Укажите функции углеводов: Функции углеводов – основные в организме человека и клетке в таблице

Тест по биологии 10 класс Углеводы с ответами

Тесты по биологии 10 класс. Тема: «Углеводы»

Правильный вариант ответа отмечен знаком +

1) Выберите неверное утверждение об углеводах:

А) содержание углеводов в животных клетках составляет от 1 до 5 %;

Б) содержание углеводов в некоторых растительных клетках составляет до 90 %;

В) различают три класса углеводов: моносахариды; олигосахариды, полисахариды;

+Г) все утверждения верны.

2) Выберите верную сортировку признаков углеводов с приведенными в таблице классами:

Признаки
А	Практически не растворимы, безвкусны
Б	Растворимы в воде, имеют сладкий вкус
Наименование
1	моносахариды
2	олигосахариды
3	полисахариды

+А) А-3, Б-1, 2;

Б) А-1, 2; Б-3;

В) А-1, Б-2, 3;

Г) А-2, Б-1, 3.

3) Укажите моносахариды, наиболее значимые для живых организмов:

А) рибоза, дезоксирибоза;

Б) глюкоза;

В) фруктоза, галактоза;

+Г) все ответы верны.

4) Важной функциональной структурой какой макромолекулы является сахарид рибоза? Выберите верный ответ:

А) ДНК;

+Б) РНК;

В) остаток фосфорной кислоты;

Г) все ответы верны.

5) Укажите класс углеводов, о которых идет речь в предложении: в основе этого класса углеводов мономеры соединены друг с другом ковалентно, с помощью гликозидной связи.

А) полисахариды;

+Б) олигосахариды;

В) моносахариды;

Г) все ответы верны.

6) Укажите класс углеводов, о которых идет речь в предложении: в основе этого класса углеводов лежит ковалентная связь, соединяющая мономеры.

+А) полисахариды;

Б) олигосахариды;

В) моносахариды;

Г) все ответы верны.

7) Укажите запасающие вещества, в виде которых откладываются избытки углеводов в живых организмах:

А) крахмал, липиды;

+Б) гликоген, крахмал;

В) целлюлоза, хитин;

Г) гликоген, мальтоза.

8) Укажите углеводы и производные углеводов, выполняющие защитные функции:

А) камеди, гликоген;

Б) гликоген, крахмал;

В) крахмал, целлюлоза;

+Г) камеди, хитин.

9) Укажите основные составляющие элементы углеводов:

А) вода, сахар;

Б) углерод, водород, азот;

+В) углерод, водород, кислород;

Г) углерод, многоатомные спирты.

тест 10) Что изображено на рисунке?

+А) все ответы верны;

Б) общая формула сахаридов;

В) общая формула углеводов.

11) Как называют углеводы, образующие комплексы с белками? Выберите верный ответ:

А) гликоамилазы;

Б) гликоуредазы;

В) гликолипиды;

+Г) гликопротеиды.

12) Как называют углеводы, образующие комплексы с жирами? Выберите верный ответ:

А) гликоамилазы;

Б) гликоуредазы;

+В) гликолипиды;

Г) гликопротеиды.

13) Укажите неверное утверждение об углеводах:

+А) основная функция углеводов – образование воды при окислении;

Б) основная функция углеводов – энергетическая;

В) углеводы выполняют запасающую функцию;

Г) важные функции углеводов: строительная, структурная.

14) О каком классе углеводов идет речь в предложении: образованы двумя или несколькими моносахаридами, растворимы в воде. Укажите верный ответ:

+А) олигосахариды;

Б) моносахариды;

В) полисахариды;

Г) гликопротеиды.

15) О каком классе углеводов идет речь в предложении: являются полимерами и состоят из неопределенно большого числа остатков моносахаридов. Укажите верный ответ:

А) олигосахариды;

Б) моносахариды;

+В) полисахариды;

Г) гликопротеиды.

16) Что изображено на рисунке?

+А) схема строения полисахаридов;

Б) схема строения дисахаридов;

В) схема строения моносахаридов;

Г) все ответы верны.

17) К группе каких веществ относятся углеводы? Укажите верный ответ:

А) неорганические вещества;

+Б) органические вещества;

В) минеральные вещества;

Г) витамины.

18) Укажите основные функции углеводов:

А) источник воды, амортизационная, транспортная;

Б) энергетическая, наследственная,

+В) энергетическая, запасающая, структурная, строительная;

Г) все ответы верны.

19) Укажите верное утверждение об углеводах:

А) углеводы еще называют сложными аминокислотами;

Б) углеводы – важные минеральные соединения;

В) углеводы состоят из водорода и кислорода;

+Г) соотношение водорода и кислорода в углеводах такое же, как в молекуле воды.

тест-20) Укажите неверное утверждение об углеводах:

+А) все утверждения верны;

Б) крахмал, гликоген, целлюлоза – примеры углеводов из класса полисахаридов;

В) с увеличение количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается;

Г) при расщеплении 1 г углеводов высвобождается 17,6 Кдж.

ОБМЕН И ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ. — КиберПедия

Тема: СТРОЕНИЕ УГЛЕВОДОВ. АНАЭРОБНЫЙ РАСПАД ГЛЮКОЗЫ

Вопросы открытого типа

1. (3) Дайте определение понятия «углеводы». Охарактеризуйте биологическую роль углеводов в организме человека.

2. (3) На примере глюкозы укажите основные принципы, положенные в основу классификации углеводов.

3. (3) Дайте определение понятия «гомополисахариды». Напишите формулу фрагмента молекулы крахмала с точкой ветвления. Укажите биологическую роль пищевого крахмала для человека.

4. (3) Дайте определение понятия «гетерополисахариды». Приведите примеры веществ этой группы углеводов. Укажите их функции в организме.

5. (3) Дайте определение понятия «дисахариды». Приведите примеры, укажите названия мономеров, которые входят в их состав.

6. (3) Назовите регуляторные ферменты гликолиза. Укажите их эффекторы и характер влияния.

7. (3) Назовите ферменты гликолиза, которые имеют изоэнзимные формы. Укажите основные различия этих изоэнзимных форм.

8. (3) Представьте в виде схемы включение фруктозы в гликолиз. Укажите ферменты. Назовите заболевание, вызванное нарушением утилизации фруктозы.

9. (3) Представьте в виде схемы включение галактозы в гликолиз. Укажите ферменты. Назовите заболевание, вызванное нарушением утилизации галактозы.

10. (3) Представьте в виде схемы I стадию анаэробного распада глюкозы. Обозначьте реакции, идущие с потреблением АТФ.

11. (3) Представьте в виде схемы II стадию анаэробного распада глюкозы. Обозначьте реакции: окислительно-восстановительные, субстратного фосфорилирования.

12. (3) Рассчитайте сколько молекул АТФ образуется и сколько накапливается в клетке при распаде 1 молекулы глюкозы до лактата. Укажите биологическую роль анаэробного окисления глюкозы.

14. (4) Напишите реакции субстратного фосфорилирования гликолиза. Назовите ферменты. Назовите ткани, в которых анаэробный распад глюкозы протекает наиболее интенсивно.

15. (4) Напишите окислительно-восстановительные реакции гликолиза. Назовите ферменты. Почему в анаэробных условиях конечным продуктом распада глюкозы является лактат?

16. (4) Напишите необратимые реакции гликолиза. Назовите ферменты. Перечислите физиологические и патологические состояния организма, при которых анаэробный распад глюкозы становится важным поставщиком АТФ в клетке.

17. (4) Напишите реакции образования фруктозо-1,6-дифосфата из глюкозы. Назовите ферменты. Укажите реакции, идущие с потреблением АТФ.

18. (4) Напишите реакции образования 1,3-дифосфоглицерата из фруктозо-1,6-дифосфата. Назовите ферменты.

19. (4) Напишите реакции образования 3-фосфоглицериновой кислоты из фосфодиоксиацетона. Назовите ферменты.

20. (4) Напишите реакции образования пирувата из 3-фосфоглицерата. Назовите ферменты.

21. (4) Напишите реакции гликолиза, катализируемые киназами. Укажите биологическую роль этих реакций.

22. (4) Напишите реакции образования фосфоенолпирувата из 1,3-дифосфоглицерата. Назовите ферменты.

23. (4) Напишите реакции гликолиза, катализируемые изомеразами. Назовите ферменты.

24. (4) Напишите реакции гликолиза, протекающие с потреблением АТФ. Назовите ферменты. Укажите значение процесса фосфорилирования глюкозы в клетке.

25. (4) Напишите реакции образования лактата из 2-фосфоглицерата. Назовите ферменты. Укажите дальнейшую судьбу образовавшегося лактата.

Выберите один правильный ответ:

1. Данная формула соответствует:

А. галактозе Б. лактозе В. глюкозе Г. мальтозе Д. фруктозе

2. Данная формула соответствует:

А. галактозе Б. лактозе В. глюкозе Г. мальтозе Д. сахарозе

3. Данная формула соответствует:

А. галактозе Б. лактозе В. глюкозе Г. мальтозе Д. фруктозе

4. Данная формула соответствует:

А. галактозе Б. лактозе В. глюкозе Г. мальтозе Д. фруктозе

5. Данная формула соответствует:

А. галактозе Б. лактозе В. глюкозе Г. мальтозе Д. фруктозе

6. Данная формула соответствует:

А. галактозе Б. лактозе В. глюкозе Г. мальтозе Д. фруктозе

7. В реакции, катализируемой амилазой, конечными продуктами являются:

А. мальтоза и декстрины

Б. глюкоза и мальтоза

В. декстрины и галактоза

Г. галактоза и фруктоза

Д. фруктоза и глюкоза

8. В реакции, катализируемой лактазой, продуктами являются:

А. только глюкоза

Б. только галактоза

В. фруктоза и глюкоза

Г. галактоза и фруктоза

Д. глюкоза и галактоза

9. В реакции, катализируемой мальтазой, продуктами являются:

А. только глюкоза

Б. фруктоза и глюкоза

В. галактоза и фруктоза

Г. глюкоза и галактоза

Д. фруктоза и галактоза

10. Ферменты анаэробного распада глюкозы локализованы:

А. в митохондриях

Б. в лизосомах

В. в цитоплазме

Г. в ядре

Д. на мембранах эндоплазматического ретикулюма

11. Конечным продуктом анаэробного распада глюкозы является:

А. пируват

Б. ацетил-КоА

В. лактат

Г. оксалоацетат

Д. фосфоенолпируват

12. Главной функцией распада глюкозы до лактата в клетке является:

А. получение АТФ без участия кислорода

Б. получение восстановленных форм коферментов для дыхательной цепи

В. окислительное фосфорилирование

Г. образование восстановленного НАДФН

Д. образование лактата

13. В результате реакций анаэробного распада 1 молекулы глюкозы:

А. образуется 2 молекулы АТФ и накапливается 2 молекулы АТФ

Б. образуется 4 молекулы АТФ и накапливается 2 молекулы АТФ

В. образуется 2 молекулы АТФ и накапливается 4 молекулы АТФ

Г. образуется 4 молекулы АТФ и накапливается 4 молекулы АТФ

Д. образуется 2 молекулы АТФ и накапливается 0 молекул АТФ

14. Гексокиназа катализирует реакцию превращения:

А. глюкоза ® глюкозо-6-фосфат

Б. фруктозо-6-фосфат ® фруктозо-1,6-дифосфат

В. фосфоглицериновый альдегид ® фосфодиоксиацетон

Г. фосфоенолпируват ® пируват

Д. 1,3-дифосфоглицерат ® 3-фосфоглицера.

15. Глюкокиназа катализирует реакцию превращения:

А. фруктоза ® фруктозо-1-фосфат

Б. фруктоза ® фруктозо-6-фосфат

В. глюкоза ® глюкозо-6-фосфат

Г. галактоза ® галактозо-6-фосфат

Д. фруктозо-6-фосфат ® фруктозо-1,6-дифосфат

16. Изоэнзимные формы имеет фермент гликолиза:

А. фосфофруктокиназа

Б. глицеральдегидфосфатдегидрогеназа

В. фосфоглюкомутаза

Г. фосфотриозоизомераза

Д. лактатдегидрогеназа

17. Главным регуляторным ферментом гликолиза является:

А. глюкозофосфатизомераза

Б. альдолаза

В. фосфоглицеральдегиддегидрогеназа

Г. фосфоглицератмутаза

Д. фосфофруктокиназа

18. Синтез АТФ, не сопряжённый с переносом электронов ферментами дыхательной цепи, называется:

А. окислительным декарбоксилированием

Б. окислительным фосфорилированием

Тест Углеводы 10 класс с ответами ( Выберите неверное утверждение об углеводах …)

Рубрика: Биология

 

Тесты по биологии 10 класс. Тема: “Углеводы”

Правильный вариант ответа отмечен знаком +

1) Выберите неверное утверждение об углеводах:

А) содержание углеводов в животных клетках составляет от 1 до 5 %;

Б) содержание углеводов в некоторых растительных клетках составляет до 90 %;

В) различают три класса углеводов: моносахариды; олигосахариды, полисахариды;

+Г) все утверждения верны.

2) Выберите верную сортировку признаков углеводов с приведенными в таблице классами:

Признаки
А	Практически не растворимы, безвкусны
Б	Растворимы в воде, имеют сладкий вкус
Наименование
1	моносахариды
2	олигосахариды
3	полисахариды

+А) А-3, Б-1, 2;

Б) А-1, 2; Б-3;

В) А-1, Б-2, 3;

Г) А-2, Б-1, 3.

3) Укажите моносахариды, наиболее значимые для живых организмов:

А) рибоза, дезоксирибоза;

Б) глюкоза;

В) фруктоза, галактоза;

+Г) все ответы верны.

4) Важной функциональной структурой какой макромолекулы является сахарид рибоза? Выберите верный ответ:

А) ДНК;

+Б) РНК;

В) остаток фосфорной кислоты;

Г) все ответы верны.

5) Укажите класс углеводов, о которых идет речь в предложении: в основе этого класса углеводов мономеры соединены друг с другом ковалентно, с помощью гликозидной связи.

А) полисахариды;

+Б) олигосахариды;

В) моносахариды;

Г) все ответы верны.

6) Укажите класс углеводов, о которых идет речь в предложении: в основе этого класса углеводов лежит ковалентная связь, соединяющая мономеры.

+А) полисахариды;

Б) олигосахариды;

В) моносахариды;

Г) все ответы верны.

7) Укажите запасающие вещества, в виде которых откладываются избытки углеводов в живых организмах:

А) крахмал, липиды;

+Б) гликоген, крахмал;

В) целлюлоза, хитин;

Г) гликоген, мальтоза.

8) Укажите углеводы и производные углеводов, выполняющие защитные функции:

А) камеди, гликоген;

Б) гликоген, крахмал;

В) крахмал, целлюлоза;

+Г) камеди, хитин.

9) Укажите основные составляющие элементы углеводов:

А) вода, сахар;

Б) углерод, водород, азот;

+В) углерод, водород, кислород;

Г) углерод, многоатомные спирты.

тест 10) Что изображено на рисунке?

+А) все ответы верны;

Б) общая формула сахаридов;

В) общая формула углеводов.

11) Как называют углеводы, образующие комплексы с белками? Выберите верный ответ:

А) гликоамилазы;

Б) гликоуредазы;

В) гликолипиды;

+Г) гликопротеиды.

12) Как называют углеводы, образующие комплексы с жирами? Выберите верный ответ:

А) гликоамилазы;

Б) гликоуредазы;

+В) гликолипиды;

Г) гликопротеиды.

13) Укажите неверное утверждение об углеводах:

+А) основная функция углеводов – образование воды при окислении;

Б) основная функция углеводов – энергетическая;

В) углеводы выполняют запасающую функцию;

Г) важные функции углеводов: строительная, структурная.

14) О каком классе углеводов идет речь в предложении: образованы двумя или несколькими моносахаридами, растворимы в воде. Укажите верный ответ:

+А) олигосахариды;

Б) моносахариды;

В) полисахариды;

Г) гликопротеиды.

15) О каком классе углеводов идет речь в предложении: являются полимерами и состоят из неопределенно большого числа остатков моносахаридов. Укажите верный ответ:

А) олигосахариды;

Б) моносахариды;

+В) полисахариды;

Г) гликопротеиды.

16) Что изображено на рисунке?

+А) схема строения полисахаридов;

Б) схема строения дисахаридов;

В) схема строения моносахаридов;

Г) все ответы верны.

17) К группе каких веществ относятся углеводы? Укажите верный ответ:

А) неорганические вещества;

+Б) органические вещества;

В) минеральные вещества;

Г) витамины.

18) Укажите основные функции углеводов:

А) источник воды, амортизационная, транспортная;

Б) энергетическая, наследственная,

+В) энергетическая, запасающая, структурная, строительная;

Г) все ответы верны.

19) Укажите верное утверждение об углеводах:

А) углеводы еще называют сложными аминокислотами;

Б) углеводы – важные минеральные соединения;

В) углеводы состоят из водорода и кислорода;

+Г) соотношение водорода и кислорода в углеводах такое же, как в молекуле воды.

тест-20) Укажите неверное утверждение об углеводах:

+А) все утверждения верны;

Б) крахмал, гликоген, целлюлоза – примеры углеводов из класса полисахаридов;

В) с увеличение количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается;

Г) при расщеплении 1 г углеводов высвобождается 17,6 Кдж.

 

Углеводы представляют собой натуральные органические вещества. В их формуле присутствуют углерод и вода. Благодаря этим элементам организм черпает энергию, которая требуется для поддержания нормальной работы. В зависимости от химической структуры углеводы бывают простыми и сложными. Углеводы Что такое углеводы

Углеводы – кислородсодержащие органические вещества, в которых водород и кислород находятся, как правило, в соотношении 2:1 (как и в молекуле воды).

Общая формула большинства углеводов – C_n(H₂O)_m. Но этой общей формуле отвечают и некоторые другие соединения, не являющиеся углеводами, например: C(H₂O) то есть HCHO или C₂(H₂O)₂ то есть CH₃COOH.

В линейных формах молекул углеводов всегда присутствует карбонильная группа (как таковая, или в составе альдегидной группы). И в линейной, и в циклической формах молекул углеводов присутствуют несколько гидроксильных групп. Поэтому углеводы относят к двуфункциональным соединениям.

Углеводы по их способности гидролизоваться делятся на три основных группы: моносахариды, дисахариды и полисахариды. Моносахариды (например, глюкоза) не гидролизуется, молекулы дисахаридов (например, сахарозы) гидролизуются с образованием двух молекул моносахаридов, а молекулы полисахаридов (наример, крахмала) гидролизуются с образованием множества молекул моносахаридов.

Моносахариды

Если в линейной форме молекулы моносахарида есть альдегидная группа, то такой углевод относится к альдозам, т. е. представляет собой альдегидоспирт (альдозу), если же карбонильная группа в линейной форме молекулы не связана с атомом водорода, то это кетоноспирт (кетоза)

По числу атомов углерода в молекуле моносахариды делятся на триозы (n = 3), тетрозы (n = 4), пентозы (n =5), гексозы (n = 6) и т. д. В природе чаще всего встречаются пентозы и гексозы.

Если в линейной форме молекулы гексозы есть альдегидная группа, то такой углевод относится к альдогексозам (например, глюкоза), а если только карбонильная, то – к кетогексозам (например, фруктоза)

Глюкоза (пример альдогексозы)	Фруктоза (пример кетогексозы)	Рибоза (пример альдопентозы)
Структурные формулы циклической формы	Структурные формулы циклической формы	Структурные формулы циклической формы
Структурные формулы линейной формы	Структурные формулы линейной формы	Структурные формулы линейной формы

Сложность химического и пространственного строения моносахаридов приводит к тому, что у них существует множество изомеров, так, например, существует несколько десятков изомерных гексоз.

Картина осложняется еще и тем, что при растворении моносахаридов у части молекул происходит обратимое раскрытие цикла, а обратная циклизация может привести к образованию другого изомера. Для -глюкозы (обычной кристаллической формы глюкозы) этот процесс выражается следующим уравнением:

-форма		альдегидная (линейная)форма		-форма

Физические свойства моносахаридов: бесцветные кристаллические вещества, растворимые в воде, на вкус сладкие.

Химические свойства глюкозы

Являясь двуфункциональным соединением, глюкоза проявляет свойства многоатомного спирта и альдегида (в растворе) – качественная реакция.

1. Горение (а также полное окисление в живом организме): C₆H₁₂O₆ + 6O₂ 6CO₂ +6H₂O

   а) Как многоатомный спирт при комнатной температуре реагирует с Cu(OH)₂, образуя раствор синего цвета.

   б) Как альдегид окисляется аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала) или гидроксидом меди(II) (качественные реакции):
   HOCH₂—(CHOH)₄—CHO + Ag₂O HOCH₂—(CHOH)₄—COOH + 2Ag глюкоза глюконовая кислота
   HOCH₂—(CHOH)₄—CHO + Cu(OH)₂ HOCH₂—(CHOH)₄—COOH + Cu₂O + 2H₂O
   в) Как альдегид вступает в реакции присоединения (восстанавливается):
   HOCH₂—(CHOH)₄—CHO + H₂ HOCH₂—(CHOH)₄—CH₂OH глюкоза сорбит (гексангексаол-1,2,3,4,5,6)

2. Спиртовое брожение: C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH + 2CO₂
3. Молочнокислое брожение: C₆H₁₂O₆ 2CH₃—CH(OH)—COOH

Дисахариды

Из дисахаридов наибольшее значение имеет сахароза C₁₂H₂₂O₁₁:

Молекула сахарозы состоит из остатков молекул глюкозы и фруктозы.

Физические свойства: бесцветное кристаллическое вещество, очень хорошо растворимое в воде, сладкое на вкус.

Химические свойства

В растворе сахарозы не происходит раскрытие циклов, поэтому она не обладает свойствами альдегидов.

1. Гидролиз (в кислотной среде):
   C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ сахароза глюкозафруктоза
2. Являясь многоатомным спиртом, сахароза дает синее окрашивание раствора при реакции с Cu(OH)₂.

Полисахариды

Целлюлоза – полимер (—C₆H₁₀O₅—)_n с элементарным звеном, представляющим собой остаток -глюкозы

Молекулы целлюлозы имеют линейное строение и большую молекулярную массу. Между молекулами – прочные водородные связи. Целлюлоза нерастворима в воде и других растворителях.

Крахмал – полимер такого же состава, что и целлюлоза, но с элементарным звеном, представляющим собой остаток -глюкозы

Молекулы крахмала свернуты в спираль, большая часть молекул разветвлена. Молекулярная масса крахмала меньше молекулярной массы целлюлозы. Крахмал – аморфное вещество, нерастворимое в холодной воде, но частично растворимое в горячей.

Химические свойства

1. Горение (практическое значение имеет для целлюлозы):
   (C₆H₁₀O₅)_n + 6O₂ 6nCO₂ + 5nH₂O
2. Гидролиз:
   (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O nC₆H₁₂O₆

   При гидролизе крахмала образуется -глюкоза, а при гидролизе целлюлозы – -глюкоза.

3. Качественная реакция на крахмал: с йодом возникает синее окрашивание.
4. Термическое разложение целлюлозы без доступа воздуха приводит к образованию метанола, уксусной кислоты, ацетона и др. продуктов.
5. С уксусной и азотной кислотой целлюлоза образует сложные эфиры [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n и [C₆H₇O₂(OCOCH₃)₃]_n.

 

 

 

 

Функции углеводов мембран — Биологическая химия

Углеводная часть гликолипидов и гликопротеинов плазматической мембраны всегда находится на наружной поверхности мембраны, контактируя с межклеточным веществом. Углеводы плазматической мембраны выполняют роль специфических лигандов для белков. Они образуют участки узнавания, к которым присоединяются определенные белки; присоединившийся белок может изменить функциональное состояние клетки.

Функции углеводов.

В наружной мембране эритроцитов некоторые полисахариды содержат N-аце-тилнейраминовую кислоту на концах цепей. Если эритроциты выделить из крови, обработать in vitro нейраминидазой, отщепляющей N-ацетилнейраминовую кислоту от мембранных углеводов, и вновь ввести в кровь тому же животному, то обнаруживается, что время полужизни таких эритроцитов в крови уменьшается в несколько раз: они задерживаются в селезенке и разрушаются. Как выяснилось, в клетках селезенки есть рецептор, узнающий углевод, который утратил концевые остатки нейраминовой кислоты. Возможно, что такой механизм обеспечивает отбор селезенкой «состарившихся» эритроцитов и их разрушение.
Известно, что в суспензии клеток, выделенных из какой-либо ткани, через некоторое время образуются агрегаты клеток, причем в каждом агрегате, как правило, оказываются клетки одного типа. Например, в суспензии клеток, полученных из гаструлы, образуется три вида агрегатов: каждый из них содержит клетки, принадлежащие одному и тому же зародышевому листку — эктодерме, мезодерме или эндодерме. Узнавание между клетками обеспечивается, в частности, взаимодействием мембранных углеводов одной клетки с белками-рецепторами другой клетки (рис. 9.39). Эти механизмы узнавания могут участвовать в таких процессах, как гистогенез и морфогенез. Однако есть и другие механизмы, обеспечивающие межклеточные контакты.
Полисахариды клеточной мембраны наряду с белками выполняют роль антигенов при развитии клеточного иммунитета, в том числе при реакции отторжения трансплантата. Они также служат местами узнавания при заражении патогенными вирусами и микроорганизмами. Например, вирус гриппа при проникновении в клетку сначала присоединяется к ее мембране, взаимодействуя с полисахаридом определенной структуры.

Ключевые слова: белок, мембраны, организм

Органические вещества. Строение, свойства и функции углеводов. | План-конспект урока по биологии на тему:

Урок № 3.

Тема урока: Органические вещества. Строение, свойства и функции углеводов.

Цель урока: углубить и обобщить знания о строении и функциях углеводов.

Задачи урока:

Образовательные: Познакомить учащихся с классификацией углеводов, продолжить развитие у школьников умения выявлять связь между составом, строением молекулы органического вещества и его функциями в клетке, показать большую позитивную роль углеводов в жизнедеятельности растений, животных, грибов;

Развивающие: Формировать умения обнаруживать углеводы и их значение в жизни человека, продолжить развитие логического мышления учащихся, продолжить формирование умений работать с различными источниками информации;  продолжить развитие познавательных мотивов, направленных на получение нового знания о живой природе;

Воспитательные: Продолжить формирование научного мировоззрения, воспитание биологически грамотной личности; становление и развитие нравственных и мировоззренческих устоев личности; продолжить формирование экологического сознания, воспитание любви к природе;

Оборудование: Пробирки, 1-процентный раствор глюкозы, 10-процентный раствор гидроксида натрия, 5-процентный раствор медного купороса, крахмальный клейстер, йод, крахмал, компьютерная презентация

Основные понятия: биополимеры, моносахариды, дисахариды, полисахариды, хитин.

Методы обучения: репродуктивные, частично-поисковые, экспериментальные

Обучающиеся должны:

— знать особенности строения молекул биополимеров, основные функции углеводов;

— уметь объяснять значение органических веществ в процессах жизнедеятельности.

Ход урока

I этап урока. Организационный.

II этап урока. Проверка знаний учащихся.

Тест «Неорганические вещества клетки»

   Экспресс-опрос.

1. Какова общая формула углеводов? ( Углеводы – Cn(h3O)m )

2. Опишите глюкозу по плану описания физических свойств:

Агрегатное состояние (твердый),

Цвет (бесцветный),

Вкус (сладкий),

Растворимость в воде (хорошая).

3. Укажите формулу глюкозы (С6 Н12 О6)

4. Запишите уравнение реакции в результате, которого образуется глюкоза (фотосинтеза).          

Какие продукты лучше использовать для быстрого восстановления энергозатрат, утоления чувства голода?

Как доказать наличие углеводов (глюкозы, крахмала) в овощах и фруктах?

 III этап урока. Мотивационно-ориентационный

Называется тема и цель урока

Что же это за вещества такие – углеводы?

Обратимся к истории и литературе.

 Это сейчас сахар – постоянный спутник нашего стола, без которого гостей не накормишь, да и самим чашки чая не выпьешь. Было время, когда сахар считали дорогим лекарством и покупали в аптеках по той же цене, что и серебро. В России сахар появился в 1273 году (первое упоминание о кристаллическом сахаре, ввозимом с заморскими товарами, относится ко времени правления великого князя Василия Ярославича), а в Европе – в 1747 году. Спрос на сахар сильно возрос с середины XVII века, когда в России начали употреблять чай, быстро ставший национальным напитком. В 1718 году указом Петра I купцу Верстову было поручено строительство первой в России «сахарной мануфактуры».

 4 этап урока. Изложение нового материала.

Углеводы — самые распространенные на Земле органические вещества. Они содержатся в клетках всех живых организмов. Название «углеводы» произошло потому, что первые известные вещества этого класса состояли как бы из углерода и воды. Общая их формула Cn(h3O)m. У большинства углеводов число атомов водорода в 2 раза превышает количество атомов кислорода. Позднее были найдены углеводы, не отвечающие этой общей формуле, но название «углеводы» сохранилось.

В животных клетках углеводов немного: 1-2, иногда до 5% (например, в клетках печени). Растительные клетки, напротив, богаты углеводами — там их содержание достигает 90% сухой массы.

Углеводы, или сахариды, по особенностям строения делятся на три группы. (По ходу объяснения учителя дети заполняют схему в тетради)

Углеводы

                               Моносахариды              Олигосахариды           Полисахариды

                               1.                                    1.                                  1.

                               2.                                    2.                                  2.

                               3.                                    3.                                  3.

Моносахариды (монозы, или простые сахара) — состоят из одной молекулы и представляют собой твердые кристаллические вещества, бесцветные и хорошо растворимые в воде. Почти все они обладают приятным сладким вкусом.

Моносахариды можно рассматривать как производные многоатомных спиртов (в простейшем случае — глицерина). При окислении глицерина получаются два простейших моносахарида — глицериновый альдегид и диоксиацетон, которые играют важную роль в обмене веществ в клетке.

Из тетроз в процессах жизнедеятельности наиболее важна эритроза. Этот сахар в растениях является одним из промежуточных продуктов фотосинтеза.

Наиболее широко распространены в животном и растительном мире пентозы и гексозы. Пентозы представлены такими важными соединениями, как рибоза (С5Н10О5) и дезоксирибоза (С5Н18О4). В дезоксирибозе около одного из атомов углерода отсутствует кислород, отсюда и название этого углевода. Рибоза и дезоксирибоза входят в состав мономеров нуклеиновых кислот — ДНК и РНК, а также в состав АТФ.

      Из гексоз наиболее широко распространены глюкоза, фруктоза и галактоза. Их общая формула С6Н12О6. Глюкоза — виноградный сахар. Она входит в состав важнейших ди- и полисахаридов. Глюкоза — первичный и главный источник энергии для клеток. Фруктоза в большом количестве встречается в плодах, поэтому ее часто называют плодовым сахаром. Особенно много фруктозы в меде, фруктах, сахарной свекле. Галактоза – пространственный изомер глюкозы. Она  входит в состав лактозы  — молочного сахара, а также некоторых полисахаридов.

      Олигосахариды (полисахариды первого порядка) составляют промежуточную группу между моносахаридами и высшими полисахаридами (полисахаридами второго порядка). Они содержат от 2 до 10 моносахаридных остатков. В зависимости от количества остатков моносахаридов (количества мономерных звеньев), входящих в молекулы олигосахаров, различают дисахариды, трисахариды и т.д. Наиболее широко распространены в природе дисахариды, молекулы которых образованы двумя остатками моносахаридов. К ним относятся сахароза, лактоза и мальтоза.

Сахароза — хорошо знакомый нам тростниковый или свекловичный сахар; общая формула С12Н22О11. Сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы. Она чрезвычайно широко распространена в растениях (семена, ягоды, корни, клубни, плоды) и играет большую роль в питании многих животных и человека. Этот дисахарид легко растворим в воде. Главное сырье для получения сахарозы — сахарная свекла и сахарный тростник.

Лактоза — молочный сахар, имеет в составе глюкозу и галактозу. Этот дисахарид находится в молоке (от 2 до 8,5%) и является основным источником энергии для детенышей млекопитающих. Используется в микробиологической промышленности для приготовления питательных сред.

Мальтоза — солодовый сахар, состоит из двух молекул глюкозы. Мальтоза является основным структурным элементом крахмала и гликогена.        

Полисахариды второго порядка, или несахароподобные сложные углеводы, в воде не растворяются, сладкого вкуса не имеют. Важнейшими полисахаридами являются крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин, муреин.

Крахмал является смесью двух полимеров глюкозы: амилозы и амилопектина.  Амилопектин окрашивается йодом в сине-фиолетовый цвет.        

    Количество остатков глюкозы в молекуле крахмала исчисляется несколькими тысячами. Его общая формула (С6Н10О5)п. Крахмал содержится в большом количестве, например, в клубнях картофеля, в большинстве семян и во многих плодах.

 Гликоген — полисахарид, содержащийся в тканях тела животных и человека, а также грибах, дрожжах и зерне сахарной кукурузы. Гликоген играет важную роль в превращениях углеводов в животных организмах. Он  в значительных количествах накапливается в печени, мышцах, сердце и других органах. Гликоген поставляет глюкозу в кровь.     Клетчатка (целлюлоза) — главный структурный полисахарид клеточных стенок растений. В ней аккумулировано около 50% всего углерода биосферы.

Хитин является еще одним строительным материалом, которого особенно много в наружном скелете членистоногих и в клеточных стенках грибов.

Для подтверждения их химических свойств проведем лабораторную работу.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Опыт 1. Растворимость углеводов в воде

В колбу или стакан со 100 мл воды присыпать 20 г глюкозы и перемешать. Тоже самое проделать с крахмалом.

Опыт 2. Качественная реакция на глюкозу

В пробирку налить 8 мл 1-процентного раствора глюкозы и 4 мл 10-процентного раствора гидроксида натрия. К смеси прибавить при встряхивании несколько капель 5-процентного раствора медного купороса. После появления синего окрашивания пробирку нагреть в верхней части до кипения.

Опыт 3. Качественная реакция на крахмал и гликоген

В стакан с крахмальным клейстером добавить несколько капель йода. Содержимое пробирки нагреть и наблюдать за происходящими изменениями. Нагревание прекратить и продолжить наблюдения.

К раствору гликогена добавить 2-3 капли йода. Результаты внести в таблицу:

Объекты исследования	Наблюдаемые изменения
Крахмал + йод Гликоген + йод

Таким образом, углеводы — разнообразная по своему строению, а, следовательно, и по физическим и химическим свойствам, группа веществ. Это многообразие позволяет им выполнять в клетках и организмах многочисленные функции:

Со многими функциями этих органических веществ мы уже познакомились выше, поэтому подчеркнем лишь главные функции углеводов.

 1. Энергетическая — углеводы служат источником энергии для организма. При окислении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж (4,2 ккал) энергии. Следует отметить, что сахара являются главным источником быстро мобилизуемой энергии, так как в процессе пищеварения они легко переводятся в форму, пригодную для удовлетворения энергетических потребностей клеток.

2.Строительная — целлюлоза входит в состав клеточных стенок растений, хитин обнаруживается в клеточной стенке грибов и в наружном скелете членистоногих, гликопротеиды – соединения углеводов с белками входят в состав хрящевой и костной ткани животных.

3. Запасающая – выражается в том, что крахмал накапливается клетками растений, а гликоген – клетками животных. Эти вещества служат для клеток и организмов источником глюкозы, которая легко высвобождается по мере необходимости.

4. Защитная – гепарин – ингибитор свертывания крови; слизи, выделяемые различными железами и богатые углеводами, предохраняют пищевод, кишечник, желудок, бронхи от механических повреждений, препятствуют проникновению в организм бактерий и вирусов; камеди, выделяющиеся в местах повреждения стволов и ветвей, защищают деревья и кустарники от проникновения инфекций через раны.

5. Составная часть жизненно важных веществ – входят вместе с белками в состав ферментов, ДНК, РНК, АТФ.

5 этап урока. Закрепление изученного материала.

Работа в группах по карточкам.

    Карточка 1. Почему промороженный картофель вскоре после оттаивания становится сладким? За счет чего сорванные незрелые плоды растений (яблоки, груши, бананы) при хранении становятся мягкими и сладкими?

Карточка  2.  Почему глюкоза в организме животных хранится в форме гликогена, хотя его синтез из глюкозы требует дополнительных затрат энергии? А для чего в организме растений из глюкозы образуется целлюлоза и крахмал?

Карточка  3.   Почему в тканях растений количество углеводов значительно больше, чем у животных?

Карточка  4.   Каково значение углеводов в жизнедеятельности человека? Какие виды патологий может вызывать нарушение превращений углеводов в организме?

Карточка 5.  Почему наши клетки обычно запасают глюкозу в виде полимера гликогена, а не в виде собственно глюкозы?

Карточка  6. Желудочно — кишечный тракт большинства животных и человека не приспособлен к перевариванию целлюлозы, тогда как крахмал и гликоген расщепляются до глюкозы и усваиваются организмом. Объясните причину такого явления, учитывая, что все перечисленные полисахариды состоят из остатков глюкозы. За счет чего происходит переваривание клетчатки в организме травоядных животных?

6 этап урока Домашнее задание: п.2.5

Творческое задание. Составьте схему (таблицу или кластер) применения глюкозы в повседневной жизни человека и в промышленности.

Углеводы в живом организме — Справочник химика 21

    Функции углеводов в живых организмах разнообразны.  [c.607]

    Укажите роль углеводов в живом организме. [c.171]

    В главе 6 были рассмотрены особенности химического строения и физико-химических свойств углеводов и показано, что углеводы в живых организмах выполняют ряд важных и уникальных биологических функций. Основная цель данной главы — раскрыть молекулярные механизмы, лежащие в основе метаболизма углеводов. [c.397]

    По мере углубления наших знаний о природе жизненных процессов вырисовывается картина сложной и многогранной роди углеводов в живых организмах. Среди известных сейчас функций углеводов мы находим и роль энергетического резерва, и роль главных структурирующих веществ, и роль эластиков, и роль смазки, и разнообразные информационные функции, и многое другое. Такую поразительную полифункционадьность этого класса соединений можно, по-иидимому, понять из общих соображений. Действительно, такие биологически монофункциональные биополимеры, как нуклеиновые кислоты, имеют один тип ковалентной структуры это линейные одномерные цепи. Напротив, структуры высокомолекулярных углеводов представлены по крайней мере двумя молекулярными типами линейными и разветвленными, не говоря уже о том, что среди разветвленных полисахаридов можно также выделить несколько крупных классов структур и что организация последовательностей мономеров в полисахаридных цепях может принадлежать к нескольким принципиально различным типам. Из такого разнообразия структур, естественно, следует и разнообразие функций. [c.135]

    В свободном состоянии в растениях не встречается, но ее фосфорные эфиры являются важным промежуточным продуктом обмена углеводов в живых организмах (в пентозном цикле). Дифосфат рибулозы играет важную роль в процессах фотосинтеза. [c.341]

    Углеводный обмен — сложная система биосинтеза и распада углеводов в живых организмах, неотъемлемая часть обмена веществ. Начальный этап углеводного обмена автотрофных организмов — биосинтез моносахаридов (у растений — в результате фотосинтеза, у микроорганизмов — хемосинтеза), и их превращение в полисахариды. В организм человека и животных углеводы попадают с пищей. Под действием ферментов слюны сложные углеводы (например, крахмал, гликоген) частично распадаются на декстрины и мальтозу, в небольших количествах на глюкозу. Превращение их в желудке тормозится понижением pH среды до 1,5—1,8. Углеводы перевариванэтся в основном в двенадцатиперстной кишке и тонком кишечнике под действием ферментов поджелудочной железы и кишечного сока. Под действием а-амилазы поджелудочной железы крахмал и декстрины превращаются До мальтозы, которая под действием мальтазы расщепляется до двух молекул глюкозы. р-Галактозидаза (лактаза) кишечного сока расщепляет лактозу на глюкозу и галактозу, а под действием р-фруктозидазы (сахаразы) образуется глюкоза и фруктоза. [c.208]

    Изолимонная кислота вместе с аконитовой участвует в обмене углеводов в живых организмах, образуя с рядом других органических кислот так называемый цикл трикарбоновых кислоту), приводящий к распаду пировиноградной кислоты до СОа и НаО.  [c.131]

    Биологическая роль. Ф-ции углеводов в живых организмах чрезвычайно многообразны. В растениях моносахариды являются первичными продуктами фотосинтеза и служат исходными соед. для биосинтеза гликозидов и полисахаридов, а также др. классов в-в (аминокислот, жирных к-т, фенолов и др.). Эти превращения осуществляются ферментами, субстратами для к-рых служат, как правило, богатые энергией фос-форилир. производные сахаров, гл. обр. нуклеозиддифосфат-сахара. [c.23]

    В б и о X и м и и И. и. используются для выяснения строения молекул белков и нуклеиновых к-т, а также механизма синтеза нуь-леиновых к-т, белков, жиров и углеводов в живом организме. С помощью изотопов углерода, кислорода и водорода удалось выяснить механизм нек-рых стадий фотосинтеза. Установлено, что весь выделяемый растениями кислород иоопу-чается из воды, а углерод, поглощающийся растением в виде углекислого газа, через короткое время, пройдя ряд промежуточных стадий, оказывается в сложных органич. соединениях, являющихся основой жизнедеятельности растений. [c.93]

    Фотосинтез — единственный источник свободного кислорода н нашей планете. Углеводы в живом организме используются для самы разнообразных процессов обмена веществ. Из них образуются орга нические кислоты, спирты, жиры и другие органические соединения За счет углеводов развиваются новые органы и ткани растений. Угле воды откладываются в виде запасных веществ в зерне, клубнях, кор неплодах и т. п. Они являются опорным материалом растительны клеток и тканей, обеспечивающих прочность. Пищевая ценность расти тельных продуктов как источника энергии определяется главным обра зом содержанием в них углеводов, которые пополняют энергетически затраты организма человека и животных. [c.148]

    Яблочная (гидроксибутавдиовая) кислота НООСС И(ОН)СН,СООН. Содержит один асимметрический атом углерода, поэтому возможно существование ее в виде пары энантиомеров. В природе встречается Ь-(-)-яблочная кислота (т. пл. 100 С), она содержится в ягодах н фруктах, особенно много ее в ягодах рябины и барбариса, которые используются для получения яблочной кислоты. Ь-Яблочная кислота — один из продуктов распада углеводов в живых организмах. [c.323]

    Эта реакция имеет большое биологическое значение в связи с окислительным распадом углеводов в живых организмах (см. Биохимические превращения углеводов ). Фермент, катализирующий эту реакцию, — фумараза — широко распространен в природе. Так, например, (—)-яблочная кислота образуется в больших количествах при росте некоторых штаммов Aspergillus niger в средах, содержащих фумарат, сукци-нат или просто сахар. [c.115]

    Эта реакция имеет большое биологич. значенпе в связи с окислительным распадом углеводов в живых организмах под влиянием фермента — фумаратгидра-тазы. При замене спиртового гидроксила на галоген происходит измененпе конфигурации молекулы Я. к. (см. Валъденовское обращение). Ступенчатое нагревание Я. к. дает ряд продуктов при 100° образуются ангидриды, подобные лактидам, при 140—150° — фумаровая к-та, при быстром нагревании до 180°— малеиновый ангидрид. При окислении перекисью водорода или перманганатом образуется оксалилук-сусная к-та, концентрированной серной к-той — ку-малиновая к-та. Восстановление Н1 или бактериальное брожение дает янтарную к-ту высокой чистоты. Конденсация с мочевиной лежит в основе синтеза урацила. Я. к. применяют в медицине как составную часть слабительных средств и препаратов от хрипоты. [c.535]

---

Методическая разработка по теме «Углеводы»

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования города Москвы

«Медицинский колледж №6 Департамента здравоохранения города Москвы»

Сценарий

бинарного занятия по теме

Углеводы

Учебная дисциплина: Биология, Химия

Специальность: 060501 Сестринское дело

Москва 2013 г.

Содержание

Введение …………………………………………………………………..3- 4

1.Методический блок

Цели……………………………………………………………………..6

Мотивация………………………………………………………………7

План занятия………………………………………………………8 — 10

2.Информационный блок

Терминологический словарь…………………………………………10

Опорный конспект…………………………………………………13-18

3.Блок самостоятельной работы

студентов

Схема «Углеводы»

Лабораторная работа

Упражнение

Задача

Таблица «Функции углеводов»

4.Блок контроля

Тестовые задания……………………………………………………..21

Эталоны ответов………………………………………………………23

Приложения…………………………………………………………..24

Введение

Методическая разработка предназначена для проведения комплексного занятия по разделу «Углеводы»», составлена в строгом соответствии с рабочей программой и требованиями Государственного образовательного стандарта с учётом современных требований к оформлению методических материалов.

Рецензируемый материал представлен в печатном виде объёмом 20 страниц формата А4; скомпонован в соответствии с принятой структурой в доступной и профессионально грамотной форме.

Методическая разработка содержит следующие разделы:

• Введение с мотивацией темы;

• Методический и контрольный блоки;

• Блок самостоятельной работы;

• Информационно-справочный блок;

• Рекомендуемая литература;

• Приложения.

Цели занятия представлены в соответствии с содержанием рабочей программы. Определены пути интеграции с другими дисциплинами – анатомией, физиологией, терапией.

Хронологическая структура занятия представлена в виде технологической карты, где указаны виды деятельности преподавателя и студентов на каждом этапе учебного занятия.

Контроль знаний студентов проводится по тестовым заданиям.

Методическое пособие содержит ряд блоков для последовательного усвоения материала:

• В методическом блоке представлены цели занятия, мотивация, план занятия, междисциплинарные связи, методы обучения, перечень основной и дополнительной литературы;

• Информационный блок содержит информацию по теме занятия и состоит из опорного конспекта в текстовом варианте для более активного восприятия материала;

• Блок самостоятельной работы включает схему, лабораторную работу, упражнение, задачу, таблицу по теме;

• Блок контроля представлен тестовыми заданиями. Для оценки качества решения тестовых заданий имеются эталоны ответов.

Методический блок

Цели занятия

Образовательная:

Знать:

• состав, строение, классификацию углеводов;

• нормы потребления углеводов, химические свойства углеводов;

• практическое значение углеводов в повседневной жизни человека и в медицине.

Уметь:

• применять имеющиеся знания для изучения нового материала, выполнения лабораторных опытов, решения задач.

Развивающая:

• совершенствовать навыки самостоятельной работы студентов;

• формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать;

• активизировать мышление студентов, умение самостоятельно делать выводы, развивать речь.

Воспитательная:

• способствовать формированию коммуникативных навыков;

• формировать основы здорового питания и здорового образа жизни.

Мотивация

Углеводы известны с глубокой древности. Человек издавна употребляет в пищу мед, виноград, различные фрукты и овощи. Все они содержат углеводы. Роль их велика и в жизни современного человека. Но сейчас мы получаем много противоречивых данных о роли углеводов в организме. Их избыточное употребление приводит к появлению лишней массы тела и различных заболеваний.

Какова же роль углеводов в жизни человека?

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (план) ЗАНЯТИЯ

№ специальности 060501

Дисциплина химия, биология

Количество часов 2

Тема занятия Углеводы

Вид занятия Урок комбинированный

Тип занятия бинарное

Курс 0

Специальность сестринское дело

Место проведения занятия кабинет №2

Цели занятия :

• обобщить и повторить знания об углеводах, полученные при изучении курса биологии;

• расширить представления об углеводах с точки зрения их химических свойств;

• показать практическое значение углеводов в повседневной жизни человека и в медицине, продолжить формирование общих компетенций студентов и представлений о здоровом образе жизни.

Знать: состав, строение, классификацию углеводов, роль их в организме и в повседневной жизни человека, нормы потребления, химические свойства углеводов.

Уметь: применять имеющиеся знания для изучения нового материала, выполнения лабораторных опытов, решения задач.

Междисциплинарные связи :

Обеспечивающие: математика, химия, биология.

Обеспечиваемые: фармакология, гигиена, физиология, патология.

Методы обучения: репродуктивный, проблемное изложение, частично-поисковый, исследовательский.

Средства обучения:

Наглядные пособия: мультимедийная презентация, образцы продуктов и материалов, содержащих углеводы.

Раздаточный материал: карточки, тестовые задания, инструкция к лабораторной работе, «Карта занятия», лабораторное оборудование и реактивы.

Технические средства обучения: компьютер, проектор, мультимедийная презентация.

Литература:

-основная : Химия, Габриелян О.С., М, Академия, 2009

Биология, Чебышев Н. В., М, Академия, 2009

-дополнительная : Химия, Чернобельская Г. М, Чертков И. Н., Дрофа, 2007

Биология, Пасечник В. В., Дрофа, 2007

Домашнее задание:

1. Биология, под ред. Чебышева Н. В., стр. 55-57.

2. Химия, Габриелян О. С., ς 18.1 — 18. 3

СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ

№

Элементы занятия

Время

(хронометраж)

Деятельность студентов

Деятельность преподавателя

1

Оргмомент

2 мин

Приготовление к началу занятия

Организация группы для проведения занятия. Д/З.

2

Мотивация

2 мин

Выслушивают сообщение преподавателя

Постановка целей и задач занятия

3

Актуализация опорных знаний

12 мин

Выступления студентов с сообщениями

Активизация студентов на изучение материала

4

Изучение нового материала

40 мин

Изучение химических свойств углеводов. Выполнение лабораторной работы.

Объяснение материала, коррекция ответов, уточняющие вопросы. Анализ выполнения лабораторной работы.

5

Закрепление и обобщение изученного материала

20 мин

Выполнение тестовых заданий, заполнение таблицы, выполнение упражнений и решение задач.

Проверка правильности выполнения заданий

6

Дискуссия «Роль углеводов»

7 мин

Выступления студентов

Комментарии преподавателя

7

Рефлексия. Подведение итогов. Выставление отметок.

7 мин

Обсуждение итогов занятия.

Комментарии преподавателя. Подведение итогов.

Информационный

блок

Углеводы известны с глубокой древности. Человек издавна употребляет в пищу мед, виноград, различные фрукты и овощи. Все они содержат углеводы. Роль их велика и в жизни современного человека. Но сейчас мы слышим много обвинений в адрес углеводов, их употребление приводит к появлению избыточного веса, различных заболеваний.

Какова же роль углеводов в жизни человека? (Слайд 1).

Для ответа на этот вопрос нужно узнать мнение «защитников» и «противников» углеводов.

Докладчик 1.

Моносахариды очень важны для нашего организм.(Слайды 2,3).

Моносахариды (простые углеводы) — бесцветные кристаллические вещества, легко растворимые в воде и обладающие сладким вкусом.

Общая формула моносахаридов — С_nН_2nО_n

Моносахариды — главный источник энергии для процессов, происходящих в клетке. Биосинтез моносахаридов из углекислого газа и воды происходит в растениях в процессе фотосинтеза.

К моносахаридам относятся:

1. Рибоза – моносахарид, входящий в состав РНК, АТФ.

2. Дезоксирибоза — входит в состав ДНК, а также других биологических важных молекул.

3. Глюкоза (от греч. glykys — сладкий), или виноградный сахар, С₆Н₁₂О₆ — моносахарид, встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, отчего и произошло название этого вида сахара. Глюкоза — составная единица, из которой построены все важнейшие полисахариды — гликоген, крахмал, целлюлоза, она также входит в состав дисахаридов сахарозы, лактозы, мальтозы. У растений глюкоза образуется в процессе фотосинтеза.

4. Фруктоза (лат. fructus — плод), или фруктовый сахар, обладает очень сладким вкусом (в 1,5 раза слаще сахарозы и в 2 раза слаще глюкозы). Фруктоза хорошо усваивается организмом и используется в качестве источника углеводов больными сахарным диабетом, поскольку для усвоения не требует выработки гормона инсулина. Пищевым источником фруктозы, как и глюкозы, служат мед, сладкие овощи, фрукты.

5. Галактоза С₆Н₁₂О₆ входит в состав молочного сахара (лактозы).

Докладчик 2

Дисахариды также очень важны для нашего организма.(Слайды 4,5,6).

Дисахариды (олигосахариды) — углеводы, у которых молекула состоит из двух мономеров — моносахаридов. Дисахариды, как и моносахариды, имеют сладкий вкус и потому их называют «сахарами», растворимы в воде.

1. Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле и сахарном тростнике, которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.

2. Лактоза содержится в молоке, которое очень полезно для организма.

3. Мальтоза содержится в проросших зёрнах злаков, которые являются хорошим диетическим продуктом питания, очень полезны для организма.

Докладчик 3

Полисахариды очень важны для организма. (Слайды 7,8 ,9, 10).

Полисахариды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов, соединённых ковалентными связями. С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается и исчезает сладкий вкус. К полисахаридам относятся, в частности:

1. Крахмал — запасается в клетках растений, особенно в семенах, луковицах, клубнях (Усиленное расщепление углеводов происходит при прорастании семян, интенсивной мышечной работе, длительном голодании).

2. Гликоген — запасается в клетках животных, особенно в печени и мышцах (при необходимости используются организмом как источник энергии).

3. Целлюлоза — входит в состав клеточных стенок растений и микроорганизмов

4. Хитин — входит в состав клеточных стенок грибов и некоторых бактерий; образует кутикулу членистоногих.

Врач:

Углеводы являются основным источником энергии для вашего организма.

Как раз за счёт них обеспечивается 50—60% энергозатрат.

У взрослого человека средняя суточная потребность в углеводах является 400—500 грамм. Будет лучше, если основными их источниками в вашем рационе будут являться продукты растительного происхождения, 75% сухого вещества в которых составляют углеводы. Сейчас, к сожалению, мы все большее количество углеводов получаем, употребляя в больших количествах разнообразные сладости и сахар, а не овощи и фрукты…

Если в пищевом рационе будет недостаточное содержание углеводов, то может начать развиваться гипогликемия (перевод с латинского — нехватка сахара), в которой основными проявлениями являются – сонливость, общая слабость, головные боли, ухудшение памяти… Углеводное голодание приводит к появлению в моче и накоплению в крови кетоновых соединений.

Без углеводов невозможен нормальный обмен веществ. Углеводы необходимы для правильного функционирования печени. Их польза также в том, что они обеспечивают постоянное поступление сахара в кровь. Благодаря высокому содержанию клетчатки, сложные углеводы способствуют снижению уровня холестерина в крови, защищают наш организм от опухолей желудка и кишечника, болезней сердца. Глюкоза используется организмом в качестве источника энергии для мышечных сокращений, в том числе для работы сердечной мышцы, для питания головного мозга.

Существуют также углеводы практически не перевариваемые организмом. Сюда следует отнести клетчатку и пектин. Они, подобно хорошей мочалке, чистят кишечник и стабилизируют его микрофлору, улучшают пищеварение. (Слайд 11,12,)

Спортсмен: При физических нагрузках в первую очередь расходуются именно углеводы, а уже после того, как его запасы истощатся, расход энергии начинает восполняться за счет жиров и белков. (Слайд13)

Благодаря глюкозе у нашего сердца есть силы, чтобы биться, у легких — дышать. Когда садимся на велосипед, отправляемся на пробежку или прогуляться, именно углеводы первыми включаются, чтобы обеспечить нам радость движения.

Гражданин: Углеводы – это продукты питания. Углеводы содержатся в продуктах растительного происхождения, которые мы употребляем ежедневно. Углевод, углевод, от него весь огород. (Слайд 14)

Диетолог:

Поступая в организм в очень больших количествах, углеводы превращаются в жиры. Именно поэтому, самый легкий и действенный способ сбросить лишний вес – ограничить потребление углеводов. Однако при ограничении потребления углеводов, человек становится забывчивым, вялым, его организм легко и быстро утомляется.

Чтобы углеводы приносили организму лишь пользу, следует помнить, что они делятся на полезные (сложные) и вредные (простые).

Простые (вредные) углеводы (сахар рафинад, кукурузный сироп, фруктовые соки, карамель, леденцы, торты, пирожные, мороженое, сладкие газированные напитки, промышленные мюсли-смеси, хлебобулочные изделия из рафинированной (не цельной) муки, макаронные изделия из рафинированной (не цельной) муки) моментально перерабатываются организмом из-за своего простого химического состава. Попадая в организм, они резко повышают уровень сахара в крови и насыщают энергией. Но эффект их недолог, уже через короткий промежуток времен мозг начинает подавать сигналы о голоде. Чем выше уровень сахара в крови – тем сильнее голод.

Вновь поступающий сахар оказывается лишним и по ненадобности отправляется организмом в запасы, из которых позже образуются лишние килограммы. Поэтому, так часто, съев булочку или шоколадку, мы через некоторое время тянемся за следующей и так до бесконечности. Большое количество простых углеводов вредно для организма.

А вот переваривание сложных — полезных углеводов дается организму сложнее. Сложные углеводы являются очень полезными для организма: цельная перловая крупа, гречка, геркулес, коричневый рис, грейпфрут, яблоки, сливы, груши, клубника, нежирный йогурт, соевое молоко, брюссельская, брокколи, шпинат, репа, кресс-салат, цукини, спаржа, морковь, огурцы, маринованные огурцы, редис, баклажаны, помидоры, лук. Сложные углеводы снижают уровень холестерина в крови, поэтому их регулярное употребление – отличная профилактика атеросклероза.

Польза или вред приносимые углеводами, разграничивается и количеством, в котором их употребляют. Конечно же, организм человека не может нормально без них функционировать, но и слишком большие их порции, несомненно, вредны ему. Доля сложных углеводов в ежедневном рационе должна составлять около 70% ото всех углеводов, а доля простых около 30%. (Слайд № 15)

Больной ожирением: Каждая девушка, которая следит за своей фигурой, знает: от углеводов фантастически легко поправиться. И даже более того, специалисты считают, что можно впасть в углеводную зависимость. Мучное и сладкое доставляет удовольствие, поэтому, чем больше мы их потребляем, тем ниже чувствительность к ним у нашего организма и мы их едим всё больше и больше. И чтобы получить наслаждение от булочек или пастилы, нам приходится все больше увеличивать их «дозу». И лишние килограммы откладываются, и нам все сложнее похудеть. Поэтому углеводы употреблять надо. (Слайд № 16,17)

Общая характеристика углеводов.

(Слайды 18,19)

Углеводы

Сn(H₂O)m

Моносахариды Полисахариды

Дисахариды

Моносахариды

Глюкоза

С₆Н₁₂О₆

СН₂ОН ―СН(ОН)₄ ― СОН

изомеры

Фруктоза гексозы

С₆Н₁₂О₆

СН₂ОН ―СН(ОН)₃ ― С ―‌ СН₂ОН

О

Рибоза

СН₂ОН ―СН(ОН)₃ ― СОН

Дезоксирибоза

СН₂―СН―СН―СН―СОН‌ пентозы

ОН ОН ОН Н

(Слайды 20,21,22,23)

Химические свойства углеводов (на примере глюкозы).

1.Окисление альдегидной группы.

СН₂ОН ―СН(ОН)₄ ― СОН + [О] → СН₂ОН ―СН(ОН)₄ ― СООН

глюкоза – альдегидоспиртглюконовая кислота –спиртокислота

2. Восстановление альдегидной группы.

СН₂ОН ―СН(ОН)₄ ― СОН + Н₂→ СН₂ОН ―СН(ОН)₄ ― СН₂ОН

глюкоза – альдегидоспирт многоатомный спирт – сорбит

3. Спиртовое брожение глюкозы.

СН₂ОН ―СН(ОН)₄ ― СОН ферменты 2С₂Н₅ОН + 2СО₂

глюкоза этанол

4. Молочнокислое брожение глюкозы.

СН₂ОН ―СН(ОН)₄ ― СОН ферменты 2СН₃― СНОН―СООН

глюкоза молочная кислота

5. Полное окисление глюкозы.

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ → 6СО₂ + 6Н₂О

Химические свойства дисахаридов.

Гидролиз дисахаридов.

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆ (Слайд 24)

сахароза глюкоза фруктоза

Химические свойства полисахаридов.

Гидролиз полисахаридов.

(С₆Н₁₀О₅)_n + nН₂О →nС₆Н₁₂О₆ (Слайды 25 – 31)

крахмал, целлюлоза глюкоза

Блок самостоятельной работы студентов

1. Заполните схему:

Углеводы

2. Выполните лабораторную работу

Тема: Углеводы

Цель: изучить практически некоторые свойства углеводов.

Уметь: применять полученные знания

на практике, пользоваться лабораторным оборудованием.

Знать: свойства углеводов, правила техники безопасности.

Оборудование и реактивы: растворы NaOH или КОН, CuSO4, спиртовой раствор йода, вода, р – р глюкозы, картофель или белый хлеб, фруктовый напиток, спиртовка, спички, держатель.

Опыт 1 Определение спиртовых групп в молекуле глюкозы.

В пробирку прилейте 10 капель раствора глюкозы. Добавьте 5 капель раствора CuSO4 и 10 капель раствора NaOH или КОН. Что Вы наблюдаете? Оставьте этот раствор для следующего опыта.

Опыт 2. Определение альдегидной группы в молекуле глюкозы.

Вспомните правила нагревания!

Раствор из опыта 1 нагрейте в пламени спиртовки. Что наблюдаете? О чем говорит этот результат? Запишите наблюдения и вывод.

Опыт 3. Определение глюкозы во фруктовом напитке.

В пробирку прилейте 2 мл напитка. Определите в напитке наличие глюкозы (по описанию опытов 1 и 2).

Сделайте вывод и запишите его в тетрадь.

Опыт 4. Качественная реакция на крахмал.

Каплю спиртового раствора йода нанесите на кусочек картофеля или белого хлеба. Что наблюдаете? Запишите наблюдения и вывод.

3. Выполните упражнение:

С₆Н₁₀О₅ → С₆Н₁₂О₆ → С₂Н₅ОН → С₂Н₄ → С₂Н₂ → СН₃СОН → СН₃СООН → СН₃СООК

4. Решите задачу:

При спиртовом брожении глюкозы получили 230 граммов этилового спирта. Какой объем углекислого газа выделился при этом? Ответ: 112л

Заполните таблицу «Функции углеводов»

Функции углеводов

Пояснение

(Слайды 32, 33)

Блок контроля

Тестовые задания по теме «Углеводы» (химия)

Вариант 1

Часть А. Выберите правильный ответ.

1.Массовая доля углеводов в клетке не превышает:

А. 2%, Б. 5%, В. 20%, Г. 50%.

2. Среди перечисленных продуктов питания углеводов не содержит:

А. Картофель. Б. Рис. В. Хлеб. Г. Подсолнечное масло

3. Гликоген – это:

А. Моносахарид. Б. Дисахарид. В. Полисахарид. Г. Вещество, не являющееся углеводом.

4. Образцом почти чистой целлюлозы является:

А. Древесина. Б. Хвоя. В. Медицинская вата. Г. Костная ткань.

5. Наиболее растворимым веществом является:

А. Глюкоза. Б. Целлюлоза. В. Крахмал. Г. Гликоген.

6. Глюкоза и фруктоза являются:

А. Гомологами. Б. Дисахаридами. В. Изомерами. Г. Природными полимерами.

7. При нагревании раствора с гидроксидом меди (ΙΙ) оранжево – красный осадок образует:

А. Глицерин. Б. Глюкоза. В. Сахароза. Г. Крахмал.

8. Формула вещества Х в уравнении реакции

С₆Н₁₂О₆ферменты Х + 2СО₂

А. СН₃СОН. Б. СН₃СООН В. С₂Н₅ОН. Г. С₂Н₄(ОН)₂

Часть Б.

9. Объясните, почему мороженый картофель имеет сладкий вкус.

10. Почему при интенсивных физических упражнениях у человека появляется резкая боль в мышцах ? Приведите уравнение реакции, происходящей при этом.

Тестовые задания по теме «Углеводы» (химия)

Вариант 2.

Часть А. Выберите правильный ответ.

1.Углевод, историческое название которого «виноградный сахар», это:

А. Фруктоза. Б.Лактоза. В. Глюкоза. Г. Целлюлоза.

2. Процесс образования глюкозы в зеленых листьях на свету:

А. Гидролиз. Б. Фотолиз. В. Фотосинтез. Г. Пиролиз.

3. При полном гидролизе крахмала образуется:

А. Фруктоза. Б. Рибоза. В. Сахароза. Г. Глюкоза.

4. Углевод, из которого состоят волокна хлопка:

А. Крахмал. Б. Целлюлоза. В. Гликоген. Г. Глюкоза.

5. Утверждение, не соответствующее характеристике крахмала:

А. Белый порошок. Б. Нерастворим в воде. В. Изменяет окраску под действием

спиртового раствора йода. Г. При его гидролизе образуется сахароза.

6. Глюкоза не вступает в реакции:

А. Восстановления. Б. Окисления. В. Брожения. Г. Гидратации.

7. Темно – синий цвет приобретает срез картофеля под действием раствора йода на:

А. Фруктозу Б. Дезоксирибозу. В. Крахмал. Г. Целлюлозу.

8. Веществом Х в уравнении реакции молочнокислого брожения глюкозы является:

С₆Н₁₂О₆ферменты Х

А. СО₂Б. С₁₂Н₂₂О₁₁В. С₃Н₆О₃Г. С₆Н₁₀О₅

Часть Б.

9. Дополните фразу: « В состав клеточной оболочки растений входит полисахарид …»

10. Конечными продуктами расщепления углеводов в животной клетке являются вода и углекислый газ. Возможен ли обратный процесс?

Тестовые задания по теме «Углеводы» (биология)

Вариант 1

1. Назовите дисахарид:

1) рибоза;

2) сахароза;

3) глюкоза;

4) крахмал

2. Функция углеводов в клетке:

1) каталитическая;

2) энергетическая;

3) регуляторная;

4) наследственная.

3. Каковы свойства, строение и функции в клетках полисахаридов?

1) выполняют структурную и запасающую функции;

2) выполняют каталитическую и транспортную функции;

3) состоят из остатков молекул моносахаридов;

4) состоят из остатков молекул аминокислот;

5) растворяются в воде;

6) не растворяются в воде.

4. Установите соответствие между особенностями молекул углеводов и их видами:

 ОСОБЕННОСТИ МОЛЕКУЛ ВИДЫ УГЛЕВОДОВ

1) мономер; А) целлюлоза

2) полимер;

3) растворима в воде; Б) глюкоза

4) не растворима в воде;

5) входит в состав клеточных

стенок растений;

6) входит в состав клеточного

сока растений.

5. Укажите, верны ли утверждения:

1) Моносахариды являются гидрофобными веществами.

2) Сахароза является моносахаридом.

3) Крахмал — полисахарид.

4) Запасной углевод растений – гликоген.

5) Клеточная стенка растений состоит из целлюлозы.

6) Углевод грибов и членистоногих – хитин.

7) Лактоза является моносахаридом.

8) Рибоза входит в состав РНК

Тестовые задания по теме «Углеводы» (биология)

Вариант 2

1. Назовите моносахарид:

1) рибоза;

2) сахароза;

3) целлюлоза;

4) крахмал

2. Лактоза – это:

1) полимер

2) вид склероза

3) молочный сахар

4)мономер

3. Какую функцию не могут выполнять углеводы?

1) энергетическая;

2) строительная;

3) транспортная;

4) запасающая.

4. Укажите, верны ли утверждения:

1) Гликоген – полисахарид.

2) Дисахариды – гидрофильные вещества.

3) Сахароза является гидрофобным веществом.

4) Запасной углевод животных – гликоген.

5) Одна из функций углеводов – запасающая.

6) Дезоксирибоза входит в состав ДНК.

5. Установите соответствие между особенностями молекул углеводов и их видами:

 ОСОБЕННОСТИ МОЛЕКУЛ ВИДЫ УГЛЕВОДОВ

1) мономер; А) хитин

2) полимер;

3) растворим (а) в воде; Б) фруктоза

4) не растворим (а) в воде;

5) входит в состав клеточных

стенок животных;

6) входит в состав клеточного

сока растений.

Эталоны ответов:

1.Схема:

2.Лабораторная работа по теме «Углеводы»

№ опыта, название

Что делали

Наблюдения

Вывод

1.Обнаружение спиртовых групп в молекуле глюкозы

К раствору глюкозы добавили 5 капель раствора сульфата меди и 10 капель раствора щелочи.

Образовался прозрачный раствор синего цвета.

В молекуле глюкозы присутствуют спиртовые группы.

2.Обнаружение альдегидной группы в молекуле глюкозы

Раствор из опыта 1 нагрели в пламени спиртовки.

Образовался ярко – оранжевый осадок.

В молекуле глюкозы присутствует альдегидная группа.

3.Определение глюкозы во фруктовом напитке.

К фруктовому напитку добавили 5 капель раствора сульфата меди и 10 капель раствора щелочи.

Полученный раствор нагрели.

Образовался прозрачный раствор синего цвета, который при нагревании дал ярко – оранжевый осадок.

Во фруктовом напитке содержится глюкоза.

4.Качественная реакция на крахмал.

На кусочек белого хлеба капнули 1 каплю раствора йода.

Появилось сине – фиолетовое окрашивание.

Эта реакция служит для определения крахмала.

3.Упражнение:

С6Н10О5 → С6Н12О6 → С2Н5ОН → С2Н4 → С2Н2 → СН3СОН → СН3СООН → СН3СООК

С6Н10О5 + Н₂О С6Н12О6

С6Н12О6 2С2Н5ОН + 2СО₂

С2Н5ОН — Н₂О С2Н4

С2Н4 — Н₂С2Н2

С2Н2 + Н2О СН3СОН

СН3СОН + [О] СН3СООН

СН3СООН + КОН СН3СООК + Н₂О

4. Задача:

При спиртовом брожении глюкозы получили 230 граммов этилового спирта. Какой объем углекислого газа выделился при этом?

Дано: Решение

m(спирта) = 230г 230г х л

V(СО₂) ? С6Н12О6 2С2Н5ОН + 2СО₂

n= 2моль n= 2моль

М = 46г/моль Vм= 22,4 л/моль

m = 92г V = 44,8л

х = 230*44,8 ; х= 112л

92 Ответ: 112л.

5. Тестовые задания по теме «Углеводы» (химия)

Вариант 1

Ответ

Вариант 2

Ответ

Часть А

Часть А

1

г

1

в

2

г

2

в

3

в

3

г

4

в

4

б

5

а

5

г

6

б

6

г

7

б

7

в

8

в

8

в

Часть Б

Часть Б

9

Идет частичный гидролиз крахмала с образованием глюкозы

9

Целлюлоза

10

Образуется молочная кислота, С6Н12О6 2СН3СНОНСООН

10

Нет, это возможно только в процессе фотосинтеза в зеленых листьях растений.

6. Тестовые задания по теме «Углеводы» (биология):

1 вариант:

1) — 2

2) — 2

3) – 1, 3, 6

4) – 1 – Б, 2- А, 3 – Б, 4 – А, 5 – А, 6 – Б.

5) – 1-нет, 2 – нет, 3- да, 4 – нет, 5 – да, 6 – да, 7 – нет, 8 – да.

2 вариант:

1) — 1

2) – 3

3) – 3

4) – 1- да, 2- да, 3 – нет, 4- да, 5 – да, 6 – да.

5) 1 – Б, 2- А). 3- Б), 4 – А), 5 – А, 6 – Б.

7. Функции углеводов
   

Функция

Пояснение

Структурная

Из целлюлозы состоят клеточные стенки у растений, а из хитина — клеточные стенки грибов и покровы членистоногих. 20- 40 % материала клеточных стенок растений составляет целлюлоза, а волокна хлопка – почти чистая целлюлоза.

Энергетическая

Углеводы — основной источник энергии в клетке. При расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии

Запасающая

Резервным углеводом у растений является крахмал, а у животных и грибов — гликоген, при необходимости используются организмом как источник энергии. Усиленное расщепление углеводов происходит при прорастании семян, интенсивной мышечной работе, длительном голодании.

Защитная

Гепарин предотвращает свертывание крови в сосудах. Смолы, выделяющиеся при повреждении стволов и веток растений, препятствуют проникновению в раны болезнетворных микроорганизмов. Твёрдые клеточные стенки одноклеточных и хитиновые покровы членистоногих, в состав которых входят углеводы, также выполняют защитные функции.

Приложение

Карта занятия

Тема «Углеводы»

Цель:

• обобщить и повторить знания об углеводах, полученные при изучении курса биологии;

• расширить представления об углеводах с точки зрения их химических свойств;

• показать практическое значение углеводов в повседневной жизни человека и в медицине, продолжить формирование общих компетенций студентов и представлений о здоровом образе жизни.

Выполните задания.

1. Заполните схему:

2. Лабораторная работа по теме «Углеводы»

Заполните таблицу:

№ опыта, название

Что делали

Наблюдения

Вывод

1

2

3

4

3. Заполните таблицу «Функции углеводов»

Функции углеводов

Пояснение

4. Выполните упражнение:

С6Н10О5 → С6Н12О6 → С2Н5ОН → С2Н4 → С2Н2 → СН3СОН → СН3СООН → СН3СООК

5. Решите задачу:

При спиртовом брожении глюкозы получили 230 граммов этилового спирта. Какой объем углекислого газа выделился при этом? Ответ: 112л

6. Выполните тесты по теме «Углеводы».

7. Д/З: Биология, под ред. Чебышева Н. В., стр. 55-57,

Химия, Габриелян О. С., ς 18.1 — 18. 3

Литература:

1. Биология: учеб. Для студ. учреждений сред. Проф.образования /Н. В. Чебышев, Г. Г. Гринёва, Г. С. Гузикова и др.; под ред. Академика Н. В. Чебышева. – 5-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.

2. Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений / Д. К .Беляев, Н. Н. Воронцов и др.; под ред д. К .Беляева, Г. М .Дымшица. – 4-е изд., переработ. – м. : Просвещение, 2012.

4.4: Функции углеводов — Medicine LibreTexts

Цели обучения

• Перечислите и опишите функции углеводов в организме человека.

В организме человека есть четыре основных функции углеводов. Это производство энергии, хранение энергии, сохранение белка и предотвращение кетоза.

Производство энергии

Основная роль углеводов — снабжать энергией все клетки тела; каждый грамм углеводов обеспечивает 4 килокалории.Многие клетки предпочитают глюкозу в качестве источника энергии по сравнению с другими соединениями, такими как жирные кислоты. Некоторые клетки, такие как красные кровяные тельца, способны производить клеточную энергию только из глюкозы. Мозг также очень чувствителен к низким уровням глюкозы в крови, потому что он использует только глюкозы для выработки энергии и функционирования (если только он не находится в условиях крайнего голодания). Около 70 процентов глюкозы, поступающей в организм в результате пищеварения, перераспределяется (печенью) обратно в кровь для использования другими тканями.Клетки, которым требуется энергия, удаляют глюкозу из крови с помощью транспортного белка в своих мембранах. Энергия глюкозы поступает из химических связей между атомами углерода. Энергия солнечного света требовалась для образования этих высокоэнергетических связей в процессе фотосинтеза. Клетки нашего тела разрывают эти связи и захватывают энергию для клеточного дыхания. Клеточное дыхание — это в основном контролируемое сжигание глюкозы по сравнению с неконтролируемым сжиганием. Клетка использует множество химических реакций на нескольких ферментативных этапах, чтобы замедлить высвобождение энергии (без взрыва) и более эффективно улавливать энергию, удерживаемую в химических связях в глюкозе.

Накопитель энергии

Если у тела уже достаточно энергии для поддержания своих функций, избыток глюкозы сохраняется в виде гликогена (большая часть которого хранится в мышцах и печени). Молекула гликогена может содержать более 50 000 отдельных единиц глюкозы и сильно разветвлена, что позволяет быстро распространять глюкозу, когда она необходима для выработки клеточной энергии (рисунок \ (\ PageIndex {1} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): структура гликогена делает возможным его быструю мобилизацию в свободную глюкозу для питания клеток.

Количество гликогена в организме в любой момент времени эквивалентно примерно 4000 калорий: 3000 в мышечной ткани и 1000 в печени. Во время упражнений высокой интенсивности пропорционально используется больше углеводов в качестве топлива. Во время упражнений низкой интенсивности пропорционально используется больше жира в качестве топлива. Продолжительное использование мышц (например, упражнения более нескольких часов) может истощить запас энергии гликогена. Иногда это называют «ударом о стену», и он характеризуется утомляемостью и снижением работоспособности.Ослабление мышц наступает потому, что для преобразования химической энергии жирных кислот и белков в полезную энергию требуется больше времени, чем для глюкозы. После продолжительных упражнений гликоген уходит, и мышцы должны больше полагаться на липиды и белки как на источник энергии. Спортсмены могут незначительно увеличить свой запас гликогена, снизив интенсивность тренировок и увеличив потребление углеводов до 60-70 процентов от общего количества калорий за три-пять дней до соревнований. Людям, которые не участвуют в длительных интенсивных тренировках и предпочитают пробегать 5-километровый забег ради развлечения, не нужно есть большую тарелку макарон перед гонкой, поскольку без длительных интенсивных тренировок адаптация повышенного мышечного гликогена будет не произойдет.

Печень, как и мышцы, может накапливать энергию глюкозы в виде гликогена, но, в отличие от мышечной ткани, печень жертвует накопленной энергией глюкозы другим тканям тела, когда уровень глюкозы в крови низкий. Примерно четверть общего содержания гликогена в организме находится в печени (что эквивалентно примерно четырехчасовому запасу глюкозы), но это сильно зависит от уровня активности. Печень использует этот запас гликогена как способ поддерживать уровень глюкозы в крови в узком диапазоне между приемами пищи.Когда запасы гликогена в печени истощены, глюкоза образуется из аминокислот, полученных в результате разрушения белков (в процессе, известном как глюконеогенез).

Экономный белок

В ситуации, когда недостаточно глюкозы для удовлетворения потребностей организма, глюкоза синтезируется из аминокислот (посредством глюконеогенеза). Поскольку молекулы для хранения аминокислот отсутствуют, этот процесс требует разрушения белков, в первую очередь из мышечной ткани. Следовательно, организм не может использовать белки для создания новых клеток, восстановления повреждений тканей, поддержки нашей иммунной системы и выполнения многих других функций.Наличие достаточного количества глюкозы в основном предохраняет расщепление белков от использования для производства глюкозы, необходимой организму.

Профилактика кетоза

По мере повышения уровня глюкозы в крови использование липидов в качестве источника энергии подавляется. Таким образом, глюкоза дополнительно «сберегает жир». Это связано с тем, что повышение уровня глюкозы в крови стимулирует высвобождение гормона инсулина, который заставляет клетки использовать глюкозу (вместо липидов) для производства энергии. Достаточный уровень глюкозы в крови также предотвращает развитие кетоза.Кетоз — это нарушение обмена веществ, возникающее в результате повышения содержания кетоновых тел в крови. Кетоновые тела — это альтернативный источник энергии, который клетки могут использовать при недостаточном поступлении глюкозы, например, во время голодания. Кетоновые тела являются кислыми, и высокий уровень кетонов в крови может привести к тому, что кровь станет слишком кислой (состояние, известное как кетоацидоз), и вызовет повреждение тканей тела. Кетоацидоз редко встречается у здоровых взрослых, но может возникать у алкоголиков, людей с недостаточным питанием и у людей с диабетом 1 типа.Минимальное количество углеводов в рационе, необходимое для подавления кетоза у взрослых, составляет 50 граммов в день. ^1,2 Симптомы кетоза включают обезвоживание, неприятный запах изо рта (иногда называемый «кето-дыханием») и повышенную кислотность крови.

Основные выводы

• Четыре основные функции углеводов в организме — обеспечивать энергию, накапливать энергию, запасать белок и предотвращать кетоз.
• Энергия глюкозы хранится в виде гликогена, большая часть которого находится в мышцах и печени.Печень использует свой запас гликогена, чтобы поддерживать уровень глюкозы в крови в узком диапазоне между приемами пищи.
• Наличие достаточного количества глюкозы в организме предохраняет расщепление белков от использования для производства глюкозы, необходимой организму.
• Достаточное количество глюкозы также предотвращает кетоз, который может сделать кровь слишком кислой.

Список литературы

1. Batch JT, Lamsal SP, Adkins M, Sultan S, Ramirez MN. Преимущества и недостатки кетогенной диеты: обзорная статья. Cureus . 2020; 12 (8): e9639. DOI: 10,7759 / cureus.9639. По состоянию на 16 июня 2021 г.
2. Совет по питанию и питанию Института медицины. Нормы потребления энергии, углеводов, клетчатки, жиров, жирных кислот, холестерина, белков и аминокислот. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы; 2002.

углеводов в рационе | Государственный университет Оклахомы

Опубликовано апр.2021 | Id: T-3117

К
Дженис Херманн

Основная функция углеводов — обеспечивать организм энергией. Организм использует глюкозу для
обеспечивают большую часть энергии для человеческого мозга. Около половины энергии, используемой мышцами
и другие ткани тела обеспечиваются глюкозой и гликогеном, формой хранения углеводов.Люди не едят глюкозу и гликоген, они едят продукты, богатые углеводами. В
тело превращает углеводы в основном в глюкозу для получения энергии и в гликоген
или жир как запасенная энергия. Поскольку многие продукты содержат много углеводов, многие люди
ошибочно думают, что они «полнеют». На самом деле, выбирая продукты с высоким содержанием углеводов и клетчатки
а диета с низким содержанием жиров может помочь с контролем веса.Зерновые продукты, овощи, фрукты
а бобы, горох и чечевица содержат много углеводов и клетчатки с небольшим содержанием жира.

Что такое углеводы?

Углеводы — это длинные цепочки молекул сахара, которые в основном используются для получения энергии.
Есть три основных типа углеводов:

1. Моносахариды представляют собой отдельные сахара, в том числе:
   
   • Фруктоза
   • Глюкоза
   • Галактоза
2. Дисахариды (простые сахара) — это два сахара, связанные вместе, в том числе:
   • Сахароза (столовый сахар), состоящий из глюкозы и фруктозы
   • Лактоза (молочный сахар), состоящий из глюкозы и галактозы
   • Мальтоза (солодовый сахар), состоящий из глюкозы и глюкозы
3. Полисахариды (сложные углеводы) — это многие сахара, связанные вместе, в том числе:
   • Крахмал, состоящий из множества молекул глюкозы
   • Гликоген (форма хранения углеводов в организме), состоящий из множества молекул глюкозы
   • Волокно (некрахмальные полисахариды), состоящее из множества молекул глюкозы, которые человеческие
     тело не может сломаться

Пищеварение и абсорбция

Цель пищеварения — расщепить углеводы на мелкие молекулы.
может поглотить.Человеческое тело содержит пищеварительные ферменты, расщепляющие крахмал на
дисахариды и дисахариды в моносахариды. Конечные продукты углеводов
пищеварение — это моносахариды.

Моносахариды всасываются тонким кишечником и попадают в кровь.
транслировать. Моносахариды переносятся кровью в печень, где фруктоза
и галактоза превращаются в глюкозу.Глюкоза — это основной используемый моносахарид.
телом для получения энергии.

Поскольку человеческому организму не хватает ферментов, расщепляющих клетчатку на отдельные сахара для
абсорбции, волокна достигают нижних отделов кишечника в неизменном виде. Есть много разных типов
волокна. В целом волокна делятся на два основных типа: растворимые волокна и
нерастворимые волокна.Оба типа клетчатки играют важную роль в здоровье и регулировании
прохождение пищи по кишечнику.

Функции углеводов

Основная функция углеводов — обеспечивать энергией функции организма. Этот
энергия необходима для осуществления таких процессов в организме, как дыхание, поддержание температуры тела,
сокращение и расслабление сердца и мышц.Энергия также нужна для
физические упражнения. Мозг, нервные клетки и развивающиеся эритроциты могут только
используйте глюкозу для получения энергии.

Каждый грамм углеводов в пище обеспечивает четыре калории энергии. Глюкоза — это
основной углевод, который организм расщепляет для получения энергии. Главный путь, по которому
глюкоза расщепляется для получения энергии, требуется кислород, а конечным продуктом является углерод.
диоксид, вода и энергия.В мышцах, если не хватает кислорода, немного глюкозы
может быть расщеплен на энергию другим путем, не требующим кислорода;
однако конечными продуктами являются молочная кислота и энергия. Молочная кислота накапливается в
мышцы и вызывает спазмы.

Углеводы с пищей обеспечивают глюкозу, которую клетки организма могут использовать для получения энергии.Избыток глюкозы
сверх того, что необходимо организму для немедленной энергии, преобразуется в гликоген, хранилище
форма углеводов или превращается в жир и хранится в жировых клетках тела.

Глюкоза обеспечивает энергией все клетки организма. Мозг и нервные клетки используют только глюкозу.
для энергии. Если уровень глюкозы в крови падает слишком низко, гликоген расщепляется, чтобы обеспечить
глюкоза.Организм может хранить достаточно гликогена, чтобы обеспечить его запас на полдня.
энергии. Поскольку запасов гликогена хватает только на кратковременное обеспечение энергией,
организму требуется частое поступление углеводов.

Хотя многие клетки используют жир для получения энергии, мозг, нервные клетки и выработка красного
клетки крови не могут.Организм не может в значительной степени преобразовывать жир в глюкозу.
Таким образом, без глюкозы организм вынужден расщеплять свои белковые ткани, чтобы произвести
глюкоза для получения энергии, что может привести к потере мышечной массы.

Кроме того, когда организм использует жир для получения энергии, фрагменты жира объединяются с образованием кетона.
тела.Некоторые клетки тела могут использовать кетоновые тела для получения энергии, но если жир расщепляется
слишком быстро кетоновые тела начинают накапливаться в крови. Это может вызвать серьезный
состояние, называемое кетозом, которое может привести к коме и смерти. Организму нужно как минимум
От 50 до 100 граммов углеводов в день, чтобы сэкономить белки тела и предотвратить кетоз.

Углеводы и здоровье

Продукты, богатые сложными углеводами, включая зерновые продукты; овощи; фрукты; а также
фасоль, горох и чечевица содержат ценные витамины и минералы, а также содержат мало жира.
помимо крахмала и пищевых волокон.Диета, богатая сложными углеводами из этих
виды пищи предлагают много преимуществ для здоровья. Диета, богатая сложными углеводами, может
помочь с контролем веса и предотвратить болезни сердца, рак, диабет и кишечник
расстройства. По этим причинам диетические рекомендации рекомендуют диету, богатую зерном.
продукты питания; овощи; фрукты и бобы, горох и чечевица.

Сахар был причиной многих проблем со здоровьем.Во время пищеварения все углеводы,
кроме клетчатки, расщепляются на простые сахара. Сахар и крахмал встречаются в природе
во многих продуктах питания, которые также содержат другие питательные вещества, такие как молоко, фрукты, овощи, хлеб,
крупы и другие зерновые продукты. Добавленные сахара — это сахара, добавляемые в пищевые продукты при переработке.
или подготовка. Организм не может отличить встречающиеся в природе сахара
и добавлены сахара, потому что они одинаковы по химическому составу.Многие продукты содержат добавленные
сахара обеспечивают калории, но могут содержать мало витаминов и минералов. В США
основным источником добавленного сахара являются недиетические безалкогольные напитки. Сладости, конфеты, торты, печенье
и хлебобулочные изделия также являются основными источниками добавленного сахара. Потребление большого количества продуктов
высокое содержание добавленного сахара вызывает беспокойство, потому что эти продукты могут содержать лишние калории, которые
способствовать увеличению веса или снижению потребления более питательной пищи.

И крахмалы, и простые сахара могут представлять опасность для кариеса зубов. Сахара и крахмалы
во рту начинают расщепляться до простых сахаров. Бактерии во рту сбраживают сахар
и производить кислоту, которая может растворять зубную эмаль. Соблюдайте гигиену полости рта после еды
и закуски удаляют углеводы и сахар из зубов, которые могут привести к зубному
разлагаться.

Рекомендуемое потребление углеводов

Диетические рекомендации рекомендуют от 45 до 65 процентов — или около половины дневной нормы калорий.
— должны поступать из углеводной пищи.

Большинство углеводов должно поступать из таких продуктов, как хлеб; хлопья; зерна; овощи;
фрукты; и фасоль, горох и чечевица.Молочные продукты также содержат углеводы в виде лактозы.
Рекомендации по питанию побуждают людей выбирать диету с большим количеством фруктов, овощей,
цельнозерновые и обезжиренные или нежирные молочные продукты. Диета согласно MyPlate Министерства сельского хозяйства США
Plan может легко обеспечить рекомендуемое количество углеводов и клетчатки. рекомендуемые
количества из каждой группы продуктов питания MyPlate USDA каждый день для эталонной диеты на 2000 калорий
находятся:

• 6 унций.зерен
• 2 1/2 стакана овощей
• 2 чашки фруктов
• 3 стакана молочных продуктов
• 5 1/2 унций. белковой пищи
• 6 чайных ложек масла

Список литературы

Уитни, Э.Н. и Рольфес, С. (2015) Понимание питания , 14-е изд., Wadsworth, Cengage Learning, Бельмонт, Калифорния.

Министерство сельского хозяйства США. Диетические рекомендации для американцев на 2015-2020 годы . Доступно по адресу https://health.gov/dietaryguidelines/2015/guidelines/

.

Министерство сельского хозяйства США.Выберите MyPlate.gov. Доступно на сайте www.choosemyplate.gov

.

Была ли эта информация полезной?

ДА НЕТ

углеводов — обзор | ScienceDirect Topics

Abstract

Углеводы — это полигидроксиальдегиды (альдозы) или полигидроксикетоны (кетозы), состоящие из C, H и O. Они подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Моносахариды могут быть триозами, тетрозами, пентозами и т.д. в зависимости от количества атомов углерода в молекуле. Они представляют оптическую изомерию из-за наличия асимметричного или хирального C. У животных большинство углеводов в организме человека являются d-изомерами. Глюкоза — альдогексоза и самый важный моносахарид в организме человека, используемый клетками в качестве топлива. Другие альдогексозы — это галактоза и манноза, которые входят в состав сложных молекул. Фруктоза — это кетогексоза, а рибоза — наиболее важная альдопентоза и компонент РНК.Эти молекулы обычно образуют циклическую структуру, которая может быть пираном или фураном, и они представляют собой изомеры α и β. Существуют производные моносахаридов, которые включают следующее: (1) гликозиды, в которых альдегид или кетонная группа реагируют с другой молекулой; (2) полиспирты, которые получают восстановлением альдегидной или кетонной группы; (3) дезоксисахары, которые образуются в результате потери кислорода из спиртовой группы моносахарида; (4) альдоновая, альдаровая и уроновая кислоты , которые образуются в результате окисления C1 или C6 альдоз; (5) сложные эфиры фосфорной кислоты, которые образуются путем фосфорилирования и обычно встречаются как продукты метаболизма моносахаридов; (6) аминосахара, которые обычно имеют аминогруппу, присоединенную к C2 (глюкозамин и галактозамин).Другими азотистыми производными являются нейраминовая и мурамовая кислоты. Дисахариды включают мальтозу, состоящую из двух d-глюкоз, связанных α-гликозидной связью от C1 одного до OH на C4 другой глюкозы (α-1 → 4 гликозидная связь). Лактоза — это молочный сахар, образованный d-галактозой и d-глюкозой, связанными через β-гликозидную связь от C1 галактозы до C4 d-глюкозы (β-1 → 4 гликозидная связь). Сахароза, обычный подсластитель, образована d-фруктозой и α-d-глюкозой, связанными двойной гликозидной связью между C1 α-глюкозы и C2 β-фруктозы⋅ Полисахариды или гликаны представляют собой полимерные макромолекулы, классифицируемые на: гомо — и гетерополисахариды. Гомополисахариды включают крахмал, являющийся запасом питательных веществ растений, состоящий из амилозы и амилопектина. Амилоза имеет 1000–5000 d-глюкозных единиц, линейно связанных α-1 → 4 гликозидными связями. Амилопектин — это полимер, содержащий более 600 000 единиц глюкозы. Он содержит основную структуру амилозных плюс разветвлений, образованных примерно 25 остатками глюкозы, вставленными в основную цепь посредством α-1 → 6 связей. Гликоген — это полимер, который служит полимером запаса энергии у животных. Он структурно похож на амилопектин, но с большим количеством ответвлений.Декстрины являются конечными продуктами частичного гидролиза амилопектина амилазой. Декстраны представляют собой разветвленные полимеры d-глюкозы, такие как амилопептин и гликоген, с различными гликозидными связями. Инулин — это полимер молекул фруктозы, связанных через α-2 → 1. Целлюлоза играет важную структурную роль в растениях; это линейный полимер глюкозы со связями β-1 → 4. Хитин составляет экзоскелет насекомых и ракообразных и представляет собой полимер из N -ацетил-d-глюкозаминовых единиц, связанных связями β-1 → 4. Гетерополисахариды включают гликозаминогликаны (гиалуроновую кислоту, хондроитинсульфат, дерматан, гепаран и кератансульфаты и гепарин).Гетерополисахариды, связанные с другими типами молекул, составляют протеогликаны, пептидогликаны, гликолипиды (ганглиозиды) и гликопротеины. Протеогликаны возникают в результате ассоциации гликановых цепей (хондроитинсульфат, дерматансульфат, кератан), связанных гликозидными связями с гидроксилом сериновых или треониновых остатков (O-гликозидная связь) или с N остатков аспарагина (N-гликозидная связь) белков. Пептидогликаны — основной компонент клеточных стенок бактерий. Они состоят из N, -ацетил-d-глюкозамина и N, -ацетилмурамовой кислоты.Гликопротеины — это углеводы, конъюгированные с белками посредством O- или N -гликозидных связей. Ганглиозиды и гликопротеины отличаются от протеогликанов тем, что они имеют более короткие углеводные цепи. Они играют важную роль в распознавании антигенов / антител на поверхности клеток.

Каковы функции белков, углеводов, липидов, воды, витаминов и минералов? | Женщина

i Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images

Углеводы, белки, жиры, вода, витамины и минералы — это шесть классов питательных веществ, которые необходимы вашему организму для выживания, роста и поддержания здоровья.Сбалансированная диета, включающая цельнозерновые, фрукты, овощи, мясо и молочные продукты, — лучший способ обеспечить получение всех этих питательных веществ. Поскольку каждое питательное вещество важно для определенных функций организма, длительное отсутствие каких-либо питательных веществ в рационе оказывает негативное влияние на здоровье.

Углеводы

Простые и сложные углеводы являются основным источником энергии в большинстве диет. Хотя углеводы используются всеми клетками, они особенно важны для нормального функционирования центральной нервной системы, мозга и красных кровяных телец.Клетчатка, неперевариваемая форма углеводов, содержащаяся в цельнозерновых продуктах, фруктах и ​​овощах, помогает поддерживать нормальное опорожнение кишечника, что снижает риск запора, геморроя, дивертикулеза и рака толстой кишки. Увеличивая выведение холестерина, клетчатка может снизить риск сердечных заболеваний и обеспечивать чувство сытости, что может помочь снизить риск ожирения.

Белки

Белки в вашем организме выполняют множество функций, от формирования тканей органов до выработки антител, которые борются с инфекцией.Они присутствуют в каждой клетке вашего тела, включая мышцы, кости, кожу, ногти и волосы, и имеют решающее значение для синтеза гормонов, ферментов, ДНК и РНК. Белки обеспечивают нормальный рост и развитие детей и подростков, а также плода во время беременности, а также являются вторичным источником энергии. Яйца, мясо, птица, рыба, соевые бобы, бобовые, молоко и молочные продукты — одни из лучших источников белка.

Жиры и липиды

Хотя потребление жиров часто связано с увеличением веса, ожирением и риском сердечных заболеваний, жир является важным питательным веществом, необходимым в небольших количествах для поддержания здоровья.Жиры имеют решающее значение для абсорбции и транспортировки жирорастворимых витаминов A, D, E и K. Они помогают формировать и поддерживать клеточные мембраны, изолируют и смягчают жизненно важные органы и являются концентрированным источником энергии. Выбирайте в своем рационе полезные для сердца ненасыщенные жиры, такие как оливковое, рапсовое и подсолнечное масла, вместо насыщенных жиров, таких как сливочное масло и сало, которые могут повысить риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Вода

Вода, которую часто игнорируют как питательное вещество, жизненно важна для многих функций организма.Он составляет около 60 процентов веса тела и помогает поддерживать объем крови, кровяное давление и температуру тела. Он смазывает суставы, увлажняет ткани глаз, носа и рта, поддерживает работу нервов и мышц и предотвращает запоры. Еще одна важная функция воды — это транспортировка питательных веществ к различным клеткам и выведение отходов из организма. Хотя потребность в воде меняется с возрастом, взрослым нужно около восьми чашек воды каждый день.

Витамины

Из 13 витаминов, необходимых для здоровья, девять являются водорастворимыми, а четыре — жирорастворимыми.Водорастворимые витамины группы B тиамин, рибофлавин, ниацин, фолиевая кислота, витамин B-6, биотин, пантотеновая кислота и витамин B-12 помогают высвобождать энергию из пищи, предотвращают врожденные дефекты нервной трубки, необходимы для синтеза ДНК и РНК и играют важную роль в развитии нервной системы. Витамин С действует как антиоксидант и помогает укрепить десны, зубы и кости. Жирорастворимый витамин A необходим для зрения, витамин D помогает укрепить кости, витамин E действует как антиоксидант, а витамин K способствует свертыванию крови.

Минералы

Минералы, необходимые в количестве более 100 миллиграммов в день, такие как кальций, фосфор, магний, сера, натрий, хлорид и калий, называются основными минералами, а железо, цинк, медь, марганец, йод, селен, молибден, хром и кобальт являются микроэлементами, поскольку их суточная потребность составляет менее 15 миллиграммов. Однако все эти минералы жизненно важны для нормального функционирования организма, такого как создание и поддержание здоровья костей и зубов, образование клеток крови, транспортировка кислорода, заживление ран, свертывание крови, передача нервных сигналов, сокращение мышц и регулирование воды. остаток средств.

Типы, список, примеры, функции, преимущества углеводов

Углеводы — это органические соединения, содержащие углерод, водород и кислород в соотношении 1: 2: 1. Углеводы когда-то считались углеродом , гидратами (углеродные вещества, содержащие воду), что теперь, как известно, неверно, но этот термин сохранился. Согласно современному определению, углеводы — это многоатомные альдегиды или кетоны, которые представляют собой вещества с гидроксильными (OH) и альдегидными (CHO) или кетонными (C = O) функциональными группами ^[1] .Большинство углеводов состоят из одной или нескольких молекул сахара, таких как глюкоза или фруктоза ^[1] .

На сегодняшний день дефицит углеводов не известен, поэтому углеводы не считаются незаменимыми питательными веществами ^[6] . Теоретически вы можете выжить, не потребляя никаких углеводов, потому что они могут быть произведены в вашем теле из жиров и белков ^[6] .

Популяционные исследования на Аляске и в Гренландии не выявили явных пагубных последствий пожизненной диеты с очень низким содержанием углеводов на здоровье или долголетие ^[6] .В одном исследовании 1928 года кавказцы переносили безуглеводную диету в течение одного года «довольно хорошо» ^[6] .

Углеводы, даже если они не являются незаменимыми питательными веществами, являются важной частью здорового питания.

Функции углеводов в организме человека

Две основные функции пищевых углеводов — обеспечивать ^[3,4,5] :

• Энергия (около 4 килокалорий или 17 килоджоулей на грамм)
• Строительные блоки, в основном атомы углерода, для синтеза гликогена, жирных кислот, аминокислот и других веществ в организме.

Диаграмма 2. Рекомендуемое суточное потребление углеводов
Допустимый диапазон распределения макроэлементов (AMDR) — допустимый процент калорий, поступающих из углеводов, составляет 45-65%.	Диета	Углеводы (граммы)
	диета на 1000 кал (2 года)	110-160 г
	1,500 кал диеты (10 лет)	170-245 г
	Диета на 2000 кал (взрослые женщины, ведущие малоподвижный образ жизни)	225-325 г
	2,500 кал диеты (взрослые мужчины, ведущие малоподвижный образ жизни)	280-405 г
Рекомендуемая диета (RDA) — минимальное суточное количество углеводов, потребляемых мозгом	Все возрастные группы, кроме младенцев	130 г
	Беременность	175 г
	Лактация	210 г
Достаточное потребление (AI) — количество углеводов, которого должно хватить для удовлетворения потребностей мозга в углеводах до 98% младенцев.	Младенцы 0-6 месяцев	60 г
	7-12 месяцев	95 г

Ссылка: IOM ^[7] ПРИМЕЧАНИЕ. Указанные выше количества углеводов не являются «необходимыми количествами», а являются количествами, которые Институт медицины США рекомендует как часть сбалансированной диеты. Пониженное или большее количество углеводов само по себе не является вредным для здоровья.

Углеводы растений и животных

Растительные углеводы включают глюкозу, фруктозу, галактозу, маннозу, сахарозу, мальтозу, трегалозу, сахарные спирты (маннит, сорбит, ксилит), крахмал, целлюлозу, гемицеллюлозы, галактоманнаны, глюкоманнаны и различные другие полисахариды морских водорослей.

Углеводы животных включают лактозу и следовые количества галактоолигосахаридов в молоке и сыворотке, а также гликоген в печени, устрицах и мидиях животных и хитин в панцирях крабов.

Сахар в меде (фруктоза, глюкоза, сахароза, изомальтулоза) можно отнести к растительным или животным.

Углеводы в грудном молоке включают лактозу и олигосахариды грудного молока (HMO).

Полусинтетические углеводы

Углеводы можно полусинтетически производить из встречающихся в природе углеводов, таких как глюкоза, лактоза или пшеница, или — в Соединенных Штатах — из кукурузного крахмала с использованием ферментов и / или определенных химических веществ.Полусинтетические углеводы могут использоваться в качестве искусственных подсластителей, пищевых добавок, пищевых волокон, пребиотических добавок или связующих веществ в таблетках.

A. Полусинтетические углеводы, полученные обработкой растительных углеводов :

• Полусинтетические сахара: альтроза, арабиноза, кукурузный сироп, декстроза (D-глюкоза), эритроза, эритрулоза, фукоза, гулоза, идоза, кукурузный сироп фруктозы (HFCS), инвертный сахар, изомальтулоза, ликсоза, рамноза, рибоза, рибулоза, сорбоза, тагатоза, талоза, треоза, трегалоза, ксилоза (древесный сахар), ксилулоза.
• Полусинтетические сахарные спирты или полиолы: эритрит, гидролизаты гидрированного крахмала (HSH) или полиглюцит, изомальт, лактит, мальтит, маннит, сорбит, ксилит
• полусинтетические олигосахариды: фруктоолигосахариды (ФОС), глюкоолигосахариды, изомальтоолигосахариды, лактосахариды, мальтотриоза, маннановые олигосахариды, N-ацетилхитоолигосахариды, олигосахариды из мелиодекстрина
• Полусинтетические полисахариды: карбоксиметилцеллюлоза, декстрин, геллановая камедь, инулин, мальтодекстрин, метилцеллюлоза, микрокристаллическая целлюлоза, модифицированные пищевые крахмалы, частично гидролизованная гуаровая камедь (PHGG), полидекстроза, пиродекстрины, ксантановые гумми.

B. Полусинтетические углеводы, полученные обработкой животных углеводов :

C. Глицерин (е) или глицерин могут быть получены либо из растительных масел, либо из животных жиров, и их можно добавлять в коммерческие животные или растительные корма.

Источники углеводов

• Основным источником углеводов в рационе человека являются растительных продуктов, таких как злаков, корнеплодов (картофель, ямс, маниока), фрукты и бобовых (фасоль, горох, чечевица) и столовый сахар ^[1] .
• Животные источники пищевых углеводов — это молоко (лактоза), печень животных и морепродукты (гликоген).
• Основным углеводом грудного молока человека является лактоза.
• Углеводы, в основном сахара и волокна, можно добавить в пищевые продукты, такие как фруктовые соки, джемы, безалкогольные напитки, энергетические напитки, ликеры, молочные продукты, сладости и соусы.

Таблица 3. Продукты с высоким содержанием углеводов
ЕДА (сервировка)	ДОСТУПНЫЕ УГЛЕВОДЫ (общее количество углеводов минус клетчатка) (граммы)
Чатни с манго (1 чашка, 250 г)	90
Каштаны европейские (1 чашка, 143 г)	70
Яблочный пирог (1 кусок, 120 г)	55
Печенье, фортуна (2 унции, 57 г)	50
Рис, белый, вареный (1 стакан, 158 г)	45
Изюм без косточек (2 унции, 57 г)	40
Макароны, приготовленные (1 чашка, 140 г)	40
Батончик мюсли, мягкий, простой (2 унции, 57 г)	35
Безалкогольные напитки (12 унций, 355 мл)	До 35
Торт шоколадный (1/8 18 ″ торта, 64 г)	35
Пончик, глазированный в шоколаде (большой, диаметр 3-1 / 2 ″, 67 г)	35
Пицца, толстое тесто, пепперони (1 ломтик, 106 г)	30
Картофель, отварной (1 стакан, 156 г)	30
Инжир, сушеный (2 унции, 57 г)	30
Фруктовый сок (1 стакан, 240 мл)	До 30
Конфеты, твердые (1 унция, 28 г)	25
Готовые к употреблению сухие завтраки (3/4 стакана, 30 г)	25
Кофейный ликер (1 мерная банка, 1.5 унций, 45 мл)	25
Кукурузная мука, полента, приготовленная (1 чашка, 160 г)	20
Хлеб пшеничный (2 ломтика, 50 г)	20
Яблоко (1 среднее, 3 ″ диаметром, 182 г)	20
Мороженое, ванильное, мягкое (1 рожок, 100 г)	20
Грудное молоко (1 стакан, 240 мл)	15
Мед (1 столовая ложка, 21 г)	15
Овсянка, обычная, приготовленная (1 стакан, 160 г)	15
Кукурузный сироп, темный (1 столовая ложка, 20 г)	15
Шоколад, молоко (1 унция, 28 г)	15
Фасоль (1/2 стакана, 88 г)	15
Джем фруктовое, среднее (1 столовая ложка, 20 г)	15
Вино десертное сладкое (3.5 жидких унций, 100 мл)	15
Пиво (12 жидких унций, 355 мл)	~ 13
Молоко, цельное, 3,2% жирности (1 стакан, 240 мл)	13
Фисташки, обжаренные в сухом виде (2 унции, 57 г)	10

Диаграмма 3. Ссылки: USDA ^[8] , Fineli.fi ^[9]

Доступные и недоступные углеводы

Доступные углеводы или «чистые углеводы» являются частью углеводов, которые могут полностью всасываться в тонком кишечнике и могут обеспечивать около 4 калорий на грамм.Доступные углеводы включают:

• Сахара: глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза, сахароза, лактоза, мальтоза, изомальтоза, изомальтулоза и трегалоза
• Крахмал, декстрин и мальтодекстрин
• Гликоген
• Глицерин (глицерин)

Чтобы рассчитать доступные углеводы на этикетках «Факты о питании», отвлеките пищевые волокна от общего количества углеводов.

Частично доступные углеводы, такие как тагатоза и сахарные спирты или полиолы (сорбит, ксилит и т. Д.)), частично всасываются в тонком кишечнике и частично ферментируются бактериями толстой кишки с образованием короткоцепочечных жирных кислот и других питательных веществ, которые могут абсорбироваться и могут обеспечивать 1,5-3,5 килокалорий на грамм.

Недоступные углеводы не могут перевариваться и всасываться в тонком кишечнике. В их числе:

• Растворимая клетчатка, , такая как фруктоолигосахариды (FOS), галакто-сахариды (GOS), галактоманнаны, глюкоманнаны и резистентные крахмалы. Растворимая клетчатка может расщепляться (ферментироваться) бактериями толстого кишечника на короткоцепочечные жирные кислоты, которые могут абсорбироваться и обеспечивать около 2 калорий на грамм.
• Нерастворимая клетчатка , такая как целлюлоза, не переваривается, а также не ферментируется бактериями толстого кишечника, поэтому не содержит калорий.

Переваривание углеводов

Усвояемые углеводы

Крахмал частично расщепляется на дисахарид мальтозу во рту ферментом амилазы слюны, и далее в тонком кишечнике панкреатической амилазой — доставляемой соком поджелудочной железы — на декстрины, мальтотриозу, мальтозу и изомальтозу. которые далее расщепляются ферментами мальтаза и изомальтаза до глюкозы ^[10] .ПРИМЕЧАНИЕ: Сырой крахмал переваривается медленно и не полностью ^[73,79] .

Дисахариды расщепляются на моносахариды с помощью ферментов слизистой оболочки кишечника: сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу сахарозой , лактозой до глюкозы и галактозы лактазой , мальтозой на две глюкозы с помощью мальтазы, и трегалозы, , до двух глюкоз с помощью трегалозы.

Моносахариды глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза и глицерин (е) / глицерин могут непосредственно всасываться в тонком кишечнике без предварительного переваривания ферментами.Полусинтезированный сахар тагатоза и сахарных спиртов (лактит, мальтит, маннит, сорбит, ксилит) могут только частично абсорбироваться в тонком кишечнике; остальные из них расщепляются (ферментируются) бактериями толстого кишечника на более мелкие молекулы, которые частично абсорбируются.

Неперевариваемые углеводы

Олигосахариды, , такие как фруктоолигосахариды (FOS), и пищевые волокна , такие как целлюлоза, пектин и камеди , не могут перевариваться ферментами в тонком кишечнике, но могут быть, по крайней мере, частично разрушены вниз (ферментированный) полезными бактериями толстого кишечника до короткоцепочечных жирных кислот (SCFA), моносахаридов, водорода, метана или углекислого газа, которые могут частично или полностью абсорбироваться .

Неперевариваемые углеводы могут быть значительным источником энергии для людей, у которых тонкий кишечник был частично удален (синдром короткой кишки или SBS) ^[11] .

Пребиотики — это неперевариваемые углеводы, которые избирательно способствуют росту полезных бактерий толстого кишечника. Пребиотики включают фруктоолигосахариды, трансгалактоолигосахариды, инулин, лактулозу и резистентные крахмалы.

FODMAP (ферментируемые олиго-, ди- и моносахариды и полиолы) представляют собой медленно усваиваемые или неперевариваемые углеводы, которые могут вызывать вздутие живота у некоторых людей, особенно у людей с синдромом раздраженного кишечника (СРК).

Диаграмма 4. Углеводные пищеварительные ферменты (глюкозидазы)
ФЕРМЕНТ	ИСТОЧНИК	САЙТ ДЕЙСТВИЯ	НАЗНАЧЕНИЕ
Альфа-амилаза слюны [10]	Слюнные железы, молочные железы матери	Рот	Расщепляет приготовленный крахмал и гликоген (по связям альфа 1-4) на декстрины, изомальтозу и мальтозу
Альфа-амилаза поджелудочной железы [10]	Поджелудочная железа	Двенадцатиперстная кишка	Расщепляет вареный и сырой крахмал и гликоген (по альфа-связям 1-4) на декстрины, изомальтозу и мальтозу
Глюкоамилаза [10]	Клетки слизистой оболочки тонкого кишечника	Выстилка тонкой кишки	Расщепляет крахмал (по связям альфа 1-6) на более мелкие углеводы и одну за другой расщепляет молекулы глюкозы из крахмала (по связям альфа 1-4)
Сахараза	Клетки слизистой оболочки тонкого кишечника	Выстилка тонкой кишки	Расщепляет сахарозу на глюкозу и фруктозу
Лактаза	Клетки слизистой оболочки тонкого кишечника	Выстилка тонкой кишки	Расщепляет лактозу на глюкозу и галактозу
Мальтаза (альфа-глюкозидаза)	Клетки слизистой оболочки тонкого кишечника	Выстилка тонкой кишки	Расщепляет мальтозу на две молекулы глюкозы
Изомальтаза (декстриназа) [13]	Клетки слизистой оболочки тонкого кишечника	Выстилка тонкого кишечника	Расщепляет изомальтозу на две молекулы глюкозы; расщепляет изомальтулозу и трегалулозу до глюкозы и фруктозы; расщепляет крахмал (по альфа-связям 1-6) до декстринов
Trehalase [12]	Клетки слизистой оболочки тонкого кишечника	Выстилка тонкого кишечника	Расщепляет трегалозу на две молекулы глюкозы

Поглощение углеводов

Существует предел абсорбции для различных углеводов:

• Кажется, что у здоровых людей только до 60 граммов глюкозы в час могут быть усвоены ^[34] .
• Здоровые люди могут усвоить только около 20-50 граммов фруктозы за один прием пищи, когда фруктоза является единственным углеводом в пище; присутствие глюкозы увеличивает скорость абсорбции фруктозы ^[16,17] .

Нарушение всасывания углеводов

Переваривание углеводов и последующее всасывание глюкозы, фруктозы и галактозы могут быть нарушены при вирусном гастроэнтерите (желудочный грипп), пищевом отравлении, целиакии, болезни Крона, запущенном хроническом панкреатите, тропической спру ^[21] , избыточном бактериальном росте в тонкой кишке (SIBO) ) ^[22] , кишечные паразиты, кишечная лимфома, муковисцидоз, после частичного хирургического удаления желудка, приводящего к демпинговому синдрому, или удаления тонкой кишки, приводящего к синдрому короткой кишки (SBS).

Гликемический индекс (GI) и гликемическая нагрузка (GL)

Гликемический ответ — это влияние пищевых углеводов на уровень глюкозы в крови ^[4] . Глюкоза и другие углеводы, которые во время пищеварения расщепляются до глюкозы (крахмал, мальтодекстрин, мальтоза), как правило, повышают уровень глюкозы в крови после еды в большей степени, чем фруктоза, сахароза, галактоза и лактоза ^[35] . Гликемический ответ зависит от гликемического индекса пищи, количества потребляемых углеводов, индивидуальных различий в абсорбции глюкозы и возможного наличия сахарного диабета ^[4] .

Гликемический индекс (GI) — это мера влияния углеводной пищи на уровень глюкозы в крови ^[36] . Продукты с высоким гликемическим индексом вызывают быстрое и сильное повышение уровня глюкозы в крови. Эталонным продуктом является глюкоза , гликемический индекс — 100 ^[36] .

• Примеры продуктов с низким ГИ (55 или ниже): большинство фруктов и овощей, цельнозерновой хлеб и макаронные изделия, бобовые / бобовые, несладкие молочные продукты, продукты с очень низким содержанием углеводов (некоторые сыры, орехи) или с высоким содержанием фруктоза
• Зерна с GI 55-70: Паста аль-денте, пропаренный рис, цельнозерновой хлеб и злаки с очень высоким содержанием клетчатки.
• Примеры продуктов с высоким ГИ (70 или выше): белый рис, белый хлеб, кукурузные хлопья, печеный картофель, арбуз, круассаны, экструдированные сухие завтраки и безалкогольные напитки с сахаром ^[37,38] .
• Гликемический индекс и гликемическая нагрузка обычных продуктов
• Инструмент для поиска гликемического индекса и гликемической нагрузки

Гликемическая нагрузка (GL) — это произведение гликемического индекса (выраженного в процентах) и количества усваиваемых углеводов в еде. GL = GI / 100 x доступные углеводы в граммах (доступные углеводы = общее количество углеводов — пищевые волокна) ^[36] .

GL считается низким и GL> 20 считается высоким ^[39] . Значения гликемического индекса и гликемической нагрузки пищевых продуктов имеют ограниченное значение для прогнозирования скачков глюкозы в крови, поскольку ответы глюкозы в крови на пищевые продукты могут сильно различаться у разных людей, у разных людей и в зависимости от пищевых характеристик ^[39] .Например, гликемический индекс данного продукта питания может увеличиваться со спелостью, временем обработки и приготовления пищи и уменьшаться с одновременным употреблением жиров, белков или нерастворимой клетчатки (цельного зерна).

Низкоуглеводная (кетогенная) диета

Есть НЕКОТОРЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА того, что низкоуглеводная диета может быть эффективной:

• Лучше контролировать приступов у детей с эпилепсией, не поддающейся лечению обычными лекарствами; однако низкоуглеводная диета часто плохо переносится в течение длительного времени ^[23,24]
• Синдром дефицита переносчика глюкозы типа 1 (GLUT1 DS) ^[30,69]

НЕДОСТАТОЧНЫХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ об эффективности низкоуглеводной диеты для профилактики или лечения сахарного диабета 2 типа ^[75,77,78] , сердечных заболеваний ^[60,65] , высокого кровяного давления ^{[ 18,65]} , высокий холестерин ^[64] , или способствующий снижению веса ^{[56,57,58,60,64,65]} .

Возможный вред низкоуглеводной диеты

• Люди, соблюдающие низкоуглеводную диету и не употребляющие фрукты и овощи, подвержены риску развития дефицита витаминов, например дефицита витамина B1 (тиамина), который может привести к повреждению зрительного нерва и потере зрения ^{[ 27]} .
• В одном систематическом обзоре упоминается, что 16 детей с эпилепсией умерли во время низкоуглеводной диеты ^[26] , но неизвестно, способствовала ли сама низкоуглеводная диета смерти.
• Низкоуглеводная или другая несбалансированная диета может вызывать симптомы у людей с разнородной порфирией ^[28,29] .

Высокоуглеводная диета

Есть НЕКОТОРЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА, что потребление 3 или более порций цельного зерна и / или фруктов и овощей связано со снижением риска диабета 2 типа ^{[34,66,67,68,72]} и инсульта ^[69,70,71] . ПРИМЕЧАНИЕ. Польза для здоровья цельнозерновых, фруктов и овощей может быть связана либо с пищевыми волокнами, либо с другими неуглеводными питательными веществами, либо с обоими.

Общее потребление углеводов , похоже, не связано с риском развития диабета 2 ^[44,72] , но диета с высоким содержанием углеводов и высоким гликемическим индексом может быть ^[33,76] .

Диета с высоким содержанием углеводов (сахар и крахмал, но не сахарные спирты) может увеличить риск кариеса зубов ^[14] , но НЕДОСТАТОЧНЫХ ДАННЫХ, если замена сахара на искусственные подсластители, не содержащие сахара, снижает риск ^[15] .

НЕДОСТАТОЧНЫХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ об эффективности любого типа углеводов в улучшении когнитивных функций у пожилых людей ^[55] . и диеты с высоким содержанием цельного зерна для профилактики ишемической болезни сердца ^[72,74] .

Углеводы и липиды крови (холестерин, триглицериды)

Есть НЕКОТОРЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА того, что диеты с низким гликемическим индексом могут:

• Снижает холестерин ЛПНП и не влияет на уровни холестерина ЛПВП и триглицеридов ^[40] .

Существуют ВНЕШНИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА того, что замена насыщенных жиров углеводами снижает общий уровень холестерина в крови и холестерин ЛПНП, но также снижает холестерин ЛПВП и увеличивает уровень триглицеридов ^{[20,32,61,63]} и, по-видимому, не снижает риск ишемической болезни сердца ^[19] .

Углеводы и диабет

Есть НЕКОТОРЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА, что:

• Высокое общее потребление углеводов составляет , а не , связанное с риском развития диабета 2 или высокого уровня глюкозы в крови, или уровня инсулина, или значений HbA1c ^[15,44] .
• Высокое потребление сахаросодержащих напитков (безалкогольные напитки, морсы, холодный чай, энергетические напитки и витаминные водные напитки) связано с повышенным риском диабета 2 ^[51] .
• Диеты с низким гликемическим индексом связаны с более низкими значениями HbA1c у лиц с диабетом 2 типа ^{[42,46,47,48,49,53,54]}

НЕДОСТАТОЧНЫХ ДАННЫХ о профилактическом эффекте низкоуглеводных ^[50] или низкогликемических ^{[15,41,45,52]} диет на риск развития диабета 2 типа.

Углеводы и физическая активность

Тип и количество углеводов, а также их способность усваиваться и окисляться, по-видимому, не влияют на физическую работоспособность при упражнениях продолжительностью менее 1 часа ^[59,62] .

При упражнениях продолжительностью более 2 часов потребление углеводов улучшает физическую работоспособность, главным образом за счет увеличения скорости окисления углеводов. ^[59] .

использованная литература

1. Углеводы Национальный автономный университет Мексики
2. Выбор питательных веществ и других компонентов Продовольственная и сельскохозяйственная организация
3. Чарльстонский колледж углеводов
4. Пищевые углеводы: сахара и крахмалы Министерство сельского хозяйства США
5. Расчет энергетической ценности пищевых продуктов — коэффициенты преобразования энергии Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН
6. Углеводы: клинические последствия недостаточного потребления The National Academic Press
7. Референсные пищевые добавки: макроэлементы Министерство сельского хозяйства США
8. Список продуктов с высоким и низким содержанием углеводов Министерство сельского хозяйства США
9. Список продуктов с высоким и низким содержанием углеводов Fineli.fi
10. Кристиан М. и др., 1999 г., «Переваривание крахмала в младенчестве» Журнал детской гастроэнтерологии и питания
11. Buchman Al et al, 2004, Медицинское и хирургическое лечение синдрома короткой кишки Medscape
12. Trehalose Health Canada
13. Achten J et al, 2007, Экзогенное окисление изомальтулозы ниже, чем у сахарозы, во время физических упражнений у мужчин PubMed
14. Hamada S et al, 2002, Роль подсластителей в этиологии и профилактике кариеса зубов Международный союз чистой и прикладной химии
15. Диетические рекомендации для американцев, Углеводы здоровья.gov
16. Latulippe ME et al, 2011, Мальабсорбция и непереносимость фруктозы: эффекты фруктозы с одновременным приемом глюкозы и без него Тейлор Францис Онлайн
17. Скуг С.М. и др., 2008, Сравнение дыхательных тестов с фруктозой и кукурузными сиропами с высоким содержанием фруктозы для здоровья и IBS PubMed Central
18. Myers VH et al, 2007, Влияние питания на артериальное давление PubMed
19. Jakobsen MU et al, 2009, Основные типы пищевых жиров и риск ишемической болезни сердца: объединенный анализ 11 когортных исследований NutritionEvidenceLibrary.gov
20. Консультативный комитет по диетическим рекомендациям 2015 г., Какова взаимосвязь между потреблением насыщенных жиров и риском сердечно-сосудистых заболеваний? Health.gov
21. Cook GC и др., 1981, Скорость всасывания глюкозы и глицина в Jejunal при постинфекционной тропической мальабсорбции
    PubMed
22. Ojetti V et al, 2009, Избыточный бактериальный рост тонкой кишки и диабет 1 типа. Европейский обзор медицинских и фармакологических наук
23. Леви Р.Г. и др., 2012, Кетогенная диета и другие диетические методы лечения эпилепсии PubMed
24. Ко Д.Й. и др., Лечение и лечение эпилепсии и припадков, Медицина
25. Lefevre F et al, 2000, Кетогенная диета для лечения рефрактерной эпилепсии у детей: систематический обзор эффективности PubMed
26. Keene DL et al, 2006, Систематический обзор использования кетогенной диеты при детской эпилепсии PubMed
27. Hoyt CS 3rd et al, 1977, Низкоуглеводная диета оптическая нейропатия PubMed
28. Quiroz-Kendall E et al, 1983, Острая пестрая порфирия после диеты Scarsdale Gourmet PubMed
29. Poh-Fitzpatrick MB, Лечение и лечение вариегатной порфирииМедицина
30. Veggiotti P et al, 2010, Дефицит переносчика глюкозы типа 1: кетогенная диета у трех пациентов с атипичным фенотипом PubMed
31. Ван Д. и др., 2002, Синдром дефицита переносчика глюкозы типа 1, Обзоры генов
32. Кодама С. и др., 2009, Влияние пропорций жиров и углеводов на метаболический профиль у пациентов с диабетом 2 типа: метаанализ PubMed Central
33. Sluijs I et al, 2010, Количество и качество углеводов, а также риск диабета 2 типа в исследовании European Prospective Investigation of Cancer and Nutrition — Netherlands (EPIC-NL) The American Journal of Clinical Nutrition
34. Jentjens RLPG et al, 2003, Окисление экзогенной глюкозы, сахарозы и мальтозы во время длительной езды на велосипеде. Журнал прикладной физиологии.
35. Gannon MC et al, 2006, Контроль уровня глюкозы в крови при диабете 2 типа без потери веса путем изменения состава диеты Питание и метаболизм
36. Foster-Powell K et al, 2002, Международная таблица значений гликемического индекса и гликемической нагрузки: 2002 г. Американский журнал клинического питания
37. Гликемический индекс Сиднейский университет
38. Janssens JP et al, 1999, Влияние потребления безалкогольных напитков и столового пива на реакцию инсулина у здоровых подростков и углеводных напитков у молодежи PubMed
39. Углеводы и сахар в крови Гарвард Т.Х. Чан
40. Goff LM et al, 2013, Диеты с низким гликемическим индексом и липиды крови: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований PubMed
41. Рекомендации по питанию и вмешательствам при диабете – 2006, Заявление о позиции Американской диабетической ассоциации Diabetes Care
42. Brand-Miller J et al, 2006, Диеты с низким гликемическим индексом в лечении диабета Метаанализ рандомизированных контролируемых исследований
    Diabetes Care
43. Livesey G et al, 2008, Гликемический ответ и здоровье — систематический обзор и метаанализ: взаимосвязь между гликемическими свойствами диеты и результатами для здоровья Американский журнал клинического питания
44. Латтимер Дж. М. и др., 2010, Влияние пищевых волокон и их компонентов на метаболическое здоровье PubMed Central
45. Barclay AW et al, 2008, Гликемический индекс, гликемическая нагрузка и риск хронических заболеваний — метаанализ обсервационных исследований PubMed
46. Brand JC et al, 1991, Продукты с низким гликемическим индексом улучшают долгосрочный гликемический контроль при лечении диабета с NIDDM
47. Fontvieille AM ​​et al, 1992, Использование продуктов с низким гликемическим индексом улучшает метаболический контроль у пациентов с диабетом в течение пяти недель.
48. Liljeberg H et al, 2000, Влияние спагетти с низким гликемическим индексом на толерантность к глюкозе и липемию при последующем приеме пищи у здоровых субъектов PubMed
49. Ajala O et al, 2013, Систематический обзор и метаанализ различных диетических подходов к лечению диабета 2 типа PubMed
50. Castañeda-Gonzáles LM et al, 2011, Влияние низкоуглеводных диет на вес и гликемический контроль у лиц с диабетом 2 типа: системный обзор РКИ продолжительностью более 12 недель PubMed
51. Малик В.С. и др., 2010, Сахаросодержащие напитки и риск метаболического синдрома и диабета 2 типа PubMed Central
52. Greenwood DC et al, 2013, Гликемический индекс, гликемическая нагрузка, углеводы и диабет 2 типа: систематический обзор и метаанализ доза-реакция проспективных исследований PubMed
53. Wang Q et al, 2015, Сравнение эффектов диеты с низким гликемическим индексом и диет с высоким гликемическим индексом на HbA1c и фруктозамин для пациентов с диабетом: систематический обзор и метаанализ PubMed
54. Tmoas D et al, 2009, Низкий гликемический индекс или низкая гликемическая нагрузка, диеты при сахарном диабете Cochrane
55. Ooi CP et al, 2011, Недостаточно доказательств использования углеводов для улучшения когнитивных функций у пожилых людей с нормальными или легкими когнитивными нарушениями Cochrane
56. Bravata DM et al, 2003, Эффективность и безопасность низкоуглеводных диет: систематический обзор PubMed
57. Клифтон П.М. и др., 2014 г., Долгосрочное поддержание веса после рекомендаций потреблять низкоуглеводные и высокобелковые диеты — систематический обзор и мета-анализ PubMed
58. Hession M et al, 2009, Систематический обзор рандомизированных контролируемых исследований низкоуглеводных vs.низкокалорийные / низкокалорийные диеты в лечении ожирения и сопутствующих заболеваний PubMed
59. Stellingwerff T et al, 2014, Систематический обзор: Углеводные добавки при выполнении упражнений или работоспособности различной продолжительности PubMed
60. Naude CE et al, 2014, Низкоуглеводные и изоэнергетические сбалансированные диеты для снижения веса и сердечно-сосудистого риска: систематический обзор и метаанализ PubMed
61. Siri-Tarino PW et al, 2010, Насыщенные жирные кислоты и риск ишемической болезни сердца: модуляция замещающими питательными веществами PubMed Central
62. Colombani PC et al, 2013, Углеводы и физическая нагрузка у спортсменов, не принимающих голодание: систематический обзор исследований, имитирующих реальную жизнь PubMed Central
63. Berglund L et al, 2012, Оценка и лечение гипертриглицеридемии: Руководство по клинической практике эндокринного общества PubMed Central
64. Hu T et al, 2012, Влияние низкоуглеводных диет по сравнению с низкожировыми диетами на факторы метаболического риска: метаанализ рандомизированных контролируемых клинических исследований PubMed
65. Santos FL et al, 2012, Систематический обзор и метаанализ клинических испытаний влияния низкоуглеводных диет на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний PubMed
66. de Munster JS et al, 2007, Потребление цельного зерна, отрубей и микробов и риск диабета 2 типа: проспективное когортное исследование и систематический обзор PubMed
67. Chanson-Rolle A et al, 2015, Систематический обзор и метаанализ исследований на людях в поддержку количественных рекомендаций по потреблению цельного зерна в связи с диабетом 2 типа PubMed
68. Maghsoudi Z et al, 2015, Эмпирически полученные модели питания и случайный сахарный диабет 2 типа: систематический обзор и метаанализ проспективных обсервационных исследований PubMed
69. He FJ et al, 2006, Потребление фруктов и овощей и инсульт: метаанализ когортных исследований NutritionEvidenceLibrary.gov
70. Foroughi M et al, 2013, Инсульт и питание: обзор исследований PubMed Central
71. Шерзай А. и др., 2012, Инсульт, группы продуктов питания и режимы питания: систематический обзор PubMed
72. Диетические рекомендации для американцев, отдельные группы продуктов питания (фрукты и овощи, цельнозерновые и молочные продукты) Health.gov
73. Готовая пища содержит меньше питательных веществ? За пределами вегетаризма
74. Kelly SAM et al, 2007, Цельнозерновые злаки при ишемической болезни сердца Cochrane
75. Nielsen JV et al, 2006, Низкоуглеводная диета при диабете 2 типа.Стабильное улучшение контроля массы тела и гликемии в течение 22 месяцев наблюдения PubMed Central
76. Гросс Л.С. и др., 2004, Повышенное потребление рафинированных углеводов и эпидемия диабета 2 типа в Соединенных Штатах: экологическая оценка Американский журнал клинического питания
77. 2011, Низкоуглеводные диеты для людей с диабетом 2 типа, Великобритания
78. Ajala O et al, 2013, Систематический обзор и метаанализ различных диетических подходов к лечению диабета 2 типа The American Journal of Clinical Nutrition
79. Заключение Специального комитета по веществам GRAS (SCOGS): Arrowroot Starch U.S. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов

Что делают углеводы?

Вся энергия, необходимая нам для жизни, поступает из пищи, которую мы едим, и жидкости, которую мы пьем. Эти питательные вещества в основном расщепляются на жиры, белки и углеводы. Углеводы играют особенно важную роль, поскольку они обеспечивают быструю энергию, необходимую для упражнений.

Углеводы, содержащиеся в таких продуктах, как зерно, фрукты, овощи, бобы и молочные продукты, являются любимым источником энергии для вашего тела, но это не единственная роль, которую играют углеводы.Они также обеспечивают остроту ума и способствуют превращению жира в энергию.

Что делают углеводы?

Углеводы выполняют множество важных функций, в том числе:

• Обеспечение энергией, питающей организм, включая мозг, сердце и центральную нервную систему
• Помощь пищеварению
• Контроль уровня холестерина в крови
• Помощь в контроле уровня глюкозы в крови и метаболизма инсулина

Недостаток углеводов может привести к таким последствиям, как слабость, утомляемость, запор, дефицит витаминов и трудности с концентрацией внимания.

Человеческий мозг использует от 20 до 25 процентов глюкозы в организме.

Упражнение «Как углеводы — топливо»

Сложные углеводы — эффективный источник энергии, который способствует сокращению мышц. После употребления углеводы расщепляются на более мелкие сахара (глюкоза, фруктоза и галактоза), которые используются в качестве энергии для решения насущных задач. Любая неиспользованная глюкоза будет преобразована в гликоген и сохранена в мышцах и печени для использования в будущем.

Гликоген — это источник энергии, который чаще всего используется для коротких интенсивных тренировок, таких как спринт или тяжелая атлетика.Поскольку гликоген хранится в мышцах, он сразу становится доступным. Во время всплесков активности накопленный гликоген будет снова превращаться в глюкозу и сжигаться в качестве топлива. Это типичный источник энергии для первых нескольких минут любого спорта.

Во время упражнений на выносливость гликоген также может расщеплять жир на то, что мышцы могут использовать в качестве топлива. Белок также можно расщепить и использовать в крайнем случае, но это вызывает нагрузку на почки и ограничивает способность организма наращивать и поддерживать мышечную ткань.

Углеводы не только сокращают мышцы, но и снабжают мозг энергией. Если вы когда-либо чувствовали упадок сил или головокружение во время упражнений, скорее всего, вы не получаете достаточно углеводов.

Обильное потребление углеводов обеспечивает доступ к энергии, необходимой для тренировок. Это также помогает поддерживать остроту ума при занятиях спортом на выносливость.

Расчет потребности в углеводах

Один грамм углеводов обеспечивает четыре калории энергии.Максимальный запас гликогена составляет примерно 15 граммов на килограмм веса тела (15 граммов на 2,2 фунта). Это будет означать, что спортсмен весом 175 фунтов может накапливать до 1200 граммов гликогена (4800 калорий), обеспечивая высокую интенсивность упражнений в течение длительного времени.

Большая мышечная масса обеспечивает больший запас гликогена, но также увеличивает потребность в энергии. Хотя каждый человек уникален, средняя запаса углеводов в организме примерно распределяется следующим образом:

• 350 граммов (1400 калорий) углеводов превращаются в гликоген в мышцах
• 90 граммов (360 калорий) углеводов хранятся в печени
• 5 граммов (калорий) углеводов расщепляются и циркулируют в крови в виде глюкозы

Упражнения и изменения в диете могут истощить эти запасы энергии.Если вы не пополните запасы, у вас закончится топливо для немедленной тренировки. Спортсмены часто называют это «ударом в стену». Напротив, употребление большого количества углеводов может увеличить эти запасы. Обычно это называют «углеводной загрузкой».

Диетические источники углеводов

Углеводы можно разделить на два типа.

Простые углеводы

Простые углеводы усваиваются и превращаются очень быстро, обеспечивая быстрый источник энергии.Хотя некоторые из них естественным образом содержатся в молоке и фруктах, большинство простых углеводов в американском рационе добавляют в продукты, обычно в сахар, кукурузный сироп или фруктовые соки. Спортивные напитки и подслащенные фруктовые соки — быстрые источники простых углеводов.

Сложные углеводы

Сложные углеводы перевариваются, усваиваются и метаболизируются дольше. Таким образом, они медленнее вырабатывают энергию и часто хранятся в виде гликогена. Идеальные источники включают продукты с высоким содержанием крахмала, такие как цельнозерновой хлеб, крупы, макаронные изделия и крупы.

Из этих двух сложные углеводы содержат больше питательных веществ, чем простые углеводы. В них больше клетчатки и они медленнее перевариваются, а это означает, что они с меньшей вероятностью вызывают скачки уровня сахара в крови.

Хотя простые углеводы могут обеспечить вас топливом, необходимым для взрывных приливов энергии, они быстро расходуются и могут быть менее подходящими для людей с диабетом 2 типа.

Углеводы в сбалансированной диете

Чтобы поддерживать энергию, ешьте углеводы до и после интенсивных упражнений.Не менее важно придерживаться сбалансированной диеты с соответствующей пропорцией углеводов, белков и полезных жиров.

Вообще говоря, это будет означать, что по крайней мере 50 процентов вашего ежедневного потребления энергии будет приходиться на углеводы, 35 процентов или меньше — на жиры, а остальное — на белки.

Для спортсменов, возможно, потребуется скорректировать пропорцию, чтобы удовлетворить возросшие потребности в энергии, увеличив количество углеводов до 60 процентов и уменьшив количество жиров до 30 процентов или меньше.

Часто задаваемые вопросы

Что делают углеводы?

Углеводы обеспечивают энергией ваше тело, мозг, сердце и нервную систему, а также помогают пищеварению и помогают контролировать уровень холестерина, глюкозы в крови и метаболизма инсулина.

Какие продукты не содержат углеводов?

Мясо, рыба, некоторые сыры, яйца, масла и простой кофе или чай не содержат углеводов. Варианты с низким содержанием углеводов включают некрахмалистые овощи, фрукты с высоким содержанием жира (например, авокадо и кокос), орехи и семена.

Что делает организм с избытком углеводов?

Глюкоза хранится в виде гликогена, легко доступной формы глюкозы, в печени и мышцах для быстрого получения энергии, когда это необходимо.

Превращаются ли углеводы в сахар?

Углеводы в организме преобразуются в сахар крови (например, глюкозу, фруктозу и галактозу) для удовлетворения насущных энергетических потребностей. Затем глюкоза превращается в гликоген и сохраняется для использования в будущем.

Слово Verywell

Углеводы — важный источник энергии.Количество углеводов, необходимых организму, зависит от человека, поэтому поговорите со своим врачом или диетологом, чтобы определить, каковы ваши уникальные диетические потребности в углеводах.

Химия углеводов

Углеводы или сахариды — это самый распространенный класс биомолекул. Углеводы используются для хранения энергии, хотя они также выполняют другие важные функции. Это обзор химии углеводов, включая взгляд на типы углеводов, их функции и классификацию углеводов.

Список элементов углеводов

Все углеводы содержат одни и те же три элемента, независимо от того, являются ли углеводы простыми сахарами, крахмалом или другими полимерами. Эти элементы:

Различные углеводы образуются в зависимости от того, как эти элементы связываются друг с другом, и от количества атомов каждого типа. Обычно соотношение атомов водорода и кислорода составляет 2: 1, что совпадает с соотношением в воде.

Что такое углеводы

Слово «углевод» происходит от греческого слова sakharon , что означает «сахар».В химии углеводы — это общий класс простых органических соединений. Углевод — это альдегид или кетон, который имеет дополнительные гидроксильные группы. Простейшие углеводы называются моносахаридами , которые имеют основную структуру (C · H ₂ O) _n , где n равно трем или больше.

Два моносахарида соединяются вместе с образованием дисахарида . Моносахариды и дисахариды называются сахарами и обычно имеют названия, оканчивающиеся на суффикс -оза .Более двух моносахаридов соединяются вместе с образованием олигосахаридов и полисахаридов.

В повседневном использовании слово «углевод» относится к любой пище, содержащей высокий уровень сахара или крахмала. В этом контексте углеводы включают столовый сахар, желе, хлеб, крупы и макаронные изделия, даже если эти продукты могут содержать другие органические соединения. Например, крупы и макаронные изделия также содержат некоторое количество белка.

Функции углеводов

Углеводы выполняют несколько биохимических функций:

• Моносахариды служат топливом для клеточного метаболизма.
• Моносахариды используются в нескольких реакциях биосинтеза.
• Моносахариды могут быть преобразованы в компактные полисахариды, такие как гликоген и крахмал. Эти молекулы обеспечивают запасенную энергию для клеток растений и животных.
• Углеводы используются для образования структурных элементов, таких как хитин у животных и целлюлоза у растений.
• Углеводы и модифицированные углеводы важны для оплодотворения, развития, свертывания крови и функционирования иммунной системы организма.

Примеры углеводов

• Моносахариды: глюкоза, фруктоза, галактоза
• Дисахариды: сахароза, лактоза
• Полисахариды: хитин, целлюлоза

Классификация углеводов

Для классификации моносахаридов используются три характеристики:

• Число атомов углерода в молекуле
• Расположение карбонильной группы
• Хиральность углеводов
• Альдоза — моносахарид, в котором карбонильная группа представляет собой альдегид
• Кетон — моносахарид, в котором карбонильная группа представляет собой кетон
• Триоза — моносахарид с 3 атомами углерода
• Тетроза — моносахарид с 4 атомами углерода
• Пентоза — моносахарид с 5 атомами углерода
• Гексоза — моносахарид с 6 атомами углерода
• Альдогексоза -6-углеродный альдегид (напр.г., глюкоза)
• Альдопентоза -5-углеродный альдегид (например, рибоза)
• Кетогексоза -6-углеродная гексоза (например, фруктоза)

Моносахарид — это D или L, в зависимости от ориентации асимметричного углерода, расположенного дальше всего от карбонильной группы. В D-сахаре гидроксильная группа находится справа от молекулы, если записать ее в виде проекции Фишера. Если гидроксильная группа находится слева от молекулы, это L-сахар.

.