Углеводы и их разновидности

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

Факультет: Экономический

 

Кафедра: Экономики и предпринимательства

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

 

 

 

По дисциплине: Биология

 

 

На тему: Углеводы и их разновидности

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка

Преподаватель:

 

 

 

 

 

КАЛИНИНГРАД

2010

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2.  Простые и сложные углеводы

3. Биологическая роль и биосинтез углеводов

4. Разновидности углеводов

5. Вывод

7. Литература 

1. Введение

Большую часть энергии, необходимой  для нормальной жизнедеятельности, организм человека получает с углеводами. У спортсменов по мере увеличения интенсивности и тяжести физических нагрузок потребность в углеводах  увеличивается и может возрастать до 800 г в сутки. Углеводы содержатся преимущественно в продуктах  растительного происхождения. Очень большое содержание углеводов (более 65 г на 100 грамм продукта): сахар (песок), конфеты, мед, варенье, мармелад, зефир, печенье сдобное, рис, макароны, крупы манная, перловая, пшено, гречневая и овсяная, финики, изюм, урюк, чернослив.

Большое содержание углеводов (40-60 г на 100 грамм продукта): хлеб (ржаной и пшеничный), фасоль, горох, шоколад, халва, пирожные.

Наиболее полезными считаются  углеводы, которые проходят наименьшую обработку в процессе приготовления  пищи. К примеру, - хлеб, приготовленный из цельных зерен, слабо проваренная  овсяная каша, неочищенный рис. Эти  полезная пища имеет большее количество волокон, помогающих организму удерживать уровень сахара в крови на нормальных цифрах.

Если вы употребляете слишком  много углеводов, больше, чем может  преобразоваться в глюкозу или  гликоген (который откладывается  в печени и мышцах), то в результате, как нам всем слишком хорошо известно, образуется жир. Когда телу нужно  больше топлива, жир преобразуется  обратно в глюкозу, и вес тела снижается.

Не относитесь к углеводам  слишком пренебрежительно. Они в  такой же степени необходимы для  здоровья, как и остальные питательные  вещества, и в грамме углеводов  содержатся те же 4 калории, что и  в грамме белка.

Хотя не существует официальных  норм потребления углеводов, рекомендуется  минимум в 50 г в день, чтобы  избежать кетоза, кислого состояния крови, которое может развиться, если для образования энергии используются преимущественно запасы жира.

 

2. Простые и  сложные углеводы

Углеводы (сахариды) — общее название обширного класса природных органических соединений. Название происходит от слов «уголь» и «вода». Причиной этого является то, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой C_x(H₂O)_y, формально являясь соединениями углерода и воды.

По способности к гидролизу на мономеры углеводы делятся на две группы: простые (моносахариды) и сложные (олигосахариды и полисахариды). Сложные углеводы, в отличие от простых, способны гидролизоваться с образованием простых углеводов, мономеров. Простые углеводы легко растворяются в воде и синтезируются в зелёных растениях.

 

 

3. Биологическая  роль и биосинтез углеводов

Биологическое значение углеводов:

• Углеводы выполняют структурную функцию, то есть участвуют в построении различных клеточных структур (например, клеточных стенок растений).
• Углеводы выполняют защитную роль у растений (клеточные стенки, состоящие из клеточных стенок мертвых клеток защитные образования — шипы, колючки и др.).
• Углеводы выполняют пластическую функцию — хранятся в виде запаса питательных веществ, а также входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза идезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК.
• Углеводы являются основным энергетическим материалом. При окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды.
• Углеводы участвуют в обеспечении осмотического давления и осморегуляции. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы. От концентрации глюкозы зависитосмотическое давление крови.
• Углеводы выполняют рецепторную функцию — многие олигосахариды входят в состав воспринимающей части клеточных рецепторов или молекул-лигандов.

 

В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Травоядные получают крахмал, клетчатку, сахарозу. Хищники получают гликоген с мясом.

Организмы животных не способны синтезировать углеводы из неорганических веществ. Они получают их от растений с пищей и используют в качестве главного источника энергии, получаемой в процессе окисления:

C_x(H₂O)_y + xO₂ → xCO₂ + yH₂O + энергия.

В зеленых листьях растений углеводы образуются в процессе фотосинтеза — уникального биологического процесса превращения в сахара неорганических веществ — оксида углерода (IV) и воды, происходящего при участии хлорофилла за счёт солнечной энергии:

xCO₂ + yH₂O → C_x(HO)_y + xO₂

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Разновидности углеводов

 

Таблица №1. Наиболее распространенные углеводы

Моносахариды	Олигосахариды	Полисахариды
глюкоза фруктоза галактоза манноза	Дисахариды сахароза (обычный сахар, тростниковый или свекловичный) мальтоза изомальтоза лактоза лактулоза	декстран гликоген крахмал целлюлоза галактоманнаны глюкоманнан

 

С точки зрения химии углеводы являются органическими веществами, содержащими неразветвленную цепь из нескольких атомов углерода, карбонильную группу, а также несколько гидроксильных групп.

Моносахариды 

Наиболее простые представители  углеводов и при гидролизе  не расщепляются до более простых  соединений. Для человека наиболее важны глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза.

• Глюкоза

Составная единица, из которой  построены все важнейшие полисахариды - гликоген, крахмал и целлюлоза, также входит в состав сахарозы, лактозы и мальтозы. Она быстро всасывается в кровь из желудочно-кишечного  тракта, а затем поступает в  клетки органов, где вовлекается  в процессы биологического окисления. Глюкоза наиболее легко и быстро усваиваемый источник энергии для  человека. Для своего усвоения она  требует инсулина. Роль глюкозы особенно велика для центральной нервной  системы, где она является главным  источником окисления. Она легко  превращается в гликоген.

• Фруктоза

Менее распространена, чем  глюкоза, и также быстро окисляется. Часть фруктозы в печени превращается в глюкозу, но для своего усвоения она не требует инсулина. Этим обстоятельством, а также значительно более медленным всасыванием фруктозы сравнительно с глюкозой в кишечнике, объясняется лучшая переносимость ее больными сахарным диабетом.

• Галактоза

Входит в состав молочного  сахара (лактозы). В организме человека большая часть ее превращается в  печени в глюкозу, а также участвует  в построении гемицеллюлозы.

Основными пищевыми источниками  глюкозы и фруктозы служат мед, сладкие  овощи и фрукты. Глюкоза и фруктоза содержатся во всех плодах. В семечковых преобладает фруктоза, а в косточковых (абрикосы, персики, сливы) - глюкоза. Моносахариды - самый быстрый и качественный источник энергии для процессов, происходящих в клетке.

Олигосахариды

Более сложные соединения, построенные из нескольких (от 2 до 10) остатков моносахаридов. Наиболее важны для человека сахароза, мальтоза и лактоза.

Сахароза

Важнейший пищевой источник ее сахар. Попадая в организм, она  легко разлагается на моносахариды. Но это возможно, если мы потребляем сырой свекольный или тростниковый сок. Обыкновенный сахар имеет на много более сложный процесс  усвоения.

• Лактоза (молочный сахар)

Основной углевод молока и молочных продуктов. Ее роль весьма значительна в раннем детском  возрасте, когда молоко служит основным продуктом питания. При отсутствии или уменьшении фермента лактозы, расщепляющей лактозу до глюкозы и галактозы, в желудочно-кишечном тракте наступает  непереносимость молока.

• Мальтоза (солодовый сахар)

Промежуточный продукт расщепления  крахмала и гликогена в желудочно-кишечном тракте. В свободном виде в пищевых  продуктах она встречается в  меде, солоде, пиве, патоке и проросшем  зерне.

Полисахариды

Высокомолекулярные соединения - полимеры, образованные из большого числа  моносахаридов. Они делятся на перевариваемые и неперевариваемые в желудочно-кишечном тракте. К перевариваемым относят крахмал и гликоген, из вторых для человека важны клетчатка, гемицеллюлоза и пектиновые вещества.

Моносахариды и олигосахариды  обладают сладким вкусом, в связи с чем их называют сахарами. Полисахариды сладким вкусом не обладают. Если сладость раствора сахарозы принимать за 100%, то сладость фруктозы- 173%, глюкозы- 81%, мальтозы и галактозы - 32% и лактозы-16%.

• Крахмал

Важнейший поставщик углеводов. Он образуется и накапливается в  хлоропластах зеленых частей растения в форме маленьких зернышек, откуда путем гидролизных процессов  переходит в водорастворимые сахара, которые легко переносятся через клеточные мембраны и таким образом попадают в другие части растения, в семена, корни, клубни и другие. В организме человека крахмал сырых растений постепенно распадается в пищеварительном тракте, при этом распад начинается еще во рту. Слюна во рту частично превращает его в мальтозу. Вот почему хорошее пережевывание пищи и смачивание ее слюной имеет исключительно важное значение.

Старайтесь в своем  питании чаще использовать продукты, содержащие естественную глюкозу, фруктозу и сахарозу. Наибольшее количество сахара содержится в овощах, фруктах  и сухофруктах, а также проросшем  зерне.

5. Вывод 

Значение углеводов для нашего организма переоценить трудно, их недостаток для организма может стать просто бедствием. Однако проблема современного человека не в том, что у него дефицит углеводов, а в том, что он употребляет их в четыре раза больше, чем требуется.  
       В первую очередь, пересмотреть своё питание в пользу сложных углеводов. Помните: резкий подъём сахара в крови создают простые углеводы, и его избытки сразу идут в жир. Сложные углеводы обеспечивают стабильный уровень сахара в крови, его содержание оптимально и безопасно как для здоровья, так и для фигуры.  
        Для того чтобы определить эти продукты, воспользуйтесь таблицей гликемических индексов. Там ясно видно, употребление, каких продуктов вызывает повышенное содержание сахара в крови и, как следствие, инсулиновую реакцию по переработке сахара в жир.

 

6. Литература

1. Органическая химия: Учебное издание для 10 кл. сред. шк. - Москва, Просвещение, 1993 г.

2. Электронная энциклопедия Кирилла  и Мефодия, 2004г.

3. Справочник школьника, II том, Амфора, 2002 г.

4. Интернет сайты: поисковые  системы www.nigma.ru, www.rambler.ru.

5. Биология. Введение в общую  биологию и экологию. 9 класс. (2003г.). "Дрофа" А.А.