Elsődleges szénhidrát. Hexózisok: legszélesebb körben az állat- és növényvilágban képviseltetik magukat, és fontos szerepet játszanak az anyagcsere folyamatokban. Ide tartozik a glükóz, galaktóz, fruktóz stb. Szénhidrátok és testépítés: ki, mit, mennyit

A fő energiaforrást jelentő szerves vegyületeket szénhidrátoknak nevezzük. A cukrok leggyakrabban növényi eredetű élelmiszerekben találhatók meg. A szénhidrátok hiánya májműködési zavarokat, feleslegük pedig az inzulinszint emelkedését okozhatja. Beszéljünk részletesebben a cukrokról.

Mik azok a szénhidrátok?

Ezek olyan szerves vegyületek, amelyek egy karbonilcsoportot és több hidroxilcsoportot tartalmaznak. Az élőlények szöveteinek részét képezik, és a sejtek fontos alkotóelemei is. Vannak mono-, oligo- és poliszacharidok, valamint összetettebb szénhidrátok, például glikolipidek, glikozidok és mások. A szénhidrátok a fotoszintézis termékei, valamint a növényekben más vegyületek bioszintézisének fő kiindulási anyagai. A vegyületek sokfélesége miatt ez az osztály sokrétű szerepet képes betölteni az élő szervezetekben. Az oxidáció során a szénhidrátok energiát adnak minden sejtnek. Részt vesznek az immunitás kialakulásában, és számos sejtszerkezet részét képezik.

A cukrok fajtái

A szerves vegyületeket két csoportra osztják - egyszerű és összetett. Az első típusú szénhidrátok olyan monoszacharidok, amelyek karbonilcsoportot tartalmaznak, és többértékű alkoholok származékai. A második csoportba tartoznak az oligoszacharidok és a poliszacharidok. Az első monoszacharid-maradékokból áll (kettőtől tízig), amelyeket glikozidos kötéssel kötnek össze. Ez utóbbi több száz, sőt több ezer monomert is tartalmazhat. A leggyakrabban előforduló szénhidrátok táblázata a következő:

1. Szőlőcukor.
2. Fruktóz.
3. Galaktóz.
4. Szacharóz.
5. Laktóz.
6. Malátacukor.
7. Raffinóz.
8. Keményítő.
9. Cellulóz.
10. Chitin.
11. Muramin.
12. glikogén.

A szénhidrátok listája kiterjedt. Nézzünk meg néhányat részletesebben.

A szénhidrátok egyszerű csoportja

A karbonilcsoport molekulában elfoglalt helyétől függően kétféle monoszacharidot különböztetnek meg - aldózokat és ketózokat. Az előbbiben a funkciós csoport az aldehid, az utóbbiban a keton. A molekulában lévő szénatomok számától függően alakul ki a monoszacharid neve. Például aldohexózok, aldotetrózok, ketotriózok stb. Ezek az anyagok leggyakrabban színtelenek és alkoholban rosszul oldódnak, de vízben oldódnak. Az élelmiszerekben található egyszerű szénhidrátok szilárdak, és nem hidrolizálódnak az emésztés során. Néhány képviselő édes ízű.

Csoport képviselői

Mik azok az egyszerű szénhidrátok? Először is, ez glükóz vagy aldohexóz. Két formában létezik - lineáris és ciklikus. A második forma írja le legpontosabban a glükóz kémiai tulajdonságait. Az aldohexóz hat szénatomot tartalmaz. Az anyagnak nincs színe, de édes íze van. Vízben jól oldódik. Szinte mindenhol megtalálható glükóz. Növényi és állati szervekben, valamint gyümölcsökben is előfordul. A természetben az aldohexóz a fotoszintézis során képződik.

Másodszor, ez a galaktóz. Az anyag különbözik a glükóztól a molekula negyedik szénatomján lévő hidroxil- és hidrogéncsoportok térbeli elrendezésében. Édes ízű. Állati és növényi szervezetekben, valamint egyes mikroorganizmusokban található.

És a harmadik képviselő egyszerű szénhidrátok- fruktóz. Az anyag a természetben nyert legédesebb cukor. Zöldségekben, gyümölcsökben, bogyókban, mézben van jelen. Könnyen felszívódik a szervezetben, gyorsan kiürül a vérből, ami meghatározza a betegek általi használatát diabetes mellitus. A fruktóz alacsony kalóriatartalmú, és nem okoz fogszuvasodást.

Egyszerű cukrokban gazdag ételek

1. 90 g - kukoricaszirup.
2. 50 g - finomított cukor.
3. 40,5 g - méz.
4. 24 g - füge.
5. 13 g - szárított sárgabarack.
6. 4 g - őszibarack.

Ennek az anyagnak a napi bevitele nem haladhatja meg az 50 g-ot. Ami a glükózt illeti, ebben az esetben az arány kissé eltérő lesz:

1. 99,9 g - finomított cukor.
2. 80,3 g - méz.
3. 69,2 g - datolya.
4. 66,9 g - gyöngy árpa.
5. 61,8 g - zabpehely.
6. 60,4 g - hajdina.

Egy anyag napi bevitelének kiszámításához meg kell szoroznia súlyát 2,6-tal. Az egyszerű cukrok energiával látják el az emberi szervezetet, és segítenek megbirkózni a különféle méreganyagokkal. De nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy minden használatnál mértéktartásra van szükség, különben súlyos következmények nem várnak sokáig.

Oligoszacharidok

Ebben a csoportban a leggyakoribb fajok a diszacharidok. Mik azok a szénhidrátok, amelyek több monoszacharid maradékot tartalmaznak? Ezek monomereket tartalmazó glikozidok. A monoszacharidok glikozidkötéssel kapcsolódnak egymáshoz, amely hidroxilcsoportok kombinációja eredményeként jön létre. Szerkezetük alapján a diszacharidokat két típusra osztják: redukáló és nem redukáló. Az első a maltózt és a laktózt, a második a szacharózt tartalmazza. A redukáló típus jól oldódik és édes ízű. Az oligoszacharidok kettőnél több monomert is tartalmazhatnak. Ha a monoszacharidok azonosak, akkor egy ilyen szénhidrát a homopoliszacharidok csoportjába tartozik, és ha különböznek, akkor a heteropoliszacharidok. Ez utóbbi típusra példa a triszacharid raffinóz, amely glükóz-, fruktóz- és galaktóz-maradékokat tartalmaz.

Laktóz, malátacukor és szacharóz

Ez utóbbi anyag jól oldódik és édes ízű. A cukornád és a répa a diszacharid forrása. A szervezetben a hidrolízis során a szacharóz glükózra és fruktózra bomlik. A diszacharid nagy mennyiségben megtalálható a finomított cukorban (99,9 g/100 g termék), az aszalt szilvában (67,4 g), a szőlőben (61,5 g) és más termékekben. Ennek az anyagnak a túlzott bevitelével nő a képesség, hogy szinte minden tápanyagot zsírrá alakítson át. A vér koleszterinszintje is emelkedik. A nagy mennyiségű szacharóz negatívan befolyásolja a bélflórát.

A tejcukor vagy laktóz a tejben és származékaiban található. A szénhidrát egy speciális enzimnek köszönhetően galaktózra és glükózra bomlik. Ha nincs a szervezetben, akkor tejintolerancia lép fel. A malátacukor vagy malátacukor a glikogén és a keményítő lebomlásának köztes terméke. Az élelmiszerekben az anyag malátában, melaszban, mézben és csíráztatott szemekben található. A szénhidrátok laktóz és maltóz összetételét monomermaradékok képviselik. Csak az első esetben D-galaktóz és D-glükóz, a másodikban pedig az anyagot két D-glükóz képviseli. Mindkét szénhidrát redukáló cukor.

Poliszacharidok

Mik azok az összetett szénhidrátok? Több szempontból is különböznek egymástól:

1. A láncban szereplő monomerek szerkezete szerint.

2. A monoszacharidok láncban való előfordulási sorrendje szerint.

3. A monomereket összekötő glikozidos kötések típusa szerint.

Az oligoszacharidokhoz hasonlóan ebben a csoportban is megkülönböztethetők a homo- és heteropoliszacharidok. Az első a cellulózt és a keményítőt, a második a kitint és a glikogént tartalmazza. A poliszacharidok fontos energiaforrások, amelyek az anyagcsere eredményeként képződnek. Részt vesznek az immunfolyamatokban, valamint a sejtek adhéziójában a szövetekben.

Az összetett szénhidrátok listáját keményítő, cellulóz és glikogén képviseli, ezeket részletesebben megvizsgáljuk. A szénhidrát egyik fő szállítója a keményítő. Ezek olyan vegyületek, amelyek több százezer glükózmaradékot tartalmaznak. A szénhidrát szemek formájában születik és raktározódik a növények kloroplasztiszában. A hidrolízisnek köszönhetően a keményítő vízben oldódó cukrokká alakul, ami megkönnyíti a szabad mozgást a növény minden részében. Az emberi szervezetbe kerülve a szénhidrát a szájban szétesik. A legnagyobb mennyiségű keményítőt a gabonaszemek, gumók és hagymák tartalmazzák. Az étrendben a teljes elfogyasztott szénhidrát mennyiségének körülbelül 80%-át teszi ki. A legnagyobb mennyiségű keményítő 100 g termékben a rizsben található - 78 g. Valamivel kevesebb a tésztában és a kölesben - 70 és 69 g. Száz gramm rozskenyér 48 g keményítőt tartalmaz, és ugyanabban az adag burgonyában a mennyisége mindössze 15 g. Napi szükséglet emberi test ebben a szénhidrát egyenlő 330-450 g.

A gabonatermékek rostot vagy cellulózt is tartalmaznak. A szénhidrát a növények sejtfalának része. Hozzájárulása 40-50%. Az ember nem képes megemészteni a cellulózt, mivel nincs olyan enzim, amely elvégezné a hidrolízis folyamatát. De a puha rostok, például a burgonya és a zöldségek jól felszívódhatnak az emésztőrendszerben. Mennyi ez a szénhidrát 100 g élelmiszerben? A rozs és a búzakorpa a rostban leggazdagabb élelmiszerek. Tartalmuk eléri a 44 g-ot, a kakaópor 35 g tápláló szénhidrátot tartalmaz, a szárított gomba pedig csak 25. A csipkebogyó és az őrölt kávé 22 és 21 g. Az egyik legrostban gazdag gyümölcs a sárgabarack és a füge. Szénhidráttartalmuk eléri a 18 g-ot, egy embernek napi 35 g cellulózt kell megennie. legnagyobb szükség szénhidrátokban 14 és 50 éves kor között fordul elő.

A poliszacharid glikogén energiaanyagként szolgál az izmok és szervek jó működéséhez. Nincs tápértéke, mivel az élelmiszerekben rendkívül alacsony a tartalma. A szénhidrátot hasonló szerkezete miatt néha állati keményítőnek is nevezik. Ebben a formában a glükóz az állati sejtekben raktározódik (legnagyobb mennyiségben a májban és az izmokban). A felnőttek májában a szénhidrát mennyisége elérheti a 120 g-ot is, glikogéntartalomban vezető szerepet tölt be a cukor, a méz és a csokoládé. A datolya, mazsola, lekvár, édes szívószál, banán, görögdinnye, datolyaszilva és füge szintén magas szénhidráttartalommal büszkélkedhet. A napi glikogénszükséglet napi 100 g. Ha egy személy intenzíven edz, vagy sok szellemi tevékenységgel járó munkát végez, növelni kell a szénhidrát mennyiségét. A glikogén egy könnyen emészthető szénhidrát, amely tartalékban raktározódik, ami azt jelenti, hogy csak akkor kerül felhasználásra, ha más anyagokból hiányzik az energia.

A poliszacharidok a következő anyagokat is tartalmazzák:

1. Kitin. Az ízeltlábúak kanos membránjának része, gombákban, alacsonyabb rendű növényekben és gerinctelen állatokban is megtalálható. Az anyag hordozóanyag szerepét tölti be, és mechanikai funkciókat is ellát.

2. Muramin. A baktériumsejtfal mechanikai hordozóanyagaként van jelen.

3. Dextránok. A poliszacharidok a vérplazma helyettesítőjeként működnek. Ezeket a mikroorganizmusok szacharózoldat hatására nyerik.

4. Pektin anyagok. Szerves savakkal kombinálva zselét és lekvárt képezhetnek.

Fehérjék és szénhidrátok. Termékek. Lista

Az emberi szervezetnek minden nap szüksége van bizonyos mennyiségű tápanyagra. Például a szénhidrátokat 6-8 g mennyiségben kell fogyasztani 1 testtömegkilogrammonként. Ha egy személy aktív életmódot folytat, akkor az összeg növekedni fog. A szénhidrátok szinte mindig megtalálhatók az élelmiszerekben. Készítsünk egy listát jelenlétükről 100 g élelmiszerben:

1. A legnagyobb mennyiségben (több mint 70 g) cukor, müzli, lekvár, keményítő és rizs található.
2. 31-70 g - lisztben és édesipari termékekben, tésztákban, gabonafélékben, szárított gyümölcsökben, babban és borsóban.
3. 16-30 g szénhidrát tartalmaz banánt, fagylaltot, csipkebogyót, burgonyát, paradicsom szósz, kompótok, kókusz, napraforgómag és kesudió.
4. 6-15 g - petrezselyemben, kaporban, répában, sárgarépában, egresben, ribizliben, babban, gyümölcsben, diófélékben, kukoricában, sörben, tökmagban, szárított gomba stb.
5. Legfeljebb 5 g szénhidrát található a zöldhagymában, paradicsomban, cukkiniben, sütőtökben, káposztában, uborkában, áfonyában, tejtermékekben, tojásban stb.

A tápanyag napi 100 g-nál kevesebb mennyiségben kerülhet a szervezetbe. Ellenkező esetben a sejt nem kapja meg a számára szükséges energiát. Az agy nem lesz képes ellátni elemzési és koordinációs funkcióit, ezért az izmok nem kapnak parancsokat, ami végül ketózishoz vezet.

Elmagyaráztuk, mi az a szénhidrát, de mellettük a fehérjék az élethez nélkülözhetetlen anyagok. Ezek aminosavak lánca, amelyeket peptidkötés köt össze. Összetételüktől függően a fehérjék tulajdonságaikban különböznek. Például ezek az anyagok játszanak szerepet építési anyag, hiszen a test minden sejtje tartalmazza őket összetételében. Bizonyos típusú fehérjék enzimek és hormonok, valamint energiaforrások. Befolyásolják a szervezet fejlődését és növekedését, szabályozzák a sav-bázis és a víz egyensúlyát.

Az élelmiszerekben található szénhidrátok táblázata azt mutatta, hogy a húsban és halban, valamint bizonyos zöldségfajtákban ezek száma minimális. Mi az élelmiszer fehérjetartalma? A leggazdagabb termék az élelmiszer-zselatin, 100 grammonként 87,2 g anyagot tartalmaz. Következik a mustár (37,1 g) és a szója (34,9 g). A fehérjék és szénhidrátok aránya a napi fogyasztásban 1 kg-ra vonatkoztatva 0,8 g és 7 g legyen.Az első anyag jobb felszívódása érdekében olyan ételeket kell fogyasztani, amelyekben könnyű formát ölt. Ez azokra a fehérjékre vonatkozik, amelyek jelen vannak fermentált tejtermékekés a tojásban. A fehérjék és a szénhidrátok nem kombinálódnak jól egy étkezésben. A külön étkezésekre vonatkozó táblázat azt mutatja, hogy mely variációk kerülendők a legjobban:

1. Rizs hallal.
2. Burgonya és csirke.
3. Tészta és hús.
4. Szendvicsek sajttal és sonkával.
5. Panírozott hal.
6. Diós brownie.
7. Omlett sonkával.
8. Liszt bogyókkal.
9. A dinnyét és a görögdinnyét külön kell enni egy órával a főétkezés előtt.

Jól járni:

1. Hús salátával.
2. Hal zöldségekkel vagy grillezett.
3. A sajtot és a sonkát külön.
4. Egész dió.
5. Omlett zöldségekkel.

Szabályok külön tápegység a biokémia törvényszerűségeinek ismeretén, valamint az enzimek és élelmiszerlevek munkájáról szóló információkon alapul. A jó emésztéshez bármilyen típusú ételhez egyedi gyomornedv-készlet, bizonyos mennyiségű víz, lúgos vagy savas környezet, valamint enzimek jelenléte vagy hiánya szükséges. Például a szénhidrátban gazdag ételekhez emésztőnedvre van szükség lúgos enzimekkel, amelyek lebontják ezeket a szerves anyagokat a jobb emésztés érdekében. De a fehérjében gazdag ételekhez már savas enzimek kellenek... A termékek párosítására vonatkozó egyszerű szabályok betartásával az ember erősíti egészségét és állandó súlyt tart, diéták segítsége nélkül.

"Rossz" és "jó" szénhidrátok

A „gyors” (vagy „rossz”) anyagok olyan vegyületek, amelyek kis számú monoszacharidot tartalmaznak. Az ilyen szénhidrátok gyorsan felszívódnak, növelik a vércukorszintet, és növelik a felszabaduló inzulin mennyiségét is. Ez utóbbi csökkenti a vércukorszintet azáltal, hogy zsírrá alakítja. Az ebéd utáni szénhidrátfogyasztás jelenti a legnagyobb veszélyt a súlyára figyelő ember számára. Ebben az időben a szervezet leginkább a zsírtömeg növekedésére hajlamos. Pontosan mi tartalmazza a rossz szénhidrátokat? Az alábbiakban felsorolt ​​termékek:

1. Cukrászda.

3. Jam.

4. Édes gyümölcslevek és kompótok.

7. Burgonya.

8. Tészta.

9. Fehér rizs.

10. Csokoládé.

Ezek főként olyan termékek, amelyekre nincs szükség hosszú előkészítés. Egy ilyen étkezés után sokat kell mozogni, különben túlsúly megismerteti magát.

A „megfelelő” szénhidrátok háromnál több egyszerű monomert tartalmaznak. Lassan szívódnak fel, és nem okoznak éles cukoremelkedést. Ez a típus a szénhidrátok nagy mennyiségű rostot tartalmaznak, amely gyakorlatilag nem emészthető meg. Ebben a tekintetben az ember hosszú ideig jóllakott marad, további energiára van szükség az ilyen élelmiszerek lebontásához, emellett a test természetesen megtisztul. Készítsünk egy listát az összetett szénhidrátokról, vagy inkább azokról az élelmiszerekről, amelyekben megtalálhatók:

1. Korpa és teljes kiőrlésű kenyér.
2. Hajdina és zabkása.
3. Zöld zöldségek.
4. Durva tészta.
5. Gomba.
6. Borsó.
7. Vörös bab.
8. Paradicsom.
9. Tejtermékek.
10. Gyümölcsök.
11. Keserű csokoládé.
12. Bogyók.
13. Lencse.

Ahhoz, hogy jó formában tartsd magad, több „jó” szénhidrátot kell fogyasztanod az élelmiszerekben, és minél kevesebb „rosszat”. Ez utóbbit a legjobb a nap első felében bevenni. Ha fogyni kell, jobb kizárni a „rossz” szénhidrátok használatát, mivel ezek használatakor az ember nagyobb mennyiségben kap táplálékot. A „megfelelő” tápanyagok alacsony kalóriatartalmúak, és hosszú ideig telítettségérzetet okozhatnak. Ez nem jelenti a „rossz” szénhidrátok teljes elutasítását, hanem csak azok ésszerű használatát.

A szénhidrátok az egyik alapvető elemek szükséges az emberi szervezet optimális állapotának fenntartásához. Ezek a fő energiaszolgáltatók, amelyek szénből, hidrogénből és oxigénből állnak. Főleg növényi eredetű termékekben találhatók meg, nevezetesen cukrokban, pékárukban, teljes kiőrlésű gabonákban és gabonafélékben, burgonyában, rostokban (zöldségek, gyümölcsök). Tévedés azt hinni, hogy a tejtermékek és más túlnyomórészt fehérjetartalmú termékek nem tartalmaznak szénhidrátot. Például a tej szénhidrátot is tartalmaz. Ezek tejcukor - laktóz. Ebből a cikkből megtudhatja, milyen csoportokra osztják a szénhidrátokat, példákat és különbségeket e szénhidrátok között, valamint megtudhatja, hogyan kell kiszámítani a szükséges napi bevitelt.

A szénhidrátok fő csoportjai

Tehát most nézzük meg, milyen csoportokra osztják a szénhidrátokat. A szakértők a szénhidrátok 3 fő csoportját különböztetik meg: monoszacharidokat, diszacharidokat és poliszacharidokat. A különbségek megértéséhez nézzük meg részletesebben az egyes csoportokat.

• A monoszacharidok is egyszerű cukrok. Nagy mennyiségben (glükóz), gyümölcscukor (fruktóz) stb. A monoszacharidok jól oldódnak folyadékban, így édes ízt adnak.
• A diszacharidok olyan szénhidrátok csoportja, amelyek két monoszacharidra bomlanak le. Vízben is teljesen oldódnak és édes ízűek.
• Poliszacharidok - utolsó csoport, amelyek folyadékokban nem oldódnak, nincs kifejezett ízük és sok monoszacharidból állnak. Egyszerűen fogalmazva, ezek glükózpolimerek: a jól ismert keményítő, cellulóz (a növények sejtfala), glikogén (tároló szénhidrát gombákban és állatokban), kitin, peptidoglikán (murein).

Melyik szénhidrátcsoportra van a legnagyobb szüksége az emberi szervezetnek?

Figyelembe véve azt a kérdést, hogy a szénhidrátok milyen csoportokra oszthatók, érdemes megjegyezni, hogy legtöbbjük növényi eredetű termékekben található. Hatalmas mennyiségű vitamint és tápanyagot tartalmaznak, így minden egészséges és aktív életmódot folytató ember napi étrendjében jelen kell lennie a szénhidrátoknak. Ahhoz, hogy a szervezetet ezekkel az anyagokkal ellássuk, minél több gabonát (kása, kenyér, ropogós kenyér stb.), zöldséget és gyümölcsöt kell fogyasztani.

Glükóz, azaz a normál cukor különösen hasznos összetevő az ember számára, mivel jótékony hatással van a szellemi aktivitásra. Ezek a cukrok szinte azonnal felszívódnak a vérben az emésztés során, ami segít növelni az inzulinszintet. Ebben az időben az ember örömet és eufóriát él át, ezért a cukrot olyan drognak tekintik, amely túlzott fogyasztása függőséget okoz, és negatívan befolyásolja az általános egészségi állapotot. Éppen ezért ellenőrizni kell a cukorbevitelt a szervezetbe, de teljesen elhagyni nem lehet, mert a glükóz tartalék energiaforrás. A szervezetben glikogénné alakul, és lerakódik a májban és az izmokban. A glikogén lebomlásának pillanatában izommunka folyik, ezért folyamatosan fenn kell tartani az optimális mennyiséget a szervezetben.

A szénhidrátfogyasztás normái

Mivel minden szénhidrátcsoportnak megvannak a sajátosságai, fogyasztásukat szigorúan adagolni kell. Például a poliszacharidoknak a monoszacharidokkal ellentétben nagyobb mennyiségben kell bejutniuk a szervezetbe. A modern táplálkozási szabványoknak megfelelően a szénhidrátoknak a napi étrend felét kell kitenniük, pl. körülbelül 50-60%.

Az élethez szükséges szénhidrát mennyiségének kiszámítása

Minden embercsoport megköveteli különböző mennyiségben energia. Például az 1-12 hónapos gyermekek élettani szénhidrátszükséglete 13 gramm/testsúlykilogramm között mozog, de nem szabad elfelejteni, hogy a gyermek étrendjében jelenlévő szénhidrátok mely csoportokra oszlanak. 18-30 éves felnőtteknek napi norma a szénhidrátok a tevékenységi területtől függően változnak. Tehát a szellemi munkát végző férfiak és nők esetében a fogyasztási arány körülbelül 5 gramm 1 kilogrammonként. Ezért normál testsúly mellett egy egészséges embernek körülbelül 300 gramm szénhidrátra van szüksége naponta. Ez a szám nemtől függően is változik. Ha egy személy elsősorban nehéz fizikai munkát vagy sportolást végez, akkor a szénhidrátok normájának kiszámításakor a következő képletet használják: 8 gramm 1 kilogrammonként normál súlyú. Sőt, ebben az esetben azt is figyelembe veszi, hogy a táplálékkal ellátott szénhidrátok milyen csoportokba sorolhatók. A fenti képletek lehetővé teszik elsősorban az összetett szénhidrátok - poliszacharidok - mennyiségének kiszámítását.

Hozzávetőleges cukorfogyasztási előírások bizonyos embercsoportok számára

Ami a cukrot illeti, tiszta formájában szacharóz (glükóz és fruktóz molekulák). Egy felnőtt számára a napi elfogyasztott kalóriák számának mindössze 10%-a tekinthető optimálisnak. Pontosabban, a felnőtt nőknek körülbelül 35-45 gramm tiszta cukorra van szükségük naponta, míg a férfiaknak körülbelül 45-50 gramm tiszta cukorra van szükségük. Azok számára, akik aktívan részt vesznek a fizikai munkában, normál mennyiségben szacharóz 75 és 105 gramm között mozog. Ezek a számok lehetővé teszik az ember számára, hogy tevékenységeket végezzen, és ne veszítse el erejét és energiáját. Ami az élelmi rostokat (rostokat) illeti, ezek mennyiségét is egyénileg kell meghatározni, figyelembe véve a nemet, az életkort, a súlyt és az aktivitási szintet (legalább 20 gramm).

Így, miután meghatározta, hogy a szénhidrátok melyik három csoportra oszthatók, és megértette a jelentőségét a szervezetben, mindenki képes lesz önállóan kiszámítani őket. szükséges mennyiség a létfontosságú tevékenységhez és a normál teljesítményhez.

A szénhidrátok olyan szerves vegyületek, amelyek szénből és oxigénből állnak. Vannak egyszerű szénhidrátok vagy monoszacharidok, mint például a glükóz, és komplexek vagy poliszacharidok, amelyek alsóbbrendűek, amelyek néhány egyszerű szénhidrát maradékot tartalmaznak, például diszacharidok, és magasabbak, amelyek nagyon nagy molekulákat tartalmaznak az egyszerű szénhidrátok sok maradékából. Az állati szervezetekben a szénhidráttartalom a száraz tömeg körülbelül 2%-a.

Egy felnőtt átlagos napi szénhidrátszükséglete 500 g, intenzív izommunkával pedig 700-1000 g.

A napi szénhidrát mennyisége a teljes táplálék mennyiségének 60 tömeg%-a, és 56 tömegszázaléka legyen.

A glükózt a vér tartalmazza, amelyben mennyisége állandó szinten van (0,1-0,12%). A bélben való felszívódás után a monoszacharidok a vérrel a véráramba kerülnek, ahol megtörténik a glikogén monoszacharidok szintézise, ​​amely a citoplazma részét képezi. A glikogénraktárak elsősorban az izmokban és a májban raktározódnak.

A glikogén teljes mennyisége egy 70 kg testtömegű ember testében körülbelül 375 g, ebből 245 g az izmokban, 110 g a májban (legfeljebb 150 g), 20 g pedig a vérben és egyéb testekben. Egy képzett ember szervezetében 40 g glikogén -50%-kal több van, mint a nem edzett ember szervezetében.

A szénhidrátok a fő energiaforrások a szervezet életéhez és működéséhez.

A szervezetben oxigénmentes körülmények között (anaerob) a szénhidrátok tejsavvá bomlanak, energia szabadul fel. Ezt a folyamatot glikolízisnek nevezik. Oxigén részvételével (aerob körülmények) szén-dioxiddá bomlanak le, és lényegesen több energiát szabadítanak fel. Nagy biológiai jelentősége a szénhidrátok anaerob lebontása foszforsav részvételével - foszforiláció.

A glükóz foszforilációja a májban történik enzimek részvételével. Az aminosavak és zsírok glükózforrások lehetnek. A májban az előfoszforilált glükózból hatalmas poliszacharidmolekulák - glikogén - keletkeznek. A glikogén mennyisége az emberi májban a táplálkozás természetétől és az izomtevékenységtől függ. Más májenzimek részvételével a glikogén glükóz-cukorképződésre bomlik. A glikogén lebomlását a májban és a vázizmokban az éhezés és az izommunka során a glikogén egyidejű szintézise kíséri. A májban termelődő glükóz minden sejtbe és szövetbe bejut és eljut.

A fehérjéknek és zsíroknak csak egy kis része ad fel energiát a dezmolitikus lebomlás során, ezért közvetlen energiaforrásként szolgál. A fehérjék és zsírok jelentős része először az izmokban alakul át szénhidráttá, még a teljes lebontás előtt. Ezenkívül az emésztőcsatornából a fehérjék és zsírok hidrolízistermékei bejutnak a májba, ahol az aminosavak és zsírok glükózzá alakulnak. Ezt a folyamatot glükoneogenezisnek nevezik. A májban a glükózképződés fő forrása a glikogén, a glükóz jóval kisebb része glükoneogenezis révén nyerhető, melynek során a ketontestek képződése késik. Így a szénhidrát-anyagcsere jelentősen befolyásolja a víz és a víz anyagcseréjét.

Amikor a dolgozó izmok glükózfogyasztása 5-8-szorosára nő, a májban glikogén képződik zsírokból és fehérjékből.

A fehérjékkel és zsírokkal ellentétben a szénhidrátok könnyen lebomlanak, ezért gyorsan mobilizálja őket a szervezet, amikor magas költségek energia (izommunka, fájdalom, félelem, harag stb.). A szénhidrátok lebontása fenntartja a szervezet stabilitását, és az izmok fő energiaforrása. A szénhidrátok szükségesek normál működés idegrendszer. A vércukorszint csökkenése a testhőmérséklet csökkenéséhez, az izomgyengeséghez és a fáradtsághoz, valamint az idegi aktivitás zavarához vezet.

A vér által szállított glükóznak csak nagyon kis részét használják fel a szövetekben energia felszabadítására. A szövetekben a szénhidrát-anyagcsere fő forrása a glikogén, amelyet korábban glükózból szintetizáltak.

Az izmok - a fő szénhidrátfogyasztók - munkája során a bennük található glikogéntartalékok hasznosulnak, és csak ezeknek a tartalékoknak a teljes elhasználódása után kezdődik meg a vérrel az izmokba juttatott glükóz közvetlen felhasználása. Ugyanakkor a máj glikogéntartalékaiból képződött glükózt fogyasztják. Munka után az izmok megújítják glikogénellátásukat, a vércukorból szintetizálják, a máj pedig - az emésztőrendszerben felszívódó monoszacharidok, valamint a fehérjék és zsírok lebontása miatt.

Például, ha a vér glükóztartalma 0,15-0,16% fölé emelkedik a táplálékban található bőséges tartalma miatt, amelyet élelmiszer-hiperglikémiának neveznek, akkor a vizelettel ürül ki a szervezetből - glucosuria.

Másrészt, még hosszan tartó koplalás esetén sem csökken a vér glükózszintje, mivel a glükóz a szövetekből a vérbe jut a glikogén lebontása során.

A szénhidrátok összetételének, szerkezetének és ökológiai szerepének rövid ismertetése

A szénhidrátok szénből, hidrogénből és oxigénből álló szerves anyagok, amelyek általános képlete C n (H 2 O) m (ezek az anyagok túlnyomó többsége esetében).

Az n értéke vagy egyenlő m-rel (monoszacharidok esetén), vagy nagyobb annál (más szénhidrátosztályok esetében). A fenti általános képlet nem felel meg a dezoxiribóznak.

A szénhidrátokat monoszacharidokra, di(oligo)szacharidokra és poliszacharidokra osztják. Az alábbiakban röviden ismertetjük az egyes szénhidrátosztályok egyéni képviselőit.

A monoszacharidok rövid jellemzői

A monoszacharidok olyan szénhidrátok, amelyek általános képlete C n (H 2 O) n (a kivétel a dezoxiribóz).

A monoszacharidok osztályozása

A monoszacharidok egy meglehetősen nagy és összetett vegyületcsoport, ezért összetett osztályozásuk van különféle kritériumok szerint:

1) a monoszacharid molekulában lévő szénatomok száma alapján megkülönböztetik a tetrózokat, pentózokat, hexózokat és heptózokat; A pentózok és hexózok a legnagyobb gyakorlati jelentőséggel bírnak;

2) funkciós csoportok szerint a monoszacharidokat ketózokra és aldózokra osztják;

3) a ciklusos monoszacharid molekulában lévő atomok száma alapján megkülönböztetik a piranózokat (6 atomot tartalmaznak) és a furanózokat (5 atomot tartalmaznak);

4) a „glükozid” hidroxid térbeli elrendezése alapján (ezt a hidroxidot úgy kapják, hogy a karbonilcsoport oxigénjéhez hidrogénatomot adnak) a monoszacharidokat alfa és béta formákra osztják. Nézzünk meg néhányat a legfontosabb monoszacharidok közül, amelyek a legnagyobb biológiai és környezeti jelentőséggel bírnak a természetben.

A pentózok rövid jellemzői

A pentózok olyan monoszacharidok, amelyek molekulája 5 szénatomot tartalmaz. Ezek az anyagok lehetnek nyílt láncúak és ciklikusak, aldózok és ketózok, alfa és béta vegyületek. Közülük a ribóz és a dezoxiribóz a gyakorlati jelentőségűek.

Ribose formula Általános nézet C 5 H 10 O 5. A ribóz azon anyagok egyike, amelyekből ribonukleotidokat szintetizálnak, amelyekből ezt követően különböző ribonukleinsavakat (RNS) nyernek. Ezért a ribóz furanóz (5 tagú) alfa formájának van a legnagyobb jelentősége (a képletekben az RNS szabályos ötszög alakban van ábrázolva).

A dezoxiribóz általános képlete a C 5 H 10 O 4. A dezoxiribóz azon anyagok egyike, amelyekből a dezoxiribonukleotidok szintetizálódnak az organizmusokban; ez utóbbiak a dezoxiribonukleinsavak (DNS) szintézisének kiindulási anyagai. Ezért a legfontosabb a dezoxiribóz ciklikus alfa formája, amelyből hiányzik a hidroxid a ciklus második szénatomjánál.

A ribóz és a dezoxiribóz nyílt láncú formái aldózok, azaz 4 (3) hidroxidcsoportot és egy aldehidcsoportot tartalmaznak. A nukleinsavak teljes lebomlásával a ribóz és a dezoxiribóz szén-dioxiddá és vízzé oxidálódik; ezt a folyamatot az energia felszabadulása kíséri.

A hexózisok rövid jellemzői

A hexózok olyan monoszacharidok, amelyek molekulái hat szénatomot tartalmaznak. A hexózok általános képlete C 6 (H 2 O) 6 vagy C 6 H 12 O 6. A hexózok minden fajtája a fenti képletnek megfelelő izomer. A hexózok között vannak ketózok, aldózok, molekulák alfa és béta formái, nyílt láncú és ciklikus formák, piranóz és furanóz ciklikus molekulaformák. Legmagasabb érték a természetben előforduló glükóz és fruktóz, amelyeket az alábbiakban röviden tárgyalunk.

1. Glükóz. Mint minden hexóz, ennek is a C 6 H 12 O 6 általános képlete. Az aldózokhoz tartozik, azaz egy aldehid funkciós csoportot és 5 hidroxid csoportot tartalmaz (az alkoholokra jellemző), ezért a glükóz többértékű aldehid alkohol (ezek a csoportok nyílt láncú formában, ciklusos formában az aldehid csoport hiányzik, mivel „glükozid-hidroxidnak” nevezett hidroxidcsoporttá alakul). A ciklikus forma lehet öttagú (furanóz) vagy hattagú (piranóz). A glükózmolekula piranóz formája a legnagyobb jelentőséggel bír a természetben. A ciklusos piranóz és furanóz formák lehetnek alfa- vagy béta-formák, attól függően, hogy a glükozid-hidroxid hol helyezkedik el a molekulában lévő többi hidroxidcsoporthoz képest.

Által fizikai tulajdonságok A glükóz szilárd, fehér kristályos anyag, édes ízű (az íz intenzitása hasonló a szacharózéhoz), vízben jól oldódik, és képes túltelített oldatok (szirupok) képzésére. Mivel a glükózmolekula aszimmetrikus szénatomokat (azaz négy különböző gyökhöz kapcsolódó atomokat) tartalmaz, a glükózoldatok optikai aktivitással rendelkeznek, ezért megkülönböztetik a különböző biológiai aktivitású D-glükózt és L-glükózt.

Biológiai szempontból a legfontosabb a glükóz azon képessége, hogy könnyen oxidálódjon a következő séma szerint:

C 6 H 12 O 6 (glükóz) → (köztes szakaszok) → 6СO 2 + 6H 2 O.

A glükóz biológiai értelemben fontos vegyület, hiszen oxidációja miatt a szervezet univerzális tápanyagként és könnyen elérhető energiaforrásként hasznosítja.

2. Fruktóz. Ez a ketózis, általános képlete C 6 H 12 O 6, azaz a glükóz izomerje, nyílt láncú és ciklikus formák jellemzik. A legfontosabb a béta-B-fruktofuranóz, vagy röviden béta-fruktóz. A szacharóz béta-fruktózból és alfa-glükózból készül. Bizonyos körülmények között a fruktóz izomerizációs reakcióval glükózzá alakítható. Fizikai tulajdonságait tekintve a fruktóz a glükózra hasonlít, de édesebb.

A diszacharidok rövid jellemzői

A diszacharidok azonos vagy különböző monoszacharidmolekulák dekondenzációs reakciójának termékei.

A diszacharidok az oligoszacharidok egyik fajtája (molekuláik kialakításában kisszámú (azonos vagy eltérő) monoszacharidmolekula vesz részt).

A diszacharidok legfontosabb képviselője a szacharóz (répa- vagy nádcukor). A szacharóz az alfa-D-glükopiranóz (alfa-glükóz) és a béta-D-fruktofuranóz (béta-fruktóz) kölcsönhatásának terméke. Általános képlete C12H22O11. A szacharóz a diszacharidok sok izomerje közül az egyik.

Ez egy fehér kristályos anyag, amely különböző halmazállapotokban létezik: durva kristályos („cukorkenyerek”), finom kristályos ( kristálycukor), amorf (porcukor). Vízben jól oldódik, főleg forró vízben (hasonlítva a forró víz, a szacharóz oldhatósága hideg vízben viszonylag alacsony), ezért a szacharóz képes „túltelített oldatok” - szirupok képzésére, amelyek „cukrozhatók”, azaz finomkristályos szuszpenziók képződnek. Koncentrált oldatok A szacharóz speciális üvegszerű rendszereket - karamellokat - képes létrehozni, amelyeket az emberek bizonyos típusú édességek előállítására használnak. A szacharóz édes anyag, de édes íze kevésbé intenzív, mint a fruktóz.

A legfontosabb kémiai tulajdonság A szacharóz az a képessége, hogy hidrolízisen megy keresztül, ami alfa-glükózt és béta-fruktózt termel, amelyek szénhidrát-anyagcsere-reakciókba lépnek.

Az ember számára a szacharóz az egyik legfontosabb élelmiszertermék, mivel glükózforrás. A szacharóz túlzott fogyasztása azonban káros, mert a szénhidrát-anyagcsere megzavarásához vezet, ami betegségek megjelenésével jár együtt: cukorbetegség, fogászati ​​betegségek, elhízás.

A poliszacharidok általános jellemzői

A poliszacharidok természetes polimerek, amelyek a monoszacharidok polikondenzációs reakciójának termékei. A pentózok, hexózok és más monoszacharidok monomerként használhatók poliszacharidok képzésére. Gyakorlatilag a legfontosabbak a hexózok polikondenzációs termékei. Ismertek olyan poliszacharidok is, amelyek molekulái nitrogénatomokat tartalmaznak, például kitin.

A hexóz alapú poliszacharidok általános képlete (C 6 H 10 O 5)n. Vízben oldhatatlanok, és néhányuk kolloid oldatok képzésére is képes. E poliszacharidok közül a legfontosabbak a növényi és állati keményítő különféle fajtái (ez utóbbiakat glikogénnek nevezik), valamint a cellulóz (rost) fajtái.

A keményítő tulajdonságainak és ökológiai szerepének általános jellemzői

A keményítő egy poliszacharid, amely az alfa-glükóz (alfa-D-glükopiranóz) polikondenzációs reakciójának terméke. Eredetük alapján a keményítőket növényi és állati keményítőkre osztják. Az állati eredetű keményítőket glikogénnek nevezik. Bár általában a keményítőmolekulák közös szerkezetűek, azonos összetételűek, de abból nyert keményítő különböző növények, különbözők. Így, burgonyakeményítő eltér kukoricakeményítő stb. De a keményítő minden fajtája rendelkezik általános tulajdonságok. Szilárd, fehér, finoman kristályos vagy amorf anyagok, tapintásra „törékenyek”, vízben nem oldódnak, de forró vízben képesek kolloid oldatok képzésére, amelyek hűtve stabilak maradnak. A keményítő szolokat (például folyékony zselét) és zselét is képez (például a magas keményítőtartalmú zselé egy késsel vágható kocsonyás massza).

A keményítő azon képessége, hogy kolloid oldatokat képez, molekuláinak gömbölyűségével függ össze (a molekula golyóvá tekeredett). Meleg vagy forró vízzel érintkezve a vízmolekulák behatolnak a keményítőmolekulák menetei közé, nő a molekula térfogata és csökken az anyag sűrűsége, ami a keményítőmolekulák kolloid rendszerekre jellemző mobil állapotba való átmenetéhez vezet. . A keményítő általános képlete: (C 6 H 10 O 5) n, ennek az anyagnak a molekuláinak két változata van, amelyek közül az egyiket amilóznak hívják (ebben a molekulában nincsenek oldalláncok), a másikat az amilopektin (a molekulák oldalláncai vannak, amelyekben a kapcsolat 1-6 szénatomos oxigénhídon keresztül történik).

A keményítő biológiai és ökológiai szerepét meghatározó legfontosabb kémiai tulajdonság az, hogy hidrolízisen megy keresztül, végül vagy diszacharid maltózt vagy alfa-glükózt képez (ez a keményítő hidrolízis végterméke):

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6 (alfa-glükóz).

A folyamat az organizmusokban egy egész enzimcsoport hatására megy végbe. Ennek a folyamatnak köszönhetően a szervezet glükózzal gazdagodik, amely egy alapvető tápanyag.

A keményítőre adott minőségi reakció a jóddal való kölcsönhatása, amely vörös-lila színt eredményez. Ezt a reakciót keményítő kimutatására használják különböző rendszerekben.

A keményítő biológiai és ökológiai szerepe meglehetősen nagy. Ez az egyik legfontosabb tartalék vegyület a növényi szervezetekben, például a gabonafélék családjába tartozó növényekben. Az állatok számára a keményítő a legfontosabb trofikus anyag.

A cellulóz (rost) tulajdonságainak, ökológiai és biológiai szerepének rövid leírása

A cellulóz (rost) egy poliszacharid, amely a béta-glükóz (béta-D-glükopiranóz) polikondenzációs reakciójának terméke. Általános képlete: (C 6 H 10 O 5) n. A keményítőtől eltérően a cellulózmolekulák szigorúan lineárisak, és rostos ("szálas") szerkezettel rendelkeznek. A keményítő- és cellulózmolekulák szerkezetének különbsége magyarázza biológiai és környezeti szerepük különbségét. A cellulóz sem nem tartalék, sem nem trofikus anyag, mivel a legtöbb szervezet nem képes megemészteni (kivételt képeznek bizonyos típusú baktériumok, amelyek képesek hidrolizálni a cellulózt és felszívni a béta-glükózt). A cellulóz nem képes kolloid oldatok képzésére, de mechanikailag erős fonalas szerkezeteket tud kialakítani, amelyek védelmet nyújtanak az egyes sejtszervecskéknek és mechanikai szilárdságot biztosítanak a különböző növényi szöveteknek. A keményítőhöz hasonlóan a cellulóz is bizonyos körülmények között hidrolizál, hidrolízisének végterméke a béta-glükóz (béta-D-glükopiranóz). A természetben ennek a folyamatnak a szerepe viszonylag kicsi (de lehetővé teszi a bioszféra számára a cellulóz „asszimilálását”).

(C 6 H 10 O 5) n (rost) + n(H 2 O) → n(C 6 H 12 O 6) (béta-glükóz vagy béta-D-glükopiranóz) (rost nem teljes hidrolízisével, oldható diszacharid lehetséges - cellobióz).

BAN BEN természeti viszonyok rost (a növények elpusztulása után) bomláson megy keresztül, melynek eredményeként kialakul a különféle kapcsolatokat. Ennek a folyamatnak köszönhetően a humusz (a talaj szerves összetevője), a különféle szénfajták (olaj és szén különböző állati és növényi szervezetek holt maradványaiból képződnek távollétében, azaz anaerob körülmények között; képződésükben a szerves anyagok teljes komplexe, beleértve a szénhidrátokat is, részt vesz).

A rost ökológiai és biológiai szerepe, hogy: a) védő; b) mechanikus; c) képző vegyület (egyes baktériumoknál trofikus funkciót lát el). A növényi élőlények elhalt maradványai bizonyos élőlények - rovarok, gombák és különféle mikroorganizmusok - szubsztrátjai.

A szénhidrátok ökológiai és biológiai szerepének rövid ismertetése

Összegezve a szénhidrátok jellemzőivel kapcsolatban fentebb tárgyalt anyagot, a következő következtetéseket vonhatjuk le ökológiai és biológiai szerepükről.

1. Építő funkciót látnak el mind a sejtekben, mind a szervezet egészében, mivel részei a sejteket és szöveteket alkotó struktúráknak (ez különösen jellemző a növényekre és a gombákra), például sejtmembránok, különböző membránok stb. d. ezenkívül a szénhidrátok részt vesznek a biológiailag szükséges anyagok képződésében, amelyek számos szerkezetet alkotnak, például a kromoszómák alapját képező nukleinsavak képzésében; A szénhidrátok a komplex fehérjék - glikoproteinek - részei, amelyek bizonyos jelentőséggel bírnak a sejtszerkezetek és az intercelluláris anyagok kialakulásában.

2. A legfontosabb funkció A szénhidrátok trofikus funkciót töltenek be, ami abból áll, hogy sok közülük heterotróf organizmusok élelmiszerterméke (glükóz, fruktóz, keményítő, szacharóz, maltóz, laktóz stb.). Ezek az anyagok más vegyületekkel kombinálva képződnek élelmiszer termékek, amelyet az ember használ (különféle gabonafélék; az egyes növények termései és magjai, amelyek összetételükben szénhidrátot is tartalmaznak, táplálékai a madarak számára, a monoszacharidok pedig a különféle átalakulások ciklusába lépve hozzájárulnak mindkét saját szénhidrát képződéséhez, ami jellemző adott szervezet, és egyéb szerves-biokémiai vegyületek (zsírok, aminosavak (de nem fehérjéik), nukleinsavak stb.).

3. A szénhidrátokra jellemző energia funkció, amely abból áll, hogy a monoszacharidok (különösen a glükóz) a szervezetekben könnyen oxidálódnak (az oxidáció végterméke CO 2 és H 2 O), és a felszabadulás megtörténik nagy mennyiség energia, amit az ATP szintézise kísér.

4. Védő funkciójuk is van, ami abból áll, hogy a szénhidrátokból olyan szerkezetek (és bizonyos sejtszervecskék) keletkeznek, amelyek akár a sejtet, akár a szervezet egészét megvédik a különféle károsodásoktól, beleértve a mechanikai hatásokat is (például a kitines burkolatok). külső csontvázat alkotó rovarok, növények sejtfala és számos gomba, beleértve a cellulózt stb.).

5. Fontos szerepet töltenek be a szénhidrátok mechanikai és alakformáló funkciói, amelyek a szénhidrátok által vagy más vegyületekkel kombinálva kialakuló szerkezetek azon képességét jelentik, hogy a szervezetet adják. egy bizonyos formátés mechanikailag erőssé tegye őket; Így a mechanikai szövetek sejtmembránjai és a xilém erek alkotják a fás, cserje és lágyszárú növények keretét (belső vázát), a kitin a rovarok külső vázát stb.

A szénhidrát-anyagcsere rövid jellemzői heterotróf szervezetben (az emberi test példáján)

Az anyagcsere-folyamatok megértésében fontos szerepet játszik azon átalakulások ismerete, amelyeken a szénhidrátok a heterotróf szervezetekben mennek keresztül. Az emberi szervezetben ezt a folyamatot a következő sematikus leírás jellemzi.

Az élelmiszerben lévő szénhidrátok a szájüregen keresztül jutnak be a szervezetbe. Monoszacharidok benne emésztőrendszer gyakorlatilag nem alakulnak át, a diszacharidok monoszacharidokká hidrolizálódnak, a poliszacharidok pedig meglehetősen jelentős átalakuláson mennek keresztül (ez vonatkozik azokra a poliszacharidokra, amelyeket a szervezet élelmiszerként használ, és a szénhidrátokat, amelyek nem élelmiszer-anyagok, például cellulóz, néhány pektinek, széklettömeggel távolítják el a szervezetből).

A szájüregben a táplálékot összetörik és homogenizálják (egyöntetűbbé válik, mint a belépés előtt). A táplálékot a nyálmirigyek által kiválasztott nyál befolyásolja. Ptyalint tartalmaz és lúgos reakciója van, aminek következtében megindul a poliszacharidok elsődleges hidrolízise, ​​ami oligoszacharidok (kis n értékű szénhidrátok) képződéséhez vezet.

A keményítő egy része akár diszacharidokká is átalakulhat, ami hosszú kenyérrágásnál észrevehető (a savanyú fekete kenyér édeské válik).

A nyállal bőségesen feldolgozott és fogakkal összezúzott, lerágott élelmiszer a nyelőcsőn keresztül táplálékbolus formájában kerül a gyomorba, ahol fehérjékre és nukleinsavakra ható enzimeket tartalmazó savas gyomornedv hatásának van kitéve. Szinte semmi nem történik a szénhidrátokkal a gyomorban.

Ezután az ételleves bejut a bél első szakaszába (vékonybél), kezdve a nyombéllel. Hasnyálmirigy-levet (hasnyálmirigy-váladékot) kap, amely a szénhidrátok emésztését elősegítő enzimek komplexét tartalmazza. A szénhidrátok monoszacharidokká alakulnak, amelyek vízben oldódnak és képesek felszívódni. A táplálékkal felvett szénhidrátok végül a vékonybélben emésztődnek fel, és azon a részen, ahol a bolyhok vannak, felszívódnak a vérbe, és bejutnak a keringési rendszerbe.

A vérárammal a monoszacharidok eljutnak különféle szövetekés a test sejtjei, de először az összes vér áthalad a májon (ott megtisztul a káros anyagcseretermékektől). A vérben a monoszacharidok elsősorban alfa-glükóz formájában vannak jelen (de más hexóz izomerek, például fruktóz is jelen lehetnek).

Ha a vércukorszint a normálisnál alacsonyabb, akkor a májban lévő glikogén egy része glükózzá hidrolizálódik. A túlzott szénhidráttartalom egy súlyos emberi betegségre – a cukorbetegségre – jellemző.

A vérből a monoszacharidok bejutnak a sejtekbe, ahol nagy részüket oxidációra fordítják (a mitokondriumokban), melynek során szintetizálódik az ATP, amely a szervezet számára „kényelmes” formában tartalmaz energiát. Az ATP-t különféle, energiát igénylő folyamatokra fordítják (szintézis szüksége van a szervezetnek anyagok, élettani és egyéb folyamatok megvalósítása).

Az élelmiszerekben lévő szénhidrátok egy része egy adott szervezet szénhidrátjainak szintézisére szolgál, amelyek a sejtszerkezetek kialakításához szükségesek, vagy más vegyületcsoportok anyagainak képződéséhez szükséges vegyületek (tehát zsírok, nukleinsavak stb. szénhidrátokból nyerik). A szénhidrátok zsírokká alakulásának képessége az elhízás egyik oka, amely betegség más betegségek együttesével jár.

Ebből következően a szénhidrátok túlzott fogyasztása káros az emberi szervezetre, amit a kiegyensúlyozott étrend megszervezésénél figyelembe kell venni.

Az autotróf növényi szervezetekben a szénhidrát-anyagcsere némileg eltérő. A szénhidrátokat (monoszacharidokat) a szervezet maga szintetizálja szén-dioxidból és vízből napenergia. A di-, oligo- és poliszacharidokat monoszacharidokból szintetizálják. Egyes monoszacharidok részt vesznek a nukleinsavak szintézisében. A növényi szervezetek bizonyos mennyiségű monoszacharidot (glükózt) használnak fel az oxidációs légzési folyamatokban, amelyek során (mint a heterotróf szervezetekben) ATP szintetizálódik.

Az emberek által fogyasztott összes tápanyag közül kétségtelenül a szénhidrátok jelentik a fő energiaforrást. Átlagosan a napi étrend kalóriatartalmának 50-70%-át teszik ki. Annak ellenére, hogy az ember lényegesen több szénhidrátot fogyaszt, mint zsírt és fehérjét, a szervezetben lévő tartalékaik kicsik. Ez azt jelenti, hogy a szervezetet rendszeresen el kell látni velük.

Szénhidrát igény nagyon nagymértékben a szervezet energiafelhasználásától függ. Egy felnőtt, elsősorban szellemi vagy könnyű fizikai munkát végző férfi napi szénhidrátszükséglete átlagosan 300-500 g, a fizikai dolgozók és sportolók esetében pedig jóval magasabb. A fehérjékkel és bizonyos mértékig a zsírokkal ellentétben az étrendben a szénhidrátok mennyisége jelentősen csökkenthető az egészség károsodása nélkül. A fogyni vágyóknak erre érdemes odafigyelniük: a szénhidrátok főleg energia érték. Ha 1 g szénhidrát oxidálódik, 4,0-4,2 kcal szabadul fel a szervezetben. Ezért az ő költségükön a legegyszerűbb a kalóriabevitel szabályozása.

Szénhidrát(szacharidok) - a természetesek nagy osztályának általános neve szerves vegyületek. Általános képlet A monoszacharidok C n (H 2 O) n-ként írhatók fel. Az élő szervezetekben a leggyakoribb cukrok azok, amelyek 5 (pentóz) és 6 (hexóz) szénatomot tartalmaznak.

A szénhidrátok csoportokra oszthatók:

A monoszacharidok közé tartozik a glükóz és a fruktóz, amelyek édességet adnak a gyümölcsöknek és bogyóknak. Az étkezési cukor-szacharóz glükózból és fruktózból áll, amelyek kovalensen kapcsolódnak egymáshoz. Az olyan vegyületeket, mint a szacharóz, diszacharidoknak nevezzük. A poli-, di- és monoszacharidokat a szénhidrátok általános elnevezéssel nevezik. A szénhidrátok olyan vegyületeket foglalnak magukban, amelyek változatos és gyakran teljesen eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek.

Asztal: Szénhidrátok sokfélesége és tulajdonságai.

Minden szénhidrát egyedi „egységekből” áll, amelyek szacharidok. Képesség szerinthidrolízistovábbmonomereka szénhidrátok fel vannak osztvakét csoportba: egyszerű és összetett. Az egy egységet tartalmazó szénhidrátokat únmonoszacharidok, két egység -diszacharidok, kettőtől tíz egységig –oligoszacharidok, és több mint tíz -poliszacharidok.

Monoszacharidok Gyorsan növelik a vércukorszintet és magas a glikémiás indexük, ezért is hívják gyors szénhidrátoknak. Könnyen oldódnak vízben, és zöld növényekben szintetizálódnak.

A 3 vagy több egységből álló szénhidrátokat nevezzükösszetett. Az összetett szénhidrátokban gazdag ételek fokozatosan növelik a glükózszintet és alacsony a glikémiás indexük, ezért is nevezik lassú szénhidrátoknak. A komplex szénhidrátok az egyszerű cukrok (monoszacharidok) polikondenzációjának termékei, és az egyszerű cukrokkal ellentétben a hidrolitikus hasítás során monomerekké bomlhatnak, százakat és ezreket képezve.molekulákmonoszacharidok.

A monoszacharidok sztereoizomériája: izomergliceraldehidamelyben a modell síkra vetítésekor az aszimmetrikus szénatomon lévő OH csoport a jobb oldalon található, általában D-gliceraldehidnek, a tükörképet pedig L-gliceraldehidnek tekintjük. A monoszacharidok összes izomerjét D- és L-formákra osztják az OH-csoport elhelyezkedésének hasonlósága alapján a CH közelében lévő utolsó aszimmetrikus szénatomon. 2 OH csoportok (a ketózok eggyel kevesebb aszimmetrikus szénatomot tartalmaznak, mint az ugyanannyi szénatomot tartalmazó aldózok). Természeteshexózok – szőlőcukor, fruktóz, mannózÉsgalaktóz– sztereokémiai konfigurációjuk alapján a D-sorozatú vegyületek közé sorolhatók.

Poliszacharidok – a komplex, nagy molekulatömegű szénhidrátok osztályának általános neve,molekulákamelyek több tízből, százból vagy ezrekből állnakmonomerek – monoszacharidok. Szempontból Általános elvek szerkezete a poliszacharidok csoportjában, különbséget lehet tenni az azonos típusú monoszacharid egységekből szintetizált homopoliszacharidok és a heteropoliszacharidok között, amelyeket két vagy több típusú monomer maradék jelenléte jellemez.

https :// ru . wikipédia . org / wiki / Szénhidrát

1.6. Lipidek - nómenklatúra és szerkezet. Lipid polimorfizmus.

Lipidek – természetes szerves vegyületek nagy csoportja, beleértve a zsírokat és zsírszerű anyagokat. Az egyszerű lipidmolekulák alkoholból észsírsavak, komplex - alkoholból, nagy molekulatömegű zsírsavakból és egyéb összetevőkből.

A lipidek osztályozása

Egyszerű lipidek olyan lipidek, amelyek szerkezetükben szén (C), hidrogén (H) és oxigén (O) találhatók.

Komplex lipidek - ezek olyan lipidek, amelyek szerkezetükben a szénen (C) kívül hidrogént (H) és oxigént (O) és másokat is tartalmaznak kémiai elemek. Leggyakrabban: foszfor (P), kén (S), nitrogén (N).

https:// ru. wikipédia. org/ wiki/ Lipidek

Irodalom:

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

2) Markman A.L., Chemistry of lipids, c. 12, Tash, 1963-70;

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

4) Mahler G., Cordes K., Fundamentals of Biological Chemistry, ford. angolból, M., 1970.

1.7. Biológiai membránok. A lipid aggregáció formái. A folyadékkristályos állapot fogalma. Oldalirányú diffúzió és flip-flop.

Membránok Elhatárolják a citoplazmát a környezettől, valamint sejtmagok, mitokondriumok és plasztidok héját is képezik. Endoplazmatikus retikulum és egymásra lapított hólyagok labirintusát alkotják, amelyek a Golgi-komplexumot alkotják. A membránok lizoszómákat, növényi és gombasejtek nagy és kis vakuólumait, valamint protozoonok pulzáló vakuólumait alkotják. Mindezek a szerkezetek rekeszek (rekeszek), amelyeket bizonyos speciális folyamatokhoz és ciklusokhoz szánnak. Ezért membránok nélkül egy sejt léte lehetetlen.

A membrán szerkezeti diagramja: a – háromdimenziós modell; b – síkkép;

1 – a lipidréteggel szomszédos fehérjék (A), belemerülnek (B) vagy áthatolnak (C); 2 – lipidmolekulák rétegei; 3 – glikoproteinek; 4 – glikolipidek; 5 – hidrofil csatorna, pórusként funkcionál.

A biológiai membránok funkciói a következők:

1) Elhatárolják a sejt tartalmát a külső környezettől és az organellumok tartalmát a citoplazmától.

2) Biztosítja az anyagok szállítását a sejtbe és onnan ki, a citoplazmából az organellumokba és fordítva.

3) Receptorként működnek (jelek fogadása és átalakítása a környezetből, sejtanyagok felismerése stb.).

4) Katalizátorok (membránközeli kémiai folyamatokat biztosítanak).

5) Vegyen részt az energiaátalakításban.

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

Oldalirányú diffúzió a lipid- és fehérjemolekulák kaotikus hőmozgása a membrán síkjában. Az oldalirányú diffúzió során a közeli lipidmolekulák hirtelen helyet cserélnek, és az ilyen egymást követő egyik helyről a másikra ugrások hatására a molekula a membrán felületén mozog.

A molekulák mozgását a sejtmembrán felszíne mentén t idő alatt kísérletileg határoztuk meg a fluoreszcens jelölések - fluoreszcens molekulacsoportok - módszerével. A fluoreszcens címkék fluoreszkálják a molekulákat, amelyeknek a sejtfelszín mentén történő mozgását például úgy lehet tanulmányozni, hogy mikroszkóp alatt vizsgáljuk, milyen sebességgel terjed az ilyen molekulák által létrehozott fluoreszcens folt a sejtfelszínen.

Strand papucs a membrán foszfolipid molekulák diffúziója a membránon keresztül.

A membrán egyik felületéről a másikra ugráló molekulák sebességét (flip-flop) modell lipidmembránokon - liposzómákon végzett kísérletekben a spin label módszerrel határozták meg.

Néhány foszfolipid molekulát, amelyekből liposzómák keletkeztek, spin-címkékkel jelölték. A liposzómák aszkorbinsav hatásának lettek kitéve, aminek következtében a molekulákon lévő párosítatlan elektronok eltűntek: a paramágneses molekulák diamágnesessé váltak, ami az EPR spektrumgörbe alatti terület csökkenésével volt kimutatható.

Így a molekulák ugrásai a kettősréteg egyik felületéről a másikra (flip-flop) sokkal lassabban mennek végbe, mint az oldalirányú diffúzió során. Az az átlagos idő, amely után egy foszfolipid molekula felpattan (T ~ 1 óra), több tízmilliárdszor nagyobb, mint a membrán síkjában az egyik helyről a másikra ugráló molekula átlagos időtartama.

A folyadékkristályos állapot fogalma

A szilárd lehet olyankristályos , ígyamorf. Az első esetben az intermolekuláris távolságoknál jóval nagyobb távolságra lévő részecskék (kristályrács) elrendezésében nagy hatótávolságú rend van. A másodikban nincs nagy hatótávolságú rend az atomok és molekulák elrendezésében.

Az amorf test és a folyadék közötti különbség nem a nagy hatótávolságú rend megléte vagy hiánya, hanem a részecskék mozgásának természete. A folyadékok és szilárd anyagok molekulái az egyensúlyi helyzet körül oszcilláló (néha forgó) mozgásokat végeznek. Némi átlagos idő („letelepedett élettartam”) elteltével a molekulák egy másik egyensúlyi helyzetbe ugranak. A különbség az, hogy az „üledékes élettartam” folyadékban sokkal rövidebb, mint szilárd állapotban.

A lipid kettősrétegű membránok fiziológiás körülmények között folyékonyak, a membránban lévő foszfolipidmolekula „letelepedett élettartama” 10 −7 – 10 −8 Val vel.

A membránban a molekulák nem véletlenszerűen helyezkednek el, elrendezésükben nagy hatótávolságú sorrend figyelhető meg. A foszfolipid molekulák kettős rétegben vannak, és hidrofób farkuk megközelítőleg párhuzamos egymással. Rend van a poláris hidrofil fejek tájolásában is.

Azt a fiziológiás állapotot, amelyben a molekulák kölcsönös orientációjában és elrendezésében nagy hatótávolságú rend van, de az aggregáció állapota folyékony, ún.folyadékkristályos állapot. Folyadékkristályok nem minden anyagban képződhetnek, hanem „hosszú molekulákból” származó anyagokban (amelyek keresztirányú méretei kisebbek, mint a hosszirányúak). Különféle folyadékkristályos szerkezetek létezhetnek: nematikus (szálas), amikor a hosszú molekulák egymással párhuzamosan orientálódnak; smectic - a molekulák párhuzamosak egymással és rétegekbe rendeződnek; Holisztikus - a molekulák ugyanabban a síkban párhuzamosan helyezkednek el egymással, de a különböző síkokban a molekulák orientációja eltérő.

http:// www. studfiles. ru/ előnézet/1350293/

Irodalom: ON A. Lemeza, L.V. Kamlyuk, N.D. Lisov. "Biológiai kézikönyv egyetemekre jelentkezők számára."

1.8. Nukleinsavak. Heterociklusos bázisok, nukleozidok, nukleotidok, nómenklatúra. Nukleinsavak térszerkezete - DNS, RNS (tRNS, rRNS, mRNS). A riboszómák és a sejtmag. A nukleinsavak primer és másodlagos szerkezetének meghatározására szolgáló módszerek (szekvenálás, hibridizáció).

Nukleinsavak – élő szervezetek foszfortartalmú biopolimerjei, amelyek biztosítják az öröklődő információk tárolását és továbbítását.

A nukleinsavak biopolimerek. Makromolekuláik ismétlődő egységekből állnak, amelyeket nukleotidok képviselnek. És logikusan nevezték el őketpolinukleotidok. A nukleinsavak egyik fő jellemzője a nukleotid összetételük. A nukleotid (a nukleinsavak szerkezeti egysége) összetétele magában foglaljahárom összetevő:

– Nitrogén bázis. Lehet pirimidin és purin. A nukleinsavak négy különböző típusú bázist tartalmaznak: ezek közül kettő a purinok osztályába, kettő pedig a pirimidinek osztályába tartozik.

– Foszforsav maradék.

– Monoszacharid - ribóz vagy 2-dezoxiribóz. A nukleotid részét képező cukor öt szénatomot tartalmaz, azaz. egy pentóz. A nukleotidban jelenlévő pentóz típusától függően a nukleinsavak két típusát különböztetjük meg- ribonukleinsavak (RNS), amelyek ribózt tartalmaznak, ésdezoxiribonukleinsavak (DNS), dezoxiribózt tartalmaz.

Nukleotid Magjában egy nukleozid foszfor-észtere.Nukleozidot tartalmaz két komponensből áll: egy monoszacharidból (ribóz vagy dezoxiribóz) és egy nitrogénbázisból.

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

Nitrogén bázisok – heterociklusosszerves vegyületek, származékokpirimidinÉspurinatartalmazzanukleinsavak. A rövidített jelöléseknél nagy latin betűket használnak. A nitrogénbázisok közé tartoznakadenin(A),guanin(G),citozin(C), amelyek mind a DNS-ben, mind az RNS-ben megtalálhatók.Timin(T) csak a DNS része, ésuracil(U) csak az RNS-ben fordul elő.