К моносахаридам: Какие углеводы относятся к моносахаридам и полисахаридам? Какие функции они выполняют в организмах ?

Содержание

Самогоноварение. Основы. Виды «сахаров»

Для получения дистиллята или ректификата нам необходимы углеводы. Именно их дрожжи трансформируют в спирт. Углеводы содержаться в разном сырье и имеют разное строение. Знание основ, позволит вам правильно работать с исходником. Избежать ошибок при сбраживании.

В основном, углеводы делаться:

1. Моносахариды

2. Дисахариды

3. Трисахариды

4. Полисахариды

МОНОСАХАРИДЫ

Этот сахар имеет химическую формулу С6Н12О6, т. е. содержит одну группу в шесть атомов углерода, и потому его называют также моносахаром или моносахаридом.

Простейшим углеводом является глюкоза (виноградный сахар), который, как показывает ее второе название, содержится в винограде. Ее также называют декстрозой. Кроме глюкозы (декстрозы), к моносахаридам относяться:

  • фруктоза,

  • галактоза

  • манноза.

Эти четыре моносахарида имеют одну общую эмпирическую формулу С6Н12О6, но отличаются строением

Сырьё, в котором, как правило содержаться эти моносахариды:

Глюкоза — содержится в винограде, меде и во многих плодах и ягодах;

Фруктоза — встречается во фруктах, плодах и многих растениях; образуется также при разложении сложных сахаров, например сахарозы и раффинозы, а также при распаде полисахарида инулина.

(по своей сладости фруктоза занимает первое место между всеми сахарами. Если обозначить сладость сахарозы равной 100, тогда сладость глюкозы равна 53, а сладость фруктозы 173)

Галактоза — встречается в растениях редко и образуется при расщеплении или распаде сложных сахаров — молочного сахара (лактозы) и раффинозы, а также при разложении дерева при посредстве кислот.

Манноза — редко встречается в растениях; как и галактоза образуется при разложении клетчатки при посредстве кислот.

ДИСАХАРИДЫ

Сахара, содержащие две группы по шести атомов углерода, формула которых выражается С12Н22О11 (С12Н24О12 минус одна частица воды), называются дисахаридами:

К дисахаридам принадлежат следующие сахара:

  • мальтоза,

  • сахароза,

  • лактоза

  • мелибиоза.

Мальтоза. Образуется при действии диастаза солода на крахмал (при осахаривании затора) как из части его, называемой амилозой, так и из амилопектина.

Обычно из 100 частей крахмала при осахаривании переходит в мальтозу только 75—80% крахмала, а 20—25% превращается в декстрины. Мальтоза легко сбраживается дрожжами, но при этом энзим, находящийся в дрожжах, предварительно расщепляет мальтозу с образованием глюкозы, которая уже распадается на спирт и углекислоту. Дрожжи, которые не имеют этого энзима, не в состоянии сбраживать мальтозу

Сахароза — тот сахар, которым мы постоянно пользуемся в качестве пищевого продукта. Раньше его добывали из сахарного тростника, поэтому его назвали тростниковым сахаром. В настоящее время его в больших количествах добывают также из свеклы и потому называют свекловичным сахаром. При нагревании со слабыми кислотами, сахароза присоединяет одну молекулу воды и распадается, образуя глюкозу и фруктозу

Этот процесс разложения сахарозы называется инверсией, а полученная смесь сахаров называется инвертным сахаром (инвертирование. есть ли смысл проводить?).

При нагревании сахарозы при высокой температуре или при действии высокого давления сахар разлагается, буреет и образует новое несладкое вещество карамель, которое дрожжами не сбраживается, и потому продолжительная варка под высоким давлением сахарных растворов безусловно вредна, так как она сопровождается карамелизацией и потерей значительной части сахара.

Лактоза — тот сахар, который содержится в молоке в количестве около 5%. При кипячении со слабыми кислотами или при действии энзимов лактоза расщепляется, образуя глюкозу и галактозу

Применяемые на спиртовых заводах дрожжи не содержат энзима, способного разложить лактозу, и потому они не могут сбраживать ее, но особые кефирные дрожжи содержат этот энзим и могут сбраживать молочный сахар.

Мелибиоза.

Этот дисахарид получается, если сбраживать трисахарид раффинозу верхневыми спиртовыми дрожжами; энзим последних разлагает раффинозу с образованием фруктозы и мелибиозы:

Но мелибиозу энзимы спиртовых дрожжей не в состоянии расщепить. Дрожжи нижнего брожения — пивные дрожжи — содержат энзим мелибиазу, которая разлагает сахар мелибиозу с образованием одной молекулы и одной молекулы галактозы:

принимая это во внимание, следует для сбраживания мелибиозы брать низовые пивные дрожжи.

ТРИСАХАРИДЫ

углеводы, которые содержат три таких группы и выражаются формулой С18Н32О16 (С18Н36О18 минус две частицы воды), называются трисахаридами;

Раффиноза встречается часто в растениях, но в малых количествах; она содержится в пшенице, ячмене, свекле; из свеклы, где ее содержание доходит до 0,02 %, она переходит в свеклосахарную патоку, в которой содержание ее достигает уже 2—3%.

При кипячении со слабыми кислотами или при действии энзимов, содержащихся в низовых пивных дрожжах, раффиноза разлагается с образованием дисахарида мелибиозы, которая, в свою очередь, разлагается по вышеуказанному, и в конечном результате из одной молекулы раффинозы получаются три отдельных молекулы: глюкозы, фруктозы и галактозы. Так как перерабатываемая на спиртовых заводах свеклосахарная патока часто содержит раффинозу, то для полного ее сбраживания наравне с сахарозой следует брать специальные дрожжи, содержащие энзим, разлагающий мелибиозу

ПОЛИСАХАРИДЫ

углеводы, содержащие большое и пока неизвестное нам число групп в шесть атомов углерода, называются полисахаридами и обозначаются формулой (С6Н10О5)*n.

К полисахаридам относится наиболее часто применяемый на спиртовых заводах как исходный материал для получения спирта углевод крахмал.

Кроме крахмала к ним принадлежат еще следующие углеводы:

Все они имеют сложную молекулу с неизвестным нам числом групп С6Н10О5 и потому их изображают формулой (С6Н10О5)n

крахмал

Крахмал есть сложный полисахарид, содержащий большое и неизвестное нам число шестиатомных групп.

Он представляет белый порошок, безвкусный, мягкий на ощупь. Если рассматривать его под микроскопом при увеличении около 300, видно, что картофельный и зерновой крахмал имеют разные формулы.

Крахмальные зерна риса являются самыми мелкими; по величине зерен крахмала злаки можно расположить в следующий ряд:

рис < кукуруза < ячмень < пшеница < рожь

Крахмал в холодной воде нерастворим, так что картофель или хлебное зерно может лежать много часов в холодной воде, и процентное содержание в них крахмала не изменяется. Сухой крахмал очень гигроскопичен и жадно поглощает пары воды из воздуха. Воздушно-сухой картофельный крахмал имеет влажность 19—20%, а пшеничный крахмал 14—15%-. При лежании в холодной воде крахмал медленно поглощает воду, а в горячей воде более быстро, причем сильно разбухает и увеличивается в объеме.

При смешивании с горячей водой крахмал образует не раствор, а густой, сиропообразный, малоподвижный клейстер. Температура клейстеризации разных сортов крахмала не одинакова. Так, совершенно превращаются в клейстер

вариант 1 Фукс А.

вариант 2 Стабников

Это различие в температурах клейстеризации разных видов крахмала объясняется отчасти тем, что получаемый крахмал не представляет абсолютно чистого вещества, соответствующего химической формуле (С6Н10О5)n содержит всегда около 2—3% различных примесей.

Крахмал есть сложное вещество, состоящее из двух веществ. Если крахмальный клейстер оставить в стеклянном стакане при пониженной температуре, то через 2—3 часа однородный крахмальный клейстер разделится на две части;

  1. на прозрачную, жидкую и подвижную часть, которую называют амилозой,

  2. и плавающую в ней полутвердую губчатую массу, напоминающую замоченную в воде вату, которую называют амилопектином.

Только моносахариды — глюкоза, фруктоза, галактоза и манноза сбраживаются непосредственно дрожжами на спирт и углекислоту.

Более сложные сахара, дисахариды и трисахариды должны быть первоначально разложены на моносахариды.

Для этой цели дрожжи имеют энзимы, разлагающие эти сахара.

Для сбраживания полисахаридов дрожжами, необходимо крахмал разложить до уровня моносахаридов или дисахаридов

Первоисточник — Фукс А.А. «Технология спиртового производства»

продолжение следует

Ученые предупредили об опасности фруктозы для диабетиков

Годами нас уверяли в том, что фруктоза, в отличие от обычного сахара, полезна. Ее даже рекомендовали употреблять людям, страдающим сахарным диабетом. Но исследование специалистов из Медицинского колледжа Вейл Корнелл и Пресвитерианской больницы Нью-Йорка (США), опубликованное в журнале Nature, показало, что, возможно, существует взаимосвязь между ростом потребления фруктозы во всем мире и увеличением показателей ожирения и некоторых видов рака.

Фруктоза содержится — и в выпечке, и в хлопьях для завтрака, и в кукурузном сиропе, и в соусах, и в напитках. На вкус она слаще обычного сахара, а гликемический индекс ниже, чем у глюкозы. Поэтому подсластитель входит в состав многих диетических продуктов.  

Американские исследователи раскрыли механизм, с помощью которого фруктоза нарушает обмен веществ и заставляет организм накапливать запасы жира.

Внутренняя поверхность нашего кишечника покрыта огромным числом микроскопических ворсинок, которые увеличивают площадь поверхности кишечника и помогают организму всасывать питательные вещества из пищи,

Ученые проводили опыты на мышах, которых кормили продуктами с высоким содержанием фруктозы. Оказалось, что ворсинки кишечника у них были на 25-40% длиннее, чем у мышей, которым фруктозу не давали. То есть процесс усвоения пищи шел намного быстрее. Соответственно, мыши начинали стремительно набирать вес.

Попадая в ворсинки кишечника, фруктоза связывается с важным сигнальным белком, ответственным за обмен веществ в клетке, что, в свою очередь, способствует интенсивному клеточному росту. Злокачественные кишечные опухоли на фруктозной подкормке тоже растут более интенсивно.

Но разве может быть опасным соединение, которое содержится практически во всех сладких ягодах и фруктах? Один из авторов исследования, профессор Роберт Ластиг, поясняет, что природный фруктовый сахар мы употребляем вместе с балластными веществами – растительными волокнами, которые регулируют уровень сахара в крови. Эти растительные волокна ученый называет «своего рода противоядием, препятствующим передозировке фруктозы в организме».

По его словам, «метаболизм фруктозы в организме напоминает метаболизм алкоголя и может вызывать недуги, типичные для алкоголизма – заболевания печени и сердечно-сосудистой системы. Фруктоза поступает в печень и может серьезно нарушить ее функцию. В результате это часто приводит к таким тяжелым заболеваниям, как метаболический синдром – чрезмерному увеличению массы внутреннего жира, снижению чувствительности периферических тканей к инсулину, нарушению углеводного и липидного обмена и гипертонии».

Исследователи пришли к выводу, что сама по себе фруктоза не вредна. Это проблема чрезмерного потребления.

Подтвердятся ли на людях результаты, полученные на подопытных мышах? Этому будут посвящены будущие исследования.

Комментарий Тамары Прунцевой, врача-диетолога, терапевта ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»:

— Фруктоза относится к моносахаридам, которые в свободном виде присутствуют в таких продуктах, как сладкие фрукты, некоторые овощи, мед. Долгое время фруктоза включалась в питание для пациентов, страдающих сахарным диабетом, однако сегодня стало ясно, что метаболизм данного вещества схож с метаболизмом глюкозы. Соответственно, риски по заболеваниям будут такими же, как при употреблении глюкозы. Чем больше человек ест сахара или фруктозы, тем больше ему хочется. В таких случаях отучить человека от сахара можно за непродолжительный период времени – 10-14 дней, и рецепторы вернутся к прежнему восприятию.

Если в организме фруктозы становится много, то она перерабатывается в жир и попадает в кровяное русло в виде триглицеридов. Соответственно, могут возникнуть риски повышения уровня холестерина, а, значит, и сердечно-сосудистых заболеваний. Добавленных сахаров, к которым относится и фруктоза, должно быть не более 10 процентов от суточной калорийности рациона. Неумеренное потребление может приводить к набору веса и таким последствиям, как повышение уровня сахара в крови.  

Есть и другая опасность, которую таит в себе фруктоза – наследственно-генетическое заболевание фруктоземия, которое  свидетельствует о дефектах ферментов в организме человека, расщепляющих фруктозу. Непереносимость фруктозы обнаруживается в детском возрасте в период введения прикорма в виде фруктов, овощей, соков, пюре. Мы можем ее диагностировать в анализах крови, а клиническими симптомами будет рвота и диарея, вялость и возможны признаки подагры. 

Но у фруктозы есть и полезные свойства. Ее природным источником являются мед, финики, сухофрукты. У нее ниже гликемический индекс, чем у глюкозы, но в любом случае употребление должно быть умеренным. Использование подсластителей в продуктах детского питания не допускается.

Что же касается взаимосвязи фруктозы с онкологическими заболеваниями кишечника, то, несмотря на то, что подобные исследования проводились, доказательной базы мы пока не имеем. 

Полисахарид — описание ингредиента, инструкция по применению, показания и противопоказания

Описание полисахарида

Полисахариды – это сложные биоорганические вещества, принадлежащие к классу углеводов. Другое их название – гликаны.

Полисахарид представляет собой полимерную молекулу, состоящую из моносахаридных остатков, объединенных гликозидной связью. То есть это сложная молекула, цепочка которой построена из объединенных друг с другом остатков более простых углеводов. Структуру вещества может составлять разное количество мономеров: от десятков до сотен. Она бывает разветвленной и линейной.

Полисахариды плохо растворяются в воде либо совсем не растворяются. Они бывают бесцветными и соломенными, не имеют вкуса и запаха.

Функции полисахаридов

К полисахаридам относятся разнообразные вещества, выполняющие в организме человека различные функции:

  • Энергетическая функция – гликоген, крахмал. Отвечают за накопление углеводов и снабжение организма глюкозой.
  • Запасающая функция – крахмал, гликоген. Создают запас энергии в жировых тканях.
  • Кофакторная – гепарин. Понижает свертываемость крови и выступает в качестве кофактора ферментативных соединений.
  • Опорная – хондроитинсульфат, целлюлоза. Целлюлоза содержится в растительных стеблевых тканях, а хондроитинсульфат – в животных костных.
  • Защитная – кислые гетерополисахариды. Входят в состав стенок клеток живых организмов. Входят в состав секрета, выделяемого железами, покрывающего стенки желудка, пищевода и других органов и защищающего их от механических повреждений и атак болезнетворных микроорганизмов.
  • Гидроосмотическая – кислые гетерополисахариды. Отвечают за удерживание воды и ионов с положительным зарядом в клетках, не дают накопиться жидкости в пространстве между клетками.
  • Структурная – кислые гетерополисахариды. Сконцентрированы в межклеточном веществе, проявляют цементирующие свойства.
Внимание! Полисахариды тяжело усваиваются в организме человека ввиду сложной структуры. Однако они крайне важны и должны присутствовать в рационе каждого человека.

Сложные углеводы улучшают пищеварение. Растворимые полимеры связываются с желчными кислотами и растворяют их, улучшая усвоение, что способствует понижению уровня холестерина в крови. Кроме того, они тормозят всасывание простых сахаров, нормализуют концентрацию липидов в крови и очищают кишечник.

Фармакологические свойства

Эко-сертифицированные полисахариды активно применяются в медицине. Они проявляют противоопухолевую, антитоксическую, противовирусную, антисклеротическую активность.

Большой интерес для медицины представляет антисклеротическое действие гликанов. Они образуют с кровяными белками комплексы, препятствующие прилипанию холестерина к сосудистым стенкам, что снижает риск атеросклероза.

Антитоксическая функция связана со способностью полимеров выводить из организма тяжелые металлы, радионуклиды, токсины, продукты метаболизма.

Полисахариды — это… Что такое Полисахариды?

Полисахари́ды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов.

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

Классификация полисахаридов

К полисахаридам относятся вещества, построенные из большого числа остатков моносахаридов или их производных. Если полисахарид содержит остатки моносахарида одного вида, его называют гомополисахаридом. В том случае, когда полисахарид составлен из моносахаридов двух видов или более, регулярно или нерегулярно чередующихся в молекуле, его относят к гетерополисахаридам.

К полисахаридам относятся, в частности:

  • декстрин — полисахарид, продукт гидролиза крахмала;
  • крахмал — основной полисахарид, откладываемый как энергетический запас у растительных организмов;
  • гликоген — полисахарид, откладываемый как энергетический запас в клетках животных организмов, но встречается в малых количествах и в тканях растений;
  • целлюлоза — основной структурный полисахарид клеточных стенок растений;
  • хитин — основной структурный полисахарид экзоскелета насекомых и членистоногих, а также клеточных стенок грибов;
  • галактоманнаны — запасные полисахариды некоторых растений семейства бобовых, такие как гуаран и камедь рожкового дерева;
  • инулин — резервный углерод сложноцветных;
  • глюкоманнан — полисахарид, получаемый из клубней конняку, состоит из чередующихся звеньев глюкозы и маннозы, растворимое пищевое волокно, уменьшающее аппетит;
  • амилоид — применяется при производстве пергаментной бумаги;
  • многоглюкоза — многоконечный продукт гидролиза большинства многосахаридов.

Функциональные свойства

Структурные полисахариды придают клеточным стенкам прочность.

Водорастворимые полисахариды не дают клеткам высохнуть.

Резервные полисахариды по мере необходимости расщепляются на моносахариды и используются организмом.

Литература

  • Varki A, Cummings R, Esko J, Freeze H, Stanley P, Bertozzi C, Hart G, Etzler M Essentials of glycobiology. — Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2nd edition, 2008. — ISBN 0-87969-770-9
  • Varki A, Cummings R, Esko J, Jessica Freeze, Hart G, Marth J Essentials of glycobiology. — Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1999. — ISBN 0-87969-560-9
  Углеводы
Общие: Альдозы · Кетозы · Фуранозы · Пиранозы
Геометрия Аномеры · Мутаротация · Проекция Хоуорса
Моносахариды
Диозы Альдодиоза (Гликольальдегид)
Триозы Кетотриоза (Дигидроксиацетон) · Альдотриоза (Глицеральдегид)
Тетрозы Кетотетроза (Эритрулоза) · Альтотетрозы (Эритроза, Треоза)
Пентозы Кетопентозы (Рибулоза, Ксилулоза)

Альдопентозы (Рибоза, Арабиноза, Ксилоза, Ликсоза)

Дезоксисахариды (Дезоксирибоза)
Гексоза Кетогексозы (Псикоза, Фруктоза, Сорбоза, Тагатоза)

Альдогексозы (Аллоза, Альтроза, Глюкоза, Манноза, Гулоза, Идоза, Галактоза, Талоза)

Дезоксисахариды (Фукоза, Фукулоза, Рамноза)
Гептозы Кетогептозы (Седогептулоза, Манногептулоза)
>7 Октозы · Нанозы (Нейраминовая кислота)
Мультисахариды
Производные углеводов

[PDF] — Free Download PDF

Download . ..

Тест по биологии по теме «Химический состав клетки» 1) Многоотраслевая наука о живой природе называется А) физиология В) биология С) экология Д) цитология 2) Укажите, какова функция углеводов в организме: А) ферментативная В) энергетическая С) двигательная Д) защитная 3) Сигнальную функцию выполняют: А) липиды В) углеводы С) жиры Д) белки 4) В состав РНК входит углевод: А) дезоксирибоза В) аденин С) глюкоза Д) фруктоза 5) Белки – это биологические полимеры, мономерами которых являются: А) нуклеиновые кислоты В) ферменты С) аминокислоты Д) углеводы 6) К моносахаридам относится: А) крахмал В) сахароза С) фруктоза Д) целлюлоза 7) При окислении 1 грамма углеводов выделяется энергии: А) 35,2 кДж В) 38,9 кДж С) 16,7 кДж Д) 27,6 кДж 8) Азотистое основание тимин входит в состав: А) аминокислот В) АТФ С) сахарозы Д) ДНК 9) В состав гемоглобина входит: А) магний В) иод С) железо Д) фосфор 10) Входит в состав плазмы крови: А) фтор В) бром С) бор Д) натрий 11) Процесс удвоения ДНК: А) транскрипция В) трансляция С) репликация Д) конъюгация 12) Макроэлементов в клетке: А) 37% В) 98% С) 1,1% Д) 0,02% 13) Растворимость веществ в клетке: А) транскрипция В) трансляция С) гидрофильность Д) редупликация 14) К дисахаридам относится: А) гликоген В) сахароза С) глюкоза Д) целлюлоза 15) Наука о строении и жизнедеятельности клетки называется: А) гигиена В) физиология С) цитология Д) анатомия 16) Каталитическую функцию в организме выполняют: А) белки В) жиры С) углеводы Д) липиды 17) Основной источник энергии в организме: А) РНК В) углеводы С) жиры Д) белки 18) В состав ДНК входит углевод: А) рибоза В) аденин С) глюкоза Д) фруктоза 19) Углеводы – это биологические полимеры, мономерами которых являются: А) нуклеиновые кислоты В) ферменты С) аминокислоты Д) липиды 20) К полисахаридам относится: А) крахмал В) сахароза С) фруктоза Д) глюкоза 21) При окислении 1 грамма жиров выделяется энергии: А) 35,2 кДж В) 38,9 кДж С) 16,7 кДж Д) 17,6 кДж 22) Азотистое основание урацил входит в состав: А) аминокислот В) АТФ С) сахарозы Д) ДНК 23) В состав хлорофилла входит: А) магний В) иод С) железо Д) фосфор 24) Входит в состав плазмы крови: А) фтор В) бром С) бор Д) хлор 25) Процесс переписывания информации с ДНК на РНК: А) транскрипция В) трансляция С) репликация Д) комплементарность

1 вариант Е) эмбриология Е) источник воды Е) полисахариды Е) рибоза Е) глюкоза Е) мальтоза Е) 17,6 кДж Е) РНК Е) кальций Е) медь Е) редукция Е) 76% Е) гидрофобность Е) фруктоза Е) гистология Е) нуклеотиды Е) ферменты Е) дезоксирибоза Е) моносахариды Е) мальтоза Е) 27,6 кДж Е) РНК Е) кальций Е) медь Е) редукция

Тест по биологии по теме «Химический состав клетки» 2 вариант 1) Строение и жизнедеятельность растений изучает наука: А) зоология В) ботаника С) экология Д) эмбриология Е) цитология 2) Источником энергии и воды в организме являются: А) жиры В) белки С) углеводы Д) нуклеотиды Е) моносахариды 3) Ферментативную функцию в организме выполняют: А) липиды В) углеводы С) жиры Д) белки Е) полисахариды 4) В состав АТФ входит углевод: А) дезоксирибоза В) аденин С) глюкоза Д) фруктоза Е) рибоза 5) Жиры состоят из: А) нуклеиновых кислот В) ферментов С) аминокислот Д) углеводов Е) глицерина и жирных кислот 6) К дисахаридам относится: А) крахмал В) сахароза С) фруктоза Д) целлюлоза Е) глюкоза 7) При окислении 1 грамма липидов выделяется энергии: А) 35,2 кДж В) 38,9 кДж С) 16,7 кДж Д) 17,6 кДж Е) 27,6 кДж 8) Азотистое основание аденин входит в состав: А) аминокислот В) АТФ С) сахарозы Д) углеводов Е) липидов 9) В состав гормона щитовидной железы входит: А) магний В) иод С) железо Д) фосфор Е) кальций 10) Входит в состав зубной эмали: А) фтор В) бром С) бор Д) натрий Е) медь 11) Процесс синтеза молекулы белка из аминокислот: А) транскрипция В) трансляция С) репликация Д) комплементарность Е) редукция 12) Микроэлементов в клетке: А) 37% В) 98% С) 1,1% Д) 0,02% Е) 76% 13) Нерастворимость веществ в клетке: А) транскрипция В) трансляция С) гидрофильность Д) редупликация Е) гидрофобность 14) К моносахаридам относится: А) гликоген В) сахароза С) глюкоза Д) целлюлоза Е) лактоза 15) Изучает взаимоотношение организмов с окружающей средой: А) экология В) биохимия С) цитология Д) археология Е) эмбриология 16) Двигательную функцию в организме выполняют: А) жиры В) белки С) углеводы Д) нуклеотиды Е) моносахариды 17) Транспортную функцию в организме выполняют: А) липиды В) углеводы С) жиры Д) белки Е) полисахариды 18) Сколько в составе АТФ остатков фосфорной кислоты : А) 1 В) 2 С) 3 Д) 4 Е) 5 19) Липиды состоят из: А) нуклеиновых кислот В) ферментов С) аминокислот Д) углеводов Е) глицерина и жирных кислот 20) К полисахаридам относится: А) глюкоза В) сахароза С) фруктоза Д) целлюлоза Е) мальтоза 21) При окислении 1 грамма белков выделяется энергии: А) 35,2 кДж В) 38,9 кДж С) 16,7 кДж Д) 17,2 кДж Е) 27,6 кДж 22) Азотистое основание гуанин входит в состав: А) аминокислот В) АТФ С) сахарозы Д) липидов Е) РНК 23) Входит в состав зубов и костей: А) магний В) иод С) железо Д) фтор Е) кальций 24) Входит в состав белков и нуклеиновых кислот: А) фтор В) азот С) бор Д) натрий Е) медь 25) Процесс удвоения ДНК: А) транскрипция В) трансляция С) редупликация Д) комплементарность Е) редукция

Ключ ответов к тесту «Химический состав клетки» № вопроса, тема

1 вариант

2 вариант

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

В В Д Е С С Е Д С Д С В С В С А В Е Е А В Е А Д А

В А Д Е Е В В В В А В Д Е С А В Д С Е Д Д Е Е В С

Елабужский муниципальный район 1 | Медики напоминают о трёх важных компонентах для организма человека

Медики напоминают о трёх важных компонентах для организма человека

9 марта 2021

Три важных компонента для организма человека это  белки, жиры, углеводы.  Питание это основа нашей жизни. Именно из пищи мы ежедневно получаем самые разнообразные и необходимые нам вещества. Питание обеспечивает развитие человека, процессы роста, физическую и умственную активность, настроение, и, в конечном счете, качество всей нашей жизни. Для обеспечения внутреннего баланса организма в нашем распоряжении есть три компонента: белки, жиры и углеводы.

Суточная потребность человека в этих компонентах может разниться в зависимости от многих факторов, например пол, вес, возраст, уровень физической активности и др.

Белки.

Белки представляют собой важнейшую составляющую часть пищи. Это своего рода строительный материал, обеспечивающий создание и обмен клеток и тканей организма, обмена веществ. При недостаточности белков в пище появляется повышенная восприимчивость организма к инфекционным заболеваниям, также может нарушаться деятельность нервной системы, печени и других органов.

Белки подразделяются на белки животного и растительного происхождения.

Белки животного происхождения имеют очень высокую биологическую ценность, так как именно животные белки являются основными перевозчиками незаменимых аминокислот.                                                          Белки животного происхождения содержатся в молочных продуктах, во всех видах мяса, морепродуктах, яйцах.

Для взрослого человека рекомендуемая в суточном рационе доля белков животного происхождения от общего количества белков составляет 50 %, для детей 60 %.

Белки растительного происхождения, в отличие от животных содержат такой тип жира, который не позволяет увеличить уровень холестерина, и небольшое его количество помогает сократить каллорийность.

Белки растительного происхождения содержатся в овощах, фруктах, злаковых культурах.

Жиры.

Жиры это ещё одна важная составляющая нашего питания. Жиры это источник энергии. Они придают блюдам высокие вкусовые качества, тем самым способствуют возбуждению аппетита.

Жиры подразделяются на два основных класса насыщенные и ненасыщенные.

Насыщенные жиры это жиры животного происхождения. К таким жирам относятся бараний, говяжий, свиной и ряд других. Насыщенные жиры участвуют в строении клеток. Поэтому избыточное потребление насыщенных жиров является важнейшим фактором риска развития диабета, ожирения, сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Ненасыщенные жирные кислоты в основном содержатся в растительной пище, а также встречаются в морепродуктах.

Эти кислоты подразделяются на мононенасыщенные и полиненасыщенные. К мононенасыщенным кислотам относятся жиры рыб, морских млекопитающих, оливковое, кунжутное масла.

Полиненасыщенные жиры содержатся в подсолнечном, кукурузных маслах, в масле градских орехов, льняном, конопляном маслах, жирной морской рыбе.

Углеводы

Большую часть энергии, которая необходима для нормальной жизнедеятельности организма организм человека получает с углеводами.

Углеводы делятся на два основных класса: простые и сложные. Простые состоят из моносахаридов и олигосахаридов, сложные из полисахаридов и пищевых волокон.

К моносахаридам относятся глюкоза, фруктоза и галактоза. При снижении уровня глюкозы и наоборот высокой её концентрации наступает сонливость, потеря сознания. Моносахариды содержатся в чистом виде в овощах, фруктах, винограде, вишне, землянике, сливе, арбузе также в мёде.

Основными представителями олигосахаридов в питании человека являются сахароза и лактоза.

            Самый распространённый вид сахарозы — это сахар. Лактоза  — это так называемый молочный сахар. Она содержится в молочных и кисломолочный продуктах.

Полисахариды подразделяются на крахмальные полисахариды (крахмал и гликоген) и неусвояемые полисахариды пищевые волокна (клетчатка, пектины).

Белки, жиры, углеводы играют очень важную роль, поэтому нельзя обеспечить полноценное существование и развитие организма без достаточного поступления питательных веществ, так как каждое из них выполняет свою функцию.

Тем, насколько правильно мы будем питаться, обусловлено состояние нашего здоровья, долголетие, счастливая жизнь.

Дата создания: 09-03-2021
Дата последнего изменения: 10-03-2021

Представители моносахаридов — Справочник химика 21

    Отдельные представители моносахаридов [c.243]

    Моносахариды. Важнейшие представители моносахаридов — глюкоза (виноградный сахар) и фруктоза (фруктовый сахар).- [c.162]

    Особую и весьма важную группу моносахаридов, значение которой-быстро возрастает в последние годы, составляют соединения, чрезвычайно близкие по структуре и химическому поведению к обычным альдозам и кетозам, состав которых, однако, отличается от С мОп-Сюда относятся так называемые дезоксисахара, т. е. моносахариды, которые отличаются от обычных представителей этого класса только-отсутствием одной или двух гидроксильных групп. Не меньшее значение имеют азотсодержащие моносахариды, так называемые амино-сахара — соединения, отличающиеся от обычных моносахаридов тем, что вместо части гидроксильных групп (чаще всего вместо одной из-них) содержат аминогруппу или какую-либо замещенную аминогруппу. В последнее время выделены многочисленные представители моносахаридов, которые являются одновременно дезокси- и аминосахарами. Особенно часто они встречаются в антибиотиках. Все эти, а также и некоторые другие моносахариды специфической структуры, по химическому облику соответствуют в общем моносахаридам однако они вместе с тем проявляют и ряд специфических свойств, что заставляет рассматривать их отдельно от нормальных моносахаридов. [c.9]


    Всасывание углеводов. Необходимым условием всасывания углеводов является их расщепление на моносахариды, так как только последние могут всасываться стенкой кишечника. Всасывание различных представителей моносахаридов осуществляется с неодинаковой скоростью. Скорость всасывания глюкозы, галактозы и фруктозы превышает скорость всасывания других гексоз и пентоз. Всасывание глюкозы и галактозы ускоряется тем, что в стенках кишечника они подвергаются фосфорилированию, т, е. вступают в реакцию с фосфорной кислотой и образуют сложные эфиры. [c.185]

    Для наименований различных групп или отдельных представителей моносахаридов характерно общее окончание -оза. [c.222]

    В основу наименований разнообразных представителей моносахаридов в большинстве случаев положены тривиальные названия нейтральных сахаров, как, например, ксилоза, рибоза, глюкоза, фруктоза и т. д. (см. табл. 1). От них производятся наименования аминосахаров и карбоксилсодержащих сахаров. Для обозначения разнообразных [c.8]

    Идентификация продуктов гидролиза полисахаридов (см. гл. 14) начинается с исследования полученной смеси моносахаридов методом хроматографии на бумаге. В результате такого исследования могут быть получены очень цепные сведения о природе образовавшихся моносахаридов в ряде случаев с успехом применяются и другие виды хроматографии (тонкослойная, газо-жидкостная). Необходимо отметить, что идентификация только с помощью хроматографических методов в настоящее время невозможна, так как, во-первых, неизвестный или редко встречающийся моносахарид может быть подобен по хроматографическому поведению в избранных условиях какому-либо более распространенному представителю моносахаридов во-вторых, по данным хроматографии нельзя пока отнести моносахарид к О- или -ряду. Все это вынуждает полученные при гидролизе моносахариды после хроматографического разделения выделять в кристаллическом состоянии или переводить в кристаллические производные.  [c.493]

    Важнейшими представителями моносахаридов являются глюкоза й фруктоза, и поэтому эволюцию представлений 6 строении моносахаридов удобно рассмотреть на примере этих представителей..  [c.10]

    По наличию функциональных групп моносахариды делят на альдозы (глюкоза, галактоза, манноза) и кетозы (фруктоза). Наиболее значимыми представителями моносахаридов являются глюкоза и фруктоза, строение которых было доказано на основании химических свойств. [c.245]

    В небольшом курсе органической химии для медицинских институтов можно остановиться только на некоторых представителях моносахаридов, принадлежащих лишь к группам пентоз и гексоз. [c.352]


    К моносахаридам относятся сахара, дезоксисахара, аминосахара, сахаро-спирты и кислоты, являющиеся производными соответствующих сахаров. В растениях найдены лишь немногие представители моносахаридов. Большинство играет лишь ничтожную роль [c.101]

    Классификация углеводов 219 14. Простые углеводы (моносахариды, или монозы). Строение 220 15. Стереоизомерия моносахаридов 223 16. Получение моносахаридов 227 17. Химические свойства моносахаридов 227 18. Отдельные представители моносахаридов 230 19. Олигосахариды. Дисахариды (биозы) 231 20. Несахароподобные полисахариды (высокомолекулярные углеводы) 234 21. Простые и сложные эфиры целлюлозы 237 22. Древесина, бумага и сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ) 239 [c.427]

    Все моносахариды — белые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, обладающие более или менее сладким вкусом. Моносахариды очень широко распространены в природе, особенно много их в растениях. Познакомимся с отдельными представителями моносахаридов, наиболее часто встречающимися в растениях. [c.108]

    Представления о природе и строении моносахаридов создавались постепенно. В 1861 г. А. М. Бутлеров впервые синтезировал сахаристое вещество, что явилось крупнейшим событием в только еще зарождавшейся химии сахаров и нанесло еше один серьезный удар виталистическим представлениям в органической химии. В последующие годы существенные успехи были достигнуты в трудах ряда других ученых, в первую очередь Килиани и Э. Фишера. Благодаря их работам были получены важные сведения о строении моносахаридов после окончательного утверждения в органической химии стереохимической теории были изучены взаимные отношения многочисленных стереоизомеров сахаров, были синтезированы некоторые важнейшие представители моносахаридов. [c.532]

    ОТДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ МОНОСАХАРИДОВ [c.269]

    Почти все моносахариды, или монозы, или простые углеводы, в кристаллическом индивидуальном состоянии представляют собой внутренние циклические полуацетали многоатомных альдегидоспиртов и кетоноспиртов. В растворах эти циклические формы находятся в состоянии равновесия со своими таутомерными/ациклическими формами, имеющими строение настоящих многоатомных аЛьдегидо- и кетоноспиртов. Ациклические структуры, как единственные, свойственны лишь первым представителям моносахаридов с тремя углеродными атомами, поскольку для них образование непрочных четырехчленных циклических полуацетальных рм энергетически невыгодно. [c.10]

    Типичные представители моносахаридов, входящих в состав полисахаридов в углевод-белковых комплексов [c.40]

    На основании рассмотренных выше свойств важнейших представителей моносахаридов — глюкозы и фруктозы — можно сделать заключение, что моносахариды — это многоатомные альдегидоспирты или многоатомные кетоноспирты. [c.234]

    Названия отдельных представителей моносахаридов в большинстве случаев эмпирические, связанные со способом получения, каким-либо характерным признаком данного сахара и т. д., однако все эти названия имеют окончания -оза, указывающие на принадлежность их к группе сахаров. [c.239]

    Поскольку разнообразие моносахаридов связано прежде всего с их стереохимическими различиями, а структуры наиболее обычных и наиболее распространенных моносахаридов —пентоз и г ксоз —различаются лишь числом углеродных атомов или относительным расположением функциональных групп, методы установления химического строения различных моносахаридов достаточно близки. Поэтому основные принципы доказательства структуры моносахаридов будут рассмотрены на конкретном примере двух характерных представителей моносахаридов — глюкозы н фруктозы. [c.15]

    Отдельные представители моносахаридов, Пентозы рибоза, дезоксирибоза и ксилоза. Проблема псптозансодержащего сырья. Гексозы глюкоза, ыанноза, галактоза, фруктоза, Энимеризация сахаров, эпимеры. Витамин С. [c.248]

    Строение моносахаридов. Важнейшими представителями моносахаридов являются глюкоза (виноградный сахар) и фруктоза (фруктовый сахар). Оба они являются изомерами и имеют одну молекулярную формулу eHigOe. [c.220]

    Моносахариды — соединения, имеющие химическую природу оксиальдегидов или оксикетонов. По числу входящих в состав их молекул атомов кислорода (оно равно числу атомов углерода) моносахариды разделяют на группы тетроз, пен-тоз, гексоз и т. д. В зависимости от того, имеется ли в молекуле моносахаридов альдегидная группа или кетонная, их делят на альдозы и кетозы. Представителями моносахаридов являются тетрозы (С4(Нг0)4)—эритроза, треоза пеп-тозы (Сб(Н20)5)—арабиноза, ксилоза, рибоза гексозы (Сб(Н20)б) —глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза. [c.353]

    Важнейшие представители моносахаридов — виноградный сахар глюкоза и фруктовый сахар — фруктоза. (Уба эти сахара — изомеры и имеют одну молекулярную 4 рмулу СвНагО . Рассмотрим на их примере строение моносахаридов. [c.330]

    Простейшие представители моносахаридов—триозы глицеральдегид и диоксиацетон. При окислении первичной спиртовой группы трехатомного спирта—глицерола—образуется глицеральдегид (альдоза), а окисление вторичной спиртовой группы приводит к образованию диоксиацетона (кетоза). [c.170]


    Важнейший представитель моносахаридов — глюкоза СвНхаО, ее называют также виноградным сахаром, так как она содержится в большом количестве в виноградном соке. Глюкоза относится к альдегидоспиртам и имеет строение [c. 355]

    Отдельные представители моносахаридов. Пентозы арабиноза, рибоза, дезок-сирибоза и ксилоза. Проблема пентозансодержащего сырья. Гексозы глюкоза, ман-ноза, галактоза, сорбоза, фруктоза. Витамин С. [c.188]

    Галактоза, цереброза, СвНиОв— представитель моносахаридов из класса гексоз, являющийся альдогексозой. Широко распространена в природе. В организме человека и жнютных входит в состав липоидов нервной системы и головного мозга, дисахаридов и трисахаридов (молочный сахар, рафиноза, мелйбиоза). В растительных тканях галактоза обнаружена в структуре полисахарида агар-агара, гуммиарабика, галакта-нов, различных слизей, а также в составе глнкозидов. [c.171]

    Важнейшими представителями моносахаридов являются виноградный сахар — глюкоза и фруктовый сахар — фруктоза. В связи с этим строение моносахаридов мы рассмотрим на конкретных примерах — глюкозе и фруктозе. Оба эти сахара являются изомерами и имеют одну молекулярную формулу СвН120в.[c.233]

    Зажнейшие представители моносахаридов. Р и б о з а. -Ри-боза (стр. 284) (т. плавл. 87°) входит в состав многих физиологически активных вешеств, как, например, нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов (стр. 388), являющихся главными составными частями клеточных ядер. Обычно во всех таких веществах -ри-боза в кольчатой фуранозной форме связана с определенными гетероциклическими соединениями, в частности, с пуриновыми или пиримидиновыми основаниями. В растворах значительная часть -рибозы содержится в виде фуранозы. [c.294]

    Представителями моносахаридов являются рибоза, глюкоза, манноза, галактоза и фруктоза. Моносахариды — основные энергетические материалы, котсфые используют в процессах дыхания и брожения. Их широко используют в медицине и технике. [c.190]

    Рибулоза, СбН О — представитель моносахаридов класса пентоз относится к кетозам. В организме образуется в виде фосфорного эфира рибулозо-5-фосфага в пентозофосфатном цикле окисления глюкозы. Играет важную роль в обмене веществ и особенно в биосинтезе нуклеиновых кислот. [c.201]

    Манноза, СвН аОв — представитель моносахаридов нз класса гексоз, относится к альдогексозам. [c.188]

    Так, глюкоза при обычных условиях не дает бисульфитного соединения с NaHSOs при обычных условиях глюкоза (как и другие моносахариды) не дает реакции окрашивания с фуксиносернистой кислотой — очень чувствительным реактивом на альдегиды. Эти факты были совершенно непонятны с точки зрения приведенной выше формулы глюкозы как представителя моносахаридов. [c.234]

    Рябова, СвНцОб — представитель моносахаридов класса пентоз. D (+)-рибоза является альдопентозой. Входит в состав рибонуклеиновых кислот, многих ферментных систем и мононуклеотидов (АТФ). Получена в виде кристаллов. Температура плавления 95° С, хорошо растворима в воде. Рибоза имеет мол. массу 150,14. Удельное вращение D-рибозы в водном растворе равно +23,7°. Рибозофосфат образуется в организме при окислении глюкозы в пентозофосфатном цикле. Рибоза может существовать в ациклической и циклической формах. При окислении она дает одноосновную рибоновую кислоту. [c.201]

    Фруктоза, плодовый сахар, или левулеза (СвН120в) — представитель моносахаридов из группы гексоз, является кетоноспиртом. О-Фруктоза встречается в основном в плодах, поэтому и получила название плодового сахара. Фруктоза содержится также в пчелином меде (около 42%), входит в состав дисахарида сахарозы и полисахарида инулина, бывает в ациклической и циклической формах. [c.212]

    Строение моносахаридов. Важнейшими представителями моносахаридов являются виноградный (Axap — г л ю к о 3 а р фр укТов Ш» — фру к т 0, 3.д.. В связи с этим строение моносахаридов мы расслГо на Конкретных примерах — глюкозе и фруктозе. [c.255]


Поглощение моносахаридов

Поглощение моносахаридов

Простой сахар — бесспорно, преобладающий углевод, всасываемый в пищеварительном тракте, и для многих животных самый важный источник энергии. Однако моносахариды редко встречаются в обычном рационе. Скорее, они образуются в результате ферментативного переваривания более сложных углеводов в пищеварительной трубке.

Особенно важные пищевые углеводы включают крахмал и дисахариды, такие как лактоза и сахароза.Ни одна из этих молекул не может абсорбироваться по той простой причине, что они не могут пересекать клеточные мембраны без посторонней помощи, и, в отличие от ситуации с моносахаридами, нет транспортеров, переносящих их через них.

Этот раздел посвящен пониманию процессов, связанных с усвоением трех важных углеводов: крахмала, лактозы и сахарозы. Ключевые концепции, задействованные во всех трех случаях, заключаются в следующем:

  • окончательное ферментативное расщепление, которое высвобождает моносахариды, осуществляется ферментами, которые связаны в просветной плазматической мембране абсорбирующих энтероцитов (так называемые «гидролазы щеточной каймы» ).
  • Глюкоза
  • , образующаяся при переваривании крахмала или лактозы, всасывается в тонком кишечнике только за счет cotransport с натрием , факт, который имеет исключительно важное значение в медицине.
Пограничные гидролазы кистей образуют моносахариды

Полисахариды и дисахариды должны быть переварены до моносахаридов до абсорбции, и ключевыми участниками этих процессов являются гидролазы щеточной каймы, которые включают мальтазу, лактазу и сахарозу.Пищевые лактоза и сахароза «готовы» к перевариванию соответствующими ферментами щеточной каймы. Крахмал, как обсуждалось ранее, сначала переваривается до мальтозы под действием амилазы в секрете поджелудочной железы и, у некоторых видов, в слюне.

Пищевые лактоза, сахароза и мальтоза, полученные в результате переваривания крахмала, диффундируют в просвет тонкой кишки и контактируют с поверхностью абсорбирующих эпителиальных клеток, покрывающих ворсинки, где они взаимодействуют с гидролазами щеточной каймы:

  • мальтаза расщепляет мальтозу на две молекулы глюкозы
  • лактаза расщепляет лактозу на глюкозу и галактозу
  • сахароза расщепляет сахарозу на глюкозу и фруктозу

Наконец-то мы готовы поглотить эти моносахариды. Глюкоза и галактоза попадают в энтероцит путем котранспорта с натрием с использованием того же транспортера. Фруктоза попадает в клетку из просвета кишечника посредством облегченной диффузии через другой транспортер.

Поглощение глюкозы и других моносахаридов: транспорт через эпителий кишечника

Поглощение глюкозы влечет за собой транспортировку из просвета кишечника через эпителий в кровь. Транспортер, который переносит глюкозу и галактозу в энтероцит, представляет собой натрийзависимый транспортер гексозы, более формально известный как SGLUT-1.Как видно из названия, эта молекула переносит в клетку как глюкозу, так и ион натрия и, по сути, не переносит ни того, ни другого в отдельности.

Суть транспорта натрий-зависимого переносчика гексозы включает в себя серию конформационных изменений, вызванных связыванием и высвобождением натрия и глюкозы, и их можно резюмировать следующим образом:

  1. Транспортер изначально ориентирован лицом в просвет — в этот момент он способен связывать натрий, но не глюкозу
  2. натрий связывается, вызывая конформационное изменение, открывающее карман для связывания глюкозы
  3. Глюкоза
  4. связывается, и переносчик переориентирует мембрану таким образом, что карманы, содержащие натрий и глюкозу, перемещаются внутри клетки
  5. натрий диссоциирует в цитоплазму, вызывая дестабилизацию связывания глюкозы
  6. глюкоза диссоциирует в цитоплазму, и ненагруженный транспортер возвращается в исходное положение, обращенное наружу.

Фруктоза не переносится вместе с натрием.Скорее он попадает в энтероцит с помощью другого переносчика гексозы (GLUT5).

Попав внутрь энтероцита, глюкоза и натрий должны экспортироваться из клетки в кровь. Ранее мы видели, как натрий быстро выводится в обмен на калий батареей натриевых насосов на базолатеральной мембране, и как этот процесс поддерживает электрохимический градиент в эпителии. Энергия, запасенная в этом градиенте, на самом деле является движущей силой поступления глюкозы через натрийзависимый переносчик гексозы, описанный выше.Вспомните также, как массовый перенос натрия из клетки устанавливает осмотический градиент, ответственный за абсорбцию воды.

Глюкоза, галактоза и фруктоза транспортируются из энтероцита через другой переносчик гексозы (называемый GLUT-2) в базолатеральной мембране. Эти моносахариды затем диффундируют «вниз» по градиенту концентрации в капиллярную кровь внутри ворсинок.

Отправляйте комментарии Richard. [email protected]

моносахаридов — углеводы — Университет штата Мэн

Моносахариды

Изомеры
Стереоизомеры
Нумерация атомов углерода
Асимметричные атомы углерода
Триозы и пентозы
Гексозы


Изомеры

Моносахариды можно разделить на группы в зависимости от количества атомов углерода в молекулах, таким образом: триоз, имеют 3-C атома, тетроз, имеют 4-C атома, пентозы, имеют 5-C атомы и гексозы имеют 6 атомов углерода.Внутри каждой из этих групп есть разные соединения, каждое с одной и той же молекулярной формулой. Например, глюкоза и фруктоза являются гексозами (C 6 H 12 O 6 ), но они имеют разные химические и физические свойства. Эти типы соединений называются изомерами.

К началу


Стереоизомеры

Некоторые изомеры отличаются только способом, которым атомы расположены в трехмерном пространстве, то есть атомы связаны друг с другом одинаковым образом, но по-разному расположены в трехмерном пространстве. Следовательно, сахара могут существовать в виде пар стереоизомеров или энантиомеров, которые являются зеркальным отображением друг друга. Центральный атом углерода глицерозы называется асимметричным атомом углерода, потому что он может быть перегруппирован в пространстве для образования двух различных структур. Эти различия не влияют на физические свойства, но могут влиять на биохимические свойства из-за изменения формы молекулы. L-изомер имеет ОН слева от центрального углерода:

и D-изомер имеет ОН справа от центрального углерода.

Чтобы различать изомеры, они обозначены как L- и D-изомеры. Буква L взята из латинского слова «левый», Laever, а буква D — от латинского слова «право», Dexter.

К началу


Нумерация атомов углерода

[Видео нумерации атомов углерода]

Расшифровка нумерации:

Атомы углерода пронумерованы, начиная с реактивного конца молекулы, СНО (альдегида) или «С», двойного связанного «О» (карбонильного) конца молекулы. Затем каждый атом углерода нумеруется до конца цепи. При нумерации стереоизомеров, которые имеют более трех атомов углерода, мы смотрим на положение группы ОН на предпоследнем или предпоследнем атоме углерода, потому что это определяет, является ли это стереоизомером L или D. В этом примере мы рассмотрим нумерацию D-глюкозы. Сначала мы должны найти реактивный конец молекулы и присвоить его углероду номер один. Затем мы пронумеруем оставшиеся атомы углерода по порядку до конца цепочки.

К началу


Асимметричные атомы углерода

Теоретически в глюкозе положение группы ОН на каждом из асимметричных атомов углерода, числа два, три, четыре и пять, можно было бы перевернуть, создавая каждый раз отдельный стереоизомер, всего 16 или 2 4 стереоизомера. Однако далеко не все они существуют в природе. Для фруктозы существует только три асимметричных атома углерода, поэтому можно получить только 8 или 2 3 стереоизомеров.

Глюкоза имеет альдегидную группу (-CHO) на атоме углерода номер один и поэтому называется «альдозой», также она имеет шесть атомов углерода (гексоза), поэтому ее можно назвать «альдогексозой». Однако реакционноспособная группа фруктозы представляет собой кетонную группу (-C = 0) на атоме углерода номер два. Поэтому ее называют «кетозой» или «кетогексозой».

Лишь некоторые из моносахаридов существуют в природе в свободном виде. Большинство из них обычно находится в виде сахарных звеньев в полисахаридах или в более сложных молекулах.Затем их можно получить гидролизом (разложением) комплекса CHO’s. Моносахариды часто называют простыми сахарами, и их подразделяют в зависимости от количества атомов углерода.

К началу


Триозы и пентозы

1. Триозы: (C 3 H 6 O 3 )
Глицероза- имеет два изомера, глицеральдегид, который содержит альдегидную группу (-CHO), и дигидроксиацетон, который содержит кетонную группу ( -C = 0).Эти соединения являются важными промежуточными продуктами метаболизма при окислении глюкозы с целью производства энергии. Конфигурация глицерозы используется для установления D и L форм других сахаров.

2. Пентозы (C 5 H 10 O 5 )
Три важных пентоза:

D-рибоза — компонент РНК, рибонуклеиновой кислоты, витаминов (рибофлавин) и коферментов. Это также важно в высокоэнергетических соединениях, АТФ и АДФ. В восстановленной форме дезоксирибоза является компонентом ДНК.

L-арабиноза — встречается в сердцевине хвойных деревьев и является компонентом гемицеллюлозы, где встречается с ксилозой. Он также является компонентом пектина и может быть основным компонентом камеди (гуммиарабик). Бактериальное действие при производстве силоса может привести к образованию свободной арабинозы. Арабаны — это полимеры арабинозы.

D-ксилоза — В плодах есть небольшие количества свободной D-ксилозы, но она содержится в основном в гемицеллюлозе, в виде ксиланов и гетероксиланов.Гемицеллюлоза — это полисахарид ксилозы и арабинозы (гетероксилан). Отношение ксилозы к арабинозе, по-видимому, влияет на усвояемость, поскольку усвояемость снижается по мере увеличения доли ксилозы.

Гемицеллюлозы составляют значительную часть клеточных стенок растений, поэтому травоядные животные поедают их в больших количествах. Все эти сахара являются альдопентозами.

К началу


Гексозы

3. Гексозы (C 6 H 12 O 6 )

D-глюкоза — альдогексоза с различными общими названиями, включая виноградный сахар, декстрозу, кукурузный сахар (производится из кукурузного крахмала).Свободно встречается в растениях, фруктах, меде, жидкостях организма, включая спинномозговую жидкость, кровь, лимфу. Это основной конечный продукт переваривания СНО нежвачными животными и, следовательно, первичная форма энергии для нежвачных. Он является основным компонентом многих олигосахаридов (галактоза образует лактозу) и полисахаридов (таких как крахмал и целлюлоза).

[Видео]

Транскрипт кольца D-глюкозы:

В растворе D-глюкоза существует как равновесная смесь формы с прямой цепью с двумя формами пиранозного кольца. Фактически атом углерода номер один реагирует с атомом углерода номер пять, образуя кольцо. Фактически существуют две формы структуры, называемые аномерами. Если атом водорода находится выше атома углерода, он называется альфа-аномером, но если атом водорода находится ниже атома углерода, он называется бета-аномером.

Эта структурная информация очень важна, потому что она определяет, как молекулы глюкозы соединяются вместе, образуя более крупные молекулы. Крахмал представляет собой полимер α-формы, растворим в воде и усваивается ферментами животного происхождения.Целлюлоза — это полимер b-формы, он не растворяется и не усваивается ферментами животного происхождения.

Переход от a к b через структуру с открытой цепью называется мутаротацией, и он требует разрыва связи O-C, чтобы позволить C повернуть H и OH вверх ногами. Затем облигация переделывается. Другие моносахариды также образуют кольцевые формы.

К началу


D-фруктоза — кетогексоза, содержащаяся в меде, зеленых листьях, семенах и стеблях многих растений, как основная единица фруктанов, которые распространены в молодых травах, в корнях как запасной полисахарид инулин и как компонент дисахарида сахароза (с глюкозой).

Он также образует пиранозные кольца, но когда он вступает в реакцию с образованием олиго- или полисахаридов, он образует кольцевую структуру ФУРАНЗЫ (например, ФУРАН). В этом случае аномерный атом углерода представляет собой C-2, а CH 2 OH находится либо выше аномерного углерода (альфа-аномер), как в сахарозе, либо ниже, как в FRUCTANS (бета-аномер).

D-галактоза — альдогексоза, не обнаруживается в свободном виде, наиболее важен как компонент дисахарида лактозы, молочного сахара (с глюкозой).Он также встречается в других сложных СНО и сложных липидах головного мозга и нервной ткани (галактоглицериды и цереброзиды).

D-манноза — В основном в виде маннанов в дрожжах, плесени и бактериях.

К началу


Реакции гексозы

Соединения гексозы могут подвергаться ряду химических реакций.
  1. Окисление до кислот
    • например глюкоза, окисление CH 2 OH до COOH дает глюкуроновую кислоту, которая является важным компонентом гетерополисахаридов, таких как пектины.
  2. В сочетании с NH 3 производят гексозамины, например глюкозамин — компонент хитина.
  3. Образование спиртов, например глюкоза, образует сорбит.
  4. Фосфорилирование до гексозофосфатов, например, глюкозо-1-фосфата и глюкозо-6-фосфата; которые являются важными промежуточными продуктами в окислении глюкозы до CO 2 + H 2 O с выделением энергии.
  5. Образование гликозидов с образованием ди, три, тетра, олиго и полисахаридов.

Образование гликозидов

Объединение H гидроксильной группы на сахаре со спиртовой группой или другой гидроксильной группой вызывает реакцию этерификации или конденсации с образованием гликозида. Это происходит у атома C один, аномерного атома C.

Поскольку сахара содержат спиртовые и гидроксильные группы, они могут объединяться с другими сахарами с образованием дисахаридов, три, тетра и т. Д. И полисахаридов, соединенных гликозидными связями.

Примеры:

  • Gluc-Gluc, a-1-4 — это мальтоза
  • Может реагировать в форме a или b с образованием связей a или b
  • Может также реагировать в положении 6, давая связи a-1, 6.Это точка разветвления полимеров.

Наверх

Моносахариды в здоровье и болезнях

У здоровых людей гомеостаз глюкозы поддерживает уровень глюкозы в крови от 70 до 130 мг / дл, несмотря на нарушения при приеме пищи, голодании и физических упражнениях. Долгосрочное наблюдение за больными диабетом показало, что «хороший контроль» уровня сахара в крови сводит к минимуму долгосрочные осложнения диабета, такие как ретинопатия, нефропатия и атеросклероз.В настоящее время кажется вероятным, что продукты инсулиннезависимых метаболических путей в эпителиальных и эндотелиальных клетках, ведущих к образованию полиолов и гликозилированию белков, могут быть факторами в генезе ретинопатии, нейропатии, нефропатии и преждевременного атеросклероза у пациентов с диабетом. Диетические сложные углеводы различных типов, в том числе богатые пищевыми волокнами, которые являются клеточными стенками фруктов, овощей и злаков, могут замедлять скорость абсорбции глюкозы из этих диет и способствовать снижению пика глюкозы после приема пищи.Гликемические реакции на различные продукты питания по сравнению с глюкозой были изучены и показывают большие различия, которые зависят от опорожнения желудка, общего воздействия на скорость гидролиза и абсорбции глюкозы из пищевых смесей. Пищевая сахароза, по-видимому, вызывает некоторую инсулинорезистентность. Активной частью дисахарида является фруктоза, которая не вызывает острого инсулинового ответа, но косвенно повышает уровень инсулина как у животных, так и у человека. Сахароза у животных, по-видимому, способствует ожирению больше, чем глюкоза, из-за отсутствия стимуляции термогенеза.Ксилитол используется в качестве подсластителя и заменителя сахара в общем парентеральном питании. Парадоксально, но самый физиологический из сахаров (глюкоза) может представлять опасность при высоких концентрациях. Использование нефизиологических сахаров или их производных у диабетиков и пациентов с особыми потребностями, таких как полное парентеральное питание, требует гораздо более тщательных исследований для разработки обоснованного обоснования в управлении питанием.

Сложных углеводов образуются за счет связывания моносахаридов — Биохимия

Поскольку сахара содержат много гидроксильных групп, гликозидные связи могут соединять один моносахарид с другим. Олигосахариды образуются путем связывания двух или более моносахаридов посредством O -гликозидных связей (). В мальтозе, например, два остатка d-глюкозы соединены гликозидной связью между α-аномерной формой C-1 на одном сахаре и гидроксильным атомом кислорода на C-4 соседнего сахара. Такая связь называется α-1,4-гликозидной связью. Тот факт, что моносахариды имеют несколько гидроксильных групп, означает, что возможны различные гликозидные связи. Действительно, широкий спектр этих связей в сочетании с широким спектром моносахаридов и их многих изомерных форм делает молекулы сложных углеводов, богатых информацией.

Рис. 11.10

Мальтоза, дисахарид. Две молекулы глюкозы связаны α-1,4-гликозидной связью с образованием дисахарида мальтозы.

11.2.1. Сахароза, лактоза и мальтоза являются общими дисахаридами

Дисахарид состоит из двух сахаров, соединенных гликозидной связью O . Три распространенных дисахарида — это сахароза, лактоза и мальтоза (). Сахароза (обычный столовый сахар) коммерчески получают из тростника или свеклы.Аномерные атомы углерода единицы глюкозы и единицы фруктозы соединены в этом дисахариде; конфигурация этой гликозидной связи — α для глюкозы и β для фруктозы. Сахароза может расщепляться на составляющие ее моносахариды ферментом сахарозой.

Рисунок 11.11

Общие дисахариды. Сахароза, лактоза и мальтоза являются общими диетическими компонентами.

Лактоза, дисахарид молока, состоит из галактозы, соединенной с глюкозой β-1,4-гликозидной связью.Лактоза гидролизуется до этих моносахаридов под действием лактазы у человека (раздел 16. 1.12) и с помощью β-галактозидазы у бактерий. В мальтозе , две единицы глюкозы соединены α-1,4-гликозидной связью, как указывалось ранее. Мальтоза образуется в результате гидролиза крахмала и, в свою очередь, гидролизуется до глюкозы с помощью мальтазы . Сахараза, лактаза и мальтаза расположены на внешних поверхностях эпителиальных клеток, выстилающих тонкий кишечник ().

Рисунок 11.12

Электронная микрофотография микроворсинки. Лактаза и другие ферменты, гидролизующие углеводы, присутствуют на микроворсинках, которые выступают с внешней стороны плазматической мембраны эпителиальных клеток кишечника. [Из M. S. Mooseker и L.G. Tilney, J. Cell. (подробнее …)

11.2.2. Гликоген и крахмал — подвижные запасы глюкозы

Большие полимерные олигосахариды, образованные связью нескольких моносахаридов, называются полисахаридами .Полисахариды играют жизненно важную роль в хранении энергии и поддержании структурной целостности организма. Если все моносахариды одинаковы, эти полимеры называются гомополимерами . Наиболее распространенным гомополимером в клетках животных является гликоген, форма хранения глюкозы. Как будет подробно рассмотрено в главе 21, гликоген — это очень большой разветвленный полимер, состоящий из остатков глюкозы. Большинство глюкозных единиц в гликогене связаны α-1,4-гликозидными связями. Разветвления образованы α-1,6-гликозидными связями, присутствующими примерно один раз из 10 звеньев ().

Рисунок 11.13

Точка разветвления в гликогене. Две цепи молекул глюкозы, соединенные α-1,4-гликозидными связями, связаны α-1,6-гликозидной связью, образуя точку разветвления. Такая α-1,6-гликозидная связь образуется примерно через каждые 10 единиц глюкозы, (подробнее …)

Питательный резервуар в растениях составляет крахмалов, из которых существуют в двух формах. Амилоза, неразветвленный тип крахмала, состоит из остатков глюкозы в α-1,4 связи. Амилопектин, — разветвленная форма, имеет примерно 1 α-1,6-связь на 30 α-1,4-связей, аналогично гликогену, за исключением его более низкой степени разветвления. Более половины углеводов, потребляемых человеком, составляет крахмал. И амилопектин, и амилоза быстро гидролизуются α-амилазой , ферментом , секретируемым слюнными железами и поджелудочной железой.

11.2.3. Целлюлоза, основной структурный полимер растений, состоит из линейных цепей глюкозных единиц

Целлюлоза, другой основной полисахарид глюкозы, обнаруженный в растениях, выполняет структурную, а не питательную роль. Целлюлоза — одно из самых распространенных органических соединений в биосфере. Около 10 15 кг целлюлозы синтезируется и разлагается на Земле каждый год. Это неразветвленный полимер, состоящий из остатков глюкозы, соединенных связями β-1,4. Β-конфигурация позволяет целлюлозе образовывать очень длинные прямые цепи. Фибриллы образованы параллельными цепочками, которые взаимодействуют друг с другом посредством водородных связей. Связи α-1,4 в гликогене и крахмале производят очень иную молекулярную архитектуру, чем у целлюлозы. Вместо прямой цепочки образуется полая спираль ().Эти различные последствия α- и β-связей имеют биологическое значение. Прямая цепь, образованная β-связями, оптимальна для создания волокон с высокой прочностью на разрыв. Напротив, открытая спираль, образованная α-связями, хорошо подходит для формирования доступного запаса сахара. У млекопитающих отсутствуют целлюлазы, поэтому они не могут переваривать древесные и растительные волокна.

Рисунок 11.14

Гликозидные связи определяют структуру полисахарида. Связи β-1,4 отдают предпочтение прямым цепям, которые оптимальны для структурных целей.Связи α-1,4 благоприятствуют изогнутым структурам, которые больше подходят для хранения.

11.2.4. Гликозаминогликаны представляют собой цепочки анионных полисахаридов, состоящие из повторяющихся дисахаридных единиц

Другой вид повторяющихся полисахаридов присутствует на поверхности клеток животных и во внеклеточном матриксе. Многие гликозаминогликаны состоят из повторяющихся дисахаридных единиц , содержащих производное аминосахара , глюкозамина или галактозамина (). По крайней мере, один из сахаров в повторяющейся единице имеет отрицательно заряженную карбоксилатную или сульфатную группу (). Хондроитинсульфат, кератансульфат, гепарин, гепарансульфат, дерматансульфат и гиалуронат являются основными гликозаминогликанами.

Рисунок 11.15

Повторяющиеся единицы в гликозаминогликанах. Структурные формулы пяти повторяющихся единиц важных гликозаминогликанов иллюстрируют разнообразие возможных модификаций и связей. Аминогруппы показаны синим цветом, а отрицательно заряженные группы — (подробнее…)

Гликозаминогликаны обычно присоединяются к белкам с образованием протеогликанов. Гепарин синтезируется в несульфатированной форме, которая затем деацетилируется и сульфатируется. Неполная модификация приводит к смеси различных сульфатированных последовательностей. Некоторые из них действуют как антикоагулянты, специфически связываясь с антитромбином, что ускоряет его секвестрацию тромбина (Раздел 10.5.6). Гепарансульфат похож на гепарин, за исключением того, что в нем меньше N, — и O, -сульфатных групп и больше ацетильных групп.

Протеогликаны больше похожи на полисахариды, чем на белки, поскольку углеводы составляют 95% биомолекулы по весу. Протеогликаны действуют как смазки и структурные компоненты в соединительной ткани, опосредуют адгезию клеток к внеклеточному матриксу и связывают факторы, стимулирующие пролиферацию клеток.

11.2.5. За сборку олигосахаридов отвечают определенные ферменты

Олигосахариды синтезируются под действием определенных ферментов, гликозилтрансфераз, , которые катализируют образование гликозидных связей.Каждый фермент должен быть в большей или меньшей степени специфичным для связанных сахаров. Учитывая разнообразие известных гликозидных связей, требуется много разных ферментов. Обратите внимание, что этот способ сборки отличается от способов, используемых для других биологических полимеров, обсуждавшихся ранее, то есть полипептидов и олигонуклеотидов. По мере сборки этих полимеров информация о последовательности мономера передается с матрицы, и единственное каталитическое устройство отвечает за все образование связей.

Общая форма реакции, катализируемой гликозилтрансферазой, показана на. Добавляемый сахар имеет форму активированного сахарного нуклеотида. Сахарные нуклеотиды являются важными промежуточными продуктами во многих процессах, , и мы снова встретимся с этими промежуточными продуктами в главах 16 и 21. Обратите внимание, что такие реакции могут протекать либо с сохранением, либо с инверсией конфигурации гликозидного атома углерода, на котором образуется новая связь; данный фермент действует по одному стереохимическому пути.

Рис. 11.16

Общая форма гликозилтрансферазной реакции. Добавляемый сахар поступает из сахарного нуклеотида — в данном случае UDP-глюкозы.

Группы крови АВО человека иллюстрируют действие гликозилтрансфераз. Углеводы присоединяются к гликопротеинам и гликолипидам на поверхности эритроцитов. Для одного типа группы крови может присутствовать одна из трех различных структур, называемых A, B и O (). Эти структуры имеют общее олигосахаридное основание, называемое O (или иногда H) антигеном. Антигены A и B отличаются от антигена O добавлением одного дополнительного моносахарида, либо N, -ацетилгалактозамина (для A) или галактозы (для B) через α-1,3-связь с галактозной составляющей O-антигена. .

Рис. 11.17

Структуры олигосахаридных антигенов A, B и O. Сокращения: Fuc, фукоза; Гал, галактоза; GalNAc, N -ацетилгалактозамин; GlcNAc, N -ацетилглюкозамин.

Специфические гликозилтрансферазы добавляют дополнительный моносахарид к O-антигену.Каждый человек наследует ген одной гликозилтрансферазы этого типа от каждого родителя. Трансфераза типа A специфически добавляет N -ацетилгалактозамин, тогда как трансфераза типа B добавляет галактозу. Эти ферменты идентичны во всех 354 положениях, кроме 4. Фенотип O является результатом мутации, которая приводит к преждевременному прекращению трансляции и, следовательно, к выработке активной гликозилтрансферазы.

Эти структуры имеют важное значение для переливания крови и других процедур трансплантации. Если вводится антиген, который обычно не присутствует в организме человека, иммунная система человека распознает его как чужеродный. Могут возникнуть побочные реакции, вызванные внутрисосудистым разрушением несовместимых эритроцитов.

Почему в человеческой популяции присутствуют разные группы крови? Предположим, что патогенный организм, такой как паразит, экспрессирует на своей клеточной поверхности углеводный антиген, подобный одному из антигенов группы крови. Этот антиген не может быть легко обнаружен как чужеродный у человека с группой крови, соответствующей антигену паразита, и паразит будет процветать.Однако другие люди с другой группой крови будут защищены. Следовательно, на людей будет оказываться избирательное давление с целью изменения группы крови для предотвращения паразитарной мимикрии и соответствующее избирательное давление на паразитов для усиления мимикрии. Постоянная «гонка вооружений» между патогенными микроорганизмами и людьми стимулирует эволюцию разнообразия поверхностных антигенов в человеческой популяции.

Углеводный состав рациона

Углеводный состав рациона


Введение

В то время как формальное определение углевода может показаться несколько сложным, одно из общепринятых химиков состоит в том, что углеводы — это «полигидроксиальдегиды, кетоны, спирты, кислоты, их простые производные и их полимеры, имеющие полимерные связи ацетального типа» (31 ).Углеводы далее классифицируются в соответствии с их степенью полимеризации (DP) на: сахара (моно- и дисахариды), олигосахариды (содержат от трех до девяти моносахаридных единиц) и полисахариды (содержат десять или более моносахаридных единиц) (32).

Углеводы играют важную роль в рационе человека, составляя около 40-75% потребляемой энергии. Их наиболее важным питательным свойством является усвояемость в тонком кишечнике. С точки зрения их физиологической или питательной роли они часто классифицируются как доступные и недоступные углеводы.Доступные углеводы — это углеводы, которые гидролизуются ферментами желудочно-кишечной системы человека до моносахаридов, которые всасываются в тонком кишечнике и попадают в пути метаболизма углеводов. Недоступные углеводы не гидролизуются эндогенными ферментами человека, хотя они могут ферментироваться в толстом кишечнике в различной степени.

Углеводы в наиболее важных продуктах питания показаны в Таблице 5 (32,33). В некоторых продуктах можно обнаружить небольшое количество других углеводов, но в целом они не имеют большого значения.К ним относятся мальтоза, обычно образующаяся при гидролизе крахмала и содержащаяся в гидролизатах крахмала, используемых в качестве пищевых ингредиентов; галактоза из кисломолочных продуктов; и пентозы, такие как ксилоза и арабиноза, из фруктов.

ТАБЛИЦА 5 Самые важные углеводы в продуктах питания

Моносахариды

Глюкоза, фруктоза

Дисахариды

Сахароза, лактоза

Олигосахариды

Рафиноза, стахиоза, фруктоолигосахариды

Полисахариды

Целлюлоза, гемицеллюлозы, пектины, b-глюканы, фруктаны, камеди, слизь, полисахариды водорослей

Сахарные спирты

Сорбит, маннит, ксилит, лактит, мальтитол

Моносахариды

Глюкоза (также называемая декстрозой) в различных количествах содержится в меде, кленовом сиропе, фруктах, ягодах и овощах. Глюкоза часто образуется в результате гидролиза сахарозы, как в меде, кленовом сахаре и инвертном сахаре. Он также присутствует в пищевых продуктах, содержащих продукты гидролиза крахмала, таких как кукурузные сиропы и кукурузные сиропы с высоким содержанием фруктозы. Количество глюкозы, содержащейся в этих гидролизатах крахмала, зависит от метода, используемого при их получении, например преобразование кислоты, преобразование кислота-фермент или преобразование фермента (34). Небольшие количества глюкозы также содержатся в мальтодекстринах и твердых веществах кукурузного сиропа, которые обычно используются в качестве ингредиентов в пищевых продуктах.

Физико-химические свойства глюкозы, которые важны при ее использовании в качестве пищевого ингредиента, включают аромат, сладость, гигроскопичность и увлажненность (35). Он примерно на 70-80% сладок, как сахароза. Поскольку глюкоза является редуцирующим сахаром, то есть содержит карбонильную функцию в положении C-1, она легко подвергается реакции Майяра или реакции потемнения с аминокислотами. Такое поведение отвечает за золотисто-коричневый цвет хлебных корок, а также за карамельный цвет и вкус некоторых других продуктов.Если реакция будет достаточно обширной, пищевые продукты могут привести к темно-коричневому цвету и изменению вкуса.

Фруктоза присутствует в меде, кленовом сахаре, фруктах, ягодах и овощах. Фруктоза часто присутствует в результате гидролиза сахарозы, например, в меде, кленовом сахаре и инвертном сахаре. Он также может присутствовать в пищевых продуктах, таких как безалкогольные напитки, хлебобулочные изделия и конфеты, полученные из инвертного сахара, кристаллической фруктозы или кукурузных сиропов с высоким содержанием фруктозы (HFCS). HFCS часто используется в качестве подсластителя, особенно в газированных безалкогольных напитках.Фруктоза на 140% слаще сахарозы (35). Как кетогексоза, фруктоза очень активна с аминокислотами в реакции Майяра или реакции потемнения.

Дисахариды

Сахароза (a -D-глюкопиранозил b -D-фруктофуранозид или b -D-фруктофуранозил a -D-глюкопиранозид) представляет собой невосстанавливающий сахар и является основным дисахаридом в большинстве диет. Он присутствует в меде, кленовом сахаре, фруктах, ягодах и овощах. Его можно добавлять в пищевые продукты в виде жидкой или кристаллической сахарозы или инвертного сахара (если он не полностью превращен во фруктозу и глюкозу).Его готовят из сахарного тростника или сахарной свеклы. Сахароза может придавать пищевым продуктам ряд желаемых функциональных качеств, включая сладость, ощущение во рту и способность переходить между аморфным и кристаллическим состояниями (35). Сахарозу часто нелегко заменить другими подсластителями из-за отсутствия послевкусия, потемнения и липкого вкуса во рту, а также из-за ее характерной консистенции, вязкости и сладости. Это особенно верно в отношении хлебобулочных изделий, где эквивалентная замена, особенно подсластителями высокой интенсивности, часто приводит к продукту с ухудшенными текстурными характеристиками и приемлемостью для потребителей.Сахароза и инвертный сахар используются во многих пищевых продуктах, включая мороженое, выпечку, десерты, кондитерские изделия, продукты со средней влажностью и безалкогольные напитки. Его использование в безалкогольных напитках уменьшилось из-за увеличения использования кукурузных сиропов с высоким содержанием фруктозы из-за доступности и более низкой стоимости.

Лактоза (4-O-b -D-галактопиранозил-D-глюкоза), редуцирующий сахар, также известный как молочный сахар, содержится в молоке и молочных продуктах. Он также может встречаться в пищевых продуктах, которые содержат молочные продукты в качестве ингредиентов, таких как пончики, вафельные батончики для печенья, батончики для завтрака и булочки для гамбургеров.Сыворотка используется в качестве ингредиента пищевых продуктов и содержит много лактозы. Лактоза легко кристаллизуется и часто является причиной зернистости мороженого, если кристаллизация не ингибируется. Лактоза служит источником энергии для младенцев в период кормления грудью. Лактоза гидролизуется в тонком кишечнике ферментом лактазой до галактозы и глюкозы, которые затем абсорбируются.

Олигосахариды

Олигосахариды не являются широко распространенными или имеют большое значение в пищевых продуктах и ​​пищевых продуктах, за исключением ряда галактозилсукроз (часто обозначаемых как α-галактозиды) и фруктоолигосахаридов.Семейство олигосахаридов галактозилсахаридов включает рафинозу (трисахарид), стахиозу (тетрасахарид) и вербаскозу (пентасахарид). В овощах, таких как горох, фасоль и чечевица, содержание этих олигосахаридов может составлять от пяти до восьми процентов по сухому веществу (36). Рафиноза, стахиоза и вербаскоза не перевариваются в тонком кишечнике желудочно-кишечными ферментами человека. Они попадают в толстую кишку, где ферментируются кишечной микрофлорой с образованием газа.Именно такое поведение вызывает метеоризм, при котором отмечается потребление бобов. Коммерчески доступны ферментные препараты, которые можно принимать во время еды, чтобы уменьшить склонность к образованию газов, способствуя гидролизу этих олигосахаридов до составляющих мономеров, которые абсорбируются.

Фруктоолигосахариды встречаются в пшенице, ржи, тритикале, спарже, луке, топинамбуре и ряде других растений. Фруктоолигосахариды и фруктаны с более высокой молекулярной массой могут составлять 60-70% сухого вещества топинамбура.Фруктоолигосахариды были коммерчески получены действием фруктофуранозилфуранозидазы из Aspergillus niger на сахарозу. Они примерно на 30% слаще сахарозы, имеют профиль вкуса, аналогичный сахарозе, стабильны при значениях pH выше 3 и температурах до 140 ° C (37). Поскольку фруктоолигосахариды являются невосстанавливающими олигосахаридами, они не подвергаются реакции потемнения Майяра.

Полисахариды

Крахмал

Крахмал — самый важный, широко усваиваемый пищевой полисахарид.Он присутствует как резервный полисахарид в листьях, стеблях (сердцевине), корнях (клубнях), семенах, плодах и пыльце многих высших растений. Он представляет собой дискретные, частично кристаллические гранулы, размер, форма и температура клейстеризации которых зависят от растительного источника крахмала. Обычные пищевые крахмалы получают из семян (пшеница, кукуруза, рис, ячмень) и корней (картофель, маниока / тапиока) (см. Таблицу 6). Крахмалы были модифицированы для улучшения желаемых функциональных характеристик и добавляются в пищевые продукты в относительно небольших количествах в качестве пищевых добавок.

Крахмал представляет собой гомополисахарид, состоящий только из звеньев глюкозы и состоящий из смеси двух полимеров, амилозы и амилопектина, глюкопиранозильные звенья которых почти полностью связаны через -D- (1-> 4) -глюкозидные связи. Амилоза проявляет многие свойства линейного полимера и исторически считается линейным полимером со степенью полимеризации приблизительно 1000 или меньше. Однако теперь известно, что амилоза содержит ограниченное количество разветвлений, включая -D- (1-> 6) -глюкозидные связи в точках ветвления.Амилопектин представляет собой высокомолекулярный, сильно разветвленный полимер, содержащий около 5-6% -D- (1-> 6) -глюкозидных связей в качестве точек разветвления. Средняя длина цепи составляет от 20 до 25 единиц со средней степенью полимеризации в тысячи и молекулярной массой в миллионах.

Хотя способ, которым амилоза и амилопектин организованы с образованием гранул крахмала, не совсем понятен, гранулы являются частично кристаллическими, демонстрируя картину дифракции рентгеновских лучей и двойное лучепреломление.Наиболее распространенные злаковые крахмалы содержат 20-30% амилозы. Восковые крахмалы (кукуруза, рис, сорго, ячмень) не содержат амилозы и содержат практически 100% амилопектин. О первом примере восковидного пшеничного крахмала недавно сообщалось из Японии. Доступны крахмалы с высоким содержанием амилозы (кукуруза, ячмень), содержащие 50-70% амилозы. Восковые крахмалы и крахмалы с высоким содержанием амилозы отличаются от обычных крахмалов некоторыми свойствами, которые делают их полезными в некоторых пищевых продуктах. Ряд двойных и тройных мутантов кукурузного крахмала исследуются, чтобы определить, обладают ли они уникальными или желательными физико-химическими и / или функциональными свойствами, которые позволят им использовать их в выбранных пищевых продуктах.

ТАБЛИЦА 6 Некоторые свойства цельнозернистых крахмалов

Источник

Желатинизация
Температура
Диапазон, ° C

Гранулы
Форма

Размер гранул
(мм)

Связывание йода
Емкость
(г I 2 /100 г)

Амилоза
Содержание
(%)

Ячмень

51-60

Круглый или
двояковыпуклый

20-25
2-6

4.3

22

Тритикале

55-62

Круглый

19 (2-35)

23-24

Пшеница

58-64

чечевицеобразный или
круглый

20-35
2-10

5.0

26 (23-27)

Рожь

57-70

Круглый или
двояковыпуклый

28
(12-40)

5,5

27

Овес

53-59

Многогранник

5-10

5.1

23-24

Картофель

59-68

овал

40 (15-100)

4,5

23

Кукуруза

62-72

Круглый или
многогранный

15
(5-25)

5.3

28

Восковая кукуруза

63-72

Круглый

15 (5-25)

0,1

1

Фасоль

64-67

овал

30

4,5

24

Сорго

68-78

Круглый

15-35

25 (23-28)

Рис

68-78

Многоугольный

3-8

17-19 *
21-22 **

С высоким содержанием амилозы

67-80

Круглый

25

ок.10,5

52

Кукуруза

Неправильная
Колбаса фасонная

Горошек гладкий

55/70

Reniform ***
(простой)

5-10

6,7

33-36

морщинистая

> 99

Reniform ***
(cmpd)

30-40

14.7

71-76

* японская; ** индика; *** почковидный

Гранулы крахмала не растворимы в воде, но легко гидратируются в водном растворе, набухая примерно на 10% по объему. При нагревании водной суспензии гранул происходит дополнительное набухание до тех пор, пока не будет достигнута температура, при которой происходит переход от организации к дезорганизации. Это известно как температура желатинизации и обычно происходит в диапазоне около 10 ° C.Переваривание крахмала α-амилазой значительно усиливается при желатинизации. При дальнейшем нагревании (пасте или варке) набухание продолжается, и амилоза и части амилопектина выщелачиваются из гранулы, образуя вязкую суспензию. Охлаждение этой суспензии приводит к образованию геля. Со временем перестройка линейных цепей амилозы и коротких цепей амилопектина может происходить в процессе, известном как ретроградация. В пищевых продуктах на основе крахмальных гелей это может привести к выделению жидкости из геля в результате явления, известного как синерезис, что обычно является нежелательным явлением.Ретроградация происходит наиболее быстро с амилозой и намного медленнее и неполнее с амилопектином из-за короткой длины цепи его ответвлений.

Крахмалы модифицированные

Многие крахмалы не обладают функциональными свойствами, необходимыми для придания или поддержания желаемых качеств пищевых продуктов. В результате некоторые крахмалы были модифицированы для получения требуемых функциональных свойств. Типы модифицированных крахмалов, также известных как производные крахмала, и некоторые их функциональные свойства перечислены в таблице 7 (38).

Крахмалы, наиболее часто модифицированные для коммерческого использования, — это крахмалы из нормальной кукурузы, тапиоки, картофеля и восковой кукурузы. Модифицированные крахмалы используются для улучшения вязкости, стабильности при хранении, целостности частиц, параметров обработки, текстуры, внешнего вида и эмульгирования. В то время как практически все различные типы модифицированных крахмалов находят применение в пищевой промышленности, замещенные и сшитые крахмалы особенно важны. Эти два типа модифицированных крахмалов получают реакциями, в которых небольшое количество гидроксильных групп на глюкозных единицах амилозы и амилопектина, в основном в аморфных областях и на поверхности гранул, модифицируются без нарушения гранулированной природы крахмала.

Замещенные крахмалы получают этерификацией или этерификацией. Это снижает тенденцию цепей к перестройке (ретроградному) после клейстеризации крахмала во время тепловой обработки. Замена снижает температуру желатинизации, дает стабильность при замораживании-оттаивании, увеличивает вязкость, увеличивает прозрачность, ингибирует гелеобразование и снижает синерезис.

Сшитые крахмалы получают путем введения ограниченного числа связей между цепями амилозы и амилопектина с использованием дифункциональных реагентов.Сшивка существенно усиливает водородные связи, возникающие внутри гранулы. Повышает температуру желатинизации; улучшает кислотостойкость, термостойкость и устойчивость к сдвигу; подавляет гелеобразование; и контролирует вязкость во время обработки.

ТАБЛИЦА 7 Типы модифицированных крахмалов

Крахмал модифицированный

Функциональные свойства

отбеленный

Oxidized — осветлить цвет, стерилизовать

преобразовано

гидролизованный — снижает вязкость

(а) Тонкое кипячение

Текучесть

(б) Декстрины

Сухая обжарка

(c) Окисленный

Кремообразность, короткое тело

сшитый

Укрепляет гранулы

Повышает вязкость

Устойчивость к кислотности

Показывает сопротивление сдвигу

Проникновение тепла

Стабилизированный

Сопротивляйтесь ретроградации

Низкотемпературная стабильность

Пищевые волокна

Считается, что пищевые волокна состоят из некрахмальных полисахаридов плюс лигнин плюс резистентные олигосахариды плюс резистентный крахмал.Поскольку лигнин не является углеводом, это обсуждаться не будет. Можно считать, что пищевые волокна, содержащиеся в пищевых продуктах и ​​пищевых продуктах, состоят из целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ, гидроколлоидов (камеди и слизи), резистентных крахмалов и резистентных олигосахаридов.

Целлюлоза, основной структурный компонент клеточной стенки растений, представляет собой неразветвленную линейную цепь из нескольких тысяч единиц глюкозы с b -D- (1-> 4) -глюкозидными связями. Механическая прочность целлюлозы, устойчивость к биологическому разложению, низкая растворимость в воде и устойчивость к кислотному гидролизу являются результатом водородных связей внутри микрофибрилл (39).Часть (10-15%) всей целлюлозы, называемая «аморфной», легче подвергается кислотному гидролизу. Контролируемый кислотный гидролиз аморфной фракции дает микрокристаллическую целлюлозу. Целлюлоза используется в качестве наполнителя в пищевых продуктах из-за ее водопоглощающей способности и низкой растворимости. Некоторые из первых источников ингредиентов пищевых волокон были основаны на порошках целлюлозы или микрокристаллической целлюлозе. Целлюлоза никак не переваривается ферментами желудочно-кишечной системы человека.

Гемицеллюлозы могут присутствовать в растворимой и нерастворимой формах и состоят из ряда разветвленных и линейных пентозо- и гексозосодержащих полисахаридов. В зерновых культурах растворимые гемицеллюлозы называют «пентозанами». Гемицеллюлозы имеют гораздо более низкий молекулярный вес, чем целлюлоза. Компонентные моносахаридные единицы могут включать ксилозу, арабинозу, галактозу, маннозу, глюкозу, глюкуроновую кислоту и галактуроновую кислоту.

Смешанные b-глюканы, (1-> 3) (1-> 4) — b -D-глюканы, вызвали значительный интерес в последние годы из-за их физиологической реакции как растворимых пищевых волокон.Хотя эти глюканы обнаруживаются в относительно небольших количествах в пшенице, они являются основным компонентом вещества, вызывающего клеточные вызовы, в ячмене и овсе. Эти глюканы образуют вязкие водные растворы, и было показано, что они эффективны в снижении концентрации холестерина в сыворотке крови (40). Овсяные отруби, богатый источником b -D-глюкана, были включены во многие пищевые продукты, особенно в зерновые, в качестве источника растворимой клетчатки, которая, как считается, снижает уровень холестерина.

Как растворимые, так и нерастворимые гемицеллюлозы играют важную роль в пищевых продуктах, причем первые действуют как растворимые, а вторые — как нерастворимые волокна.Они характеризуются своей способностью связывать воду и, следовательно, служить наполнителями. Присутствие кислотных компонентов в некоторых гемицеллюлозах придает способность связывать катионы. Гемицеллюлозы в толстой кишке ферментируются в большей степени, чем целлюлоза.

Пектины широко используются в пищевых продуктах, таких как джемы и желе, из-за их способности образовывать стабильные гели. Полностью этерифицированные пектины не требуют добавления кислоты или электролита для образования гелей. Присутствие солей кальция увеличивает гелеобразование и снижает зависимость от pH и концентрации сахара.Пектиновые вещества важны как компонент пищевых волокон из-за их ионообменных свойств, из-за присутствия звеньев галактуроновой кислоты и свойств гелеобразования (повышения вязкости).

Гидроколлоиды (камеди, слизи) используются в небольших количествах в пищевых продуктах для их загущения (увеличения вязкости), желирующей, стабилизирующей или эмульгирующей способности. Их получают из экстрактов морских водорослей, растений, семян и микробов.

Устойчивый крахмал

В то время как долгое время считалось, что крахмал полностью переваривается, теперь признано, что есть часть (резистентный крахмал), которая сопротивляется перевариванию, проходит в нижнюю часть кишечника и там ферментируется.Резистентный крахмал был определен как «сумма крахмала и продуктов разложения крахмала, не всасывающаяся в тонком кишечнике здоровых людей» (41). Были идентифицированы три типа устойчивого крахмала (41,42):

1. RS1 — Физически захваченный крахмал: Эти гранулы крахмала физически заключены в пищевой матрице, так что пищеварительные ферменты не имеют доступа к ним или задерживаются. Это может произойти с цельным или частично измельченным зерном, семенами, злаками и бобовыми.На количество устойчивого крахмала 1-го типа влияет обработка пищевых продуктов, и его можно уменьшить или исключить путем измельчения.

2. RS2 — Гранулы устойчивого крахмала: Известно, что некоторые гранулы сырого (нативного) крахмала, такие как картофель и зеленый банан, противостоят воздействию α-амилазы. Вероятно, это связано с кристаллической природой крахмала (т.е. кристаллические области гранулы крахмала менее восприимчивы к воздействию кислоты и ферментов, чем аморфные области). Желатинизация обычно происходит во время приготовления пищи и обработки пищевых продуктов, хотя степень желатинизации зависит от содержания влаги в пищевом продукте и может быть неполной в системах с ограничением воды (например,грамм. сахарное печенье). Желатинизированный крахмал усваивается ферментами намного быстрее, чем сырой крахмал. Желатинизированный картофельный и зеленый банановый крахмал перевариваются α-амилазами.

Кукурузный крахмал с высоким содержанием амилозы имеет высокие температуры клейстеризации, требующие температур, которые часто не достигаются при обычных методах приготовления (154–171 ° C), прежде чем гранулы полностью разрушатся. В результате в сточных водах илеостоматов, получавших пищу, содержащую кукурузу с высоким содержанием амилозы, наблюдались непереваренные гранулы крахмала (41).Эти крахмалы дают возможность управлять количеством устойчивого крахмала, присутствующего в пищевых продуктах.

3. RS3 — Ретроградный крахмал: Амилоза и амилопектиновые компоненты крахмала подвергаются процессу ретроградации в зависимости от времени после того, как крахмал был желатинизирован / подвергнут тепловой обработке. Скорость ретроградной амилозы намного выше, чем у амилопектина, у которого длина цепи намного короче. Амилоза может быть преобразована в форму, которая сопротивляется диспергированию в воде и перевариванию α-амилазой (41).Эта форма устойчивого крахмала может образовываться во время обработки пищевых продуктов.

В настоящее время существует большой интерес к резистентному крахмалу из-за его потенциального использования в качестве пищевого ингредиента для увеличения содержания пищевых волокон в пищевых продуктах, а также потому, что можно управлять количеством устойчивого крахмала в пищевых продуктах с помощью условий обработки.

Сахарные спирты (альдиты, полиолы)

Моносахариды и дисахариды, в которых функциональные группы альдозы и кетозы восстановлены до гидроксильных групп, известны как сахарные спирты (альдиты, полиолы).Сахарные спирты, такие как сорбит, в небольших количествах содержатся во фруктах. Благодаря своим физико-химическим свойствам и относительной сладости сахарные спирты нашли применение в качестве объемных подсластителей. Ксилит имеет отрицательную теплоту растворимости, которая вызывает ощущение охлаждения при использовании в таких продуктах, как жевательная резинка. Сахарные спирты плохо всасываются в тонком кишечнике, и это может привести к слабительным эффектам у многих людей при употреблении больших количеств (50 граммов или более за один раз). Похоже, что употребление сахарных спиртов не связано с другими рисками для здоровья.


Пищеварение + всасывание сахара

Каждый раз, когда мы что-то едим, мы не только едим вкусную закуску или еду, мы также поглощаем молекулярные соединения и элементы, из которых состоит эта еда. По мере того, как наша пища проходит через наш организм, она претерпевает ряд изменений, поэтому мы можем более эффективно ее переваривать и извлекать питательные вещества и топливо, необходимые для питания клеток нашего тела.

Многие продукты, которые мы едим, содержат углеводы, в том числе сахар и крахмал, и наш организм усваивает их тремя основными способами: —

  1. пищеварение,
  2. Абсорбция
  3. и
  4. транспорт.

Когда наше тело метаболизирует углеводы, это приводит к производству молекул глюкозы, которые являются наиболее эффективным источником энергии для наших мышц и мозга. Все, что мы едим, способствует росту, восстановлению и нормальному функционированию клеток, или, если потребляется слишком много пищи (энергии), мы сохраняем этот избыток в различных местах по всему телу.

Какие углеводы расщепляются в организме?

Когда мы едим пищу, она обычно состоит из множества различных питательных веществ и элементов, которые в сочетании могут составить здоровую пищу.Большую часть пищи и напитков, которые мы едим, можно разделить на три основные части: белки, жиры и углеводы. Остальные — витамины, минералы и вода.

Что такое полисахариды? (например, крахмал, клетчатка или целлюлоза)

Продукты, содержащие полисахариды, можно разделить на три основные группы или типы продуктов: —

  • Продукты, содержащие крахмал или «крахмалистые углеводы», например картофель, кукуруза и рис. Продукты, содержащие клетчатку, такие как горох, нут, фасоль и чечевица.
  • Пищевые продукты, содержащие целлюлозу, например фрукты и овощи (включая кожуру яблок и груш), пшеничные отруби и шпинат.
Что такое дисахариды? (например, лактоза, мальтоза, сахароза)

Продукты, содержащие дисахариды, можно разделить на три основные группы или типы продуктов: —

  • Продукты, содержащие лактозу, например молочные продукты (молоко, сыр, йогурт и т. Д.), Шоколад и мягкое мороженое.
  • Пищевые продукты, содержащие мальтозу, такие как зерна и пшеница (пшеница, кукурузная мука, некоторые древние злаки, сладкий картофель и т. Д.).
  • Продукты, содержащие сахарозу, такие как безалкогольные напитки, печенье, пирожные, некоторые фрукты (например, мандарины) и сладкие злаки.
Что такое моносахариды? (например, глюкоза, галактоза, фруктоза)
  • Продукты, содержащие глюкозу, такие как виноград, курага, мед и безалкогольные напитки.
  • Продукты, содержащие галактозу, такие как сельдерей, свекла, базилик, шпинат, киви и сливы.
  • Продукты, содержащие фруктозу, такие как большинство фруктов, безалкогольных напитков, спортивных напитков, тортов, кондитерских изделий и шоколада.
Все углеводы состоят из небольших строительных блоков, называемых простыми сахарами или моносахаридами.

Когда два строительных блока или моносахарида соединяются вместе, они образуют дисахарид. Самый распространенный дисахарид, с которым мы все знакомы, — это сахароза или столовый сахар.

Помимо сахаров, другие типы углеводов состоят из длинных цепочек моносахаридов или дисахаридов, соединенных вместе в различных комбинациях — которые часто могут быть очень сложными — их называют полисахаридами.Обычно они содержат от 10 до нескольких тысяч моносахаридов, расположенных в цепочки.

Основные типы полисахаридов, о которых вы, вероятно, уже слышали: крахмал, целлюлоза, пектин, камеди и клетчатка.

Моносахариды

Существует три основных моносахарида, которые в сочетании образуют множество различных типов сахаров или дисахаридов, естественным образом содержащихся в пищевых продуктах.

Глюкоза — это одна из важнейших форм сахара, используемая организмом для получения энергии.Все остальные углеводы (включая другие сахара) превращаются в глюкозу во время переваривания пищи. Глюкоза естественным образом содержится в некоторых фруктах и ​​овощах, а также в нектаре или соке растений.

Фруктоза — также известна как фруктовый сахар и является основным сахаром, содержащимся во фруктах, ягодах, меде, корнеплодах и некоторых зерновых.

Галактоза — этот моносахарид в основном содержится в молоке и йогурте.

Дисахариды

Сахароза — это наиболее распространенная форма сахара, которую обычно получают из сахарного тростника или сахарной свеклы.Его также можно найти в некоторых фруктах и ​​овощах.

Сахароза = 1 глюкоза + 1 фруктоза

Лактоза — это то, что мы обычно называем молочным сахаром, потому что он содержится в молоке и молочных продуктах всех млекопитающих.

Лактоза = 1 глюкоза + 1 галактоза

Мальтоза — содержится в прорастающих зернах, таких как ячмень, а также в солоде или солодовых продуктах и ​​напитках. Его часто называют солодовым сахаром

.

Мальтоза = 1 глюкоза + 1 глюкоза

Углеводы прочие

Крахмал — вероятно, самый распространенный из полисахаридов, состоящий из длинных цепочек глюкозы.Крахмал вырабатывается растениями во время фотосинтеза. Он присутствует в зерновых культурах [пшеница, овес, рожь, ячмень, гречка, рис и т. Д.], Картофеле и бобовых (фасоль, горох, чечевица).

Целлюлоза — еще один длинноцепочечный полисахарид, состоящий из многих строительных блоков глюкозы. Мы часто говорим о целлюлозе как о пищевых волокнах или о том, что мы привыкли называть «грубыми кормами», поскольку человеческий организм не может расщепить их во время пищеварения.

Пектин — это тип волокна, который содержится в основном в стенках растений, что придает фруктам структуру и прочность.Если вы когда-нибудь пробовали варить варенье или мармелад, вы наверняка знаете о пектине! Пектин естественным образом содержится во фруктах и ​​овощах, но в разных количествах, поэтому некоторые варенья устанавливаются без добавления пектина, а другие — нет. Фрукты с высоким содержанием пектина включают яблоки и большинство цитрусовых. Меньшее количество содержится в ягодах, косточковых фруктах, инжире и ревене.

Камеди — Вы когда-нибудь задумывались, что такое агар-агар, гуаровая камедь или ксантановая камедь? Вы можете увидеть это на этикетках некоторых продуктов. Это то, что мы называем растительными камедями, которые также являются полисахаридами и используются в основном в качестве загустителей в пище.Некоторые морские водоросли также являются отличным источником камедей и обычно называются каррагинаном и альгинатами. Их часто используют как овощной заменитель желатина.

Гликоген — это запас глюкозы в организме человека. Организм хранит в печени, мышцах и головном мозге достаточно гликогена, чтобы его хватило на 24 часа.

Усвоение углеводов организмом

Когда мы едим продукты, содержащие углеводы, организму необходимо расщепить их на простые моносахариды для использования в организме.

Процесс переваривания полисахаридов, таких как крахмал, начинается во рту, где он расщепляется или «гидролизуется» амилазой слюны (ферментом в вашей слюне, который помогает расщеплять крахмал). Количество гидролизованного во рту крахмала часто невелико, поскольку большая часть пищи не остается во рту очень долго.

Когда вы проглотили углеводную пищу и она попадает в желудок, ферменты слюны, которые помогают пищеварению, либо изменяются, либо разрушаются, поэтому не будут работать так же эффективно.В результате пищеварение происходит преимущественно в тонком кишечнике с другим ферментом, панкреатической амилазой, трансформируя или расщепляя [технически гидролиз] крахмал до более управляемых молекул декстрина и мальтозы.

Кроме того, ферменты, классифицируемые как глюкозидазы, на стенке щеточной каймы тонкой кишки [участок тонкой кишки, который помогает всасыванию переваренных питательных веществ] расщепляют декстрин до мальтозы, а затем до глюкозы. Остальные дисахариды расщепляются и превращаются в свои две моносахаридные единицы.

Как организм усваивает и транспортирует расщепленные углеводы в организме

Моносахаридные единицы, глюкоза, галактоза и фруктоза транспортируются через стенку тонкой кишки и затем в воротную вену, которая затем переносит эти элементы прямо в печень. Вид транспорта варьируется между тремя моносахаридами и кратко описан ниже.

И глюкоза, и фруктоза всасываются относительно быстро, в зависимости от того, какие другие питательные вещества потребляются одновременно.Например, еда или продукты, содержащие белок и жир, вызывают медленное усвоение сахаров, чем при самостоятельном потреблении.

  • Глюкоза в низких концентрациях транспортируется через слизистую оболочку в эпителиальные клетки кишечника посредством активного транспорта через натрий-зависимый транспортер. При более высоких концентрациях вовлекается второй способствующий переносчик. Из эпителиальных клеток глюкоза перемещается в окружающие капилляры за счет облегченной диффузии.
  • Галактоза транспортируется так же, как глюкоза, с использованием тех же транспортеров. Поскольку галактоза не встречается в природе в виде моносахарида, поглощенная галактоза в основном возникает в результате расщепления лактозы.
  • Фруктоза перемещается исключительно за счет облегченной диффузии. В этом процессе используется другой переносчик глюкозы при входе в энтероциты, однако и фруктоза, и глюкоза используют один и тот же транспортер для выхода из энтероцита в капилляры. Всасывание фруктозы намного медленнее, чем у глюкозы, и количественно ограничено.

Было показано, что потребление большого количества фруктозы вызывает нарушение всасывания фруктозы почти во всех случаях. Было показано, что совместный прием глюкозы с фруктозой способствует всасыванию фруктозы. Точные механизмы этого все еще исследуются.

Попадая в печень, галактоза и фруктоза удаляются из крови и превращаются в другие метаболиты. При употреблении в пищу в умеренных количествах большая часть фруктозы поглощается печенью и превращается в глюкозу, гликоген и лактат.Часть этих элементов также может окисляться или превращаться в жирные кислоты и мочевую кислоту.

Лишь небольшое количество фруктозы попадает в кровоток, поэтому концентрация фруктозы в крови обычно всегда низкая. Галактоза в первую очередь превращается в глюкозу и хранится в виде гликогена.

С другой стороны, большая часть глюкозы, полученной с пищей, транспортируется через кровоток в периферические ткани, где в нормальных условиях гормон инсулин позволяет ему поглощаться клетками и использоваться в качестве источника энергии через метаболический путь. известный как «путь гликолиза».

Поскольку глюкоза является наиболее важным источником топлива для организма и, в частности, для мозга, организм пытается поддерживать базальный уровень глюкозы в циркулирующей крови на уровне около 4-5 ммоль / л. Этот механизм гомеостаза преимущественно контролируется действием гликогена и инсулина.

Как организм накапливает лишнюю энергию?

Избыточная глюкоза изначально хранится в виде гликогена в печени или мышцах. В печени может храниться около 100 г гликогена, который затем используется для поддержания базального уровня глюкозы в крови между приемами пищи, в то время как в мышцах обычно хранится 400-500 г гликогена, которые часто используются во время движения.

Когда эти запасы достигают пика или насыщаются, избыток глюкозы превращается в жир для более длительного хранения. Потребление большего количества энергии, чем нам нужно, из любого из этих источников, приводит к накоплению избыточной энергии в виде жира в организме.

Хотя нашему телу для нормального функционирования необходима энергия из углеводов, жиров и белков, важно учитывать энергию, которую мы получаем из всех источников, чтобы мы могли достичь сбалансированной диеты.

Исключения

Наиболее заметным исключением из описанного выше углеводного обмена является пищевые волокна.Пищевые волокна — тип полисахаридов, которые можно классифицировать как растворимые [растворяется в воде] или нерастворимые [не растворяются в воде].

Организм не может переваривать или поглощать пищевые волокна, как другие углеводы. Вместо этого часть ферментируется кишечными бактериями. В результате он относительно нетронутым проходит через пищеварительную систему и выводится с калом.


ССЫЛКИ

Clemens RA et al. Функциональность сахаров в продуктах питания и здоровье. Всесторонние обзоры по пищевой науке и безопасности пищевых продуктов 2016: Том 15, 433-470 https: // doi.org / 10.1111 / 1541-4337.12194

Моносахариды и углеводы — Биохимия

Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает или другие ваши авторские права, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту. Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на ан Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как в качестве ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатам), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права. Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.

Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись правообладателя или лица, уполномоченного действовать от их имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется а ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; а также Ваше заявление: (а) вы добросовестно считаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *