Какова роль углеводов в живых организмах

1. Значение углеводов в природе и жизни человека.

Презентация подготовлена
ученицей 10-а класса
Руденко Дарьей.

2. Роль углеводов живой природе.

Углеводы служат основным источником энергии. Свыше 56% энергии организм
получает за счет углеводов, остальную часть — за счет белков и жиров.
В зависимости от сложности строения, растворимости, быстроты усвоения
углеводы пищевых продуктов подразделяются на простые углеводы:
моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза)
дисахариды (сахароза, лактоза,мальтоза)
сложные углеводы, или полисахариды
(крахмал, гликоген, клетчатка).
Простые углеводы легко растворяются в воде и быстро
усваиваются. Они обладают выраженным сладким вкусом и
относятся к сахарам.

3.

1.Моносахариды
Наиболее распространенный моносахарид — глюкоза — содержится
во многих плодах и ягодах, а также образуется в организме в
результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи. Глюкоза

Роль углеводов в организме человека. Как определить суточную норму углеводов в рационе?

наиболее быстро и легко используется в организме для
образования гликогена, для питания тканей мозга, работающих
мышц (в том числе и сердечной мышцы), для поддержания
необходимого уровня сахара в крови и создания запасов гликогена
печени. Во всех случаях при большом физическом напряжении
глюкоза может использоваться как источник энергии.
Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, и
может рассматриваться как ценный, легкоусвояемый сахар.
Однако она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в
кровь, быстро покидает кровяное русло. Фруктоза в
значительном количестве (до 70 — 80%) задерживается в печени
и не вызывает перенасыщение крови сахаром. В печени
фруктоза более легко превращается в гликоген по сравнению с
глюкозой. Фруктоза усваивается лучше сахарозы и отличается
большей сладостью. Высокая сладость фруктозы позволяет
использовать меньшие ее количества для достижения
необходимого уровня сладости продуктов и таким образом
снизить общее потребление сахаров, что имеет значение при
построении пищевых рационов ограниченной калорийности.

4.

Галакто́за— один из простых сахаров, моносахарид изомер глюкозы.
Содержится в животных и растительных организмах, в том числе в
некоторых микроорганизмах. Один из основных и важных элементов,
входящих в питание грудных детей. Входит в состав дисахаридов —
лактозы и лактулозы.. L-галактоза входит в состав полисахаридов
красных водорослей. D-галактоза широко распространена в природе,
входит в состав олигосахаридов, некоторых гликозидов, растительных и
бактериальных , в организме животных и человека — в состав лактозы.
2.Дисахариды
Лактоза— углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и
молочных продуктах. Лактоза отличается от других дисахаридов
отсутствием гигроскопичности — она не отсыревает. Это её свойство

Роль углеводов в организме ► Энергетическая функция углеводов. Правда, что углеводы дают энергию?

имеет большое практическое значение в фармации: если нужно
приготовить с сахаром какой-либо порошок, содержащий легко
гидролизующееся лекарство, то берут молочный сахар; если же взять
другой сахар, то он быстро отсыреет и легко гидролизующееся
лекарственное вещество быстро разложится. Значение лактозы очень
велико, так как она является важным питательным веществом,
особенно для растущих организмов человека и млекопитающих

5.

6.

Гликоген служит вторым по значению долговременным
энергетическим запасом в клетках животных и грибов, который
откладывается в виде энергии в жировой ткани. Гликоген в первую
очередь образовывается в печени и мышцах, но также может
вырабатываться гликогеногенезом в головном мозге и желудке.
Гликоген — аналог крахмала, глюкозного полимера в растениях,
иногда его называют «животный крахмал»
Целлюло́за, клетчáтка — органическое соединение,
углевод, полисахарид. Белое твёрдое вещество,
нерастворимое в воде. Главная составная часть клеточных
оболочек всех высших растений.

7. Роль в жизни человека.

Значение углеводов заключается сразу в нескольких
функциях. Основными из этих функций являются:
1. Энергетическая. За счет окисления компонентов выделяется
энергия, которую организм потом использует для удовлетворения
своих потребностей. Значение углеводов в питании крайне важно,
ведь именно они дают силы на целый день.
2. Гидроосмотическая. Значение углеводов в питании очень велико,
ведь именно благодаря им в межклеточном веществе человека
удерживаются ионы магния, кальция, а также молекулы воды.
3. Структурная. Некоторые из этих веществ входят в состав
соединительных тканей. А кроме того, они вместе с белками
способны образовывать ферменты, гормоны и другие соединения в
организме.
4. Защитная. Значение углеводов для организма очень важно, т.к.
некоторые из них обеспечивают прочность стенок сосудов, другие –
входят в состав смазки, покрывающей трущиеся друг о друга суставы
человека, третьи – присутствуют в структуре слизистых оболочек.
5. Кофакторная. Определенные виды рассматриваемых веществ
участвуют в образовании ферментов, отвечающих за свертываемость
крови, а также входят в состав ее плазмы.

Источник: ppt-online.org

Углеводы (в биологии)

Углево́ды (сахара́), группа органических соединений, химическая структура которых часто отвечает общей формуле Cm(H2O)n, а также их производные (в том числе полимерные), выделяемые из природных источников или получаемые при химической модификации природных углеводов путём окисления , восстановления или введения различных заместителей. В природе углеводы образуются зелёными растениями из неорганических предшественников ( СО 2 и воды ) в процессе фотосинтеза , присутствуют во всех организмах и по массе превосходят другие органические соединения в биосфере Земли .

Историческая справка

Термин предложен в середине 19 в. для природных соединений, состав которых соответствовал формуле « углерод + вода», например, глюкоза – C6(H2O)6, крахмал – [C6(H2O)5]n. Позднее были выявлены соединения, принадлежащие по своим свойствам к углеводам, но содержащие углерод и водород в других пропорциях (например, C5H10O4 – дезоксирибоза); в некоторых из них присутствуют атомы азота , фосфора или серы .

Классификация углеводов

Среди углеводов выделяют моносахариды , олигосахариды и полисахариды . Моносахариды обычно представляют собой полигидроксиальдегиды ( альдозы ) или полигидроксикетоны ( кетозы ), содержащие неразветвлённые цепочки из 3–9 атомов углерода, каждый из которых (кроме углерода в карбонильной группе ) связан с гидроксильной группой -ОН. Изомерные моносахариды различаются пространственным расположением гидроксильных групп (конфигурациями асимметрических атомов углерода). Внутримолекулярное присоединение одного из гидроксилов к карбонильной группе приводит к циклизации с образованием нового хирального центра , несущего специфичную для углеводов функциональную группу (гликозидный гидроксил). Замещение гликозидного гидроксила на остатки спиртов , аминов и тиолов приводит к образованию обширного класса природных О-, N- и S- гликозидов . N-гликозидными связями соединены остатки моносахаридов и азотистых оснований в молекулах нуклеиновых кислот .

В олиго- и полисахаридах моносахаридные остатки соединены О-гликозидными связями. Олигосахариды состоят из 2–20 остатков моносахаридов, встречаются в свободном виде, но чаще в виде боковых цепей присоединены к белкам ( гликопротеины ) или липидам ( гликолипиды ).

Полисахариды (полимерные углеводы) представляют собой длинные линейные или разветвлённые цепи, образованные из сотен или тысяч остатков молекул моносахаридов.

Биологическая роль углеводов

Сахароза , крахмал , гликоген запасаются как энергетический резерв; освобождение энергии происходит в результате их гидролиза до моносахаридов и расщепления в ходе гликолиза , с последующим окислением. В виде гликозидов в тканях осуществляется транспорт различных метаболитов .

Полисахариды и более сложные полимеры, содержащие остатки углеводов, выполняют в организмах опорные функции. Обеспечивают жёсткость клеточных стенок растений ( целлюлоза , пектины ), бактерий ( пептидогликаны ), грибов и наружных покровов членистоногих ( хитин ). В организме других животных опорные функции выполняют протеогликаны (углеводная часть молекул представлена сульфатированными мукополисахаридами ), ответственные за специфические свойства костей , хрящей , сухожилий , кожи .

Гидрофильные полисахариды способствуют поддержанию водного баланса клеток. Углеводные цепи гликолипидов и гликопротеинов играют важную роль в образовании специфических клеточных поверхностей и мембран , обеспечивают избирательность иммунологических реакций , взаимодействие клеток в ходе оплодотворения , «узнавания» при тканевой дифференцировке и отторжения чужеродной ткани и т. д.

Углеводы применяют в пищевой (сахароза, крахмал, пектины и др.), целлюлозно-бумажной, текстильной, химической промышленности (целлюлоза и её производные), в медицине (глюкоза, сердечные гликозиды , гепарин, антибиотики , включающие в себя углеводные остатки, и др.).

Усов Анатолий Иванович . Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2016.

Опубликовано 31 мая 2022 г. в 14:09 (GMT+3). Последнее обновление 31 мая 2022 г. в 14:09 (GMT+3). Обратная связь

Источник: bigenc.ru

Роль углеводов для организма человека и суточная потребность

Углеводы – органические химические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Углеводы встречаются как в растительных организмах, как и животных.

Углеводы делятся на усваиваемые и неусваиваемые (клетчатка). Синтезируются растениями из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза (животные могут синтезировать некоторые углеводы из жиров и белков). Различают простые сахара и полисахариды, из которых вторые являются более важным компонентом диеты.

Роль углеводов в организме

Углеводы являются необходимым компонентом пищи, наряду с жирами, являются главным источником энергии – 1 грамм даёт 4 ккал. Углеводы необходимы для окисления жирных кислот до углекислого газа и воды.

В случае недостаточного количества углеводов в рационе (ниже 100 г/сутки), жирные кислоты перерабатываются не полностью и образуются кетоновые тела, которые закисляют организм. Поэтому правильным является выражение: «жиры горят в огне углеводов».

Углеводы в организме человека накапливаются в небольших количествах – 350-450 г. Этого запаса хватает на 12 часов при энергетической потребности 2800 ккал в сутки. Они накапливаются ввиде гликогена в печени, мышцах, почках, в небольших количествах (20 г) в сыворотке крови.

Глюкоза является единственным источником энергии для нервной системы (головного мозга) и эритроцитов. Мозг взрослого человека потребляет около 140 г глюкозы в сутки, а эритроциты – 40 г/сутки.

При недостаточном количестве углеводов в пище, организм синтезирует глюкозу из белков – гликогенных аминокислот и отчасти жиров (глицерина и глицирризина). Чтобы защитить белки от сжигания, необходимо обеспечить достаточное количество углеводов в рационе.

Избыточное употребление углеводов приводит к накоплению жира и ожирению!

Суточная потребность в углеводах

Углеводы должны составлять 50-60% ежедневного рациона.

Рекомендуемое суточное потребление углеводов для различных возрастных групп составляет:

Возраст Углеводы, гр. % энергии

Дети 1-3 года	165	51
Детей 4-6 лет	235	55
Дети 7-9 лет	290	55
Мальчики 10-12 лет	370	57
Девочки 10-12 лет	320	56
Молодежь (мальчики) 13-15 лет	420-470	56-57
Молодежь (мальчики) 16-20 лет	450-545	56-59
Молодежь (девочки) 13-15 лет	365-400	56-57
Молодежь (девушки) 16-20 лет	355-390	57-58
Мужчины 21-64 лет, легкая работа	345-385	58-59
Мужчины 21-64 лет, вмеру тяжелая работа	400-480	57-60
Мужчины 21-64 лет, тяжелая работа	500-600	57-60
Мужчины 21-64 лет, очень тяжелая работа	575-605	57-60
Женщины 21-59 лет, легкая работа	300-335	57-58
Женщины 21-59 лет, вмеру тяжелая работа	330-405	57-58
Женщины 21-59 лет, тяжелая работа	400-460	55-57
Беременные женщины (2 половина беременности)	400	57
Кормящие женщины	490	58
Мужчины 65-75 лет	335	58
Мужчины старше 75 лет	315	60
Женщины 60-75 лет	320	58
Женщины старше 75 лет	300	60

Расщепление углеводов в организме

Углеводы делятся на:

• простые сахара (моносахариды);
• углеводы с низкой молекулярной массой (олигосахариды);
• углеводы с высокой молекулярной массой (полисахариды);
• производные углеводов (соединения, состоящие из углеводов).

Простые сахара

Моносахариды делятся на пентозы и гексозы.

К пентозам относятся:

• арабиноза – это компонент смол и растительной резины;
• ксилоза (древесный сахар);
• рибоза – в природе не встречается;
• ксилулоза;
• рибоза.

Гексозы – это сахара, содержащие 6 атомов углерода в молекуле. Хорошо растворяются в воде и трудно в метаноле и этаноле.

К ним относятся:

• глюкоза – иначе декстроза, широко распространен в природе. Его можно найти в растительных соках, особенно фруктовых. Глюкоза так же является сахаром физиологического раствора – находится в жидкостях организма;
• галактоза – в свободном состоянии встречается редко. В случае растений существует, прежде всего, в виде галактанов (агар), а у животных является составной частью молочного сахара и цереброзиды;
• манноза – в питании человека не играет большой роли. У животных представляет собой компонент сложных сахаров, входящих в состав белковых симплексов.
• фруктоза – является фруктовым сахаром, содержащимся во фруктах, фруктовых соках и мёде.

Углеводы с низкой молекулярной массой

Олигосахариды делятся на двусахариды, трисахариды и четыресахариды.

• сахароза – сахар, состоящий из глюкозы и фруктозы. Применяется для консервирования молока и джемов, так как подавляет рост плесени;
• лактоза – состоит из глюкозы и галактозы. Лактоза присутствует в молоке и молочных продуктах. Некоторые люди не переносят этот сахар, потому что у них имеется нарушение выработки лактазы, т.е. фермента, отвечающего за переваривание лактозы;
• мальтоза – сахар, состоящий из двух молекул глюкозы. Мальтозу можно найти в пиве и хлебобулочных продуктах. Получают её в процессе брожения зерна.

Трисахариды – это, в свою очередь, рафиноза, состоящий из галактозы, глюкозы и фруктозы, а четыресахариды – это стахиоза, т.е. сочетание двух молекул галактозы, глюкозы и фруктозы.

Углеводы с высокой молекулярной массой

Полисахариды делятся на группу крахмала и группу целлюлозы.

В группу крахмала входят:

• крахмал – это источник 25% общей суточной энергии. Его содержат растения, у которых он является основным энергетическим резервом. Продукты, содержащие крахмал, очень сытные и быстро удовлетворяют чувство голода;
• гликоген – находится в организмах животных (в мышцах и печени), а также в дрожжах;
• хитин – это полисахарид, состоящий из N-ацетилглюкозамина. Не подвергается воздействию ферментов растительного и животного происхождения. Хитин образует различные структуры некоторых бактерий, грибов, насекомых и ракообразных;
• декстрины.

Группа целлюлозы известна под названием – клетчатка (пищевое волокно). Это нерастворимые в воде вещества (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнина), неперевариваемые организмом, однако, необходимые для быстрой транспортировки пищевых продуктов через кишечник.

Клетчатка предотвращает запоры, воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта, снижает уровень глюкозы в крови и тормозит прирост массы тела. В свою очередь, лигнин удаляет избыток желчных кислот и холестерина из пищеварительной системы и препятствуют образованию камней в желчном пузыре.

Производные углеводов

Среди производных углеводов можно выделить гликозиды, сапонины, дубильные вещества и органические кислоты.

• Гликозиды – это производные сахаров. Как правило, они бесцветные и горькие на вкус, растворяются в воде и спирте. Некоторые из них опасны для человека из-за содержащейся в них синильной кислоты. Встречаются в масле льна, семенах горького миндаля, сливах, абрикосах и персиках.
• Сапонины – накапливаются в бобовых культурах. Из-за того, что стабилизируют жиры, их используют для производства напитков и халвы.
• Дубильные вещества – это смесь полифенолов из глюкозы. Их можно найти в чае, кофе и грибах.
• Органические кислоты – это, среди прочего, яблочная кислота, лимонная кислота, молочная кислота и янтарная кислота.

Потребление углеводов необходимо для поддержания нормального здоровья. Если вы хотите долго сохранять физическую активность, ваш способ питания должен быть основан на хорошо сбалансированной диете, поставляющей достаточное количество углеводов.

Источник: sekretizdorovya.ru