Углеводы: биологическая роль, таблица основных функций

Виды углеводов и содержание их в продуктах

Продукты, которые содержат углеводы были поделены на две группы, а именно простые и сложные. К простым относится (моносахариды — глюкоза) сахар, мучные изделия, кондитерка, варенье и т.п. Сложными углеводами считаются (полисахариды – крахмал, клетчатка) корнеплоды, зерновые и крупы, бобовые, овощи и фрукты. Продукцию, быстрые углеводы, употреблять ежедневно не стоит, так как они очень быстро усваиваются и израсходуются, а калории остаются. Диетологи очень часто рекомендуют потреблять такую пищу как исключение. Старайтесь больше кушать сложные вещества. Итак, рассмотрим углеводы в продуктах того и другого вида.

Сложные углеводы

• Томатный сок
• Оливки
• Горький шоколад
• Кефир
• Яйца
• Морковь
• Апельсин
• Гречка
• Орехи
• Яблоки
• Овсянка

Если у Вас имеется возможность отказаться от быстрых вещетв, откажитесь, исключите из ежедневного рациона. Любой врач, и особенно диетолог всегда советует отдавать преимущество сложным углеводам, и организм ежедневно должен получать норму, и никак не меньше, иначе это отразиться на состоянии Вашего здоровья. Ваш рацион должен на 50% состоять из углеводов. Далее в данной статье сайта elgreloo.com мы расскажем Вам сколько нужно употреблять углеводов ежедневно что бы организм был в порядке.

Химическое строение

Все углеводы отвечают единой химической характеристике: они состоят только из углерода, кислорода и водорода, при этом соотношение атомов водорода и кислорода в них такое же, как в молекулах воды. 

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Простые углеводы, моносахариды — органические соединения, содержащие в своей структуре гидроксильные и карбонильные группы: альдегидоспирты, кетоспирты.

Сложные углеводы — это дисахариды с двумя моносахаридными фрагментами и полисахариды, в молекулах которых таких фрагментов больше двух. Поскольку многие из них на вкус сладкие, этот класс веществ называют еще и сахарами. Кроме классификации по количеству структурных единиц, существует классификация по числу атомов углерода в молекуле.

Молекулы моносахаридов состоят из нескольких гидроксильных групп и одной карбонильной. Самый известный моносахарид — глюкоза. Название происходит от греческого слова «гликис», «сладкий». Глюкоза принадлежит к классу альдегидоспиртов. Особенность строения глюкозы в том, что она существует в виде двух оптических изомеров, молекулы которых зеркально отображают друг друга: D- и L-форма. Интересно, что в природных соединениях обнаружен только D-изомер глюкозы, в отличие от аминокислот, которые встречаются в природе только в L-форме. Исследуя глюкозу, ученые, в частности Эмиль Герман Фишер, пришли к выводу, что большая часть ее молекул в природе существует в форме не альдегидоспирта, а полуацеталей — циклических производных, образующихся при взаимодействии альдегидной группы молекулы с гидроксильной у пятого атома углерода. Полуацетали D- или L- глюкозы встречаются в двух изомерных формах, различающихся взаимным расположением заместителей, например α-D-глюкоза и β-D-глюкоза. Их называют аномерами. Исследования показали, что в кристаллической D-глюкозе молекулы находятся только в виде полуацеталей, а в растворе D-глюкозы в виде альдегидоспирта содержится около 36% полуацеталя в α-форме и 64% в β-форме. Из водного раствора D-глюкоза всегда кристаллизуется в виде α-изомера, в то время как из горячего уксуснокислого раствора выделяется β-изомер.

Подобно глюкозе, изомерная ей фруктоза легко образует циклические полуацетали, только состоят они преимущественно из пятичленных циклов. Крахмал, образующийся из глюкозы — энергетический резерв растений, быстро перерабатывающийся в легко усваиваемый моносахарид. В состав крахмала входят амилоза и амилопектин. 

Функция в организме людей

Поступая в организм человека в основном из растительной пищи, углеводы не только позволяют высвободить из неё энергию. Их значение огромно! Существуют и другие немаловажные функции, которые выполняют углеводы организме человека:

• Очистка желудочно-кишечного тракта. Не все вещества, входящие в продукты питания, полезны для организма человека. Благодаря клетчатке и другим углеводам, происходит самоочищение. В противном случае наступала бы интоксикация индивида.
• Глюкоза позволяет питать ткани головного мозга, сердечной мышцы, участвует в образовании ключевого для работы печени компонента – гликогена.
• Повышение иммунитета и защита организма. Гепарин предотвращает чрезмерную свёртываемость крови, а полисахариды способны наполнить кишечник необходимыми активными веществами для борьбы с инфекциями.
• Строительство тела человека. Без углеводов невозможно появление некоторых видов клеток в организме. Синтез нуклеиновых кислот и клеточной мембраны является ярким примером.
• Регуляция обменных процессов. Углеводы способны ускорять или замедлять окисление.
• Помощь в расщеплении и усвоении белков и жиров, поступающих с пищей. Отметим, что принципы здорового питания учитывают сочетаемость различных видов углеводов с белками и жирами, чтобы их расщеплять было проще.

Чтобы углеводы помогали, а не вредили организму человека, необходимо употреблять их в ограниченном количестве.

Источники углеводов

Основные источники углеводов – продукты растительного происхождения. А именно: хлеб, злаки, овощи, фрукты, ягоды. Что касается продуктов животного происхождения, то некоторые из них также богаты на углеводы. Это, в первую очередь, молоко, в котором содержится так называемый молочный сахар.

Пищевые продукты могут содержать разные углеводы. Поэтому значение, применение углеводов и их функции очень обширны. В крупах и картофеле есть крахмал – сложный углевод нерастворимый в воде, который расщепляется на простые сахара под действием пищеварительных соков. Во фруктах, овощах и ягодах эти вещества представлены в виде простых сахаров: фруктовый, свекольный, тростниковый, виноградный и так далее. Они растворяются в воде и отлично усваиваются организмом. Сахара, растворимые в воде, быстро всасываются в кровь.

Основная функция углеводов в клетке

Из тех функций, что мы перечислили, безусловно, можно выделить самую главную. Ведь все же задача каждого продукта, содержащего рассматриваемые вещества, — усвоиться, расщепиться и дать организму необходимую для жизни энергию.

Поэтому основная функция углеводов в клетке — энергетическая. Без достаточного количества жизненных сил не сможет нормально протекать ни один процесс, как внутренний, так и наружный (движение, мимика лица и прочее). А больше, чем углеводы, ни одно вещество не может дать энергетический выход. Поэтому мы и обозначаем данную роль как самую важную и значимую.

Энергетическая роль углеводов

Человек ежедневно 60% калорий должен получать из углеводов – это примерно 300 – 350 грамм углеводов. Очень часто люди в наборе лишнего веса обвиняют только углеводы и поэтому многие диеты для сброса веса в первую очередь ограничивают употребление именно углеводов. При этом ориентируя людей на белковую или жирную пищу – под предлогом, что её съесть много нельзя. Такой подход в питании вреден для организма и не способствует нормализации веса. Вот почему:

1. один грамм белка имеет такую же энергетическую ценность, как и грамм углеводов;

2. во время диеты с низким содержанием углеводов энергия необходимая для жизни организма будет добываться при разрушении собственных тканей (мышцы, внутренние органы);

3. со временем нарушается обмен веществ;

4. увеличивается нагрузка на почки;

5. начинается жировое перерождение печени.

К таким негативным последствиям приводит рацион питания бедный углеводами. Большинство же современных людей страдает от излишнего употребления пищи богатой углеводами.

Гликемический индекс

Для определения скорости расщепления и всасывания углеводов предложен показатель, названный гликемическим индексом. За точку отсчета принята глюкоза. При попадании в организм продукта с высоким гликемическим индексом, стремительно возрастает уровень сахара в крови, поджелудочная железа дает выброс инсулина, он снижает уровень сахара в крови и излишек сахара преобразуется в жир. Это приводит к избыточной массе тела, возникает опасность сахарного диабета и артериальной гипертензии.

Когда мы употребляем в пищу продукты, содержащие низкий гликемический индекс они перевариваются медленно и расщепляются до глюкозы тоже медленно, не вызывая увеличения уровня сахара в крови. Поджелудочная железа размеренно вырабатывает инсулин, поскольку не перерабатывает излишки сахара и чувство насыщения более продолжительное.

Энергетическая функция

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

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

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

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

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

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

Общее понятие об углеводах

Углеводы — класс органических соединений, к которому относятся глюкоза, фруктоза, сахароза, а также полисахариды (крахмал, целлюлоза, пектины). С точки зрения биологии и биохимии — это биологически активные вещества, содержащиеся в 80% живых клеток растений и необходимые человеку для функционирования. С точки зрения химии — соединения, состоящие из нескольких карбонильных и гидроксильных групп.

Фруктоза была впервые выделена из «медовой воды» в 1792 году, глюкозу открыли чуть позже, в 1802 году. Химия полисахаридов получила развитие после того, как в 1811 году впервые был осуществлен гидролиз крахмала.

Классификация по свойствам

Строительная функция углеводов

Мукополисахариды, соединения углеводов с белками, являются важной составляющей суставной смазки у животных и человека. Рибоза и дезоксирибоза входят в состав РНК и ДНК

Энергетическая функция углеводов

В организме любого животного должно постоянно содержаться определенное количество глюкозы: например, в крови человека — около 15 граммов. При окислении 1 грамма глюкозы или сахарозы выделяется примерно 16 кДж энергии. Ежедневно человеку необходимо потреблять около 500 граммов сахаров, но эта потребность обычно удовлетворяется сложными углеводами, содержащими крахмал. Рекомендуемая максимальная доза чистой сахарозы в сутки — 75 граммов. 

Структурная функция углеводов

Часть углеводов является структурными элементами клеток и входит в состав многих сложных молекул: гормонов, ферментов, иммунных веществ. Например, гликопротеины на поверхности клеток способствуют избирательности межклеточного взаимодействия и обеспечивают иммунный ответ. Гепарин служит ингибитором свертывания крови и предотвращает возникновение тромбов.

Регуляторная функция углеводов

Клетчатка, содержащаяся в овощах и фруктах, перерабатывается только полезной микрофлорой кишечника и в процессе стимулирует его стенки, улучшая перистальтику. Кроме того, углеводы регулируют осмотическое давление крови, которое зависит от количества содержащейся в ней глюкозы.

Питание бодибилдера после тренировки

Вообще, это тема отдельной большой статьи, но сейчас я тезисно попробую осветить этот вопрос.

Как правило, большинство атлетов стараются как можно быстрее поесть после тренировки, объясняя это тем, что нужно обеспечить организм тем, из чего он будет строить мышцы. Это ошибка.

ОРГАНИЗМ ПОСЛЕ ТРЕНИРОВКИ ДАЖЕ НЕ ДУМАЕТ О ТОМ, ЧТОБЫ ВЫРАСТИТЬ ВАШИ МЫШЦЫ! Он думает о том, как выжить! Он старается восполнить дефицит потраченной энергии. Вот именно в этом ему нужно помочь, это первостепенная цель.

Скажу по секрету, в ближайшие 3-4 дня после тренировки ни о каком мышечном росте не идёт даже речи! Организм устраняет повреждения, восстанавливает энергетику и другие системы.

После тренировки необходимо обеспечить организм в первую очередь НЕ СТРОИТЕЛЬНЫМ МАТЕРИАЛОМ (белком), а энергией (углеводами), чтобы снизить влияние кортизола (гормона стресса) на мышцы!

Можно, конечно, выпить ещё протеиновый коктейль, но в первую очередь углеводы! Идеально будет, если вы съедите шоколадку и запьёте это дело протеиновым коктейлем.

Углеводы поднимут уровень инсулина в крови и подстегнут метаболизм. Это поможет восполнить энергию. А уже спустя час-полтора после тренировки можно полноценно поесть животный белок и клетчатку, т.к. кровь отольёт из мышц к желудку, и пища не будет бродить.

В этом основная функция углеводов в питании после тренировки: быстро восполнить энергию и подавить действие кортизола.

Углеводов (с высоким ГИ) потребуется примерно 1-2 г. на 1 кг вашего веса в послетренировочный приём пищи. Т.е. если вы весите примерно 80 кг, то вам необходимо скушать 80-160 г. углеводов и 30-50 грамм белка из сывороточного протеина после тренировки.

Для 80 кг атлета после тренировки:

• 80-160 г. углеводов;
• 30-50 грамм белка (из сывороточного протеина);

Углеводы во время диеты

Не буду говорить много относительно этого пункта. Я уже рассматривал подробно сушку тела здесь и здесь.

Хочу лишь сказать про один важный практический момент.

Естественно, чтобы начать сбрасывать вес необходимо создать ДЕФИЦИТ калорий, но очень часто происходит так, что вместе с салом начинают довольно успешно гореть мышцы.

Это очень не приятно, т.к. очень жалко терять то, что зарабатывалось тяжелейшим трудом, поэтому есть рекомендация на этот счёт по поводу углеводов.

Когда количество жира в вашем теле уже достаточно невелико (примерно 10-15% для мужчин), то необходимо повысить количество потребляемых ежедневно калорий на 25-50 г. в день.

Это позволит избежать нежелательной потери СУХОЙ МАССЫ ТЕЛА (мышц) и снизит энергодефицит на 100-200 Ккал.

Мышцы начнут смотреться более наполненными, а силовые показатели перестанут падать.

Наполненность мышц от углеводов обусловлена тем, что при окислении одного грамма углеводов выделяется помимо 4,1 Ккал энергии ещё 0,4 г воды!

Резюме от НаПоправку

Покупая продукты в магазине, отдайте предпочтение тем, что содержат больше медленных углеводов нежели быстрых. Это всё, что несладко: в первую очередь овощи, молоко, кефир, орехи, отруби. Почти нет сахара, но много медленных углеводов в картофеле — в нём около 20% полисахаридов, крупы — около 65% и макароны — около 70%. Хлеб и нарезной батон, вопреки расхожему мнению, почти не содержат сахара и на 40–50% состоят из медленных углеводов. А налегать на сдобные мучные изделия, сладкие йогурты, сырки и творожки не стоит.

Если хотите похудеть, даже медленные углеводы придётся ограничить. Полезная альтернатива — овощной салат. Тогда организм будет расходовать собственные запасы гликогена и жиров.

Фрукты — богатый источник витаминов и удовольствия. Однако они гораздо слаще, чем кажутся. Яблоки, ананасы, апельсины и мандарины содержат около 10 гр сахара на 100 гр сочной мякоти — это 2 чайные ложки. Бананы — 14 гр, виноград — 16 гр, а манго — аж 30 гр!

Что же делать, если дневная норма сладостей съедена, но хочется ещё? На помощь придут сахарозаменители. Но будьте с ними поосторожнее! Лучше всё-таки постепенно приучить себя к правильной пище.

Хотите более серьёзно заняться питанием? Рассчитайте свою норму по специальной формуле, которая учитывают рост, вес, возраст и образ жизни. Для удобства можно воспользоваться онлайн-калькуляторами калорий: просто вбейте свои данные в предложенные поля, и система сама подберёт оптимальное количество углеводов и других нутриентов.

Помогут и специальные приложения для смартфона, например, Lifesum, Yazio или Fatsecret. В них же можно вести дневник питания. Но если у вас есть сахарный диабет, ожирение, артериальная гипертензия, сердечная недостаточность, эндокринопатии или другие хронические заболевания, лучше доверить свой рацион специалисту.

Найти хорошего диетолога можно с помощью сервиса НаПоправку. Выбирайте врача по стоимости, удаленности от дома или отзывам.

Функции углеводов в организме

Ключевая функция углеводов в организме кроется в их трансформации в энергию. АТФ, который представляет собой универсальный источник энергии, содержит моносахарид рибозу. Формирование АТФ происходит вследствие гликолиза. Этот процесс заключается в окислении и распаде глюкозы на пировиноградную кислоту.

Гликолиз осуществляется в несколько стадий. Углеводы окисляются до воды и углекислого газа. Этот процесс сопровождается высвобождением энергии.

К основным функциям углеводов относят следующее:

1. Структурная. Полисахариды представляют собой материал для опорных элементов. Целлюлоза, которая входит в структуру клеточных стенок, дает растениям жесткость. В составе грибных клеток присутствует хитин.
2. Энергетическая. Углеводы представляют собой основной источник энергии. Расщепление 1 г углеводов позволяет высвободить 17,6 кДж энергии.
3. Защитная. Из этих элементов состоят шипы и колючки растений.
4. Запасающая. Углеводы запасаются в виде крахмала в структуре растений и гликогена у животных. При дефиците энергии эти вещества расщепляются до глюкозы.
5. Осмотическая. Вещества способствуют регулированию осмотического давления.
6. Рецепторная. Элементы присутствуют в составе клеточных рецепторов.

Отдельные углеводы формируют сложные структуры с белковыми элементами и липидами. В результате образуются гликопротеины и гликолипиды. Эти элементы присутствуют в составе мембран клеток.

Какую функцию выполняют углеводы

Углеводы обеспечивают энергией центральную нервную систему и мышцы и не дают организму использовать для этого белок. Кроме того, согласно Государственному Университету Айовы углеводы запускают процесс метаболизма.

Помимо этого, Пейдж заявляет, что «углеводы важны для работы мозга». Они оказывают влияние на «настроение, память и т.д. и быстро насыщают энергией». На самом деле, рекомендуемая норма углеводов зависит от количества необходимого мозгу.

Два недавних исследования опубликованных в журнале «Труды Национальной академии наук» так же связывают необходимое количество с потребностями. В них сказано, что люди употреблявшие на завтрак пищу с высоким содержанием углеводов были менее настроены делиться играя в «Ультиматум», чем те, кто ел высокобелковые продукты. Ученые предполагают, что это может быть вызвано уровнем дофамина, которые возрастает после употребления углеводов

Нет, углеводы не пробудят в вас жадность, лишь помогут осознать насколько важно сбалансированное питание

Состав углеводов

Состав углеводов делят на следующие категории:

1. Моносахариды – включают 1 мономерную единицу и не гидролизуются с появлением более простых углеводов. Мономеры отличаются разнообразием. Это обусловлено разницей в структуре. Обычно моносахариды живых организмов представляют собой кольцевые углеродные цепи, которые включают 5 или 6 атомов углерода. Самыми важными моносахаридами считаются рибоза и дезоксирибоза, которые присутствуют в составе нуклеиновых кислот. Также к ним относят глюкозу как источник энергии и фруктозу.
2. Дисахариды – включают 2 мономерных единицы. Можно сказать, что они состоят из 2 моносахаридов. Вещества объединяются через гидроксильные группы. При этом происходит отщепление воды. Самым известным дисахаридом считается сахароза. Ее молекула включает остатки глюкозы и фруктозы. 2 остатка глюкозы входит в состав мальтозы.
3. Полисахариды – включают больше 10 мономерных единиц. В эту категорию входят крахмал, хитин, целлюлоза и т.д. Крахмал и гликоген скапливаются в организмах как запасной питательный элемент. Крахмал имеет менее разветвленную структуру, чем гликоген. Целлюлоза формирует стенки клеток растений. За счет этого она реализует структурную и защитную функции. Аналогичные задачи решает хитин у грибов и животных.

Нужны ли углеводы для этих функций?

Как видите, углеводы играют роль в нескольких важных процессах. Однако у вашего организма есть альтернативные способы выполнения многих из этих задач без углеводов.

Почти каждая клетка вашего организма может вырабатывать молекулу АТФ из жира. Фактически, самая большая форма накопленной энергии в организме – это не гликоген – это молекулы триглицеридов, которые хранятся в жировой ткани.

Большую часть времени мозг использует почти исключительно глюкозу в качестве источника энергии. Однако во время длительного голодания или диет с очень низким содержанием углеводов мозг переносит свой основной источник энергии с глюкозы на кетоновые тела, также известные как кетоны.

Кетоны – это молекулы, образующиеся в результате расщепления жирных кислот. Когда углеводы не доступны ваш организм создает кетоны, чтобы обеспечить ваше тело энергией, необходимой для его функционирования.

Когда организм вырабатывает большое количество кетонов для использования в качестве энергии возникает состояние под названием кетоз. Это состояние не обязательно вредно и сильно отличается от осложнения неконтролируемого сахарного диабета, известного как кетоацидоз.

Используя для получения энергии кетоны вместо глюкозы, мозг заметно сокращает количество расщепляемых мышц. Этот сдвиг является жизненно важным методом выживания, который позволяет людям жить без пищи в течение нескольких недель.

Тем не менее даже несмотря на то, что кетоны являются основным источником энергии для мозга во время голодания, мозгу все еще требуется около одной трети их энергии для получения глюкозы из расщепленных мышц и других источников в организме ().

Функции углеводов и получение энергии

Наш организм ПОСТОЯННО нуждается в энергии! Если вы думаете, что когда вы спите, ваш организм не потребляет энергию, то ВЫ ОШИБАЕТЕСЬ!

Наш мозг постоянно расходует 15-20% энергии нашего тела, даже в спокойном состоянии! Только представьте, пятая часть всей полученной энергии тела сгорает для того, чтобы просто питать наш мозг.

Мозг – это невероятно мощный центр управления нашим телом, который контролирует ВСЕ ДВИГАТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ, обменные процессы и другие вещи, происходящие внутри нашей «тушки».

О мозге будет отдельная, просто офигительная статья в ближайшем будущем, поэтому не пропустите.

Думаю, понятно, что помимо мозга энергия требуется остальным частям нашего тела. Нашим мышцам, системе пищеварения, центральной нервной системе, на самом деле, вообще всему.

Углеводы выступают ОСНОВНЫМ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ для нашего тела, потому что это ДЕШЁВОЕ и БЫСТРОЕ, а соответственно, ВЫГОДНОЕ топливо для нашего тела. Организм очень просто преобразует полученные углеводы в энергию.

Механизм очень прост. Мы кушаем углеводы (сладкое, гречка, рис, бобовые, овощи и т.д.), в желудке пища переваривается и углеводы попадают в кровоток в расщеплённом состоянии В ВИДЕ ГЛЮКОЗЫ.

Далее наш мозг и нервная система распределяют полученную глюкозу по нужным «местам», которые больше всего нуждаются в энергии.

Глюкоза сгорает в МИТОХОНДРИЯХ, так называемых, «энергетических станциях» наших клеток, которые преобразуют топливо (углеводы) в ЭНЕРГИЮ, запасённую в виде АТФ (аденозинтрифосфат)!

Так организм обеспечивает себя энергией для дальнейшего функционирования, но это только начало!

Также, углеводы идут «про запас» в виде гликогена в наши «энергетические гликогеновые баки» в нашей печени (примерно 1/3 гликогена) и мышцах (примерно 2/3 гликогена). Это быстрая, резервная энергия, которую организм тратит в первую очередь, когда в ней нуждается.

Итак, энергия для функционирования получена, «гликогеновые баки» в печени и мышцах заполнены, куда идут излишки углеводов, если их поступило слишком много?

Думаете, организм просто выведет их? Как бы ни так! Зачем бесполезно терять полученную энергию? Мало ли она ещё понадобится. Организм запасает её в виде жировых отложений, «на чёрный день».

Итак, углеводы дают нам:

Важно: При сжигании ОДНОГО ГРАММА углеводов выделяется энергия, которая равна 17 килоджоулям или 4,1 килокалории!

Роль и значение углеводов в организме человека

Значение углеводов состоит в том, что энергия, поступающая с ними в организм, необходима не только для хорошего самочувствия и прилива жизненных сил у человека. Она обеспечивает рост и деление клеток, а в некоторых случаях – правильный обмен веществ.

Важна роль углеводов, если нужен быстрый прилив сил, т.к. организм не тратит много ресурсов и времени на их переваривание, а энергию они отдают мгновенно.

К тому, чем полезны углеводы для организма, можно отнести и поддержание правильного Рh. Нарушение углеводного обмена приводит к истощению клеток.

Метаболизм углеводов

Глюциды составляют 75% суточного рациона. Они дают половину необходимых калорий. В результате переваривания углеводосодержащей пищи в организме вырабатывается множество органических соединений, из которых впоследствии синтезируются липиды, аминокислоты, нуклеотиды. Глюкорониды, которые тоже вырабатываются при потреблении сахаридов, помогают очищать организм от вредных веществ, попадающих из окружающей среды или вырабатываемых внутренними органами.

Глюциды могут не только попадать в организм с пищей, но и вырабатываться из аминокислот, глицерина, молочной кислоты. Поэтому их нельзя назвать незаменимыми. Но роль углеводов в питании настолько важна, что, если они не будут поступать извне, может развиться гипогликемия.

Углеводы и инсулин

В номе в 1 л крови содержится 1 г глюкозы. Если показатель падает ниже, то поджелудочная железа начинает вырабатывать гормон глюкагон, который увеличивает содержание сахара в крови. При потреблении на голодный желудок любого углеводосодержащего продукта количество глюкозы в крови возрастает до максимума через 30 минут после приема пищи. Такое состояние называют гипергликемией. На этом этапе начинается выработка поджелудочной железой инсулина. Он заставляет глюкозу накапливаться в печени и мышцах, снижая ее концентрацию в крови.

Польза углеводов для организма в том, что при гипогликемии они помогают быстро повысить содержание сахара в крови.

Норма потребления углеводов в сутки

Норма потребления глюцидов отличается для разных категорий людей в зависимости от возраста и образа жизни:

• дети младше 1 года – 13 г на 1 кг массы тела;
• мужчина во взрослом возрасте со средним уровнем физической активности младше 30 лет – 300-350 г в день, старше 30 – 250-300 г;
• женщина должна потреблять сахаридов на 30-50 г меньше, чем мужчина;
• при повышенной физической активности норма повышается на 40-50 г.

Есть продукты, богатые сахаридами, предпочтительно в первой половине дня, чтобы успеть израсходовать полученную энергию, поскольку установлено, в клетках какого органа человека откладываются углеводы, которые остались невостребованными, – в печени.

Чем опасны безуглеводные диеты

1. Со стороны органов пищеварения может развиться гастрит, язва, нарушение микрофлоры кишечника.
2. Увеличивается нагрузка на печень и почки.
3. Физически человек чувствует себя не лучшим образом. Он становится слабым, вялым, постоянно хочет спать, у него болит голова, нарушаются процессы пищеварения. Все это – следствие потери организмом необходимых ему минералов и витаминов.
4. Страдает мозг и нервная система. Замедляются мыслительные процессы. Проявляется раздражительность.

Чем опасны переизбыток или недостаток углеводов

Избыток углеводов может спровоцировать нарушение обмена веществ. Это, в свою очередь, вызывает следующие нарушения:

• медленное, затруднительное усвоение пищи;
• нарушается гормональный фон;
• повышение удельного веса жировой ткани в организме;
• поджелудочная железа уже не способна обеспечить организм нужным количеством инсулина, в результате чего развивается сахарный диабет.

Со стороны кровеносной системы появляется опасность тромбоза, поскольку увеличивается количество тромбоцитов. Возрастает вероятность инфаркта или инсульта, т.к. истончаются стенки сосудов. Все эти явления – следствие переизбытка углеводов.

Химическое строение и свойства

Каково же строение молекул этого класса? Ведь именно это и будет определять, каковы функции углеводов в клетке, какую роль они будут играть в ней. С химической точки зрения все рассматриваемые вещества — это альдегидоспирты. В состав их молекулы входит альдегидная группировка -СОН, а также спиртовые функциональные группы -ОН.

Существует несколько вариантов формул, с помощью которых можно изобразить строение углевода.

1. Молекулярная — отражает качественный и количественный состав соединения, но не показывает связи между атомами и не говорит о строении и свойствах.
2. Структурная. Полная или сокращенная, отражает порядок соединения атомов в молекуле, поэтому по ней можно спрогнозировать свойства.
3. Проекционные формулы Фишера. Сочетание горизонтальных и вертикальных линий, пересечение которых совпадает с количеством стереоцентральных атомов углерода. При этом атом альдегидной группы показывается отдельно.
4. Формулы Хеуорса. Используются для написания циклической структуры сахаров, как простых, так и сложных.

Глядя на последние две формулы, можно спрогнозировать функции углеводов в клетке. Ведь станут понятны их свойства, а отсюда и роль.

Химические свойства, которые проявляют сахара, объясняются наличием двух разных функциональных групп. Так, например, как и спирты многоатомные, углеводы способны давать качественную реакцию со свежеосажденным гидроксидом меди (II), а как альдегиды, окисляются до глюконовой кислоты в результате реакции серебряного зеркала.

Что такое углеводы

Углеводы — это основной ингредиент большинства пищевых продуктов, который служит источником энергии для человеческого организма. В зависимости от числа структурных единиц углеводы бывают простыми и сложными.

Первую категорию также называют быстрыми углеводами. Они являются легкоусвояемыми и приводят к быстрому увеличению содержания сахара в крови. Это значит, что для веществ характерен высокий гликемический индекс.

Такие элементы провоцируют нарушение метаболизма и становятся причиной увеличения массы тела. Систематическое употребление пищи, содержащей простые углеводы, не только приводит к ожирению, но и вызывает много других заболеваний.

Сложные углеводы, к которым относят крахмал и клетчатку, включают много связанных сахаридов. В их составе присутствует большое количество структурных элементов. Еда с такими углеводами считается очень полезной. В процессе переваривания она постепенно насыщает организм энергией. Это дает длительное чувство сытости.