Molekuly sú najlepšie rozpustné vo vode. Zdravé uhľohydráty sú kľúčom k úspešnému chudnutiu

Všeobecný vzorec Сn (H2O) n: uhľohydráty obsahujú iba tri chemické prvky.

Tabuľka. Porovnanie tried uhľohydrátov.

Vo vode rozpustné uhľohydráty.

Monosacharidy:
glukóza
- hlavný zdroj energie pre bunkové dýchanie;
fruktóza
- neoddeliteľná súčasť nektáru kvetov a ovocných štiav;
ribóza a deoxyribóza- štruktúrne prvky nukleotidov, ktoré sú monomérmi RNA a DNA.

Disacharidy:
sacharóza
(glukóza + fruktóza) - hlavný produkt fotosyntézy transportovaný v rastlinách;
laktóza(glukóza + galaktóza) - je súčasťou mlieka cicavcov;
maltóza(glukóza + glukóza) - zdroj energie v klíčiacich semenách.

Funkcie rozpustných uhľohydrátov :

  • doprava,
  • ochranný,
  • signál,
  • energie.

Nerozpustné uhľohydráty

polymér :
škrob,
glykogén,
celulóza,
chitín.

Funkcie polymérnych uhľohydrátov :

  • štrukturálne,
  • skladovanie,
  • energia,
  • ochranný.

Škrob pozostáva z rozvetvených špirálovitých molekúl, ktoré tvoria zásobné látky v tkanivách rastlín.

Celulóza - polymér tvorený zvyškami glukózy pozostávajúci z niekoľkých priamych rovnobežných reťazcov spojených vodíkovými väzbami. Táto štruktúra zabraňuje prenikaniu vody a zaisťuje stabilitu celulózových membrán rastlinných buniek.

Chitin pozostáva z aminoderivátov glukózy. Základné konštrukčný prvok pokrývky článkonožcov a bunkové steny húb.

Glykogén - rezervná látka živočíšnej bunky.

Tabuľka. Najbežnejšie sacharidy.

Tabuľka Hlavné funkcie uhľohydrátov.

Lipidy.

Lipidy- estery mastných kyselín a glycerínu. Nerozpustný vo vode, ale rozpustný v nepolárnych rozpúšťadlách. Prítomný vo všetkých bunkách. Lipidy sa skladajú z atómov vodíka, kyslíka a uhlíka.

Lipidové funkcie :

Skladovanie - tuky sa ukladajú v tkanivách stavovcov.
Energia
- polovica energie spotrebovanej bunkami stavovcov v pokoji vzniká v dôsledku oxidácie tukov. Tuky sa používajú aj ako zdroj vody. Energetický efekt z rozkladu 1 g tuku je 39 kJ, čo je dvojnásobok energetického účinku z rozkladu 1 g glukózy alebo bielkovín.
Ochranné podkožný tuk Nová vrstva chráni telo pred mechanickým poškodením.
Štrukturálne - fosfolipidy sú súčasťou bunkových membrán.
Tepelná izolácia - podkožný tuk pomáha udržiavať teplo.
Elektrická izolácia
- myelín vylučovaný Schwannovými bunkami (tvorí obaly nervových vlákien) izoluje niektoré neuróny, čo mnohokrát urýchľuje prenos nervové impulzy.
Výživné - niektoré látky podobné lipidom prispievajú k rastu svalová hmota, udržiavanie tónu tela.
Mazanie - vosky pokrývajú pokožku, vlnu, perie a chránia ich pred vodou. Listy mnohých rastlín sú potiahnuté voskovým povlakom; vosk sa používa na stavbu plástov.
Hormonálne - hormón nadobličiek - kortizón a pohlavné hormóny majú lipidovú povahu.

Tabuľka. Hlavné funkcie lipidov.

TEMATICKÉ ÚLOHY

Časť A.

A1... Monomér polysacharidov môže byť:
1) aminokyselina
2) glukóza
3) nukleotid
4) celulóza

A2... V živočíšnych bunkách je zásobným uhľohydrátom:
1) celulóza
2) škrob
3) chitín
4) glykogén

A3... Väčšina energie sa uvoľní počas štiepenia:
1) 10 g bielkovín
2) 10 g glukózy
3) 10 g tuku
4) 10 g aminokyseliny

A4... Ktorú z funkcií lipidy nevykonávajú?
1) energia
2) katalytický
3) izolačné
4) skladovanie

A5... Lipidy môžu byť rozpustené v:
1) voda
2) roztok kuchynskej soli
3) kyselina chlorovodíková
4) acetón

Časť B.

V 1... Vyberte si štrukturálne vlastnosti uhľohydrátov
1) pozostávajú z aminokyselinových zvyškov
2) pozostávajú z glukózových zvyškov
3) pozostávajú z atómov vodíka, uhlíka a kyslíka
4) niektoré molekuly majú rozvetvenú štruktúru
5) pozostávajú zo zvyškov mastných kyselín a glycerínu
6) pozostávajú z nukleotidov

V 2... Vyberte si funkcie, ktoré sacharidy v tele vykonávajú
1) katalytický
2) doprava
3) signál
4) konštrukcia
5) ochranný
6) energia

OT... Vyberte funkcie, ktoré lipidy vykonávajú v bunke
1) štrukturálne
2) energia
3) skladovanie
4) enzymatické
5) signál
6) doprava

V 4... Súvisí skupina chemických zlúčenín s ich úlohou v bunke:

Časť C.

C1... Prečo telo nehromadí glukózu, ale škrob a glykogén?

Sacharidy sú aldehydové alkoholy alebo ketoalkoholy a ich deriváty. V prírode sa sacharidy nachádzajú hlavne v rastlinách. V ľudskom tele sú uhľohydráty asi 1%.

Hlavným prírodným uhľohydrátom je glukóza, ktorú nájdete vo voľnej forme (monosacharid) aj v oligosacharidoch (sacharóza, laktóza atď.) A polysacharidoch (vláknina, škrob, glykogén).

Empirický vzorec glukózy SbN1206. Ako však viete, glukóza môže mať rôzne priestorové formy (acyklické a cyklické). V ľudskom tele je takmer všetka glukóza (voľná a obsiahnutá v oligo- a polysacharidoch) v cyklickej a-pyranózovej forme:

Voľná ​​glukóza v ľudskom tele sa nachádza predovšetkým v krvi, kde je jej obsah pomerne konštantný a kolíše v úzkom rozmedzí od 3,9 do 6,1 mmol / l (70-110 mg%).

Ďalším sacharidom typickým pre ľudí a vyššie zvieratá je glykogén. Glykogén pozostáva z vysoko rozvetvených veľkých molekúl obsahujúcich desaťtisíce zvyškov glukózy. Empirický vzorec glykogénu je (C6H10O5) p (C6H10O5 - glukózový zvyšok).

Glykogén je rezervná, rezervná forma glukózy. Hlavné zásoby glykogénu sú koncentrované v pečeni (až 5-6% hmotnosti pečene) a vo svaloch (až 2-3% ich hmotnosti).

Glukóza a glykogén v tele vykonávajú energetickú funkciu a sú hlavným zdrojom energie pre všetky bunky v tele.

Vo vode rozpustné uhľohydráty.

Monosacharidy:

glukóza je hlavným zdrojom energie pre bunkové dýchanie;

fruktóza - neoddeliteľná súčasť nektáru kvetov a ovocných štiav;

ribóza a deoxyribóza sú štruktúrne prvky nukleotidov, ktoré sú monomérmi RNA a DNA;

Disacharidy:

sacharóza (glukóza + fruktóza) - hlavný produkt fotosyntézy, transportovaný v rastlinách;

laktóza (glukóza -H galaktóza) - je súčasťou mlieka cicavcov;

maltóza (glukóza + glukóza) je zdrojom energie v klíčiacich semenách.

Funkcie rozpustných uhľohydrátov: transport, ochranné, signalizačné, energetické.

Vo vode nerozpustné uhľohydráty:

Škrob je zmesou dvoch polymérov: amylózy a amylopektínu. Rozvetvená špirálovitá molekula slúžiaca ako rezervná látka v tkanivách rastlín;

Celulóza (celulóza) je polymér pozostávajúci z niekoľkých priamych rovnobežných reťazcov spojených vodíkovými väzbami. Táto štruktúra zabraňuje prenikaniu vody a zaisťuje stabilitu celulózových membrán rastlinných buniek;

Chitín je hlavným štruktúrnym prvkom kože článkonožcov a bunkových stien húb;

Glykogén je rezervnou látkou živočíšnej bunky. Monomér je a-glukóza.

Funkcie nerozpustných uhľohydrátov: štrukturálne, skladovacie, energetické, ochranné.

Lipidy sú skupinou štruktúrne rozmanitých látok s rovnakými fyzikálno -chemickými vlastnosťami: lipidy sa nerozpúšťajú vo vode, ale sú ľahko rozpustné v organických rozpúšťadlách (petrolej, benzín, benzén, hexán atď.).

Lipidy sa delia na tuky a tukom podobné látky (lipoidy).

Molekula tuku pozostáva zo zvyšku alkoholu - glycerínu a troch zvyškov mastných kyselín spojených esterovou väzbou

Mastné kyseliny, ktoré tvoria tuky, sa delia na nasýtené alebo nasýtené (nemajú dvojité väzby) a nenasýtené alebo nenasýtené (obsahujú jednu alebo viac dvojitých väzieb). Prírodné tuky najčastejšie obsahujú mastné kyseliny s 16 alebo 18 atómami uhlíka (nasýtené: palmitová, stearová; nenasýtené: olejová, linolová).

Tuky rôzneho pôvodu sa navzájom líšia sadou mastných kyselín.

Rovnako ako sacharidy sú tuky tiež dôležitým zdrojom energie pre telo. 1 g tuku pri úplnej oxidácii poskytne asi 9 kcal energie, zatiaľ čo pri úplnom oxidácii 1 g uhľohydrátov alebo bielkovín sa uvoľnia iba asi 4 kcal. Tuky sa však v porovnaní so sacharidmi ťažšie oxidujú, a preto ich telo používa ako energiu na druhom mieste.

Lipoidy sú základnými zložkami všetkých biologických membrán. V ľudskom tele existujú tri triedy lipoidov: fosfolipidy, glykolipidy a steroidy.

Lipidové funkcie:

Uložené - tuky sa ukladajú v tkanivách stavovcov;

Energia - polovica energie spotrebovanej bunkami stavovcov v pokoji vzniká v dôsledku oxidácie tukov. Tuky sa používajú aj ako zdroj vody

Ochranné - vrstva podkožného tuku chráni telo pred mechanickým poškodením;

Štrukturálne - fosfolipidy sú súčasťou bunkových membrán;

Tepelná izolácia - podkožný tuk pomáha udržiavať teplo;

Elektrická izolácia - myelín vylučovaný Schwannovými bunkami izoluje niektoré neuróny, čo výrazne urýchľuje prenos nervových impulzov;

Živina - žlčové kyseliny a vitamín D sú tvorené zo steroidov;

Mazacie - vosky pokrývajú pokožku, vlnu, perie a chránia ich pred vodou. Listy mnohých rastlín sú potiahnuté voskovým povlakom; vosk sa používa na stavbu plástov;

Hormonálne - nadobličkové hormóny - kortizón - a pohlavné hormóny majú lipidovú povahu. Ich molekuly neobsahujú mastné kyseliny.



biofile.ru

Sacharidy

Sacharidy

všeobecné charakteristiky... Sacharidy sú látky s všeobecný vzorecСn (h3 O) m, kde jama môže mať rôzny význam. Samotný názov „uhľohydráty“ odzrkadľuje skutočnosť, že vodík a kyslík sú v molekulách týchto látok prítomné v rovnakom pomere ako v molekule vody. Okrem uhlíka, vodíka a kyslíka môžu deriváty uhľohydrátov obsahovať ďalšie prvky, napríklad dusík.

Sacharidy sú jednou z hlavných skupín organických látok v bunkách. Sú to primárne produkty fotosyntézy a primárne produkty biosyntézy iných organických látok v rastlinách ( organické kyseliny alkoholy, aminokyseliny atď.) a sú tiež súčasťou buniek všetkých ostatných organizmov. Živočíšna bunka obsahuje 1-2% uhľohydrátov, v niektorých prípadoch-85-90% v rastlinných bunkách.

Existujú tri skupiny uhľohydrátov:

  • monosacharidy alebo jednoduché cukry;
  • oligosacharidy (grécke oligo - nie početné) - zlúčeniny pozostávajúce z 2-10 sekvenčne spojených molekúl jednoduchých cukrov;
  • polysacharidy, pozostávajúce z viac ako 10 molekúl jednoduchých cukrov alebo ich derivátov.

Monosacharidy, Ide o zlúčeniny na báze nerozvetveného uhlíkového reťazca, v ktorých jeden z atómov uhlíka má karbonylovú skupinu (C = 0) a všetky ostatné majú jednu hydroxylovú skupinu. V závislosti od dĺžky uhlíkového skeletu (počtu atómov uhlíka) sa monosacharidy delia na triózy (C3), heterózu (C4), pentózu (C5), hexózu (C6), heptózu (C7). Príklady pentóz sú ribóza, deoxyribóza, hexóza-glukóza, fruktóza, galaktóza.

Monosacharidy sa dobre rozpúšťajú vo vode, chutia sladko. Vo vodnom roztoku získavajú monosacharidy, počínajúc pentózami, tvar prstenca.

Cyklické štruktúry pentóz a hexóz sú ich obvyklé formy; v každom danom momente existuje iba malá časť molekúl ako „otvorený reťazec“. Zloženie oligo- a polysacharidov tiež zahŕňa cyklické formy monosacharidov. Okrem cukrov, v ktorých sú všetky atómy uhlíka spojené s atómami kyslíka, existujú aj čiastočne redukované cukry, z ktorých najdôležitejšia je deoxyribóza.

Oligosacharidy. Pri hydrolyzácii tvoria oligosacharidy niekoľko molekúl jednoduchých cukrov. V oligosacharidoch sú molekuly jednoduchých cukrov spojené takzvanými glykozidickými väzbami, ktoré spájajú atóm uhlíka jednej molekuly cez kyslík s atómom uhlíka inej molekuly, napríklad:

Najdôležitejšími oligosacharidmi sú maltóza (sladový cukor), laktóza (mliečny cukor) a sacharóza (trstinový alebo repný cukor):

glukóza + glukóza = maltóza; glukóza + galaktóza - laktóza; glukóza + fruktóza = sacharóza.

Tieto cukry sa tiež nazývajú disacharidy. Maltóza sa tvorí zo škrobu počas jeho rozpadu enzýmami amylázami. Laktóza sa nachádza iba v mlieku. Sacharóza je v rastlinách najhojnejšia.

Disacharidy majú podobné vlastnosti ako monosacharidy. Dobre sa rozpúšťajú vo vode a chutia sladko.

Polysacharidy. Ide o biopolyméry s vysokou molekulovou hmotnosťou (až 10 000 000 Da), pozostávajúce z veľkého počtu monomérov - jednoduchých cukrov a ich derivátov.

Polysacharidy môžu byť zložené z monosacharidov rovnakých alebo rôznych typov. V prvom prípade sa nazývajú homopolysacharidy (škrob, celulóza, chitín atď.), V druhom prípade hetero-polysacharidy (heparín).

Polysacharidy môžu byť lineárne, nerozvetvené (celulóza) alebo rozvetvené (glykogén). Všetky polysacharidy sú nerozpustné vo vode a nechutia sladko. Niektoré z nich sú schopné napučiavať a lízať.

Najdôležitejšie polysacharidy sú nasledujúce.

Celulóza je lineárny polysacharid pozostávajúci z niekoľkých priamych rovnobežných reťazcov spojených vodíkovými väzbami. Každý reťazec je tvorený 3 až 10 000 zvyškami P-D-tyukózy. Takáto štruktúra zabraňuje prieniku vody, je veľmi odolná voči roztrhnutiu, čo zaisťuje stabilitu membrán rastlinných buniek, ktoré obsahujú 26–0% celulózy.

Celulóza slúži ako potrava mnohým zvieratám, baktériám a hubám. Väčšina zvierat, vrátane ľudí, však nemôže asimilovať celulózu, pretože žľazy gastrointestinálneho traktu netvoria enzým celulázu, ktorá štiepi celulózu na glukózu. Celulózové vlákna zároveň hrajú dôležitú úlohu vo výžive, pretože dodávajú jedlám hrubú textúru, objem a stimulujú črevnú pohyblivosť.

Škrob (v rastlinách) a glykogén (u zvierat, ľudí a húb) sú hlavnými rezervnými polysacharidmi z niekoľkých dôvodov: keďže sú nerozpustné vo vode, nemajú na bunku žiadny osmotický ani chemický účinok, čo je dôležité pri ich uchovávaní. v živej cele na dlhý čas. Pevný, dehydratovaný stav polysacharidov prispieva k zvýšeniu užitočnej hmotnosti zásobného produktu v dôsledku úspory objemu a pravdepodobnosť, že tieto produkty budú konzumované patogénnymi baktériami, hubami a inými mikroorganizmami, sa výrazne zníži. Nakoniec, ak je to potrebné, náhradné polysacharidy je možné ľahko premeniť na jednoduché cukry hydrolýzou.

Chitín je tvorený molekulami pVD-glukózy, v ktorých je hydroxylová skupina na druhom atóme uhlíka nahradená skupinou NHCOCh4 obsahujúcou dusík. Jeho dlhé paralelné reťazce, ako reťazce z celulózy, sú zviazané. Chitín je hlavným štruktúrnym prvkom kože článkonožcov a bunkových stien húb.

Funkcie uhľohydrátov:

  1. Energia. Glukóza je hlavným zdrojom energie uvoľňovanej v bunkách živých organizmov počas bunkového dýchania. Škrob a glykogén sú energetické zásoby v bunkách.
  2. Štrukturálna celulóza je súčasťou bunkových stien rastlín; chitín slúži ako štrukturálna zložka kože článkonožcov a bunkových stien mnohých húb. Niektoré oligosacharidy sú neoddeliteľnou súčasťou cytoplazmatickej membrány bunky (vo forme glykoproteínov a glykolipidov), ktorá tvorí glykokalyx. Pentózy sa podieľajú na syntéze nukleových kyselín (ribóza je súčasťou RNA, deoxyribóza je súčasťou DNA), niektoré koenzýmy (napríklad NAD, NADP, koenzým A, FAD), AMP; zúčastniť sa fotosyntézy (ribulóza difosfát je akceptorom CO2 v tmavej fáze fotosyntézy).
  3. Ochranné. Heparín u zvierat bráni zrážaniu krvi, v rastlinách ochrannú funkciu vykonávajú ďasná a hlieny vytvorené pri poškodení tkanív.

Zdroj: N.A. Lemeza L. V. Kamlyuk N. D. Lisov „Sprievodca biológiou pre uchádzačov o univerzitu“

sbio.info

Aké sacharidy sú užitočné sacharidy na chudnutie

Hlavnou chybou väčšiny schudnutých je, že úplne vylúčia zo stravy uhľohydráty a vyčítajú im vzhľad celulitídy a tukových záhybov. Sacharidy sú životne dôležité pre normálna práca organizmus a mozog. Nedostatok živín môže spôsobiť bolesti hlavy, únavu, podráždenosť a zhoršenú pamäť a mentálny výkon. Negatívnym následkom sa môžete vyhnúť a zároveň sa nestarať o svoju postavu, ak na chudnutie budete používať zdravé sacharidy.

Prečo sú sacharidy potrebné?

Sacharidy sú jedným z hlavných zdrojov energie. Pri požití sa rozložia na jednoduché cukry - glukózu, ktorá sa potom dostane do všetkých buniek tela. Na plné fungovanie mozgu a duševnú aktivitu vyžaduje dvakrát viac energie ako ostatné bunky, pretože neuróny sú aktívne nepretržite, dokonca aj počas spánku. Pri nedostatku sacharidov telo čerpá energiu z minerálov, vitamínov a ďalších živín. V dôsledku toho dochádza k narušeniu prevádzky všetkých systémov, zhoršeniu metabolických procesov.

Nedostatok uhľohydrátov v strave zvyšuje riziko srdcovo-cievne ochorenie, znižuje schopnosť učenia, zhoršuje pamäť, vyvoláva výskyt svalových kŕčov, stratu svalových vlákien. Možný je zlý dych, slabosť, závraty, silné bolesti hlavy. Dlhodobé hladovanie uhľohydrátov môže spôsobiť epilepsiu a paralýzu.

Také rôzne uhľohydráty

V závislosti od vášho chemická štruktúra a schopnosť rozdeliť uhľohydráty na monoméry sú rozdelené na jednoduché a komplexné. Organické látky sú zložené z jednotlivých štruktúrnych jednotiek sacharidov. Monosacharidy obsahujú iba jednu jednotku, rýchlo zvyšujú koncentráciu cukru v krvi, majú vysoký glykemický index a dobre sa rozpúšťajú vo vode. Takéto sacharidy sa nazývajú rýchle a v každodennom živote sa nazývajú škodlivé.

Sacharidy obsahujúce 3 alebo viac jednotiek sa nazývajú komplexné sacharidy. Vďaka svojmu komplexnému molekulovému vzorcu sa dlho štiepia na jednoduché cukry, pomaly zvyšujú hladinu glukózy v krvi a vyznačujú sa nízkym glykemickým indexom. Hovorí sa im zdravé pomalé uhľohydráty.

Poškodenie jednoduchých uhľohydrátov

Potom, čo jednoduchý uhľohydrát vstúpi do tráviaceho traktu, je v krvi za minútu a dosiahne svoje konečné miesto určenia. Vzhľadom na vysoký glykemický index dochádza k prudkému skoku hladiny cukru v krvi. Aby sa to normalizovalo, pankreas začne produkovať inzulín, v dôsledku čoho hladina cukru klesá, o čom nervové receptory okamžite informujú mozog a človek pociťuje hlad.

Prebytočné množstvo jednoduchých organických látok sa odráža na obrázku. Bunky potrebujú určité množstvo glukózy a telo ukladá všetok prebytok vo forme tuku na stehná, brucho a obaluje vnútorné orgány.

Jednoduchých sacharidov je neúrekom nasledujúce produkty: rafinovaný cukor, všetky sladkosti, sladké nápoje, múkový chlieb najvyšší stupeň, rafinovaná ryža, cukrovinky, raňajkové cereálie, cukríky, rýchle občerstvenie, výrobky z múky a všetky potraviny, ktoré obsahujú cukor. Odborníci na výživu dôrazne odporúčajú obmedziť rafinovaný cukor. Podľa štatistík obyvateľ Ruska zje najmenej 40 kg cukru ročne, čo je dvojnásobok prijateľné štandardy a 20 kg cukroviniek. Nie je prekvapením, že 55% populácie má nadváhu.

Zdravé sacharidy na chudnutie

Komplexné uhľohydráty sú užitočné pri chudnutí. Nevyvolávajú nárasty inzulínu, zle sa rozpúšťajú vo vode, preto sa absorbujú dlho a pomaly. Sacharidové raňajky sa napríklad rozložia do 3,5 - 4 hodín a podľa toho celý čas človek nebude myslieť na jedlo.

Výrobky, ktoré obsahujú užitočné komplexné uhľohydráty, dodávajú vitamíny, minerály, vlákninu - derivát uhľohydrátov, ktorý podporuje chudnutie. Nerozpustná vláknina celulóza zanecháva telo nezmenené. Ona pozitívne vlastnosti spočívajú v zlepšení fungovania čriev, odstránení nahromadených toxínov z tela, v prevencii zápchy. Pektíny sa rozpúšťajú vo vode a stáva sa z nich želé podobná látka, ktorá ako špongia absorbuje karcinogénne látky, toxíny, soli ťažké kovy.

Zdravé uhľohydráty v potravinách

Takmer vo všetkých bylinné výrobky, podporované správnou výživou, obsahujú komplexné sacharidy. Podľa chuti je veľmi ľahké ich odlíšiť od jednoduchých. Posledne uvedené sú vždy sladké, zatiaľ čo pre zložité nie je sladkosť charakteristická.

Zoznam zdravých sacharidov.

  1. Listová zelenina a zelenina. Ružičkový kel, karfiol, biela kapusta, mrkva, repa, uhorky, tekvica, cuketa, cuketa, špenát, šalát, Cibuľa, cesnak, morské riasy, paradajky sú zdrojom užitočných sacharidov a sú užitočné pri chudnutí. Ak hovoríme o obsahu kalórií, potom je to pre celú skupinu zanedbateľné a obsahuje ich veľké množstvá Oh. Zemiaky v tejto kategórii zaujímajú osobitné miesto. Vzhľadom na vysoký glykemický index by mala byť zelenina konzumovaná v obmedzenom množstve.
  2. Obilniny a fazuľa (s výnimkou sóje): hrach, šošovica, fazuľa, hnedá ryža, celozrnné produkty, pohánka, otruby sú vysoko kvalitnými zdrojmi uhľohydrátov, vitamínov a minerálny komplex... Do tejto skupiny produktov patria aj cestoviny. Nie instantné rezance alebo rezance z pšeničná múka najvyššej triedy, ale čisto cestoviny vyrobené z tvrdých tried obilnín.
  3. Čerstvé a sušené bobule a ovocie. Na zníženie hmotnosti je lepšie uprednostniť nesladené odrody a druhy. Jablká, hrušky, egreše, ríbezle, brusnice, marhule, slivky, jahody, kivi, dule, ananás, citrusové plody, broskyne, granátové jablko, banán.
  4. Mliečne výrobky sú tiež zaradené do zoznamu zdravých potravín. Napriek tomu, že mlieko obsahuje jednoduché sacharidy, výrobky: mlieko, tvaroh, kefír dodávajú telu vápnik, ktorý je potrebný pre stavbu kostného tkaniva.
  5. Tmavá horká čokoláda má nízky glykemický index, má veľa užitočných vlastností a jednoducho prináša potešenie, pretože podporuje tvorbu hormónu radosti.

Pravidlá používania zdravých sacharidov

  • Odborníci na výživu odporúčajú jesť uhľohydrátové jedlá najneskôr do 15:00, najlepšie ráno.
  • Komplexné živiny sa dobre kombinujú s bielkovinami.
  • Uprednostnite organické látky s vysokým obsahom vlákniny v potrave.
  • Dodržujte opatrenie. Nadbytok dokonca aj tých najpriaznivejších uhľohydrátov rozhodne ovplyvní vašu veľkosť pása.
  • Množstvo uhľohydrátov v strave by malo byť 50-55% z celkového obsahu kalórií, z toho iba 10-15% je jednoduchých.

Denný príjem uhľohydrátov

Množstvo uhľohydrátov je potrebné sledovať nielen v období chudnutia, ale aj v dennej výžive. 1 g obsahuje 4 kalórie, najmenej polovicu energie, ktorú by telo malo dostať zo sacharidov. Na základe týchto údajov môžete vykonať individuálny výpočet alebo použiť vzorec.

Osoba, ktorá sa málo pohybuje, nevykonáva fyzickú prácu, je povolených 2-3 g uhľohydrátov na 1 kg telesnej hmotnosti. To znamená, že človek s hmotnosťou 60 kg potrebuje 180 g živiny. Pri priemernej fyzickej aktivite 1 kg zodpovedá 4 g. Ľudia, ktorí vedú aktívny životný štýl, trávia veľa času v telocvičniach alebo sú aktivity spojené s fyzickou prácou, a tiež počas laktácie a tehotenstva 5 g uhľohydrátov na 1 kg hmotnosti.

← Archív článkov Paleo diéta Sacharidová diéta

www.racionika.ru

Sacharidy vo výžive

Sacharidy sú hlavnou zložkou stravy podľa hmotnosti.

Štruktúra uhľohydrátov určila ich názov: každý atóm uhlíka obsahuje dva atómy vodíka - 2H a jeden kyslík - O, podobne ako voda.

Sacharidy sa delia na jednoduché (mono- a disacharidy) a komplexné (polysacharidy).

Monosacharidy

Medzi najjednoduchších zástupcov patrí fruktóza, galaktóza a glukóza, medzi ktorými sú rozdiely v usporiadaní atómov v molekule. Keď sa spoja, vytvoria cukor. Jednoduché uhľohydráty majú sladkú chuť a ľahko sa rozpúšťajú vo vode. Sladkosť je jednou z hlavných charakteristík sacharidov. Cukor je jedným z hlavných dodávateľov energie a je ťažké ho započítať škodlivé produkty, zneužívanie cukru možno nazvať škodlivým. Priemerný denný príjem cukru je 50 - 100 g.

Glukóza sa veľmi rýchlo vstrebáva (na jej asimiláciu je potrebná produkcia inzulínu), vstupuje do krvného obehu a hladina cukru sa rýchlo zvyšuje. Fruktóza sa vstrebáva pomalšie, ale je ľahšie tolerovaná diabetikmi, pretože nevyžaduje syntézu inzulínu.

Disacharidy

Najdôležitejšími disacharidmi pre výživu sú laktóza, maltóza a sacharóza.

  1. Sacharóza (trstinový alebo repný cukor) obsahuje glukózu a fruktózu.
  2. Maltóza (sladkého drievka) je hlavnou štrukturálnou jednotkou škrobu a glykogénu a pozostáva z dvoch fragmentov glukózy.
  3. Laktóza (mliečny cukor) obsahuje galaktózu a glukózu a nachádza sa v mlieku všetkých cicavcov.

Disacharidy sa trávia dlhšie ako monosacharidy.

Polysacharidy

Polysacharidy (komplexné) uhľohydráty sú klasifikované ako stráviteľné a nestráviteľné.

Straviteľné uhľohydráty

Glykogén je rezervou živých organizmov vybudovaných zo zvyškov glukózy. V procese trávenia sa glukóza vstupujúca do pečene ukladá (jej významná časť) do rezervy pre núdzové situácie ako aj svalová výživa a nervový systém ako živočíšny škrob a nazýva sa glykogén. Jeho zásoby v pečeni a svaloch sú 300 - 400 g.

Škrob je reťazec stoviek molekúl glukózy. Škroby sa nerozpúšťajú vo vode.

Škrob a glykogén sú telom absorbované oveľa dlhšie ako jednoduché uhľohydráty.

Nestráviteľné uhľohydráty

Molekuly glukózy sú stavebný materiál pre rastlinné bunky - celulóza (vlákno), ktorá je súčasťou bunkových stien všetkých rastlín a dodáva im silu.

Nestráviteľné uhľohydráty navyše zahrnujú pektínové látky, hemicelulózu, ďasná, hlien a lignín.

Hemicelulóza tvorí kostru bunkových stien rastlinných tkanív a spolu s lignínom je cementovacím materiálom. Ligníny na seba viažu žlčové soli a iné organické látky. Pektíny pomáhajú odstraňovať toxíny z tela.

Vláknina je dôležitá pre normálne fungovanie tráviaceho traktu:

  • stimulovať peristaltiku, zvýšiť objem stolice, čo pomáha predchádzať zápche;
  • viazať cholesterol v čreve a odstrániť ho z tela;
  • znížiť riziko vzniku divertikulitídy a iných zápalových procesov;
  • posilniť imunitný systém odstránením kolónií patogénnych baktérií z čriev;
  • urýchliť vylučovanie žlče, ktorá tvorí žlčové kamene;
  • odstrániť z tela bakteriálne toxíny.

Odporúčaná dávka vlákniny denne je 20 g. Nadmerný príjem vlákniny v potrave spôsobuje neúplné trávenie potravy, zhoršenú absorpciu vápnika v čreve a ďalších stopových prvkov, ako aj vitamínov rozpustných v tukoch. Nastáva nepohodlie z plynu, bolesti brucha a hnačky.

Sacharidy v potravinách

Hlavným zdrojom uhľohydrátov v potravinách sú rastlinné produkty. Medzi výrobkami, ktoré obsahujú živočíšne tuky, nájdete sacharidy iba v mlieku - galaktóze, ktorá je súčasťou laktózy (mliečneho cukru).

Glukóza a fruktóza sa nachádzajú v bobuliach, ovocí, zelených častiach rastlín, mede.

Zemiaky, obilniny, zrná, strukoviny sú bohaté na škrob.

Hemicelulózu nájdete v škrupinách orechov, semien, v škrupinách zŕn.

Vláknina sa nachádza v obilninách, ovocí a zelenine.

Tiež vám predstavíme niekoľko tabuliek potravinárskych výrobkov, medzi ktoré patria sacharidy. Tieto tabuľky sú zostavené pre plánovanie vyváženej stravy podľa programu LSP:

  1. Dve tabuľky potravín obsahujúcich normálne a vysoké sacharidy.
  2. Tabuľka uhľohydrátových výrobkov s údajom o hmotnosti, ktorá zodpovedá päťdesiatim gramom uhľohydrátov (norma uhľohydrátov za deň podľa LSP).
  3. Tabuľka jedál s celkovým obsahom uhľohydrátov a vlákniny.
  4. Tabuľka produktov uhľohydrátov, tukov a bielkovín, ktoré do svojho zloženia zahrnujú výrobky, ktoré nevyhnutne obsahujú tri uvedené výživové zložky.

Sacharidy v ľudskom tele

Stráviteľné uhľohydráty sú hlavným zdrojom energie pre Ľudské telo sa 100% spaľujú bez tvorby trosiek.

V procese trávenia, oxidácie sa uhľohydráty rozkladajú na glukózu, ktorá vstupuje do pečene, kde je ich značná časť uložená v rezerve, pričom tvorí glykogén a časť sa odosiela do celkového krvného obehu.

Následné transformácie sú dôsledkom množstva ľudských tukových zásob.

U zdravých, chudých dospelých sa glukóza používa ako palivo, hlavný zdroj energie. Keď sú zásoby vyčerpané, telo prejde na príjem tukov. Zásoby glukózy sa spravidla v noci minú, pretože väčšina ľudí často jedáva. Po nasledujúcom jedle sa množstvo glukózy zvýši, uvoľní sa inzulín a dôjde k prechodu na glukózu. Jeho prebytok sa pôsobením inzulínu premieňa na tuk.

To znamená, že sú zrejmé dva druhy energie: cez deň - na sacharidoch, v noci - na tukové zásoby.

V prípade nadváhy, päť až šesť kilogramov navyše, proces prebieha inak. V krvi obéznych ľudí je vždy nadbytok mastných kyselín, kedykoľvek počas dňa. Preto sa ako palivo používajú tuky. Glukózu nemožno kvôli vysokému obsahu tuku normálne spaľovať. Nadbytočný tuk spomaľuje metabolizmus uhľohydrátov. Cukor sa pred spotrebovaním premení na tuk. Keď je potrebná energia, tuk sa premení na glukózu.

Denný príjem uhľohydrátov

Priemerný denný príjem uhľohydrátov je považovaný za 350 - 500 g, s výrazným fyzickým a psychickým stresom - do 700 g, t.j. sa určí v závislosti od druhu činnosti a spotreby energie.

Nedostatok glukózy

Nedostatok glukózy spôsobuje slabosť, bolesť hlavy, závraty, ospalosť, hlad, chvenie rúk, potenie. Minimálne denné množstvo uhľohydrátov je 50-60 g, zníženie alebo absencia ich príjmu povedie k metabolickým poruchám.

Sacharidy v strave: prebytok glukózy

Jesť veľa uhľohydrátov, ktoré nie sú premenené na glukózu alebo glykogén, vedie k premene na tuk - obezita, inzulín má na tento proces silný stimulačný účinok. Nadbytok narúša metabolické procesy, čo vedie k chorobám.

Pri vyváženej strave sa 30% premení na tuky. Keď v nadbytku prevládajú ľahko stráviteľné sacharidy, oveľa viac prechádza do tukov. Pri nedostatku vlákniny v strave dochádza k preťaženiu a následnému vyčerpaniu buniek v pankrease, ktoré produkujú inzulín na príjem glukózy, t.j. zvyšuje sa pravdepodobnosť vzniku diabetes mellitus.

Nadbytok môže tiež vyvolať poruchy metabolizmu tukov, ktoré sú charakteristické pre aterosklerózu. Zvýšené množstvo hladina glukózy v krvi negatívne ovplyvňuje bunky cievy zlepením krvných doštičiek, čím sa vytvorí pravdepodobnosť trombózy.

Glykemický index

Nutričná hodnota uhľohydrátov je určená glykemickým indexom, ktorý odráža ich schopnosť zvýšiť hladinu glukózy v krvi. Najvyšší glykemický index má maltóza a čistá glukóza, ako aj med, kukuričné ​​vločky, pšeničný chlieb, zemiaky, mrkva.

Sacharidy v správnej výžive

Pri premýšľaní o správnej výžive je potrebné zvoliť vyvážený pomer odlišné typy uhľohydráty: tie, ktoré sa vstrebávajú rýchlo (cukry) a pomaly (glykogén, škrob). Posledne menované sa v črevách rozkladajú pomaly, hladina cukru sa postupne zvyšuje. Preto je vhodné ich konzumovať vo väčšej miere - 80 - 90% z celkového množstva uhľohydrátov. Komplexné uhľohydráty: Zelenina, obilniny a strukoviny by mali tvoriť 25-45% z celkovej dennej stravy. Jednoduché sacharidy: ovocie, bobule, ovocné a bobuľové šťavy, sladkosti (cukor, med), mlieko, kvasené pečené mlieko - menej ako 10% dennej stravy.

Najlepšou možnosťou je konzumovať vo svojej strave uhľohydráty vo forme prírodnej, nespracovanej čerstvej zeleniny, ovocia a bobúľ.

Pridaný proteín resp tučné jedlá v zeleninových šalátoch znižujú výkyvy krvného cukru.

Materiály k článku sú uvedené v všeobecný zoznam http://properdiet.ru/literatura/

properdiet.ru

Komplexné uhľohydráty

Vyhýbate sa uhľohydrátom? Ale márne! Komplexné sacharidy sú to, čo potrebujete na udržanie energie po celý deň! Zistite všetko o zdravých pomalých sacharidoch!

V tomto článku sa dozviete, čo sú to komplexné sacharidy, aké druhy zdravých pomalých sacharidov existujú v potravinách. Povieme si o dôležitosti sacharidov pre powerlifterov a odkiaľ ich pri diéte získať. Verte mi, sacharidy sú oveľa komplexnejšie, ako si myslíte.

V súčasnej dobe sa veľká pozornosť venuje makroživinám a predovšetkým sacharidom. Názory odborníkov na výživu na to, ako konzumovať sacharidy, sa za posledné desaťročie výrazne zmenili. Existuje rôzne diéty: nízky obsah uhľohydrátov, vysoký obsah uhľohydrátov, vylúčené, zónové diéty atď.

Čo sú uhľohydráty a prečo sú v porovnaní s tukmi a bielkovinami také zaujímavé? V skutočnosti všetok záujem klesá na skutočnosti, že sú jednoducho oveľa chutnejšie ako ostatné dve makroživiny.

Jednoduché a komplexné uhľohydráty

Sacharidy sú tvorené uhlíkom, vodíkom a kyslíkom. Je to najviac preferovaný potravinový zdroj energie. V 1 gramu sacharidov sú 4 kalórie, rovnaké množstvo obsahuje 1 gram bielkovín.

V. posledné roky mnoho ľudí obmedzilo príjem komplexných sacharidov v prospech jednoduchých a rafinovaných. Práve táto skutočnosť mala vplyv na fakt, že vedci a odborníci na výživu začali skúmať vplyv sacharidov na zdravie a výkonnosť.

Sacharidy možno rozdeliť do 2 hlavných skupín: jednoduché a komplexné. Každá skupina má svoje vlastné odrody.

Jednoduché sacharidy

Monosacharidy (známe ako jednoduché cukry)

Vedci objavili viac ako 200 rôznych typov monosacharidov, ale väčšina powerlifterov o nich nevie.

  • Glukóza - je prírodný cukor, ktorý sa nachádza v produkty na jedenie... Glukóza je tiež známa ako dextróza alebo krvný cukor. Určite ho nájdete v mnohých prípravkoch na priberanie na váhe, športových nápojoch a formách na transport kreatínu. Glukóza je v sódovej vode prítomná aj ako kukuričný sirup. V jednej nádobe veľmi obľúbenej sladkej sódovej vody je 13 čajových lyžičiek cukru. Odporúča sa konzumovať maximálne 10 čajových lyžičiek cukru denne. Keď vypijete len jednu plechovku sódy, už prekročíte svoj denný príjem.
  • Galaktóza sa nachádza v mlieku, pretože je produkovaná mliečnou žľazou cicavcov, napríklad kráv.
  • Fruktóza - na rozdiel od iných zdravých sacharidov nedopĺňa zásoby glykogénu, ale má výhodu, že sa v pečeni premení na glykogén. Preto je fruktóza hlavnou zložkou športových energetických nápojov. Keď sú zásoby svalového glykogénu vyčerpané, telo začne využívať glykogén z pečene na energiu. Mozog tiež využíva energiu z pečeňového glykogénu. Na rozdiel od iných jednoduchých sacharidov sa galaktóza nenachádza v rastlinách.

Disacharidy (zložené z 2 monosacharidových molekúl)

  • Sacharóza je najznámejším druhom cukru, každý ho pozná ako stolový cukor. Skladá sa z jednej molekuly glukózy a jednej fruktózy. Sacharóza je hlavným vinníkom zubného kazu, preto sa jej snažte vyhnúť, kedykoľvek je to možné.
  • Laktóza je dobre známa, pretože mnohým ľuďom, najmä z Ázie a Afriky, chýbajú enzýmy laktózy potrebné na metabolizáciu tohto druhu cukru. Nachádza sa v mlieku a mliečnych výrobkoch. Laktóza sa skladá z jednej molekuly galaktózy a jednej glukózy.
  • Maltóza sa skladá z dvoch molekúl glukózy. Je tiež známy ako maltózový cukor. Pretože je prítomný hlavne v obilninách, pive a klíčiacich semenách, v strave takmer úplne chýba. Ak teraz jete veľa klíčiacich semien alebo máte v suteréne vlastný pivovar, je to o inom. Tieto informácie však nepoužívajte na vlastné účely: nehovorte svojim manželkám, že sa riadite odporúčaniami odborníka na výživu a že na zabránenie nedostatku maltózy potrebujete ďalšiu plechovku piva. Je nepravdepodobné, že by to fungovalo!

Komplexné uhľohydráty

Alebo sú polysacharidy zložené z niekoľkých reťazcov molekúl monosacharidov.

  • Škrob
  • Celulóza
  • Glykogén

Pozrime sa podrobnejšie na každý druh komplexných sacharidov.

Na rozdiel od vyššie uvedených jednoduchých sacharidov je tvorený dlhými reťazcami molekúl glukózy. Škrob sa nachádza v potravinách, ako je chlieb, cereálie, cestoviny, ryža, obilniny, zemiaky a fazuľa. Existujú aj spracované formy polysacharidov. Patria sem glukózové polyméry a maltodextrín. Tieto formy polysacharidov majú kratšie polyméry než pevná forma ako je zemiakový škrob. Dobre sa rozpúšťajú vo vode, takže sa dostanú do krvného obehu rýchlejšie, ako by ste ich mohli zjesť. Navyše škrob nespôsobuje nadúvanie ako tuhé potraviny. Nahradiť komplexné sacharidy jednoduchými nie je dobrý nápad. Aj preto rastie počet ľudí trpiacich cukrovkou a obezitou. Komplexné uhľohydráty sú považované za najzdravší a najlepší zdroj energie zo všetkých druhov uhľohydrátov, a preto by ich mali puerlifteri zaradiť do svojho jedálnička.

Celulóza

Vláknina je ďalšou hodnotnou živinou, ktorej väčšina ľudí vo svojej strave chýba. Vlákninu obsahuje zelenina, ovocie, strukoviny, obilniny a orechy.

Pravdepodobne si myslíte: „Čo má vlákno spoločné s silovým trojbojom?“ Odpoveď je hneď: vlákno má pre powerlifter veľkú výhodu.

Vláknina je považovaná za neškrobový polysacharid. Väčšina ľudí pozná vlákninu ako vlákninu. Na rozdiel od iných zdravých uhľohydrátov je nestráviteľný, pretože odoláva tráviacim enzýmom ľudského tela. Konzumácia vlákniny môže predchádzať rakovine hrubého čreva, cukrovke a srdcovocievnym ochoreniam. Znižuje tiež hladinu „zlého“ alebo LDL cholesterolu. Rozpustná vláknina odvádza z tela žlčové kyseliny, ktoré sú nevyhnutné pre tvorbu cholesterolu, preto sa jeho hladina znižuje.

Existujú 2 druhy vlákien: nerozpustné a rozpustné. Každá skupina má svoje vlastné typy. Nerozpustná vláknina zvyšuje prácu tráviaceho traktu, spomaľuje proces hydrolýzy škrobu, zlepšuje odstraňovanie produktov rozkladu a spomaľuje vstrebávanie glukózy. Rozpustná vláknina spomaľuje tráviaci trakt, znižuje hladinu cholesterolu v krvi (LDL) a tiež inhibuje absorpciu glukózy. Ako vidíte, vláknina má množstvo výhod, ktoré môžu využiť aj powerlifteri. Uistite sa teda, že máte v strave vlákninu.

Glykogén

Skladá sa z molekúl glukózy spojených do reťazca. Po jedle začne prúdiť krv veľké množstvo glukózy a ľudské telo ukladá prebytok tejto glukózy vo forme glykogénu. Keď hladina glukózy v krvi začne klesať (napríklad pri cvičení), telo pomocou enzýmov rozloží glykogén tak, aby hladina glukózy zostala normálna a orgány (vrátane svalov počas cvičenia) získali dostatok glukózy na výrobu energie ...

Glykogén sa väčšinou ukladá v pečeni a svaloch. Celková zásoba glykogénu je 100-120 g. V kulturistike záleží iba na glykogéne, ktorý je obsiahnutý vo svalovom tkanive.

Pri silových cvičeniach (kulturistika, silový trojboj) dochádza k celkovej únave v dôsledku vyčerpania zásob glykogénu, preto sa odporúča 2 hodiny pred tréningom zjesť jedlo bohaté na sacharidy na doplnenie zásob glykogénu.

Druhy vlákien a ich zdroje

Zložité uhľohydrátové vlákna sú rozdelené do nasledujúcich typov a foriem. Celulóza sa nachádza v zelenine, ovocí a strukovinách, pretože je hlavnou zložkou rastlinných buniek. Hemicelulóza sa nachádza hlavne v ovsených vločkách a otrubách. Pretože sú zložené z niekoľkých rôznych monosacharidových molekúl, môžu byť nerozpustné a rozpustné. Preto sú v oboch stĺpcoch tabuľky.

Pektíny sa nachádzajú v citrusovom ovocí a zelenine. Používajú sa tiež na zahustenie želé kvôli ich stabilite a štruktúre. Živice a rastlinné lepidlá sa používajú na rôzne účely. Živice sa používajú ako potravinárske prísady a rastlinné lepidlá sa používajú ako stabilizátory potravín. Ligníny sa nachádzajú v malých semenách, ako sú jahody a mrkva. Ligníny sú považované za nepolysacharidové vlákna.

Typy jednoduchých a komplexných uhľohydrátov a ich zdroje

Jednoduché sacharidy

Komplexné uhľohydráty

monosacharidy

disacharidy

polysacharidy

  • Športové nápoje
  • Kreatín s transportným systémom
  • Vzorec
  • Energetické tyčinky
  • Sóda
  • Gainery
  • Nápoje

Sacharóza

  • Stolový cukor
  • hnedý cukor
  • javorový sirup
  • Cukríky
  • Čokoládové tyčinky
  • Sušienky
  • Zemiak
  • Obilniny
  • Cestoviny
  • Maltodextrín

Fruktóza

  • Ovocie
  • nápoje, ktoré zvyšujú vytrvalosť tela
  • Energetické tyčinky
  • Mlieko
  • Mliečne výrobky

Rozpustná vláknina

  • Strukoviny
  • Ovocie
  • Herkules

Galaktóza

  • Mlieko
  • Mliečne výrobky

Maltóza

  • Obilniny
  • Naklíčené semená

Nerozpustná vláknina

Úloha zdravých sacharidov

Aj keď diéta s vysokým obsahom uhľohydrátov nie je najlepšou voľbou, najmä pre powerlifterov, táto makroživina hrá dôležitá úloha vo fungovaní tela. Sacharidy sú hlavným zdrojom energie alebo paliva. Powerlifteri potrebujú na optimálny výkon určité množstvo uhľohydrátov. Táto číslica bude pre rôznych ľudí odlišná.

Sacharidy majú navyše obrovský vplyv na bielkoviny. To znamená, že keď sa vyčerpajú zásoby glykogénu a glukózy v plazme, pomalé uhľohydráty zabraňujú telu konzumovať bielkoviny na energiu. Tento proces sa nazýva glykoneogenéza a nastáva, keď sa zníži hladina glukózy v krvi. Čo zasa spúšťa uvoľňovanie hormónu glukagónu.

Uvoľňujú ho alfa bunky v Langerhansovom ostrovčeku. Toto je oblasť pečene, ktorá kontroluje inzulín a glukagón. Tento hormón sa nazýva „antagonista inzulínu“, pretože oba pôsobia na opačných koncoch tej istej stupnice. Hlavným problémom glukoneogenézy je, že počas tohto procesu je spálené svalové tkanivo.

To vedie telo do katabolického stavu alebo svalovej atrofie, čím sa zníži svalová hmota. Tomu sa každý snaží vyhnúť, samozrejme, pokiaľ nie je vašim cieľom schudnúť, nabrať tuk, spomaliť metabolizmus a stratiť silu.

Zdravé uhľohydráty slúžia ďalšiemu dôležitému účelu. Sú nevyhnutné pre normálne fungovanie centrálneho nervového systému (CNS). Ľudský mozog používa ako hlavný zdroj energie krvnú glukózu. Mozog nemá zásoby glykogénu ako svaly alebo pečeň. Preto je pri diéte s nízkym obsahom sacharidov znížená mentálna ostrosť.

Dostatočné množstvo uhľohydrátov v strave pomáha predchádzať hypoglykémii alebo tzv nízky level krvný cukor. Prideliť nasledujúce príznaky: hlad, závraty, slabosť a únava. Nič nebráni výkonu ako hypoglykémia počas cvičenia, preto sa uistite, že budete kŕmiť svoje telo zdravými sacharidmi.

So základnými znalosťami sacharidov si vytvoríte plán na maximalizáciu výhod pomalých sacharidov. Skúste do svojho jedálnička zaradiť viac zdravých a komplexných sacharidov a menej maltózy.

bodymaster.ru

Sacharidy | Tervisliku toumumise information

Sacharidy sú hlavným zdrojom energie v tele. Energia získaná zo sacharidov v potravinách pochádza hlavne zo škrobu a cukrov a (v menšej miere) z vlákniny a cukrových alkoholov.

Hlavným zdrojom uhľohydrátov sú zrná a zemiaky. Ovocie, ovocné šťavy, bobule a mlieko tiež obsahujú cukry (mono- a disacharidy). Sladkosti, sladké nápoje, ovocné sirupy, sladené pečivo a ochutené mliečne výrobky sú hlavným zdrojom pridaného cukru. Pridané cukry sú cukry, ktoré sa pridávajú do potravín počas ich spracovania alebo varenia.

Pojmy „uhľohydrát“ a „cukor“ nie sú to isté. Cukor je konvenčný, každodenný koncept, ktorý sa používa hlavne vo vzťahu k sacharóze (takzvaný stolový cukor), ako aj k iným vo vode rozpustným jednoduchým sacharidom sladkej chuti (mono- a disacharidy, ako je glukóza, fruktóza, laktóza, maltóza).

  • Sacharidy by mali pokryť 50-60% dennej dennej energetickej potreby.
  • Energia získaná s prídavkom cukru by nemala prekročiť 10% dennej energie z jedla.

Osoba s dennou energetickou potrebou 2 000 kcal denne by mala konzumovať: od 0,5 x 2 000 kcal / 4 kcal = 250 g do 0,6 x 2 000/4 kcal = 300 g uhľohydrátov. Pri dennej energetickej potrebe 2 500 kcal je odporúčané denné množstvo uhľohydrátov 313–375 g a 3 000 kcal - 375–450 g.

Naše telo, a najmä mozog, potrebuje neustály prísun glukózy, aby zaistilo účinnosť a efektivitu svojej práce. Pri dlhodobom nedostatku uhľohydrátov telo začne syntetizovať glukózu z vlastných bielkovín, a preto je jeho ochranná schopnosť pred faktormi prostredia citeľne znížená.

Pokiaľ ide o nutričné ​​hodnoty, uhľohydráty sú rozdelené do dvoch veľkých skupín:

Prvá zahŕňa uhľohydráty, ktoré sú trávené a absorbované, zásobujúce bunky tela hlavne glukózou, to znamená glykemickými uhľohydrátmi (škrob a cukry).

Druhá skupina zahŕňa vlákninu.

Glukóza je hlavným palivom pre väčšinu buniek v tele. Ukladá sa v pečeni a svaloch ako glykogén. Pečeňový glykogén sa používa na udržanie normálnej hladiny glukózy v krvi medzi jedlami a svalový glykogén je hlavným zdrojom svalovej energie.

V zažívacom trakte osoby, ktorá konzumuje potraviny bohaté na škrob, sa škrob rozkladá, v dôsledku čoho sa tvorí veľké množstvo glukózy. Najbohatšie na škrob sú obilniny a zemiaky.

Nie sú trávené a sú odoslané do čriev, pričom tvoria substrát potrebný pre jeho mikroflóru.

Sacharidy majú v tele mnoho funkcií:
  • sú hlavným zdrojom energie v tele: 1 gram uhľohydrátov = 4 kcal,
  • sú súčasťou buniek a tkanív,
  • určiť krvnú skupinu,
  • sú súčasťou mnohých hormónov,
  • vykonávať ochrannú funkciu v zložení protilátok,
  • plniť úlohu rezervnej látky v tele: glykogén akumulujúci sa v pečeni a svaloch je dočasný prísun glukózy, ktorý telo v prípade potreby ľahko využije,
  • vláknina je potrebná pre správnu funkciu tráviaceho systému.
Hlavné sacharidy a ich najlepšie zdroje:
Mono- a disacharidy *, t. J. Jednoduché uhľohydráty, t. J. Cukry
Glukóza alebo hroznový cukormed, ovocie, bobule, šťavy
Fruktóza alebo ovocný cukorovocie, bobule, šťavy, med
Laktóza alebo mliečny cukormlieko a mliečne výrobky
Maltóza alebo sladový cukorcereálne výrobky
Sacharóza alebo stolový cukorcukrová trstina, cukrová repa, stolový cukor, výrobky obsahujúce cukor, ovocie, bobule
Oligosacharidy
Maltodextrínvyrobené zo škrobu, používané hlavne ako doplnok stravy. Nachádza sa aj v pive a chlebe
Rafinózastrukoviny
Polysacharidy
Škrobzemiaky, obilniny, ryža, cestoviny
Diétna vláknina (celulóza, pektín)obilniny, ovocie

* disacharidy v štruktúre sa týkajú oligosacharidov

Potravinová vláknina

Vláknina sa nachádza iba v rastlinách, napríklad celulóza a pektín sa nachádzajú predovšetkým v celých zrnách, ovocí a zelenine a strukovinách.

Mikroorganizmy obývajúce črevá sú schopné čiastočne rozložiť vlákniny z potravy, ktoré sú potravou pre mikróby tráviaceho traktu, ktoré sú zase dôležité pre obranyschopnosť ľudského tela.

Potravinové vlákno:
  • Zvýšte objem potravinovej kaše, čím spôsobíte pocit sýtosti,
  • urýchliť pohyb potravinovej hmoty cez tenké črevo,
  • pomáhajú predchádzať zápche a môžu predchádzať niektorým formám rakoviny, chorobám kardiovaskulárneho systému a cukrovka typu II,
  • uľahčuje odstraňovanie cholesterolu z tela,
  • spomaliť absorpciu glukózy, zabrániť príliš prudkému zvýšeniu hladiny cukru v krvi,
  • pomáhajú udržiavať normálnu telesnú hmotnosť.

Dietetické vlákna sa v tele neabsorbujú, ale v dôsledku čiastočného rozkladu v čreve pod vplyvom mikroflóry tráviaceho traktu vytvárajú mastné kyseliny s krátkym molekulárnym reťazcom a poskytujú asi 2 kcal / g energie.

Dietetickú vlákninu možno klasifikovať ako rozpustnú vo vode alebo nerozpustnú. Pretože majú rôzne funkcie, mali by ste denne konzumovať potraviny obsahujúce oba druhy vlákniny:

  • Ovos, raž, ovocie, bobule, zelenina a strukoviny (hrach, šošovica, fazuľa) sú dobrým zdrojom vo vode rozpustnej vlákniny.
  • Celozrnné produkty (ražný chlieb, celozrnný chlieb, sepik, obilniny, celozrnné vločky, celozrnná ryža) sú dobrým zdrojom diétnej vlákniny nerozpustnej vo vode.

Dospelý by mal denne prijať 25 až 35 g vlákniny, v závislosti od dennej energetickej potreby (približne 13 g vlákniny na 1 000 kcal).

Odporúčané denné množstvo vlákniny pre dieťa staršie ako jeden rok je 8-13 g na 1 000 kcal spotrebovanej energie. Odporúčanú dennú sumu pre dieťa je možné zhruba vypočítať pomocou vzorca „vek + 7“. Neodporúča sa nadmerná konzumácia vlákniny, pretože existuje riziko, že akékoľvek minerálne látky nevyhnutné pre telo budú viazané v ťažko rozpustnej zlúčenine a telo ich nebude schopné asimilovať.

Odporúčania na zvýšenie príjmu potravín bohatých na škrob a vlákninu:
  • Pri výbere hlavného jedla uprednostnite celozrnné cestoviny alebo ryžu a menej omáčky.
  • Na párky s varenými zemiakmi použite viac zemiakov a menej párkov.
  • Fazuľu a hrášok pridajte do dusených jedál, zeleninových kastrólov alebo dusených pokrmov. Zvýši sa tým obsah vlákniny v miske. Pritom je možné zjesť menej mäsa, jedlá sú úspornejšie a množstvo konzumovaných nasýtených mastných kyselín sa tiež zníži.
  • Uprednostnite celozrnný ražný a pšeničný chlieb.
  • Vyberte si celozrnnú ryžu: obsahuje veľa vlákniny.
  • Na raňajky jedzte celozrnné cereálie, alebo ich primiešajte do svojich obľúbených cereálií.
  • Kaša je skvelé otepľujúce zimné raňajky, celozrnné ovsené vločky s čerstvým ovocím, bobuľami a jogurtom sú osviežujúce letné raňajky.
  • Jedzte 3-5 plátkov celého zrna ražný chlieb o deň.
  • Jedzte najmenej 500 gramov ovocia a zeleniny denne.
Cukor

Väčšina ľudí má tendenciu jesť príliš veľa cukru, pretože jedia veľa sladkostí, koláčov, pečiva a iných potravín bohatých na cukor, nealkoholických nápojov a džúsových nápojov. Cukru, ktorý sa nachádza v nespracovaných potravinách, ako je ovocie a mlieko, sa netreba báť. Prvým krokom je obmedziť potraviny, ktoré obsahujú pridaný cukor.

Cukor sa pridáva do mnohých potravín, ale predovšetkým obsahuje:
  • nealkoholické nápoje a džúsové nápoje: napríklad 500 ml limonády môže obsahovať až 50 g, to znamená 10-15 čajových lyžičiek cukru,
  • sladkosti, cukríky, sušienky,
  • džem,
  • Pečivo, koláče, buchty, pudingy,
  • zmrzlina.

Hlavnými nevýhodami mnohých potravín bohatých na cukor sú na jednej strane relatívne vysoký energetický obsah a na strane druhej nízky obsah vitamíny a minerálne látky... Okrem toho mnohé potraviny bohaté na cukor majú vysoký obsah tuku, napríklad čokoláda, sušienky, rožky, koláče a zmrzlina.

Jedlá a nápoje bohaté na cukor vám môžu poškodiť zuby, ak nebudete dostatočne dbať na ústnu hygienu. Zuby by sa mali dôkladne čistiť najmenej 2 krát denne a medzi jedlami by sa mali čistiť napríklad žuvačka... Ak cukry obsiahnuté v ovocí zubom až tak neškodia, potom v zložení štiav je ich štruktúra už rozložená, a preto sú zubom rovnako škodlivé ako akékoľvek iné jedlo bohaté na cukor, najmä ak ich jete často. Stále sa odporúča vypiť pohár ovocnej šťavy denne (a najlepšie s jedlom), pretože obohacuje náš stôl o vitamíny, minerály a fytochemikálie.

Menej cukru je riešiteľná úloha!

toitumine.ee

rozdiel medzi jednoduchým a komplexným, podrobný prehľad

Sacharidy sú jednou z troch makroživín, ktoré tvoria bežnú ľudskú výživu. Nachádzajú sa v rôznych potravinách, ako sú obilniny, ovocie, zelenina a mliečne výrobky. Tento článok vysvetlí, čo sú uhľohydráty, preskúma rozdiely medzi druhmi uhľohydrátov a ich účinky na zdravie.

Čo to je

Základy porozumenia štruktúre uhľohydrátov

Všetky sacharidy sú tvorené rôznymi reťazcami jednotlivých jednotiek nazývaných sacharidy (cukor). Dĺžka reťazca sa môže pohybovať od jednej alebo dvoch molekúl po stovky.

Malé reťazce jedného alebo dvoch sacharidov nazývané monosacharidy sú známe ako cukry alebo jednoduché uhľohydráty.

Dlhé reťazce (nazývané polysacharidy alebo disacharidy) sa nazývajú komplexné uhľohydráty alebo vlákna.

Sacharidy hrajú v tele menšiu úlohu ako ostatné dve makroživiny (bielkoviny a tuky) a používajú sa predovšetkým ako energetický zdroj pre bunky.

Bežné monosacharidy

V prírode existujú tri monosacharidy, ktoré sú súčasťou našej stravy:

  1. glukóza,
  2. fruktóza,
  3. ribóza.
Glukóza

Glukózu produkujú rastliny a je to najrozšírenejšia a najznámejšia molekula cukru. Je ľahko absorbovaný tráviacim systémom a do krvného obehu. Všetky bunky v tele premieňajú energiu z glukózy.

Keď sa spotrebuje veľké množstvo glukózy, rýchlo sa absorbuje, čím sa zvýši hladina cukru v krvi, čo má za následok produkciu inzulínu. To núti pečeňové a svalové bunky premieňať glukózu na glykogén, čo je dlhý reťazec molekúl cukru zlepených dohromady. Úlohou glykogénu je skladovanie a keď sa hladina glukózy v krvi začne vyčerpávať, telo premieňa glykogén späť na glukózu, aby poskytlo bunkám energiu. Tento proces pomáha udržiavať hladinu energie v tele.

Ak sa pravidelne konzumuje veľké množstvo glukózy a vo svaloch a pečeni je dostatok glykogénu, prebytočná glukóza sa uloží ako tuk, ktorý cukru poskytne dlhodobé ukladanie energie. Pravidelná konzumácia veľkého množstva glukózy môže spôsobiť, že bunky budú odolné voči účinkom inzulínu a viesť k rozvoju cukrovka 2 typy.

Fruktóza

Fruktóza je často náhradou glukózy v potravinách. Fruktóza je ľahko absorbovaná tráviacim systémom, ale iba pečeňové bunky sú schopné využiť fruktózu ako zdroj energie. Fruktóza je uložená v pečeni ako glykogén. Nestimuluje inzulínovú odpoveď a nemá žiadny priamy vplyv na hladinu energie v tele. Keďže sa však fruktóza hromadí v pečeni ako glykogén, zvyšuje riziko vzniku tukových buniek a cukrovky 2. typu.

Bežné disacharidy

Disacharidy a monosacharidy typu 2 sú prepojené. Existuje niekoľko variácií disacharidov, ale najbežnejšie v našej strave sú:

Sacharóza

Sacharóza sa skladá z glukózy a fruktózy. Táto forma cukru je najbežnejšia. Je rýchlo absorbovaný tráviacim systémom. Po konzumácii sa sacharóza veľmi rýchlo rozloží na glukózu a fruktózu a dve molekuly sa absorbujú, ako keby sa konzumovali oddelene. Pravidelná konzumácia sacharózy spolu s neaktívnym životným štýlom je spojená s priberaním na váhe a rozvojom cukrovky 2. typu.

Maltóza

Maltóza sa skladá z dvoch molekúl glukózy spojených dohromady. Obsiahnuté v obilninách. Jeho rozklad v tráviacom systéme na dve molekuly glukózy nastáva veľmi rýchlo a použitie maltózy má na organizmus podobný účinok ako použitie glukózy. Rovnako ako sacharóza, konzumácia maltózy spolu s fyzickou nečinnosťou môže viesť k prírastku hmotnosti a cukrovke 2. typu.

Laktóza

Laktóza sa skladá z molekúl glukózy a galaktózy a je najmenej zastúpená z 3 diskutovaných disacharidov. Získava sa z mlieka a mliečnych výrobkov. Molekuly laktózy sa ľahko degradujú a rýchlo sa vstrebávajú.

Galaktóza

Do podskupiny laktózy patrí aj galaktóza.

Galaktóza je najmenej známa z týchto troch monosacharidov. V strave ho nie je tak veľa ako glukózy a fruktózy. Galaktóza sa nachádza v mliečnych a sladkých potravinách.

Výskum galaktózy je obmedzený. Je známe, že okrem toho, že dodáva bunkám energiu, plní v tele niekoľko ďalších úloh. Galaktóza je rozhodujúca pri prenose údajov medzi bunkami, najmä imunitnými, ktoré sú nevyhnutné pre optimálne fungovanie imunitná obrana... Existuje tiež dôkaz, že galaktóza môže prostredníctvom svojich imunitných a stimulačných vlastností inhibovať rast nádorov a môže chrániť pred Alzheimerovou chorobou. Galaktóza sa v tele premieňa na glukózu a používa sa ako zdroj energie v bunkách.

Polysacharidy alebo komplexné sacharidy

Polysacharidy sú dlhé reťazce týchto monosacharidov v akejkoľvek kombinácii a často sú spojené s inými molekulami, ako sú aminokyseliny.

Komplexné uhľohydráty možno rozdeliť do 2 skupín:

  1. stráviteľná alebo rozpustná vláknina stráviteľnej vlákniny;
  2. nerozpustná vláknina
Rozpustná vláknina

Tento typ komplexných uhľohydrátov je rozdelený enzýmami na menšie jednotky. Tráviaci systém nakoniec absorbuje disacharidy a monosacharidy. Rozklad rozpustnej vlákniny môže trvať dlho, počas ktorého monosacharidy efektívne dodávajú telu energiu. Tento proces prakticky nestimuluje produkciu inzulínu, takže rozpustná vláknina je zaslúžene považovaná za preferovaný zdroj cukru, na rozdiel od jednoduchých sacharidov. Z tohto dôvodu môže rozpustná vláknina predchádzať vzniku cukrovky 2. typu a kontrolovať telesnú hmotnosť. Rozpustná vláknina absorbuje vodu, ktorá spomaľuje procesy trávenia a vyprázdňovania žalúdka a predlžuje pocit sýtosti po jedle.

Nestráviteľná nerozpustná vláknina

Tento typ komplexných uhľohydrátov nemožno rozdeliť enzýmami a prechádza cez ne zažívacie ústrojenstvo relatívne neporušené. V črevách kvasí malé množstvo nerozpustnej vlákniny, väčšina však zostáva nezmenená. Tento druh vlákniny sa pohybuje s jedlom a výkalmi tráviacim systémom, čím pomáha predchádzať zápche. Nerozpustná vláknina môže tiež znížiť cirkulujúcu hladinu LDL cholesterolu v krvi.

Výkon

Vzhľadom na rýchlu absorpciu jednoduchých cukrov (monosacharidy a disacharidy) a s tým spojené negatívne účinky na zdravie by mal byť ich príjem minimalizovaný. Bez pravidelného cvičenia a aktívneho životného štýlu, ktorý si vyžaduje veľa energie, hrozí vznik cukrovky 2. typu a nadváha.

Ako nainštalovať sprchovací kút v súkromnom dome

Funkcie rozpustných uhľohydrátov: transportný, ochranný, signálny, energetický.

Monosacharidy: glukóza- hlavný zdroj energie pre bunkové dýchanie. Fruktóza- neoddeliteľná súčasť nektáru kvetov a ovocných štiav. Ribóza a deoxyribóza- štruktúrne prvky nukleotidov, ktoré sú monomérmi RNA a DNA.

Disacharidy: sacharóza(glukóza + fruktóza) je hlavným produktom fotosyntézy transportovanej v rastlinách. Laktóza(glukóza + galaktóza) - je súčasťou mlieka cicavcov. Maltóza(glukóza + glukóza) - zdroj energie v klíčiacich semenách.

Polymérne uhľohydráty: škrob, glykogén, celulóza, chitín. Sú nerozpustné vo vode.

Funkcie polymérnych uhľohydrátov: štrukturálne, skladovacie, energetické, ochranné.

Škrob pozostáva z rozvetvených špirálovitých molekúl, ktoré tvoria zásobné látky v tkanivách rastlín.

Celulóza- polymér tvorený zvyškami glukózy pozostávajúci z niekoľkých priamych rovnobežných reťazcov spojených vodíkovými väzbami. Táto štruktúra zabraňuje prenikaniu vody a zaisťuje stabilitu celulózových membrán rastlinných buniek.

Chitin pozostáva z aminoderivátov glukózy. Hlavný štruktúrny prvok obalu článkonožcov a bunkových stien húb.

Glykogén- rezervná látka živočíšnej bunky. Glykogén je ešte viac rozvetvený ako škrob a je vysoko rozpustný vo vode.

Lipidy- estery mastných kyselín a glycerínu. Nerozpustný vo vode, ale rozpustný v nepolárnych rozpúšťadlách. Prítomný vo všetkých bunkách. Lipidy sa skladajú z atómov vodíka, kyslíka a uhlíka. Druhy lipidov: tuky, vosky, fosfolipidy. Lipidové funkcie: skladovanie- tuky sa ukladajú v tkanivách stavovcov. Energia- polovica energie spotrebovanej bunkami stavovcov v pokoji vzniká v dôsledku oxidácie tukov. Tuky sa používajú aj ako zdroj vody. Energetický efekt z rozkladu 1 g tuku je 39 kJ, čo je dvojnásobok energetického účinku z rozkladu 1 g glukózy alebo bielkovín. Ochranné- vrstva podkožného tuku chráni telo pred mechanickým poškodením. Štrukturálnefosfolipidy sú súčasťou bunkových membrán. Tepelná izolácia- podkožný tuk pomáha udržiavať teplo. Elektrická izolácia- myelín vylučovaný Schwannovými bunkami (tvorí puzdrá nervových vlákien) izoluje niektoré neuróny, čo mnohonásobne urýchľuje prenos nervových vzruchov. Výživné- niektoré látky podobné lipidom prispievajú k budovaniu svalovej hmoty a udržiavajú tonus tela. Mazanie- vosky pokrývajú pokožku, vlnu, perie a chránia ich pred vodou. Listy mnohých rastlín sú potiahnuté voskovým povlakom; vosk sa používa na stavbu plástov. Hormonálne- hormón nadobličiek - kortizón a pohlavné hormóny majú lipidovú povahu.

PRÍKLADY ÚLOHY

Časť A.

A1. Monomér polysacharidov môže byť:

1) aminokyselina 3) nukleotid

2) glukóza 4) celulóza

A2. V živočíšnych bunkách je zásobným uhľohydrátom:

1) celulóza 3) chitín

2) škrob 4) glykogén

A3. Väčšina energie sa uvoľní počas štiepenia:

1) 10 g bielkovín 3) 10 g tuku

2) 10 g glukózy 4) 10 g aminokyseliny

A4. Ktorú z funkcií lipidy nevykonávajú?

energia 3) izolačné

katalytický 4) skladovanie

A5. Lipidy môžu byť rozpustené v:

1) voda 3) kyselina chlorovodíková

2) roztok chloridu sodného 4) acetón

Časť B.

V 1. Vyberte si štrukturálne vlastnosti uhľohydrátov

1) pozostávajú z aminokyselinových zvyškov

2) pozostávajú z glukózových zvyškov

3) pozostávajú z atómov vodíka, uhlíka a kyslíka

4) niektoré molekuly majú rozvetvenú štruktúru

5) pozostávajú zo zvyškov mastných kyselín a glycerínu

6) pozostávajú z nukleotidov

V 2. Vyberte si funkcie, ktoré sacharidy v tele vykonávajú

1) katalytická 4) konštrukcia

2) doprava 5) ochranná

3) signál 6) energia

OT. Vyberte funkcie, ktoré lipidy vykonávajú v bunke

1) štruktúrny 4) enzymatický

2) energia 5) signál

3) skladovanie 6) doprava

V 4. Spojte skupinu chemických zlúčenín s ich úlohou v bunke

Časť C.

C1. Prečo telo nehromadí glukózu, ale škrob a glykogén?

C2. Prečo presne mydlo zmýva tuk z rúk?

Sacharidy sú rozdelené podľa veľkosti molekúl do 3 skupín:

    Monosacharidy- obsahujú 1 molekulu uhľohydrátov (aldóza alebo ketóza).

    Triózy (glyceraldehyd, dioxyacetón).

    Tetrózy (erytróza).

    Pentóza (ribóza a deoxyribóza).

    Hexózy (glukóza, fruktóza, galaktóza).

    Oligosacharidy- obsahujú 2-10 monosacharidov.

    Disacharidy (sacharóza, maltóza, laktóza).

    Trisacharidy atď.

    Polysacharidy- obsahujú viac ako 10 monosacharidov.

    Homopolysacharidy - obsahujú rovnaké monosacharidy (škrob, vláknina, celulóza pozostáva iba z glukózy).

    Heteropolysacharidy - obsahujú monosacharidy iný druh, ich parné deriváty a nesacharidové zložky (heparín, kyselina hyaluronová chondroitín sulfáty).

Schéma č. 1. K lassifikácia uhľohydrátov.

Sacharidy Monosacharidy Oligosacharidy Polysacharidy

1. Triozy 1. Disacharidy 1. Homopolysacharidy

2. Tetrosy 2. Trisacharidy 2. Heteropolysacharidy

3. Pentózy 3. Tetrasacharidy

4. Hexózy

3. 4. Vlastnosti uhľohydrátov.

    Sacharidy - tuhé kryštalické Biela hmota, takmer všetko chutí sladko.

    Takmer všetky uhľohydráty sú ľahko rozpustné vo vode a vytvárajú sa skutočné roztoky. Rozpustnosť uhľohydrátov závisí od hmotnosti (čím väčšia je hmotnosť, tým je látka menej rozpustná, napríklad sacharóza a škrob) a štruktúry (čím je štruktúra uhľohydrátov rozvetvenejšia, tým je rozpustnosť vo vode, ako je škrob a vláknina, horšia) ).

    Monosacharidy možno nájsť v dvoch stereoizomérne formy: Tvar L (leavus - vľavo) a tvar D (dexter - vpravo). Tieto formy majú to isté chemické vlastnosti, ale líšia sa usporiadaním hydroxidových skupín vzhľadom na os molekuly a optickou aktivitou, t.j. otáčať pod určitým uhlom rovinu polarizovaného svetla, ktorá prechádza ich riešením. Rovina polarizovaného svetla sa navyše otáča o jednu hodnotu, ale v opačných smeroch. Uvažujme o tvorbe stereoizomérov na príklade glyceraldehydu:

Spať spať

ALE-C-H H-C- ON

CH2OH CH2OH

L - tvar D - tvar

Keď sa v laboratórnych podmienkach získavajú monosacharidy, stereoizoméry sa tvoria v pomere 1: 1, v tele dochádza k syntéze pôsobením enzýmov, ktoré striktne rozlišujú formu L- a D-. Pretože iba D-cukry podliehajú syntéze a rozpadu v tele, L-stereoizoméry v evolúcii postupne zmizli (to je základ pre stanovenie cukrov v biologických tekutinách pomocou polarimetra).

    Monosacharidy vo vodných roztokoch sa môžu interkonvertovať, táto vlastnosť sa nazýva mutácia.

HO-CH20 = CH

C O NO-C-N

N N. H H-C-OH

C C HO-C-N

ALE OH ON NO-C-H

C C CH2-OH

Alfa forma Otvorená forma hexózy

N N. ON

ALE OH H

Betta forma.

Vo vodných roztokoch môžu byť monoméry pozostávajúce z 5 alebo viacerých atómov v cyklických (kruhových) alfa alebo beta formách a v otvorených (otvorených) formách a ich pomer je 1: 1. Oligo- a polysacharidy sú zložené z monomérov v cyklickej forme. V cyklickej forme sú uhľohydráty stabilné a mladistvé, zatiaľ čo v otvorenej forme sú vysoko reaktívne.

    Monosacharidy je možné redukovať na alkoholy.

    V. otvorená forma môžu interagovať s proteínmi, lipidmi, nukleotidmi bez účasti enzýmov. Tieto reakcie sa nazývajú glykácia. Klinika používa na diagnostiku diabetes mellitus štúdiu hladiny glykozylovaného hemoglobínu alebo fruktozamínu.

    Monosacharidy môžu vytvárať estery. Najdôležitejšia je vlastnosť uhľohydrátov vytvárať estery s kyselinou fosforečnou, pretože na zahrnutie do metabolizmu sa musí zo sacharidu stať ester kyseliny fosforečnej, napríklad glukóza sa pred oxidáciou premení na glukózo-1-fosfát alebo glukózo-6-fosfát.

    Aldolasy majú schopnosť obnovy v zásadité prostredie kovy z ich oxidov v oxide dusnatom alebo vo voľnom stave. Táto vlastnosť sa používa v laboratórnej praxi na detekciu aldolózy (glukózy) v biologických tekutinách. Najčastejšie používané Trommerova reakcia v ktorom aldolosa redukuje oxid medi na oxid dusný a sama sa oxiduje na kyselinu glukonovú (oxiduje sa 1 atóm uhlíka).

CuSO4 + NaOH Cu (OH) 2 + Na2S04

Modrá

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

Červená tehla

    Monosacharidy môžu byť oxidované na kyseliny nielen pri Trommerovej reakcii. Napríklad, keď sa v tele oxiduje 6 uhlíkových atómov glukózy, vznikne kyselina glukurónová, ktorá sa spojí s jedovatými a slabo rozpustnými látkami, neutralizuje ich a premení na rozpustné, v tejto forme sa tieto látky z tela vylučujú v moč.

    Monosacharidy sa môžu navzájom kombinovať a vytvárať polyméry. Spojenie, ktoré v tomto prípade vzniká, sa nazýva glykozidický, vzniká v dôsledku skupiny OH prvého atómu uhlíka jedného monosacharidu a skupiny OH štvrtého (1,4-glykozidová väzba) alebo šiesteho atómu uhlíka (1,6-glykozidová väzba) iného monosacharidu. Okrem toho môže vzniknúť alfa-glykozidová väzba (medzi dvoma alfa-formami uhľohydrátu) alebo beta-glykozidová väzba (medzi alfa- a beta-formami uhľohydrátu).

    Oligo- a polysacharidy môžu podliehať hydrolýze za vzniku monomérov. Reakcia prebieha v mieste glykozidovej väzby a tento proces sa urýchli kyslé prostredie... Enzýmy v ľudskom tele môžu rozlišovať medzi alfa a beta glykozidickými väzbami, preto sa škrob (má alfa glykozidové väzby) trávi v čreve, ale vláknina (má beta glykozidické väzby) nie je.

    Mono- a oligosacharidy je možné fermentovať: alkoholické, mliečne, citrónové, maslové.

Funkcie rozpustných uhľohydrátov: transportný, ochranný, signálny, energetický.

Monosacharidy: glukóza- hlavný zdroj energie pre bunkové dýchanie. Fruktóza- neoddeliteľná súčasť nektáru kvetov a ovocných štiav. Ribóza a deoxyribóza- štruktúrne prvky nukleotidov, ktoré sú monomérmi RNA a DNA.

Disacharidy: sacharóza(glukóza + fruktóza) je hlavným produktom fotosyntézy transportovanej v rastlinách. Laktóza(glukóza + galaktóza) - je súčasťou mlieka cicavcov. Maltóza(glukóza + glukóza) - zdroj energie v klíčiacich semenách.

Polymérne uhľohydráty: škrob, glykogén, celulóza, chitín. Sú nerozpustné vo vode.

Funkcie polymérnych uhľohydrátov: štrukturálne, skladovacie, energetické, ochranné.

Škrob pozostáva z rozvetvených špirálovitých molekúl, ktoré tvoria zásobné látky v tkanivách rastlín.

Celulóza- polymér tvorený zvyškami glukózy pozostávajúci z niekoľkých priamych rovnobežných reťazcov spojených vodíkovými väzbami. Táto štruktúra zabraňuje prenikaniu vody a zaisťuje stabilitu celulózových membrán rastlinných buniek.

Chitin pozostáva z aminoderivátov glukózy. Hlavný štruktúrny prvok obalu článkonožcov a bunkových stien húb.

Glykogén- rezervná látka živočíšnej bunky. Glykogén je ešte viac rozvetvený ako škrob a je vysoko rozpustný vo vode.

Lipidy- estery mastných kyselín a glycerínu. Nerozpustný vo vode, ale rozpustný v nepolárnych rozpúšťadlách. Prítomný vo všetkých bunkách. Lipidy sa skladajú z atómov vodíka, kyslíka a uhlíka. Druhy lipidov: tuky, vosky, fosfolipidy. Lipidové funkcie: skladovanie- tuky sa ukladajú v tkanivách stavovcov. Energia- polovica energie spotrebovanej bunkami stavovcov v pokoji vzniká v dôsledku oxidácie tukov. Tuky sa používajú aj ako zdroj vody. Energetický efekt z rozkladu 1 g tuku je 39 kJ, čo je dvojnásobok energetického účinku z rozkladu 1 g glukózy alebo bielkovín. Ochranné- vrstva podkožného tuku chráni telo pred mechanickým poškodením. Štrukturálnefosfolipidy sú súčasťou bunkových membrán. Tepelná izolácia- podkožný tuk pomáha udržiavať teplo. Elektrická izolácia- myelín vylučovaný Schwannovými bunkami (tvorí puzdrá nervových vlákien) izoluje niektoré neuróny, čo mnohonásobne urýchľuje prenos nervových vzruchov. Výživné- niektoré látky podobné lipidom prispievajú k budovaniu svalovej hmoty a udržiavajú tonus tela. Mazanie- vosky pokrývajú pokožku, vlnu, perie a chránia ich pred vodou. Listy mnohých rastlín sú potiahnuté voskovým povlakom; vosk sa používa na stavbu plástov. Hormonálne- hormón nadobličiek - kortizón a pohlavné hormóny majú lipidovú povahu.



14. Enzýmy, ich úloha v bunke.

Enzýmy (enzýmy) sú špecifické proteíny, ktoré sú prítomné vo všetkých živých organizmoch a hrajú úlohu biologických katalyzátorov.

Chemické reakcie v živej bunke prebiehajú pri určitej teplote, normálnom tlaku a určitej kyslosti prostredia. Za takýchto podmienok by reakcie kalovej syntézy rozkladu látok v bunke prebiehali veľmi pomaly, keby neboli vystavené účinkom enzýmov.

Všetky procesy v živom organizme sa priamo alebo nepriamo vykonávajú za účasti enzýmov. Napríklad pri svojom pôsobení sa zložky potravy (proteíny, uhľohydráty, lipidy) rozkladajú na jednoduchšie zlúčeniny, z ktorých sa syntetizujú nové makromolekuly charakteristické pre tento typ. Preto poruchy tvorby a aktivity enzýmov často vedú k vážnym ochoreniam.

Pokiaľ ide o priestorovú organizáciu, enzýmy pozostávajú z niekoľkých polypeptidových reťazcov a zvyčajne majú kvartérnu štruktúru.

Enzýmy môžu navyše obsahovať aj nebielkovinové štruktúry. Bielkovinová časť sa nazýva apoenzým a bez bielkovín - kofaktor alebo koenzým (koenzým).

Vitamíny sú prekurzormi mnohých koenzýmov.

Enzymatická katalýza sa riadi rovnakými zákonmi ako neenzymatická katalýza (v chemický priemysel), na rozdiel od nej sa však vyznačuje tým vysoký stupeňšpecifickosť(enzým katalyzuje iba určitú reakciu alebo pôsobí iba na jeden typ väzby). To zaisťuje jemnú reguláciu všetkých životne dôležitých procesov (dýchanie, trávenie, fotosyntéza atď.), Ktoré prebiehajú v bunke a tele. Enzým ureáza napríklad katalyzuje štiepenie iba jednej látky-močoviny (H2N-CO-NH2 + H20-2NH3 + CO2), bez toho, aby pôsobil katalyticky na štruktúrne príbuzné zlúčeniny.



Špecifickosť účinku enzýmu vysvetľuje teória aktívneho centra... Podľa nej je v molekule každého enzýmu jedna alebo viac oblastí, ktoré poskytujú špecifickú interakciu medzi enzýmom a látkou (substrátom). Aktívne centrum je buď funkčná skupina (napríklad OH-skupina serínu), alebo oddelená aminokyselina. Na katalytický účinok je obvykle potrebná kombinácia niekoľkých (v priemere od 3 do 12) aminokyselinových zvyškov usporiadaných v určitom poradí. Aktívne centrum môžu tvoriť aj kovové ióny, vitamíny a ďalšie zlúčeniny nebielkovinovej povahy - koenzýmy alebo kofaktory. Pôsobením enzýmu sú chemické väzby substrátu oslabené a katalyzovaná reakcia prebieha s nižšou počiatočnou spotrebou energie a v dôsledku toho s vyššou rýchlosťou. Napríklad jedna molekula enzýmu katalázy sa môže štiepiť za 1 minútu. viac ako 5 miliónov molekúl peroxidu vodíka (H 2 O 2), ktorý je produktom oxidácie v tele rôznych zlúčenín.

Zapnuté konečná fáza chemická reakcia, komplex enzým-substrát sa rozkladá za vzniku konečných produktov a voľného enzýmu, ktorý sa opäť viaže na molekuly substrátu.

Rýchlosť enzýmovej reakcie závisí od mnohých faktorov: povaha a koncentrácia enzýmu a substrátu, teplota, tlak, kyslosť média, prítomnosť inhibítorov atď. Napríklad pri teplotách blízkych nule sa rýchlosť biochemických reakcií spomalí na minimum . Táto nehnuteľnosť je široko používaná v rôznych sektoroch národného hospodárstva, najmä v poľnohospodárstve a medicíne. Najmä zachovanie rôzne telá(obličky, srdce, slezina, pečeň) pred ich transplantáciou pacientovi dochádza k chladeniu, aby sa znížila intenzita biochemických reakcií a tým sa predĺžila životnosť orgánov.

15. Štruktúra a funkcie častí a organel bunky, ich vzťah ako základ jej integrity.

Každá z častí bunky je na jednej strane samostatnou štruktúrou so špecifickou štruktúrou a funkciami a na druhej strane je súčasťou zložitejšieho systému, ktorý sa nazýva bunka. Väčšina dedičných informácií eukaryotickej bunky je sústredená v jadre, ale samotné jadro nie je schopné zabezpečiť jej implementáciu, pretože to vyžaduje aspoň cytoplazmu, ktorá slúži ako hlavná látka, a ribozómy, na ktorých dochádza k tejto syntéze . Väčšina ribozómov je umiestnená na granulárnom endoplazmatickom retikule, odkiaľ sú proteíny najčastejšie transportované do Golgiho komplexu a potom po úprave do tých častí bunky, pre ktoré sú určené. Membránové balíčky bielkovín a uhľohydrátov je možné začleniť do membrán organel a cytoplazmatickej membrány, čím sa zabezpečí ich neustála obnova. Lysozómy a vakuoly, ktoré vykonávajú najdôležitejšie funkcie, sú tiež oddelené od Golgiho komplexu. Bunky by sa napríklad bez lyzozómov rýchlo zmenili na akúsi skládku molekúl odpadu a štruktúr.

Všetky tieto procesy vyžadujú energiu produkovanú mitochondriami a v rastlinách - chloroplastmi. A hoci sú tieto organely relatívne autonómne, pretože majú svoje vlastné molekuly DNA, niektoré ich proteíny sú stále kódované jadrovým genómom a syntetizované v cytoplazme.

Bunka je teda nerozpustnou jednotkou jej zložiek, z ktorých každá plní svoju vlastnú jedinečnú funkciu.

Metabolizmus: energetický a plastový metabolizmus, ich vzťah. Enzýmy, ich chemická podstata, úloha v metabolizme. Etapy energetického metabolizmu. Fermentácia a dýchanie. Fotosyntéza, jej význam, kozmická úloha. Fázy fotosyntézy. Svetlé a tmavé reakcie fotosyntézy, ich vzťah. Chemosyntéza. Úloha chemosyntetických baktérií na Zemi.

16. Rozmanitosť buniek.

17. Vírusy - precelulárna forma, pôvodcovia chorôb.

1. Vírusy - živé bytosti alebo neživé predmety? Funkcia - nebunková štruktúra vírusov; pozostávajú z molekuly DNA alebo mRNA obklopenej proteínovými molekulami ako škrupina.

2. Prejav vírusov prejavov vitálnej aktivity iba v bunkách iných organizmov, absencia vlastného metabolizmu, schopnosť nezávisle sa reprodukovať mimo buniek iných organizmov, existencia vo forme kryštálu.

4. Vírusy sú pôvodcami mnohých vážne choroby: AIDS, besnota, poliomyelitída, chrípka, kiahne, atď., Infekčnosť je charakteristickým znakom vírusov.

5. Spôsoby prenosu HIV, besnoty, poliomyelitídy, kiahní a kiahní a preventívne opatrenia proti chorobám spôsobeným vírusmi.

18. Prevencia infekcie HIV a AIDS.

Infekcia HIV je pomaly progresívna vírusové ochorenie imunitný systém, čo vedie k oslabeniu imunitnej obrany pred nádormi a infekciami. Štádium infekcie HIV, v ktorom sa u človeka objavujú sekundárne infekčné alebo neoplastické choroby v dôsledku zníženia imunity, sa nazýva syndróm získanej imunodeficiencie (AIDS).

Ak o Liečba HIV Ak sa neuskutoční, takmer vždy vyčerpá imunitný systém. V dôsledku toho sa telo stane zraniteľným voči jednej alebo viacerým život ohrozujúcim chorobám, ktoré zvyčajne neovplyvňujú zdravých ľudí... Táto fáza infekcie HIV sa nazýva AIDS alebo syndróm získanej imunodeficiencie. Čím viac je imunitný systém poškodený, tým vyššie je riziko úmrtia na oportúnne infekcie.

Odborníci sa dohodli, že na začiatku 80. rokov minulého storočia, pred objavením HIV, použijú termín „AIDS“ na označenie prvého vznikajúceho syndrómu závažného útlaku imunitného systému. Dnes je AIDS považovaný za viac ako neskoré štádium vývoj infekcie a ochorenia HIV.

Pri absencii liečby je vývoj HIV do štádia AIDS zvyčajne 8 až 10 rokov. Interval medzi nástupom infekcie a nástupom symptómov zároveň kolíše - u ľudí, ktorí sú infikovaní krvnou transfúziou, a u chorých detí je spravidla kratší. Faktory, ktoré menia prirodzenú históriu infekcie HIV, sa nazývajú „kofaktory“, ktoré určujú priebeh ochorenia. Boli skúmané rôzne potenciálne kofaktory, vrátane genetických faktorov, veku, pohlavia, spôsobu prenosu, fajčenia, diéty a ďalších. infekčné choroby... Existujú pádne dôkazy o tom, že choroba postupuje rýchlejšie, ak sa infekcia HIV vyskytne v neskoršom veku.

V moderných podmienkach existuje šanca „zastaviť“ epidémiu s pomocou zvýšenej prevencie HIV, aby sa zaistilo zachovanie ľudských životov a normálne fungovanie hospodárstva.

Úrovne prevencie:

Osobná úroveň je vplyv zameraný na jednotlivca s cieľom zachovať jeho zdravie.

Rodinná úroveň (úroveň bezprostredného okolia) - vplyv zameraný na rodinu človeka a jeho najbližšie prostredie (priateľov a každého, kto s osobou priamo interaguje) s cieľom vytvoriť podmienky, za ktorých bude samotné prostredie bezpečné a pomôže formovať hodnoty zdravia, starostlivosť o seba.

Sociálna úroveň - vplyv na spoločnosť ako celok s cieľom zmeniť sociálne normy vo vzťahu k sociálne nežiaducim (rizikovým) postupom.

19. Bunkový metabolizmus.

Čo je metabolizmus?

Metabolizmus alebo metabolizmus je súbor procesov príjmu látok z prostredia, ich premien v tele a vylučovania odpadových látok z tela. V dôsledku metabolizmu v tele je stálosť zloženia buniek a bunkové štruktúry ich aktualizáciou podľa potreby a zachovaním ich energetickej rovnováhy. Metabolické procesy v bunkách sa vyznačujú vysokou usporiadanosťou a prísnym sledom biochemických reakcií, ktoré v nich prebiehajú, účasťou rôznych enzýmov a všetkých bunkových štruktúr v nich.

Metabolizmus (pozri tiež metabolizmus) je súbor chemických premien vyskytujúcich sa v živých organizmoch, ktoré zaisťujú ich rast, vitálnu aktivitu, reprodukciu, neustály kontakt a výmenu s okolím. Schéma metabolizmu živého organizmu V dôsledku metabolizmu dochádza k štiepeniu a syntéze molekúl, ktoré sú súčasťou buniek, k tvorbe, deštrukcii a obnove bunkových štruktúr a medzibunkových látok. Napríklad u ľudí sa polovica všetkých tkanivových bielkovín štiepi a prestaví v priemere do 80 dní, pečeňové proteíny a krvné sérum sa obnovia na polovicu každých 10 dní a svalové bielkoviny - 180, jednotlivé pečeňové enzýmy - každé 2-4 hodiny. Metabolizmus je neoddeliteľný od procesov premeny energie: potenciálna energia chemických väzieb komplexných organických molekúl sa v dôsledku chemických transformácií prenáša na iné druhy energie používané na syntézu nových zlúčenín, na zachovanie štruktúry a funkcie buniek, telesná teplota, na prácu atď. Všetky metabolické reakcie a premena energie prebiehajú za účasti biologických katalyzátorov, enzýmov. V širokej škále organizmov je metabolizmus charakterizovaný usporiadanosťou a podobnosťou v sekvencii enzymatických transformácií, napriek veľkému sortimentu chemických zlúčenín zapojených do výmeny. Každý druh sa zároveň vyznačuje špeciálnym, geneticky fixným typom metabolizmu, podmieneným podmienkami jeho existencie. Metabolizmus pozostáva z dvoch navzájom súvisiacich procesov, ktoré sa v tele súčasne vyskytujú: asimilácia alebo anabolizmus, disimilácia alebo katabolizmus. V priebehu katabolických transformácií sa veľké organické molekuly rozkladajú na jednoduché zlúčeniny so súčasným uvoľňovaním energie, ktorá sa ukladá vo forme energeticky bohatých fosfátových väzieb, predovšetkým v molekule ATP. Katabolické transformácie sa zvyčajne vykonávajú v dôsledku hydrolytických a oxidačných reakcií a prebiehajú tak v neprítomnosti kyslíka (anaeróbna dráha - glykolýza, fermentácia), ako aj za jej účasti (aeróbna dráha - dýchanie). Druhý spôsob je evolučne mladší a energeticky prospešnejší. Poskytuje úplný rozklad organickej hmoty na CO2 a H2O. Rôzne organické zlúčeniny sa počas katabolických procesov premieňajú na obmedzený počet malých molekúl (okrem CO2 a H2O); napríklad sacharidy na triozové fosfáty a pyruvát. Konečnými produktmi metabolizmu dusíka sú močovina, amoniak, kyselina močová. V priebehu anabolických transformácií dochádza k biosyntéze komplexných molekúl z jednoduchých prekurzorových molekúl. Autotrofné organizmy (zelené rastliny a niektoré baktérie) môžu vykonávať primárnu syntézu organických zlúčenín z CO2 pomocou energie slnečného svetla - fotosyntézy. Heterotrofy syntetizujú organické zlúčeniny iba na úkor energie a produktov vytvorených v dôsledku katabolických transformácií. Jednoduché organické zlúčeniny sú východiskovým materiálom pre procesy biosyntézy. Každá bunka syntetizuje svoje charakteristické proteíny, tuky, uhľohydráty a ďalšie zlúčeniny. Napríklad svalový glykogén sa syntetizuje vo svalových bunkách, a nie sa dodáva z pečene krvou. Jeho metabolizmus predstavuje celý rad katabolických a anabolických reakcií, ktoré sa v bunke vyskytujú v ktoromkoľvek momente.

Zdroj: www.bioaa.info

20. Výmena energie.

Počas fermentácie je energetický metabolizmus obvykle rozdelený do troch etáp. Prvý krok - prípravný. V tomto štádiu sa molekuly komplexných uhľohydrátov, tukov a bielkovín rozpadajú na malé - glukóza, glycerín a mastné kyseliny, aminokyseliny; veľké molekuly nukleových kyselín - na nukleotidy. Pri týchto reakciách sa uvoľňuje malé množstvo energie, ktoré sa rozptýli vo forme tepla.

Druhá fáza - neúplné, počas ktorého prebieha anoxické štiepenie, prebieha v cytoplazme bunky. Hovorí sa mu aj anaeróbne dýchanie (glykolýza) resp kvasenie... Termín „fermentácia“ sa zvyčajne používa na procesy prebiehajúce v bunkách rastlín alebo mikroorganizmov. V tomto štádiu pokračuje ďalšia degradácia látok za účasti enzýmov. Napríklad vo svaloch sa v dôsledku anaeróbneho dýchania molekula glukózy rozpadne na dve molekuly kyseliny mliečnej. Kyselina fosforečná a ADP sa podieľajú na reakciách štiepenia glukózy a molekuly ATP sa tvoria v dôsledku energie uvoľnenej v dôsledku ich štiepenia.

V kvasinkových hubách sa molekula glukózy za anoxických podmienok rozdelí na etanolu a oxid uhličitý. Tento proces sa nazýva alkoholové kvasenie.

V iných mikroorganizmoch sa proces glykolýzy končí tvorbou acetónu, octová kyselina a ďalšie.Vo všetkých prípadoch je rozpad jednej molekuly glukózy sprevádzaný tvorbou dvoch molekúl ATP. Pri anoxickom rozklade glukózy za vzniku kyseliny mliečnej sa 40% uvoľnenej energie uloží v molekule ATP a zvyšok energie sa rozptýli vo forme tepla.

Tretia etapa energetického metabolizmu sa nazýva aeróbne dýchanie, alebo štiepenie kyslíkom... Túto fázu energetického metabolizmu urýchľujú aj enzýmy. Látky vytvorené v bunke v predchádzajúcich fázach sa za účasti kyslíka rozkladajú na konečné produkty CO 2 a H 2 O. V procese kyslíkového dýchania sa uvoľňuje veľké množstvo energie, ktorá sa akumuluje v ATP molekuly. Keď sa dve molekuly kyseliny mliečnej odštiepia za prístupu kyslíka, vytvorí sa 36 molekúl ATP. V dôsledku toho hrá aeróbne dýchanie hlavnú úlohu v zásobovaní bunky energiou. Všetky živé organizmy sú rozdelené do dvoch veľkých skupín podľa spôsobu získavania energie: autotrofné a heterotrofné.

21. Transformácia energie a bunky.

Predpokladom existencie akéhokoľvek organizmu je neustály príliv živín a neustále uvoľňovanie konečných produktov chemických reakcií vyskytujúcich sa v bunkách. Živiny organizmy používajú ako zdroj atómov chemických prvkov (predovšetkým atómov uhlíka), z ktorých sa stavajú alebo obnovujú všetky štruktúry. Telo okrem živín prijíma aj vodu, kyslík, minerálne soli.

Organické látky, ktoré vstupujú do buniek (alebo sa syntetizujú počas fotosyntézy), sú rozdelené na stavebné bloky - monoméry a odoslané do všetkých buniek tela. Niektoré z molekúl týchto látok sa vynakladajú na syntézu konkrétnych organických látok, ktoré sú danému organizmu vlastné. Bunky syntetizujú proteíny, lychidy, uhľohydráty, nukleové kyseliny a ďalšie látky, ktoré vykonávajú rôzne funkcie (stavebné, katalytické, regulačné, ochranné atď.).

Ďalšia časť nízkomolekulárnych organických zlúčenín, ktoré vstupujú do buniek, smeruje k tvorbe ATP, ktorého molekuly obsahujú energiu určenú priamo na prácu. Energia je potrebná na syntézu všetkých špecifických látok v tele, zachovanie jej vysoko usporiadanej organizácie, aktívny transport látok vo vnútri buniek, z jednej bunky do druhej, z jednej časti tela do druhej, na prenos nervových impulzov, pohybujúcich sa organizmov, udržiavanie konštantnej telesnej teploty (u vtákov a cicavcov) a na iné účely.

V priebehu transformácie látok v bunkách sa tvoria konečné produkty metabolizmu, ktoré môžu byť pre telo toxické a sú z neho odstránené (napríklad amoniak). Všetky živé organizmy teda neustále konzumujú určité látky z prostredia, transformujú ich a uvoľňujú do životného prostredia konečné produkty.

Súbor chemických reakcií prebiehajúcich v tele sa nazýva metabolizmus alebo metabolizmus. V závislosti od všeobecného smerovania procesov sa rozlišuje katabolizmus a anabolizmus.

Katabolizmus (disimilácia)- súbor reakcií vedúcich k vzniku jednoduchých zlúčenín z komplexnejších. Medzi katabolické reakcie patrí napríklad hydrolýza polymérov na monoméry a ich štiepenie na oxid uhličitý, vodu, amoniak, t. J. Reakcia energetického metabolizmu, počas ktorej dochádza k oxidácii organických látok a syntéze ATP.

Anabolizmus (asimilácia)- súbor reakcií na syntézu komplexných organických látok z jednoduchších. Patrí sem napríklad fixácia dusíka a biosyntéza bielkovín, syntéza uhľohydrátov z oxidu uhličitého a vody počas fotosyntézy, syntéza polysacharidov, lipidov, nukleotidov, DNA, RNA a ďalších látok.

Syntéza látok v bunkách živých organizmov je často označovaná týmto konceptom výmena plastov, a štiepenie látok a ich oxidácia sprevádzané syntézou ATP, - výmena energie. Oba typy výmeny sú základom životne dôležitej činnosti akejkoľvek bunky, a teda akéhokoľvek organizmu, a navzájom spolu úzko súvisia. Na jednej strane všetky reakcie výmeny plastov vyžadujú výdaj energie. Na druhej strane, na implementáciu reakcií energetického metabolizmu je potrebná konštantná syntéza enzýmov, pretože ich dĺžka života je krátka. Látky používané na dýchanie sa navyše tvoria počas plastického metabolizmu (napríklad pri fotosyntéze).

22. Hodnota ATP.

Cytoplazma každej bunky, ako aj mitochondrie, chloroplasty a jadrá obsahuje kyselina adenozíntrifosforečná (ATP). Dodáva energiu pre väčšinu reakcií prebiehajúcich v bunke. Bunka pomocou ATP syntetizuje nové molekuly bielkovín, uhľohydrátov, tukov, zbavuje sa odpadu, vykonáva aktívny transport látok, bitie bičíkov a riasiniek atď.

ATP molekula je nukleotid tvorený dusíkatou zásadou adenínom, päťuhlíkovým cukrovým ribózom a tromi zvyškami kyseliny fosforečnej. Fosfátové skupiny v molekule ATP sú navzájom prepojené vysokoenergetickými (vysokoenergetickými) väzbami:

Väzby medzi fosfátovými skupinami nie sú príliš silné a pri ich rozbití sa uvoľní veľké množstvo energie. V dôsledku hydrolytického štiepenia fosfátovej skupiny z ATP vzniká kyselina adenozíndifosforečná (ADP) a uvoľňuje sa časť energie:

ADP môže tiež prejsť ďalšou hydrolýzou s elimináciou ďalšej fosfátovej skupiny a uvoľnením druhej časti energie; v tomto prípade sa ADP prevádza na adenozínmonofosfát (AMP), ktorý sa ďalej hydrolyzuje:

ATP sa tvorí z ADP a anorganického fosfátu v dôsledku energie uvoľnenej pri oxidácii organických látok a v procese fotosyntézy. Tento proces sa nazýva fosforylácia. V tomto prípade je potrebné vynaložiť najmenej 40 kJ / mol energie, ktorá sa akumuluje vo vysokoenergetických väzbách:

V dôsledku toho je hlavný význam procesov dýchania a fotosyntézy určený skutočnosťou, že dodávajú energiu na syntézu ATP, za účasti ktorej sa väčšina práce vykonáva v bunke.

ATP je teda hlavným univerzálnym dodávateľom energie v bunkách všetkých živých organizmov.

ATP sa obnovuje veľmi rýchlo. U ľudí je napríklad každá molekula ATP odštiepená a prestavaná 2 400 -krát denne, takže jej priemerná životnosť je menej ako 1 minúta. Syntéza ATP sa vykonáva hlavne v mitochondriách a chloroplastoch (čiastočne v cytoplazme). Tu vytvorený ATP je smerovaný do tých častí bunky, kde vzniká potreba energie.

23. Výmena plastov.

Výsledný kyslík, organické látky, voda a minerálne soli sa premenia a človek vylúči konečné produkty metabolizmu, ako je voda, kreatinín, zlúčeniny obsahujúce dusík, soli kyseliny močovej a ďalšie prebytky, čím podporí hlavnú metabolickú funkciu. Ľudský metabolizmus pozostáva z opačných, ale neoddeliteľných činností asimilácie (plastický metabolizmus) a disimilácie (energetický metabolizmus).

Telo v dôsledku štiepenia je doplnené potrebnou energiou, ktorej časť je zdieľaná s okolím vo forme odvádzania tepla. Kombinácia týchto procesov, ktoré určujú podmienky pre asimiláciu a akumuláciu potrebnej energie, tvorí podstatu plastického metabolizmu a vitálnej činnosti vo všeobecnosti.

24. Proteínová biosyntéza.

Proteínová biosyntéza je jedným z najdôležitejších metabolických procesov v bunke. V priebehu takejto syntézy sa tvoria biopolyméry - komplexné molekuly bielkovín pozostávajúce z monomérov - aminokyselín (pozri § 4). Biosyntéza bielkovín prebieha v cytoplazme bunky, respektíve na ribozómoch za účasti messenger RNA - mRNA (tiež nazývanej messenger RNA - mRNA) a transportnej RNA (tRNA) pod kontrolou jadrovej DNA.

Objasnenie úlohy DNA a RNA v procese biosyntézy bielkovín v bunke je jedným z pozoruhodných úspechov biologickej vedy v polovici 20. storočia.

Proteínová biosyntéza zahŕňa dva stupne: transkripciu a transláciu.

Prepis... Transkripcia (z lat. Transcriptio - prepisovanie) je biosyntéza molekúl messengerovej RNA (mRNA), ktorá sa vyskytuje v jadre na základe molekuly DNA.

Pri transkripcii sa enzým RNA polymerázy pohybuje pozdĺž molekuly DNA. V tomto prípade enzým zachováva nukleotidy rastúceho reťazca mRNA, ktorý je syntetizovaný na základe jedného z reťazcov molekuly DNA z nukleotidov v jadrovej matrici (obr. 16).

Ryža. 16. Schéma biosyntézy bielkovín
Messenger RNA (mRNA) je jednovláknová štruktúra a transkripcia prebieha z jedného vlákna molekuly DNA. V dôsledku transkripcie sa vytvorí molekula mRNA, ktorá je presnou kópiou časti jedného z reťazcov DNA (pripomíname, že v molekule RNA je dusíkatý bázový tymín nahradený uracilom). Každá molekula mRNA je stokrát kratšia ako molekula DNA. Dôvodom je skutočnosť, že každá mRNA nie je kópiou celej molekuly DNA, ale iba jej časti - jedného génu alebo skupiny susedných génov obsahujúcich informácie o štruktúrach bielkovín potrebných na výkon rovnakých funkcií.

Za účasti enzýmov sa syntetizuje nielen mRNA v zodpovedajúcich oblastiach molekuly DNA, ale aj ďalšie RNA - transport (tRNA), ribozomálna (rRNA). Potom je syntetizovaná RNA nasmerovaná z jadra cez jadrové póry do cytoplazmy, do miesta syntézy bielkovín - ribozómov.

Vysielanie... V ribozómoch sa polypeptidové reťazce proteínov syntetizujú na mRNA matrici, to znamená, že sa vykonáva translácia (latinská translatio - translácia, prenos).

Zhromažďovanie molekúl proteínu prebieha v ribozómoch. Keď sa atóm, jedna mRNA naviaže na niekoľko ribozómov, čím vznikne komplexná štruktúra - polyzóm. Na polysome je syntetizovaných mnoho molekúl jedného proteínu súčasne.

Aminokyseliny, z ktorých sú syntetizované proteínové molekuly, sú do ribozómov dodávané molekulami tRNA. Sú relatívne malé (obsahujú 70 až 90 nukleotidov) a pripomínajú list ďateliny (pozri obr. 16).

V hornej časti „listu“ každej tRNA (pripomeňme, že existuje toľko typov tRNA, ako tripletov, ktoré šifrujú aminokyseliny) je antikodón. Je to sekvencia troch nukleotidov komplementárnych k tripletovým nukleotidom v mRNA. Špeciálny enzým rozoznáva tRNA a prichytáva sa na stopke listu aminokyselín kódovaných jedným z tripletov mRNA.

Transportné RNA vstupujú do ribozómov. Oblasť ribozómu, kde sú zhromaždené molekuly proteínu, sa nazýva funkčné centrum ribozómu (FCR). V PCR sú vždy umiestnené iba dve triplety mRNA. Na každý triplet (kodón) mRNA je pripojená tRNA s komplementárnym antikodónom (pozri obr. 15).

Peptidová väzba sa tvorí medzi aminokyselinami pod vplyvom enzýmov a aminokyselina s prvou tRNA (tRNA pre jednoduchosť označíme poradovými číslami) je pripojená k druhej tRNA. Prvá tRNA zbavená aminokyseliny opúšťa ribozóm. Potom sa ribozóm pohybuje pozdĺž mRNA na vzdialenosť rovnajúcu sa jednému tripletu a ďalší triplet sa objaví v PCR. Proces montáže pokračuje: medzi aminokyselinami dodávanými druhou a treťou tRNA dochádza k peptidovej väzbe atď.

Peptidový reťazec sa predlžuje, kým translačný proces nedosiahne jeden zo stop kodónov - UAA, UAG, UGA, ktoré nenesú informácie o aminokyselinách. Akonáhle sa to stane, translácia je dokončená a polypeptidový reťazec opustí ribozóm a ponorí sa do kanála endoplazmatického retikula.

Zakaždým, v dôsledku translácie, je syntetizovaný polypeptidový reťazec proteínovej molekuly, presne zodpovedajúci dedičným informáciám zaznamenaným v DNA. Rýchlosť montáže jednej molekuly proteínu pozostávajúcej z 200 - 300 aminokyselín je 1 - 2 minúty. Všeobecnú schému biosyntézy proteínov možno znázorniť nasledovne:

DNA → (transkripcia) → mRNA → (translácia) → proteín.

Reakcie syntézy matice. Procesy translácie, transkripcie a replikácie (zdvojnásobenie) DNA sa nazývajú reakcie maticovej syntézy (z latinskej matice - pečiatka, tvar s priehlbinou). Tieto reakcie sa vykonávajú iba v živých bunkách a v prísnom súlade s plánom stanoveným v štruktúre už existujúcich molekúl, ktoré hrajú úlohu matríc. Tieto molekuly sú DNA (počas replikácie a transkripcie) a mRNA (počas translácie). Molekuly DNA aj RNA teda môžu hrať úlohu matrice.

Maticová syntéza poskytuje vysokú presnosť prenosu dedičných informácií a vysokú rýchlosť syntézy makromolekúl. Syntéza matíc je založená na princípe komplementarity.

V súčasnosti je mechanizmus prenosu dedičných informácií dostatočne podrobne študovaný vo vede. Zostáva však množstvo stále nevyriešených problémov. Jednou z nich je štúdium mechanizmov, ktoré regulujú aktivitu génov. Všetky bunky mnohobunkového organizmu majú rovnakú sadu génov. Bunky rôznych tkanív sa však líšia štruktúrou, funkciou a zložením bielkovín.

Bunková špecializácia nie je určená všetkými génmi, ktoré sú v nej prítomné, ale iba tými, z ktorých je transkripcia do mRNA a dedičné informácie implementované ako proteíny. Aj v tej istej bunke sa rýchlosť syntézy proteínových molekúl môže líšiť v závislosti od podmienok prostredia a potreby proteínu v samotnej bunke.

Pravdepodobne existuje nejaký mechanizmus, ktorý reguluje „zapínanie“ a „vypínanie“ génov v rôznych fázach života buniek. Po prvý raz sa na vysvetlení tohto mechanizmu v roku 1961 podieľali francúzski biológovia F. Jacob, A. L'vov a J. Monod na príklade regulácie syntézy bielkovín v baktériách. Títo vedci boli za svoju prácu ocenení Nobelovou cenou.

Ako dochádza k regulácii génovej aktivity v eukaryotických bunkách, je stále nejasné. Je potrebná znalosť regulačných mechanizmov transkripcie a translácie