Углевод не растворимый в воде. Такие разные углеводы. Углеводы в питании

Углеводы классифицируют по величине молекул на 3 группы:

Моносахариды – содержат 1 молекулу углевода (альдозы или кетозы).

Триозы (глицериновый альдегид, диоксиацетон).

Тетрозы (эритроза).

Пентозы (рибоза и дезоксирибоза).

Гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза).

Олигосахариды - содержат 2-10 моносахаридов.

Дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза).

Трисахариды и т.д.

Полисахариды - содержат более 10 моносахаридов.

Гомополисахариды – содержат одинаковые моносахариды (крахмал, клетчатка, целлюлоза состоят только из глюкозы).

Гетерополисахариды- содержат моносахариды разного вида, их пароизводные и неуглеводные компоненты (гепарин, гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты).

Схема № 1. Классификация углеводов.

Углеводы Моносахариды Олигосахариды Полисахариды

1. Триозы 1. Дисахариды 1. Гомополисахариды

2. Тетрозы 2. Трисахариды 2. Гетерополисахариды

3. Пентозы 3. Тетрасахариды

4. Гексозы

3. 4. Свойства углеводов.

Углеводы – твердые кристаллические белые вещества, практические все сладкие на вкус.

Почти все углеводы хорошо растворимы в воде, при этом образуются истинные растворы. Растворимость углеводов зависит от массы (чем больше масса, тем менее растворимо вещество, например, сахароза и крахмал) и строения (чем разветвленнее структура углевода, тем хуже растворимость в воде, например крахмал и клетчатка).

Моносахариды могут находится в двух стереоизомерных формах : L–форма (leavus – левый) и D- форма (dexter – правый). Эти формы обладают одинаковыми химическими свойствами, но отличаются, расположением гидроксидных групп относительно оси молекулы и оптической активностью, т.е. вращают на определенный угол плоскость поляризованного света, который проходит через их раствор. Причем плоскость поляризованного света вращается на одну величину, но в противоположных направлении. Рассмотрим образование стереоизомеров на примере глицеринового альдегида:

Сно сно

НО -С-Н Н-С-ОН

СН2ОН СН2ОН

L – форма D – форма

При получении моносахаридов в лабораторных условиях, стереоизомеры образуются в соотношении 1:1, в организме синтез происходит под действием ферментов, которые строго отличают L– форму иD– форму. Поскольку синтезу и распаду в организме подвергаются исключительноD-сахара, в эволюции постепенно исчезлиL-стереоизомеры (на этом основано определение сахаров в биологических жидкостях с помощью поляриметра).

Моносахариды в водных растворах могут взаимопревращаться, такое свойство называют муторатацией.

НО-СН2 О=С-Н

С О НО-С-Н

Н Н Н Н-С-ОН

С С НО-С-Н

НО ОН Н ОН НО-С-Н

С С СН2-ОН

Альфа-форма Открытая форма гексозы

Н Н ОН

НО ОН Н Н

Бетта-форма.

В водных растворах мономеры, состоящие из 5 и более атомов, могут находится в циклической (кольцевой) альфа- или бетта-формах и незамкнутой (открытой) формах, причем их соотношение 1:1. Олиго- и полисахариды состоят из мономеров в циклической форме. В циклической форме углеводы устойчивы и молоактивны, а в открытой обладают высокой реакционной способностью.

Моносахариды могут восстанавливаться до спиртов.

В открытой форме могут взаимодействовать с белками, липидами, нуклеотидами без участия ферментов. Эти реакции получили название - гликирования. В клинике применяют исследование уровня гликозилированного гемоглобина или фруктозамина для постановки диагноза сахарный диабет.

Моносахариды могут образовывать эфиры. Наибольшее значение имеет свойство углеводов образовывать эфиры с фосфорной кислотой, т.к. чтобы включиться в обмен углевод должен стать фосфорным эфиром, например, глюкоза перед окислением превращается в глюкозо-1-фосфат или глюкозо-6-фосфат.

Альдолазы обладают способностью восстанавливать в щелочной среде металлы из их окислов в закиси или в свободное состояние. Это свойство используют в лабораторной практике для обнаружения альдолоз (глюкозы) в биологических жидкостях. Чаще всего используют реакцию Троммера при которой альдолоза восстанавливает окись меди в закись, а сама окисляется в глюконовую кислоту (окисляется 1 атом углерода).

CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

Голубой цвет

C5H11COH + 2Cu(OH)2 C5H11COOH + H2O + 2CuOH

Кирпично-красный цвет

Моносахариды могут окисляться до кислот не только в реакции Троммера. Например, при окислении 6 углеродного атома глюкозы в организме образуется глюкуроновая кислота, которая соединяется с ядовитыми и плохо растворимыми веществами, обезвреживает их и переводит в растворимые, в таком виде эти вещества выводятся из организма с мочой.

Моносахариды могут соединяться между собой и образовывать полимеры. Связь, которая при этом возникает называется гликозидной , она образуется за счет ОН-группы первого углеродного атома одного моносахарида и ОН-группой четвертого (1,4-гликозидная связь) или шестого углеродного атома (1,6-гликозидная связь) другого моносахарида. Кроме этого могут образовываться альфа-гликозидная связь (между двумя альфа-формами углевода) или бетта-гликозидная связь (между альфа- и бетта- формами углевода).

Олиго- и полисахариды могут подвергаться гидролизу с образованием мономеров. Реакция идет по месту гликозидной связи, причем этот процесс ускоряется в кислой среде. Ферменты в организме человека могут различать альфа- и беттагликозидные связи, поэтому крахмал (имеет альфагликозидные связи) переваривается в кишечнике, а клетчатка (имеет беттагликозидные связи) нет.

Моно- и олигосахариды могут подвергаться брожению: спиртовому, молочнокислому, лимоннокислому, маслянокислому.

1. Небольшой размер молекул (легко проникает через клеточные мембраны по градиенту концентрации, поры)

2. Способность к электролитической диссоциации (НОН = Н+ + ОН+)

3. Дипольная структура (асимметричное распределение зарядов атомов + и —)

4. Способность к образованию Н — связей (благодаря им все молекулы природной и клеточной воды ассоциированы, отдельные молекулы только при температуре 4000 С); Н — связи в 20 раз слабее ковалентных

5. Высокая теплота испарения (охлаждение организма)

6. Максимальная плотность при температуре 4 0 С (занимает минимальный объём)

7. Способность растворять газы (О2 , СО2 и др.)

8. Высокая теплопроводность (быстрое и равномерное распределение тепла)

9. Несжимаемость (придание формы сочным органам и тканям)

10. Большая удельная теплоёмкость (самая большая из всех известных жидкостей)

защита тканей от быстрого и сильного повышения температуры
избыточная энергия (тепло) расходуется на разрыв Н — связей

11. Большая теплота плавления (уменьшает вероятность замерзания содержимого клеток и окружающих её жидкостей)

12. Поверхностное натяжение и когезия (самое большое из всех жидкостей)

Когезия — сцепление молекул физического тела под действием сил притяжения

обеспечивает движение воды по сосудам ксилемы (проводящей ткани растений)
передвижение растворов по тканям (восходящий и нисходящий токи по растению, кровообращение и т. д.)

13. Прозрачность в видимом спектре (фотосинтез, испарение)

Биологические функции воды

все живые клетки могут существовать только в жидкой среде

1. Вода — универсальный растворитель

q По степени растворимости вещества разделяются на:

Гидрофильные (хорошо растворимы в воде) — соли, моно — и дисахариды, простые спирты, кислоты, щёлочи, аминокислоты, пептиды

гидрофильность определяется наличием групп атомов (радикалов) — ОН- , СООН- , NН2- и др.

Гидрофобные (плохо растворимые или нерастворимые в воде) — липиды, жиры, жироподобные вещества, каучук, некоторые органические растворители (бензол, эфир) , жирные кислот, полисахариды, глобулярные белки

гидрофобность определяется наличием неполярных молекулярных группировок:

СН3 — , СН2 —

гидрофобные вещества могут разделять водные растворы на отдельные компартаменты(фракции)
гидрофобные вещества отталкиваются водой и притягиваются друг к другу (гидрофобные взаимодействия)

Амфифильные – фосфолипиды, жирные кислоты

имеют в составе молекулы и ОН- , NН2- , СООН- и СН3- , СН2 — СН3-
в волных растворах образуют бимолекулярный слой

2. Обеспечиваеттургорные явления в растительных клетках

Тургор — упругость растительных клеток, тканей и органов создаваемое внутриклеточной жидкостью

обуславливает форму, упругость клеток и рост клеток, движения устьиц, транспирацию (испарение воды), всасывание воды корнями

3. Среда для осуществления диффузии

4. Обуславливает осмотическое давление и осморегуляцию

Осмос — процесс диффузии воды и растворённых в ней химических веществ сквозь полупроницаемую мембрану по градиенту концентрации (в сторону повышенной концентраци)

лежит в основе транспорта гидрофильных веществ через мембрану клетки, всасывании продуктов пищеварения в кишечнике, воды корнями и т. д.

5. Поступление веществ в клетку (в основном в виде водного раствора) — эндоцитоз

6. Выведение продуктов обмена веществ (метаболитов) из клетки – экзоцитоз, экскреция

осуществляется преимущественно в виде водных растворов

7. Создаёт и поддерживает химическую среду для физиологических и биохимических процессов — const pH+ — строгий гомеостаз для оптимальной реализации функций ферментов

8. Создаёт среду для протекания всех химических реакций обмена веществ (большая часть протекает только в виде водных растворов)

9. Вода — химический реагент (важнейший метаболит)

реакции гидролиза, расщепления и пищеварения белков, углеводов, липидов, запасных биополимеров, макроэргов – АТФ, нуклеиновых кислот
участвует в реакциях синтеза, окислительно-восстановительные реакциях

13. Основа образования жидкой внутренней среды организма — крови, лимфы, тканевой жидкости, ликвора

14. Обеспечивает транспорт неорганических ионов и органических молекул в клетке и организме (по жидким средам организма, цитоплазме, проводящей ткани — ксилеме, флоэме

15. Источник кислорода, выделяющегося при фотосинтезе

16. Донор атомов водорода, необходимого для восстановления продуктов ассимиляции СО2 в процессе фотосинтеза

17. Терморегуляция (поглощение или выделение тепла вследствие разрыва или образования водородных связей) — const to C

18. Опорная функция (гидростатистический скелет у животных)

19. Защитная функция (слезная жидкость, слизь)

20. Служит средой, в которой происходит оплодотворение

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

Липиды - это жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных растворителях (эфире, бензине, бензоле, хлороформе и др.). Липиды принадлежат к простейшим биологическим молекулам.

В химическом отношении большинство липидов представляет собой сложные эфиры высших карбоновых кислот и ряда спиртов.

Наиболее известны среди них жиры. Каждая молекула жира образована молекулой трехатомного спирта глицерола и присоединенными к ней эфирными связями трех молекул высших карбоновых кислот. Согласно принятой номенклатуре, жиры называют триацилглщеролами.

Атомы углерода в молекулах высших карбоновых кислот могут быть соединены друг с другом как простыми, так и двойными связями.

Из предельных (насыщенных) высших карбоновых кислот наиболее часто в состав жиров входят пальмитиновая, стеариновая, арахиновая; из непредельных (ненасыщенных) - олеиновая и линолевая.

Степень ненасыщенности и длина цепей высших карбоновых кислот (т.

3 Вода как растворитель

число атомов углерода) определяют физические свойства того или иного жира.

Жиры с короткими и непредельными кислотными цепями имеют низкую температуру плавления. При комнатной температуре это жидкости (масла) либо мазеподобные вещества (жиры). И наоборот, жиры с длинными и насыщенными цепями высших карбоновых кислот при комнатной температуре становятся твердыми.

Вот почему при гидрировании (насыщении кислотных цепей атомами водорода по двойным связям) жидкое арахисовое масло, например, становится мазеобразным, а подсолнечное масло превращается в твердый маргарин. По сравнению с обитателями южных широт в организме животных, обитающих в холодном климате (например, у рыб арктических морей), обычно содержится больше ненасыщенных триацилглицеролов. По этой причине тело их остается гибким и при низких температурах.

В фосфолипидах одна из крайних цепей высших карбоновых кислот триацилглицерола замещена на группу, содержащую фосфат.

Фосфолипиды имеют полярные головки и неполярные хвосты. Группы, образующие полярную головку, гидрофильны, а неполярные хвостовые группы гидрофобны. Двойственная природа этих липидов обусловливает их ключевую роль в организации биологических мембран.

Еще одну группу липидов составляют стероиды (стеролы). Эти вещества построены на основе спирта холестерола. Стеролы плохо растворимы в воде и не содержат высших карбоновых кислот. К ним относятся желчные кислоты, холестерол, половые гар-моны, витамин D и др.

К липидам также относятся терпены (ростовые вещества растений - гиббереллины; каротиноиды - фотосинтетичские пигменты; эфирные масла растений, а также воска).

Липиды могут образовывать комплексы с другими биологическими молекулами - белками и сахарами.

Функции липидов следующие:

Структурная.

Фосфолипиды вместе с белками образуют биологические мембраны. В состав мембран входят также стеролы.

Энергетическая. При окислении жиров высвобождается большое количество энергии, которая идет на образование АТФ.

В форме липидов хранится значительная часть энергетических запасов организма, которые расходуются при недостатке питательных веществ. Животные, впадающие в спячку, и растения накапливают жиры и масла и расходуют их на поддержание процессов жизнедеятельности. Высокое содержание липидов в семенах растений обеспечивает развитие зародыша и проростка до их перехода к самостоятельному питанию.

Семена многих растений (кокосовой пальмы, клещевины, подсолнечника, сои, рапса и др.) служат сырьем для получения растительного масла промышленным способом.

Защитная и теплоизоляционная.

Накапливаясь в подкожной клетчатке и вокруг некоторых органов (почек, кишечника), жировой слой защищает организм животных и его отдельные органы от механических повреждений. Кроме того, благодаря низкой теплопроводности слой подкожного жира помогает сохранить тепло, что позволяет, например, многим животным обитать в условиях холодного климата.

У китов, кроме того, он играет еще и другую роль - способствует плавучести.

Смазывающая и водоотталкивающая. Воск покрывает кожу, шерсть, перья, делает их более эластичными и предохраняет от влаги.

Восковой налет имеют листья и плоды многих растений.

Регуляторная. Многие гормоны являются производными хо-лестерола, например половые (тестостерон у мужчин и прогестерон у женщин) и кортикостероиды (альдостерон). Производные холестерола, витамин D играют ключевую роль в обмене кальция и фосфора. Желчные кислоты участвуют в процессах пищеварения (эмульгирование жиров) и всасывания высших карбоновых кислот.

Липиды являются также источником образования метаболической воды.

Окисление 100 г жира дает примерно 105 г воды. Эта вода очень важна для некоторых обитателей пустынь, в частности для верблюдов, способных обходиться без воды в течение 10-12 суток: жир, запасенный в горбе, используется именно в этих целях. Необходимую для жизнедеятельности воду медведи, сурки и другие животные, впадающие в спячку, получают в результате окисления жира.

В миелиновых оболочках аксонов нервных клеток липиды являются изоляторами при проведении нервных импульсов.

Воск используется пчелами в строительстве сот.

Источник: Н.А.

Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы"

Растворимые в воде углеводы.

Функции растворимых углеводов : транспортная, защитная, сигнальная, энергетическая.

Моносахариды: глюкоза – основной источник энергии для клеточного дыхания. Фруктоза – составная часть нектара цветов и фруктовых соков.

Рибоза и дезоксирибоза – структурные элементы нуклеотидов, являющихся мономерами РНК и ДНК.

Дисахариды: сахароза (глюкоза + фруктоза) – основной продукт фотосинтеза, транспортируемый в растениях. Лактоза (глюкоза + галактоза) – входит в состав молока млекопитающих.

Мальтоза (глюкоза + глюкоза) – источник энергии в прорастающих семенах.

Слайд 8

Полимерные углеводы :

крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин.

Они не растворимы в воде.

Функции полимерных углеводов : структурная, запасающая, энергетическая, защитная.

Крахмал состоит из разветвленных спирализованных молекул, образующих запасные вещества в тканях растений.

Целлюлоза – полимер, образованный остатками глюкозы, состоящими из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных водородными связями.

Такая структура препятствует проникновению воды и обеспечивает устойчивость целлюлозных оболочек растительных клеток.

Хитин состоит из аминопроизводных глюкозы. Основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.

Гликоген – запасное вещество животной клетки.

Гликоген еще более ветвистый, чем крахмал и хорошо растворимы в воде.

Липиды – сложные эфиры жирных кислот и глицерина. Нерастворимы в воде, но растворимы в неполярных растворителях.

Присутствуют во всех клетках. Липиды состоят из атомов водорода, кислорода и углерода. Виды липидов: жиры, воска, фосфолипиды.

Слайд 9

Функции липидов:

Запасающая – жиры, откладываются в запас в тканях позвоночных животных.

Энергетическая – половина энергии, потребляемой клетками позвоночных животных в состоянии покоя, образуется в результате окисления жиров.

Жиры используются и как источник воды. Энергетический эффект от расщепления 1 г жира – 39 кДж, что в два раза больше энергетического эффекта от расщепления 1 г глюкозы или белка.

Защитная – подкожный жировой слой защищает организм от механических повреждений.

Структурная – фосфолипиды входят в состав клеточных мембран.

Теплоизоляционная – подкожный жир помогает сохранить тепло.

Электроизоляционная – миелин, выделяемый клетками Шванна (образуют оболочки нервных волокон), изолирует некоторые нейроны, что во много раз ускоряет передачу нервных импульсов.

Питательная – некоторые липидоподобные вещества способствуют наращиванию мышечной массы, поддержанию тонуса организма.

Смазывающая – воски покрывают кожу, шерсть, перья и предохраняют их от воды.

Восковым налетом покрыты листья многих растений, воск используется в строительстве пчелиных сот.

Гормональная – гормон надпочечников – кортизон и половые гормоны имеют липидную природу.

Слайд 10

Белки, их строение и функции

Белки – это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты.

Белки синтезируются в живых организмах и выполняют в них определенные функции.

В состав белков входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота и иногда серы.

Мономерами белков являются аминокислоты – вещества, имеющие в своем составе неизменяемые части аминогруппу NH2 и карбоксильную группу СООН и изменяемую часть – радикал.

Именно радикалами аминокислоты отличаются друг от друга.

Аминокислоты обладают свойствами кислоты и основания (они амфотерны), поэтому могут соединяться друг с другом. Их количество в одной молекуле может достигать нескольких сотен. Чередование разных аминокислот в разной последовательности позволяет получать огромное количество различных по структуре и функциям белков.

В белках встречается 20 видов различных аминокислот, некоторые из которых животные синтезировать не могут.

Они получают их от растений, которые могут синтезировать все аминокислоты. Именно до аминокислот расщепляются белки в пищеварительных трактах животных. Из этих аминокислот, поступающих в клетки организма, строятся его новые белки.

Слайд 11

Структура белковой молекулы .

Под структурой белковой молекулы понимают ее аминокислотный состав, последовательность мономеров и степень скрученности молекулы, которая должна умещаться в различных отделах и органоидах клетки, причем не одна, а вместе с огромным количеством других молекул.

Последовательность аминокислот в молекуле белка образует его первичную структуру.

Она зависит от последовательности нуклеотидов в участке молекулы ДНК (гене), кодирующем данный белок. Соседние аминокислоты связаны пептидными связями, возникающими между углеродом карбоксильной группы одной аминокислоты и азотом аминогруппы другой аминокислоты.

Длинная молекула белка сворачивается и приобретает сначала вид спирали.

Так возникает вторичная структура белковой молекулы. Между СО и NH – группами аминокислотных остатков, соседних витков спирали, возникают водородные связи, удерживающие цепь.

Молекула белка сложной конфигурации в виде глобулы (шарика), приобретает третичную структуру. Прочность этой структуры обеспечивается гидрофобными, водородными, ионными и дисульфидными S-S связями.

Некоторые белки имеют четвертичную структуру, образованную несколькими полипептидными цепями (третичными структурами).

Четвертичная структура так же удерживается слабыми нековалентными связями – ионными, водородными, гидрофобными. Однако прочность этих связей невелика и структура может быть легко нарушена. При нагревании или обработке некоторыми химическими веществами белок подвергается денатурации и теряет свою биологическую активность.

Нарушение четвертичной, третичной и вторичной структур обратимо. Разрушение первичной структуры необратимо.

В любой клетке есть сотни белковых молекул, выполняющих различные функции.

Кроме того, белки имеют видовую специфичность. Это означает, что каждый вид организмов обладает белками, не встречающимися у других видов. Это создает серьезные трудности при пересадке органов и тканей от одного человека к другому, при прививках одного вида растений на другой и т.д.

Слайд 12

Функции белков .

Каталитическая (ферментативная ) – белки ускоряют все биохимические процессы, идущие в клетке: расщепление питательных веществ в пищеварительном тракте, участвуют в реакциях матричного синтеза.

Каждый фермент ускоряет одну и только одну реакцию (как в прямом, так и в обратном направлении). Скорость ферментативных реакций зависит от температуры среды, уровня ее рН, а также от концентраций реагирующих веществ и концентрации фермента.

Транспортная – белки обеспечивают активный транспорт ионов через клеточные мембраны, транспорт кислорода и углекислого газа, транспорт жирных кислот.

Защитная – антитела обеспечивают иммунную защиту организма; фибриноген и фибрин защищают организм от кровопотерь.

Структурная – одна из основных функций белков.

Белки входят в состав клеточных мембран; белок кератин образует волосы и ногти; белки коллаген и эластин – хрящи и сухожилия.

Сократительная – обеспечивается сократительными белками – актином и миозином.

Сигнальная – белковые молекулы могут принимать сигналы и служить их переносчиками в организме (гормонами). Следует помнить, что не все гормоны являются белками.

Энергетическая – при длительном голодании белки могут использоваться в качестве дополнительного источника энергии после того, как израсходованы углеводы и жиры.

Слайд13

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты были открыты в 1868 г.

швейцарским ученым Ф. Мишером. В организмах существует несколько видов нуклеиновых кислот, которые встречаются в различных органоидах клетки – ядре, митохондриях, пластидах. К нуклеиновым кислотам относятся ДНК, и-РНК, т-РНк, р-РНК.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – линейный полимер, имеющий вид двойной спирали, образованной парой антипараллельных комплементарных (соответствующих друг другу по конфигурации) цепей.

Пространственная структура молекулы ДНК была смоделирована американскими учеными Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком в 1953 г.

Мономерами ДНК являются нуклеотиды . Каждый нуклеотид ДНК состоит из пуринового (А – аденин или Г – гуанин) или пиримидинового (Т – тимин или Ц – цитозин) азотистого основания , пятиуглеродного сахара – дезоксирибозы и фосфатной группы .

Пара А – Т соединена двумя водородными связями, а пара Г – Ц – тремя. При репликации (удвоении) молекулы ДНК водородные связи рвутся и цепи расходятся и на каждой из них синтезируется новая цепь ДНК. Остов цепей ДНК образован сахарофосфатными остатками.

Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК определяет ее специфичность, а также специфичность белков организма, которые кодируются этой последовательностью.

Эти последовательности индивидуальны и для каждого вида организмов, и для отдельных особей.

Пример: дана последовательность нуклеотидов ДНК: ЦГА – ТТА – ЦАА.

На информационной РНК (и-РНК) будет синтезирована цепь ГЦУ – ААУ – ГУУ, в результате чего выстроится цепочка аминокислот: аланин – аспарагин – валин.

При замене нуклеотидов в одном из триплетов или их перестановке этот триплет будет кодировать другую аминокислоту, а следовательно изменится и белок, кодируемый данным геном.

Слайд 14

Изменения в составе нуклеотидов или их последовательности называются мутацией.

Слайд 15

Рибонуклеиновая кислота (РНК) – линейный полимер, состоящий из одной цепи нуклеотидов.

В составе РНК тиминовый нуклеотид замещен на урациловый (У). Каждый нуклеотид РНК содержит пятиуглеродный сахар – ри– бозу, одно из четырех азотистых оснований и остаток фосфорной кислоты.

Виды РНК.

Матричная , или информационная , РНК.

Синтезируется в ядре при участии фермента РНК-полимеразы. Комплементарна участку ДНК, на котором происходит синтез. Ее функция – снятие информации с ДНК и передача ее к месту синтеза белка – на рибосомы.

Составляет 5% РНК клетки. Рибосомная РНК – синтезируется в ядрышке и входит в состав рибосом. Составляет 85% РНК клетки.

Транспортная РНК (более 40 видов). Транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка.

Имеет форму клеверного листа и состоит из 70-90 нуклеотидов.

Слайд 16

Аденозинтрифосфорная кислота – АТФ . АТФ представляет собой нуклеотид, состоящий из азотистого основания – аденина, углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, в двух из которых запасается большое количество энергии. При отщеплении одного остатка фосфорной кислоты освобождается 40 кДж/моль энергии.

Сравните эту цифру с цифрой, обозначающей количество выделенной энергии 1 г глюкозы или жира. Способность запасать такое количество энергии делает АТФ ее универсальным источником.

Физико-химические особенности молекулы воды

Синтез АТФ происходит в основном в митохондриях.

Слайд 17

II. Метаболизм: энергетический и пластический обмен, их взаимосвязь. Ферменты, их химическая природа, роль в метаболизме. Стадии энергетического обмена. Брожение и дыхание. Фотосинтез, его значение, космическая роль. Фазы фотосинтеза. Световые и темновые реакции фотосинтеза, их взаимосвязь.

Хемосинтез. Роль хемосинтезирующих бактерий на Земле

Слайд 18

Что может быть проще воды? Мы ее пьем, купаемся в ней, готовим с ее помощью. Наша жизнь была бы совершенно невозможна без нее. И в то же время эта «знакомая» вода – самое таинственное химическое вещество на планете.
«Живая» и «мертвая» вода, ее происхождение, причины перехода в другие агрегатные состояния – эти вопросы издавна интересовали людей.

Одним из самых «чудесных» свойств воды является ее способность растворять вещества.

Фантастиче-
ская сила

Мы смотрим на горный источник и думаем: «Вот по-настоящему чистая вода!» Однако это не так: идеально чистой воды в природе не бывает. Дело в том, что вода является практически универсальным растворителем.

В ней растворены газы: азот, кислород, аргон, углекислота – и другие примеси, находящиеся в воздухе. Особенно ярко свойства растворителя проявляются в морской воде, в которой растворяются практически все вещества. Принято считать, что в водах Мирового океана могут быть растворены практически все элементы таблицы периодической системы элементов. По крайней мере, на сегодня их обнаружено более 80, в том числе редкие и радиоактивные элементы.

В наибольшем количестве в морской воде содержатся хлор, натрий, магний, сера, кальций, калий, бром, углерод, стронций, бор. Одного только золота растворено в Мировом океане по 3 кг на душу населения Земли!

В земной воде также всегда что-то растворено.

Наиболее чистой считается дождевая вода, но и она растворяет в себе примеси, находящиеся в воздухе. Не думайте, что вода растворяет только легко растворимые вещества.

К примеру, химики-аналитики утверждают, что вода немного растворяет даже стекло. Если растереть в ступке порошок стекла с водой, то в присутствии индикатора (фенолфталеина) появится розовая окраска – признак щелочной среды. Следовательно, вода частично растворила стекло и щелочь попала в раствор (недаром химики называют этот процесс выщелачиванием стекла).

Заниматель-
ная химия

Почему же вода может растворять столь различные вещества?

Из курса химии мы знаем, что молекула воды электронейтральна. Но электрический заряд внутри молекулы распределен неравномерно: в области атомов водорода преобладает положительный заряд, в области, где расположен кислород, выше плотность отрицательного заряда.

Следовательно, частица воды – это диполь. Этим свойством молекулы воды объясняется ее способность ориентироваться в электрическом поле и присоединяться к другим молекулам, несущим заряд. Если энергия притяжения молекул воды к молекулам какого-либо вещества больше, чем энергия притяжения между молекулами воды, то вещество растворяется. В зависимости от этого различают гидрофильные (хорошо растворимые в воде: соли, щелочи, кислоты) и гидрофобные (вещества, трудно или вовсе не растворимые в воде: жиры, каучук и др.).

Таким образом, «вакциной» против растворения в воде является содержание в веществе жира. Неслучайно клетки человеческого тела имеют мембраны, содержащие жировые компоненты. Благодаря этому вода не растворяет тело человека, а способствует его жизнедеятельности.

Бетон и композит –
что прочнее?

Какое отношение эта информация имеет к бассейнам?

Дело в том, что способность воды растворять многие вещества отрицательно влияет на бетонные бассейны. Вода необходима для гидратирования цемента. Однако после ее испарения в структуре бетона появляются пустоты и поры. Это приводит к увеличению проница- емости бетона для газов, пара и жидкости.

В результате в поры бетонного бассейна попадает вода, он подвергается выщелачиванию и впоследствии попросту трескается.

Большим преимуществом по отношению к бетонным собратьям пользуются композитные бассейны. Композит – это неоднородный сплошной материал, состоящий из двух и более компонентов. Основную прочность изделиям из композита придает стекловолокно, то есть волокно из тонких стеклянных нитей. В такой форме стекло демонстрирует неожиданные свойства: не бьется, не ломается, а гнется без разрушения.

Тест для 10 класса (профиль). Цитология. Химическая организация клетки

В качестве связующего наполнителя в изготовлении композита применяются полимерные органические смолы, которые препятствую проникновению воды в поры вещества. Благодаря этому композитные бассейны практически не подвержены старению и устойчивы к воздействию всем необходимого, но столь разрушительного вещества – воды.

Похоже, что для всемогущей воды практически не существует препятствий.

Со временем ей поддается абсолютно любой материал.
Но если необходимо выбрать материал для бассейна, то совершенно очевидно, какой из них: бетон или композит – будет Вашим надежным помощником в борьбе с разрушительной силой воды.

Для чего человеку нужны углеводы

Все живые организмы в природе, будь-то растения или животные, содержат углеводы — основной источник энергии. Наибольшее количество их присутствует в клетках растений (до 90%) и 1 – 2% в клетках животных.

Организм человека имеет 2-3% этих органических соединений, в основном гликогена, и лишь 5 граммов глюкозы.

Особенности углеводов заключаются в том, что они состоят из длинных молекулярных сплетений, а состав самих молекул – это атомы углерода, кислорода и водорода.

Солнечный свет способствует фотосинтезу углеводов в растительности при наличии воды и углекислого газа. Основная масса данных веществ поступает в человеческий организм в основном с растительной пищей, но и сам организм синтезирует их, правда в незначительном объёме.

Роль углеводов для человека – это обеспечение его тела энергией, что составляет около 60% от всего энергопотребления в течение суток.

Основные типы углеводов

В зависимости от своих свойств, углеводы подразделяются на простые (моносахариды и дисахариды) и сложные (полисахариды).

Первую группу также называют ещё быстрыми углеводами, поскольку они хорошо растворяются в воде и буквально за считанные минуты поднимают уровень глюкозы в крови.

Сложные углеводы соответственно называют медленными, так как растворяются они с меньшей скоростью.

Из простых веществ наиболее важными являются глюкоза, рибоза, фруктоза и галактоза.

Особую ценность моносахаридов представляет глюкоза, дающая клеткам энергию.

Благодаря обменным процессам в организме она преобразуется в углекислый газ и воду. Отклонение уровня глюкозы в крови в ту или иную сторону приводит к сонливости, вплоть до потери сознания. Низкий её уровень вызывает чувство усталости, слабости, при этом значительно снижаются умственные способности человека.

Глюкоза содержится в крупах, зерновых продуктах, во многих овощах и фруктах.

Рибоза — это химический аналог глюкозы, которая присутствует во всех клетках организма в структуре нуклеиновых кислот и влияет на обмен веществ.

Её используют как пищевую добавку в спортивном питании.

Фруктоза содержится практически во всех фруктах и мёде, а в овощах её значительно меньше. Она легко проникает в клетки из крови без инсулина, что принципиально отличает ее от глюкозы. Благодаря этому свойству фруктоза считается безопасной при заболевании диабетом. К тому же этот элемент не приводит к возникновению кариеса, в отличие от сахарозы.

Галактоза образует дисахарид с глюкозой, который называется лактоза и присутствует в основном в молочных продуктах и молоке.

В чистом виде галактоза не встречается.

Попадая в желудочно-кишечный тракт лактоза, содержащаяся в молоке, распадается на глюкозу и галактозу благодаря ферменту лактазе. Недостаток этого фермента вызывает повышенное газообразование в кишечнике после употребления молока из-за нерасщепленной лактозы. Людям с таким свойством организма полезно употреблять кисломолочные продукты, где лактоза преобразована в молочную кислоту, нейтрализующую кишечную микрофлору.

К сложным углеводам относится сахароза, мальтоза, крахмал, гликоген, инулин, целлюлоза и другие.

Сахароза, состоящая из молекул глюкозы и фруктозы, является чистым углеводом, а именно сахаром, в котором кроме калорий нет ни полезных веществ, ни витаминов, ни минералов.

Мальтоза ещё имеет название солодовый сахар, поскольку содержится в солоде, мёде, пиве и патоке.

Она образована двумя молекулами глюкозы.

Крахмал представляет собой длинные молекулярные цепи, состоящие из глюкозы.

Вода - 100% растворитель!

Это порошок белого цвета не имеющий запаха и вкуса, не растворяющийся в воде. Многие зерновые и корнеплоды содержат крахмал в большом количестве, являющийся основным аккумулятором энергии человека. В то же время современная медицина считает его виновником неправильного обмена веществ.

Инулин — это полимер фруктозы, применяющийся для профилактики диабета. Содержится в топинамбуре и некоторых других растениях.

Гликоген также образован из молекул глюкозы, расположенных в виде густых разветвлений.

Небольшой процент его содержится в печени и мышцах животных.

Биологические важные функции углеводов

Для чего нужны углеводы, и какое значение они представляют для человеческого организма?

Возможно, главной важной функцией углеводов является их энергетическая ценность, так как каждый грамм этого вещества, окисляясь, образует более 4 ккал энергии.

Если учесть, что в мышцах и печени человека содержится порядка 0,5 кг гликогена, что равно 2000 ккал энергии, необходимых для функционирования всех тканей организма и в особенности мозга.

Недостаток гликогена в пище, имеющий хронический характер, приводит к нарушению работы печени из-за накопления в ней жира.

В дальнейшем дефицит углеводов в питании приводит к интенсивному окислению жиров и закислению (отравлению) всего организма и тканей мозга. Результатом может стать потеря сознания вследствие ацидотической комы.

Избыток углеводов также будет способствовать накоплению лишнего жира и холестерина из-за высокого уровня глюкозы и инсулина в крови.

Конечно, роль углеводов для жизнедеятельности человека велика, но их энергетическая ценность должна составлять не более 50% от общей калорийности пищи.

При длительном воздействии высокого уровня глюкозы на белки изменяются их функции и структура.

Происходит гликозилирование белков, вызывающее ряд осложнений при сахарном диабете.

Здоровому человеку употребление углеводов необходимо проводить в первой половине дня.

В последующие часы формирование и накопление этих веществ в организме постепенно снижается.

Людям, ведущим активный образ жизни, а также занимающимся спортом, бодибилдингом или фитнесом следует употреблять пищу наполовину состоящую из углеводов. Меньшее количество углеводов рекомендуется тем, кто имеет лишний вес.

Функции углеводов в клетках живых организмов различны. Кроме энергетической это также резервные (запасающие), структурные, защитные, антикоагулянтные и другие функции.

Назовите растворимые в воде углеводы. Какие особенности строения их молекул обеспечивают свойство растворимости?

Углево#769;ды (синонимы: глициды, глюциды, сахариды, сахара)
обширный, наиболее распространенный на Земле класс органических соединений, входящих в состав клеток всех организмов и абсолютно необходимых для их жизнедеятельности. Углеводы являются первичными продуктами фотосинтеза. Во всех живых клетках У. и их производные играют роль пластического и структурного материала, поставщика энергии, субстратов и регуляторов жизненно важных биохимических процессов. Качественное или количественное изменение содержания различных У. в крови, моче и других биологических жидкостях человека является информативным диагностическим признаком нарушений углеводного обмена, носящих наследственный характер или развившихся вторично вследствие различных патологических состояний. В питании человека У. являются одной из основных групп пищевых веществ наряду с белками и жирами (см. Питание) . Термин углеводы (углерод + вода) был предложен в 1844 г. Шмидтом (С. Schmidt), т. к. формулы известных в то время представителей этого класса веществ соответствовали общей формуле Cn (Н2О) m, однако позже оказалось, что подобную формулу могут иметь не только У. , но и, например, молочная кислота. Кроме того, к У. стали относить различные, сходные по свойствам их производные с иной общей формулой.
Класс У. включает самые разнообразные соединения от низкомолекулярных веществ до высокомолекулярных полимеров. Условно У. делят на три большие группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Отдельно рассматривают группу смешанных биополимеров, молекулы которых содержат наряду с олигосахаридной или полисахаридной цепью белковые, липидные и другие компоненты (см. Гликоконъюгаты) . К моносахаридам (монозам, или простым сахарам) относят полиоксиальдегиды (альдозы, или альдосахара) и полиоксикетоны (кетозы, или кетосахара) . По числу углеродных атомов моносахариды делят на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы, октозы, нонозы. Наиболее распространены в природе и важны для человека гексозы и пентозы. По взаимному пространственному расположению водорода и гидроксильной группы у последнего асимметричного углеродного атома в молекуле все моносахариды относят к D- или L-ряду (вращают плоскость поляризованного луча света соответственно вправо или влево) . Моносахариды, распространенные в природе как в свободном виде, так и входящие в состав многочисленных соединений, относятся главным образом к D-ряду; моносахариды в твердом состоянии находятся в виде циклических полуацеталей пятичленных (фураноз) или шестичленных (пираноз) . Моносахариды существуют в виде #945;- и #946;-изомеров, различающихся по конфигурации асимметричного центра у карбонильного углерода. В растворе между этими формами устанавливается подвижное равновесие, кроме того, в нем присутствует наиболее реакционно-способная ациклическая форма моносахарида. Циклы моносахаридов могут приобретать различные геометрические формы, называемые конформациями. К моносахаридам относятся также дезоксисахара (гидроксильная группа замещена водородом) , аминосахара (содержат аминогруппу) , уроновые, альдоновые и сахарные кислоты (содержат карбоксильные группы) , многоатомные спирты, эфиры моносахаридов, гликозиды, сиаловые кислоты и др.
К олигосахаридам относят соединения, молекулы которых построены из остатков циклических форм моносахаридов, соединенных О-гликозидными связями. Число остатков моносахаридов в молекулах олигосахаридов не превышает 10. Олигосахариды делятся на ди-, три-, тетрасахариды и т. д. по числу входящих в них остатков моносахаридов. Если молекула олигосахарида построена из остатков одного и того же моносахарида, то его называют гомоолигосахаридом; если же такая молекула построена из остатков разных моносахаридов гетероолигосахаридом. Олигосахариды бывают линейными, разветвленными, циклическими, редуцирующими (обладающими способностью к химической реакции восстановления) и нередуцирующими; они различаются также по типу связи между остатками моносахаридов.
простые углеводы: фруктоза, глюкоза...
за счет полярных связей. вода (диполь) образует сальватную оболочку и разрывает связь.
Хорошо растворимы в воде практически все (!) углеводы. В жизни хорошо известен один, по крайней мере, - сахароза (дисахарид) , или обычный сахар.
Растворимость в воде обусловлена схожестью строения - наличия гидроксильных групп, способных образовывать водородные связи между молекулами по типу:
R-O-H....O-R
Атом водорода гидроксильной группы способен образовывать НЕКОВАЛЕНТНУЮ (электростатическую) связь с атомами кислорода, фтора или азота

Органические соединения, которые являются основным источником энергии, называются углеводами. Чаще всего сахара встречаются в пище растительного происхождения. Дефицит углеводов может вызвать нарушение работы печени, а их избыток вызывает повышение уровня инсулина. Поговорим о сахарах подробнее.

Что такое углеводы?

Это органические соединения, которые содержат карбонильную группу и несколько гидроксильных. Они входят в состав тканей организмов, а также являются важным компонентом клеток. Выделяют моно -, олиго - и полисахариды, а также более сложные углеводы, такие как гликолипиды, гликозиды и другие. Углеводы являются продуктом фотосинтеза, а также основным исходным веществом биосинтеза других соединений в растениях. Благодаря большому разнообразию соединений данный класс способен играть многоплановые роли в живых организмах. Подвергаясь окислению, углеводы обеспечивают энергией все клетки. Они участвуют в становлении иммунитета, а также входят в состав многих клеточных структур.

Виды сахаров

Органические соединения делятся на две группы - простые и сложные. Углеводы первого типа - моносахариды, которые содержат карбонильную группу и представляют собой производные многоатомных спиртов. Ко второй группе принадлежат олигосахариды и полисахариды. Первые состоят их остатков моносахаридов (от двух до десяти), которые соединены гликозидной связью. Вторые могут содержать в своем составе и сотни и даже тысячи мономеров. Таблица углеводов, которые чаще всего встречаются, выглядит следующим образом:

Глюкоза.
Фруктоза.
Галактоза.
Сахароза.
Лактоза.
Мальтоза.
Раффиноза.
Крахмал.
Целлюлоза.
Хитин.
Мурамин.
Гликоген.

Список углеводов обширен. Остановимся на некоторых из них подробнее.

Простая группа углеводов

В зависимости от места, которое занимает карбонильная группа в молекуле, различают два вида моносахаридов - альдозы и кетозы. У первых функциональной группой является альдегидная, у вторых - кетонная. В зависимости от числа углеродных атомов, входящих в молекулу, складывается название моносахарида. Например, альдогексозы, альдотетрозы, кетотриозы и так далее. Эти вещества чаще всего не имеют цвета, плохо растворимы в спирте, но хорошо в воде. Простые углеводы в продуктах - твердые, не гидролизуются при переваривании. Некоторые из представителей обладают сладким вкусом.

Представители группы

Что относится к углеводам простого строения? Во-первых, это глюкоза, или альдогексоза. Она существует в двух формах - линейной и циклической. Наиболее точно описывает химические свойства глюкозы - это вторая форма. Альдогексоза содержит шесть атомов углерода. Вещество не имеет цвета, но зато сладкое на вкус. Отлично растворяется в воде. Встретить глюкозу можно практически везде. Она существует в органах растений и животных организмах, а также во фруктах. В природе альдогексоза образуется в процессе фотосинтеза.

Во-вторых, это галактоза. Вещество отличается от глюкозы расположением в пространстве гидроксильной и водородной групп у четвертого атома углерода в молекуле. Обладает сладким вкусом. Она встречается в животных и растительных организмах, а также в некоторых микроорганизмах.

И третий представитель простых углеводов - фруктоза. Вещество является самым сладким сахаром, полученным в природе. Она присутствует в овощах, фруктах, ягодах, меде. Легко усваивается организмом, быстро выводится из крови, что обуславливает ее применение больными сахарным диабетом. Фруктоза содержит мало калорий и не вызывает кариес.

Продукты, богатые простыми сахарами

90 г - кукурузный сироп.
50 г - сахара-рафинад.
40,5 г - мед.
24 г - инжир.
13 г - курага.
4 г - персики.

Суточное употребление данного вещества не должно превышать 50 г. Что касается глюкозы, то в этом случае соотношение будет немного другое:

99,9 г - сахар-рафинад.
80,3 г - мед.
69,2 г - финики.
66,9 г - перловая крупа.
61,8 г - овсяные хлопья.
60,4 г - гречка.

Чтобы рассчитать суточное употребление вещества, необходимо вес умножить на 2,6. Простые сахара обеспечивают энергией человеческий организм и помогают справляться с разными токсинами. Но нельзя забывать, что при любом употреблении должна быть мера, иначе серьезные последствия не заставят долго ждать.

Олигосахариды

Наиболее часто встречающимся видом в данной группе являются дисахариды. Что такое углеводы, содержащие несколько остатков моносахаридов? Они представляют собой гликозиды, содержащие мономеры. Моносахариды связаны между собой гликозидной связью, которая образуется в результате соединения гидроксильных групп. Исходя из строения дисахариды делятся на два виды: восстанавливающие и не восстанавливающие. К первому относится мальтоза и лактоза, а ко второму сахароза. Восстанавливающий тип обладает хорошей растворимостью и имеет сладкий вкус. Олигосахариды могут содержать более двух мономеров. Если моносахариды одинаковые, то такой углевод относится к группе гомополисахаридов, а если разные, то к гетерополисахаридов. Примером последнего типа является трисахарид раффиноза, которая содержит остатки глюкозы, фруктозы и галактозы.

Лактоза, мальтоза и сахароза

Последнее вещество хорошо растворяется, имеет сладкий вкус. Сахарный тростник и свекла являются источником получения дисахарида. В организме при гидролизе сахароза распадается на глюкозу и фруктозу. Дисахарид в больших количествах содержится в сахаре-рафинаде (99,9 г на 100 г продукта), в черносливе (67,4 г), в винограде (61,5 г) и в других продуктах. При избыточном поступлении этого вещества увеличивается способность превращаться в жир практически всех пищевых веществ. Также повышается уровень холестерина в крови. Большое количество сахарозы негативно влияет на кишечную флору.

Молочный сахар, или лактоза, содержится в молоке и его производных. Углевод расщепляется до галактозы и глюкозы благодаря специальному ферменту. Если его в организме нет, то наступает непереносимость молока. Солодовый сахар или мальтоза является промежуточным продуктом распада гликогена и крахмала. В пищевых продуктах вещество встречается в солоде, патоке, меде и проросших зернах. Состав углеводов лактозы и мальтозы представлен остатками мономеров. Только в первом случае ими являются D-галактоза и D-глюкоза, а во втором вещество представлено двумя D-глюкозами. Оба углевода являются восстанавливающимися сахарами.

Полисахариды

Что такое углеводы сложные? Они отличаются друг от друга по нескольким признакам:

1. По строению мономеров, включенных в цепь.

2. По порядку нахождения моносахаридов в цепи.

3. По типу гликозидных связей, которые соединяют мономеры.

Как и у олигосахаридов, в данной группе можно выделить гомо -, и гетерополисахариды. К первой относятся целлюлоза и крахмал, а ко второй - хитин, гликоген. Полисахариды являются важным источником энергии, который образуется в результате обмена веществ. Они участвуют в иммунных процессах, а также в сцеплении клеток в тканях.

Список сложных углеводов представлен крахмалом, целлюлозой и гликогеном, их мы рассмотрим подробнее. Одним из главных поставщиков углеводов является крахмал. Это соединения, которые включают сотни тысяч остатков глюкозы. Углевод рождается и хранится в виде зернышек в хлоропластах растений. Благодаря гидролизу крахмал переходит в водорастворимые сахара, что способствует свободному перемещению по частям растения. Попадая в человеческий организм, углевод начинает распадаться уже во рту. В наибольшем количестве крахмал содержат зерна злаков, клубни и луковицы растений. В рационе на его долю приходится около 80% всего количества употребляемых углеводов. Наибольшее количество крахмала, в расчете на 100 г продукта, содержится в рисе - 78 г. Чуть меньше в макаронах и пшене - 70 и 69 г. Сто грамм ржаного хлеба включает в себя 48 г крахмала, а в той же порции картофеля его количество достигает лишь 15 г. Суточная потребность человеческого организма в данном углеводе равна 330-450 г.

Зерновые продукты также содержат клетчатку или целлюлозу. Углевод входит в состав клеточных стенок растений. Его вклад равен 40-50 %. Человек не способен переварить целлюлозу, так нет необходимого фермента, который бы осуществлял процесс гидролиза. Но мягкий тип клетчатки, например, картофеля и овощей, способен хорошо усваиваться в пищеварительном тракте. Каково содержание данного углевода в 100 г еды? Ржаные и пшеничные отруби являются самыми богатыми клетчаткой продуктами. Их содержание достигает 44 г. Какао-порошок включает 35 г питательного углевода, а сухие грибы лишь 25. Шиповник и молотый кофе содержат 22 и 21 г. Одними из самых богатых на клетчатку фруктов являются абрикос и инжир. Содержание углевода в них достигает 18 г. В сутки человеку нужно съедать целлюлозы до 35 г. Причем наибольшая потребность в углеводе наступает в возрасте от 14 до 50 лет.

В роле энергетического материала для хорошей работы мышц и органов используется полисахарид гликоген. Пищевого значения он не имеет, так как содержание его в еде крайне низкое. Углевод иногда называют животным крахмалом из-за схожести в строении. В данной форме в животных клетках хранится глюкоза (в наибольшем количестве в печени и мышцах). В печени у взрослых людей количество углевода может достигать до 120 г. Лидером по содержанию гликогена являются сахар, мед и шоколад. Также большим содержанием углевода могут «похвастаться» финики, изюм, мармелад, сладкая соломка, бананы, арбуз, хурма и инжир. Суточная норма гликогена равна 100 г в сутки. Если человек интенсивно занимается спортом или выполняет большую работу, связанную с умственной деятельностью, количество углевода должно быть увеличено. Гликоген относится к легко усваиваемым углеводам, которые хранятся про запас, что говорит о его использовании только в случае недостатка энергии от других веществ.

К полисахаридам также относятся следующие вещества:

1. Хитин. Он входит в состав роговых оболочек членистоногих, присутствует в грибах, низших растениях и в беспозвоночных животных. Вещество играет роль опорного материала, а также выполняет механические функции.

2. Мурамин. Он присутствует в качестве опорно-механического материала клеточной стенки бактерий.

3. Декстраны. Полисахариды выступают как заменители плазмы крови. Их получают путем воздействия микроорганизмов на раствор сахарозы.

4. Пектиновые вещества. Находясь вместе с органическими кислотами, могут образовывать желе и мармелад.

Белки и углеводы. Продукты. Список

Человеческий организм нуждается в определенном количестве питательных веществ каждый день. Например, углеводов необходимо употреблять в расчете 6-8 г на 1 кг массы тела. Если человек ведет активный образ жизни, то количество будет увеличиваться. Углеводы в продуктах содержатся практически всегда. Составим список их присутствия на 100 г пищи:

Наибольшее количество (более 70 г) содержатся в сахаре, мюслях, мармеладе, крахмале и рисе.
От 31 до 70 г - в мучных и кондитерских изделиях, в макаронах, крупах, сухофруктах, фасоли и горохе.
От 16 до 30 г углеводов содержат бананы, мороженое, шиповник, картофель, томатная паста, компоты, кокос, семечки подсолнечника и орехи кешью.
От 6 до 15 г - в петрушке, укропе, свекле, моркови, крыжовник, смородина, бобах, фруктах, орехах, кукурузе, пиве, семечках тыквы, сушеных грибах и так далее.
До 5 г углеводов содержится в зеленом луке, томатах, кабачках, тыквах, капусте, огурцах, клюкве, в молочных продуктах, яйцах и так далее.

Питательного вещества не должно поступать в организм меньше 100 г в сутки. В противном случае клетка не будет получать положенную ей энергию. Головной мозг не сможет выполнять свои функции анализа и координации, следовательно, мышцы не будут получать команды, что в итоге приведет к кетозу.

Что такое углеводы, мы рассказали, но, помимо них, незаменимым веществом для жизни являются белки. Они представляют собой цепочку аминокислот, связанных пептидной связью. В зависимости от состава белки различаются по своим свойствам. Например, эти вещества исполняют роль строительного материала, так как каждая клетка организма включает их в свой состав. Некоторые виды белков являются ферментами и гормонами, а также источником энергии. Они оказывают влияние на развитие и рост организма, регулируют кислотно-щелочной и водный баланс.

Таблица углеводов в еде показала, что в мясе и в рыбе, а также в некоторых видах овощей их число минимально. А каково содержание белков в пище? Самым богатым продуктом является желатин пищевой, на 100 г в нем содержится 87,2 г вещества. Далее идет горчица (37,1 г) и соя (34,9 г). Соотношение белков и углеводов в суточном употреблении на 1 кг веса должно быть 0,8 г и 7 г. Для лучшего усвоения первого вещества необходимо принимать пищу, в которой он принимает легкую форму. Это касается белков, которые присутствуют в кисломолочных продуктах и в яйцах. Плохо сочетаются в одном приеме пищи белки и углеводы. Таблица по раздельному питанию показывает, каких вариаций лучше избегать:

Рис с рыбой.
Картофель и курица.
Макароны и мясо.
Бутерброды с сыром и ветчиной.
Рыба в панировке.
Ореховые пирожные.
Омлет с ветчиной.
Мучное с ягодами.
Дыню и арбуз нужно есть отдельно за час до основного приема пищи.

Хорошо сочетаются:

Мясо с салатом.
Рыба с овощами или на гриле.
Сыр и ветчина по отдельности.
Орехи в целом виде.
Омлет с овощами.

Правила раздельного питания основаны на знаниях законов биохимии и информации о работе ферментов и пищевых соков. Для хорошего пищеварения любой вид еды требует индивидуального набора желудочных жидкостей, определенного количества воды, щелочную или кислотную среду, а также присутствие или отсутствие энзимов. Например, кушанье, насыщенное углеводами, для лучшего переваривания требует пищеварительного сока с щелочными ферментами, которые расщепляют данные органические вещества. А вот еда, богатая белками, уже требует кислых энзимов... Соблюдая нехитрые правила соответствия продуктов, человек укрепляет свое здоровье и поддерживает постоянный вес, без помощи диет.

«Плохие» и «хорошие» углеводы

«Быстрые» (или «неправильные») вещества - соединения, которые содержат небольшое число моносахаридов. Такие углеводы способны быстро усваиваться, повышать уровень сахара в крови, а также увеличивать количество выделяемого инсулина. Последний снижает уровень сахара крови, путем превращения его в жир. Употребление углеводов после обеда для человека, который следит за своим весом, представляет наибольшую опасность. В это время организм наиболее предрасположен к увеличению жировой массы. Что именно содержит неправильные углеводы? Продукты, список которых представлен ниже:

1. Кондитерские изделия.

3. Варенье.

4. Сладкие соки и компоты.

7. Картофель.

8. Макароны.

9. Белый рис.

10. Шоколад.

В основном это продукты, не требующие долгого приготовления. После такой еды необходимо много двигаться, иначе лишний вес даст о себе знать.

«Правильные» углеводы содержат более трех простых мономеров. Они усваиваются медленно и не вызывают резкого подъема сахара. Данный вид углеводов содержит большое количество клетчатки, которая практически не переваривается. В связи с этим человек долго остается сытым, для расщепления такой пищи требуется дополнительная энергия, кроме того, происходит естественное очищение организма. Составим список сложных углеводов, а точнее, продуктов, в которых они встречаются:

Хлеб с отрубями и цельнозерновой.
Гречневая и овсяная каши.
Зеленые овощи.
Макароны из грубого помола.
Грибы.
Горох.
Красная фасоль.
Помидоры.
Молочные продукты.
Фрукты.
Горький шоколад.
Ягоды.
Чечевица.

Для подержания себя в хорошей форме нужно больше есть «хороших» углеводов в продуктах и как можно меньше «плохих». Последние лучше принимать в первую половину дня. Если нужно похудеть, то лучше исключить употребление "неправильных" углеводов, так как при их использовании человек получает пищу в большем объеме. "Правильные" питательные вещества низкокалорийные, они способны надолго оставлять ощущение сытости. Это не означает полный отказ от "плохих» углеводов, а лишь только их разумное употребление.

Углеводы – это органические соединения, которые состоят из одного либо нескольких простых молекул сахара. Их можно классифицировать на три группы - это моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Все они отличаются по составу молекул сахара и по-разному действуют на организм. Для чего нужны нерастворимые углеводы? Условно эти органические соединения можно разделить на углеводы нерастворимые в воде и растворимые. К растворимым углеводам относятся моносахариды. Но только в том случае, если они имеют альфа-конфигурацию. Эти элементы легко перевариваются в пищеварительном тракте.Нерастворимые углеводы обозначают как клетчатку, которая включает в себя целлюлозу, гемицеллюлозу, пектин, камеди, растительный клей и лигнин. Все эти добавки имеют различные химические свойства и применяются для профилактики заболеваний у животных.

К нерастворимым углеводам относятся моносахариды, имеющие бета-конфигурацию, так как они намного устойчивее к пищеварительным ферментам. Летучие жирные кислоты (ЛКЖ) являются одним из самых важных источников энергии для организма. Но следует отметить, что только для травоядных, так как у мясоедов пищеварительные процессы ограничены, и эти кислоты не представляют для них энергетической ценности. Корма с такими добавками в основном дают тем животным, которым необходимо снизить избыточный вес. Если в рационе животного не преобладают углеводы, это существенно не влияет на его организм, поскольку он может использовать белки тела для создания глюкозы.

Какие углеводы нерастворимы в воде? К ним можно отнести крахмал, целлюлозу, хитин и гликоген. Все они выполняют функцию структурирующую, защитную и запасающую энергию в организме. Для чего нам нужны углеводы? Углеводы – это неотъемлемая часть человеческого организма, которая позволяет ему функционировать. Благодаря им живой организм наполняется энергией для дальнейшей жизнедеятельности. Именно благодаря этим органическим соединениям уровень глюкозы не влияет на выбросы инсулина в кровь, а это в свою очередь не приводит к более серьезным последствиям.

В основном все потребляемые углеводы растворяются в воде и так с пищей попадают в организм человека. Однако необходимо помнить о том, что нужно регулировать потребляемые углеводы, так как их недостаток либо избыток могут привести к нежелательным последствиям. Избыток этих веществ может привести к разнообразным заболеваниям, начиная от сердечно-сосудистых и заканчивая сахарным диабетом. Недостаток же, наоборот, провоцирует нарушения в обмене жиров, понижение уровня сахара и многие другие заболевания. фраза 1: углеводы нерастворимые в воде фраза 2: какие углеводы нерастворимы в воде фраза 3: углеводы растворяются в воде

uznay-kak.ru

Растворимые в воде углеводы. - МегаЛекции

Функции растворимых углеводов: транспортная, защитная, сигнальная, энергетическая.

Моносахариды: глюкоза – основной источник энергии для клеточного дыхания. Фруктоза – составная часть нектара цветов и фруктовых соков. Рибоза и дезоксирибоза – структурные элементы нуклеотидов, являющихся мономерами РНК и ДНК.

Дисахариды: сахароза (глюкоза + фруктоза) – основной продукт фотосинтеза, транспортируемый в растениях. Лактоза (глюкоза + галактоза) – входит в состав молока млекопитающих. Мальтоза (глюкоза + глюкоза) – источник энергии в прорастающих семенах.

Полимерные углеводы:

крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин. Они не растворимы в воде.

Функции полимерных углеводов: структурная, запасающая, энергетическая, защитная.

Крахмал состоит из разветвленных спирализованных молекул, образующих запасные вещества в тканях растений.

Целлюлоза – полимер, образованный остатками глюкозы, состоящими из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных водородными связями. Такая структура препятствует проникновению воды и обеспечивает устойчивость целлюлозных оболочек растительных клеток.

Хитин состоит из аминопроизводных глюкозы. Основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.

Гликоген – запасное вещество животной клетки. Гликоген еще более ветвистый, чем крахмал и хорошо растворимы в воде.

Липиды – сложные эфиры жирных кислот и глицерина. Нерастворимы в воде, но растворимы в неполярных растворителях. Присутствуют во всех клетках. Липиды состоят из атомов водорода, кислорода и углерода. Виды липидов: жиры, воска, фосфолипиды.

Функции липидов:

Запасающая – жиры, откладываются в запас в тканях позвоночных животных.

Энергетическая – половина энергии, потребляемой клетками позвоночных животных в состоянии покоя, образуется в результате окисления жиров. Жиры используются и как источник воды. Энергетический эффект от расщепления 1 г жира – 39 кДж, что в два раза больше энергетического эффекта от расщепления 1 г глюкозы или белка.

Защитная – подкожный жировой слой защищает организм от механических повреждений.

Структурная – фосфолипиды входят в состав клеточных мембран.

Теплоизоляционная – подкожный жир помогает сохранить тепло.

Электроизоляционная – миелин, выделяемый клетками Шванна (образуют оболочки нервных волокон), изолирует некоторые нейроны, что во много раз ускоряет передачу нервных импульсов.

Питательная – некоторые липидоподобные вещества способствуют наращиванию мышечной массы, поддержанию тонуса организма.

Смазывающая – воски покрывают кожу, шерсть, перья и предохраняют их от воды. Восковым налетом покрыты листья многих растений, воск используется в строительстве пчелиных сот.

Гормональная – гормон надпочечников – кортизон и половые гормоны имеют липидную природу.

Белки, их строение и функции

Белки – это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Белки синтезируются в живых организмах и выполняют в них определенные функции.

В состав белков входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота и иногда серы.

Мономерами белков являются аминокислоты – вещества, имеющие в своем составе неизменяемые части аминогруппу Nh3 и карбоксильную группу СООН и изменяемую часть – радикал. Именно радикалами аминокислоты отличаются друг от друга.

В белках встречается 20 видов различных аминокислот, некоторые из которых животные синтезировать не могут. Они получают их от растений, которые могут синтезировать все аминокислоты. Именно до аминокислот расщепляются белки в пищеварительных трактах животных. Из этих аминокислот, поступающих в клетки организма, строятся его новые белки.

Структура белковой молекулы.

Последовательность аминокислот в молекуле белка образует его первичную структуру. Она зависит от последовательности нуклеотидов в участке молекулы ДНК (гене), кодирующем данный белок. Соседние аминокислоты связаны пептидными связями, возникающими между углеродом карбоксильной группы одной аминокислоты и азотом аминогруппы другой аминокислоты.

Длинная молекула белка сворачивается и приобретает сначала вид спирали. Так возникает вторичная структура белковой молекулы. Между СО и NH – группами аминокислотных остатков, соседних витков спирали, возникают водородные связи, удерживающие цепь.

Некоторые белки имеют четвертичную структуру, образованную несколькими полипептидными цепями (третичными структурами). Четвертичная структура так же удерживается слабыми нековалентными связями – ионными, водородными, гидрофобными. Однако прочность этих связей невелика и структура может быть легко нарушена. При нагревании или обработке некоторыми химическими веществами белок подвергается денатурации и теряет свою биологическую активность. Нарушение четвертичной, третичной и вторичной структур обратимо. Разрушение первичной структуры необратимо.

В любой клетке есть сотни белковых молекул, выполняющих различные функции. Кроме того, белки имеют видовую специфичность. Это означает, что каждый вид организмов обладает белками, не встречающимися у других видов. Это создает серьезные трудности при пересадке органов и тканей от одного человека к другому, при прививках одного вида растений на другой и т.д.

Функции белков.

Каталитическая (ферментативная) – белки ускоряют все биохимические процессы, идущие в клетке: расщепление питательных веществ в пищеварительном тракте, участвуют в реакциях матричного синтеза. Каждый фермент ускоряет одну и только одну реакцию (как в прямом, так и в обратном направлении). Скорость ферментативных реакций зависит от температуры среды, уровня ее рН, а также от концентраций реагирующих веществ и концентрации фермента.

Транспортная – белки обеспечивают активный транспорт ионов через клеточные мембраны, транспорт кислорода и углекислого газа, транспорт жирных кислот.

Защитная – антитела обеспечивают иммунную защиту организма; фибриноген и фибрин защищают организм от кровопотерь.

Структурная – одна из основных функций белков. Белки входят в состав клеточных мембран; белок кератин образует волосы и ногти; белки коллаген и эластин – хрящи и сухожилия.

Сократительная – обеспечивается сократительными белками – актином и миозином.

Сигнальная – белковые молекулы могут принимать сигналы и служить их переносчиками в организме (гормонами). Следует помнить, что не все гормоны являются белками.

Энергетическая – при длительном голодании белки могут использоваться в качестве дополнительного источника энергии после того, как израсходованы углеводы и жиры.

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты были открыты в 1868 г. швейцарским ученым Ф. Мишером. В организмах существует несколько видов нуклеиновых кислот, которые встречаются в различных органоидах клетки – ядре, митохондриях, пластидах. К нуклеиновым кислотам относятся ДНК, и-РНК, т-РНк, р-РНК.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – линейный полимер, имеющий вид двойной спирали, образованной парой антипараллельных комплементарных (соответствующих друг другу по конфигурации) цепей. Пространственная структура молекулы ДНК была смоделирована американскими учеными Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком в 1953 г.

Мономерами ДНК являются нуклеотиды. Каждый нуклеотид ДНК состоит из пуринового (А – аденин или Г – гуанин) или пиримидинового (Т – тимин или Ц – цитозин) азотистого основания, пятиуглеродного сахара – дезоксирибозы и фосфатной группы.

Нуклеотиды в молекуле ДНК обращены друг к другу азотистыми основаниями и объединены парами в соответствии с правилами комплементарности: напротив аденина расположен тимин, напротив гуанина – цитозин. Пара А – Т соединена двумя водородными связями, а пара Г – Ц – тремя. При репликации (удвоении) молекулы ДНК водородные связи рвутся и цепи расходятся и на каждой из них синтезируется новая цепь ДНК. Остов цепей ДНК образован сахарофосфатными остатками.

Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК определяет ее специфичность, а также специфичность белков организма, которые кодируются этой последовательностью. Эти последовательности индивидуальны и для каждого вида организмов, и для отдельных особей.

Пример: дана последовательность нуклеотидов ДНК: ЦГА – ТТА – ЦАА.

Изменения в составе нуклеотидов или их последовательности называются мутацией.

Рибонуклеиновая кислота (РНК) – линейный полимер, состоящий из одной цепи нуклеотидов. В составе РНК тиминовый нуклеотид замещен на урациловый (У). Каждый нуклеотид РНК содержит пятиуглеродный сахар – ри– бозу, одно из четырех азотистых оснований и остаток фосфорной кислоты.

Виды РНК.

Матричная, или информационная, РНК. Синтезируется в ядре при участии фермента РНК-полимеразы. Комплементарна участку ДНК, на котором происходит синтез. Ее функция – снятие информации с ДНК и передача ее к месту синтеза белка – на рибосомы. Составляет 5% РНК клетки. Рибосомная РНК – синтезируется в ядрышке и входит в состав рибосом. Составляет 85% РНК клетки.

Транспортная РНК (более 40 видов). Транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка. Имеет форму клеверного листа и состоит из 70-90 нуклеотидов.

Аденозинтрифосфорная кислота – АТФ. АТФ представляет собой нуклеотид, состоящий из азотистого основания – аденина, углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, в двух из которых запасается большое количество энергии. При отщеплении одного остатка фосфорной кислоты освобождается 40 кДж/моль энергии. Сравните эту цифру с цифрой, обозначающей количество выделенной энергии 1 г глюкозы или жира. Способность запасать такое количество энергии делает АТФ ее универсальным источником. Синтез АТФ происходит в основном в митохондриях.

megalektsii.ru

Контрольная работа по теме "Молекулярный уровень".

1.сходство элементарного состава клетки и тел неживой природы свидетельствует…

А-о материальном единстве живой и неживой природы

Б-о зависимости живой природы от неживой

В-о изменении живой природы под влиянием факторов среды

Г-о их сложном химическ.составе

2.на каком уровне организации жизни существует сходство между органическим миром и неживой природой?

А-на тканевом

Б-на молекулярмом

В-на клеточном

В-на атомном

3.необходимим для всех химических реакций веществом в клетке,играющим роль растворителя большинства веществ,является…

А-поленуклеотид

Б-полипептид

Г-полисахарид

4.Вода составляет значительную часть клетки,она…

А-регулирует процессы жизнедеятельности

Б-обеспечивает клетку энергией

В-придает клетке упругость

Г-способтвует делению клетки

5.какую долю в среднем составляет в клетке вода?

6.Вещества,хорошо растворим.в воде-называются:

А-гидрофильные В-амфифильные

Б-гидрофобные

7.Какие ионы обеспечивают проницаемость клеточных мембран?

Б- Na+ K+ Cl- Г-Mg2+

8.В состав какого жизненно важного соединения входит железо?

А-хлорофилла В-ДНК

Б-гемоглобина Г-РНК

9.какое химическ. Соединение играет большую роль в поддержании осмотического давления в клетке?

А-белок В-NaCl

Б-АТФ Г-Жир

10.как называется органическое вещество,в молекулах которого содержатся атомы С,О,Н,выполняющее энегретическую и строительную функцию?

А-нуклеиновая кислота В-белок

Б-углевод Г-АТФ

11.какие углеводы относятся к полимерам?

А-моносахариды

Б-дисахариды

В-полисахариды

12.к группе моносахаридов относят:

А-глюкозу

Б-сахарозу

В-целлюлозу

13.какие из углеводов нерастворимы в воде?

А-глюкоза,фруктоза В-крахмал

Б-рибоза,дезоксирибоза

14.какие полисахариды характерны для живой клетки?

А-целлюлоза В-гликоген,хитин

Б-крахмал

15.молекулы жиров образуются:

А-из глицерина,высших карбоновых кислот В-из глюкозы

Б-из аминокислот,воды Г-из этилового спирта,высших карбоновых кислот

16.жиры выполняют в клетке функцию:

А-транспортную В-энергетическую

Б-каталитическую Г-информационную

17.к каким соединениям по отношению к воде относятся липиды?

А-гидрофильным Б-гидрофобным

18.какое значение имеют жиры у животных?

А-структура мембран В-теплорегуляция

Б-источник энергии Г-источник воды Д-все перечисленное

19.в каких растворителях жиры растворимы?

А-вода Б-спирт,эфир,бензин

20.мономерами белков являются:

А-нуклеотиды В-аминокислоты

Б-глюкоза Г-жиры

21важнейшее органическое вещество,входящее в состав клеток всех царств живой природы,обладающее первичной линейной конфигурацией,относится:

А-к полисахаридам В-к липидам

Б-к АТФ Г-к полипептидам

22.сколько из известных аминокислот участвуют в синтезе белков?

23.какую функцию белки не выполняют в клетке?

А-информационную В-каталитическую

Б-растворителя Г-запасающую

24.молекулы белков,связывающие и обезвреживающие чужеродные данной клетке вещества,выполняют фенкцию…

А-защитную В-энергетическую

Б-каталитическую Г-транспортную

25.какая часть молекул аминокислот отличает их друг от друга?

А-радикал В-карбоксильная группа

Б-аминогруппа

26.посредством какой химическ. связи соединены между собой аминокислоты в молекуле белка первичной структуры?

А-дисульфидной В-водородной

Б-пептидной Г-ионной

27.как называется обратимый процесс нарушения структуры одного из важнейших органических соединений клетки,происходящий под влиянием физических и химических факторов?

А-полимеризация глюкозы В-денатурация белка

Б-удвоение ДНК Г-окисление жиров

28.какие соединения входят в состав АТФ?

А-азотистое основание аденин,углевод рибоза,3 молекулы фосфорной кислоты

Б-азотистое основание гуанин, сахар фруктоза, остаток фосфорной кислоты.

В-рибоза,глицерин и какая-либо аминокислота

29.Какова роль молекул АТФ в клетке?

А-обеспечивают транспортную функцию В-передают наследственную информацию

Б-обеспечивают процессы жизнедеятельности энергией Г-ускоряют биохимические реакции

30.мономерами нуклеиновых кислот являются:

А-аминокислоты В-жиры

Б-нуклеотиды Г-глюкоза

31.какие вещества входят в состав нуклеотида?

А-аминокислота,глюкоза В-глицерин,остаток фосфорной кислоты,углевод

Б-азотистое основание,сахар пектоза,остаток фосфорной кислоты Г-углевод пектоза,3остатка фосфорн.кислоты,аминокислота.

32.К какому классу химическ.веществ относится рибоза?

А-белок В-углевод

33.какой нуклеотид не входит в состав молекулы ДНК?

А-адениловый В-уридиловый

Б-гуаниловый Г-тимидиловый

34.какая из нуклеиновых кислот имеет наибольшую длину и молекулярную массу?

А-ДНК Б-РНК

35.РНК представляет собой:

А-нуклеотид,содержащий две богатые энергией связи

Б-молекулу,имеющую форму двойной спирали,цепи которой соеденены водородными связями

В-одиночную спираль

Г-длинную полипептидную цепь.

36.нуклеиновые кислоты выполняют в клетке функцию:

А-каталитическую В-строительную

Б-энергетическую Г-информационную

37чему соответствует информация одного триплета ДНК?

А-аминокислоте В-гену

38индивидуальныеразличия организмов обусловлены:

А-ДНК,РНК В-жирами и углеводами

Б-нуклеиновыми кислотами и белками

39.гуаниловому нуклеотиду комплементарен нуклеотид:

А-тимидиловый В-цитидиловый

Б-адениловый Г-уридиловый

40.процесс удвоения молекул ДНК называется:

А-репликацией В-транскрипцией

Б-комплементарностью Г-трансляцией.

lib.repetitors.eu

Углеводы | Маркиз&Ko

Углеводы обеспечивают организм энергией и играют важную роль в регуляции деятельности желудочно-кишечного тракта. Углеводы делятся на две группы в зависимости от их растворимости: растворимые и нерастворимые углеводы.

Моносахариды могут иметь альфа или бета конфигурацию. Углеводы, состоящие из α-моносахаридов, легко перевариваются ферментами пищеварительного тракта животных и относятся к растворимым углеводам.

Углеводы, состоящие из β-моносахаридов, устойчивы к действию эндогенных пищеварительных ферментов и относятся к нерастворимым углеводам. Однако, у некоторых видов животных микроорганизмы пищеварительного тракта продуцируют фермент целлюлазу, которая расщепляет нерастворимые углеводы до СО2, горючих газов и летучих жирных кислот.

Летучие жирные кислоты (ЛЖК) являются важнейшим энергетическим источником для травоядных животных. У не травоядных животных, таких, как собаки, микробиальные пищеварительные процессы ограничены, поэтому нерастворимые углеводы не представляют для них энергетической ценности. Они снижают энергетическую питательность рациона.

Следовательно, корма, содержащие высокий уровень нерастворимых углеводов, не должны использоваться для собак, имеющих высокие энергетические потребности (рост, поздние стадии беременности, лактация, стресс, работа). В тоже время, такие корма успешно используются для снижения избыточной массы тела и её контроля у животных, склонных к ожирению.

Альфа-связи во всех углеводах, за исключением дисахаридов, расщепляются с помощью пищеварительного фермента - амилазы. Этот фермент секретируется поджелудочной железой и у некоторых видов животных в небольшом количестве секретируется также слюнными железами.

Дисахариды (мальтоза, сахароза, лактоза) расщепляются до моносахаридов с помощью специальных ферментов - дисахаридаз, таких как: мальтаза, изомальтаза, сахараза и лактаза. Эти ферменты содержатся в ворсинках щёточной каймы эпителиальных клеток кишечника. Если структура щёточной каймы повреждена или в этих клетках отсутствуют данные ферменты, то животные неспособны усваивать дисахариды.

При такой патологии дисахариды остаются в кишечнике и используются бактериями, стимулируя их размножение и повышая осмолярность содержимого кишечника, что приводит к выделению воды в просвет кишечника и диарее (поносу). Корма, включающие в свой состав дисахариды, например, молоко, содержащее лактозу, приводят к усилению диареи, если используются для кормления больных животных.

Растворимые углеводы являются легко доступным источником энергии и содержатся в достаточно высокой пропорции во многих рационах, за исключением тех, которые почти целиком состоят из мяса, рыбы или животных тканей. При избыточном содержании растворимых углеводов в рационе, часть углеводов запасается в организме в форме гликогена или жировой ткани для последующего использования. Поэтому избыток углеводов в рационе предрасполагает к возникновению ожирения у животных.

При отсутствии углеводов в рационе животных, концентрация глюкозы в их крови не снижается и не наблюдается дефицита энергии, так как при этом могут использоваться белки тела и глицерин для образования глюкозы, а жир и белки используются в качестве энергетических веществ.

Переваримость глюкозы, сахарозы, лактозы, декстрина и крахмала в смеси с животными тканями при правильно составленном рационе может достигать 94%. Однако, переваримость растворимых углеводов в промышленных кормах среднего качества не превышает 85%.

Хотя собаки способны частично переваривать сырой крахмал, содержащийся в злаковых, его переваримость значительно возрастает при тепловой обработке, проводимой в процессе приготовлении кормов по определённой технологии.

Нерастворимые углеводы, под общим названием “пищевые волокна” или “клетчатка”, включают целлюлозу, гемицеллюлозу, пектин, камеди, растительный клей и лигнин (являющийся структурным элементом растений).

Различные фракции пищевых волокон значительно отличаются по своим физическим и химическим свойствам. Добавка их к корму полезна при многих заболеваниях, а также при диареях и запорах. Положительное их влияние связано со способностью волокон удерживать воду и влиять на состав микрофлоры толстого отдела кишечника. Пищевые волокна способствуют раздражению рецепторов толстого отдела кишечника и стимулируют акт дефекации, а также способствуют образованию более объёмных и мягких каловых масс.

Пищевые волокна также могут влиять на липидный и углеводный обмен. Пектин и камеди могут ингибировать всасывание липидов, увеличивая этим выделение холестерина и желчных кислот, и снижая концентрацию липидов в крови, в то время как целлюлоза оказывает очень слабый эффект на концентрацию холестерина в сыворотке крови.

Пищевые волокна могут оказывать большое влияние на уровень глюкозы и инсулина в крови, что имеет важное значение при заболевании животных диабетом.

Снижение концентрации инсулина и глюкозы в крови при этом происходит в результате снижения всасывания глюкозы в кишечнике, замедления опорожнения желудка и изменения уровня секреции желудочно-кишечных пептидов.

Пищевые волокна влияют и на всасываемость других питательных веществ. Так, абсорбция белков и энергии тем ниже, чем выше содержание клетчатки в рационе. Влияние разных пищевых волокон на абсорбцию минеральных веществ не одинаково. Например, пектин снижает всасываемость некоторых минералов, а целлюлоза не влияет на данный процесс. Следовательно, рацион с высоким содержанием пектинов без соответствующих минеральных добавок, может приводить к недостатку микроэлементов в организме животных.

При избыточном содержании клетчатки в рационе, у собак может наблюдаться дефицит энергии.

«SMALL ANIMAL CLINICAL NUTRITION» L.D. Lewis, M. L. Morris (JR), M. S. Hand, MARK MORRIS ASSOCIATES TOPEKA, KANSAS 1987 (Перевод с английского и редакция доктора биологических наук А. С. Ерохина)
Кормление собак. Справочник. С.Н.Хохрин, «ВСВ-Сфинкс», 1996 г.
Абсолютно все о Вашей собаке, состав. В.Н.Зубко М.:Арнадия, 1996

www.markiz.net

Углеводы растворимость - Справочник химика 21

При действии ферментов или при нагревании с кислотами (ионы водорода служат катализатором) крахмал, как и все сложные углеводы, подвергается гидролизу. При этом сначала образуется растворимый крахмал, затем менее сложные вещества -декстрины. Конечным продуктом гидролиза является глюкоза. Суммарное уравнение реакции можно выразить так

Вследствие высоких донорных свойств атома азота аммиак легко образует водородные связи, о чем свидетельствует и аномально высокая температура его кипения. Это приводит к тому, что в аммиаке хорошо растворяются не только ионные, но также многие органические (неионизованные) соединения. Особенно легко растворимы соединения, образующие водородные связи (амины, фенолы, сложные эфиры, углеводы). Для соединений, трудно растворимых в аммиаке, осложнений удается избежать использованием сорастворителей, таких как эфир, тетрагидрофуран, диоксан или глим.

Большинство углеводов, благодаря группам он прекрасно растворяются в воде. Однако целлюлоза, самый распространенный из полисахаридов, в воде не растворима и очень устойчива к гидролизу. Почему Ведь макромолекула целлюлозы состоит из множества остатков глюкозы, каждый из которых содержит три ОН-группы.

Олигосахариды - сложные углеводы сравнительно низкого молекулярного веса, схожие по свойствам с моносахаридами в большинстве случаев они сладки на вкус, растворимы и образуют хорошо построенные кристаллы. При их гидролизе из одной молекулы полисахарида образуется небольшое количество молекул моноз (от двух до шести).

Осиновая древесина, размалывавшаяся на шаровой вибрационной мельнице в течение 5 ч, имела растворимость, сходную с растворимостью еловой древесины. Обработка размолотой древесины энзимом № 19 Рома и Хааса в течение 3 дней дала 22,4% энзиматического лигнина с 14,7% углеводов. Растворимость этого лигнина приближалась к растворимости энзиматического лигнина из еловой древесины, за исключением того, что первый был растворимым и в 50%-ном этаноле. После гидролиза энзиматического лигнина были получены все типы сахаров, обнаруживаемые в осиновой древесине.

В отличие от углеводородов простые сахара (углеводы) прекрасно растворимы в воде. Объясните причины, учитывая различия в строении их молекул. Сравните для этого структуры глюкозы ((1 Н 20) и гексана (С Н).

Углеводы растворимые. . 26-41 фосфор..........3,0

При действии ферментов или при нагревании с кислотами (ионы водорода служат катализаторам) крахмал, как и все сложные углеводы, подвергается гидролизу. При этом сначала образуется растворимый крахмал, затем менее сложные вещества - декстрины. Конечным

Наконец, нужно отметить, что некоторые исследователи объединяют моносахариды и олигосахариды термином сахара, учитывая ряд общих свойств этих групп углеводов (растворимость в воде, сладкий вкус и т. д).

Молекулы жиров состоят из углерода, водорода и кислорода, как и молекулы углеводов. Содержание кислорода, однако, в них меньше, чем у углеводов, в этом смысле они ближе к углеводородам. Вообще и по растворимости, и по содержанию энергии жиры больше напоминают углеводороды, чем углеводы. Если поступление энергии в организм превышает его расход, то лишнее ее количество превращается в жир и откладывается в тканях организма. Если энергни поступает меньше, чем нужно, то этот жир расходуется.

Высшие полисахариды - сложные углеводы высокого молекулярного веса, не похожие по своим свойствам на моносахариды не сладки на вкус, в большинстве случаев не растворимы и не образуют видимых кристаллических форм. При гидролизе из молекулы полисахарида образуется очень много молекул моноз (сотни и тысячи).

К простым углеводам относятся растворимые в холодной воде альдо-и кетогексозы и различные пентозы. С точки зрения образования угля гораздо больший интерес представляют сложные

Различные каталитические реакции подразделяются на реакции гомогенного и гетерогенного катализа. В тех случаях, когда катализатор и реагирующие вещества образуют однородную систему (т. е. находятся в одной фазе), мы имеем дело с гомогенным катализом. В качестве примеров можно указать на каталитическое окисление СО до СО2 в присутствии паров воды и окисление ЗОг до 50з в присутствии оксида азота N02. К этому типу каталитических реакций относится и реакция гидролиза растворимых углеводов в водном растворе в присутствии кислоты. Как видим, в первых двух случаях катализатор и катализируемые вещества находятся в газообразном состоянии, в третьем - образуют однородный раствор.

Присоединяя воду, крахмал постепенно расщепляется на другие, более простые углеводы. Вначале он превращается в растворимый крахмал, который затем расщепляется на декстрины. При гидролизе декстринов получается мальтоза. Молекула мальтозы расщепляется на две молекулы О-глюкозы. Таким образом конечным продуктом гидролиза крахмала является Л-глюкоза

В анаэробном разложении органических соединений сточных вод участвуют главным образом кислото- и метанобразующие бактерии. Углеводы и частично жиры разлагаются, образуя смесь низкомолекулярных жирных кислот, среди которых преобладают уксусная, масляная и пропионовая. При этом уменьшается pH среды до 5 и ниже. Органические кислоты и растворимые азотистые вещества разлагаются дальше, образуя аммонийные соединения, амины, кислые карбонаты и небольшое количество углекислого

Углеводы - наиболее простые органические соединения, со стоящие из углерода, кислорода и водорода. Большинство угле водов имеет молекулярную формулу СжСНгО) . Подразделя ЮТСЯ углеводы на простые - моносахариды и сложные - поли сахариды. Примерами углеводов являются сахар, крахмалы целлюлозы и пектины (рис. 32). Углеводы - основной источ ник энергии клеточной, деятельности. Они строят прочные ткан1 растений (целлюлоза) и играют роль запасных питательны веществ в организмах. Простые углеводы растворимы в воде К углеводам относится также хитин, который в некоторых ра стениях и животных выполняет роль структурного материала

Содержание и состав углеводов, составляющих значительную часть торфа, зависят от типа, вида, степени разложения и условий торфообразования. Углеводный комплекс весьма лабильный, и его содержание колеблется от 50 % на органическое вещество у верхового торфа низкой степени разложения до 7 % на органическое вещество (ОВ) торфа высокой степени разложения R> 55 %). Он представлен в основном полисахаридами остатков растений-торфообразователей. Углеводы, растворимые в горячей воде или водорастворимые, состоят преимущественно из моно- и полисахаридов и их пектиновых веществ. В торфе находятся способные растворяться в холодной воде дисахариды, построенные из гексоз сахароза, лакгоза, мальтоза, целлодиоза. Пектиновые вещества представляют собой сложный химический комплекс пентоз, гексоз и уроновых кислот с молекулярной массой от 3000 до 280000.

Гидролитический метод Кизеля и Семигановского (официальный). Метод Кизеля и Семигановского основан на количественном переводе целлюлозы в глюкозу обработкой 80%-ной серной кислотой. Сопутствующие целлюлозе углеводы (растворимые углеводы, крахмал, гемицеллюлозы) предварительно удаляются обработкой разбавленной соляной кислотой. Глюкоза, образовавшаяся из клетчатки, определяется по методу Бертрана.

Растворимость водорода в воде при давлении 15 МПа составляет всего 2,681 смУсм при 100 °С , а при 200-225 °С еще меньше (порядка 2 смУсм воды). Кроме того, при высоких температурах объем жидкой фазы в реакторе уменьшается, так как часть воды испаряется, особенно при больших модулях водорода и при значительных давлениях, когда существенным становится явление фугитивности. Растворимость водорода в 10- 15%-ных растворах углеводов и полиолов практически такая же, как в чистой воде . По приблизительной оценке количество водорода, потребляемого при гидрогенолизе, на 2 порядка выше, чем может единовременно раствориться в сырьевой суспензии. Поэтому

Сравнительно недавно были сформулированы Н. А. Васюниной А. А. Баландиным и Р. Л. Слуцкиным положения о системе катализаторов, действующих при гидрогенолизе углеводов и много атомных спиртов , - о гомогенном катализаторе разрыва связи С-С (крекирующем агенте) и гетерогенном катализатор гидрогенизации. В то же время было открыто каталитическое дей ствие в этой реакции растворимых соединений металлов, наприме сульфата железа, хелатного комплекса железа с сахарными кисло тами, сульфата цинка и др., названных гомогенными сокатализа торами гидрогеиолиза . Механизм их действия рассмотре в гл. 3 добавление гомогенных сокатализаторов ускоряет гидроге нолиз в 2-3 раза с получением гидрогенизата примерно таког(же состава, как и без их применения.

Низкомолекулярные, сахароподобиые углеводы (олигосахариды), растворимые в воде и сладкие на вкус.

При гидролизе дубильных веществ (таннидов) образуются многоатомные фенолы. В результате гидролиза гемицеллюлоз образуются растворимые в воде полисахариды (углеводы) общего состава СбН120б, С5Н10О5.

Поверхностно-активными веществами относительно воды являются многие органичедщй,соединения, а именно жирные кислоты с достаточно большим углевод ор ДНым jJaдикaлuм, соли этих жир-ных кислот (мыла), сульфокислоты и их соли, спирты, амины. Характерной особенностью строения молекул большинства поверхностно-активных веществ является, их днфильность, т. е. строение молекулы из двух частей - полярной группы и неполярного углеводородного радикала. Обладающая значительным дипольным моментом и хорошо гидратирующаяся полярная группа обусловливает сродство поверхностно-активного вещества к воде. Гидрофобный углеводородный радикал является причиной пониженной растворимости этих соединений. Наименьшее значение поверхностного натяжения водного раствора поверхностно-активных веществ может достигать 25 эрг/см, т. е, почти равняться- поверхностному натяжению углеводородов.

ПЕНТОЗЫ - моносахариды, содержащие в молекуле пять атомов углерода, общей формулы СйНюОб- Распространены в природе, встречаются в свободном виде, входят в состав гликозидов, полисахаридов (арабанов, ксиланов). Фосфорные производные П. являются важными промежуточными продуктами обмена углеводов. Получают П. из природных источников, главным образом, гидролизом полисахаридов. П.- кристаллы, хорошо растворимые в воде. Синтезируют П. из гексоз.

САХАРОЗА (свекловичный сахар, тростниковый сахар) СхаНааОц - углевод, относится к группе дисахаридов, его молекула состоит из остатков молекул глюкозы и фруктозы. С.- самый распространенный дисахарид растений, особенно богаты С. сахарный тростник и сахарная свекла. С.- бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде, плохо - в спирте. Получают С. из сахарной свеклы и сахарного тростника, можно еще получать из сахарного сорго, кукурузы и др.

Открытие углеводов (моно- и дисахаридов). Углеводы бесцветны, хорошо растворимы в воде, нейтральны. Их легко открывают по присутствию альдегидной, кетонной и гидроксильной групп. Эти группы открывают вышеописанными реакциями. Кроме того, углеводы оптически активные соединения угол вращения можно измерить с помощью поляриметра.

Рассмотрим теперь разделение на силикагеле с гидроксилированной поверхностью веществ, растворимых только в сильно полярных растворителях, на примере углеводов. Углеводы плохо разделяются на гидроксилированной поверхности силикагеля из сильно полярных элюентов, потому что силанольные группы поверхности имеют кислотный характер. Особое значение для разделения таких полярных адсорбатов из полярных элюентов на гидроксилированной поверхности силикагеля имеет модифицирование поверхности адсорбента органическими модификаторами с полярными группами основного характера (электронодонорными группами), обращенными к элюенту. Удержать на поверхности полярного адсорбента такие модификаторы можно, как это было показано в лекциях 4 и 5, прибегнув к предварительному адсорбционному или химическому модифицированию поверхности полярного адсорбента кислотного типа. В частности, в лекции 5 было рассмотрено аминирование силикагеля путем проведения химической реакции силанольных групп его поверхности с -аминопро-пилтриэтоксисиланом [см. реакцию (5.23)]. Однако не обязательно проводить предварительное химическое модифицирование повер) -ности. Можно воспользоваться адсорбцией бифункциональных веществ, в данном случае диаминов, добавив их в элюент в такой концентрации, при которой обеспечивается создание достаточно плотибго адсорбционного слоя. Молекулы этих непрерывно действующих на адсорбент в колонне при прохождении элюента адсорбционных модификаторов должны быть бифункциональными, в данном случае обе группы должны быть донорами, чтобы одна из них обеспечивала сильное специфическое взаимодействие с силанольными группами поверхности силикагеля, а другая была бы обращена к элюенту для Обеспечения опецифичеокого взаимодействия с дозируемыми адсорбатами. Важно при этом, чтобы создание достаточно плотного мономолекулярного слоя модификатора обеспечивалось при весьма малых его концентрациях в элюенте. Такими бифункциональными модификаторами по отношению к кислым силанольным группам силикагеля из водно-ор-

Большое практическое значение имеет иммобилизация ферментов группы гидролаз, например превращающих крахмал в растворимые углеводы малой молекулярной массы (в сахара), изомери-зующих глюкозу во фруктозу (глюкозоизомераза) и др.

Образуется темно-синий раствор который называют жидкостью Фелинга его применяют в качестве реактива па альдегиды, углеводы и т. п. В текстильной промышленности ири протравном крашении применяют двойную осиовную калиевосурьмяную соль винной кислоты (хорошо растворимую)- так называемый рвотный камень КООС-СНОН-СНОН- OOSbOHgO он применяется также в медицине как средство, вызываюш,ее рвоту.

Ферменты, обладающие амилазным действием, широко распространены в природе. Они находятся в зернах злаковых растений, клубнях картофеля, в печени, выделениях поджелудочной железы, слюне. С помощью амилаз крахмал подвергается в растительных и животных организмах превращению в растворимые углеводы - мальтозу и глюкозу, которые соками растений или кровью животных доставляются к местам потребления и при своем сгорании дают организму необходимую энергию.

Дисахариды - типичные сахароиодобные углеводы это твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, имеющие сладкий вкус.

Затем проверяют растворимость смеси в эфире. Большинство органических соединений растворимо в эфире мало растворимы в эфире углеводы, амино- и сульфокислоты, некоторые многоосновные ароматические кислоты, а также некоторые амиды, производные мочевины и полиолы.

Если предполагают, что исследуемая смесь содержит полиол, углевод, соль карбоновой кислоты или соль органического основания, то образец смеси обрабатывают 2 п. соляной кислотой. Выдавший при этом осадок тщательно отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают на фильтре водой и высушивают. Он может быть кислотой ароматического ряда выпадение масла может явиться свидетельством того, что в смеси присутствовала алифатическая карбоновая кислота. Фильтрат может содержать растворимый в воде полиол или сахар.

В свежеубранном, технически зрелом сырье в большинстве случаев процессы синтеза еще не совсем завершены, поэтому происходит так называемое послеуборочное дозревание - превращение сахара в крахмал, аминокислот в белки и т. д., т. е. образование более сложных и метаболически менее подвижных веществ, в результате чего наступают физиологическая зрелость и состояние покоя. Дозревание длится у картофеля 1,25-1,5 мес, у зерна- 1,5-2 мес. Свежеубранную кукурузу хранят обычно в початках, при этом из стержня в зерно переходит дополнительное количество растворимых углеводов, превращающихся внутри него также в крахмал. Дозревание кукурузного зерна в початках заканчивается по достижении нормальной влажности.

chem21.info

в чем содержаться быстрые и медленные углеводы

Home » Питание » Простые и сложные углеводы: в чем содержаться и какие полезно есть

Углеводы – непростая тема. С одной стороны, большинство программ здорового питания основаны на употреблении большого количества углеводов – более 60% от суточной нормы калорий, при этом сводится к минимуму употребление жиров (например, Американская диета).

С другой стороны, многие диетологи полагают, что уменьшение количества углеводов в рационе не только положительно скажется на похудении, но и будет полезно для здоровья в целом. Низкоуглеводные диеты рекомендуют всего 10% от всех полученных калорий отводить углеводам, отдавая предпочтение жирам и белкам.

Оставив в стороне все доводы «за» и «против», нужно понимать, что не существует «хороших» или «плохих» углеводов. На самом деле существует несколько их видов, главным образом делящихся на два типа: простые и сложные. На 1 грамм углеводов приходится 4 килокалории, они являются источником энергии для организма. Не смотря на то, что одни усваиваются быстро, а другие медленно, количество калорий у них одинаково.

Итак, что такое простые и сложные углеводы? В данной статье я объясню разницу между простыми и сложными углеводами, что поможет вам сделать правильный выбор, который принесет пользу здоровью. Я постаралась сделать эту тему максимально простой и понятной.

Простые углеводы

Простые углеводы (т.е. сахара) состоят из одной или двух молекул сахара и имеют простую молекулярную структуру, что и объясняет их название. Т.е. углеводы, которые состоят из одной молекулы сахара, называются моносахаридами:

Глюкоза – самый распространенный вид сахара;
Фруктоза – содержится во фруктах;
Галактоза – содержится в молочных продуктах.

Те углеводы, которые имеют в составе две молекулы сахара, называются дисахаридами:

Сахароза – глюкоза + фруктоза;
Лактоза – глюкоза + галактоза;
Мальтоза – два остатка глюкозы, соединенные между собой.

Многие считают легкие углеводы вредными из-за того, что они так же известны как сахар. Однако, это не совсем верно. Так, если белый столовый сахар (сахароза) точно можно считать вредным, то сахар, что содержится во фруктах (фруктоза) довольно полезен, так как поступает в организм вместе с витаминами, минералами, аминокислотами и клетчаткой.

Конечно, между натуральными простыми углеводами и рафинированными есть разница. Чтобы ее понять все, что вам нужно это задать себе вопрос: «Был этот продукт выращен или нет?». Если ответ положительный, возможно, такой вид углеводов подойдет вам в отличие от того, который был произведен искусственным путем.

Таблица, которая поможет вам разобраться:

Как вы видите, быстрые углеводы тоже могут быть полезными. Конечно, если вы хотите избавиться от лишнего веса и вести здоровый образ жизни, вам следует свести к минимуму употребление «плохих» углеводов.

Сложные углеводы

Данный вид углеводов имеет в своем составе сложную цепочку молекул сахара, называемых полисахаридами (прим. poly - много). Они получили свое название из-за более сложной структуры, иногда их называют иначе – крахмалы.

Считается, что крахмал полезнее, чем простые углеводы, но это не всегда так.

К сложным углеводам относятся хлеб, рис, макароны, картофель (и другие овощи), крупы и злаки. Эти продукты есть в рационе практически каждого человека, многие предпочитают их из-за низкого количества жиров.

Дело в том, что и сложные углеводы могут быть «хорошими» или «плохими». Например, все знают, что чрезмерное употребление белого хлеба вредит организму, однако, он считается сложным углеводом. То же самое можно сказать и о картофельных чипсах!

Так что же делает медленные углеводы «хорошими» и «плохими»? Как правило, все дело в количестве обработки, которой подвергается продукт. Натуральные продукты называют нерафинированными, а те, которые прошли обработку, считаются рафинированными.

Первые, как правило, гораздо полезнее.

Ниже представлена таблица, которая поможет понять разницу:

Продукт, подвергшийся обработке, теряет большую часть важных питательных веществ, таких как витамины, минералы, аминокислоты и, самое главное, клетчатку…

Клетчатка

Клетчатка или пищевые волокна – это один из видов углевода. Она содержится и в простых, и в сложных группах. Пищевое волокно тяжело усваивается организмом и практически не содержит калорий, однако это не значит, что от него нужно отказаться!

Полное название клетчатки – крахмальный полисахарид и существует он в двух видах: растворимый и нерастворимый.

Растворимые пищевые волокна растворяются в воде и содержатся в кожуре растений и злаков. Попадая в организм, они впитывают в себя излишки желчной кислоты и холестерина, что, несомненно, полезно.

Нерастворимые пищевые волокна не растворяются в воде и содержатся в кожуре фруктов и овощей, а так же в шелухе зерен. Попадая в пищеварительный тракт они, словно щетка, очищают ваш кишечник.

Для здоровой работы организма вам нужны оба вида клетчатки, что составляет 14 грамм на 1000 калорий. Если вы употребляете 2000 калорий в день, вы должны съесть 28 грамм клетчатки.

Проще всего получить пищевые волокна из натуральных овощей, фруктов и зерновых.

Переход на низкоуглеводное питание

Итак, поможет ли снизить вес ограничение углеводов? Да, поможет! Вы будете съедать меньше калорий, а организм начнет использовать жир в качестве энергии.

Но небольшое количество углеводов все же необходимо для получения витаминов, минералов и клетчатки.

Вы можете отказаться от углеводов и получать питательные вещества из фруктов и овощей (исключив при этом зерновые и рафинированные продукты).

Существует несколько разновидностей низкоуглеводных диет (их называют кетогенными диетами), которые полностью ограничивают потребление углеводов. Не нужно заходить так далеко, если не хотите. Тему кетогенных диет лучше оставить для другой статьи! Просто ешьте больше овощей и меньше хлеба, риса, макарон и картофеля, это поможет сбросить лишний вес. Прочтите мою статью «Легкая низкоуглеводная диета».

Заключение

Теперь вы знаете, чем отличаются углеводы простые от углеводов сложных, рафинированные углеводы от нерафинированных. Кроме того, вы узнали немного и о клетчатке. Все это поможет вам решить, какие углеводы можно есть (нерафинированные), а каких стоит избегать (рафинированные) чтобы похудеть и оставаться здоровыми.

zdravpit.com

Углеводы нерастворимые - Справочник химика 21

По своим физико-химическим свойствам полисахариды, не обладающие свойствами сахаров, во многом существенно различаются между собой. Так, в отношении растворимости существуют все градации от хорошо растворимых в теплой воде инулина и гликогена до совершенно нерастворимой целлюлозы. Некоторые полисахариды этой группы, например крахмал и инулин, при соответствующих условиях могут выделяться в виде сфероидальных кристаллических частиц большая часть этих углеводов (за исключением гликогена) и.меет кристаллическую структуру. Так, нанример, дисахариды - сахароза и лактоза, несмотря на хорошую их растворимость в воде, непосредственно не всасываются в кишечнике. Они могут быть усвоены организмом лишь после расщепления на соответствующие моносахариды. Будучи же введены, минуя кишечник, непосредственно в кровь (парентерально), дисахариды тканями не используются и в основном выделяются с мочой в неизмененном виде. Что касается полисахаридов, представляющих собой еще более сложные углеводы, нерастворимые в воде, то они тем более пе могут быть непосредственно усвоены организмом. Будучи введены с пищей через рот, крахмал и гликоген подвергаются в пищеварительном тракте под действием соответствующих ферментов перевариванию, т. е. гидролитическому расщеплению. При 240

Гликопротеиды. Гидролизуются на простой белок и углевод. Нерастворимы в воде. Растворяются в разбавленных щелочах. Нейтральны, Не свертываются при нагревании. Входят в состав слизей.

Высокомолекулярные, несахароподобные углеводы (высшие полисахариды), не сладкие на вкус и нерастворимые в воде.

Иониты должны быть достаточно стабильны к длительному воздействию растворов серной и соляной кислот, щелочей, а также органических кислот и углеводов, содержащихся в пентозном гидролизате. Иониты должны быть практически нерастворимы в гидролизатах, кислотах и щелочах. Снижение стабильности ионитов может привести к резкому снижению их обменной емкости в процессе эксплуатации. Большое значение имеет механическая прочность ионитов или малая истираемость зерен смолы в процессе ее длительной эксплуатации при очистке растворов. Химическая стойкость и механическая прочность зависят от стойкости высокомо-

Вьщеление нерастворимых фибриллярных белков не сопряжено с особыми трудностями, в то же время очистка индивидуальных глобулярных белков из животных или растительных тканей, бактериальных культур и клеточных суспензий сильно затруднена одновременным присутствием в растворе многих других белков, углеводов, нуклеиновых кислот, липидов и других

Несахароподобные сложные углеводы не обладают сладким вкусом и либо совсем нерастворимы в воде, либо набухают в ней, образуя коллоидные растворы. Они являются высокомолекулярными веществами и называются также высшими полисахаридами при частичном гидролизе они распадаются на более простые полисахариды, или дисахариды, а при полном гидролизе - на сотни и тысячи молекул моносахаридов.

Преимуществом колоночной хроматографии является возможность количественного фракционирования больших количеств веществ без превращения их в какие-либо производные. Однако хорошее разделение часто возможно лишь при малых скоростях элюирования, поэтому были разработаны новые виды колоночной хроматографии. Методы аффинной и адсорбционной хроматографии основаны на избирательной адсорбции молекул на нерастворимом адсорбенте, который содержит группы (молекулы), специфически взаимодействующие с молекулами подлежащих очистке соединений, например ингибиторы (для очистки ферментов) или антитела (для очистки антигенов) в настоящее время эти методы нашли широкое применение и для разделения углеводов. Невзаимодействующие с адсорбентом примеси удаляются, а связанный с адсорбентом сахар затем десорбируют способом, не приводящим к его разрушению. Десорбцию можно осуществить, изменяя pH, ионную силу среды или применяя соответствующий ингибитор взаимодействия, удерживающего вещество на адсорбенте. Для разделения ряда полисахаридов были использованы иммобилизованные формы (см. разд. 26.3.7.6) конканавалина А , являющегося фитогемагглютинином (лектином), который специфически взаимодействует с разветвленными полисахаридами определенного строения в настоящее время применяют и другие иммобилизованные фитогемагглютинины. Колоночная хроматография на носителях, покрытых полиароматическими соединениями , также находит применение для разделения полисахаридов. Благодаря достижениям в производстве носителей для жидкостной хроматографии под высоким давлением можно осуществить хроматографическое разделение быстро и избирательно описаны методы фракционирования небольших олигосахаридов, продолжающегося менее 1 ч .

Как было установлено, эти лигнин-углеводные комплексы растворимы в диметилформамиде, диметилсульфоксиде и 50%-ной уксусной кислоте. Они могут быть экстрагированы из остатка древесины после удаления растворимого в диоксане лигнина молотой древесины. Заслуживает внимания, что состав углеводов комплекса скорее подобен гемицеллюлозам, чем суммарным углеводам, а состав углеводов нерастворимого остатка похож на состав суммарных углеводов. Аналогичные результаты были приведены и Макферсоном .

Целлюлоза представляет собой белое вещество, нерастворимое в большинстве обычных растворителей она лишь в ничтожной степени восстанавливает фелингову лцвет водным раствором иода в хлористом цинке. Лучшим растворителем для клетчатки является аммиачный раствор окиси меди, в котором она растворяется в значительном количестве. Кислоты вновь осаждают ее из этого раствора. Концентрированные растворы некоторых солей металлов, например роданистого кальция a(S N)2, также способны при нагревании заметно растворять этот углевод кроме того, он несколько растворим в холодном растворе едкого натра (прн -10).

В клеточных стенках большинства высших растений вместе с целлюлозой находится и другое высокомолекулярное вещество, которое придает клеткам механическую прочность, - лигнин. Лигнином называют остаток, получающийся после удаления из клеточных стенок всех углеводов с помощью гидролизующих агентов. Это вещество представляет собой аморфный порошок или волокна желто-коричневого цвета, нерастворимые в воде и органических растворителях. Элементный состав лигнина различных растений в среднем следующий С -63,1%, И -5,9% и 0 - 31%.

Для технического получения щавелевой кислоты используют ее образование в значительных количествах при сплавлении со щелочью органических веществ, особенно углеводов. С этой целью нагревают опилки со щелочью приблизительно до 200° и после охлаждения сплава образующуюся щавелевую кислоту экстрагируют водой (Дэйл, 1856 г.). Очистку производят через нерастворимую кальциевую соль.

Под общим названием углеводы объединяют широко распространенные в природе соединения, к которым относятся и сладкие на вкус, растворимые в воде, вещества, называемые сахарами, и род-.ственные им по химической природе, но гораздо более сложные по составу, нерастворимые и не имеющие сладкого вкуса соединения, такие, как, например, крахмал и целлюлоза (клетчатка).

При проникновении посторонних белков или других антигенных компонентов, например макромолекулярных углеводов, в организме животных начинает действовать защитный механизм антиген - антитело (иммунный ответ). В процессе этой оборонительной реакции индуцируется биосинтез особых белков, так называемых антител, которые посредством высокоспецифичных рецепторов соединяются с антигенами с образованием нерастворимого комплекса антиген - антитело, делая проникший антиген безопасным для организма .

Простые углеводы обычно представляют собой твердые кристаллические вещества, однако некоторые из них известны только в виде вязких сиропов. Часто при попытке выделить сахар в кристаллическом виде сталкиваются с большими трудностями (ср. очень медленную кристаллизацию меда или золотого сиропа, являющегося пересыщенным раствором глюкозы и сахарозы). Благодаря возможности образования водородных связей между многочисленными гидроксильными группами сахара, как правило, образуют более твердые кристаллы, чем обычные органические соединения. Они очень хорошо растворимы в воде, умеренно растворимы в этаноле и совсем нерастворимы в таких апротонных растворителях, как эфир, хлороформ или бензол.

Свойства различных органических (и неорганических) вешеств зависят от их химического состава, и строения. Очень большую роль играет величина молекулы вещества. Так, например, сахаристое вещество глюкоза, с которым мы познакомились при изучении углеводов, представляет собой легко растворимые в воде бесцветные кристаллы, сладкие на вкус. В той же главе мы рассмотрели другой углевод - целлюлозу, построенную из нескольких тысяч остатков глюкозы. Целлюлоза совершенно не похожа по свойствам на глюкозу она нерастворима в воде, не имеет вкуса, обладает волокнистым строением. Таким образом, при переходе к соединениям, молекулы которых содержат многие тысячи атомов, блестяще подтверждается один из законов диалектики, по которому накопление количественных изменений приводит к значительным качественным изменениям.

Подобно бактериям, клетки высших растений и животных часто покрыты внеклеточным материалом. Так, растительные клетки имеют жесткую стенку, содержащую в большом количестве целлюлозу и другие полимерные углеводы. Клетки, расположенные на наружных поверхностях растений, бывают покрыты восковым слоем. Клетки животных снаружи обычно защищены гликопротеидами - комплексами углеводов со специфическими белками клеточной поверхности. Пространство между клетками заполнено такими цементирующими веществами, как пектины у растений и гиалуроновая кислота у животных. Нерастворимые белки -коллаген и эластин - секретируются клетками соединительной ткани. Клетки, лежащие на поверхности (эпителиальные или эндотелиальные), нередко граничат с другой стороны с тонкой, содержащей коллаген базальной мембраной (рис. 1-3). Часто в результате совместного действия клеток различного типа происходит отложение неорганических соединений - фосфата кальция (в костях), карбоната кальция (скорлупа яиц и спикулы губок), окиси кремния (раковины Диатомовых водорослей) и т. п. Таким образом, обмен веществ в значительной мере протекает вне клеток.

Полисахариды. Эти углеводы во многом отличаются от моно- и дисахаридов - не имеют сладкого вкуса, в большинстве нерастворимы в воде, они представляют собой сложные высокомолекулярные соединения, которые под каталитическим влиянием кислот или ферментов подвергаются гидролизу с образованием более простых полисахаридов, затем дисахаридов и, в конечном итоге, множества (сотен и тысяч) молекул моносахаридов. Важнейшие представители полисахаридов - крахмал и целлюлоза (клетчатка). Их молекулы построены из звеньев -СбНюОб-, являющихся остатками шестичленных циклических форм молекул глюкозы, потерявших молекулу воды поэтому состав и крахмала, и целлюлозы выражается общей формулой (СеНюОа) . Различие же в свойствах этих полисахаридов обусловлено пространственной изомерией образующих их моно-сахаридных молекул крахмал построен из звеньев а-, а целлюлоза - /3-формы глюкозы.

Основным резервным полисахаридом растений является крахмал. Он служит основным источником углеводов в пищевом рационе человека и, следовательно, имеет большое экономическое значение его получают в промышленном масштабе. Крахмал обнаружен в некоторых простейших, бактериях и водорослях, но до сих пор основным его источником являются семена, плоды, листья и луковицы растений, где содержание крахмала составляет от нескольких процентов до >75% (зерна хлебных злаков). Крахмал имеет зернистую структуру, причем форма зерен (гранул) зависит от источника выделения. Гранулы крахмала можно выделить из растительной ткани без их разрушения, так как они нерастворимы в холодной воде, в которой растворяются многие примеси. Такие гранулы обратимо набухают в холодной воде, что используется при промышленной экстракции крахмала . При повышении температуры этот процесс становится необратимым, и в конце концов гранулы разрушаются с образованием крахмального клейстера-Не все гранулы крахмала в образце разрушаются при одной и тои

Сухие вещества в том числе нерастворимые Углеводы в пересчете на глюкозу (после гидролиза) Азотсодержащие вещества в том числе растворимые Клетчатка Зольные вещества Прочие экстрактивные вещества (в том числе жир) Растворители (бутанол), г/л 2.51 1,15-1,50 0,72-0.96 0.89-1,0 0,70-0.96 0,08-0,28 0,11-0,14 0,12-0,47 0,07-0,3 100,0 32.6-38,2 35.6-47,7 35-39 3,1-7,6 4.3-6,3 5.4-18,75

Салливан определил содержание лигнина в 36 видах трав в связи с изучением их перевариваемости и установлением коэффициентов усвоения. Он нашел, что содержание лигнина находится в определенном соответствии с перевариваемостью нерастворимых углеводов и общего сухого вещества. Было найдено, что лигнин сам по себе обладает значительной перевариваемостью с коэффициентом, во многих случаях превышающим 10.

При обработке маточника было найдено, что там присутствуют другие вещества, содержащие как лигнин, так и углеводы. Найденные лигнин-углеводные комплексы были почти нерастворимы во влажном диоксане. Однако если экстракция была продолжительной, они экстрагировались этим растворителем в достаточном количестве, загрязняя продукт.

Углеводы делятся на моносахариды и полисахариды. К первой группе относятся глюкоза и фруктоза, ко второй - тростниковый (свекловичный) сахар (дисахарид), а также более сложные нерастворимые в воде полимеры, например крахмал, клетчатка.

Ферментация дубового мха перед экстракцией этиловым спиртом улучшает запах резиноида, но не повышает его выход. При этом возникает необходимость в сушке сырья. Экстракция влажного мха оводняет мисцеллу и снижает крепость спирта, находящегося в обороте увеличивает содержание в резиноиде нерастворимого остатка за счет углеводов усиливает интенсивность его окраски.

Полисахариды. Эти углеводы во многом отличаются от MOHO- и дисахаридов - не имеют сладкого вкуса, в большинстве нерастворимы в воде они представляют собой сложные высоко-мо.г1екулярные соединения, которые под каталитическим влиянием кислот или ферментов подвергаются гидролизу с образованием более простых полисахаридов, затем дисахаридов и, в конечном итоге, множества (сотен и тысяч) молекул моносахаридов. Важнейшие представители полисахаридов - крахмал и целлюлоза (клетчатка). Их молекулы построены из звеньев - eHioOj-, являющихся остатками шестичленных циклических форм молекул глюкозы, потерявших молекулу воды поэтому состав и крахмала,

Органическое вещество отмерших организмов фито- и зоопланктона, а также и более организованных форм в водной толще и в донных илах испытывает интенсивные преобразования. Интенсивная микробиологическая деятельность сопровождается распадом первичного субстрата и образованием бактериальной биомассы. В результате содержаниг белковоподобных соединений уменьшается в 100-200 раз, свобод ных аминокислот в 10-20 раз, углеводов в 12-20 раз, липидов в 4-8 раз. Одновременно с этим соверншются процессы поликондеисации, полимеризации непредельных соединений и др. Возника от несвойственные биологическим системам вещества, составляющие основу органической части нефти-керогена. Происходит полимеризация жирных кислот, гидроксикислот и непредельных соединений с переходом образующихся продуктов уплотнения в нерастворимые циклическую и

По внешним признакам многие углеводы сильно отличаются друг от друга например, имеются большие различия между виноградным сахаром, растворимым в воде и сладким на вкус, крахмалом, дающим коллоидные растворы и образующим клейстер, и, наконец, совершенно нерастворимой целлюлозой. Однако изучение их химического строс -ния показывает, что эти веш,ества и.меют также общую основу, поскольку и крахмал и целлюлоза могут быть различными способами расщеплены до виноградного сахара.

Фракция, растворимая в алкоголе, известна как нативный лигнин. Как было найдено, эта фракция, полученная из бука, свободна от углеводов (см. Кавамура и Хигучи ). Она обнаруживает все свойства природного лигнина и причина нерастворимости остатка неизвестна.

Характерное св-во X.- способность к образованию мол. комплексов со мн. солями, к-тами, аминами, углеводами (напр., с глюкозой - глюкохолестерины), белками, витамином Вз, сапонинами в последнем случае соединение X. с сапонином дигитонином выпадает в вцде нерастворимого осадка (на этом основано применение X. как противоядия при отравлении сапонинами).

В настоящее время известен ряд методов количественного выделения из древесины холоцеллюлозы, состоящей из целлюлозы и гемицеллюлоз, путем перевода в раствор лигнина и продуктов его разрушения. Среди этих методов наибольшее распространение получили обработка хлоритом натрия в уксуснокислой среде, обработка водным раствором перуксусной кислоты, а также хлорирование древесины с последующим удалением хлорированного лигнина раствором пиридина или этаноламина в этиловом спирте . При этих обработках древесина количественно разделяется на полисахариды, образующие нерастворимую фракцию и переходящие в раствор продукты распада лигнина. При этой обработке остатки уксусной кислоты, связанные сложноэфирной связью с ксилоуронидами и глюкоманнаном, не отщепляются. Не отщепляются и остатки метилового спирта, связанные с карбоксилами уроновых кислот также сложноэфирной связью,- Не наблюдается в значительных количествах и расщепление различных видов гликозидных связей, которыми соединены остатки моносахаридов и уроновых кислот в макромолекулах гемицеллюлоз. Не разрушается и простая эфирная связь в остатках 4-0-метилглюкуроновой кислоты. Это указывает на то, что если между лигнином и углеводами существует химическая связь, она должна быть весьма лабильной и отличаться от перечисленных выше.

Обычно крахмал содержит около 20% растворимой в воде фракции, называемой амилозой, и 80% нерастворимой в воде фракции, называемой амилопектииом. Эти две фракции, по-видимому, соответствуют различным углеводам с высоким молекулярным весом и формулой СвНюОб) . При обработке кислотой или под влиянием ферментов компоненты крахмала посте-

При гидролизе от действия разведенных минеральных кислот, при нагревании, а также под влиянием некоторых ферментов и бактерий сапонины расщепляются на углеводы (сахар) и нерастворимые в воде соединения ароматического ряда, 0блада 0щие одной или несколькими гидроксильными группами, называемые сапоге-н и н а м и.

В качестве последнего примера белков, связывающих малые молекулы, уместно рассмотреть лектины. Эти белки, чаще всего встречающиеся в растениях (но не только в них), связывают производные углеводов со значительной степенью стереоспецифичности. Впервые лектины привлекли внимание исследователей своей способностью агглютинировать эритроциты посредством связывания гликопротеинов мембран. Некоторые лектины специфичны к индивидуальным групповым веществам крови. Интерес к ним увеличился после того, как было обнаружено, что некоторые из лек-тинов агглютинируют преимущественно злокачественные клетки. Посредством иммобилизации на нерастворимом носителе типа агарозы лектины могут быть использованы для очистки гликопротеинов методом афинной хроматографии. Наиболее изученным лек-тином является конкавалин А для этого белка определены аминокислотная последовательность из 238 остатков и трехмерная структура. Конформация конкавалина А весьма примечательна. Семь участков его единственной полипептидной цепи формируют антипараллельную складчатую структуру, а шесть последующих участков образуют другую антипараллельную структуру, перпендикулярную первой. Ион Mn + координирован с двумя молекулами воды и боковыми радикалами Н18-24, 01и-8, Азр-Ш и Азр-14, образуя октаэдр. Ион Са +, расположенный на расстоянии 0,5 нм от Мп +, делит с ним два последних лиганда, а также связан с карбонильным кислородом Туг-12, боковым радикалом Айп-14 и двумя молекулами воды и также образует октаэдрическую конфигурацию. Остатки глюкозы и маннозы связываются в глубоком кармане размером 0,6 X 0,75 X 1,8 нм, образованным, как это ни удивительно, гидрофобными остатками.

Присоединяя воду, крахмал постепенно расщепляется на другие, более простые углеводы. Вначале он превращается в растворимый крахмал, который затем расщепляется на более мелкие осколки-декстрины. Декстрины - твердые вещества, растворимые в воде, которые получают в тех1шке, нагревая крахмал до 150 °С, смочив его предварительно соляной кислотой. Блестящая корка хлеба состоит из декстринов, которые содержатся и во всей массе хлеба. Сущность хлебопечения состоит как раз в превращении нерастворимого в воде крахмала в растворимые и легко усваивающиеся декстрины.

Лигнин из варки при 170° С был полностью растворимым в диоксане. Однако лигнин из варки при 100°С был разделен на 93,67о диоксанорастворимого лигнина с 13,48% метоксилов, и 6,4% нерастворимого лигнин-углеводного комплекса с 28,5% углеводов.

Избыток надуксусной кислоты в фильтрате разрушался коллоидальной платиной, растврр вьшаривали в вакууме, а коричневый остаток экстрагировали ацетоном. При этом было получено около 14% (в расчете на древесину) нерастворимого материала, состоящего, главным образом, из углеводов, которые при гидролизе 2,5%-ной серной кислотой давали около 60% редуцирующих сахаров.

Главным источником углерода для роста плесени были, по-видимому, углеводы, еще остававщиеся в ферментированном щелоке. Плесени, вероятно, расходовали также низкомолекулярные фракции лигносульфоната, так как одна плесень дала нерастворимый лигнинный остаток (лигнин определялся по методу Класона с 727о-ной серной кислотой), имевщий 8,3% метоксилов. Плесени же, выращенные в нормальной питательной среде, давали остатки, лищенные метоксилов.