Углеводы что это такое. Углеводы. Классификация. Функции Углеводы простое определение

Для нормальной жизнедеятельности организма требуется энергия, которую человек получает через углеводы и жиры. Чем активнее человек, тем больше он затрачивает энергии.

Например, спортсмену из-за интенсивных физических нагрузок требуется большее их количество, чем среднестатистическому человеку.

Где содержатся углеводы и из чего они состоят?

Немного меньше в ржаном и пшеничном хлебе, фасоли, шоколаде, пирожных.

При наименьшей термообработке, как приготовление слабо проваренной каши или выпечка хлеба из цельных зерен, углеводы сохраняют свои полезные свойства.

В состав углеводов входит углерод, кислород и водород. Употребление большого их количества, из которого образуется глюкоза, приводит к образованию жира.

Сжигание организмом топлива, приводит к обратному процессу: жир преобразуется в глюкозу.

Виды углеводов

Делятся на простые (моносахариды, дисахариды) и сложные (полисахариды).

Простые углеводы

Моносахариды (глюкоза, фруктоза, рибоза, галактоза, дезоксирибоза) не расщепляются в воде: Моносахариды являются источником энергии для всех процессов внутри клетки. Глюкоза и фруктоза содержатся в сладких овощах, фруктах, меде.

• Глюкоза быстро всасывается организмом и поступает через кровь в клетки, превращаясь в гликоген. Она легко усваивается при помощи инсулина, является основным источником окисления.

• Фруктоза встречается меньше, но также быстро поддается окислению, а всасывается медленнее. Фруктоза трансформируется в глюкозу без помощи инсулина. Показана больным сахарным диабетом, так как нагружает поджелудочную железу в более щадящем режиме, чем сахар.

• Галактоза содержится в лактозе. В организме часть ее переходит в глюкозу, другая часть участвует в процессе построения гемицеллюлозы.

Дисахариды - соединения молекул нескольких моносахаридов: сахароза, лактоза, мальтоза.

• Сахароза является основным источником сахара. В организме она разлагается на множество моносахаридов. Имеется в виду сахароза, находящаяся в свекольном и тростниковом соку. Сахар, который мы употребляем, имеет более сложный процесс усвоения.

• Лактоза или молочный сахар содержится в молоке и молочных продуктах. Она важна для детского возраста, когда молоко является основным пищевым продуктом. Встречается непереносимость молока, когда уменьшен или сведен до нуля фермент лактозы, расщепляющий ее до образования глюкозы и галактозы.

• Мальтоза или солодовый сахар образуется в результате распада крахмала и гликогена. Мальтоза содержится в солоде, меде, пиве, проросшем зерне и патоке.

Сложные углеводы

Сложные углеводы являются полезными элементами для здоровья и фигуры. Это происходит из-за медленного их расщепления в организме, за чет чего уровень инсулина остается в норме. В состав сложных углеводов входят:

Полисахариды - полимеры, состоящие из множества моносахаридов (крахмал, гликоген, целлюлоза); плохо растворяются в воде.

Крахмал является основным полисахаридом, который переваривается организмом. 80% всех потребляемых углеводов – это крахмал. Он поступает через растительные продукты: крупы, муку, хлеб.

Гречневая крупа особенно богата крахмалом (60%), меньше всего его находится в овсянке (толокно, овсяные хлопья). Крахмал содержится в макаронах - 68%, в бобовых - 40%.

Продукты зернобобовые, это те, что содержат крахмал: горох, чечевица, фасоль. В сое находится всего 3,5% крахмала.

Зато его очень много в картофеле (до 18%), из-за чего диетологи не приписывают картофель к овощам, а приравнивают его к злаковым и зернобобовым.

Гликоген или животный крахмал содержится в продуктах животного происхождения: в печени, в мясе. Состоит из молекул глюкозы.

Целлюлоза - вид клетчатки; состоит из нескольких молекул глюкозы. В человеческом организме не переваривается.

Сложные углеводы	Простые углеводы
Все крупы	Мед
Горох	Сахар
Фасоль	Джем
Злаки	Варенье
Чечевица	Белый хлеб
Картофель	Фруктовые и свежевыжатые соки
Все зерновые	Газированные сладкие напитки
Хлеб из цельного зерна	Торты, шоколад, выпечка и т. д.
Фрукты (с гликемическим индексом до 60)	Переработанные каши с содержанием сахара
Макаронные изделия из твердых соротов пшеницы	Овощи и фрукты с высоким ГИ от 70, например: виноград, арбуз
Морковь, огурцы, капуста, помидоры, шпинат и др. овощи с ГИ меньше 60

Функции углеводов

Несомненно организм наш нуждается в поступление и сложных и простых углеводов.

Когда углеводы поступают с пищей в организм человека, часть аминокислот используется в качестве энергетического материала, остальная часть идет в основном на пластические нужды.

Неизрасходованная большая часть оседает в печени в виде гликогена, и совсем мизерная часть запасается в мышечных тканях.

Углеводам мы обязаны возможностью противостоять инфекции и ликвидировать «чужака» долой из организма, например, слизистая носа и гортани обладает способностью задерживать пыль.
Значение углеводов для человека чрезвычайно важное - это:

• Источник энергии
• Осуществление пластических функций
• Регуляция нервной системы
• Единственный источник энергии для мозга
• Противостояние вредным бактериям и микробам
• Взаимообмен между клетками
• Передача сигналов от клетки к клетке.

Дефицит углеводов в организме

Когда углеводов катастрофически не хватает, происходит истощение запасов в печени гликогена, что приводит к отложению жиров в клетках печени и она плохо функционирует.

Углеводный дефицит органы компенсируют за счет белков и жиров. Жиры начинают распадаться в усиленном режиме, что ведет к нарушению процессов обмена, а следовательно, интенсивному образованию кетонов.

Избыточное количество кетонов ведет к закисанию внутренней микрофлоры и отравлению тканей мозга с возможной комой.

Избыток углеводов в организме

Углеводный избыток вызывает повышенный уровень инсулина в крови, и ведет к образованию жира и нарушению белкового обмена.

Когда человек решил за один присест съесть и обед и ужин сразу, организм отвечает резким скачком выработки глюкозы.

Она попадает из крови в ткани посредством инсулина, который способствует синтезу жиров. Происходит быстрое превращение углеводов в жир.

Регулирует углеводный обмен инсулин и другие гормоны: глюкокортикоиды, усиливающие синтез глюкозы из аминокислот в печени.

Благодаря этому синтезу происходит вырабатывание поджелудочной железой гормона глюкагона. Эти гормоны действуют противоположно инсулину.

Суточная норма углеводов

Идеальное количество поступления углеводов считается почти 60% калорий суточного рациона питания. 1 грамм содержит 4 калории. Считается, что суточная потребность человека в углеводах - 50 г.

Нужны ли углеводы для похудения?

Если вы хотите избавиться от лишнего веса, то вы должны четко понимать какие углеводы вам нужно включать в рацион питания.

Пищеварительная система человека устроена так, чтобы переваривать не только углеводы, но и пищевые волокна, и питательные вещества. К таким продуктам относятся: фрукты, овощи, крупы, бобовые, коричневый рис и цельное зерно, которые образуют сложные углеводы.

Продукты, которые прошли обработку (сахар, выпечка из белой муки, хлопья и т. д.) являются простыми углеводами и имеют низкий процент питательных веществ.

В результате их потребления организм получает большое количество ненужных калорий, которые не возможно все переработать. Их избыток превращается в жир. Кроме того в организме образуется дефицит витаминов, минералов и клетчатки.

Вывод из вышесказанного напрашивается сам собой. Старайтесь включать в питание больше продуктов со сложным углеводам.

К примеру, на завтрак, сладкий кофе со сдобой лучше заменить на кашу, из цельнозерновых культур, которая способна поддерживать энергию в течение дня, принося пользу организму.

Углеводы - основной элемент питания, из них человек получает порядка 60% ежедневной энергии. В здоровом рационе должны присутствовать все необходимые виды углеводов.

Углеводы служат основным источником энергии для человеческого организма. Несмотря на то, что в качестве источника энергии углеводы могут быть частично заменены жирами и белками, они выполняют незаменимую функцию в регуляции процесса усвоения пищи, предотвращают дисфункции мышц и нервной системы.

Что такое углеводы

Углеводы - это макронутриенты, представляющие собой органические соединения. Второе название углеводов - сахариды. Это наиболее доступный для клеток источник энергии, залог здоровой деятельности пищеварительной системы и организма в целом.

По химическому составу углеводы, как правило, делят на две группы: простые сахара и полисахариды. С точки зрения усвояемости человеческим организмом, последние делятся на усвояемые и неусвояемые. Источником углеводов являются в основном продукты растительного происхождения, однако существует полисахарид животного происхождения - гликоген, содержащийся в печени и мышцах.

Энергетическая ценность углеводов - 4 ккал на 1 г. Взрослому человеку при умеренных физических и умственных нагрузках следует употреблять порядка 350-400 г усвояемых углеводов в сутки.

Усвояемые углеводы

Усвояемые углеводы делятся на две большие группы: простые сахара и полисахариды. В процессе усвоения углеводы преобразуются в глюкозу, определенный уровень которой в крови необходим для жизнедеятельности организма. Избыток глюкозы преобразуется в гликоген, который запасается в печени и служит источником энергии при недостатке углеводов в пище.

Простые сахара

Простые сахара не нуждаются в дополнительном расщеплении, поэтому усваиваются организмом очень быстро и практически полностью. Именно их принято называть «быстрыми углеводами».

Простые сахара подразделяют на:

• моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза);
• олигосахариды (лактоза, сахароза, мальтоза, рафиноза).

Основную роль в питании человека играют сахароза и лактоза, в последнее время повысилась роль фруктозы. Сахароза - это обычный пищевой сахар. Фруктоза - сахар, содержащийся в меде и фруктах (особенно в винограде).

Лактоза представляет собой так называемый молочный сахар. Ее усвоение связано с наличием в желудочно-кишечном тракте фермента лактазы, расщепляющего лактозу. При отсутствии лактазы молоко не усваивается, однако эта особенность не влияет на усвоение кисломолочных продуктов. У некоторых людей аналогичные сложности возникают с усвоением рафинозы, которой богаты бобовые и ржаная мука.

Норма простых сахаров в рационе

Доля простых сахаров в ежедневном рационе должна составлять не более 25% от общего количества усвояемых углеводов, при этом доля сахара как самостоятельного продукта питания не должна быть выше 10% от суточной калорийности ежедневной пищи.

Полисахариды

Полисахариды - это сложные соединения большого количества моносахаридов. Усвояемые полисахариды называются крахмальными, к ним относятся крахмал, инулин, гликоген.

Крахмальные полисахариды в процессе усвоения организмом расщепляются до простых сахаров. Этот процесс занимает длительное время и происходит в основном в кишечнике, поэтому крахмальные полисахариды нередко называют «медленными углеводами». Их доля в ежедневном количестве усвояемых углеводов должна составлять порядка 75-80%. Основная масса усвояемых полисахаридов приходится на долю крахмала. Наибольшее количество этого вещества содержится в изделиях из пшеничной муки (макароны, хлеб), крупах, картофеле и бобовых.

Неусвояемые полисахариды

Неусвояемые полисахариды - это пектины, гемицеллюлоза, целлюлоза, камедь, лигнин и т. д. Их называют пищевыми волокнами. Пищевые волокна практически не перевариваются организмом, однако оказывают существенное влияние на процесс переваривания пищи в целом, обеспечивают усвоение других веществ, регулируют моторику кишечника. Основным источником таких полисахаридов являются продукты растительного происхождения. В среднем человеку необходимо около 20 г пищевых волокон в сутки.

Усвоение углеводов связано с выработкой гормона поджелудочной железы
инсулина. При его недостатке использование глюкозы замедляется, ее уровень
в крови растет, что приводит к сахарному диабету. В этом случае количество
углеводов в рационе необходимо значительно сокращать.

Виды пищевых волокон

Целлюлоза - наиболее распространенный вид пищевых волокон. В популярной литературе целлюлозу, как правило, называют клетчаткой. Она содержится в зерне и муке грубого помола, бобовых, капусте, моркови. Клетчатка способствует нормализации микрофлоры кишечника, выведению излишков холестерина. Ее источники - отруби, сырые овощи (капуста, морковь, редька), яблоки , свежие ягоды с семенами.

Пектин имеет важное значение для выведения излишков холестерина, предотвращения гнилостных процессов в пищеварительном тракте. Этот вид углеводов содержится в овощах, ягодах и фруктах (особенно в вишне, сливе и яблоках), а также в цитрусовых и их кожуре.

Гемицеллюлоза обладает высокой способностью удерживать воду. Основная функция этого вида пищевых волокон - стимулирование кишечной моторики.

Лигнин вообще не усваивается организмом. Он отвечает за выведение продуктов обмена веществ.

Эксперт: Галина Филиппова, врач-терапевт, кандидат медицинских наук
Наталия Бакатина

В материале использованы фотографии, принадлежащие shutterstock.com

Углеводы - это сахара, крахмалы и волокна, содержащиеся во фруктах, зернах, овощах и молочных продуктах. Несмотря на то, что в модных диетах часто отказываются от них, углеводы - одна из основных групп продуктов питания - важны для здоровой жизни.

«Углеводы - это макроэлементы, а это означает, что они являются одним из трех основных способов получения организмом энергии или калорий», - говорит Пейдж Сматерс, диетолог. Американская диабетическая ассоциация отмечает, что углеводы являются основным источником тела энергии. Они называются углеводами, потому что на химическом уровне они содержат углерод, водород и кислород.

Смартс сказал, что есть три вида макронутриентов: углеводы, белки и жиры. Макроэлементы необходимы для правильного функционирования организма, а организму требуется их большое количество. Все макроэлементы должны быть получены с помощью диеты; Организм сам по себе не может производить макроэлементы.

Рекомендуемая суточная доза углеводов для взрослых составляет 135 грамм. Потребление углеводов для большинства людей должно составлять от 45 до 65 процентов от общего количества калорий. Один грамм углеводов составляет около 4 калорий, поэтому диета в 1800 калорий в день будет равна от 202 до 292 грамма углеводов. Тем не менее, люди с диабетом не должны есть более 200 граммов углеводов в день, а беременным женщинам требуется не менее 175 граммов.

Функция углеводов

Углеводы обеспечивают топливо для центральной нервной системы и энергию для работы мышц. По словам Университета штата Айова, они также предотвращают использование белка в качестве источника энергии и способствуют метаболизму жиров.

Кроме того, «углеводы важны для функционирования мозга», - сказал Сматерс. Они влияют на «настроение, память и т. д., а также это быстрый источник энергии». На самом деле, рекомендуемое количество углеводов основано на количестве углеводов, которые должен потреблять мозг.

Простые и сложные углеводы

Углеводы классифицируются как простые или сложные. Разница между двумя формами заключается в химической структуре и быстром поглощении и переваривании сахара. Простые углеводы перевариваются и поглощаются быстрее и легче, чем сложные углеводы.

Простые углеводы содержат только один или два сахара, таких как фруктоза (содержится во фруктах) и галактоза (в молочных продуктах). Эти одиночные сахара называются моносахаридами. Углеводы с двумя сахарами, такими как сахароза (сахарный стол), лактоза (от молочных продуктов) и мальтоза (содержащаяся в пиве и некоторых овощах), называются дисахаридами.

Простые углеводы также содержатся в конфетах, соде и сиропе. Однако эти продукты производятся с обработанными и очищенными сахарами и не содержат витаминов, минералов или клетчатки. Они называются «пустыми калориями» и могут привести к увеличению веса.

Сложные углеводы (полисахариды) имеют три или более сахара. Их часто называют крахмалистыми продуктами и включают бобы, горох, чечевицу, арахис, картофель, кукурузу, пастернак, хлеб из цельного зерна и крупы.

Смартс отметил, что, хотя все углеводы функционируют как относительно быстрые источники энергии, простые углеводы вызывают всплески энергии гораздо быстрее, чем сложные углеводы из-за более быстрой скорости, с которой они перевариваются и поглощаются. Простые углеводы могут привести к всплескам в уровнях сахара в крови и сахара, в то время как сложные углеводы обеспечивают более устойчивую энергию.

Исследования показали, что замена насыщенных жиров простыми углеводами, такими как во многих пищевых продуктах, связана с повышенным риском сердечных заболеваний и диабета 2 типа.

Смартс предложил следующий совет: «Лучше всего сосредоточиться на том, чтобы в первую очередь использовать сложные углеводы в вашем рационе, включая цельные зерна и овощи».

Сахары, крахмалы и волокна

В организме углеводы разбиваются на более мелкие единицы сахара, такие как глюкоза и фруктоза. Тонкий кишечник поглощает эти более мелкие единицы, которые затем поступают в кровоток и попадают в печень. Печень превращает все эти сахара в глюкозу, которая переносится через кровоток - сопровождается инсулином - и превращается в энергию для основного функционирования организма и физической активности.

Если глюкоза не нужна немедленно для энергии, организм может хранить до 2000 калорий в печени и мышцах в форме гликогена. Когда запасы гликогена заполнены, углеводы хранятся в виде жира. Если у вас недостаточно приема углеводов или в магазинах, организм будет потреблять белок для топлива. Это проблематично, потому что организму нужен белок для мышц. Использование белка вместо углеводов для топлива также создает нагрузку на почки, что приводит к прохождению болезненных побочных продуктов в моче.

Волокно имеет важное значение для пищеварения. Они способствуют здоровому движению кишечника и уменьшают риск хронических заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца и диабет. Однако, в отличие от сахаров и крахмалов, волокна не поглощаются в тонком кишечнике и не превращаются в глюкозу. Вместо этого они переходят в толстую кишку относительно неповрежденными, где превращаются в водород, углекислый газ и жирные кислоты. Институт медицины рекомендует, чтобы люди потребляли 14 граммов клетчатки на каждые 1000 калорий. Источниками волокон являются фрукты, зерно и овощи, особенно бобовые.

Смартс отметил, что углеводы также встречаются естественным образом в некоторых формах молочных продуктов и как крахмалистых, так и некрахмальных овощах. Например, некрахмалистые овощи, такие как салаты, капуста, зеленая фасоль, сельдерей, морковь и брокколи, содержат углеводы. Крахмалистые овощи, такие как картофель и кукуруза, также содержат углеводы, но в больших количествах. По данным Американской диабетической ассоциации, овощи без крахамала обычно содержат только около 5 граммов углеводов на чашку сырых овощей, и большинство этих углеводов поступает из волокон.

Хорошие углеводы против плохих углеводов

Углеводы содержатся в продуктах, которые, как вы знаете, хороши для вас (овощи), и те, которые вредны (пончики). Это привело к мысли, что некоторые углеводы являются «хорошими», а некоторые «плохими». Согласно Healthy Geezer Fred Cicetti, углеводы, которые обычно считаются плохими, включают пирожные, газированные напитки, высоко обработанные пищевые продукты, белый рис, белый хлеб и другие продукты из белой муки. Это продукты с простыми углеводами. Плохие углеводы редко имеют какую-либо питательную ценность.

Обычно считается, что углеводы являются сложными, такими как цельные зерна, фрукты, овощи, бобовые и бобовые. Они не только обрабатываются медленнее, но также содержат щедрость других питательных веществ.

Центр долголетия Pritikin предлагает этот контрольный список для определения того, является ли углевод «хорошим» или «плохим».

Хорошие углеводы:

• Мало или умеренно калорий
• Высокий уровень питательных веществ
• Без рафинированных сахаров и очищенных зерен
• Высокое содержание естественных волокон
• Низкое содержание натрия
• Низкое содержание насыщенных жиров
• Очень мало или отсутствие холестерина и транс-жиров

Плохие углеводы:

• Много калорий
• Много рафинированных сахаров, таких как кукурузный сироп, белый сахар, мед и фруктовые соки
• Много рафинированных зерен, таких как белая мука
• Низкое содержание многих питательных веществ
• Низкое содержание волокон
• Высокий уровень натрия
• Насыщенный жир
• Высокий уровень холестерина и транс-жиров

Гликемический индекс

Гликемический индекс измеряет, насколько быстро и сколько углеводов повышает уровень сахара в крови.

Высокогликемические продукты, такие как выпечка, повышают уровень сахара в крови сильно и быстро; Продукты с низкой гликемией вырабатывают его мягко и в меньшей степени. Согласно исследованиям Гарвардской медицинской школы, некоторые исследования связывают высокогликемические продукты с диабетом, ожирением, сердечными заболеваниями и некоторыми видами рака.

С другой стороны, недавние исследования показывают, что низкогликемическая диета на самом деле не может быть полезной. Исследование, проведенное в 2014 году, опубликованное в JAMA, показало, что взрослые с избыточным весом, употребляющие сбалансированную диету, не наблюдали значительного дополнительного улучшения низкокалорийной диеты с низким гликемическим индексом. Ученые измеряли чувствительность к инсулину, систолическое артериальное давление, холестерин ЛПНП и холестерин ЛПВП и видели, что низкогликемическая диета не улучшала их состояние. Она уменьшал уровень триглицеридов.

Польза углеводов

Правильный вид углеводов может быть невероятно полезен для вас. Мало того, что они необходимы для вашего здоровья, но они несут множество дополнительных преимуществ.

Душевное здоровье

Углеводы могут быть важны для психического здоровья. В исследовании, опубликованном в 2009 году в журнале JAMA Internal Medicine, было обнаружено, что люди на жирной, низкоуглеводной диете в течение года испытывают больше беспокойства, депрессии и гнева, чем люди на диете с низким содержанием жира, с высоким содержанием углеводов. Ученые подозревают, что углеводы помогают в производстве серотонина в мозге.

Углеводы также могут помочь памяти. В исследовании 2008 года в Университете Тафтса женщины с избыточным весом сокращали углеводы полностью из своих диет в течение одной недели. Затем они опробовали когнитивные навыки женщин, визуальное внимание и пространственную память. Женщины на диетах без углеводов показали результаты хуже, чем женщины с избыточным весом, на низкокалорийные диеты, содержащие здоровое количество углеводов.

Потеря веса

Хотя углеводы часто обвиняют в увеличении веса, правильный вид углеводов может фактически помочь вам потерять и поддерживать здоровый вес. Это происходит потому, что многие хорошие углеводы, особенно цельные зерна и овощи с кожей, содержат клетчатку. Трудно получить достаточное количество клетчатки на диете с низким содержанием углеводов. Диетическое волокно помогает вам чувствовать себя полноценным и обычно поставляется в относительно низкокалорийных продуктах.

Исследование, опубликованное в Journal of Nutrition в 2009 году, последовало за женщинами среднего возраста в течение 20 месяцев и показало, что участники, которые съели больше волокон, потеряли вес, в то время как те, кто снизил потребление клетчатки, набрали вес. Еще одно недавнее исследование связано с потерей жира с низким содержанием жиров, а не с низким содержанием углеводов.

Хотя некоторые исследования показали, что диеты с низким содержанием углеводов помогают людям сбросить вес, метаанализ, проведенный в 2015 году и опубликованный в The Lancet, показал, что при длительном анализе с низким содержанием жиров и низким содержанием углеводов диеты имели схожие показатели успеха. Люди потеряли больше веса на ранних этапах, в то время как на низкоуглеводных диетах, но через год все они имели тот же вес.

Хороший источник питательных веществ

Целые, необработанные фрукты и овощи хорошо известны своим содержанием питательных веществ. Из-за этого некоторые из них считаются суперпродуктами - и все эти листовые зелень, яркий сладкий картофель, сочные ягоды, острые цитрусы и хрустящие яблоки содержат углеводы.

Один важный, богатый источник хороших углеводов - цельные зерна. Большое исследование, опубликованное в 2010 году в Журнале Американской диетической ассоциации, показало, что те, кто питается продуктами с содержанием целых зерен, имеют значительно большее количество клетчатки, энергии и полиненасыщенных жиров, а также все микронутриенты (кроме витамина B12 и натрия). Дополнительное исследование, опубликованное в 2014 году в журнале Critical Reviews in Food Science and Nutrition, показало, что цельные зерна содержат антиоксиданты, которые ранее считались практически исключительно фруктами и овощами.

Здоровье сердца

Волокно также помогает снизить уровень холестерина. Пищеварительный процесс требует желчных кислот, которые частично образуются при холестерине. По мере улучшения пищеварения печень вытягивает холестерин из крови, чтобы создать больше желчных кислот, тем самым уменьшая количество ЛПНП, «плохого» холестерина.

Есть исследование в American Journal of Clinical Nutrition, в котором анализируется влияние цельного зерна на пациентов, принимающих лекарства, снижающие уровень холестерина, называемых статинами. Те, кто ежедневно ел более 16 граммов цельного зерна, имели более низкий уровень плохого холестерина, чем те, кто принимал статины, не съедая целые зерна.

Углеводный дефицит

Не получение достаточного количества углеводов может вызвать проблемы. Без достаточного количества топлива организм не получает энергии. Кроме того, без достаточной глюкозы, страдает центральная нервная система, которая может вызвать головокружение или умственную и физическую слабость. Дефицит глюкозы или низкий уровень сахара в крови называют гипогликемией.

Если организм имеет недостаточное потребление углеводов или хранилища, он будет потреблять белок. Это проблематично, потому что организму нужен белок для мышц. По словам Университета Цинциннати, использование белка вместо углеводов также бьет по почкам, что приводит к прохождению болезненных побочных продуктов в моче.

Люди, которые не потребляют достаточно углеводов, также могут страдать от недостаточного количества клетчатки, что может вызвать проблемы с пищеварением и запорами.

Углеводы широко распространены в природе, главным образом, в растительном мире. Это обширный класс органических соединений, образующихся в растениях в ходе фотосинтеза, благодаря ассимиляции хлорофиллом углекислого газа воздуха под действием солнечных лучей. Углеводы являются важным энергетическим компонентом пищи, причем по количеству преобладают в ней над всеми другими компонентами.

Углеводы – это вещества, состоящие из углерода, кислорода и водорода. Все углеводы делятся на две группы: простые и сложные. Простыми (моносахаридами) называют углеводы, которые не способны гидролизоваться с образованием более простых соединений. Обычно их состав отвечает формуле С n Н 2 n О n , т.е. число атомов углерода равно числу атомов кислорода. Сложные углеводы (полисахариды) – углеводы, способные гидролизоваться (Гидро́лиз (от др.-греч. ὕδωρ - вода + λύσις - разложение) - один из видов химических реакций сольволиза, где при взаимодействии веществ с водой происходит разложение исходного вещества с образованием новых соединений) на более простые. Сложные углеводы очень разнообразны по составу, молекулярной массе, а следовательно, и по свойствам. Их делят на две группы:

Низкомолекулярные (олигосахариды);

Высокомолекулярные (полисахариды II порядка).

Моносахариды – твердые кристаллические вещества, они гигроскопичны, хорошо растворяются в воде. Главными представителями моносахаридов являются глюкоза и фруктоза.

Глюкоза С 6 Н 12 О 6 (виноградный сахар) широко распространена в природе, в свободном виде содержится в зеленых частях растений, различных фруктах и ягодах, меде. Входит в состав важнейших полисахаридов: сахарозы, крахмала, клетчатки. В промышленности глюкозу получают путем гидролиза крахмала.

Фруктоза С 6 Н 12 О 6 (фруктовый сахар) в свободном состоянии содержится в зеленых частях растений, нектаре цветов, семенах, меде, входит в состав сахарозы.

Из олигосахаридов особое значение имеют дисахариды, наибольшее пищевое значение имеют три дисахарида: сахароза, мальтоза и лактоза. Все они являются кристаллическими веществами, хорошо растворимыми в воде.

Сахароза С 12 Н 22 О 11 (тростниковый или свекловичный сахар) состоит из остатков молекул глюкозы и фруктозы. Это наиболее известный и широко применяемый в питании и пищевой промышленности сахар. Содержится в листьях, стеблях, семенах, плодах, клубнях растений. В сахарной свекле от 15 до 22 % сахарозы, сахарном тростнике 12-15 %, это основные источники ее получения.

Мальтоза С 12 Н 22 О 11 (солодовый сахар) состоит из двух остатков глюкозы. В свободном состоянии в природе встречается главным образом в семенах злаковых культур, особенно при их прорастании. Образуется при неполном гидролизе крахмала кислотами или ферментами.

Лактоза С 12 Н 22 О 11 (молочный сахар) содержится в молоке всех млекопитающихся, в коровьем молоке ее 4-5 %. Состоит из остатков глюкозы и галактозы.

Моно- и дисахариды имеют сладкий вкус, за что получили название сахаров, но степень их сладости неодинакова. Относительная сладость сахаров в условных единицах: сахароза – 100, фруктоза – 173, глюкоза – 74, мальтоза – 32, лактоза – 16.

Полисахариды II порядка – высокомолекулярные соединения, состоящие из большого числа остатков моносахаров. Они делятся на гомополисахариды, построенные из молекул моносахаридов одного вида (крахмал, клетчатка, гликоген), и гетерополисахариды, состоящие из остатков различных моносахаридов (пектиновые вещества).

Крахмал (С 6 Н 10 О 5) n – резервный полисахарид, главный компонент зерна, картофеля. Наиболее важный по своей пищевой ценности и использованию в пищевой промышленности полисахарид. В растениях он находится в виде зерен, размер и форма которых различны в разных культурах. Крахмал – смесь полимеров двух типов, построенных из остатков глюкозы: амилозы и амилопектина. Их содержание в крахмале зависит от культуры и колеблется от 18 до 25 % амилозы и 75-82 % амилопектина.

Гликоген (животный крахмал) состоит из остатков глюкозы. Важный энергетический запасной материал животных (в печени – до 10 %, мышцах – 0,3-1% гликогена). По своему строению напоминает амилопектин, но более разветвлен. Гликоген хорошо растворяется в горячей воде.

Клетчатка (целлюлоза) (С 6 Н 10 О 5) n – самый распространенный высокомолекулярный полисахарид. Это основной компонент и опорный материал клеточных стенок растений. Содержание клетчатки в древесине – 40-50 %. Молекула клетчатки имеет линейное строение и состоит из 600-900 остатков глюкозы. Молекулы клетчатки с помощью водородных связей объединены в мицеллы (пучки), состоящие из параллельных цепей. В воде клетчатка не растворяется, устойчива к действию разбавленных кислот и щелочей.

Углеводы играют исключительно важную роль в питании человека и основным их источником являются растительные продукты. Они выполняют в организме пластические функции, так как входят в состав его тканей и жидкостей; оказывают тонизирующее действие на центральную нервную систему; осуществляют регулирующее действие при обмене веществ. Углеводы и их производные выполняют в организме ряд защитных функций, с их помощью выводятся некоторые токсичные вещества.

В зависимости от участия в обмене веществ углеводы условно можно разделить на две группы:

Усвояемые организмом человека – моно- и дисахариды, крахмал, гликоген;

Неусвояемые – пищевые волокна – клетчатка, пектиновые вещества.

Усвояемые углеводы дают организму 50-60 % энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности. Суточная потребность взрослого человека в усвояемых углеводах составляет 360-400 г, в том числе 50-100 г сахаров. Оптимальное содержание пищевых волокон в суточном рационе 20-25 г.

Глюкоза – единственный углевод, который циркулирует в крови, важнейшим потребителем глюкозы является мозг. Содержание глюкозы в организме зависит от количества углеводов в рационе, ее нормальный уровень в крови составляет 80-100 мг/100мл и регулируется гормоном поджелудочной железы – инсулином. Снижение содержания сахара в крови вызывает нарушение поведения, бред, потерю сознания и, в конечном счете, структурные повреждения мозга, приводящие к смерти. При недостатке глюкозы ее запасы могут компенсироваться за счет расщепления сахарозы, крахмала и других полисахаридов.

Фруктоза наиболее благоприятный в гигиеническом отношении углевод: для своего усвоения не требует инсулина, не является фактором увеличения концентрации сахара в крови, не вызывает кариес зубов в отличие от глюкозы и сахарозы.

Сахароза выполняет только энергетическую функцию, но при этом вызывает очень быстрое увеличение содержания глюкозы в крови и препятствует транспорту холестерина.

Лактоза способствует развитию в желудочно-кишечном тракте молочнокислых бактерий, являющихся антагонистами гнилостной и патогенной микрофлоры. Однако у некоторых людей отсутствует или недостаточна активность фермента, расщепляющего лактозу, поэтому они страдают непереносимостью молока.

Крахмал – основной источник углеводов для организма, в нативном состоянии не усваивается, т.к. защищен клеточной стенкой-клетчаткой, а подвергается перевариванию после термической обработки. Крахмал усваивается медленнее других углеводов, поскольку предварительно должна пройти его деполимеризация – расщепление до глюкозы, поэтому потребление крахмала не приводит к быстрому увеличению содержания глюкозы в крови.

Пищевые волокна также обладают определенной пищевой ценностью, хотя и не усваиваются организмом человека, т.к. он не продуцирует ферментов, необходимых для их расщепления.

Клетчатка нормализует деятельность полезной микрофлоры кишечника, способствует нормальному продвижению пищи по желудочно-кишечному тракту, тем самым препятствует задержке каловых масс в толстой кишке. Это имеет важное значение в профилактике рака толстой кишки. Клетчатка способствует выведению из организма холестерина, создает чувство насыщенности, снижает аппетит. Дефицит клетчатки в рационе способствует ожирению, развитию желче-каменной болезни, сердечно-сосудистых заболеваний. Вместе с тем избыток клетчатки снижает усвояемость пищевых веществ, особенно некоторых витаминов и минеральных веществ.

Белки

Белки представляют собой важнейшую составную часть пищи. Это высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот.

Из природных аминокислот (их около 150) лишь 22 аминокислоты входят в состав белков. В молекуле белка аминокислоты соединены между собой пептидными связями

По степени сложности белки делят:

На протеины (простые), состоящие только из остатков аминокислот;

Протеиды (сложные), состоящие из белковой и небелковой (нуклеиновые кислоты, липиды, фосфорная кислота и др.) частей.

Протеины по растворимости в отдельных растворителях подразделяются на:

Альбумины – белки растворимые в воде;

Глобулины – растворяются в водных растворах солей;

Проламины – растворяются в 60-80% растворе этилового спирта;

Глютелины – растворяются только в растворах щелочей.

Белки составляют важнейшую часть всех клеток и тканей живых организмов.

Значение белков для организма человека определяется не только многообразием их функций, но и незаменимостью их другими пищевыми веществами. Поступая в организм, белки пищи подвергаются действию ферментов и в итоге превращаются в составляющие их аминокислоты. Аминокислоты всасываются в кровь, разносятся ко всем органам и расходуются на обновление белков организма. Классификация биологических функций белков приведена на рис. 3.

Приветствую Вас, дорогие читательницы!

Интересная вещь, каждая уважающая себя женщина считает, что она хорошо разбирается в вопросах питания и здорового образа жизни, однако на вопрос: «Что такое углеводы, зачем они организму и в каких продуктах они содержатся?» она нередко тушуется и старается увильнуть от ответа.

Поэтому я решила провести сегодня ликбез на тему этих сложных и простых компонентов, чтобы вы могли блеснуть своими безупречными знаниями в очередной беседе с подружками за чашкой ароматного экспрессо, тем самым утвердив свой непоколебимый авторитет в сфере здорового питания.

Нутриенты — что это такое?!

Для начала хочу сказать, что мы живем благодаря регулярному, а у некоторых не особо, поступлению основных питательных нутриентов, из которых состоит любой продукт. А именно:

• белки
• углеводы

Из этих веществ, и не только, строится и функционирует весь наш организм. У каждого нутриента имеется своя роль. Сегодня мы поговорим об углеводах, а следующие статьи будут посвящены белкам и жирам. Еще позже я буду рассказывать о других биологически значимых нутриентах, но эти три составляющие — основа нашей жизни. Так что , как только они будут опубликованы.

Углеводы

Углеводы — это русскоязычное обозначение от слова carbohydrates (лат. carbo — уголь, греч. hydоr — вода). Другими словами это органическое вещество, состоящее из атомов углерода, водорода и кислорода, а по сути это соединение углерода и воды. Углеводы являются важнейшим компонентом в строении всего живого на Земле. В растительном мире доля углеводов составляет до 80 % от сухой массы растения, в животном — всего лишь 2-3 %. Именно поэтому углеводы чаще встречаются в растительной пище и практически незаметны в животной.

Этот класс биологических веществ очень разнообразен, но мы привыкли называть углеводами что-то, что входит или не входит в состав определенного продукта и указан на этикетке. Углеводы могут выполнять множество разнообразных функций и я об этом остановлюсь подробнее, но чуть позже.

Какие бывают углеводы?

По своему биохимическому строению углеводы могут быть:

• простыми
• сложными

Есть еще понятие медленных и быстрых углеводов, но оно уже относится к скорости всасывания или усвоения, а не строению. Такое разделение я буду рассматривать в статье про гликемический индекс, которая скоро будет опубликована. Сразу оговорюсь, что сложные углеводы могут быть как медленными, так и быстрыми. Заинтриговала? Ждите следующую статью.

Простые углеводы

Углеводы состоят из отдельных единиц, которые называют сахаридами. Самым простым и распространенным углеводом является глюкоза. Глюкоза — это моносахарид, т. е. состоит из одной молекулы и в природе встречается в свободном виде. Соединяясь еще с одной такой же молекулой или другим видом моносахарида образуется дисахарид, а при присоединении еще одной — трисахарид и т.д.

Когда цепочка углевода состоит из множества соединенных между собой моносахаридов, то ее называют полисахарид и это уже сложный углевод, о котором я буду говорить ниже.

К простым сахарам относят не только глюкозу. Моносахаридов очень много в природе, но они редко встречаются в свободном виде, а чаще в составе ди- или полисахаридов, гликопротеинов, нуклеиновых кислот. Широко известными и часто встречающимися являются:

фруктоза
манноза
галактоза
ксилоза
рибоза

Дисахаридов тоже великое множество, я перечислю только наиболее значимые:

лактоза (молочный сахар) состоит из глюкозы и галактозы
сахароза (обычный сахар) состоит из глюкозы и фруктозы
мальтоза (солодовый сахар) состоит из двух молекул глюкозы

Все эти дисахариды вы встречаете в повседневной жизни и они сладкие на вкус, однако бывают углеводы не имеющие сладкий вкус.

Разновидностью простых углеводов являются олигосахариды (от греч. олигос — немногий). Обычно они состоят из 3-10 остатков моносахаридов. Самый известный олигосахарид — рафиноза, состоящая из трех остатков (глюкоза, галактоза и фруктоза). Этот углевод содержится в сахарной свекле. Вероятно поэтому наш кусковой сахар называют рафинадом, потому как весь сахар в России производят именно из сахарной свеклы.

Простые углеводы находятся в тех продуктах питания, которые имеют сладкий вкус. Например, все конфеты и шоколад, сладкая выпечка, варенье, мед, обычный сахарный песок, фрукты и ягоды.

Сложные углеводы

К сложным углеводам относят полисахариды, имеющие в своем составе десятки, сотни и даже тысячи моносахаридов, соединенные между собой разными связями. Полисахаридами являются следующие вещества и вы их отлично знаете:

крахмал (резервный углевод, синтезирующийся в растениях при фотосинтезе и распадающийся на молекулы глюкозы)

инулин (резервный углевод растений, распадающийся на молекулы фруктозы)

гликоген (резервный углевод, синтезирующийся в печени и мышцах высших животных и человека и распадающийся на молекулы глюкозы)

целлюлоза или клетчатка (структурный углевод в растительном мире, оказывает опорную функцию, входит в состав клеточной стенки)

пектин (структурный углевод растений, обеспечивает тургор и засухоустойчивость)

хитин (структурный углевод в составе оболочки членистоногих, беспозвоночных и некоторых грибов и бактерий)

В контексте питания сложными углеводами называют те продукты, которые имеют несладкий вкус. Например, крупы и зерновые, овощи, имеющие много клетчатки и крахмала, макаронные и хлебобулочные изделия, бобовые и пр.

Сложные углеводы являются одним из основных, но не единственным, источником энергии растений, животных и человека, которая образуется в процессе их . Все сложные углеводы, попадая в организм расщепляются до простейших моносахаридов. Только в таком виде из моносахаридов образуется энергия. При окислении 1 г углеводов образуется 4 Ккал энергии. Помимо энергетической функции полисахариды выполняют много других функций, таких как:

• Опорная и строительная функция. Клетчатка структурный компонент клеточной стенки растений, а хитин защищает внутренние органы членистоногих и входит в состав клеточной стенки грибов.
• Участвуют во внутренней жизни клетки, участвуют в построении носителей генетической информации (ДНК и РНК).
• Регулируют осмотическое давление крови, которое зависит от концентрации глюкозы крови.
• Входят в состав множества рецепторов, чтобы принимать и передавать сигналы клетке от других клеток и молекул.
• У растений оказывают защитную роль. Шипы и колючки — это отмершие и высохшие клетки, а точнее их клеточные стенки.
• Участие в работе иммунной системы. Клетчатка и другие полисахариды являются источником питания для флоры кишечника, участвующей в непосредственном иммунном ответе.
• Резервные энергетические запасы углеводов создаются в виде гликогена у животных и человека, а в растительном мире это крахмал и инулин.

.

В человеческом организме углеводы выполняют в основном роль энергетического субстрата, для синтеза АТФ — вещества, которое и является той самой мерой энергии, которое используется для всех процессов происходящих в организме. Однако, углеводы не единственные.

Другими словами, без АТФ ничего не синтезируется и не распадается в организме. Также небольшое количество углеводов входит в состав сложных молекул, например, гликопротеинов, нуклеиновых кислот, в состав рецепторов клеток. А клетчатка помогает хорошему пищеварению и работе иммунной системы.

И напоследок супер полезное видео от Константина Монастырского об углеводах.

На этом я хочу закончить свою статью. Теперь вы знаете, что такое углеводы с биохимической точки зрения и для чего они нужны. В своей следующей статье я хочу поговорить о том, почему же простые углеводы такие вредные и чем полезны сложные? Поделитесь статьей с подругами через кнопки соц. сетей, вам пустяк, а мне приятно)