Primært kulhydrat. Hexoser: de er mest udbredt i dyre- og planteverdenen og spiller en vigtig rolle i metaboliske processer. Disse omfatter glucose, galactose, fruktose osv. Kulhydrater og bodybuilding: hvem, hvad, hvor meget

Organiske forbindelser, der er den vigtigste energikilde, kaldes kulhydrater. Sukker findes oftest i fødevarer af vegetabilsk oprindelse. En mangel på kulhydrater kan forårsage leverdysfunktion, og et overskud af dem forårsager en stigning i insulinniveauet. Lad os tale om sukker mere detaljeret.

Hvad er kulhydrater?

Det er organiske forbindelser, der indeholder en carbonylgruppe og flere hydroxylgrupper. De er en del af organismers væv og er også en vigtig bestanddel af celler. Der er mono-, oligo- og polysaccharider, såvel som mere komplekse kulhydrater som glykolipider, glykosider og andre. Kulhydrater er et produkt af fotosyntese, såvel som det vigtigste udgangsmateriale for biosyntesen af ​​andre forbindelser i planter. På grund af det store udvalg af forbindelser er denne klasse i stand til at spille mangefacetterede roller i levende organismer. Ved at gennemgå oxidation giver kulhydrater energi til alle celler. De deltager i udviklingen af ​​immunitet og er også en del af mange cellulære strukturer.

Typer af sukkerarter

Organiske forbindelser er opdelt i to grupper - enkle og komplekse. Kulhydrater af den første type er monosaccharider, der indeholder en carbonylgruppe og er derivater af polyvalente alkoholer. Den anden gruppe omfatter oligosaccharider og polysaccharider. Den første består af monosaccharidrester (fra to til ti), som er forbundet med en glykosidbinding. Sidstnævnte kan indeholde hundreder og endda tusindvis af monomerer. Tabellen over kulhydrater, der oftest findes, er som følger:

1. Glukose.
2. Fruktose.
3. Galaktose.
4. saccharose.
5. Laktose.
6. Maltose.
7. Raffinosa.
8. Stivelse.
9. Cellulose.
10. Chitin.
11. Muramin.
12. Glykogen.

Listen over kulhydrater er omfattende. Lad os se på nogle af dem mere detaljeret.

Simpel gruppe af kulhydrater

Afhængigt af det sted, der er optaget af carbonylgruppen i molekylet, skelnes der mellem to typer monosaccharider - aldoser og ketoser. I førstnævnte er den funktionelle gruppe aldehyd, i sidstnævnte er det keton. Afhængigt af antallet af kulstofatomer, der indgår i molekylet, dannes navnet på monosaccharidet. For eksempel aldohexoser, aldotetroser, ketotrioser og så videre. Disse stoffer er oftest farveløse og dårligt opløselige i alkohol, men opløselige i vand. Simple kulhydrater i fødevarer er faste og hydrolyseres ikke under fordøjelsen. Nogle af repræsentanterne har en sød smag.

Grupperepræsentanter

Hvad er simple kulhydrater? For det første er det glucose eller aldohexose. Den findes i to former - lineær og cyklisk. Den anden form beskriver mest præcist de kemiske egenskaber af glucose. Aldohexose indeholder seks kulstofatomer. Stoffet har ingen farve, men det smager sødt. Det opløses godt i vand. Du kan finde glukose næsten overalt. Det findes i plante- og dyreorganer såvel som i frugter. I naturen dannes aldohexose under fotosyntesen.

For det andet er det galaktose. Stoffet adskiller sig fra glucose i det rumlige arrangement af hydroxyl- og hydrogengrupperne ved det fjerde kulstofatom i molekylet. Har en sød smag. Det findes i dyre- og planteorganismer såvel som i nogle mikroorganismer.

Og den tredje repræsentant simple kulhydrater- Fruktose. Stoffet er det sødeste sukker, der fås i naturen. Det er til stede i grøntsager, frugter, bær, honning. Let absorberes af kroppen, hurtigt elimineret fra blodet, hvilket bestemmer dets brug af patienter diabetes mellitus. Fruktose er lavt i kalorier og forårsager ikke huller i tænderne.

Fødevarer rige på simple sukkerarter

1. 90 g - majssirup.
2. 50 g - raffineret sukker.
3. 40,5 g - honning.
4. 24 g - fig.
5. 13 g - tørrede abrikoser.
6. 4 g - ferskner.

Det daglige indtag af dette stof bør ikke overstige 50 g. Hvad angår glukose, vil forholdet i dette tilfælde være lidt anderledes:

1. 99,9 g - raffineret sukker.
2. 80,3 g - honning.
3. 69,2 g - dadler.
4. 66,9 g - perlebyg.
5. 61,8 g - havreflager.
6. 60,4 g - boghvede.

For at beregne det daglige indtag af et stof skal du gange din vægt med 2,6. Simple sukkerarter giver energi til den menneskelige krop og hjælper med at klare forskellige toksiner. Men vi må ikke glemme, at med enhver brug skal der være mådehold, ellers vil alvorlige konsekvenser ikke vente på sig.

Oligosaccharider

De mest almindelige arter i denne gruppe er disaccharider. Hvad er kulhydrater, der indeholder flere monosacchariderester? De er glycosider, der indeholder monomerer. Monosaccharider er bundet sammen af ​​en glykosidbinding, som dannes som et resultat af kombinationen af ​​hydroxylgrupper. Baseret på deres struktur er disaccharider opdelt i to typer: reducerende og ikke-reducerende. Den første omfatter maltose og lactose, og den anden inkluderer saccharose. Den reducerende type har god opløselighed og en sød smag. Oligosaccharider kan indeholde mere end to monomerer. Hvis monosacchariderne er de samme, hører et sådant kulhydrat til gruppen af ​​homopolysaccharider, og hvis de er forskellige, så til heteropolysaccharider. Et eksempel på sidstnævnte type er trisaccharidet raffinose, som indeholder glucose-, fructose- og galactoserester.

Laktose, maltose og saccharose

Sidstnævnte stof opløses godt og har en sød smag. Sukkerrør og roer er kilder til disaccharidet. I kroppen, under hydrolyse, nedbrydes saccharose til glucose og fruktose. Disakkaridet findes i store mængder i raffineret sukker (99,9 g pr. 100 g produkt), svesker (67,4 g), druer (61,5 g) og andre produkter. Med et overskud af dette stof øges evnen til at omdanne næsten alle næringsstoffer til fedt. Kolesterolniveauet i blodet stiger også. Store mængder saccharose påvirker tarmfloraen negativt.

Mælkesukker, eller laktose, findes i mælk og dets derivater. Kulhydratet nedbrydes til galactose og glukose takket være et særligt enzym. Hvis det ikke er i kroppen, så opstår mælkeintolerance. Maltsukker eller maltose er et mellemprodukt ved nedbrydning af glykogen og stivelse. I fødevarer findes stoffet i malt, melasse, honning og spirede korn. Sammensætningen af ​​kulhydrater laktose og maltose er repræsenteret af monomerrester. Kun i det første tilfælde er de D-galactose og D-glukose, og i det andet er stoffet repræsenteret af to D-glukoser. Begge kulhydrater er reducerende sukkerarter.

Polysaccharider

Hvad er komplekse kulhydrater? De adskiller sig fra hinanden på flere måder:

1. Ifølge strukturen af ​​de monomerer, der indgår i kæden.

2. Efter den rækkefølge, monosacchariderne findes i kæden.

3. Efter typen af ​​glykosidbindinger, der forbinder monomerer.

Som med oligosaccharider kan der skelnes mellem homo- og heteropolysaccharider i denne gruppe. Den første omfatter cellulose og stivelse, og den anden inkluderer kitin og glykogen. Polysaccharider er en vigtig energikilde, der dannes som følge af stofskiftet. De er involveret i immunprocesser såvel som i adhæsion af celler i væv.

Listen over komplekse kulhydrater er repræsenteret af stivelse, cellulose og glykogen, vi vil se på dem mere detaljeret. En af hovedleverandørerne af kulhydrater er stivelse. Disse er forbindelser, der omfatter hundredtusindvis af glukoserester. Kulhydratet fødes og lagres i form af korn i planters kloroplaster. Takket være hydrolyse bliver stivelse til vandopløselige sukkerarter, hvilket letter den frie bevægelighed gennem dele af planten. Når det først er i menneskekroppen, begynder kulhydratet at gå i opløsning i munden. De største mængder stivelse findes i korn, knolde og planteløg. I kosten tegner det sig for omkring 80 % af den samlede mængde kulhydrater, der indtages. Den største mængde stivelse, pr. 100 g produkt, findes i ris - 78 g. Lidt mindre i pasta og hirse - 70 og 69 g. Et hundrede gram rugbrød indeholder 48 g stivelse, og i samme portion kartofler når dens mængde kun 15 g. Dagsbehov menneskelige legeme i dette kulhydrat er lig med 330-450 g.

Kornprodukter indeholder også fiber eller cellulose. Kulhydratet er en del af planters cellevægge. Hans bidrag er 40-50%. En person er ikke i stand til at fordøje cellulose, da der ikke er noget nødvendigt enzym, der ville udføre hydrolyseprocessen. Men bløde typer fibre, såsom kartofler og grøntsager, kan godt optages i fordøjelseskanalen. Hvad er indholdet af dette kulhydrat i 100 g mad? Rug og hvedeklid er de rigeste fødevarer i fiber. Deres indhold når 44 g. Kakaopulver indeholder 35 g nærende kulhydrater, og tørrede svampe kun 25. Hyben og malet kaffe indeholder 22 og 21 g. En af de rigeste frugter i fiber er abrikoser og figner. Kulhydratindholdet i dem når 18 g. En person skal spise op til 35 g cellulose om dagen. største behov i kulhydrater forekommer i alderen 14 til 50 år.

Polysaccharidet glykogen bruges som energimateriale til god funktion af muskler og organer. Det har ingen næringsværdi, da dets indhold i fødevarer er ekstremt lavt. Kulhydratet kaldes undertiden animalsk stivelse på grund af dets lignende struktur. I denne form lagres glukose i dyreceller (i største mængder i leveren og musklerne). I leveren hos voksne kan mængden af ​​kulhydrat nå op til 120 g. De førende inden for glykogenindhold er sukker, honning og chokolade. Dadler, rosiner, marmelade, søde sugerør, bananer, vandmelon, persimmons og figner har også et højt kulhydratindhold. Det daglige glykogenbehov er 100 g pr. dag. Hvis en person træner intensivt eller laver meget arbejde forbundet med mental aktivitet, bør mængden af ​​kulhydrat øges. Glykogen er et letfordøjeligt kulhydrat, der er lagret i reserve, hvilket betyder, at det kun bruges, når der mangler energi fra andre stoffer.

Polysaccharider omfatter også følgende stoffer:

1. Kitin. Det er en del af leddyrs hornhinder, er til stede i svampe, lavere planter og hvirvelløse dyr. Stoffet spiller rollen som et støttemateriale og udfører også mekaniske funktioner.

2. Muramin. Det er til stede som et mekanisk støttemateriale til bakteriecellevæggen.

3. Dextrans. Polysaccharider fungerer som erstatninger for blodplasma. De opnås ved indvirkning af mikroorganismer på en saccharoseopløsning.

4. Pektinstoffer. Når de kombineres med organiske syrer, kan de danne gelé og marmelade.

Proteiner og kulhydrater. Produkter. Liste

Den menneskelige krop har brug for en vis mængde næringsstoffer hver dag. For eksempel bør kulhydrater indtages med en hastighed på 6-8 g pr. 1 kg kropsvægt. Hvis en person fører en aktiv livsstil, vil mængden stige. Kulhydrater er næsten altid indeholdt i fødevarer. Lad os lave en liste over deres tilstedeværelse pr. 100 g mad:

1. De største mængder (mere end 70 g) findes i sukker, müsli, marmelade, stivelse og ris.
2. Fra 31 til 70 g - i mel og konfektureprodukter, pasta, korn, tørret frugt, bønner og ærter.
3. Fra 16 til 30 g kulhydrater indeholder bananer, is, hyben, kartofler, tomatpuré, kompotter, kokos, solsikkekerner og cashewnødder.
4. Fra 6 til 15 g - i persille, dild, rødbeder, gulerødder, stikkelsbær, ribs, bønner, frugter, nødder, majs, øl, græskarfrø, tørrede svampe og så videre.
5. Op til 5 g kulhydrater findes i grønne løg, tomater, zucchini, græskar, kål, agurker, tranebær, mejeriprodukter, æg og så videre.

Næringsstoffet bør ikke komme ind i kroppen mindre end 100 g om dagen. Ellers vil cellen ikke modtage den energi, den har brug for. Hjernen vil ikke være i stand til at udføre sine funktioner med analyse og koordination, derfor vil musklerne ikke modtage kommandoer, hvilket i sidste ende vil føre til ketose.

Vi forklarede, hvad kulhydrater er, men udover dem er proteiner et væsentligt stof for livet. De er en kæde af aminosyrer forbundet med en peptidbinding. Afhængigt af deres sammensætning adskiller proteiner sig i deres egenskaber. For eksempel spiller disse stoffer rollen byggemateriale, da hver celle i kroppen inkluderer dem i sin sammensætning. Nogle typer proteiner er enzymer og hormoner, såvel som en energikilde. De påvirker kroppens udvikling og vækst, regulerer syre-base- og vandbalancen.

Tabellen over kulhydrater i mad viste, at i kød og fisk, såvel som i nogle typer grøntsager, er deres antal minimalt. Hvad er proteinindholdet i mad? Det rigeste produkt er madgelatine, pr. 100 g indeholder det 87,2 g af stoffet. Dernæst kommer sennep (37,1 g) og soja (34,9 g). Forholdet mellem proteiner og kulhydrater i det daglige forbrug pr. 1 kg vægt skal være 0,8 g og 7 g. For bedre absorption af det første stof er det nødvendigt at spise mad, hvor det tager en let form. Dette gælder for proteiner, der er til stede i fermenterede mælkeprodukter og i æg. Proteiner og kulhydrater passer ikke godt sammen i ét måltid. Tabellen over separate måltider viser, hvilke variationer der bedst undgås:

1. Ris med fisk.
2. Kartofler og kylling.
3. Pasta og kød.
4. Sandwich med ost og skinke.
5. Paneret fisk.
6. Nøddebrownies.
7. Omelet med skinke.
8. Mel med bær.
9. Melon og vandmelon bør spises hver for sig en time før hovedmåltidet.

Går godt med:

1. Kød med salat.
2. Fisk med grøntsager eller grillet.
3. Ost og skinke hver for sig.
4. Hele nødder.
5. Omelet med grøntsager.

Regler separat strømforsyning baseret på viden om biokemiens love og information om enzymers og fødevarejuices arbejde. For god fordøjelse kræver enhver form for mad et individuelt sæt mavevæsker, en vis mængde vand, et alkalisk eller surt miljø og tilstedeværelse eller fravær af enzymer. For eksempel kræver mad rig på kulhydrater fordøjelsessaft med alkaliske enzymer, der nedbryder disse organiske stoffer for bedre fordøjelse. Men mad rig på proteiner kræver allerede sure enzymer... Ved at følge enkle regler for at matche produkter, styrker en person sit helbred og opretholder en konstant vægt uden hjælp fra diæter.

"Dårlige" og "gode" kulhydrater

"Hurtige" (eller "forkerte") stoffer er forbindelser, der indeholder et lille antal monosaccharider. Sådanne kulhydrater kan hurtigt absorberes, øge blodsukkerniveauet og også øge mængden af ​​frigivet insulin. Sidstnævnte sænker blodsukkerniveauet ved at omdanne det til fedt. At spise kulhydrater efter frokost udgør den største fare for en person, der holder øje med deres vægt. På dette tidspunkt er kroppen mest tilbøjelig til at øge fedtmassen. Hvad indeholder præcis de forkerte kulhydrater? Produkter anført nedenfor:

1. Konfekture.

3. Jam.

4. Sød juice og kompotter.

7. Kartofler.

8. Pasta.

9. Hvide ris.

10. Chokolade.

Det er hovedsageligt produkter, der ikke kræver lang forberedelse. Efter sådan et måltid skal du ellers bevæge dig meget overskydende vægt vil give sig til kende.

"Korrekte" kulhydrater indeholder mere end tre simple monomerer. De absorberes langsomt og forårsager ikke en kraftig stigning i sukker. Denne type kulhydrater indeholder en stor mængde fibre, som praktisk talt ikke fordøjes. I denne henseende forbliver en person mæt i lang tid; der kræves yderligere energi for at nedbryde sådan mad; desuden renses kroppen naturligt. Lad os lave en liste over komplekse kulhydrater, eller rettere, de fødevarer, de findes i:

1. Klid og fuldkornsbrød.
2. Boghvede og havregrød.
3. Grønne grøntsager.
4. Grov pasta.
5. Svampe.
6. Ærter.
7. Røde bønner.
8. Tomater.
9. Mejeriprodukter.
10. Frugter.
11. Bitter chokolade.
12. Bær.
13. Linser.

For at holde dig i god form, skal du spise flere "gode" kulhydrater i fødevarer og så lidt "dårlige" som muligt. Sidstnævnte tages bedst i den første halvdel af dagen. Hvis du skal tabe dig, er det bedre at udelukke brugen af ​​"forkerte" kulhydrater, da en person, når du bruger dem, modtager mad i et større volumen. De "rigtige" næringsstoffer er lave i kalorier og kan give dig en mæthedsfornemmelse i lang tid. Dette betyder ikke en fuldstændig afvisning af "dårlige" kulhydrater, men kun deres rimelige brug.

Kulhydrater er en af ​​de væsentlige elementer nødvendigt for at opretholde den optimale tilstand af den menneskelige krop. Disse er hovedleverandørerne af energi, bestående af kulstof, brint og ilt. De findes hovedsageligt i produkter af vegetabilsk oprindelse, nemlig sukkerarter, bagværk, fuldkorn og korn, kartofler, fibre (grøntsager, frugter). Det er en fejl at tro, at mælkeprodukter og andre overvejende proteinprodukter ikke indeholder kulhydrater. For eksempel indeholder mælk også kulhydrater. De er mælkesukker - laktose. Fra denne artikel vil du lære, hvilke grupper kulhydrater er opdelt i, eksempler og forskelle mellem disse kulhydrater, og du vil også være i stand til at forstå, hvordan du beregner deres nødvendige daglige indtag.

Hovedgrupper af kulhydrater

Så lad os nu finde ud af, hvilke grupper kulhydrater er opdelt i. Eksperter skelner mellem 3 hovedgrupper af kulhydrater: monosaccharider, disaccharider og polysaccharider. For at forstå deres forskelle, lad os se på hver gruppe mere detaljeret.

• Monosaccharider er også simple sukkerarter. Indeholdt i store mængder i (glukose), frugtsukker (fruktose) osv. Monosaccharider opløses godt i væske, hvilket giver den en sød smag.
• Disaccharider er en gruppe af kulhydrater, der nedbrydes til to monosaccharider. De er også fuldstændig opløselige i vand og har en sød smag.
• Polysaccharider - sidste gruppe, som er uopløselige i væsker, har ikke en udtalt smag og består af mange monosaccharider. Kort sagt er disse glukosepolymerer: den velkendte stivelse, cellulose (planters cellevæg), glykogener (et lagerkulhydrat i svampe såvel som dyr), kitin, peptidoglycan (murein).

Hvilken gruppe kulhydrater har den menneskelige krop mest brug for?

I betragtning af spørgsmålet om, hvilke grupper kulhydrater er opdelt i, er det værd at bemærke, at de fleste af dem findes i produkter af vegetabilsk oprindelse. De indeholder en enorm mængde vitaminer og næringsstoffer, så kulhydrater skal være til stede i den daglige kost for enhver person, der fører en sund og aktiv livsstil. For at forsyne kroppen med disse stoffer er det nødvendigt at indtage så meget korn (grød, brød, knækbrød osv.), grøntsager og frugter som muligt.

Glukose, dvs. almindeligt sukker er en særlig nyttig komponent for mennesker, da det har en gavnlig effekt på mental aktivitet. Disse sukkerarter absorberes næsten øjeblikkeligt i blodet under fordøjelsen, hvilket hjælper med at øge insulinniveauet. På dette tidspunkt oplever en person glæde og eufori, så sukker anses for at være et stof, der, hvis det indtages i overskud, forårsager afhængighed og påvirker det generelle helbred negativt. Derfor bør indtaget af sukker i kroppen kontrolleres, men det kan ikke helt opgives, fordi glukose er en reservekilde til energi. I kroppen omdannes det til glykogen og aflejres i leveren og musklerne. I øjeblikket for nedbrydning af glykogen udføres muskelarbejde, derfor er det nødvendigt konstant at opretholde sin optimale mængde i kroppen.

Normer for kulhydratforbrug

Da alle grupper af kulhydrater har deres egne karakteristika, bør deres forbrug doseres strengt. For eksempel skal polysaccharider i modsætning til monosaccharider ind i kroppen i større mængder. I overensstemmelse med moderne ernæringsstandarder bør kulhydrater udgøre halvdelen af ​​den daglige kost, dvs. cirka 50 % - 60 %.

Beregning af mængden af ​​kulhydrater, der kræves for livet

Hver gruppe mennesker kræver forskellige mængder energi. For eksempel for børn i alderen 1 til 12 måneder varierer det fysiologiske behov for kulhydrater fra 13 gram pr. kg vægt, men man bør ikke glemme, i hvilke grupper kulhydraterne i barnets kost er opdelt. For voksne i alderen 18 til 30 år daglig norm kulhydrater varierer afhængigt af aktivitetsområdet. Så for mænd og kvinder, der er engageret i mentalt arbejde, er forbrugsraten omkring 5 gram pr. 1 kg vægt. Derfor har en sund person ved normal kropsvægt brug for cirka 300 gram kulhydrater om dagen. Dette tal varierer også afhængigt af køn. Hvis en person primært er engageret i tungt fysisk arbejde eller sport, bruges følgende formel, når man beregner normen for kulhydrater: 8 gram pr. normal vægt. Desuden tager det i dette tilfælde også højde for, hvilke grupper kulhydraterne, der leveres med mad, er opdelt i. Ovenstående formler giver dig mulighed for hovedsageligt at beregne mængden af ​​komplekse kulhydrater - polysaccharider.

Omtrentlig sukkerforbrugsstandarder for visse grupper af mennesker

Hvad angår sukker, er det i sin rene form saccharose (glukose- og fructosemolekyler). For en voksen anses kun 10% af sukker fra antallet af kalorier, der indtages om dagen, for at være optimalt. For at være præcis har voksne kvinder brug for cirka 35-45 gram rent sukker om dagen, mens mænd har brug for cirka 45-50 gram rent sukker. For dem, der er aktivt involveret i fysisk arbejde, normal mængde saccharose varierer fra 75 til 105 gram. Disse tal vil tillade en person at udføre aktiviteter og ikke opleve et tab af styrke og energi. Hvad angår kostfibre (fibre), bør deres mængde også bestemmes individuelt under hensyntagen til køn, alder, vægt og aktivitetsniveau (mindst 20 gram).

Efter at have bestemt hvilke tre grupper kulhydrater er opdelt i og forstå betydningen i kroppen, vil hver person således være i stand til selvstændigt at beregne dem påkrævet beløb for vital aktivitet og normal ydeevne.

Kulhydrater er organiske forbindelser bestående af kulstof og ilt. Der er simple kulhydrater, eller monosaccharider, såsom glucose, og komplekse, eller polysaccharider, som er opdelt i lavere, der indeholder nogle få rester af simple kulhydrater, såsom disaccharider, og højere, der har meget store molekyler fra mange rester af simple kulhydrater. I animalske organismer er kulhydratindholdet omkring 2 % af tørvægten.

Det gennemsnitlige daglige behov for en voksen til kulhydrater er 500 g, og med intenst muskelarbejde - 700-1000 g.

Mængden af ​​kulhydrater pr. dag skal være 60 vægtprocent og 56 vægtprocent af den samlede mængde mad.

Glukose er indeholdt i blodet, hvor dens mængde holdes på et konstant niveau (0,1-0,12%). Efter absorption i tarmen afgives monosaccharider af blodet til blodbanen, hvor syntesen af ​​glykogenmonosaccharider, som er en del af cytoplasmaet, sker. Glykogenlagre opbevares hovedsageligt i muskler og lever.

Den samlede mængde glykogen i kroppen hos en person, der vejer 70 kg, er cirka 375 g, hvoraf 245 g findes i musklerne, 110 g i leveren (op til 150 g) og 20 g i blodet og andre kroppe. væsker I kroppen på en trænet person er der 40 g glykogen -50 % mere end den utrænede.

Kulhydrater er den vigtigste energikilde for kroppens liv og funktion.

I kroppen, under iltfrie forhold (anaerobe), nedbrydes kulhydrater til mælkesyre og frigiver energi. Denne proces kaldes glykolyse. Med deltagelse af ilt (aerobe forhold) nedbrydes de til kuldioxid og frigiver betydeligt mere energi. Stor biologisk betydning har anaerob nedbrydning af kulhydrater med deltagelse af phosphorsyre - phosphorylering.

Fosforylering af glucose sker i leveren med deltagelse af enzymer. Aminosyrer og fedtstoffer kan være kilder til glukose. I leveren dannes enorme polysaccharidmolekyler - glykogen - af præfosforyleret glukose. Mængden af ​​glykogen i den menneskelige lever afhænger af arten af ​​ernæring og muskelaktivitet. Med deltagelse af andre enzymer i leveren nedbrydes glykogen til glukose - sukkerdannelse. Nedbrydningen af ​​glykogen i lever- og skeletmusklerne under faste og muskelarbejde er ledsaget af samtidig syntese af glykogen. Glucose produceret i leveren kommer ind og leveres til alle celler og væv.

Kun en lille del af proteiner og fedtstoffer frigiver energi gennem processen med desmolytisk nedbrydning og fungerer derfor som en direkte energikilde. En væsentlig del af proteiner og fedtstoffer omdannes først til kulhydrater i musklerne allerede før fuldstændig nedbrydning. Derudover kommer hydrolyseprodukterne af proteiner og fedtstoffer fra fordøjelseskanalen ind i leveren, hvor aminosyrer og fedtstoffer omdannes til glukose. Denne proces kaldes glukoneogenese. Den vigtigste kilde til glukosedannelse i leveren er glykogen; en meget mindre del af glukose opnås gennem gluconeogenese, hvor dannelsen af ​​ketonstoffer forsinkes. Kulhydratstofskiftet påvirker således stofskiftet af vand og vand betydeligt.

Når glukoseforbruget ved at arbejde muskler stiger 5-8 gange, dannes glykogen i leveren fra fedt og proteiner.

I modsætning til proteiner og fedtstoffer nedbrydes kulhydrater let, så de hurtigt mobiliseres af kroppen når høje omkostninger energi (muskelarbejde, følelser af smerte, frygt, vrede osv.). Nedbrydningen af ​​kulhydrater bevarer kroppens stabilitet og er den vigtigste energikilde for musklerne. Kulhydrater er nødvendige for normal funktion nervesystem. Et fald i blodsukkeret fører til et fald i kropstemperaturen, muskelsvaghed og træthed og forstyrrelser i nervøs aktivitet.

Kun en meget lille del af den glukose, der afgives af blodet, bruges i væv til at frigive energi. Hovedkilden til kulhydratmetabolisme i væv er glykogen, tidligere syntetiseret fra glucose.

Under arbejdet med muskler - hovedforbrugerne af kulhydrater - bruges glykogenreserverne i dem, og først efter at disse reserver er helt brugt op, begynder den direkte brug af glukose leveret til musklerne af blod. Samtidig forbruges glukose dannet fra glykogenreserver i leveren. Efter arbejde fornyer musklerne deres forsyning af glykogen, syntetiserer det fra blodsukker og leveren - på grund af absorberede monosaccharider i fordøjelseskanalen og nedbrydning af proteiner og fedtstoffer.

For eksempel, når glukoseindholdet i blodet stiger til over 0,15-0,16% på grund af dets rigelige indhold i fødevarer, som betegnes som fødevarehyperglykæmi, udskilles det fra kroppen i urinen - glucosuria.

På den anden side, selv med langvarig faste, falder niveauet af glukose i blodet ikke, da glukose kommer ind i blodet fra væv under nedbrydningen af ​​glykogen i dem.

Kort beskrivelse af kulhydraters sammensætning, struktur og økologiske rolle

Kulhydrater er organiske stoffer bestående af kulstof, brint og oxygen med den almene formel C n (H 2 O) m (for langt de fleste af disse stoffer).

Værdien af ​​n er enten lig med m (for monosaccharider) eller større end den (for andre klasser af kulhydrater). Den generelle formel ovenfor svarer ikke til deoxyribose.

Kulhydrater opdeles i monosaccharider, di(oligo)-saccharider og polysaccharider. Nedenfor er en kort beskrivelse af individuelle repræsentanter for hver klasse af kulhydrater.

Korte karakteristika af monosaccharider

Monosaccharider er kulhydrater, hvis generelle formel er C n (H 2 O) n (undtagelsen er deoxyribose).

Klassifikationer af monosaccharider

Monosaccharider er en ret stor og kompleks gruppe af forbindelser, så de har en kompleks klassificering i henhold til forskellige kriterier:

1) baseret på antallet af carbonatomer indeholdt i et monosaccharidmolekyle skelnes tetroser, pentoser, hexoser og heptoser; Pentoser og hexoser er af største praktiske betydning;

2) ifølge funktionelle grupper opdeles monosaccharider i ketoser og aldoser;

3) baseret på antallet af atomer indeholdt i det cykliske monosaccharidmolekyle skelnes pyranoser (indeholder 6 atomer) og furanoser (indeholder 5 atomer);

4) baseret på det rumlige arrangement af "glucosid"-hydroxidet (dette hydroxid opnås ved at tilføje et hydrogenatom til oxygenet i carbonylgruppen), er monosaccharider opdelt i alfa- og beta-former. Lad os se på nogle af de vigtigste monosaccharider, der har den største biologiske og miljømæssige betydning i naturen.

Korte karakteristika for pentoser

Pentoser er monosaccharider, hvis molekyle indeholder 5 kulstofatomer. Disse stoffer kan være åbenkædede og cykliske, aldoser og ketoser, alfa- og betaforbindelser. Blandt dem er ribose og deoxyribose af mest praktisk betydning.

Ribose formel generel opfattelse C5H10O5. Ribose er et af de stoffer, hvorfra der syntetiseres ribonukleotider, hvorfra der efterfølgende udvindes forskellige ribonukleinsyrer (RNA). Derfor er furanose (5-leddet) alfaformen af ​​ribose af største betydning (i formlerne er RNA afbildet i form af en regulær femkant).

Den generelle formel for deoxyribose er C 5 H 10 O 4. Deoxyribose er et af de stoffer, hvorfra deoxyribonukleotider syntetiseres i organismer; sidstnævnte er udgangsmaterialerne til syntesen af ​​deoxyribonukleinsyrer (DNA). Derfor er den vigtigste den cykliske alfaform af deoxyribose, som mangler et hydroxid ved det andet carbonatom i cyklussen.

De åbne kædeformer af ribose og deoxyribose er aldoser, dvs. de indeholder 4 (3) hydroxidgrupper og en aldehydgruppe. Med den fuldstændige nedbrydning af nukleinsyrer oxideres ribose og deoxyribose til kuldioxid og vand; denne proces er ledsaget af frigivelse af energi.

Korte karakteristika af hexoser

Hexoser er monosaccharider, hvis molekyler indeholder seks kulstofatomer. Den generelle formel for hexoser er C 6 (H 2 O) 6 eller C 6 H 12 O 6. Alle varianter af hexoser er isomerer svarende til ovenstående formel. Blandt hexoser er der ketoser, aldoser, alfa- og beta-former af molekyler, åbne og cykliske former, pyranose- og furanose-cykliske former af molekyler. Højeste værdi naturligt forekommende glucose og fructose, som kort diskuteres nedenfor.

1. Glucose. Som enhver hexose har den den generelle formel C 6 H 12 O 6. Det hører til aldoser, dvs. det indeholder en aldehydfunktionel gruppe og 5 hydroxidgrupper (karakteristisk for alkoholer), derfor er glucose en polyvalent aldehydalkohol (disse grupper er indeholdt i den åbne kædeform, i den cykliske form er aldehydgruppen fraværende, da det bliver til en hydroxidgruppe kaldet "glucosidhydroxid"). Den cykliske form kan enten være fem-leddet (furanose) eller seks-leddet (pyranose). Glucosemolekylets pyranoseform er af største betydning i naturen. De cykliske pyranose- og furanoseformer kan være enten alfa- eller beta-former, afhængigt af positionen af ​​glucosidhydroxidet i forhold til andre hydroxidgrupper i molekylet.

Ved fysiske egenskaber Glucose er et fast hvidt krystallinsk stof med en sød smag (intensiteten af ​​denne smag ligner saccharose), meget opløselig i vand og i stand til at danne overmættede opløsninger ("sirupper"). Da glucosemolekylet indeholder asymmetriske carbonatomer (dvs. atomer forbundet med fire forskellige radikaler), har glucoseopløsninger optisk aktivitet, derfor skelner de mellem D-glucose og L-glucose, som har forskellige biologiske aktiviteter.

Fra et biologisk synspunkt er det vigtigste glucosens evne til let at oxidere i henhold til følgende skema:

C 6 H 12 O 6 (glucose) → (mellemtrin) → 6СO 2 + 6H 2 O.

Glucose er en vigtig forbindelse i biologisk forstand, da den på grund af sin oxidation bruges af kroppen som et universelt næringsstof og en let tilgængelig energikilde.

2. Fruktose. Dette er ketose, dets generelle formel er C 6 H 12 O 6, dvs. det er en isomer af glucose, det er karakteriseret ved åbne kæder og cykliske former. Den vigtigste er beta-B-fructofuranose, eller kort sagt beta-fructose. Saccharose er lavet af beta-fructose og alfa-glukose. Under visse betingelser kan fructose omdannes til glucose gennem en isomeriseringsreaktion. Med hensyn til fysiske egenskaber ligner fruktose glucose, men er sødere.

Korte karakteristika for disaccharider

Disaccharider er produkter af dekondensationsreaktionen af ​​identiske eller forskellige monosaccharidmolekyler.

Disaccharider er en af ​​typerne af oligosaccharider (et lille antal monosaccharidmolekyler (identiske eller forskellige) er involveret i dannelsen af ​​deres molekyler).

Den vigtigste repræsentant for disaccharider er saccharose (roer eller rørsukker). Saccharose er et produkt af interaktionen mellem alfa-D-glucopyranose (alfa-glucose) og beta-D-fructofuranose (beta-fructose). Dens generelle formel er C12H22O11. Saccharose er en af ​​de mange isomerer af disaccharider.

Det er et hvidt krystallinsk stof, der findes i forskellige tilstande: groft krystallinsk ("sukkerbrød"), fint krystallinsk ( melis), amorf (pulveriseret sukker). Det opløses godt i vand, især i varmt vand (i forhold til varmt vand, opløseligheden af ​​saccharose i koldt vand er relativt lav), derfor er saccharose i stand til at danne "overmættede opløsninger" - sirupper, der kan "sukkeres", dvs. dannelsen af ​​finkrystallinske suspensioner forekommer. Koncentrerede opløsninger saccharose er i stand til at danne specielle glasagtige systemer - karameller, som bruges af mennesker til at fremstille visse typer slik. Saccharose er et sødt stof, men dets søde smag er mindre intens end fructose.

Den vigtigste kemisk egenskab saccharose er dens evne til at gennemgå hydrolyse, som producerer alfa-glucose og beta-fructose, som indgår i kulhydratmetabolismereaktioner.

For mennesker er saccharose et af de vigtigste fødevareprodukter, da det er en kilde til glukose. Imidlertid er overdreven forbrug af saccharose skadeligt, fordi det fører til forstyrrelse af kulhydratmetabolismen, som er ledsaget af udseendet af sygdomme: diabetes, tandsygdomme, fedme.

Generelle karakteristika for polysaccharider

Polysaccharider er naturlige polymerer, der er produkter af polykondensationsreaktionen af ​​monosaccharider. Pentoser, hexoser og andre monosaccharider kan anvendes som monomerer til dannelse af polysaccharider. Rent praktisk er de vigtigste polykondensationsprodukterne af hexoser. Der kendes også polysaccharider, hvis molekyler indeholder nitrogenatomer, for eksempel kitin.

Hexose-baserede polysaccharider har den generelle formel (C 6 H 10 O 5) n. De er uopløselige i vand, og nogle af dem er i stand til at danne kolloide opløsninger. De vigtigste af disse polysaccharider er forskellige sorter af plante- og dyrestivelse (sidstnævnte kaldes glykogener) samt sorter af cellulose (fibre).

Generelle karakteristika for stivelsens egenskaber og økologiske rolle

Stivelse er et polysaccharid, der er produktet af polykondensationsreaktionen af ​​alfa-glucose (alfa-D-glucopyranose). Baseret på deres oprindelse opdeles stivelse i plante- og dyrestivelse. Animalsk stivelse kaldes glykogener. Selvom, generelt, stivelse molekyler har en fælles struktur, den samme sammensætning, men stivelse opnået fra forskellige planter, er forskellige. Så, kartoffelstivelse adskiller sig fra majsstivelse osv. Men alle varianter af stivelse har generelle egenskaber. Disse er faste, hvide, fint krystallinske eller amorfe stoffer, "skøre" at røre ved, uopløselige i vand, men i varmt vand er de i stand til at danne kolloide opløsninger, der forbliver stabile, når de afkøles. Stivelse danner både soler (f.eks. flydende gelé) og geler (f.eks. gelé fremstillet med et højt stivelsesindhold er en gelatinøs masse, der kan skæres med en kniv).

Stivelsens evne til at danne kolloide opløsninger er forbundet med dens molekylers globularitet (molekylet er rullet op til en kugle). Når de er i kontakt med varmt eller varmt vand, trænger vandmolekyler ind mellem vindingerne af stivelsesmolekyler, volumen af ​​molekylet øges, og stoffets tæthed falder, hvilket fører til overgangen af ​​stivelsesmolekyler til en mobil tilstand, karakteristisk for kolloide systemer . Den generelle formel for stivelse: (C 6 H 10 O 5) n, molekylerne af dette stof har to varianter, hvoraf den ene kaldes amylose (der er ingen sidekæder i dette molekyle), og den anden er amylopectin (molekylerne har sidekæder, hvor forbindelsen sker gennem 1 - 6 kulstofatomer iltbro).

Den vigtigste kemiske egenskab, der bestemmer stivelsens biologiske og økologiske rolle, er dens evne til at gennemgå hydrolyse og i sidste ende danner enten disaccharidet maltose eller alfa-glucose (dette er slutproduktet af stivelseshydrolyse):

(C6H10O5) n + nH2O → nC6H12O6 (alfa-glucose).

Processen foregår i organismer under påvirkning af en hel gruppe enzymer. På grund af denne proces er kroppen beriget med glucose, en essentiel ernæringsforbindelse.

En kvalitativ reaktion på stivelse er dens interaktion med jod, som giver en rød-violet farve. Denne reaktion bruges til at påvise stivelse i forskellige systemer.

Stivelsens biologiske og økologiske rolle er ret stor. Dette er en af ​​de vigtigste reserveforbindelser i planteorganismer, for eksempel i planter af kornfamilien. For dyr er stivelse det vigtigste trofiske stof.

Kort beskrivelse af egenskaberne og den økologiske og biologiske rolle af cellulose (fiber)

Cellulose (fiber) er et polysaccharid, der er et produkt af polykondensationsreaktionen af ​​beta-glucose (beta-D-glucopyranose). Dens generelle formel er (C 6 H 10 O 5) n. I modsætning til stivelse er cellulosemolekyler strengt lineære og har en fibrillær ("filamentøs") struktur. Forskellen i strukturerne af stivelse og cellulosemolekyler forklarer forskellen i deres biologiske og miljømæssige roller. Cellulose er hverken en reserve eller et trofisk stof, da det ikke er i stand til at blive fordøjet af de fleste organismer (undtagelsen er nogle typer bakterier, der kan hydrolysere cellulose og absorbere beta-glucose). Cellulose er ikke i stand til at danne kolloide opløsninger, men det kan danne mekanisk stærke filamentøse strukturer, der giver beskyttelse til individuelle celleorganeller og mekanisk styrke til forskellige plantevæv. Som stivelse hydrolyseres cellulose under visse betingelser, og slutproduktet af dets hydrolyse er beta-glucose (beta-D-glucopyranose). I naturen er denne proces relativt lille (men den tillader biosfæren at "assimilere" cellulose).

(C 6 H 10 O 5) n (fiber) + n(H 2 O) → n(C 6 H 12 O 6) (beta-glucose eller beta-D-glucopyranose) (med ufuldstændig hydrolyse af fiber, dannelsen af et opløseligt disaccharid er muligt - cellobiose).

I naturlige forhold fiber (efter planternes død) undergår nedbrydning, som følge heraf dannelsen af forskellige forbindelser. På grund af denne proces, humus (en organisk bestanddel af jord), forskellige typer kul (olie og kul dannes af døde rester af forskellige dyre- og planteorganismer i fravær, dvs. under anaerobe forhold; hele komplekset af organiske stoffer, inklusive kulhydrater, deltager i deres dannelse).

Fibers økologiske og biologiske rolle er, at de er: a) beskyttende; b) mekanisk; c) formativ forbindelse (for nogle bakterier udfører den en trofisk funktion). Døde rester af planteorganismer er et substrat for nogle organismer - insekter, svampe og forskellige mikroorganismer.

Kort beskrivelse af kulhydraters økologiske og biologiske rolle

Ved at opsummere det ovenfor diskuterede materiale vedrørende kulhydraters egenskaber kan vi drage følgende konklusioner om deres økologiske og biologiske rolle.

1. De udfører en konstruktionsfunktion både i celler og i kroppen som helhed på grund af, at de er en del af de strukturer, der danner celler og væv (dette er især typisk for planter og svampe), for eksempel cellemembraner, forskellige membraner osv. d., derudover deltager kulhydrater i dannelsen af ​​biologisk nødvendige stoffer, der danner en række strukturer, for eksempel i dannelsen af ​​nukleinsyrer, der danner grundlaget for kromosomer; kulhydrater er en del af komplekse proteiner - glykoproteiner, som har en vis betydning i dannelsen af ​​cellulære strukturer og intercellulært stof.

2. Den vigtigste funktion kulhydrater har en trofisk funktion, der består i, at mange af dem er fødevarer fra heterotrofe organismer (glukose, fructose, stivelse, saccharose, maltose, laktose osv.). Disse stoffer dannes i kombination med andre forbindelser madvarer, brugt af mennesker (forskellige kornsorter; frugter og frø af individuelle planter, som inkluderer kulhydrater i deres sammensætning, er føde for fugle, og monosaccharider, der indgår i en cyklus af forskellige transformationer, bidrager til dannelsen af ​​både deres egne kulhydrater, karakteristisk for en given organisme og andre organo-biokemiske forbindelser (fedtstoffer, aminosyrer (men ikke deres proteiner), nukleinsyrer osv.).

3. Kulhydrater er karakteriseret ved energi funktion, bestående i, at monosaccharider (især glucose) i organismer let oxideres (slutproduktet af oxidation er CO 2 og H 2 O), og frigivelsen sker stor mængde energi, ledsaget af syntesen af ​​ATP.

4. De har også en beskyttende funktion, der består i, at strukturer (og visse organeller i cellen) opstår fra kulhydrater, der beskytter enten cellen eller organismen som helhed mod forskellige skader, herunder mekaniske (f.eks. de kitinholdige dæksler af insekter, der danner exoskelet, cellevægge af planter og mange svampe, herunder cellulose osv.).

5. En vigtig rolle spilles af kulhydraternes mekaniske og formdannende funktioner, som repræsenterer evnen af ​​strukturer dannet enten af ​​kulhydrater, eller i kombination med andre forbindelser, til at give kroppen en bestemt form og gør dem mekanisk stærke; Således danner cellemembranerne i mekanisk væv og xylemkar rammen (det indre skelet) af træ-, buske- og urteagtige planter, kitin danner det ydre skelet af insekter osv.

Korte karakteristika for kulhydratmetabolisme i en heterotrof organisme (ved at bruge eksemplet med den menneskelige krop)

En vigtig rolle i forståelsen af ​​metaboliske processer spilles af viden om de transformationer, som kulhydrater gennemgår i heterotrofe organismer. I den menneskelige krop er denne proces karakteriseret ved følgende skematiske beskrivelse.

Kulhydrater i mad kommer ind i kroppen gennem mundhulen. Monosaccharider i fordøjelsessystemet undergår praktisk talt ikke transformationer, disaccharider hydrolyseres til monosaccharider, og polysaccharider undergår ret betydelige transformationer (dette gælder for de polysaccharider, der bruges af kroppen som mad, og kulhydrater, der ikke er fødevarestoffer, f.eks. cellulose, nogle pektiner, er fjernet fra kroppen med fæcesmasser).

I mundhulen knuses og homogeniseres maden (bliver mere ensartet end før den kommer ind). Mad påvirkes af spyt udskilt af spytkirtlerne. Det indeholder ptyalin og har en alkalisk reaktion, på grund af hvilken den primære hydrolyse af polysaccharider begynder, hvilket fører til dannelsen af ​​oligosaccharider (kulhydrater med en lille n-værdi).

Noget af stivelsen kan endda omdannes til disaccharider, hvilket kan mærkes, når man tygger brød i længere tid (surt sort brød bliver sødt).

Tygget mad, rigeligt behandlet med spyt og knust af tænder, kommer ind i maven gennem spiserøret i form af en madbolus, hvor det udsættes for sur mavesaft indeholdende enzymer, der virker på proteiner og nukleinsyrer. Der sker næsten intet med kulhydrater i maven.

Derefter kommer madvællingen ind i den første del af tarmen (tyndtarmen), begyndende med tolvfingertarmen. Den modtager bugspytkirteljuice (pancreas sekretion), som indeholder et kompleks af enzymer, der fremmer fordøjelsen af ​​kulhydrater. Kulhydrater omdannes til monosaccharider, som er opløselige i vand og i stand til at absorbere. Kostkulhydrater fordøjes endelig i tyndtarmen, og i den del, hvor villi er indeholdt, optages de i blodet og kommer ind i kredsløbssystemet.

Med blodbanen føres monosaccharider til forskellige væv og kroppens celler, men først passerer alt blodet gennem leveren (der renses det for skadelige stofskifteprodukter). I blodet er monosaccharider primært til stede i form af alfa-glucose (men andre hexoseisomerer, såsom fructose, kan også være til stede).

Hvis blodsukkeret er mindre end normalt, hydrolyseres en del af glykogenet i leveren til glucose. For højt indhold af kulhydrater karakteriserer en alvorlig menneskelig sygdom - diabetes.

Fra blodet kommer monosaccharider ind i cellerne, hvor de fleste af dem bruges på oxidation (i mitokondrier), hvor ATP syntetiseres, indeholdende energi i en form "bekvem" for kroppen. ATP bruges på forskellige processer, der kræver energi (syntese kroppen har brug for stoffer, implementering af fysiologiske og andre processer).

En del af kulhydraterne i fødevarer bruges til syntese af kulhydrater fra en given organisme, der er nødvendige for dannelsen af ​​cellestrukturer, eller forbindelser, der er nødvendige for dannelsen af ​​stoffer af andre klasser af forbindelser (så fedtstoffer, nukleinsyrer osv. kan være udvundet af kulhydrater). Kulhydraters evne til at blive til fedt er en af ​​årsagerne til fedme, en sygdom, der medfører et kompleks af andre sygdomme.

Følgelig er indtagelse af overskydende mængder kulhydrater skadeligt for den menneskelige krop, hvilket skal tages i betragtning, når man tilrettelægger en afbalanceret kost.

I planteorganismer, der er autotrofe, er kulhydratmetabolismen noget anderledes. Kulhydrater (monosakkarider) syntetiseres af kroppen selv fra kuldioxid og vand ved hjælp af solenergi. Di-, oligo- og polysaccharider syntetiseres fra monosaccharider. Nogle monosaccharider er inkluderet i syntesen af ​​nukleinsyrer. En vis mængde monosaccharider (glucose) bruges af planteorganismer i respirationsprocesserne til oxidation, hvorunder (som i heterotrofe organismer) ATP syntetiseres.

Af alle de næringsstoffer, som mennesker indtager, er kulhydrater uden tvivl den vigtigste energikilde. I gennemsnit tegner de sig for 50 til 70 % af kalorieindholdet i daglige diæter. På trods af det faktum, at en person indtager betydeligt flere kulhydrater end fedt og proteiner, er deres reserver i kroppen små. Det betyder, at kroppen skal forsynes med dem regelmæssigt.

Kulhydratbehovet er meget i høj grad afhænger af kroppens energiforbrug. I gennemsnit for en voksen mand, der primært er engageret i mentalt eller let fysisk arbejde, varierer det daglige behov for kulhydrater fra 300 til 500 g. For manuelle arbejdere og atleter er det meget højere. I modsætning til proteiner og til en vis grad fedtstoffer kan mængden af ​​kulhydrater i kosten reduceres betydeligt uden at skade helbredet. De, der ønsker at tabe sig, bør være opmærksomme på dette: kulhydrater har hovedsageligt energiværdi. Når 1 g kulhydrater oxideres, frigives 4,0-4,2 kcal i kroppen. Derfor er det på deres bekostning nemmest at regulere kalorieindtaget.

Kulhydrater(saccharider) - det generelle navn for en stor klasse af naturlige organiske forbindelser. Generel formel monosaccharider kan skrives som C n (H 2 O) n. I levende organismer er de mest almindelige sukkerarter dem med 5 (pentoser) og 6 (hexoser) kulstofatomer.

Kulhydrater er opdelt i grupper:

Monosaccharider omfatter glucose og fruktose, som giver sødme til frugter og bær. Kostsukkeret saccharose består af glukose og fructose kovalent bundet til hinanden. Forbindelser som saccharose kaldes disaccharider. Poly-, di- og monosaccharider kaldes med den generelle betegnelse kulhydrater. Kulhydrater omfatter forbindelser, der har forskellige og ofte helt forskellige egenskaber.

Bord: Forskellige kulhydrater og deres egenskaber.

Alle kulhydrater er opbygget af individuelle "enheder", som er saccharider. Efter evnehydrolysepåmonomererkulhydrater opdelesi to grupper: enkel og kompleks. Kulhydrater indeholdende en enhed kaldesmonosaccharider, to enheder -disaccharider, fra to til ti enheder –oligosaccharider, og mere end ti -polysaccharider.

Monosaccharider De øger hurtigt blodsukkeret og har et højt glykæmisk indeks, hvorfor de også kaldes hurtige kulhydrater. De opløses let i vand og syntetiseres i grønne planter.

Kulhydrater, der består af 3 eller flere enheder kaldeskompleks. Fødevarer rige på komplekse kulhydrater øger gradvist glukoseniveauet og har et lavt glykæmisk indeks, hvorfor de også kaldes langsomme kulhydrater. Komplekse kulhydrater er produkter af polykondensation af simple sukkerarter (monosaccharider), og i modsætning til simple, kan de under hydrolytisk spaltning nedbrydes til monomerer og danne hundreder og tusindermolekylermonosaccharider.

Stereoisomerisme af monosaccharider: isomerglyceraldehydhvor, når man projicerer modellen på et plan, OH-gruppen ved det asymmetriske carbonatom er placeret på højre side normalt anses for at være D-glyceraldehyd, og spejlbilledet anses for at være L-glyceraldehyd. Alle isomerer af monosaccharider er opdelt i D- og L-former baseret på ligheden mellem placeringen af ​​OH-gruppen ved det sidste asymmetriske carbonatom nær CH 2 OH-grupper (ketoser indeholder et asymmetrisk carbonatom mindre end aldoser med det samme antal carbonatomer). Naturlighexoser – glukose, fruktose, mannoseOggalaktose– i henhold til deres stereokemiske konfigurationer er de klassificeret som D-serie forbindelser.

Polysaccharider – det generelle navn på en klasse af komplekse højmolekylære kulhydratermolekylersom består af tiere, hundreder eller tusindermonomerer – monosaccharider. Fra synspunkt generelle principper struktur i gruppen af ​​polysaccharider, er det muligt at skelne mellem homopolysaccharider syntetiseret fra den samme type monosaccharidenheder og heteropolysaccharider, som er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​to eller flere typer monomere rester.

https :// ru . wikipedia . org / wiki / Kulhydrater

1.6. Lipider - nomenklatur og struktur. Lipid polymorfi.

Lipider – en stor gruppe af naturlige organiske forbindelser, herunder fedtstoffer og fedtlignende stoffer. Simple lipidmolekyler er sammensat af alkohol ogfedtsyrer, kompleks - fra alkohol, højmolekylære fedtsyrer og andre komponenter.

Klassificering af lipider

Simple lipider er lipider, der omfatter kulstof (C), hydrogen (H) og oxygen (O) i deres struktur.

Komplekse lipider - disse er lipider, der ud over kulstof (C) i deres struktur inkluderer brint (H) og oxygen (O) og andre kemiske elementer. Oftest: fosfor (P), svovl (S), nitrogen (N).

https:// ru. wikipedia. org/ wiki/Lipider

Litteratur:

1) Cherkasova L. S., Merezhinsky M. F., Metabolism of fats and lipids, Minsk, 1961;

2) Markman A.L., Kemi af lipider, ca. 12, Tash., 1963 - 70;

3) Tyutyunnikov B.N., Chemistry of fats, M., 1966;

4) Mahler G., Cordes K., Fundamentals of Biological Chemistry, trans. fra engelsk, M., 1970.

1.7. Biologiske membraner. Former for lipidaggregation. Begrebet flydende krystallinsk tilstand. Lateral diffusion og flip flop.

Membraner De afgrænser cytoplasmaet fra miljøet og danner også skallerne af kerner, mitokondrier og plastider. De danner en labyrint af endoplasmatisk retikulum og stablede flade vesikler, der udgør Golgi-komplekset. Membraner danner lysosomer, store og små vakuoler af plante- og svampeceller og pulserende vakuoler af protozoer. Alle disse strukturer er rum (rum) beregnet til visse specialiserede processer og cyklusser. Derfor er eksistensen af ​​en celle umulig uden membraner.

Membranstrukturdiagram: en – tredimensionel model; b – plant billede;

1 – proteiner, der støder op til lipidlaget (A), nedsænket i det (B) eller trænger ind gennem (C); 2 - lag af lipidmolekyler; 3 - glykoproteiner; 4 - glykolipider; 5 - hydrofil kanal, der fungerer som en pore.

Funktionerne af biologiske membraner er som følger:

1) De afgrænser cellens indhold fra det ydre miljø og indholdet af organeller fra cytoplasmaet.

2) Sørge for transport af stoffer ind og ud af cellen, fra cytoplasma til organeller og omvendt.

3) Fungerer som receptorer (modtager og konverterer signaler fra omgivelserne, genkender cellestoffer osv.).

4) De er katalysatorer (tilvejebringer kemiske processer nær membran).

5) Deltage i energiomsætning.

http:// sbio. info/ side. php? id=15

Lateral diffusion er den kaotiske termiske bevægelse af lipid- og proteinmolekyler i membranens plan. Under lateral diffusion skifter nærliggende lipidmolekyler sted brat, og som et resultat af sådanne successive hop fra et sted til et andet, bevæger molekylet sig langs membranens overflade.

Bevægelsen af ​​molekyler langs overfladen af ​​cellemembranen over tid t blev bestemt eksperimentelt ved metoden med fluorescerende mærker - fluorescerende molekylære grupper. Fluorescerende mærker får molekyler til at fluorescere, hvis bevægelse langs celleoverfladen kan studeres, for eksempel ved at studere under et mikroskop den hastighed, hvormed en fluorescerende plet skabt af sådanne molekyler spredes over celleoverfladen.

Klipklapper er diffusionen af ​​membranfosfolipidmolekyler over membranen.

Hastigheden af ​​molekyler, der hopper fra en membranoverflade til en anden (flip-flop) blev bestemt ved spin-mærkemetoden i eksperimenter på modellipidmembraner - liposomer.

Nogle af de fosfolipidmolekyler, hvorfra liposomer blev dannet, blev mærket med spin-mærker knyttet til dem. Liposomer blev udsat for ascorbinsyre, hvorved uparrede elektroner på molekylerne forsvandt: paramagnetiske molekyler blev diamagnetiske, hvilket kunne påvises ved et fald i arealet under EPR-spektrumkurven.

Spring af molekyler fra en overflade af dobbeltlaget til en anden (flip-flop) sker således meget langsommere end spring under lateral diffusion. Den gennemsnitlige tid, hvorefter et fosfolipidmolekyle flip-flops (T ~ 1 time) er titusinder af gange længere end den gennemsnitlige tid, der er karakteristisk for et molekyle, der hopper fra et sted til et andet i membranens plan.

Begrebet flydende krystallinsk tilstand

Et fast stof kan være somkrystallinsk , såamorf. I det første tilfælde er der lang rækkefølge i arrangementet af partikler ved afstande, der er meget større end intermolekylære afstande (krystalgitter). I den anden er der ingen lang rækkefølge i arrangementet af atomer og molekyler.

Forskellen mellem et amorft legeme og en væske er ikke tilstedeværelsen eller fraværet af lang rækkefølge, men arten af ​​partikelbevægelse. Molekyler af væsker og faste stoffer udfører oscillerende (nogle gange roterende) bevægelser omkring ligevægtspositionen. Efter nogen gennemsnitstid ("afviklet levetid") springer molekylerne til en anden ligevægtsposition. Forskellen er, at den "aflejrede levetid" i en væske er meget mindre end i en fast tilstand.

Lipid-dobbeltlagsmembraner under fysiologiske forhold er flydende; den "fastsatte levetid" for et fosfolipidmolekyle i membranen er 10 −7 – 10 −8 Med.

Molekylerne i membranen er ikke tilfældigt placeret; lang rækkefølge er observeret i deres arrangement. Fosfolipidmolekyler er i et dobbeltlag, og deres hydrofobe haler er omtrent parallelle med hinanden. Der er også orden i orienteringen af ​​de polære hydrofile hoveder.

En fysiologisk tilstand, hvor der er lang rækkefølge i den gensidige orientering og arrangement af molekyler, men hvor aggregeringstilstanden er flydende, kaldesflydende krystal tilstand. Flydende krystaller kan ikke dannes i alle stoffer, men i stoffer fra "lange molekyler" (hvis de tværgående dimensioner er mindre end de langsgående). Forskellige flydende krystalstrukturer kan eksistere: nematisk (filamentær), når lange molekyler er orienteret parallelt med hinanden; smektisk - molekyler er parallelle med hinanden og arrangeret i lag; Holistisk - molekyler er placeret parallelt med hinanden i samme plan, men i forskellige planer er orienteringen af ​​molekylerne forskellig.

http:// www. studfiler. ru/ forhåndsvisning/1350293/

Litteratur: PÅ DEN. Lemeza, L.V. Kamlyuk, N.D. Lisov. "En manual om biologi for ansøgere til universiteter."

1.8. Nukleinsyrer. Heterocykliske baser, nukleosider, nukleotider, nomenklatur. Rumlig struktur af nukleinsyrer - DNA, RNA (tRNA, rRNA, mRNA). Ribosomer og cellekernen. Fremgangsmåder til bestemmelse af den primære og sekundære struktur af nukleinsyrer (sekventering, hybridisering).

Nukleinsyrer – fosforholdige biopolymerer af levende organismer, der sikrer lagring og overførsel af arvelig information.

Nukleinsyrer er biopolymerer. Deres makromolekyler består af gentagne gentagne enheder, som er repræsenteret af nukleotider. Og de fik logisk navnpolynukleotider. Et af de vigtigste kendetegn ved nukleinsyrer er deres nukleotidsammensætning. Sammensætningen af ​​et nukleotid (en strukturel enhed af nukleinsyrer) omfattertre komponenter:

– Nitrogenholdig base. Kan være pyrimidin og purin. Nukleinsyrer indeholder fire forskellige typer baser: to af dem tilhører klassen af ​​puriner og to til klassen af ​​pyrimidiner.

– Fosforsyrerester.

– Monosaccharid - ribose eller 2-deoxyribose. Sukkeret, der er en del af nukleotidet, indeholder fem kulstofatomer, dvs. er en pentose. Afhængig af typen af ​​pentose, der er til stede i nukleotidet, skelnes der mellem to typer nukleinsyrer- ribonukleinsyrer (RNA), som indeholder ribose, ogdeoxyribonukleinsyrer (DNA), indeholdende deoxyribose.

Nukleotid I sin kerne er det en phosphorester af et nukleosid.Indeholder nukleosid består af to komponenter: et monosaccharid (ribose eller deoxyribose) og en nitrogenholdig base.

http :// sbio . info / side . php ? id =11

Nitrogenbaser – heterocykliskorganiske forbindelser, derivaterpyrimidinOgpurinainkluderet inukleinsyrer. Til forkortede betegnelser bruges store latinske bogstaver. Nitrogenholdige baser omfatteradenin(EN),guanin(G),cytosin(C), som findes i både DNA og RNA.Timin(T) er kun en del af DNA, oguracil(U) forekommer kun i RNA.