Главные функции белков, жиров и углеводов.
Организму для нормальной работы необходимы три основные группы питательных веществ: белки, жиры и углеводы. При этом, чтобы обмен веществ не замедлялся, белки, жиры и углеводы должны поступать в организм в определенных пропорциях.
Но в чем же польза белков, углеводов и жиров? Давайте разбираться с каждой группой этих веществ по порядку
Белки — сложные вещества, состоящие из аминокислот. Это главный строительный материал, без которого невозможен рост мускулатуры и тканей в целом. Белки подразделяются на 2 категории:
Животный, который поступает из продуктов животного происхождения. К этой категории можно отнести мясо, птицу, рыбу, молоко, творог и яйца.
Растительный, который организм получает из растений. Здесь стоит выделить рожь, овсянку, грецкие орехи, чечевицу, фасоль, сою и морские водоросли.
Главные функции белков:
- Принимают участие в обмене веществ и помогают расщеплять пищу на молекулы. Придают форму клеткам, выступают основой межклеточного вещества и тканей.
- Придают форму клеткам, выступают основой межклеточного вещества и тканей.
- Повышают защитную функцию организма, в частности отвечают на воспаления и атаки вирусов.
- Влияют на количество веществ в клетках, крови, их размножение и рост. К примеру, на инсулин, регулирующий показатель глюкозы.
- Переносят углекислый газ к легким от тканей, а также транспортируют кислород из легких к прочим тканям.
- Обеспечивают сокращение мышц.
Жиры – один из важнейших компонентов живой клетки. Они необходимы как для поддержания энергетического баланса, так и для усвоения некоторых групп витаминов и минеральных веществ. Жиры необходимы организму. Они являются элементом строительства тканей, транспортерами питательных веществ и энергетическими запасами.
Подразделяются они на две большие группы:
Животные жиры – вещества, получаемые от продуктов животного мира. Они содержат в себе высокий процент холестерина и достаточно медленно усваиваются.
Растительные жиры – вещества, источником которых служат исключительно растения. Это большинство видов, масел злаковых и семян, авокадо и оливки. Такие жиры усваиваются легче, чем животные, однако не способны в полной мере их заменить.
Главные функции жиров:
- Жиры создают огромный приток энергии, которого невозможно добиться только с помощью углеводов и белков. При сильном дефиците энергии тело начинает разрушать мышцы и ткани.
- Усвоение витаминов невозможно без жиров. Поглощение таких органических веществ как А, С, Е и К происходит исключительно при наличии жира.
- Жиры помогают также снизить аппетит, поэтому любая диета должна включать жиры в небольшом количестве для контроля аппетита и сохранения работоспособности.
- Жир – собственная система изоляции, которая не дает замерзнуть. Он выполняет защитную функцию для костей от ударов и обеспечивает поддержку внутренних органов.
- Жир обеспечивают текстуру и вкус пище, по этой причине жареная и жирная еда всегда кажется вкуснее.
- Вещества животного и растительного происхождения обеспечивают изоляцию волокон, способствуют прохождению нервных импульсов, которые поступают из мозга. Жиры стимулируют двигательную функцию организма.
- Жиры отвечают за транспортировку питательных компонентов в организме, участвуют в строительстве необходимых элементов в организме. С их помощью также поддерживаются защитные функции.
Углеводы – органические вещества, выполняющие строительную, энергетическую и защитную функцию для организма. Они содержатся во всех фруктах и овощах, а также в крупах.
Выделяют простые и сложные углеводы.
Сложные относятся к категории полезных, дающих организму энергию на длительное время и рекомендуемых к регулярному потреблению. Сложные углеводы можно найти в крупах, овощах и несладких фруктах.
Простые, напротив, легко усваиваются и вызывают резкий подъем глюкозы в организме. Это приводит к избытку сахара, получению чрезмерной энергии и образованию излишков жиров, приводящих к избыточному весу. Простые углеводы содержатся в сладостях, мучных изделиях, сладких фруктах, сухофруктах. Если вы хотите перейти на правильное питание, то приучайте себя есть крупы: овсяная, гречневая, ячневая, перловая, пшенная. Они являются источником сложных углеводов, которые дают длительное насыщение и не провоцируют голод.
Главные функции углеводов:
- Обеспечивают около половины суточного энергопотребления организма.
- Принимают участие в «строительстве» мембран клеток, некоторых ферментов. Входят углеводы и в состав костной и хрящевой ткани, полисахаридов.
- Выполняют функцию антикоагулянтов, предотвращают сворачивание крови. Обладают противоопухолевым свойством.
- Образуют энергетический резерв, который накапливается в печени, мышцах скелета, сердце и других тканях. Гликоген насыщает весь организм глюкозой.
- Углеводы улучшают пищеварительную функцию, способствуя усвоению питательных компонентов.
Функции белков, жиров, углеводов, воды
Белки — группа органических веществ, биополимер, состоящий из множества аминокислот — мономеров. Функции белков:
- Структурная. Основная функция белков. Именно они входят в состав всех органелл и структур клетки, входят в состав тканей (костной, мышечной, хрящевой), в общем — образуют наш организм. Примеры: эластин в связках, коллаген в хрящах.
- Гормональная. Большинство гормонов (биологически активных веществ, осуществляющих гуморальную регуляцию) являются белками. Примеры: эпинефрин влияет на сердечно-сосудистую систему, соматотропин отвечает за правильный рост организма.
- Ферментативная. Все ферменты (биологические катализаторы) без исключения являются белками. Примеры: амилаза расщепляет углеводы, липаза расщепляет жиры.
- Защитная. Белки способны ликвидировать повреждения, а также вступать в реакцию с чужеродными белками, убивая патогенные организмы. Примеры: все антитела, действующие на патогенных микроорганизмов, являются белками; фибриноген и тромбин обеспечивают свёртывание крови.
- Транспортная. Гемоглобин в крови обеспечивает транспорт углекислого газа и кислорода по организму.
- Энергетическая. Белки выполняют данную функцию в последнюю очередь. В критическом состоянии организм приказывает клеткам разрушать белки до аминокислот и расщеплять их до конечных продуктов, при этом получая энергию.
- Двигательная. Белки актин и миозин образуют микрофиламенты мышц — актиновые и миозиновые нити.
Липиды (жиры) — группа органических веществ, не является биополимером, состоят из высших карбоновых кислот и спирта глицерина. Функции:
- Запасающая. Основная функция жиров, связанная с трудностью их расщепления. Организм откладывает жиры в запас, чтобы в критической ситуации воспользоваться ими, так как при расщеплении они дают массу энергии и воды.
- Терморегуляционная. Жиры, накапливаясь в подкожной жировой клетчатке, в холодное время выступают как отличный теплоизоляционный слой. Он не позволяет теплу покидать организм с быстрой скоростью, соответственно человек будет сохранять тепло на морозе дольше.
- Амортизационная. При падениях жир, скопленный в подкожной жировой клетчатке, позволит избежать сложных травм, так как примет большинство энергии, возникшей при падении, на себя.
- Энергетическая. Если в организм перестают поступать углеводы, он начинает расщеплять первым делом запас жиров. При расщеплении одной молекулы выделяется 36 кДж энергии.
- Гормональная. Некоторые гормоны по своей природе являются липидами. Пример: простациклин снижает агрегацию тромбоцитов (их способность к склеиванию).
Углеводы — общее название для трёх групп кислородосодержащих органических соединений — сахаров (полисахариды, дисахариды и моносахариды). Мономерами дисахаридов и полисахаридов являются моносахариды (обычно глюкоза). Функции:
- Энергетическая. Основная функция углеводов. Организму легче всего их расщепить, так как их структура не особо прочная, при этом организм получает порядка 16 кДж энергии при расщеплении одного углевода (при полном расщеплении 38 молекул аденозинтрифосфорной кислоты — АТФ).
- Рецепторная. Углеводы входят в состав клеточных мембран чувствительных клеток.
- Защитная. Примером может послужить шипы у растений, представленные углеводом целлюлозой, взятой из мёртвых клеток растения.
- Структурная. Входят в состав клеточных стенок. Примеры: у растений — целлюлоза, у грибов — хитин, у бактерий — муреин.
- Запасающая. У растений глюкоза запасается в виде полисахарида крахмала, у животных — гликогена.
Вода — крайне важное неорганическое соединение, выполняющее важные функции в организмах:
- Является средой для протекания множества химических реакций.
- Источник кислорода и водорода при фотосинтезе.
- Участвует в терморегуляции.
- Определяет физические свойства клетки.
- Основное средство транспорта веществ в организме.
- Универсальный растворитель для многих химических веществ.
Функции белков, жиров, углеводов в организме человека. | План-конспект занятия по ЗОЖ (1, 2, 3, 4 класс) на тему:
Функции белков, жиров, углеводов и витаминов в организме человека
Рациональное питание имеет существенное значение – и это подразумевает не только своевременное употребление вкусно приготовленной еды, но и включение в ежедневный рацион оптимального соотношения таких важных для правильной жизнедеятельности веществ, как белки, жиры, углеводы и витамины.
Организм человека на 19,6% состоит из белков, на 14,7% — из жиров, на 1% — из углеводов, на 60% из воды. Существуют также органические соединения, которые не включены в структуру тканей, однако без их участия не выполнялись бы многие жизненно важные функции, происходящие в человеческом организме, и эти вещества – витамины. Именно от гармоничного сочетания всех этих веществ и зависит поддержание жизни человека.
Белки
Белки, являясь высокомолекулярным органическим соединением, считаются одним из самых лучших строительных материалов для клеток. В человеческом организме, помимо производства живой материи, они поддерживают и выполняют также ряд других функций: опорная (белки входят в состав хрящевой и костной тканей), транспортная (осуществляют перенос к клеткам и органам кислорода и питательных веществ), ферментативная (они во много раз ускоряют химические реакции), защитные функции (в момент попадания токсинов в организм человека белки соединяются с ними, а затем, уже в качестве соединений, выводятся из организма). Не менее важна и ещё одна функция этих веществ: передача наследственных свойств (участвуют в чтении информации с ДНК). Наконец, при недостатке в организме энергии белки начинают разрушаться, что служит источником той самой недостающей энергии. Недостаток белков в организме может привести к тому, что снижается память, ослабевают функции половых и щитовидной желез, надпочечников, возникают нарушения в кроветворении. И хотя их переизбыток также приводит к серьёзным заболеваниям — мочекаменная болезнь, заболевания суставов, — без белковой пищи многие жизненные процессы, происходящие в человеческом организме, были бы просто невозможны.
Попадают белки в организм с продуктами питания – они перевариваются до аминокислоты, которая затем поступает в кровь. Белки бывают животного и растительного происхождений. Животные белки, как правило, содержат все необходимые аминокислоты и в нужных организму пропорциях, поэтому их обычно называют «совершенными» или «полноценными». Тем не менее, и растительный рацион можно скомбинировать так, чтобы в нём содержались все аминокислоты, необходимые для полноценного обеспечения организма. Содержится белок в таких продуктах питания, как: сыр, яйца, мясо, рыба, молоко, крупы (особенно гречневая), хлеб, бобовые; в меньшей степени – грибы, ягоды, овощи, фрукты. Норма потребления в сутки — примерно полтора грамма белка на один килограмм веса.
Жиры
Ведущим назначением этих органических веществ является энергообеспечение организма. И хотя традиционно считается, что жиры достаточно вредны (их избыток в организме снижает усвояемость белков, приводит к образованию ядовитых веществ, а порой и отлагается в виде жировых запасов), не стоит забывать и об их полезных свойствах. Например, помимо того, что они являются ценнейшим энергетическим материалом, их недостаток также приводит к снижению усвояемости пищи, а жирорастворимые вещества, источником которых являются именно жиры, играют немаловажную роль во многих процессах жизнедеятельности, отчего их недостаток в пище может привести к нарушению обмена веществ.
Жирные кислоты бывают двух видов — насыщенные и ненасыщенные. Насыщенные содержатся в твёрдых жирах (которые при комнатном температуре пребывают в твёрдом состоянии: говяжий и бараний жиры, пальмовое и кокосовое масла). Их биологические свойства невысоки, так как они оказывают отрицательное влияние на жировой обмен и функции печени, могут способствовать тому, что повышается уровень холестерина в крови, отчего развивается атеросклероз.
Ненасыщенные кислоты относятся к жизненно важным веществам — они принимают участие в холестериновом и жировом обмене, снижают проницаемость и повышают пластичность кровеносных сосудов. Рекомендуемая норма в сутки для взрослого — 90-110 гр. жира, желательно при этом, чтобы 1/3 составляли растительные жиры. Источники: растительное, оливковое, рапсовое, соевое масла, масло кедровых и грецких орехов, морская рыба. Вредными считаются жиры, содержащиеся в сливочном масле, сале, говяжьем жире и т.д.
Углеводы
Углеводы тоже являются источником энергии, покрывая 58% от общей потребности в ней организма. Они выполняют в организме человека также такие функции, как запасающая (откладываясь «про запас») и пластическая (участвуют в построении молекул ДНК, РНК и АТФ). Поступая в достаточном количестве, углеводы в основном откладываются в мышцах и печени в виде гликогена — животного крахмала, который в дальнейшем расщепляется до глюкозы и поступает в ткани, используясь для нужд организма. Однако при избытке их в пище углеводы переходят в жир. К углеводам относятся глюкоза, сахароза, фруктоза, целлюлоза, крахмал, а также клетчатка, которая организмом используется мало, но при этом необходима для правильного пищеварения. Средняя норма потребления — 500 гр., при умственных или физических нагрузках — 700 гр. Углеводами богаты крупы, картофель, хлеб, макаронные изделия, овощи, фрукты, а также молоко.
Витамины
Витамины — вещества, не менее нужные человеческому организму, чем белки, жиры и углеводы. Они содействуют многим процессам, происходящим в нём: способствуют синтезу гормонов, принимают участие в усвоении пищи, восстановлении клеток, росте, помогают организму противостоять заболеваниям, повышают работоспособность. Достаточно лишь в общей сложности нескольких сот миллиграммов различных витаминов, чтобы поддерживать биологическую жизнедеятельность — причём, каждого из витаминов организму требуется своя норма. Большинство из них не синтезируется в человеческом организме, поэтому так важно их поступление с продуктами питания.
Подведем итог. Каждый процесс, происходящий в нашем организме, каждая деятельность, осуществляемая человеком, неизбежно ведут к тому, что расходуется энергия. Полноценное питание призвано к тому, чтобы полностью возмещать эти затраты. Полноценность же рациона определяется в первую очередь достаточным количеством содержащихся в нём белков, жиров, углеводов и витаминов.
Функции углеводов в растениях
-
Пластическая.
Углеводы образуются в растениях в
процессе фотосинтеза и служат исходным
сырьем для синтеза всех других
органических веществ; -
Структурная. Эту
роль выполняют целлюлоза или клетчатка,
пектиновые вещества, гемицеллюлоза; -
Запасающая.
Запасные питательные вещества: крахмал,
инулин, сахароза… -
Защитная. Сахароза
у зимующих растений – основное защитное
питательное вещество. -
Энергетическая.
Углеводы – основной субстрат дыхания.
При окислении 1 г. углеводов выделяется
17 кДж энергии.
2.2. Белки (Б).
Белки, или протеины
– высокомолекулярные соединения,
построенные из аминокислот.
Среди органических
веществ по количеству в растениях на
первом месте стоят не белки, а углеводы
и жиры. Но именно Б. играют решающую роль
в обмене веществ.
Функции белков в растениях.
-
Структурная. В
цитоплазме клеток доля белков составляет
2/3 от всей массы. Белки являются составной
частью мембран; -
Запасающая. В
растениях белков меньше, чем в животных
организмах, но достаточно много. Так,
в семенах злаков – 10-20 % сухой массы, в
семенах бобовых и масличных культур –
20-40 %; -
Энергетическая.
Окисление 1 г белка дает 17 кДж; -
Каталитическая.
Ферменты клеток, выполняющие каталитическую
функцию являются белковыми веществами; -
Транспортная.
Осуществляют транспорт веществ через
мембраны; -
Защитная. Белки
как антитела.
Белки выполняют
ряд других специфических функций.
2.2.1. Аминокислоты
(А),
А – основные
структурные единицы, из которых построены
молекулы всех белковых веществ.
Аминокислоты – производные кислот
жирного или ароматического рядов,
содержащие одновременно аминогруппу
(-NH2) и и карбоксильную
группу (-СООН). Большинство природных
А. имеет общую формулу
R-C-COOH
NH2
А. могут содержать
две и более аминогрупп, а также две
карбоксильные группы (дикарбоновые
А.). Природа радикала Rтакже различна: остатки жирных кислот,
ароматические кольца, гетероциклы и
др.
В природе присутствует
около 200 А., а в построении Б. участвуют
лишь 20, а также два амида- аспарагин и
глутамин. Остальные А. называются
свободными.
В Б. присутствуют
только левые аминокислоты.
Из химических
свойств А. отметим их амфотерность.
В связи с амфотерным характером А. в
водных растворах в зависимости от рН
раствора диссоциация групп –СООН или
–NH2подавляется и
А. обнаруживают свойства кислоты или
щелочи.
(-) щелочная среда
кислая среда заряд «+»
Н2О +R-СН-СОО—← ОН- +R-СН-СОО- + Н+ →R-СН-СООН
| | |
H2NH3N+H3N+
Реакция раствора
А. , при которой наблюдается равенство
«+» и «-» зарядов, называется изоэлектрической
точкой (ИЭТ). В ИЭТ молекула А.
электронейтральна и не передвигается
в электрическом поле.
В состав Б. входят
20 А. и два амида-аспарагин и глутамин.
Из 20 А. 8 являются незаменимыми, так как
они не могут синтезироваться в организме
человека и животных, а синтезируются
растениями и микроорганизмами. К
незаменимым аминокислотам относятся:
валин; лизин; метионин; треонин; лейцин;
изолейцин; триптофан; фенилаланин.
Представители
А.
Аланин СН3-СН-СООН
(6.02)
|
NН2
Цистеин СН2-СН-СООН
(5.02)
| |
SHNН2
Аспарагиновая
СООН-СН2-СН-СООН (2.97)
кислота |
NН2
Глутаминовая
СООН-СН2-СН2-СН-СООН (3. 22)
кислота |
NН2
Лизин
СН2-СН2-СН2-СН2-СН-СООН
(9.74)
| |
NH2NН2
2.2.2. Состав и общие
свойства белков.
Элементарный
состав Б. довольно постоянен и почти
все они содержат 50-60 % С, 20-24 % О, 6-7 % Н,
15-19 % N, а количество серы
– от 0 до 3 %. В сложных Б. в небольшом
количестве присутствуют фосфор, железо,
цинк, медь…..
Свойства белков.
-
Амфотерность. Б.
содержат свободные NH2и СООН
группы и могут диссоциировать как
кислоты и как основания (см. на примере
А.). Они имеют ИЭТ. При реакции раствора
равной или близкой ИЭТ белки характеризуются
крайней неустойчивостью и легко выпадают
из растворов в осадок при самых слабых
внешних воздействиях. Это используется
для выделения белков. -
Денатурация. Это
потеря белком своих биологических
свойств под влиянием различных внешних
воздействий – высокая температура,
действие кислот, солей тяжелых металлов,
спирт, ацетон и др. (см. факторы коагуляции
коллоидов). В результате воздействия
в белковой молекуле происходит изменение
строения полипептидных цепей, нарушается
пространственная структура, но распад
на аминокислоты не происходит. Например,
при нагревании куриного яйца белок
свертывается. Это необратимая денатурация;
или абсолютно высушенные семена. -
Биологическая
питательная ценность белков (БПЦ). Она
определяется содержанием в Б. незаменимых
А. Для этого исследуемый Б. сравнивают
со стандартным Б., утвержденным ФАО
(Международная продовольственная и
с.-х. организация). Рассчитывают
аминокислотный скор каждой незаменимой
аминокислоты и выражают его в % содержание
незаменимой А. в исследуемом белке
(мг) х 100 %
Содержание
незаменимой А. в стандарте (мг)
Те А., у которых
аминокислотный скор меньше 100 %, называются
лимитирующими. Во многих Б. вообще
нет отдельных незаменимых А.. Например,
триптофан отсутствует в белках яблок;
во многих растительных Б. лимитирующими
чаще всего бывают четыре незаменимых
А. – лизин, триптофан, метионин и треонин.
Б., не содержащие некоторых незаменимых
А., называютсянеполноценными.
Растительные Б.считаются неполноценными,а
Б. животных –полноценными. На
создание 1 кг животного Б. расходуется
8-12 кг растительного. По БПЦ белка можно
оценить: 100 % — белки молока, яиц; другие
животные Б – 90-95 %; Б. бобовых культур
– 75-85 %; Б. зерновых культур — 60-70 %.
2.2.3. Строение
белков.
Согласно полипептидной
теории строения Б. (Данилевский, Фишер)
аминокислоты взаимодействуют между
собой с образованием пептидной связи
– СО-NH-. Образуются ди-,
три-, пенто- и полипептиды.
Молекула Б. построена
из одной или нескольких связанных между
собой полипептидных цепей, состоящих
из аминокислотных остатков.
СН3 СН2SН СН3СН2SН
H2N-СН-СООН
+H2N-СН-СООН
→H2N-СН-СО-NН-СН-СООН
+ Н2О
Аланин цистеин аланилцистеин
(дипептид)
Структура Б.
Существуют различные
уровни организации белковой молекулы
и каждая молекула имеет свою пространственную
структуру. Потеря или нарушение этой
структуры вызывает нарушение выполняемой
функции (денатурация).
Существуют различные
уровни организации белковой молекулы.
-
Первичная структура.
Определяется количеством и
последовательностью расположения
аминокислот в молекуле Б. Первичная
структура закреплена генетически.
Молекула Б. имеет при этой структуре
нитевидную форму. …….
Первичная структура
гомологичных белков используется, в
частности, в качестве критерия для
установления родства между отдельными
видами растений, животных и человека.
-
Вторичная структура.
Она представляет собой спиралевидную
конфигурацию полипептидных цепей.
Решающая роль в ее образовании принадлежит
водороднымсвязям…… Однако
между отдельными точками спирали могут
возникать и дисульфидные связи (-S-S-),
которые нарушают типичную спиральную
структуру. -
Третичная структура.
Это еще более высокий уровень организации
Б. Она характеризует пространственную
конфигурацию молекулы. Она обусловлена
тем, что свободные карбоксильные,
аминные, гидроксильные и др. группы
боковых радикалов молекул аминокислот
в полипептидных цепях взаимодействуют
между собой с образованием амидных,
сложноэфирных и солеобразных связей.
Благодаря этому полипептидная цепь,
имеющая определенную вторичную
структуру, еще более складывается и
упаковывается и приобретает специфическую
пространственную конфигурацию.
Существенную роль в ее образовании
играют также водородные и дисульфидные
связи. Формируется глобулярная
(шаровидная) форма белков. -
Четвертичная
структура. Она образуется при объединении
нескольких белков с третичной структурой.
Следует отметить, что функциональная
активность того или иного белка
определяется всеми четырьмя уровнями
его организации.
2.2.4. Классификация
белков.
По строению белки
подразделяются на протеины, или простые
Б., построенные только из остатков
аминокислот, и протеиды, или сложные
Б., состоящие из простого Б. и прочно
связанного с ним какого-либо другого
соединения небелковой природы. В
зависимости от природы небелковой части
протеиды делятся на подгруппы.
-
Фосфопротеиды –
белок соединен с фосфорной кислотой. -
Липопротеиды –
белок соединен с фосфолипидами и др.
липидами, например, в мембранах. -
Гликопротеиды –
белок соединен с углеводами и их
производными. Например, в составе
растительных слизей. -
Металлопротеиды
– содержат металлы, г.о. микроэлементы:
Fe,Cu,Zn…..
Это в основном металлосодержащие
ферменты: каталаза, цитохромы и др. -
Нуклеопротеиды
– одна из самых важных подгрупп. Здесь
белок соединяется с нуклеиновыми
кислотами.
Большое практическое
значение имеет классификация протеинов
по растворимости в различных растворителях.
Различают следующие фракции Б.по
растворимости:
-
Альбумины –
растворимые в воде. Типичный представитель
– альбумин куриного яйца, многие белки
– ферменты. -
Глобулины – белки,
растворимые в слабых растворах
нейтральных солей (4 или 10 % NaClили КCl). -
Проламины –
растворяются в 70 % этиловом спирте.
Например, глиадины пшеницы и ржи. -
Глютелины –
растворяются в слабых растворах щелочей
(0,2-2 %). -
Гистоны –
низкомолекулярные Б. щелочного характера,
содержащиеся в ядрах клеток.
Фракции Б. различаются
по аминокислтному составу и биологической
питательной ценности (БПЦ). По БПЦ фракции
располагаются в последовательности:
альбумины › глобулины ≈ глютелины ›
проламины. Содержание фракций зависит
от вида растений, оно неодинаково в
различных частях зерна. (см. частную
биохимию с.-х. культур).
-
Липиды (Л).
Липиды – жиры (Ж)
и жироподобные вещества (липоиды) близкие
по своим физико-химическим свойствам,
но различающиеся по биологической роли
в организме.
Липиды обычно
разделяются на две группы: жиры и липоиды.
Обычно к липидам относят и жирорастворимые
витамины.
Что такое белки, жиры и углеводы, для чего они необходимы организму?
Основа правильного питания – достаточное количество белков, углеводов и жиров в пище. Эти соединения должны быть строго сбалансированы в ежедневном рационе, тогда будет возможность получать достаточное количество энергии и вести полноценный здоровый образ жизни. Человек с пищей получает витамины, минералы и энергию, без которой организм не сможет функционировать.
Белки
Белки – основной строительный материал из которого формируются все клетки. Белок участвует в строении клеток всех систем и внутренних органов, включая сердце. Вся мышечная система работает за счет белков. Именно эти соединения отвечают за поставку кислорода ко всем клеткам тела, а также к мозгу.
Другие полезные функции белков:
- за счет контроля уровня сахара увеличивают или уменьшают чувство голода;
- помогают снабдить организм незаменимыми аминокислотами, которые человек может получить исключительно с пищей.
Внимание! Белок не накапливается в организме, а должен постоянно присутствовать в рационе человека. Лучше всего усваивается животный белок, который содержится в мясе, молоке, яйцах.
Если данного химического соединения в организме не хватает, развивается белковая недостаточность со следующими симптомами:
- пониженная масса тела;
- сухие и ломкие волосы и ногти;
- нарушение роста у детей;
- пониженный иммунитет;
- сбои в работе основных желез.
Внимание! За один прием пищи усваивается не больше 30 грамм белка. Суточная потребность для женщины – 1,3 г на кг тела, для мужчин – 1,5 г на кг тела.
Жиры
Еще один важный компонент ежедневного питания, состоящий из глицерина и жирных кислот, – жиры.
Жиры необходимы организму для следующих функций:
- запас энергии в организме;
- положительное влияние на рост волос, ногтей;
- усвоение витаминов А, Д, Е;
- укрепление иммунной системы.
Жиры делятся на несколько типов. Для организма полезнее всего ненасыщенные, в том числе омега-3 и омега-6. Вредными считаются насыщенные твердые жиры. Они содержатся в маргарине, колбасе, хлебобулочных продуктах.
Внимание! Полностью исключать жир из меню человека нельзя, но это должны быть полезные соединения, которые содержатся в семечках, орехах, рыбе.
Углеводы
Углеводы – это питательные соединения, в основе которых лежат сахара: фруктоза, лактоза, сахароза. Главная и практически единственная функция этих веществ – дать человеку энергию для полноценной жизнедеятельности.
Простые углеводы – это прямой сахар, который содержится в газировке, конфетах, печеньях и утоляет чувство голода на строго определенное время. В качестве простых углеводов лучше употреблять сладкие фрукты, которые содержат еще и витамины.
Внимание! Диетологи рекомендуют при правильном питании отдавать предпочтение сложным углеводам – крупы, цельнозерновой хлеб, бобовые, овощи. Они также содержат необходимую для организма клетчатку. Если не контролировать уровень потребляемых углеводов, то они легко накапливаются в теле в виде жира.
Соотношение БЖУ
В правильном рационе соотношение белков, жиров и углеводов должно быть 30%, 30% и 40% соответственно. Но это очень общее понятие. Диетологи советуют индивидуально подходить к этому вопросу, в зависимости от возраста, пола, состояния здоровья, физических нагрузок. Например, при активном занятии спортом для наращивания мышечной массы не помешают дополнительные белки, а людям с избыточным весом лучше сократить потребление жиров.
Функции углеводов в организме | krok8.com
Содержание:
Углеводы, как и другие макронутриенты (жиры и белки), не ограничиваются выполнением какой-то одной функции в организме человека. Помимо того, что обеспечение энергией основная функциональная роль углеводов, они так же необходимы для нормальной деятельности сердца, печени, мышц и центральной нервной системы. Являются важной составляющей в регуляции обмена белков и жиров.
Основные биологические функции углеводов, для чего они необходимы в организме
- Энергетическая функция.
Главная функция углеводов в организме человека. Являются основным энергетическим источником для всех видов работ, происходящих в клетках. При расщеплении углеводов высвобождаемая энергия рассеивается в виде тепла или накапливается в молекулах АТФ. Углеводы обеспечивают около 50 – 60 % суточного энергопотребления организма и все энергетические расходы мозга (мозг поглощает около 70% глюкозы, выделяемой печенью). При окислении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии. В качестве основного энергетического источника в организме используется свободная глюкоза или запасенные углеводы в виде гликогена. - Пластическая (строительная) функция.
Углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для построения АДФ, АТФ и других нуклеотидов, а также нуклеиновых кислот. Они входят в состав некоторых ферментов. Отдельные углеводы являются структурными компонентами клеточных мембран. Продукты превращения глюкозы (глюкуроновая кислота, глюкозамин и др.) входят в состав полисахаридов и сложных белков хрящевой и других тканей. - Запасающая функция.
Углеводы запасаются (накапливаются) в скелетных мышцах (до 2%), печени и других тканях в виде гликогена. При полноценном питании в печени может накапливаться до 10% гликогена, а при неблагоприятных условиях его содержание может снижаться до 0,2% массы печени. - Защитная функция.
Сложные углеводы входят в состав компонентов иммунной системы; мукополисахариды находятся в слизистых веществах, которые покрывают поверхность сосудов носа, бронхов, пищеварительного тракта, мочеполовых путей и защищают от проникновения бактерий и вирусов, а также от механических повреждений. - Регуляторная функция.
Входят в состав мембранных рецепторов гликопротеидов. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови. Клетчатка из пищи не расщепляется (переваривается) в кишечнике, однако активирует перистальтику кишечного тракта, ферменты, использующиеся в пищеварительном тракте, улучшая пищеварение и усвоение питательных веществ.
Далее приведены основные группы и виды углеводов.
Группы углеводов
- Простые (быстрые) углеводы
Различают два вида сахаров: моносахариды и дисахариды. Моносахариды содержат одну сахарную группу, как, например, глюкоза, фруктоза или галактоза. Дисахариды образованы остатками двух моносахаридов и представлены, в частности, сахарозой (обычный столовый сахар) и лактозой. Быстро повышают содержание сахара в крови и обладают высоким гликемическим индексом. - Сложные (медленные) углеводы
Полисахариды представляют собой углеводы, содержащие три и более молекул простых углеводов. К данному виду углеводов относятся, в частности, декстрины, крахмалы, гликогены и целлюлозы. Источниками полисахаридов являются крупы, бобовые, картофель и другие овощи. Постепенно повышают содержание глюкозы и имеют низкий гликемический индекс. - Неусваиваемые (волокнистые)
Клетчатка (пищевые волокна), не обеспечивают организм энергией, но играет огромную роль в его жизнедеятельности. Содержится главным образом в растительных продуктах с низким или очень низким содержанием сахара. Следует заметить, что клетчатка замедляет усвоение углеводов, белков и жиров (может быть полезным при похудении). Является источником питания для полезных бактерий кишечника (микробиом)
Виды углеводов
Моносахариды
- Глюкоза
Моносахарид, бесцветное кристаллическое вещество сладкого вкуса, содержится практически в каждой углеводной цепочке. - Фруктоза
Фруктовый сахар в свободном виде присутствует почти во всех сладких ягодах и плодах, самый сладкий из сахаров. - Галактоза
Не встречается в свободной форме; в связанном с глюкозой виде он образует лактозу, молочный сахар.
Дисахариды
- Сахароза
Дисахарид, состоящий из комбинации фруктозы и глюкозы, имеет высокую растворимость. Попадая в кишечник, распадается на данные компоненты, которые затем всасываются в кровь. - Лактоза
Молочный сахар, углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. - Мальтоза
Солодовый сахар, легко усваивается организмом человека. Образуется в результате объединения двух молекул глюкозы. Мальтоза возникает в результате расщепления крахмалов в процессе пищеварения.
Полисахариды
- Крахмал
Порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Крахмал является наиболее распространенным углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания. - Клетчатка
Сложные углеводы, представляющие собой жесткие растительные структуры. Составная часть растительной пищи, которая не переваривается в организме человека, но играет огромную роль в его жизнедеятельности и пищеварении. - Мальтодекстрин
Порошок белого или кремового цвета, со сладковатым вкусом, хорошо растворим в воде. Представляет собой промежуточный продукт ферментного расщепления растительного крахмала, в результате чего молекулы крахмала делятся на фрагменты – декстрины. - Гликоген
Полисахарид, образованный остатками глюкозы; основной запасной углевод, нигде кроме организма не встречается. Гликоген, образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы в организме человека.
Основные углеводные источники для организма
Главными источниками углеводов из пищи являются: фрукты, ягоды и другие плоды, из приготовленных – хлеб, макароны, крупы, сладости. Картофель содержит углеводы в виде крахмала и пищевых волокон. Чистым углеводом является сахар. Мёд, в зависимости от своего происхождения, содержит 70—80 % глюкозы и фруктозы.
Источники: ☰
- Carbohydrates
⚠ [ Все материалы носят ознакомительный характер. Отказ от ответственности krok8.com ]
JavaScript не работает — функционал сайта нарушен.
Сходные функции жиров и углеводов. Функции белков, жиров и углеводов. Нормы потребления белка для мужчин, женщин, беременных, детей
В этой статье мы поговорим с вами о важности для человеческого организма белков, жиров и углеводов. Практически все жизненные процессы в нашем теле находятся в зависимости от того, что мы употребляем в пищу. Рациональное питание имеет существенное значение – и это подразумевает не только своевременное употребление вкусно приготовленной еды, но и включение в ежедневный рацион оптимального соотношения таких важных для правильной жизнедеятельности веществ, как белки, жиры, углеводы и витамины.
Организм человека на 19,6% состоит из белков, на 14,7% — из жиров, на 1% — из углеводов, на 60% из воды. Существуют также органические соединения, которые не включены в структуру тканей, однако без их участия не выполнялись бы многие жизненно важные функции, происходящие в человеческом организме, и эти вещества – витамины. Именно от гармоничного сочетания всех этих веществ и зависит поддержание жизни человека.
Белки
Белки, являясь высокомолекулярным органическим соединением, считаются одним из самых лучших строительных материалов для клеток. В человеческом организме, помимо производства живой материи, они поддерживают и выполняют также ряд других функций: опорная (белки входят в состав хрящевой и костной тканей), транспортная (осуществляют перенос к клеткам и органам кислорода и питательных веществ), ферментативная (они во много раз ускоряют химические реакции), защитные функции (в момент попадания токсинов в организм человека белки соединяются с ними, а затем, уже в качестве соединений, выводятся из организма). Не менее важна и ещё одна функция этих веществ: передача наследственных свойств (участвуют в чтении информации с ДНК). Наконец, при недостатке в организме энергии белки начинают разрушаться, что служит источником той самой недостающей энергии. Недостаток белков в организме может привести к тому, что снижается память, ослабевают функции половых и щитовидной желез, надпочечников, возникают нарушения в кроветворении. И хотя их переизбыток также приводит к серьёзным заболеваниям — мочекаменная болезнь, заболевания суставов, — без белковой пищи многие жизненные процессы, происходящие в человеческом организме, были бы просто невозможны.
Попадают белки в организм с продуктами питания – они перевариваются до аминокислоты, которая затем поступает в кровь. Белки бывают животного и растительного происхождений. Животные белки, как правило, содержат все необходимые аминокислоты и в нужных организму пропорциях, поэтому их обычно называют «совершенными» или «полноценными». Тем не менее, и растительный рацион можно скомбинировать так, чтобы в нём содержались все аминокислоты, необходимые для полноценного обеспечения организма. Содержится белок в таких продуктах питания, как: сыр, яйца, мясо, рыба, молоко, крупы (особенно гречневая), хлеб, бобовые; в меньшей степени – грибы, ягоды, овощи, фрукты. Норма потребления в сутки — примерно полтора грамма белка на один килограмм веса.
Жиры
Ведущим назначением этих органических веществ является энергообеспечение организма. И хотя традиционно считается, что жиры достаточно вредны (их избыток в организме снижает усвояемость белков, приводит к образованию ядовитых веществ, а порой и отлагается в виде жировых запасов), не стоит забывать и об их полезных свойствах. Например, помимо того, что они являются ценнейшим энергетическим материалом, их недостаток также приводит к снижению усвояемости пищи, а жирорастворимые вещества, источником которых являются именно жиры, играют немаловажную роль во многих процессах жизнедеятельности, отчего их недостаток в пище может привести к нарушению обмена веществ.
Жирные кислоты бывают двух видов — насыщенные и ненасыщенные. Насыщенные содержатся в твёрдых жирах (которые при комнатном температуре пребывают в твёрдом состоянии: говяжий и бараний жиры, пальмовое и кокосовое масла). Их биологические свойства невысоки, так как они оказывают отрицательное влияние на жировой обмен и функции печени, могут способствовать тому, что повышается уровень холестерина в крови, отчего развивается атеросклероз.
Ненасыщенные кислоты относятся к жизненно важным веществам — они принимают участие в холестериновом и жировом обмене, снижают проницаемость и повышают пластичность кровеносных сосудов. Рекомендуемая норма в сутки для взрослого — 90-110 гр. жира, желательно при этом, чтобы 1/3 составляли растительные жиры. Источники: растительное, оливковое, рапсовое, соевое масла, масло кедровых и грецких орехов, морская рыба. Вредными считаются жиры, содержащиеся в сливочном масле, сале, говяжьем жире и т.д.
Углеводы
Углеводы тоже являются источником энергии, покрывая 58% от общей потребности в ней организма. Они выполняют в организме человека также такие функции, как запасающая (откладываясь «про запас») и пластическая (участвуют в построении молекул ДНК, РНК и АТФ). Поступая в достаточном количестве, углеводы в основном откладываются в мышцах и печени в виде гликогена — животного крахмала, который в дальнейшем расщепляется до глюкозы и поступает в ткани, используясь для нужд организма. Однако при избытке их в пище углеводы переходят в жир. К углеводам относятся глюкоза, сахароза, фруктоза, целлюлоза, крахмал, а также клетчатка, которая организмом используется мало, но при этом необходима для правильного пищеварения. Средняя норма потребления — 500 гр., при умственных или физических нагрузках — 700 гр. Углеводами богаты крупы, картофель, хлеб, макаронные изделия, овощи, фрукты, а также молоко.
Витамины
Вещества, не менее нужные человеческому организму, чем белки, жиры и углеводы. Они содействуют многим процессам, происходящим в нём: способствуют синтезу гормонов, принимают участие в усвоении пищи, восстановлении клеток, росте, помогают организму противостоять заболеваниям, повышают работоспособность. Достаточно лишь в общей сложности нескольких сот миллиграммов различных витаминов, чтобы поддерживать биологическую жизнедеятельность — причём, каждого из витаминов организму требуется своя норма. Большинство из них не синтезируется в человеческом организме, поэтому так важно их поступление с продуктами питания.
Подведем итог. Каждый процесс, происходящий в нашем организме, каждая деятельность, осуществляемая человеком, неизбежно ведут к тому, что расходуется энергия. Полноценное питание призвано к тому, чтобы полностью возмещать эти затраты. Полноценность же рациона определяется в первую очередь достаточным количеством содержащихся в нём белков, жиров, углеводов и витаминов.
Роль белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов в организме человека
«Все слышали, что питаться нужно рационально, правильно подбирая продукты для своего рациона чтобы удовлетворять потребности своего организма в жирах и углеводах. Так что же это за элементы, для чего они так необходимы нам, и в каком количестве употреблять их, чтобы сжечь лишние жиры? Остановимся поподробнее.
Белки
Белок-это протеин — строительный материал тканей в нашем организме. Само собой, этот элемент просто необходим для роста мышечной ткани. Что нужно знать нам, решившим позаботиться о своей фигуре, о белках?
Правило первое!
Белок должен быть свежим, желательно купленным на рынке, а не в супермаркете.
Свежая рыба, свежее филе курицы, телятина-говядина и т.д.
Морепродукты (гребешки, крабы, креветки, кальмары и т.д)- это не только качественный белок, но и кладезь микроэлементов и витаминов, это белок, который легко усваивается, не засоряет организм.
Яйцо. Белок яйца это в чистом виде протеин. Яйцо должно присутствовать в рационе каждый день, потому что в нем содержится полный состав аминокислот. Одно-два вареных яйца в день-это обязательно. Желтки больше 1-2 в день употреблять не нужно, в них вредные жиры.
Не стоит есть одни и те же продукты, белок должен быть разным.
Старайтесь употреблять все виды продуктов. Кальмары, яйца, курица, творожок, рыба. Обратите внимание, белки являются антагонистами углеводов. То есть, если еда белковая, то, как правило, она не содержит углеводов, и наоборот. Если мы берем, скажем, рыбу треска — в ней на 100г от 17до 20 г белка, при этом почти 0 углеводов. Если берем растительные продукты, например, гречка — это около 70г углеводов и совсем мало (3г) белка.
Жиры
Жиры состоят из жирных кислот, которые грубо можно разделить на насыщенные и ненасыщенные жиры.
Насыщенные жиры — это вредные жиры. Они еще называются тугоплавкими. Они практически не усваиваются организмом и откладываются в пояс верности. От этих жиров в последствии сложнее всего избавляться. Насыщенные жиры — это баранина, свинина.
Ненасыщенные жиры — это полиненасыщенные жирные кислоты. Они очень полезные, дают нам хорошее состояние волос, кожи, ногтей. Разгоняют наш обмен веществ, понижают давление. Их можно покупать в аптечном варианте — Омега 3 , Омега 6, Омега 9. Лучше покупать в магазинах, концентрация жиров в продуктах там больше. Ненасыщенные полезные жиры — это конечно рыба, рыбий жир, растительные масла — оливковое, льняное, виноградное. Масло обязательно должно быть первого холодного отжима, никаких рафинированных, очищенных, т. к. в них уже нет ничего полезного. Что еще, орехи. С орехами нужно быть осторожнее. У них очень высокая каллорийность: до 800 калорий на 100г. из них 70 процентов будут составлять жиры, поэтому не нужно употреблять в день больше горсточки в 30 гр.
Нельзя исключать совсем жиры из рациона! Это большой миф: сейчас я уберу все жирное из питания и похудею. Если убрать жиры, то обмен веществ у вас нарушится, и выглядеть вы будете плохо и чувствовать себя соответственно. В общем, ни к чему хорошему это не приведет.
Норма суточной потребности в жирах 30-50г. В идеале нужно каждый день на голодный желудок утром выпивать 1ст ложку масла, льняного или оливкового. Или пить чайную ложку утром и чайную ложку перед сном. Во-первых, это помогает пищеварению, во-вторых, полиненасыщенные жиры помогают нам избавляться от собственных жировых запасов.
Углеводы
Это субстраты, выполняющие энергетическую функцию организма.
Углеводы также делятся на две группы: простые углеводы и сложные.
Простые называются так, потому что просто расщепляются и усваиваются в нашем организме. Они сразу дают нам энергию, поэтому, когда мы голодные, мы нападаем на сладкое. Но уже через буквально полтора часа мы снова захотим есть. Так и набирается лишний вес. Простые углеводы можно употреблять в умеренном количестве в первой половине дня.
К сложным углеводам относят овощи, зелень и крахмалистые: крупы, злаки, макароны. Очевидно, что если вы хотите видеть положительные результаты на вашей фигуре, вы должны употреблять только сложные углеводы. Они дают нам энергию на целых 3 часа.
Касаемо снижения жировой ткани, идеальными углеводами являются гречневая каша, рисовая каша, пшенная каша, может быть перловая. Рис обязательно дикий бурый или нешлифованный.
Фрукты необходимо ограничивать.Фрукты относятся к разряду плохих углеводов. При попадании в организм они вызывают резкий скачок уровня инсулина, соответственно сахару некуда деваться из крови — все быстренько превращается в жировую ткань. Особенно если это все происходит вечером перед сном, когда энергия не востребована.
Роль углеводов в организме очень велика, если исключить полностью углеводы из организма, то вы сразу становитесь раздражительными, агрессивными, лишаетесь сил.
Для качественного снижения жировой ткани должна употреблять: углеводов от грамма до 1,5г на кг веса, жира 30-50г, белок без ограничений, если имеется ввиду, что продукт именно белковый (мясо, творог, рыба, и т.д.)»
Вопрос: Расскажите о роли белков, жиров и углеводов в работе нашего организма?
Иван Смирнов
Ответ:
Белки
Белки — незаменимая часть пищи.
Они идут на построение новых клеток и замену износившихся, активно участвуют в обмене веществ, непрерывно происходящем в организме. Диетологи недаром называют их «протеинами» — от греческого слова «протео», что означает «занимающий первое место», или «первенствующий». Ведь белки организма образуются только из белков пищи.
Основными источниками белка животного происхождения являются мясо, рыба, творог, яйца. В растительных продуктах тоже содержатся протеины, особенно богаты ими бобовые и орехи.
Человек получает белок, употребляя животную и растительную пищу, однако белки пищи отличаются от тех, из которых состоит человеческое тело. В процессе пищеварения белки распадаются на аминокислоты, которые всасываются и используются организмом для образования собственного белка. Наиболее важных аминокислот 22. Из них восемь считаются незаменимыми. Они называются так потому, что организм не может синтезировать их самостоятельно — он получает их только с пищей, Остальные аминокислоты расцениваются как заменимые.
Различные белки содержат разные комплексы аминокислот, поэтому очень важно, чтобы организм постоянно получал полный набор необходимых белков. Средняя норма белка в суточном рационе взрослого человека составляет 100-120 г, при тяжелой физической работе ее следует увеличить до 150-160 г.
Жиры
Жиры — наиболее мощный источник энергии. Кроме того, жировые отложения («депо» жира) защищают организм от потери тепла и ушибов, а жировые капсулы внутренних органов служат им опорой и защитой от механических повреждений. Депонированный жир является основным источником энергии при острых заболеваниях, когда аппетит снижается и усвоение пищи ограничивается.
Источником жира являются животные жиры и растительные масла, а также мясо, рыба, яйца, молоко и молочные продукты. Жиры содержат насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жирорастворимые витамины А, В, Е, лецитин и ряд других веществ, необходимых организму. Они обеспечивают всасывание из кишечника ряда минеральных веществ и жирорастворимых витаминов. Жировые ткани — активный резерв энергетического материала. Жиры улучшают вкус пи¬щи и вызывают чувство сытости. Они могут образовываться из углеводов и белков, но в полной мере ими не заменяются.
Обеспечить потребности организма можно только сочетанием животных и растительных жиров, поскольку они дополняют друг друга жизненно важными веществами.
Суточная норма жира для взрослого человека — от 100 до 150 г при тяжелой физической работе, особенно на холоде. В среднем суточный рацион жира должен состоят на 60-70% из животного жира и на 30-40% — из растительного.
Углеводы
Углеводы служат для организма основным источником энергии, помогают работать нашим мышцам. Они необходимы для нормального обмена белков и жиров. В комплексе с белками они образуют определенные гормоны, ферменты, секреты слюнных и других образующих слизь желез и прочие важные соединения. Средняя норма углеводов в суточном рационе должна составлять 400- 500 г.
Углеводы подразделяются на простые и сложные. Простые углеводы отличаются от сложных химической структурой. Среди них различаются моносахариды (глюкоза, галактоза, фруктоза) и дисахариды (сахароза, лактоза и мальтоза). Простые углеводы содержатся в сладких продуктах — сахаре, меде, кленовом сиропе и т.п.
Сложные углеводы называют полисахаридами, их источником являются растения — злаковые, овощи, бобовые. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, клетчатка, пектины, гемицеллюлоза и др. Полисахариды составляют основу пищевых волокон, поэтому они играют важную роль в питании.
Каковы функции белков, углеводов, жиров, воды, витаминов и минералов?
Все основные питательные вещества важны для определенных функций организма.
Изображение предоставлено: Клаудиа Тотир / Moment / GettyImages
Основные питательные вещества — это вещества, которые необходимо получать из продуктов, потому что организм не может их синтезировать. К ним относятся вода, белки, углеводы, жиры, витамины и минералы, говорит Университет штата Вашингтон. Каждый диетический компонент выполняет определенные функции, способствующие укреплению здоровья.
Совет
Белки, углеводы, жиры, вода, витамины и минералы обеспечивают энергию и выполняют функции, которые помогают во множестве физиологических процессов.
Источники и функции белков
Домашний справочник Национального института генетики здоровья описывает белки как длинные цепочки из сотен или тысяч строительных единиц, называемых аминокислотами. При производстве белков организм выбирает из 20 аминокислот, и их последовательность в каждом типе белка определяет структуру и функцию.Антитела, ферменты и гормоны — это все белки. Другие типы белков выполняют структурные и транспортные функции.
Белковые продукты получают как из растений, так и из животных, отмечает Министерство сельского хозяйства США. Растительные источники — это бобы (включая соевые продукты), горох, орехи и семена. Источники животного происхождения — яйца, морепродукты, птица и красное мясо.
Для стратегии здорового питания потребляйте разнообразные белки, советует Министерство сельского хозяйства США. Не реже двух раз в неделю ешьте рыбу, богатую омега-3 жирными кислотами, например, лосось или тунец.Блюда из фасоли, такие как чечевичный суп или овощные гамбургеры, являются примерами использования растительных источников белка в качестве основного блюда. Ограничьте потребление красного мяса и обработанного мяса, потому что они связаны с некоторыми видами рака, предупреждает Национальный институт рака.
Функции углеводов
Три вида углеводов — это крахмал, сахар и клетчатка. Организм расщепляет крахмал и сахар до глюкозы, которая является единственным источником энергии для красных кровяных телец и предпочтительным источником энергии для мозга и центральной нервной системы.Когда в диете не хватает глюкозы, организм расщепляет белок в мышцах, чтобы обеспечить мозг достаточным количеством глюкозы.
Как часть углеводов, клетчатка способствует насыщению и контролю веса. Эти два типа клетчатки являются растворимыми, что снижает уровень холестерина и может помочь регулировать уровень глюкозы в крови, и нерастворимыми, которые облегчают движение стула по пищеварительному тракту и способствуют регулярности. Кроме того, согласно диетическим рекомендациям для американцев, данные показывают, что клетчатка снижает риск хронических заболеваний.
Полезные и нездоровые углеводы
Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) перечисляют источники крахмала, такие как зерно, чечевица, горох, фасоль и крахмалистые овощи, такие как картофель, кукуруза, пастернак, ямс и озимые тыквы. Пищевые источники сахара включают натуральные сахара, содержащиеся во фруктах и молоке, а также мед, патоку, кукурузный сироп, белый сахар и коричневый сахар.
Источники клетчатки включают чечевицу, горох, бобы, фрукты, овощи и орехи, такие как орехи пекан, миндаль и арахис.Другими источниками пищи с высоким содержанием клетчатки являются цельнозерновые продукты, такие как овес, коричневый рис, ячмень, и продукты, полностью состоящие из цельнозерновой муки. К последним относятся хлеб, крупы, лепешки и макаронные изделия из 100% цельной пшеницы или цельного зерна.
Очищенные зерна включают белый рис и макаронные изделия из белой муки, сообщает CDC. Другими источниками являются хлеб и выпечка из белой муки, например крекеры, печенье, торты и кексы. Такие продукты не содержат клетчатки и не содержат питательных веществ.
CDC выступает за выбор здоровых углеводов, то есть углеводов с низким содержанием сахара, калорий и жиров, но богатых клетчаткой, водой и витаминами. Например, ешьте цельные фрукты вместо фруктового сока и выбирайте коричневый рис, а не белый. Выбирайте хлеб, приготовленный из 100% цельнозерновой или цельнозерновой муки, и избегайте хлеба из белой муки. Попробуйте тушеное яблоко с корицей вместо кусочка яблочного пирога.
Другими словами, получайте ежедневное потребление углеводов из фруктов, овощей и цельнозерновых продуктов, а не из очищенных зерен и простых сахаров.
Подробнее: Список крахмалистых углеводов
Источники и функции жиров
Жиры снабжают энергией и способствуют усвоению витаминов A, E, D и K, утверждает MedlinePlus. Питательные вещества из жира включают линолевую и линоленовую жирные кислоты, которые уменьшают воспаление и способствуют свертыванию крови и развитию мозга.
Потребление насыщенных жиров и трансжиров связано с нездоровым уровнем холестерина, но потребление мононенасыщенных и полиненасыщенных жиров связано с более низким риском сердечно-сосудистых заболеваний, сообщает MedlinePlus.Жирные кислоты омега-3 связаны с противовоспалительным действием, а жирные кислоты омега-6 связаны с провоспалительным действием, отмечает Arthritis Foundation.
Ограничьте потребление продуктов с высоким содержанием насыщенных жиров, таких как мясо, сыр и масло, а также продуктов, содержащих трансжиры, такие как маргарин и жир. Академия питания и диетологии рекомендует есть вышеупомянутую жирную рыбу, например, лосось. Орехи, авокадо, льняное семя, яйца и оливковое масло также являются полезными жирами.
Подробнее: 18 жирных продуктов, полезных для вас
Вода, витамины и минералы
Функции воды разнообразны.Он смазывает суставы, регулирует температуру тела, помогает предотвратить запоры, помогает почкам вымывать отходы и защищает органы и ткани, говорится в клинике Майо. Вода также увлажняет ткани и переносит питательные вещества к клеткам.
Функции витаминов и минералов многочисленны и разнообразны. Например, витамин А сохраняет зрение и сохраняет кожу здоровой, а витамин С снижает риск простуды. Кальций помогает укрепить кости и зубы, железо обеспечивает транспорт кислорода в крови, а цинк укрепляет иммунную систему.
Питательные вещества в развитии мозга
Развитие мозга во время беременности и первых двух лет жизни определяет функцию мозга на протяжении всей жизни, утверждает Harvard Health Publishing. За это время нервы растут, соединяются и покрываются изолирующей оболочкой, называемой миелиновой. Этот процесс создает систему, которая играет ключевую роль во внимании, обучении, памяти, скорости обработки, импульсном контроле и настроении. После создания эта система является постоянной и не может быть изменена.
Harvard Health Publishing сообщает, что помимо таких недиетических факторов, как питание, некоторые питательные вещества имеют решающее значение для здорового развития мозга. К ним относятся белки и длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты, такие как жирные кислоты омега-3. Важные витамины включают следующее:
- Холин из яиц, молочных продуктов, мяса и многих овощей
- Фолиевая кислота из шпината
- Витамин А из моркови, шпината и сладкого картофеля
- Витамин B6 из рыбы, картофеля и некитрусовых фруктов
- Витамин B12 из рыбы, молочных продуктов и яиц
Эти минералы также важны:
- Цинк из рыбы, орехов и молочных продуктов
- Железо из бобов, чечевицы, печеного картофеля и темных листовых овощей
- Йод из йодированной соли, молочных продуктов и морепродуктов
В исследовании, опубликованном в феврале 2018 года в журнале Pediatrics , подчеркивается, насколько необходимо адекватное потребление белков, жиров и глюкозы для развивающегося мозга.Дефицит любого из этих питательных веществ связан с более низкими показателями IQ и большим количеством поведенческих проблем.
Неадекватное питание является результатом недоедания, но также может быть вызвано ожирением, поскольку избыток калорий часто происходит за счет необходимых диетических компонентов. И недостаточное питание, и ожирение могут нарушить развитие мозга, и они могут сосуществовать в человеке.
Важность углеводов: функции и влияние дефицита — видео и стенограмма урока
Функции углеводов
После того, как вы получили удовольствие от еды, углеводы из потребленных вами продуктов расщепляются на более мелкие единицы сахара.Эти маленькие единицы всасываются из пищеварительного тракта и попадают в кровоток. Этот сахар в крови или глюкоза в крови транспортируется через кровоток для снабжения энергией ваших мышц и других тканей. Это важный процесс; Фактически, мы могли бы сказать, что из различных функций углеводов обеспечение энергией является основной ролью.
Большинство клеток вашего тела используют простую углеводную глюкозу для получения энергии, но ваш мозг особенно нуждается в глюкозе в качестве источника энергии.Итак, мы можем добавить, что важная функция углеводов — это снабжение мозга энергией. Если вы когда-либо сидели на низкоуглеводной диете и чувствовали, что ваш мозг затуманен в течение нескольких дней, то вы испытали, насколько важны углеводы для правильного функционирования мозга.
Другая функция углеводов — предотвращать расщепление белков для получения энергии. Потребляя достаточное количество углеводов в своем рационе, вы гарантируете, что ваше тело сможет удовлетворить свои энергетические потребности, но если вы потребляете слишком мало углеводов или используете их слишком быстро, например, во время интенсивных упражнений, тогда ваше тело в норме. заставляет расщеплять белки для получения энергии.
Белок вроде как резервный генератор при отключении основного источника энергии. Здорово, что в организме есть эта резервная система, но когда белки расходуются для получения энергии, они больше не могут выполнять свою жизненно важную работу, такую как помощь в сокращении мышц и поддержание мышц и других тканей тела.
Углеводы также способствуют метаболизму жиров. Если у тела достаточно энергии для удовлетворения насущных потребностей, оно запасает дополнительную энергию в виде жира.
Чтобы получить доступ к этой накопленной энергии, вашему телу нужна рабочая энергия углеводов.Если в вашей диете не хватает углеводов, например, если вы придерживаетесь интенсивной диеты или строгой низкоуглеводной диеты, тогда метаболизм жиров не может протекать нормально, и в результате образуется кетонов . Кетоны — это кислотные молекулы, образованные частично расщепленными жирами. Кетоны могут использоваться вашим телом для получения энергии, и они могут даже уберечь часть белка от расщепления, но если в крови присутствует слишком много кетонов, это приводит к состоянию, называемому кетоз . Это делает кровь кислой, что может препятствовать нормальным процессам в организме; у человека, находящегося в состоянии кетоза, также будут некоторые заметные симптомы, включая головные боли, сухость во рту и странный фруктовый запах изо рта.
Дефицит углеводов
Итак, мы видим, что дефицит углеводов может привести к кетозу. Мы также видим, что дефицит может привести к чрезмерному расщеплению белка. А поскольку дефицит углеводов означает, что вы не даете своему телу топливо, которое оно предпочитает, легко увидеть, что это может привести к усталости и снижению уровня энергии.
Кроме того, вы упустите многие важные питательные вещества, которые содержатся в углеводной пище. Например, диета с дефицитом углеводов приведет к снижению потребления клетчатки.
Клетчатка — это компонент растительной пищи, который не переваривается, но помогает пище проходить через пищеварительный тракт. Поскольку клетчатка не переваривается, она проходит через ваш организм в целости и сохранности, действуя как чистящая щетка, которая перемещает пищу и помогает выводить шлаки и токсины из организма.
Итоги урока
Давайте рассмотрим…
Ваше тело рассматривает углеводы как топливо, поэтому одна из основных функций углеводов — это снабжение организма энергией. Ваш мозг особенно нуждается в простой углеводной глюкозе в качестве источника энергии.Таким образом, снабжение мозга энергией — еще одна важная функция. Мы также видим, что наличие достаточного количества углеводов для получения энергии может предотвратить расщепление белков для получения энергии. Хотя это здорово, что белки можно использовать в качестве резервного источника энергии, если вы сжигаете их для получения энергии, они больше не могут выполнять свою обычную работу по поддержанию жизни. Углеводы также способствуют метаболизму жиров. Если в вашем рационе не хватает углеводов, метаболизм жиров не может протекать нормально, и в результате образуется кетонов , которые представляют собой молекулы кислоты, образованные частично расщепленными жирами.Если в крови присутствует слишком много кетонов, получается кетоз , который делает кровь кислой. Кетоз сопровождается такими симптомами, как головные боли, сухость во рту и фруктовый запах изо рта.
Знание этих функций углеводов показывает нам, что дефицит углеводов может привести к кетозу, чрезмерному распаду белка, усталости и снижению уровня энергии, а также к снижению потребления клетчатки.
Результаты обучения
Некоторые из результатов этого видеоурока могут включать вашу способность:
- Распознать потребность человеческого организма в углеводах
- Обсудите важную роль углеводов в организме
- Объясните взаимосвязь между образованием кетонов и углеводами
- Вспомните некоторые симптомы дефицита углеводов
Структура и функции углеводов
Результаты обучения
- Различают моносахариды, дисахариды и полисахариды
- Определите несколько основных функций углеводов
Большинство людей знакомы с углеводами, одним типом макромолекул, особенно когда речь идет о том, что мы едим.Чтобы похудеть, некоторые люди придерживаются «низкоуглеводной» диеты. Спортсмены же, напротив, часто «загружают углеводы» перед важными соревнованиями, чтобы у них было достаточно энергии для соревнований на высоком уровне. Фактически, углеводы являются неотъемлемой частью нашего рациона; злаки, фрукты и овощи — все это естественные источники углеводов. Углеводы обеспечивают организм энергией, особенно через глюкозу, простой сахар, который является компонентом крахмала и ингредиентом многих основных продуктов питания. Углеводы также выполняют другие важные функции у людей, животных и растений.
Молекулярные структуры
Углеводы можно представить формулой (CH 2 O) n , где n — количество атомов углерода в молекуле. Другими словами, соотношение углерода, водорода и кислорода в молекулах углеводов составляет 1: 2: 1. Эта формула также объясняет происхождение термина «углевод»: компонентами являются углерод («углевод») и компоненты воды (отсюда «гидрат»). Углеводы подразделяются на три подтипа: моносахариды, дисахариды и полисахариды.
Моносахариды
Моносахариды ( моно — = «один»; сахар — = «сладкий») представляют собой простые сахара, наиболее распространенным из которых является глюкоза. В моносахаридах количество атомов углерода обычно составляет от трех до семи. Большинство названий моносахаридов оканчиваются на суффикс — ose . Если сахар имеет альдегидную группу (функциональная группа со структурой R-CHO), он известен как альдоза, а если у него есть кетонная группа (функциональная группа со структурой RC (= O) R ‘), он известен как кетоза.В зависимости от количества атомов углерода в сахаре они также могут быть известны как триозы (три атома углерода), пентозы (пять атомов углерода) и / или гексозы (шесть атомов углерода). См. Рисунок 1 для иллюстрации моносахаридов.
Рис. 1. Моносахариды классифицируются на основе положения их карбонильной группы и количества атомов углерода в основной цепи. Альдозы имеют карбонильную группу (обозначена зеленым) на конце углеродной цепи, а кетозы имеют карбонильную группу в середине углеродной цепи.Триозы, пентозы и гексозы имеют три, пять и шесть углеродных скелетов соответственно.
Химическая формула глюкозы: C 6 H 12 O 6 . У человека глюкоза — важный источник энергии. Во время клеточного дыхания из глюкозы выделяется энергия, которая используется для выработки аденозинтрифосфата (АТФ). Растения синтезируют глюкозу, используя углекислый газ и воду, а глюкоза, в свою очередь, используется для удовлетворения потребностей растений в энергии. Избыточная глюкоза часто хранится в виде крахмала, который катаболизируется (расщепление более крупных молекул клетками) людьми и другими животными, которые питаются растениями.
Галактоза и фруктоза — другие распространенные моносахариды: галактоза содержится в молочном сахаре, а фруктоза — во фруктовых сахарах. Хотя глюкоза, галактоза и фруктоза имеют одинаковую химическую формулу (C 6 H 12 O 6 ), они различаются структурно и химически (и известны как изомеры) из-за разного расположения функциональных групп вокруг асимметричный углерод; все эти моносахариды имеют более одного асимметричного углерода.
Моносахариды могут существовать в виде линейной цепи или кольцевых молекул; в водных растворах они обычно находятся в кольцевых формах.
Дисахариды
Дисахариды ( ди — = «два») образуются, когда два моносахарида подвергаются реакции дегидратации (также известной как реакция конденсации или синтез дегидратации). Во время этого процесса гидроксильная группа одного моносахарида соединяется с водородом другого моносахарида, высвобождая молекулу воды и образуя ковалентную связь (рис. 2).
Рис. 2. Сахароза образуется в результате химической реакции двух простых сахаров, называемых глюкозой и фруктозой.
Обычные дисахариды включают лактозу, мальтозу и сахарозу. Лактоза — это дисахарид, состоящий из мономеров глюкозы и галактозы. Он содержится в молоке. Мальтоза, или солодовый сахар, представляет собой дисахарид, образующийся в результате реакции дегидратации между двумя молекулами глюкозы. Наиболее распространенным дисахаридом является сахароза или столовый сахар, который состоит из мономеров глюкозы и фруктозы.
Полисахариды
Длинная цепь моносахаридов, связанных ковалентными связями, известна как полисахарид ( поли — = «много»).Цепь может быть разветвленной или неразветвленной, и она может содержать разные типы моносахаридов. Полисахариды могут быть очень большими молекулами. Крахмал, гликоген, целлюлоза и хитин являются примерами полисахаридов.
Крахмал — это хранимая в растениях форма сахаров, состоящая из амилозы и амилопектина (оба полимера глюкозы). Растения способны синтезировать глюкозу, а избыток глюкозы откладывается в виде крахмала в различных частях растений, включая корни и семена. Крахмал, который потребляется животными, расщепляется на более мелкие молекулы, такие как глюкоза.Затем клетки могут поглощать глюкозу.
Рис. 3. Амилоза и амилопектин — две разные формы крахмала. Гликоген — это форма хранения глюкозы у людей и других позвоночных, состоящая из мономеров глюкозы.
Гликоген — это форма хранения глюкозы у людей и других позвоночных, состоящая из мономеров глюкозы. Гликоген является животным эквивалентом крахмала и представляет собой сильно разветвленную молекулу, обычно хранящуюся в клетках печени и мышц. Когда уровень глюкозы снижается, гликоген расщепляется с высвобождением глюкозы.
Целлюлоза — один из самых распространенных природных биополимеров. Клеточные стенки растений в основном состоят из целлюлозы, которая обеспечивает структурную поддержку клетки. Дерево и бумага в основном целлюлозные по своей природе. Целлюлоза состоит из мономеров глюкозы, которые связаны связями между определенными атомами углерода в молекуле глюкозы.
Каждый второй мономер глюкозы в целлюлозе переворачивается и плотно упаковывается в виде вытянутых длинных цепей. Это придает целлюлозе жесткость и высокую прочность на разрыв, что так важно для растительных клеток.Целлюлоза, проходящая через нашу пищеварительную систему, называется пищевыми волокнами. Хотя связи глюкозы и глюкозы в целлюлозе не могут быть разрушены пищеварительными ферментами человека, травоядные животные, такие как коровы, буйволы и лошади, способны переваривать траву, богатую целлюлозой, и использовать ее в качестве источника пищи. У этих животных определенные виды бактерий обитают в рубце (часть пищеварительной системы травоядных) и секретируют фермент целлюлазу. В аппендиксе также содержатся бактерии, которые расщепляют целлюлозу, что придает ей важную роль в пищеварительной системе жвачных животных.Целлюлазы могут расщеплять целлюлозу на мономеры глюкозы, которые могут использоваться животным в качестве источника энергии.
Рис. 4. В целлюлозе мономеры глюкозы связаны в неразветвленные цепи β 1-4 гликозидными связями. Из-за способа соединения субъединиц глюкозы каждый мономер глюкозы переворачивается относительно следующего, что приводит к линейной волокнистой структуре.
Рис. 5. У насекомых есть твердый внешний скелет, сделанный из хитина, типа полисахарида.
Как показано на рисунке 4, каждый второй мономер глюкозы в целлюлозе перевернут, и мономеры плотно упакованы в виде вытянутых длинных цепей.Это придает целлюлозе жесткость и высокую прочность на разрыв, что так важно для растительных клеток.
Углеводы выполняют другие функции у разных животных. У членистоногих, таких как насекомые, пауки и крабы, есть внешний скелет, называемый экзоскелетом, который защищает их внутренние части тела. Этот экзоскелет состоит из биологической макромолекулы хитина, азотистого углевода. Он состоит из повторяющихся единиц модифицированного сахара, содержащего азот.
Зарегистрированный диетолог
Рисунок 6.Зарегистрированный диетолог (RDN) Шеф-повар Бренда Томпсон работает с персоналом общественного питания, чтобы собрать свой рецепт буррито на завтрак во время разработанного шеф-поваром школьного вкусового тестирования в Айдахо. Благодаря гранту Министерства сельского хозяйства США (USDA) Team Nutrition шеф-повар RDN Бренда Томпсон разработала рецепты для поваренной книги Chef Designed School Lunch.
Ожирение является проблемой здравоохранения во всем мире, и многие болезни, такие как диабет и болезни сердца, становятся все более распространенными из-за ожирения.Это одна из причин, почему к зарегистрированным диетологам все чаще обращаются за советом. Зарегистрированные диетологи помогают планировать программы питания и питания для людей в различных условиях. Они часто работают с пациентами в медицинских учреждениях, разрабатывая планы питания для профилактики и лечения заболеваний. Например, диетологи могут научить пациента с диабетом, как контролировать уровень сахара в крови, употребляя в пищу правильные типы и количества углеводов. Диетологи также могут работать в домах престарелых, школах и частных клиниках.
Чтобы стать дипломированным диетологом, нужно получить как минимум степень бакалавра в области диетологии, питания, пищевых технологий или в смежных областях. Кроме того, дипломированные диетологи должны пройти программу стажировки под руководством и сдать национальный экзамен. Те, кто занимается диетологией, проходят курсы по питанию, химии, биохимии, биологии, микробиологии и физиологии человека. Диетологи должны стать экспертами в химии и функциях пищи (белков, углеводов и жиров).
Резюме: Структура и функции углеводов
Углеводы — это группа макромолекул, которые являются жизненно важным источником энергии для клетки и обеспечивают структурную поддержку растительным клеткам, грибам и всем членистоногим, включая омаров, крабов, креветок, насекомых и пауков. Углеводы классифицируются как моносахариды, дисахариды и полисахариды в зависимости от количества мономеров в молекуле. Моносахариды связаны гликозидными связями, которые образуются в результате реакций дегидратации, образуя дисахариды и полисахариды с удалением молекулы воды для каждой образованной связи.Глюкоза, галактоза и фруктоза являются обычными моносахаридами, тогда как обычные дисахариды включают лактозу, мальтозу и сахарозу. Крахмал и гликоген, примеры полисахаридов, являются формами хранения глюкозы в растениях и животных соответственно. Длинные полисахаридные цепи могут быть разветвленными или неразветвленными. Целлюлоза является примером неразветвленного полисахарида, тогда как амилопектин, составляющий крахмал, представляет собой сильно разветвленную молекулу. Хранение глюкозы в виде полимеров, таких как крахмал или гликоген, делает ее немного менее доступной для метаболизма; однако это предотвращает его утечку из клетки или создание высокого осмотического давления, которое могло бы вызвать чрезмерное поглощение воды клеткой.
Внесите свой вклад!
У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.
Улучшить эту страницуПодробнее
Глава 2 — Роль углеводов в поддержании здоровья
Глава 2 — Роль углеводов в поддержании здоровья
Углеводы в рационе
Энергетический баланс
Физическая активность
Углеводы и поведение
Углеводы через
жизненный цикл
Хотя количество углеводов, необходимых для предотвращения кетоза, очень мало (около 50 г / день), углеводы обеспечивают большую часть энергии в рационе большинства людей.Это желательно по многим причинам. Углеводородные продукты не только обеспечивают легкодоступную энергию для окислительного метаболизма, но и служат переносчиками важных питательных микроэлементов и фитохимических веществ. Углеводы в пище важны для поддержания гликемического гомеостаза, а также для целостности и функции желудочно-кишечного тракта. В отличие от жиров и белков, высокий уровень пищевых углеводов, полученных из различных источников, не связан с неблагоприятными последствиями для здоровья. Наконец, диета с высоким содержанием углеводов по сравнению с диетами с высоким содержанием жиров снижает вероятность развития ожирения и сопутствующих ему состояний.Оптимальная диета должна состоять по крайней мере из 55% общей энергии, поступающей из углеводов, полученных из различных источников пищи.
Консультации пришли к выводу, что когда уровень потребления углеводов составляет 75% от общей энергии или превышает его, может иметь место значительное неблагоприятное воздействие на состояние питания из-за исключения достаточного количества белка, жира и других важных питательных веществ. Придя к своей рекомендации, чтобы минимум 55% общей энергии приходился на углеводы, участники консультации пришли к выводу, что значительный процент общей энергии должен обеспечиваться за счет белков и жиров, но их вклад в общее потребление энергии будет варьироваться от страны к стране. другой — на основе моделей потребления и наличия продуктов питания.
У взрослых важно, чтобы количество потребляемой энергии соответствовало количеству затраченной энергии. Поддержание энергетического баланса важно для предотвращения ожирения и связанных с ним сопутствующих заболеваний, таких как диабет и сердечно-сосудистые заболевания. Положительный энергетический баланс и ожирение возникают, когда общее потребление энергии превышает общие затраты энергии, независимо от состава избыточной энергии. Тем не менее, состав диеты может повлиять на наличие положительного энергетического баланса и в какой степени.
Состав диеты также может влиять на способность поддерживать энергетический баланс. В частности, диеты, содержащие не менее 55% энергии из различных источников углеводов, по сравнению с диетами с высоким содержанием жиров, снижают вероятность накопления жира в организме. Существенные данные показывают, что диеты с высоким содержанием жиров, как правило, способствуют потреблению большего количества энергии, чем диеты с высоким содержанием углеводов (58,70). Этот эффект может быть связан с низкой энергетической плотностью высокоуглеводных диет, поскольку общий объем потребляемой пищи, по-видимому, является важным признаком насыщения (71).Нет данных, позволяющих предположить, что разные типы углеводов по-разному влияют на общее потребление энергии.
Помимо влияния на вероятность наличия избыточной энергии, состав диеты также влияет на долю избыточной энергии, которая будет храниться в виде жира в организме. Тело обладает большой способностью накапливать жир, а избыток диетического жира очень эффективно откладывается в жировой ткани. С другой стороны, способность организма накапливать углеводы ограничена, и избыток углеводов не может эффективно храниться в виде телесного жира (72).Вместо этого избыток углеводов имеет тенденцию окисляться, что приводит к косвенному накоплению жира за счет снижения окисления жиров (73).
Раньше считалось, что избыток жиров и углеводов в равной степени способствует полноте. Это было связано с предположением, что липогенез de novo был обычно используемым путем для удаления избыточных углеводов. Однако имеющиеся данные позволяют предположить, что этот процесс редко встречается у людей и только в ситуациях значительного перекармливания углеводов (74).В большинстве обычных обстоятельств накопление жира в организме посредством липогенеза de novo количественно очень низкое.
Отмечая низкий общий вклад липогенеза de novo в накопление жира в организме, следует отметить, что липогенез de novo увеличивается при резистентности к инсулину и чрезвычайно высокому потреблению сахарозы или фруктозы (74).
Поддержание энергетического баланса зависит как от потребления энергии, так и от расхода энергии.Поддержание регулярной физической активности значительно снижает вероятность создания положительного энергетического баланса независимо от состава рациона. Все согласны с тем, что сочетание диеты с высоким содержанием углеводов и регулярной физической активности является оптимальным способом избежать положительного энергетического баланса и ожирения.
Повышенные потребности в энергии при физической активности могут быть восполнены за счет углеводов или жиров. Важность углеводов в диете становится все более важной по мере увеличения количества и интенсивности физической активности.
Во многих развивающихся странах основной проблемой является удовлетворение ежедневных потребностей в энергии, создаваемых высоким уровнем ежедневного физического труда. В таких случаях следует поощрять любую комбинацию углеводов и жиров, которая дает достаточно энергии.
Многие страны рекомендуют увеличить физическую активность в свободное время. Хотя повышенная физическая активность явно увеличит потребности в энергии, они не создают потребности в определенных макроэлементах. Скорее, оптимальная диета, указанная выше, считается достаточной для обеспечения такой физической активности.
Имеются убедительные доказательства того, что добавление углеводов может улучшить работоспособность элитных спортсменов, тренированных на выносливость. Было показано, что высокоуглеводная диета в течение нескольких дней, предшествующих соревнованиям на выносливость, углеводная загрузка, высокоуглеводный прием пищи перед соревнованиями и углеводные добавки в виде углеводосодержащих напитков, — все это улучшает производительность во время езды на велосипеде и бега на длинные дистанции. Однако нет никаких доказательств того, что такие углеводные добавки улучшили бы работоспособность для большинства людей, которые занимаются физической активностью в рекреационных целях с меньшей интенсивностью и продолжительностью.С другой стороны, потребление углеводов после тренировки может помочь быстро восполнить истощенные запасы гликогена (75).
Было высказано предположение, что прием пищи может иметь важное влияние на поведение. Хотя предоставление завтрака детям, которые обычно не завтракают, может улучшить когнитивные способности (76), менее очевидно, что общий состав диеты может повлиять на поведение. Было высказано предположение, что потребление сахара приводит к гиперактивности у детей. Однако обширный обзор литературы в этой области (77) пришел к выводу, что нет никаких доказательств, подтверждающих утверждение о том, что потребление рафинированного сахара имеет какое-либо существенное влияние на поведение или «когнитивные способности у детей».
Поскольку глюкоза является важным топливом для центральной нервной системы, предполагается, что углеводы играют роль в памяти и когнитивных функциях. Хотя кажется, что существует связь между уровнем глюкозы и обработкой памяти, клиническое значение этой связи остается неясным.
Потребности в энергии и питательных веществах увеличиваются во время беременности и кормления грудью, и основная задача беременных женщин — удовлетворить эти повышенные потребности в энергии, чтобы обеспечить здоровое потомство.Было замечено, что там, где разнообразие продуктов питания невелико, а потребление углеводов высокое, чаще встречается низкая масса тела при рождении. Это вызывает опасения по поводу адекватности высокоуглеводных диет для удовлетворения потребностей беременных в энергии и питательных веществах, когда разнообразие продуктов питания ограничено. Потребности в энергии и питательных веществах следует удовлетворять за счет употребления разнообразных углеводных продуктов. Существует также некоторая озабоченность по поводу чрезмерного потребления жиров во время беременности, поскольку это может быть связано с риском ожирения у матери.
Во многих странах младенцы получают 45-55% энергии из жира через грудное молоко или смеси и 35-45% энергии из углеводов. Хотя конкретное сокращение потребления жиров не рекомендуется в возрасте до двух лет, младенцы во многих странах придерживаются более низкожировой диеты. Это не представляет проблемы, пока соблюдаются требования к энергии. Начиная с двухлетнего возраста, следует постепенно вводить оптимальную диету (не менее 55% общей энергии из различных источников углеводов).
В течение первых четырех-шести месяцев жизни рекомендуется исключительно грудное вскармливание, так как это адаптирует концентрацию лактозы к созреванию неонатального и младенческого кишечника, особенно по мере развития микрофлоры толстой кишки и выработки амилазы поджелудочной железы. Для младенцев, вскармливаемых смесью, углеводы и другие питательные компоненты обычно должны имитировать грудное молоко в максимально возможной степени и в соответствии со стандартами Codex Alimentarius (78).
Переваривание углеводов у новорожденных и младенцев в значительной степени зависит как от созревания желудочно-кишечного тракта, так и от химической природы потребляемых углеводов.Создание микрофлоры толстой кишки отвечает за удаление углеводов в толстой кишке, превращая любой углевод, поступающий в толстую кишку, в жирные кислоты с короткой цепью. Любые нарушения или неправильное развитие этой микрофлоры (неправильная детская смесь, антибиотики, инфекция) приводят к перегрузке толстой кишки углеводами и диарее.
Лактоза из молочных продуктов может быть основным источником углеводов для маленьких детей. Кроме того, молоко представляет собой отличный источник высококачественного белка, кальция и рибофлавина.В большинстве групп населения, даже с низкой активностью лактазы, молоко можно проглатывать в небольших количествах, особенно после еды с разбавлением путем совместного проглатывания. Ферментированные молочные продукты могут быть ценными элементами в рационе большинства людей независимо от уровня лактазы в кишечнике.
Часто переход от детства к взрослой жизни связан с изменением режима питания. В развивающихся странах дети часто потребляют очень много углеводов из одного или небольшого количества источников, в то время как взрослые имеют большее разнообразие.В таких случаях предпочтительна диета для взрослых. В развитых странах, с другой стороны, опросы показывают, что дети потребляют больше углеводов из большего числа источников, чем взрослые. В этих странах диета, потребляемая детьми, кажется более полезной. В обеих ситуациях оптимальным является не менее 55% энергии углеводов из различных источников.
Индивидуальный подход к потреблению углеводов необходим пожилым людям. Пожилые люди во многих странах подвержены риску как недоедания, так и ожирения.Характер приема пищи может измениться из-за изменений вкусовых ощущений, хронических заболеваний и приема лекарств. Хотя для предотвращения набора веса и ожирения рекомендуется диета с высоким содержанием углеводов, следует признать, что некоторым людям могут потребоваться диеты с более высокой энергетической плотностью (например, жиров), чтобы предотвратить недоедание. Оптимизация потребления углеводов для минимизации непереносимости глюкозы в более старшем возрасте является важным аспектом в странах, где такая непереносимость является проблемой.
Липидный метаболизм
Липиды в крови:
Липиды, попавшие в организм с пищей, перевариваются в тонком кишечнике
где соли желчных кислот используются для их эмульгирования и липазы поджелудочной железы
гидролизует липиды до жирных кислот, глицерина, мыла или моно-
и диглицериды.По поводу липидов до сих пор ведутся споры.
форма, которая проходит через стенку кишечника — будь то жировая
кислоты или глицериды. В любом случае обнаруживаются триглицериды.
в лимфатической системе и крови.
Тест: по изученным свойствам ранее липиды обычно растворимы или нерастворимы в водной порция крови? Объяснять. |
Ответ Липиды обычно неполярный, поэтому не очень растворим в кровь.Eсть полярный конец, который делает они слегка полярные и растворимый. |
Поскольку липиды не растворяются в крови, они переносятся
в виде липопротеинов после реакции с водорастворимыми белками в
кровь. Жирные кислоты обычно транспортируются в этой форме.
также.
В организме всегда имеется относительно постоянный запас липидов.
кровь, хотя конечно концентрация сразу увеличивается
после еды.Липиды в крови поглощаются клетками печени.
для обеспечения энергией клеточных функций. Печень отвечает
для обеспечения надлежащей концентрации липидов в крови.
Некоторые липиды используются клетками мозга для синтеза мозга и
нервная ткань.
Избыточные липиды в крови со временем превращаются в жировую ткань.
ткань. Если уровень липидов в крови становится слишком низким, организм
синтезирует липиды из других продуктов, таких как углеводы, или
удаляет липиды из хранилища.Организм также выделяет некоторые липиды.
в виде жиров, мыла или жирных кислот в качестве обычного компонента
кала.
Аномально высокий уровень триглицеридов и холестерина
считается, что участвует в затвердевании артерий. Липиды могут
откладываться на стенках артерий как частичное следствие
их нерастворимости в крови.
Сводная информация о липидных функциях представлена на графике на
слева.
Описание разницы между углеводами, белками, липидами и нуклеиновыми кислотами | Здоровое питание
Автор: Ян Анниган Обновлено 20 декабря 2018 г.
Макромолекулы — это большие молекулы внутри вашего тела, которые выполняют важные физиологические функции. Макромолекулы, включающие углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты, обладают рядом сходных черт. Например, все, кроме липидов, представляют собой длинные цепи, состоящие из более мелких строительных блоков, а пищеварение уменьшает размер макромолекул, так что ваше тело может поглощать их составные части.Однако они также демонстрируют явные различия.
Углеводы
Углеводы состоят из единичных сахарных единиц, называемых моносахаридами, двойных моносахаридных единиц, известных как дисахариды, и множественных моносахаридных молекул, из которых состоит крахмал. Основная цель углеводов, которые вы едите, — обеспечить ваши клетки топливом. Дисахариды и крахмалы подвергаются перевариванию, чтобы восстановить их до отдельных сахаров, и после поглощения они перемещаются к клеткам и тканям по всему телу, чтобы поддерживать вашу физическую активность.Особый тип углеводов, известный как клетчатка, проходит через кишечник в непереваренном виде. Хотя клетчатка не обеспечивает клеточной энергией, она улучшает здоровье пищеварительной системы, регулируя работу кишечника.
Белки
Строительные блоки, из которых состоят белки, называются аминокислотами. Белки состоят из 20 различных аминокислот, смешанных и подобранных для создания огромного количества более крупных молекул, поддерживающих все процессы в вашем организме. Переваривание белка приводит к образованию пула отдельных аминокислот, которые ваши клетки включают в новые белки по мере возникновения потребности в вашем организме.Эти молекулы составляют мышцы и органы, передают сигналы между клетками, составляют иммунные молекулы, помогают создавать новые белки, которые требуются вашим тканям, и в крайнем случае могут служить источником топлива.
Липиды
В отличие от других макромолекул, липиды не растворяются в воде и не образуют длинные последовательности, состоящие из похожих или повторяющихся более мелких единиц. Жиры, которые вы потребляете, представляют собой молекулы, называемые триглицеридами, состоящие из трех жирных кислот, связанных с глицерином. Химическая природа жирных кислот, содержащихся в липиде, определяет его физические характеристики.Например, жирная кислота, насыщенная максимально возможным количеством атомов водорода, является твердой при комнатной температуре, в то время как ненасыщенные жирные кислоты являются жидкими. Эти макромолекулы накапливают энергию в жировой ткани и защищают внутренние органы от травм. Они также формируют структуру клеточных мембран и способствуют синтезу гормонов.
Нуклеиновые кислоты
Ваши клетки содержат два типа нуклеиновых кислот, рибонуклеиновую кислоту и дезоксирибонуклеиновую кислоту, или РНК и ДНК, соответственно.Они отличаются от других макроэлементов тем, что не являются источником калорий в вашем рационе, и их роль строго направлена на синтез новых белковых молекул. Состоящая из единиц, называемых нуклеотидами, ДНК нуклеиновой кислоты содержит генетический план, который влияет на ваши личные характеристики, в то время как РНК нуклеиновой кислоты объединяет аминокислоты, чтобы сформировать новые белки, когда они нужны вашим клеткам.
Разница между углеводами и жирами (со сравнительной таблицей)
Углеводы растворимы в воде и являются наиболее распространенным пищевым источником энергии для всех живых организмов, тогда как жиров нерастворимы в воде , но растворимы в спирте, эфире, и т.п.Жиры также считаются основным источником энергии.
Нашему организму требуется достаточно энергии для выполнения «работы», которую мы получаем через макромолекулы, такие как углеводы и жиры. Оба они обеспечивают организм энергией и являются макроэлементами, что означает, что углеводы и жиры входят в тройку основных источников энергии для организма.
Углеводы — это простейшая форма сахаров, которые всасываются в тонком кишечнике, а затем печень преобразует их в глюкозу (форму энергии) и отправляет обратно в кровоток для обеспечения энергией для выполнения различных функций; Жиры и масла, широко присутствующие в растениях и животных, представляют собой сложные эфиры глицерина, который служит топливным резервом для организма.
Содержание: углеводы против жиров
- Сравнительная таблица
- Определение и их виды
- Ключевые отличия
- Заключение
Сравнительная таблица
Основа для сравнения | Углеводы | Жиры |
---|---|---|
Состав | Углеводы — это органические молекулы, широко встречающиеся на Земле. Судя по названию, они состоят из углерода, водорода и кислорода. | Жиры также содержат карбоновые кислоты с углеводородными боковыми цепями. Это простейшая форма липидов. |
Растворимость | Углеводы растворимы в воде. | Жиры нерастворимы в воде, но растворимы в неорганических растворителях, таких как спирт, этанол. |
Источники | Основным источником углеводов является столовый сахар, картофель, хлеб, фруктовые соки и т. Д. | Масла в овощах, семенах, орехах и жиры животного происхождения являются основным источником. |
Там, где они необходимы | Углеводы необходимы для обеспечения организма энергией или топливом сразу после приема пищи. | Жир необходим для роста нашего тела, основная задача жира — накапливать энергию и усваивать необходимые витаминов. |
Требуемое количество | По крайней мере, 45-65 процентов углеводов должны быть взяты из процента потребляемых калорий. | Там должно быть около 20-35 процентов потребляемых жиров. |
Калорий | Углеводы содержат 4 калории на грамм. | Жир содержит 9 калорий на грамм. |
Функции | После приема пищи углеводы превращаются в глюкозу, которая в дальнейшем используется в качестве энергии для процесса метаболизма. | Жиры помогают усваивать такие витамины, как A, D, E, K. |
Клетчатка (неперевариваемая) — это форма углеводов, которая помогает поддерживать уровень глюкозы в крови, уровень холестерина и, главным образом, выводит отходы из организма. | Помогает регулировать выработку гормонов, защищает клетки, органы и помогает поддерживать температуру тела. |
Определение углеводов
Это самая важная из всех макромолекул. Углевод — это органическая молекула, имеющая эмпирическую формулу (CH 2 O) n, , то есть углерод, водород и кислород в качестве основных компонентов. Но некоторые могут также содержать азот, фосфат или серу.
Их функция очень важна, так как помимо обеспечения организма энергией, углеводы выполняют около других функций, также служат в качестве структурных и защитных элементов для клеточных стенок растений и бактерий, работая как экзоскелет (твердое покрытие) для членистоногих. , насекомые, лобстеры (экзоскелет состоит из хитина, который является разновидностью полисахарида).
Виды углеводов
Углеводы можно разделить на простые и сложные сахара. Простые сахара содержат одну или две единицы сахаров, а сложные — три или более. Исходя из этого, они делятся на три типа:
- Моносахарид
- Олигосахарид
- полисахарид
1. Моносахарид: Это простейшая форма углевода (сахара), поскольку моно означает «один», а сахарид означает «сахар», имеющую общую формулу как (CH 2 O) n.
По количеству присутствующих атомов углерода они классифицируются как триозы (3C), тетрозы (4C), пентозы (5C), гексозы (6C) и гептозы (7C). Наряду с присутствующими функциональными группами (альдозами и кетозами) они называются альдогексоза (глюкоза) и кетогексоза (фруктоза).
2. Олигосахарид: Олиго означает «немного», они содержат небольшие единицы моносахаридов в диапазоне от 2 до 10, связанных гликозидной связью. Олигосахариды также относятся к простым сахарам.
Дисахариды — наиболее распространенная форма олигосахаридов, содержащая две единицы моносахаридов.Мальтоза, лактоза, сахароза и т. Д. Являются примерами дисахаридов.
3. Полисахариды: Поскольку поли означает «множество», поэтому молекулы, имеющие 10 или более повторяющихся единиц моносахарида, связанных гликозидной связью, относятся к этой категории. Считается, что полисахариды представляют собой сложный сахар. Крахмал, гликоген, целлюлоза — несколько примеров этого.
Они бывают двух типов: гомополисахарид и гетерополисахарид.
- Гомополисахарид состоит из одинаковых единиц молекулы сахара, связанных гликозидными связями.Пример — целлюлоза.
- Гетерополисахарид состоит из сахарных звеньев разного типа. Гепарин — гетерополисахарид.
Определение жиров
Считается, что жиры представляют собой простейшую форму липидов, содержащих карбоновые кислоты с боковой цепью углеводорода. Химическое название жиров и масел — «Триглицерины» , они относятся к производным углеводородов и сложных эфиров жирных кислот с глицерином.
Жиры и масла — это не полимеры, а небольшие молекулы, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях, таких как спирт, эфир и т. Д.Основная функция жира — запасать энергию.
Типы жиров
Жиры подразделяются на 2 типа: —
- Насыщенные жирные кислоты
- Ненасыщенные жирные кислоты
1. Насыщенные жирные кислоты: Не имеют двойной связи между атомами углерода. Обычно они твердые при комнатной температуре, их можно найти в красном мясе, молочных продуктах и пальмах, а также в кокосовом масле. Примеры: пальмитиновая кислота, стеариновая кислота и т. Д.
2. Ненасыщенные жирные кислоты: Они имеют двойные связи между атомами углерода.Они содержатся в оливковом масле, арахисовом масле, грецких орехах и т. Д. Олеиновая кислота, линолевая кислота и т. Д. Являются примерами ненасыщенных жирных кислот.
Жирные кислоты, имеющие только одну двойную связь, называются мононенасыщенными (МНЖК), тогда как кислоты, имеющие две или более двойных связи, называются полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК). Они жидкие при комнатной температуре и, кажется, снижают риск сердечных заболеваний.
Ключевые различия между углеводами и жирами
- Хотя и углеводы, и жиры являются источниками энергии, ключевое отличие состоит в том, что углеводы обеспечивают мгновенной энергии после приема пищи, но жиры помогают в хранении энергии , помимо этого жиры обеспечивают защиту жизненно важных органов, клеток. мембраны, а также помогает в регулировании гормонов.
- Углеводы можно классифицировать по количеству содержащихся в них сахарных единиц, тогда как жиры классифицируются по связям, одинарным или двойным.
- Углеводы — это предшественники многих органических соединений, таких как жиры и аминокислоты; Жиры служат источником жирорастворимых витаминов (A, D, E и K).
- Углеводы в форме гликопротеинов и гликолипидов помогают в росте клеток, адгезии и других функциях. Жиры также помогают поддерживать надлежащую температуру тела.
Заключение
Углеводы и жиры играют жизненно важную роль в обеспечении энергией; оба они имеют одинаковое значение в природе.