§ 1. KLASSIFIZIERUNG UND FUNKTIONEN DER KOHLENHYDRATE

Schon in der Antike lernten die Menschen Kohlenhydrate kennen und lernten, sie in ihrem täglichen Leben zu nutzen. Baumwolle, Flachs, Holz, Stärke, Honig, Rohrzucker sind nur einige der Kohlenhydrate, die bei der Entwicklung der Zivilisation eine wichtige Rolle spielten. Kohlenhydrate gehören zu den häufigsten organischen Verbindungen in der Natur. Sie sind integrale Bestandteile der Zellen jedes Organismus, einschließlich Bakterien, Pflanzen und Tieren. Bei Pflanzen machen Kohlenhydrate 80 - 90% des Trockengewichts aus, bei Tieren etwa 2% des Körpergewichts. Ihre Synthese aus Kohlendioxid und Wasser übernehmen grüne Pflanzen mit der Energie des Sonnenlichts ( Photosynthese ). Die stöchiometrische Gesamtgleichung für diesen Prozess lautet:

Glukose und andere einfache Kohlenhydrate werden dann in komplexere Kohlenhydrate wie Stärke und Zellulose umgewandelt. Pflanzen verwenden diese Kohlenhydrate, um Energie durch den Atmungsprozess freizusetzen. Dieser Prozess ist im Wesentlichen die Umkehrung des Prozesses der Photosynthese:

Interessant zu wissen! Grüne Pflanzen und Bakterien nehmen im Rahmen der Photosynthese jährlich etwa 200 Milliarden Tonnen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf. Dabei werden etwa 130 Milliarden Tonnen Sauerstoff in die Atmosphäre freigesetzt und 50 Milliarden Tonnen organische Kohlenstoffverbindungen, hauptsächlich Kohlenhydrate, synthetisiert.

Tiere sind nicht in der Lage, Kohlenhydrate aus Kohlendioxid und Wasser zu synthetisieren. Durch die Aufnahme von Kohlenhydraten mit der Nahrung verbrauchen Tiere die in ihnen angesammelte Energie, um lebenswichtige Prozesse aufrechtzuerhalten. Unsere Lebensmittel sind reich an Kohlenhydraten, wie Backwaren, Kartoffeln, Müsli usw.

Der Name „Kohlenhydrate“ ist historisch. Die ersten Vertreter dieser Substanzen wurden durch die Summenformel C m H 2 n O n oder C m (H 2 O) n beschrieben. Ein anderer Name für Kohlenhydrate ist Sahara - aufgrund des süßen Geschmacks der einfachsten Kohlenhydrate. Kohlenhydrate sind ihrer chemischen Struktur nach eine komplexe und vielfältige Gruppe von Verbindungen. Unter ihnen gibt es sowohl ziemlich einfache Verbindungen mit einem Molekulargewicht von etwa 200 als auch riesige Polymere, deren Molekulargewicht mehrere Millionen erreicht. Neben Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen können Kohlenhydrate Atome von Phosphor, Stickstoff, Schwefel und selten auch andere Elemente enthalten.

Klassifizierung von Kohlenhydraten

Alle bekannten Kohlenhydrate lassen sich in zwei große Gruppen einteilen - einfache Kohlenhydrate und komplexe Kohlenhydrate. Eine eigene Gruppe bilden kohlenhydrathaltige Mischpolymere, z. B. Glykoproteine- ein Komplex mit einem Proteinmolekül, Glykolipide - Komplex mit Lipid usw.

Einfache Kohlenhydrate (Monosaccharide oder Monosen) sind Polyhydroxycarbonylverbindungen, die bei der Hydrolyse keine einfacheren Kohlenhydratmoleküle bilden können. Wenn Monosaccharide eine Aldehydgruppe enthalten, gehören sie zur Klasse der Aldosen (Aldehydalkohole), wenn Ketone zur Klasse der Ketosen (Ketoalkohole). Je nach Anzahl der Kohlenstoffatome in einem Monosaccharidmolekül werden Triosen (C 3), Tetrosen (C 4), Pentosen (C 5), Hexosen (C 6) usw. unterschieden:

Die häufigsten in der Natur sind Pentosen und Hexosen.

Komplex Kohlenhydrate ( Polysaccharide, oder Poliose) sind Polymere, die aus Monosaccharidresten aufgebaut sind. Sie hydrolysieren zu einfachen Kohlenhydraten. Je nach Polymerisationsgrad werden sie in niedermolekulare ( Oligosaccharide, deren Polymerisationsgrad in der Regel kleiner als 10 ist) und makromolekular. Oligosaccharide sind zuckerähnliche Kohlenhydrate, die wasserlöslich sind und einen süßen Geschmack haben. Entsprechend ihrer Fähigkeit, Metallionen (Cu 2+, Ag +) zu reduzieren, werden sie unterteilt in regeneriert und Nicht reduzierend. Auch Polysaccharide lassen sich je nach Zusammensetzung in zwei Gruppen einteilen: Homopolysaccharide und Heteropolysaccharide. Homopolysaccharide werden aus Monosaccharidresten des gleichen Typs aufgebaut, und Heteropolysaccharide werden aus Resten verschiedener Monosaccharide aufgebaut.

Das Gesagte mit Beispielen zu den häufigsten Vertretern jeder Gruppe von Kohlenhydraten lässt sich als folgendes Diagramm darstellen:

Funktionen von Kohlenhydraten

Die biologischen Funktionen von Polysacchariden sind sehr vielfältig.

Energie- und Speicherfunktion

Kohlenhydrate enthalten die Hauptmenge an Kalorien, die eine Person mit Nahrung zu sich nimmt. Stärke ist das wichtigste Kohlenhydrat in der Nahrung. Es kommt in Backwaren, Kartoffeln und als Teil von Getreide vor. Die menschliche Ernährung enthält auch Glykogen (in Leber und Fleisch), Saccharose (als Zusatz zu verschiedenen Gerichten), Fruktose (in Früchten und Honig), Laktose (in Milch). Polysaccharide müssen, bevor sie vom Körper aufgenommen werden, durch Verdauungsenzyme zu Monosacchariden hydrolysiert werden. Nur in dieser Form werden sie ins Blut aufgenommen. Mit dem Blutfluss gelangen Monosaccharide in die Organe und Gewebe, wo sie zur Synthese ihrer eigenen Kohlenhydrate oder anderer Substanzen verwendet werden oder gespalten werden, um ihnen Energie zu entziehen.

Die beim Abbau von Glukose freigesetzte Energie wird in Form von ATP gespeichert. Es gibt zwei Prozesse des Glukoseabbaus: anaerob (in Abwesenheit von Sauerstoff) und aerob (in Gegenwart von Sauerstoff). Milchsäure wird als Ergebnis des anaeroben Prozesses gebildet

die sich bei starker körperlicher Anstrengung in den Muskeln ansammeln und Schmerzen verursachen.

Als Ergebnis des aeroben Prozesses wird Glucose zu Kohlenmonoxid (IV) und Wasser oxidiert:

Durch den aeroben Abbau von Glukose wird viel mehr Energie freigesetzt als durch den anaeroben Abbau. Im Allgemeinen setzt die Oxidation von 1 g Kohlenhydraten 16,9 kJ Energie frei.

Glucose kann einer alkoholischen Gärung unterliegen. Dieser Prozess wird von Hefe unter anaeroben Bedingungen durchgeführt:

Die alkoholische Gärung wird in der Industrie häufig zur Herstellung von Wein und Ethylalkohol eingesetzt.

Der Mensch erlernte nicht nur die alkoholische Gärung, sondern fand auch die Verwendung der Milchsäuregärung, um beispielsweise Milchsäureprodukte und eingelegtes Gemüse zu erhalten.

Bei Menschen und Tieren gibt es keine Enzyme, die Zellulose hydrolysieren können, trotzdem ist Zellulose für viele Tiere, insbesondere für Wiederkäuer, der Hauptnahrungsbestandteil. Der Magen dieser Tiere enthält große Mengen an Bakterien und Protozoen, die das Enzym produzieren Cellulase katalysiert die Hydrolyse von Cellulose zu Glucose. Letztere können weiteren Umwandlungen unterliegen, wodurch Butter-, Essig- und Propionsäure gebildet werden, die in das Blut von Wiederkäuern aufgenommen werden können.

Kohlenhydrate erfüllen auch eine Reservefunktion. Also, Stärke, Saccharose, Glukose in Pflanzen und Glykogen bei Tieren sind sie die Energiereserve ihrer Zellen.

Strukturelle, unterstützende und schützende Funktionen

Zellulose in Pflanzen u Chitin bei Wirbellosen und Pilzen übernehmen sie Stütz- und Schutzfunktionen. Polysaccharide bilden in Mikroorganismen eine Kapsel und stärken dadurch die Membran. Lipopolysaccharide von Bakterien und Glykoproteine ​​der Oberfläche tierischer Zellen sorgen für Selektivität der interzellulären Interaktion und der immunologischen Reaktionen des Organismus. Ribose ist der Baustein der RNA, während Desoxyribose der Baustein der DNA ist.

Führt eine Schutzfunktion aus Heparin. Dieses Kohlenhydrat verhindert als Hemmer der Blutgerinnung die Bildung von Blutgerinnseln. Es kommt im Blut und Bindegewebe von Säugetieren vor. Zellwände von Bakterien, gebildet aus Polysacchariden, befestigt mit kurzen Aminosäureketten, schützen Bakterienzellen vor schädlichen Wirkungen. Kohlenhydrate sind bei Krebstieren und Insekten am Aufbau des äußeren Skeletts beteiligt, das eine Schutzfunktion erfüllt.

Regulatorische Funktion

Ballaststoffe verbessern die Darmmotilität und verbessern dadurch die Verdauung.

Eine interessante Möglichkeit ist die Verwendung von Kohlenhydraten als Quelle für flüssigen Kraftstoff – Ethanol. Seit der Antike wird Holz zum Heizen von Häusern und zum Kochen verwendet. In der modernen Gesellschaft wird diese Art von Brennstoff durch andere Arten ersetzt - Öl und Kohle, die billiger und bequemer zu verwenden sind. Pflanzliche Rohstoffe sind jedoch trotz einiger Unannehmlichkeiten bei der Verwendung im Gegensatz zu Öl und Kohle eine erneuerbare Energiequelle. Doch der Einsatz in Verbrennungsmotoren ist schwierig. Für diese Zwecke wird vorzugsweise flüssiger Brennstoff oder Gas verwendet. Aus minderwertigem Holz, Stroh oder anderen Pflanzenmaterialien, die Zellulose oder Stärke enthalten, können Sie flüssigen Brennstoff gewinnen - Ethylalkohol. Dazu müssen Sie zuerst Zellulose oder Stärke hydrolysieren und Glukose erhalten:

und dann die resultierende Glucose einer alkoholischen Gärung unterziehen und Ethylalkohol erhalten. Einmal raffiniert, kann es als Kraftstoff in Verbrennungsmotoren verwendet werden. Es sei darauf hingewiesen, dass in Brasilien zu diesem Zweck jährlich Milliarden Liter Alkohol aus Zuckerrohr, Sorghum und Maniok gewonnen und in Verbrennungsmotoren verwendet werden.

In diesem Material werden wir solche Informationen vollständig verstehen wie:

• Was sind Kohlenhydrate?
• Was sind die „richtigen“ Kohlenhydratquellen und wie bindet man sie in die Ernährung ein?
• Was ist der glykämische Index?
• Wie ist der Abbau von Kohlenhydraten?
• Werden sie nach der Verarbeitung wirklich zu Körperfett?

Beginnend mit der Theorie

Kohlenhydrate (auch Saccharide genannt) sind organische Verbindungen natürlichen Ursprungs, die überwiegend in der Pflanzenwelt vorkommen. Sie werden in Pflanzen während der Photosynthese gebildet und sind in fast allen pflanzlichen Lebensmitteln enthalten. Kohlenhydrate umfassen Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff. Kohlenhydrate gelangen hauptsächlich mit der Nahrung in den menschlichen Körper (in Getreide, Obst, Gemüse, Hülsenfrüchten und anderen Produkten enthalten) und werden auch aus bestimmten Säuren und Fetten hergestellt.

Kohlenhydrate sind nicht nur die Hauptquelle menschlicher Energie, sondern erfüllen auch eine Reihe weiterer Funktionen:

Betrachtet man Kohlenhydrate natürlich nur unter dem Gesichtspunkt des Aufbaus von Muskelmasse, dann fungieren sie als bezahlbare Energiequelle. Im Allgemeinen ist die Energiereserve im Körper in Fettdepots enthalten (ca. 80%), in Protein - 18% und Kohlenhydrate machen nur 2% aus.

Wichtig: Kohlenhydrate reichern sich in Verbindung mit Wasser im menschlichen Körper an (1g Kohlenhydrate benötigt 4g Wasser). Fettdepots benötigen jedoch kein Wasser, daher ist es einfacher, sie anzusammeln und sie dann als Backup-Energiequelle zu verwenden.

Alle Kohlenhydrate können in zwei Arten unterteilt werden (siehe Bild): einfache (Monosaccharide und Disaccharide) und komplexe (Oligosaccharide, Polysaccharide, Ballaststoffe).

Monosaccharide (einfache Kohlenhydrate)

Sie enthalten eine Zuckergruppe, zum Beispiel: Glucose, Fructore, Galactose. Und jetzt über jeden im Detail.

Glucose- ist der wichtigste "Brennstoff" des menschlichen Körpers und versorgt das Gehirn mit Energie. Es ist auch an der Bildung von Glykogen beteiligt, und für die normale Funktion der roten Blutkörperchen werden etwa 40 g Glukose pro Tag benötigt. Zusammen mit der Nahrung nimmt eine Person etwa 18 g zu sich, und die Tagesdosis beträgt 140 g (notwendig für das reibungslose Funktionieren des zentralen Nervensystems).

Es stellt sich natürlich die Frage, woher der Körper dann die für seine Arbeit notwendige Menge an Glukose bezieht? Über alles in Ordnung. Im menschlichen Körper ist alles bis ins kleinste Detail durchdacht und Glukosereserven werden in Form von Glykogenverbindungen gespeichert. Und sobald der Körper „auftanken“ muss, wird ein Teil der Moleküle gespalten und verbraucht.

Der Glukosespiegel im Blut ist ein relativ konstanter Wert und wird durch ein spezielles Hormon (Insulin) reguliert. Sobald eine Person viele Kohlenhydrate zu sich nimmt und der Glukosespiegel stark ansteigt, übernimmt Insulin, was die Menge auf das erforderliche Niveau senkt. Und Sie müssen sich keine Gedanken über die Menge der verzehrten Kohlenhydrate machen, es gelangt genau so viel in den Blutkreislauf, wie der Körper (aufgrund der Arbeit des Insulins) benötigt.

Glukosereiche Lebensmittel sind:

• Trauben - 7,8 %;
• Kirschen und Süßkirschen - 5,5 %;
• Himbeere - 3,9 %;
• Kürbis - 2,6 %;
• Karotte - 2,5%.

Wichtig: Die Süße von Glukose erreicht 74 Einheiten und Saccharose - 100 Einheiten.

Fructose ist ein natürlich vorkommender Zucker, der in Obst und Gemüse vorkommt. Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Verzehr großer Mengen von Fruktose nicht nur nicht vorteilhaft, sondern auch schädlich ist. Riesige Mengen Fruktose gelangen in den Darm und bewirken eine verstärkte Insulinausschüttung. Und wenn Sie jetzt keine aktive körperliche Aktivität ausüben, wird die gesamte Glukose in Form von Körperfett gespeichert. Die Hauptquellen für Fruktose sind Lebensmittel wie:

• Trauben und Äpfel;
• Melonen und Birnen;

Fruktose ist viel süßer als Glukose (2,5-mal), aber trotzdem zerstört sie die Zähne nicht und verursacht keine Karies. Galactose kommt fast nirgendwo in freier Form vor, aber meistens ist es ein Bestandteil von Milchzucker, genannt Lactose.

Disaccharide (einfache Kohlenhydrate)

Die Zusammensetzung von Disacchariden umfasst immer einfache Zucker (in der Menge von 2 Molekülen) und ein Molekül Glukose (Saccharose, Maltose, Laktose). Schauen wir uns jeden von ihnen genauer an.

Saccharose besteht aus Fruktose- und Glukosemolekülen. Meistens findet man ihn im Alltag in Form von gewöhnlichem Zucker, den wir beim Kochen verwenden und einfach in den Tee geben. Es ist also dieser Zucker, der sich in der Unterhautfettschicht ablagert, also sollte man sich auch bei Tee nicht von der konsumierten Menge hinreißen lassen. Die Hauptquellen für Saccharose sind Zucker und Rüben, Pflaumen und Marmelade, Eiscreme und Honig.

Maltose ist eine Verbindung aus 2 Glukosemolekülen, die in großen Mengen in Produkten wie Bier, Jungem, Honig, Melasse und Süßwaren enthalten sind. Laktose hingegen kommt vor allem in Milchprodukten vor und wird im Darm aufgespalten und in Galactose und Glucose umgewandelt. Die meiste Laktose ist in Milch, Hüttenkäse und Kefir enthalten.

Wir haben also die einfachen Kohlenhydrate herausgefunden, es ist Zeit, zu den komplexen überzugehen.

Komplexe Kohlenhydrate

Alle komplexen Kohlenhydrate lassen sich in zwei Kategorien einteilen:

• Diejenigen, die verdaut werden (Stärke);
• Diejenigen, die nicht verdaut werden (Ballaststoffe).

Stärke ist die Hauptkohlenhydratquelle, die der Ernährungspyramide zugrunde liegt. Das meiste davon findet sich in Getreide, Hülsenfrüchten und Kartoffeln. Die Hauptquellen für Stärke sind Buchweizen, Haferflocken, Graupen sowie Linsen und Erbsen.

Wichtig: Verwenden Sie Ofenkartoffeln in Ihrer Ernährung, die reich an Kalium und anderen Mineralien sind. Dies ist besonders wichtig, da Stärkemoleküle beim Kochen aufquellen und den Gebrauchswert des Produktes mindern. Das heißt, das Produkt kann zunächst 70% enthalten und nach dem Kochen möglicherweise nicht mehr 20%.

Ballaststoffe spielen eine sehr wichtige Rolle für das Funktionieren des menschlichen Körpers. Mit seiner Hilfe wird die Arbeit des Darms und des gesamten Magen-Darm-Trakts insgesamt normalisiert. Außerdem schafft es den notwendigen Nährboden für die Entwicklung wichtiger Mikroorganismen im Darm. Der Körper verdaut praktisch keine Ballaststoffe, sorgt aber für ein schnelles Sättigungsgefühl. Gemüse, Obst und Vollkornbrot (die reich an Ballaststoffen sind) werden verwendet, um Fettleibigkeit vorzubeugen (weil sie schnell ein Sättigungsgefühl erzeugen).

Kommen wir nun zu anderen Prozessen im Zusammenhang mit Kohlenhydraten.

Wie der Körper Kohlenhydrate speichert

Die Kohlenhydratreserven im menschlichen Körper befinden sich in den Muskeln (2/3 der Gesamtmenge) und der Rest in der Leber. Der Gesamtvorrat reicht nur für 12-18 Stunden. Und wenn Sie die Reserven nicht auffüllen, beginnt der Körper zu verknappen und synthetisiert die benötigten Substanzen aus Proteinen und Stoffwechselzwischenprodukten. Infolgedessen können die Glykogenspeicher in der Leber erheblich erschöpft sein, was zur Ablagerung von Fetten in ihren Zellen führt.

Aus Versehen reduzieren viele Menschen, die für ein „effektiveres“ Ergebnis abnehmen, die Menge der aufgenommenen Kohlenhydrate erheblich, in der Hoffnung, dass der Körper die Fettreserven aufbraucht. Tatsächlich gehen Proteine ​​​​zuerst und erst dann Fettablagerungen. Es ist wichtig zu bedenken, dass eine große Menge Kohlenhydrate nur dann zu einer schnellen Gewichtszunahme führt, wenn sie in großen Portionen aufgenommen werden (und sie müssen auch schnell absorbiert werden).

Kohlenhydratstoffwechsel

Der Kohlenhydratstoffwechsel hängt davon ab, wie viel Glukose sich im Kreislaufsystem befindet, und wird in drei Arten von Prozessen unterteilt:

• Glykolyse - Glukose wird zusammen mit anderen Zuckern abgebaut, wonach die erforderliche Energiemenge erzeugt wird;
• Glykogenese - Glykogen und Glucose werden synthetisiert;
• Glykoneogenese - Bei der Spaltung von Glycerin, Aminosäuren und Milchsäure in Leber und Nieren wird die notwendige Glukose gebildet.

Am frühen Morgen (nach dem Aufwachen) sinken die Blutzuckerreserven aus einem einfachen Grund stark ab - dem Mangel an Nahrung in Form von Obst, Gemüse und anderen glukosehaltigen Lebensmitteln. Der Körper wird auch von seinen eigenen Kräften gespeist, von denen 75% im Prozess der Glykolyse durchgeführt werden und 25% auf die Gluconeogenese entfallen. Das heißt, es stellt sich heraus, dass die Morgenzeit als optimal angesehen wird, um die vorhandenen Fettreserven als Energiequelle zu nutzen. Und wenn Sie diese leichten Cardio-Belastungen hinzufügen, können Sie ein paar zusätzliche Pfunde loswerden.

Kommen wir nun endlich zum praktischen Teil der Frage, nämlich: Welche Kohlenhydrate sind gut für Sportler und in welcher optimalen Menge sollten sie verzehrt werden?

Kohlenhydrate und Bodybuilding: wer, was, wie viel

Ein paar Worte zum glykämischen Index

Wenn es um Kohlenhydrate geht, kommt man um den Begriff „glykämischer Index“ nicht herum – also die Geschwindigkeit, mit der Kohlenhydrate aufgenommen werden. Es ist ein Indikator für die Geschwindigkeit, mit der ein bestimmtes Produkt die Menge an Glukose im Blut erhöhen kann. Der höchste glykämische Index liegt bei 100 und bezieht sich auf die Glukose selbst. Der Körper beginnt nach dem Verzehr von Lebensmitteln mit einem hohen glykämischen Index, Kalorien zu speichern und lagert Fettdepots unter der Haut ab. So sind alle Lebensmittel mit hohem GI treue Begleiter, um schnell zu überflüssigen Pfunden zu kommen.

Produkte mit niedrigem GI-Index sind eine Quelle von Kohlenhydraten, die den Körper lange, konstant und gleichmäßig ernähren und eine systematische Aufnahme von Glukose ins Blut gewährleisten. Mit ihrer Hilfe können Sie den Körper optimal auf ein langfristiges Sättigungsgefühl einstellen und den Körper auf die aktive körperliche Anstrengung im Fitnessstudio vorbereiten. Es gibt sogar spezielle Tabellen für Lebensmittel, die den glykämischen Index auflisten (siehe Bild).

Der Bedarf des Körpers an Kohlenhydraten und die richtigen Quellen

Es ist also der Moment gekommen, in dem wir herausfinden, wie viele Kohlenhydrate Sie in Gramm zu sich nehmen müssen. Es ist logisch anzunehmen, dass Bodybuilding ein sehr energieaufwändiger Prozess ist. Wenn die Trainingsqualität also nicht leiden soll, müssen Sie Ihrem Körper eine ausreichende Menge an „langsamen“ Kohlenhydraten (ca. 60-65 %) zuführen.

• Dauer der Ausbildung;
• Belastungsintensität;
• Stoffwechselrate im Körper.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Sie nicht unter die Grenze von 100 g pro Tag gehen müssen und auch 25-30 g Reserve haben müssen, die auf Ballaststoffe entfallen.

Denken Sie daran, dass eine normale Person etwa 250-300 g Kohlenhydrate pro Tag zu sich nimmt. Für diejenigen, die im Fitnessstudio mit Gewichten trainieren, erhöht sich die Tagesrate und erreicht 450-550 g. Aber sie müssen immer noch richtig und zur richtigen Zeit (morgens) verwendet werden. Warum musst du das so machen? Das Schema ist einfach: In der ersten Hälfte des Tages (nach dem Schlafen) sammelt der Körper Kohlenhydrate an, um seinen Körper damit zu „füttern“ (was für Muskelglykogen notwendig ist). Die restliche Zeit (nach 12 Stunden) werden Kohlenhydrate ruhig in Form von Fett abgelagert. Halten Sie sich also an die Regel: Morgens mehr, abends weniger. Nach dem Training ist es wichtig, sich an die Regeln des Protein-Kohlenhydrat-Fensters zu halten.

Wichtig: Protein-Kohlenhydrat-Fenster - ein kurzer Zeitraum, in dem der menschliche Körper in der Lage ist, eine erhöhte Menge an Nährstoffen aufzunehmen (zur Wiederherstellung von Energie und Muskeln).

Es ist bereits klar geworden, dass der Körper ständig Nahrung in Form von „richtigen“ Kohlenhydraten erhalten muss. Um die quantitativen Werte zu verstehen, betrachten Sie die folgende Tabelle.

Das Konzept der „richtigen“ Kohlenhydrate umfasst solche Substanzen, die eine hohe biologische Wertigkeit (Menge Kohlenhydrate / 100 g Produkt) und einen niedrigen glykämischen Index haben. Dazu gehören Produkte wie:

• Gebackene oder gekochte Kartoffeln in ihrer Schale;
• Verschiedene Getreidearten (Haferflocken, Gerste, Buchweizen, Weizen);
• Backwaren aus Vollkornmehl und mit Kleie;
• Teigwaren (aus Hartweizen);
• fruktose- und glukosearme Früchte (Grapefruits, Äpfel, Pampelmuse);
• Gemüse ist faserig und stärkehaltig (Rüben und Karotten, Kürbisse und Zucchini).

Dies sind die Lebensmittel, die in Ihrer Ernährung enthalten sein sollten.

Der ideale Zeitpunkt, um Kohlenhydrate zu konsumieren

Die beste Zeit, um eine Dosis Kohlenhydrate zu sich zu nehmen, ist:

• Zeit nach dem Morgenschlaf;
• Vor dem Training;
• Nach dem Training;
• Während eines Trainings.

Außerdem ist jede der Perioden wichtig und unter ihnen gibt es keine mehr oder weniger passende. Auch am Morgen kannst du neben gesunden und langsamen Kohlenhydraten etwas Süßes essen (eine kleine Menge schneller Kohlenhydrate).

Bevor Sie zum Training gehen (2-3 Stunden), müssen Sie den Körper mit Kohlenhydraten mit einem durchschnittlichen glykämischen Index füttern. Essen Sie zum Beispiel Nudeln oder Mais-/Reisbrei. Dadurch wird die notwendige Energieversorgung für die Muskeln und das Gehirn bereitgestellt.

Während des Trainings im Fitnessstudio können Sie eine Zwischenernährung verwenden, dh kohlenhydrathaltige Getränke trinken (alle 20 Minuten 200 ml). Dies hat einen doppelten Nutzen:

• Auffüllen der Flüssigkeitsreserven im Körper;
• Auffüllung des Muskelglykogendepots.

Nach dem Training nimmt man am besten einen reichhaltigen Protein-Kohlenhydrat-Shake zu sich und isst nach 1-1,5 Stunden nach Trainingsende eine reichhaltige Mahlzeit. Am besten eignen sich dafür Buchweizen- oder Gerstenbrei oder Kartoffeln.

Jetzt ist es an der Zeit, über die Rolle zu sprechen, die Kohlenhydrate beim Muskelaufbau spielen.

Helfen Kohlenhydrate beim Muskelaufbau?

Es ist allgemein anerkannt, dass nur Proteine ​​​​der Baustoff für Muskeln sind und nur sie zum Aufbau von Muskelmasse aufgenommen werden müssen. Tatsächlich ist dies nicht ganz richtig. Darüber hinaus helfen Kohlenhydrate nicht nur beim Muskelaufbau, sondern auch beim Abnehmen. All dies ist jedoch nur möglich, wenn sie richtig konsumiert werden.

Wichtig: Damit der Körper 0,5 kg Muskeln hat, müssen Sie 2500 Kalorien verbrennen. Natürlich können Proteine ​​​​eine solche Menge nicht liefern, also kommen Kohlenhydrate zur Rettung. Sie versorgen den Körper mit der nötigen Energie und schützen Proteine ​​vor Zerstörung, sodass sie als Bausteine ​​für die Muskulatur dienen können. Außerdem tragen Kohlenhydrate zur schnellen Fettverbrennung bei. Dies liegt daran, dass eine ausreichende Menge an Kohlenhydraten zum Verbrauch von Fettzellen beiträgt, die während des Trainings ständig verbrannt werden.

Zu bedenken ist auch, dass je nach Trainingsstand des Sportlers seine Muskulatur einen größeren Vorrat an Glykogen speichern kann. Um Muskelmasse aufzubauen, müssen Sie 7 g Kohlenhydrate pro Kilogramm Körper zu sich nehmen. Vergessen Sie nicht, dass, wenn Sie mehr Kohlenhydrate zu sich nehmen, auch die Intensität der Belastung erhöht werden muss.

Damit Sie alle Eigenschaften von Nährstoffen vollständig verstehen und verstehen, was und wie viel Sie zu sich nehmen müssen (abhängig von Alter, körperlicher Aktivität und Geschlecht), lesen Sie die folgende Tabelle sorgfältig durch.

• Gruppe 1 - überwiegend geistige / sitzende Tätigkeit.
• Gruppe 2 - Dienstleistungssektor / aktive sitzende Tätigkeit.
• Gruppe 3 - Arbeiten mittlerer Schwere - Schlosser, Maschinenbediener.
• Gruppe 4 - harte Arbeit - Bauarbeiter, Ölmänner, Metallurgen.
• Gruppe 5 - sehr harte Arbeit - Bergleute, Stahlarbeiter, Lader, Sportler während der Wettkampfzeit.

Und jetzt die Ergebnisse

Damit die Effektivität des Trainings immer top ist und Sie dafür viel Kraft und Energie haben, ist es wichtig, sich an bestimmte Regeln zu halten:

• Die Ernährung sollte zu 65-70% aus Kohlenhydraten bestehen und diese müssen mit einem niedrigen glykämischen Index „richtig“ sein;
• Vor dem Training müssen Sie nach dem Training Lebensmittel mit durchschnittlichen GI-Indikatoren konsumieren - mit niedrigem GI;
• Das Frühstück sollte so dicht wie möglich sein, und am Morgen müssen Sie den größten Teil der täglichen Kohlenhydratdosis zu sich nehmen.
• Überprüfen Sie beim Kauf von Produkten die glykämische Indextabelle und wählen Sie diejenigen mit mittleren und niedrigen GI-Werten;
• Wenn Sie Lebensmittel mit hohen GI-Werten (Honig, Marmelade, Zucker) essen möchten, tun Sie dies besser morgens;
• Nehmen Sie mehr Getreide in Ihre Ernährung auf und essen Sie es regelmäßig;
• Denken Sie daran, dass Kohlenhydrate Proteinassistenten beim Aufbau von Muskelmasse sind. Wenn Sie also lange Zeit kein greifbares Ergebnis erzielen, müssen Sie Ihre Ernährung und die Menge der konsumierten Kohlenhydrate überprüfen.
• Essen Sie nicht süße Früchte und Ballaststoffe;
• Denken Sie an Vollkornbrot sowie Ofenkartoffeln mit Schale;
• Füllen Sie Ihren Wissensvorrat über Gesundheit und Bodybuilding ständig auf.

Wenn Sie diese einfachen Regeln befolgen, steigt Ihre Energie spürbar und die Effektivität des Trainings wird steigen.

Anstelle eines Fazits

Als Ergebnis möchte ich sagen, dass Sie das Training sinnvoll und mit Sachkenntnis angehen müssen. Das heißt, Sie müssen sich nicht nur daran erinnern, welche Übungen, wie man sie macht und wie viele Ansätze. Achten Sie aber auch auf die Ernährung, denken Sie an Proteine, Fette, Kohlenhydrate und Wasser. Schließlich ist es die Kombination aus richtigem Training und hochwertiger Ernährung, die es Ihnen ermöglicht, Ihr Ziel – einen schönen, athletischen Körper – schnell zu erreichen. Produkte sollten nicht nur ein Set sein, sondern ein Mittel, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Denken Sie also nicht nur in der Halle, sondern auch beim Essen.

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Allgemeine Eigenschaften, Struktur und Eigenschaften von Kohlenhydraten.

Kohlenhydrate - Dies sind mehrwertige Alkohole, die neben Alkoholgruppen eine Aldehyd- oder Ketogruppe enthalten.

Je nach Art der Gruppe in der Zusammensetzung des Moleküls werden Aldosen und Ketosen unterschieden.

Kohlenhydrate sind in der Natur sehr weit verbreitet, insbesondere in der Pflanzenwelt, wo sie 70-80 % der Trockenmasse von Zellen ausmachen. Im tierischen Körper machen sie nur etwa 2 % des Körpergewichts aus, aber hier ist ihre Rolle nicht weniger wichtig.

Kohlenhydrate können in Pflanzen als Stärke und in Tieren und Menschen als Glykogen gespeichert werden. Diese Reserven werden nach Bedarf verwendet. Im menschlichen Körper werden Kohlenhydrate hauptsächlich in der Leber und den Muskeln abgelagert, die sein Depot sind.

Neben anderen Bestandteilen des Organismus höherer Tiere und des Menschen machen Kohlenhydrate 0,5 % des Körpergewichts aus. Kohlenhydrate sind jedoch von großer Bedeutung für den Körper. Diese Substanzen zusammen mit Proteinen in Form Proteoglykane Bindegewebe liegen. Kohlenhydrathaltige Proteine ​​(Glykoproteine ​​und Mucoproteine) sind Bestandteil der Körperschleimhaut (Schutz-, Hüllfunktionen), Plasmatransportproteine ​​und immunologisch aktive Verbindungen (gruppenspezifische Blutsubstanzen). Ein Teil der Kohlenhydrate dient als „Reservebrennstoff“ für Energieorganismen.

Funktionen von Kohlenhydraten:

• Energie - Kohlenhydrate sind eine der Hauptenergiequellen für den Körper und machen mindestens 60 % der Energiekosten aus. Für die Aktivität des Gehirns, der Blutzellen, des Nierenmarks wird fast die gesamte Energie durch die Oxidation von Glukose geliefert. Mit dem vollständigen Abbau von 1 g Kohlenhydraten, 4,1 kcal/mol(17,15 kJ/mol) Energie.

• Kunststoff Kohlenhydrate oder ihre Derivate kommen in allen Körperzellen vor. Sie sind Teil der biologischen Membranen und Organellen von Zellen, beteiligen sich an der Bildung von Enzymen, Nukleoproteinen usw. Kohlenhydrate dienen in Pflanzen hauptsächlich als Stützmaterial.

• Schützend - viskose Geheimnisse (Schleim), die von verschiedenen Drüsen abgesondert werden, sind reich an Kohlenhydraten oder deren Derivaten (Mucopolysaccharide usw.). Sie schützen die Innenwände der Hohlorgane des Magen-Darm-Traktes, Atemwege vor mechanischen und chemischen Einflüssen, das Eindringen pathogener Mikroben.

• Regulierung - Die menschliche Nahrung enthält eine erhebliche Menge an Ballaststoffen, deren raue Struktur zu einer mechanischen Reizung der Schleimhaut des Magens und des Darms führt und somit an der Regulierung der Peristaltik beteiligt ist.

• Spezifisch - einzelne Kohlenhydrate erfüllen im Körper besondere Funktionen: Sie sind an der Weiterleitung von Nervenimpulsen, der Bildung von Antikörpern, der Sicherstellung der Blutgruppenspezifität usw. beteiligt.

Die funktionelle Bedeutung von Kohlenhydraten bestimmt die Notwendigkeit, den Körper mit diesen Nährstoffen zu versorgen. Der tägliche Bedarf an Kohlenhydraten für eine Person beträgt durchschnittlich 400 - 450 g, unter Berücksichtigung von Alter, Art der Arbeit, Geschlecht und einigen anderen Faktoren.

elementare Zusammensetzung. Kohlenhydrate bestehen aus den folgenden chemischen Elementen: Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Die meisten Kohlenhydrate haben die allgemeine Formel C n (H 2 O ) n. Kohlenhydrate sind Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasser, daher der Name. Unter den Kohlenhydraten gibt es jedoch Substanzen, die nicht der obigen Formel entsprechen, beispielsweise Rhamnose C 6 H 12 O 5 usw. Gleichzeitig sind Substanzen bekannt, deren Zusammensetzung der allgemeinen Formel der Kohlenhydrate entspricht, die es aber tun gehören von ihren Eigenschaften her nicht dazu (Essigsäure C 2 H 12 O 2 ). Daher ist die Bezeichnung „Kohlenhydrate“ eher willkürlich und entspricht nicht immer der chemischen Struktur dieser Stoffe.

Kohlenhydrate- Dies sind organische Substanzen, die Aldehyde oder Ketone mehrwertiger Alkohole sind.

Monosaccharide

Monosaccharide - Dies sind mehrwertige aliphatische Alkohole, die in ihrer Zusammensetzung eine Aldehydgruppe (Aldosen) oder eine Ketogruppe (Ketosen) enthalten.

Monosaccharide sind feste, kristalline Substanzen, wasserlöslich und süß im Geschmack. Sie werden unter bestimmten Bedingungen leicht oxidiert, wodurch Aldehydalkohole in Säuren umgewandelt werden, wodurch Aldehydalkohole in Säuren und bei Reduktion in die entsprechenden Alkohole umgewandelt werden.

Chemische Eigenschaften von Monosacchariden :

• Oxidation zu Mono-, Dicarbonsäuren und Glycuronsäuren;

• Rückgewinnung zu Alkoholen;

• Esterbildung;

• Die Bildung von Glykosiden;

• Gärung: Alkohol, Milchsäure, Zitronensäure und Buttersäure.

Monosaccharide, die nicht zu einfacheren Zuckern hydrolysiert werden können. Die Art des Monosaccharids hängt von der Länge der Kohlenwasserstoffkette ab. Je nach Anzahl der Kohlenstoffatome werden sie in Triosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen eingeteilt.

Triosen: Glycerinaldehyd und Dihydroxyaceton, sie sind Zwischenprodukte des Glucoseabbaus und an der Synthese von Fetten beteiligt. beide Triosen können aus dem Alkohol Glycerin durch dessen Dehydrierung bzw. Hydrierung gewonnen werden.

Tetrosen: Erythrose - aktiv an Stoffwechselprozessen beteiligt.

Pentosen: Ribose und Desoxyribose sind Bestandteile von Nukleinsäuren, Ribulose und Xylulose sind Zwischenprodukte der Glukoseoxidation.

Hexosen: Sie sind in der Tier- und Pflanzenwelt am weitesten verbreitet und spielen eine wichtige Rolle bei Stoffwechselvorgängen. Dazu gehören Glucose, Galactose, Fructose usw.

Glucose (Traubenzucker) . Es ist das wichtigste Kohlenhydrat in Pflanzen und Tieren. Die wichtige Rolle der Glukose erklärt sich aus der Tatsache, dass sie die Hauptenergiequelle ist, die Grundlage vieler Oligo- und Polysaccharide bildet und an der Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks beteiligt ist. Der Transport von Glukose in die Zellen wird in vielen Geweben durch das Bauchspeicheldrüsenhormon Insulin reguliert. In der Zelle wird Glukose im Zuge mehrstufiger chemischer Reaktionen in andere Stoffe umgewandelt (die beim Abbau von Glukose entstehenden Zwischenprodukte werden zur Synthese von Aminosäuren und Fetten genutzt), die schließlich zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert werden, während Energie freigesetzt wird, die der Körper benötigt, um das Leben zu gewährleisten. Der Glukosespiegel im Blut wird normalerweise anhand des Kohlenhydratstoffwechsels im Körper beurteilt. Bei einer Abnahme des Glukosespiegels im Blut oder seiner hohen Konzentration und der Unmöglichkeit, ihn zu verwenden, wie dies bei Diabetes der Fall ist, kann es zu Schläfrigkeit und Bewusstlosigkeit (hypoglykämischem Koma) kommen. Die Geschwindigkeit des Glukoseeintritts in das Gehirn- und Lebergewebe hängt nicht vom Insulin ab und wird nur durch seine Konzentration im Blut bestimmt. Diese Gewebe werden als insulinunabhängig bezeichnet. Ohne das Vorhandensein von Insulin gelangt Glukose nicht in die Zelle und wird nicht als Brennstoff verwendet..

Galaktose. Ein räumliches Isomer von Glucose, gekennzeichnet durch die Position der OH-Gruppe am vierten Kohlenstoffatom. Es ist Bestandteil von Laktose, einigen Polysacchariden und Glykolipiden. Galactose kann zu Glucose isomerisieren (in der Leber, Brustdrüse).

Fruktose (Fruchtzucker). Es kommt in großen Mengen in Pflanzen vor, insbesondere in Früchten. Viel davon in Obst, Zuckerrüben, Honig. Isomerisiert leicht zu Glucose. Der Abbauweg von Fructose ist kürzer und energetisch günstiger als der von Glucose. Im Gegensatz zu Glukose kann es ohne Beteiligung von Insulin aus dem Blut in Gewebezellen eindringen. Aus diesem Grund wird Fruktose als sicherste Kohlenhydratquelle für Diabetiker empfohlen. Ein Teil der Fruktose gelangt in die Leberzellen, die daraus einen vielseitigeren "Brennstoff" machen - Glukose, daher kann Fruktose auch den Blutzuckerspiegel erhöhen, wenn auch in viel geringerem Maße als andere Einfachzucker.

Glucose und Galactose sind der chemischen Struktur nach Aldehydalkohole, Fructose ein Ketoalkohol. Unterschiede in der Struktur von Glucose und Fructose charakterisieren sowohl die Unterschiede als auch einige ihrer Eigenschaften. Glukose stellt Metalle aus ihren Oxiden wieder her, Fruktose hat diese Eigenschaft nicht. Fruktose wird im Vergleich zu Glukose etwa 2-mal langsamer aus dem Darm resorbiert.

Wenn das sechste Kohlenstoffatom im Hexosemolekül oxidiert wird, Hexuronsäure (Uronsäure). : aus Glukose - Glucuronsäure, aus Galaktose - Galacturon.

Glucuronsäure nimmt aktiv an Stoffwechselprozessen im Körper teil, zum Beispiel an der Neutralisierung toxischer Produkte, ist Teil von Mucopolysacchariden usw. Seine Funktion besteht darin, dass es sich im Organ verbindet mit schwer wasserlöslichen Stoffen. Dadurch wird das Bindemittel wasserlöslich und mit dem Urin ausgeschieden. Dieser Ausscheidungsweg ist besonders wichtig für Wasser lösliche Steroidhormone, ihre Abbauprodukte und auch zur Isolierung von Abbauprodukten von Arzneistoffen. Ohne Wechselwirkung mit Glucuronsäure wird der weitere Abbau und die Ausscheidung von Gallenfarbstoffen aus dem Körper gestört.

Monosaccharide können eine Aminogruppe aufweisen .

Wenn das Hexosemolekül der OH-Gruppe des zweiten Kohlenstoffatoms durch eine Aminogruppe ersetzt wird, entstehen Aminozucker - Hexosamine: Glucosamin wird aus Glucose synthetisiert, Galactosamin wird aus Galactose synthetisiert, die Teil der Zellmembranen und Schleimhäute sind Polysaccharide sowohl in freier Form als auch in Kombination mit Essigsäure.

Aminozucker sogenannte Monosaccharide, dieanstelle der OH-Gruppe eine Aminogruppe tragen (- NH 2).

Aminozucker sind der wichtigste Bestandteil Glykosaminoglykane.

Monosaccharide bilden Ester . OH-Gruppe eines Monosaccharidmoleküls; wie jeder alkohol Gruppe, kann mit Säure interagieren. In der Zwischenlage AustauschZuckerester sind von großer Bedeutung. ErmöglichenUm verstoffwechselt zu werden, muss Zucker werdenPhosphoräther. Dabei werden die endständigen Kohlenstoffatome phosphoryliert. Bei Hexosen sind dies C-1 und C-6, bei Pentosen C-1 und C-5 usw. SchmerzMehr als zwei OH-Gruppen unterliegen keiner Phosphorylierung. Daher spielen Mono- und Diphosphate von Zuckern die Hauptrolle. Im Namen Phosphorester geben normalerweise die Position der Esterbindung an.

Oligosaccharide

Oligosaccharide zwei oder mehr haben Monosaccharid. Sie kommen in Zellen und biologischen Flüssigkeiten sowohl in freier Form als auch in Kombination mit Proteinen vor. Disaccharide sind für den Körper von großer Bedeutung: Saccharose, Maltose, Laktose usw. Diese Kohlenhydrate erfüllen eine Energiefunktion. Es wird angenommen, dass sie als Teil der Zellen am Prozess der "Erkennung" von Zellen beteiligt sind.

Saccharose(Rüben- oder Rohrzucker). Besteht aus Glukose- und Fruktosemolekülen. Sie ist ist ein pflanzliches Produkt und der wichtigste Bestandteil nahrhaftes Lebensmittel, hat im Vergleich zu anderen Disacchariden und Glukose den süßesten Geschmack.

Der Gehalt an Saccharose im Zucker beträgt 95%. Zucker wird im Magen-Darm-Trakt schnell abgebaut, Glucose und Fructose werden ins Blut aufgenommen und dienen als Energielieferant und wichtigste Vorstufe von Glykogen und Fetten. Er wird oft auch als „leerer Kalorienträger“ bezeichnet, weil Zucker ein reines Kohlenhydrat ist und keine anderen Nährstoffe wie Vitamine, Mineralsalze etc. enthält.

Laktose(Milch Zucker) besteht aus Glukose und Galaktose, die in den Milchdrüsen synthetisiert werden während der Laktation. Im Magen-Darm-Trakt wird es durch die Wirkung des Enzyms Laktase abgebaut. Ein Mangel an diesem Enzym führt bei manchen Menschen zu einer Milchunverträglichkeit. Ein Mangel an diesem Enzym wird bei etwa 40 % der erwachsenen Bevölkerung beobachtet. Unverdaute Laktose dient als guter Nährstoff für die Darmflora. Gleichzeitig ist eine reichliche Gasbildung möglich, der Magen "schwillt" an. In fermentierten Milchprodukten wird der größte Teil der Laktose zu Milchsäure fermentiert, sodass Menschen mit Laktasemangel fermentierte Milchprodukte ohne unangenehme Folgen vertragen können. Darüber hinaus hemmen Milchsäurebakterien in fermentierten Milchprodukten die Aktivität der Darmflora und reduzieren die unerwünschten Wirkungen von Laktose.

Maltose besteht aus zwei Glukosemoleküle und ist der Hauptstrukturbestandteil von Stärke und Glykogen.

Polysaccharide

Polysaccharide - Kohlenhydrate mit hohem Molekulargewicht, besteht aus einer großen Anzahl von Monosacchariden. Sie haben hydrophile Eigenschaften und bilden beim Auflösen in Wasser kolloidale Lösungen.

Polysaccharide werden in Homo- und Gete unterteilt Roposaccharide.

Homopolysaccharide. Enthält Monosaccharide nur eine Sorte. Gak-, Stärke- und Glykogen-Fasten Schwärme nur aus Glukosemolekülen, Inulin - Fruktose. Homopolysaccharide sind stark verzweigt Struktur und sind eine Mischung aus zwei Polymere - Amylose und Amylopektin. Amylose besteht aus 60-300 Glucoseresten, die miteinander verbunden sind Kette über eine Sauerstoffbrücke, zwischen dem ersten Kohlenstoffatom eines Moleküls und dem vierten Kohlenstoffatom eines anderen gebildet (Bindung 1,4).

Amylose in heißem Wasser löslich und ergibt mit Jod eine blaue Farbe.

Amylopektin - ein verzweigtes Polymer, das sowohl aus geraden Ketten (Bindung 1,4) als auch aus verzweigten Ketten besteht, die durch Bindungen zwischen dem ersten Kohlenstoffatom eines Glucosemoleküls und dem sechsten Kohlenstoffatom eines anderen mit Hilfe einer Sauerstoffbrücke (Bindung 1,6).

Vertreter von Homopolysacchariden sind Stärke, Ballaststoffe und Glykogen.

Stärke(pflanzliches Polysaccharid)- besteht aus mehreren tausend Glucoseresten, von denen 10-20 % durch Amylose und 80-90 % durch Amylopektin repräsentiert werden. Stärke ist in kaltem Wasser unlöslich, aber in heißem Wasser bildet sie eine kolloidale Lösung, die allgemein als Stärkepaste bezeichnet wird. Stärke macht bis zu 80 % der mit der Nahrung aufgenommenen Kohlenhydrate aus. Die Stärkequelle sind pflanzliche Produkte, hauptsächlich Getreide: Getreide, Mehl, Brot und Kartoffeln. Getreide enthält die meiste Stärke (von 60 % in Buchweizen (Kern) und bis zu 70 % in Reis).

Zellulose, oder Zellulose,- das häufigste pflanzliche Kohlenhydrat auf der Erde, gebildet in einer Menge von ca. 50 kg pro Erdbewohner. Zellulose ist ein lineares Polysaccharid, das aus 1000 oder mehr Glucoseresten besteht. Im Körper sind Ballaststoffe an der Aktivierung der Magen- und Darmmotilität beteiligt, regen die Sekretion von Verdauungssäften an und erzeugen ein Sättigungsgefühl.

Glykogen(tierische Stärke) ist das Hauptspeicherkohlenhydrat des menschlichen Körpers und besteht aus etwa 30.000 Glucoseresten, die eine verzweigte Struktur bilden. In der bedeutendsten Menge reichert sich Glykogen in der Leber und im Muskelgewebe an, einschließlich des Herzmuskels. Die Funktion von Muskelglykogen besteht darin, dass es eine leicht verfügbare Glucosequelle ist, die bei Energieprozessen im Muskel selbst verwendet wird. Leberglykogen dient zur Aufrechterhaltung physiologischer Blutglukosekonzentrationen, vor allem zwischen den Mahlzeiten. 12-18 Stunden nach einer Mahlzeit ist der Glykogenspeicher in der Leber fast vollständig aufgebraucht. Der Gehalt an Muskelglykogen nimmt erst nach längerer und anstrengender körperlicher Arbeit deutlich ab. Bei einem Mangel an Glukose wird es schnell abgebaut und stellt seinen normalen Blutspiegel wieder her. In Zellen ist Glykogen mit zytoplasmatischem Protein und teilweise mit intrazellulären Membranen assoziiert.

Heteropolysaccharide (Glykosaminoglykane oder Mucopolysaccharide) (das Präfix "muco-" zeigt an, dass sie zuerst aus Mucin gewonnen wurden). Sie bestehen aus verschiedenen Arten von Monosacchariden (Glucose, Galactose) und ihren Derivaten (Aminozucker, Hexuronsäuren). In ihrer Zusammensetzung wurden auch andere Substanzen gefunden: stickstoffhaltige Basen, organische Säuren und einige andere.

Glykosaminoglykane sind geleeartige, klebrige Substanzen. Sie erfüllen verschiedene Funktionen, einschließlich struktureller, schützender, regulierender usw. Glykosaminoglykane zum Beispiel machen den Großteil der interzellulären Substanz von Geweben aus, sind Teil der Haut, des Knorpels, der Synovialflüssigkeit und des Glaskörpers des Auges. Im Körper kommen sie in Kombination mit Proteinen (Proteoglykanen und Glykoproteinen) und Fetten (Glykolipiden) vor, in denen Polysaccharide den Großteil des Moleküls ausmachen (bis zu 90 % oder mehr). Die folgenden sind wichtig für den Körper.

Hyaluronsäure- der Hauptteil der Interzellularsubstanz, eine Art "biologischer Kitt", der die Zellen verbindet und den gesamten Interzellularraum ausfüllt. Es fungiert auch als biologischer Filter, der Mikroben einfängt und deren Eindringen in die Zelle verhindert, und ist am Wasseraustausch im Körper beteiligt.

Es ist zu beachten, dass sich Hyaluronsäure unter der Wirkung eines spezifischen Enzyms Hyaluronidase zersetzt. In diesem Fall wird die Struktur der interzellulären Substanz gestört, es bilden sich „Risse“ in ihrer Zusammensetzung, was zu einer Erhöhung ihrer Durchlässigkeit für Wasser und andere Substanzen führt. Dies ist wichtig für den Prozess der Befruchtung der Eizelle durch Spermien, die reich an diesem Enzym sind. Einige Bakterien enthalten auch Hyaluronidase, was ihr Eindringen in die Zelle erheblich erleichtert.

X Ondroitinsulfate- Chondroitin-Schwefelsäuren, dienen als strukturelle Bestandteile von Knorpel, Bändern, Herzklappen, Nabelschnur usw. Sie tragen zur Ablagerung von Kalzium in den Knochen bei.

Heparin wird in Mastzellen gebildet, die sich in Lunge, Leber und anderen Organen befinden, und wird von diesen in das Blut und in die interzelluläre Umgebung abgegeben. Im Blut bindet es an Proteine ​​und verhindert die Blutgerinnung, indem es als Antikoagulans wirkt. Darüber hinaus wirkt Heparin entzündungshemmend, beeinflusst den Austausch von Kalium und Natrium und hat eine antihypoxische Funktion.

Eine besondere Gruppe von Glykosaminoglykanen sind Verbindungen, die Neuraminsäuren und Kohlenhydratderivate enthalten. Verbindungen von Neuraminsäure mit Essigsäure werden als Opalsäuren bezeichnet. Sie kommen in Zellmembranen, Speichel und anderen biologischen Flüssigkeiten vor.

Kohlenhydrate sind organische Verbindungen aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Es gibt einfache Kohlenhydrate oder Monosaccharide, wie Glucose, und komplexe oder Polysaccharide, die unterteilt werden in niedere, die wenige einfache Kohlenhydratreste enthalten, wie Disaccharide, und höhere, die sehr große Moleküle mit vielen einfachen Kohlenhydratresten haben. In tierischen Organismen beträgt der Kohlenhydratgehalt etwa 2 % Trockengewicht.

Der durchschnittliche Tagesbedarf eines Erwachsenen an Kohlenhydraten beträgt 500 g und bei intensiver Muskelarbeit 700-1000 g.

Die Menge an Kohlenhydraten pro Tag sollte 60 Gewichtsprozent und 56 Gewichtsprozent der Gesamtnahrungsmenge betragen.

Glukose ist im Blut enthalten, in dem seine Menge konstant gehalten wird (0,1-0,12%). Nach der Absorption im Darm werden Monosaccharide vom Blut dorthin transportiert, wo die Synthese von Glykogen aus Monosacchariden, die Teil des Zytoplasmas sind, stattfindet. Glykogenspeicher werden hauptsächlich in den Muskeln und in der Leber gespeichert.

Die Gesamtmenge an Glykogen in einem 70 kg schweren menschlichen Körper beträgt etwa 375 g, davon sind 245 g in den Muskeln, 110 g (bis 150 g) in der Leber, 20 g im Blut und anderen Körperflüssigkeiten enthalten der Körper einer trainierten Person, Glykogen ist 40 -50% mehr als untrainierte.

Kohlenhydrate sind die Hauptenergiequelle für das Leben und Arbeiten des Körpers.

Im Körper werden Kohlenhydrate unter sauerstofffreien (anaeroben) Bedingungen zu Milchsäure abgebaut, wodurch Energie freigesetzt wird. Dieser Vorgang wird Glykolyse genannt. Unter Beteiligung von Sauerstoff (aerobe Bedingungen) werden sie in Kohlendioxid gespalten und setzen dabei deutlich mehr Energie frei. Von großer biologischer Bedeutung ist der anaerobe Abbau von Kohlenhydraten unter Beteiligung von Phosphorsäure - Phosphorylierung.

Die Phosphorylierung von Glukose erfolgt in der Leber unter Beteiligung von Enzymen. Die Glukosequelle können Aminosäuren und Fette sein. In der Leber werden aus vorphosphorylierter Glukose riesige Polysaccharidmoleküle, Glykogen, gebildet. Die Menge an Glykogen in der menschlichen Leber hängt von der Art der Ernährung und der Muskelaktivität ab. Unter Beteiligung anderer Enzyme in der Leber wird Glykogen zur Glukose-Zucker-Bildung abgebaut. Der Glykogenabbau in Leber und Skelettmuskulatur bei Fasten und Muskelarbeit geht mit einer gleichzeitigen Glykogensynthese einher. Glukose, die in der Leber gebildet wird, dringt ein und wird mit ihr an alle Zellen und Gewebe abgegeben.

Nur ein kleiner Teil der Proteine ​​und Fette setzt beim Prozess des desmolytischen Abbaus Energie frei und dient somit als direkte Energiequelle. Ein erheblicher Teil der Proteine ​​und Fette wird noch vor dem vollständigen Zerfall erst in den Muskeln in Kohlenhydrate umgewandelt. Darüber hinaus gelangen die Hydrolyseprodukte von Proteinen und Fetten aus dem Verdauungskanal in die Leber, wo Aminosäuren und Fette in Glukose umgewandelt werden. Dieser Vorgang wird als Glukoneogenese bezeichnet. Die Hauptquelle der Glukosebildung in der Leber ist Glykogen, ein viel kleinerer Teil der Glukose wird durch Gluconeogenese gewonnen, bei der die Bildung von Ketonkörpern verzögert wird. Somit beeinflusst der Kohlenhydratstoffwechsel den Stoffwechsel und das Wasser erheblich.

Wenn der Glukoseverbrauch durch arbeitende Muskeln um das 5- bis 8-fache ansteigt, wird Glykogen in der Leber aus Fetten und Proteinen gebildet.

Im Gegensatz zu Proteinen und Fetten werden Kohlenhydrate leicht abgebaut, sodass sie vom Körper schnell und mit hohem Energieaufwand mobilisiert werden (Muskelarbeit, Schmerzgefühle, Angst, Wut usw.). Der Abbau von Kohlenhydraten hält den Körper stabil und ist die Hauptenergiequelle für die Muskeln. Kohlenhydrate sind für die normale Funktion des Nervensystems unerlässlich. Eine Abnahme des Blutzuckers führt zu einem Abfall der Körpertemperatur, Schwäche und Ermüdung der Muskeln und Störungen der Nervenaktivität.

Im Gewebe wird nur ein sehr kleiner Teil der vom Blut gelieferten Glukose unter Energiefreisetzung verbraucht. Die Hauptquelle des Kohlenhydratstoffwechsels in Geweben ist Glykogen, das zuvor aus Glukose synthetisiert wurde.

Während der Arbeit der Muskeln - der Hauptverbraucher von Kohlenhydraten - werden die Glykogenreserven in ihnen verbraucht, und erst nachdem diese Reserven vollständig aufgebraucht sind, beginnt die direkte Verwendung von Glukose, die durch das Blut an die Muskeln geliefert wird. Dabei wird Glukose verbraucht, die aus Glykogenspeichern in der Leber gebildet wird. Nach der Arbeit erneuern die Muskeln ihre Versorgung mit Glykogen, indem sie es aus Blutzucker und der Leber synthetisieren - aufgrund von absorbierten Monosacchariden im Verdauungstrakt und dem Abbau von Proteinen und Fetten.

Beispielsweise wird bei einem Anstieg des Blutzuckers über 0,15-0,16% aufgrund seines reichlichen Gehalts an Nahrungsmitteln, der als Nahrungsmittelhyperglykämie bezeichnet wird, dieser mit Urin - Glykosurie - aus dem Körper ausgeschieden.

Andererseits nimmt der Glukosespiegel im Blut auch bei längerem Fasten nicht ab, da Glukose während des Abbaus von Glykogen in den Geweben in das Blut gelangt.

Kurze Beschreibung der Zusammensetzung, Struktur und ökologischen Rolle von Kohlenhydraten

Kohlenhydrate sind organische Substanzen, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen und die allgemeine Formel C n (H 2 O) m (für die überwiegende Mehrheit dieser Substanzen) haben.

Der Wert von n ist entweder gleich m (für Monosaccharide) oder größer als m (für andere Klassen von Kohlenhydraten). Die obige allgemeine Formel entspricht nicht der Desoxyribose.

Kohlenhydrate werden in Monosaccharide, Di(Oligo)saccharide und Polysaccharide unterteilt. Nachfolgend eine kurze Beschreibung der einzelnen Vertreter der einzelnen Kohlenhydratklassen.

Kurze Beschreibung von Monosacchariden

Monosaccharide sind Kohlenhydrate, deren allgemeine Formel C n (H 2 O) n ist (Ausnahme ist Desoxyribose).

Klassifikationen von Monosacchariden

Monosaccharide sind eine ziemlich umfangreiche und komplexe Gruppe von Verbindungen, daher haben sie eine komplexe Klassifizierung nach verschiedenen Kriterien:

1) nach der Anzahl der in einem Monosaccharidmolekül enthaltenen Kohlenstoffe werden Tetrosen, Pentosen, Hexosen, Heptosen unterschieden; Pentosen und Hexosen sind von größter praktischer Bedeutung;

2) Monosaccharide werden nach funktionellen Gruppen in Ketosen und Aldosen unterteilt;

3) nach der Anzahl der im zyklischen Monosaccharidmolekül enthaltenen Atome werden Pyranosen (enthalten 6 Atome) und Furanosen (enthalten 5 Atome) unterschieden;

4) Aufgrund der räumlichen Anordnung des "glucosidischen" Hydroxids (dieses Hydroxid wird durch Anhängen eines Wasserstoffatoms an den Sauerstoff der Carbonylgruppe erhalten) werden Monosaccharide in Alpha- und Beta-Formen unterteilt. Werfen wir einen Blick auf einige der wichtigsten Monosaccharide von größter biologischer und ökologischer Bedeutung in der Natur.

Kurze Beschreibung der Pentosen

Pentosen sind Monosaccharide, deren Molekül 5 Kohlenstoffatome enthält. Diese Substanzen können sowohl offenkettige als auch zyklische, Aldosen und Ketosen, Alpha- und Beta-Verbindungen sein. Unter ihnen sind Ribose und Desoxyribose von größter praktischer Bedeutung.

Ribose-Formel in der allgemeinen Form C 5 H 10 O 5. Ribose ist eine der Substanzen, aus denen Ribonukleotide synthetisiert werden, aus denen anschließend verschiedene Ribonukleinsäuren (RNA) gewonnen werden. Daher ist die Furanose (5-gliedrige) Alpha-Form der Ribose von größter Bedeutung (in Formeln wird RNA in Form eines regelmäßigen Fünfecks dargestellt).

Die Formel von Desoxyribose in allgemeiner Form ist C 5 H 10 O 4. Desoxyribose ist eine der Substanzen, aus denen Desoxyribonukleotide in Organismen synthetisiert werden; Letztere sind die Ausgangsmaterialien für die Synthese von Desoxyribonukleinsäuren (DNA). Daher ist die zyklische Alpha-Form der Desoxyribose, der am zweiten Kohlenstoffatom im Zyklus ein Hydroxid fehlt, von größter Bedeutung.

Die offenkettigen Formen von Ribose und Desoxyribose sind Aldosen, dh sie enthalten 4 (3) Hydroxidgruppen und eine Aldehydgruppe. Beim vollständigen Abbau von Nukleinsäuren werden Ribose und Desoxyribose zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert; Dieser Vorgang wird von der Freisetzung von Energie begleitet.

Kurze Beschreibung der Hexosen

Hexosen sind Monosaccharide, deren Moleküle sechs Kohlenstoffatome enthalten. Die allgemeine Formel von Hexosen ist C 6 (H 2 O) 6 oder C 6 H 12 O 6. Alle Varianten von Hexosen sind Isomere entsprechend der obigen Formel. Unter Hexosen gibt es Ketosen und Aldosen und Alpha- und Betaformen von Molekülen, offenkettige und zyklische Formen, Pyranose- und zyklische Furanoseformen von Molekülen. Von größter Bedeutung in der Natur sind Glucose und Fructose, die im Folgenden kurz besprochen werden.

1. Glukose. Wie jede Hexose hat es die allgemeine Formel C 6 H 12 O 6 . Es gehört zu den Aldosen, d.h. es enthält eine funktionelle Aldehydgruppe und 5 Hydroxidgruppen (charakteristisch für Alkohole), daher ist Glucose ein mehratomiger Aldehydalkohol (diese Gruppen sind in offenkettiger Form enthalten, die Aldehydgruppe fehlt im cyclischen bilden, da es sich in ein Hydroxid umwandelt, eine Gruppe namens "Glucosid-Hydroxid"). Die zyklische Form kann entweder fünfgliedrig (Furanose) oder sechsgliedrig (Pyranose) sein. Die wichtigste in der Natur ist die Pyranoseform des Glucosemoleküls. Die cyclischen Pyranose- und Furanoseformen können entweder Alpha- oder Betaformen sein, abhängig von der Position des glucosidischen Hydroxids relativ zu anderen Hydroxidgruppen im Molekül.

Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften ist Glukose ein weißer, kristalliner Feststoff mit süßem Geschmack (die Intensität dieses Geschmacks ähnelt der von Saccharose), der in Wasser gut löslich ist und übersättigte Lösungen („Sirupe“) bilden kann. Da das Glucosemolekül asymmetrische Kohlenstoffatome enthält (d. h. Atome, die mit vier verschiedenen Radikalen verbunden sind), haben Glucoselösungen optische Aktivität, daher werden D-Glucose und L-Glucose unterschieden, die unterschiedliche biologische Aktivität haben.

Aus biologischer Sicht ist die Fähigkeit von Glucose, leicht nach dem Schema zu oxidieren, am wichtigsten:

С 6 Н 12 O 6 (Glucose) → (Zwischenstufen) → 6СO 2 + 6Н 2 O.

Glukose ist eine biologisch wichtige Verbindung, da sie vom Körper durch ihre Oxidation als universeller Nährstoff und leicht verfügbare Energiequelle verwendet wird.

2. Fruktose. Dies ist Ketose, seine allgemeine Formel ist C 6 H 12 O 6, dh es ist ein Isomer von Glucose, es ist durch offenkettige und zyklische Formen gekennzeichnet. Das wichtigste ist Beta-B-Fructofuranose oder kurz Beta-Fructose. Saccharose wird aus Beta-Fructose und Alpha-Glucose hergestellt. Unter bestimmten Bedingungen kann Fructose während der Isomerisierungsreaktion in Glucose umgewandelt werden. Fruktose hat ähnliche physikalische Eigenschaften wie Glukose, ist aber süßer als sie.

Kurze Beschreibung von Disacchariden

Disaccharide sind Produkte der Dikondensationsreaktion gleicher oder verschiedener Moleküle von Monosacchariden.

Disaccharide sind eine der Arten von Oligosacchariden (eine kleine Anzahl von Monosaccharidmolekülen (gleich oder verschieden) ist an der Bildung ihrer Moleküle beteiligt.

Der wichtigste Vertreter der Disaccharide ist Saccharose (Rüben- oder Rohrzucker). Saccharose ist ein Produkt der Wechselwirkung von Alpha-D-Glucopyranose (Alpha-Glucose) und Beta-D-Fructofuranose (Beta-Fructose). Seine allgemeine Formel ist C 12 H 22 O 11. Saccharose ist eines der vielen Isomere von Disacchariden.

Dies ist eine weiße kristalline Substanz, die in verschiedenen Zuständen vorliegt: grobkörnig („Zuckerköpfe“), feinkristallin (Kristallzucker), amorph (Puderzucker). Es löst sich gut in Wasser, insbesondere in heißem Wasser (im Vergleich zu heißem Wasser ist die Löslichkeit von Saccharose in kaltem Wasser relativ gering), so dass Saccharose in der Lage ist, „übersättigte Lösungen“ zu bilden – Sirupe, die „kandiert“, d.h. Es bilden sich kristalline Suspensionen. Konzentrierte Saccharoselösungen können spezielle glasartige Systeme bilden - Karamell, das vom Menschen verwendet wird, um bestimmte Arten von Süßigkeiten zu erhalten. Saccharose ist eine süße Substanz, aber die Intensität des süßen Geschmacks ist geringer als die von Fruktose.

Die wichtigste chemische Eigenschaft von Saccharose ist ihre Fähigkeit zur Hydrolyse, bei der Alpha-Glucose und Beta-Fructose gebildet werden, die Koeingehen.

Für den Menschen ist Saccharose eines der wichtigsten Lebensmittel, da sie eine Quelle für Glukose ist. Ein übermäßiger Konsum von Saccharose ist jedoch schädlich, da er zu einer Störung des Kohlenhydratstoffwechsels führt, die mit dem Auftreten von Krankheiten einhergeht: Diabetes, Zahnerkrankungen, Fettleibigkeit.

Allgemeine Eigenschaften von Polysacchariden

Polysaccharide werden als natürliche Polymere bezeichnet, die Reaktionsprodukte der Polykondensation von Monosacchariden sind. Als Monomere zur Bildung von Polysacchariden können Pentosen, Hexosen und andere Monosaccharide verwendet werden. Von praktischer Bedeutung sind die Hexose-Polykondensationsprodukte. Es sind auch Polysaccharide bekannt, deren Moleküle Stickstoffatome enthalten, wie beispielsweise Chitin.

Auf Hexose basierende Polysaccharide haben die allgemeine Formel (C 6 H 10 O 5)n. Sie sind in Wasser unlöslich, während einige von ihnen kolloidale Lösungen bilden können. Die wichtigsten dieser Polysaccharide sind verschiedene Sorten pflanzlicher und tierischer Stärke (letztere werden als Glykogen bezeichnet) sowie Sorten von Zellulose (Faser).

Allgemeine Merkmale der Eigenschaften und ökologische Rolle von Stärke

Stärke ist ein Polysaccharid, das ein Produkt der Polykondensationsreaktion von Alpha-Glucose (Alpha-D-Glucopyranose) ist. Nach Herkunft werden pflanzliche und tierische Stärken unterschieden. Tierische Stärken werden Glykogen genannt. Stärkemoleküle haben zwar im Allgemeinen eine gemeinsame Struktur, dieselbe Zusammensetzung, aber die individuellen Eigenschaften von Stärke, die aus verschiedenen Pflanzen gewonnen wird, sind unterschiedlich. Kartoffelstärke unterscheidet sich also von Maisstärke usw. Aber alle Stärkesorten haben gemeinsame Eigenschaften. Dies sind feste, weiße, feinkristalline oder amorphe Substanzen, die sich „spröde“ anfühlen, in Wasser unlöslich sind, aber in heißem Wasser kolloidale Lösungen bilden können, die auch beim Abkühlen ihre Stabilität behalten. Stärke bildet sowohl Sole (z. B. flüssiges Gelee) als auch Gele (z. B. Gelee mit hohem Stärkegehalt ist eine gallertartige Masse, die mit einem Messer geschnitten werden kann).

Die Fähigkeit der Stärke, kolloidale Lösungen zu bilden, hängt mit der Kugelförmigkeit ihrer Moleküle zusammen (das Molekül wird sozusagen zu einer Kugel gerollt). Bei Kontakt mit warmem oder heißem Wasser dringen Wassermoleküle zwischen die Windungen von Stärkemolekülen ein, das Molekül nimmt an Volumen zu und die Dichte der Substanz nimmt ab, was zum Übergang von Stärkemolekülen in einen für kolloidale Systeme charakteristischen beweglichen Zustand führt. Die allgemeine Formel von Stärke lautet: (C 6 H 10 O 5) n, die Moleküle dieser Substanz haben zwei Arten, von denen eine Amylose genannt wird (es gibt keine Seitenketten in diesem Molekül) und die andere Amylopektin (das Moleküle haben Seitenketten, bei denen die Verbindung über 1 - 6 Kohlenstoffatome durch eine Sauerstoffbrücke erfolgt).

Die wichtigste chemische Eigenschaft, die die biologische und ökologische Rolle von Stärke bestimmt, ist ihre Fähigkeit zur Hydrolyse, die letztendlich entweder das Disaccharid Maltose oder Alpha-Glucose bildet (dies ist das Endprodukt der Stärkehydrolyse):

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6 (alpha-Glucose).

Der Prozess findet in Organismen unter der Wirkung einer ganzen Gruppe von Enzymen statt. Durch diesen Prozess wird der Körper mit Glukose angereichert – der wichtigsten Nährstoffverbindung.

Eine qualitative Reaktion auf Stärke ist ihre Wechselwirkung mit Jod, bei der eine rotviolette Farbe auftritt. Diese Reaktion wird zum Nachweis von Stärke in verschiedenen Systemen verwendet.

Die biologische und ökologische Rolle der Stärke ist ziemlich groß. Dies ist einer der wichtigsten Speicherstoffe in pflanzlichen Organismen, beispielsweise in Pflanzen aus der Familie der Getreidegewächse. Für Tiere ist Stärke die wichtigste trophische Substanz.

Kurze Beschreibung der Eigenschaften und der ökologischen und biologischen Rolle von Cellulose (Faser)

Cellulose (Faser) ist ein Polysaccharid, das ein Produkt der Polykondensationsreaktion von Beta-Glucose (Beta-D-Glucopyranose) ist. Seine allgemeine Formel ist (C 6 H 10 O 5) n. Im Gegensatz zu Stärke sind Zellulosemoleküle streng linear und haben eine fibrilläre ("fadenförmige") Struktur. Der Unterschied in der Struktur von Stärke- und Zellulosemolekülen erklärt den Unterschied in ihrer biologischen und ökologischen Rolle. Cellulose ist weder eine Reserve- noch eine trophische Substanz, da sie von den meisten Organismen nicht verdaut werden kann (mit Ausnahme einiger Bakterienarten, die Cellulose hydrolysieren und Beta-Glucose assimilieren können). Cellulose ist nicht in der Lage, kolloidale Lösungen zu bilden, aber sie kann mechanisch starke fadenförmige Strukturen bilden, die Schutz für einzelne Zellorganellen und die mechanische Festigkeit verschiedener Pflanzengewebe bieten. Cellulose wird wie Stärke unter bestimmten Bedingungen hydrolysiert, und das Endprodukt ihrer Hydrolyse ist Beta-Glucose (Beta-D-Glucopyranose). In der Natur spielt dieser Prozess eine relativ geringe Rolle (aber er ermöglicht der Biosphäre, Zellulose zu „assimilieren“).

(C 6 H 10 O 5) n (Faser) + n (H 2 O) → n (C 6 H 12 O 6) (Beta-Glucose oder Beta-D-Glucopyranose) (bei unvollständiger Hydrolyse der Faser, Bildung von ein lösliches Disaccharid ist möglich - Cellobiose).

Unter natürlichen Bedingungen werden Fasern (nach dem Absterben von Pflanzen) abgebaut, wodurch die Bildung verschiedener Verbindungen möglich ist. Durch diesen Prozess werden Humus (ein organischer Bestandteil des Bodens), verschiedene Kohlearten gebildet (Öl und Kohle entstehen aus den toten Überresten verschiedener tierischer und pflanzlicher Organismen in Abwesenheit, d.h. unter anaeroben Bedingungen, des gesamten Komplexes organischer Substanzen an ihrer Bildung beteiligt ist, einschließlich Kohlenhydrate).

Die ökologische und biologische Rolle von Fasern besteht darin, dass sie: a) schützend sind; b) mechanisch; c) eine Bildungsverbindung (für einige Bakterien erfüllt sie eine trophische Funktion). Die toten Überreste von Pflanzenorganismen sind ein Substrat für einige Organismen - Insekten, Pilze, verschiedene Mikroorganismen.

Kurze Beschreibung der ökologischen und biologischen Rolle von Kohlenhydraten

Wenn wir das obige Material in Bezug auf die Eigenschaften von Kohlenhydraten zusammenfassen, können wir die folgenden Schlussfolgerungen über ihre ökologische und biologische Rolle ziehen.

1. Sie erfüllen sowohl in Zellen als auch im gesamten Körper eine aufbauende Funktion, da sie Teil der zell- und gewebebildenden Strukturen sind (dies gilt insbesondere für Pflanzen und Pilze), z. B. Zellmembranen, verschiedene Membranen usw. Darüber hinaus sind Kohlenhydrate an der Bildung biologisch notwendiger Substanzen beteiligt, die eine Reihe von Strukturen bilden, beispielsweise an der Bildung von Nukleinsäuren, die die Basis von Chromosomen bilden; Kohlenhydrate sind Teil komplexer Proteine ​​- Glykoproteine, die von besonderer Bedeutung für die Bildung von Zellstrukturen und interzellulärer Substanz sind.

2. Die wichtigste Funktion von Kohlenhydraten ist die trophische Funktion, die darin besteht, dass viele von ihnen Nahrungsprodukte heterotropher Organismen sind (Glukose, Fruktose, Stärke, Saccharose, Maltose, Laktose usw.). Diese Substanzen bilden in Kombination mit anderen Verbindungen Nahrungsprodukte, die vom Menschen verwendet werden (verschiedene Getreide; Früchte und Samen einzelner Pflanzen, die Kohlenhydrate in ihrer Zusammensetzung enthalten, sind Nahrung für Vögel, und Monosaccharide, die in einen Kreislauf verschiedener Umwandlungen eintreten, tragen dazu bei zur Bildung sowohl ihrer eigenen Kohlenhydrate, die für einen bestimmten Organismus charakteristisch sind, als auch anderer organobiochemischer Verbindungen (Fette, Aminosäuren (aber nicht ihre Proteine), Nukleinsäuren usw.).

3. Kohlenhydrate zeichnen sich auch durch eine Energiefunktion aus, die darin besteht, dass Monosaccharide (insbesondere Glucose) in Organismen leicht oxidiert werden (das Endprodukt der Oxidation ist CO 2 und H 2 O), während eine große Menge an Energie vorhanden ist freigesetzt, begleitet von der Synthese von ATP.

4. Sie haben auch eine Schutzfunktion, die darin besteht, dass aus Kohlenhydraten Strukturen (und bestimmte Organellen in der Zelle) entstehen, die entweder die Zelle oder den Körper als Ganzes vor verschiedenen Schäden schützen, einschließlich mechanischer (z. B. Chitinhüllen). von Insekten, die äußere Skelette bilden, Zellmembranen von Pflanzen und vielen Pilzen, einschließlich Zellulose usw.).

5. Eine wichtige Rolle spielen die mechanischen und formenden Funktionen von Kohlenhydraten, dh die Fähigkeit von Strukturen, die entweder durch Kohlenhydrate oder in Kombination mit anderen Verbindungen gebildet werden, dem Körper eine bestimmte Form zu geben und ihn mechanisch fest zu machen; so bilden die Zellmembranen des mechanischen Gewebes und der Gefäße des Xylems das Gerüst (inneres Skelett) von Gehölzen, Sträuchern und krautigen Pflanzen, das äußere Skelett von Insekten wird von Chitin gebildet usw.

Kurze Beschreibung des Kohlenhydratstoffwechsels in einem heterotrophen Organismus (am Beispiel eines menschlichen Körpers)

Eine wichtige Rolle für das Verständnis von Stoffwechselprozessen spielt die Kenntnis der Umwandlungen, die Kohlenhydrate in heterotrophen Organismen durchlaufen. Im menschlichen Körper ist dieser Prozess durch die folgende schematische Beschreibung gekennzeichnet.

Kohlenhydrate in der Nahrung gelangen über den Mund in den Körper. Monosaccharide im Verdauungssystem werden praktisch nicht umgewandelt, Disaccharide werden zu Monosacchariden hydrolysiert und Polysaccharide werden ziemlich erheblich umgewandelt (dies gilt für Polysaccharide, die vom Körper verbraucht werden, und Kohlenhydrate, die keine Nahrungsmittel sind, z. B. Cellulose, einige Pektine, werden mit dem Kot ausgeschieden).

In der Mundhöhle wird die Nahrung zerkleinert und homogenisiert (wird homogener als vor dem Eintritt). Die Nahrung wird durch Speichel beeinflusst, der von den Speicheldrüsen abgesondert wird. Es enthält Ptyalin und hat eine alkalische Reaktion der Umgebung, wodurch die primäre Hydrolyse von Polysacchariden beginnt, was zur Bildung von Oligosacchariden (Kohlenhydraten mit einem kleinen n-Wert) führt.

Ein Teil der Stärke kann sich sogar in Disaccharide umwandeln, was bei längerem Kauen von Brot zu sehen ist (saures Schwarzbrot wird süß).

Gekaute Nahrung, reichlich mit Speichel behandelt und von den Zähnen zerkleinert, gelangt in Form eines Nahrungsklumpens durch die Speiseröhre in den Magen, wo sie dem Magensaft mit einer Säurereaktion des Mediums ausgesetzt wird, das Enzyme enthält, die auf Proteine ​​​​und Nukleinsäuren einwirken. Bei Kohlenhydraten passiert im Magen fast nichts.

Dann gelangt der Nahrungsbrei in den ersten Darmabschnitt (Dünndarm), beginnend mit dem Zwölffingerdarm. Es erhält Pankreassaft (Pankreassekret), der einen Enzymkomplex enthält, der die Verdauung von Kohlenhydraten fördert. Kohlenhydrate werden in Monosaccharide umgewandelt, die wasserlöslich und resorbierbar sind. Nahrungskohlenhydrate werden schließlich im Dünndarm verdaut, und in dem Teil, in dem sich die Zotten befinden, werden sie in den Blutkreislauf aufgenommen und gelangen in das Kreislaufsystem.

Mit dem Blutfluss werden Monosaccharide zu verschiedenen Geweben und Zellen des Körpers transportiert, aber zuerst passiert das gesamte Blut die Leber (wo es von schädlichen Stoffwechselprodukten befreit wird). Im Blut liegen Monosaccharide hauptsächlich in Form von Alpha-Glucose vor (aber auch andere Hexose-Isomere wie Fructose sind möglich).

Wenn der Blutzucker unter dem Normalwert liegt, wird ein Teil des in der Leber enthaltenen Glykogens zu Glukose hydrolysiert. Ein Überschuss an Kohlenhydraten kennzeichnet eine schwere menschliche Krankheit - Diabetes.

Aus dem Blut gelangen Monosaccharide in die Zellen, wo die meisten von ihnen für die Oxidation (in Mitochondrien) verbraucht werden, während der ATP synthetisiert wird, das Energie in einer „bequemen“ Form für den Körper enthält. ATP wird für verschiedene Prozesse verbraucht, die Energie benötigen (Synthese von Substanzen, die der Körper benötigt, Durchführung physiologischer und anderer Prozesse).

Ein Teil der Kohlenhydrate in der Nahrung wird verwendet, um die Kohlenhydrate eines bestimmten Organismus zu synthetisieren, die für die Bildung von Zellstrukturen oder Verbindungen erforderlich sind, die für die Bildung von Stoffen anderer Verbindungsklassen erforderlich sind (so werden Fette, Nukleinsäuren usw . kann aus Kohlenhydraten gewonnen werden). Die Fähigkeit von Kohlenhydraten, sich in Fette umzuwandeln, ist eine der Ursachen für Fettleibigkeit - eine Krankheit, die einen Komplex anderer Krankheiten nach sich zieht.

Daher ist der Verzehr von überschüssigen Kohlenhydraten schädlich für den menschlichen Körper, was bei der Organisation einer ausgewogenen Ernährung berücksichtigt werden muss.

Bei autotrophen Pflanzenorganismen ist der Kohlenhydratstoffwechsel etwas anders. Kohlenhydrate (Monozucker) werden vom Körper mithilfe von Sonnenenergie aus Kohlendioxid und Wasser selbst synthetisiert. Di-, Oligo- und Polysaccharide werden aus Monosacchariden synthetisiert. Ein Teil der Monosaccharide wird in die Synthese von Nukleinsäuren einbezogen. Pflanzliche Organismen verwenden eine bestimmte Menge an Monosacchariden (Glucose) in den Atmungsprozessen zur Oxidation, in der (wie in heterotrophen Organismen) ATP synthetisiert wird.

Kohlenhydrate in Lebensmitteln.

Kohlenhydrate sind die wichtigste und leicht zugängliche Energiequelle für den menschlichen Körper. Alle Kohlenhydrate sind komplexe Moleküle bestehend aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O), der Name kommt von den Wörtern „Kohle“ und „Wasser“.

Von den uns bekannten Hauptenergiequellen können drei unterschieden werden:

Kohlenhydrate (bis zu 2 % der Reserven)
- Fette (bis zu 80% der Reserven)
- Proteine ​​(bis zu 18 % der Bestände )

Kohlenhydrate sind der schnellste Brennstoff, der hauptsächlich zur Energieerzeugung verwendet wird, aber ihre Reserven sind sehr gering (im Durchschnitt 2 % der Gesamtmenge). Ihre Ansammlung erfordert viel Wasser (um 1 g Kohlenhydrate zu speichern, werden 4 g Wasser benötigt), und für die Ablagerung von Fetten ist kein Wasser erforderlich.

Die Hauptvorräte an Kohlenhydraten werden im Körper in Form von Glykogen (ein komplexes Kohlenhydrat) gespeichert. Der größte Teil seiner Masse befindet sich in den Muskeln (ca. 70 %), der Rest in der Leber (30 %).
Alle weiteren Funktionen der Kohlenhydrate sowie deren chemische Struktur erfährst du hier

Kohlenhydrate in Lebensmitteln werden wie folgt klassifiziert.

Arten von Kohlenhydraten.

Kohlenhydrate werden in einer einfachen Klassifizierung in zwei Hauptklassen unterteilt: einfach und komplex. Einfache wiederum bestehen aus Monosacchariden und Oligosacchariden, komplexe aus Polysacchariden und faserige.

Einfache Kohlenhydrate.

Monosaccharide

Glucose("Traubenzucker", Dextrose).
Glucose- das wichtigste aller Monosaccharide, da es die Struktureinheit der meisten diätetischen Di- und Polysaccharide ist. Glukose ist im menschlichen Körper die wichtigste und vielseitigste Energiequelle für Stoffwechselvorgänge. Alle Zellen des tierischen Körpers haben die Fähigkeit, Glukose aufzunehmen. Gleichzeitig haben nicht alle Zellen des Körpers, sondern nur einige ihrer Typen die Fähigkeit, andere Energiequellen zu nutzen - zum Beispiel freie Fettsäuren und Glycerin, Fruktose oder Milchsäure. Im Stoffwechsel werden sie in einzelne Monosaccharidmoleküle zerlegt, die im Laufe mehrstufiger chemischer Reaktionen in andere Stoffe umgewandelt und schließlich zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert werden – als „Brennstoff“ für die Zellen. Glukose ist ein wesentlicher Bestandteil des Stoffwechsels Kohlenhydrate. Bei einer Abnahme des Blutspiegels oder einer hohen Konzentration und der Unfähigkeit zur Anwendung, wie dies bei Diabetes der Fall ist, tritt Schläfrigkeit auf, und es kann zu Bewusstlosigkeit (hypoglykämisches Koma) kommen.
Glukose „in reiner Form“, als Monosaccharid, kommt in Gemüse und Obst vor. Besonders reich an Glukose sind Weintrauben - 7,8 %, Kirschen, Kirschen - 5,5 %, Himbeeren - 3,9 %, Erdbeeren - 2,7 %, Pflaumen - 2,5 %, Wassermelonen - 2,4 %. Vom Gemüse kommt die meiste Glukose im Kürbis vor - 2,6%, im Weißkohl - 2,6%, in Karotten - 2,5%.
Glucose ist weniger süß als das bekannteste Disaccharid Saccharose. Wenn wir die Süße von Saccharose mit 100 Einheiten annehmen, dann beträgt die Süße von Glukose 74 Einheiten.

Fruktose(Fruchtzucker).
Fruktose ist eine der häufigsten Kohlenhydrate Früchte. Im Gegensatz zu Glukose kann es ohne Beteiligung von Insulin (einem Hormon, das den Blutzuckerspiegel senkt) aus dem Blut in die Gewebezellen gelangen. Aus diesem Grund wird Fruktose als sicherste Quelle empfohlen. Kohlenhydrate für Diabetiker. Ein Teil der Fruktose gelangt in die Leberzellen, die sie in einen universelleren "Brennstoff" umwandeln - Glukose, so dass Fruktose auch den Blutzucker erhöhen kann, wenn auch in viel geringerem Maße als andere einfache Zucker. Fruktose wird leichter in Fett umgewandelt als Glukose. Der Hauptvorteil von Fructose besteht darin, dass sie 2,5-mal süßer als Glucose und 1,7-mal süßer als Saccharose ist. Seine Verwendung anstelle von Zucker kann die Gesamtaufnahme reduzieren Kohlenhydrate.
Die Hauptquellen für Fruktose in Lebensmitteln sind Weintrauben – 7,7 %, Äpfel – 5,5 %, Birnen – 5,2 %, Kirschen, Süßkirschen – 4,5 %, Wassermelonen – 4,3 %, schwarze Johannisbeeren – 4,2 %, Himbeeren – 3,9 %, Erdbeeren – 2,4 % %, Melonen - 2,0 %. In Gemüse ist der Fruktosegehalt gering – von 0,1 % in Rüben bis 1,6 % in Weißkohl. Fructose ist in Honig enthalten - etwa 3,7%. Fructose, die eine viel höhere Süße als Saccharose hat, verursacht nachweislich keine Karies, die durch Zuckerkonsum gefördert wird.

Galaktose(eine Art Milchzucker).
Galaktose kommt in Produkten nicht in freier Form vor. Es bildet ein Disaccharid mit Glukose - Laktose (Milchzucker) - der Hauptbestandteil Kohlenhydrat Milch und Milchprodukte.

Oligosaccharide

Saccharose(Haushaltszucker).
Saccharose ist ein Disaccharid (aus zwei Komponenten bestehendes Kohlenhydrat), das aus Glukose- und Fruktosemolekülen gebildet wird. Die häufigste Art von Saccharose ist - Zucker. Der Gehalt an Saccharose in Zucker beträgt 99,5 %, tatsächlich ist Zucker reine Saccharose.
Zucker wird im Magen-Darm-Trakt schnell abgebaut, Glucose und Fructose werden ins Blut aufgenommen und dienen als Energielieferant und wichtigste Vorstufe von Glykogen und Fetten. Er wird oft als „leerer Kalorienträger“ bezeichnet, da Zucker rein ist Kohlenhydrat und enthält keine anderen Nährstoffe, wie zum Beispiel Vitamine, Mineralsalze. Von den pflanzlichen Produkten findet sich die meiste Saccharose in Rüben – 8,6 %, Pfirsichen – 6,0 %, Melonen – 5,9 %, Pflaumen – 4,8 %, Mandarinen – 4,5 %. In Gemüse, mit Ausnahme von Rüben, wird in Karotten ein erheblicher Gehalt an Saccharose festgestellt - 3,5%. In anderen Gemüsesorten liegt der Saccharosegehalt zwischen 0,4 und 0,7 %. Neben Zucker selbst sind die Hauptquellen für Saccharose in Lebensmitteln Marmelade, Honig, Süßwaren, süße Getränke und Eiscreme.

Laktose(Milch Zucker).
Laktose durch die Wirkung des Enzyms im Magen-Darm-Trakt zu Glukose und Galaktose abgebaut Laktase. Ein Mangel an diesem Enzym führt bei manchen Menschen zu einer Milchunverträglichkeit. Unverdaute Laktose dient als guter Nährstoff für die Darmflora. Gleichzeitig ist eine reichliche Gasbildung möglich, der Magen „schwillt an“. In fermentierten Milchprodukten wird der größte Teil der Laktose zu Milchsäure fermentiert, sodass Menschen mit Laktasemangel fermentierte Milchprodukte ohne unangenehme Folgen vertragen können. Darüber hinaus hemmen Milchsäurebakterien in fermentierten Milchprodukten die Aktivität der Darmflora und reduzieren die unerwünschten Wirkungen von Laktose.
Galactose, die beim Abbau von Lactose entsteht, wird in der Leber in Glucose umgewandelt. Bei einem angeborenen erblichen Mangel oder Fehlen eines Enzyms, das Galaktose in Glukose umwandelt, entwickelt sich eine schwere Krankheit - Galaktosämie , was zu geistiger Behinderung führt.
Der Laktosegehalt in Kuhmilch beträgt 4,7%, in Hüttenkäse - von 1,8% bis 2,8%, in Sauerrahm - von 2,6 bis 3,1%, in Kefir - von 3,8 bis 5,1%, in Joghurts - etwa 3%.

Maltose(Malzzucker).
Entsteht, wenn sich zwei Glukosemoleküle verbinden. Enthalten in Produkten wie: Malz, Honig, Bier, Melasse, Back- und Süßwaren, die unter Zusatz von Melasse hergestellt werden.

Sportler sollten die Einnahme von Glukose in reiner Form und Lebensmittel, die reich an Einfachzucker sind, in großen Mengen vermeiden, da sie den Prozess der Fettbildung auslösen.

Komplexe Kohlenhydrate.

Komplexe Kohlenhydrate bestehen hauptsächlich aus sich wiederholenden Einheiten von Glukoseverbindungen. (Glucose-Polymere)

Polysaccharide

Pflanzliche Polysaccharide (Stärke).
Stärke- das wichtigste der verdauten Polysaccharide, es ist eine komplexe Kette, die aus Glucose besteht. Es macht bis zu 80 % der mit der Nahrung aufgenommenen Kohlenhydrate aus. Stärke ist ein komplexes oder "langsames" Kohlenhydrat, daher ist es die bevorzugte Energiequelle sowohl für die Gewichtszunahme als auch für die Gewichtsabnahme. Stärke wird im Magen-Darm-Trakt hydrolysiert (Zersetzung eines Stoffes unter Wassereinwirkung) in Dextrine (Stärkebruchstücke) und damit in Glukose zerlegt und in dieser Form bereits vom Körper aufgenommen.
Die Stärkequelle sind pflanzliche Produkte, hauptsächlich Getreide: Getreide, Mehl, Brot und Kartoffeln. Getreide enthält die meiste Stärke: von 60 % in Buchweizen (Kern) bis 70 % in Reis. Von den Getreiden ist die geringste Stärke in Haferflocken und ihren verarbeiteten Produkten enthalten: Haferflocken, Haferflocken "Hercules" - 49%. Nudeln enthalten 62 bis 68 % Stärke, Roggenmehlbrot je nach Sorte 33 % bis 49 %, Weizenbrot und andere Produkte aus Weizenmehl - 35 bis 51 % Stärke, Mehl - 56 (Roggen) bis 68 % (Weizenprämie). Auch Hülsenfrüchte enthalten viel Stärke – von 40 % in Linsen bis 44 % in Erbsen. Und es kann auch ein nicht geringer Stärkegehalt in Kartoffeln festgestellt werden (15-18%).

Tierische Polysaccharide (Glykogen).
Glykogen-besteht aus stark verzweigten Ketten von Glukosemolekülen. Nach einer Mahlzeit beginnt eine große Menge Glukose in den Blutkreislauf zu gelangen und der menschliche Körper speichert überschüssige Glukose in Form von Glykogen. Wenn der Blutzuckerspiegel zu sinken beginnt (zum Beispiel während des Trainings), baut der Körper Glykogen mit Hilfe von Enzymen ab, wodurch der Glukosespiegel normal bleibt und die Organe (einschließlich der Muskeln während des Trainings) genug davon für die Energieproduktion bekommen . Glykogen lagert sich hauptsächlich in der Leber und den Muskeln ab und kommt in geringen Mengen in tierischen Produkten vor (2-10 % in der Leber, 0,3-1 % im Muskelgewebe). Die Gesamtzufuhr an Glykogen beträgt 100-120 g.Beim Bodybuilding zählt nur das im Muskelgewebe enthaltene Glykogen.

faserig

Ballaststoffe (unverdaulich, faserig)
Ballaststoffe oder Ballaststoffe bezieht sich auf Nährstoffe, die wie Wasser und Mineralsalze dem Körper keine Energie liefern, aber eine große Rolle in seinem Leben spielen. Ballaststoffe, die hauptsächlich in pflanzlichen Lebensmitteln enthalten sind, die wenig oder sehr wenig Zucker enthalten. Es wird normalerweise mit anderen Nährstoffen kombiniert.

Arten von Fasern.

Cellulose und Hemicellulose
Zellulose enthalten in Vollkornmehl, Kleie, Kohl, Babyerbsen, grünen und Wachsbohnen, Brokkoli, Rosenkohl, Gurkenschalen, Paprika, Äpfeln, Karotten.
Hemicellulose gefunden in Kleie, Getreide, unraffiniertem Getreide, Rüben, Rosenkohl, senfgrünen Trieben.
Zellulose und Hemizellulose absorbieren Wasser und erleichtern so die Aktivität des Dickdarms. Im Wesentlichen "volumen" sie den Abfall und bewegen ihn schneller durch den Dickdarm. Das beugt nicht nur Verstopfung vor, sondern schützt auch vor Divertikulose, krampfartiger Kolitis, Hämorrhoiden, Darmkrebs und Krampfadern.

Lignin
Diese Art von Ballaststoffen findet sich in Frühstückszerealien, Kleie, altem Gemüse (wenn Gemüse gelagert wird, steigt der Ligningehalt darin und es ist weniger verdaulich), sowie in Auberginen, grünen Bohnen, Erdbeeren, Erbsen und Radieschen.
Lignin verringert die Verdaulichkeit anderer Fasern. Darüber hinaus bindet es an Gallensäuren, hilft, den Cholesterinspiegel zu senken und beschleunigt die Nahrungspassage durch den Darm.

Gummi und Pektin
Komödie gefunden in Haferflocken und anderen Haferprodukten, in getrockneten Bohnen.
Pektin vorhanden in Äpfeln, Zitrusfrüchten, Karotten, Blumenkohl und Kohl, getrockneten Erbsen, grünen Bohnen, Kartoffeln, Erdbeeren, Erdbeeren, Fruchtgetränken.
Gummi und Pektin beeinflussen die Resorptionsprozesse im Magen und Dünndarm. Durch die Bindung an Gallensäuren reduzieren sie die Fettaufnahme und senken den Cholesterinspiegel. Sie verzögern die Magenentleerung und verlangsamen durch Umhüllen des Darms die Aufnahme von Zucker nach einer Mahlzeit, was für Diabetiker sinnvoll ist, da es die erforderliche Insulindosis reduziert.

Wenn man die Arten von Kohlenhydraten und ihre Funktionen kennt, stellt sich die folgende Frage:

Welche Kohlenhydrate und wie viel essen?

In den meisten Produkten sind Kohlenhydrate der Hauptbestandteil, daher sollte es keine Probleme geben, sie aus der Nahrung zu gewinnen, daher machen Kohlenhydrate den Großteil der täglichen Ernährung der meisten Menschen aus.
Kohlenhydrate, die mit der Nahrung in unseren Körper gelangen, haben drei Stoffwechselwege:

1) Glykogenese(Die komplexe Kohlenhydratnahrung, die in unseren Magen-Darm-Trakt gelangt, wird in Glukose zerlegt und dann in Form von komplexen Kohlenhydraten – Glykogen – in Muskel- und Leberzellen gespeichert und als Backup-Ernährungsquelle verwendet, wenn die Konzentration von Glukose im Blut ansteigt ist niedrig)
2) Gluconeogenese(der Bildungsprozess in der Leber und der kortikalen Substanz der Nieren (etwa 10%) - Glukose, aus Aminosäuren, Milchsäure, Glycerin)
3) Glykolyse(Abbau von Glukose und anderen Kohlenhydraten unter Energiefreisetzung)

Der Stoffwechsel von Kohlenhydraten wird hauptsächlich durch das Vorhandensein von Glukose im Blutkreislauf bestimmt, dieser wichtigen und vielseitigen Energiequelle des Körpers. Das Vorhandensein von Glukose im Blut hängt von der letzten Mahlzeit und der Nährstoffzusammensetzung der Nahrung ab. Das heißt, wenn Sie kürzlich gefrühstückt haben, ist die Glukosekonzentration im Blut hoch, wenn Sie längere Zeit nichts essen, ist sie niedrig. Weniger Glukose - weniger Energie im Körper, das ist offensichtlich, weshalb es auf nüchternen Magen zu einem Zusammenbruch kommt. Zu einem Zeitpunkt, an dem der Glukosegehalt im Blut niedrig ist, und dies sehr gut in den Morgenstunden beobachtet wird, nach einem langen Schlaf, in dem Sie den Gehalt an verfügbarer Glukose im Blut durch Portionen kohlenhydrathaltiger Nahrung nicht aufrechterhalten haben Der Körper wird im Hungerzustand mit Hilfe der Glykolyse wieder aufgefüllt - 75% und 25% mit Hilfe der Glukoneogenese, dh dem Abbau komplex gespeicherter Kohlenhydrate sowie Aminosäuren, Glycerin und Milchsäure.
Außerdem spielt das Pankreashormon eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Glukosekonzentration im Blut. Insulin. Insulin ist ein Transporthormon, das überschüssige Glukose zu Muskelzellen und anderen Geweben des Körpers transportiert und dadurch den maximalen Glukosespiegel im Blut reguliert. Bei übergewichtigen Menschen, die ihre Diät nicht einhalten, wandelt Insulin überschüssige Kohlenhydrate aus der Nahrung in Fett um, dies ist hauptsächlich charakteristisch für schnelle Kohlenhydrate.
Um aus der ganzen Vielfalt der Lebensmittel die richtigen Kohlenhydrate auszuwählen, wird ein solches Konzept verwendet als - glykämischer Index.

Glykämischer Index ist die Absorptionsrate von Kohlenhydraten aus der Nahrung in den Blutkreislauf und die Insulinreaktion der Bauchspeicheldrüse. Es zeigt die Wirkung von Lebensmitteln auf den Blutzuckerspiegel. Dieser Index wird auf einer Skala von 0 bis 100 gemessen, er hängt von der Art der Produkte ab, verschiedene Kohlenhydrate werden unterschiedlich verdaut, einige schnell, und dementsprechend haben sie einen hohen glykämischen Index, andere langsam, der Standard für eine schnelle Absorption ist reine Glukose , es hat einen glykämischen Index von 100.

Der GI eines Produkts hängt von mehreren Faktoren ab:

- Art der Kohlenhydrate (einfache Kohlenhydrate haben einen hohen GI, komplexe Kohlenhydrate haben einen niedrigen GI)
- Die Menge an Ballaststoffen (je mehr Ballaststoffe in der Nahrung enthalten sind, desto niedriger ist der GI)
- Die Art und Weise, wie Lebensmittel verarbeitet werden (z. B. steigt der GI während der Wärmebehandlung)
- Der Gehalt an Fetten und Proteinen (je mehr davon in Lebensmitteln, desto niedriger der GI)

Es gibt viele verschiedene Tabellen, die den glykämischen Index von Lebensmitteln bestimmen, hier ist eine davon:

Die glykämische Indextabelle für Lebensmittel ermöglicht es Ihnen, die richtigen Entscheidungen zu treffen, wenn Sie auswählen, welche Lebensmittel Sie in Ihre tägliche Ernährung aufnehmen und welche Sie bewusst ausschließen möchten.
Das Prinzip ist einfach: Je höher der glykämische Index, desto seltener nehmen Sie solche Lebensmittel in Ihre Ernährung auf. Umgekehrt gilt: Je niedriger der glykämische Index, desto häufiger essen Sie diese Lebensmittel.

Aber auch bei so wichtigen Mahlzeiten kommen uns schnelle Kohlenhydrate zugute:

- morgens (nach einem langen Schlaf ist die Glukosekonzentration im Blut sehr niedrig und muss so schnell wie möglich wieder aufgefüllt werden, um zu verhindern, dass der Körper mit Hilfe von Aminosäuren die notwendige Energie für das Leben erhält, durch Zerstörung von Muskelfasern)
- und nach dem Training (wenn der Energieverbrauch für intensive körperliche Arbeit die Glukosekonzentration im Blut erheblich verringert, ist es nach dem Training ideal, Kohlenhydrate schneller zu sich zu nehmen, um sie so schnell wie möglich wieder aufzufüllen und Katabolismus zu verhindern)

Wie viel Kohlenhydrate essen?

Beim Bodybuilding und Fitness sollten Kohlenhydrate mindestens 50 % aller Nährstoffe ausmachen (wir sprechen natürlich nicht von „Abtrocknen“ oder Abnehmen).
Es gibt viele Gründe, sich mit vielen Kohlenhydraten aufzuladen, besonders wenn es um vollwertige, unverarbeitete Lebensmittel geht. Zuallererst müssen Sie jedoch verstehen, dass die Fähigkeit des Körpers, sie anzusammeln, eine gewisse Grenze hat. Stellen Sie sich einen Gastank vor: Er kann nur eine bestimmte Anzahl Liter Benzin aufnehmen. Wenn Sie versuchen, mehr hineinzugießen, wird der Überschuss unweigerlich verschüttet. Sobald die Kohlenhydratspeicher in die erforderliche Menge an Glykogen umgewandelt wurden, beginnt die Leber, ihren Überschuss in Fett zu verarbeiten, das dann unter der Haut und in anderen Teilen des Körpers gespeichert wird.
Die Menge an Muskelglykogen, die Sie speichern können, hängt davon ab, wie viel Muskelmasse Sie haben. So wie einige Benzintanks größer sind als andere, unterscheiden sich die Muskeln von Person zu Person. Je muskulöser du bist, desto mehr Glykogen kann dein Körper speichern.
Um sicherzustellen, dass Sie die richtige Menge an Kohlenhydraten zu sich nehmen – nicht mehr als Sie sollten – berechnen Sie Ihre tägliche Kohlenhydrataufnahme mit der folgenden Formel. Um Muskelmasse pro Tag aufzubauen, sollten Sie Folgendes einnehmen:

7g Kohlenhydrate pro Kilogramm Körpergewicht (multiplizieren Sie Ihr Gewicht in Kilogramm mit 7).

Indem Sie Ihre Kohlenhydrataufnahme auf das erforderliche Niveau erhöhen, müssen Sie zusätzliches Krafttraining hinzufügen. Reichlich Kohlenhydratmengen während des Bodybuildings versorgen Sie mit mehr Energie, sodass Sie härter und länger trainieren und bessere Ergebnisse erzielen können.
Sie können Ihre tägliche Ernährung berechnen, indem Sie diesen Artikel genauer studieren.