищеварительном тракте животных, она может работать как биологический структурный материал. Но некоторым жвачным, например, коровам, переваривать целлюлозу помогают симбиотические микроорганизмы.

Целлюлоза является пищей не только для коров, но и для грибов, микроорганизмов, некоторых протист и животных (термиты). Микроорганизмы, способные расщеплять целлюлозу, входят также в состав микрофлоры толстого кишечника человека.

Хитин

Хитин (фр. chitine, от др.-греч. χιτών: хитон — одежда, кожа, оболочка) — структурный полисахарид, найденный в кутикуле членистоногих и ряда других беспозвоночных (червей, кишечнополостных), клеточных оболочках некоторых грибов и протист. Кроме углерода, водорода и кислорода в его молекулах содержится азот (C₈H₁₃NO₅)_n, этим он отличается от целлюлозы. Состоит из остатков N-ацетилглюкозамина, связанных между собой β-гликозидными связями. Усваивать хитин способны немногие организмы, например некоторые бактерии. Но многие существа продуцируют фермент хитиназу, вероятно в качестве защиты от плесени.

Функции углеводов

В живых организмах углеводы выполняют различные функции, основные из них — энергетическая, запасающая и структурная.

• Энергетическая функция состоит в том, что углеводы под влиянием ферментов легко расщепляются и окисляются с выделением энергии. При полном окислении 1 г углеводов высвобождается 17,6 кДж энергии. Конечные продукты окисления углеводов — углекислый газ и вода.

Важнейшая роль углеводов в энергетическом обмене живых организмов связана с их способностью расщепляться как при наличии кислорода, так и без него. Это имеет большое значение для анаэробов.

• Запасающая функция. Полисахариды являются запасными питательными веществами, играя роль «хранилищ» энергии. Резервным углеводом растений является крахмал, животных и грибов — гликоген, бактерий — муреин (пептидогликан). При необходимости эти полисахариды расщепляются до глюкозы, которая служит основным источником энергии для большинства живых организмов.
• Структурная функция. Углеводы используются в качестве строительного материала. Оболочки клеток растений на 20-40 % состоят из целлюлозы, которая обладает высокой прочностью. Поэтому они надежно защищают внутриклеточное содержимое и поддерживают форму клеток. Хитин является важным структурным компонентом наружного скелета членистоногих, кольчатых червей, клеточных оболочек грибов и некоторых протист.

 

Биологические функции углеводов

• Олиго- и полисахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клеток животных, образуя надмембранный комплекс — гликокаликс. Углеводные компоненты цитоплазматической мембраны выполняют рецепторную функцию: воспринимают сигналы из окружающей среды и передают их в клетку.
• Метаболическая функция углеводов состоит в том, что в клетках живых организмов моносахариды являются основой для синтеза многих органических веществ — олиго- и полисахаридов, нуклеотидов, некоторых спиртов. Ряд веществ, образующихся в ходе расщепления молекул моносахаридов, используется клетками для синтеза аминокислот, жирных кислот и др.
• Защитная. Они входят в состав слизей, предохраняющих кишечник, бронхи от механических повреждений, в состав репарина — вещества, предотвращающего свёртывание крови у человека.
• Осмотическая. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме.

 

Вам будет интересно

Углеводы: химические свойства, способы получения и строение

 

Углеводы (сахара) – органические соединения, имеющие сходное строение, состав большинства которых отражает формула Cx(H2O)y, где x, y ≥ 3.

 

Исключение составляет дезоксирибоза, которая имеют формулу С₅Н₁₀O₄ (на один атом кислорода меньше, чем рибоза).

 

По числу структурных звеньев

• Моносахариды — содержат одно структурное звено.
• Олигосахариды — содержат от 2 до 10 структурных звеньев (дисахариды, трисахариды и др.). 
• Полисахариды — содержат n структурных звеньев.

Некоторые важнейшие углеводы:

 

Моносахариды	Дисахариды	Полисахариды
Глюкоза С6Н12О6 Фруктоза С6Н12О6 Рибоза С5Н10О5 Дезоксирибоза С5Н10О4	Сахароза С12Н22О11 Лактоза С12Н22О11 Мальтоза С12Н22О11 Целлобиоза С12Н22О11	Целлюлоза (С6Н10О5)n Крахмал(С6Н10О5)n

 

По числу атомов углерода в молекуле

 

• Пентозы — содержат 5 атомов углерода.
• Гексозы — содержат 6 атомов углерода. 
• И т.д.

 

По размеру кольца в циклической форме молекулы

 

• Пиранозы — образуют шестичленное кольцо.
• Фуранозы — содержат пятичленное кольцо. 

 

 

 

1. Горение 

Все углеводы горят до углекислого газа и воды.

 

Например, при горении глюкозы образуются вода и углекислый газ

 

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O

 

2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой

Концентрированная серная кислота отнимает воду от углеводов, при этом образуется углерод С («обугливание») и вода.

 

Например, при действии концентрированной серной кислоты на глюкозу образуются углерод и вода

 

C₆H₁₂O₆ → 6C + 6H₂O

 

 

Моносахариды – гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (группа альдегида или кетона) и несколько гидроксильных.

 

Моносахариды являются структурными звеньями олигосахаридов и полисахаридов.

Важнейшие моносахариды

 

 

Глюкоза – это альдегидоспирт (альдоза).

Она содержит шесть атомов углерода, одну альдегидную и пять гидроксогрупп.

Глюкоза существует в растворах не только в виде линейной, но и циклических формах (альфа и бета), которые являются пиранозными (содержат шесть звеньев):

α-глюкоза	β-глюкоза

 

Химические свойства глюкозы

Водный раствор глюкозы

 

В водном растворе глюкозы существует динамическое равновесие между двумя  циклическими формами —   α и β   и  линейной  формой:

 

Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)

 

При взаимодействии свежеосажденного гидроксида меди (II) с глюкозой (и другими моносахаридами происходит растворение гидроксида с образованием комплекса синего цвета.

 

Реакции на карбонильную группу — CH=O

Глюкоза проявляет свойства, характерные для альдегидов.

• Реакция «серебряного зеркала»

• Реакция с гидроксидом меди (II) при нагревании. При взаимодействии глюкозы с гидроксидом меди (II) выпадает красно-кирпичный осадок оксида меди (I):

• Окисление бромной водой. При окислении глюкозы бромной водой образуется глюконовая кислота:

 

• Также глюкозу можно окислить хлором, бертолетовой солью, азотной кислотой.

Концентрированная азотная кислота окисляет не только альдегидную группу, но и гидроксогруппу на другом конце углеродной цепи.

• Каталитическое гидрирование. При взаимодействии глюкозы с водородом происходит восстановление карбонильной группы до спиртового гидроксила, образуется шестиатомный спирт – сорбит:

• Брожение глюкозы. Брожение — это биохимический процесс, основанный на окислительно-восстановительных превращениях органических соединений в анаэробных условиях.

Спиртовое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

          Молочнокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

          Маслянокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

 

• Образование эфиров глюкозы (характерно для циклической формы глюкозы).

Глюкоза способна образовывать простые и сложные эфиры.

Наиболее легко происходит замещение полуацетального (гликозидного) гидроксила.

Например, α-D-глюкоза взаимодействует с метанолом.

При этом образуется монометиловый эфир глюкозы (α-O-метил-D-глюкозид):

 

Простые эфиры глюкозы получили название гликозидов.

 

В более жестких условиях  (например, с CH₃-I)  возможно алкилирование и по другим оставшимся гидроксильным группам.

Моносахариды способны образовывать сложные эфиры как с минеральными, так и с карбоновыми кислотами.

 

Например, β-D-глюкоза реагирует с уксусным ангидридом в соотношении 1:5 с образованием пентаацетата глюкозы  (β-пентаацетил-D-глюкозы):

 

 

Получение глюкозы

Гидролиз крахмала

В присутствии кислот крахмал гидролизуется:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

 

Синтез из формальдегида

Реакция была впервые изучена А.М. Бутлеровым. Синтез проходит в присутствии гидроксида кальция:

6CH₂=O_n  →  C₆H₁₂O₆

 

Фотосинтез

В растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO₂ и Н₂О:

 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

 

 

Фруктоза — структурный изомер глюкозы. Это кетоноспирт (кетоза): она тоже может существовать в циклических формах (фуранозы).

Она содержит шесть атомов углерода, одну кетоновую группу и пять гидроксогрупп.

Фруктоза – кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, более сладкое, чем глюкоза.

В свободном виде содержится в мёде и фруктах.

Химические свойства фруктозы связаны с наличием кетонной и пяти гидроксильных групп.

При гидрировании фруктозы также получается сорбит.

 

 

Дисахариды – это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счет взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой).

 

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С₁₂Н₂₂О₁₁

Молекула сахарозы состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных друг с другом:

 

В молекуле сахарозы гликозидный атом углерода глюкозы связан из-за образования кислородного мостика с фруктозой, поэтому сахароза не образует открытую (альдегидную) форму.

 

Поэтому сахароза не вступает в реакции альдегидной группы – с аммиачным раствором оксида серебра   с гидроксидом меди при нагревании. Такие дисахариды называют невосстанавливающими, т.е. не способными окисляться.

 

Сахароза подвергается гидролизу подкисленной водой. При этом образуются глюкоза и фруктоза:

C₁₂H₂₂O₁₁ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

                                                                                   глюкоза   фруктоза

 

Мальтоза С₁₂Н₂₂О₁₁

Это дисахарид, состоящий из двух остатков  α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.

 

Мальтоза является восстанавливающим дисахаридом (одно из циклических звеньев может раскрываться в альдегидную группу) и  вступает в реакции, характерные для альдегидов.

 

При гидролизе мальтозы образуется глюкоза.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → 2C₆H₁₂O₆

 

Это дисахарид, состоящий из двух остатков  α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.

 

Полисахариды — это природные высокомолекулярные углеводы, макромолекулы которых состоят из остатков моносахаридов.

 

Основные представители — крахмал и целлюлоза — построены из остатков одного моносахарида — глюкозы. 

Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу: (C₆H₁₀O₅)_n, но совершенно различные свойства.

Это объясняется особенностями их пространственного строения.

Крахмал состоит из остатков α-глюкозы, а целлюлоза – из β-глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положением одной гидроксильной группы:

 

 

Крахмал

Крахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.

 

В его состав входят:

• амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20%
• амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%

Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.

  Амилопектин имеет разветвленное  строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза.

 

Свойства крахмала

• Гидролиз крахмала: при кипячении в кислой среде крахмал последовательно гидролизуется:

 

 

Запись полного гидролиза крахмала без промежуточных этапов:

 

 

• Крахмал не дает реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливает гидроксид меди (II).

 

• Качественная реакция на крахмал: синее окрашивание с раствором йода.

 

Целлюлоза

Целлюлоза (клетчатка) – наиболее распространенный растительный полисахарид. Цепи целлюлозы построены из остатков β-глюкозы и имеют линейное строение.

 

 

Свойства целлюлозы

• Образование сложных эфиров с азотной и уксусной кислотами.

Нитрование целлюлозы.

Так как в  звене целлюлозы содержится 3 гидроксильные группы, то при нитровании целлюлозы избытком азотной кислоты возможно образование тринитрата целлюлозы, взрывчатого вещества пироксилина:

 

 

Ацилирование целлюлозы.

При действии на целлюлозу уксусного ангидрида (упрощённо-уксусной кислоты) происходит реакция этерификации, при этом возможно участие в реакции 1, 2 и 3 групп ОН.

Получается ацетат целлюлозы – ацетатное волокно.

 

 

• Гидролиз целлюлозы.

    Целлюлоза, подобно крахмалу, в кислой среде может гидролизоваться, в результате тоже получается глюкоза. Но процесс идёт гораздо труднее.

Поделиться ссылкой:

Углеводы | Химия онлайн

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.).

Моносахариды. Глюкоза

Дисахариды. Сахароза.

Полисахариды. Крахмал. Целлюлоза

Углеводы — Википедия

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

Классификация

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.

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 нейтральную pH. Некоторые моносахариды обладают сладким вкусом. Моносахариды содержат карбонильную (альдегидную или кетонную) группу, поэтому их можно рассматривать как производные многоатомных спиртов. Моносахарид, у которого карбонильная группа расположена в конце цепи, представляет собой альдегид и называется альдоза. При любом другом положении карбонильной группы моносахарид является кетоном и называется кетоза. В зависимости от длины углеродной цепи (от трёх до десяти атомов) различают триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы и так далее. Среди них наибольшее распространение в природе получили пентозы и гексозы^[2]. Моносахариды — стандартные блоки, из которых синтезируются дисахариды, олигосахариды и полисахариды.

В природе в свободном виде наиболее распространена D-глюкоза (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

Дисахари́ды (от др.-греч. δίς ‘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

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

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

Полисахариды

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

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

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

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

Структура гликогена

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

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

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

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

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

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

Пространственная изомерия

Слева D-глицеральдегид, справа L-глицеральдегид.

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

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

Биологическая роль

В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:

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

Биосинтез

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

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

Cx(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

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

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

Важнейшие источники

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

Для обозначения количества углеводов в пище используется специальная хлебная единица.

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

Список наиболее распространенных углеводов

Примечания

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

Ссылки

Общие:
Геометрия
Моносахариды	Диозы Триозы Тетрозы Пентозы Гексоза Кетогексозы (Псикоза, Фруктоза, Сорбоза, Тагатоза) Альдогексозы (Аллоза, Альтроза, Глюкоза, Манноза, Гулоза, Идоза, Галактоза, Талоза) Дезоксисахариды (Фукоза, Фукулоза, Рамноза) Гептозы >7
Мультисахариды
Производные углеводов

Углеводы, вещество, список, функции

Углеводы, вещество, список, функции.

 

 

Углеводы – органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток и тканей всех живых организмов растительного и животного мира.

 

Углеводы, вещество, состав

Классификации углеводов. Простые и сложные углеводы

Список (таблица) количества углеводов в продуктах

Функции углеводов

 

Углеводы, вещество, состав:

Углеводы – органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп.

Углевод является биомолекулой, которая состоит из атомов углерода, водорода и кислорода.

Название данного класса соединений происходит от слов «гидраты углерода». Оно было впервые предложено К. Шмидтом в 1844 году. Появление такого названия связано с тем, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой C_x(H₂O)_y, формально являясь соединениями углерода и воды.

Углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток и тканей всех живых организмов представителей растительного и животного мира, составляя (по массе) основную часть органического вещества на Земле. Углеводы составляют около 80 % сухой массы растений и 2-3 % массы животных. 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.

Углеводы являются не только основными компонентами живых существ и их питания, но и являются одним из основных биологических промежуточных продуктов для хранения и потребления энергии. У автотрофных организмов, таких как растения, глюкоза превращается в крахмал для хранения. У гетеротрофных организмов, таких как животные, она хранятся в виде гликогена, а затем используется в качестве источника энергии в метаболических реакциях.

 

Классификации углеводов. Простые и сложные углеводы:

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.

К моносахаридам относятся: глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза.

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.

Низкомолекулярные углеводы: моносахариды, дисахариды и олигосахариды, также называются сахарами.

К дисахаридам относятся: изомальтоза, лактоза, лактулоза, мальтоза, мелибиоза, нигероза, сахароза (обычный сахар, тростниковый или свекловичный), рутиноза, треголоза, целлобиоза и пр.

К олигосахаридам относятся: декстрин, генцианоза, мальтотриоза, мелицитоза, стахиоза, рафиноза, эрлоза и пр.

К полисахаридам относятся: галактоманнан, гликоген, глюкоманнан, крахмал, хитин, целлюлоза и пр.

 

Список (таблица) количества углеводов в продуктах:

Продукты	Калорийность (ккал в 100 г)	Содержание углеводов в 100 г продукта
Алкогольные напитки
Спирт 70%-ный	222	35
Вермут сухой	118	25
Вино красное	68	20
Вино сухое белое	66	20
Пиво	32	10
Безалкогольные напитки
Шоколад жидкий	366	77,5
Какао-порошок	312	12,5
Кока-кола	39	10
Лимонад	21	5
Кондитерские изделия
Пирожное с кремом	440	67,5
Печенье песочное	504	65
Выпечка сдобная	527	55
Бисквит сухой	301	55
Эклеры	376	37,5
Мороженое молочное	167	25
Конфеты
Леденцы	327	87,5
Ирис	430	70
Шоколад молочный	529	60
Крупы
Рис	372	87,5
Хлопья кукурузные	368	85
Мука простая	350	80
Сырой овес, орехи, сухофрукты	368	65
Хлеб белый	233	50
Хлеб из муки грубого помола	216	42,5
Рис вареный	123	30
Отруби пшеничные	206	27,5
Макароны вареные	117	25
Молоко и молочные продукты
Кефир фруктовый	52	17,5
Молоко цельное сухое без сахара	158	12,5
Кефир	52	5
Мясо и мясные продукты
Колбаса говяжья жареная	265	15
Колбаса свиная жареная	318	12,5
Колбаса ливерная	310	5
Овощи
Картофель, жаренный на растительном масле	253	37,5
Перец зеленый сырой	15	20
Картофель вареный	80	17,5
Зерна сладкой кукурузы	76	15
Свекла вареная	44	10
Фасоль вареная	48	7,5
Морковь вареная	19	5
Орехи
Каштаны	170	37,5
Масло ореховое мягкое	623	12,5
Орехи лесные	380	7,5
Кокос сушеный	604	7,5
Арахис соленый жареный	570	7,5
Миндаль	565	5
Орехи грецкие	525	5
Рыба и морепродукты
Креветки жареные	316	30
Треска, жаренная в масле	199	7,5
Камбала, жаренная в сухарях	228	7,5
Окунь, приготовленный в духовке	196	5
Сахар, варенье, джемы и пр.
Сахар белый	394	99,8
Мед	288	77,5
Джем	261	70
Мармелад	261	70
Соусы и маринады
Маринад сладкий	134	35
Кетчуп томатный	98	25
Майонез	311	15
Супы
Суп куриный с лапшой	20	5
Фрукты
Изюм сушеный	246	65
Смородина сушеная	243	62,5
Финики сушеные	248	62,5
Чернослив	161	40
Бананы свежие	79	20
Виноград	61	15
Вишня свежая	47	12,5
Яблоки свежие	37	10
Персики свежие	37	10
Инжир зеленый свежий	41	10
Груши	41	10
Абрикосы свежие	28	7,5
Апельсины свежие	35	7,5
Мандарины свежие	34	7,5
Компот из черной смородины без сахара	24	5
Грейпфрут свежий	22	5
Дыни медовые	21	5
Малина свежая	25	5
Земляника свежая	26	5

 

Функции углеводов:

В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:

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.

Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.), состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток. Сложные углеводы входят в состав компонентов иммунной системы; мукополисахариды находятся в слизистых веществах, покрывающих поверхность сосудов, бронхов, пищеварительного тракта, мочеполовых путей и защищают от проникновения бактерий, вирусов, а также от механических повреждений.

Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, АДФ, ДНК и РНК). Отдельные углеводы являются компонентами клеточных мембран. Продукты превращения глюкозы (глюкуроновая кислота, глюкозамин и т.д.) входят в состав полисахаридов и сложных белков хрящевой и других тканей.

Энергетическая функция. Углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал (17,165 кДж) энергии и 0,4 г воды. Углеводы обеспечивают около 50-60% суточного энергопотребления организма, а при мышечной деятельности – до 70%.

Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин – у растений.

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.

Рецепторная функция. Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов.

 

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Углеводы

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com.

 

карта сайта

 

Коэффициент востребованности 55

Углеводы

Углеводы список продуктов, где больше всего: сложные, быстрые, медленные, простые

Общая характеристика углеводов и их классификация. Определение сложных, быстрых, медленных, простых углеводов и их влияние на организм. Безуглеводные продукты для похудения. Сбалансированный рацион при похудении: таблица продуктов, меню на неделю и рецепты – все это далее в статье.

Углеводы. Список продуктов

Часто женщины, склонные к полноте, задаются вопросом: почему моя подруга в любое время суток ест все, что ей захочется и не поправляется, а я и физически себя изматываю, и питаюсь строго по часам, и ем понемногу, а результат незначительный или его нет? Врачи диетологи отвечают: лишний вес напрямую зависит от обмена веществ. У кого-то он быстрый, а у кого-то медленный. Что же такое обмен веществ? Разъясним популярно. Любой животный организм, в то числе и организм человека, как здание сложной конструкции, состоит из строительного материала и механизмов, поддерживающих его жизнедеятельность:

1. Жиров — органических веществ, получаемых при взаимодействии карболовых кислот и глицерина. Образно говоря, жиры это смазка механизмов и топливо, заставляющие эти механизмы работать. В организме они отвечают за структурную функцию — из них в основном состоит клетка и энергетическую функцию — они отвечают за запасы и расходование энергии
2. Белков — кирпичиков или, если представить наглядно, огромного количества разнообразных и разноцветных пазлов. От того, как сложатся пазлы будет зависеть общая картина живого организма. Именно из белков состоит ДНК человека, его мышцы, кожа и кровь в сухом остатке.
3. Углеводов — своего рода системы отопления организма. Именно углеводы

поддерживают стабильную температуру тела, обеспечивают возможность функционирования мышц, то есть участвуют в обмене веществ.

При хорошем обмене веществ углеводы превращаются в энергию. При недостаточном или плохом — в жир.

Людям с плохим обменом веществ необходимо знать, какие углеводы можно употреблять, потребление каких ограничить, а какие не употреблять совсем. В этой статье будет предоставлен список продуктов, содержащих полезные и вредные углеводы.

Общая характеристика углеводов

Из курса химии средней школы мы все знаем, как выглядит формула углевода — Cn(h3O)m.

Н — водород, О — кислород, С — углерод. На два атома водорода один атом кислорода.

Почему «углевод»? Откуда взялось это название? Собственно из формулы. «Углевод» это «углерод» плюс «вода» Термин впервые употребил российский ученый-химик Константин Шмидт.

В клетке организма человека углеводов немного, всего около 4 процентов от общего состава, не считая воды. А клетка растения, банана, например, если из нее удалить влагу, почти на 80 процентов состоит из углевода. Человек, съедая банан, подпитывает свое тело энергией. Энергия используется организмов на движение, обогрев, умственную и нервную работу.

• Если сказать совсем просто, углеводы в процессе обмена делятся на тепло и воду, которая потом удаляется из организма естественным путем. Понятие «плохой» или «хороший метаболизм» довольно условен.
• Если раньше умеренные жировые запасы диетологами рассматривались, как излишки, то теперь во всем мире превалирует мнение, что жир человеку все-таки нужен. Он не лишний, а скорее необходимый для нормального существования любого живого организма. Сегодня мы будем говорить о том количестве жира, который мешает жить.

Классификация углеводов

Не углубляясь в органическую химии, как науку, скажем по-простому: все углеводы подразделяются на моносахариды, дисахариды и полисахариды. Моносахариды не делятся на компоненты. Дисахариды состоят из двух моносахаридов. Полисахариды в процессе расщепления делятся на моносахариды.

Еще проще: цепочка поступления углеводов в организм такова: природный продукт, к примеру картофель, содержит полисахарид крахмал. Из картофеля человек добывает крахмал, чтобы сварить из него кисель или съедает картофельное пюре, приготовленное из отваренных клубней. При этом органы пищеварения сначала преобразуют полисахарид — крахмал в моносахарид — глюкозу и только затем глюкоза попадает в кровь для участия в обменных процессах.

Моносахариды — простые, быстрые углеводы

Сахароза — собственно сахар, который выделяют промышленным путем из сахарной свеклы или сахарного тростника. Теоретически сахар можно выделить из любого сладкого растения, кукурузы например, или даже березового сока. Но в промышленных масштабах это не целесообразно делать — сахарное производство довольно сложный и дорогостоящий процесс. В РФ сахарная промышленность хорошо развита в Черноземье, там, где выращивается сахаренная свекла.

Глюкоза — содержится в приятных на вкус сладких ягодах, фруктах, овощах, например в арбузе, дыне, цитрусовых, яблоках, бананах, моркови и так далее. В промышленных объемах глюкозу производят из полисахарида — крахмала, а его в свою очередь из кукурузы или пшеницы

Фруктоза — менее усвояемая, но не менее калорийная. Содержится в большей или меньшей концентрации во всех без исключения фруктах.

Галактоза — содержится в молочных и кисломолочных продуктах, в том числе и в лактозе материнского молока.

Мальтоза — продукт брожение. Содержится в молодом сладком вине, пиве, квасе, браге, дрожжевом белом и черном хлебе, булочках, пророщенном зерне. Мальтоза — самый древний искусственно производимый человеком сладкий продукт. Наши предки заметили, что зерновые культуры: рис, пшеница, просо, рожь при прорастании становятся слаще. Если пророщенное зерно высушить, растереть, залить водой, то оно начинает бродить — выделять спирт.

Мальтоза не такая сладкая, как чистый сахар, но усваивается так же быстро

Полисахариды — сложные, медленные углеводы

Если моносахариды можно пересчитать по пальцам одной руки, то полисахаридов в природных продуктах гораздо больше.

Выделим основные:

• Крахмал
• Целлюлоза
• Рафиноза
• Камедь
• Хитин
• Пектин
• Инсулин

Какие углеводы менее вредны?

Чем длиннее цепочка усвояемости углеводов организмом, тем менее они ему вредны. И наоборот, чем быстрее углеводы всасываются в кровь после принятия их с пищей, тем больше вреда они приносят людям, страдающим от ожирения или сахарного диабета.

Рассмотрим на примере:

Если учесть, что углеводы есть практически в любом растении, значит, они есть и в коре сосны, например. Диетологи утверждают, что целлюлоза не переваривается пищеварительной системой человека. Однако, известно, что американские индейцы племени адирондак, название которого в буквальном смысле означает «поедатели коры», употребляли кору, а значит и целлюлозу в пищу. Теоретически, целлюлоза, попадая в желудок человека, рано или поздно, так или иначе, превращается в пригодное для усвоения химическое вещество — сахар. Конечно, времени это займет настолько много, что КПД пищеварительной системы будет нулевой или отрицательный. То есть, организм для переваривания сосновой коры энергии затратит больше, чем получит.

Именно это нужно учитывать при выборе продуктов питания, если человек намерен похудеть.

Надо получать из пищи калорий меньше, чем их требуется для осуществления защитной, репродуктивной, обменной, регулирующей функций организма. И тогда организм, нацеленный на обязательное осуществление этих функций, вынужден будет открыть свои кладовые, чтобы истратить накопленные запасы.

Древесная кора или сено, наверное решили бы проблему лишнего веса, но есть их можно только теоретически.

Поэтому рассмотрим список более привычных продуктов, содержащих полезные углеводы.

Между делом стоит заметить, что термин «сложные углеводы» логичнее было бы в классификации углеводов заменить на термин «сложенные углеводы», ибо смысл этого термина не в том, что полисахариды сложнЫ, а в том, что они слОжены из остатков моносахаридов. Достаточно переместить ударение в слове и многое становится понятным.

Углеводы. Список полезных продуктов

В первую очередь это крупы:

1. Гречневая
2. Перловая
3. Рисовая (неочищенная)
4. Овсяная (не геркулес)
5. Пшенная
6. Пшеничная (булгур)
7. Ячневая
8. Бобовые:

Зелень:

1. Лук
2. Сельдерей
3. Петрушка
4. Укроп
5. Шпинат
6. Спаржа

Пряности:

1. Куркума
2. Кориандр
3. Розмарин
4. Сельдерей листовой
5. Сельдерей корневой
6. Сельдерей черешковый
7. Перец (чили, кари, черный)

Овощи

1. Капуста (кольраби, брокколи, цветная, савойская, белокочанная, краснокочанная)
2. Огурцы
3. Томаты
4. Перцы
5. Горошек зеленый
6. Морковь
7. Салат листовой
8. Салат пекинский
9. Кабачок
10. Тыква (в т.ч. тыквенный сок)
11. Репа
12. Редис
13. Брюква
14. Редька

Хлебобулочные изделия:

1. Хлеб с отрубями
2. Хлеб из муки грубого помола
3. Ржаной
4. Бородинский

Орехи и семена:

1. Грецкие
2. Кешью
3. Пикан
4. Фундук
5. Семена подсолнечника
6. Семена тыквы

Перечисленные продукты (в определенном количестве) наряду с белковыми продуктами, необходимо включить в питание при сгонке веса.

Продукты, содержащие быстрые углеводы

Совсем исключать их из рациона нецелесообразно потому, что они имеют большую витаминную и питательную ценность.

1. Мед
2. Арбуз
3. Малина
4. Сухофрукты
5. Фруктовое повидло
6. Фруктовый конфитюр
7. Финики
8. Морковь
9. Виноград
10. Хурма
11. Инжир
12. Картофель печеный

Список продуктов, которые необходимо исключить из рациона

1. Картофель жаренный
2. Картофельное пюре
3. Макароны из мягких сортов пшеницы
4. Булочки
5. Пирожные
6. Сладкие и газированные напитки
7. Белый рис
8. Манная крупа
9. Геркулес
10. Варенье
11. Конфеты
12. Шоколад
13. Кисель
14. Сладкие компоты
15. Сладкие соки
16. Маринованные овощи

Каких только диет для похудения не придумали люди:

Японская, американская, французская, английская, кремлевская, безжировая, безуглеводная…

Шарлатанами от диетологии выдумываются рецепты на основе редкостных заграничных овощей, морских гадов, неизвестных настоек и даже паразитов. А эффект недостаточной или временный.

Панацеи нет и не будет.

Только правильное сбалансированное питание без насилия над организмом на протяжении всей жизни способно дать устойчивый результат.

Не надо покупать дорогую заморскую еду. Простые, дешевые русские национальные продукты вполне способны решить проблему лишнего веса. Хотя бы потому, что не ломают генетического кода русского человека, предки которого десятками тысяч лет ели не бананы и ананасы, а капусту и репу.

Давайте рассмотрим диету под названием «Никаких диет»

Основные принципы правильного питания

Есть столько, сколько душа просит. Голодный человек — злой человек. А злой, неудовлетворенный человек — потенциальный психосоматик.

Есть тогда, когда душа попросит. Самый лучший союзник правильного метаболизма – это аппетит, а чувство чрезмерного голода заставит съесть гораздо большую порцию.

Есть только национальные продукты. Картошка, бананы, йогурты и макароны к национальным продуктам не относятся потому, что вошли в рацион русского человека не так давно.

Обязательно включать в рацион питания пищу, свойственную тому региону, где жили предки.

Если у моря, значит надо есть рыбу. Если в лесу, значит грибы и лесные ягоды. Если в степи, значит кобылье молоко, кумыс, айран, мясо.

Не лежать на диване от завтрака до обеда и от обеда до ужина, размышляя: что бы такое съесть, чтобы похудеть, а заниматься каким-то полезным делом. Любимое дело настолько может увлечь, что забудешь не только о еде, но и обо всем на свете.

Не есть на ночь — не позже, чем за два часа перед сном.

Завтракать рано, ведь русские люди, независимо от сословия просыпались на заре, с петухами. На завтрак есть каши из цельного зерна. Для этого в помощь мультиварка с отложенным началом приготовления пищи.

За полчаса перед приемом пищи выпить стакан воды с небольшим количеством меда и кусочком лимона. Мед класть только в теплую, не горячее 40 градусов, или холодную воду, а иначе он теряет свои целебные свойства

Перед сном выпивать сок одного лимона, разбавленный водой до объема двух стаканов. Пить лучше через соломинку, чтобы не повредить эмаль зубов. Лимонный сок — единственный фруктовый сок, который, несмотря на кислый вкус, ощелачивает желудочный сок, что позволит спать всю ночь без приступов изжоги.

К вопросу похудения подходить с продуманным комплексом мер:

1. Взять за правило принимать ежеутренний, а еще лучше, и ежевечерний контрастный душ.
   Обливание попеременно холодной и горячей водой сделает сосуды эластичнее и они лучше будут толкать кровь к капиллярам кожи.
   Это позволит нормализовать давление и усилить метаболизм.
2. Спать без нижнего белья. Сон голышом регулирует теплообмен тела именно тогда, когда он, метаболизм, «спит», то есть снижен на 25 процентов по сравнению с дневным.
3. Спать в темноте. Давно известно, что гормон мелатонин выделяется только в полной темноте. Недостаточное количество мелатонина отрицательно влияет на аппетит, а отсутствие аппетита ухудшает метаболизм, если к приему пищи приступаешь без чувства голода.
4. Есть из синих или голубых тарелок. Синий, «холодный» цвет снижают аппетит, как раз тогда, когда его надо снизить — во время приема пищи — после первого насыщения.
5. Делить суточное количество пищи на 4-6 частей. Дробное питание позволяет не проголодаться сильно, а значит съесть меньше.
6. Перед сном погулять или хотя бы хорошо проветрить спальню.
   Не смотреть телевизор, не курить, не включать интернет.
   Первые два пункта возможно кому-то покажутся сомнительными!
   Ведь, чтобы похудеть есть надо меньше, а не столько «сколько душа просит» Однако, объяснение имеется: можно есть много, но таких продуктов, которые не откладываются жиром в боках, а приносят пользу. Какие же продукты, содержащие углеводы приносят пользу?

Квашенные овощи

Именно квашеные, а не соленые или маринованные: капуста, огурцы, репа, брюква, красная свекла, редька, томаты. В России соль была недешевым удовольствием. И если на Кавказе недостаток этого консерванта и вкусовой добавки компенсировали пряностями и острым красным перцем, в изобилии там растущим, то в России испокон веку мочили фрукты-ягоды и квасили овощи.

Дело в том, что при мочении и квашении продуктов соли нужно совсем мало — гораздо меньше, чем при мариновании.

К примеру, на трехлитровую банку огурцов при мариновании уходит три полные столовые ложки соли и две столовые ложки сахара.

А для квашения того же количества огурцов достаточно одной столовой ложки соли без верха. Молочная кислота, выделяющаяся при квашении, становится естественным консервантом и дает такой вкусный рассол, что его можно безбоязненно пить стаканами. А вот уксусный маринад лучше не пить совсем.

Фрукты и ягоды (арбузы, яблоки, груши, смородину, клюкву, морошку) мочили так же с добавлением небольшого количества соли.

Блюда на основе квашеных овощей и фруктов

Самые русские, самые полезные и самые вкусные серые щи из квашеных зеленых (внешних) листьев капусты!

Почитатели русской диеты их называют «трехкомпонентными щами»

Калорийность всего 100 Ккал

Хороший кусок постного мяса (куриная грудка, индейка, телятина, кролик) — 500 граммов

Квашеные рубленные зеленые листья (квасятся так же, как обычная белокочанная капуста) — 1 килограмм

Вода — 4 литра

Мясо и овощи закладываются в кастрюлю одновременно и варятся (упариваются) час-полтора (в зависимости от сорта мяса)

Можно добавить неочищенный от шелухи лук и лавровый лист

После полной готовности мясо нарезать на мелкие кусочки и вернуть в кастрюлю. Не солить! Соль и кислота уже есть в квашенной капусте.

Если нет возможности купить зеленые листья, можно в рецепте применить обычную квашеную белокочанную капусту.

Есть такие щи невредно в любым количестве, до полного насыщения, но без хлеба. Кроме того, что эти щи полезны, они еще невероятно вкусны — гораздо вкуснее обычных щей из свежей капусты с заправкой, именно благодаря кислому, ядреному рассолу.

В древней Руси такие щи (шти) варились без картофеля потому, что картофель — один из главных врагов тонкой талии в рацион питания был насильственно введен только Петром Первым.

Рассольник из квашеных огурцов

• Калорийность 120 Ккал
• Рецепт приготовления:
• Постное мясо — 500 граммов
• Перловая крупа — 0,5 стакана
• Квашенные огурцы — 5-6 штук
• Репчатый неочищенный лук — 2 головки
• Крупу закладываем в кастрюлю с 4 литрами воды варим до полуготовности. Закладываем мясо (именно в такой очередности!)
• Огурцы натираем на крупной терке и опускаем в кастрюлю за 15 минут до полной готовности.

Телячьи почки с квашенными огурцами

• Калорийность 130 Ккал
• Почки — 500 граммов
• Огурцы квашеные — 5-6 штук
• Лук репчатый неочищенный — 2 головки
• Почки очищаем от пленки и жира, разрезаем вдоль и замачиваем в холодной воде на сутки в холодильнике. Варим почки 15 минут, вынимаем, промываем, охлаждаем и нарезаем на небольшие кусочки. На растительном масле обжариваем лук, морковь и нарезанные квашеные огурцы. Закладываем почки и тушим 15-20 минут до полной готовности.

Блюда на основе кваса

• Окрошка русская
  Готовится, как обычная, но без картошки.
• Телятина тушеная
  Постный кусок телятины, закладывается в сотейник, заливается квасом и тушится под крышкой с добавлением лука, моркови, чеснока и сухой горчицы
• Телятина запеченная в тесте
  Кусок телятины, нашпигованный морковью, чесноком, репчатым луком, обмазанный сухой горчицей запекается в обычном бездрожжевом (лапшовом) тесте в духовке около полутора часов
• Блины бездрожжевые с кабачками (тыквой, капустой)
  В огуречный или капустный рассол добавляется 1 яйцо, сахар и соль вкусу, но без фанатизма.
• Натираются на крупной терки свежий кабачок или тыква и добавляется в рассол. Замешивается мукой с добавлением разрыхлителя или соды.
  Выпекаются на хорошо разогретой сковороде, смазанной кусочком свежего сала на вилке

Пример суточного питания

Завтрак. Для начала поймем, что это такое? Откуда вообще взялось слово «завтрак» в русском языке? Традиционно русичи завтраками называли остатки ужина. Вставали рано и шли на работу практически всей семьей. В доме на хозяйстве оставались старые, да сирые (больные, калеки) те, что и готовили обед к приходу работников. А утреннюю еду утром возможности готовить не было — ели то, что хозяйка с вечера оставляла «на завтра»

Поэтому на завтрак — никаких свежеиспеченных булочек, блинчиков, горячих бутербродов.

Греча отварная, заправленная теплым молоком.

Вчерашний подсохший хлеб (1 кусок) для тех, кто без хлеба еды не мыслит. Черствого хлеба многое съешь — это тоже на пользу.

Этимология слова «обед» настолько ясна, что не понять его значение невозможно. Обед это ОБ-ЕД — обильная пища, объедение. После трудового дня вполне естественное желание. Энергия затрачена — надо ее восстановить

Серые щи с говядиной.

Перловая каша с маслом

Компот (взвар, как говорили русичи) из сладких фруктов без добавления сахара

Полба — каша из дробленой пшеницы — тот самый модный булгур, о котором, как об открытии, говорят современные диетологи, хотя стоит иногда покопаться в собственной истории. Помните сказку «О попе и работнике его Балде»? Там Балда говорит попу: «…есть же мне давай вареную полбу»

Рыба отварная.

Квашеная капуста.

Простокваша — естественным образом скисшее молоко. Можно заменить его кефиром.

На следующий завтрак — оставленная от ужина каша из дробленой пшеницы с добавлением молока.

Такую еду можно есть столько, сколько душа просит.

Как видите, ничего сложного в процессе снижения веса нет.

Не бойтесь есть углеводы. Список продуктов, в которых они имеются в достаточном количестве — ваш добрый помощник на каждый день.

Углеводы. Какие бывают углеводы. Полезные углеводы. Вредные углеводы

Углеводы – еще один незаменимый источник энергии для организма. И если белки – строительный материал, то углеводы — строители.
Основная доля энергии для правильного протекания всех процессов в организме обеспечивается углеводами. С ними мы получаем до 70% всей необходимой нам энергии.

Углеводы – самая многочисленная группа питательных элементов на планете. В клетках человеческого организма (да и других животных организмов) содержится 1-2% углеводов, в то время как в клетках растительных организмов углеводы составляют до 90% сухого вещества.

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. Соотношение водорода и кислорода в них близко к содержанию тех же элементов в воде, поэтому эти элементы и получили такое название. В сочетании с белками углеводы образуют некоторые гормоны и ферменты, а так же другие биологически важные соединения.

Углеводы бывают простыми (моно- и дисахариды) и сложными (полисахариды).

Моносахариды

Глюкоза, галактоза, фруктоза)– состоят из 1 вида сахара, составляющего 1 молекулу . В зависимости от количества углеродных атомов моносахариды делятся на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и гептозы. В природе наиболее часто встречаются пентозы (рибоза, дезоксирибоза, рибулоза) и гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза). Рибоза и дезоксирибоза играют важную роль в качестве составных частей нуклеиновых кислот и АТФ (аденозинтрифосфат — нуклеид — универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах).

Дисахариды

состоят из двух молекул моносахаридов. Самые известные дисахариды — сахароза (тростниковый сахар), мальтаза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар). Моно- и дисахариды легко растворяются в воде и имеют сладковатый вкус, служат источником мгновенной энергии. К простым углеводам относятся все сахара, выпечки из муки высшего сорта, торты, конфеты, шоколады, сладкие фрукты…. в общем все вкусное и сладкое.

Полисахариды

Крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин, каллоза и др. — состоят более чем из 2х молекул. Не растворимы в воде, служат источником «долгой» энергии. Кроме того, ряд не усваиваемых углеводов, таких как целлюлоза или пищевые волокна (клетчатка) играют роль метлы – выводят из организма яды и шлаки, проводя генеральную уборку нашего кишечника, способствуя нормальному пищеварению. К сложным углеводам относятся крупы из цельных зерен, хлеб из цельнозерновой муки или муки грубого помола, макароны из твердых сортов пшеницы, овощи, бобовые.

В процессе усвоения все углеводы расщепляются до глюкозы. Разница лишь в скорости расщепления. Глюкоза – это именно тот вид моносахарида, который усваивается организмом. Так же, частично может усваиваться фруктоза и галактоза. Процесс распада сахаридов на моносахариды сопровождается высвобождением энергии (1 гр — 4 Ккал). Как мы видим, энергоемкость углеводов не отличается от белков, значит это не главный фактор способствующий набору веса. Важным моментом является углеводный обмен. Разобравшись, каким образом он происходит в организме, можно достаточно легко контролировать свой вес.

Как образуется (или не образуется) жир.

Расщепление углеводов на моносахариды начинается уже в ротовой полости, а усвоение глюкозы начинается уже в верхних отделах кишечника. В конце пищеварительного тракта углеводов практически не остается. Глюкоза (сахар) всасываясь с кровью, оттекающей от тонкого кишечника, попадают в воротную вену, которая проходит через печень (это своего рода раздаточный пункт). Количество сахара в крови все время поддерживается на определенном уровне. Эту функцию выполняет поджелудочная железа. Для этой цели в её клетках вырабатываются два гормона – антагониста: инсулин и глюкагон.

Инсулин – «транспортный» гормон, без инсулина невозможно поступление глюкозы в клетки организма. Когда содержание сахара в крови повышается (а это происходит сразу же, как только мы что-то съедаем), клетки поджелудочной железы выделяют инсулин, который спешит разнести глюкозу по клеткам организма, а излишек заблокировать в печени виде гликогена. Т.к. энергия клеткам нужна не только во время приема пищи, но и в промежутках между ними, гликоген служит стратегическим запасом, который расходуется между едой. Когда концентрация сахара в крови снижается, вырабатывается глюкагон, который блокирует образование гликогена и начинает перерабатывать уже имеющийся обратно в глюкозу, которую инсулин разносит по клеткам. Гликоген образуется не только в печени, но и в мышцах, где он используется при их сокращении.

В идеале механизм прост: порция углеводов – глюкоза — печень (инсулин+глюкоза = энергия в клетки+гликоген) — повышение сахара — насыщение клеток – усвоение — снижение сахара — (глюкагон+гликоген = глюкоза+ инсулин) — повышение сахара — насыщение клеток — усвоение;  Новая порция углеводов и см. сначала…

Этот процесс подразумевает нормальную работу поджелудочной железы с постоянной равномерной выработкой инсулина и глюкагона, таким образом поддерживая концентрацию сахара в крови на постоянном уровне. Если же, после переработки глюкозы и отложения гликогена в печени, уровень сахара в крови остаётся высоким, то его избыток  превращаются в жир.

На этом этапе важно вспомнить о простых и сложных углеводах.

Простые (или «быстрые») углеводы,  не требуют много времени на расщепление до глюкозы, они моментально попадают в кровь, вызывая резкий скачок сахара в крови и резкий выброс инсулина. Чаще всего организм не нуждается в таком количестве сиюминутной энергии и образуется излишек сахара который, в лучшем случае, откладывается в жир, который можно будет истратить. В худшем же случае, при длительном и неправильном употреблении простых углеводов, работа поджелудочной железы нарушается, развивается такое заболевание, как сахарный диабет. Инсулина вырабатывается недостаточно для переработки глюкозы, печень теряет способность образовывать гликоген, и начинается активное выведение сахара с мочой. Поскольку увеличивается мочеотделение, появляется чувство постоянной жажды. В конце концов, организм переключается на другие виды горючего: жиры и белки. Но их расщепление происходит тоже под воздействием инсулина, которого катастрофически не хватает, поэтому жиры сгорают не до конца, что приводит к отравлению всего организма и может спровоцировать кому.

Подведём предварительный итог: большое количество простых углеводов может привести или к ожирению или к сахарному диабету или ко всему сразу. И то и другое серьезные и очень неприятные заболевания, с которыми можно, конечно, жить долго и даже счастливо, но лучше делать все тоже самое, но совершенно здоровым. Исключением является только период сразу после тренировки.

Во время тренировки ваш организм черпает энергию используя «свободный» сахар уже присутствующий в крови, после чего переключается на гликоген из печени, к концу тренировки все запасы опустошены. Поэтому небольшая порция быстрых углеводов будет очень кстати.

В отличии от простых, сложные  углеводы, требуют достаточно продолжительного времени для расщепления их на моносахариды. Поэтому всасывание в кровь глюкозы происходит медленно и равномерно, что позволяет сохранять концентрацию сахара на одном уровне, избежать резких выбросов гормонов и сохранить здоровье.

Ни в коем случае нельзя исключать углеводы из диеты в погоне за хорошей фигурой! При дефиците углеводов нарушается обмен веществ. Организм начинает возмещать недостаток энергии за счёт белков и жиров. Такая подмена приводит к повышенной нагрузке на почки, нарушению солевого обмена, нарушениях в центральной нервной системе, сопровождаемых  судорогами, слабостью и быстрой утомляемости, что приводит как к физическим, так и психоэмоциональным нарушениям Все должно быть в меру.

В среднем, в рационе должно присутствовать 40- 60% углеводов, это примерно 3,5- 4 г. углеводов на 1 кг веса.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

LiveJournal

LinkedIn

Одноклассники