KARBOHIDRAT

Karbohidrat adalah bagian dari sel dan jaringan semua organisme tumbuhan dan hewan dan, secara massa, merupakan bagian terbesar dari bahan organik di Bumi. Karbohidrat menyumbang sekitar 80% dari bahan kering tanaman dan sekitar 20% hewan. Tumbuhan mensintesis karbohidrat dari senyawa anorganik - karbon dioksida dan air (CO 2 dan H 2 O).

Karbohidrat dibagi menjadi dua kelompok: monosakarida (monosa) dan polisakarida (poliosa).

Monosakarida

Untuk studi terperinci tentang materi yang terkait dengan klasifikasi karbohidrat, isomerisme, tata nama, struktur, dll., Anda perlu menonton film animasi "Karbohidrat. Genetik. D - serangkaian gula" dan "Konstruksi formula Haworth untuk D - galaktosa" (video ini hanya tersedia di CD ROM ). Teks-teks yang menyertai film-film ini telah ditransfer secara penuh ke subbagian ini dan mengikuti di bawah ini.

Karbohidrat. Gula seri D genetik

Karbohidrat tersebar luas di alam dan melakukan berbagai fungsi penting dalam organisme hidup. Karbohidrat menyediakan energi untuk proses biologis, dan juga merupakan bahan awal untuk sintesis metabolit perantara atau akhir lainnya di dalam tubuh. Karbohidrat memiliki formula umum C n (H 2 O ) m dari mana nama senyawa alami ini berasal.

Karbohidrat dibagi menjadi gula sederhana atau monosakarida dan polimer dari gula sederhana atau polisakarida ini. Di antara polisakarida, kelompok oligosakarida yang mengandung 2 hingga 10 residu monosakarida dalam suatu molekul harus dibedakan. Ini termasuk, khususnya, disakarida.

Monosakarida adalah senyawa heterofungsional. Molekul mereka secara bersamaan mengandung karbonil (aldehida atau keton) dan beberapa gugus hidroksil, mis. monosakarida adalah senyawa polihidroksikarbonil - polihidroksialdehida dan polihidroksiketon. Tergantung pada ini, monosakarida dibagi menjadi aldosa (monosakarida mengandung gugus aldehida) dan ketosa (mengandung gugus keto). Misalnya, glukosa adalah aldosa dan fruktosa adalah ketosa.

(glukosa (aldosa))(fruktosa (ketosa))

Tergantung pada jumlah atom karbon dalam molekul, monosakarida disebut tetrosa, pentosa, heksosa, dll. Jika kita menggabungkan dua jenis klasifikasi terakhir, maka glukosa adalah aldoheksosa, dan fruktosa adalah ketoheksosa. Kebanyakan monosakarida alami adalah pentosa dan heksosa.

Monosakarida digambarkan dalam bentuk rumus proyeksi Fisher, yaitu dalam bentuk proyeksi model tetrahedral atom karbon pada bidang gambar. Rantai karbon di dalamnya ditulis secara vertikal. Dalam aldosa, gugus aldehida ditempatkan di atas, dalam ketosa, gugus alkohol primer berdekatan dengan gugus karbonil. Atom hidrogen dan gugus hidroksil pada atom karbon asimetris ditempatkan pada garis horizontal. Sebuah atom karbon asimetris terletak di garis bidik yang dihasilkan dari dua garis lurus dan tidak ditunjukkan oleh simbol. Dari kelompok yang terletak di atas, penomoran rantai karbon dimulai. (Mari kita definisikan atom karbon asimetris: itu adalah atom karbon yang terikat pada empat atom atau gugus yang berbeda.)

Menetapkan konfigurasi absolut, mis. pengaturan yang benar dalam ruang substituen pada atom karbon asimetris adalah sangat melelahkan, dan sampai beberapa waktu itu bahkan merupakan tugas yang mustahil. Dimungkinkan untuk mengkarakterisasi senyawa dengan membandingkan konfigurasinya dengan senyawa referensi, mis. menentukan konfigurasi relatif.

Konfigurasi relatif monosakarida ditentukan oleh standar konfigurasi - gliseraldehida, yang pada akhir abad terakhir, konfigurasi tertentu ditetapkan secara sewenang-wenang, ditunjuk sebagai D- dan L - gliseraldehida. Konfigurasi atom karbon asimetris dari monosakarida yang terjauh dari gugus karbonil dibandingkan dengan konfigurasi atom karbon asimetrisnya. Dalam pentosa, atom ini adalah atom karbon keempat ( Dari 4 ), dalam heksosa - yang kelima ( Dari 5 ), yaitu kedua dari belakang dalam rantai atom karbon. Jika konfigurasi atom karbon ini bertepatan dengan konfigurasi D - gliseraldehida monosakarida milik D - berturut-turut. Dan sebaliknya, jika cocok dengan konfigurasi L - gliseraldehida menganggap bahwa monosakarida milik L - baris. Simbol D berarti bahwa gugus hidroksil pada atom karbon asimetris yang sesuai dalam proyeksi Fischer terletak di sebelah kanan garis vertikal, dan simbol L - bahwa gugus hidroksil terletak di sebelah kiri.

Gula seri D genetik

Nenek moyang aldosa adalah gliseraldehida. Pertimbangkan hubungan genetik gula D - baris dengan D - gliseraldehida.

Dalam kimia organik, ada metode untuk meningkatkan rantai karbon monosakarida dengan memasukkan gugus secara berurutan

N-

Saya Dengan Saya

-APAKAH DIA

antara gugus karbonil dan atom karbon yang berdekatan. Pengenalan kelompok ini ke dalam molekul D - gliseraldehida menghasilkan dua tetrosa diastereomer - D - eritrosis dan D - pohon. Ini disebabkan oleh fakta bahwa atom karbon baru yang dimasukkan ke dalam rantai monosakarida menjadi asimetris. Untuk alasan yang sama, setiap tetrosa yang dihasilkan, dan kemudian pentosa, ketika satu atom karbon lagi dimasukkan ke dalam molekulnya, juga menghasilkan dua gula diastereomer. Diastereomer adalah stereoisomer yang berbeda dalam konfigurasi satu atau lebih atom karbon asimetris.

Ini adalah bagaimana D diperoleh - serangkaian gula dari D - gliseraldehida. Seperti yang bisa dilihat, semua anggota seri di atas, diperoleh dari D - gliseraldehida, mempertahankan atom karbon asimetrisnya. Ini adalah atom karbon asimetris terakhir dalam rantai atom karbon dari monosakarida yang disajikan.

Setiap aldosa D -angka sesuai dengan stereoisomer L - deret yang molekulnya berhubungan satu sama lain sebagai objek dan bayangan cermin yang tidak kompatibel. Stereoisomer semacam itu disebut enansiomer.

Perlu dicatat dalam kesimpulan bahwa rangkaian aldoheksosa di atas tidak terbatas pada empat yang ditunjukkan. Seperti yang ditunjukkan di atas, dari D - ribosa dan D - xilosa, Anda bisa mendapatkan dua pasang gula diastereomer lagi. Namun, kami hanya fokus pada aldoheksosa, yang paling umum di alam.

Konstruksi formula Haworth untuk D-galaktosa

Bersamaan dengan pengenalan konsep struktur glukosa dan monosakarida lain ke dalam kimia organik sebagai polihidroksialdehida atau polihidroksiketon yang dijelaskan oleh rumus rantai terbuka, fakta mulai menumpuk dalam kimia karbohidrat yang sulit dijelaskan dari sudut pandang struktur seperti itu. Ternyata glukosa dan monosakarida lain ada dalam bentuk hemiasetal siklik yang terbentuk sebagai hasil dari reaksi intramolekul dari gugus fungsi yang sesuai.

Hemiasetal biasa dibentuk oleh interaksi molekul dua senyawa - aldehida dan alkohol. Selama reaksi, ikatan rangkap dari gugus karbonil terputus, di tempat pemutusan, di mana atom hidrogen dari hidroksil dan sisa alkohol ditambahkan. Hemiasetal siklik terbentuk karena interaksi gugus fungsi serupa yang dimiliki oleh molekul satu senyawa - monosakarida. Reaksi berlangsung dalam arah yang sama: ikatan rangkap dari gugus karbonil terputus, atom hidrogen dari hidroksil ditambahkan ke oksigen karbonil, dan sebuah siklus terbentuk karena pengikatan atom karbon dari karbonil dan oksigen dari kelompok hidroksil.

Hemiasetal paling stabil dibentuk oleh gugus hidroksil pada atom karbon keempat dan kelima. Cincin beranggota lima dan enam yang dihasilkan masing-masing disebut bentuk monosakarida furanosa dan piranosa. Nama-nama ini berasal dari nama senyawa heterosiklik beranggota lima dan enam dengan atom oksigen dalam siklus - furan dan piran.

Monosakarida yang memiliki bentuk siklik dengan mudah diwakili oleh formula Haworth yang menjanjikan. Mereka adalah cincin beranggota lima dan enam planar yang diidealkan dengan atom oksigen di dalam cincin, sehingga memungkinkan untuk melihat pengaturan timbal balik dari semua substituen relatif terhadap bidang cincin.

Pertimbangkan konstruksi rumus Haworth menggunakan contoh D-galaktosa.

Untuk menyusun rumus Haworth, pertama-tama perlu memberi nomor atom karbon monosakarida dalam proyeksi Fisher dan memutarnya ke kanan sehingga rantai atom karbon mengambil posisi horizontal. Kemudian atom dan gugus yang terletak dalam rumus proyeksi di sebelah kiri akan berada di atas, dan yang terletak di sebelah kanan - di bawah garis horizontal, dan dengan transisi lebih lanjut ke rumus siklik - di atas dan di bawah bidang siklus, masing-masing . Pada kenyataannya, rantai karbon monosakarida tidak terletak dalam garis lurus, tetapi berbentuk melengkung di ruang angkasa. Seperti dapat dilihat, hidroksil pada atom karbon kelima secara signifikan dihilangkan dari gugus aldehida; menempati posisi yang tidak menguntungkan untuk menutup ring. Untuk mendekatkan gugus fungsi, bagian dari molekul diputar di sekitar sumbu valensi yang menghubungkan atom karbon keempat dan kelima berlawanan arah jarum jam dengan satu sudut valensi. Sebagai hasil dari rotasi ini, hidroksil dari atom karbon kelima mendekati gugus aldehida, sementara dua substituen lainnya juga mengubah posisinya - khususnya, gugus CH 2 OH terletak di atas rantai atom karbon. Pada saat yang sama, gugus aldehida, karena rotasi sekitar s - ikatan antara atom karbon pertama dan kedua mendekati hidroksil. Gugus fungsi yang didekati berinteraksi satu sama lain sesuai dengan skema di atas, yang mengarah pada pembentukan hemiasetal dengan cincin piranosa beranggota enam.

Gugus hidroksil yang dihasilkan disebut gugus glikosidik. Pembentukan hemiasetal siklik menyebabkan munculnya atom karbon asimetris baru, yang disebut anomerik. Akibatnya, dua diastereomer terbentuk - a-dan b - anomer yang berbeda hanya pada konfigurasi atom karbon pertama.

Berbagai konfigurasi atom karbon anomerik dihasilkan dari fakta bahwa gugus aldehida, yang memiliki konfigurasi planar, karena rotasi sekitar s - penghubung antar jalur dengan atom karbon pertama dan kedua mengacu pada reagen penyerang (gugus hidroksil) baik pada satu sisi dan sisi yang berlawanan dari pesawat. Gugus hidroksil kemudian menyerang gugus karbonil dari kedua sisi ikatan rangkap, menyebabkan hemiasetal dengan konfigurasi yang berbeda dari atom karbon pertama. Dengan kata lain, alasan utama untuk formasi simultan a-dan b -anomer terletak pada non-stereoselektivitas dari reaksi yang dibahas.

sebuah - anomer, konfigurasi pusat anomer sama dengan konfigurasi atom karbon asimetris terakhir, yang menentukan milik D - dan L - berturut-turut, dan b - anomer - berlawanan. Pada aldopentosis dan aldohexosis D - seri dalam rumus Haworth gugus hidroksil glikosidik y sebuah - anomer terletak di bawah bidang, dan y b - anomer - di atas bidang siklus.

Menurut aturan serupa, transisi ke bentuk furanosa dari Haworth dilakukan. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa hidroksil dari atom karbon keempat terlibat dalam reaksi, dan untuk konvergensi gugus fungsi, perlu untuk memutar bagian dari molekul di sekitar s - ikatan antara atom karbon ketiga dan keempat dan searah jarum jam, sebagai akibatnya atom karbon kelima dan keenam akan ditempatkan di bawah bidang siklus.

Nama-nama bentuk siklik monosakarida termasuk indikasi konfigurasi pusat anomerik ( a - atau b -), nama monosakarida dan deretnya ( D - atau L -) dan ukuran siklus (furanosa atau piranosa). Misal , a , D - galaktopiranosa atau b, D - galaktofuranosa."

Resi

Glukosa sebagian besar ditemukan dalam bentuk bebas di alam. Ini juga merupakan unit struktural dari banyak polisakarida. Monosakarida lain dalam keadaan bebas jarang terjadi dan terutama dikenal sebagai komponen oligo- dan polisakarida. Di alam, glukosa diperoleh sebagai hasil dari reaksi fotosintesis:

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

Untuk pertama kalinya, glukosa diperoleh pada tahun 1811 oleh ahli kimia Rusia G.E. Kirchhoff selama hidrolisis pati. Kemudian, sintesis monosakarida dari formaldehida dalam media basa diusulkan oleh A.M. Butlerov.

Dalam industri, glukosa diperoleh dengan hidrolisis pati dengan adanya asam sulfat.

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

Properti fisik

Monosakarida adalah zat padat, mudah larut dalam air, sukar larut dalam alkohol, dan sama sekali tidak larut dalam eter. Larutan berair bersifat netral terhadap lakmus. Kebanyakan monosakarida memiliki rasa manis, tetapi kurang dari gula bit.

Sifat kimia

Monosakarida menunjukkan sifat alkohol dan senyawa karbonil.

SAYA. Reaksi pada gugus karbonil

1. Oksidasi.

sebuah) Seperti semua aldehida, oksidasi monosakarida mengarah ke asam yang sesuai. Jadi, ketika glukosa dioksidasi dengan larutan amonia dari perak hidroksida, asam glukonat terbentuk (reaksi "cermin perak").

b) Reaksi monosakarida dengan tembaga hidroksida ketika dipanaskan juga menghasilkan asam aldonat.

c) Oksidator yang lebih kuat mengoksidasi tidak hanya gugus aldehida, tetapi juga gugus alkohol primer menjadi gugus karboksil, yang mengarah ke asam gula dibasa (aldarit). Biasanya, asam nitrat pekat digunakan untuk oksidasi ini.

2. Pemulihan.

Reduksi gula menghasilkan alkohol polihidrat. Hidrogen dengan adanya nikel, lithium aluminium hidrida, dll digunakan sebagai zat pereduksi.

3. Terlepas dari kesamaan sifat kimia monosakarida dengan aldehida, glukosa tidak bereaksi dengan natrium hidrosulfit ( NaHSO3).

II. Reaksi pada gugus hidroksil

Reaksi pada gugus hidroksil monosakarida dilakukan, sebagai suatu peraturan, dalam bentuk hemiasetal (siklik).

1. Alkilasi (pembentukan eter).

Di bawah aksi metil alkohol dengan adanya gas hidrogen klorida, atom hidrogen dari hidroksil glikosidik digantikan oleh gugus metil.

Saat menggunakan agen alkilasi yang lebih kuat, seperti: Sebagai contoh , metil iodida atau dimetil sulfat, transformasi semacam itu mempengaruhi semua gugus hidroksil dari monosakarida.

2. Asilasi (pembentukan ester).

Ketika anhidrida asetat bekerja pada glukosa, ester terbentuk - pentaasetilglukosa.

3. Seperti semua alkohol polihidrat, glukosa dengan tembaga hidroksida ( II ) memberikan warna biru yang intens (reaksi kualitatif).

AKU AKU AKU. Reaksi spesifik

Selain di atas, glukosa juga dicirikan oleh beberapa sifat spesifik - proses fermentasi. Fermentasi adalah pemecahan molekul gula di bawah pengaruh enzim (enzim). Gula dengan kelipatan tiga atom karbon difermentasi. Ada banyak jenis fermentasi, di antaranya yang paling terkenal adalah sebagai berikut:

sebuah) fermentasi alkohol

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

b) fermentasi laktat

c) fermentasi butirat

C6H12O6® CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH(asam butirat) + 2 H 2 + 2CO 2

Jenis fermentasi yang disebabkan oleh mikroorganisme yang disebutkan di atas memiliki kepentingan praktis yang luas. Misalnya, alkohol - untuk produksi etil alkohol, dalam pembuatan anggur, pembuatan bir, dll., dan asam laktat - untuk produksi asam laktat dan produk susu fermentasi.

disakarida

Disakarida (biosis) pada hidrolisis membentuk dua monosakarida identik atau berbeda. Untuk menetapkan struktur disakarida, perlu diketahui: dari monosakarida mana ia dibangun, apa konfigurasi pusat anomerik dalam monosakarida ini ( a - atau b -), berapa ukuran cincinnya (furanosa atau piranosa) dan dengan partisipasi hidroksil mana dua molekul monosakarida dihubungkan.

Disakarida dibagi menjadi dua kelompok: pereduksi dan non-pereduksi.

Disakarida pereduksi termasuk, khususnya, maltosa (gula malt) yang terkandung dalam malt, i. berkecambah, dan kemudian biji-bijian sereal dikeringkan dan dihancurkan.

(maltosa)

Maltosa terdiri dari dua residu: D - glukopiranosa, yang dihubungkan oleh ikatan (1-4) -glikosidik, mis. hidroksil glikosidik dari satu molekul dan hidroksil alkohol pada atom karbon keempat dari molekul monosakarida lain berpartisipasi dalam pembentukan ikatan eter. Sebuah atom karbon anomerik ( Dari 1 ) berpartisipasi dalam pembentukan ikatan ini memiliki sebuah - konfigurasi, dan atom anomerik dengan hidroksil glikosidik bebas (ditunjukkan dengan warna merah) dapat memiliki keduanya A A - maltosa) dan b - konfigurasi (b - maltosa).

Maltosa adalah kristal putih, sangat larut dalam air, rasanya manis, tetapi jauh lebih sedikit daripada gula (sukrosa).

Seperti dapat dilihat, maltosa mengandung hidroksil glikosidik bebas, sebagai akibatnya kemampuan untuk membuka cincin dan transfer ke bentuk aldehida dipertahankan. Dalam hal ini, maltosa dapat masuk ke dalam reaksi karakteristik aldehida, dan, khususnya, untuk memberikan reaksi "cermin perak", oleh karena itu disebut disakarida pereduksi. Selain itu, maltosa masuk ke dalam banyak reaksi karakteristik monosakarida, Sebagai contoh , membentuk eter dan ester (lihat sifat kimia monosakarida).

Disakarida non-pereduksi termasuk sukrosa (bit atau tebu)Gula). Ini ditemukan dalam tebu, bit gula (hingga 28% bahan kering), jus tanaman dan buah-buahan. Molekul sukrosa terdiri dari a , D - glukopiranosa dan b, D - fruktofuranosa.

(sukrosa)

Berbeda dengan maltosa, ikatan glikosidik (1–2) antara monosakarida terbentuk dengan mengorbankan hidroksil glikosidik dari kedua molekul, yaitu, tidak ada hidroksil glikosidik bebas. Akibatnya, sukrosa tidak memiliki kemampuan mereduksi, tidak memberikan reaksi “cermin perak”, oleh karena itu disebut sebagai disakarida non-pereduksi.

Sukrosa adalah zat kristal putih, rasanya manis, sangat larut dalam air.

Sukrosa dicirikan oleh reaksi pada gugus hidroksil. Seperti semua disakarida, sukrosa diubah oleh hidrolisis asam atau enzimatik menjadi monosakarida yang menyusunnya.

Polisakarida

Polisakarida yang paling penting adalah pati dan selulosa (serat). Mereka dibangun dari residu glukosa. Rumus umum untuk polisakarida ini ( C 6 H 10 O 5 n . Hidroksil glikosidik (pada atom C 1) dan alkohol (pada atom C 4) biasanya berperan dalam pembentukan molekul polisakarida, yaitu ikatan (1-4)-glikosidik terbentuk.

Pati

Pati adalah campuran dari dua polisakarida yang dibangun dari a , D - tautan glukopiranosa: amilosa (10-20%) dan amilopektin (80-90%). Pati terbentuk pada tanaman selama fotosintesis dan disimpan sebagai "cadangan" karbohidrat di akar, umbi dan biji. Misalnya, biji-bijian beras, gandum, gandum hitam dan sereal lainnya mengandung 60-80% pati, umbi kentang - 15-20%. Peran terkait di dunia hewan dimainkan oleh glikogen polisakarida, yang "disimpan" terutama di hati.

Pati adalah bubuk putih yang terdiri dari butiran kecil, tidak larut dalam air dingin. Ketika pati diperlakukan dengan air hangat, dimungkinkan untuk mengisolasi dua fraksi: fraksi yang larut dalam air hangat dan terdiri dari polisakarida amilosa, dan fraksi yang hanya membengkak dalam air hangat untuk membentuk pasta dan terdiri dari polisakarida amilopektin.

Amilosa memiliki struktur linier, a , D - residu glukopiranosa dihubungkan oleh ikatan (1-4) -glikosidik. Sel unsur amilosa (dan pati pada umumnya) direpresentasikan sebagai berikut:

Molekul amilopektin dibangun dengan cara yang sama, tetapi memiliki cabang dalam rantai, yang menciptakan struktur spasial. Pada titik cabang, residu monosakarida dihubungkan oleh ikatan (1–6)-glikosidik. Di antara titik cabang biasanya terdapat 20-25 residu glukosa.

(amilopektin)

Pati mudah mengalami hidrolisis: ketika dipanaskan dengan adanya asam sulfat, glukosa terbentuk.

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

Tergantung pada kondisi reaksi, hidrolisis dapat dilakukan bertahap dengan pembentukan produk antara.

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

Reaksi kualitatif terhadap pati adalah interaksinya dengan yodium - warna biru yang intens diamati. Pewarnaan seperti itu muncul jika setetes larutan yodium ditempatkan pada sepotong kentang atau sepotong roti putih.

Pati tidak masuk ke dalam reaksi "cermin perak".

Pati adalah produk makanan yang berharga. Untuk memfasilitasi penyerapannya, produk yang mengandung pati mengalami perlakuan panas, mis. kentang dan sereal direbus, roti dipanggang. Proses dekstrinisasi (pembentukan dekstrin) yang dilakukan dalam hal ini berkontribusi pada penyerapan pati yang lebih baik oleh tubuh dan selanjutnya hidrolisis menjadi glukosa.

Dalam industri makanan, pati digunakan dalam produksi sosis, kembang gula dan produk kuliner. Ini juga digunakan untuk mendapatkan glukosa, dalam pembuatan kertas, tekstil, perekat, obat-obatan, dll.

Selulosa (serat)

Selulosa adalah polisakarida tanaman yang paling umum. Ini memiliki kekuatan mekanik yang besar dan bertindak sebagai bahan pendukung untuk tanaman. Kayu mengandung 50-70% selulosa, kapas hampir merupakan selulosa murni.

Seperti pati, unit struktural selulosa adalah D - glukopiranosa, yang tautannya dihubungkan oleh (1-4) ikatan -glikosidik. Namun, selulosa berbeda dari pati. b - konfigurasi ikatan glikosidik antara siklus dan struktur linier yang ketat.

Selulosa terdiri dari molekul berfilamen, yang dirakit menjadi bundel oleh ikatan hidrogen gugus hidroksil dalam rantai, serta antara rantai yang berdekatan. Pengemasan rantai inilah yang memberikan kekuatan mekanik yang tinggi, kandungan serat, tidak larut dalam air, dan kelembaman kimia, yang membuat selulosa menjadi bahan yang ideal untuk membangun dinding sel.

b - Ikatan glikosidik tidak dihancurkan oleh enzim pencernaan manusia, sehingga selulosa tidak dapat berfungsi sebagai makanan baginya, meskipun dalam jumlah tertentu merupakan zat pemberat yang diperlukan untuk nutrisi normal. Hewan ruminansia memiliki enzim pencerna selulosa di dalam perutnya, sehingga hewan ruminansia menggunakan serat sebagai komponen makanannya.

Meskipun selulosa tidak larut dalam air dan pelarut organik umum, selulosa larut dalam reagen Schweitzer (larutan tembaga hidroksida dalam amonia), serta dalam larutan pekat seng klorida dan asam sulfat pekat.

Seperti pati, selulosa mengalami hidrolisis asam untuk membentuk glukosa.

Selulosa adalah alkohol polihidrat; ada tiga gugus hidroksil per unit sel polimer. Dalam hal ini, selulosa dicirikan oleh reaksi esterifikasi (pembentukan ester). Yang paling penting secara praktis adalah reaksi dengan asam nitrat dan anhidrida asetat.

Serat yang sepenuhnya teresterifikasi dikenal sebagai piroksilin, yang setelah diproses dengan benar, berubah menjadi bubuk tanpa asap. Tergantung pada kondisi nitrasi, selulosa dinitrat dapat diperoleh, yang dalam teknik ini disebut coloxylin. Ini juga digunakan dalam pembuatan bubuk mesiu dan propelan padat. Selain itu, seluloid dibuat atas dasar coloxylin.

Triasetilselulosa (atau selulosa asetat) adalah produk berharga untuk pembuatan film yang tidak mudah terbakar dan sutra asetat. Untuk melakukan ini, selulosa asetat dilarutkan dalam campuran diklorometana dan etanol, dan larutan ini dipaksa melalui pemintal ke aliran udara hangat. Pelarut menguap dan aliran larutan berubah menjadi benang sutra asetat tertipis.

Selulosa tidak memberikan reaksi "cermin perak".

Berbicara tentang penggunaan selulosa, orang tidak bisa tidak mengatakan bahwa sejumlah besar selulosa dikonsumsi untuk pembuatan berbagai kertas. Kertas adalah lapisan tipis serat serat, direkatkan dan ditekan pada mesin kertas khusus.

Dari uraian di atas, sudah jelas bahwa penggunaan selulosa oleh manusia begitu luas dan beragam sehingga bagian independen dapat dikhususkan untuk penggunaan produk-produk pengolahan kimia selulosa.

AKHIR BAGIAN

, tergantung pada asalnya, mengandung gula 70-80%. Selain itu, kelompok karbohidrat yang sulit dicerna oleh tubuh manusia. serat dan pektin.

Dari semua zat makanan yang dikonsumsi manusia, karbohidrat tidak diragukan lagi merupakan sumber energi utama. Rata-rata, mereka menyumbang 50 hingga 70% dari asupan kalori harian. Terlepas dari kenyataan bahwa seseorang mengkonsumsi lebih banyak karbohidrat secara signifikan daripada lemak dan protein, cadangannya dalam tubuh kecil. Ini berarti bahwa pasokan mereka ke tubuh harus teratur.

Kebutuhan karbohidrat sangat besar tergantung pada pengeluaran energi tubuh. Rata-rata, pada pria dewasa yang terutama melakukan pekerjaan mental atau fisik ringan, kebutuhan harian akan karbohidrat berkisar antara 300 hingga 500 g. Pada pekerja manual dan atlet, jauh lebih tinggi. Tidak seperti protein dan, sampai batas tertentu, lemak, jumlah karbohidrat dalam makanan dapat dikurangi secara signifikan tanpa membahayakan kesehatan. Mereka yang ingin menurunkan berat badan harus memperhatikan ini: karbohidrat terutama nilai energi. Ketika 1 g karbohidrat dioksidasi dalam tubuh, 4,0 - 4,2 kkal dilepaskan. Karena itu, dengan biaya mereka, paling mudah mengatur asupan kalori.

Karbohidrat(sakarida) adalah nama umum untuk kelas besar senyawa organik alami. Rumus umum monosakarida dapat ditulis sebagai C n (H 2 O) n. Dalam organisme hidup, gula dengan atom karbon 5 (pentosa) dan 6 (heksosa) paling umum.

Karbohidrat dibagi menjadi beberapa kelompok:

Karbohidrat sederhana mudah larut dalam air dan disintesis dalam tumbuhan hijau. Selain molekul kecil, yang besar juga ditemukan di dalam sel, yaitu polimer. Polimer adalah molekul kompleks yang terdiri dari "unit" terpisah yang terhubung satu sama lain. "Tautan" semacam itu disebut monomer. Zat seperti pati, selulosa dan kitin adalah polisakarida - polimer biologis.

Monosakarida termasuk glukosa dan fruktosa, yang menambah rasa manis pada buah-buahan dan beri. Gula makanan sukrosa terdiri dari glukosa dan fruktosa yang terikat secara kovalen. Senyawa seperti sukrosa disebut disakarida. Poli-, di- dan monosakarida secara kolektif disebut sebagai karbohidrat. Karbohidrat merupakan senyawa yang memiliki sifat yang beragam dan seringkali sama sekali berbeda.

Meja: Macam-macam Karbohidrat dan Sifatnya.

kelompok karbohidrat	Contoh karbohidrat	Dimana mereka bertemu?	properti
gula tunggal	ribosa	RNA
	deoksiribosa	DNA
	glukosa	gula bit
	fruktosa	Buah, sayang
	galaktosa	Komposisi laktosa susu
oligosakarida	maltosa	gula malt	Manis rasanya, larut dalam air, kristal,
	sukrosa	Gula tebu
	Laktosa	Gula susu dalam susu
Polisakarida (dibangun dari monosakarida linier atau bercabang)	Pati	Karbohidrat penyimpanan sayuran	Tidak manis, putih, tidak larut dalam air.
	glikogen	Cadangan pati hewani di hati dan otot
	Serat (selulosa)
	kitin
	murein	air . Bagi banyak sel manusia (misalnya, sel otak dan otot), glukosa yang dibawa oleh darah berfungsi sebagai sumber energi utama Pati dan zat yang sangat mirip dengan sel hewan - glikogen - adalah polimer glukosa, mereka berfungsi untuk menyimpannya di dalam sel. 2. fungsi struktural, yaitu, mereka berpartisipasi dalam pembangunan berbagai struktur seluler. Polisakarida selulosa membentuk dinding sel sel tumbuhan, ditandai dengan kekerasan dan kekakuan, itu adalah salah satu komponen utama kayu. Komponen lainnya adalah hemiselulosa, juga termasuk polisakarida, dan lignin (memiliki sifat non-karbohidrat). kitin juga menjalankan fungsi struktural. Kitin melakukan fungsi pendukung dan pelindung.Dinding sel sebagian besar bakteri terdiri dari: murein peptidoglikan- komposisi senyawa ini mencakup residu monosakarida dan asam amino. 3. Karbohidrat memainkan peran protektif pada tumbuhan (dinding sel, terdiri dari dinding sel sel mati, formasi pelindung - paku, duri, dll.). Rumus umum glukosa adalah C 6 H 12 O 6, itu adalah alkohol aldehida. Glukosa ditemukan dalam banyak buah-buahan, jus tanaman dan nektar bunga, serta dalam darah manusia dan hewan. Kandungan glukosa dalam darah dipertahankan pada tingkat tertentu (0,65-1,1 g per l). Jika diturunkan secara artifisial, maka sel-sel otak mulai mengalami kelaparan akut, yang dapat mengakibatkan pingsan, koma, dan bahkan kematian. Peningkatan glukosa darah jangka panjang juga sama sekali tidak berguna: pada saat yang sama, diabetes mellitus berkembang. Mamalia, termasuk manusia, dapat mensintesis glukosa dari asam amino tertentu dan produk pemecahan glukosa itu sendiri, seperti asam laktat. Mereka tidak tahu bagaimana mendapatkan glukosa dari asam lemak, tidak seperti tumbuhan dan mikroba. Interkonversi zat. Kelebihan protein------karbohidrat Kelebihan lemak -------------- karbohidrat

Ingat!

Zat apa yang disebut polimer biologis?

Ini adalah polimer - senyawa molekul tinggi yang merupakan bagian dari organisme hidup. Protein, beberapa karbohidrat, asam nukleat.

Apa pentingnya karbohidrat di alam?

Fruktosa tersebar luas di alam - gula buah, yang jauh lebih manis daripada gula lainnya. Monosakarida ini memberikan rasa manis untuk menanam buah-buahan dan madu. Disakarida yang paling umum di alam - sukrosa, atau gula tebu - terdiri dari glukosa dan fruktosa. Itu diperoleh dari tebu atau bit gula. Pati untuk tanaman dan glikogen untuk hewan dan jamur merupakan cadangan nutrisi dan energi. Selulosa dan kitin melakukan fungsi struktural dan protektif pada organisme. Selulosa, atau serat, membentuk dinding sel tumbuhan. Dalam hal massa total, ia menempati urutan pertama di Bumi di antara semua senyawa organik. Dalam strukturnya, kitin sangat dekat dengan selulosa, yang membentuk dasar kerangka luar arthropoda dan merupakan bagian dari dinding sel jamur.

Sebutkan protein yang kamu ketahui! Fungsi apa yang mereka lakukan?

Hemoglobin adalah protein darah yang mengangkut gas dalam darah

Myosin - protein otot, kontraksi otot

Kolagen - protein tendon, kulit, elastisitas, ekstensibilitas

Kasein adalah protein susu

Tinjau pertanyaan dan tugas

1. Senyawa kimia apa yang disebut karbohidrat?

Ini adalah kelompok luas senyawa organik alami. Dalam sel hewan, karbohidrat membentuk tidak lebih dari 5% dari massa kering, dan di beberapa sel tumbuhan (misalnya, umbi atau kentang), kandungannya mencapai 90% dari residu kering. Karbohidrat dibagi menjadi tiga kelas utama: monosakarida, disakarida dan polisakarida.

2. Apa yang dimaksud dengan mono dan disakarida? Berikan contoh.

Monosakarida terdiri dari monomer, zat organik dengan berat molekul rendah. Monosakarida ribosa dan deoksiribosa adalah penyusun asam nukleat. Monosakarida yang paling umum adalah glukosa. Glukosa hadir dalam sel semua organisme dan merupakan salah satu sumber energi utama bagi hewan. Jika dua monosakarida bergabung dalam satu molekul, senyawa seperti itu disebut disakarida. Disakarida yang paling umum di alam adalah sukrosa, atau gula tebu.

3. Karbohidrat sederhana apa yang berfungsi sebagai monomer pati, glikogen, selulosa?

4. Terdiri dari senyawa organik apa protein?

Rantai protein panjang dibangun hanya dari 20 jenis asam amino yang berbeda yang memiliki rencana struktural yang sama, tetapi berbeda satu sama lain dalam struktur radikal. Menghubungkan, molekul asam amino membentuk apa yang disebut ikatan peptida. Dua rantai polipeptida yang membentuk hormon insulin pankreas mengandung 21 dan 30 residu asam amino. Ini adalah beberapa "kata" terpendek dalam "bahasa" protein. Mioglobin adalah protein yang mengikat oksigen dalam jaringan otot dan terdiri dari 153 asam amino. Protein kolagen, yang membentuk dasar serat kolagen jaringan ikat dan memastikan kekuatannya, terdiri dari tiga rantai polipeptida, yang masing-masing mengandung sekitar 1000 residu asam amino.

5. Bagaimana struktur protein sekunder dan tersier terbentuk?

Memutar dalam bentuk spiral, benang protein memperoleh tingkat organisasi yang lebih tinggi - struktur sekunder. Akhirnya, polipeptida menggulung membentuk gulungan (globul). Struktur tersier protein inilah yang merupakan bentuk aktif biologisnya, yang memiliki kekhususan individu. Namun, untuk sejumlah protein, struktur tersier tidak final. Struktur sekunder adalah rantai polipeptida yang dipilin menjadi heliks. Untuk interaksi yang lebih kuat dalam struktur sekunder, interaksi intramolekul terjadi dengan bantuan jembatan –S–S– sulfida antara belokan heliks. Ini memastikan kekuatan struktur ini. Struktur tersier adalah struktur spiral sekunder yang dipelintir menjadi butiran - gumpalan kompak. Struktur ini memberikan kekuatan maksimum dan kelimpahan yang lebih besar dalam sel dibandingkan dengan molekul organik lainnya.

6. Sebutkan fungsi protein yang Anda ketahui. Bagaimana Anda bisa menjelaskan keragaman fungsi protein yang ada?

Salah satu fungsi utama protein adalah enzimatik. Enzim adalah protein yang mengkatalisis reaksi kimia dalam organisme hidup. Reaksi enzimatis adalah reaksi kimia yang terjadi hanya dengan adanya enzim. Tanpa enzim, tidak ada satu reaksi pun yang terjadi pada organisme hidup. Kerja enzim sangat spesifik, setiap enzim memiliki substratnya sendiri, yang dibelahnya. Enzim mendekati substratnya seperti "kunci gembok". Jadi, enzim urease mengatur pemecahan urea, enzim amilase mengatur pati, dan enzim protease mengatur protein. Oleh karena itu, untuk enzim, istilah "kekhususan aksi" digunakan.

Protein juga melakukan berbagai fungsi lain dalam organisme: struktural, transportasi, motorik, pengatur, pelindung, energi. Fungsi protein cukup banyak, karena mendasari berbagai manifestasi kehidupan. Ini adalah komponen membran biologis, pengangkutan nutrisi, seperti hemoglobin, fungsi otot, fungsi hormonal, pertahanan tubuh - kerja antigen dan antibodi, dan fungsi penting lainnya dalam tubuh.

7. Apa yang dimaksud dengan denaturasi protein? Apa yang bisa menyebabkan denaturasi?

Denaturasi adalah pelanggaran struktur spasial tersier molekul protein di bawah pengaruh berbagai faktor fisik, kimia, mekanik, dan lainnya. Faktor fisik adalah suhu, radiasi.Faktor kimia adalah tindakan bahan kimia apa pun pada protein: pelarut, asam, alkali, zat pekat, dan sebagainya. Faktor mekanis - gemetar, tekanan, peregangan, puntiran, dll.

Memikirkan! Ingat!

1. Dengan menggunakan pengetahuan yang diperoleh dalam studi biologi tumbuhan, jelaskan mengapa ada lebih banyak karbohidrat pada organisme tumbuhan daripada pada hewan.

Karena dasar kehidupan - nutrisi tanaman adalah fotosintesis, ini adalah proses pembentukan senyawa organik kompleks karbohidrat dari karbon dioksida anorganik dan air yang lebih sederhana. Karbohidrat utama yang disintesis oleh tumbuhan untuk nutrisi udara adalah glukosa, dapat juga berupa pati.

2. Penyakit apa yang dapat menyebabkan pelanggaran konversi karbohidrat dalam tubuh manusia?

Pengaturan metabolisme karbohidrat terutama dilakukan oleh hormon dan sistem saraf pusat. Glukokortikosteroid (kortison, hidrokortison) memperlambat laju transportasi glukosa ke dalam sel jaringan, insulin mempercepatnya; adrenalin merangsang proses pembentukan gula dari glikogen di hati. Korteks serebral juga memainkan peran tertentu dalam pengaturan metabolisme karbohidrat, karena faktor psikogenik meningkatkan pembentukan gula di hati dan menyebabkan hiperglikemia.

Keadaan metabolisme karbohidrat dapat dinilai dari kandungan gula dalam darah (normalnya 70-120 mg%). Dengan beban gula, nilai ini meningkat, tetapi kemudian dengan cepat mencapai norma. Gangguan metabolisme karbohidrat terjadi pada berbagai penyakit. Jadi, dengan kekurangan insulin, diabetes mellitus terjadi.

Penurunan aktivitas salah satu enzim metabolisme karbohidrat - fosforilase otot - menyebabkan distrofi otot.

3. Diketahui bahwa jika tidak ada protein dalam makanan, meskipun kandungan kalori makanan cukup, pertumbuhan berhenti pada hewan, komposisi darah berubah dan fenomena patologis lainnya terjadi. Apa alasan pelanggaran seperti itu?

Hanya ada 20 jenis asam amino dalam tubuh yang memiliki rencana struktural yang sama, tetapi berbeda satu sama lain dalam struktur radikal, mereka membentuk molekul protein yang berbeda jika Anda tidak menggunakan protein, misalnya, yang esensial yang tidak dapat digunakan. dibentuk di dalam tubuh sendiri, tetapi harus dikonsumsi bersama makanan. Jadi, jika tidak ada protein, banyak molekul protein tidak dapat terbentuk di dalam tubuh itu sendiri dan perubahan patologis tidak dapat terjadi. Pertumbuhan dikendalikan oleh pertumbuhan sel-sel tulang, dasar dari setiap sel adalah protein; hemoglobin adalah protein utama dalam darah, yang memastikan pengangkutan gas utama dalam tubuh (oksigen, karbon dioksida).

4. Jelaskan kesulitan-kesulitan yang timbul selama transplantasi organ, berdasarkan pengetahuan tentang kekhususan molekul protein pada setiap organisme.

Protein adalah materi genetik, karena mengandung struktur DNA dan RNA tubuh. Dengan demikian, protein memiliki karakteristik genetik di setiap organisme, informasi gen dienkripsi di dalamnya, ini adalah kesulitan ketika transplantasi dari organisme asing (tidak terkait), karena mereka memiliki gen yang berbeda, dan karenanya protein.

Dalam materi ini, kami akan sepenuhnya memahami informasi seperti:

• Apa itu karbohidrat?
• Apa sumber karbohidrat yang "benar" dan bagaimana memasukkannya ke dalam diet Anda?
• Apa itu indeks glikemik?
• Bagaimana penguraian karbohidrat?
• Apakah mereka benar-benar berubah menjadi lemak tubuh setelah diproses?

Berawal dari teori

Karbohidrat (juga disebut sakarida) adalah senyawa organik yang berasal dari alam, yang banyak ditemukan di dunia tumbuhan. Mereka terbentuk pada tumbuhan selama fotosintesis dan ditemukan di hampir semua makanan nabati. Karbohidrat termasuk karbon, oksigen dan hidrogen. Karbohidrat masuk ke tubuh manusia terutama dengan makanan (ditemukan dalam sereal, buah-buahan, sayuran, kacang-kacangan dan produk lainnya), dan juga diproduksi dari asam dan lemak tertentu.

Karbohidrat tidak hanya sumber utama energi manusia, tetapi juga melakukan sejumlah fungsi lain:

Tentu saja, jika kita menganggap karbohidrat semata-mata dari sudut pandang pembentukan massa otot, maka mereka bertindak sebagai sumber energi yang terjangkau. Secara umum, dalam tubuh, cadangan energi terkandung dalam depot lemak (sekitar 80%), dalam protein - 18%, dan karbohidrat hanya 2%.

Penting: Karbohidrat terakumulasi dalam tubuh manusia dalam kombinasi dengan air (1g karbohidrat membutuhkan 4g air). Tetapi timbunan lemak tidak membutuhkan air, sehingga lebih mudah untuk menumpuknya, dan kemudian menggunakannya sebagai sumber energi cadangan.

Semua karbohidrat dapat dibagi menjadi dua jenis (lihat gambar): sederhana (monosakarida dan disakarida) dan kompleks (oligosakarida, polisakarida, serat).

Monosakarida (karbohidrat sederhana)

Mereka mengandung satu kelompok gula, misalnya: glukosa, fruktosa, galaktosa. Dan sekarang tentang masing-masing secara lebih rinci.

Glukosa- adalah "bahan bakar" utama tubuh manusia dan memasok energi ke otak. Ini juga mengambil bagian dalam pembentukan glikogen, dan untuk fungsi normal sel darah merah, diperlukan sekitar 40 g glukosa per hari. Bersama dengan makanan, seseorang mengkonsumsi sekitar 18g, dan dosis harian adalah 140g (diperlukan untuk berfungsinya sistem saraf pusat).

Sebuah pertanyaan alami muncul, di mana tubuh kemudian mengambil jumlah glukosa yang diperlukan untuk pekerjaannya? Tentang segala sesuatu dalam rangka. Dalam tubuh manusia, semuanya dipikirkan dengan detail terkecil, dan cadangan glukosa disimpan dalam bentuk senyawa glikogen. Dan segera setelah tubuh membutuhkan "pengisian bahan bakar", beberapa molekul dipecah dan digunakan.

Tingkat glukosa dalam darah adalah nilai yang relatif konstan dan diatur oleh hormon khusus (insulin). Segera setelah seseorang mengkonsumsi banyak karbohidrat, dan kadar glukosa meningkat tajam, insulin mengambil alih, yang menurunkan jumlah ke tingkat yang dibutuhkan. Dan Anda tidak perlu khawatir dengan porsi karbohidrat yang dimakan, persis sebanyak yang dibutuhkan tubuh (akibat kerja insulin) akan masuk ke dalam aliran darah.

Makanan yang kaya glukosa adalah:

• Anggur - 7,8%;
• Ceri dan ceri manis - 5,5%;
• Raspberry - 3,9%;
• Labu - 2,6%;
• Wortel - 2,5%.

Penting: manisnya glukosa mencapai 74 unit, dan sukrosa - 100 unit.

Fruktosa adalah gula alami yang ditemukan dalam buah-buahan dan sayuran. Tetapi penting untuk diingat bahwa mengonsumsi fruktosa dalam jumlah besar tidak hanya tidak bermanfaat, tetapi juga berbahaya. Sebagian besar fruktosa masuk ke usus dan menyebabkan peningkatan sekresi insulin. Dan jika sekarang Anda tidak melakukan aktivitas fisik aktif, maka semua glukosa disimpan dalam bentuk lemak tubuh. Sumber utama fruktosa adalah makanan seperti:

• Anggur dan apel;
• Melon dan pir;

Fruktosa jauh lebih manis daripada glukosa (2,5 kali lipat), tetapi meskipun demikian, fruktosa tidak merusak gigi dan tidak menyebabkan karies. Galaktosa tidak ditemukan dalam bentuk bebas hampir di mana saja, tetapi paling sering merupakan komponen gula susu, yang disebut laktosa.

Disakarida (karbohidrat sederhana)

Komposisi disakarida selalu mencakup gula sederhana (dalam jumlah 2 molekul) dan satu molekul glukosa (sukrosa, maltosa, laktosa). Mari kita lihat masing-masing secara lebih rinci.

Sukrosa terdiri dari molekul fruktosa dan glukosa. Paling sering, ditemukan dalam kehidupan sehari-hari dalam bentuk gula biasa, yang kita gunakan saat memasak dan hanya dimasukkan ke dalam teh. Jadi gula inilah yang disimpan di lapisan lemak subkutan, jadi Anda tidak boleh terbawa oleh jumlah yang dikonsumsi, bahkan dalam teh. Sumber utama sukrosa adalah gula dan bit, plum dan selai, es krim dan madu.

Maltosa adalah senyawa dari 2 molekul glukosa, yang ditemukan dalam jumlah besar dalam produk seperti: bir, muda, madu, tetes tebu, kembang gula apa pun. Laktosa, di sisi lain, terutama ditemukan dalam produk susu, dan dipecah di usus dan diubah menjadi galaktosa dan glukosa. Sebagian besar laktosa ditemukan dalam susu, keju cottage, kefir.

Jadi kami menemukan karbohidrat sederhana, saatnya beralih ke karbohidrat kompleks.

Karbohidrat kompleks

Semua karbohidrat kompleks dapat dibagi menjadi dua kategori:

• Mereka yang dicerna (pati);
• Yang tidak tercerna (serat).

Pati merupakan sumber utama karbohidrat yang mendasari piramida makanan. Sebagian besar ditemukan dalam sereal, kacang-kacangan dan kentang. Sumber utama pati adalah soba, oatmeal, jelai mutiara, serta lentil dan kacang polong.

Penting: Gunakan kentang panggang dalam diet Anda, yang tinggi potasium dan mineral lainnya. Ini sangat penting karena molekul pati membengkak selama memasak dan mengurangi nilai manfaat produk. Artinya, pada awalnya produk mungkin mengandung 70%, dan setelah dimasak mungkin tidak tersisa 20%.

Serat memainkan peran yang sangat penting dalam fungsi tubuh manusia. Dengan bantuannya, kerja usus dan seluruh saluran pencernaan secara keseluruhan menjadi normal. Ini juga menciptakan media nutrisi yang diperlukan untuk pengembangan mikroorganisme penting di usus. Tubuh praktis tidak mencerna serat, tetapi memberikan rasa cepat kenyang. Sayuran, buah-buahan dan roti gandum (yang tinggi serat) digunakan untuk mencegah obesitas (karena mereka cepat membuat Anda merasa kenyang).

Sekarang mari kita beralih ke proses lain yang terkait dengan karbohidrat.

Bagaimana tubuh menyimpan karbohidrat

Cadangan karbohidrat dalam tubuh manusia terletak di otot (2/3 dari total berada), dan sisanya di hati. Total pasokan cukup hanya 12-18 jam. Dan jika Anda tidak mengisi cadangan, maka tubuh mulai mengalami kekurangan, dan mensintesis zat yang dibutuhkannya dari protein dan produk metabolisme antara. Akibatnya, simpanan glikogen di hati dapat terkuras secara signifikan, yang akan menyebabkan pengendapan lemak di dalam selnya.

Secara tidak sengaja, banyak orang yang menurunkan berat badan untuk hasil yang lebih “efektif” secara signifikan mengurangi jumlah karbohidrat yang dikonsumsi, dengan harapan tubuh akan menggunakan simpanan lemak. Faktanya, protein menjadi yang pertama, dan baru kemudian timbunan lemak. Penting untuk diingat bahwa sejumlah besar karbohidrat akan menyebabkan kenaikan berat badan yang cepat hanya jika mereka tertelan dalam porsi besar (dan mereka juga harus cepat diserap).

Metabolisme karbohidrat

Metabolisme karbohidrat tergantung pada seberapa banyak glukosa dalam sistem peredaran darah dan dibagi menjadi tiga jenis proses:

• Glikolisis - glukosa dipecah, serta gula lainnya, setelah itu jumlah energi yang dibutuhkan diproduksi;
• Glikogenesis - glikogen dan glukosa disintesis;
• Glikoneogenesis - dalam proses pemecahan gliserol, asam amino dan asam laktat di hati dan ginjal, glukosa yang diperlukan terbentuk.

Di pagi hari (setelah bangun tidur), cadangan glukosa darah turun tajam karena alasan sederhana - kurangnya nutrisi dalam bentuk buah-buahan, sayuran, dan makanan lain yang mengandung glukosa. Tubuh juga diberi makan oleh kekuatannya sendiri, 75% di antaranya dilakukan dalam proses glikolisis, dan 25% jatuh pada glukoneogenesis. Artinya, pagi hari ternyata dianggap optimal untuk memanfaatkan cadangan lemak yang ada sebagai sumber energi. Dan menambah beban kardio ringan ini, Anda dapat menyingkirkan beberapa pound ekstra.

Sekarang kita akhirnya beralih ke bagian praktis dari pertanyaan, yaitu: karbohidrat apa yang baik untuk atlet, serta dalam jumlah optimal apa yang harus dikonsumsi.

Karbohidrat dan binaraga: siapa, apa, berapa banyak

Beberapa kata tentang indeks glikemik

Ketika berbicara tentang karbohidrat, tidak ada salahnya untuk menyebut istilah seperti "indeks glikemik" - yaitu, tingkat penyerapan karbohidrat. Ini adalah indikator kecepatan produk tertentu dapat meningkatkan jumlah glukosa dalam darah. Indeks glikemik tertinggi adalah 100 dan mengacu pada glukosa itu sendiri. Tubuh, setelah mengonsumsi makanan dengan indeks glikemik tinggi, mulai menyimpan kalori dan menyimpan timbunan lemak di bawah kulit. Jadi semua makanan dengan GI tinggi adalah teman setia untuk menambah berat badan dengan cepat.

Produk dengan indeks GI rendah adalah sumber karbohidrat, yang untuk waktu yang lama, secara konstan dan merata memberi makan tubuh dan memastikan asupan glukosa yang sistematis ke dalam darah. Dengan bantuan mereka, Anda dapat menyesuaikan tubuh seakurat mungkin untuk rasa kenyang jangka panjang, serta mempersiapkan tubuh untuk aktivitas fisik aktif di gym. Bahkan ada tabel khusus untuk makanan yang mencantumkan indeks glikemik (lihat gambar).

Kebutuhan tubuh akan karbohidrat dan sumber yang tepat

Jadi saatnya telah tiba ketika kita akan mengetahui berapa banyak karbohidrat yang perlu Anda konsumsi dalam gram. Adalah logis untuk mengasumsikan bahwa binaraga adalah proses yang sangat memakan energi. Karena itu, jika Anda ingin kualitas pelatihan tidak menurun, Anda perlu memberi tubuh Anda karbohidrat "lambat" dalam jumlah yang cukup (sekitar 60-65%).

• durasi pelatihan;
• intensitas beban;
• tingkat metabolisme dalam tubuh.

Penting untuk diingat bahwa Anda tidak perlu pergi di bawah standar 100g per hari, dan juga memiliki cadangan 25-30g, yang termasuk dalam serat.

Ingatlah bahwa orang biasa mengkonsumsi sekitar 250-300g karbohidrat per hari. Bagi mereka yang berolahraga di gym dengan beban, tingkat harian meningkat dan mencapai 450-550g. Tetapi mereka tetap perlu digunakan dengan benar, dan pada waktu yang tepat (di pagi hari). Mengapa Anda perlu melakukannya dengan cara ini? Skemanya sederhana: pada paruh pertama hari (setelah tidur), tubuh mengumpulkan karbohidrat untuk "memberi makan" tubuh mereka dengan mereka (yang diperlukan untuk glikogen otot). Sisa waktu (setelah 12 jam) karbohidrat diam-diam disimpan dalam bentuk lemak. Jadi patuhi aturannya: lebih banyak di pagi hari, lebih sedikit di malam hari. Setelah pelatihan, penting untuk mematuhi aturan jendela protein-karbohidrat.

Penting: jendela protein-karbohidrat - periode waktu singkat di mana tubuh manusia dapat menyerap lebih banyak nutrisi (digunakan untuk memulihkan energi dan otot).

Sudah menjadi jelas bahwa tubuh perlu terus-menerus menerima makanan dalam bentuk karbohidrat "benar". Dan untuk memahami nilai kuantitatif, perhatikan tabel di bawah ini.

Konsep karbohidrat "benar" mencakup zat-zat yang memiliki nilai biologis tinggi (jumlah karbohidrat / 100 g produk) dan indeks glikemik rendah. Ini termasuk produk seperti:

• Kentang panggang atau rebus di kulitnya;
• Berbagai sereal (oatmeal, barley, soba, gandum);
• Produk roti dari tepung gandum dan dedak;
• Pasta (dari gandum durum);
• Buah-buahan yang rendah fruktosa dan glukosa (jeruk bali, apel, pomelo);
• Sayuran berserat dan bertepung (lobak dan wortel, labu dan zucchini).

Ini adalah makanan yang harus dimasukkan dalam diet Anda.

Waktu yang ideal untuk mengkonsumsi karbohidrat

Waktu yang paling tepat untuk mengkonsumsi takaran karbohidrat adalah:

• Waktu setelah tidur pagi;
• Sebelum pelatihan;
• Setelah latihan;
• Selama latihan.

Selain itu, masing-masing periode itu penting dan di antara mereka tidak ada yang kurang lebih cocok. Juga di pagi hari, selain karbohidrat sehat dan lambat, Anda bisa makan sesuatu yang manis (sejumlah kecil karbohidrat cepat).

Sebelum Anda pergi ke pelatihan (2-3 jam), Anda perlu memberi makan tubuh dengan karbohidrat dengan indeks glikemik rata-rata. Misalnya makan pasta atau bubur jagung/nasi. Ini akan memberikan pasokan energi yang diperlukan untuk otot dan otak.

Selama kelas di gym, Anda dapat menggunakan nutrisi perantara, yaitu minuman yang mengandung karbohidrat (setiap 20 menit, 200 ml). Ini akan memiliki manfaat ganda:

• Pengisian cadangan cairan dalam tubuh;
• Pengisian kembali depot glikogen otot.

Setelah pelatihan, yang terbaik adalah minum shake kaya protein-karbohidrat, dan setelah 1-1,5 jam setelah akhir pelatihan, makan makanan berat. Soba atau bubur gandum atau kentang paling cocok untuk ini.

Sekarang saatnya berbicara tentang peran karbohidrat dalam proses pembentukan otot.

Apakah karbohidrat membantu membangun otot?

Secara umum diterima bahwa hanya protein yang merupakan bahan pembangun otot dan hanya protein yang perlu dikonsumsi untuk membangun massa otot. Faktanya, ini tidak sepenuhnya benar. Terlebih lagi, karbohidrat tidak hanya membantu pembentukan otot, tetapi juga membantu menurunkan berat badan. Tetapi semua ini hanya mungkin jika dikonsumsi dengan benar.

Penting: agar tubuh memiliki 0,5 kg otot, Anda perlu membakar 2500 kalori. Secara alami, protein tidak dapat menyediakan jumlah seperti itu, jadi karbohidrat datang untuk menyelamatkan. Mereka memberi tubuh energi yang diperlukan dan melindungi protein dari kehancuran, memungkinkan mereka untuk bertindak sebagai blok bangunan untuk otot. Juga, karbohidrat berkontribusi pada pembakaran lemak yang cepat. Ini disebabkan oleh fakta bahwa jumlah karbohidrat yang cukup berkontribusi pada konsumsi sel-sel lemak, yang terus-menerus dibakar selama latihan.

Juga harus diingat bahwa, tergantung pada tingkat pelatihan atlet, ototnya dapat menyimpan pasokan glikogen yang lebih besar. Untuk membangun massa otot, Anda perlu mengonsumsi 7g karbohidrat untuk setiap kilogram tubuh. Jangan lupa bahwa jika Anda mulai mengonsumsi lebih banyak karbohidrat, maka intensitas bebannya juga harus ditingkatkan.

Agar Anda memahami sepenuhnya semua karakteristik nutrisi dan memahami apa dan berapa banyak yang perlu Anda konsumsi (bergantung pada usia, aktivitas fisik, dan jenis kelamin), pelajari tabel di bawah ini dengan cermat.

• Kelompok 1 - sebagian besar pekerjaan mental / menetap.
• Grup 2 - sektor jasa / pekerjaan menetap aktif.
• Kelompok 3 - pekerjaan dengan tingkat keparahan sedang - tukang kunci, operator mesin.
• Grup 4 - kerja keras - pembangun, tukang minyak, ahli metalurgi.
• Grup 5 - kerja keras - penambang, pekerja baja, pemuat, atlet selama periode kompetisi.

Dan sekarang hasilnya

Untuk memastikan bahwa efektivitas pelatihan selalu di atas, dan Anda memiliki banyak kekuatan dan energi untuk ini, penting untuk mematuhi aturan tertentu:

• Diet untuk 65-70% harus terdiri dari karbohidrat, dan harus "benar" dengan indeks glikemik rendah;
• Sebelum pelatihan, Anda perlu mengonsumsi makanan dengan indikator GI rata-rata, setelah pelatihan - dengan GI rendah;
• Sarapan harus sepadat mungkin, dan di pagi hari Anda perlu makan sebagian besar dosis harian karbohidrat;
• Saat membeli produk, periksa tabel indeks glikemik dan pilih yang memiliki nilai GI sedang dan rendah;
• Jika Anda ingin mengonsumsi makanan dengan nilai GI tinggi (madu, selai, gula), sebaiknya lakukan di pagi hari;
• Sertakan lebih banyak sereal dalam diet Anda dan makanlah secara teratur;
• Ingat, karbohidrat adalah asisten protein dalam proses pembentukan massa otot, jadi jika dalam waktu lama tidak ada hasil yang nyata, maka Anda perlu meninjau diet Anda dan jumlah karbohidrat yang dikonsumsi;
• Makan buah dan serat yang tidak manis;
• Ingat roti gandum, serta kentang panggang di kulitnya;
• Terus-menerus mengisi kembali stok pengetahuan Anda tentang kesehatan dan binaraga.

Jika Anda mengikuti aturan sederhana ini, maka energi Anda akan meningkat secara nyata, dan efektivitas pelatihan akan meningkat.

Alih-alih sebuah kesimpulan

Oleh karena itu, saya ingin mengatakan bahwa Anda perlu melakukan pendekatan pelatihan secara bermakna dan dengan pengetahuan tentang masalah tersebut. Artinya, Anda perlu mengingat tidak hanya latihan apa, bagaimana melakukannya dan berapa banyak pendekatan. Tapi perhatikan juga nutrisinya, ingat tentang protein, lemak, karbohidrat dan air. Bagaimanapun, itu adalah kombinasi dari pelatihan yang tepat dan nutrisi berkualitas tinggi yang akan memungkinkan Anda untuk dengan cepat mencapai tujuan Anda - tubuh atletis yang indah. Produk seharusnya bukan hanya seperangkat, tetapi sarana untuk mencapai hasil yang diinginkan. Jadi pikirkan tidak hanya di aula, tetapi juga saat makan.

Menyukai? - Beritahu temanmu!

Karbohidrat dalam makanan.

Karbohidrat merupakan sumber energi utama dan mudah didapat bagi tubuh manusia. Semua karbohidrat adalah molekul kompleks yang terdiri dari karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O), namanya berasal dari kata "batubara" dan "air".

Dari sumber energi utama yang kita ketahui, tiga dapat dibedakan:

Karbohidrat (hingga 2% dari cadangan)
- lemak (hingga 80% dari cadangan)
- protein (hingga 18% dari stok )

Karbohidrat adalah bahan bakar tercepat, yang terutama digunakan untuk produksi energi, tetapi cadangannya sangat kecil (rata-rata 2% dari total). akumulasi mereka membutuhkan banyak air (untuk mempertahankan 1g karbohidrat, 4g air diperlukan), dan air tidak diperlukan untuk pengendapan lemak.

Simpanan utama karbohidrat disimpan dalam tubuh dalam bentuk glikogen (karbohidrat kompleks). Sebagian besar massanya terkandung dalam otot (sekitar 70%), sisanya di hati (30%).
Anda dapat mengetahui semua fungsi lain dari karbohidrat serta struktur kimianya

Karbohidrat dalam makanan diklasifikasikan sebagai berikut.

Jenis karbohidrat.

Karbohidrat, dalam klasifikasi sederhana, dibagi menjadi dua kelas utama: sederhana dan kompleks. Sederhana, pada gilirannya, terdiri dari monosakarida dan oligosakarida, kompleks polisakarida dan berserat.

Karbohidrat sederhana.

Monosakarida

Glukosa("gula anggur", dekstrosa).
Glukosa- yang paling penting dari semua monosakarida, karena merupakan unit struktural dari sebagian besar makanan di- dan polisakarida. Dalam tubuh manusia, glukosa merupakan sumber energi utama dan paling serbaguna untuk proses metabolisme. Semua sel tubuh hewan memiliki kemampuan untuk menyerap glukosa. Pada saat yang sama, tidak semua sel tubuh, tetapi hanya beberapa jenisnya, memiliki kemampuan untuk menggunakan sumber energi lain - misalnya, asam lemak bebas dan gliserol, fruktosa atau asam laktat. Dalam proses metabolisme, mereka dipecah menjadi molekul monosakarida individu, yang, dalam reaksi kimia multi-tahap, diubah menjadi zat lain dan akhirnya dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air - digunakan sebagai "bahan bakar" untuk sel. Glukosa merupakan komponen penting dari metabolisme karbohidrat. Dengan penurunan kadarnya dalam darah atau konsentrasi tinggi dan ketidakmampuan untuk menggunakan, seperti yang terjadi pada diabetes, kantuk terjadi, kehilangan kesadaran (koma hipoglikemik) dapat terjadi.
Glukosa "dalam bentuknya yang murni", sebagai monosakarida, ditemukan dalam sayuran dan buah-buahan. Terutama kaya glukosa adalah anggur - 7,8%, ceri, ceri - 5,5%, raspberry - 3,9%, stroberi - 2,7%, prem - 2,5%, semangka - 2,4%. Dari sayuran, sebagian besar glukosa ditemukan di labu - 2,6%, di kol putih - 2,6%, di wortel - 2,5%.
Glukosa kurang manis dibandingkan disakarida yang paling terkenal, sukrosa. Jika kita ambil manisnya sukrosa 100 satuan, maka manisnya glukosa menjadi 74 satuan.

Fruktosa(gula buah).
Fruktosa adalah salah satu yang paling umum karbohidrat buah-buahan. Tidak seperti glukosa, ia dapat berpindah dari darah ke sel-sel jaringan tanpa partisipasi insulin (hormon yang menurunkan kadar glukosa darah). Untuk alasan ini, fruktosa direkomendasikan sebagai sumber yang paling aman. karbohidrat untuk pasien diabetes. Bagian dari fruktosa memasuki sel-sel hati, yang mengubahnya menjadi "bahan bakar" yang lebih universal - glukosa, sehingga fruktosa juga mampu meningkatkan gula darah, meskipun pada tingkat yang jauh lebih rendah daripada gula sederhana lainnya. Fruktosa lebih mudah diubah menjadi lemak daripada glukosa. Keuntungan utama fruktosa adalah 2,5 kali lebih manis dari glukosa dan 1,7 kali lebih manis dari sukrosa. Penggunaannya sebagai pengganti gula dapat mengurangi asupan secara keseluruhan karbohidrat.
Sumber utama fruktosa dalam makanan adalah anggur - 7,7%, apel - 5,5%, pir - 5,2%, ceri, ceri manis - 4,5%, semangka - 4,3%, kismis hitam - 4,2% , raspberry - 3,9%, stroberi - 2,4 %, melon - 2,0%. Dalam sayuran, kandungan fruktosa rendah - dari 0,1% pada bit hingga 1,6% pada kubis putih. Fruktosa ditemukan dalam madu - sekitar 3,7%. Fruktosa, yang memiliki rasa manis yang jauh lebih tinggi daripada sukrosa, telah terbukti tidak menyebabkan kerusakan gigi, yang didorong oleh konsumsi gula.

galaktosa(semacam gula susu).
galaktosa tidak terjadi dalam bentuk bebas dalam produk. Ini membentuk disakarida dengan glukosa - laktosa (gula susu) - yang utama karbohidrat susu dan produk susu.

Oligosakarida

sukrosa(gula meja).
sukrosa adalah disakarida (karbohidrat yang terdiri dari dua komponen) yang dibentuk oleh molekul glukosa dan fruktosa. Jenis sukrosa yang paling umum adalah - Gula. Kandungan sukrosa dalam gula adalah 99,5%, padahal gula adalah sukrosa murni.
Gula cepat dipecah di saluran pencernaan, glukosa dan fruktosa diserap ke dalam darah dan berfungsi sebagai sumber energi dan prekursor glikogen dan lemak yang paling penting. Ini sering disebut sebagai "pembawa kalori kosong" karena gula itu murni karbohidrat dan tidak mengandung zat gizi lain, seperti misalnya vitamin, garam mineral. Dari produk nabati, sukrosa paling banyak ditemukan dalam bit - 8,6%, persik - 6,0%, melon - 5,9%, prem - 4,8%, jeruk keprok - 4,5%. Dalam sayuran, kecuali bit, kandungan sukrosa yang signifikan dicatat dalam wortel - 3,5%. Pada sayuran lain, kandungan sukrosa berkisar antara 0,4 hingga 0,7%. Selain gula itu sendiri, sumber utama sukrosa dalam makanan adalah selai, madu, kembang gula, minuman manis, es krim.

Laktosa(gula susu).
Laktosa dipecah di saluran pencernaan menjadi glukosa dan galaktosa oleh aksi enzim laktase. Kekurangan enzim ini pada beberapa orang menyebabkan intoleransi susu. Laktosa yang tidak tercerna berfungsi sebagai nutrisi yang baik untuk mikroflora usus. Pada saat yang sama, pembentukan gas yang melimpah dimungkinkan, perut "membengkak". Dalam produk susu fermentasi, sebagian besar laktosa difermentasi menjadi asam laktat, sehingga penderita defisiensi laktase dapat mentolerir produk susu fermentasi tanpa konsekuensi yang tidak menyenangkan. Selain itu, bakteri asam laktat dalam produk susu fermentasi menghambat aktivitas mikroflora usus dan mengurangi efek samping laktosa.
Galaktosa, yang terbentuk selama pemecahan laktosa, diubah menjadi glukosa di hati. Dengan defisiensi herediter bawaan atau tidak adanya enzim yang mengubah galaktosa menjadi glukosa, penyakit serius berkembang - galaktosemia , yang mengarah pada keterbelakangan mental.
Kandungan laktosa dalam susu sapi adalah 4,7%, dalam keju cottage - dari 1,8% hingga 2,8%, dalam krim asam - dari 2,6 hingga 3,1%, dalam kefir - dari 3,8 hingga 5,1% , dalam yoghurt - sekitar 3%.

Maltosa(gula malt).
Terbentuk ketika dua molekul glukosa bergabung. Terkandung dalam produk-produk seperti: malt, madu, bir, molase, produk roti dan kembang gula yang dibuat dengan penambahan molase.

Atlet harus menghindari mengambil glukosa dalam bentuk murni dan makanan yang kaya gula sederhana dalam jumlah besar, karena mereka memicu proses pembentukan lemak.

Karbohidrat kompleks.

Karbohidrat kompleks terutama terdiri dari unit berulang senyawa glukosa. (polimer glukosa)

Polisakarida

Polisakarida tumbuhan (pati).
Pati- polisakarida utama yang dicerna, itu adalah rantai kompleks yang terdiri dari glukosa. Ini menyumbang hingga 80% dari karbohidrat yang dikonsumsi dengan makanan. Pati adalah karbohidrat kompleks atau "lambat", sehingga merupakan sumber energi yang disukai untuk penambahan berat badan dan penurunan berat badan. Di saluran pencernaan, pati dapat dihidrolisis (penguraian zat di bawah aksi air) dipecah menjadi dekstrin (fragmen pati), dan sebagai hasilnya, menjadi glukosa dan sudah diserap oleh tubuh dalam bentuk ini.
Sumber pati adalah produk nabati, terutama sereal: sereal, tepung, roti, dan kentang. Sereal mengandung paling banyak pati: dari 60% dalam soba (kernel) hingga 70% dalam beras. Dari sereal, pati paling sedikit ditemukan dalam oatmeal dan produk olahannya: oatmeal, oatmeal "Hercules" - 49%. Pasta mengandung 62 hingga 68% pati, roti tepung gandum hitam, tergantung pada varietasnya, dari 33% hingga 49%, roti gandum dan produk lain yang terbuat dari tepung terigu - dari 35 hingga 51% pati, tepung - dari 56 (gandum hitam) hingga 68% (premi gandum). Ada juga banyak pati dalam kacang-kacangan - dari 40% dalam lentil hingga 44% dalam kacang polong. Dan juga dapat diketahui kandungan pati yang tidak sedikit pada kentang (15-18%).

Polisakarida hewani (glikogen).
Glikogen-terdiri dari rantai molekul glukosa yang sangat bercabang. Setelah makan, sejumlah besar glukosa mulai memasuki aliran darah dan tubuh manusia menyimpan kelebihan glukosa dalam bentuk glikogen. Ketika kadar glukosa darah mulai turun (misalnya, selama latihan), tubuh memecah glikogen dengan bantuan enzim, akibatnya kadar glukosa tetap normal dan organ (termasuk otot selama latihan) mendapatkan cukup untuk produksi energi. . Glikogen disimpan terutama di hati dan otot, ditemukan dalam jumlah kecil dalam produk hewani (2-10% di hati, 0,3-1% di jaringan otot). Total pasokan glikogen adalah 100-120 g. Dalam binaraga, hanya glikogen yang terkandung dalam jaringan otot yang penting.

berserat

serat makanan (tidak dapat dicerna, berserat)
Serat makanan atau serat makanan mengacu pada nutrisi yang, seperti air dan garam mineral, tidak memberi tubuh energi, tetapi memainkan peran besar dalam hidupnya. Serat makanan ditemukan terutama dalam makanan nabati yang rendah atau sangat rendah gula. Biasanya dikombinasikan dengan nutrisi lain.

Jenis serat.

Selulosa dan Hemiselulosa
Selulosa hadir dalam tepung gandum utuh, dedak, kubis, kacang polong, kacang hijau dan lilin, brokoli, kubis Brussel, kulit mentimun, paprika, apel, wortel.
hemiselulosa ditemukan dalam dedak, sereal, biji-bijian mentah, bit, kubis Brussel, tunas sawi.
Selulosa dan hemiselulosa menyerap air, memfasilitasi aktivitas usus besar. Intinya, mereka "mengisi" limbah dan memindahkannya melalui usus besar lebih cepat. Ini tidak hanya mencegah sembelit, tetapi juga melindungi terhadap divertikulosis, kolitis spasmodik, wasir, kanker usus besar dan varises.

lignin
Jenis serat ini ditemukan dalam sereal yang digunakan untuk sarapan, dedak, sayuran basi (ketika sayuran disimpan, kandungan lignin di dalamnya meningkat dan kurang mudah dicerna), serta dalam terong, kacang hijau, stroberi, kacang polong, dan kacang polong. lobak.
Lignin mengurangi kecernaan serat lainnya. Selain itu, ia mengikat asam empedu, membantu menurunkan kadar kolesterol dan mempercepat perjalanan makanan melalui usus.

Gum dan Pektin
Komedi ditemukan dalam oatmeal dan produk oat lainnya, dalam kacang kering.
Pektin hadir dalam apel, buah jeruk, wortel, kembang kol dan kubis, kacang polong kering, kacang hijau, kentang, stroberi, stroberi, minuman buah.
Gum dan pektin mempengaruhi proses penyerapan di lambung dan usus halus. Dengan mengikat asam empedu, mereka mengurangi penyerapan lemak dan menurunkan kadar kolesterol. Mereka menunda pengosongan lambung dan, dengan membungkus usus, memperlambat penyerapan gula setelah makan, yang berguna untuk penderita diabetes, karena mengurangi dosis insulin yang dibutuhkan.

Mengetahui jenis-jenis karbohidrat, dan fungsinya, muncul pertanyaan berikut -

Karbohidrat apa dan berapa banyak yang harus dimakan?

Di sebagian besar produk, karbohidrat adalah komponen utama, oleh karena itu, seharusnya tidak ada masalah dengan mendapatkannya dari makanan, oleh karena itu, karbohidrat merupakan bagian terbesar dari makanan sehari-hari kebanyakan orang.
Karbohidrat yang masuk ke tubuh kita dengan makanan memiliki tiga jalur metabolisme:

1) Glikogenesis(Makanan karbohidrat kompleks yang masuk ke saluran pencernaan kita dipecah menjadi glukosa, dan kemudian disimpan dalam bentuk karbohidrat kompleks - glikogen dalam sel otot dan hati, dan digunakan sebagai sumber nutrisi cadangan ketika konsentrasi glukosa dalam darah rendah)
2) Glukoneogenesis(proses pembentukan di hati dan zat kortikal ginjal (sekitar 10%) - glukosa, dari asam amino, asam laktat, gliserol)
3) Glikolisis(pemecahan glukosa dan karbohidrat lain dengan pelepasan energi)

Metabolisme karbohidrat terutama ditentukan oleh adanya glukosa dalam aliran darah, sumber energi yang penting dan serbaguna ini dalam tubuh. Kehadiran glukosa dalam darah tergantung pada makanan terakhir dan komposisi nutrisi makanan. Artinya, jika Anda baru saja sarapan, maka konsentrasi glukosa dalam darah akan tinggi, jika Anda menahan diri dari makan untuk waktu yang lama, itu akan rendah. Lebih sedikit glukosa - lebih sedikit energi dalam tubuh, ini jelas, itulah sebabnya ada gangguan pada perut kosong. Pada saat kandungan glukosa dalam aliran darah rendah, dan ini diamati dengan sangat baik di pagi hari, setelah tidur panjang, di mana Anda tidak mempertahankan tingkat glukosa yang tersedia dalam darah dengan porsi makanan berkarbohidrat, tubuh diisi ulang dalam keadaan kelaparan dengan bantuan glikolisis - 75%, dan 25% dengan bantuan glukoneogenesis, yaitu pemecahan karbohidrat kompleks yang tersimpan, serta asam amino, gliserol dan asam laktat.
Juga, hormon pankreas memainkan peran penting dalam mengatur konsentrasi glukosa dalam darah. insulin. Insulin adalah hormon transportasi yang membawa kelebihan glukosa ke sel-sel otot dan jaringan lain dari tubuh, sehingga mengatur tingkat maksimum glukosa dalam darah. Pada orang yang kelebihan berat badan yang tidak mengikuti diet mereka, insulin mengubah kelebihan karbohidrat dari makanan menjadi lemak, ini terutama karakteristik karbohidrat cepat.
Untuk memilih karbohidrat yang tepat dari seluruh variasi makanan, konsep seperti itu digunakan sebagai - indeks glikemik.

Indeks glikemik adalah tingkat penyerapan karbohidrat dari makanan ke dalam aliran darah dan respon insulin pankreas. Ini menunjukkan efek makanan pada kadar gula darah. Indeks ini diukur pada skala dari 0 hingga 100, itu tergantung pada jenis produk, karbohidrat yang berbeda dicerna secara berbeda, beberapa cepat, dan karenanya mereka akan memiliki indeks glikemik tinggi, beberapa lambat, standar untuk penyerapan cepat adalah glukosa murni. , memiliki indeks glikemik sama dengan 100.

GI suatu produk tergantung pada beberapa faktor:

- Jenis karbohidrat (karbohidrat sederhana memiliki GI tinggi, karbohidrat kompleks memiliki GI rendah)
- Jumlah serat (semakin banyak dalam makanan, semakin rendah GI)
- Cara makanan diproses (misalnya, GI meningkat selama perlakuan panas)
- Kandungan lemak dan protein (semakin banyak dalam makanan, semakin rendah GI)

Ada banyak tabel berbeda yang menentukan indeks glikemik makanan, berikut adalah salah satunya:

Tabel indeks glikemik makanan memungkinkan Anda membuat keputusan yang tepat saat memilih makanan mana yang akan dimasukkan ke dalam diet harian Anda dan mana yang secara sadar dikecualikan.
Prinsipnya sederhana: semakin tinggi indeks glikemik, semakin jarang Anda memasukkan makanan seperti itu ke dalam diet Anda. Sebaliknya, semakin rendah indeks glikemik, semakin sering Anda mengonsumsi makanan tersebut.

Namun, karbohidrat cepat juga berguna bagi kita dalam makanan penting seperti:

- di pagi hari (setelah tidur panjang, konsentrasi glukosa dalam darah sangat rendah, dan harus diisi ulang secepat mungkin untuk mencegah tubuh memperoleh energi yang diperlukan untuk kehidupan dengan bantuan asam amino, dengan menghancurkan serat otot)
- dan setelah pelatihan (ketika pengeluaran energi untuk pekerjaan fisik yang intens secara signifikan mengurangi konsentrasi glukosa dalam darah, setelah pelatihan sangat ideal untuk mengambil karbohidrat lebih cepat untuk mengisinya secepat mungkin dan mencegah katabolisme)

Berapa banyak makan karbohidrat?

Dalam binaraga dan kebugaran, karbohidrat harus membentuk setidaknya 50% dari semua nutrisi (tentu saja, kita tidak berbicara tentang "pengeringan" atau penurunan berat badan).
Ada banyak alasan untuk mengisi diri Anda dengan banyak karbohidrat, terutama jika menyangkut makanan utuh yang tidak diproses. Namun, pertama-tama, Anda harus memahami bahwa ada batas tertentu dalam kemampuan tubuh untuk mengumpulkannya. Bayangkan sebuah tangki bensin: hanya dapat menampung sejumlah liter bensin. Jika Anda mencoba menuangkan lebih banyak ke dalamnya, kelebihannya pasti akan tumpah. Setelah simpanan karbohidrat diubah menjadi jumlah glikogen yang dibutuhkan, hati mulai memproses kelebihannya menjadi lemak, yang kemudian disimpan di bawah kulit dan di bagian tubuh lainnya.
Jumlah glikogen otot yang dapat Anda simpan tergantung pada seberapa banyak otot yang Anda miliki. Sama seperti beberapa tangki bensin lebih besar dari yang lain, otot berbeda dari orang ke orang. Semakin berotot Anda, semakin banyak glikogen yang dapat disimpan tubuh Anda.
Untuk memastikan Anda mendapatkan jumlah karbohidrat yang tepat — tidak lebih dari yang seharusnya — hitung asupan karbohidrat harian Anda menggunakan rumus berikut. Untuk membangun massa otot per hari Anda harus mengambil -

7g karbohidrat per kilogram berat badan (kalikan berat badan Anda dalam kilogram dengan 7).

Dengan meningkatkan asupan karbohidrat Anda ke tingkat yang diperlukan, Anda harus menambahkan latihan kekuatan tambahan. Jumlah karbohidrat yang melimpah selama binaraga akan memberi Anda lebih banyak energi, memungkinkan Anda berolahraga lebih keras dan lebih lama dan mencapai hasil yang lebih baik.
Anda dapat menghitung diet harian Anda dengan mempelajari artikel ini lebih detail.