Molekule so najbolje topne v vodi. Zdravi ogljikovi hidrati so ključ do uspešnega hujšanja

Splošna formula Сn (H2O) n: ogljikovi hidrati vsebujejo le tri kemijske elemente.

Tabela. Primerjava razredov ogljikovih hidratov.

V vodi topni ogljikovi hidrati.

Monosaharidi:
glukoza- glavni vir energije za celično dihanje;
fruktoza- sestavni del nektarja cvetov in sadnih sokov;
riboza in deoksiriboza- strukturni elementi nukleotidov, ki so monomeri RNA in DNA.

Disaharidi:
saharoza(glukoza + fruktoza) - glavni produkt fotosinteze, ki se prevaža v rastlinah;
laktoza(glukoza + galaktoza) - je del mleka sesalcev;
maltoza(glukoza + glukoza) - vir energije pri kaljenju semen.

Funkcije topnih ogljikovih hidratov :

prevoz,
zaščitni,
signal,
energija.

Netopni ogljikovi hidrati

polimer :
škrob,
glikogen,
celuloza,
hitin.

Funkcije polimernih ogljikovih hidratov :

strukturno,
shranjevanje,
energija,
zaščitni.

Škrob sestoji iz razvejanih spiraliziranih molekul, ki tvorijo skladiščne snovi v rastlinskih tkivih.

Celuloza - polimer, ki ga tvorijo ostanki glukoze, sestavljeni iz več ravnih vzporednih verig, povezanih z vodikovimi vezmi. Ta struktura preprečuje prodiranje vode in zagotavlja stabilnost celuloznih membran rastlinskih celic.

Hitin Sestavljen je iz amino derivatov glukoze. Osnovno strukturni element pokrovi členonožcev in celične stene gliv.

Glikogen - rezervna snov živalske celice.

Tabela. Najpogostejši ogljikovi hidrati.

Tabela Glavne funkcije ogljikovih hidratov.

Lipidi.

Lipidi- estri maščobnih kislin in glicerina. Netopen v vodi, vendar topen v nepolarnih topilih. Prisotna v vseh celicah. Lipidi so sestavljeni iz vodikovih, kisikovih in ogljikovih atomov.

Funkcije lipidov :

Shranjevanje - maščobe so shranjene v tkivih vretenčarjev.
Energija - polovica energije, ki jo porabijo celice vretenčarjev v mirovanju, nastane kot posledica oksidacije maščob. Maščobe se uporabljajo tudi kot vir vode. Energetski učinek razgradnje 1 g maščobe je 39 kJ, kar je dvakrat več kot energetski učinek razgradnje 1 g glukoze ali beljakovin.
Zaščitno – podkožna maščoba Nova plast ščiti telo pred mehanskimi poškodbami.
Strukturno - fosfolipidi so del celičnih membran.
Toplotna izolacija - podkožna maščoba pomaga ohranjati toploto.
Električna izolacija - mielin, ki ga izločajo Schwannove celice (tvorijo ovojnice živčnih vlaken), izolira nekatere nevrone, kar večkrat pospeši prenos živčni impulzi.
Hranljiv - nekatere lipidom podobne snovi prispevajo k rasti mišična masa, ohranjanje tonusa telesa.
Mazanje - voski pokrivajo kožo, volno, perje in jih ščitijo pred vodo. Listi mnogih rastlin so prevlečeni z voščeno oblogo; vosek se uporablja pri gradnji satja.
Hormonsko - nadledvični hormon - kortizon in spolni hormoni so lipidne narave.

Tabela. Glavne funkcije lipidov.

TEMATSKE DODELITVE

Del A

A1... Monomer polisaharidov je lahko:
1) aminokislina
2) glukoza
3) nukleotid
4) celuloza

A2... V živalskih celicah je skladiščni ogljikov hidrat:
1) celuloza
2) škrob
3) hitin
4) glikogen

A3... Večina energije se bo sprostila med cepitvijo:
1) 10 g beljakovin
2) 10 g glukoze
3) 10 g maščobe
4) 10 g aminokisline

A4... Katere od funkcij lipidi ne opravljajo?
1) energija
2) katalitična
3) izolacijski
4) shranjevanje

A5... Lipidi se lahko raztopijo v:
1) voda
2) raztopina kuhinjske soli
3) klorovodikova kislina
4) aceton

Del B

V 1... Izberite strukturne značilnosti ogljikovih hidratov
1) so sestavljeni iz aminokislinskih ostankov
2) so sestavljeni iz ostankov glukoze
3) so sestavljeni iz atomov vodika, ogljika in kisika
4) nekatere molekule imajo razvejano strukturo
5) so sestavljeni iz ostankov maščobnih kislin in glicerina
6) so sestavljeni iz nukleotidov

V 2... Izberite funkcije, ki jih ogljikovi hidrati opravljajo v telesu
1) katalitična
2) prevoz
3) signal
4) gradbeništvo
5) zaščitni
6) energija

OT... Izberite funkcije, ki jih lipidi opravljajo v celici
1) strukturno
2) energija
3) shranjevanje
4) encimski
5) signal
6) prevoz

AT 4... Povežite skupino kemičnih spojin z njihovo vlogo v celici:

Del C

C1... Zakaj telo ne nabira glukoze, ampak škrob in glikogen?

Ogljikovi hidrati so aldehidni alkoholi ali keto alkoholi in njihovi derivati. V naravi ogljikove hidrate najdemo predvsem v rastlinah. V človeškem telesu je ogljikovih hidratov približno 1%.

Glavni naravni ogljikov hidrat je glukoza, ki jo lahko najdemo tako v prosti obliki (monosaharid) kot v oligosaharidih (saharoza, laktoza itd.) In polisaharidih (vlakna, škrob, glikogen).

Empirična formula glukoze SbN1206. Kot veste, ima lahko glukoza različne prostorske oblike (aciklično in ciklično). V človeškem telesu je skoraj vsa glukoza (prosta in vključena v oligo- in polisaharide) v ciklični a-piranozni obliki:

Prosta glukoza v človeškem telesu je večinoma v krvi, kjer je njena vsebnost dokaj konstantna in niha v ozkem razponu od 3,9 do 6,1 mmol / l (70-110 mg%).

Drug ogljikov hidrat, značilen za ljudi in višje živali, je glikogen. Glikogen sestavljajo zelo razvejane velike molekule, ki vsebujejo več deset tisoč ostankov glukoze. Empirična formula glikogena je (C6H10O5) p (C6H10O5 - ostanek glukoze).

Glikogen je rezervna, rezervna oblika glukoze. Glavne zaloge glikogena so koncentrirane v jetrih (do 5-6% jetrne mase) in v mišicah (do 2-3% njihove mase).

Glukoza in glikogen v telesu opravljata energetsko funkcijo, saj sta glavni vir energije za vse celice telesa.

V vodi topni ogljikovi hidrati.

Monosaharidi:

glukoza je glavni vir energije za celično dihanje;

fruktoza - sestavni del nektarja cvetov in sadnih sokov;

riboza in deoksiriboza sta strukturna elementa nukleotidov, ki sta monomera RNA in DNA;

Disaharidi:

saharoza (glukoza + fruktoza) - glavni produkt fotosinteze, ki se prevaža v rastlinah;

laktoza (glukoza -H galaktoza) - je del mleka sesalcev;

maltoza (glukoza + glukoza) je vir energije v kalivih semenih.

Funkcije topnih ogljikovih hidratov: transportna, zaščitna, signalna, energijska.

V vodi netopni ogljikovi hidrati:

Škrob je mešanica dveh polimerov: amiloze in amilopektina. Razvejana spiralna molekula, ki služi kot rezervna snov v rastlinskih tkivih;

Celuloza (celuloza) je polimer, sestavljen iz več ravnih vzporednih verig, povezanih z vodikovimi vezmi. Ta struktura preprečuje prodiranje vode in zagotavlja stabilnost celuloznih membran rastlinskih celic;

Hitin je glavni strukturni element kože členonožcev in celične stene gliv;

Glikogen je rezervna snov živalske celice. Monomer je a-glukoza.

Funkcije netopnih ogljikovih hidratov: strukturne, shranjevalne, energijske, zaščitne.

Lipidi so skupina strukturno raznolikih snovi z enakimi fizikalno -kemijskimi lastnostmi: lipidi se ne topijo v vodi, ampak so lahko topni v organskih topilih (kerozin, bencin, benzen, heksan itd.).

Lipidi se delijo na maščobe in maščobam podobne snovi (lipoide).

Molekula maščobe je sestavljena iz ostanka alkohola - glicerina in treh ostankov maščobnih kislin, povezanih z estrsko vezjo

Maščobne kisline, ki sestavljajo maščobe, delimo na nasičene ali nasičene (nimajo dvojnih vezi) in nenasičene ali nenasičene (vsebujejo eno ali več dvojnih vezi). Najpogosteje naravne maščobe vsebujejo maščobne kisline, ki vsebujejo 16 ali 18 atomov ogljika (nasičene: palmitinska, stearinska; nenasičene: oleinska, linolna).

Maščobe različnega izvora se med seboj razlikujejo po nizu maščobnih kislin.

Tako kot ogljikovi hidrati so tudi maščobe pomemben vir energije za telo. 1 g maščobe, ko je popolnoma oksidirano, daje približno 9 kcal energije, medtem ko se 1 g ogljikovih hidratov ali beljakovin popolnoma oksidira, se sprosti le približno 4 kcal. Maščobe pa je težje oksidirati v primerjavi z ogljikovimi hidrati, zato jih telo porabi za energijo.

Lipoidi so bistvene sestavine vseh bioloških membran. V človeškem telesu obstajajo tri vrste lipoidov: fosfolipidi, glikolipidi in steroidi.

Funkcije lipidov:

Shranjeno - maščobe so shranjene v tkivih vretenčarjev;

Energija - polovica energije, ki jo porabijo celice vretenčarjev v mirovanju, nastane kot posledica oksidacije maščob. Maščobe se uporabljajo tudi kot vir vode

Zaščitno - podkožna maščobna plast ščiti telo pred mehanskimi poškodbami;

Strukturni - fosfolipidi so del celičnih membran;

Toplotna izolacija - podkožna maščoba pomaga ohranjati toploto;

Električna izolacija - mielin, ki ga izločajo Schwannove celice, izolira nekatere nevrone, kar močno pospeši prenos živčnih impulzov;

Hranilo - žolčne kisline in vitamin D nastajajo iz steroidov;

Mazanje - voski pokrivajo kožo, volno, perje in jih ščitijo pred vodo. Listi mnogih rastlin so prevlečeni z voščeno oblogo; vosek se uporablja pri gradnji satja;

Hormonski - nadledvični hormon - kortizon - in spolni hormoni so lipidne narave. Njihove molekule ne vsebujejo maščobnih kislin.

biofile.ru

Ogljikovi hidrati

splošne značilnosti... Ogljikovi hidrati so snovi z splošna formulaСn (h3 O) m, kjer ima jama lahko različne pomene. Že samo ime "ogljikovi hidrati" odraža dejstvo, da sta vodik in kisik prisotna v molekulah teh snovi v enakem razmerju kot v molekuli vode. Poleg ogljika, vodika in kisika lahko derivati ogljikovih hidratov vsebujejo tudi druge elemente, na primer dušik.

Ogljikovi hidrati so ena glavnih skupin organskih snovi v celicah. So primarni produkti fotosinteze in primarni produkti biosinteze drugih organskih snovi v rastlinah ( organske kisline, alkoholi, aminokisline itd.) in so tudi del celic vseh drugih organizmov. Kletka za živali vsebuje 1-2% ogljikovih hidratov, v nekaterih primerih rastlinska kletka vsebuje 85-90%.

Obstajajo tri skupine ogljikovih hidratov:

monosaharidi ali enostavni sladkorji;
oligosaharidi (grško oligos - niso številni) - spojine, sestavljene iz 2-10 zaporedno povezanih molekul enostavnih sladkorjev;
polisaharidi, sestavljeni iz več kot 10 molekul enostavnih sladkorjev ali njihovih derivatov.

Monosaharidi, To so spojine na osnovi nerazvejane ogljikove verige, v kateri ima eden od ogljikovih atomov karbonilno skupino (C = 0), vsi drugi pa eno hidroksilno skupino. Glede na dolžino ogljikovega ogrodja (število ogljikovih atomov) se monosaharidi delijo na trioze (C3), heterozo (C4), pentozo (C5), heksozo (C6), heptozo (C7). Primeri pentoz so riboza, deoksiriboza, heksoza-glukoza, fruktoza, galaktoza.

Monosaharidi se dobro raztopijo v vodi, imajo sladek okus. V vodni raztopini monosaharidi, začenši s pentozami, dobijo obliko obroča.

Ciklične strukture pentoz in heksoz - njihove običajne oblike; v vsakem trenutku obstaja le majhen del molekul kot "odprta veriga". Sestava oligo- in polisaharidov vključuje tudi ciklične oblike monosaharidov. Poleg sladkorjev, v katerih so vsi atomi ogljika povezani z atomi kisika, obstajajo tudi delno reducirani sladkorji, med katerimi je najpomembnejša deoksiriboza.

Oligosaharidi. Ko se hidrolizirajo, oligosaharidi tvorijo več molekul enostavnih sladkorjev. V oligosaharidih so molekule enostavnih sladkorjev povezane s tako imenovanimi glikozidnimi vezmi, ki povezujejo ogljikov atom ene molekule s kisikom z ogljikovim atomom druge molekule, na primer:

Najpomembnejši oligosaharidi so maltoza (sladni sladkor), laktoza (mlečni sladkor) in saharoza (trsni ali pesni sladkor):

glukoza + glukoza = maltoza; glukoza + galaktoza - laktoza; glukoza + fruktoza = sakroza.

Ti sladkorji se imenujejo tudi disaharidi. Maltoza nastane iz škroba med razgradnjo encimov amilaze. Laktozo najdemo le v mleku. Saharoze je največ v rastlinah.

Disaharidi so po lastnostih podobni monosaharidom. Dobro se raztopijo v vodi in imajo sladek okus.

Polisaharidi. To so biopolimeri z visoko molekulsko maso (do 10.000.000 Da), sestavljeni iz velikega števila monomerov - preprostih sladkorjev in njihovih derivatov.

Polisaharidi so lahko sestavljeni iz monosaharidov enakih ali različnih vrst. V prvem primeru se imenujejo homopolisaharidi (škrob, celuloza, hitin itd.), V drugem hetero-polisaharidi (heparin).

Polisaharidi so lahko linearni, nerazvejani (celuloza) ali razvejani (glikogen). Vsi polisaharidi so netopni v vodi in nimajo sladkega okusa. Nekateri od njih so sposobni otekanja in lizanja.

Najpomembnejši polisaharidi so naslednji.

Celuloza je linearni polisaharid, sestavljen iz več ravnih vzporednih verig, povezanih z vodikovimi vezmi. Vsako verigo tvori 3-10 tisoč ostankov P-D-tiukoze. Takšna struktura preprečuje prodiranje vode, je zelo odporna na trganje, kar zagotavlja stabilnost membran rastlinskih celic, ki vsebujejo 26–0% celuloze.

Celuloza služi kot hrana za mnoge živali, bakterije in glive. Vendar večina živali, vključno z ljudmi, ne more asimilirati celuloze, saj žleze prebavil ne tvorijo encima celulaze, ki celulozo razgradi v glukozo. Hkrati imajo celulozna vlakna pomembno vlogo pri prehrani, saj dajejo hrani grobo teksturo, maso in spodbujajo črevesno gibljivost.

Škrob (v rastlinah) in glikogen (pri živalih, ljudeh in glivah) sta glavni rezervni polisaharidi iz več razlogov: ker so netopni v vodi, nimajo osmotskega ali kemičnega učinka na celico, kar je pomembno, če jih hranimo v živi celici za dolgo časa. Trdno, dehidrirano stanje polisaharidov prispeva k povečanju uporabne mase zaloge zaradi prihranka volumna, verjetnost, da te izdelke porabijo patogene bakterije, glive in drugi mikroorganizmi, pa se znatno zmanjša. Končno, po potrebi lahko rezervne polisaharide enostavno pretvorimo v preproste sladkorje s hidrolizo.

Hitin tvorijo molekule pVD-glukoze, v katerih se hidroksilna skupina pri drugem ogljikovem atomu nadomesti s skupino NHCOCh4, ki vsebuje dušik. Njegove dolge vzporedne verige, tako kot celulozne verige, so združene. Hitin je glavni strukturni element kože členonožcev in celične stene gliv.

Funkcije ogljikovih hidratov:

Energija. Glukoza je glavni vir energije, ki se sprošča v celicah živih organizmov med celičnim dihanjem. Škrob in glikogen sta zalogi energije v celicah.
Strukturno, celuloza je del celičnih sten rastlin; hitin služi kot strukturni sestavni del kože členonožcev in celične stene mnogih gliv. Nekateri oligosaharidi so sestavni del citoplazemske membrane celice (v obliki glikoproteinov in glikolipidov), ki tvori glikokaliks. Pentoze sodelujejo pri sintezi nukleinskih kislin (riboza je del RNA, deoksiriboza je del DNA), nekaj koencimov (na primer NAD, NADP, koencim A, FAD), AMP; sodelujte pri fotosintezi (ribuloza difosfat je akceptor CO2 v temni fazi fotosinteze).
Zaščitno. Pri živalih heparin preprečuje strjevanje krvi, pri rastlinah pa dlesni in sluz, ki nastane ob poškodbah tkiv, opravljajo zaščitno funkcijo.

Vir: N.A. Lemeza L. V. Kamlyuk N. D. Lisov "Vodnik po biologiji za univerzitetne kandidate"

sbio.info

Kateri ogljikovi hidrati so koristni ogljikovi hidrati za hujšanje

Glavna napaka večine shujševalnih je, da popolnoma izločijo ogljikove hidrate iz svoje prehrane in jih krivijo za nastanek celulita in maščobnih gub. Ogljikovi hidrati so bistvenega pomena za normalno delo organizem in možgane. Pomanjkanje hranil lahko sproži glavobole, utrujenost, razdražljivost ter poslabšanje spomina in duševne zmogljivosti. Lahko se izognete negativnim posledicam in hkrati ne skrbite za svojo postavo, če za hujšanje uporabljate zdrave ogljikove hidrate.

Zakaj so potrebni ogljikovi hidrati

Ogljikovi hidrati so eden glavnih virov energije. Pri zaužitju se razgradijo na preproste sladkorje - glukozo, ki nato vstopi v vse celice telesa. Za popolno delovanje možganov in duševno aktivnost je potrebno dvakrat več energije kot preostale celice, saj so nevroni aktivni nenehno, tudi med spanjem. Ko primanjkuje ogljikovih hidratov, telo črpa energijo iz mineralov, vitaminov in drugih hranil. Posledično pride do motenj v delovanju vseh sistemov, poslabšanja presnovnih procesov.

Pomanjkanje ogljikovih hidratov v prehrani povečuje tveganje bolezni srca in ožilja, zmanjšuje učne sposobnosti, slabša spomin, izzove pojav mišičnih krčev, izgubo mišičnih vlaken. Možen je slab zadah, šibkost, omotica, hudi glavoboli. Dolgotrajno stradanje ogljikovih hidratov lahko povzroči epilepsijo in paralizo.

Tako različni ogljikovi hidrati

Odvisno od vašega kemična struktura in sposobnost razgradnje ogljikovih hidratov v monomere delimo na preproste in zapletene. Organske snovi so sestavljene iz posameznih strukturnih enot saharidov. Monosaharidi vsebujejo le eno enoto, hitro povečajo koncentracijo sladkorja v krvi, imajo visok glikemični indeks in se dobro raztopijo v vodi. Takšni ogljikovi hidrati se imenujejo hitri, v vsakdanjem življenju pa škodljivi.

Ogljikovi hidrati, ki vsebujejo 3 ali več enot, se imenujejo kompleksni ogljikovi hidrati. Zaradi zapletene molekularne formule se dolgo časa razgrajujejo na preproste sladkorje, počasi zvišujejo raven glukoze v krvi in so značilni nizek glikemični indeks. Imenujejo jih zdravi počasni ogljikovi hidrati.

Škoda enostavnih ogljikovih hidratov

Ko preprost ogljikov hidrat vstopi v prebavni trakt, je v krvi v samo minuti in doseže končni cilj. Glede na visok glikemični indeks se raven sladkorja v krvi močno poveča. Za normalizacijo trebušna slinavka začne proizvajati insulin, zaradi česar se raven sladkorja zniža, o čemer živčni receptorji takoj obvestijo možgane in oseba čuti lakoto.

Presežna količina enostavnih organskih snovi se odraža na sliki. Celice potrebujejo določeno količino glukoze, telo pa shrani ves presežek v obliki maščobe na stegna, trebuh, ki obdaja notranje organe.

Preprostih ogljikovih hidratov je na pretek naslednjih izdelkov: rafiniran sladkor, vse sladkarije, sladke pijače, kruh iz moke najvišji razred, rafiniran riž, slaščice, žitarice za zajtrk, sladkarije, hitra hrana, izdelki iz moke in vsa živila, ki vsebujejo sladkor. Nutricionisti močno priporočajo zmanjšanje rafiniranega sladkorja. Po statističnih podatkih prebivalec Rusije poje vsaj 40 kg sladkorja na leto, kar je dvakrat več sprejemljive standarde in 20 kg slaščic. Ni presenetljivo, da ima 55% prebivalstva prekomerno telesno težo.

Zdravi ogljikovi hidrati za hujšanje

Kompleksni ogljikovi hidrati so koristni za hujšanje. Ne povzročajo sunkov insulina, slabo se raztopijo v vodi, zato se absorbirajo dolgo in počasi. Na primer, zajtrk z ogljikovimi hidrati se bo razgradil v 3,5 - 4 urah, zato človek ves ta čas ne bo razmišljal o hrani.

Izdelki, ki vsebujejo koristne kompleksne ogljikove hidrate, dobavljajo vitamine, minerale, vlaknine - derivat ogljikovih hidratov, ki spodbuja hujšanje. Netopna vlaknasta celuloza pusti telo nespremenjeno. Ona pozitivne lastnosti so sestavljene iz izboljšanja delovanja črevesja, odstranjevanja nakopičenih toksinov iz telesa, preprečevanja zaprtja. Pektini se raztopijo v vodi in postanejo želeju podobni snovi, ki tako kot goba absorbira rakotvorne snovi, toksine, soli težke kovine.

Zdravi ogljikovi hidrati v hrani

Skoraj v vseh zeliščni izdelki, ki jih spodbuja pravilna prehrana, vsebujejo kompleksne ogljikove hidrate. Po okusu jih je zelo enostavno razlikovati od preprostih. Slednji so vedno sladki, za kompleksne pa sladkost ni značilna.

Seznam zdravih ogljikovih hidratov.

Listnata zelenjava in zelenjava. Brstični ohrovt, cvetača, belo zelje, korenje, pesa, kumare, buče, bučke, bučke, špinača, solata, čebula, česen, morske alge, paradižnik so vir koristnih ogljikovih hidratov in so koristni za hujšanje. Če govorimo o vsebnosti kalorij, potem je za celotno skupino zanemarljiva in so v njih velike količine Oh. Krompir zaseda posebno mesto v tej kategoriji. Zaradi visokega glikemičnega indeksa je treba zelenjavo zaužiti v omejenih količinah.
Žita in fižol (razen soje): grah, leča, fižol, rjavi riž, polnozrnata žita, ajda, otrobi so visokokakovostni viri ogljikovih hidratov, vitaminov in mineralni kompleks... Ta skupina izdelkov vključuje tudi testenine. Ne instant rezanci ali rezanci iz pšenična moka najvišji razred in čisto testenine iz trdih sort žit.
Sveže in posušeno jagodičje in sadje. Za zmanjšanje teže je bolje dati prednost nesladkanim sortam in vrstam. Jabolka, hruške, kosmulje, ribez, brusnice, marelice, slive, jagode, kivi, kutina, ananas, agrumi, breskve, granatno jabolko, banana.
Mlečni izdelki so vključeni tudi na seznam zdrave hrane. Kljub temu, da mleko vsebuje preproste ogljikove hidrate, izdelki: mleko, skuta, kefir oskrbujejo telo s kalcijem, ki je potreben za strukturo kostnega tkiva.
Temna temna čokolada ima nizek glikemični indeks, ima veliko uporabnih lastnosti in preprosto prinaša užitek, saj spodbuja proizvodnjo hormona veselja.

Pravila za uporabo zdravih ogljikovih hidratov

Nutricionisti priporočajo uživanje hrane z ogljikovimi hidrati najkasneje do 15.00, najbolje zjutraj.
Kompleksna hranila se dobro kombinirajo z beljakovinami.
Dajte prednost organskim snovem z visoko vsebnostjo prehranskih vlaknin.
Upoštevajte ukrep. Prekomernost celo najbolj koristnih ogljikovih hidratov bo zagotovo vplivala na vaš obseg pasu.
Količina ogljikovih hidratov v prehrani mora biti 50-55% celotne vsebnosti kalorij, od tega je le 10-15% preprostih.

Dnevni vnos ogljikovih hidratov

Količino ogljikovih hidratov je treba spremljati ne le v obdobju hujšanja, ampak tudi v vsakodnevni prehrani. 1 g vsebuje 4 kalorije, vsaj polovica energije, ki bi jo telo moralo dobiti iz ogljikovih hidratov. Na podlagi teh podatkov lahko naredite individualni izračun ali uporabite formulo.

Za osebo, ki se malo giblje, se ne ukvarja s fizičnim delom, je dovoljeno 2-3 g ogljikovih hidratov na 1 kg telesne teže. To pomeni, da oseba, ki tehta 60 kg, potrebuje 180 g hranila. S povprečno telesno aktivnostjo 1 kg ustreza 4 g. Ljudje, ki vodijo aktiven življenjski slog, veliko časa preživijo v telovadnicah ali katerih dejavnosti so povezane s fizičnim delom, pa tudi med dojenjem in nosečnostjo, 5 g ogljikovih hidratov na 1 kg teže.

← Arhiv člankov Paleo prehrana Prehrana z ogljikovimi hidrati

www.racionika.ru

Ogljikovi hidrati v prehrani

Ogljikovi hidrati so glavna sestavina prehrane po teži.

Struktura ogljikovih hidratov je določila njihovo ime: vsak ogljikov atom vsebuje dva vodikova atoma - 2H in en kisik - O, kot voda.

Ogljikove hidrate delimo na preproste (mono- in disaharidi) in kompleksne (polisaharidi).

Monosaharidi

Med najpreprostejšimi predstavniki so fruktoza, galaktoza in glukoza, razlike med njimi so v razporeditvi atomov v molekuli. Ko se združijo, tvorijo sladkor. Enostavni ogljikovi hidrati so sladkega okusa in se zlahka raztopijo v vodi. Sladkost je ena glavnih značilnosti ogljikovih hidratov. Sladkor je eden glavnih dobaviteljev energije in ga skoraj ni vredno šteti škodljive izdelke, zlorabo sladkorja lahko imenujemo škodljiva. Povprečna dnevna poraba sladkorja je 50 - 100 g.

Glukoza se zelo hitro absorbira (za njeno asimilacijo je potrebna proizvodnja insulina), vstopi v krvni obtok in raven sladkorja se hitro poveča. Fruktoza se absorbira počasneje, vendar jo diabetiki lažje prenašajo, saj ne potrebuje sinteze insulina.

Disaharidi

Najpomembnejši disaharidi za prehrano so laktoza, maltoza in saharoza.

Saharoza (trsni ali pesni sladkor) vsebuje glukozo in fruktozo.
Maltoza (sladki sladkor) je glavna strukturna enota škroba in glikogena, sestavljena iz dveh fragmentov glukoze.
Laktoza (mlečni sladkor) vsebuje galaktozo in glukozo in jo najdemo v mleku vseh sesalcev.

Disharidi se prebavijo dlje kot monosaharidi.

Polisaharidi

Polisaharidi (kompleksni) ogljikovi hidrati so razvrščeni kot prebavljivi in neprebavljivi.

Prebavljivi ogljikovi hidrati

Glikogen je zaloga živih organizmov, zgrajena iz ostankov glukoze. V procesu prebave se glukoza, ki vstopi v jetra, odloži (njen pomemben del) v rezervo za izredne razmere kot tudi prehrana mišic in živčni sistem kot živalski škrob in se imenuje glikogen. Zaloge v jetrih in mišicah so 300 - 400 g.

Škrob je veriga več sto molekul glukoze. Škrob se ne raztopi v vodi.

Škrob in glikogen telo absorbira veliko dlje kot preprosti ogljikovi hidrati.

Neprebavljivi ogljikovi hidrati

Molekule glukoze so gradbeni material za rastlinske celice - celuloza (vlakna), ki je del celičnih sten vseh rastlin in jim daje moč.

Poleg tega neprebavljivi ogljikovi hidrati vključujejo pektin, hemicelulozo, dlesni, sluz, lignin.

Hemiceluloza tvori ogrodje celičnih sten rastlinskega tkiva in je skupaj z ligninom cementni material. Lignini vežejo žolčne soli in druge organske snovi. Pektini pomagajo odstraniti toksine iz telesa.

Prehranska vlakna so bistvena za normalno delovanje prebavnega trakta:

stimulira peristaltiko, poveča volumen blata, kar pomaga preprečiti zaprtje;
vežejo holesterol v črevesju in ga odstranijo iz telesa;
zmanjšati tveganje za razvoj divertikulitisa in drugih vnetnih procesov;
okrepiti imunski sistem z odstranitvijo kolonij patogenih bakterij iz črevesja;
pospeši izločanje žolča, ki tvori žolčne kamne;
odstrani bakterijske toksine iz telesa.

Priporočena količina vlaknin na dan je 20 g. Prevelik vnos prehranskih vlaknin povzroči nepopolno prebavo hrane, oslabljeno absorpcijo kalcija v črevesju in drugih elementov v sledovih ter vitamine, topne v maščobi. Pojavijo se nelagodje zaradi plina, bolečine v trebuhu in driska.

Ogljikovi hidrati v hrani

Glavni vir ogljikovih hidratov v hrani so rastlinski proizvodi. Med izdelki, ki vsebujejo živalske maščobe, lahko ogljikove hidrate najdemo le v mleku - galaktozi, ki je del laktoze (mlečni sladkor).

Glukozo in fruktozo najdemo v jagodičevju, sadju, zelenih delih rastlin, medu.

Krompir, žita, zrna, stročnice so bogati s škrobom.

Hemicelulozo lahko najdemo v lupinah oreščkov, semen, v lupinah zrn.

Prehranske vlaknine najdemo v žitih, sadju in zelenjavi.

Predstavili vam bomo tudi več tabel živil, ki vsebujejo ogljikove hidrate. Te tabele so sestavljene za načrtovanje uravnotežene prehrane po programu LSP:

Dve mizi živil, ki vsebujejo normalne in visoke ogljikove hidrate.
Tabela ogljikovih hidratov z navedbo mase, ki ustreza petdeset gramov ogljikovih hidratov (norma ogljikovih hidratov na dan po LSP).
Tabela hrane prikazuje skupne ogljikove hidrate in vlaknine.
Tabela izdelkov ogljikovih hidratov, maščob in beljakovin, ki je v svojo sestavo vključila izdelke, ki nujno vsebujejo tri navedene prehranske sestavine.

Ogljikovi hidrati v človeškem telesu

Prebavljivi ogljikovi hidrati so glavni vir energije za Človeško telo se 100% sežgejo brez nastajanja žlindre.

V procesu prebave, oksidacije, se ogljikovi hidrati razgradijo v glukozo, ki vstopi v jetra, kjer se njihov pomemben del shrani v rezervo in tvori glikogen, del pa se pošlje v splošni krvni obtok.

Kasnejše transformacije so posledica količine zalog človeške maščobe.

Pri zdravih, vitkih odraslih se glukoza uporablja kot gorivo, glavni vir energije. Ko se rezerve izčrpajo, se telo spremeni v vnos maščob. Zaloge glukoze praviloma zmanjkajo ponoči, saj večina ljudi pogosto poje. Po naslednjem obroku se količina glukoze poveča, sprosti se insulin in pride do prehoda na glukozo. Njegov presežek se pod delovanjem insulina pretvori v maščobo.

To pomeni, da sta očitni dve vrsti energije: podnevi - na ogljikovih hidratih, noči - na zalogah maščob.

V primeru prekomerne teže, dodatnih pet do šest kilogramov, postopek poteka drugače. V krvi debelih ljudi je vedno presežek maščobnih kislin, kadar koli v dnevu. Zato se maščobe uporabljajo kot gorivo. Glukoze zaradi visoke vsebnosti maščob ni mogoče normalno kuriti. Odvečna maščoba upočasni presnovo ogljikovih hidratov. Pred porabo se sladkor pretvori v maščobo. Ko je potrebna energija, se maščoba pretvori v glukozo.

Dnevni vnos ogljikovih hidratov

Povprečni dnevni vnos ogljikovih hidratov velja za 350 - 500 g, s precejšnjim fizičnim in duševnim stresom - do 700 g, tj. bodo določeni glede na vrsto dejavnosti in porabo energije.

Pomanjkanje glukoze

Pomanjkanje glukoze povzroča šibkost, glavobol, omotica, zaspanost, lakota, tresenje rok, znojenje. Najmanjša dnevna količina ogljikovih hidratov je 50-60 g, zmanjšanje ali odsotnost njihovega vnosa bo povzročila presnovne motnje.

Ogljikovi hidrati v prehrani: presežek glukoze

Uživanje velike količine ogljikovih hidratov, ki se ne pretvorijo v glukozo ali glikogen, vodi v pretvorbo v maščobo - debelost, insulin močno stimulira ta proces. Presežek moti presnovne procese, kar vodi v bolezni.

Pod pogojem uravnotežene prehrane se 30% pretvori v maščobe. Ko prebavljivih ogljikovih hidratov prevlada v presežku, veliko več preide v maščobe. Ob pomanjkanju prehranskih vlaknin pride do preobremenitve in posledičnega izčrpavanja celic v trebušni slinavki, ki proizvaja insulin za vnos glukoze, t.j. verjetnost razvoja sladkorne bolezni se poveča.

Presežek lahko povzroči tudi motnje presnove maščob, ki so značilne za aterosklerozo. Povečana količina glukoza v krvi negativno vpliva na celice krvne žile z lepljenjem trombocitov, kar ustvarja verjetnost tromboze.

Glikemični indeks

Hranilna vrednost ogljikovih hidratov je določena z glikemičnim indeksom, ki odraža njihovo sposobnost povečanja glukoze v krvi. Najvišji glikemični indeks najdemo v maltozi in čisti glukozi, pa tudi v medu, koruznih kosmičih, pšeničnem kruhu, krompirju, korenju.

Ogljikovi hidrati v pravilni prehrani

Če razmišljamo o pravilni prehrani, je treba izbrati uravnoteženo razmerje različni tipi ogljikovi hidrati: tisti, ki se hitro absorbirajo (sladkorji) in počasi (glikogen, škrob). Slednji se v črevesju počasi razgrajujejo, raven sladkorja se postopoma povečuje. Zato je priporočljivo v večji meri - 80-90% skupne količine ogljikovih hidratov, da jih zaužijemo. Kompleksni ogljikovi hidrati: Zelenjava, žita in stročnice morajo predstavljati 25-45% celotne dnevne prehrane. Enostavni ogljikovi hidrati: sadje, jagode, sadni in jagodni sokovi, sladkarije (sladkor, med), mleko, fermentirano pečeno mleko - manj kot 10% dnevne prehrane.

Najboljša možnost je, da v svoji prehrani uživate ogljikove hidrate v obliki naravne, nepredelane sveže zelenjave, sadja in jagodičja.

Dodane beljakovine oz maščobne hrane v zelenjavnih solatah zmanjšajo nihanja krvnega sladkorja.

Materiali za članek so navedeni v splošni seznam http://properdiet.ru/literatura/

properdiet.ru

Kompleksni ogljikovi hidrati

Izogibanje ogljikovim hidratom? Ampak zaman! Kompleksni ogljikovi hidrati so tisto, kar potrebujete za ohranjanje energije ves dan! Izvedite vse o zdravih počasnih ogljikovih hidratih!

V tem članku boste izvedeli, kaj so kompleksni ogljikovi hidrati, kakšne vrste zdravih počasnih ogljikovih hidratov obstajajo v živilih. Govorili bomo o pomenu ogljikovih hidratov za powerlifterje in od kod jih dobiti med dieto. Verjemite, ogljikovi hidrati so veliko bolj zapleteni, kot si mislite.

Trenutno je velika pozornost namenjena makrohranilom in zlasti ogljikovim hidratom. Pogledi nutricionistov o tem, kako zaužiti ogljikove hidrate, so se v zadnjem desetletju močno spremenili. Obstaja različne diete: nizka vsebnost ogljikovih hidratov, visoka vsebnost ogljikovih hidratov, izključitev, diete zobnega tipa itd.

Kaj so ogljikovi hidrati in zakaj so tako zanimivi v primerjavi z maščobami in beljakovinami? Pravzaprav je vse zanimanje posledica dejstva, da sta preprosto veliko okusnejša od drugih dveh makrohranil.

Enostavni in zapleteni ogljikovi hidrati

Ogljikovi hidrati so sestavljeni iz ogljika, vodika in kisika. Je najbolj priljubljen vir energije za hrano. V 1 gramu ogljikovih hidratov so 4 kalorije, enaka količina vsebuje 1 gram beljakovin.

V Zadnja leta veliko ljudi je zmanjšalo vnos kompleksnih ogljikovih hidratov v korist preprostih in rafiniranih. Prav to dejstvo je vplivalo na dejstvo, da so znanstveniki in nutricionisti začeli preučevati učinke ogljikovih hidratov na zdravje in zmogljivost.

Ogljikove hidrate lahko razdelimo v dve glavni skupini: preproste in zapletene. Vsaka skupina ima svoje sorte.

Enostavni ogljikovi hidrati

Monosaharidi (znani kot preprosti sladkorji)

Znanstveniki so odkrili več kot 200 različnih vrst monosaharidov, vendar se jih večina powerlifterjev ne zaveda.

Glukoza - je naravni sladkor, ki ga najdemo v živilski izdelki... Glukoza je znana tudi kot dekstroza ali krvni sladkor. Zagotovo ga boste našli v številnih hujšalcih, športnih pijačah in formulah za prevoz kreatina. Glukoza je prisotna tudi v gazirani vodi kot koruzni sirup. V enem kozarcu zelo priljubljene sladke sode je 13 žličk sladkorja. Priporočljivo je, da ne zaužijete več kot 10 žličk sladkorja na dan. Ko spijete samo eno pločevinko sode, boste že presegli dnevni vnos.
Galaktozo najdemo v mleku, saj jo proizvaja mlečna žleza sesalcev, na primer krav.
Fruktoza - za razliko od drugih zdravih ogljikovih hidratov ne napolni zalog glikogena, ima pa prednost, da se v jetrih pretvori v glikogen. Zato je fruktoza glavna sestavina športnih energijskih pijač. Ko se zaloge glikogena v mišicah izčrpajo, telo za energijo porabi glikogen iz jeter. Možgani uporabljajo tudi energijo iz jetrnega glikogena. Za razliko od drugih preprostih ogljikovih hidratov galaktoze ne najdemo v rastlinah.

Disaharidi (sestavljeni iz 2 molekul monosaharidov)

Saharoza je najbolj znana vrsta sladkorja, vsi jo poznamo kot namizni sladkor. Sestavljen je iz ene molekule glukoze in ene fruktoze. Saharoza je glavni krivec za zobno gnilobo, zato se ji izogibajte, kadar koli je to mogoče.
Laktoza je dobro znana, ker mnogim ljudem, zlasti tistim iz Azije in Afrike, primanjkuje encimov laktoze, ki so potrebni za presnovo te vrste sladkorja. Najdemo ga v mleku in mlečnih izdelkih. Laktoza je sestavljena iz ene molekule galaktoze in ene glukoze.
Maltoza je sestavljena iz dveh molekul glukoze. Znan je tudi kot maltozni sladkor. Ker je v glavnem prisoten v žitih, pivu in kaljenih semenih, je skoraj popolnoma odsoten iz prehrane. Zdaj, če jeste veliko kalitev semen ali imate v kleti svojo pivovarno, je druga stvar. Vendar teh podatkov ne uporabljajte za lastne namene: ne govorite svojim ženam, da upoštevate priporočila nutricionista in da potrebujete drugo pločevinko piva, da preprečite pomanjkanje maltoze. To verjetno ne bo delovalo!

Kompleksni ogljikovi hidrati

Ali pa so polisaharidi sestavljeni iz več verig molekul monosaharidov.

Škrob
Celuloza
Glikogen

Oglejmo si podrobneje vsako vrsto kompleksnih ogljikovih hidratov.

Za razliko od zgoraj omenjenih enostavnih ogljikovih hidratov je sestavljen iz dolgih verig molekul glukoze. Škrob najdemo v živilih, kot so kruh, žita, testenine, riž, žitarice, krompir in fižol. Obstajajo tudi predelane oblike polisaharidov. Sem spadajo polimeri glukoze in maltodekstrin. Te oblike polisaharidov imajo krajše polimere kot trdna oblika kot je krompirjev škrob. V vodi se dobro raztopijo, zato hitreje vstopijo v krvni obtok, kot ga lahko pojeste. Poleg tega škrob ne povzroča napenjanja kot trdna hrana. Vendar zamenjava kompleksnih ogljikovih hidratov s preprostimi ni dobra ideja. To je eden od razlogov, da število ljudi s sladkorno boleznijo in debelostjo narašča. Kompleksni ogljikovi hidrati veljajo za najbolj zdrav in najboljši vir energije vseh vrst ogljikovih hidratov, zato bi jih morali puerlifterji vključiti v svojo prehrano.

Celuloza

Vlaknine so še eno dragoceno hranilo, ki ga večina ljudi primanjkuje v svoji prehrani. Vlaknine najdemo v zelenjavi, sadju, stročnicah, zrnju in oreščkih.

Verjetno razmišljate: "Kaj imajo vlakna opraviti z powerliftingom?" Odgovor je takoj: vlakna imajo veliko prednost za powerlifterja.

Vlakna veljajo za neškrobni polisaharid. Večina ljudi pozna vlaknine kot prehranska vlakna. Za razliko od drugih zdravih ogljikovih hidratov je neprebavljiv, ker je odporen na prebavne encime človeškega telesa. Uživanje vlaknin lahko pomaga pri preprečevanju raka debelega črevesa, sladkorne bolezni in bolezni srca in ožilja. Prav tako znižuje raven "slabega" ali LDL holesterola. Topna vlakna iz telesa odstranijo žolčne kisline, ki so potrebne za proizvodnjo holesterola, zato se njegova raven zmanjša.

Obstajata dve vrsti vlaken: netopna in topna. Vsaka skupina ima svoje vrste. Netopna vlakna povečajo delo prebavnega trakta, upočasnijo proces hidrolize škroba, izboljšajo odstranjevanje produktov razpadanja in upočasnijo absorpcijo glukoze. Topne vlaknine upočasnijo prebavni trakt, znižajo holesterol v krvi (LDL) in tudi zavirajo absorpcijo glukoze. Kot lahko vidite, imajo vlakna številne prednosti, ki jih lahko izkoristijo tudi powerlifterji. Zato poskrbite, da boste v svoji prehrani imeli vlaknine.

Glikogen

Sestavljen je iz molekul glukoze, povezanih v verigo. Po jedi začne kri teči veliko število glukoze in človeško telo shrani presežek te glukoze v obliki glikogena. Ko raven glukoze v krvi začne padati (na primer pri vadbi), telo z encimi razgradi glikogen, tako da raven glukoze ostane normalna, organi (vključno z mišicami med vadbo) pa dobijo dovolj glukoze za proizvodnjo energije.

Večinoma se glikogen odlaga v jetrih in mišicah. Skupna zaloga glikogena je 100-120 g. Pri bodybuildingu je pomemben le glikogen, ki ga vsebuje mišično tkivo.

Pri izvajanju vaj za moč (bodybuilding, powerlifting) se zaradi izčrpanosti zalog glikogena pojavi splošna utrujenost, zato je 2 uri pred treningom priporočljivo jesti hrano, bogato z ogljikovimi hidrati, da bi napolnili zaloge glikogena.

Vrste vlaken in njihovi viri

Kompleksna vlakna ogljikovih hidratov so razvrščena v naslednje vrste in oblike. Celulozo najdemo v zelenjavi, sadju in stročnicah, saj je glavna sestavina rastlinskih celic. Hemicelulozo najdemo predvsem v ovseni kaši in otrobih. Ker so sestavljene iz več različnih molekul monosaharidov, so lahko netopne in topne. Zato so v obeh stolpcih tabele.

Pektine najdemo v agrumih in zelenjavi. Zaradi stabilnosti in teksture se uporabljajo tudi za zgoščevanje želejev. Smole in rastlinska lepila se uporabljajo za različne namene. Smole se uporabljajo kot aditivi za živila, rastlinska lepila pa kot stabilizatorji hrane. Lignine najdemo v majhnih semenih, kot so jagode in korenje. Lignini veljajo za nepolisaharidna vlakna.

Vrste enostavnih in zapletenih ogljikovih hidratov in njihovi viri

Enostavni ogljikovi hidrati		Kompleksni ogljikovi hidrati
monosaharidi	disaharidi	polisaharidi
Športne pijače Kreatin s transportnim sistemom Formule Energijski stolpci Soda Dobivalci Pijače	Saharoza Namizni sladkor rjavi sladkor javorjev sirup Sladkorji Čokoladne ploščice Piškoti	Krompir Žita Testenine Maltodekstrin
Fruktoza Sadje pijače, ki povečujejo vzdržljivost telesa Energijski stolpci	Mleko Mlečni izdelki	Topna vlakna Stročnice Sadje Hercules
Galaktoza Mleko Mlečni izdelki	Maltoza Žita Klijana semena	Netopna vlakna

Vloga zdravih ogljikovih hidratov

Čeprav prehrana z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov ni najboljša izbira, zlasti za powerlifterja, ta makronutrient igra pomembno vlogo pri delovanju telesa. Ogljikovi hidrati so glavni vir energije ali goriva. Powerlifterji za optimalno delovanje potrebujejo določeno količino ogljikovih hidratov. Ta številka bo pri različnih ljudeh drugačna.

Poleg tega ogljikovi hidrati močno vplivajo na beljakovine. Ko se zaloge glikogena in glukoze v plazmi izčrpajo, počasni ogljikovi hidrati preprečujejo telesu, da bi porabil beljakovine za energijo. Ta proces se imenuje glikoneogeneza in se pojavi, ko se raven glukoze v krvi zniža. Kar pa sproži sproščanje hormona glukagona.

Sproščajo ga alfa celice na otočku Langerhans. To je področje jeter, ki nadzoruje insulin in glukagon. Ta hormon se imenuje "antagonist insulina", ker oba delujeta na nasprotnih koncih iste lestvice. Glavni problem glukoneogeneze je, da se mišično tkivo med tem procesom opeče.

To vodi telo v katabolično stanje ali mišično atrofijo, s čimer se zmanjša mišična masa. Temu se seveda poskušajo izogniti vsi, razen če je vaš cilj izgubiti mišice, pridobiti maščobo, upočasniti presnovo in izgubiti moč.

Zdravi ogljikovi hidrati imajo še en pomemben namen. So bistvenega pomena za normalno delovanje centralnega živčnega sistema (CNS). Človeški možgani uporabljajo glukozo v krvi kot glavni vir energije. Možgani nimajo zalog glikogena, kot so mišice ali jetra. Zato se na dieti z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov zmanjša ostrina uma.

Zadostna količina ogljikovih hidratov v prehrani pomaga pri izogibanju hipoglikemiji ali t.i nizka stopnja krvni sladkor. Dodelite po naslednjih simptomih: lakota, omotica, šibkost in utrujenost. Nič ne ovira uspešnosti, kot je hipoglikemija med vadbo, zato poskrbite, da telo hranite z zdravimi ogljikovimi hidrati.

Z osnovnim znanjem o ogljikovih hidratih boste ustvarili načrt za kar največjo korist počasnih ogljikovih hidratov. Poskusite v svojo prehrano vključiti več zdravih in kompleksnih ogljikovih hidratov ter manj maltoze.

bodymaster.ru

Ogljikovi hidrati | Tervisliku toitumise information

Ogljikovi hidrati so glavni vir energije v telesu. Energija, pridobljena z ogljikovimi hidrati v hrani, večinoma izvira iz škroba in sladkorjev ter (v manjši meri) iz prehranskih vlaknin in sladkornih alkoholov.

Glavni vir ogljikovih hidratov so zrna in krompir. Sadje, sadni sok, jagode in mleko vsebujejo tudi sladkorje (mono- in disaharide). Sladkarije, sladke pijače, sadni sirupi, sladka peciva in aromatizirani mlečni izdelki so glavni vir dodanega sladkorja. Dodani sladkorji so sladkorji, ki se živilu dodajo pri predelavi ali kuhanju.

Pojma "ogljikovi hidrati" in "sladkor" nista ista stvar. Sladkor je običajen vsakdanji pojem, ki se uporablja predvsem v povezavi s saharozo (tako imenovani namizni sladkor) in drugimi vodotopnimi preprostimi ogljikovimi hidrati sladkega okusa (mono- in disaharidi, kot so glukoza, fruktoza, laktoza, maltoza).

Ogljikovi hidrati bi morali pokriti 50-60% dnevnih prehranskih potreb po energiji.
Energija, pridobljena z dodanim sladkorjem, ne sme presegati 10% dnevne energije hrane.

Oseba z dnevno potrebo po energiji 2000 kcal na dan mora zaužiti: od 0,5 x 2000 kcal / 4 kcal = 250 g do 0,6 x 2000/4 kcal = 300 g ogljikovih hidratov. Pri dnevni porabi energije 2500 kcal je priporočena dnevna količina ogljikovih hidratov 313–375 g, pri 3000 kcal - 375–450 g.

Naše telo in zlasti možgani potrebujejo stalno dobavo glukoze, da se zagotovi učinkovitost in uspešnost njegovega dela. Ob dolgotrajnem pomanjkanju ogljikovih hidratov telo začne sintetizirati glukozo iz lastnih beljakovin, zato se njegova zaščitna sposobnost pred okoljskimi dejavniki opazno zmanjša.

Kar zadeva hranilno vrednost, so ogljikovi hidrati razdeljeni v dve veliki skupini:

Prvi vključuje ogljikove hidrate, ki se prebavljajo in absorbirajo, oskrbujejo celice telesa predvsem z glukozo, torej glikemičnimi ogljikovimi hidrati (škrob in sladkorji).

Druga skupina vključuje prehranska vlakna.

Glukoza je glavno gorivo za večino celic v telesu. V jetrih in mišicah se odlaga kot glikogen. Jetrni glikogen se uporablja za vzdrževanje normalne ravni glukoze v krvi med obroki, mišični glikogen pa je glavni vir mišične energije.

V prebavnem traktu osebe, ki uživa hrano, bogato s škrobom, se škrob razgradi, zaradi česar nastane velika količina glukoze. Najbogatejši s škrobom so žita in krompir.

Ne prebavijo se in se pošljejo v črevesje ter tvorijo substrat, potreben za njegovo mikrofloro.

Ogljikovi hidrati v telesu opravljajo številne funkcije:

so glavni vir energije v telesu: 1 gram ogljikovih hidratov = 4 kcal,
so del celic in tkiv,
določiti krvno skupino,
so del številnih hormonov,
opravljajo zaščitno funkcijo v sestavi protiteles,
igrajo vlogo rezervne snovi v telesu: glikogen, ki se kopiči v jetrih in mišicah, je začasna zaloga glukoze, ki jo telo po potrebi zlahka porabi,
prehranska vlakna so bistvena za pravilno delovanje prebavnega sistema.

Glavni ogljikovi hidrati in njihovi najboljši viri:

Mono- in disaharidi *, to so preprosti ogljikovi hidrati, to je sladkor
Glukoza ali grozdni sladkor	med, sadje, jagode, sokovi
Sadni sladkor ali fruktoza	sadje, jagode, sokovi, med
Laktoza ali mlečni sladkor	mleko in mlečni izdelki
Maltoza ali sladni sladkor	žitni izdelki
Saharoza ali namizni sladkor	sladkorni trs, sladkorna pesa, namizni sladkor, izdelki, ki vsebujejo sladkor, sadje, jagode
Oligosaharidi
Maltodekstrin	proizveden iz škroba, ki se uporablja predvsem kot prehransko dopolnilo. Najdemo ga tudi v pivu in kruhu
Raffinose	stročnice
Polisaharidi
Škrob	krompir, žita, riž, testenine
Prehranska vlakna (celuloza, pektin)	žita, sadje

* disaharidi v strukturi se nanašajo na oligosaharide

Prehranska vlakna

Prehranske vlaknine najdemo le v rastlinah, na primer celulozo in pektin najdemo predvsem v celih zrnih, sadju in zelenjavi ter stročnicah.

Mikroorganizmi, ki naseljujejo črevesje, lahko delno razgradijo prehranska vlakna, ki so hrana za mikrobe v prebavnem traktu, ki pa so pomembni za obrambo človeškega telesa.

Prehranska vlakna:

Povečajte količino kaše v hrani in s tem povzročite občutek sitosti,
pospeši gibanje živilske mase skozi tanko črevo,
pomaga pri preprečevanju zaprtja in lahko prepreči nekatere oblike raka, bolezni srčno-žilnega sistema in sladkorno boleznijo tipa II,
olajšajo odstranjevanje holesterola iz telesa,
upočasni absorpcijo glukoze in prepreči preveč močno povečanje krvnega sladkorja,
pomaga vzdrževati normalno telesno težo.

Prehranska vlakna se v telesu ne absorbirajo, vendar zaradi delnega razpada v črevesju pod vplivom mikroflore prebavnega trakta tvorijo maščobne kisline s kratko molekularno verigo in zagotavljajo približno 2 kcal / g energije.

Prehranska vlakna lahko razvrstimo kot vodotopne ali netopne. Ker imajo različne funkcije, bi morali dnevno jesti živila, ki vsebujejo obe vrsti vlaknin:

Oves, rž, sadje, jagodičje, zelenjava in stročnice (grah, leča, fižol) so dobri viri v vodi topnih prehranskih vlaknin.
Polnozrnata žita (rženi kruh, polnozrnat kruh, sepik, žita, polnozrnata žita, polnozrnat riž) so dobri viri v vodi netopnih prehranskih vlaknin.

Odrasla oseba bi morala zaužiti 25 do 35 g prehranskih vlaknin na dan, odvisno od dnevne potrebe po energiji (približno 13 g prehranskih vlaknin na 1000 kcal).

Priporočena dnevna količina prehranskih vlaknin za otroka, starejšega od enega leta, je 8-13 g na 1000 kcal porabljene energije. Priporočeno dnevno količino za otroka je mogoče približno izračunati po formuli "starost + 7". Prekomerna poraba prehranskih vlaknin ni priporočljiva, saj obstaja nevarnost, da se katera koli mineralna snov, potrebna za telo, veže v težko raztapljivo spojino in je telo ne bo moglo asimilirati.

Priporočila za povečanje vnosa hrane, bogate s škrobom in prehranskimi vlakninami:

Pri izbiri glavne jedi se odločite za polnozrnate testenine ali riž in manj omake.
Za kuhane klobase uporabite več krompirja in manj klobas.
Fižol in grah dodajte enolončnicam, zelenjavnim enolončnicam ali enolončnicam. To bo povečalo vsebnost vlaknin v jedi. S tem je mogoče zaužiti manj mesa, obroki so bolj ekonomični, zmanjša pa se tudi količina zaužitih nasičenih maščobnih kislin.
Raje polnozrnati rženi in pšenični kruh.
Izberite polnozrnat riž: vsebuje veliko prehranskih vlaknin.
Za zajtrk jejte polnozrnate žitarice ali jih zmešajte v svoje najljubše žitarice.
Kaša je odličen topel zimski zajtrk, polnozrnati ovseni kosmiči s svežim sadjem, jagodami in jogurtom pa osvežujoč poletni zajtrk.
Pojejte 3-5 rezin polnozrnatega rženi kruh v enem dnevu.
Jejte vsaj 500 gramov sadja in zelenjave na dan.

Sladkor

Večina ljudi ponavadi uživa preveč sladkorja, ker jedo veliko sladkarij, peciva, peciva in druge hrane, bogate s sladkorjem, brezalkoholnih pijač in pijač iz sokov. Sladkorjev, ki jih najdemo v nepredelanih živilih, kot sta sadje in mleko, se ni treba bati. Prvi korak je zmanjšanje živil, ki vsebujejo dodan sladkor.

Sladkor se doda številnim živilom, predvsem pa vsebuje:

brezalkoholne pijače in sokovi: na primer 500 ml limonade lahko vsebuje do 50 g, to je 10-15 žličk sladkorja,
sladkarije, sladkarije, piškoti,
marmelada,
Pecivo, pecivo, žemljice, pudingi,
sladoled.

Glavne pomanjkljivosti številnih živil, bogatih s sladkorjem, so na eni strani njihova razmeroma visoka vsebnost energije, na drugi strani pa so običajno precej nizka vsebina vitamini in mineralne snovi... Poleg tega so številna živila, bogata s sladkorjem, bogata z maščobami, kot so čokolada, piškoti, zavitki, pecivo in sladoled.

Hrana in pijača, bogata s sladkorjem, lahko poškodujejo zobe, če ne posvečate dovolj pozornosti ustni higieni. Zobje je treba temeljito umivati vsaj 2 -krat na dan, med obroki pa jih na primer očistiti žvečilni gumi... Če sladkorji v sadju ne poškodujejo zob tako močno, potem je v sestavi sokov njihova struktura že razčlenjena, zato so za zobe prav tako škodljivi kot katera koli druga hrana, bogata s sladkorjem, še posebej, če jih jeste pogosto. Še vedno je priporočljivo piti kozarec sadnega soka na dan (in po možnosti s hrano), saj obogati našo mizo z vitamini, minerali in fitokemikalijami.

Uživanje manj sladkorja je rešljiva naloga!

toitumine.ee

razlika med preprostim in zapletenim podrobnim pregledom

Ogljikovi hidrati so eno od treh makro hranil, ki sestavljajo normalno prehrano ljudi. Najdemo jih v različnih živilih, kot so žita, sadje, zelenjava in mlečni izdelki. Ta članek bo razložil, kaj so ogljikovi hidrati, raziskali razlike med vrstami ogljikovih hidratov in njihove učinke na zdravje.

Kaj je

Osnove za razumevanje strukture ogljikovih hidratov

Vsi ogljikovi hidrati so sestavljeni iz različnih verig posameznih enot, imenovanih saharidi (sladkor). Dolžine verig se lahko gibljejo od ene ali dveh molekul do sto.

Majhne verige enega ali dveh saharidov, imenovanih monosaharidi, so znane kot sladkorji ali preprosti ogljikovi hidrati.

Dolge verige (imenovane polisaharidi ali disaharidi) imenujemo kompleksni ogljikovi hidrati ali vlakna.

Ogljikovi hidrati imajo v telesu manj vlog kot drugi dve makrohranili (beljakovine in maščobe) in se uporabljajo predvsem kot vir energije za celice.

Pogosti monosaharidi

V naravi so trije monosaharidi del naše prehrane:

glukoza,
fruktoza,
riboza.

Glukoza

Glukozo proizvajajo rastline in je najbolj razširjena in znana molekula sladkorja. Prebavni sistem ga zlahka absorbira v krvni obtok. Vse celice v telesu pretvarjajo energijo iz glukoze.

Ko se porabijo velike količine glukoze, se ta hitro absorbira, kar poveča raven sladkorja v krvi, kar povzroči proizvodnjo insulina. To prisili jetrne in mišične celice, da pretvorijo glukozo v glikogen, ki je dolga veriga molekul sladkorja, zlepljenih skupaj. Vloga glikogena je shranjevanje in ko se raven glukoze v krvi začne zmanjševati, telo pretvori glikogen nazaj v glukozo, da celicam zagotovi energijo. Ta postopek pomaga ohranjati raven energije v telesu.

Če redno uživate velike količine glukoze in je v mišicah in jetrih dovolj glikogena, se bo presežek glukoze shranil kot maščoba, kar zagotavlja dolgoročno shranjevanje energije za sladkor. Redna poraba velikih količin glukoze lahko naredi celice odporne na učinke insulina in vodi do razvoja sladkorna bolezen 2 vrsti.

Fruktoza

Fruktoza je pogosto nadomestek glukoze v živilih. Prebavni sistem zlahka absorbira fruktozo, vendar lahko samo jetrne celice uporabljajo fruktozo kot vir energije. Fruktoza se v jetrih shrani kot glikogen. Ne stimulira odziva na insulin in nima neposrednega vpliva na raven energije v telesu. Ker pa se fruktoza v jetrih kopiči kot glikogen, povečuje tveganje za nastanek maščobnih celic in sladkorno bolezen tipa 2.

Pogosti disaharidi

Disaharidi tipa 2 in monosaharidi so povezani. Pri disaharidih obstaja več različic, najpogostejše v naši prehrani pa so:

Saharoza

Saharoza je sestavljena iz glukoze in fruktoze. Ta oblika sladkorja je najpogostejša. Prebavni sistem ga hitro absorbira. Pri zaužitju se saharoza zelo hitro razgradi v glukozo in fruktozo, obe molekuli pa se absorbirata, kot da bi ju zaužili ločeno. Redno uživanje saharoze skupaj s pasivnim življenjskim slogom je polno povečanja telesne mase in razvoja sladkorne bolezni tipa 2.

Maltoza

Maltozo sestavljata dve molekuli glukoze, povezani skupaj. Vsebuje v žitih. Do njegove razgradnje v prebavnem sistemu na dve molekuli glukoze pride zelo hitro, uporaba maltoze pa ima na telo podoben učinek kot uporaba glukoze. Tako kot saharoza lahko uživanje maltoze skupaj s telesno nedejavnostjo povzroči povečanje telesne mase in sladkorno bolezen tipa 2.

Laktoza

Laktoza je sestavljena iz molekul glukoze in galaktoze in je najmanj prisotna med tremi obravnavanimi disaharidi. Izvira iz mleka in mlečnih izdelkov. Molekule laktoze se zlahka razgradijo in hitro absorbirajo.

Galaktoza

V podskupino laktoze spada tudi galaktoza.

Galaktoza je najmanj znan od treh monosaharidov. V prehrani ga ni toliko kot glukoza in fruktoza. Galaktozo najdemo v mlečnih in sladkih živilih.

Raziskave o galaktozi so omejene. Znano je, da poleg oskrbe celic z energijo v telesu igra še nekaj drugih vlog. Galaktoza je ključnega pomena pri prenosu podatkov med celicami, zlasti imunskimi celicami, kar je potrebno za optimalno imunska obramba... Obstajajo tudi dokazi, da lahko galaktoza s svojimi imunostodpornimi in stimulativnimi lastnostmi zavira rast tumorja in lahko zaščiti pred Alzheimerjevo boleznijo. Galaktoza se v telesu pretvori v glukozo in se uporablja kot vir energije v celicah.

Polisaharidi ali kompleksni ogljikovi hidrati

Polisaharidi so dolge verige teh monosaharidov v kateri koli kombinaciji in so pogosto povezani z drugimi molekulami, kot so aminokisline.

Kompleksne ogljikove hidrate lahko razdelimo v dve skupini:

prebavljiva ali topna vlakna iz prebavljivih vlaken;
netopnih vlaken

Prebavljiva topna vlakna

Ta vrsta kompleksnih ogljikovih hidratov se z encimi razgradi na manjše enote. Na koncu prebavni sistem absorbira disaharide in monosaharide. Razgradnja topnih vlaken lahko traja dolgo časa, v katerem monosaharidi učinkovito oskrbujejo telo z energijo. Ta postopek praktično ne spodbuja proizvodnje insulina, zato se topna vlakna v nasprotju s preprostimi ogljikovimi hidrati zasluženo štejejo za najprimernejši vir sladkorja. Zaradi tega lahko topna vlakna preprečijo razvoj sladkorne bolezni tipa 2 in nadzorujejo telesno težo. Topna vlakna absorbirajo vodo, kar upočasni procese prebave in praznjenja želodca ter podaljša občutek sitosti po jedi.

Neprebavljiva netopna vlakna

Te vrste kompleksnih ogljikovih hidratov encimi ne morejo razgraditi in prehajajo skozi prebavni sistem relativno nedotaknjen. V črevesju fermentira majhna količina netopnih vlaken, večina pa ostane nespremenjena. Ta vrsta vlaknin se s hrano in blatom premika skozi prebavni sistem, s čimer preprečuje zaprtje. Netopne vlaknine lahko tudi znižajo raven LDL holesterola v krvi v krvi.

Izhod

Zaradi hitre absorpcije enostavnih sladkorjev (monosaharidov in disaharidov) in s tem povezanih negativnih učinkov na zdravje je treba njihov vnos čim bolj zmanjšati. Brez redne vadbe in aktivnega življenjskega sloga, ki zahteva veliko energije, obstaja tveganje za razvoj sladkorne bolezni tipa 2 in prekomerno telesno težo.

Kako namestiti tuš kabino v zasebni hiši

Funkcije topnih ogljikovih hidratov: transportni, zaščitni, signalni, energijski.

Monosaharidi: glukoza- glavni vir energije za celično dihanje. Fruktoza- sestavni del nektarja cvetov in sadnih sokov. Riboza in deoksiriboza- strukturni elementi nukleotidov, ki so monomeri RNA in DNA.

Disaharidi: saharoza(glukoza + fruktoza) je glavni produkt fotosinteze, ki se prevaža v rastlinah. Laktoza(glukoza + galaktoza) - je del mleka sesalcev. Maltoza(glukoza + glukoza) - vir energije pri kaljenju semen.

Polimerni ogljikovi hidrati: škrob, glikogen, celuloza, hitin. Netopni so v vodi.

Funkcije polimernih ogljikovih hidratov: strukturni, skladiščni, energetski, zaščitni.

Škrob sestoji iz razvejanih spiraliziranih molekul, ki tvorijo skladiščne snovi v rastlinskih tkivih.

Celuloza- polimer, ki ga tvorijo ostanki glukoze, sestavljeni iz več ravnih vzporednih verig, povezanih z vodikovimi vezmi. Ta struktura preprečuje prodiranje vode in zagotavlja stabilnost celuloznih membran rastlinskih celic.

Hitin Sestavljen je iz amino derivatov glukoze. Glavni strukturni element kože členonožcev in celične stene gliv.

Glikogen- rezervna snov živalske celice. Glikogen je še bolj razvejan kot škrob in je zelo topen v vodi.

Lipidi- estri maščobnih kislin in glicerina. Netopen v vodi, vendar topen v nepolarnih topilih. Prisotna v vseh celicah. Lipidi so sestavljeni iz vodikovih, kisikovih in ogljikovih atomov. Vrste lipidov: maščobe, voski, fosfolipidi. Funkcije lipidov: shranjevanje- maščobe so shranjene v tkivih vretenčarjev. Energija- polovica energije, ki jo porabijo celice vretenčarjev v mirovanju, nastane kot posledica oksidacije maščob. Maščobe se uporabljajo tudi kot vir vode. Energetski učinek razgradnje 1 g maščobe je 39 kJ, kar je dvakrat več kot energetski učinek razgradnje 1 g glukoze ali beljakovin. Zaščitno- podkožna maščobna plast ščiti telo pred mehanskimi poškodbami. Strukturno – fosfolipidi so del celičnih membran. Toplotna izolacija- podkožna maščoba pomaga ohranjati toploto. Električna izolacija- mielin, ki ga izločajo Schwannove celice (tvorijo ovojnice živčnih vlaken), izolira nekatere nevrone, kar večkrat pospeši prenos živčnih impulzov. Hranljiv- nekatere lipidom podobne snovi prispevajo k izgradnji mišične mase in ohranjanju tonusa telesa. Mazanje- voski pokrivajo kožo, volno, perje in jih ščitijo pred vodo. Listi mnogih rastlin so prevlečeni z voščeno oblogo; vosek se uporablja pri gradnji satja. Hormonsko- nadledvični hormon - kortizon in spolni hormoni so lipidne narave.

PRIMERI NALOGE

Del A

A1. Monomer polisaharidov je lahko:

1) aminokislina 3) nukleotid

2) glukoza 4) celuloza

A2. V živalskih celicah je skladiščni ogljikov hidrat:

1) celuloza 3) hitin

2) škrob 4) glikogen

A3. Večina energije se bo sprostila med cepitvijo:

1) 10 g beljakovin 3) 10 g maščobe

2) 10 g glukoze 4) 10 g aminokisline

A4. Katere od funkcij lipidi ne opravljajo?

energija 3) izolacija

katalitično 4) shranjevanje

A5. Lipidi se lahko raztopijo v:

1) voda 3) klorovodikova kislina

2) raztopina natrijevega klorida 4) aceton

Del B

V 1. Izberite strukturne značilnosti ogljikovih hidratov

1) so sestavljeni iz aminokislinskih ostankov

2) so sestavljeni iz ostankov glukoze

3) so sestavljeni iz atomov vodika, ogljika in kisika

4) nekatere molekule imajo razvejano strukturo

5) so sestavljeni iz ostankov maščobnih kislin in glicerina

6) so sestavljeni iz nukleotidov

V 2. Izberite funkcije, ki jih ogljikovi hidrati opravljajo v telesu

1) katalitična 4) konstrukcija

2) transport 5) zaščitno

3) signal 6) energija

OT Izberite funkcije, ki jih lipidi opravljajo v celici

1) strukturno 4) encimsko

2) energija 5) signal

3) skladiščenje 6) transport

AT 4. Povežite skupino kemičnih spojin z njihovo vlogo v celici

Del C

C1. Zakaj telo ne nabira glukoze, ampak škrob in glikogen?

C2. Zakaj točno milo izpira maščobe iz rok?

Ogljikovi hidrati so glede na velikost molekul razdeljeni v 3 skupine:

Monosaharidi- vsebujejo 1 molekulo ogljikovih hidratov (aldozo ali ketozo).

Trioze (gliceraldehid, dioksiaceton).

Tetroze (eritroza).

Pentoza (riboza in deoksiriboza).

Heksoze (glukoza, fruktoza, galaktoza).

Oligosaharidi- vsebujejo 2-10 monosaharidov.

Disaharidi (saharoza, maltoza, laktoza).

Trisaharidi itd.

Polisaharidi- vsebujejo več kot 10 monosaharidov.

Homopolisaharidi - vsebujejo iste monosaharide (škrob, vlakna, celuloza so sestavljeni samo iz glukoze).

Heteropolisaharidi - vsebujejo monosaharide drugačne vrste, njihovi parni derivati in sestavine brez ogljikovih hidratov (heparin, hialuronska kislina, hondroitin sulfati).

Shema št. 1. K izguba ogljikovih hidratov.

Ogljikovi hidrati Monosaharidi Oligosaharidi Polisaharidi

1. Trioze 1. Disaharidi 1. Homopolisaharidi

2. Tetroze 2. Trisaharidi 2. Heteropolisaharidi

3. Pentoze 3. Tetrasaharidi

4. Heksoze

3. 4. Lastnosti ogljikovih hidratov.

Ogljikovi hidrati - trdni kristalini bela snov, skoraj vse ima sladek okus.

Skoraj vsi ogljikovi hidrati so lahko topni v vodi in nastanejo prave raztopine. Topnost ogljikovih hidratov je odvisna od mase (večja kot je masa, manj je topna snov, na primer saharoza in škrob) in strukture (bolj razvejana je struktura ogljikovih hidratov, slabša je topnost v vodi, kot sta škrob in vlakna ).

Monosaharide najdemo v dveh stereoizomerne oblike: Oblika L (leavus - levo) in oblika D (dexter - desno). Te oblike imajo enake kemijske lastnosti, vendar se razlikujejo po razporeditvi hidroksidnih skupin glede na os molekule in po optični aktivnosti, tj. zavrtite pod določenim kotom ravnino polarizirane svetlobe, ki prehaja skozi njihovo raztopino. Poleg tega se ravnina polarizirane svetlobe vrti za eno količino, vendar v nasprotnih smereh. Razmislimo o nastanku stereoizomerov na primeru gliceraldehida:

Spanje spanje

ALI-C-H H-C- ON

CH2OH CH2OH

L - oblika D - oblika

Ko v laboratorijskih pogojih dobimo monosaharide, nastanejo stereoizomeri v razmerju 1: 1, v telesu pride do sinteze pod delovanjem encimov, ki strogo ločujejo L-obliko in D-obliko. Ker se v telesu sintetizirajo in razpadajo le D-sladkorji, so L-stereoizomeri v evoluciji postopoma izginili (to je osnova za določanje sladkorjev v bioloških tekočinah s pomočjo polarimetra).

Monosaharidi v vodnih raztopinah se lahko medsebojno pretvarjajo, ta lastnost se imenuje mutacijo.

HO-CH2O = CH

C O NO-C-N

N N H H-C-OH

C C HO-C-H

ALI OH ON NO-C-H

C C CH2-OH

Alfa oblika Odprta oblika heksoze

N N ON

ALI OH H

Obrazec Betta.

V vodnih raztopinah so lahko monomeri, sestavljeni iz 5 ali več atomov, v cikličnih (obročastih) alfa ali beta oblikah in v odprtih (odprtih) oblikah, njihovo razmerje pa je 1: 1. Oligo- in polisaharidi so sestavljeni iz monomerov v ciklični obliki. V ciklični obliki so ogljikovi hidrati stabilni in mladi, v odprti obliki pa zelo reaktivni.

Monosaharide lahko reduciramo v alkohole.

V odprta oblika lahko sodeluje z beljakovinami, lipidi, nukleotidi brez sodelovanja encimov. Te reakcije imenujemo glikacija. Klinika uporablja študijo o ravni glikoziliranega hemoglobina ali fruktozamina za diagnosticiranje diabetesa mellitusa.

Monosaharidi lahko tvorijo estre. Najbolj pomembna je lastnost ogljikovih hidratov, da tvorijo estre s fosforno kislino, ker da se ogljikovi hidrati vključijo v presnovo, mora postati fosforni ester, na primer glukoza se pred oksidacijo pretvori v glukozo-1-fosfat ali glukozo-6-fosfat.

Aldolaze lahko obnavljajo alkalno okolje kovine iz njihovih oksidov v dušikovem oksidu ali v prostem stanju. Ta lastnost se uporablja v laboratorijski praksi za odkrivanje aldoloze (glukoze) v bioloških tekočinah. Najpogosteje se uporablja Trommerjeva reakcija pri katerem aldoloza reducira bakreni oksid v dušikov oksid, sama pa se oksidira v glukonsko kislino (oksidira se 1 ogljikov atom).

CuSO4 + NaOH Cu (OH) 2 + Na2SO4

Modra

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

Opekasto rdeča

Monosaharidi se lahko oksidirajo v kisline ne le v Trommerjevi reakciji. Na primer, ko v telesu oksidira 6 ogljikovih atomov glukoze, nastane glukuronska kislina, ki se združi s strupenimi in slabo topnimi snovmi, jih nevtralizira in pretvori v topne, v tej obliki se te snovi izločijo iz telesa v urin.

Monosaharidi se lahko med seboj kombinirajo in tvorijo polimere. Povezava, ki nastane v tem primeru, se imenuje glikozidna nastane zaradi OH skupine prvega ogljikovega atoma enega monosaharida in OH skupine četrtega (1,4-glikozidna vez) ali šestega ogljikovega atoma (1,6-glikozidna vez) drugega monosaharida. Poleg tega lahko nastane alfa-glikozidna vez (med dvema alfa-oblikama ogljikovih hidratov) ali beta-glikozidna vez (med alfa- in beta-oblikami ogljikovih hidratov).

Oligo- in polisaharidi se lahko hidrolizirajo, da tvorijo monomere. Reakcija poteka na mestu glikozidne vezi in ta proces se pospeši kislo okolje... Encimi v človeškem telesu lahko razlikujejo alfa in beta glikozidne vezi, zato se škrob (ima alfa glikozidne vezi) prebavi v črevesju, vlaknine (ki imajo beta glikozidne vezi) pa ne.

Mono- in oligosaharidi lahko fermentirajo: alkoholna, mlečna kislina, citronska kislina, maslena kislina.

Funkcije topnih ogljikovih hidratov: transportni, zaščitni, signalni, energijski.

Polimerni ogljikovi hidrati: škrob, glikogen, celuloza, hitin. Netopni so v vodi.

Funkcije polimernih ogljikovih hidratov: strukturni, skladiščni, energetski, zaščitni.

Škrob sestoji iz razvejanih spiraliziranih molekul, ki tvorijo skladiščne snovi v rastlinskih tkivih.

Hitin Sestavljen je iz amino derivatov glukoze. Glavni strukturni element kože členonožcev in celične stene gliv.

Glikogen- rezervna snov živalske celice. Glikogen je še bolj razvejan kot škrob in je zelo topen v vodi.

14. Encimi, njihova vloga v celici.

Encimi (encimi) so specifični proteini, ki so prisotni v vseh živih organizmih in igrajo vlogo bioloških katalizatorjev.

Kemične reakcije v živi celici se pojavljajo pri določeni temperaturi, normalnem tlaku in določeni kislosti okolja. V takšnih pogojih bi reakcije sinteze blata pri razpadanju snovi v celici potekale zelo počasi, če ne bi bile izpostavljene učinkom encimov.

Vsi procesi v živem organizmu se posredno ali neposredno izvajajo s sodelovanjem encimov. Na primer, pod njihovim delovanjem se sestavine hrane (beljakovine, ogljikovi hidrati, lipidi) razgradijo na enostavnejše spojine, iz katerih se sintetizirajo nove makromolekule, značilne za to vrsto. Zato motnje pri tvorbi in aktivnosti encimov pogosto vodijo v hude bolezni.

Kar zadeva prostorsko organizacijo, so encimi sestavljeni iz več polipeptidnih verig in imajo običajno četrtinsko strukturo.

Poleg tega lahko encimi vsebujejo tudi proteinske strukture. Beljakovinski del se imenuje apoencim in ne -beljakovine - kofaktor ali koencim (koencim).

Vitamini so predhodniki številnih koencimov.

Encimska kataliza upošteva enake zakone kot ne-encimska (v kemična industrija), za razliko od njega pa je značilna visoka stopnja specifičnost(encim katalizira le določeno reakcijo ali deluje le na eno vrsto vezi). To zagotavlja fino regulacijo vseh vitalnih procesov (dihanje, prebava, fotosinteza itd.), Ki potekajo v celici in telesu. Na primer, encim ureaza katalizira cepitev samo ene snovi-sečnine (H 2 N-CO-NH 2 + H 2 O → 2NH 3 + CO 2), ne da bi imel katalitični učinek na strukturno sorodne spojine.

Pojasnjuje posebnost delovanja encima teorija aktivnega središča... V skladu z njim je v molekuli vsakega encima ena ali več regij, ki zagotavljajo specifično interakcijo med encimom in snovjo (substratom). Aktivno središče je bodisi funkcionalna skupina (na primer OH skupina serina) bodisi ločena aminokislina. Običajno je za katalitično delovanje potrebna kombinacija več (v povprečju od 3 do 12) aminokislinskih ostankov, razporejenih v določenem vrstnem redu. Aktivno središče lahko tvorijo tudi kovinski ioni, vitamini in druge spojine, ki niso beljakovinske - koencimi ali kofaktorji. Pod delovanjem encima se kemijske vezi substrata oslabijo, katalizirana reakcija pa poteka z manjšo začetno porabo energije in posledično z večjo hitrostjo. Na primer, eno molekulo encima katalaze lahko razcepimo v 1 minuti. več kot 5 milijonov molekul vodikovega peroksida (H 2 O 2), ki je produkt oksidacije v telesu različnih spojin.

Vklopljeno zadnja faza kemična reakcija, encimsko-substratni kompleks razpade s tvorbo končnih produktov in prostega encima, ki se spet veže na molekule substrata.

Stopnja encimske reakcije odvisno od številnih dejavnikov: narave in koncentracije encima in substrata, temperature, tlaka, kislosti medija, prisotnosti inhibitorjev itd. Na primer, pri temperaturah blizu nič se hitrost biokemičnih reakcij upočasni na minimum . Ta lastnina se pogosto uporablja v različnih sektorjih nacionalnega gospodarstva, zlasti v kmetijstvu in medicini. Zlasti ohranjanje različna telesa(ledvice, srce, vranica, jetra), preden pride do presaditve pri bolniku s hlajenjem, da se zmanjša intenzivnost biokemičnih reakcij in s tem podaljša življenjska doba organov.

15. Struktura in funkcije delov in organelov celice, njihov odnos kot osnova njene celovitosti.

Vsak del celice je na eni strani ločena struktura s posebno strukturo in funkcijami, na drugi pa sestavina bolj zapletenega sistema, imenovanega celica. Večina dednih informacij evkariontske celice je skoncentrirana v jedru, vendar jedro samo ne more zagotoviti njene izvedbe, saj je za to potrebna vsaj citoplazma, ki deluje kot glavna snov, in ribosomi, na katerih pride do te sinteze . Večina ribosomov se nahaja na zrnatem endoplazmatskem retikulumu, od koder se beljakovine najpogosteje prevažajo v kompleks Golgi, nato pa po modifikaciji v tiste dele celice, za katere so namenjeni. Membranski paketi beljakovin in ogljikovih hidratov se lahko vgradijo v membrane organelov in citoplazmatsko membrano, kar zagotavlja njihovo stalno obnavljanje. Od kompleksa Golgi so ločeni tudi lizosomi in vakuole, ki opravljajo najpomembnejše funkcije. Na primer, brez lizosomov bi se celice hitro spremenile v nekakšno smetišče odpadnih molekul in struktur.

Potek vseh teh procesov zahteva energijo, ki jo proizvajajo mitohondriji, v rastlinah pa kloroplasti. In čeprav so ti organeli relativno avtonomni, saj imajo svoje molekule DNK, so nekateri njihovi proteini še vedno kodirani v jedrskem genomu in sintetizirani v citoplazmi.

Tako je celica neločljiva enotnost njenih sestavnih delov, od katerih vsaka opravlja svojo edinstveno funkcijo.

Presnova: energetski in plastični metabolizem, njun odnos. Encimi, njihova kemijska narava, vloga pri presnovi. Faze energetskega metabolizma. Fermentacija in dihanje. Fotosinteza, njen pomen, kozmična vloga. Faze fotosinteze. Svetlobne in temne reakcije fotosinteze, njihov odnos. Kemosinteza. Vloga kemosintetičnih bakterij na Zemlji.

16. Raznolikost celic.

17. Virusi - predcelična oblika, povzročitelji bolezni.

1. Virusi - živa bitja ali neživi predmeti? Značilnost - necelična struktura virusov; sestoji iz molekule DNA ali mRNA, obdane z beljakovinskimi molekulami, podobnimi lupini.

2. Virusi kažejo znake vitalne aktivnosti samo v celicah drugih organizmov, odsotnost lastne presnove, sposobnost samostojne reprodukcije zunaj celic drugih organizmov, obstoj v obliki kristala.

4. Virusi so povzročitelji mnogih resne bolezni: AIDS, steklina, poliomijelitis, gripa, črne koze itd., Nalezljivost je značilna značilnost virusov.

5. Načini okužbe z virusom HIV, steklino, poliomielitisom, črnimi kozami in ukrepi za preprečevanje bolezni, ki jih povzročajo virusi.

18. Preprečevanje okužbe s HIV in aidsa.

Okužba s HIV počasi napreduje virusna bolezen imunski sistem, kar vodi v oslabitev imunske obrambe pred tumorji in okužbami. Stopnja okužbe s HIV, pri kateri se pri osebi zaradi zmanjšanja imunosti pojavijo sekundarne nalezljive ali neoplastične bolezni, se imenuje sindrom pridobljene imunske pomanjkljivosti (AIDS).

Če pri Zdravljenje HIV ne izvaja, skoraj vedno izčrpa imunski sistem. Posledično postane telo ranljivo za eno ali več življenjsko nevarnih bolezni, ki običajno ne vplivajo zdravi ljudje... Ta stopnja okužbe z virusom HIV se imenuje AIDS ali sindrom pridobljene imunske pomanjkljivosti. Bolj ko je imunski sistem poškodovan, večje je tveganje smrti zaradi oportunističnih okužb.

Strokovnjaki so se dogovorili, da bodo v začetku osemdesetih let, pred odkritjem virusa HIV, uporabili izraz "AIDS" za opis prvega hudega sindroma zatiranja imunskega sistema. Danes AIDS velja za več kot pozna faza razvoj okužbe s HIV in bolezni.

V odsotnosti zdravljenja je čas, da se HIV razvije v stopnjo aidsa, običajno 8-10 let. Hkrati interval med nastopom okužbe in pojavom simptomov niha - običajno je krajši pri ljudeh, okuženih s transfuzijo krvi, in pri bolnikih. Dejavniki, ki spreminjajo naravno zgodovino okužbe s HIV, se imenujejo "kofaktorji", ki določajo napredovanje bolezni. Raziskali so različne možne kofaktorje, vključno z genetskimi dejavniki, starostjo, spolom, načinom prenosa, kajenjem, prehrano in drugimi. nalezljive bolezni... Obstajajo trdni dokazi, da bolezen hitreje napreduje, če se je okužba s HIV pojavila v poznejši starosti.

V sodobnih razmerah obstaja možnost s pomočjo povečanega preprečevanja HIV, da se epidemija "ustavi", da se zagotovi ohranitev človeških življenj in normalno delovanje gospodarstva.

Stopnje preprečevanja:

Osebna raven je vpliv na posamezno osebo z namenom ohraniti njeno zdravje.

Družinska raven (raven neposrednega okolja) - učinek, ki je namenjen družini osebe in njenemu neposrednemu okolju (prijateljem in vsem, ki neposredno komunicirajo z osebo), da bi ustvarili pogoje, v katerih bo okolje varno in pomaga oblikovati vrednote zdravja, skrb zase.

Družbena raven - vpliv na družbo kot celoto, da se družbene norme spremenijo glede na družbeno nezaželene (tvegane) prakse.

19. Celični metabolizem.

Kaj je metabolizem?

Presnova ali presnova je skupek procesov vnosa snovi iz okolja, njihovih transformacij v telesu in izločanja odpadnih snovi iz telesa. Zaradi presnove v telesu je stalnost sestave celic in celične strukture tako, da jih po potrebi posodobite in ohranite njihovo energetsko ravnovesje. Za presnovne procese v celicah je značilna visoka urejenost in strogo zaporedje biokemičnih reakcij, ki v njih potekajo, sodelovanje različnih encimov in vseh celičnih struktur v njih.

Presnova (glej tudi Presnova) je niz kemičnih transformacij, ki se pojavljajo v živih organizmih in ki zagotavljajo njihovo rast, vitalno aktivnost, razmnoževanje, stalen stik in izmenjavo z okoljem. Shema presnove živega organizma Zaradi presnove, cepitve in sinteze molekul, ki so del celic, pride do nastanka, uničenja in obnove celičnih struktur in medcelične snovi. Na primer, pri ljudeh se polovica vseh tkivnih beljakovin v povprečju razcepi in obnovi v 80 dneh, jetrne beljakovine in krvni serum se na pol obnovijo vsakih 10 dni, mišične beljakovine - 180, posamezni jetrni encimi - na 2-4 ure. Presnova je neločljiva od procesov pretvorbe energije: potencialna energija kemičnih vezi kompleksnih organskih molekul se zaradi kemičnih transformacij prenese v druge vrste energije, ki se uporablja za sintezo novih spojin, za vzdrževanje strukture in delovanja celic, telesne temperature, za opravljanje dela itd. Vse presnovne reakcije in pretvorba energije potekajo ob sodelovanju bioloških katalizatorjev, encimov. Za najrazličnejše organizme je za presnovo značilna urejenost in podobnost v zaporedju encimskih transformacij, kljub velikemu izboru kemičnih spojin, ki sodelujejo pri presnovi. Hkrati je za vsako vrsto značilen poseben, genetsko določen tip presnove, pogojen s pogoji njenega obstoja. Presnova je sestavljena iz dveh medsebojno povezanih, hkrati potekajočih procesov v telesu: asimilacija ali anabolizem, disimilacija ali katabolizem. Med kataboličnimi transformacijami se velike organske molekule razgradijo v enostavne spojine s hkratnim sproščanjem energije, ki je shranjena v obliki energijsko bogatih fosfatnih vezi, predvsem v molekuli ATP. Katabolne transformacije se običajno izvajajo kot posledica hidrolitičnih in oksidativnih reakcij in potekajo tako v odsotnosti kisika (anaerobna pot - glikoliza, fermentacija) kot z njeno udeležbo (aerobna pot - dihanje). Drugi način je evolucijsko mlajši in energetsko bolj koristen. Zagotavlja popolno razgradnjo organskih snovi na CO2 in H2O. Različne organske spojine se med kataboličnimi procesi pretvorijo v omejeno število majhnih molekul (poleg CO2 in H2O); na primer ogljikovi hidrati v triozne fosfate in piruvat. Končni produkti presnove dušika so sečnina, amoniak, sečna kislina. Med anaboličnimi transformacijami pride do biosinteze kompleksnih molekul iz preprostih predhodnih molekul. Avtotrofni organizmi (zelene rastline in nekatere bakterije) lahko izvedejo primarno sintezo organskih spojin iz CO2 z uporabo energije sončne svetlobe - fotosintezo. Heterotrofi sintetizirajo organske spojine le na račun energije in produktov, ki nastanejo kot posledica katabolnih transformacij. Enostavne organske spojine so izhodišče za procese biosinteze. Vsaka celica sintetizira svoje značilne beljakovine, maščobe, ogljikove hidrate in druge spojine. Na primer, mišični glikogen se sintetizira v mišičnih celicah, ne pa ga kri prenaša iz jeter. Celotna količina kataboličnih in anaboličnih reakcij, ki se v vsakem trenutku pojavijo v celici, predstavlja njeno presnovo.

Vir: www.bioaa.info

20. Izmenjava energije.

Med fermentacijo je energetski metabolizem običajno razdeljen na tri stopnje. Prvi korak - pripravljalni. Na tej stopnji se molekule kompleksnih ogljikovih hidratov, maščob in beljakovin razgradijo na majhne - glukozo, glicerin in maščobne kisline, aminokisline; velike molekule nukleinskih kislin - v nukleotide. Pri teh reakcijah se sprosti majhna količina energije, ki se razprši v obliki toplote.

Druga faza - nepopolno, med katerim poteka anoksično cepitev, poteka v citoplazmi celice. Imenuje se tudi anaerobno dihanje (glikoliza) oz fermentacija... Izraz "fermentacija" se običajno uporablja za procese, ki potekajo v celicah rastlin ali mikroorganizmov. Na tej stopnji se nadaljuje nadaljnja razgradnja snovi s sodelovanjem encimov. Na primer, v mišicah se zaradi anaerobnega dihanja molekula glukoze razgradi na dve molekuli mlečne kisline. Fosforjeva kislina in ADP sodelujeta pri reakcijah cepitve glukoze, molekule ATP pa nastanejo zaradi energije, ki se sprosti zaradi njihovega cepitve.

Pri kvasovkah se molekula glukoze v anoksičnih pogojih razcepi na etanola in ogljikov dioksid. Ta proces se imenuje alkoholna fermentacija.

Pri drugih mikroorganizmih se proces glikolize konča s tvorbo acetona, ocetna kislina in drugi.V vseh primerih razgradnjo ene molekule glukoze spremlja tvorba dveh molekul ATP. V primeru anoksičnega razpada glukoze v nastanek mlečne kisline se 40% sproščene energije shrani v molekuli ATP, preostala energija pa se razprši v obliki toplote.

Tretja stopnja presnove energije se imenuje aerobno dihanje, oz cepitev kisika... To stopnjo energetske presnove pospešujejo tudi encimi. Snovi, ki nastanejo v celici na prejšnjih stopnjah, se ob sodelovanju kisika razgradijo v končne produkte CO 2 in H 2 O. V procesu dihanja s kisikom se sprosti velika količina energije, ki se nabere v ATP molekule. Ko se z dostopom kisika cepi dve molekuli mlečne kisline, nastane 36 molekul ATP. Posledično ima aerobno dihanje glavno vlogo pri oskrbi celice z energijo. Vsi živi organizmi so glede na način pridobivanja energije razdeljeni v dve veliki skupini: avtotrofna in heterotrofna.

21. Preoblikovanje energije in celice.

Predpogoj za obstoj katerega koli organizma je stalen dotok hranil in nenehno sproščanje končnih produktov kemičnih reakcij, ki se pojavljajo v celicah. Hranila organizmi uporabljajo kot vir atomov kemičnih elementov (predvsem atomov ogljika), iz katerih so zgrajene ali obnovljene vse strukture. Poleg hranilnih snovi telo prejme tudi vodo, kisik, mineralne soli.

Organske snovi, ki vstopijo v celice (ali se sintetizirajo med fotosintezo), se razgradijo na gradnike - monomere in pošljejo v vse celice telesa. Nekatere molekule teh snovi se porabijo za sintezo posebnih organskih snovi, ki so značilne za določen organizem. Celice sintetizirajo beljakovine, lihide, ogljikove hidrate, nukleinske kisline in druge snovi, ki opravljajo različne funkcije (gradbene, katalitične, regulativne, zaščitne itd.).

Drugi del nizkomolekularnih organskih spojin, ki vstopijo v celice, gre za tvorbo ATP, katerega molekule vsebujejo energijo, namenjeno neposredno opravljanju dela. Energija je potrebna za sintezo vseh specifičnih snovi v telesu, ohranjanje njene zelo urejene organizacije, aktivni transport snovi znotraj celic, iz ene celice v drugo, iz enega dela telesa v drugega, za prenos živčnih impulzov, premikajočih se organizmov, vzdrževanje konstantne telesne temperature (pri pticah in sesalcih) in za druge namene.

Med preoblikovanjem snovi v celicah nastajajo končni produkti presnove, ki so lahko za telo strupeni in se iz njega odstranijo (na primer amoniak). Tako vsi živi organizmi nenehno porabljajo določene snovi iz okolja, jih preoblikujejo in sproščajo končne produkte v okolje.

Niz kemičnih reakcij, ki se pojavljajo v telesu, se imenuje presnovo ali presnovo. Glede na splošno smer procesov ločimo katabolizem in anabolizem.

Katabolizem (disimilacija)- niz reakcij, ki vodijo do tvorbe preprostih spojin iz bolj zapletenih. Na primer, katabolične reakcije vključujejo hidrolizo polimerov v monomere in njihovo razcepitev na ogljikov dioksid, vodo, amoniak, to je reakcijo energetske presnove, med katero se oksidirajo organske snovi in sintetizira ATP.

Anabolizem (asimilacija)- niz reakcij za sintezo kompleksnih organskih snovi iz enostavnejših. Ti vključujejo na primer fiksacijo dušika in biosintezo beljakovin, sintezo ogljikovih hidratov iz ogljikovega dioksida in vode med fotosintezo, sintezo polisaharidov, lipidov, nukleotidov, DNA, RNA in drugih snovi.

Sintezo snovi v celicah živih organizmov pogosto označujemo s konceptom menjava plastike, in cepitev snovi ter njihova oksidacija, ki jo spremlja sinteza ATP, - izmenjavo energije. Obe vrsti izmenjav sta osnova vitalne aktivnosti katere koli celice in s tem vsakega organizma in sta med seboj tesno povezani. Po eni strani vse reakcije izmenjave plastike zahtevajo porabo energije. Po drugi strani pa je za izvajanje reakcij energetskega metabolizma potrebna stalna sinteza encimov, saj je njihova pričakovana življenjska doba kratka. Poleg tega se snovi, ki se uporabljajo za dihanje, tvorijo med presnovo plastike (na primer med fotosintezo).

22. Vrednost ATP.

Vsebuje citoplazmo vsake celice, pa tudi mitohondrije, kloroplaste in jedra adenozin trifosforna kislina (ATP). Zagotavlja energijo za večino reakcij v celici. S pomočjo ATP celica sintetizira nove molekule beljakovin, ogljikovih hidratov, maščob, se znebi odpadkov, izvaja aktivni transport snovi, premaga flagele in cilije itd.

Molekula ATP je nukleotid, ki ga tvorijo dušikova baza adenin, petogljikova sladkorna riboza in trije ostanki fosforne kisline. Fosfatne skupine v molekuli ATP so med seboj povezane z visokoenergetskimi (visokoenergetskimi) vezmi:

Veze med fosfatnimi skupinami niso zelo močne in ko se pretrgajo, se sprosti velika količina energije. Zaradi hidrolitičnega odcepa fosfatne skupine iz ATP nastane adenozin difosforna kislina (ADP) in del energije se sprosti:

ADP se lahko podvrže tudi nadaljnji hidrolizi z odstranitvijo druge fosfatne skupine in sproščanjem drugega dela energije; v tem primeru se ADP pretvori v adenozin monofosfat (AMP), ki se ne hidrolizira dodatno:

ATP nastane iz ADP in anorganskega fosfata zaradi energije, ki se sprošča med oksidacijo organskih snovi in v procesu fotosinteze. Ta proces se imenuje fosforilacija. V tem primeru je treba porabiti najmanj 40 kJ / mol energije, ki se nabere v visokoenergetskih vez:

Posledično je glavni pomen procesov dihanja in fotosinteze določen z dejstvom, da dobavljajo energijo za sintezo ATP, pri kateri večina dela opravlja celica.

Tako je ATP glavni univerzalni dobavitelj energije v celicah vseh živih organizmov.

ATP se zelo hitro obnovi. Pri ljudeh se na primer vsaka molekula ATP cepi in obnavlja 2.400 krat na dan, tako da je njena povprečna življenjska doba manjša od 1 minute. Sinteza ATP se izvaja predvsem v mitohondrijih in kloroplastih (delno v citoplazmi). Tu nastali ATP je usmerjen v tiste dele celice, kjer se pojavi potreba po energiji.

23. Izmenjava plastike.

Nastali kisik, organska snov, voda in mineralne soli se pretvorijo in oseba izloči končne produkte presnove, kot so voda, kreatinin, spojine, ki vsebujejo dušik, soli sečne kisline in druge presežke, s čimer podpirajo glavno presnovno funkcijo. Človeški metabolizem je sestavljen iz nasprotnih, vendar neločljivih dejanj asimilacije (plastična presnova) in disimilacije (energetska presnova).

Telo se zaradi cepitve napolni s potrebno energijo, katere del se deli z okoljem v obliki odvajanja toplote. Kombinacija tovrstnih procesov, ki določajo pogoje za asimilacijo in kopičenje potrebne energije, je bistvo plastične presnove in vitalne aktivnosti nasploh.

24. Biosinteza beljakovin.

Biosinteza beljakovin je eden najpomembnejših presnovnih procesov v celici. Med takšno sintezo nastanejo biopolimeri - kompleksne proteinske molekule, sestavljene iz monomerov - aminokislin (glej § 4). Biosinteza beljakovin se pojavi v citoplazmi celice ali bolje rečeno na ribosomih s sodelovanjem messenger RNA - mRNA (imenovane tudi messenger RNA - mRNA) in transportne RNA (tRNA) pod nadzorom jedrske DNA.

Razjasnitev vloge DNA in RNA v procesu biosinteze beljakovin v celici je eden izjemnih dosežkov biološke znanosti sredi 20. stoletja.

Biosinteza beljakovin vključuje dve stopnji: transkripcijo in translacijo.

Transkripcija... Transkripcija (iz lat. Transcriptio - prepisovanje) je biosinteza molekul messenger RNA (mRNA), ki se pojavi v jedru na podlagi molekule DNA.

Med transkripcijo se encim RNA polimeraza premika vzdolž molekule DNA. V tem primeru encim zadrži nukleotide rastoče verige mRNA, ki se sintetizira na podlagi enega od nizov molekule DNK iz nukleotidov v jedrski matrici (slika 16).

Riž. 16. Shema biosinteze beljakovin
Messenger RNA (mRNA) je enoverižna struktura, transkripcija pa se pojavi iz ene verige molekule DNA. Zaradi transkripcije nastane molekula mRNA, ki je natančna kopija odseka enega od nizov DNK (spomnite se, da se v molekuli RNA dušikovo bazo timina nadomesti z uracilom). Vsaka molekula mRNA je stotine krat krajša od molekule DNA. To je posledica dejstva, da vsaka mRNA ni kopija celotne molekule DNK, ampak le njen del - en gen ali skupina sosednjih genov, ki vsebuje informacije o strukturah beljakovin, potrebnih za opravljanje istih funkcij.

S sodelovanjem encimov v ustreznih delih molekule DNA se ne sintetizira le mRNA, ampak tudi druge RNA - transportne (tRNA), ribosomske (rRNA). Nato se sintetizirana RNA usmeri iz jedra skozi jedrske pore v citoplazmo, na mesto sinteze beljakovin - ribosome.

Oddaja... V ribosomih se na matriksu mRNA sintetizirajo polipeptidne verige beljakovin, to pomeni, da se izvede prevod (latinsko translatio - prevod, prenos).

Sestavljanje beljakovinskih molekul poteka v ribosomih. Ko se atom, ena mRNA veže na več ribosomov, tvori kompleksno strukturo - polisom. Na polisomu se hkrati sintetizira veliko molekul enega proteina.

Aminokisline, iz katerih se sintetizirajo proteinske molekule, z molekulami tRNA dovajajo v ribosome. So relativno majhni (vsebujejo od 70 do 90 nukleotidov) in spominjajo na list detelje (glej sliko 16).

Na vrhu "lista" vsake tRNA (spomnite se, da obstaja toliko vrst tRNA, kolikor je trojčkov, ki šifrirajo aminokisline) je antikodon. To je zaporedje treh nukleotidov, ki dopolnjujejo tripletne nukleotide v mRNA. Poseben encim prepozna tRNA in se na listni pecelj veže na aminokisline, ki jih kodira ena od trojčkov mRNA.

Transportne RNA vstopijo v ribosome. Regija ribosoma, kjer se sestavijo proteinske molekule, se imenuje funkcionalno središče ribosoma (FCR). V PCR sta vedno le dve trojčki mRNA. Na vsak triplet (kodon) mRNA je pritrjena tRNA s komplementarnim antikodonom (glej sliko 15).

Med aminokislinami se pod vplivom encimov tvori peptidna vez, aminokislina s prvo tRNA (za udobje bomo tRNA označili s serijskimi številkami) je vezana na drugo tRNA. Prva tRNA, osvobojena aminokisline, zapusti ribosom. Nato se ribosom premakne vzdolž mRNA za razdaljo, ki je enaka enemu tripletu, naslednji triplet pa se pojavi v PCR. Postopek sestavljanja se nadaljuje: med aminokislinami, ki jih dobavljata druga in tretja tRNA, pride do peptidne vezi itd.

Peptidna veriga se podaljšuje, dokler postopek prevajanja ne doseže enega od stop kodonov - UAA, UAG, UGA, ki ne prenašajo informacij o aminokislinah. Takoj, ko se to zgodi, je prevod končan in polipeptidna veriga zapusti ribosom in se potopi v kanal endoplazmatskega retikuluma.

Vsakič, kot rezultat prevajanja, se sintetizira polipeptidna veriga proteinske molekule, ki natančno ustreza dednim podatkom, zabeleženim v DNK. Hitrost sestavljanja ene proteinske molekule, sestavljene iz 200 - 300 aminokislin, je 1 - 2 minuti. Splošno shemo biosinteze beljakovin lahko predstavimo na naslednji način:

DNK → (transkripcija) → mRNA → (prevod) → beljakovina.

Reakcije sinteze matriksa. Procesi prevajanja, transkripcije in replikacije (samopodvojitve) DNK se imenujejo reakcije sinteze matriksa (iz latinske matrice - žig, oblika z vdolbino). Te reakcije se izvajajo samo v živih celicah in v strogem skladu z načrtom, določenim v strukturi že obstoječih molekul, ki igrajo vlogo matric. Te molekule so DNA (med replikacijo in transkripcijo) in mRNA (med prevajanjem). Tako lahko molekule DNA in RNA igrata vlogo matriksa.

Sinteza matriksa zagotavlja visoko natančnost prenosa dednih informacij in visoko stopnjo sinteze makromolekul. Sinteza matrike temelji na načelu komplementarnosti.

Trenutno je mehanizem prenosa dednih informacij v znanosti dovolj podrobno preučen. Kljub temu ostajajo številne še nerešene težave. Eden od njih je preučevanje mehanizmov, ki uravnavajo gensko aktivnost. Vse celice večceličnega organizma imajo enak niz genov. Kljub temu se celice različnih tkiv razlikujejo po zgradbi, funkciji in sestavi beljakovin.

Specializacije celic ne določajo vsi geni, ki so v njej prisotni, ampak le tisti, iz katerih je transkripcija v mRNA in dedne informacije izvajajo kot beljakovine. Tudi v isti celici je lahko stopnja sinteze beljakovinskih molekul različna, odvisno od pogojev okolja in potrebe po beljakovinah v sami celici.

Verjetno obstaja nekakšen mehanizem, ki uravnava "vklop" in "izklop" genov v različnih fazah celičnega življenja. Prvič so razlago tega mehanizma leta 1961 opravili francoski biologi F. Jacob, A. L'vov in J. Monod na primeru regulacije sinteze beljakovin v bakterijah. Ti znanstveniki so za svoje delo prejeli Nobelovo nagrado.

Kako poteka regulacija genske aktivnosti v evkariontskih celicah, je še vedno nejasno. Poznavanje regulativnih mehanizmov prepisovanja in prevajanja je potrebno