Karbohydrater er organiske forbindelser som består av ett eller flere molekyler av enkle sukkerarter. Karbohydratinnholdet i dyreceller er 1-5%, og i noen planteceller når det 70%. Det finnes tre grupper karbohydrater: monosakkarider (eller enkle sukkerarter), oligosakkarider (består av 2-10 molekyler enkle sukkerarter), polysakkarider (består av mer enn 10 molekyler sukkerarter).
Disse er keton- eller aldehydderivater av flerverdige alkoholer. Avhengig av antall karbonatomer er det triser, tetroser, pentoser (ribose, deoksyribose), heksoser (glukose, fruktose) og heptoser. Avhengig av funksjonell gruppe, blir sukker oppdelt i aldoser, med en aldehydgruppe (glukose, ribose, deoksyribose) og ketoser, som har en ketongruppe (fruktose). Monosakkarider er fargeløse, faste krystallinske stoffer, lettoppløselige i vann, som som regel en søt smak. De kan eksistere i acykliske og sykliske former som enkelt forvandles til hverandre. Oligo- og polysakkarider dannes fra sykliske former av monosakkarider.
I naturen representeres de i større grad av disakkarider bestående av to monosakkarider koblet sammen av et glykosidbinding. Den vanligste maltosen, eller malt sukker, bestående av to glukose molekyler; laktose, som er en del av melk og består av galaktose og glukose; sukrose eller sukkerroer, inkludert glukose og fruktose. Disakkarider, som monosakkarider, er oppløselige i vann og har en søt smak.
I polysakkarider blir enkle sukkerarter (glukose, galaktose, etc.) forbundet med glykosidbindinger. Hvis bare 1-4 glykosidbindinger er tilstede, dannes en lineær, uforgrenet polymer (cellulose), og hvis 1-4 og 1-6 bindinger er tilstede, vil polymeren bli forgrenet (stivelse, glykogen). Polysakkarider mister sin søte smak og evne til å oppløse seg i vann.
Cellulose er et lineært polysakkarid bestående av p-glukose molekyler koblet med 1-4 bindinger. Det virker som hovedkomponenten i plantecellemuren. Cellulose er ikke løselig i vann og har stor styrke. Ved drøvtygger brytes ned cellulose i bakteriene av bakterier som ligger i en spesiell del av magen. Stivelse og glykogen er de viktigste formene for glukose i henholdsvis planter og dyr. Resterne av a-glukose i dem er forbundet med 1-4 og 1-6 glykosidbindinger. I leddgikt danner kitin et eksternt skjelett (skall), og i sopp gir det styrke til cellevegget.
Kombinert med lipider og proteiner, karbohydrater danner glykolipider og glykoproteiner.
I kroppen utfører karbohydrater forskjellige funksjoner.
Studenter, studenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i sine studier og arbeid, vil være veldig takknemlige for deg.
Skrevet på http://www.allbest.ru/
1. Generell informasjon
Karbohydrater (sukker, sukkerarter) er organiske stoffer som inneholder en karbonylgruppe og flere hydroksylgrupper.
Den generelle formel for karbohydrater Сn (H2O) m
Karbohydrater - stoffer av sammensetning СНН2пОп, som er av overordnet biokjemisk betydning, er brede distribuert i viltlivet og spiller en stor rolle i menneskelivet. Karbohydrater er en del av cellene og vevene i alle plante- og dyreorganismer og utgjør med masse massen av organisk materiale på jorden. Ca. 80% av tørrstoffet av planter og ca 20% av dyrene faller til andelen karbohydrater. Planter syntetiserer karbohydrater fra uorganiske forbindelser - karbondioksid og vann (CO2 og H2O).
Karbohydrater i form av glykogen i menneskekroppen er ca 500 g. Hovedparten av det (2/3) ligger i musklene, 1/3 - i leveren. Mellom måltidene bryter glykogen ned i glukose molekyler, noe som lindrer svingninger i blodsukkernivået. Glykogenbutikker uten karbohydratinntak er utarmet på ca. 12-18 timer. I dette tilfellet aktiveres mekanismen for dannelse av karbohydrater fra mellomprodukter av proteinmetabolisme. Dette skyldes det faktum at karbohydrater er avgjørende for dannelsen av energi i vevet, spesielt hjernen. Hjerneceller mottar energi hovedsakelig på grunn av oksydasjon av glukose.
karbohydratpolysakkarid biologisk metabolisme
2. Den biologiske rollen av karbohydrater
I levende organismer utfører karbohydrater følgende funksjoner:
Strukturelle og støttefunksjoner. Karbohydrater er involvert i bygging av ulike støttestrukturer. Så cellulose er den viktigste strukturelle komponenten av planten cellevegger, chitin utfører en lignende funksjon i sopp, og gir også stivheten av exoskeleton av leddgikt.
Beskyttelsesrolle i planter. Noen planter har beskyttende formasjoner (torner, spines, etc.), som består av celleveggene til døde celler.
Plastfunksjon. Karbohydrater er en del av komplekse molekyler (for eksempel pentoser (ribose og deoksyribose) er involvert i konstruksjon av ATP, DNA og RNA).
Energifunksjon. Karbohydrater tjener som energikilde: oksidasjonen av 1 gram karbohydrater frigjør 4,1 kcal energi og 0,4 g vann.
Lagringsfunksjon. Karbohydrater fungerer som reserve næringsstoffer: glykogen i dyr, stivelse og inulin i planter.
Osmotisk funksjon. Karbohydrater er involvert i regulering av osmotisk trykk i kroppen. Således inneholder blodet 100-110 mg /% glukose, blodets osmotiske trykk avhenger av glukosekonsentrasjonen.
Receptor funksjon. Oligosakkarider er en del av reseptordelen av mange cellulære reseptorer eller ligandmolekyler.
3. Enkel og kompleks
Monosakkarider - (fra de greske monos - den eneste, sacchar-sukker) - enkle karbohydrater som ikke hydrolyserer for å danne enklere karbohydrater - vanligvis er fargeløse, lettoppløselige i vann, dårlig - i alkohol og helt uoppløselig i eter, Solid gjennomsiktige organiske forbindelser, en av hovedgruppene av karbohydrater, den enkleste formen for sukker.
I naturen er D-glukose (druesukker eller dextrose, C6H12O6) den vanligste i sekskantet sukker (heksose), strukturenheten (monomer) av mange polysakkarider (polymerer) - disakkarider (maltose, sukrose og laktose) og polysakkarider ( cellulose, stivelse)
Disakkarid (fra di - to, sakkar - sukker) - Komplekse organiske forbindelser, en av hovedgruppene av karbohydrater, under hydrolyse, bryter hvert molekyl i to molekyler av monosakkarider er et spesielt tilfelle av oligosakkarider. I struktur er disakkarider glykosider, hvor to molekyler av monosakkarider er forbundet med hverandre ved en glykosidbinding dannet som et resultat av samspillet mellom hydroksylgrupper. Avhengig av strukturen er disakkarider delt inn i to grupper: reduserende og ikke-reduserende.
Oligosakkarider (fra det greske? Leggpt - få) - karbohydrater, hvis molekyler syntetiseres fra 2 til 10 rester av monosakkarider forbundet med glykosidbindinger. Følgelig er disakkarider, trisakkarider og så videre skilt. Blant naturlige trisakkarider er raffinose det mest vanlige, ikke-reduserende oligosakkaridet som inneholder fruktose, glukose og galaktose rester - finnes i store mengder i sukkerroer og i mange andre planter.
Glukomza (fra gammel gresk. Glkhkat søt) (C6H12O6), eller druesukker, eller dextrose finnes i juice av mange frukter og bær, inkludert druer, der navnet på denne typen sukker stammer fra. Åpnet i 1802 av London-legen William Praut.
Glukose er den viktigste av alle monosakkarider, da det er den strukturelle enheten av de fleste di-og polysakkarider.
Det er en nødvendig komponent av karbohydratmetabolismen. Med nedsatt nivå i blodet eller høy konsentrasjon og manglende evne til å bruke, slik det er tilfelle med diabetes, oppstår døsighet, kan bevissthetstap forekomme (hypoglykemisk koma).
Ren glukose, som en monosakkarid, finnes i frukt og grønnsaker. Spesielt rik på glukose druer, kirsebær, bringebær, jordbær, gresskar, gulrøtter.
Fructose (arabino-hexulose, levulose, fruktsukker) - monosakkarid, ketohexose, i levende organismer er det utelukkende D-isomeren, i fri form - i nesten alle søte bær og frukt - er en del av sukrose og laktulose som monosakkarid..
I motsetning til glukose kan det trenge gjennom blodet inn i cellene av vev uten at insulin deltar. Derfor anbefales fruktose som den tryggeste kilden til karbohydrater for diabetikere. Fruktose er lettere enn glukose for å bli til fett. Den største fordelen med fruktose er at den er 2,5 ganger søtere enn glukose og 1,7 ganger sukrose. Bruk i stedet for sukker kan redusere det totale forbruket av karbohydrater.
De viktigste kildene til fruktose i mat er druer, epler, kirsebær / kirsebær, vannmeloner, honning, kål. Fructose forårsaker ikke tannråte.
Galaktose finnes ikke i fri form. Det danner en disakkarid med glukose - laktose (melkesukker) - den viktigste karbohydraten av melk og meieriprodukter.
Laktose (fra latinsk. Lac-melk) C12H22O11 - karbohydrat av disakkaridgruppen, funnet i melk og meieriprodukter. Laktosemolekylet består av rester av glukose og galaktose. Laktose kalles noen ganger melkesukker. Brukes til fremstilling av næringsmedium, for eksempel ved produksjon av penicillin
Laktose er brutt ned i mage-tarmkanalen til glukose og galaktose ved virkningen av enzymet laktase. Mangelen på dette enzymet hos noen mennesker fører til melkintoleranse. Fra laktose ved isomerisering blir laktulose oppnådd - et verdifullt legemiddel for behandling av tarmlidelser - forstoppelse, dysbakterier og andre forstyrrelser i mage-tarmkanalen. Egenskapene til laktulose bestemmes av fraværet i humant mage av enzymer som bryter ned laktulose, som et resultat av hvilket det når kolonet uendret.
Sukrose C12H22O11, eller sukkerroer, rørsukker i hverdagen er bare sukker - en disakkarid fra gruppen oligosakkarider, bestående av to monosakkarider, b-glukose og b-fruktose.
Sukker er raskt nedbrutt i mage-tarmkanalen, glukose og fruktose absorberes i blodet og tjener som en energikilde og den viktigste forløperen av glykogen og fett. Det kalles ofte "kaloribærer", da sukker er et rent karbohydrat og inneholder ikke andre næringsstoffer, som for eksempel vitaminer, mineralsalter. Fra vegetabilske produkter finnes mest sukrose i rødbeter, fersken, meloner, gulrøtter.
Maltose (lakrissukker) består av to glukoserester, er den viktigste strukturelle komponenten av stivelse og glykogen.
Komplekse karbohydrater:
Polysakkarider er det generelle navnet på en klasse av komplekse karbohydrater med høy molekylvekt, hvis molekyler består av titalls, hundrevis eller tusenvis av monomerer - monosakkarider. Fra utsikten over de generelle prinsippene for struktur i gruppen av polysakkarider er det mulig å skille homopolysakkarider syntetisert fra monosakkarid-enheter av en type og heteropolysakkarider, som er karakterisert ved tilstedeværelsen av to eller flere typer monomere rester.
Polysakkarider er nødvendige for livene til dyr og planteorganismer. Dette er en av de viktigste kildene til energi i kroppen som følge av metabolisme. Polysakkarider deltar i immunforløp, gir adhesjon av celler i vev, er størstedelen av organisk materiale i biosfæren.
Stivelse (C6H10O5) n - polysakkarider av amylose og amylopektin, hvis monomer er alfa-glukose. I magesekken hos mennesker og dyr er stivelse hydrolyserbar og blir til glukose, som absorberes av kroppen.
Stivelse - hoveddelen av fordøyelige polysakkarider. Den står for opptil 80% av karbohydrater som forbrukes med mat. Kilden til stivelse er frokostblandinger, bønneprodukter, poteter, pasta og brød.
Inulin (C6H10O5) n er en organisk substans fra gruppen av polysakkarider, en polymer av D-fruktose. I likhet med stivelse tjener inulin som lagringskolhydrat.
Matvarer med inulinsupplement anbefales for diabetes, og spesielt for forebygging. Inulin er hentet fra cikoria eller jordisk artisjokk.
Glykogen - (C6H10O5) n, et polysakkarid dannet av glukoserester forbundet med b-1> 4 bindinger (b-1> 6 ved grenpunkter); Hovedreservatet karbohydrater av mennesker og dyr. Glykogen (også noen ganger kalt animalsk stivelse, til tross for unøyaktigheten av dette begrepet) er hovedformen for lagring av glukose i dyreceller. Den er avsatt i form av granuler i cytoplasma i mange typer celler (hovedsakelig leveren og musklene). Glykogen danner et energireserv som raskt kan mobiliseres for å kompensere for plutselig mangel på glukose. Glykogenbutikker er imidlertid ikke like kapasitet i kalorier per gram som er triglyserider (fett). Bare glykogen lagret i leverceller (hepatocytter) kan behandles til glukose for å nærme hele kroppen, mens hepatocytter kan akkumulere opptil 8 prosent av vekten som glykogen, som er maksimal konsentrasjon blant alle typer celler. I muskler blir glykogen behandlet til glukose utelukkende for lokalt forbruk og akkumuleres i mye lavere konsentrasjoner.
Pektinstoffer eller pektiner (fra gammel gresk. Rzkft - koagulert, frosset) er polysakkarider dannet av rester av hovedsakelig galakturonsyre. Til stede i alle høyere planter, spesielt i frukt og i noen alger. Brukes i medisinsk og farmasøytisk industri - som fysiologisk aktive stoffer med egenskaper som er gunstige for menneskekroppen. Pektiner absorberes praktisk talt ikke av det menneskelige fordøyelsessystemet.
Med hensyn til ikke-fordøyelig kostfiber, i tillegg til deres enestående rolle for prosessene for fordøyelse, er evnen til å skille ut giftige stoffer fra kroppen svært viktig. Således er en av de viktigste egenskapene til pektiske stoffer dannelsen av komplekser av pektin med tungmetallioner og radionuklider. Derfor anbefales ytterligere mengder pektin å inkludere i dietten av personer som er i kontakt med tungmetallforbindelser eller i et miljø forurenset med radionuklider.
Kilder til karbohydrater i kroppen
De viktigste kildene til karbohydrater fra mat er: brød, poteter, pasta, frokostblandinger, søtsaker. Rent karbohydrat er sukker. Honning, avhengig av opprinnelsen, inneholder 70-80% glukose og fruktose.
4. Hovedfunksjonen av karbohydrater
Hovedfunksjonen til karbohydrater er å gi kroppen energiutgifter (karbohydrater står for 55 til 75% av kaloriinnholdet i mat).
Mengden og sammensetningen av karbohydratkomponenter av mat er svært viktig for å opprettholde helse. Gjennomsnittlig nivå av karbohydrater i diett av mennesker er ca 60%.
En gjennomsnittlig sunn person bør forbruke mellom 350 og 500 gram karbohydrater per dag; for personer med økt fysisk eller mental trening kan inntaket av karbohydrater øke til 700 gram eller mer. Mer enn halvparten av karbohydrater kommer inn i kroppen med frokostblandinger, omtrent en fjerdedel - med sukker og sukkerholdige produkter, med grønnsaker fra 10 til 15%, med frukt fra 5 til 10%.
Den glykemiske indeksen brukes til å vurdere næringsverdien av karbohydrater. Denne beregnede verdien gjenspeiler muligheten for karbohydrater i kroppen til å øke blodsukkernivået. Den høyeste glykemiske indeksen er karakteristisk for ren glukose og maltose, samt for karbohydrater inneholdt i poteter, gulrøtter, honning, cornflakes og hvetebrød.
Et annet kjennetegn ved karbohydrater er deres søthet. Den mest søte smaken er iboende av fruktose og glukose, sukrose, noen sukkeralkoholer (maltitol, mannitol, sorbitol). Kunstig sukker erstatter (sakkarin, aspartam) med "søtsaker" er hundrevis av ganger større enn naturlige karbohydrater. Derfor brukes sukkerstatninger i tilfeller der det er nødvendig å gi produktene en søt smak uten å øke deres kaloriinnhold.
Fordøyelsen av karbohydrater begynner i munnhulen, hvor salivamylase delvis bryter ned stivelse.
Glukose er hovedkilden til energi for muskler, nervesystemet og annet vev. Energi frigjøres under glukoseoksydasjon. Hvis glukoseinnholdet overstiger det nivået som kreves for å oppnå den nødvendige mengden energi, blir den støttet i form av glykogen. Glykogenbutikkene i musklene og leveren til en person kan nå fra 300 til 400 g.
Når glykogenbutikker når et maksimalt nivå, blir fett syntetisert fra glukose, som er avsatt i fettceller. Med økende energikostnader omdannes glykogen igjen til glukose.
Selv om gjennomsnittlig daglig inntak av glukose i ren form i kroppen er relativt liten (fra 15 til 18 g), kommer mye glukose i bundet form - som en del av disakkarider, stivelse. For å utføre sine funksjoner bruker sentralnervesystemet ca 140 g glukose per dag, røde blodlegemer - 40 g, muskelvev forbruker glukose også i store mengder, avhengig av det fysiske arbeidet som utføres.
Med mangel på karbohydrater i kroppen vises svakhet, svimmelhet, hodepine, sult, døsighet, svette, skjelvende hender.
Overdreven (overgår energibehovet til kroppen) forbruket av karbohydrater fører også til uønskede konsekvenser. "Overflødig" glukose omdannes til fett, noe som fører til økt kroppsvekt.
Ved å eliminere karbohydratrike matvarer fra deres meny, gjør mange feil. Spesielt ofte skjer dette med de som ønsker å beholde eller litt redusere kroppens vekt. Men i virkeligheten utfører disse organiske forbindelser spesielle funksjoner i menneskekroppen. Med deres hjelp, sprette tilbake metabolske prosesser. Samarbeider med proteiner, karbohydrater fremmer dannelsen av enzymer og deltar i prosessen med salivasjon. Disse stoffene er viktige for nesten alle levende organismer. Og hvis en gjennomsnittlig person trenger et gjennomsnitt på 420 gram per dag, så for de som leder en aktiv livsstil, bør mengden karbohydrater i dietten være noe stor.
Ved å konsumere visse matvarer, leverer vi kroppen med enkle og komplekse karbohydrater, og de utfører alle sin funksjon.
Den første gruppen er enkle karbohydrater:
For en person er glukose viktig og uunnværlig. Hovedoppgaven er å normalisere arbeidet til hver celle i hjernen vår. Takket være dette stoffet, mottar dette organet energi, noe som resulterer i forbedret minne. Kilder til glukose er mange bær og frukt, som fortrinnsvis forbrukes fersk.
Fruktose er en spesiell substans. Det absorberes lett uten insulin. Av denne grunn kan produkter som inneholder fruktose være tilstede i menyen til personer som har blitt diagnostisert med diabetes.
Sukrose vi får fra vanlig sukker og forskjellige søtsaker der han er til stede. I prosessen med å splitte dette karbohydratet kommer glukose og fruktose inn i menneskekroppen.
Maltose er et mellomprodukt, som oppnås som følge av omdannelse av stivelse. Kildene sine kan være malt, bia honning. I løpet av fordøyelsen omdannes maltose til glukose.
Friske frukter er rike på fiber. Fiber er et komplekst karbohydrat.
Denne gruppen inkluderer:
Ved å konsumere ulike bakevarer, poteter, korn og belgfrukter, leverer vi kroppen med stivelse. Ved fordøyelsen vår fordøyelsessystemet krever en viss tidsperiode, det absorberes i lang tid.
Glykogen er et polysakkarid, som er tilstede i ubetydelige mengder i sammensetningen av lever og muskelvev.
Fiber er viktig for både mennesker og andre levende organismer. Det hjelper vårt fordøyelsessystem fungerer bedre og mer produktivt. Cellulose er rik på skallene til forskjellige planteceller, og det er takket henne at mange sykdommer er forhindret. Dette komplekse karbohydratet er aktivt involvert i rensing av kroppen fra mange skadelige stoffer, inkludert kolesterol og gallepigmenter. Disse fibrene forebygger fedme og er preget av høy næringsverdi, noe som gjør at vi raskt kan slukke følelsen av sult. Hvilke produkter er rike på fiber? Dette er kli, fullkornsmel, frisk frukt og grønnsaker.
Funksjoner av karbohydrater i kroppen vil være som følger:
Hovedfunksjonen er energi. Takket være karbohydrater får menneskekroppen styrke og evnen til å motstå stress og den negative påvirkning av miljøfaktorer. Ved splitting brytes de ned i vann og karbonoksyd, noe som resulterer i at mye energi frigjøres. I levende organismer akkumuleres de: i planter tar de form av stivelse, hos dyr - glykogen. Og frigjøringen av denne energien skjer gradvis, ettersom behovet oppstår.
Den beskyttende funksjonen manifesteres som følger: Våre kirtler produserer slim som omslutter vitale organer som tarmene, magen, bronkiene og spiserøret. Denne viskøse hemmeligheten beskytter dem mot skade, både fra mekanisk og fra angrep av virus og bakterier.
Hva betyr strukturfunksjonen? Karbohydrater, som er en del av cellemembraner og subcellulære formasjoner, er aktivt involvert i syntese av forskjellige forbindelser og stoffer. Uten dem kunne menneskekroppen ikke fungere normalt. Karbohydrater i form av polysakkarider er også viktige for planter, hvor de utfører en støttefunksjon.
Karbohydrater gir en person energi til livet.
Hvis du frata kroppen av karbohydrater eller redusere inntaket til et minimum, er det fulle av et brudd på de grunnleggende metabolske prosessene, og skadelige stoffer vil akkumulere i blodet. Det vil være en depresjon i sentralnervesystemet, noe som vil medføre en følelse av kronisk tretthet, døsighet og svimmelhet. Fordøyelsessystemet vil reagere på en slik diett med kvalme og en konstant følelse av sult.
Håndskjelv og overdreven svette kan forekomme. Disse symptomene forsvinner nesten umiddelbart når det tilsettes tilstrekkelig mengde sukker til menyen. Hvis du holder deg til noe diett, så husk at den minste daglige dosen av karbohydrater er 100 g.
Når matvarer med høy karbohydrater er utbredt i kosten, kan dette føre til fedme. Med denne menyen opplever kroppen en betydelig overbelastning. Sukker og andre lett fordøyelige stoffer, akkumulere, deplete bukspyttkjertelceller, som truer utviklingen av diabetes. Dette skyldes at kroppen mister muligheten til å produsere nok insulin, som er nødvendig for behandling av glukose.
Det skal imidlertid huskes at sukker i seg selv ikke fører til diabetes. Det er en stor risikofaktor for videre utvikling av en allerede eksisterende sykdom, som hadde en latent form.
De skadelige effektene av raffinerte karbohydrater, som er rikelig i matvarer fra butikker, kan reduseres. For dette:
Det er enkelt å følge disse enkle retningslinjene. Men samtidig vil kroppen få mange fordeler, helsen vil bli bedre.
Karbohydrater, som andre makronæringsstoffer (fett og proteiner), er ikke begrenset til å utføre en enkelt funksjon i menneskekroppen. I tillegg til å gi energi med den grunnleggende funksjonelle rollen av karbohydrater, er de også nødvendige for normal funksjon av hjertet, leveren, musklene og sentralnervesystemet. De er en viktig komponent i reguleringen av protein og fettmetabolismen.
Følgende er hovedgrupper og typer karbohydrater.
De viktigste kildene til karbohydrater fra mat er: frukt, bær og andre frukter, fra tilberedt - brød, pasta, frokostblandinger, søtsaker. Poteter inneholder karbohydrater i form av stivelse og kostfiber. Rent karbohydrat er sukker. Honning, avhengig av opprinnelsen, inneholder 70-80% glukose og fruktose.
Alle materialer er utforskende i naturen. [Ansvarsfraskrivelse krok8.com]
Karbohydratmolekylet består av flere karbonyl (= C = O) og hydroksyl (-OH) grupper. Avhengig av strukturen er det tre grupper karbohydrater:
Monosakkarider er de enkleste sukkerene som består av bare ett molekyl. Monosakkarider inkluderer flere grupper som varierer i antall karbonatomer i molekylet - den strukturelle enheten. Monosakkarider som inneholder tre karbonatomer kalles trioser, fem er pentoser, seks er heksoser og så videre. Det viktigste for levende organismer er pentoser, som er en del av nukleinsyrer og heksoser, hvorav polysakkarider er sammensatt. Et eksempel på heksose er glukose.
Oligosakkarider inkluderer fra to til 10 strukturelle enheter. Avhengig av antall emitter:
De viktigste er disakkarider (laktose, sukrose, maltose) og trisakkarider (raffinose, melitsitoza, maltotriose).
Sammensetningen av oligosakkarider kan inkludere homogene og inhomogene molekyler. I denne forbindelse er det:
Fig. 2. Homo-oligosakkarider og hetero-oligosakkarider.
De mest komplekse karbohydrater er polysakkarider, som består av mange (fra 10 til tusen) av monosakkarider. Disse inkluderer:
Fig. 3. Polysakkarid.
I motsetning til oligosakkarider og monosakkarider er polysakkarider harde, vannløselige stoffer uten søt smak.
Karbohydrat Formel - Cn(H2O)m. I molekylet av noe karbohydrat er det minst tre karbonatomer.
Hovedfunksjonen av karbohydrater i cellen er omdanning til energi. ATP (adenosintrifosfat) - en universell energikilde - inkluderer monosakkarid ribose. ATP dannes som et resultat av glykolyse - oksidasjon og nedbrytning av glukose i pyruvat (pyruvinsyre). Glykolyse foregår i flere stadier. Karbohydrater er fullstendig oksidert til karbondioksid og vann, mens energi frigjøres.
Tabellen viser hovedfunksjonene til karbohydrater.
Karbohydraternes rolle i strukturen i kroppens celler er vanskelig å overvurdere, men av en eller annen grunn tror de fleste at de bare bidrar til vektøkning. Faktisk, takket være karbohydrater, kjøper en person et energireserve, som han da bruker til å løse sine livsoppgaver. Men dette er ikke all den verdien som disse næringsstoffene har.
Karbohydrater nærer cellene, fyller dem med nødvendig cellulær substans, aktiverer kroppens beskyttende funksjon i kampen mot den negative virkningen av det ytre miljøet og hjelper menneskekroppen å gjenopprette fra alvorlige sykdommer. Hovedkarakteristikken av karbohydrater i menneskekroppen skyldes biokjemiske prosesser (dette er vitenskapen om kjemiske elementer som er karakteristiske for levende organismeres livaktige aktivitet og sikrer deres normale funksjon). Hvordan fungerer de? Etter inntak gjennom mat, absorberes karbohydrater i blodet, oksyderes og danner energi.
En annen del av disse kjemiske elementene, som ikke er omdannet til aktive, sendes til gjennomføringen av en annen funksjon som forhindrer akkumulering av ketoner i forbindelse med oksidasjon av fett.
Takket være karbohydrater får folk energi reserver.
Ketoner er stoffer der celler også tar energi. Akkumuleringen av ketoner påvirker virkningen av hele organismen negativt, siden ketoner er hovedsakelig glukose, og overflødigheten i kroppen kan føre til slike alvorlige sykdommer som diabetes, hudsykdommer, gastrointestinale kanaler, etc.
Funksjonen av enkle karbohydrater er byggingen av celler. Bygningsfunksjonen gjenoppretter de skadede delene av cellene, gir dem styrke og er en katalysator for videreutvikling. En annen oppgave som disse elementene utfører er regulatorisk. Enkel karbohydrater regulerer metabolismen, stimulerer vekttap og akselererer behandlingen av næringsstoffer kroppen. Fordelingen av fett og proteiner som kommer inn i kroppen er den enzymatiske oppgaven til inulins. At det hjelper nedbrytingen av proteiner og fett i enklere former, som er lettere absorbert av kroppen og raskere absorbert i blodet.
Prinsippet om bruk av disse stoffene er følgende: karbohydrater som finnes i noen produkter, kommer inn i kroppen. Suger inn i blodet, de blir til glukose, som er den viktigste energiprodusenten. Som et resultat føler en person en bølge av styrke og vitalitet. Forresten, de er mikronæringsstoffer, samt fett og proteiner. Når de behandles i kroppen danner de en annen type vevsglykogen. Når alt det viktige glykogenet absorberes gjennom hele kroppen, blir overskuddet avsatt mellom musklene, i leveren, fettvev og andre indre organer, som jobber med tung fysisk anstrengelse, sover eller spiser. Et slikt reserve er nødvendig, ellers vil alle signalsystemene i kroppen slås av, det vil slutte å reagere på miljøstimuli. Deretter må du sikre strømmen av nye typer stoffer der det vil være mulig å få styrke.
I tillegg til styrke og aktivitet er hjernen spesielt utsatt for virkningene av karbohydrater. Kanskje de er hovedelementene for normal hjernefunksjon. I dette tilfellet er mengden konsumert karbohydrater av spesiell betydning - jo flere av dem, jo mer langsiktig effekt vil de ha, ellers vil hjernens reaksjoner bli langsommere, signalene blir korte og uklar.
Dermed blir det klart at nesten alle organer i menneskekroppen avhenger av mengden karbohydrater som kommer inn i kroppen. Rollen av karbohydrater i cellen av enhver levende organisme er veldig stor. Derfor er det viktig at dietten er balansert og av høy kvalitet.
Mat bør være balansert
Det er viktig. Nok proteiner, fett, karbohydrater og andre kjemiske elementer må inntas i kroppen slik at den kan fungere og utvikle seg godt.
Spar tid og ikke se annonser med Knowledge Plus
Spar tid og ikke se annonser med Knowledge Plus
Koble Knowledge Plus for å få tilgang til alle svarene. Raskt, uten annonser og pauser!
Ikke gå glipp av det viktige - koble Knowledge Plus til å se svaret akkurat nå.
Se videoen for å få tilgang til svaret
Å nei!
Response Views er over
Koble Knowledge Plus for å få tilgang til alle svarene. Raskt, uten annonser og pauser!
Ikke gå glipp av det viktige - koble Knowledge Plus til å se svaret akkurat nå.
I levende organismer utfører karbohydrater ulike funksjoner, men de viktigste er energi og konstruksjon.
Energifunksjonen er at karbohydrater under innflytelse av enzymer lett deles og oksideres med frigjøring av energi. Med full oksidasjon av 1 g karbohydrater frigjøres 17,6 kJ energi. Sluttproduktene av karbohydratoksydasjon er karbondioksyd og vann.
Karbonhydraternes betydelige rolle i energibalansen av levende organismer er forbundet med deres evne til å bryte ned med eller uten oksygen. Dette er avgjørende for levende organismer som lever i forhold til oksygenmangel. Glukosereserven er polysakkarider (stivelse og glykogen).
Strukturell (bygning) funksjon av karbohydrater er at de brukes som byggemateriale. Skjellene av planteceller i gjennomsnitt med 20-40% består av cellulose, som har høy styrke. Derfor beskytter skjellene av planteceller pålitelig det intracellulære innholdet og opprettholder formene til cellene. Chitin er en del av det ytre skjelettet av leddyr og cellemembraner av enkelte sopp og protister.
Noen oligosakkarider er en del av cytoplasmisk membran i dyreceller og danner et supermembran kompleks - glykoksyx. Karbohydratkomponentene i cytoplasmisk membran utfører en reseptorfunksjon: de oppfatter signaler fra miljøet og overfører dem til cellen.
Metabolismen er at monosakkarider er grunnlaget for syntese av mange organiske stoffer i cellene av organismer - polysakkarider, nukleotider, alkoholer, aminosyrer etc.
Lagringsfunksjonen er at polysakkarider er de ekstra næringsstoffene til alle organismer, som spiller de viktigste energileverandørene. Stivelse er et reserve næringsstoff i planter og glykogen hos dyr og sopp. I røtter og knoller av noen planter, som dahlias, lagres inulin (fruktosepolymer).
Karbohydrater og utfør en beskyttende funksjon. Så er tannkjøtt (frigjort ved trær skadet, for eksempel kirsebær, plommer) derivater av monosakkarider. De forhindrer inngrep av patogener i sårene. Den faste celleveggene av protister, sopp og integrert leddyr, som inkluderer kitin, utfører også en beskyttende funksjon.
Karbohydrater er stoffer med den generelle formel Cn(H2O)m, hvor n og m kan ha forskjellige verdier. Navnet "karbohydrater" reflekterer det faktum at hydrogen og oksygen er tilstede i molekylene av disse stoffene i samme forhold som i vannmolekylet. I tillegg til karbon, hydrogen og oksygen kan derivater av karbohydrater inneholde andre elementer, slik som nitrogen.
Karbohydrater - En av hovedgruppene av organiske stoffer i celler. De er de primære produktene av fotosyntese og de første produktene av biosyntese av andre organiske stoffer i planter (organiske syrer, alkoholer, aminosyrer, etc.), og er også inneholdt i cellene til alle andre organismer. I en dyrecelle er karbohydratinnholdet i området 1-2%, i planteceller kan det i noen tilfeller nå 85-90 vekt% tørrstoff.
Det er tre grupper av karbohydrater:
Avhengig av lengden på karbonskeletet (antall karbonatomer), er monosakkarider delt inn i trioser (C3), tetroser (C4), pentose (C5), heksoser (C6), heptoser (C7).
Molekyler av monosakkarider er enten aldehydalkoholer (aldoser) eller ketoalkoholer (ketoser). De kjemiske egenskapene til disse stoffene bestemmes primært av aldehyd- eller ketongrupper som er en del av deres molekyler.
Monosakkarider oppløses godt i vann, søt i smak.
Når det oppløses i vann, får monosakkarider, fra pentoser, en ringform.
De sykliske strukturer av pentoser og heksoser er deres vanlige former: På et gitt tidspunkt eksisterer bare en liten del av molekylene i form av en "åpen kjede". Oligo- og polysakkaridene inneholder også sykliske former av monosakkarider.
I tillegg til sukker, der alle karbonatomer er bundet til oksygenatomer, er det delvis redusert sukker, hvorav det viktigste er deoksyribose.
Under hydrolyse danner oligosakkarider flere molekyler med enkle sukkerarter. I oligosakkarider er molekyler av enkle sukker forbundet med såkalte glykosidbindinger som forbinder karbonatomet i et molekyl gjennom oksygen til karbonatomet i et annet molekyl.
De viktigste oligosakkaridene er maltose (maltesukker), laktose (melkesukker) og sukrose (sukkerrør eller sukkerroer). Disse sukkerene kalles også disakkarider. Ved deres egenskaper blokkerer disakkarid til monosakkarider. De løses godt i vann og har en god smak.
Disse er polymere biomolekyler med høy molekylvekt (opptil 10.000.000 Da) bestående av et stort antall monomerer - enkle sukkerarter og deres derivater.
Polysakkarider kan bestå av monosakkarider av samme eller forskjellige typer. I det første tilfellet kalles de homopolysakkarider (stivelse, cellulose, kitin, etc.), i andre heteropolysakkarider (heparin). Alle polysakkarider er uoppløselige i vann og har ikke en søt smak. Noen av dem er i stand til å hovne og slikke.
De viktigste polysakkaridene er som følger.
Cellulose er et lineært polysakkarid bestående av flere rette parallelle kjeder som er forbundet med hydrogenbindinger. Hver kjede dannes av p-D-glukose rester. Denne strukturen forhindrer penetrering av vann, er svært slitesterk å bryte, noe som sikrer stabiliteten til membranene av planteceller, som er 26-40% cellulose.
Cellulose tjener som mat til mange dyr, bakterier og sopp. Imidlertid kan de fleste dyr, inkludert mennesker, ikke fordøye cellulose fordi i deres gastrointestinale kanal er det ikke cellulaseenzym som bryter ned cellulose til glukose. Samtidig spiller cellulosefibre en viktig rolle i ernæring, fordi de gir maten bulk og en grov tekstur, stimulerer intestinal motilitet.
Stivelse og glykogen. Disse polysakkaridene er de viktigste formene for glukoseoppbevaring i planter (stivelse), dyr, mennesker og sopp (glykogen). Når de hydrolyseres i organismer, dannes glukose, noe som er nødvendig for vitale prosesser.
Chitin dannes av p-glukose molekyler, hvor alkoholgruppen ved det andre karbonatomet er erstattet av den nitrogenholdige gruppe NHCOCH3. Dens lange parallelle kjeder, som kjeder av cellulose, er buntet.
Chitin er det viktigste strukturelle elementet i dekker av leddyr og cellevegger av sopp.
Energy. Glukose er den viktigste energikilden som frigis i celler av levende organismer under cellulær respirasjon (1 g karbohydrater under oksidasjonsutgivelser 17,6 kJ energi).
Struktur. Cellulose er en del av cellens vegger av planter; kitin er en strukturell komponent av integrert leddyr og cellevegger av sopp.
Noen oligosakkarider er en del av cytoplasmisk membran i cellen (i form av glykoproteiner og glykolipider) og danner glykoksyx.
Metabolsk. Pentose er involvert i syntesen av nukleotider (ribose er en del av RNA-nukleotider, deoksyribose er en del av DNA-nukleotider), noen koenzymer (for eksempel NAD, NADP, koenzym A, FAD), AMP; ta del i fotosyntese (ribulosodifosfat er en CO-akseptor2 i den mørke fasen av fotosyntese).
Pentoser og heksoser er involvert i syntese av polysakkarider; glukose er spesielt viktig i denne rollen.
Logg inn med uID
Energifunksjon. Karbohydrater - de viktigste energikildene i cellen. Ved fullstendig nedbrytning av 1 g glukose frigjøres 17,6 kJ energi.
Lagringsfunksjon. Stivelse og glykogen brukes av plante- og dyreceller til å lagre energi.
Strukturell funksjon Cellulose og kitin sikrer styrken av celleveggene til planter og sopp. Noen komplekse polysakkarider, som består av to typer enkle sukkerarter, er en del av sener, brusk, hudstoffer, noe som gir disse vevene styrke og elastisitet.
Beskyttelsesfunksjon. Chitin er en beskyttende komponent av animalsk vev.
Receptor funksjon. Noen karbohydrater tjener som reseptorer i sammensetningen av cellemembraner og gir cellegenkjenning av hverandre under interaksjon.
Energy.
Karbohydrater er det viktigste energimaterialet. Ved nedbrytning av karbohydrater, frigjøres den frigjorte energi som varme eller akkumuleres i ATP-molekyler. Karbohydrater gir omtrent 50 - 60% av kroppens daglige energiforbruk, og med muskelaktivitet for utholdenhet - opptil 70%. Under oksydasjonen av 1 g karbohydrater frigjøres 17 kJ energi (4,1 kcal). Den viktigste energikilden i kroppen er fri glukose eller lagret karbohydrater i form av glykogen. Det er det viktigste energisubstratet i hjernen.
Plast.
Karbohydrater (ribose, deoksyribose) brukes til å bygge ATP, ADP og andre nukleotider, samt nukleinsyrer. De er en del av noen enzymer. Individuelle karbohydrater er strukturelle komponenter av cellemembraner. Produktene av glukoseomvandling (glukuronsyre, glukosamin, etc.) er en del av polysakkarider og komplekse proteiner av brusk og andre vev.
Tilførsel av næringsstoffer.
Karbohydrater akkumulerer (lagre) i skjelettmuskulatur, lever og annet vev i form av glykogen. Systematisk muskulær aktivitet fører til økning i glykogen butikker, noe som øker kroppens energipotensial.
Spesifikke.
Separate karbohydrater er involvert i å sikre blodgruppers spesifisitet, spille rollen som antikoagulantia (forårsaker koagulering), er reseptorer av en kjede av hormoner eller farmakologiske stoffer, som gir en antitumor effekt.
Beskyttende.
Komplekse karbohydrater er en del av immunsystemets komponenter; Mukopolysakkarider finnes i slimete stoffer som dekker overflaten av nesekarene, bronkiene, fordøyelseskanalen, urinveiene og beskytter mot bakterier og virus, samt mekanisk skade.
Regulatory.
Matfibre er ikke fordøyelig i tarmene, men det aktiverer tarmmotilitet, enzymer som brukes i fordøyelseskanalen, forbedrer fordøyelsen og assimilering av næringsstoffer.
Energi - karbohydrater er en av de viktigste energikildene til kroppen, og gir minst 60% av energiforbruket. For hjernens aktivitet, blodceller, hjernestoff av nyrene, blir nesten all energi tilført på grunn av oksydasjon av glukose. Med fullstendig nedbrytning av 1 g karbohydrater frigjøres 4,1 kcal / mol (17,15 kJ / mol) energi.
Plast - karbohydrater eller deres derivater finnes i alle celler i kroppen. De er en del av de biologiske membranene og organoidcellene, er involvert i dannelsen av enzymer, nukleoproteiner, etc. I planter er karbohydrater hovedsakelig støttemateriale.
Beskyttende - viskøse hemmeligheter (slim) secerned av ulike kjertler, rik på karbohydrater eller deres derivater (mucopolysaccharides, etc.). De beskytter de indre veggene til de hule organene i mage-tarmkanalen, luftveiene fra mekaniske og kjemiske påvirkninger, penetrasjon av patogene mikrober.
Regulatory - human food inneholder en betydelig mengde fiber, den grove strukturen som forårsaker mekanisk irritasjon av mage og tarms slimhinne, og dermed deltar i reguleringen av peristaltisk virkning.
Spesifikke - individuelle karbohydrater utfører spesielle funksjoner i kroppen: de deltar i ledningen av nerveimpulser, dannelsen av antistoffer, spesifikkiteten til blodgrupper, etc.