Image

Hiilihydraatit elävissä organismeissa

Hiilihydraatit ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka koostuvat yhdestä tai useammasta yksinkertaisten sokerien molekyylistä. Eläinsolujen hiilihydraattipitoisuus on 1-5% ja joissakin kasvisoluissa se on 70%. Hiilihydraatteja on kolme: monosakkaridit (tai yksinkertaiset sokerit), oligosakkaridit (koostuvat 2-10 yksinkertaisista sokereista), polysakkaridit (koostuvat yli 10: stä sokerimolekyylistä).

monosakkaridit

Nämä ovat moniarvoisten alkoholien ketoni- tai aldehydijohdannaisia. Hiiliatomien lukumäärästä riippuen on olemassa triooseja, tetroseja, pentooseja (riboosi, deoksiriboosi), heksooseja (glukoosi, fruktoosi) ja heptoseja. Toiminnallisesta ryhmästä riippuen sokerit jaetaan aldooseihin, joissa on aldehydiryhmä (glukoosi, riboosi, deoksiriboosi) ja ketoosit, joissa on ketoniryhmä (fruktoosi). Monosakkaridit ovat värittömiä, kiinteitä kiteisiä aineita, jotka liukenevat helposti veteen ja joilla on yleensä makea maku. Ne voivat esiintyä asyklisissä ja syklisissä muodoissa, jotka on helppo muuntaa toisiinsa. Oligo- ja polysakkaridit muodostuvat monosakkaridien syklisistä muodoista.

oligosakkaridit

Luonnossa niitä edustavat suuremmalla määrällä disakkaridit, jotka koostuvat kahdesta monosakkaridista, jotka on kytketty toisiinsa glykosidisidoksella. Yleisin maltoosi tai mallasokeri, joka koostuu kahdesta glukoosimolekyylistä; laktoosi, joka on osa maitoa ja joka koostuu galaktoosista ja glukoosista; sakkaroosi tai sokerijuurikas, mukaan lukien glukoosi ja fruktoosi. Disakkaridit, kuten monosakkaridit, ovat liukoisia veteen ja niillä on makea maku.

polysakkaridit

Polysakkarideissa yksinkertaiset sokerit (glukoosi, galaktoosi jne.) Liittyvät toisiinsa glykosidisidoksilla. Jos läsnä on vain 1-4 glykosidisidosta, muodostuu lineaarinen, haaroittumaton polymeeri (selluloosa) ja jos läsnä on 1-4 ja 1-6 sidosta, polymeeri on haarautunut (tärkkelys, glykogeeni). Polysakkaridit menettävät makean makunsa ja kykynsä liuottaa veteen.

Selluloosa on lineaarinen polysakkaridi, joka koostuu p-glukoosimolekyyleistä, jotka on kytketty 1-4 sidoksella. Se toimii kasvisoluseinän pääkomponenttina. Selluloosa ei liukene veteen ja sillä on suuri vahvuus. Märehtijöissä selluloosa hajoaa bakteerien entsyymien avulla, jotka sijaitsevat erityisessä mahalaukun osassa. Tärkkelys ja glykogeeni ovat kasvien ja eläinten glukoosin tärkeimmät muodot. Niissä olevat a-glukoosin jäännökset on kytketty 1-4 ja 1-6 glykosidisidoksella. Niveljalkaisissa kitiini muodostaa ulkoisen luurankon (kuori), ja sienissä se antaa solun seinälle voimaa.

Yhdessä lipidien ja proteiinien kanssa hiilihydraatit muodostavat glykolipidejä ja glykoproteiineja.

Elimistössä hiilihydraatit suorittavat erilaisia ​​toimintoja.

  • Energiatoiminto. Yksinkertaisten sokerien (pääasiassa glukoosin) hapettumisen avulla keho saa suurimman osan tarvitsemastaan ​​energiasta. Täysin 1 g: n glukoosin hajoamisen jälkeen vapautuu 17,6 kJ energiaa.
  • Tallennustoiminto. Tärkkelys (kasveissa) ja glykogeeni (eläimissä, sienissä ja bakteereissa) ovat glukoosilähteen rooli, mikä vapauttaa sen tarpeen mukaan.
  • Rakentaminen (rakenteellinen). Selluloosa (kasveissa) ja kitiini (sienissä) antavat vahvuuden soluseinille. Riboosi ja deoksiribroosi ovat osa nukleiinihappoja. Riboosi on myös ATF: n, FAD: n, NAD: n, NADF: n jäsen.
  • Reseptoritoiminto. Solujen tunnistaminen toisistaan ​​saadaan aikaan glykoproteiineista, jotka ovat osa solukalvoa. Toisten tunnistamisen kyvyn menetys on ominaista pahanlaatuisten kasvainten soluille.
  • Suojaustoiminto. Kitiini muodostaa niveljalkaisten kehon kokonaisuuden (ulompi luuranko).

Hiilihydraattien merkitys elävissä organismeissa

Hiilihydraattien karakterisointi orgaanisina aineina. Hiilihydraattien biologiset toiminnot elävien organismien koostumuksessa. Yksinkertaisten ja monimutkaisten hiilihydraattien rakenteen ja aineenvaihdunnan ominaisuudet: mono-, oligo- ja polysakkaridit. Elintarvikkeiden hiilihydraattipitoisuus.

Lähetä hyvä työsi tietopohjassa on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta.

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työstään, ovat hyvin kiitollisia teille.

Lähetetty http://www.allbest.ru/

1. Yleistä

Hiilihydraatit (sokerit, sokerit) ovat orgaanisia aineita, jotka sisältävät karbonyyliryhmän ja useita hydroksyyliryhmiä.

Hiilihydraattien yleinen kaava Сn (H2O) m

Hiilihydraatit - koostumukseen СНН2пОп kuuluvat aineet, jotka ovat ensiarvoisen tärkeitä biokemiallisesti, ovat laajalti jakautuneita luontoon ja niillä on suuri merkitys ihmisen elämässä. Hiilihydraatit ovat osa kaikkien kasvien ja eläinten organismien soluja ja kudoksia, ja niiden massa muodostaa suurimman osan orgaanisesta aineesta maapallolla. Hiilihydraattien osuus on noin 80% kasvien kuiva-aineesta ja noin 20% eläimistä. Kasvit syntetisoivat hiilihydraatteja epäorgaanisista yhdisteistä - hiilidioksidista ja vedestä (CO2 ja H2O).

Ihmisruumissa glykogeenin muodossa olevat hiilihydraatit ovat noin 500 g. Suurin osa (2/3) on lihassa, 1/3 maksassa. Aterioiden välillä glykogeeni hajoaa glukoosimolekyyleiksi, mikä lievittää verensokerin vaihtelua. Glykogeenivarastot, joissa ei ole hiilihydraattia, kuluvat noin 12-18 tunnin kuluessa. Tässä tapauksessa aktivoidaan proteiiniaineenvaihdunnan välituotteista peräisin olevien hiilihydraattien muodostumisen mekanismi. Tämä johtuu siitä, että hiilihydraatit ovat elintärkeitä kudosten, erityisesti aivojen energian muodostumiselle. Aivosolut saavat energiaa pääasiassa glukoosin hapettumisen vuoksi.

hiilihydraattipolysakkaridin biologinen aineenvaihdunta

2. Hiilihydraattien biologinen rooli

Elävissä organismeissa hiilihydraatit suorittavat seuraavat toiminnot:

Rakenteelliset ja tukitoiminnot. Hiilihydraatit ovat mukana eri tukirakenteiden rakentamisessa. Niinpä selluloosa on kasvisolujen seinien päärakenneosa, kitiini suorittaa samanlaisen tehtävän sienissä ja tarjoaa myös niveljalkaisten exoskeleton jäykkyyden.

Suojaava rooli kasveissa. Joillakin kasveilla on suojarakenteet (piikkejä, piikit jne.), Jotka koostuvat kuolleiden solujen soluseinistä.

Muovitoiminto. Hiilihydraatit ovat osa monimutkaisia ​​molekyylejä (esimerkiksi pentoosit (riboosi ja deoksiriboosi) ovat mukana ATP: n, DNA: n ja RNA: n rakentamisessa).

Energiatoiminto. Hiilihydraatit toimivat energialähteenä: 1 gramman hiilihydraattien hapettuminen vapauttaa 4,1 kcal energiaa ja 0,4 g vettä.

Tallennustoiminto. Hiilihydraatit toimivat vararavinteina: glykogeeni eläimissä, tärkkelys ja inuliini kasveissa.

Osmootti. Hiilihydraatit osallistuvat osmoottisen paineen säätelyyn kehossa. Niinpä veri sisältää 100-110 mg /% glukoosia, veren osmoottinen paine riippuu glukoosipitoisuudesta.

Reseptoritoiminto. Oligosakkaridit ovat osa monien solureseptorien tai ligandimolekyylien reseptoriosaa.

3. Yksinkertainen ja monimutkainen

Monosakkaridit - (kreikkalaisesta monosta - ainoa, sakkari - sokeri) - yksinkertaiset hiilihydraatit, jotka eivät hydrolysoitu yksinkertaisemmiksi hiilihydraateiksi - ovat yleensä värittömiä, helposti liukenevia veteen, huonosti alkoholiin ja täysin liukenemattomia eetteriin, kiinteät läpinäkyvät orgaaniset yhdisteet, yksi hiilihydraattien pääryhmistä, yksinkertaisin sokerin muoto.

Luonteeltaan D-glukoosi (rypälesokeri tai dekstroosi, C6H12O6) on yleisin heksagonaalisessa sokerissa (heksoosi), monien polysakkaridien (polymeerien) rakenteellinen yksikkö (monomeeri) - disakkaridit: (maltoosi, sakkaroosi ja laktoosi) ja polysakkaridit ( selluloosa, tärkkelys)

Disakkaridi (di-kaksi, sakkari - sokeri) - monimutkaiset orgaaniset yhdisteet, yksi tärkeimmistä hiilihydraattien ryhmistä, hydrolyysin aikana, jokainen molekyyli hajoaa kahteen monosakkaridimolekyyliin, jotka ovat erityisiä oligosakkaridien tapauksia: Rakenteen mukaan disakkaridit ovat glykosideja, joista kaksi monosakkaridimolekyylit on liitetty toisiinsa glykosidisidoksella, joka muodostuu hydroksyyliryhmien vuorovaikutuksen tuloksena. Rakenteesta riippuen disakkaridit jaetaan kahteen ryhmään: pelkistävään ja ei-pelkistävään ryhmään.

Oligosakkaridit (kreikkalaisista "Läggpt - harvoista") - hiilihydraateista, joiden molekyylit syntetisoidaan 2 - 10 monosakkaridin tähteestä, jotka on kytketty glykosidisidoksilla. Niinpä erotetaan disakkaridit, trisakkaridit jne. Luonnollisten trisakkaridien joukosta raffinoosi on yleisin - ei-pelkistävä oligosakkaridi, joka sisältää fruktoosia, glukoosia ja galaktoositähteitä - esiintyy suurina määrinä sokerijuurikkaissa ja monissa muissa kasveissa.

Glukomza (antiikin kreikkalaisesta. Glkhkat makea) (C6H12O6) tai rypäleen sokeri tai dekstroosi löytyy monien hedelmien ja marjojen mehusta, mukaan lukien viinirypäleet, joista tällaisen sokerin nimi on peräisin. Lontoon lääkäri William Praut avasi sen vuonna 1802.

Glukoosi on tärkein kaikista monosakkarideista, koska se on useimpien elintarvike-di- ja polysakkaridien rakenneyksikkö.

Se on välttämätön osa hiilihydraatin aineenvaihduntaa. Kun veren taso laskee tai suuri pitoisuus ja kyvyttömyys käyttää, kuten diabeteksen tapauksessa, esiintyy uneliaisuutta, tajunnan menetys voi tapahtua (hypoglykeminen kooma).

Puhdas glukoosi, kuten monosakkaridi, löytyy hedelmistä ja vihanneksista. Erityisesti runsaasti glukoosia, kirsikoita, vadelmia, mansikoita, kurpitsaa, porkkanaa.

Fruktoosi (arabino-heksuloosi, levuloosi, hedelmäsokeri) - monosakkaridi, ketoheksoosi, elävissä organismeissa on yksinomaan D-isomeeri, vapaassa muodossa - lähes kaikissa makeissa marjoissa ja hedelmissä - on osa sakkaroosia ja laktuloosia monosakkaridina..

Toisin kuin glukoosi, se voi tunkeutua verestä kudosten soluihin ilman insuliinin osallistumista. Tästä syystä fruktoosia suositellaan turvallisimmaksi hiilihydraattien lähteeksi diabeetikoille. Fruktoosi on helpompaa kuin glukoosi muuttua rasvaksi. Fruktoosin tärkein etu on, että se on 2,5 kertaa makeampi kuin glukoosi ja 1,7 kertaa sakkaroosi. Sen käyttö sokerin sijasta voi vähentää hiilihydraattien kokonaiskulutusta.

Elintarvikkeiden fruktoosin tärkeimmät lähteet ovat viinirypäleet, omenat, kirsikat / kirsikat, vesimelonit, hunaja, kaali. Fruktoosi ei aiheuta hampaiden hajoamista.

Galaktoosia ei ole vapaassa muodossa. Se muodostaa disakkaridin, jossa on glukoosi - laktoosi (maitosokeri) - maidon ja maitotuotteiden tärkein hiilihydraatti.

Laktoosi (lat. Lac-maidosta) C12H22O11 - disakkaridiryhmän hiilihydraatti, joka on maidossa ja maitotuotteissa. Laktoosimolekyyli koostuu glukoosin ja galaktoosin jäännöksistä. Laktoosia kutsutaan joskus maitosokeriksi. Käytetään ravinteiden valmistukseen, esimerkiksi penisilliinin valmistukseen

Laktoosi hajoaa ruoansulatuskanavassa glukoosiksi ja galaktoosiksi laktaasin vaikutuksesta. Tämän entsyymin puute joillakin ihmisillä johtaa maidon suvaitsemattomuuteen. Laktoosista isomeroinnilla saadaan laktuloosia, joka on arvokas lääke suoliston häiriöiden hoitoon - ummetus, dysbakterioosi ja muut ruoansulatuskanavan häiriöt. Laktuloosin ominaisuudet määräytyvät laktuloosia hajottavien entsyymien puuttumisen vuoksi ihmisen mahassa, minkä seurauksena se saavuttaa paksusuolen muuttumattomana.

Sakkaroosi C12H22O11 tai juurikassokeri, ruokosokeri, jokapäiväisessä elämässä on vain sokeri - oligosakkaridien ryhmän disakkaridi, joka koostuu kahdesta monosakkaridista, b-glukoosista ja b-fruktoosista.

Sokeri hajoaa nopeasti ruoansulatuskanavassa, glukoosi ja fruktoosi imeytyvät veriin ja toimivat energialähteenä ja tärkeimpänä glykogeenin ja rasvan prekursorina. Sitä kutsutaan usein "tyhjiksi kaloreiksi", koska sokeri on puhdasta hiilihydraattia eikä sisällä muita ravintoaineita, kuten esimerkiksi vitamiineja, mineraalisuoloja. Kasvituotteista suurin osa sakkaroosista löytyy juurikkaista, persikoista, melonista, porkkanasta.

Maltoosi (lakritsi sokeri) koostuu kahdesta glukoosijäännöksestä, joka on tärkkelyksen ja glykogeenin pääasiallinen rakenneosa.
Monimutkaiset hiilihydraatit:

Polysakkaridit ovat yleinen nimi korkean molekyylipainon omaavien kompleksihiilihydraattien luokalle, joiden molekyyleihin kuuluu kymmeniä, satoja tai tuhansia monomeerejä - monosakkarideja. Polysakkaridiryhmän rakenteen yleisten periaatteiden kannalta on mahdollista erottaa homopolysakkaridit, jotka on syntetisoitu yksityyppisistä monosakkaridiyksiköistä ja heteropolysakkarideista, joille on tunnusomaista kahden tai useamman monomeerijäännöksen tyyppi.

Polysakkaridit ovat välttämättömiä eläinten ja kasvien organismeille. Tämä on yksi tärkeimmistä kehon energianlähteistä, joka johtuu aineenvaihdunnasta. Polysakkaridit osallistuvat immuuniprosesseihin, tarjoavat solujen tarttumista kudoksiin, ovat biosfäärin orgaanisen aineen suurin osa.

Tärkkelys (C6H10O5) n - amyloosin ja amylopektiinin polysakkaridit, joiden monomeeri on alfa-glukoosi. Ihmisten ja eläinten mahalaukussa on tärkkelys hydrolysoituva ja muuttuu glukoosiksi, jonka elimistö imeytyy.

Tärkkelys - sulavan polysakkaridin pää. Sen osuus on jopa 80% ruoan kanssa kulutetuista hiilihydraateista, ja tärkkelyksen lähde on vilja, pavutuotteet, perunat, pastat ja leipä.

Inuliini (C6H10O5) n on orgaaninen aine polysakkaridien ryhmästä, D-fruktoosin polymeeristä, kuten tärkkelys, inuliini toimii varastohiilihydraattina.

Inuliinilisäaineita sisältäviä elintarvikkeita suositellaan diabetekselle ja erityisesti sen ehkäisemiseksi, ja inuliinia valmistetaan sikurista tai maapallosta.

Glykogeeni - (C6H10O5) n, polysakkaridi, joka muodostuu glukoosijäännöksistä, jotka on kytketty b-1> 4 sidoksella (b-1> 6 haarapisteissä); ihmisten ja eläinten pääasiallinen hiilihydraatti. Glykogeeni (jota kutsutaan myös eläinten tärkkelykseksi tämän termin epätarkkuudesta huolimatta) on tärkein glukoosin säilytysmuoto eläinsoluissa. Se kerääntyy rakeiden muodossa sytoplasmaan monentyyppisissä soluissa (pääasiassa maksassa ja lihaksissa). Glykogeeni muodostaa energiavarannon, joka voidaan tarvittaessa nopeasti ottaa käyttöön glukoosin äkillisen puutteen kompensoimiseksi. Glykogeenikaupat eivät kuitenkaan ole yhtä suuria kaloreita grammaa kohti kuin triglyseridit (rasvat). Ainoastaan ​​maksasoluihin tallennettuja glykogeenejä (hepatosyyttejä) voidaan käsitellä glukoosiksi koko kehon ravitsemiseksi, kun taas hepatosyytit kykenevät kerääntymään jopa 8 prosenttiin painostaan ​​glykogeeninä, joka on kaikkien solutyyppien suurin pitoisuus. Lihaksissa glykogeeni käsitellään glukoosiksi yksinomaan paikalliseen kulutukseen ja se kerääntyy paljon pienemmissä pitoisuuksissa.

Pektiiniaineita tai pektiinejä (antiikin kreikasta. Rzkft - koaguloituja, jäädytettyjä) ovat pääasiassa galakturonihapon jäämien muodostamat polysakkaridit. Läsnä kaikissa korkeammissa kasveissa, erityisesti hedelmissä ja joissakin levissä. Käytetään lääketieteellisessä ja lääketeollisuudessa - fysiologisesti aktiivisina aineina, joilla on hyödyllisiä vaikutuksia ihmiskeholle. Ihmisen ruoansulatusjärjestelmä ei käytännöllisesti katsoen imeydy pektiineistä.

Mitä tulee sulaviin ravintokuituihin, niiden poikkeuksellisen roolin ruuansulatusprosessin lisäksi kyky erottaa myrkyllisiä aineita elimistöstä on erittäin tärkeää. Täten yksi pektiinien tärkeimmistä ominaisuuksista on pektiinikompleksien muodostuminen raskasmetalli-ionien ja radionuklidien kanssa. Siksi suositellaan lisää pektiinimääriä sisällyttämään raskaiden metalliyhdisteiden kanssa kosketuksiin joutuneiden henkilöiden ruokavalioon tai radionuklidien saastuttamaan ympäristöön.

Hiilihydraattien lähteet kehossa

Elintarvikkeiden hiilihydraattien tärkeimmät lähteet ovat leipä, perunat, pastat, viljat, makeiset. Puhdas hiilihydraatti on sokeri. Hunaja, sen alkuperästä riippuen, sisältää 70 - 80% glukoosia ja fruktoosia.

4. Hiilihydraattien päätehtävä

Hiilihydraattien pääasiallisena tehtävänä on tarjota keholle energiankulutus (hiilihydraatit muodostavat 55–75% elintarvikkeiden kaloripitoisuudesta).

Elintarvikkeiden hiilihydraattikomponenttien määrä ja koostumus ovat erittäin tärkeitä terveyden ylläpitämiseksi. Keskimääräinen hiilihydraattien määrä ihmisten ruokavaliossa on noin 60%.

Keskimääräisen terveen ihmisen tulisi kuluttaa 350–500 grammaa hiilihydraatteja päivässä, ja henkilöillä, joilla on lisääntynyt fyysinen tai henkinen liikunta, hiilihydraattien saanti voi nousta 700 grammaan tai enemmän. Yli puolet hiilihydraateista pääsee ruoan viljatuotteisiin, noin neljännes - sokeria ja sokeria sisältävillä tuotteilla, vihannekset 10–15%, hedelmät 5–10%.

Glykeeminen indeksiä käytetään hiilihydraattien ravintoarvon arvioimiseen. Tämä laskettu arvo heijastaa hiilihydraattien kykyä lisätä veren glukoositasoja. Korkein glykeeminen indeksi on ominaista puhtaalle glukoosille ja maltoosille sekä perunoiden, porkkanoiden, hunajan, maissihiutaleiden ja vehnäleivän sisältämille hiilihydraateille.

Toinen hiilihydraattien ominaisuus on niiden makeus. Makea maku on ominaista fruktoosille ja glukoosille, sakkaroosille, joillekin sokerialkoholeille (maltitoli, mannitoli, sorbitoli). Keinotekoiset sokerin korvikkeet (sakkariini, aspartaami) "makeisilla" ovat satoja kertoja suurempia kuin luonnon hiilihydraatit. Siksi sokerin korvikkeita käytetään tapauksissa, joissa on tarpeen antaa tuotteille makea maku lisäämättä niiden kaloripitoisuutta.

Hiilihydraattien pilkkominen alkaa suuontelossa, jossa syljen amylaasi hajottaa osittain tärkkelyksen.

Glukoosi on tärkein energialähde lihaksille, hermostolle ja muille kudoksille. Energia vapautuu glukoosin hapetuksen aikana. Jos glukoosipitoisuus ylittää vaaditun energiamäärän saavuttamiseksi vaaditun tason, se lisätään glykogeenin muodossa. Henkilön lihaksissa ja maksassa olevat glykogeenivarastot voivat olla 300-400 g.

Kun glykogeenivarasto saavuttaa maksimitason, rasvat syntetisoidaan glukoosista, joka on kerrostunut rasvasoluihin. Kun energiakustannukset nousevat, glykogeeni muuttuu jälleen glukoosiksi.

Vaikka glukoosin keskimääräinen päivittäinen saanti inhimillisessä kehossa on suhteellisen pieni (15 - 18 g), paljon glukoosia tulee sidottuun muotoon - osana disakkarideja, tärkkelystä. Tehtäviensä suorittamiseksi keskushermosto kuluttaa noin 140 g glukoosia päivässä, punasoluja - 40 g, lihaskudosta kuluttaa glukoosia myös suurina määrinä riippuen tehtävän fyysisestä työstä.

Hiilihydraattien puuttuessa kehossa esiintyy heikkous, huimaus, päänsärky, nälkä, uneliaisuus, hikoilu, vapina kädet.

Myös hiilihydraattien liiallinen (kehon energian tarpeiden ylittäminen) johtaa haitallisiin seurauksiin. "Ylimääräinen" glukoosi muunnetaan rasvaksi, mikä johtaa ruumiinpainon kasvuun.

Hiilihydraatit: elimistössä olevien aineiden toiminta

Poistamalla hiilihydraattirikkaat elintarvikkeet valikosta monet tekevät virheen. Erityisen usein tämä tapahtuu niiden kanssa, jotka haluavat säilyttää tai hieman vähentää ruumiinsa painoa. Mutta itse asiassa nämä orgaaniset yhdisteet suorittavat erityisiä toimintoja ihmiskehossa. Heidän avullaan palautetaan aineenvaihduntaa. Työskentely yhdessä proteiinien, hiilihydraattien kanssa edistää entsyymien muodostumista ja osallistuu syljen muodostumiseen. Nämä aineet ovat tärkeitä lähes kaikille eläville organismeille. Ja jos keskimääräinen henkilö tarvitsee keskimäärin 420 grammaa päivässä, niin aktiivisen elämäntavan johtavien ruokavalion hiilihydraattien määrän pitäisi olla jonkin verran suuri.

Yksinkertaiset hiilihydraatit

Kuluttamalla tiettyjä elintarvikkeita toimitamme keholle yksinkertaisia ​​ja monimutkaisia ​​hiilihydraatteja, ja ne kaikki suorittavat tehtävänsä.

Ensimmäinen ryhmä on yksinkertaiset hiilihydraatit:

Ihmisille glukoosi on tärkeä ja välttämätön. Sen päätehtävänä on normalisoida aivojen jokaisen solun työtä. Tämän aineen ansiosta tämä elin vastaanottaa energiaa, mikä parantaa muistia. Glukoosin lähteet ovat monia marjoja ja hedelmiä, jotka kulutetaan mieluiten tuoreina.

Fruktoosi on erityinen aine. Se imeytyy helposti ilman insuliinia. Tästä syystä fruktoosia sisältävät tuotteet saattavat olla läsnä diabetesta sairastavien ihmisten valikossa.

Sakkaroosi saamme tavallisesta sokerista ja erilaisista makeisista, joissa hän on läsnä. Prosessissa, jossa tämä hiilihydraatti, glukoosi ja fruktoosi jakautuvat ihmiskehoon.

Maltoosi on välituote, joka saadaan tärkkelyksen muuntamisen tuloksena. Sen lähteet voivat olla mallas, mehiläinen hunaja. Ruoansulatusprosessissa maltoosi muunnetaan glukoosiksi.

Tuoreet hedelmät ovat runsaasti kuitua. Kuitu on monimutkainen hiilihydraatti.

Monimutkaiset hiilihydraatit

Tähän ryhmään kuuluvat:

Kuluttamalla erilaisia ​​leivonnaisia, perunoita, jyviä ja palkokasveja toimitamme keholle tärkkelystä. Ruoansulatuskanavassa ruoansulatuskanava vaatii tietyn ajan, se imeytyy pitkään.

Glykogeeni on polysakkaridi, joka on merkityksettömiä määriä maksan ja lihaskudosten koostumuksessa.

Kuitu on tärkeä sekä ihmisille että muille eläville organismeille. Se auttaa ruoansulatuselimistöä toimimaan paremmin ja tuottavammin. Selluloosa on runsaasti eri kasvisolujen kuorissa, ja hänen ansiostaan ​​monet sairaudet estetään. Tämä monimutkainen hiilihydraatti osallistuu aktiivisesti kehon puhdistamiseen monista haitallisista aineista, kuten kolesterolista ja sappipigmenteistä. Nämä kuidut estävät lihavuutta ja niille on ominaista korkea ravintoarvo, jonka avulla voimme nopeasti sammuttaa nälän tunteen. Mitä tuotteita on runsaasti kuitua? Tämä on leseitä, täysjyväjauhoja, tuoreita hedelmiä ja vihanneksia.

Rooli kehossa

Hiilihydraattien toiminnot elimistössä ovat seuraavat:

Päätehtävä on energia. Hiilihydraattien ansiosta ihmiskeho saa voimaa ja kykyä kestää stressiä ja ympäristötekijöiden kielteistä vaikutusta. Jakamisprosessissa ne hajoavat veteen ja hiilidioksidiksi, minkä seurauksena vapautuu suuri määrä energiaa. Elävissä organismeissa ne kertyvät: kasveissa ne ovat tärkkelyksen muodossa, eläimissä - glykogeeni. Ja tämän energian vapautuminen tapahtuu vähitellen tarpeen mukaan.

Suojaustoiminto ilmenee seuraavasti: rauhasemme tuottavat limaa, joka ympäröi elintärkeitä elimiä, kuten suolet, vatsa, keuhkoputket ja ruokatorvi. Tämä viskoosi salaisuus suojaa niitä vaurioilta sekä mekaanisesti että virusten ja bakteerien hyökkäyksiltä.

Mitä rakennetoiminto tarkoittaa? Hiilihydraatit, jotka ovat osa solukalvoja ja solujen muodostumista, osallistuvat aktiivisesti erilaisten yhdisteiden ja aineiden synteesiin. Ilman niitä ihmiskeho ei voinut toimia normaalisti. Polysakkaridien muodossa olevat hiilihydraatit ovat myös tärkeitä kasveille, joissa ne suorittavat tukitoiminnon.

Hiilihydraatit antavat ihmiselle energiaa elämää varten.

Hiilihydraatin puute

Jos jätät kehosta hiilihydraatteja tai vähennät niiden saantia minimiin, se on täynnä aineenvaihduntaa koskevien perusprosessien rikkomista, ja haitalliset aineet kertyvät veressä. Keskushermostoon tulee masennus, joka aiheuttaa kroonisen väsymyksen, uneliaisuuden ja huimauksen. Ruoansulatuselimet reagoivat tällaiseen ruokavalioon pahoinvoinnin ja jatkuvan nälän tunteen kanssa.

Käden vapina ja liiallinen hikoilu voivat ilmetä. Nämä oireet häviävät lähes välittömästi, kun valikkoon lisätään riittävä määrä sokeria. Jos pidät kiinni ruokavaliosta, muista, että hiilihydraattien vähimmäisannos on 100 g.

Ylimääräinen hiilihydraatti

Kun elintarvikkeissa on runsaasti hiilihydraatteja, tämä voi johtaa lihavuuteen. Tässä valikossa kehossa on huomattavaa ylikuormitusta. Sokeri ja muut helposti sulavat aineet, kasautuvat, heikentävät haimasoluja, jotka uhkaavat diabeteksen kehittymistä. Tämä johtuu siitä, että keho menettää kykynsä tuottaa tarpeeksi insuliinia, joka on tarpeen glukoosin käsittelyyn.

On kuitenkin muistettava, että sokeri itsessään ei johda diabetekseen. Se on merkittävä riskitekijä jo olemassa olevan taudin kehittymiselle, jolla oli piilevä muoto.

Hyödyllisiä vinkkejä

Puhdistettujen hiilihydraattien haitallisia vaikutuksia, jotka ovat runsaasti elintarvikkeissa varastoista, voidaan vähentää. Tätä varten:

  • vähentää sokerin saantia;
  • valita välipaloja vihanneksista;
  • Annetaan etusija omavalmisteisille viljoille ja erilaisille viljoille;
  • Antaa hiilihapolliset juomat herkullisten tuoreiden mehujen ja kivennäisveden hyväksi.

Näiden yksinkertaisten ohjeiden noudattaminen on helppoa. Mutta samalla elin saa paljon etuja, terveys paranee.

Hiilihydraattien toiminnot elimistössä

Hiilihydraatit, kuten muut makroelementit (rasvat ja proteiinit), eivät rajoitu vain yhden toiminnon suorittamiseen ihmiskehossa. Sen lisäksi, että ne tarjoavat energiaa hiilihydraattien perustoiminnallisella roolilla, ne ovat myös välttämättömiä sydämen, maksan, lihasten ja keskushermoston normaalille toiminnalle. Ne ovat tärkeä osa proteiinin ja rasvan aineenvaihdunnan säätelyä.

Hiilihydraattien tärkeimmät biologiset toiminnot, joita varten ne ovat välttämättömiä kehossa

  1. Energiatoiminto.
    Hiilihydraattien pääasiallinen tehtävä ihmisillä. Ne ovat tärkein energianlähde kaikentyyppisissä soluissa tapahtuvissa töissä. Hiilihydraattien hajoamisen myötä vapautunut energia haihtuu lämmönä tai kertyy ATP-molekyyleihin. Hiilihydraatit tarjoavat noin 50 - 60% kehon päivittäisestä energiankulutuksesta ja kaikista aivojen energiakustannuksista (aivot absorboivat noin 70% maksan päästämästä glukoosista). 1 g hiilihydraattien hapettuminen vapauttaa 17,6 kJ energiaa. Kehon tärkein energialähde on vapaa glukoosi tai varastoituja hiilihydraatteja glykogeenin muodossa.
  2. Muovi- (rakennus) toiminto.
    Hiilihydraatteja (riboosi, deoksiriboosi) käytetään rakentamaan ADP, ATP ja muut nukleotidit sekä nukleiinihapot. Ne ovat osa joitakin entsyymejä. Yksittäiset hiilihydraatit ovat solukalvojen rakenteellisia komponentteja. Glukoosin konversiotuotteet (glukuronihappo, glukosamiini jne.) Ovat osa polysakkarideja ja rustojen ja muiden kudosten monimutkaisia ​​proteiineja.
  3. Tallennustoiminto.
    Hiilihydraatteja varastoidaan (kumuloituu) luustolihas- sa (enintään 2%), maksassa ja muissa kudoksissa glykogeenin muodossa. Hyvällä ravinnolla maksassa voi kerääntyä jopa 10% glykogeeniä, ja haitallisissa olosuhteissa sen pitoisuus voidaan pienentää 0,2%: iin maksan massasta.
  4. Suojaustoiminto.
    Monimutkaiset hiilihydraatit ovat osa immuunijärjestelmän komponentteja; Mukopolysakkarideja esiintyy limakalvoissa, jotka peittävät nenän alusten, keuhkoputkien, ruoansulatuskanavan, virtsateiden pinnan ja suojaavat bakteereilta ja viruksilta sekä mekaanisilta vaurioilta.
  5. Sääntelytoiminto.
    Osa membraanireseptorin glykoproteiineista. Hiilihydraatit osallistuvat osmoottisen paineen säätelyyn kehossa. Siten veri sisältää 100-110 mg /% glukoosia, veren osmoottinen paine riippuu glukoosin pitoisuudesta. Elintarvikkeiden kuitu ei hajoa (sulavaa) suolistossa, mutta se aktivoi suoliston motiliteettia, ruoansulatuskanavassa käytettyjä entsyymejä, parantaa ruoansulatusta ja ravinteiden imeytymistä.

Seuraavat ovat hiilihydraattien pääryhmät ja tyypit.

Hiilihydraattiryhmät

  • Yksinkertainen (nopea) hiilihydraatti
    Sokereita on kahdenlaisia: monosakkarideja ja disakkarideja. Monosakkaridit sisältävät yhden sokeriryhmän, kuten glukoosi, fruktoosi tai galaktoosi. Disakkaridit muodostuvat kahden monosakkaridin jäännöksistä ja niitä edustavat erityisesti sakkaroosi (tavallinen pöytä- sokeri) ja laktoosi. Nopeasti verensokerin lisääminen ja korkea glykeeminen indeksi.
  • Monimutkaiset (hitaat) hiilihydraatit
    Polysakkaridit ovat hiilihydraatteja, jotka sisältävät kolme tai useampia yksinkertaisia ​​hiilihydraattimolekyylejä. Tämän tyyppinen hiilihydraatti sisältää erityisesti dekstriinejä, tärkkelyksiä, glykogeenejä ja selluloosaa. Polysakkaridien lähteet ovat viljat, palkokasvit, perunat ja muut kasvikset. Lisää asteittain glukoosipitoisuutta ja saa alhaisen glykeemisen indeksin.
  • Ei-sulava (kuitu)
    Selluloosa (ravintokuitu) ei anna keholle energiaa, mutta sillä on valtava rooli sen elintärkeässä toiminnassa. Sisältää pääasiassa kasviperäisiä elintarvikkeita, joiden sokeripitoisuus on alhainen tai erittäin pieni. On huomattava, että kuitu hidastaa hiilihydraattien, proteiinien ja rasvojen imeytymistä (voi olla hyödyllistä laihduttaa). Onko elintarvikkeiden lähde hyödyllisille suolistobakteereille (mikrobiomi)

Hiilihydraattien tyypit

monosakkaridit

  • glukoosi
    Monosakkaridi, väritön kiteinen aine, makea maku, sisältyy lähes jokaiseen hiilihydraattiketjuun.
  • fruktoosi
    Vapaa-muodossa oleva hedelmäsokeri on läsnä lähes kaikissa makeassa marjoissa ja hedelmissä, jotka ovat makeimpia sokereista.
  • galaktoosi
    Ei tapahdu vapaassa muodossa; muodossa, joka liittyy glukoosiin, se muodostaa laktoosia, maitosokeria.

disakkaridit

  • sakkaroosi
    Fraktoosin ja glukoosin yhdistelmästä koostuvalla disakkaridilla on suuri liukoisuus. Kun se on suolistossa, se hajoaa näihin komponentteihin, jotka sitten imeytyvät veriin.
  • laktoosi
    Maidosta ja maitotuotteista löytyy maitosokeria, disakkaridiryhmän hiilihydraattia.
  • maltoosi
    Mallasokeri, joka imeytyy helposti ihmiskehoon. Se muodostuu kahden glukoosimolekyylin yhdistelmästä. Maltoosi esiintyy tärkkelysten hajoamisen seurauksena ruoansulatusprosessissa.

polysakkaridit

  • tärkkelys
    Valkoinen jauhe, liukenematon kylmään veteen. Tärkkelys on yleisin hiilihydraatti ihmisravinnossa ja sitä esiintyy monissa peruselintarvikkeissa.
  • selluloosa
    Monimutkaiset hiilihydraatit, jotka ovat kovia kasvirakenteita. Erottamaton osa kasviperäistä ruokaa, jota ei ole pilkottu ihmiskehossa, mutta jolla on valtava rooli sen elämässä ja ruoansulatuksessa.
  • maltodekstriini
    Valkoinen tai kermanvärinen jauhe, makea maku, veteen liukeneva. Se on kasvitärkkelyksen entsymaattisen katkaisun välituote, jonka seurauksena tärkkelysmolekyylit jaetaan fragmenteiksi - dekstriineiksi.
  • glykogeenin
    Glukoositähteiden muodostama polysakkaridi; päävaranto hiilihydraatti, kaikkialla paitsi organismi ei täytä. Glykogeeni muodostaa energiavarannon, joka voidaan nopeasti mobilisoida, jos se kompensoi äkillisen glukoosipitoisuuden puuttumisen ihmiskehossa.

Kehon tärkeimmät hiilihydraattilähteet

Elintarvikkeiden hiilihydraattien tärkeimmät lähteet ovat: hedelmät, marjat ja muut hedelmät, keitetyt - leipä, pasta, vilja, makeiset. Perunat sisältävät hiilihydraatteja tärkkelyksen ja ravintokuituina. Puhdas hiilihydraatti on sokeri. Hunaja, sen alkuperästä riippuen, sisältää 70-80% glukoosia ja fruktoosia.

Kaikki materiaalit ovat luonteeltaan tutkivia. [Vastuuvapauslauseke krok8.com]

Hiilihydraattitoiminnot

rakenne

Hiilihydraattimolekyyli koostuu useista karbonyyli- (= C = O) ja hydroksyyliryhmistä (-OH). Rakenteesta riippuen on olemassa kolme hiilihydraattiryhmää:

Monosakkaridit ovat yksinkertaisimpia sokereita, jotka koostuvat vain yhdestä molekyylistä. Monosakkaridit sisältävät useita ryhmiä, jotka eroavat molekyylissä olevien hiiliatomien lukumäärästä - rakenteesta. Kolme hiiliatomia sisältäviä monosakkarideja kutsutaan triooseiksi, viisi on pentoseja, kuusi on heksooseja ja niin edelleen. Merkittävimmät eläville organismeille ovat pentoosit, jotka ovat osa nukleiinihappoja, ja heksoosit, joista muodostuu polysakkarideja. Esimerkki heksoosista on glukoosi.

Oligosakkaridit sisältävät kaksi - 10 rakennetta. Riippuen niiden määrästä:

  • disakkaridit - annokset;
  • trisakkaridit - hieno;
  • tetrasakkaridit - tetraoosit;
  • pentasakkarideja;
  • heksasakkaridit jne.

Merkittävimmät ovat disakkaridit (laktoosi, sakkaroosi, maltoosi) ja trisakkaridit (raffinoosi, melitsitoza, maltotriosi).

Oligosakkaridien koostumus voi sisältää homogeenisia ja inhomogeenisiä molekyylejä. Tässä suhteessa on

  • homooligosakkaridit - kaikki saman rakenteen molekyylit;
  • heterooligosakkaridit ovat eri rakenteiden molekyylejä.

Kuva 2. Homo-oligosakkaridit ja hetero-oligosakkaridit.

Monimutkaiset hiilihydraatit ovat polysakkarideja, jotka koostuvat monista (10: stä tuhanteen) monosakkaridiin. Näitä ovat:

Kuva 3. Polysakkaridi.

Toisin kuin oligosakkaridit ja monosakkaridit, polysakkaridit ovat kovia, veteen liukenemattomia aineita, joilla ei ole makeaa makua.

Hiilihydraattikaava - Cn(H2O)m. Minkä tahansa hiilihydraatin molekyylissä on vähintään kolme hiiliatomia.

tehtävät

Solujen hiilihydraattien päätehtävä on energian muuntaminen. ATP (adenosiinitrifosfaatti) - universaali energialähde - sisältää monosakkaridiriboosin. ATP muodostuu glykolyysin seurauksena - glukoosin hapettuminen ja hajoaminen pyruvaatiksi (pyruvihappoksi). Glykolyysi tapahtuu useissa vaiheissa. Hiilihydraatit hapetetaan täysin hiilidioksidiksi ja vedeksi, kun taas energia vapautuu.

Taulukossa luetellaan hiilihydraattien tärkeimmät toiminnot.

Mitkä ovat hiilihydraattien funktiot elävissä organismeissa?

Hiilihydraattien rooli kehon solujen rakenteessa on vaikea yliarvioida, mutta jostain syystä useimmat ihmiset ajattelevat, että ne vain edistävät painonnousua. Itse asiassa hiilihydraattien ansiosta henkilö hankkii energiavarannon, jota hän sitten käyttää elämäntehtäviensä ratkaisemiseen. Mutta tämä ei ole kaikki näiden ravintoaineiden arvo.

Perustietoa hiilihydraattien merkityksestä

Hiilihydraatit ravitsevat soluja, täyttävät ne tarvittavalla soluaineella, aktivoivat kehon suojatoiminnon taistelussa ulkoisen ympäristön kielteisiä vaikutuksia vastaan ​​ja auttavat ihmiskehoa toipumaan vakavista sairauksista. Hiilihydraattien pääasiallinen tehtävä ihmiskehossa johtuu biokemian prosesseista (tämä on elävien organismien elintärkeää toimintaa kuvaavien kemiallisten elementtien tiede ja niiden normaalin toiminnan varmistaminen). Miten ne toimivat? Nielemisen jälkeen ruoka, hiilihydraatit imeytyvät verta, hapetetaan ja muodostaa energiaa.

Toinen osa näistä kemiallisista elementeistä, joita ei muunneta aktiivisiksi, lähetetään toisen toiminnon toteuttamiseen, joka estää ketonien kertymisen rasvojen hapettumisprosessissa.

Hiilihydraattien ansiosta ihmiset hankkivat energiavaroja.

Ketonit ovat aineita, joista myös solut ottavat energiaa. Ketonien kertyminen vaikuttaa haitallisesti koko organismin toimintaan, koska ketonit ovat pääasiassa glukoosia, ja sen ylimäärä elimistössä voi johtaa sellaisiin vakaviin sairauksiin, kuten diabetes, ihosairaudet, ruoansulatuskanava jne.

Yksinkertaisten hiilihydraattien tehtävänä on solujen rakentaminen. Rakennustoiminto palauttaa solujen loukkaantuneet osat, antaa niille lujuuden ja on katalysaattori kehitykselle. Toinen tehtävä, jonka nämä elementit suorittavat, on sääntely. Yksinkertaiset hiilihydraatit säätelevät aineenvaihduntaa, stimuloivat laihtumista ja nopeuttavat ravinteiden käsittelyä. Kehoon tulevien rasvojen ja proteiinien hajoaminen on inuliinien entsymaattinen tehtävä. Se auttaa proteiinien ja rasvojen hajoamiseen yksinkertaisemmiksi muodoiksi, jotka elimistö imeytyy helpommin ja imeytyvät nopeasti veriin.

Näiden aineiden toiminnan periaate on seuraava: kaikissa tuotteissa olevat hiilihydraatit tulevat elimistöön. Vereen imevät he muuttuvat glukoosiksi, joka on tärkein energiantuottaja. Tämän seurauksena henkilö tuntee voimakkuuden ja elinvoiman nousun. Muuten ne ovat mikroravinteita sekä rasvoja ja proteiineja. Kun ne käsitellään kehossa, ne muodostavat toisen tyyppisen kudoksen - glykogeenin. Kun kaikki tärkeä glykogeeni imeytyy koko elimistöön, ylimäärä on talletettu lihasten, maksan, rasvakudoksen ja muiden sisäelinten väliin, ja se tekee työtä kovan fyysisen rasituksen, nukkumisen tai syömisen aikana. Tällainen varanto on välttämätön, muuten kaikki kehon merkinantojärjestelmät sammuvat, se lakkaa vastaamasta ympäristöön kohdistuviin ärsykkeisiin. Sitten sinun on varmistettava uudenlaisten aineiden virtaus, joista voimaa on mahdollista saada.

Vahvuuden ja aktiivisuuden lisäksi aivot ovat erityisen herkkiä hiilihydraattien vaikutuksille. Ehkä he ovat tärkeimmät aivojen normaalin toiminnan osatekijät. Tällöin kulutettujen hiilihydraattien määrä on erityisen tärkeä - mitä enemmän niistä, sitä enemmän pitkäaikaisia ​​vaikutuksia heillä on, muuten aivojen reaktiot ovat hitaampia, signaalit lyhyt ja sumea.

Niinpä tulee selväksi, että lähes kaikki ihmiskehon elimet riippuvat jotenkin elimistöön tulevien hiilihydraattien määrästä. Hiilihydraattien rooli minkä tahansa elävän organismin solussa on hyvin suuri. Siksi on tärkeää, että ruokavalio oli tasapainoinen ja korkealaatuinen.

Elintarvikkeiden pitäisi olla tasapainossa

Se on tärkeää. Riittävästi proteiineja, rasvoja, hiilihydraatteja ja muita kemiallisia elementtejä on nautittava elimistöön, jotta se voi toimia ja kehittyä hyvin.

Mitkä ovat hiilihydraattien funktiot elävissä organismeissa?

Säästä aikaa ja näe mainoksia Knowledge Plus -palvelun avulla

Säästä aikaa ja näe mainoksia Knowledge Plus -palvelun avulla

Vastaus

Vastaus on annettu

MaryMacWizard

Yhdistä Knowledge Plus -palveluun saadaksesi kaikki vastaukset. Nopeasti, ilman mainoksia ja taukoja!

Älä missaa tärkeitä - liitä Knowledge Plus, jotta näet vastauksen juuri nyt.

Katsele videota saadaksesi vastauksen

Voi ei!
Näytä vastaukset ovat ohi

Yhdistä Knowledge Plus -palveluun saadaksesi kaikki vastaukset. Nopeasti, ilman mainoksia ja taukoja!

Älä missaa tärkeitä - liitä Knowledge Plus, jotta näet vastauksen juuri nyt.

Hiilihydraattitoiminnot

Elävissä organismeissa hiilihydraatit suorittavat erilaisia ​​toimintoja, mutta tärkeimmät ovat energia ja rakentaminen.

Energiafunktio on, että entsyymien vaikutuksen alaiset hiilihydraatit jaetaan helposti ja hapetetaan energiaa vapauttamalla. Kun 1 g hiilihydraatteja hapetetaan täysin, vapautuu 17,6 kJ energiaa. Hiilihydraatin hapettumisen lopputuotteet ovat hiilidioksidi ja vesi.

Hiilihydraattien merkitys elävien organismien energiatasapainossa liittyy niiden kykyyn hajota hapella tai ilman sitä. Tämä on välttämätöntä hapenpuutteen olosuhteissa elävien elävien organismien kannalta. Glukoosireservi on polysakkarideja (tärkkelys ja glykogeeni).

Hiilihydraattien rakenne (rakennus) on, että niitä käytetään rakennusmateriaalina. Kasvisolujen kuoret keskimäärin 20-40% koostuvat selluloosasta, jolla on korkea lujuus. Siksi kasvisolujen kuoret suojaavat luotettavasti solunsisäistä sisältöä ja säilyttävät solujen muodon. Kitiini on osa niveljalkaisten ja joidenkin sienien ja protistien solukalvojen ulkoista luurankoa.

Jotkut oligosakkaridit ovat osa eläinsolujen sytoplasmista kalvoa ja muodostavat supermembraanikompleksin - glykokalyxin. Sytoplasmisen kalvon hiilihydraattikomponentit suorittavat reseptorifunktion: ne havaitsevat signaaleja ympäristöstä ja lähettävät ne soluun.

Metabolinen funktio on, että monosakkaridit ovat perustana monien orgaanisten aineiden synteesille organismien soluissa - polysakkarideissa, nukleotideissa, alkoholeissa, aminohapoissa jne.

Varastointitoiminto on se, että polysakkaridit ovat kaikkien organismien ylimääräisiä ravinteita, jotka ovat tärkeimpien energiantoimittajien rooli. Tärkkelys on eläinten ja sienien kasvien ravintoaine ja glykogeeni. Joidenkin kasvien, kuten daalioiden, juurissa ja mukuloissa säilytetään inuliinia (fruktoosipolymeeri).

Hiilihydraatit ja suojaava toiminto. Joten kumit (hartsit, jotka vapautuvat puiden vahingoittumisen vuoksi, esimerkiksi kirsikat, luumut) ovat monosakkaridien johdannaisia. Ne estävät taudinaiheuttajien pääsyn haavoihin. Protistien, sienien ja niveljalkaisten, jotka sisältävät kitiiniä, kiinteät soluseinät suorittavat myös suojaavan toiminnon.

Hiilihydraatteja. Hiilihydraattien rakenne, ominaisuudet ja toiminnot

Hiilihydraatit ovat aineita, joilla on yleinen kaava Cn(H2O)m, jossa n ja m voivat olla erilaisia ​​arvoja. Nimi "hiilihydraatit" kuvastaa sitä, että näiden aineiden molekyyleissä on vetyä ja happea samassa suhteessa kuin vesimolekyylissä. Hiilen, vedyn ja hapen lisäksi hiilihydraattien johdannaiset voivat sisältää muita elementtejä, kuten typpeä.

Hiilihydraatit - yksi solujen orgaanisten aineiden tärkeimmistä ryhmistä. Ne ovat fotosynteesin ensisijaisia ​​tuotteita ja muiden orgaanisten aineiden biosynteesin alkutuotteita kasveissa (orgaaniset hapot, alkoholit, aminohapot jne.) Ja ne sisältyvät myös kaikkien muiden organismien soluihin. Eläinsolussa hiilihydraattipitoisuus on alueella 1-2%, kasvisoluissa se voi joissakin tapauksissa saavuttaa 85-90% kuiva-aineen painosta.

Hiilihydraatteja on kolme:

  1. monosakkaridit tai yksinkertaiset sokerit;
  2. oligosakkaridit ovat yhdisteitä, jotka koostuvat 2-10 peräkkäin yhdistetyistä yksinkertaisten sokerien molekyyleistä (esimerkiksi disakkarideista, trisakkarideista jne.).
  3. polysakkaridit koostuvat yli 10 yksinkertaisista sokereista tai niiden johdannaisista (tärkkelys, glykogeeni, selluloosa, kitiini).

Monosakkaridit (yksinkertaiset sokerit)

Hiilirungon pituudesta (hiiliatomien lukumäärästä) riippuen monosakkaridit jaetaan triooseiksi (C3), tetroses (C4), pentoosi (C5), heksoosit (C6), heptaanit (C7).

Monosakkaridien molekyylit ovat joko aldehydialkoholeja (aldoosit) tai ketoalkoholeja (ketooseja). Näiden aineiden kemialliset ominaisuudet määritetään ensisijaisesti aldehydi- tai ketoniryhmillä, jotka ovat niiden molekyylien osa.

Monosakkaridit liukenevat hyvin veteen, makea maku.

Vedessä liuotettuna monosakkaridit saavat pentoseista alkaen rengasmaisen muodon.

Pentoosien ja heksoosien sykliset rakenteet ovat niiden tavanomaisia ​​muotoja: milloin tahansa vain pieni osa molekyyleistä on "avoimen ketjun" muodossa. Oligo- ja polysakkaridit sisältävät myös monosakkaridien syklisiä muotoja.

Sokerien lisäksi, joissa kaikki hiiliatomit ovat sitoutuneet happiatomeihin, on osittain pelkistettyjä sokereita, joista tärkein on deoksiriboosi.

oligosakkaridit

Hydrolyysin aikana oligosakkaridit muodostavat useita molekyylejä yksinkertaisista sokereista. Oligosakkarideissa yksinkertaisten sokerien molekyylit liitetään ns. Glykosidisidoksilla, jotka yhdistävät yhden molekyylin hiiliatomin hapen ja toisen molekyylin hiiliatomiin.

Tärkeimmät oligosakkaridit ovat maltoosi (mallasokeri), laktoosi (maitosokeri) ja sakkaroosi (sokeriruoko tai sokerijuurikas). Näitä sokereita kutsutaan myös disakkarideiksi. Ominaisuuksiensa mukaan disakkaridilohkot ovat monosakkarideja. Ne liukenevat hyvin veteen ja niillä on makea maku.

polysakkaridit

Nämä ovat suurimolekyylipainoisia (jopa 10 000 000 Da) polymeerimolekyylejä, jotka koostuvat suuresta määrästä monomeerejä - yksinkertaisia ​​sokereita ja niiden johdannaisia.

Polysakkaridit voivat koostua saman tai eri tyyppisistä monosakkarideista. Ensimmäisessä tapauksessa niitä kutsutaan homopolysakkarideiksi (tärkkelys, selluloosa, kitiini jne.) Toisessa - heteropolysakkaridissa (hepariini). Kaikki polysakkaridit ovat veteen liukenemattomia eikä niillä ole makeaa makua. Jotkut heistä voivat paisua ja nuolla.

Tärkeimmät polysakkaridit ovat seuraavat.

Selluloosa on lineaarinen polysakkaridi, joka koostuu useista suorista rinnakkaisista ketjuista, jotka ovat toisiinsa sidoksissa vety-sidoksilla. Kukin ketju muodostuu P-D-glukoosijäännöksistä. Tämä rakenne estää veden tunkeutumisen, on erittäin kestävä rikkoutumiseen, mikä takaa kasvisolujen kalvojen, jotka ovat 26-40% selluloosaa, stabiilisuus.

Selluloosa toimii elintarvikkeena monille eläimille, bakteereille ja sienille. Useimmat eläimet, myös ihmiset, eivät kuitenkaan pysty sulattamaan selluloosaa, koska niiden ruoansulatuskanavassa ei ole sellulaasientsyymiä, joka hajottaa selluloosaa glukoosiksi. Samaan aikaan selluloosakuiduilla on tärkeä rooli ravinnossa, koska ne antavat ruoka-asteen ja karkean tekstuurin, stimuloivat suoliston motiliteettia.

Tärkkelys ja glykogeeni. Nämä polysakkaridit ovat tärkeimpiä glukoosivarastointimuotoja kasveissa (tärkkelys), eläimissä, ihmisissä ja sienissä (glykogeeni). Kun ne hydrolysoidaan organismeissa, muodostuu glukoosia, joka on välttämätöntä elintärkeissä prosesseissa.

Kitiini muodostuu β-glukoosimolekyyleistä, joissa toisen hiiliatomin alkoholiryhmä korvataan typpipitoisella ryhmällä NHCOCH3. Sen pitkät samansuuntaiset ketjut, kuten selluloosaketjut, ovat mukana.

Kitiini on niveljalkaisten ja sienien soluseinien päärakenneosa.

Hiilihydraattitoiminnot

Energiaa. Glukoosi on tärkein energian lähde elävien organismien soluissa solun hengityksen aikana (1 g hiilihydraatteja hapettumisen aikana vapauttaa 17,6 kJ energiaa).

Rakennetta. Selluloosa on osa kasvien soluseinämiä; kitiini on niveljalkaisten ja sienien soluseinien rakenteen osa.

Jotkut oligosakkaridit ovat osa solun sytoplasmista kalvoa (glykoproteiinien ja glykolipidien muodossa) ja muodostavat glykosalyxia.

Metabolinen. Pentoosit osallistuvat nukleotidien synteesiin (riboosi on osa RNA-nukleotideja, deoksiribroosi on osa DNA-nukleotideja), jotkut koentsyymit (esimerkiksi NAD, NADP, koentsyymi A, FAD), AMP; osallistua fotosynteesiin (ribulozodifosfat on CO-akseptori2 fotosynteesin pimeässä vaiheessa).

Pentoosit ja heksoosit ovat mukana polysakkaridien synteesissä; glukoosi on erityisen tärkeä tässä roolissa.

Elävien organismien hiilihydraattien toiminnot

Kirjaudu uID: llä

Etsi kysymyksiä

tilasto

Energiatoiminto. Hiilihydraatit - solun tärkeimmät energialähteet. Täysin 1 g: n glukoosin hajoamisen jälkeen vapautuu 17,6 kJ energiaa.
Tallennustoiminto. Kasvi- ja eläinsolut käyttävät tärkkelystä ja glykogeeniä energian varastointiin.

Rakenteellinen toiminto Selluloosa ja kitiini varmistavat kasvien ja sienien soluseinien lujuuden. Jotkut monimutkaiset polysakkaridit, jotka koostuvat kahdentyyppisistä yksinkertaisista sokereista, ovat osa jänteitä, rustoa, ihoaineita, jotka antavat näille kudoksille vahvuuden ja joustavuuden.

Suojaustoiminto. Kitiini on eläinkudoksen suojaava komponentti.

Reseptoritoiminto. Jotkut hiilihydraatit toimivat reseptoreina solukalvojen koostumuksessa ja antavat solujen tunnistamisen toisilleen vuorovaikutuksen aikana.

Energiaa.
Hiilihydraatit ovat tärkein energiamateriaali. Hiilihydraattien hajoamisen myötä vapautunut energia haihtuu lämmönä tai kertyy ATP-molekyyleihin. Hiilihydraatit tuottavat noin 50 - 60% kehon päivittäisestä energiankulutuksesta ja lihasaktiivisuudella jopa 70%. 1 g hiilihydraattien hapetuksen aikana vapautuu 17 kJ energiaa (4,1 kcal). Kehon tärkein energialähde on vapaa glukoosi tai varastoituja hiilihydraatteja glykogeenin muodossa. Se on aivojen pääenergian substraatti.

Muovia.
Hiilihydraatteja (riboosi, deoksiriboosi) käytetään ATP: n, ADP: n ja muiden nukleotidien sekä nukleiinihappojen rakentamiseen. Ne ovat osa joitakin entsyymejä. Yksittäiset hiilihydraatit ovat solukalvojen rakenteellisia komponentteja. Glukoosin konversiotuotteet (glukuronihappo, glukosamiini jne.) Ovat osa polysakkarideja ja rustojen ja muiden kudosten monimutkaisia ​​proteiineja.

Ravinteiden tarjonta.
Hiilihydraatit kertyvät (varastoivat) luurankolihaksessa, maksassa ja muissa kudoksissa glykogeenin muodossa. Systeeminen lihasaktiivisuus johtaa glykogeenivarastojen kasvuun, mikä lisää kehon energiapotentiaalia.

Erityinen.
Erilliset hiilihydraatit osallistuvat veriryhmien spesifisyyden varmistamiseen, antikoagulanttien (hyytymistä aiheuttavien), hormonien tai farmakologisten aineiden ketjun reseptoreina, jotka tuottavat kasvainvastaisen vaikutuksen.

Suojaava.
Monimutkaiset hiilihydraatit ovat osa immuunijärjestelmän komponentteja; Mukopolysakkarideja esiintyy limakalvoissa, jotka peittävät nenän alusten, keuhkoputkien, ruoansulatuskanavan, virtsateiden pinnan ja suojaavat bakteereilta ja viruksilta sekä mekaanisilta vaurioilta.

Sääntelyyn.
Elintarvike- kuitu ei ole sulavaa suolistossa, mutta se aktivoi suoliston motiliteettia, ruoansulatuskanavassa käytettyjä entsyymejä, parantaa ruoansulatusta ja ravintoaineiden imeytymistä.

Energia - hiilihydraatit ovat yksi kehon tärkeimmistä energialähteistä, jotka tuottavat vähintään 60% energiankulutuksesta. Aivojen, verisolujen, munuaisten aivojen aineen aktiivisuuden vuoksi lähes kaikki energia toimitetaan glukoosin hapettumisen vuoksi. Kun 1 g hiilihydraatteja hajoaa kokonaan, vapautuu 4,1 kcal / mol (17,15 kJ / mol) energiaa.

Muoviset hiilihydraatit tai niiden johdannaiset löytyvät kaikissa kehon soluissa. Ne ovat osa biologisia kalvoja ja organoidisolut, osallistuvat entsyymien, nukleoproteiinien jne. Muodostumiseen. Kasveissa hiilihydraatit ovat pääasiassa tukimateriaalia.

Suojaavat - viskoosiset salaisuudet (limaa), joita erittävät eri rauhaset, jotka sisältävät runsaasti hiilihydraatteja tai niiden johdannaisia ​​(mukopolysakkarideja jne.). Ne suojaavat ruoansulatuskanavan onttojen elinten sisäpuolia, hengitysteitä mekaanisilta ja kemiallisilta vaikutuksilta, patogeenisten mikrobien tunkeutumiselta.

Sääntely - ihmisen ruoka sisältää huomattavan määrän kuituja, joiden karkea rakenne aiheuttaa vatsan ja suoliston limakalvon mekaanista ärsytystä ja osallistuu siten peristaltiikan toiminnan säätelyyn.

Erityiset - yksittäiset hiilihydraatit suorittavat kehossa erityisiä toimintoja: ne osallistuvat hermoimpulssien johtamiseen, vasta-aineiden muodostumiseen, veriryhmien spesifisyyteen jne.