Sacharidy sú spolu s bielkovinami a lipidmi najdôležitejšími chemickými zlúčeninami živých organizmov. V tele zvierat a ľudí plnia sacharidy veľmi dôležité funkcie: predovšetkým energetickú (hlavný typ bunkového paliva), štrukturálnu (podstatná zložka väčšiny vnútrobunkových štruktúr), ochrannú (význam polysacharidov pri udržiavaní imunity je veľký ).
Sacharidy sa využívajú aj na syntézu nukleových kyselín (ribóza, deoxyribóza), sú zložkami nukleotidových koenzýmov, ktoré zohrávajú mimoriadne dôležitú úlohu v metabolizme živých organizmov. V poslednej dobe priťahujú čoraz väčšiu pozornosť komplexné zmiešané biopolyméry obsahujúce sacharidy. Medzi takéto zmiešané biopolyméry patria okrem nukleových kyselín, glykopeptidy a glykoproteíny, glykolipidy a lipopolysacharidy, glykolipoproteíny atď. Tieto látky plnia v organizme komplexné a dôležité funkcie.
V zložení tela ľudí a zvierat sú sacharidy prítomné v menšom množstve (nie viac ako 2% sušiny tela) ako bielkoviny a lipidy. V rastlinných organizmoch tvoria uhľohydráty až 80 % sušiny, preto je vo všeobecnosti v biosfére viac uhľohydrátov ako všetkých ostatných organických zlúčenín dohromady.
Prvýkrát termín „sacharidy“ navrhol K. Schmidt, profesor na univerzite Dorpat (dnes Tartu) v roku 1844. V tom čase sa predpokladalo, že všetky uhľohydráty majú všeobecný vzorec C m (H 2 O) n , tj uhlík + voda. Odtiaľ pochádza názov „sacharidy“. Napríklad glukóza a fruktóza majú vzorec C 6 (H 2 O) 6, trstinový cukor (sacharóza) - C 12 (H 2 O) 11, škrob - [C 6 (H 2 O) 5] n atď. B ďalej sa ukázalo, že množstvo zlúčenín patriacich do triedy uhľohydrátov svojimi vlastnosťami obsahuje vodík a kyslík v trochu inom pomere, ako je uvedené vo všeobecnom vzorci (napríklad deoxyribóza - C 5 H 10 O 4. V roku 1927 sa Medzinárodná komisia pre reformy Chemická nomenklatúra navrhla nahradiť výraz „sacharidy" pojmom „glycidy", ale nerozšírilo sa to. Starý názov „sacharidy" sa zakorenil a je pevne zaužívaný vo vede a je všeobecne uznávaný.
Treba poznamenať, že chémia uhľohydrátov zaujíma jedno z popredných miest v histórii vývoja organickej chémie. Trstinový cukor možno považovať za prvú organickú zlúčeninu izolovanú v chemicky čistej forme. Syntéza (mimo tela) sacharidov z formaldehydu, ktorú v roku 1861 uskutočnil A.M.Butlerov, bola prvou syntézou jednej z troch základných látok (bielkoviny, lipidy, sacharidy), z ktorých sa skladajú živé organizmy. Chemická štruktúra najjednoduchších cukrov bola objasnená koncom 19. storočia ako výsledok základného výskumu nemeckých vedcov G. Klianiho a E. Fischera. Významne prispeli k štúdiu cukrov domáci vedci A. A. Colley, P. P. Shorygin a i.. V 20. rokoch 20. storočia položili práce anglického bádateľa W. Hewortha základy štruktúrnej chémie polysacharidov. Od druhej polovice 20. storočia došlo k prudkému rozvoju chémie a biochémie sacharidov, vzhľadom na ich dôležitý biologický význam.
Podľa v súčasnosti uznávanej klasifikácie sa sacharidy delia do troch hlavných skupín: monosacharidy, oligosacharidy a polysacharidy.
Monosacharidy možno považovať za deriváty viacmocných alkoholov obsahujúcich karbonylovú (aldehydovú alebo ketónovú) skupinu. Ak je karbonylová skupina na konci reťazca, potom monosacharid je aldehyd a nazýva sa aldóza; v ktorejkoľvek inej polohe tejto skupiny je monosacharid ketón a nazýva sa ketóza.
Najjednoduchšími predstaviteľmi monosacharidov sú triózy: glyceraldehyd a dihydroxyacetón. Keď je primárna alkoholová skupina trojsýtneho alkoholu, glycerol, oxidovaná, vzniká glyceraldehyd (aldóza) a oxidácia sekundárnej alkoholovej skupiny vedie k tvorbe dihydroxyacetónu (ketóza):
Stereoizoméria monosacharidov ... Všetky monosacharidy obsahujú jeden alebo viac asymetrických atómov uhlíka: aldotrióza - 1 centrum asymetrie, aldotetróza - 2, aldopentóza - 3, aldohexóza - 4 atď. Ketózy obsahujú o jeden asymetrický atóm menej ako aldózy s rovnakým počtom atómov uhlíka. Preto ketotrióza – dihydroxyacetón – neobsahuje asymetrické atómy uhlíka. Všetky ostatné monosacharidy môžu existovať ako rôzne stereoizoméry. Na označenie stereoizomérov sú vhodné projekčné vzorce navrhnuté E. Fischerom. Na získanie projekčného vzorca je uhlíkový reťazec monosacharidu umiestnený vertikálne s aldehydovou (alebo ketónovou) skupinou v hornej časti reťazca a samotný reťazec musí mať tvar polkruhu, konvexný smerom k pozorovateľovi ( Obr. 79).
Celkový počet stereoizomérov pre akýkoľvek monosacharid je vyjadrený vzorcom: N = 2 n, kde N je počet stereoizomérov a n je počet asymetrických atómov uhlíka. Ako už bolo uvedené, glyceraldehyd obsahuje iba jeden asymetrický atóm uhlíka, a preto môže existovať ako dva rôzne stereoizoméry.
Izomér glyceraldehydu, v ktorom sa pri premietnutí modelu na rovinu OH skupina na asymetrickom atóme uhlíka nachádza na pravej strane, sa považuje za D-glyceraldehyd a za zrkadlový odraz sa považuje L-glyceraldehyd. :
Aldohexózy obsahujú štyri asymetrické atómy uhlíka a môžu existovať ako 2 4 = 16 stereoizomérov, ktorých zástupcom je napríklad glukóza. Pre aldopentózy a aldotetrózu je počet stereoizomérov 2 3 = 8 a 2 2 = 4, v tomto poradí.
Všetky izoméry monosacharidov sa delia na D- a L-formy (D- a L-konfigurácia) podľa podobnosti usporiadania atómových skupín v poslednom strede asymetrie s usporiadaním skupín v D- a L-glyceraldehyde. Prírodné hexózy – glukóza, fruktóza, manóza a galaktóza – patria spravidla v stereochemickej konfigurácii k zlúčeninám série D.
Je tiež známe, že prírodné monosacharidy majú optickú aktivitu. Schopnosť otáčať rovinu polarizovaného svetelného lúča je jednou z najdôležitejších vlastností látok (vrátane monosacharidov), ktorých molekuly majú asymetrický atóm uhlíka alebo sú vo všeobecnosti asymetrické. Vlastnosť otáčania roviny polarizovaného lúča doprava je označená znamienkom (+) a v opačnom smere znamienkom (-). Takže D-glyceraldehyd otáča rovinu polarizovaného lúča doprava, t.j. D-glyceraldehyd je D (+) - aldotrióza a L-glyceraldehyd - L (-) - aldotrióza. Treba však pripomenúť, že smer uhla natočenia polarizovaného lúča, ktorý je určený asymetriou molekuly ako celku, nie je vopred predvídateľný. Monosacharidy patriace do stereochemickej konfigurácie k D-sérii môžu byť levogyrát. Bežná forma glukózy nachádzajúca sa v prírode je teda pravotočivá a bežná forma fruktózy je ľavotočivá.
Cyklické (poliacetálne) formy monosacharidov (Tollensov vzorec). Ktorýkoľvek z monosacharidov, ktorý má množstvo špecifických fyzikálnych vlastností (teplota topenia, rozpustnosť atď.), sa vyznačuje špecifickou špecifickou rotáciou [α] 20 D. Zistilo sa, že hodnota špecifickej rotácie pri rozpustení ktoréhokoľvek monosacharidu sa postupne mení a až pri dlhšom státí roztoku dosahuje celkom jednoznačnú hodnotu. Takže napríklad čerstvo pripravený roztok glukózy má [α] 20 D = + 112,2 °, ktorý po dlhom státí dosiahne rovnovážnu hodnotu [α] 20 D = + 52,5 °. Zmena špecifickej rotácie roztokov monosacharidov pri státí (v čase) sa nazýva mutarotácia. Je zrejmé, že mutarotácia by mala byť spôsobená zmenou asymetrie molekuly a následne transformáciou jej štruktúry v roztoku.
Fenomén mutarotácie má nasledujúce vysvetlenie. Je známe, že aldehydy a ketóny ľahko a reverzibilne reagujú s ekvimolárnym množstvom alkoholu za vzniku poloacetálov:
Reakcia tvorby poloacetálu môže byť tiež uskutočnená v rámci tej istej molekuly, ak to nie je spojené s priestorovými obmedzeniami. Podľa Bayerovej teórie je intramolekulárna interakcia alkoholových a karbonylových skupín najpriaznivejšia, ak vedie k vytvoreniu päť- alebo šesťčlenných kruhov. Pri tvorbe poloacetálov vzniká nové asymetrické centrum (v prípade D-glukózy je to C 1). Šesťčlenné cukrové kruhy sa nazývajú pyranóza a päťčlenné furanóza. α-forma je taká, v ktorej je poloha poloacetálového hydroxylu rovnaká ako hydroxylová skupina (voľná alebo sa podieľa na tvorbe oxidového kruhu) na asymetrickom atóme uhlíka, ktorý určuje príslušnosť k D- alebo L -séria. Inými slovami, vo vzorcoch s α-modifikáciou monosacharidov série D je hemiacetálový hydroxyl napísaný vpravo a vo vzorcoch zástupcov série L - vľavo. Pri písaní β-foriem postupujte opačne.
α- a β-formy sa často nazývajú anamery (z gréčtiny Ana - nahor, nahor), pretože v obvyklom vertikálnom obraze aldózových vzorcov sa tieto formy líšia v konfiguráciách na prvom atóme uhlíka.
Fenomén mutarotácie je teda spojený so skutočnosťou, že každý pevný cukrový prípravok je jedinou cyklickou (poloacetálovou) formou, ale po rozpustení a státí roztokov sa táto forma cez aldehyd transformuje na iné tautomérne cyklické formy, až kým sa nedosiahne rovnováha. V tomto prípade sa špecifická rotačná charakteristika počiatočnej cyklickej formy postupne mení a nakoniec sa ustanoví konštantná špecifická rotačná charakteristika rovnovážnej zmesi tautomérov. Napríklad sa zistilo, že vo vodných roztokoch je glukóza hlavne vo forme α- a β-glukopyranóz, v menšej miere α- a β-glukofuranózy a veľmi malé množstvo vo forme aldehydov. Je potrebné zdôrazniť, že z rôznych tautomérnych foriem glukózy vo voľnom stave sú známe iba a- a p-pyranózy. Existencia malých množstiev furanózových a aldehydových foriem v roztokoch bola preukázaná, ale vo voľnom stave ich nebolo možné izolovať pre nestabilitu. Nižšie sú uvedené tautomérne cyklické formy D-glukózy [šou]
Haworthove projekčné vzorce
V 20. rokoch 20. storočia Haworth navrhol prepracovanejší spôsob písania štruktúrnych vzorcov uhľohydrátov. Na rozdiel od Tollensových vzorcov, ktoré majú obrys obdĺžnikov, Heworsove vzorce sú šesťuholníkové alebo päťuholníkové a sú zobrazené v perspektíve: prsteň leží v horizontálnej rovine. Odkazy, ktoré sú bližšie k čitateľovi, sú zobrazené hrubými čiarami (uhlíkové atómy cyklu nie sú napísané). Substituenty umiestnené napravo od hlavného reťazca molekuly v jej lineárnom znázornení sú umiestnené pod rovinou kruhu a substituenty naľavo sú umiestnené nad rovinou kruhu. Opačné pravidlo platí len pre ten jeden atóm uhlíka, ktorého hydroxylová skupina sa podieľa na tvorbe cyklického poloacetálu. Takže v D-cukroch je skupina CH20H napísaná v hornej polohe a atóm vodíka s rovnakým atómom uhlíka je napísaný v dolnej časti. Nakoniec je potrebné pripomenúť, že pri písaní štruktúrnych vzorcov podľa Howorsa bude hydroxylová skupina na C 1 umiestnená pod rovinou kruhu v α-forme a vyššie v β-forme. [šou]
Konformácia monosacharidov ... Haworthove projekčné vzorce neodrážajú skutočnú konformáciu monosacharidov. Diela Reevesa a potom mnohých ďalších autorov ukázali, že podobne ako cyklohexán, aj pyranózový kruh môže mať dve konfigurácie – tvar stoličky a tvar člna. Konfigurácia tvaru stoličky je zvyčajne stabilnejšia a zrejme práve táto konfigurácia prevláda vo väčšine prírodných cukrov (obr. 80).
Hlavné reakcie monosacharidov,
reakčné produkty a ich vlastnosti
- Hemiacetálové hydroxylové reakcie... Ako už bolo uvedené, monosacharidy, ako v kryštalickom stave, tak aj v roztoku, existujú hlavne v poloacetálových formách. Poloacetálový hydroxyl je reaktívnejší a môže byť nahradený inými skupinami pri reakciách s alkoholmi, karboxylovými kyselinami, fenolmi atď. Zlúčenina, ktorá pôsobí na poloacetálový hydroxyl monosacharidu, sa nazýva aglykón a produkt reakcie sa nazýva glykozid. Podľa α- a β-izomérov monosacharidov existujú α- a β-glykozidy. Napríklad pri reakcii metylalkoholu (aglykónu) s glukózou (napríklad vo forme β-pyranózy) v prítomnosti anorganických kyselín vzniká alkylačný produkt, metyl-β-D-glukopyranozid:
Keď kyselina octová pôsobí na β-D-glukopyranózu, vytvára sa produkt acylácie, acetyl-β-D-glukopyranozid:
Iné hydroxylové skupiny monosacharidov môžu tiež podliehať acylácii a metylácii, hoci to vyžaduje oveľa prísnejšie podmienky. V prípadoch, keď alkoholy, fenoly alebo karboxylové kyseliny pôsobia ako aglykóny, sa reakčné produkty nazývajú O-glykozidy. Preto sú metyl-β-D-glukopyranozid a acetyl-β-D-glukopyranozid O-glykozidy (väzba s aglykónom je cez kyslík). Prírodné O-glykozidy, z ktorých väčšina vzniká ako výsledok činnosti rastlín, existujú prevažne v β-forme.
Veľmi dôležitou triedou glykozidov sú N-glykozidy, v ktorých sa väzba s aglykónom uskutočňuje cez dusík, a nie cez kyslík. V merkaptoskupine (-SH) na C1 sú tiež S-glykozidy, čo sú deriváty cyklických foriem tiosacharidov, v ktorých je atóm vodíka nahradený radikálom. S-glykozidy sa nachádzajú v mnohých rastlinách (horčica, čiernohorský, hloh atď.).
N-glykozidy sa považujú za deriváty cukrov, v ktorých je glykosylová časť molekuly pripojená cez atóm dusíka k radikálu organickej zlúčeniny, ktorá nie je cukrom. Podobne ako O-glykozidy, aj N-glykozidy môžu byť konštruované ako pyranozidy alebo ako furanozidy a majú α- a β-formy:
Medzi N-glykozidy patria produkty štiepenia nukleových kyselín a nukleoproteínov (nukleotidy a nukleozidy), ATP, NAD, NADP, niektoré antibiotiká, ktoré sú mimoriadne dôležité v metabolizme atď.
- Reakcie zahŕňajúce karbonylovú skupinu. Aj keď je lineárna hydroxykarbonylová forma prítomná v kryštalických prípravkoch monosacharidov a ich roztokoch v malých množstvách, jej účasť na tautomérnej rovnováhe prepožičiava monosacharidom všetky vlastnosti, ktoré sú vlastné aldehydom (v aldózach) alebo ketónom (v ketóze). Už sme sa stretli so schopnosťou aldózy a ketózy pridávať alkoholy (viď vyššie). Pozrime sa teraz na niektoré ďalšie vlastnosti.
- Aminocukor- deriváty monosacharidov, ktorých hydroxylová skupina (-OH) je substituovaná aminoskupinou (-NH 2). Podľa polohy aminoskupiny (na atómoch uhlíka) v molekule aminocukru sa rozlišujú 2-amino, 3-amino, 4-aminocukry Monoaminocukor a diaminocukor sa rozlišujú podľa počtu aminoskupín.
Aminocukry majú všetky vlastnosti amínov, bežných monosacharidov, ako aj špecifické vlastnosti vďaka priestorovej blízkosti hydroxylových a amínových skupín.
U ľudí a zvierat sú najdôležitejšie aminocukry D-glukozamín a D-galaktozamín:
Aminocukry sú súčasťou mukopolysacharidov živočíšneho, rastlinného a bakteriálneho pôvodu, sú sacharidovými zložkami rôznych glykoproteínov a glykolipidov. V zložení týchto zlúčenín s vysokou molekulovou hmotnosťou je aminoskupina aminocukru najčastejšie acylovaná a niekedy sulfonovaná (pozri chondroitín-4-sulfát).
Oligosacharidy sú sacharidy, ktorých molekuly obsahujú 2 až 8 až 10 monosacharidových zvyškov spojených glykozidickými väzbami. V súlade s tým sa rozlišujú disacharidy, trisacharidy atď.
Disacharidy sú komplexné cukry, z ktorých každá molekula sa pri hydrolýze rozloží na dve molekuly monosacharidov. Disacharidy sú spolu s polysacharidmi jedným z hlavných zdrojov sacharidov v potrave ľudí a zvierat. Disacharidy sú svojou štruktúrou glykozidy, v ktorých sú dve molekuly monosacharidov spojené glykozidickou väzbou.
Z disacharidov sú známe najmä maltóza, laktóza a sacharóza.
Maltóza, ktorou je α-glukopyranozyl-(1-4)-α-glukopyranóza, vzniká ako medziprodukt, keď amylázy pôsobia na škrob (alebo glykogén) a obsahuje dva α-D-glukózové zvyšky. Názov cukru, ktorého poloacetálový hydroxyl sa podieľa na tvorbe glykozidických väzieb, končí na „bahno“.
V molekule maltózy má druhý glukózový zvyšok voľný hemiacetálový hydroxyl. Takéto disacharidy majú redukčné vlastnosti.
Jedným z najbežnejších disacharidov je sacharóza, bežný potravinársky cukor. Molekula sacharózy pozostáva z jedného zvyšku D-glukózy a jedného zvyšku D-fruktózy. Ide teda o α-glukopyranozyl-(1-2)-β-fruktofuranozid:
Na rozdiel od väčšiny disacharidov nemá sacharóza voľný poloacetálový hydroxyl a nemá redukčné vlastnosti.
Disacharid laktóza sa nachádza iba v mlieku a pozostáva z D-galaktózy a D-glukózy. Toto je α-glukopyranozyl-(1-4)-glukopyranóza:
Keďže molekula laktózy obsahuje voľný poloacetálový hydroxyl (v glukózovom zvyšku), patrí do počtu redukujúcich disacharidov.
Z prírodných trisacharidov je málo dôležitých. Najznámejšia je rafinóza, ktorá obsahuje zvyšky fruktózy, glukózy a galaktózy, ktorá sa vo veľkom množstve nachádza v cukrovej repe a v mnohých iných rastlinách.
Vo všeobecnosti sú oligosacharidy prítomné v rastlinných tkanivách rôznorodejšie vo svojom zložení ako oligosacharidy živočíšnych tkanív.
Z hľadiska všeobecných princípov štruktúry možno polysacharidy rozdeliť do dvoch skupín, a to: homopolysacharidy, pozostávajúce z monosacharidových jednotiek len jedného typu, a heteropolysacharidy, ktoré sa vyznačujú prítomnosťou dvoch alebo viacerých typov monomérnych jednotiek.
Z hľadiska funkčného účelu možno polysacharidy rozdeliť aj do dvoch skupín: štrukturálne a rezervné polysacharidy. Celulóza je dôležitým štruktúrnym polysacharidom a hlavnými rezervnými polysacharidmi sú glykogén a škrob (u zvierat a rastlín). Tu sa bude diskutovať len o homopolysacharidoch. Heteropolysacharidy sú opísané v kapitole "Biochémia spojivového tkaniva".
Škrob je zmes dvoch homopolysacharidov: lineárneho - amylózy a rozvetveného - amylopektínu, ktorých všeobecný vzorec je (C 6 H 10 O 5) n [šou] .
Obsah amylózy v škrobe je spravidla 10-30%, amylopektín - 70-90%. Škrobové polysacharidy sú postavené z glukózových zvyškov spojených v amylóze a v lineárnych reťazcoch amylopektínu a-1,4-glukozidovými väzbami a v bodoch vetvenia amylopektínu medzireťazcovými a-1,6-glukozidovými väzbami.
V molekule amylózy je spojených v priemere asi 1000 glukózových zvyškov, jednotlivé lineárne úseky molekuly amylopektínu pozostávajú z 20-30 takýchto jednotiek.
Amylóza neposkytuje skutočný roztok vo vode. Amylózový reťazec vo vode tvorí hydratované micely. V roztoku, keď sa pridá jód, amylóza sa zmení na modrú. Amylopektín tiež poskytuje micelárne roztoky, ale tvar miciel je trochu odlišný. Polysacharid amylopektín je zafarbený jódom do červenofialovej farby.
Škrob má molekulovú hmotnosť 106-107. Pri čiastočnej kyslej hydrolýze škrobu vznikajú polysacharidy menšieho stupňa polymerizácie - dextríny, pri úplnej hydrolýze - glukóza. Škrob je najdôležitejší uhľohydrát v potrave pre ľudí; jeho obsah v múke je 75-80%, v zemiakoch 25%.
Glykogén - hlavný rezervný polysacharid vyšších živočíchov a ľudí, vytvorený zo zvyškov α-D-glukózy. Empirický vzorec glykogénu, ako je škrob (C6H10O5) n. Glykogén sa nachádza takmer vo všetkých orgánoch a tkanivách zvierat a ľudí; väčšina z nich sa nachádza v pečeni a svaloch. Molekulová hmotnosť glykogénu je 10 7 -10 9 a vyššia. Jeho molekula je tvorená rozvetvenými polyglukozidovými reťazcami, v ktorých sú glukózové zvyšky spojené α-1,4-glukozidovými väzbami. V bodoch vetvenia sú α-1,6-glukozidové väzby. Glykogén má podobnú štruktúru ako amylopektín.
V molekule glykogénu sa rozlišujú vnútorné vetvy - úseky polyglukozidových reťazcov medzi bodmi vetvenia a vonkajšie vetvy - úseky od periférnej vetvy po neredukujúci koniec reťazca (obr. 81). [šou] ... Počas hydrolýzy sa glykogén, podobne ako škrob, rozkladá, pričom vznikajú najskôr dextríny, potom maltóza a nakoniec glukóza.
celulóza (vláknina) - najrozšírenejší štruktúrny polysacharid rastlinného sveta.
Celulóza pozostáva z α-glukózových zvyškov v ich β-pyranózovej forme, to znamená, že β-glukopyranózové monomérne jednotky v molekule celulózy sú lineárne prepojené β-1,4-glukozidovými väzbami.
Sacharidy aldózy a ketón - ketóza
Funkcie uhľohydrátov v tele.
Hlavné funkcie uhľohydrátov v tele:
1. Energetická funkcia. Sacharidy sú jedným z hlavných zdrojov energie pre telo, ktoré zabezpečujú najmenej 60% spotreby energie. Pre činnosť mozgu, obličiek, krvi sa takmer všetka energia dodáva vďaka oxidácii glukózy. Pri úplnom rozklade 1 g sacharidov sa uvoľní 17,15 kJ / mol alebo 4,1 kcal / mol energie.
2. Plastová alebo konštrukčná funkcia... Sacharidy a ich deriváty sa nachádzajú vo všetkých bunkách tela. V rastlinách slúži vláknina ako hlavný nosný materiál, v ľudskom tele kosti a chrupavky obsahujú komplexné sacharidy. Heteropolysacharidy, ako je kyselina hyalurónová, sa nachádzajú v bunkových membránach a bunkových organelách. Podieľať sa na tvorbe enzýmov, nukleoproteínov (ribóza, deoxyribóza) atď.
3. Ochranná funkcia... Viskózne sekréty (hlieny) vylučované rôznymi žľazami sú bohaté na sacharidy alebo ich deriváty (mukopolysacharidy a pod.), chránia pred mechanickými a chemickými vplyvmi vnútorné steny pohlavných orgánov tráviaceho traktu, dýchacích ciest a pod. patogénne mikróby. V reakcii na antigény sa v tele syntetizujú imunitné telá, čo sú glykoproteíny. Heparín chráni krv pred zrážaním (je súčasťou antikoagulačného systému) a má antilipidemickú funkciu.
4. Regulačná funkcia.Ľudská strava obsahuje veľké množstvo vlákniny, ktorej hrubá štruktúra spôsobuje mechanické dráždenie sliznice žalúdka a čriev, čím sa podieľa na regulácii aktu peristaltiky. Glukóza v krvi sa podieľa na regulácii osmotického tlaku a udržiavaní homeostázy.
5. Špecifické funkcie. Niektoré sacharidy vykonávajú v tele špeciálne funkcie: podieľajú sa na vedení nervových impulzov, zabezpečujú špecifickosť krvných skupín atď.
Klasifikácia uhľohydrátov.
Sacharidy sú rozdelené podľa veľkosti molekuly do 3 skupín:
1. Monosacharidy- obsahujú 1 molekulu sacharidu (aldóza alebo ketóza).
· Triózy (glyceraldehyd, dioxyacetón).
· Tetróza (erytróza).
· Pentózy (ribóza a deoxyribóza).
· Hexózy (glukóza, fruktóza, galaktóza).
2. Oligosacharidy- obsahuje 2-10 monosacharidov.
· Disacharidy (sacharóza, maltóza, laktóza).
Trisacharidy atď.
3. Polysacharidy- obsahuje viac ako 10 monosacharidov.
· Homopolysacharidy – obsahujú rovnaké monosacharidy (škrob, vláknina, celulóza pozostáva len z glukózy).
· Heteropolysacharidy – obsahujú rôzne druhy monosacharidov, ich parné deriváty a nesacharidové zložky (heparín, kyselina hyalurónová, chondroitín sulfáty).
Schéma č.1.K lasifikácia sacharidov.
Sacharidy
Monosacharidy Oligosacharidy Polysacharidy
1. Triózy 1. Disacharidy 1. Homopolysacharidy
2. Tetrózy 2. Trisacharidy 2. Heteropolysacharidy
3. Pentózy 3. Tetrasacharidy
4. Hexózy
Vlastnosti uhľohydrátov.
1. Sacharidy - tuhé kryštalické biele látky, takmer všetky sladkej chuti.
2. Takmer všetky sacharidy sú ľahko rozpustné vo vode a tvoria sa pravé roztoky. Rozpustnosť uhľohydrátov závisí od hmotnosti (čím väčšia hmotnosť, tým menej rozpustná látka, napríklad sacharóza a škrob) a štruktúry (čím je štruktúra uhľohydrátov rozvetvenejšia, tým horšia je rozpustnosť vo vode, napríklad škrob a vláknina). ).
3. Monosacharidy možno nájsť v dvoch stereoizomérne formy: tvar L (leavus - vľavo) a tvar D (dexter - vpravo). Tieto formy majú rovnaké chemické vlastnosti, líšia sa však usporiadaním hydroxidových skupín vzhľadom na os molekuly a optickou aktivitou, t.j. otáčať pod určitým uhlom rovinu polarizovaného svetla, ktoré prechádza ich roztokom. Okrem toho sa rovina polarizovaného svetla otáča o jednu hodnotu, ale v opačných smeroch. Uvažujme ako príklad tvorbu stereoizomérov s použitím glyceraldehydu:
SNO SNO
ALE-C-H H-C- ON
CH2OH CH2OH
L - tvar D - tvar
Keď sa monosacharidy získajú v laboratórnych podmienkach, stereoizoméry sa tvoria v pomere 1: 1, v tele dochádza k syntéze pôsobením enzýmov, ktoré striktne rozlišujú L - formu a D - formu. Keďže v organizme prechádzajú syntézou a rozpadom iba D-cukry, L-stereoizoméry v evolúcii postupne vymizli (to je základ pre stanovenie cukrov v biologických tekutinách pomocou polarimetra).
4. Monosacharidy vo vodných roztokoch sa môžu vzájomne premieňať, táto vlastnosť sa nazýva mutácia.
HO-CH20 = CH
C O NO-C-N
N N N H-C-OH
C C HO-C-N
ALE OH N ON NO-C-H
CC CH2-OH
HO-CH2
N N ON
ALE OH N N
Betta formulár.
Vo vodných roztokoch môžu byť monoméry pozostávajúce z 5 alebo viacerých atómov v cyklických (kruhových) alfa alebo beta formách a v otvorených (otvorených) formách a ich pomer je 1: 1. Oligo- a polysacharidy sú zložené z monomérov v cyklickej forme. V cyklickej forme sú sacharidy stabilné a mladistvé, zatiaľ čo v otvorenej forme sú vysoko reaktívne.
5. Monosacharidy možno redukovať na alkoholy.
6. V otvorenej forme môžu interagovať s proteínmi, lipidmi, nukleotidmi bez účasti enzýmov. Tieto reakcie sa nazývajú glykácia. Klinika využíva na diagnostiku diabetes mellitus štúdiu hladiny glykozylovaného hemoglobínu alebo fruktozamínu.
7. Monosacharidy môžu tvoriť estery. Najväčší význam má vlastnosť uhľohydrátov vytvárať estery s kyselinou fosforečnou, pretože aby bol sacharid zahrnutý do metabolizmu, musí sa stať esterom kyseliny fosforečnej, napríklad glukóza sa pred oxidáciou premení na glukóza-1-fosfát alebo glukóza-6-fosfát.
8. Aldolázy majú schopnosť redukovať kovy v alkalickom prostredí z ich oxidov v oxide dusnom alebo vo voľnom stave. Táto vlastnosť sa využíva v laboratórnej praxi na dôkaz aldolózy (glukózy) v biologických tekutinách. Najčastejšie používané Trommerova reakcia v ktorej aldolóza redukuje oxid meďnatý na oxid dusný a sama sa oxiduje na kyselinu glukónovú (oxiduje sa 1 atóm uhlíka).
CuSO4 + NaOH Cu (OH)2 + Na2S04
Modrá
C5H11COH + 2Cu (OH) 2 C5H11COOH + H2O + 2CuOH
Červená tehla
9. Monosacharidy môžu byť oxidované na kyseliny nielen v Trommerovej reakcii. Napríklad pri oxidácii 6 uhlíkového atómu glukózy v tele vzniká kyselina glukurónová, ktorá sa spája s toxickými a zle rozpustnými látkami, detoxikuje ich a premieňa na rozpustné, v tejto forme sa tieto látky vylučujú z tela v r. moč.
10.Monosacharidy sa môžu navzájom kombinovať a vytvárať polyméry. Spojenie, ktoré v tomto prípade vzniká, je tzv glykozidické vzniká vďaka OH-skupine prvého uhlíkového atómu jedného monosacharidu a OH-skupine štvrtého (1,4-glykozidová väzba) alebo šiesteho uhlíkového atómu (1,6-glykozidová väzba) iného monosacharidu. Okrem toho sa môže vytvoriť alfa-glykozidová väzba (medzi dvoma alfa-formami sacharidu) alebo beta-glykozidová väzba (medzi alfa- a beta-formami sacharidu).
11. Oligo a polysacharidy môžu podliehať hydrolýze za vzniku monomérov. Reakcia prebieha v mieste glykozidickej väzby a v kyslom prostredí sa tento proces urýchľuje. Enzýmy v ľudskom tele dokážu rozlíšiť medzi alfa a beta glykozidickými väzbami, preto sa škrob (má alfa glykozidické väzby) trávi v čreve, ale vláknina (má beta glykozidické väzby) nie.
12. Mono- a oligosacharidy môžu prejsť fermentáciou: alkohol, kyselina mliečna, kyselina citrónová, kyselina maslová.
Všeobecná charakteristika sacharidov.
Sacharidy- organické zlúčeniny, ktorými sú aldehydy alebo ketóny viacmocných alkoholov. Sacharidy obsahujúce aldehydovú skupinu sa nazývajú aldózy a ketón - ketóza... Väčšina z nich (ale nie všetky! Napríklad ramnóza С6Н12О5) zodpovedá všeobecnému vzorcu Сn (Н2О) m, a preto dostali svoj historický názov - sacharidy. Existuje však množstvo látok, napríklad kyselina octová C2H4O2 alebo CH3COOH, ktoré, hoci zodpovedajú všeobecnému vzorcu, sa nevzťahujú na sacharidy. V súčasnosti sa ujal iný názov, ktorý najvernejšie odzrkadľuje vlastnosti sacharidov – glucidy (sladké), no historický názov sa v živote ustálil natoľko, že sa používa aj naďalej. Sacharidy sú v prírode veľmi rozšírené, najmä v rastlinnom svete, kde tvoria 70-80% sušiny hmoty buniek. V tele zvierat tvoria len asi 2 % telesnej hmotnosti, tu je však ich úloha nemenej dôležitá. Podiel ich účasti na celkovej energetickej bilancii sa ukazuje ako veľmi významný, presahuje takmer jedenapolnásobok podielu bielkovín a lipidov spolu. V tele môžu byť sacharidy uložené ako glykogén v pečeni a spotrebované podľa potreby.
Robíte to niekoľkokrát denne, každý deň po celý život. Každý z nás je svojim spôsobom odborník na výživu. Keď si uvaríte vlastnú kašu alebo kotletu. Ale tak ako sa nestávame lekármi nalepením náplasti, skutočnými odborníkmi na výživu sa nestávame otvorením chladničky. Dietetika alebo nutričná veda je celá veda. Dietetika je multidisciplinárna, čo znamená, že spája mnohé vedy. Ide o fyziológiu, chémiu, biológiu a dokonca aj spoločenské vedy. Hlavným nástrojom dietetiky je diéta. Ide o organizované potravinové systémy. Súbor produktov vhodných na riešenie konkrétneho problému, pre konkrétnu osobu. Ciele a zámery sú väčšinou rôzne. Preto schémy ako najzdravšia a najsprávnejšia výživa môžu niekomu vyhovovať, inému naopak škodiť. Skutočne, koncept správnej výživy pre tú istú osobu s hmotnosťou 100 kg a osobu s hmotnosťou 50 kg bude nápadne odlišný.. Často je veľmi ťažké a drahé presne zistiť vplyv konkrétneho produktu na zdravie. Existuje veľa premenných. Produkty, dokonca aj tie najjednoduchšie, sa navzájom líšia v makro- a mikroživinách.Navyše, každý človek má svoje vlastné stravovacie návyky a preferencie. Ak postavíme ľudí do podmienok dvojitého placebom kontrolovaného experimentu A celé roky úplne kontrolujeme stravu až do gramu To je dosť ťažké si predstaviť Všetko preto, že výskum tohto formátu je drahý. Najmä potravinársky priemysel takéto peniaze nemá. A farmaceutický priemysel ich má.Preto sú placebom kontrolované štúdie zlatým štandardom vo výskume liekov a nie je možné získať patent na výživové doplnky alebo potraviny. Takže teraz sa takmer všetky výskumy týkajú zdravého stravovania. Toto je epidemiologická štúdia. Vedci skúmajú stravu a životný štýl určitých ľudí. A na základe korelácie vyvodzujú závery. Čo jedli a ako to ovplyvnilo ich zdravie. Ale ak je to príliš drahé a náročné na podrobné štúdium. A ďalšie štúdie sú štatistické korelácie, tak prečo investovať do výskumu výživy? Veď ľudia jedia aj bez vedy a niektorí dokonca veľa. Od výrobcov cukroviniek alebo napríklad alkoholu sa v porovnaní s farmaceutickým priemyslom často nevyžaduje preukazovanie škodlivosti či užitočnosti ich produktov. Vždy existuje dopyt po produktoch. Už sa kupujú Ale základné, vedecky podložené piliere správnej výživy stanovila veda. Tento výskum bol financovaný predovšetkým vládami, ktoré chcú, aby občania, ktorí riadia ekonomiku, boli zdraví a produktívni. A to hovoríme o epidémii obezity. Evolučne má človek tendenciu priberať, veď homo státisíce rokov žilo v podmienkach najvážnejšieho nedostatku, potravu bolo treba získať. Jedlo sa muselo skladovať. A ten, kto to urobil Dobre, mal výhodu. Jednoducho povedané, nadváha je zárukou prežitia a ukazovateľom zdravia. Teraz sa však všetko zmenilo. 21 storočia. Sedavý spôsob života. Fyzická nečinnosť, dostupnosť vysokokalorických potravín. Len vytočíme telefón a príde k nám pizza. A čoraz viac obéznych ľudí všetkých vekových kategórií s chronickými ochoreniami, ktoré sú spojené s vysokým indexom telesnej hmotnosti. To všetko moderná veda nazýva metabolická obezita alebo metabolický syndróm. Hlavnými dôsledkami nadváhy je zvýšené riziko cukrovky a kardiovaskulárnych ochorení. Choroby pohybového aparátu A kto pozná syndróm spánkového apnoe alebo „chrápanie“ A ďalšie ochorenia spojené s obezitou. Hlavným kritériom hodnotenia zdravotných rizík je podľa WHO index telesnej hmotnosti alebo BMI BMI umožňuje posúdiť odchýlku hmotnosti človeka od normy a zistiť, či je hmotnosť normálna, nadváha alebo nedostatočná. Toto kritérium je nepriame, pretože zloženie tela, tj. podiel svalovej hmoty a tukovej hmoty sa líši od človeka k človeku. Percento telesného tuku sa môže líšiť podľa pohlavia, rasy a genetiky. Napríklad: Aziati majú vyššiu hmotnosť telesného tuku Pri nižších hodnotách BMI, najmä v mladom veku. Okrem toho sa s vekom zvyšuje percento telesného tuku a klesá percento svalovej hmoty. Zdá sa, že index telesnej hmotnosti zostáva rovnaký, ale vôbec nie. Na posúdenie zdravotných rizík je potrebné zvážiť aj ďalšie metabolické parametre. Ide o inzulín, glykovaný hemoglobín, krvný lipidový profil a ďalšie ukazovatele. Avšak cukrovka 2. typu A kardiovaskulárne ochorenia Sú to spoločníci nadváhy A s vekom sa riziká zvyšujú Vedci sa pokúsili vysledovať vzťah medzi celkovou úmrtnosťou a BMI Množstvo údajov ukazuje, čím bližšie sme k norme BMI, tým vyššie pravdepodobnosť dlhšieho života. Najmä ak osoba nie je závislá od alkoholu alebo fajčenia. Medzinárodná spolupráca výskumných centier po celom svete Uskutočnila metaanalýzu v 239 kvalitatívnych perspektívnych štúdiách. Za účasti takmer 10 miliónov ľudí vo veku 20 až 90 rokov zistili, že byť príliš štíhli, tj. mať nízke BMI pod 18,5 je tiež škodlivé. Nadváha aj podváha zvyšujú riziko úmrtnosti zo všetkých príčin. Problém je jasný, tento problém treba riešiť. Stravovací režim, t.j. diéta. Ktorého sa oplatí držať. Tu čelíme kolosálnej rozmanitosti schém, diét rôznych riešení. Každý má svoje pre a proti. Nízkosacharidové diéty, keto diéty. Diéty, pri ktorých sú makroživiny vylúčené alebo minimalizované. Ide o sacharidy. Alebo nízkotučné diéty, kde je tuk vylúčený Nízkobielkovinové diéty, ktoré vylučujú bielkovinové jedlá. Prerušovaný pôst, bielkovinovo-sacharidové striedanie, oddelené jedlá Je ich veľa a môžete pokračovať ďalej Štúdium stravovacích protokolov ukazuje, že v skutočnosti nie je rozdiel v dosahovaní hlavného výsledku: Chudnutie alebo chudnutie, príp. prírastok hmotnosti Akú diétu ste nedodržali. Keďže všetky diéty, bez ohľadu na to, ako sa volajú, sú stále založené na rovnakom princípe. Množstvo energie, ktorú človek prijíma z potravy A výdaj energie. Zo stravy sú napríklad vylúčené nízkotučné diéty Najkalorickejšou živinou sú tuky A v tomto prípade, ak v strave nemáte žiadny tuk, je veľmi ťažké získať viac energie, ako miniete Bez ohľadu na to, ako sa stravujete Ak je to celkom jednoduché, ak jete menej, ako miniete na chudnutie. Ak budete míňať viac, ako míňate, priberiete. Nástrojom je v tomto prípade jednoduchý princíp počítania kalórií. A kontrolu nad jedlom, ktoré jete. Ale, žiaľ, takýto jednoduchý princíp je v praxi príliš náročný Od 60 do 90 percent ľudí Podľa rôznych odhadov si tí, ktorí schudli, nedokážu výsledok chudnutia udržať. A to všetko je spôsobené nepochopením toho, ako fungujú všetky diéty. Sú založené na prebytku alebo deficite kalórií Ľuďom sa ľahšie uplatňujú niektoré extrémne prístupy Tvrdé obmedzenia ako „vylúčiť všetku múku“ Buď úplne vylúčte tuky, alebo na mesiac len ovocie. Alebo mäso nekonzumujeme vôbec a, samozrejme, ľudia majú v tomto režime výsledky. A keď sa dostavia výsledok, vrátia sa k starému výživovému protokolu a opäť priberú. Takéto hotové diétne schémy fungujú, no majú skôr negatívne dôsledky na zdravie a psychiku. Napriek zjavným výsledkom pri chudnutí. To je problém hotových diét. Je ľahké si zapamätať krátky zoznam vecí na jedenie. Ale ťažko sa s tým žije. Všetci milujeme jednoduché riešenia, najlepšie nám sadnú do hlavy. Ale kategorický a tvrdý prístup sa len veľmi ťažko mení na životný štýl a je ťažké ho dlhodobo držať. Štúdie v oblasti kontroly kalórií navyše ukazujú, že bez systému, ale na základe subjektívnych pocitov, majú dobrovoľníci tendenciu podceňovať počet zjedených kalórií. Podľa dobrovoľníkov denne skonzumovali 1 500 kalórií a podľa odhadov vedcov, ktorí dobrovoľníkov sledovali, v skutočnosti zjedli 3 000 kalórií. A ak chcete mať svoju váhu pod kontrolou, prvá vec, ktorú musíte urobiť, je naučiť sa hodnotiť obsah kalórií a zloženie produktu. Tie. množstvo jedla, ktoré zjete za deň. V prvých pároch je to dosť ťažké, no z dlhodobého hľadiska sa to vypláca. Toto je hygiena potravín, jeme každý deň, rovnako ako si čistíme zuby. Prečo vieme tak málo o tom, čo jeme? Rýchle chudnutie má právo na existenciu, napríklad na prehliadku alebo na fotenie. Ale musíme pochopiť, že výsledok bude krátkodobý. Ak máte 25 kíl navyše, nalaďte sa na rok chudnutia a zmeny životného štýlu v nasledujúcom. A dostávame sa k tretiemu bodu, čo je to správna výživa? GMO, cukor, tuky, soli, lepok, e-prísady, glutamát, konzervanty, mäso, droždie, mliečny cukor, laktóza či palmový olej, rýchle občerstvenie Všetky tieto veci sa vo verejnosti považujú za nezdravé. Vyhnite sa jedeniu po 6-tej, viac zeleniny a mliečnych výrobkov, vegánstvu, vyhýbaniu sa cukru, pozornému jedeniu, palio diétam, pár pohárom vody denne. Ovocie na raňajky alebo pred spaním. Takéto režimy sa považujú za zdraviu prospešné. Ale bohužiaľ, prvé a druhé tvrdenie sú mýty o stravovaní. A preto. V oblasti dietetiky je zvykom deliť produkty na užitočné / zdravé a škodlivé / nebezpečné. Táto dichotómia čiernej a bielej často vedie k vážnym problémom. Napríklad bez lepku. V médiách, v odbornej sfére sa lepok aktívne démonizuje, je to bielkovina pšenice. A toto je názorný príklad tendencie ľudí, ktorí majú záujem o zdravý životný štýl, zachádzať priďaleko. Celiakia alebo intolerancia lepku trápi až 1 % populácie. Tie. konkrétne ho s najväčšou pravdepodobnosťou nemáte. A tak ľudia berú a projektujú problém malej kategórie obyvateľstva na celú populáciu ako celok. Rovnako zvláštne je, ak by sme sa rozhodli, že určitá skupina ľudí je alergická na morské plody. Vyhlásme všetky nebezpečné reprodukcie a povedzme, že toto sú zdroje všetkých problémov. Toto sú predstavy o bezlepkovej diéte. Často však tieto nápady fungujú, pretože odstránením lepku odstránia zo svojho jedálnička veľa rýchleho občerstvenia a iných vysoko rafinovaných potravín. A potom hovoria o nebezpečenstve lepku. A vo všeobecnosti, pozitívny výsledok mnohých diét sú spravidla náhody. Je to rovnaký príbeh s konkrétnymi látkami. Ako laktóza, mliečny cukor, soľ, potravinové prísady, bielkoviny a samozrejme cukor. Masové vedomie je obdarené všelijakými hroznými črtami a priberá z neho a spôsobuje závislosť, takmer ako drogy. A predpokladá sa, že cukor súvisí s rizikom cukrovky 2. typu a epidémie obezity. Nedávne štúdie ukazujú, že spotreba cukru v Číne je 10-krát nižšia ako v Spojených štátoch. Zároveň je však prevalencia diabetu v porovnávanej oblasti po 50 rokoch vyššia a dokonca rastie. Zhruba podobný obraz pri porovnaní v Anglicku a Spojených štátoch. V Anglicku sa za posledných 50 rokov zámerne znižuje spotreba cukru, no zároveň prevalencia cukrovky nie je nižšia ako americké ukazovatele a neustále sa zvyšuje aj cukrovka. KĽDR so zvýšením blahobytu občanov, aktívnou urbanizáciou, zvýšením dostupnosti vysokokalorických potravín. Pri súčasnom znížení fyzickej aktivity dochádza k narušeniu energetickej rovnováhy v tele a v dôsledku toho k hromadeniu nadmernej telesnej hmotnosti v dôsledku tukových usadenín. A cukor s tým nemá nič spoločné. Podobne aj príbeh o potravinovej závislosti na cukre, testovaný takmer 1500 študentmi, hľadali známky potravinovej závislosti na určitých kategóriách potravín. Nechali si zmerať aj BMI a aktuálne údaje ukazujú, že sladké jedlá minimálne prispievajú k potravinovej závislosti a zvýšenému riziku nadváhy. Namiesto toho sú údaje v súlade s už známou predstavou, že energetická hustota potravín, t.j. príjem kalórií a individuálne stravovacie skúsenosti sú pre epidémiu obezity rozhodujúce. Zjednodušene povedané vlastnými slovami, problém nie je v cukre, ale v kombinácii faktorov, ktoré tvoria konkrétny produkt alebo kategóriu produktov. Zároveň žiaduce a veľmi kalorické. A toto je rýchle občerstvenie, cukor s tým nemá nič spoločné. Čo je teda vlastne správna výživa? Vedci pri skúmaní vplyvu jedla na človeka neskúmajú samotný produkt, ale to, čo jedlo obsahuje. Zlúčenina. Čo ovplyvňuje vaše zdravie. Jedlo sa skladá z makro a mikroživín. Makronutrienty sú bielkoviny, tuky, sacharidy. Niečo, čo po zoznámení nájdete na balení akéhokoľvek produktu. Mikroživiny sú vitamíny a minerály. Mikroživiny na rozdiel od makroživín nemajú energetickú hodnotu, nemajú kalórie. Ale napriek tomu sú to nevyhnutné alebo životne dôležité látky pre zdravie a priebeh rôznych biochemických procesov v tele. Aby ste pochopili, koľko osobne potrebujete, môžete použiť hotové kalkulačky kalórií. Alebo si vypočítajte mieru spotreby energie. Môžete tiež zistiť, koľko bielkovín, tukov, sacharidov vy osobne potrebujete. Môžete sa s tým zoznámiť na rôznych stránkach o zdraví. Kde sa vytvárajú tabuľky a prideľujú sa miery spotreby pre konkrétnych jednotlivcov, pre konkrétne vekové kategórie, ženy, mužov atď. Odkazy na tieto tabuľky a na webové stránky zdravotníckej organizácie budú v popise videa na YouTube. Správna strava by mala spĺňať energetické potreby vášho tela a mala by poskytovať dostatočné množstvo sacharidov, bielkovín a tukov. A od človeka k človeku, rôzne skupiny, individuálne vlastnosti, preferencie potravín, intolerancia na konkrétne potraviny, správna výživa pre všetkých týchto ľudí sa budú líšiť. Preto neexistuje jasne stanovený štandard správnej výživy. Približné normy spotreby makro a mikroživín sú stanovené WHO a zdravotníckymi organizáciami. Pri špecifických úlohách je potrebné prekročiť mieru spotreby. Ak robíte ťažkú prácu alebo šport. Pre telo sú potrebné minerály, stopové prvky, vitamíny, ako aj dostatočné množstvo vody denne. V dôsledku toho, berúc do úvahy individuálne vlastnosti každej osoby, je potrebné vypočítať množstvo energie, ktoré je potrebné pre vás osobne. Zvážte všetky makroživiny: bielkoviny, tuky, sacharidy. Režimy, ktoré majú podozrenie na odstránenie niektorej z makroživín zo stravy, zvyknú viesť k zdravotným problémom. A neprináša dlhodobé výsledky. Ak chcete znížiť kalórie, znížte celkový príjem potravy. Nie konkrétne prvky. Sledujte svoje BMI. BMI sa mení s vekom a je prediktorom kardiovaskulárnych ochorení. Ak si chcete zachovať zdravie a znížiť riziko cukrovky 2. typu, udržujte svoju váhu pod kontrolou. To možno vykonať pomocou jednoduchých schém. Kontrola kalórií a príjmu potravy. A tak priatelia, veľmi pekne vám ďakujem za pozornosť. Boris Satsulin bol s vami. Prihláste sa na odber SciOne a pozrite si popis videa na YouTube, kde nájdete odkazy na prečítanie otázky. Ďakujem a veda nech je s vami.
Definícia
Sacharidy (cukry alebo sacharidy)- organické látky obsahujúce karbonylovú skupinu a niekoľko hydroxylových skupín.
Pomer vodíka a kyslíka v molekulách prvých známych predstaviteľov uhľohydrátov bol 2: 1. Keďže všeobecný molekulárny vzorec uhľohydrátov možno zapísať ako: $ C_x (H_2O) _y $, môžeme povedať, že uhľohydráty sú zlúčeniny uhlíka a vody.
Sacharidy sú dôležitou zložkou buniek a následne aj tkanív všetkých živých organizmov a tvoria (v sušine) prevažnú časť živej biomasy (rastliny – do 80 % a do 3 % – živočíchy) na Zemi. Zdrojom uhľohydrátov pre rastlinné organizmy je proces fotosyntézy:
Fotosyntéza prebieha v rastlinných bunkách a vedie k syntéze sacharidov z vody a oxidu uhličitého. Rovnicu fotosyntézy možno napísať takto:
$ 6CO_2 + 6H_2O \ xšípka doprava (h \ nu) C_6H_ (12) O_6 $
Sacharidy sú veľmi širokou triedou organických zlúčenín, medzi nimi sú látky s veľmi odlišnými vlastnosťami. To umožňuje sacharidom vykonávať rôzne funkcie v živých organizmoch.
FUNKCIE SACHARIDOV V ŽIVÝCH ORGANIZMOCH
1. Energetická funkcia... Sacharidy slúžia ako zdroj energie: pri oxidácii 1 gramu sacharidov sa uvoľní 4,1 kcal energie a 0,4 g vody.
2. Štrukturálne a podporné funkcie. Sacharidy sa podieľajú na budovaní rôznych podporných štruktúr. Takže celulóza je hlavnou štrukturálnou zložkou bunkových stien rastlín, chitín plní podobnú funkciu v hubách a tiež poskytuje tuhosť exoskeletu článkonožcov.
3. Ochranná úloha v rastlinách... Niektoré rastliny majú ochranné formácie (tŕne, tŕne atď.), Skladajúce sa z bunkových stien mŕtvych buniek.
4. Plastová funkcia... Sacharidy sú súčasťou zložitých molekúl (napríklad pentóza (ribóza a deoxyribóza) sa podieľa na konštrukcii ATP, DNA a RNA).
5. Funkcia ukladania... Sacharidy pôsobia ako rezervné živiny: u zvierat glykogén, u rastlín škrob a inulín.
6. Osmotická funkcia... Sacharidy sa podieľajú na regulácii osmotického tlaku v tele. Krv teda obsahuje 100-110 mg / l glukózy, ktorej koncentrácia závisí od osmotického tlaku krvi.
7. Funkcia receptora... Oligosacharidy sú súčasťou receptorovej časti mnohých bunkových receptorov alebo molekúl ligandov.
KLASIFIKÁCIA SACHARIDOV
Sacharidy možno klasifikovať podľa rôznych charakteristík. Najdôležitejší je počet konštrukčných jednotiek.
1. Podľa počtu štruktúrnych jednotiek - sacharidov sacharidy sa delia na jednoduché cukry resp monosacharidy a polyméry týchto jednoduchých cukrov resp polysacharidy. Medzi polysacharidmi je potrebné rozlíšiť skupinu oligosacharidy obsahujúci v molekule 2 až 10 monosacharidových zvyškov. Patria sem najmä disacharidy.
Definícia
Definícia
Monosacharidy- sacharidy, ktoré nehydrolyzujú (nerozkladajú sa vodou).
V závislosti od počtu atómov uhlíka v reťazci sa monosacharidy delia na:
triózy(obsahuje tri atómy uhlíka),
tetrózy(štyri atómy uhlíka),
pentózy(päť atómov),
hexózy(šesť atómov) atď.
V prírode sú monosacharidy zastúpené najmä pentózami a hexózami.
Pentózy zahŕňajú ribóza$ C_5H_ (10) O_5 $ a deoxyribóza$ C_5H_ (10) O_4 $. Sú súčasťou RNA a DNA.
Pamätajte!Glukóza, fruktóza, galaktóza patria medzi hexózy a majú všeobecný molekulový vzorec $ C_6H_ (12) O_6 $
Definícia
Disacharidy- uhľovodíky, ktoré hydrolýzou tvoria dve molekuly monosacharidov. Všeobecný molekulový vzorec disacharidov $ C_ (12) H_ (22) O_ (11) $
Všeobecná rovnica pre hydrolýzu disacharidov môže byť napísaná takto:
$ C_ (12) H_ (22) O_ (11) + H_2O \ dlhá šípka doprava 2C_6H_ (12) O_6 $
Definícia
Polysacharidy- sacharidy, ktoré sa hydrolyzujú za vzniku mnohých molekúl monosacharidov, najčastejšie glukózy.
Polysacharidy zahŕňajú škrob, glykogén, celulóza atď.
Pamätajte! Na získanie molekulového vzorca polysacharidu je potrebné „odčítať“ molekulu vody od molekuly glukózy a napísať výraz s indexom n: $ (C_6H_ (10) O_5) _n $
2. Podľa rýchlosti asimilácie organizmami:
Jednoduché alebo rýchle sacharidy syntetizované v zelených rastlinách a ľahko rozpustné vo vode. Tieto sacharidy sú vysoké Glykemický index, to znamená, že sú telom veľmi rýchlo absorbované. Potraviny bohaté na komplexné sacharidy sa rozkladajú pomaly, postupne zvyšujú obsah glukózy a majú nízky glykemický index, preto sa nazývajú aj tzv. pomalé sacharidy.
3. Schopnosťou hydrolýzy pre monoméry Sacharidy sú rozdelené do dvoch skupín: jednoduché a komplexný... Sacharidy, ktoré sa skladajú z troch alebo viacerých jednotiek, sa nazývajú komplexné sacharidy.
Komplexné sacharidy sú polykondenzačné produkty jednoduchých cukrov (monosacharidov) a na rozdiel od jednoduchých sú v procese hydrolytického štiepenia schopné rozkladu na monoméry, pričom vznikajú stovky a tisíce molekúl monosacharidov.
Sacharidy- sú to organické látky, ktoré sú súčasťou tkanív ľudského a zvieracieho tela a prispievajú k tvorbe energie pre plnohodnotné fungovanie všetkých orgánov. Delia sa na monosacharidy, oligosacharidy, polysacharidy. Sú neoddeliteľnou súčasťou tkanív a buniek všetkých živých organizmov a plnia dôležité funkcie pre ich život.
Prečo sú sacharidy také dôležité? Vedci dokázali, že použitie dostatočného množstva látok prispieva k rýchlej reakcii, stabilnému, neprerušovanému fungovaniu mozgovej činnosti. Je nenahraditeľným zdrojom energie pre ľudí s aktívnym životným štýlom.
Ak sa budete držať, tak dodržiavate dennú dávku bielkovín, tukov a sacharidov. Poďme zistiť, ako to urobiť efektívnejšie a prečo je to potrebné pre zdravie. V posledných rokoch odborníci na výživu negovali výhody sacharidov a volali po chudnutí. Aké sú však problémy, ktoré stoja za vysadením sacharidov? A ktoré sú najvýhodnejšie? Poďme zistiť vlastnosti a určiť, ktoré jedlo by sa malo ponechať v strave a ktoré by sa malo zlikvidovať.
Sacharidy sú nevyhnutnou zložkou na výrobu energie v tele každej živej bytosti. Ale okrem toho vykonávajú množstvo užitočných funkcií, ktoré zlepšujú životné funkcie.
- Štrukturálne a podporné. Látky prispievajú k stavbe buniek a tkanív všetkých živých vecí a dokonca aj rastlín.
- Ukladanie. Vďaka sacharidom sa v orgánoch zachovajú živiny, ktoré sa bez nich rýchlo vylúčia a neprospievajú.
- Ochranný. Chráni pred nepriaznivými vplyvmi vonkajších a vnútorných faktorov prostredia.
- Plastové. Sacharidy sa podieľajú na konštrukcii ATP, DNA a RNA, pretože sú súčasťou zložitých molekúl, ako je pentóza.
- Regulačné. Sacharidy aktivujú tráviace procesy v gastrointestinálnom trakte.
- Antikoagulant. Ovplyvňujú zrážanlivosť krvi a sú účinné v boji proti nádorom.
- Osmotický. Komponenty sa podieľajú na riadení osmotického tlaku.
Spolu so sacharidmi prichádza veľa užitočných látok: škrob, glukóza, heparín, fruktóza, deoxyribóza a chitín. Treba si ale dávať pozor na hladinu prijatých uhľohydrátov, pretože pri ich nadbytku sa vo forme glykogénu hromadia v taggingu a svaloch.
Upozorňujeme, že oxidácia 1 g látok prispieva k uvoľneniu 20 kJ čistej energie, takže ľudské telo tvrdo pracuje počas celého dňa. Ak obmedzíte množstvo prichádzajúcej látky, imunitný systém sa oslabí a sila bude oveľa menšia.
Dôležité! Pri nedostatku sacharidov sa blahobyt človeka výrazne zhoršuje. Spomaľuje sa, práca kardiovaskulárneho systému je narušená, stav nervového systému sa zhoršuje.
Metabolizmus uhľohydrátov pozostáva z niekoľkých fáz. Najprv sa rozložia v gastrointestinálnom trakte do stavu monosacharidov. Potom sú absorbované do krvného obehu. Sú syntetizované a rozložené v tkanivách, rozkladajú cukor a menia sa na geskózu. Konečným štádiom metabolizmu uhľohydrátov je aeróbna oxidácia glykolýzy.
Odborný názor
Egorova Natalia Sergejevna
Odborník na výživu, Nižný Novgorod
Áno, sacharidy sú nevyhnutnou zložkou buniek ľudského tela a majú nezastupiteľnú úlohu aj v metabolizme. Ale ich najdôležitejšou funkciou je poskytovať dennú energiu vnútorným orgánom, svalovému tkanivu a nervovým bunkám. Všimnite si, že mozog a nervový systém sa „živia“ výlučne sacharidmi, takže ich nedostatok je kritický pre ľudí, ktorých práca je spojená s aktívnou duševnou aktivitou.
Som extrémne negatívny k diétam, ktoré úplne vylučujú alebo výrazne obmedzujú príjem sacharidov. V strave zdravého človeka by totiž mali byť všetky potrebné živiny, vláknina, vitamíny a minerály prítomné v normálnych množstvách.
Ale uvedomte si, že nie všetky sacharidy sú si rovné. Ak hovoríme o „rýchlych“ sacharidoch, ktoré nájdeme v bielom pečive, sladkostiach a pečive, tak tie sú dosť „pochybným“ zdrojom energie. Ukladajú sa v tele vo forme tukových usadenín, čo prispieva k rýchlemu priberaniu.
Takže sacharidy musíte jesť s rozumom a uprednostňovať tie, ktoré majú nízky glykemický index (GI).
Škody a výhody uhľohydrátov
Aby ste správne zostavili stravu, musíte sa najprv uistiť o výhodách potravy, ktorá vstupuje do tela.
Zvážte výhody komponentov:
- Dodávka energie. Akákoľvek činnosť, dokonca aj čistenie zubov, si vyžaduje určité úsilie. Keďže sacharidy obsahujú cukor, ktorý obsahuje inzulín, pri správnych výpočtoch je možné jeho hladinu regulovať. Je to prospešná vlastnosť pri cukrovke a pri regulácii hmotnosti.
- Bojujte proti chorobám spôsobeným metabolickými poruchami. Sacharidová vláknina chráni pacientov s diabetes mellitus 2. typu, vysokým cholesterolom a obezitou. Sacharidová diéta stabilizuje srdcovú frekvenciu a krvný tlak.
- Kontrola telesnej hmotnosti. Zmena zoznamu jedál, ktoré jete, vám môže pomôcť zbaviť sa nadbytočných kilogramov. Nie je potrebné úplne odmietnuť jedlo, inak sú možné porušenia. Napríklad celozrnné potraviny môžu pomôcť znížiť špecifickú hmotnosť.
- Zlepšená nálada. Potraviny obsahujúce sacharidy prispievajú k zvýšenej produkcii serotonínu. Ak ho odhodíte, časom sa rozvinie úzkosť, depresia a zbytočný hnev.
Ako vidíme, existuje veľa pozitívnych vlastností, ale malo by sa povedať aj o škodlivosti. V dôsledku toho majú negatívny vplyv na postavu muža alebo ženy.
Po doplnení nedostatku sa zvyškové látky premenia na tuky a uložia sa na problémových partiách tela (brucho, stehná, zadok).
Zaujímavé! Rafinované sacharidy predstavujú osobitné zdravotné riziko. Využívajú energetické zásoby vyčerpaním organizmu. Vďaka syntetickej výrobe sú ľahko stráviteľné, no neprinášajú nič dobré. Vo veľkom množstve sa nachádza v limonádach, čokoláde, čipsoch.
Zvláštnosťou uhľohydrátov je, že sa ľahšie prejedajú ako tuky a bielkoviny. Je to spôsobené tým, že veľa uhľohydrátov sa nachádza v sladkostiach, pečive a sýtených nápojoch. Ak budete túto potravinu nekontrolovane jesť, je veľmi ľahké prekročiť dennú dávku.
Druhy uhľohydrátov
Všetky sacharidy sú rozdelené do dvoch skupín: a. Líšia sa od seba chemickým zložením, účinkom na bunky a odpovedajú na otázku, aké sacharidy sú v potravinách. Proces štiepenia jednoduchých sacharidov končí tvorbou 1 - 2 monosacharidov. Pomalé (alebo komplexné) sa zase skladajú z 3 a viacerých monosacharidov, ktoré sa dlho trávia a rýchlo prenikajú do buniek.
| Typ uhľohydrátov | názov | Kde sa nachádza |
| Monosacharid | Glukóza | Med, hrozno |
| Fruktóza (ovocie) | Citrusové plody, broskyne, vodný melón, jablká, zaváraniny, kompóty, sušené ovocie, šťavy, džemy | |
| Disacharid | Sacharóza (potravinárska kvalita) | Múčne cukrovinky, cukor, džem, kompót, šťava |
| Laktóza (mlieko) | Kefír, mlieko, smotana | |
| maltóza (slad) | Kvas, pivo | |
| Polysacharid | škrob | Zemiaky, obilniny, cestoviny a iné výrobky z múky |
| Živočíšny škrob (glykogén) | Energia uložená vo svaloch a pečeni | |
| Celulóza | Čerstvé ovocie a zelenina, obilniny (ovos, perličkový jačmeň, pohánka), otruby z raže a pšenice, celozrnný chlieb |
Jednoduché sacharidy generujú energiu, ktorá na dlhý čas nestačí. Po jedle teda rýchlejšie vzniká pocit hladu. Zahŕňajú aj rýchlo stráviteľný cukor, ktorý zvyšuje hladinu glukózy v krvi. Kvôli tomu hrozí cukrovka či obezita.
Ak chcete obmedziť jednoduché sacharidy, vyhnite sa baleným šťavám, škrobovému ovociu, zemiakovému škrobu a kukuričnému škrobu. Zdržte sa akéhokoľvek občerstvenia, cestovín z mäkkej pšenice, instantných cereálií a pečiva z pšeničnej múky.
To je dôležité! Aby ste sladkosti a nezdravé jedlá úplne neopustili, nahraďte ich zdravými. Pšeničnú múku nahraďte ovsenými vločkami a cukor medom.
Komplexné alebo pomalé sacharidy chránia pred nekontrolovaným prejedaním, pretože dodávajú energiu na dlhú dobu. Mali by sa konzumovať počas diéty. Komplexné látky majú nízky glykemický index, takže ich môžu konzumovať aj ľudia s cukrovkou. Nachádzajú sa v obilninách, strukovinách, zelenine, ovocí a bylinkách.
Čo sú sacharidy?
Ak vám ide o svoje zdravie a kvalitu postavy, potom by ste si mali osvojiť zásady správnej výživy. Ich dodržiavaním sa zbavíte nielen nadváhy, ale aj toxínov a iných škodlivých látok, zaznamenáte zlepšenie stavu pokožky, vlasov, nechtov a fungovania vnútorných orgánov. Vyrábajú sa nebezpečné potraviny s vysokým obsahom jednoduchých sacharidov. Naznačuje to prítomnosť organického zloženia bez GMO, zvýrazňovačov chuti, farbív a dlhá trvanlivosť. Aby ste sa ochránili pred nezdravými jedlami, vytvorte si zvyk variť si vlastné jedlá. Potom určite poznáte energetickú hodnotu každého jedla a ochránite sa pred prejedaním.
Preštudujte si tabuľku a zoznam poskytnutých potravín s vysokým obsahom sacharidov a identifikujte hlavné zložky vášho jedálneho lístka.
| Jedlo | Obsah sacharidov na 100 gramov | Kalorický obsah (na 100 g) |
| Pekáreň a cukráreň | ||
| Varené cestoviny z tvrdej pšenice | 25 | 118 |
| Pšeničný chlieb | 50 | 240 |
| Celozrnný chlieb | 42 | 210 |
| Bran | 27 | 206 |
| Múka najvyššej kvality | 80 | 350 |
| Maslové pečivo | 55 | 530 |
| Krémová torta | 68 | 450 |
| Sušienka | 55 | 320 |
| Obilniny | ||
| Pohánka | 62 | 313 |
| Ryža | 87 | 372 |
| Ovsené vločky | 15 | 88 |
| Proso | 69 | 348 |
| Mliečne výrobky | ||
| Plnotučné mlieko | 12 | 158 |
| Kefír | 5 | 52 |
| Mäsové výrobky | ||
| Hovädzia klobása | 15 | 260 |
| Bravčová klobása | 12 | 318 |
| Ovocie | ||
| Banány | 20 | 78 |
| Pomaranče | 8 | 35 |
| Hrozno | 15 | 72 |
| Hrušky | 10 | 42 |
| Melóny | 5 | 24 |
| Hrozienka | 65 | 245 |
| Obr | 10 | 45 |
| Sušené slivky | 40 | 160 |
| Zelenina | ||
| Varené / vyprážané zemiaky | 17/38 | 80/253 |
| Mrkva | 5 | 25 |
| Paprika | 15 | 20 |
| Kukurica | 15 | 80 |
| Repa | 10 | 45 |
| Sladkosti | ||
| Čokoládové cukríky | 55 | 570 |
| Mliečna dúhovka | 72 | 440 |
| Mliečna čokoláda | 62 | 530 |
| Lizátka | 88 | 330 |
| cukor (piesok) | 105 | 395 |
| jahodový džem | 72 | 272 |
| Marhuľový džem | 53 | 208 |
| Marinády a omáčky | ||
| majonéza (provensálska) | 2,6 | 624 |
| Kečup | 26 | 99 |
| Nápoje | ||
| Coca Cola | 11 | 58 |
| Limonáda | 5 | 21 |
| Káva s mliekom | 11 | 58 |
| Kakao | 17 | 102 |
| Alkoholické nápoje | ||
| vodka | 0,4 | 235 |
| Suché červené víno | 20 | 68 |
| Suché biele víno | 20 | 66 |
| Pivo | 10 | 32 |
Nemali by ste sa úplne vzdať komplexných sacharidov. Z navrhovaného zoznamu je vidieť, že aj niektoré druhy ovocia a zeleniny sú nasýtené látkami.
Nemyslite si, že iba nezdravé jedlo sa vzťahuje na sacharidy, niektoré potraviny obsahujú pomalé (komplexné), preto sú prospešné. Za nevyhnutné sa považujú aj celozrnné obilniny, strukoviny a nízkotučné mliečne výrobky.
Zaujímavé! Denná potreba energie závisí od každého človeka individuálne a od spôsobu jeho života. Pre športovcov a ľudí vedúcich aktívny životný štýl je norma iná. Odborníci na výživu odporúčajú zostaviť jedálniček na základe 45 - 65 % potravín z komplexných sacharidov.
Pre naberanie svalovej hmoty sa často odporúča konzumovať veľké množstvo bielkovín a vyhýbať sa sacharidom. Ale toto nie je celkom správne rozhodnutie. Jednoduché stačí trochu skrátiť a zložité zväčšiť. V opačnom prípade bude po konzumácii sacharidovej energie braný ako bielkovina. Ako vidíme, komplexné sacharidy sú pre ľudí vysoko hodnotné. Plnia potrebné funkcie pre plnohodnotný život. Ale nadmerné množstvo vyvoláva ukladanie nežiaducich tukov. Vyvážte svoj jedálniček, aby ste získali všetky potrebné ingrediencie. Potom si všimnete zlepšenie svojho zdravia a formy.