HIILIILIhydraatit

Hiilihydraatit ovat osa kaikkien kasvi- ja eläinorganismien soluja ja kudoksia, ja ne muodostavat massaltaan suurimman osan maapallon orgaanisesta aineesta. Hiilihydraatit muodostavat noin 80 % kasvien ja noin 20 % eläinten kuiva-aineesta. Kasvit syntetisoivat hiilihydraatteja epäorgaanisista yhdisteistä - hiilidioksidista ja vedestä (CO 2 ja H 2 O).

Hiilihydraatit jaetaan kahteen ryhmään: monosakkaridit (monoosit) ja polysakkaridit (polyoosit).

Monosakkaridit

Hiilihydraattien luokitteluun, isomeriaan, nimikkeistöön, rakenteeseen jne. liittyvän materiaalin yksityiskohtaista tutkimusta varten sinun on katsottava animaatioelokuvat "Hiilihydraatit. Geneettinen D - sarja sokereita" ja "Haworthin kaavojen rakentaminen D - galaktoosi" (tämä video on saatavilla vain CD-ROM ). Näihin elokuviin liittyvät tekstit on siirretty kokonaisuudessaan tähän alaosioon ja seuraavat jäljempänä.

Hiilihydraatit. Geneettinen D-sarjan sokereita

"Hiilihydraatit ovat laajalle levinneitä luonnossa ja suorittavat erilaisia ​​tärkeitä tehtäviä elävissä organismeissa. Ne toimittavat energiaa biologisiin prosesseihin ja ovat myös lähtöaineena muiden elimistön väli- tai loppuaineenvaihduntatuotteiden synteesille. Hiilihydraatilla on yleinen kaava Cn (H20) m josta näiden luonnonyhdisteiden nimi on peräisin.

Hiilihydraatit jaetaan yksinkertaisiin sokereihin tai monosakkarideihin ja näiden yksinkertaisten sokereiden tai polysakkarideihin polymeereihin. Polysakkarideista tulisi erottaa oligosakkaridien ryhmä, joka sisältää 2 - 10 monosakkariditähdettä molekyylissä. Näitä ovat erityisesti disakkaridit.

Monosakkaridit ovat heterofunktionaalisia yhdisteitä. Niiden molekyylit sisältävät samanaikaisesti sekä karbonyyliä (aldehydi tai ketoni) että useita hydroksyyliryhmiä, ts. monosakkaridit ovat polyhydroksikarbonyyliyhdisteitä - polyhydroksialdehydejä ja polyhydroksiketoneja. Tästä riippuen monosakkaridit jaetaan aldooseihin (monosakkaridi sisältää aldehydiryhmän) ja ketooseihin (sisältää ketoryhmän). Esimerkiksi glukoosi on aldoosi ja fruktoosi on ketoosi.

(glukoosi (aldoosi))(fruktoosi (ketoosi))

Molekyylissä olevien hiiliatomien lukumäärästä riippuen monosakkaridia kutsutaan tetroosiksi, pentoosiksi, heksoosiksi jne. Jos yhdistämme kaksi viimeistä luokitustyyppiä, glukoosi on aldoheksoosi ja fruktoosi on ketoheksoosi. Useimmat luonnossa esiintyvät monosakkaridit ovat pentooseja ja heksooseja.

Monosakkaridit on kuvattu Fisherin projektiokaavojen muodossa, ts. hiiliatomien tetraedrimallin projektion muodossa piirustuksen tasolle. Niiden hiiliketju on kirjoitettu pystysuoraan. Aldooseissa aldehydiryhmä on sijoitettu yläosaan, ketoosiin primaarinen alkoholiryhmä karbonyyliryhmän viereen. Vetyatomi ja hydroksyyliryhmä asymmetrisessä hiiliatomissa sijoitetaan vaakasuoralle viivalle. Epäsymmetrinen hiiliatomi sijaitsee tuloksena syntyvässä kahden suoran viivan ristissä, eikä sitä osoita symbolilla. Yläosassa sijaitsevista ryhmistä alkaa hiiliketjun numerointi. (Määritellään epäsymmetrinen hiiliatomi: se on hiiliatomi, joka on sitoutunut neljään eri atomiin tai ryhmään.)

Absoluuttisen konfiguraation muodostaminen, ts. substituenttien todellinen järjestely epäsymmetrisessä hiiliatomissa avaruudessa on erittäin työläs, ja jonkin aikaa se oli jopa mahdoton tehtävä. On mahdollista karakterisoida yhdisteitä vertaamalla niiden konfiguraatioita vertailuyhdisteiden konfiguraatioihin, so. määrittää suhteelliset kokoonpanot.

Monosakkaridien suhteellinen konfiguraatio määräytyy konfiguraatiostandardilla - glyseraldehydillä, jolle viime vuosisadan lopussa määrättiin mielivaltaisesti tiettyjä konfiguraatioita, jotka nimettiin D- ja L - glyseraldehydit. Karbonyyliryhmästä kauimpana olevan monosakkaridin asymmetrisen hiiliatomin konfiguraatiota verrataan niiden asymmetristen hiiliatomien konfiguraatioon. Pentooseissa tämä atomi on neljäs hiiliatomi ( Alkaen 4 ), heksoosissa - viides ( 5 alkaen ), eli toiseksi viimeinen hiiliatomien ketjussa. Jos näiden hiiliatomien konfiguraatio on sama kuin konfiguraatio D - glyseraldehydimonosakkaridi kuuluu D - rivissä. Ja päinvastoin, jos se vastaa kokoonpanoa L - glyseraldehydi katsoa, ​​että monosakkaridi kuuluu L - rivi. Symboli D tarkoittaa, että hydroksyyliryhmä vastaavassa epäsymmetrisessä hiiliatomissa Fischer-projektiossa sijaitsee pystysuoran viivan oikealla puolella, ja symboli L - että hydroksyyliryhmä sijaitsee vasemmalla.

Geneettinen D-sarjan sokereita

Aldoosin esi-isä on glyseraldehydi. Harkitse sokereiden geneettistä suhdetta D - rivi D:llä - glyseraldehydi.

Orgaanisessa kemiassa on menetelmä monosakkaridien hiiliketjun lisäämiseksi lisäämällä peräkkäin ryhmä

N–

minä FROM minä

-HÄN

karbonyyliryhmän ja viereisen hiiliatomin välillä. Tämän ryhmän liittäminen molekyyliin D - glyseraldehydi johtaa kahteen diastereomeeriseen tetroosiin - D - erythrosis ja D - Treose. Tämä johtuu siitä, että monosakkaridiketjuun lisätty uusi hiiliatomi tulee epäsymmetriseksi. Samasta syystä jokainen saatu tetroosi ja sitten pentoosi, kun niiden molekyyliin lisätään yksi hiiliatomi, antaa myös kaksi diastereomeeristä sokeria. Diastereomeerit ovat stereoisomeerejä, jotka eroavat yhden tai useamman asymmetrisen hiiliatomin konfiguraatiosta.

Näin saadaan D - sarja sokereita D:stä - glyseraldehydi. Kuten voidaan nähdä, kaikki edellä mainitun sarjan jäsenet on hankittu D - glyseraldehydi, säilytti epäsymmetrisen hiiliatominsa. Tämä on viimeinen epäsymmetrinen hiiliatomi esitettyjen monosakkaridien hiiliatomien ketjussa.

Jokainen aldoosi D -numero vastaa stereoisomeeriä L - sarja, jonka molekyylit liittyvät toisiinsa objektina ja yhteensopimattomana peilikuvana. Tällaisia ​​stereoisomeerejä kutsutaan enantiomeereiksi.

Johtopäätöksenä on huomattava, että yllä oleva aldoheksoosisarja ei rajoitu esitettyihin neljään. Kuten yllä näkyy, alkaen D - riboosi ja D - ksyloosi, voit saada kaksi paria lisää diastereomeerisiä sokereita. Keskityimme kuitenkin vain aldoheksoosiin, jotka ovat yleisimpiä luonnossa.

Haworthin kaavojen rakentaminen D-galaktoosille

"Samaan aikaan kun orgaaniseen kemiaan otettiin käyttöön käsite glukoosin ja muiden monosakkaridien rakenteesta polyhydroksialdehydeinä tai polyhydroksiketoneina, joita kuvataan avoimen ketjun kaavoilla, hiilihydraattien kemiaan alkoi kertyä tosiasioita, joita oli vaikea selittää tällaisten rakenteiden näkökulmasta. Kävi ilmi, että glukoosi ja muut monosakkaridit esiintyvät syklisten hemiasetaalien muodossa, jotka muodostuvat vastaavien funktionaalisten ryhmien molekyylinsisäisen reaktion seurauksena.

Tavalliset hemiasetaalit muodostuvat kahden yhdisteen - aldehydin ja alkoholin - molekyylien vuorovaikutuksesta. Reaktion aikana karbonyyliryhmän kaksoissidos katkeaa, katkeamiskohtaan lisätään siihen hydroksyylin vetyatomi ja loppuosa alkoholista. Sykliset hemiasetaalit muodostuvat saman yhdisteen - monosakkaridin - molekyyliin kuuluvien samanlaisten funktionaalisten ryhmien vuorovaikutuksesta. Reaktio etenee samaan suuntaan: karbonyyliryhmän kaksoissidos katkeaa, hydroksyylin vetyatomi lisätään karbonyylihappeen ja muodostuu sykli karbonyylin ja hapen hiiliatomien sitoutumisesta. hydroksyyliryhmät.

Stabiilit puoliasetaalit muodostuvat neljännen ja viidennen hiiliatomin hydroksyyliryhmistä. Tuloksena saatuja viisi- ja kuusijäsenisiä renkaita kutsutaan monosakkaridien furanoosi- ja pyranoosimuodoiksi, vastaavasti. Nämä nimet tulevat viisi- ja kuusijäsenisten heterosyklisten yhdisteiden nimistä, joiden syklissä on happiatomi - furaani ja pyraani.

Monosakkarideja, joilla on syklinen muoto, edustavat kätevästi Haworthin lupaavat kaavat. Ne ovat idealisoituja tasomaisia ​​viisi- ja kuusijäsenisiä renkaita, joissa on happiatomi renkaassa, mikä mahdollistaa kaikkien substituenttien keskinäisen järjestelyn renkaan tasoon nähden.

Harkitse Haworthin kaavojen rakentamista esimerkin avulla D - galaktoosi.

Haworthin kaavojen muodostamiseksi on ensin tarpeen numeroida monosakkaridin hiiliatomit Fisher-projektiossa ja kääntää sitä oikealle niin, että hiiliatomien ketju ottaa vaaka-asennon. Sitten vasemmalla olevassa projektiokaavassa sijaitsevat atomit ja ryhmät ovat yläosassa ja oikealla - vaakaviivan alapuolella ja edelleen siirtymällä syklisiin kaavoihin - syklin tason ylä- ja alapuolella, vastaavasti. . Todellisuudessa monosakkaridin hiiliketju ei sijaitse suorassa linjassa, vaan ottaa kaarevan muodon avaruudessa. Kuten voidaan nähdä, hydroksyyli viidennessä hiiliatomissa on merkittävästi poistettu aldehydiryhmästä; sijaitsee epäsuotuisassa asennossa renkaan sulkemiselle. Funktionaalisten ryhmien lähentämiseksi osa molekyylistä pyöritetään valenssiakselin ympäri, joka yhdistää neljännen ja viidennen hiiliatomin vastapäivään yhden valenssikulman verran. Tämän pyörimisen seurauksena viidennen hiiliatomin hydroksyyli lähestyy aldehydiryhmää, kun taas kaksi muuta substituenttia myös vaihtavat asemaansa - erityisesti CH2OH-ryhmä sijaitsee hiiliatomien ketjun yläpuolella. Samaan aikaan aldehydiryhmä pyörimisestä johtuen s - sidos ensimmäisen ja toisen hiiliatomin välillä lähestyy hydroksyyliä. Lähestyneet funktionaaliset ryhmät ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa yllä olevan kaavion mukaisesti, mikä johtaa kuusijäsenisen pyranoosirenkaan sisältävän hemiasetaalin muodostumiseen.

Syntynyttä hydroksyyliryhmää kutsutaan glykosidiryhmäksi. Syklisen hemiasetaalin muodostuminen johtaa uuden epäsymmetrisen hiiliatomin, jota kutsutaan anomeeriksi, ilmaantumiseen. Tämän seurauksena muodostuu kaksi diastereomeeriä - a- ja b - anomeerit, jotka eroavat vain ensimmäisen hiiliatomin konfiguraatiosta.

Anomeerisen hiiliatomin erilaiset konfiguraatiot johtuvat siitä, että aldehydiryhmä, jolla on tasomainen konfiguraatio, johtuu pyörimisestä s - kaistan väliset yhteydet Ensimmäisellä ja toisella hiiliatomilla tarkoitetaan hyökkäävää reagenssia (hydroksyyliryhmää) sekä tason toisella että vastakkaisella puolella. Hydroksyyliryhmä hyökkää sitten karbonyyliryhmää vastaan ​​kaksoissidoksen kummaltakin puolelta, mikä johtaa hemiasetaaleihin, joilla on erilaiset ensimmäisen hiiliatomin konfiguraatiot. Toisin sanoen tärkein syy samanaikaiseen muodostumiseen a- ja b -anomeerit piilevät käsitellyn reaktion ei-stereoselektiivisyydessä.

a - anomeeri, anomeerisen keskuksen konfiguraatio on sama kuin viimeisen asymmetrisen hiiliatomin konfiguraatio, joka määrittää kuulumisen D - ja L - peräkkäin, ja b - anomeeri - vastakohta. Aldopentoosissa ja aldoheksoosissa D - sarja Haworthin kaavoissa glykosidinen hydroksyyliryhmä y a - anomeeri sijaitsee koneen alla, ja y b - anomeerit - syklin tason yläpuolella.

Samanlaisten sääntöjen mukaan siirtyminen Haworthin furanoosimuotoihin suoritetaan. Ainoa ero on, että neljännen hiiliatomin hydroksyyli osallistuu reaktioon ja funktionaalisten ryhmien konvergenssia varten on välttämätöntä pyörittää osaa molekyylistä ympäri. s - sidokset kolmannen ja neljännen hiiliatomin välillä ja myötäpäivään, minkä seurauksena viides ja kuudes hiiliatomi sijaitsevat syklin tason alla.

Monosakkaridien syklisten muotojen nimet sisältävät viitteitä anomeerisen keskuksen konfiguraatiosta ( a - tai b -), monosakkaridin ja sen sarjan nimi ( D- tai L -) ja syklin koko (furanoosi tai pyranoosi). Esimerkiksi a, D - galaktopyranoosi tai b, D - galaktofuranoosi."

Kuitti

Glukoosia esiintyy luonnossa pääasiassa vapaassa muodossa. Se on myös monien polysakkaridien rakenneyksikkö. Muut vapaassa tilassa olevat monosakkaridit ovat harvinaisia ​​ja tunnetaan pääasiassa oligo- ja polysakkaridien komponentteina. Luonnossa glukoosia saadaan fotosynteesireaktion seurauksena:

6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (glukoosi) + 6O 2

Venäläinen kemisti G.E. Kirchhoff sai glukoosia ensimmäisen kerran vuonna 1811 tärkkelyksen hydrolyysin aikana. Myöhemmin A. M. Butlerov ehdotti monosakkaridien synteesiä formaldehydistä emäksisessä väliaineessa.

Teollisuudessa glukoosia saadaan hydrolysoimalla tärkkelystä rikkihapon läsnä ollessa.

(C 6 H 10 O 5) n (tärkkelys) + nH 2 O -- H 2 SO 4, t ° ® nC 6 H 12 O 6 (glukoosi)

Fyysiset ominaisuudet

Monosakkaridit ovat kiinteitä aineita, liukenevat helposti veteen, huonosti alkoholiin ja täysin liukenemattomia eetteriin. Vesiliuokset ovat neutraaleja lakmukseen nähden. Useimmilla monosakkarideilla on makea maku, mutta vähemmän kuin juurikassokerilla.

Kemiallisia ominaisuuksia

Monosakkarideilla on alkoholien ja karbonyyliyhdisteiden ominaisuuksia.

minä Reaktiot karbonyyliryhmässä

1. Hapetus.

a) Kuten kaikkien aldehydien kohdalla, monosakkaridien hapettuminen johtaa vastaaviin happoihin. Joten kun glukoosi hapetetaan hopeahydroksidin ammoniakkiliuoksella, muodostuu glukonihappoa ("hopeapeilireaktio").

b) Monosakkaridien reaktio kuparihydroksidin kanssa kuumennettaessa johtaa myös aldonihappoihin.

c) Vahvemmat hapettimet hapettavat aldehydiryhmän lisäksi myös primaarisen alkoholiryhmän karboksyyliryhmäksi, mikä johtaa kaksiemäksisiin sokeri- (aldariini)happoihin. Tyypillisesti tähän hapetukseen käytetään väkevää typpihappoa.

2. Toipuminen.

Sokereiden pelkistyminen johtaa moniarvoisiin alkoholeihin. Vetyä nikkelin läsnä ollessa, litiumalumiinihydridiä jne. käytetään pelkistimenä.

3. Huolimatta monosakkaridien kemiallisten ominaisuuksien samankaltaisuudesta aldehydien kanssa, glukoosi ei reagoi natriumhydrosulfiitin kanssa ( NaHS03).

II. Reaktiot hydroksyyliryhmiin

Monosakkaridien hydroksyyliryhmien reaktiot suoritetaan pääsääntöisesti hemiasetaalisessa (syklisessä) muodossa.

1. Alkylointi (eetterien muodostus).

Metyylialkoholin vaikutuksesta kaasumaisen kloorivedyn läsnäollessa glykosidisen hydroksyylin vetyatomi korvataan metyyliryhmällä.

Käytettäessä vahvempia alkyloivia aineita, esim esimerkiksi , metyylijodidi tai dimetyylisulfaatti, tällainen muutos vaikuttaa kaikkiin monosakkaridin hydroksyyliryhmiin.

2. Asylointi (estereiden muodostus).

Kun etikkahappoanhydridi vaikuttaa glukoosiin, muodostuu esteri - pentaasetyyliglukoosi.

3. Kuten kaikki moniarvoiset alkoholit, glukoosi kuparihydroksidin kanssa ( II ) antaa voimakkaan sinisen värin (laadullinen reaktio).

III. Erityiset reaktiot

Edellä mainittujen lisäksi glukoosille on tunnusomaista myös tietyt ominaisuudet - käymisprosessit. Fermentaatio on sokerimolekyylien hajoamista entsyymien (entsyymien) vaikutuksesta. Sokerit, joissa on kolme hiiliatomia, fermentoidaan. Käymistyyppejä on monia, joista tunnetuimmat ovat seuraavat:

a) alkoholikäyminen

C 6 H 12 O 6 ® 2CH 3 -CH 2 OH (etyylialkoholi) + 2CO 2

b) maitohappokäyminen

c) voipitoinen käyminen

C6H12O6® CH3-CH2-CH2-COOH(voihappo) + 2 H2 + 2CO 2

Mainituilla mikro-organismien aiheuttamilla fermentaatiotyypeillä on laaja käytännön merkitys. Esimerkiksi alkoholi - etyylialkoholin tuotantoon, viininvalmistukseen, panimoon jne., ja maitohappo - maitohapon ja fermentoitujen maitotuotteiden tuotantoon.

disakkarideja

Disakkaridit (bioosit) muodostavat hydrolysoituessaan kaksi identtistä tai erilaista monosakkaridia. Disakkaridien rakenteen selvittämiseksi on tiedettävä: mistä monosakkarideista se on rakennettu, mikä on näiden monosakkaridien anomeerikeskusten konfiguraatio ( a - tai b -), mitkä ovat renkaan koot (furanoosi tai pyranoosi) ja joiden hydroksyylien osallistuessa kaksi monosakkaridimolekyyliä on kytketty toisiinsa.

Disakkaridit jaetaan kahteen ryhmään: pelkistävät ja ei-pelkistävät.

Pelkistäviä disakkarideja ovat erityisesti maltaan sisältämä maltoosi (mallassokeri), ts. itäneet ja sitten kuivatut ja murskatut viljanjyvät.

(maltoosi)

Maltoosi koostuu kahdesta jäännöksestä D - glukopyranoosit, joita yhdistää (1-4) -glykosidinen sidos, ts. yhden molekyylin glykosidinen hydroksyyli ja toisen monosakkaridimolekyylin neljännen hiiliatomin alkoholihydroksyyli osallistuvat eetterisidoksen muodostumiseen. Anomeerinen hiiliatomi ( Alkaen 1 ) osallistumalla tämän joukkovelkakirjalainan muodostamiseen a - konfiguraatio, ja anomeeriatomilla, jossa on vapaa glykosidinen hydroksyyli (merkitty punaisella), voi olla molemmat a - (a - maltoosi) ja b - konfiguraatio (b - maltoosi).

Maltoosi on valkoinen kide, joka liukenee hyvin veteen, maultaan makea, mutta paljon vähemmän kuin sokeri (sakkaroosi).

Kuten voidaan nähdä, maltoosi sisältää vapaata glykosidista hydroksyyliä, minkä seurauksena kyky avata rengas ja siirtyä aldehydimuotoon säilyy. Tässä suhteessa maltoosi pystyy osallistumaan aldehydeille ominaisiin reaktioihin ja erityisesti antamaan "hopeapeili"-reaktion, joten sitä kutsutaan pelkistäväksi disakkaridiksi. Lisäksi maltoosi osallistuu moniin monosakkarideille ominaisiin reaktioihin, esimerkiksi , muodostaa eettereitä ja estereitä (katso monosakkaridien kemialliset ominaisuudet).

Ei-pelkistäviä disakkarideja ovat sakkaroosi (juurikas tai ruokosokeri). Sitä löytyy sokeriruo'osta, sokerijuurikkaasta (jopa 28 % kuiva-aineesta), kasvimehut ja hedelmät. Sakkaroosimolekyyli koostuu a, D - glukopyranoosi ja b, D - fruktofuranoosit.

(sakkaroosi)

Toisin kuin maltoosi, glykosidinen sidos (1-2) monosakkaridien välille muodostuu molempien molekyylien glykosidisten hydroksyylien kustannuksella, eli vapaata glykosidista hydroksyyliä ei ole. Tämän seurauksena sakkaroosilla ei ole pelkistyskykyä, se ei anna "hopeapeilireaktiota", joten sitä kutsutaan ei-pelkistävissä disakkarideiksi.

Sakkaroosi on valkoinen kiteinen aine, maultaan makea, hyvin veteen liukeneva.

Sakkaroosille on ominaista reaktiot hydroksyyliryhmissä. Kuten kaikki disakkaridit, sakkaroosi muunnetaan happamalla tai entsymaattisella hydrolyysillä monosakkarideiksi, joista se koostuu.

Polysakkaridit

Tärkeimmät polysakkaridit ovat tärkkelys ja selluloosa (kuitu). Ne on rakennettu glukoosijäämistä. Näiden polysakkaridien yleinen kaava ( C6H10O5n . Glykosidi (C1-atomissa) ja alkoholi (C4-atomissa) hydroksyylit osallistuvat yleensä polysakkaridimolekyylien muodostumiseen, ts. muodostuu (1-4)-glykosidisidos.

Tärkkelys

Tärkkelys on kahden polysakkaridin seos, joka on rakennettu a, D - glukopyranoosilinkit: amyloosi (10-20 %) ja amylopektiini (80-90 %). Tärkkelystä muodostuu kasveissa fotosynteesin aikana ja se kerääntyy "varahiilihydraattina" juuriin, mukuloihin ja siemeniin. Esimerkiksi riisin, vehnän, rukiin ja muiden viljojen jyvät sisältävät 60-80% tärkkelystä, perunan mukulat - 15-20%. Vastaava rooli eläinmaailmassa on polysakkaridi glykogeenillä, joka "varastoituu" pääasiassa maksaan.

Tärkkelys on valkoinen jauhe, joka koostuu pienistä rakeista, liukenematon kylmään veteen. Kun tärkkelystä käsitellään lämpimällä vedellä, on mahdollista eristää kaksi fraktiota: lämpimään veteen liukeneva jae, joka koostuu amyloosipolysakkaridista, ja fraktio, joka vain turpoaa lämpimässä vedessä tahnaksi ja koostuu amylopektiinipolysakkaridista.

Amyloosilla on lineaarinen rakenne, a, D - glukopyranoositähteet on kytketty (1–4)-glykosidisidoksilla. Amyloosin (ja tärkkelyksen yleensä) alkuainesolu esitetään seuraavasti:

Amylopektiinimolekyyli on rakennettu samalla tavalla, mutta sen ketjussa on haaroittumista, mikä luo avaruudellisen rakenteen. Haaroittumispisteissä monosakkaridijäännökset on liitetty (1–6)-glykosidisidoksilla. Haaroituspisteiden välissä on yleensä 20-25 glukoosijäännöstä.

(amylopektiini)

Tärkkelys hydrolysoituu helposti: kun sitä kuumennetaan rikkihapon läsnäollessa, muodostuu glukoosia.

(C 6 H 10 O 5 ) n (tärkkelys) + nH 2 O – – H 2 SO 4, t ° ® nC 6 H 12 O 6 (glukoosi)

Reaktio-olosuhteista riippuen hydrolyysi voidaan suorittaa vaiheittain muodostaen välituotteita.

(C 6 H 10 O 5 ) n (tärkkelys) ® (C 6 H 10 O 5 ) m (dekstriinit (m< n )) ® xC 12 H 22 O 11 (мальтоза) ® nC 6 H 12 O 6 (глюкоза)

Laadullinen reaktio tärkkelyksestä on sen vuorovaikutus jodin kanssa - havaitaan voimakkaan sininen väri. Tällaista tahraa ilmenee, jos pisara jodiliuosta laitetaan perunaviipaleelle tai valkoleipäviipaleelle.

Tärkkelys ei pääse "hopeapeili"-reaktioon.

Tärkkelys on arvokas elintarviketuote. Sen imeytymisen helpottamiseksi tärkkelystä sisältävät tuotteet lämpökäsitellään, ts. perunat ja viljat keitetään, leipää leivotaan. Tässä tapauksessa suoritetut dekstrinisaatioprosessit (dekstriinien muodostuminen) edistävät tärkkelyksen parempaa imeytymistä kehossa ja myöhempää hydrolyysiä glukoosiksi.

Elintarviketeollisuudessa tärkkelystä käytetään makkaroiden, makeisten ja kulinaaristen tuotteiden valmistuksessa. Sitä käytetään myös glukoosin valmistukseen paperin, tekstiilien, liimojen, lääkkeiden jne. valmistuksessa.

Selluloosa (kuitu)

Selluloosa on yleisin kasvipolysakkaridi. Sillä on suuri mekaaninen lujuus ja se toimii tukimateriaalina kasveille. Puu sisältää 50-70 % selluloosaa, puuvilla on lähes puhdasta selluloosaa.

Kuten tärkkelys, selluloosan rakenneyksikkö on D - glukopyranoosi, jonka linkit on yhdistetty (1-4) -glykosidisilla sidoksilla. Selluloosa eroaa kuitenkin tärkkelyksestä. b - syklien välisten glykosidisidosten konfiguraatio ja tiukasti lineaarinen rakenne.

Selluloosa koostuu rihmamaisista molekyyleistä, jotka on koottu nipuiksi hydroksyyliryhmien vetysidoksilla ketjun sisällä sekä vierekkäisten ketjujen välillä. Juuri tämä ketjupakkaus tarjoaa korkean mekaanisen lujuuden, kuitupitoisuuden, veteen liukenemattomuuden ja kemiallisen inerttiyden, mikä tekee selluloosasta ihanteellisen materiaalin soluseinien rakentamiseen.

b - Ihmisen ruoansulatusentsyymit eivät tuhoa glykosidisidosta, joten selluloosa ei voi toimia hänelle ravintona, vaikka se on tietyssä määrin normaalin ravinnon kannalta välttämätön painolastiaine. Märehtijöiden mahassa on selluloosaa sulattavia entsyymejä, joten märehtijäeläimet käyttävät kuituja ravinnon komponenttina.

Huolimatta selluloosan liukenemattomuudesta veteen ja yleisiin orgaanisiin liuottimiin, se liukenee Schweitzerin reagenssiin (kuparihydroksidiliuos ammoniakissa) sekä sinkkikloridin väkevään liuokseen ja väkevään rikkihappoon.

Kuten tärkkelys, selluloosa käy läpi happohydrolyysin muodostaen glukoosia.

Selluloosa on moniarvoinen alkoholi; polymeerin soluyksikköä kohti on kolme hydroksyyliryhmää. Tässä suhteessa selluloosalle on tunnusomaista esteröintireaktiot (estereiden muodostuminen). Suurin käytännön merkitys on reaktioilla typpihapon ja etikkahappoanhydridin kanssa.

Täysin esteröity kuitu tunnetaan nimellä pyroksiliini, joka asianmukaisen käsittelyn jälkeen muuttuu savuttomaksi jauheeksi. Nitrausolosuhteista riippuen voidaan saada selluloosadinitraattia, jota kutsutaan tekniikassa koloksiliiniksi. Sitä käytetään myös ruudin ja kiinteiden ponneaineiden valmistuksessa. Lisäksi selluloidia valmistetaan koloksiliinin pohjalta.

Triasetyyliselluloosa (tai selluloosa-asetaatti) on arvokas tuote palamattoman kalvon ja asetaattisilkin valmistukseen. Tätä varten selluloosa-asetaatti liuotetaan dikloorimetaanin ja etanolin seokseen, ja tämä liuos pakotetaan kehruuputkien läpi lämpimään ilmavirtaan. Liuotin haihtuu ja liuoksen virrat muuttuvat ohuimmiksi asetaattisilkkilangoiksi.

Selluloosa ei anna "hopeapeilireaktiota".

Selluloosan käytöstä puhuttaessa ei voi muuta kuin sanoa, että erilaisten papereiden valmistukseen kuluu suuri määrä selluloosaa. Paperi on ohut kerros kuitukuitua, joka on liimattu ja puristettu erityisellä paperikoneella.

Edellä olevan perusteella on jo selvää, että ihmisten selluloosan käyttö on niin laajaa ja monipuolista, että selluloosan kemiallisen käsittelyn tuotteiden käytölle voidaan omistaa oma jakso.

OSAN LOPUS

sisältää alkuperästään riippuen 70-80 % sokeria.Lisäksi ihmiskehon huonosti sulava hiilihydraattiryhmä kuitua ja pektiinejä.

Kaikista ihmisten kuluttamista ravintoaineista hiilihydraatit ovat epäilemättä tärkein energianlähde. Keskimäärin niiden osuus päivittäisestä kaloreiden saannista on 50–70 prosenttia. Huolimatta siitä, että ihminen kuluttaa huomattavasti enemmän hiilihydraatteja kuin rasvoja ja proteiineja, niiden varastot kehossa ovat pienet. Tämä tarkoittaa, että niiden saannin keholle on oltava säännöllistä.

Hiilihydraattien tarve riippuu hyvin suurelta osin kehon energiankulutuksesta. Keskimäärin henkistä tai kevyttä fyysistä työtä tekevällä aikuisella miehellä päivittäinen hiilihydraattitarve on 300-500 g, ruumiillisten työntekijöiden ja urheilijoiden osalta paljon suurempi. Toisin kuin proteiinit ja jossain määrin rasvat, hiilihydraattien määrää ruokavaliossa voidaan vähentää merkittävästi ilman terveyshaittoja. Laihtua haluavien kannattaa kiinnittää tähän huomiota: hiilihydraatit ovat pääasiassa energia-arvoa. Kun 1 g hiilihydraatteja hapettuu elimistössä, vapautuu 4,0 - 4,2 kcal. Siksi heidän kustannuksellaan on helpointa säädellä kalorien saantia.

Hiilihydraatit(sakkaridit) on yleinen nimi suurelle luontaisesti esiintyville orgaanisille yhdisteille. Monosakkaridien yleinen kaava voidaan kirjoittaa muodossa C n (H 2 O) n. Elävissä organismeissa sokerit, joissa on 5 (pentoosia) ja 6 (heksoosia) hiiliatomia, ovat yleisimpiä.

Hiilihydraatit on jaettu ryhmiin:

Yksinkertaiset hiilihydraatit liukenevat helposti veteen ja syntetisoituvat vihreissä kasveissa. Pienten molekyylien lisäksi solusta löytyy myös suuria, ne ovat polymeerejä. Polymeerit ovat monimutkaisia ​​molekyylejä, jotka koostuvat erillisistä "yksiköistä", jotka ovat yhteydessä toisiinsa. Tällaisia ​​"linkkejä" kutsutaan monomeereiksi. Aineet, kuten tärkkelys, selluloosa ja kitiini, ovat polysakkarideja - biologisia polymeerejä.

Monosakkarideja ovat glukoosi ja fruktoosi, jotka lisäävät makeutta hedelmiin ja marjoihin. Ruokasokerisakkaroosi koostuu kovalenttisesti toisiinsa kiinnittyneistä glukoosista ja fruktoosista. Sakkaroosin kaltaisia ​​yhdisteitä kutsutaan disakkarideiksi. Poly-, di- ja monosakkarideja kutsutaan yhteisesti hiilihydraatteiksi. Hiilihydraatit ovat yhdisteitä, joilla on erilaisia ​​ja usein täysin erilaisia ​​ominaisuuksia.

Pöytä: Erilaisia ​​hiilihydraatteja ja niiden ominaisuuksia.

hiilihydraattien ryhmä	Esimerkkejä hiilihydraateista	Missä he tapaavat	ominaisuuksia
monosokeri	riboosi	RNA
	deoksiriboosi	DNA
	glukoosi	juurikassokeria
	fruktoosi	Hedelmiä, hunajaa
	galaktoosi	Maidon laktoosin koostumus
oligosakkarideja	maltoosi	mallassokeria	Maultaan makea, veteen liukeneva, kiteinen,
	sakkaroosi	Ruokosokeri
	Laktoosi	Maitosokeria maidossa
Polysakkaridit (rakennettu lineaarisista tai haarautuneista monosakkarideista)	Tärkkelys	Kasvisvarastohiilihydraatti	Ei makea, valkoinen, veteen liukenematon.
	glykogeeni	Varastoi eläintärkkelystä maksassa ja lihaksissa
	Kuitu (selluloosa)
	kitiini
	mureiini	vettä . Monille ihmissoluille (esim. aivo- ja lihassoluille) veren tuoma glukoosi toimii pääasiallisena energianlähteenä. Tärkkelys ja hyvin samankaltainen eläinsolujen aine - glykogeeni - ovat glukoosipolymeerejä, jotka varastoivat sen sisälle. solu. 2. rakenteellinen toiminta, eli ne osallistuvat erilaisten solurakenteiden rakentamiseen. Polysakkaridi selluloosa muodostaa kasvisolujen soluseiniä, joille on ominaista kovuus ja jäykkyys, se on yksi puun pääkomponenteista. Muita komponentteja ovat hemiselluloosa, joka kuuluu myös polysakkarideihin, ja ligniini (sillä ei ole hiilihydraattista luonnetta). Kitiini suorittaa myös rakenteellisia tehtäviä. Kitiini suorittaa tuki- ja suojatoimintoja.Useimpien bakteerien soluseinät koostuvat mureiini peptidoglykaani- tämän yhdisteen koostumus sisältää sekä monosakkaridien että aminohappojen tähteitä. 3. Hiilihydraatilla on suojaava rooli kasveissa (soluseinät, jotka koostuvat kuolleiden solujen soluseinistä, suojaavat muodostelmat - piikit, piikit jne.). Glukoosin yleinen kaava on C 6 H 12 O 6, se on aldehydialkoholi. Glukoosia löytyy monista hedelmistä, kasvimehuista ja kukkanektarista sekä ihmisten ja eläinten verestä. Veren glukoosipitoisuus pysyy tietyllä tasolla (0,65-1,1 g/l). Jos sitä lasketaan keinotekoisesti, aivosolut alkavat kokea akuuttia nälänhätää, mikä voi johtaa pyörtymiseen, koomaan ja jopa kuolemaan. Pitkäaikainen verensokerin nousu ei myöskään ole hyödyllistä: samaan aikaan kehittyy diabetes mellitus. Nisäkkäät, mukaan lukien ihmiset, voivat syntetisoida glukoosia tietyistä aminohapoista ja itse glukoosin hajoamistuotteista, kuten maitohaposta. He eivät osaa saada glukoosia rasvahapoista, toisin kuin kasvit ja mikrobit. Aineiden keskinäiset muunnokset. Ylimääräinen proteiini ------ hiilihydraatit Ylimääräinen rasva -------------- hiilihydraatteja

Muistaa!

Mitä aineita kutsutaan biologisiksi polymeereiksi?

Nämä ovat polymeerejä - suurimolekyylisiä yhdisteitä, jotka ovat osa eläviä organismeja. Proteiinit, jotkut hiilihydraatit, nukleiinihapot.

Mikä on hiilihydraattien merkitys luonnossa?

Fruktoosi on laajalti levinnyt luonnossa - hedelmäsokeri, joka on paljon makeampaa kuin muut sokerit. Tämä monosakkaridi antaa makean maun kasvien hedelmille ja hunajalle. Yleisin luonnossa esiintyvä disakkaridi - sakkaroosi eli ruokosokeri - koostuu glukoosista ja fruktoosista. Sitä saadaan sokeriruo'osta tai sokerijuurikkaasta. Tärkkelys kasveille ja glykogeeni eläimille ja sienille ovat ravinto- ja energiavarasto. Selluloosa ja kitiini suorittavat rakenteellisia ja suojaavia tehtäviä organismeissa. Selluloosa tai kuitu muodostaa kasvisolujen seinämät. Kokonaismassaltaan se on ensimmäinen maapallolla kaikista orgaanisista yhdisteistä. Kitiini on rakenteeltaan hyvin lähellä selluloosaa, joka muodostaa niveljalkaisten ulkoisen luuston perustan ja on osa sienten soluseinää.

Nimeä tuntemasi proteiinit. Mitä toimintoja ne suorittavat?

Hemoglobiini on veren proteiini, joka kuljettaa kaasuja veressä

Myosiini - lihasproteiini, lihasten supistuminen

Kollageeni - jänteiden, ihon, kimmoisuuden, venyvyyden proteiini

Kaseiini on maitoproteiini

Tarkista kysymyksiä ja tehtäviä

1. Mitä kemiallisia yhdisteitä kutsutaan hiilihydraatteiksi?

Tämä on laaja ryhmä luonnollisia orgaanisia yhdisteitä. Eläinsoluissa hiilihydraatit muodostavat enintään 5 % kuivamassasta, ja joissakin kasvisoluissa (esimerkiksi mukuloissa tai perunoissa) niiden pitoisuus saavuttaa 90 % kuivajäännöksestä. Hiilihydraatit jaetaan kolmeen pääluokkaan: monosakkaridit, disakkaridit ja polysakkaridit.

2. Mitä ovat mono- ja disakkaridit? Antaa esimerkkejä.

Monosakkaridit koostuvat monomeereistä, pienimolekyylisistä orgaanisista aineista. Monosakkaridit riboosi ja deoksiriboosi ovat osa nukleiinihappoja. Yleisin monosakkaridi on glukoosi. Glukoosia on kaikkien organismien soluissa ja se on yksi eläinten tärkeimmistä energianlähteistä. Jos kaksi monosakkaridia yhdistyy yhteen molekyyliin, tällaista yhdistettä kutsutaan disakkaridiksi. Yleisin disakkaridi luonnossa on sakkaroosi eli ruokosokeri.

3. Mikä yksinkertainen hiilihydraatti toimii tärkkelyksen, glykogeenin, selluloosan monomeerinä?

4. Mistä orgaanisista yhdisteistä proteiinit koostuvat?

Pitkät proteiiniketjut rakennetaan vain 20 erilaisesta aminohappotyypistä, joilla on yhteinen rakennesuunnitelma, mutta jotka eroavat toisistaan ​​radikaalin rakenteessa. Yhdistyvät aminohappomolekyylit muodostavat niin kutsuttuja peptidisidoksia. Kaksi polypeptidiketjua, jotka muodostavat haimahormoniinsuliinin, sisältävät 21 ja 30 aminohappotähdettä. Nämä ovat joitain lyhimmistä "sanoista" proteiinien "kielessä". Myoglobiini on proteiini, joka sitoo happea lihaskudoksessa ja koostuu 153 aminohaposta. Kollageeniproteiini, joka muodostaa sidekudoksen kollageenikuitujen perustan ja varmistaa sen vahvuuden, koostuu kolmesta polypeptidiketjusta, joista jokainen sisältää noin 1000 aminohappotähdettä.

5. Miten sekundääriset ja tertiääriset proteiinirakenteet muodostuvat?

Kierrettynä spiraalin muodossa proteiinilanka saa korkeamman organisoitumisen tason - toissijaisen rakenteen. Lopuksi polypeptidi kiertyy muodostaen kierteen (globulin). Tämä proteiinin tertiäärinen rakenne on sen biologisesti aktiivinen muoto, jolla on yksilöllinen spesifisyys. Useiden proteiinien tertiäärinen rakenne ei kuitenkaan ole lopullinen. Toissijainen rakenne on polypeptidiketju, joka on kierretty heliksiksi. Vahvemman vuorovaikutuksen aikaansaamiseksi sekundaarirakenteessa tapahtuu molekyylinsisäinen vuorovaikutus kierteen käänteiden välisten –S–S– sulfidisiltojen avulla. Tämä varmistaa tämän rakenteen lujuuden. Tertiäärinen rakenne on toissijainen spiraalirakenne, joka on kierretty palloiksi - tiiviiksi kokkareiksi. Nämä rakenteet tarjoavat maksimaalisen lujuuden ja suuremman määrän soluissa verrattuna muihin orgaanisiin molekyyleihin.

6. Nimeä tuntemasi proteiinien toiminnot. Miten voit selittää olemassa olevan proteiinitoimintojen monimuotoisuuden?

Yksi proteiinien päätehtävistä on entsymaattinen. Entsyymit ovat proteiineja, jotka katalysoivat kemiallisia reaktioita elävissä organismeissa. Entsymaattinen reaktio on kemiallinen reaktio, joka tapahtuu vain entsyymin läsnä ollessa. Ilman entsyymiä elävissä organismeissa ei tapahdu yhtäkään reaktiota. Entsyymien työ on tiukasti spesifistä, jokaisella entsyymillä on oma substraattinsa, jonka se pilkkoo. Entsyymi lähestyy substraattiaan kuin "avain lukkoon". Joten ureaasientsyymi säätelee urean hajoamista, amylaasientsyymi säätelee tärkkelystä ja proteaasientsyymit säätelevät proteiineja. Siksi entsyymeille käytetään ilmaisua "vaikutuksen spesifisyys".

Proteiinit suorittavat myös monia muita toimintoja organismeissa: rakenteellisia, kuljetus-, moottori-, säätely-, suojaavia-, energiatoimintoja. Proteiinien toiminnot ovat melko lukuisia, koska ne ovat elämän ilmenemismuotojen moninaisuuden taustalla. Se on osa biologisia kalvoja, ravintoaineiden, kuten hemoglobiinin, kuljetusta, lihasten toimintaa, hormonaalista toimintaa, kehon puolustusta - antigeenien ja vasta-aineiden toimintaa ja muita tärkeitä toimintoja kehossa.

7. Mitä on proteiinien denaturaatio? Mikä voi aiheuttaa denaturaatiota?

Denaturaatio on proteiinimolekyylien tertiaarisen spatiaalisen rakenteen rikkominen erilaisten fysikaalisten, kemiallisten, mekaanisten ja muiden tekijöiden vaikutuksesta. Fysikaalisia tekijöitä ovat lämpötila, säteily Kemialliset tekijät ovat minkä tahansa kemikaalien vaikutus proteiineihin: liuottimiin, happoihin, emäksiin, väkevöityihin aineisiin ja niin edelleen. Mekaaniset tekijät - ravistelu, paine, venytys, vääntyminen jne.

Ajatella! Muistaa!

1. Selitä kasvibiologian tutkimuksessa saatujen tietojen perusteella, miksi kasviorganismeissa on huomattavasti enemmän hiilihydraatteja kuin eläimissä.

Koska elämän perusta - kasvien ravitsemus on fotosynteesi, tämä on prosessi, jossa hiilihydraattien monimutkaisia ​​orgaanisia yhdisteitä muodostuu yksinkertaisemmasta epäorgaanisesta hiilidioksidista ja vedestä. Pääasiallinen hiilihydraatti, jota kasvit syntetisoivat ilmaravinnoksi, on glukoosi, se voi olla myös tärkkelystä.

2. Mitkä sairaudet voivat johtaa hiilihydraattien muuntamisen rikkomiseen ihmiskehossa?

Hiilihydraattiaineenvaihduntaa säätelevät pääasiassa hormonit ja keskushermosto. Glukokortikosteroidit (kortisoni, hydrokortisoni) hidastavat glukoosin kuljetusnopeutta kudossoluihin, insuliini nopeuttaa sitä; adrenaliini stimuloi sokerin muodostumisprosessia glykogeenista maksassa. Aivokuorella on myös tietty rooli hiilihydraattiaineenvaihdunnan säätelyssä, koska psykogeeniset tekijät lisäävät sokerin muodostumista maksassa ja aiheuttavat hyperglykemiaa.

Hiilihydraattiaineenvaihdunnan tila voidaan arvioida veren sokeripitoisuuden perusteella (normaalisti 70-120 mg%). Sokerikuormalla tämä arvo kasvaa, mutta saavuttaa sitten nopeasti normin. Hiilihydraattiaineenvaihdunnan häiriöitä esiintyy erilaisissa sairauksissa. Joten insuliinin puutteella ilmenee diabetes mellitus.

Yhden hiilihydraattiaineenvaihdunnan entsyymin - lihasfosforylaasin - toiminnan väheneminen johtaa lihasdystrofiaan.

3. Tiedetään, että jos ruokavaliossa ei ole proteiinia, vaikka ruuan kaloripitoisuus on riittävä, eläimillä kasvu pysähtyy, veren koostumus muuttuu ja muita patologisia ilmiöitä ilmenee. Mikä on syynä tällaisiin rikkomuksiin?

Elimistössä on vain 20 erilaista aminohappoa, joilla on yhteinen rakennesuunnitelma, mutta jotka eroavat toisistaan ​​radikaalin rakenteessa, ne muodostavat erilaisia ​​proteiinimolekyylejä, jos ei käytä proteiineja, esimerkiksi välttämättömiä, jotka eivät voi muodostuu elimistössä itsestään, mutta ne on nautittava ruoan kanssa. Näin ollen, jos proteiineja ei ole, monet proteiinimolekyylit eivät voi muodostua kehon sisällä eikä patologisia muutoksia voi tapahtua. Kasvua säätelee luusolujen kasvu, minkä tahansa solun perusta on proteiini; hemoglobiini on veren pääproteiini, joka varmistaa tärkeimpien kaasujen (happi, hiilidioksidi) kuljetuksen kehossa.

4. Selitä elinsiirron aikana ilmenevät vaikeudet kunkin organismin proteiinimolekyylien spesifisyyden perusteella.

Proteiinit ovat geneettistä materiaalia, koska ne sisältävät kehon DNA:n ja RNA:n rakenteen. Siten proteiineilla on geneettisiä ominaisuuksia jokaisessa organismissa, geenien tiedot on salattu niissä, tämä on vaikeus siirrettäessä vieraista (sukulaisista) organismeista, koska niillä on erilaisia ​​geenejä ja siten proteiineja.

Tässä materiaalissa ymmärrämme täysin sellaiset tiedot kuin:

• Mitä ovat hiilihydraatit?
• Mitkä ovat "oikeat" hiilihydraattilähteet ja kuinka sisällyttää ne ruokavalioosi?
• Mikä on glykeeminen indeksi?
• Miten hiilihydraattien hajoaminen tapahtuu?
• Muuttuvatko ne todella kehon rasvaksi käsittelyn jälkeen?

Aloittaen teoriasta

Hiilihydraatit (kutsutaan myös sakkarideiksi) ovat luonnollista alkuperää olevia orgaanisia yhdisteitä, joita esiintyy enimmäkseen kasvimaailmassa. Niitä muodostuu kasveissa fotosynteesin aikana ja niitä löytyy melkein mistä tahansa kasviruoasta. Hiilihydraatteja ovat hiili, happi ja vety. Hiilihydraatit tulevat ihmiskehoon pääasiassa ruoan mukana (viljassa, hedelmissä, vihanneksissa, palkokasveissa ja muissa tuotteissa), ja niitä tuotetaan myös tietyistä hapoista ja rasvoista.

Hiilihydraatit eivät ole vain ihmisen pääasiallinen energialähde, vaan ne suorittavat myös monia muita toimintoja:

Tietenkin, jos tarkastelemme hiilihydraatteja vain lihasmassan rakentamisen kannalta, ne toimivat edullisena energianlähteenä. Yleensä kehossa energiavarasto sisältyy rasvavarastoihin (noin 80%), proteiineihin - 18%, ja hiilihydraatit muodostavat vain 2%.

Tärkeä: Hiilihydraatit kertyvät ihmiskehoon veden kanssa (1 g hiilihydraatteja vaatii 4 g vettä). Mutta rasvakertymät eivät tarvitse vettä, joten ne on helpompi kerätä ja käyttää sitten varaenergialähteenä.

Kaikki hiilihydraatit voidaan jakaa kahteen tyyppiin (katso kuva): yksinkertaiset (monosakkaridit ja disakkaridit) ja monimutkaiset (oligosakkaridit, polysakkaridit, kuidut).

Monosakkaridit (yksinkertaiset hiilihydraatit)

Ne sisältävät yhden sokeriryhmän, esimerkiksi: glukoosi, fruktori, galaktoosi. Ja nyt jokaisesta tarkemmin.

Glukoosi- on ihmiskehon tärkein "polttoaine" ja toimittaa energiaa aivoille. Se osallistuu myös glykogeenin muodostukseen, ja punasolujen normaaliin toimintaan tarvitaan noin 40 g glukoosia päivässä. Yhdessä ruuan kanssa ihminen kuluttaa noin 18g ja vuorokausiannos on 140g (tarpee keskushermoston moitteettoman toiminnan kannalta).

Herää luonnollinen kysymys, mistä elimistö sitten imee työhönsä tarvittavan määrän glukoosia? Suunnilleen kaikki järjestyksessä. Ihmiskehossa kaikki on harkittu pienimpiin yksityiskohtiin, ja glukoosivarastot varastoidaan glykogeeniyhdisteiden muodossa. Ja heti kun keho vaatii "tankkausta", osa molekyyleistä jaetaan ja käytetään.

Veren glukoositaso on suhteellisen vakio, ja sitä säätelee erityinen hormoni (insuliini). Heti kun ihminen kuluttaa paljon hiilihydraatteja ja glukoositaso nousee jyrkästi, insuliini ottaa vallan, mikä laskee määrän vaaditulle tasolle. Eikä sinun tarvitse huolehtia syödyn hiilihydraattiannoksesta, verenkiertoon pääsee juuri sen verran kuin elimistö tarvitsee (insuliinin työstä johtuen).

Runsaasti glukoosia sisältävät elintarvikkeet ovat:

• Rypäleet - 7,8%;
• Kirsikat ja makeat kirsikat - 5,5%;
• Vadelma - 3,9%;
• Kurpitsa - 2,6%;
• Porkkana - 2,5%.

Tärkeä: glukoosin makeus saavuttaa 74 yksikköä ja sakkaroosin - 100 yksikköä.

Fruktoosi on luonnossa esiintyvä sokeri, jota löytyy hedelmistä ja vihanneksista. Mutta on tärkeää muistaa, että suurien fruktoosimäärien nauttiminen ei ole vain hyödyllistä, vaan myös haitallista. Valtava määrä fruktoosia joutuu suolistoon ja lisää insuliinin eritystä. Ja jos et nyt harjoita aktiivista fyysistä toimintaa, kaikki glukoosi varastoituu kehon rasvan muodossa. Tärkeimmät fruktoosin lähteet ovat mm.

• Rypäleet ja omenat;
• Melonit ja päärynät;

Fruktoosi on paljon makeampaa kuin glukoosi (2,5 kertaa), mutta siitä huolimatta se ei tuhoa hampaita eikä aiheuta kariesta. Galaktoosia ei löydy vapaassa muodossa lähes missään, mutta useimmiten se on maitosokerin ainesosa, jota kutsutaan laktoosiksi.

Disakkaridit (yksinkertaiset hiilihydraatit)

Disakkaridien koostumus sisältää aina yksinkertaisia ​​sokereita (2 molekyylin määrä) ja yhden glukoosimolekyylin (sakkaridi, maltoosi, laktoosi). Katsotaanpa kutakin niistä yksityiskohtaisemmin.

Sakkaroosi koostuu fruktoosista ja glukoosimolekyyleistä. Useimmiten sitä löytyy jokapäiväisessä elämässä tavallisen sokerin muodossa, jota käytämme ruoanlaitossa ja laitamme yksinkertaisesti teehen. Tämä sokeri siis kertyy ihonalaiseen rasvakerrokseen, joten sinun ei pitäisi hukata kulutettua määrää edes teessä. Pääasialliset sakkaroosin lähteet ovat sokeri ja punajuuret, luumut ja hillo, jäätelö ja hunaja.

Maltoosi on 2 glukoosimolekyylin yhdiste, joita löytyy suuria määriä sellaisissa tuotteissa kuin: olut, nuoret, hunaja, melassi, kaikki makeiset. Laktoosia sitä vastoin löytyy pääasiassa maitotuotteista, ja se hajoaa suolistossa ja muuttuu galaktoosiksi ja glukoosiksi. Suurin osa laktoosista löytyy maidosta, raejuustosta, kefiristä.

Joten keksimme yksinkertaiset hiilihydraatit, on aika siirtyä monimutkaisiin.

Monimutkaiset hiilihydraatit

Kaikki monimutkaiset hiilihydraatit voidaan jakaa kahteen luokkaan:

• Ne, jotka ovat sulavia (tärkkelys);
• Ne, jotka eivät sula (kuitu).

Tärkkelys on tärkein hiilihydraattien lähde, joka on ravintopyramidin perusta. Suurin osa siitä löytyy viljoista, palkokasveista ja perunoista. Tärkkelyksen tärkeimmät lähteet ovat tattari, kaurapuuro, ohra sekä linssit ja herneet.

Tärkeä: Käytä ruokavaliossasi uuniperunoita, jotka sisältävät runsaasti kaliumia ja muita kivennäisaineita. Tämä on erityisen tärkeää, koska tärkkelysmolekyylit turpoavat kypsennyksen aikana ja vähentävät tuotteen hyödyllistä arvoa. Eli aluksi tuote voi sisältää 70%, ja kypsennyksen jälkeen se ei välttämättä jää 20%.

Kuidulla on erittäin tärkeä rooli ihmiskehon toiminnassa. Sen avulla suoliston ja koko ruoansulatuskanavan toiminta normalisoituu. Se myös luo tarvittavan ravintoalustan tärkeiden mikro-organismien kehittymiseen suolistossa. Keho ei käytännössä sulata kuitua, mutta tarjoaa nopean kylläisyyden tunteen. Vihanneksia, hedelmiä ja täysjyväleipää (joka sisältää runsaasti kuitua) käytetään estämään liikalihavuutta (koska ne saavat sinut nopeasti kylläiseksi).

Siirrytään nyt muihin hiilihydraatteihin liittyviin prosesseihin.

Kuinka elimistö varastoi hiilihydraatteja

Ihmiskehon hiilihydraattivarastot sijaitsevat lihaksissa (2/3 kokonaismäärästä sijaitsee), ja loput ovat maksassa. Kokonaisvarasto riittää vain 12-18 tunniksi. Ja jos et täydennä varantoja, keho alkaa kokea puutetta ja syntetisoi tarvitsemansa aineet proteiineista ja aineenvaihduntatuotteista. Tämän seurauksena maksan glykogeenivarastot voivat tyhjentyä merkittävästi, mikä aiheuttaa rasvan kertymistä sen soluihin.

Monet ihmiset, jotka laihduttavat vahingossa "tehokkaamman" tuloksen saavuttamiseksi, vähentävät merkittävästi kulutettujen hiilihydraattien määrää toivoen, että keho käyttää rasvavarastoja. Itse asiassa proteiinit menevät ensin ja vasta sitten rasvakertymät. On tärkeää muistaa, että suuri määrä hiilihydraatteja johtaa nopeaan painonnousuun vain, jos niitä nautitaan suurina annoksina (ja niiden on myös imeydyttävä nopeasti).

Hiilihydraattiaineenvaihdunta

Hiilihydraattien aineenvaihdunta riippuu siitä, kuinka paljon glukoosia on verenkiertojärjestelmässä, ja se on jaettu kolmen tyyppiseen prosessiin:

• Glykolyysi - glukoosi hajoaa, samoin kuin muut sokerit, minkä jälkeen tuotetaan tarvittava määrä energiaa;
• Glykogeneesi - glykogeeni ja glukoosi syntetisoidaan;
• Glykoneogeneesi - glyserolin, aminohappojen ja maitohapon pilkkoutumisprosessissa maksassa ja munuaisissa muodostuu tarvittava glukoosi.

Varhain aamulla (herätyksen jälkeen) veren glukoosivarannot laskevat jyrkästi yksinkertaisesta syystä - ravinnon puutteesta hedelmien, vihannesten ja muiden glukoosia sisältävien elintarvikkeiden muodossa. Kehoa ruokitaan myös omilla voimillaan, joista 75% tapahtuu glykolyysiprosessissa ja 25% putoaa glukoneogeneesiin. Eli käy ilmi, että aamuaikaa pidetään optimaalisena, jotta käytettävissä olevat rasvavarat voidaan käyttää energialähteenä. Ja kun lisäät tähän kevyeen kardiokuormitukseen, pääset eroon muutamasta ylimääräisestä kilosta.

Nyt siirrytään vihdoin kysymyksen käytännön osaan, nimittäin: mitkä hiilihydraatit ovat hyviä urheilijoille, sekä missä optimaalisissa määrissä niitä tulisi kuluttaa.

Hiilihydraatit ja kehonrakennus: kuka, mitä, kuinka paljon

Muutama sana glykeemisestä indeksistä

Mitä tulee hiilihydraatteihin, ei voida jättää mainitsematta sellaista termiä kuin "glykeeminen indeksi" - eli nopeus, jolla hiilihydraatit imeytyvät. Se on osoitus nopeudesta, jolla tietty tuote pystyy lisäämään glukoosin määrää veressä. Korkein glykeeminen indeksi on 100 ja viittaa itse glukoosiin. Syötyään ruokaa, jolla on korkea glykeeminen indeksi, elimistö alkaa varastoida kaloreita ja tallentaa rasvakerrostumia ihon alle. Joten kaikki korkean GI:n omaavat ruoat ovat uskollisia kumppaneita saadakseen nopeasti ylimääräisiä kiloja.

Tuotteet, joilla on alhainen GI-indeksi, ovat hiilihydraattien lähde, joka pitkään, jatkuvasti ja tasaisesti ravitsee kehoa ja varmistaa järjestelmällisen glukoosin saannin vereen. Niiden avulla voit säätää vartaloa mahdollisimman oikein pitkäkestoiseen kylläisyyden tunteeseen sekä valmistaa kehon aktiiviseen fyysiseen rasitukseen kuntosalilla. Ruoille on jopa erityisiä taulukoita, joissa on lueteltu glykeeminen indeksi (katso kuva).

Elimistön tarve hiilihydraateille ja oikeat lähteet

Joten on tullut hetki, jolloin selvitämme kuinka monta hiilihydraattia sinun tulee kuluttaa grammoina. On loogista olettaa, että kehonrakennus on erittäin energiaa kuluttava prosessi. Siksi, jos haluat, että harjoittelun laatu ei kärsi, sinun on annettava kehollesi riittävä määrä "hitaita" hiilihydraatteja (noin 60-65%).

• koulutuksen kesto;
• kuorman intensiteetti;
• aineenvaihduntanopeus kehossa.

On tärkeää muistaa, että sinun ei tarvitse mennä alle 100 g päivässä, ja lisäksi sinulla on varassa 25-30 g, jotka kuuluvat kuidulle.

Muista, että tavallinen ihminen kuluttaa noin 250-300g hiilihydraatteja päivässä. Niille, jotka treenaavat kuntosalilla painoilla, päivätaso nousee ja saavuttaa 450-550 g. Mutta niitä on silti käytettävä oikein ja oikeaan aikaan (aamulla). Miksi sinun täytyy tehdä se näin? Järjestelmä on yksinkertainen: päivän ensimmäisellä puoliskolla (unen jälkeen) keho kerää hiilihydraatteja "ruokkiakseen" kehoaan niillä (mikä on välttämätöntä lihasglykogeenille). Jäljellä oleva aika (12 tunnin jälkeen) hiilihydraatit kerrostuvat hiljaa rasvan muodossa. Noudata siis sääntöä: enemmän aamulla, vähemmän illalla. Harjoittelun jälkeen on tärkeää noudattaa proteiini-hiilihydraatti-ikkunan sääntöjä.

Tärkeä: proteiini-hiilihydraattiikkuna - lyhyt aika, jonka aikana ihmiskeho pystyy imemään lisääntyneen määrän ravintoaineita (käytetään energian ja lihasten palauttamiseen).

On jo käynyt selväksi, että kehon on saatava jatkuvasti ravintoa "oikeiden" hiilihydraattien muodossa. Ja ymmärtääksesi kvantitatiiviset arvot, harkitse alla olevaa taulukkoa.

Käsite "oikeat" hiilihydraatit sisältää aineet, joilla on korkea biologinen arvo (hiilihydraattien määrä / 100 g tuotetta) ja alhainen glykeeminen indeksi. Näihin kuuluvat tuotteet, kuten:

• Paistetut tai keitetyt perunat kuorissaan;
• Erilaiset viljat (kaurapuuro, ohra, tattari, vehnä);
• Leipomotuotteet täysjyväjauhoista ja leseistä;
• Pasta (durumvehnästä);
• Hedelmät, joissa on vähän fruktoosia ja glukoosia (greipit, omenat, pomelo);
• Vihannekset ovat kuitupitoisia ja tärkkelyspitoisia (nauris ja porkkana, kurpitsa ja kesäkurpitsa).

Nämä ovat ruokia, jotka tulisi sisällyttää ruokavalioosi.

Ihanteellinen aika kuluttaa hiilihydraatteja

Sopivin aika kuluttaa hiilihydraattiannos on:

• Aika aamuunen jälkeen;
• Ennen harjoittelua;
• Harjoituksen jälkeen;
• Harjoittelun aikana.

Lisäksi jokainen ajanjakso on tärkeä, eikä niiden joukossa ole enemmän tai vähemmän sopivaa. Aamullakin voi terveellisten ja hitaiden hiilihydraattien lisäksi syödä jotain makeaa (pieni määrä nopeita hiilihydraatteja).

Ennen kuin lähdet harjoitteluun (2-3 tuntia), sinun on ruokittava kehosi hiilihydraatilla, jolla on keskimääräinen glykeeminen indeksi. Syö esimerkiksi pastaa tai maissi/riisipuuroa. Tämä tarjoaa tarvittavan energian lihaksille ja aivoille.

Kuntosalin tunneilla voit käyttää väliravintoa, eli juoda hiilihydraatteja sisältäviä juomia (20 minuutin välein, 200 ml). Tästä on kaksinkertainen etu:

• Nestevarastojen täydentäminen kehossa;
• Lihasten glykogeenivaraston täydentäminen.

Harjoittelun jälkeen on parasta ottaa runsas proteiini-hiilihydraattipirtelö ja 1-1,5 tunnin kuluttua harjoittelun päättymisestä syödä raskas ateria. Tattari- tai ohrapuuro tai perunat sopivat tähän parhaiten.

Nyt on aika puhua hiilihydraattien roolista lihasten rakentamisprosessissa.

Auttavatko hiilihydraatit rakentamaan lihaksia?

On yleisesti hyväksyttyä, että vain proteiinit ovat lihasten rakennusmateriaali ja vain niitä tarvitsee kuluttaa lihasmassan kasvattamiseksi. Itse asiassa tämä ei ole täysin totta. Lisäksi hiilihydraatit eivät vain auta lihasten rakentamiseen, vaan ne voivat myös auttaa painonpudotuksessa. Mutta kaikki tämä on mahdollista vain, jos ne kulutetaan oikein.

Tärkeä: jotta keholla olisi 0,5 kg lihasta, sinun on poltettava 2500 kaloria. Luonnollisesti proteiinit eivät voi tarjota tällaista määrää, joten hiilihydraatit tulevat apuun. Ne antavat keholle tarvittavan energian ja suojaavat proteiineja tuhoutumiselta, jolloin ne voivat toimia lihasten rakennuspalikoina. Lisäksi hiilihydraatit edistävät rasvan nopeaa polttamista. Tämä johtuu siitä, että riittävä määrä hiilihydraatteja myötävaikuttaa rasvasolujen kulutukseen, joita poltetaan jatkuvasti harjoituksen aikana.

On myös muistettava, että urheilijan harjoittelustasosta riippuen hänen lihaksensa voivat varastoida suuremman määrän glykogeenia. Lihasmassan kasvattamiseksi sinun on otettava 7 g hiilihydraatteja jokaista kehon kiloa kohden. Älä unohda, että jos aloit ottaa enemmän hiilihydraatteja, myös kuormituksen intensiteettiä tulisi lisätä.

Jotta ymmärrät täysin ravintoaineiden ominaisuudet ja ymmärrät, mitä ja kuinka paljon sinun tulee kuluttaa (iästä, fyysisestä aktiivisuudesta ja sukupuolesta riippuen), tutustu huolellisesti alla olevaan taulukkoon.

• Ryhmä 1 - pääosin henkistä / istuvaa työtä.
• Ryhmä 2 - palvelusektori / aktiivinen istumatyö.
• Ryhmä 3 - keskivakava työ - lukkosepät, koneenkäyttäjät.
• Ryhmä 4 - kova työ - rakentajat, öljymiehet, metallurgit.
• Ryhmä 5 - erittäin kova työ - kaivostyöläiset, terästyöläiset, kuormaajat, urheilijat kilpailukaudella.

Ja nyt tulokset

Varmistaaksesi, että harjoittelun tehokkuus on aina huipulla ja sinulla on siihen paljon voimaa ja energiaa, on tärkeää noudattaa tiettyjä sääntöjä:

• 65-70 %:n ruokavalion tulisi koostua hiilihydraateista, ja niiden on oltava "oikeat" alhaisella glykeemisellä indeksillä;
• Ennen harjoittelua sinun on nautittava ruokia, joilla on keskimääräiset GI-indikaattorit, harjoituksen jälkeen - alhaisella GI-arvolla;
• Aamiaisen tulee olla mahdollisimman tiheä, ja aamulla sinun on syötävä suurin osa päivittäisestä hiilihydraattiannoksesta;
• Kun ostat tuotteita, tarkista glykeeminen indeksitaulukko ja valitse tuotteet, joilla on keski- tai matala GI-arvo;
• Jos haluat syödä ruokia, joilla on korkea GI-arvo (hunaja, hillo, sokeri), on parempi tehdä tämä aamulla;
• Sisällytä enemmän viljaa ruokavalioosi ja syö niitä säännöllisesti;
• Muista, että hiilihydraatit ovat proteiiniapulaisia ​​lihasmassan rakentamisprosessissa, joten jos konkreettista tulosta ei ole pitkään aikaan, sinun on tarkistettava ruokavaliosi ja kulutettujen hiilihydraattien määrä;
• Syö ei-makeita hedelmiä ja kuitua;
• Muista täysjyväleipä sekä uuniperunat kuorissaan;
• Täydennä jatkuvasti tietovarastojasi terveydestä ja kehonrakennuksesta.

Jos noudatat näitä yksinkertaisia ​​sääntöjä, energiasi lisääntyy huomattavasti ja harjoittelun tehokkuus kasvaa.

Päätelmän sijaan

Tästä johtuen haluan sanoa, että sinun tulee lähestyä koulutusta mielekkäästi ja asiantuntevasti. Eli sinun on muistettava paitsi mitä harjoituksia, kuinka ne tehdään ja kuinka monta lähestymistapaa. Mutta kiinnitä huomiota myös ravitsemukseen, muista proteiinit, rasvat, hiilihydraatit ja vesi. Loppujen lopuksi oikean harjoittelun ja laadukkaan ravinnon yhdistelmä antaa sinun saavuttaa nopeasti tavoitteesi - kauniin urheilullisen vartalon. Tuotteiden ei tulisi olla vain sarja, vaan keino saavuttaa haluttu tulos. Joten ajattele ei vain salissa, vaan myös aterioiden aikana.

Pidin? - Kerro ystävillesi!

Hiilihydraatit ruoassa.

Hiilihydraatit ovat tärkein ja helposti saatavilla oleva energianlähde ihmiskeholle. Kaikki hiilihydraatit ovat monimutkaisia ​​molekyylejä, jotka koostuvat hiilestä (C), vedystä (H) ja hapesta (O), nimi tulee sanoista "hiili" ja "vesi".

Tunnetuista tärkeimmistä energialähteistä voidaan erottaa kolme:

Hiilihydraatit (jopa 2 % varannoista)
- rasvat (jopa 80 % varannoista)
- proteiinit (jopa 18% varastoista )

Hiilihydraatit ovat nopein polttoaine, jota käytetään ensisijaisesti energiantuotantoon, mutta niiden varannot ovat hyvin pienet (keskimäärin 2 % kokonaismäärästä). niiden kerääntyminen vaatii paljon vettä (1 g hiilihydraattien säilyttämiseen tarvitaan 4 g vettä), eikä vettä tarvita rasvojen laskeutumiseen.

Hiilihydraattien päävarastot varastoituvat kehoon glykogeenin (monimutkainen hiilihydraatti) muodossa. Suurin osa sen massasta on lihaksissa (noin 70 %), loput maksassa (30 %).
Voit selvittää kaikki muut hiilihydraattien toiminnot sekä niiden kemiallisen rakenteen

Elintarvikkeissa olevat hiilihydraatit luokitellaan seuraavasti.

Hiilihydraattien tyypit.

Hiilihydraatit on yksinkertaisessa luokituksessa jaettu kahteen pääluokkaan: yksinkertaisiin ja monimutkaisiin. Yksinkertainen puolestaan ​​koostuu monosakkarideista ja oligosakkarideista, polysakkaridien ja kuitujen kompleksista.

Yksinkertaiset hiilihydraatit.

Monosakkaridit

Glukoosi("rypälesokeri", dekstroosi).
Glukoosi- tärkein kaikista monosakkarideista, koska se on useimpien ravinnon di- ja polysakkaridien rakenneyksikkö. Ihmiskehossa glukoosi on tärkein ja monipuolisin aineenvaihduntaprosessien energianlähde. Kaikilla eläimen kehon soluilla on kyky imeä glukoosia. Samanaikaisesti kaikki kehon solut, mutta vain osa niiden tyypeistä, eivät pysty käyttämään muita energialähteitä - esimerkiksi vapaita rasvahappoja ja glyserolia, fruktoosia tai maitohappoa. Aineenvaihduntaprosessissa ne hajoavat yksittäisiksi monosakkaridimolekyyleiksi, jotka monivaiheisissa kemiallisissa reaktioissa muuttuvat muiksi aineiksi ja lopulta hapetetaan hiilidioksidiksi ja vedeksi - käytetään solujen "polttoaineena". Glukoosi on olennainen osa aineenvaihduntaa hiilihydraatteja. Kun sen taso veressä laskee tai pitoisuus on korkea ja käyttökyvyttömyys, kuten diabeteksen yhteydessä, ilmenee uneliaisuutta ja tajunnan menetystä (hypoglykeeminen kooma).
Glukoosi "puhtaassa muodossaan" monosakkaridina löytyy vihanneksista ja hedelmistä. Erityisen runsaasti glukoosia ovat viinirypäleet - 7,8%, kirsikat, kirsikat - 5,5%, vadelmat - 3,9%, mansikat - 2,7%, luumut - 2,5%, vesimeloni - 2,4%. Kasviksista eniten glukoosia löytyy kurpitsasta - 2,6%, valkokaalista - 2,6%, porkkanoista - 2,5%.
Glukoosi on vähemmän makeaa kuin tunnetuin disakkaridi, sakkaroosi. Jos otamme sakkaroosin makeuden 100 yksikkönä, niin glukoosin makeus on 74 yksikköä.

Fruktoosi(hedelmäsokeri).
Fruktoosi on yksi yleisimmistä hiilihydraatteja hedelmiä. Toisin kuin glukoosi, se voi kulkeutua verestä kudossoluihin ilman insuliinin (veren glukoosipitoisuutta alentava hormoni) osallistumista. Tästä syystä fruktoosia suositellaan turvallisimpana lähteenä. hiilihydraatteja diabeetikoille. Osa fruktoosista pääsee maksasoluihin, jotka muuttavat sen universaalimmaksi "polttoaineeksi" - glukoosiksi, joten fruktoosi pystyy myös lisäämään verensokeria, vaikkakin paljon vähemmän kuin muut yksinkertaiset sokerit. Fruktoosi muuttuu helpommin rasvaksi kuin glukoosi. Fruktoosin tärkein etu on, että se on 2,5 kertaa makeampaa kuin glukoosi ja 1,7 kertaa makeampi kuin sakkaroosi. Sen käyttö sokerin sijaan voi vähentää yleistä saantia hiilihydraatteja.
Tärkeimmät fruktoosin lähteet ruoassa ovat viinirypäleet - 7,7%, omenat - 5,5%, päärynät - 5,2%, kirsikat, makeat kirsikat - 4,5%, vesimelonit - 4,3%, mustaherukat - 4,2%, vadelmat - 3,9%, mansikat - 2,4 %, melonit - 2,0 %. Vihannesten fruktoosipitoisuus on alhainen - juurikkaan 0,1 %:sta valkokaalin 1,6 %:iin. Fruktoosia löytyy hunajasta - noin 3,7%. Fruktoosi, joka on paljon makeampi kuin sakkaroosi, ei aiheuta hampaiden reikiintymistä, jota sokerin kulutus edistää.

Galaktoosi(eräänlainen maitosokeri).
Galaktoosi ei esiinny tuotteissa vapaassa muodossa. Se muodostaa disakkaridin pääasiallisen glukoosin - laktoosin (maitosokerin) kanssa hiilihydraatti maito ja maitotuotteet.

Oligosakkaridit

sakkaroosi(pöytäsokeri).
sakkaroosi on disakkaridi (hiilihydraatti, joka koostuu kahdesta komponentista), jonka muodostavat glukoosi- ja fruktoosimolekyylit. Yleisin sakkaroosityyppi on - sokeria. Sokerin sakkaroosipitoisuus on 99,5%, itse asiassa sokeri on puhdasta sakkaroosia.
Sokeri hajoaa nopeasti maha-suolikanavassa, glukoosi ja fruktoosi imeytyvät vereen ja toimivat energianlähteenä sekä glykogeenin ja rasvojen tärkeimpänä esiasteena. Sitä kutsutaan usein "tyhjäksi kalorien kantajaksi", koska sokeri on puhdasta hiilihydraatti eikä sisällä muita ravintoaineita, kuten esimerkiksi vitamiineja, kivennäissuoloja. Kasvituotteista eniten sakkaroosia on juurikkaissa - 8,6%, persikoissa - 6,0%, meloneissa - 5,9%, luumuissa - 4,8%, mandariineissa - 4,5%. Vihanneksissa, punajuuria lukuun ottamatta, porkkanoissa havaitaan merkittävä sakkaroosipitoisuus - 3,5%. Muissa vihanneksissa sakkaroosipitoisuus vaihtelee välillä 0,4 - 0,7 %. Sokerin lisäksi pääasialliset sakkaroosin lähteet ruoassa ovat hillo, hunaja, makeiset, makeat juomat, jäätelö.

Laktoosi(maitosokeri).
Laktoosi hajoaa maha-suolikanavassa glukoosiksi ja galaktoosiksi entsyymin vaikutuksesta laktaasi. Tämän entsyymin puute johtaa joillakin ihmisillä maito-intoleranssiin. Sulamaton laktoosi toimii hyvänä ravintoaineena suoliston mikroflooralle. Samaan aikaan runsas kaasun muodostus on mahdollista, vatsa "turpoaa". Hapatetuissa maitotuotteissa suurin osa laktoosista fermentoituu maitohapoksi, joten laktaasin puutteesta kärsivät ihmiset sietävät fermentoituja maitotuotteita ilman epämiellyttäviä seurauksia. Lisäksi fermentoiduissa maitotuotteissa olevat maitohappobakteerit estävät suoliston mikroflooran toimintaa ja vähentävät laktoosin haittavaikutuksia.
Laktoosin hajoamisen aikana muodostuva galaktoosi muuttuu maksassa glukoosiksi. Synnynnäisellä perinnöllisellä puutteella tai galaktoosia glukoosiksi muuntavan entsyymin puuttuessa kehittyy vakava sairaus - galaktosemia , joka johtaa henkiseen kehitysvammaisuuteen.
Laktoosipitoisuus lehmänmaidossa on 4,7%, raejuustossa - 1,8 - 2,8%, smetanassa - 2,6 - 3,1%, kefirissä - 3,8 - 5,1%, jogurteissa - noin 3%.

Maltoosi(mallassokeri).
Muodostuu kun kaksi glukoosimolekyyliä yhdistyvät. Sisältää seuraavat tuotteet: mallas, hunaja, olut, melassi, leipomo- ja makeistuotteet, jotka on valmistettu melassia lisäämällä.

Urheilijoiden tulee välttää glukoosin nauttimista sen puhtaassa muodossa ja runsaasti yksinkertaisia ​​sokereita sisältäviä ruokia, koska ne käynnistävät rasvan muodostumisprosessin.

Monimutkaiset hiilihydraatit.

Monimutkaiset hiilihydraatit koostuvat pääasiassa glukoosiyhdisteiden toistuvista yksiköistä. (glukoosipolymeerit)

Polysakkaridit

Kasvien polysakkarideja (tärkkelys).
Tärkkelys- Pääasiallinen pilkottu polysakkaride, se on monimutkainen ketju, joka koostuu glukoosista. Se muodostaa jopa 80 % ruoan kanssa nautituista hiilihydraateista. Tärkkelys on monimutkainen tai "hidas" hiilihydraatti, joten se on ensisijainen energianlähde sekä painonnousussa että painonpudotuksessa. Ruoansulatuskanavassa tärkkelys on altis hydrolyysille (aineen hajoaminen veden vaikutuksesta) hajoaa dekstriineiksi (tärkkelysfragmenteiksi) ja sen seurauksena glukoosiksi, ja se imeytyy jo tässä muodossa.
Tärkkelyksen lähde on kasvistuotteet, pääasiassa viljat: vilja, jauhot, leipä ja peruna. Viljat sisältävät eniten tärkkelystä: 60 % tattarissa (ytimessä) 70 % riisiin. Viljoista vähiten tärkkelystä löytyy kaurapuurosta ja sen jalostetuista tuotteista: kaurapuuro, kaurapuuro "Hercules" - 49%. Pasta sisältää 62-68 % tärkkelystä, ruisjauholeipä lajikkeesta riippuen 33-49 %, vehnäleipä ja muut vehnäjauhoista valmistetut tuotteet - 35-51 %, jauhot - 56 (ruis) - 68 % (vehnäpalkkio). Palkokasveissa on myös paljon tärkkelystä - linssien 40 %:sta herneissä 44 %:iin. Ja myös perunoiden tärkkelyspitoisuus ei ole pieni (15-18%).

Eläinten polysakkaridit (glykogeeni).
Glykogeeni- koostuu erittäin haarautuneista glukoosimolekyylien ketjuista. Aterian jälkeen suuri määrä glukoosia alkaa päästä verenkiertoon ja ihmiskeho varastoi ylimääräistä glukoosia glykogeenin muodossa. Kun verensokeri alkaa laskea (esimerkiksi harjoituksen aikana), elimistö hajottaa glykogeenia entsyymien avulla, minkä seurauksena glukoosipitoisuus pysyy normaalina ja elimet (mukaan lukien lihakset harjoituksen aikana) saavat sitä riittävästi energiantuotantoon. . Glykogeenia kertyy pääasiassa maksaan ja lihaksiin, ja sitä on pieniä määriä eläinperäisissä tuotteissa (2-10 % maksassa, 0,3-1 % lihaskudoksessa). Glykogeenin kokonaismäärä on 100-120 g. Kehonrakennuksessa vain lihaskudoksen sisältämällä glykogeenilla on merkitystä.

kuitumainen

ravintokuitu (sulamaton, kuitupitoinen)
Ravintokuitu tai ravintokuitu viittaa ravintoaineisiin, jotka, kuten vesi ja kivennäissuolat, eivät anna keholle energiaa, mutta joilla on valtava rooli sen elämässä. Ravintokuitua löytyy pääasiassa kasviperäisistä ruoista, joissa on vähän tai erittäin vähän sokeria. Se yhdistetään yleensä muiden ravintoaineiden kanssa.

Kuitutyypit.

Selluloosa ja hemiselluloosa
Selluloosa täysjyvävehnäjauhoissa, leseissä, kaalissa, herneissä, vihreissä ja vahamaisissa papuissa, parsakaalissa, ruusukaalissa, kurkun kuorissa, paprikassa, omenassa, porkkanoissa.
Hemiselluloosa löytyy leseistä, viljoista, puhdistamattomista jyvistä, punajuurista, ruusukaalista, sinapinvihreistä versoista.
Selluloosa ja hemiselluloosa imevät vettä, mikä helpottaa paksusuolen toimintaa. Pohjimmiltaan ne "määräävät" jätettä ja kuljettavat sen paksusuolen läpi nopeammin. Tämä ei ainoastaan ​​estä ummetusta, vaan suojaa myös divertikuloosilta, kouristukselta, peräpukamista, paksusuolen syövältä ja suonikohjuilta.

ligniini
Tämän tyyppistä kuitua on aamiaisviljoissa, leseissä, vanhentuneissa vihanneksissa (vihanneksia varastoitaessa niiden ligniinipitoisuus kasvaa ja ne ovat huonommin sulavia), sekä munakoisoissa, vihreissä papuissa, mansikoissa, herneissä ja retiisit.
Ligniini heikentää muiden kuitujen sulavuutta. Lisäksi se sitoutuu sappihappoihin, mikä auttaa alentamaan kolesterolitasoja ja nopeuttamaan ruoan kulkeutumista suoliston läpi.

Purukumi ja pektiini
Komedia löytyy kaurapuuroista ja muista kauratuotteista, kuivatuista papuista.
Pektiini esiintyy omenoissa, sitrushedelmissä, porkkanoissa, kukkakaalissa ja kaalissa, kuivatuissa herneissä, vihreissä papuissa, perunoissa, mansikoissa, mansikoissa, hedelmäjuomissa.
Purukumi ja pektiini vaikuttavat imeytymisprosesseihin mahalaukussa ja ohutsuolessa. Sitoutumalla sappihappoihin ne vähentävät rasvan imeytymistä ja alentavat kolesterolitasoja. Ne hidastavat mahalaukun tyhjenemistä ja suolistoa peittämällä hidastavat sokerin imeytymistä aterian jälkeen, mikä on hyödyllistä diabeetikoille, koska se pienentää tarvittavaa insuliiniannosta.

Kun tiedetään hiilihydraattityypit ja niiden tehtävät, herää seuraava kysymys:

Mitä hiilihydraatteja ja kuinka paljon syödä?

Useimmissa tuotteissa hiilihydraatit ovat pääkomponentti, joten niiden saamisessa ruoasta ei pitäisi olla ongelmia, joten hiilihydraatit muodostavat suurimman osan useimpien ihmisten päivittäisestä ruokavaliosta.
Hiilihydraatilla, jotka tulevat kehoomme ruoan mukana, on kolme aineenvaihduntareittiä:

1) Glykogeneesi(Ruoansulatuskanavaamme saapuva monimutkainen hiilihydraattiruoka hajotetaan glukoosiksi ja varastoidaan sitten monimutkaisten hiilihydraattien muodossa - glykogeeninä lihas- ja maksasoluissa, ja sitä käytetään vararavintolähteenä, kun glukoosipitoisuus veressä on on matala)
2) Glukoneogeneesi(muodostusprosessi maksassa ja munuaisten aivokuoressa (noin 10%) - glukoosi, aminohapoista, maitohappo, glyseroli)
3) Glykolyysi(glukoosin ja muiden hiilihydraattien hajoaminen energian vapautumisella)

Hiilihydraattien aineenvaihdunta määräytyy pääasiassa verenkierrossa olevan glukoosin, tämän tärkeän ja monipuolisen kehon energialähteen, läsnäolosta. Glukoosin esiintyminen veressä riippuu viimeisestä ateriasta ja ruoan ravintokoostumuksesta. Eli jos olet äskettäin syönyt aamiaista, veren glukoosipitoisuus on korkea, jos pidättäydyt syömästä pitkään, se on alhainen. Vähemmän glukoosia - vähemmän energiaa kehossa, tämä on ilmeistä, minkä vuoksi tyhjään mahaan tulee hajoaminen. Aikana, jolloin veren glukoosipitoisuus on alhainen, ja tämä on erittäin hyvin havaittavissa aamutunneilla, pitkän unen jälkeen, jonka aikana et ylläpitänyt veren saatavilla olevan glukoosin tasoa hiilihydraattiruoan annoksilla, elimistö täydentyy nälkätilassa glykolyysin avulla - 75% ja 25% glukoneogeneesin avulla, eli monimutkaisten varastoitujen hiilihydraattien sekä aminohappojen, glyserolin ja maitohapon hajoamisen avulla.
Lisäksi haimahormonilla on tärkeä rooli veren glukoosipitoisuuden säätelyssä. insuliinia. Insuliini on kuljetushormoni, joka kuljettaa ylimääräistä glukoosia lihassoluihin ja muihin kehon kudoksiin sääteleen siten veren glukoosin maksimitasoa. Ylipainoisilla ihmisillä, jotka eivät noudata ruokavaliotaan, insuliini muuttaa ylimääräiset hiilihydraatit ruoasta rasvaksi kehoon, mikä on tyypillistä lähinnä nopeille hiilihydraateille.
Oikeiden hiilihydraattien valitsemiseksi kaikesta ruoasta käytetään sellaista käsitettä: glykeeminen indeksi.

Glykeeminen indeksi on hiilihydraattien imeytymisnopeus ruoasta verenkiertoon ja haiman insuliinivaste. Se osoittaa elintarvikkeiden vaikutuksen verensokeritasoon. Tämä indeksi mitataan asteikolla 0-100, se riippuu tuotetyypeistä, eri hiilihydraatit sulavat eri tavalla, jotkut nopeasti, ja vastaavasti niillä on korkea glykeeminen indeksi, toisilla hitaasti, nopean imeytymisen standardi on puhdas glukoosi , sen glykeeminen indeksi on 100.

Tuotteen GI riippuu useista tekijöistä:

- Hiilihydraattityypit (yksinkertaisilla hiilihydraatilla on korkea GI, monimutkaisilla hiilihydraatilla matala GI)
- Kuitujen määrä (mitä enemmän sitä on ruoassa, sitä pienempi GI)
- Ruoan käsittelytapa (esimerkiksi GI kasvaa lämpökäsittelyn aikana)
- Rasvojen ja proteiinien pitoisuus (mitä enemmän niitä ruoassa, sitä pienempi GI)

On olemassa monia erilaisia ​​taulukoita, jotka määrittävät elintarvikkeiden glykeemisen indeksin, tässä on yksi niistä:

Ruoan glykeemisen indeksitaulukon avulla voit tehdä oikeat päätökset valitessasi, mitkä ruoat sisällytät päivittäiseen ruokavalioosi ja mitkä jätetään tietoisesti pois.
Periaate on yksinkertainen: mitä korkeampi glykeeminen indeksi, sitä harvemmin sisällytät tällaisia ​​​​elintarvikkeita ruokavalioosi. Sitä vastoin mitä matalampi glykeeminen indeksi, sitä useammin syöt näitä ruokia.

Nopeat hiilihydraatit ovat kuitenkin hyödyllisiä meille myös sellaisissa tärkeissä aterioissa kuin:

- aamulla (pitkän unen jälkeen veren glukoosipitoisuus on erittäin alhainen, ja se on täydennettävä mahdollisimman nopeasti, jotta keho ei saa aminohappojen avulla elämään tarvittavaa energiaa, tuhoamalla lihaskuituja)
- ja harjoittelun jälkeen (kun energiankulutus intensiiviseen fyysiseen työhön vähentää merkittävästi veren glukoosipitoisuutta, harjoituksen jälkeen on ihanteellinen hiilihydraattien ottaminen nopeammin, jotta ne täydentyvät mahdollisimman nopeasti ja estetään katabolia)

Kuinka paljon syödä hiilihydraatteja?

Kehonrakennuksessa ja kuntoilussa hiilihydraattien tulisi olla vähintään 50% kaikista ravintoaineista (emme tietenkään puhu "kuivumisesta" tai laihduttamisesta).
On monia syitä ladata itsellesi paljon hiilihydraatteja, varsinkin kun kyse on kokonaisista, jalostamattomista elintarvikkeista. Ensinnäkin sinun on kuitenkin ymmärrettävä, että kehon kyvyllä kerätä niitä on tietty raja. Kuvittele kaasusäiliö: siihen mahtuu vain tietty määrä litroja bensiiniä. Jos yrität kaataa siihen enemmän, ylimäärä valuu väistämättä. Kun hiilihydraattivarastot on muutettu tarvittavaksi määräksi glykogeenia, maksa alkaa jalostaa ylimääräistä rasvaa, joka varastoituu ihon alle ja muihin kehon osiin.
Lihasten glykogeenin määrä, jonka voit varastoida, riippuu siitä, kuinka paljon lihasta sinulla on. Aivan kuten jotkut kaasusäiliöt ovat suurempia kuin toiset, lihakset vaihtelevat henkilöittäin. Mitä lihaksikkaampi olet, sitä enemmän glykogeeniä kehosi voi varastoida.
Varmistaaksesi, että saat oikean määrän hiilihydraatteja – ei enempää kuin sinun pitäisi – laske päivittäinen hiilihydraattien saanti seuraavan kaavan avulla. Lihasmassan kasvattamiseksi päivässä sinun tulee ottaa

7 g hiilihydraatteja painokiloa kohden (kerroi painosi kilogrammoina seitsemällä).

Nostamalla hiilihydraattien saantia vaaditulle tasolle, sinun on lisättävä voimaharjoittelua. Runsaat hiilihydraattimäärät kehonrakennuksen aikana antavat sinulle enemmän energiaa, jolloin voit harjoitella kovemmin ja pidempään ja saavuttaa parempia tuloksia.
Voit laskea päivittäisen ruokavaliosi tutkimalla tätä artikkelia yksityiskohtaisemmin.