Nodarbības tēma: “Ogļhidrāti” 11. klases humanitārajam virzienam

Mērķi:

izglītojošs:

Attīstīt studentu zināšanas par ogļhidrātiem, to sastāvu un klasifikāciju. Apsveriet ogļhidrātu ķīmisko īpašību atkarību no molekulu struktūras. Kvalitatīvas reakcijas uz glikozi un cieti. Sniedziet priekšstatu par ogļhidrātu bioloģisko lomu un nozīmi cilvēka dzīvē.

izstrādājot:

Turpināt skolēnos attīstīt garīgās operācijas: spēju saistīt esošās zināšanas ar jauniegūtajām zināšanām, spēju izcelt galveno pētāmajā materiālā, vispārināt pētāmo materiālu un izdarīt secinājumus.

izglītojošs:

Veicināt atbildīgu attieksmi pret mācīšanos, vēlmi pēc radošas, izziņas darbības.

Veids: apgūt jaunu materiālu

Skatīt: lekcija

Metode : skaidrojošs un ilustratīvs ar datora atbalstu

Nodarbības plāns

1. Laika organizēšana

2. Motivācija nodarbībai

Ogļhidrāti kalpo kā svarīgs uztura avots: mēs ēdam graudus vai izbarojam tos dzīvniekiem, kuru organismā ciete pārvēršas olbaltumvielās un taukos. Higiēniskākais apģērbs ir izgatavots no celulozes vai celulozes bāzes izstrādājumiem: kokvilnas un lina, viskozes šķiedras vai zīda acetāta. Koka mājas un mēbeles tiek būvētas no tās pašas celulozes, kas veido koksni. Uz vienas un tās pašas celulozes bāzes tiek ražotas foto un kinofilmas. Grāmatas, avīzes, banknotes ir celulozes un papīra rūpniecības produkti. Tas nozīmē, ka ogļhidrāti nodrošina mūs ar visu nepieciešamo.

Turklāt ogļhidrāti ir iesaistīti sarežģītu olbaltumvielu, fermentu un hormonu veidošanā. Ogļhidrāti ir arī vitāli svarīgi nepieciešamās vielas, tāpat kā heparīns (tam ir būtiska loma – novērš asins recēšanu), agars-agars (to iegūst no jūraszāles un ko izmanto mikrobioloģiskajā un konditorejas izstrādājumu rūpniecībā).

Vienīgais enerģijas avots uz Zemes (izņemot kodolenerģiju) ir Saules enerģija, un vienīgais veids, kā to uzkrāt, lai nodrošinātu visu dzīvo organismu dzīvību, ir fotosintēzes process, kas notiek augu šūnās un noved pie tā sintēzes. ogļhidrāti no ūdens un oglekļa dioksīds. Starp citu, tieši šīs pārvērtības laikā veidojas skābeklis, bez kura dzīvība uz mūsu planētas nebūtu iespējama.

Lekcijas plāns

1. Ogļhidrātu jēdziens. Ogļhidrātu klasifikācija.

2. Monosaharīdi

3. Disaharīdi

4. Polisaharīdi

1. Ogļhidrātu jēdziens. Ogļhidrātu klasifikācija.

Ogļhidrāti- plaša dabisko savienojumu klase, kam ir svarīga loma cilvēku, dzīvnieku un augu dzīvē .

Šie savienojumi saņēma nosaukumu “ogļhidrāti”, jo daudzu no tiem sastāvs ir izteikts ar vispārīgo formulu Cn (H 2 O) m, t.i. formāli tie ir oglekļa un ūdens savienojumi. Attīstoties ogļhidrātu ķīmijai, tika atklāti savienojumi, kuru sastāvs neatbilst dotajai formulai, bet kuriem ir savas klases vielu īpašības (piemēram, dezoksiriboze C 5 H 10 O 4). Tajā pašā laikā ir vielas, kas atbilst ogļhidrātu vispārīgajai formulai, bet kurām nav to īpašību (piemēram, inozitola spirts C 6 H 12 O 6).

Ogļhidrātu klasifikācija

Visus ogļhidrātus var iedalīt divās grupās: vienkāršie ogļhidrāti(monosaharīdi) un kompleksie ogļhidrāti.

Vienkāršie ogļhidrāti (monosaharīdi)– Tie ir vienkāršākie ogļhidrāti, kas nehidrolizējas, veidojot vienkāršākus ogļhidrātus.

Kompleksie ogļhidrāti- tie ir ogļhidrāti, kuru molekulas sastāv no diviem vai vairākiem monosaharīdu atlikumiem un hidrolīzes laikā sadalās šajos monosaharīdos.

2. Monosaharīdi

Monosaharīdi ir savienojumi ar jauktām funkcijām. Tie satur aldehīdu vai keto grupu un vairākas hidroksilgrupas, t.i. ir aldehīdu spirti vai ketonspirti.

Tiek saukti monosaharīdi ar aldehīdu grupu aldozes, un ar keto grupu - ketozes.

Pamatojoties uz oglekļa atomu skaitu molekulā, monosaharīdi tiek sadalīti tetrozes, pentozes, heksozes utt.

Augstākā vērtība Monosaharīdi ietver heksozes un pentozes.

Monosaharīdu struktūra

Projekcijas projekcijas izmanto, lai attēlotu monosaharīdu struktūru. Fišera formulas. Fišera formulās oglekļa atomu ķēde ir sakārtota vienā ķēdē. Ķēdes numerācija sākas no aldehīda grupas atoma (aldožu gadījumā) vai no visattālākā oglekļa atoma, kuram ketogrupa atrodas tuvāk (ketožu gadījumā).

Atkarībā no H atomu un OH grupu telpiskā izvietojuma pie 4. oglekļa atoma pentozēs un pie 5. oglekļa atoma heksozēs, monosaharīdus klasificē kā D - vai L - sēriju.

Monosaharīdu klasificē kā D sēriju, ja šo atomu OH grupa atrodas pa labi no ķēdes.

Gandrīz visi dabiski sastopamie monosaharīdi pieder D sērijai.

Tomēr monosaharīdi var pastāvēt arī cikliskās formās. Heksožu un pentožu cikliskās formas sauc attiecīgi par piranozi un furanozi.

Monosaharīdu šķīdumos tiek izveidots mobilais līdzsvars starp aciklisko un ciklisko formu - tautomērija.

Parasti tiek attēlotas cikliskās formas daudzsološās Havortas formulas.

Monosaharīdu cikliskajās formās parādās asimetrisks oglekļa atoms (C-1 aldozēs, C-2 ketozēs). Šo oglekļa atomu sauc anomērs. Ja anomēra atoma OH grupa atrodas zem plaknes, tad veidojas α-anomērs, pretējs izkārtojums noved pie β-anomēra veidošanās.

Fizikālās īpašības

Bezkrāsainas kristāliskas vielas, pēc garšas salda, labi šķīst ūdenī, slikti šķīst spirtā. Monosaharīdu saldums atšķiras. Piemēram, fruktoze ir 3 reizes saldāka par glikozi.

(8.–12. slaids)

Ķīmiskās īpašības

Monosaharīdu ķīmiskās īpašības nosaka to struktūras īpatnības.

Apskatīsim ķīmiskās īpašības, piemēram, izmantojot glikozi.

1. Reakcijas, kurās iesaistīta glikozes aldehīda grupa

A) reducēšana (hidrogenēšana) ar daudzvērtīgā spirta sorbīta veidošanos

CH=O CH2OH

│ kat , t 0 │

(CHOH) 4 + H2 → (CHOH) 4

CH 2 OH CH 2 OH

b) oksidēšana

“sudraba spoguļa” reakcija (ar sudraba oksīda amonjaka šķīdumu,t 0 ),

reakcija ar vara hidroksīdu (II ) Cu (Ak ) 2 sārmainā vidē,t 0 )

CH=O COOH

│ NH4OH, t 0 │

(CHOH) 4 + Ag 2 O → (CHOH) 4

CH 2 OH CH 2 OH

Oksidācijas produkts ir glikonskābe (šīs skābes sāls ir kalcija glikonāts, plaši pazīstams medikaments).

CH=OCOOH

│ t 0 │

(CHOH) 4 + 2Cu(OH) 2 → (CHOH) 4 + Cu 2 O↓ + 2H 2 O

│ zils │ ķieģeļu sarkans

CH 2 OH CH 2 OH

Šīs reakcijas ir kvalitatīvas glikozei kā aldehīdam.

Spēcīgu oksidētāju (piemēram, slāpekļskābes) ietekmē veidojas divvērtīgā glikārskābe.

CH=OCOOH

│ t 0 │

(CHOH) 4 + HNO 3 → (CHOH) 4

CH2OHCOOH

2. Glikozes reakcija, piedaloties hidroksilgrupām (t.i., glikozes kā daudzvērtīga spirta īpašības)

A) mijiedarbība Cu (Ak ) 2 aukstumā ar vara (II) glikonāta veidošanos - kvalitatīva reakcija uz glikozi kā daudzvērtīgu spirtu.

3. Monosaharīdu fermentācija

A) alkoholiskā fermentācija

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

b) sviestskābes fermentācija

C6H12O6 → CH3─CH2─CH2─COOH + 2H2 + 2CO2

V) pienskābes fermentācija

C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 ─ CH ─ COOH

VIŅŠ

Bioloģiskā loma glikoze

D-glikoze (vīnogu cukurs) ir plaši izplatīta dabā: atrodama vīnogās un citos augļos, kā arī medū. Tā ir būtiska dzīvnieku asins un audu sastāvdaļa un tiešs enerģijas avots šūnu reakcijām. Glikozes līmenis cilvēka asinīs ir nemainīgs un svārstās no 0,08 līdz 0,11%. Viss pieauguša cilvēka asins tilpums satur 5-6 g glikozes. Ar šo daudzumu pietiek, lai segtu ķermeņa enerģijas izmaksas 15 minūtes. viņa dzīves aktivitāte. Dažās patoloģijās, piemēram, kad cukura diabēts, paaugstinās glikozes līmenis asinīs, un tā pārpalikums tiek izvadīts ar urīnu. Šajā gadījumā glikozes daudzums urīnā var palielināties līdz 12%, salīdzinot ar parasto 0,1%.

3. Disaharīdi

(13. slaids)

Disaharīdi - divu monosaharīdu kondensācijas produkti.

Svarīgākie dabas pārstāvji: saharoze (cukurniedru vai biešu cukurs), maltoze (iesala cukurs), laktoze (piena cukurs), celobioze. Viņiem visiem ir viena un tā pati empīriskā formula C 12 H 22 O 11, t.i. ir izomēri.

Disaharīdi ir tipiski cukuram līdzīgi ogļhidrāti; Tās ir kristāliskas cietas vielas, kurām ir salda garša.

(14.–15. slaids.)

Struktūra

1. Disaharīdu molekulas var saturēt divus viena monosaharīda atlikumus vai divus dažādu monosaharīdu atlikumus;

2. Saites, kas veidojas starp monosaharīdu atliekām, var būt divu veidu:

a) saites veidošanā piedalās abu monosaharīdu molekulu pusacetāla hidroksili. Piemēram, saharozes molekulas veidošanās;

b) saites veidošanā piedalās viena monosaharīda pusacetāla hidroksilgrupa un cita monosaharīda spirta hidroksilgrupa. Piemēram, maltozes, laktozes un celobiozes molekulu veidošanās.

(16.-17. slaids.)

Disaharīdu ķīmiskās īpašības

1. Disaharīdi, kuru molekulās ir saglabāts pusacetāla hidroksils (maltoze, laktoze, celobioze), šķīdumos daļēji pārvēršas atklātās aldehīdu formās un nonāk aldehīdiem raksturīgās reakcijās, jo īpaši “sudraba spoguļa” reakcijā un ar varu (II) hidroksīds . Tādus disaharīdus sauc atjaunojošs.

Disaharīdi, kuru molekulas nesatur hemiacetāla hidroksilu (saharozi), nevar pārveidoties par atvērtām karbonilgrupām. Šos disaharīdus sauc neatjaunojošs(nemaziniet Cu (OH) 2 un Ag 2 O).

2. Visi disaharīdi ir daudzvērtīgie spirti, tiem raksturīgas daudzvērtīgo spirtu īpašības, tie dod kvalitatīvu reakciju uz daudzvērtīgajiem spirtiem - reakciju ar Cu (OH) 2 aukstumā.

3. Visi disaharīdi tiek hidrolizēti, veidojot monosaharīdus:

H+, t 0

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

saharoze glikoze fruktoze

Dzīvos organismos hidrolīze notiek fermentu ietekmē.

4. Polisaharīdi

(18.–20. slaids.)

Polisaharīdi– augstas molekulmasas cukuram līdzīgi ogļhidrāti, kas satur no desmit līdz simtiem tūkstošu monosaharīdu atlieku (parasti heksozes), kas savienotas ar glikozīdu saitēm.

Svarīgākie dabas pārstāvji: ciete, glikogēns, celuloze. Tie ir dabiskie polimēri (NMP), kuru monomērs ir glikoze. To vispārējā empīriskā formula ir (C 6 H 10 O 5) n.

Ciete- amorfs pulveris balts, bez garšas un smaržas, slikti šķīst ūdenī, karstā ūdenī veido koloidālu šķīdumu. Cietes makromolekulas ir veidotas no liela skaita α-glikozes atlikumu, kas saistīti ar α-1,4-glikozīdu saitēm.

Ciete sastāv no divām frakcijām: amilozes (20-30%) un amilopektīna (70-80%).

Amilozes molekulas ir ļoti garas nesazarotas ķēdes, kas sastāv no α-glikozes atlikumiem. Amilopektīna molekulas, atšķirībā no amilozes, ir ļoti sazarotas.

Cietes ķīmiskās īpašības:

(21. slaids)

1. hidrolīze

H 2 O, fermenti

(C6H10O5) n → (C6H10O5) m → C12H22O11 → n C6H12O6

ciete dekstrīni maltoze glikoze

Reakciju cietes pārvēršanai glikozē sērskābes katalītiskās iedarbībā 1811. gadā atklāja krievu zinātnieks K. Kirhhofs.

2. Kvalitatīva reakcija uz cieti

(C6H10O5) n + I 2 → zili violetas krāsas komplekss savienojums.

Sildot, krāsa pazūd (komplekss tiek iznīcināts), atdzesējot, tas atkal parādās.

Ciete ir viens no fotosintēzes produktiem, galvenā augu rezerves barības viela. Glikozes atlikumi cietes molekulās ir diezgan cieši saistīti un tajā pašā laikā var viegli atdalīties fermentu ietekmē. Tiklīdz rodas nepieciešamība pēc enerģijas avota.

Glikogēns ir dzīvnieka organismā sintezētās cietes ekvivalents, t.i. Tas ir arī rezerves polisaharīds, kura molekulas ir veidotas no liela skaita α-glikozes atlikumu. Glikogēns galvenokārt atrodams aknu muskuļos.

Celuloze vai šķiedra

Augu šūnas galvenā sastāvdaļa, sintezēta augos (koksnē līdz 60% celulozes). Tīra celuloze ir balta šķiedraina viela, bez garšas un smaržas, ūdenī nešķīstoša.

Celulozes molekulas ir garas ķēdes, kas sastāv no β-glikozes atlikumiem, kas ir saistīti, veidojot β-1,4-glikozīdu saites.

Atšķirībā no cietes molekulām celuloze sastāv tikai no nesazarotām molekulām pavedienu veidā, jo β-glikozes atlikumu forma nepieļauj helikalizāciju.

Celuloze nav pārtikas produkts cilvēkiem un lielākajai daļai dzīvnieku, jo viņu ķermeņos nav enzīmu, kas nojauc spēcīgākas β-1,4-glikozīdiskās saites.

(22.–23. slaids)

Celulozes ķīmiskās īpašības:

1. hidrolīze

Ilgstoši karsējot minerālskābes vai fermentu ietekmē (atgremotājiem un trušiem) notiek pakāpeniska hidrolīze:

H2O

(C6H10O5) n → y (C 6 H 10 O 5) x → n / 2 C 12 H 22 O 11 → n C 6 H 12 O 6

celuloze celobioze β-glikoze

2. esteru veidošanās

a) mijiedarbība ar ne organiskās skābes

b) mijiedarbība ar organiskajām skābēm

3. sadegšana

(C6H10O5) n +6nO2 → 6nCO2 +5nH2O

4. Celulozes termiskā sadalīšanās bez gaisa piekļuves:

t 0

(C6H10O5) n → ogles+H 2 O +gaistošie organiskie savienojumi

Celuloze kā koksnes sastāvdaļa tiek izmantota celtniecībā un galdniecībā; kā degvielu; No koka iegūst papīru, kartonu un etilspirtu. Šķiedru materiālu (kokvilna, lins) veidā celuloze tiek izmantota audumu un diegu izgatavošanai. Celulozes ēteri tiek izmantoti nitro laku, plastmasas, medicīniskā kolodija un mākslīgās šķiedras ražošanā.

Ogļhidrāti aldozes un ketonu - ketoze

Ogļhidrātu funkcijas organismā.

Galvenās ogļhidrātu funkcijas organismā:

1. Enerģijas funkcija. Ogļhidrāti ir viens no galvenajiem organisma enerģijas avotiem, nodrošinot vismaz 60% no enerģijas izmaksām. Smadzeņu, nieru un asiņu darbībai gandrīz visa enerģija tiek piegādāta, oksidējot glikozi. Pilnīgi sadaloties 1 g ogļhidrātu, atbrīvojas 17,15 kJ/mol jeb 4,1 kcal/mol enerģijas.

2. Plastmasas vai konstrukcijas funkcija. Ogļhidrāti un to atvasinājumi ir atrodami visās ķermeņa šūnās. Augos šķiedra kalpo kā galvenais atbalsta materiāls, cilvēka organismā kauli un skrimšļi satur kompleksos ogļhidrātus. Heteropolisaharīdi, piemēram, hialuronskābe, ir daļa no šūnu membrānām un šūnu organellām. Piedalīties fermentu, nukleoproteīnu (ribozes, dezoksiribozes) u.c. veidošanā.

3. Aizsardzības funkcija. Viskozie izdalījumi (gļotas), ko izdala dažādi dziedzeri, ir bagāti ar ogļhidrātiem vai to atvasinājumiem (mukopolisaharīdiem u.c.), tie aizsargā kuņģa-zarnu trakta dzimumorgānu iekšējās sienas, elpceļus u.c. no mehāniskām un. ķīmiskās ietekmes, patogēno mikrobu iespiešanās. Reaģējot uz antigēniem, organisms sintezē imūnos ķermeņus, kas ir glikoproteīni. Heparīns aizsargā asinis no recēšanas (antikoagulantu sistēmas daļa) un veic antilipidēmisku funkciju.

4. Regulējošā funkcija. Cilvēka pārtika satur liels skaitsšķiedra, kuras raupjā struktūra izraisa mehānisku kuņģa un zarnu gļotādas kairinājumu, tādējādi piedaloties peristaltikas akta regulēšanā. Glikoze asinīs ir iesaistīta osmotiskā spiediena regulēšanā un homeostāzes uzturēšanā.

5. Specifiskas funkcijas. Daži ogļhidrāti veic īpašas funkcijas organismā: piedalās nervu impulsu vadīšanā, nodrošinot asins grupu specifiku utt.

Ogļhidrātu klasifikācija.

Pēc molekulu lieluma ogļhidrātus iedala 3 grupās:

1. Monosaharīdi- satur 1 ogļhidrātu molekulu (aldozes vai ketozes).

Triozes (gliceraldehīds, dihidroksiacetons).

Tetroze (eritroze).

Pentozes (riboze un dezoksiriboze).

Heksozes (glikoze, fruktoze, galaktoze).

2. Oligosaharīdi- satur 2-10 monosaharīdus.

Disaharīdi (saharoze, maltoze, laktoze).

· Trisaharīdi u.c.

3. Polisaharīdi- satur vairāk nekā 10 monosaharīdus.

· Homopolisaharīdi – satur tos pašus monosaharīdus (ciete, šķiedra, celuloze sastāv tikai no glikozes).

Heteropolisaharīdi - satur monosaharīdus dažāda veida, to tvaiku iegūtās un neogļhidrātu sastāvdaļas (heparīns, hialuronskābe, hondroitīna sulfāti).

Shēma Nr. 1. K ogļhidrātu klasifikācija.

Ogļhidrāti

Monosaharīdi Oligosaharīdi Polisaharīdi

1. Triozes 1. Disaharīdi 1. Homopolisaharīdi

2. Tetrozes 2. Trisaharīdi 2. Heteropolisaharīdi

3. Pentozes 3. Tetrasaharīdi

4. Heksozes

Ogļhidrātu īpašības.

1. Ogļhidrāti ir cietas, kristāliski baltas vielas, no kurām gandrīz visām ir salda garša.

2. Gandrīz visi ogļhidrāti labi šķīst ūdenī, un veidojas īsti šķīdumi. Ogļhidrātu šķīdība ir atkarīga no masas (jo lielāka masa, jo mazāk šķīst viela, piemēram, saharoze un ciete) un struktūras (jo sazarotāka ir ogļhidrāta struktūra, jo sliktāka šķīdība ūdenī, piemēram, ciete un ciete). šķiedra).

3. Monosaharīdus var atrast divos stereoizomēru formas: L forma (leavus - pa kreisi) un D forma (dexter - pa labi). Šīm formām ir vienādas ķīmiskās īpašības, bet atšķiras pēc hidroksīda grupu izvietojuma attiecībā pret molekulas asi un optisko aktivitāti, t.i. pagrieziet polarizētās gaismas plakni, kas iet caur to šķīdumu noteiktā leņķī. Turklāt polarizētās gaismas plakne griežas par vienu daudzumu, bet pretējos virzienos. Apskatīsim stereoizomēru veidošanos, izmantojot gliceraldehīda piemēru:

SNO SNO

BET-S-N N-S- VIŅŠ

CH2OH CH2OH

L – forma D – forma

Ražojot monosaharīdus laboratorijas apstākļos, stereoizomēri veidojas attiecībā 1:1; organismā sintēze notiek fermentu ietekmē, kas stingri atšķir L formu un D formu. Tā kā organismā notiek sintēze un sadalīšanās tikai D-cukuri, L-stereoizomēri evolūcijas gaitā pakāpeniski izzuda (uz to balstās cukuru noteikšana bioloģiskajos šķidrumos, izmantojot polarimetru).

4. Monosaharīdi iekšā ūdens šķīdumi var savstarpēji pārveidot, šo īpašumu sauc mutācija.

HO-CH2 O=C-H

S O NO-S-N

N N N N-S-OH

S S NĒ-S-N

BET VIŅŠ N VIŅŠ BET-S-N

C CH2-OH

HO-CH2

N N VIŅŠ

BET VIŅŠ N N

Betta forma.

Ūdens šķīdumos monomērus, kas sastāv no 5 vai vairāk atomiem, var atrast cikliskā (gredzena) alfa vai beta formā un neslēgtā (atvērtā) formā, un to attiecība ir 1:1. Oligo- un polisaharīdi sastāv no monomēriem cikliskā formā. Cikliskā formā ogļhidrāti ir stabili un moloaktīvi, un atvērtā formā tie ir ļoti reaģējoši.

5. Monosaharīdus var reducēt līdz spirtiem.

6. Atvērtā veidā tie var mijiedarboties ar olbaltumvielām, lipīdiem un nukleotīdiem bez enzīmu līdzdalības. Šīs reakcijas sauc par glikāciju. Klīnika izmanto glikozilētā hemoglobīna vai fruktozamīna līmeņa pētījumu, lai diagnosticētu cukura diabētu.

7. Monosaharīdi var veidot esterus. Vislielākā nozīme ir ogļhidrātu īpašībai veidot esterus ar fosforskābi, jo lai ogļhidrātu iekļautu vielmaiņā, tam jākļūst par fosfora esteri, piemēram, glikoze pirms oksidēšanās tiek pārveidota par glikozes-1-fosfātu vai glikozes-6-fosfātu.

8. Aldolāzes spēj reducēt metālus no to oksīdiem līdz oksīdiem vai brīvā stāvoklī sārmainā vidē. Šo īpašību izmanto laboratorijas praksē, lai noteiktu aldozes (glikozi) bioloģiskajos šķidrumos. Visbiežāk izmanto Trommera reakcija kurā aldoloze vara oksīdu reducē par oksīdu un pati oksidējas par glikonskābi (oksidējas 1 oglekļa atoms).

CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

Zils

C5H11COH + 2Cu(OH)2 C5H11COOH + H2O + 2CuOH

Ķieģeļu sarkanā krāsa

9. Monosaharīdi var oksidēties par skābēm ne tikai Trommera reakcijā. Piemēram, organismā oksidējoties glikozes 6. oglekļa atomam, veidojas glikuronskābe, kas savienojas ar toksiskām un slikti šķīstošām vielām, tās neitralizē un pārvērš šķīstošās, tādā veidā šīs vielas izdalās no organisma urīns.

10. Monosaharīdi var apvienoties viens ar otru un veidot polimērus. Savienojums, kas rodas šajā gadījumā, tiek saukts glikozīds, to veido viena monosaharīda pirmā oglekļa atoma OH grupa un cita monosaharīda ceturtā (1,4-glikozīdiskā saite) vai sestā oglekļa atoma OH grupa (1,6-glikozīdiskā saite). Turklāt var izveidoties alfa glikozīdiskā saite (starp divām ogļhidrāta alfa formām) vai beta glikozīdiskā saite (starp ogļhidrāta alfa un beta formām).

11.Oligo- un polisaharīdi var pakļaut hidrolīzi, veidojot monomērus. Reakcija notiek glikozīdiskās saites vietā, un skābā vidē šis process tiek paātrināts. Cilvēka organismā esošie enzīmi spēj atšķirt alfa un beta glikozīdiskās saites, tāpēc ciete (ir alfa glikozīdiskās saites) tiek sagremota zarnās, bet šķiedrvielas (ir beta glikozīdiskās saites) ne.

12.Mono- un oligosaharīdi var tikt fermentēti: spirtskābe, pienskābe, citronskābe, sviestskābe.

vispārīgās īpašības ogļhidrāti.

Ogļhidrāti– organiskie savienojumi, kas ir daudzvērtīgo spirtu aldehīdi vai ketoni. Ogļhidrātus, kas satur aldehīdu grupu, sauc aldozes un ketonu - ketoze. Lielākā daļa no tiem (bet ne visi! Piemēram, ramnoze C6H12O5) atbilst vispārējai formulai Cn(H2O)m, tāpēc tie saņēma savu vēsturisko nosaukumu - ogļhidrāti. Bet ir vairākas vielas, piemēram, etiķskābe C2H4O2 vai CH3COOH, kuras, lai arī atbilst vispārējai formulai, tomēr nepieder pie ogļhidrātiem. Šobrīd pieņemts cits nosaukums, kas visprecīzāk atspoguļo ogļhidrātu īpašības – glucīdi (saldi), taču vēsturiskais nosaukums dzīvē ir tik stingri nostiprinājies, ka to turpina lietot. Ogļhidrāti dabā ir ļoti izplatīti, īpaši augu pasaulē, kur tie veido 70-80% no šūnu sausnas masas. Dzīvnieka ķermenī tie veido tikai aptuveni 2% no ķermeņa svara, taču šeit to loma ir ne mazāk svarīga. Viņu līdzdalības daļa kopējā enerģijas bilancē izrādās ļoti nozīmīga, gandrīz pusotru reizi pārsniedzot olbaltumvielu un lipīdu īpatsvaru kopā. Organismā ogļhidrātus spēj uzglabāt kā glikogēnu aknās un izmantot pēc vajadzības.

Ogļhidrāti ir galvenais enerģijas avots cilvēka organismā.

Ogļhidrātu vispārīgā formula Сn(H2O)m

Ogļhidrāti ir vielas ar sastāvu Cm H2p Op, kurām ir ārkārtīgi liela bioķīmiskā nozīme, ir plaši izplatītas dzīvajā dabā un rotaļās. liela loma Cilvēka dzīvē. Ogļhidrāti ir daļa no visu augu un dzīvnieku organismu šūnām un audiem un pēc svara veido lielāko organisko vielu daļu uz Zemes. Ogļhidrāti veido apmēram 80% no sausnas augos un apmēram 20% dzīvnieku. Augi sintezē ogļhidrātus no neorganiskiem savienojumiem – oglekļa dioksīda un ūdens (CO2 un H2O).

Ogļhidrātu rezerves glikogēna veidā cilvēka organismā ir aptuveni 500 g. Lielākā daļa (2/3) atrodas muskuļos, 1/3 aknās. Starp ēdienreizēm glikogēns sadalās glikozes molekulās, kas mazina cukura līmeņa svārstības asinīs. Bez ogļhidrātiem glikogēna krājumi tiek izsmelti aptuveni 12-18 stundu laikā. Šajā gadījumā tiek aktivizēts ogļhidrātu veidošanās mehānisms no olbaltumvielu metabolisma starpproduktiem. Tas ir saistīts ar faktu, ka ogļhidrāti ir vitāli svarīgi enerģijas veidošanai audos, īpaši smadzenēs. Smadzeņu šūnas iegūst enerģiju galvenokārt, oksidējot glikozi.

Ogļhidrātu veidi

Ogļhidrātus pēc to ķīmiskās struktūras var iedalīt vienkāršajos ogļhidrātos (monosaharīdi un disaharīdi) un kompleksajos ogļhidrātos (polisaharīdos).

Vienkāršie ogļhidrāti (cukuri)

Glikoze ir vissvarīgākā no visiem monosaharīdiem, jo ​​tā ir vairuma uztura di- un polisaharīdu struktūrvienība. Vielmaiņas procesā tie tiek sadalīti atsevišķās monosaharīdu molekulās, kuras daudzpakāpju ķīmiskās reakcijās pārvēršas citās vielās un galu galā tiek oksidētas līdz oglekļa dioksīdam un ūdenim - tiek izmantotas kā “degviela” šūnām. Glikoze ir nepieciešama ogļhidrātu metabolisma sastāvdaļa. Ja tā līmenis asinīs samazinās vai tā koncentrācija ir augsta un nav iespējams lietot, kā tas notiek cukura diabēta gadījumā, rodas miegainība un var rasties samaņas zudums (hipoglikēmiskā koma).

Glikoze “tīrā veidā” kā monosaharīds ir atrodama dārzeņos un augļos. Vīnogas ir īpaši bagātas ar glikozi - 7,8%, saldie ķirši - 5,5%, avenes - 3,9%, zemenes - 2,7%, plūmes - 2,5%, arbūzs - 2,4%. No dārzeņiem visvairāk glikozes satur ķirbis - 2,6%, baltie kāposti - 2,6%, bet burkāni - 2,5%.

Glikoze ir mazāk salda nekā slavenākais disaharīds, saharoze. Ja saharozes saldumu ņemam kā 100 vienības, tad glikozes saldums ir 74 vienības.

Fruktoze ir viens no visbiežāk sastopamajiem ogļhidrātiem augļos. Atšķirībā no glikozes, tas var iekļūt no asinīm audu šūnās bez insulīna līdzdalības. Šī iemesla dēļ fruktoze ir ieteicama kā drošākais ogļhidrātu avots diabēta slimniekiem. Daļa fruktozes nonāk aknu šūnās, kas to pārvērš daudzpusīgākā “degvielā” – glikozē, tāpēc fruktoze var arī paaugstināt cukura līmeni asinīs, lai gan daudz mazākā mērā nekā citi vienkāršie cukuri. Fruktozi ir vieglāk pārvērst taukos nekā glikozi. Galvenā fruktozes priekšrocība ir tā, ka tā ir 2,5 reizes saldāka par glikozi un 1,7 reizes saldāka par saharozi. Tā lietošana cukura vietā ļauj samazināt kopējo ogļhidrātu uzņemšanu.

Galvenie fruktozes avoti pārtikā ir vīnogas - 7,7%, āboli - 5,5%, bumbieri - 5,2%, ķirši - 4,5%, arbūzi - 4,3%, upenes - 4,2%, avenes - 3,9%, zemenes - 2,4%, melones. – 2,0%. Fruktozes saturs dārzeņos ir zems – no 0,1% bietēs līdz 1,6% baltajos kāpostos. Fruktozi satur medus - aptuveni 3,7%. Ir ticami pierādīts, ka fruktoze, kurai ir ievērojami augstāks saldums nekā saharozei, neizraisa zobu bojāšanos, ko veicina cukura patēriņš.

Galaktoze produktos nav atrodama brīvā veidā. Tas veido disaharīdu ar glikozi – laktozi (piena cukuru) – galveno piena un piena produktu ogļhidrātu.

Laktozi kuņģa-zarnu traktā sadala glikozē un galaktozē, izmantojot enzīmu laktāzi. Šī enzīma trūkums dažiem cilvēkiem izraisa piena nepanesību. Nesagremota laktoze kalpo kā laba barības viela zarnu mikroflorai. Šajā gadījumā iespējama bagātīga gāzu veidošanās, kuņģis “uzbriest”. Raudzētajos piena produktos lielākā daļa laktozes tiek raudzēta līdz pienskābei, tāpēc cilvēki ar laktāzes deficītu var panest raudzētos piena produktus bez nepatīkamām sekām. Turklāt pienskābes baktērijas raudzētos piena produktos nomāc zarnu mikrofloras darbību un mazina laktozes nelabvēlīgo ietekmi.

Galaktoze, kas veidojas laktozes sadalīšanās laikā, aknās tiek pārveidota par glikozi. Ar iedzimtu iedzimtu deficītu vai tā enzīma trūkumu, kas galaktozi pārvērš glikozē, attīstās nopietna slimība - galaktoēmija, kas izraisa garīga atpalicība.

Saharoze ir disaharīds, ko veido glikozes un fruktozes molekulas. Saharozes saturs cukurā ir 99,5%. Saldumu cienītāji zina, ka cukurs ir “baltā nāve”, tāpat kā smēķētāji zina, ka nikotīna piliens nogalina zirgu. Diemžēl abas šīs patiesības biežāk kalpo par iemeslu jokiem, nevis nopietnām pārdomām un praktiskiem secinājumiem.

Cukurs ātri sadalās kuņģa-zarnu traktā, glikoze un fruktoze uzsūcas asinīs un kalpo kā enerģijas avots un svarīgākais glikogēna un tauku prekursors. To bieži sauc par “tukšo kaloriju nesēju”, jo cukurs ir tīrs ogļhidrāts un nesatur citas uzturvielas, piemēram, vitamīnus un minerālsāļus. No augu valsts produktiem visvairāk saharozes ir bietēs - 8,6%, persikos - 6,0%, melonēs - 5,9%, plūmēs - 4,8%, mandarīniem - 4,5%. Dārzeņos, izņemot bietes, ievērojams saharozes saturs ir atzīmēts burkānos - 3,5%. Citos dārzeņos saharozes saturs svārstās no 0,4 līdz 0,7%. Papildus pašam cukuram galvenie saharozes avoti pārtikā ir ievārījums, medus, konditorejas izstrādājumi, saldie dzērieni un saldējums.

Savienojot divas glikozes molekulas, veidojas maltoze – iesala cukurs. Tas satur medu, iesalu, alu, melasi un maizes un konditorejas izstrādājumus, kas izgatavoti, pievienojot melasi.

Kompleksie ogļhidrāti

Visi polisaharīdi, kas atrodas cilvēku pārtikā, ar retiem izņēmumiem, ir glikozes polimēri.

Ciete ir galvenais sagremojamais polisaharīds. Tas veido līdz pat 80% no pārtikā patērētajiem ogļhidrātiem.

Cietes avots ir augu produkti, galvenokārt graudaugi: graudaugi, milti, maize un kartupeļi. Visvairāk cietes satur graudaugi: no 60% griķos (kodos) līdz 70% rīsos. No graudaugiem vismazāk cietes ir auzu pārslās un to pārstrādes produktos: auzu pārslās, auzu pārslu"Hercules" - 49%. Makaroni satur no 62 līdz 68% cietes, maize no rudzu miltiem atkarībā no veida - no 33% līdz 49%, kviešu maize un citi produkti no kviešu miltiem - no 35 līdz 51%, milti - no 56 (rudzi ) līdz 68% (augstākās kvalitātes kvieši). Daudz cietes ir arī pākšaugos – no 40% lēcās līdz 44% zirņos. Šī iemesla dēļ sausie zirņi, pupiņas, lēcas un aunazirņi tiek klasificēti kā pākšaugi. Izceļas sojas pupiņas, kas satur tikai 3,5% cietes, un sojas milti (10-15,5%). Tā kā kartupeļos ir augsts cietes saturs (15-18%), diētikā tie netiek klasificēti kā dārzeņi, kur galvenie ogļhidrāti ir monosaharīdi un disaharīdi, bet gan kā cieti saturoši pārtikas produkti kopā ar graudaugiem un pākšaugiem.

Topinambūrā un dažos citos augos ogļhidrāti tiek uzglabāti fruktozes polimēra - inulīna veidā. Pārtikas produkti ar inulīna piedevu ieteicams lietot cukura diabēta gadījumā un īpaši tā profilaksei (atcerieties, ka fruktoze mazāk noslogo aizkuņģa dziedzeri nekā citi cukuri).

Glikogēns - "dzīvnieku ciete" - sastāv no ļoti sazarotām glikozes molekulu ķēdēm. Nelielos daudzumos tas ir atrodams dzīvnieku izcelsmes produktos (aknās 2-10%, muskuļu audos - 0,3-1%).

Pārtika ar augstu ogļhidrātu saturu

Visizplatītākie ogļhidrāti ir glikoze, fruktoze un saharoze, kas atrodami dārzeņos, augļos un medū. Laktoze ir daļa no piena. Rafinēts cukurs ir fruktozes un glikozes kombinācija.

Glikozei ir galvenā loma vielmaiņas procesā. Tas piegādā enerģiju tādiem orgāniem kā smadzenes, nieres un veicina sarkano asins šūnu veidošanos.

Cilvēka ķermenis nespēj uzglabāt pārāk daudz glikozes, tāpēc tas ir regulāri jāpapildina. Bet tas nenozīmē, ka jums ir jāēd glikoze tīrā veidā. Daudz veselīgāk ir to lietot kā daļu no sarežģītākiem ogļhidrātu savienojumiem, piemēram, cieti, kas atrodama dārzeņos, augļos un graudos. Visi šie produkti turklāt ir īsta vitamīnu, šķiedrvielu, mikroelementu un citu noderīgu vielu krātuve, kas palīdz organismam cīnīties ar daudzām slimībām. Polisaharīdiem jābūt lielākā daļa no visiem ogļhidrātiem, kas nonāk mūsu ķermenī.

Svarīgi ogļhidrātu avoti

Galvenie ogļhidrātu avoti no pārtikas ir: maize, kartupeļi, makaroni, graudaugi un saldumi. Cukurs ir tīrs ogļhidrāts. Medus, atkarībā no tā izcelsmes, satur 70-80% glikozes un fruktozes.

Lai norādītu ogļhidrātu daudzumu pārtikā, tiek izmantota īpaša maizes vienība.

Turklāt ogļhidrātu grupā ietilpst arī šķiedrvielas un pektīni, kas cilvēka organismā ir slikti sagremojami.

Ogļhidrātus izmanto kā:

Zāles,

Bezdūmu pulvera (piroksilīna) ražošanai,

sprāgstvielas,

Mākslīgās šķiedras (viskoze).

Celulozei ir liela nozīme kā ieguves avotam etilspirts

1.Enerģija

Ogļhidrātu galvenā funkcija ir tā, ka tie ir neaizstājama cilvēka uztura sastāvdaļa, sadalot 1 g ogļhidrātu, atbrīvojas 17,8 kJ enerģijas.

2. Strukturāls.

Augu šūnu siena sastāv no polisaharīda celulozes.

3. Uzglabāšana.

Ciete un glikogēns ir augu un dzīvnieku uzglabāšanas produkti

Vēsturiska atsauce

· Ogļhidrātus lieto kopš seniem laikiem – pats pirmais ogļhidrāts (precīzāk, ogļhidrātu maisījums), ar ko iepazinās cilvēks, bija medus.

· Cukurniedru dzimtene ir Indijas ziemeļrietumu Bengālija. Eiropieši iepazina niedru cukuru, pateicoties Aleksandra Lielā kampaņām 327. gadā pirms mūsu ēras.

· Cieti zināja senie grieķi.

· Biešu cukuru tīrā veidā tikai 1747. gadā atklāja vācu ķīmiķis A. Marggrafs.

· 1811. gadā krievu ķīmiķis Kirhofs pirmo reizi ieguva glikozi cietes hidrolīzes ceļā.

· Pirmo reizi pareizo empīrisko formulu glikozei ierosināja zviedru ķīmiķis J. Berceliuss 1837. gadā C6H12O6.

· Ogļhidrātu sintēzi no formaldehīda Ca(OH)2 klātbūtnē veica A.M. Butlerovs 1861. gadā

Secinājums

Ogļhidrātu nozīmi ir grūti pārvērtēt. Glikoze ir galvenais cilvēka ķermeņa enerģijas avots, to izmanto daudzu svarīgu vielu – glikogēna (enerģijas rezerves) – veidošanai, tā ir daļa no šūnu membrānām, enzīmiem, glikoproteīniem, glikolipīdiem, kā arī piedalās lielākajā daļā reakciju, kas notiek organismā. cilvēka ķermenis. Tajā pašā laikā saharoze ir galvenais glikozes avots, kas nonāk iekšējā vidē. Saharoze, kas atrodas gandrīz visos augu izcelsmes produktos, nodrošina nepieciešamo enerģijas un būtiskās vielas - glikozes - piegādi.

Organismam noteikti ir nepieciešami ogļhidrāti (vairāk nekā 56% enerģijas mēs iegūstam no ogļhidrātiem)

Ogļhidrāti var būt vienkārši un sarežģīti (tos tā sauc to molekulu struktūras dēļ)

Minimālajam ogļhidrātu daudzumam jābūt vismaz 50-60 g

24.02.2015 26958

Uzturs

Kas ir ogļhidrāti?

• Kas ir ogļhidrāti?
• Kādi ir “pareizie” ogļhidrātu avoti un kā tos iekļaut savā uzturā?
• Kāds ir glikēmiskais indekss?
• Kā tiek sadalīti ogļhidrāti?
• Vai tie tiešām pēc apstrādes uz ķermeņa pārvēršas taukos?

Sāksim ar teoriju

Ogļhidrāti (saukti arī par saharīdiem) ir dabiskas izcelsmes organiskie savienojumi, kas pārsvarā sastopami augu pasaulē. Tie veidojas augos fotosintēzes procesā un ir sastopami gandrīz jebkurā augu barībā. Ogļhidrāti satur oglekli, skābekli un ūdeņradi. IN cilvēka ķermenis ogļhidrāti galvenokārt nāk no pārtikas (atrodams graudaugos, augļos, dārzeņos, pākšaugos un citos produktos), kā arī tiek ražoti no noteiktām skābēm un taukiem.

Ogļhidrāti ir ne tikai galvenais cilvēka enerģijas avots, bet arī veic vairākas citas funkcijas:

Protams, ja mēs skatāmies uz ogļhidrātiem tikai no ēkas viedokļa muskuļu masa, tad tie darbojas kā pieejams enerģijas avots. Kopumā ķermeņa enerģijas rezerves ir tauku noliktavas (apmēram 80%), olbaltumvielu noliktavas - 18%, un ogļhidrāti veido tikai 2%.

Svarīgs: ogļhidrāti uzkrājas cilvēka organismā savienojumā ar ūdeni (1g ogļhidrātu nepieciešami 4g ūdens). Bet tauku nogulsnēm nav nepieciešams ūdens, tāpēc tos ir vieglāk uzkrāt un pēc tam izmantot kā rezerves enerģijas avotu.

Visus ogļhidrātus var iedalīt divos veidos (skat. attēlu): vienkāršie (monosaharīdi un disaharīdi) un kompleksie (oligosaharīdi, polisaharīdi, šķiedra).

Monosaharīdi (vienkāršie ogļhidrāti)

Tie satur vienu cukura grupu, piemēram: glikozi, fruktoru, galaktozi. Un tagad par katru sīkāk.

Glikoze- ir cilvēka ķermeņa galvenā “degviela” un piegādā smadzenes ar enerģiju. Tas piedalās arī glikogēna veidošanās procesā, un normālai sarkano asins šūnu darbībai ir nepieciešami aptuveni 40 g glikozes dienā. Kopā ar pārtiku cilvēks patērē apmēram 18g, un dienas deva ir 140g (nepieciešama pareizai centrālās nervu sistēmas darbībai).

Rodas dabisks jautājums: kur organisms ņem darbam nepieciešamo glikozes daudzumu? Par visu kārtībā. Cilvēka organismā viss ir pārdomāts līdz mazākajai detaļai, un glikozes rezerves tiek glabātas glikogēna savienojumu veidā. Un, tiklīdz ķermenim ir nepieciešams “uzpildīt degvielu”, dažas molekulas tiek sadalītas un izmantotas.

Glikozes līmenis asinīs ir relatīvi nemainīgs lielums, un to regulē īpašs hormons (insulīns). Tiklīdz cilvēks patērē daudz ogļhidrātu, un glikozes līmenis strauji paaugstinās, pārņem insulīnu, kas samazina daudzumu līdz vajadzīgajam līmenim. Un jums nav jāuztraucas par uzņemto ogļhidrātu daudzumu; tieši tik daudz, cik nepieciešams jūsu ķermenim, nonāks jūsu asinīs (insulīna darbības dēļ).

Pārtikas produkti, kas bagāti ar glikozi, ietver:

• Vīnogas - 7,8%;
• Ķirši un saldie ķirši - 5,5%;
• Avenes - 3,9%;
• Ķirbis - 2,6%;
• Burkāni - 2,5%.

Svarīgs: glikozes saldums sasniedz 74 vienības, bet saharozes - 100 vienības.

Fruktoze ir dabiski sastopams cukurs, kas atrodams dārzeņos un augļos. Bet ir svarīgi atcerēties, ka fruktozes lietošana lielos daudzumos ne tikai nedod labumu, bet arī nodara kaitējumu. Lielas fruktozes porcijas nonāk zarnās un izraisa palielinātu insulīna sekrēciju. Un, ja jūs pašlaik nenodarbojaties ar aktīvām fiziskām aktivitātēm, tad visa glikoze tiek uzkrāta tauku nogulsnēšanās veidā. Galvenie fruktozes avoti ir tādi pārtikas produkti kā:

• Vīnogas un āboli;
• Melones un bumbieri;

Fruktoze ir daudz saldāka par glikozi (2,5 reizes), taču, neskatoties uz to, tā neiznīcina zobus un neizraisa kariesu. Galaktoze gandrīz nekad nav atrodama brīvā formā, bet visbiežāk tā ir piena cukura sastāvdaļa, ko sauc par laktozi.

Disaharīdi (vienkāršie ogļhidrāti)

Disaharīdi vienmēr ietver vienkāršus cukurus (2 molekulas) un vienu glikozes molekulu (saharozi, maltozi, laktozi). Apskatīsim katru no tiem tuvāk.

Saharoze sastāv no fruktozes un glikozes molekulām. Visbiežāk tas sastopams ikdienā parasta cukura veidā, ko lietojam gatavošanas laikā un vienkārši ieliekam tējā. Tātad, tieši šis cukurs nogulsnējas zemādas tauku slānī, tāpēc nevajadzētu aizrauties ar patērēto daudzumu pat tējā. Galvenie saharozes avoti ir cukurs un bietes, plūmes un ievārījums, saldējums un medus.

Maltoze ir 2 glikozes molekulu savienojums, kas lielos daudzumos ir atrodams tādos produktos kā alus, melase, medus, melase un jebkuri konditorejas izstrādājumi. Laktoze galvenokārt atrodama piena produktos, un zarnās tā sadalās un pārvēršas galaktozē un glikozē. Visvairāk laktozes ir pienā, biezpienā un kefīrā.

Tagad, kad esam tikuši galā ar vienkāršiem ogļhidrātiem, ir pienācis laiks pāriet pie sarežģītajiem.

Kompleksie ogļhidrāti

Visus kompleksos ogļhidrātus var iedalīt divās kategorijās:

• Tie, kas ir sagremojami (ciete);
• Tie, kas nav sagremojami (šķiedrvielas).

Ciete ir galvenais ogļhidrātu avots, kas veido uztura piramīdas pamatu. Lielākā daļa no tā ir atrodama graudu kultūrās, pākšaugos un kartupeļos. Galvenie cietes avoti ir griķi, auzu pārslas, grūbas, kā arī lēcas un zirņi.

Svarīgs: Iekļaujiet savā uzturā ceptus kartupeļus, kuros ir daudz kālija un citu minerālvielu. Tas ir īpaši svarīgi, jo gatavošanas laikā cietes molekulas uzbriest un samazina produkta uzturvērtību. Tas ir, sākotnēji produkts var saturēt 70%, bet pēc vārīšanas var nepalikt pat 20%.

Šķiedrām ir ļoti svarīga loma cilvēka ķermeņa darbībā. Ar tās palīdzību tiek normalizēta zarnu un visa kuņģa-zarnu trakta darbība kopumā. Tas arī rada nepieciešamo uzturvielu barotni svarīgu mikroorganismu attīstībai zarnās. Ķermenis šķiedrvielas praktiski nesagremo, bet nodrošina ātru sāta sajūtu. Dārzeņus, augļus un pilngraudu maizi (kurā ir daudz šķiedrvielu) izmanto, lai novērstu aptaukošanos (jo tie ātri rada sāta sajūtu).

Tagad pāriesim pie citiem procesiem, kas saistīti ar ogļhidrātiem.

Kā organisms uzglabā ogļhidrātus

Ogļhidrātu rezerves cilvēka organismā atrodas muskuļos (atrodas 2/3 no kopējā daudzuma), bet pārējais atrodas aknās. Kopējais krājums ilgst tikai 12-18 stundas. Un, ja rezerves netiek papildinātas, ķermenis sāk izjust deficītu un sintezē tam nepieciešamās vielas no olbaltumvielām un vielmaiņas starpproduktiem. Tā rezultātā var ievērojami samazināties glikogēna rezerves aknās, kas izraisīs tauku nogulsnēšanos to šūnās.

Kļūdas dēļ daudzi cilvēki, kuri zaudē svaru, lai iegūtu “efektīvāku” rezultātu, ievērojami samazina uzņemto ogļhidrātu daudzumu, cerot, ka organisms iztērēs tauku rezerves. Faktiski pirmie tiek patērēti olbaltumvielas un tikai pēc tam tauku nogulsnes. Ir svarīgi atcerēties, ka liels ogļhidrātu daudzums izraisīs strauju svara pieaugumu tikai tad, ja tie nonāks organismā lielās porcijās (un tie arī ātri jāsagremo).

Ogļhidrātu metabolisms

Ogļhidrātu metabolisms ir atkarīgs no glikozes daudzuma asinsrites sistēma un ir sadalīts trīs procesu veidos:

• Glikolīze - tiek sadalīta glikoze, kā arī citi cukuri, pēc tam tiek ražots nepieciešamais enerģijas daudzums;
• Glikoģenēze - tiek sintezēts glikogēns un glikoze;
• Glikonoģenēze - glicerīna, aminoskābju un pienskābes sadalīšanās process aknās un nierēs rada nepieciešamo glikozi.

Agri no rīta (pēc pamošanās) glikozes rezerves asinīs strauji pazeminās vienkārša iemesla dēļ - augļu, dārzeņu un citu glikozi saturošu pārtikas produktu trūkuma dēļ. Ķermeni darbina arī savi spēki, no kuriem 75% tiek veikti glikolīzes procesā, bet 25% notiek glikoneoģenēzē. Tas ir, izrādās, ka rīta laiks tiek uzskatīts par optimālu, lai esošās tauku rezerves izmantotu kā enerģijas avotu. Un pievienojiet tam vieglus kardio vingrinājumus, un jūs varat atbrīvoties no dažām papildu mārciņām.

Tagad beidzot pārejam pie jautājuma praktiskās daļas, proti: kādi ogļhidrāti ir noderīgi sportistiem un arī kādos optimālos daudzumos tie būtu jāuzņem.

Ogļhidrāti un kultūrisms: kurš, ko, cik daudz

Daži vārdi par glikēmisko indeksu

Runājot par ogļhidrātiem, nevar nepieminēt terminu “glikēmiskais indekss” - tas ir, ogļhidrātu uzsūkšanās ātrums. Tas ir rādītājs, cik ātri konkrēts produkts var palielināt glikozes daudzumu asinīs. Augstākais glikēmiskais indekss ir 100 un attiecas uz pašu glikozi. Ķermenis pēc pārtikas ar augstu glikēmisko indeksu patērēšanas sāk uzkrāt kalorijas un nogulsnējas zem ādas tauku nogulsnes. Tāpēc visi pārtikas produkti ar augstu GI ir droši pavadoņi, lai ātri iegūtu papildu mārciņas.

Produkti ar zemu GI indeksu ir ogļhidrātu avots, kas ilgu laiku, pastāvīgi un vienmērīgi baro organismu un nodrošina vienmērīgu glikozes plūsmu asinīs. Ar to palīdzību var maksimāli pareizi pielāgot ķermeni ilgstošai sāta sajūtai, kā arī sagatavot organismu aktīvai darbībai. fiziskā aktivitāte Hallē. Ir pat īpašas tabulas pārtikas produktiem, kas norāda glikēmisko indeksu (skat. attēlu).

Ķermeņa nepieciešamība pēc ogļhidrātiem un pareizajiem avotiem

Tagad ir pienācis brīdis, kad mēs izdomājam, cik daudz ogļhidrātu mums ir jāuzņem gramos. Ir loģiski pieņemt, ka kultūrisms ir ļoti enerģiju patērējošs process. Tāpēc, ja vēlaties, lai jūsu treniņu kvalitāte neciestu, jums ir jānodrošina ķermenis ar pietiekamu daudzumu “lēno” ogļhidrātu (apmēram 60-65%).

• Apmācības ilgums;
• Slodzes intensitāte;
• Metabolisma ātrums organismā.

Ir svarīgi atcerēties, ka jums nav jāpaliek zem 100g līmeņa dienā, kā arī ir rezervē 25-30g, kas ir šķiedrvielas.

Atcerieties arī to parasts cilvēks patērē apmēram 250-300g ogļhidrātu dienā. Tiem, kas trenējas sporta zālē ar svariem, dienas norma palielinās un sasniedz 450-550g. Bet tie joprojām ir jālieto pareizi un īstajā laikā (dienas pirmajā pusē). Kāpēc jums tas jādara? Shēma ir vienkārša: dienas pirmajā pusē (pēc miega) organisms uzkrāj ogļhidrātus, lai ar tiem “pabarotu” savu ķermeni (kas nepieciešams muskuļu glikogēnam). Atlikušajā laikā (pēc 12 stundām) ogļhidrāti mierīgi nogulsnējas tauku veidā. Tāpēc ievērojiet noteikumu: vairāk no rīta, mazāk vakarā. Pēc treniņa ir svarīgi ievērot olbaltumvielu-ogļhidrātu loga noteikumus.

Svarīgs: olbaltumvielu-ogļhidrātu logs - īss laika periods, kurā cilvēka organisms kļūst spējīgs uzņemt palielinātu barības vielu daudzumu (izmanto enerģijas un muskuļu rezervju atjaunošanai).

Jau tagad ir kļuvis skaidrs, ka ķermenim pastāvīgi jāsaņem barība “pareizo” ogļhidrātu veidā. Lai saprastu kvantitatīvās vērtības, ņemiet vērā tālāk redzamo tabulu.

Jēdziens “pareizie” ogļhidrāti ietver tās vielas, kurām ir augsta bioloģiskā vērtība (ogļhidrātu daudzums/100 g produkta) un zems glikēmiskais indekss. Tie ietver tādus produktus kā:

• Cepti vai vārīti kartupeļi ādā;
• Dažādas putras (auzu pārslu, grūbu, griķu, kviešu);
• Maizes izstrādājumi no pilngraudu miltiem un klijām;
• Makaroni (no cietajiem kviešiem);
• Augļi ar zemu fruktozes un glikozes saturu (greipfrūti, āboli, pomelo);
• Dārzeņi ir šķiedraini un cieti saturoši (rāceņi un burkāni, ķirbis un cukini).

Šie ir pārtikas produkti, kas jāiekļauj jūsu uzturā.

Ideāls laiks ogļhidrātu patēriņam

Visvairāk īstais laiks ogļhidrātu deva ir:

• Laiks pēc rīta miega;
• Pirms treniņa;
• Pēc treniņa;
• Apmācības laikā.

Turklāt katrs no periodiem ir svarīgs, un starp tiem nav vairāk vai mazāk piemērotu. Arī no rīta papildus veselīgajiem un lēnajiem ogļhidrātiem var apēst kaut ko saldu (neliels daudzums ātro ogļhidrātu).

Pirms došanās uz treniņu (2-3 stundas pirms), jums ir nepieciešams uzpildīt savu ķermeni ar ogļhidrātiem ar vidējām glikēmiskā indeksa vērtībām. Piemēram, ēd makaronus vai kukurūzas/rīsu putru. Tas nodrošinās nepieciešamo enerģijas piegādi muskuļiem un smadzenēm.

Nodarbību laikā trenažieru zālē varat izmantot starpproduktu uzturu, tas ir, dzert ogļhidrātus saturošus dzērienus (200 ml ik pēc 20 minūtēm). Tam būs divkāršas priekšrocības:

• Šķidruma rezervju papildināšana organismā;
• Muskuļu glikogēna depo papildināšana.

Pēc treniņa vislabāk ir uzņemt piesātinātu olbaltumvielu-ogļhidrātu kokteili un 1-1,5 stundas pēc treniņa beigām ēst sātīgu maltīti. Tam vislabāk piemērota griķu vai grūbu putra vai kartupeļi.

Tagad ir pienācis laiks runāt par ogļhidrātu lomu muskuļu veidošanas procesā.

Vai ogļhidrāti palīdz veidot muskuļus?

Ir vispāratzīts, ka tikai olbaltumvielas ir muskuļu celtniecības materiāls, un tikai tās ir jāuzņem, lai veidotu muskuļu masu. Patiesībā tā nav gluži taisnība. Turklāt ogļhidrāti ne tikai palīdz veidot muskuļus, bet arī var palīdzēt jums zaudēt papildu mārciņas. Bet tas viss ir iespējams tikai tad, ja tie tiek pareizi patērēti.

Svarīgs: Lai ķermenī parādītos 0,5 kg muskuļu, jums ir jāsadedzina 2500 kalorijas. Protams, olbaltumvielas nevar nodrošināt šādu daudzumu, tāpēc ogļhidrāti nāk palīgā. Tie nodrošina ķermenim nepieciešamo enerģiju un aizsargā olbaltumvielas no iznīcināšanas, ļaujot tām darboties kā muskuļu celtniecības materiālam. Ogļhidrāti arī veicina ātru tauku sadedzināšanu. Tas notiek tāpēc, ka pietiekams ogļhidrātu daudzums veicina tauku šūnu patēriņu, kuras treniņa laikā pastāvīgi tiek sadedzinātas.

Svarīgi arī atcerēties, ka atkarībā no sportista sagatavotības līmeņa viņa muskuļi var uzkrāt lielāku glikogēna krājumu. Lai izveidotu muskuļu masu, jums jāuzņem 7 g ogļhidrātu uz katru ķermeņa kilogramu. Neaizmirstiet, ka, ja sākat uzņemt vairāk ogļhidrātu, jāpalielina arī slodzes intensitāte.

Lai jūs pilnībā izprastu visas uzturvielu īpašības un saprastu, kas un cik daudz jums ir nepieciešams patērēt (atkarībā no vecuma, fiziskā aktivitāte un dzimums), rūpīgi izpētiet zemāk esošo tabulu.

• 1. grupa – pārsvarā garīgs/sēdošs darbs.
• 2. grupa - apkalpojošais sektors/aktīvs sēdošs darbs.
• 3. grupa - vidēji smags darbs - mehāniķi, mašīnu operatori.
• 4. grupa - smags darbs - celtnieki, naftinieki, metalurgi.
• 5. grupa - ļoti smags darbs - ogļrači, tērauda strādnieki, iekrāvēji, sportisti sacensību periodā.

Un tagad rezultāti

Lai nodrošinātu, ka jūsu apmācība vienmēr ir vislabākā un ka jums ir daudz spēka un enerģijas, ir svarīgi ievērot dažus noteikumus:

• Diēta jāsastāv no 65-70% ogļhidrātu, un tiem jābūt “pareiziem” ar zemu glikēmisko indeksu;
• Pirms treniņa jālieto pārtikas produkti ar vidējām GI vērtībām, pēc treniņa - ar zemu GI;
• Brokastīm jābūt pēc iespējas blīvākām, un dienas pirmajā pusē jums vajadzētu ēst lielāko daļu no tām. dienas devu ogļhidrāti;
• Pērkot pārtikas produktus, pārbaudiet glikēmiskā indeksa tabulu un izvēlieties tos, kuriem ir vidējais un zema veiktspēja GI;
• Ja vēlaties ēst pārtiku ar augstu GI vērtību (medus, ievārījums, cukurs), labāk to darīt no rīta;
• Iekļaujiet savā uzturā vairāk graudaugu un lietojiet tos regulāri;
• Atcerieties, ka ogļhidrāti ir proteīnu palīgi muskuļu masas veidošanas procesā, tāpēc, ja ilgstoši nav taustāma rezultāta, jums ir jāpārskata diēta un patērēto ogļhidrātu daudzums;
• Ēdiet nesaldus augļus un šķiedrvielas;
• Atcerieties pilngraudu maizi un ceptus kartupeļus ādā;
• Pastāvīgi atjauniniet savas zināšanas par veselību un kultūrismu.

Ja pieturēsities pie šiem vienkārši noteikumi, tad manāmi pieaugs jūsu enerģija un palielināsies treniņu efektivitāte.

Secinājuma vietā

Rezultātā es gribētu teikt, ka jums ir jāpieiet apmācībai saprātīgi un kompetenti. Tas ir, jums ir jāatceras ne tikai kādi vingrinājumi, kā tos veikt un cik pieejas. Bet pievērsiet uzmanību arī uzturam, atcerieties par olbaltumvielām, taukiem, ogļhidrātiem un ūdeni. Galu galā tieši pareizu treniņu un kvalitatīva uztura kombinācija ļaus ātri sasniegt iecerēto – skaistu sportisku augumu. Produktiem jābūt ne tikai komplektam, bet arī līdzeklim vēlamā rezultāta sasniegšanai. Tāpēc domā ne tikai sporta zālē, bet arī ēdot.

Raksta autors:

Patika? - Pastāstiet draugiem!

Ogļhidrāti- organiskie savienojumi, kuru sastāvu vairumā gadījumu izsaka ar vispārīgo formulu C n(H2O) m (n Un m≥ 4). Ogļhidrātus iedala monosaharīdos, oligosaharīdos un polisaharīdos.

Monosaharīdi- vienkāršos ogļhidrātus atkarībā no oglekļa atomu skaita iedala triozēs (3), tetrozēs (4), pentozēs (5), heksozēs (6) un heptozēs (7 atomi). Visizplatītākās ir pentozes un heksozes. Monosaharīdu īpašības- viegli šķīst ūdenī, kristalizējas, ir salda garša un var būt α- vai β-izomēru formā.

Riboze un dezoksiriboze pieder pie pentožu grupas, ir daļa no RNS un DNS nukleotīdiem, ribonukleozīdu trifosfātiem un dezoksiribonukleozīdu trifosfātiem utt. Dezoksiriboze (C 5 H 10 O 4) atšķiras no ribozes (C 5 H 10 O 5) ar to, ka atrodas otrajā oglekļa atomā tajā ir ūdeņraža atoms, nevis hidroksilgrupa, piemēram, riboze.

Glikoze vai vīnogu cukurs(C 6 H 12 O 6), pieder pie heksozu grupas, var pastāvēt α-glikozes vai β-glikozes formā. Atšķirība starp šiem telpiskajiem izomēriem ir tāda, ka α-glikozes pirmajā oglekļa atomā hidroksilgrupa atrodas zem gredzena plaknes, bet β-glikozei tā atrodas virs plaknes.

Glikoze ir:

1. viens no visizplatītākajiem monosaharīdiem,
2. vissvarīgākais enerģijas avots visu veidu darbam, kas notiek šūnā (šī enerģija izdalās glikozes oksidācijas laikā elpošanas laikā),
3. daudzu oligosaharīdu un polisaharīdu monomērs,
4. būtiska asins sastāvdaļa.

Fruktoze jeb augļu cukurs, pieder pie heksozu grupas, saldāks par glikozi, brīvā veidā atrodams medū (vairāk nekā 50%) un augļos. Tas ir daudzu oligosaharīdu un polisaharīdu monomērs.

Oligosaharīdi- ogļhidrāti, kas veidojas kondensācijas reakcijas rezultātā starp vairākām (no divām līdz desmit) monosaharīdu molekulām. Atkarībā no monosaharīdu atlieku skaita izšķir disaharīdus, trisaharīdus u.c.Visbiežāk sastopami disaharīdi. Oligosaharīdu īpašības- izšķīst ūdenī, kristalizējas, saldenā garša samazinās, palielinoties monosaharīdu atlieku skaitam. Saiti, kas veidojas starp diviem monosaharīdiem, sauc glikozīds.

Saharoze, vai cukurniedru, vai biešu cukurs, ir disaharīds, kas sastāv no glikozes un fruktozes atlikumiem. Satur augu audos. ir pārtikas produkts (parastais nosaukums - cukurs). Rūpniecībā saharozi ražo no cukurniedrēm (stublājos ir 10-18%) vai cukurbietēm (sakņu dārzeņos ir līdz 20% saharozes).

Maltoze jeb iesala cukurs, ir disaharīds, kas sastāv no diviem glikozes atlikumiem. Klāt dīgstošās labības sēklās.

Laktoze jeb piena cukurs, ir disaharīds, kas sastāv no glikozes un galaktozes atlikumiem. Sastopams visu zīdītāju pienā (2-8,5%).

Polisaharīdi ir ogļhidrāti, kas veidojas daudzu (vairāku desmitu vai vairāku) monosaharīdu molekulu polikondensācijas reakcijas rezultātā. Polisaharīdu īpašības— nešķīst vai slikti šķīst ūdenī, neveido skaidri izveidotus kristālus un nav saldas garšas.

Ciete(C6H10O5) n- polimērs, kura monomērs ir α-glikoze. Cietes polimēru ķēdes satur sazarotus (amilopektīna, 1,6-glikozīdu saites) un nesazarotus (amilozes, 1,4-glikozīdu saites) reģionus. Ciete ir galvenais augu rezerves ogļhidrāts, viens no fotosintēzes produktiem un uzkrājas sēklās, bumbuļos, sakneņos un sīpolos. Cietes saturs rīsu graudos ir līdz 86%, kviešos - līdz 75%, kukurūzā - līdz 72%, bet kartupeļu bumbuļos - līdz 25%. Ciete ir galvenais ogļhidrāts cilvēku pārtika (gremošanas enzīms - amilāze).

Glikogēns(C6H10O5) n- polimērs, kura monomērs arī ir α-glikoze. Glikogēna polimēru ķēdes atgādina cietes amilopektīna reģionus, bet atšķirībā no tiem sazarojas vēl vairāk. Glikogēns ir galvenais dzīvnieku, īpaši cilvēku, rezerves ogļhidrāts. Uzkrās aknās (satur līdz 20%) un muskuļos (līdz 4%), un ir glikozes avots.

(C6H10O5) n ir polimērs, kura monomērs ir β-glikoze. Celulozes polimēru ķēdes nesazarojas (β-1,4-glikozīdiskās saites). Galvenais augu šūnu sieniņu strukturālais polisaharīds. Celulozes saturs koksnē ir līdz 50%, kokvilnas sēklu šķiedrās - līdz 98%. Celulozi nesadala cilvēka gremošanas sulas, jo. tai trūkst enzīma celulāzes, kas sarauj saites starp β-glikozēm.

Inulīns ir polimērs, kura monomērs ir fruktoze. Rezerves ogļhidrāti no Compositae dzimtas augiem.

Glikolipīdi- kompleksās vielas, kas veidojas ogļhidrātu un lipīdu kombinācijas rezultātā.

Glikoproteīni- kompleksās vielas, kas veidojas, apvienojot ogļhidrātus un olbaltumvielas.

Ogļhidrātu funkcijas

Lipīdu struktūra un funkcijas

Lipīdi tiem nav vienas ķīmiskās īpašības. Lielākajā daļā labumu, dodot lipīdu noteikšana, viņi saka, ka šī ir kolektīva ūdenī nešķīstošu organisko savienojumu grupa, ko no šūnas var ekstrahēt ar organiskiem šķīdinātājiem - ēteri, hloroformu un benzolu. Lipīdus var iedalīt vienkāršos un sarežģītos.

Vienkāršie lipīdi Lielāko daļu pārstāv augstāko taukskābju esteri un trīsvērtīgā spirta glicerīns - triglicerīdi. Taukskābju ir: 1) grupa, kas ir vienāda visām skābēm - karboksilgrupa (-COOH) un 2) radikālis, ar kuru tie atšķiras viens no otra. Radikāls ir dažāda skaita (no 14 līdz 22) -CH 2 - grupu ķēde. Dažreiz taukskābju radikālis satur vienu vai vairākas dubultās saites (-CH=CH-), piemēram taukskābes sauc par nepiesātinātām. Ja taukskābēm nav dubultsaišu, to sauc bagāts. Kad veidojas triglicerīds, katra no trim glicerīna hidroksilgrupām tiek pakļauta kondensācijas reakcijai ar taukskābi, veidojot trīs estera saites.

Ja triglicerīdos dominē piesātinātās taukskābes, tad 20°C tie ir cieti; tos sauc tauki, tie ir raksturīgi dzīvnieku šūnām. Ja triglicerīdos dominē nepiesātinātās taukskābes, tad 20 °C tie ir šķidri; tos sauc eļļas, tie ir raksturīgi augu šūnām.

1 - triglicerīds; 2 - estera saite; 3 - nepiesātinātās taukskābes;
4 — hidrofilā galva; 5 - hidrofobā aste.

Triglicerīdu blīvums ir mazāks nekā ūdens blīvums, tāpēc tie peld ūdenī un atrodas uz tā virsmas.

Vienkāršie lipīdi ietver arī vaski- augstāku taukskābju un lielas molekulmasas spirtu esteri (parasti ar pāra oglekļa atomu skaitu).

Kompleksie lipīdi. Tajos ietilpst fosfolipīdi, glikolipīdi, lipoproteīni utt.

Fosfolipīdi- triglicerīdi, kuros viens taukskābes atlikums ir aizstāts ar fosforskābes atlikumu. Piedalīties šūnu membrānu veidošanā.

Glikolipīdi- Skatīt iepriekš.

Lipoproteīni- kompleksās vielas, kas veidojas lipīdu un olbaltumvielu kombinācijas rezultātā.

Lipoīdi- taukiem līdzīgas vielas. Tajos ietilpst karotinoīdi (fotosintētiskie pigmenti), steroīdu hormoni (dzimumhormoni, mineralokortikoīdi, glikokortikoīdi), giberelīni (augu augšanas vielas), taukos šķīstošie vitamīni (A, D, E, K), holesterīns, kampars u.c.

Lipīdu funkcijas

Funkcija	Piemēri un skaidrojumi
Enerģija	Galvenā triglicerīdu funkcija. Sadalot 1 g lipīdu, izdalās 38,9 kJ.
Strukturāls	Fosfolipīdi, glikolipīdi un lipoproteīni piedalās šūnu membrānu veidošanā.
Rezerve	Tauki un eļļas ir rezerves barības vielas dzīvniekiem un augiem. Svarīgi dzīvniekiem, kuri guļ ziemas guļā aukstajā sezonā vai veic garus pārgājienus pa apgabaliem, kur nav barības avotu. Augu sēklu eļļas ir nepieciešamas, lai nodrošinātu stādu enerģiju.
Aizsargājošs	Tauku slāņi un tauku kapsulas nodrošina iekšējo orgānu amortizāciju. Vaska slāņi tiek izmantoti kā ūdeni atgrūdošs pārklājums uz augiem un dzīvniekiem.
Siltumizolācija	Zemādas taukaudi novērš siltuma aizplūšanu apkārtējā telpā. Svarīgi ūdens zīdītājiem vai zīdītājiem, kas dzīvo aukstā klimatā.
Regulējošais	Giberelīni regulē augu augšanu. Dzimumhormons testosterons ir atbildīgs par vīriešu sekundāro seksuālo īpašību attīstību. Dzimumhormons estrogēns ir atbildīgs par sieviešu sekundāro seksuālo īpašību attīstību un regulē menstruālo ciklu. Mineralokortikoīdi (aldosterons uc) kontrolē ūdens-sāļu metabolismu. Glikokortikoīdi (kortizols utt.) piedalās ogļhidrātu un olbaltumvielu metabolisma regulēšanā.
Metabolisma ūdens avots	Kad tiek oksidēts 1 kg tauku, izdalās 1,1 kg ūdens. Svarīgi tuksneša iemītniekiem.
katalītisks	Taukos šķīstošie vitamīni A, D, E, K ir enzīmu kofaktori, t.i. Šiem vitamīniem pašiem nav katalītiskās aktivitātes, bet bez tiem fermenti nevar veikt savas funkcijas.

Iet uz lekcijas Nr.1"Ievads. Šūnas ķīmiskie elementi. Ūdens un citi neorganiskie savienojumi"

Iet uz lekcijas Nr.3“Olbaltumvielu struktūra un funkcijas. Fermenti"