§ 1. KLASIFIKÁCIA A FUNKCIE SACHARIDOV

Už v dávnych dobách sa ľudstvo zoznámilo so sacharidmi a naučilo sa ich využívať v každodennom živote. Bavlna, ľan, drevo, škrob, med, trstinový cukor sú len niektoré zo sacharidov, ktoré zohrali dôležitú úlohu vo vývoji civilizácie. Sacharidy patria medzi najbežnejšie organické zlúčeniny v prírode. Sú neoddeliteľnou súčasťou buniek akéhokoľvek organizmu vrátane baktérií, rastlín a zvierat. V rastlinách tvoria sacharidy 80 - 90% sušiny, u zvierat - asi 2% telesnej hmotnosti. Ich syntézu z oxidu uhličitého a vody vykonávajú zelené rastliny pomocou energie slnečného žiarenia ( fotosyntéza ). Celková stechiometrická rovnica pre tento proces je:

Glukóza a iné jednoduché sacharidy sa potom premenia na zložitejšie sacharidy, ako je škrob a celulóza. Rastliny využívajú tieto uhľohydráty na uvoľnenie energie prostredníctvom procesu dýchania. Tento proces je v podstate opakom procesu fotosyntézy:

Zaujímavé vedieť! Zelené rastliny a baktérie v procese fotosyntézy ročne absorbujú približne 200 miliárd ton oxidu uhličitého z atmosféry. V tomto prípade sa do atmosféry uvoľní asi 130 miliárd ton kyslíka a syntetizuje sa 50 miliárd ton organických zlúčenín uhlíka, najmä sacharidov.

Zvieratá nie sú schopné syntetizovať sacharidy z oxidu uhličitého a vody. Konzumáciou uhľohydrátov s jedlom trávia zvieratá energiu nahromadenú v nich na udržanie životne dôležitých procesov. Naše potraviny majú vysoký obsah uhľohydrátov, ako sú pečivo, zemiaky, obilniny atď.

Názov „sacharidy“ je historický. Prví zástupcovia týchto látok boli popísaní súhrnným vzorcom C m H 2 n O n alebo C m (H 2 O) n. Iný názov pre sacharidy je Sahara - kvôli sladkej chuti najjednoduchších sacharidov. Podľa svojej chemickej štruktúry sú sacharidy komplexnou a rôznorodou skupinou zlúčenín. Medzi nimi sú pomerne jednoduché zlúčeniny s molekulovou hmotnosťou asi 200 a obrovské polyméry, ktorých molekulová hmotnosť dosahuje niekoľko miliónov. Spolu s atómami uhlíka, vodíka a kyslíka môžu uhľohydráty obsahovať atómy fosforu, dusíka, síry a zriedkavo aj iné prvky.

Klasifikácia uhľohydrátov

Všetky známe sacharidy možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín - jednoduché sacharidy a komplexné sacharidy. Samostatnú skupinu tvoria zmesové polyméry obsahujúce sacharidy, napr. glykoproteíny- komplex s molekulou proteínu, glykolipidy - komplex s lipidmi atď.

Jednoduché uhľohydráty (monosacharidy alebo monoózy) sú polyhydroxykarbonylové zlúčeniny, ktoré nie sú schopné tvoriť jednoduchšie molekuly uhľohydrátov pri hydrolýze. Ak monosacharidy obsahujú aldehydovú skupinu, potom patria do triedy aldóz (aldehydové alkoholy), ak ketón - do triedy ketóz (ketoalkoholy). V závislosti od počtu atómov uhlíka v molekule monosacharidu sa rozlišujú triózy (C 3), tetrózy (C 4), pentózy (C 5), hexózy (C 6) atď.

Najbežnejšie v prírode sú pentózy a hexózy.

Komplexné sacharidy ( polysacharidy, alebo obrny) sú polyméry postavené z monosacharidových zvyškov. Hydrolyzujú za vzniku jednoduchých sacharidov. Podľa stupňa polymerizácie sa delia na nízkomolekulárne ( oligosacharidy, ktorého stupeň polymerizácie je spravidla menší ako 10) a makromolekulárne. Oligosacharidy sú sacharidy podobné cukru, ktoré sú rozpustné vo vode a majú sladkú chuť. Podľa schopnosti redukovať ióny kovov (Cu 2+, Ag +) sa delia na regenerujúci a neredukujúce. Polysacharidy, v závislosti od zloženia, možno tiež rozdeliť do dvoch skupín: homopolysacharidy a heteropolysacharidy. Homopolysacharidy sú zostavené z monosacharidových zvyškov rovnakého typu a heteropolysacharidy sú zostavené zo zvyškov rôznych monosacharidov.

To, čo bolo povedané s príkladmi najbežnejších predstaviteľov každej skupiny uhľohydrátov, možno znázorniť ako nasledujúci diagram:

Funkcie uhľohydrátov

Biologické funkcie polysacharidov sú veľmi rôznorodé.

Energetická a skladovacia funkcia

Sacharidy obsahujú hlavné množstvo kalórií, ktoré človek skonzumuje s jedlom. Škrob je hlavným sacharidom v potravinách. Nachádza sa v pekárenských výrobkoch, zemiakoch, ako súčasť obilnín. Ľudská strava obsahuje aj glykogén (v pečeni a mäse), sacharózu (ako prísady do rôznych jedál), fruktózu (v ovocí a mede), laktózu (v mlieku). Polysacharidy, predtým ako ich telo absorbuje, musia byť hydrolyzované tráviacimi enzýmami na monosacharidy. Len v tejto forme sa vstrebávajú do krvi. S prietokom krvi sa monosacharidy dostávajú do orgánov a tkanív, kde sa používajú na syntézu vlastných uhľohydrátov alebo iných látok, alebo sa štiepia, aby sa z nich extrahovala energia.

Energia uvoľnená pri rozklade glukózy sa ukladá vo forme ATP. Existujú dva procesy rozkladu glukózy: anaeróbne (v neprítomnosti kyslíka) a aeróbne (v prítomnosti kyslíka). Kyselina mliečna sa tvorí v dôsledku anaeróbneho procesu

ktorá sa pri ťažkej fyzickej námahe hromadí vo svaloch a spôsobuje bolesť.

V dôsledku aeróbneho procesu sa glukóza oxiduje na oxid uhoľnatý (IV) a vodu:

V dôsledku aeróbneho rozkladu glukózy sa uvoľní oveľa viac energie ako v dôsledku anaeróbneho rozkladu. Všeobecne platí, že oxidáciou 1 g sacharidov sa uvoľní 16,9 kJ energie.

Glukóza môže podliehať alkoholovej fermentácii. Tento proces vykonávajú kvasinky za anaeróbnych podmienok:

Alkoholové kvasenie sa široko používa v priemysle na výrobu vín a etylalkoholu.

Človek sa naučil využívať nielen alkoholové kvasenie, ale našiel aj využitie mliečneho kvasenia, napríklad na získanie mliečnych produktov a nakladanie zeleniny.

U ľudí a zvierat neexistujú žiadne enzýmy schopné hydrolyzovať celulózu, napriek tomu je celulóza hlavnou zložkou potravy mnohých zvierat, najmä prežúvavcov. Žalúdok týchto zvierat obsahuje veľké množstvo baktérií a prvokov, ktoré produkujú enzým celuláza katalyzuje hydrolýzu celulózy na glukózu. Posledne menované môžu podliehať ďalším premenám, v dôsledku ktorých vznikajú kyseliny maslová, octová, propiónová, ktoré sa môžu vstrebávať do krvi prežúvavcov.

Sacharidy plnia aj rezervnú funkciu. Takže škrob, sacharóza, glukóza v rastlinách a glykogén u zvierat sú energetickou rezervou ich buniek.

Štrukturálne, podporné a ochranné funkcie

Celulóza v rastlinách a chitín u bezstavovcov a húb plnia podporné a ochranné funkcie. Polysacharidy tvoria kapsulu v mikroorganizmoch, čím spevňujú membránu. Lipopolysacharidy baktérií a glykoproteíny povrchu živočíšnych buniek zabezpečujú selektivitu medzibunkových interakcií a imunologických reakcií organizmu. Ribóza je stavebným kameňom RNA, zatiaľ čo deoxyribóza je stavebným kameňom DNA.

Vykonáva ochrannú funkciu heparín. Tento sacharid, ktorý je inhibítorom zrážania krvi, zabraňuje tvorbe krvných zrazenín. Nachádza sa v krvi a spojivovom tkanive cicavcov. Bunkové steny baktérií, tvorené polysacharidmi, upevnené krátkymi aminokyselinovými reťazcami, chránia bakteriálne bunky pred nepriaznivými vplyvmi. Sacharidy sa podieľajú u kôrovcov a hmyzu na stavbe vonkajšej kostry, ktorá plní ochrannú funkciu.

Regulačná funkcia

Vláknina zvyšuje črevnú motilitu, čím zlepšuje trávenie.

Zaujímavou možnosťou je využitie sacharidov ako zdroja tekutého paliva – etanolu. Drevo sa odpradávna používalo na vykurovanie domácností a varenie. V modernej spoločnosti sa tento druh paliva nahrádza inými druhmi – ropou a uhlím, ktoré sú lacnejšie a pohodlnejšie na používanie. Rastlinné suroviny sú však aj napriek niektorým nepríjemnostiam pri používaní na rozdiel od ropy a uhlia obnoviteľným zdrojom energie. Ale jeho použitie v spaľovacích motoroch je ťažké. Na tieto účely je vhodnejšie použiť kvapalné palivo alebo plyn. Z nekvalitného dreva, slamy alebo iných rastlinných materiálov obsahujúcich celulózu alebo škrob môžete získať tekuté palivo - etylalkohol. Aby ste to dosiahli, musíte najskôr hydrolyzovať celulózu alebo škrob a získať glukózu:

a potom podrobiť výslednú glukózu alkoholovej fermentácii a získať etylalkohol. Po rafinácii sa môže použiť ako palivo v spaľovacích motoroch. Treba si uvedomiť, že v Brazílii sa na tento účel ročne získavajú miliardy litrov alkoholu z cukrovej trstiny, ciroku a manioku a používajú sa v spaľovacích motoroch.

V tomto materiáli budeme plne rozumieť takým informáciám, ako sú:

• Čo sú sacharidy?
• Aké sú „správne“ zdroje sacharidov a ako ich zaradiť do svojho jedálnička?
• Aký je glykemický index?
• Ako prebieha štiepenie sacharidov?
• Naozaj sa po spracovaní premenia na telesný tuk?

Počnúc teóriou

Sacharidy (tiež nazývané sacharidy) sú organické zlúčeniny prírodného pôvodu, ktoré sa väčšinou vyskytujú v rastlinnom svete. Vznikajú v rastlinách počas fotosyntézy a nachádzajú sa takmer v každej rastlinnej potrave. Sacharidy zahŕňajú uhlík, kyslík a vodík. Sacharidy sa do ľudského tela dostávajú najmä s potravou (nachádzajú sa v obilninách, ovocí, zelenine, strukovinách a iných produktoch) a vyrábajú sa aj z niektorých kyselín a tukov.

Sacharidy nie sú len hlavným zdrojom ľudskej energie, ale plnia aj množstvo ďalších funkcií:

Samozrejme, ak sacharidy berieme do úvahy výlučne z hľadiska budovania svalovej hmoty, tak fungujú ako cenovo dostupný zdroj energie. Vo všeobecnosti je energetická rezerva v tele obsiahnutá v tukových zásobách (asi 80%), v bielkovinách - 18% a uhľohydráty tvoria iba 2%.

Dôležité: Sacharidy sa v ľudskom tele hromadia v kombinácii s vodou (1g sacharidov vyžaduje 4g vody). Tukové usadeniny však nepotrebujú vodu, takže je ľahšie ich nahromadiť a potom použiť ako záložný zdroj energie.

Všetky sacharidy možno rozdeliť na dva typy (pozri obrázok): jednoduché (monosacharidy a disacharidy) a komplexné (oligosacharidy, polysacharidy, vláknina).

Monosacharidy (jednoduché sacharidy)

Obsahujú jednu cukrovú skupinu, napr.: glukózu, fruktor, galaktózu. A teraz o každom podrobnejšie.

Glukóza– je hlavným „palivom“ ľudského tela a dodáva energiu mozgu. Podieľa sa aj na tvorbe glykogénu a pre normálne fungovanie červených krviniek je potrebných asi 40 g glukózy denne. Spolu s jedlom ich človek skonzumuje cca 18g, pričom denná dávka je 140g (potrebná pre správnu funkciu centrálneho nervového systému).

Vzniká prirodzená otázka, odkiaľ potom telo čerpá potrebné množstvo glukózy pre svoju prácu? O všetkom v poriadku. V ľudskom tele je všetko premyslené do najmenších detailov a zásoby glukózy sú uložené vo forme zlúčenín glykogénu. A akonáhle telo vyžaduje „dotankovanie“, časť molekúl sa rozštiepi a využije.

Hladina glukózy v krvi je relatívne konštantná hodnota a je regulovaná špeciálnym hormónom (inzulínom). Akonáhle človek skonzumuje veľa sacharidov, a hladina glukózy prudko stúpne, nastupuje inzulín, ktorý množstvo zníži na potrebnú úroveň. A nemusíte sa báť, že zjedená porcia uhľohydrátov sa dostane do krvného obehu presne toľko, koľko si telo (vzhľadom na prácu inzulínu) vyžaduje.

Potraviny bohaté na glukózu sú:

• Hrozno - 7,8 %;
• Čerešne a čerešne - 5,5%;
• Malina - 3,9%;
• Tekvica - 2,6%;
• Mrkva - 2,5%.

Dôležité: sladkosť glukózy dosahuje 74 jednotiek a sacharóza - 100 jednotiek.

Fruktóza je prirodzene sa vyskytujúci cukor, ktorý sa nachádza v ovocí a zelenine. Je však dôležité si uvedomiť, že konzumácia veľkého množstva fruktózy nielenže neprospieva, ale aj škodí. Obrovské časti fruktózy sa dostávajú do čriev a spôsobujú zvýšenú sekréciu inzulínu. A ak teraz nevykonávate aktívnu fyzickú aktivitu, všetka glukóza sa ukladá vo forme telesného tuku. Hlavným zdrojom fruktózy sú potraviny ako:

• Hrozno a jablká;
• Melóny a hrušky;

Fruktóza je oveľa sladšia ako glukóza (2,5-krát), no napriek tomu neničí zuby a nespôsobuje kazy. Galaktóza sa vo voľnej forme nenachádza takmer nikde, no najčastejšie ide o zložku mliečneho cukru, nazývanú laktóza.

Disacharidy (jednoduché sacharidy)

Zloženie disacharidov zahŕňa vždy jednoduché cukry (v množstve 2 molekuly) a jednu molekulu glukózy (sacharóza, maltóza, laktóza). Pozrime sa na každú z nich podrobnejšie.

Sacharóza sa skladá z molekúl fruktózy a glukózy. Najčastejšie sa v bežnom živote vyskytuje vo forme obyčajného cukru, ktorý používame pri varení a jednoducho dávame do čaju. Je to teda cukor, ktorý sa ukladá vo vrstve podkožného tuku, preto by ste sa nemali nechať strhnúť skonzumovaným množstvom ani v čaji. Hlavnými zdrojmi sacharózy sú cukor a repa, slivky a džem, zmrzlina a med.

Maltóza je zlúčenina 2 molekúl glukózy, ktoré sa nachádzajú vo veľkých množstvách v produktoch ako: pivo, mladé, med, melasa, akékoľvek cukrovinky. Laktóza sa na druhej strane nachádza najmä v mliečnych výrobkoch a v črevách sa rozkladá a premieňa na galaktózu a glukózu. Najviac laktózy sa nachádza v mlieku, tvarohu, kefíre.

Takže sme prišli na jednoduché sacharidy, je čas prejsť na komplexné.

Komplexné sacharidy

Všetky komplexné sacharidy možno rozdeliť do dvoch kategórií:

• Tie, ktoré sú trávené (škrob);
• Tie, ktoré nie sú trávené (vláknina).

Škrob je hlavným zdrojom sacharidov, ktorý je základom potravinovej pyramídy. Najviac sa ho nachádza v obilninách, strukovinách a zemiakoch. Hlavnými zdrojmi škrobu sú pohánka, ovsené vločky, perličkový jačmeň, ako aj šošovica a hrach.

Dôležité: V strave používajte pečené zemiaky, ktoré majú vysoký obsah draslíka a iných minerálov. To je obzvlášť dôležité, pretože molekuly škrobu počas varenia napučiavajú a znižujú úžitkovú hodnotu produktu. To znamená, že výrobok môže najskôr obsahovať 70% a po varení nemusí zostať 20%.

Vláknina hrá veľmi dôležitú úlohu vo fungovaní ľudského tela. S jeho pomocou sa normalizuje práca čriev a celého gastrointestinálneho traktu ako celku. Vytvára tiež potrebné živné médium pre vývoj dôležitých mikroorganizmov v čreve. Telo prakticky nestrávi vlákninu, ale poskytuje pocit rýchleho nasýtenia. Zelenina, ovocie a celozrnné pečivo (ktoré majú vysoký obsah vlákniny) sa používajú ako prevencia obezity (pretože rýchlo navodia pocit sýtosti).

Teraz prejdime k ďalším procesom spojeným so sacharidmi.

Ako telo ukladá sacharidy

Zásoby uhľohydrátov v ľudskom tele sa nachádzajú vo svaloch (2/3 z celkového počtu sa nachádzajú) a zvyšok je v pečeni. Celková zásoba vystačí len na 12-18 hodín. A ak nedoplníte zásoby, telo začne pociťovať nedostatok a látky, ktoré potrebuje, si syntetizuje z bielkovín a medziproduktov metabolizmu. V dôsledku toho môžu byť zásoby glykogénu v pečeni výrazne vyčerpané, čo spôsobí ukladanie tukov v jej bunkách.

Mnoho ľudí, ktorí schudli pre „efektívnejší“ výsledok, omylom výrazne znížilo množstvo skonzumovaných sacharidov v nádeji, že telo spotrebuje tukové zásoby. V skutočnosti sú na prvom mieste bielkoviny a až potom tukové zásoby. Je dôležité si uvedomiť, že veľké množstvo uhľohydrátov povedie k rýchlemu prírastku hmotnosti iba vtedy, ak sa prijímajú vo veľkých porciách (a musia sa tiež rýchlo absorbovať).

Metabolizmus uhľohydrátov

Metabolizmus uhľohydrátov závisí od množstva glukózy v obehovom systéme a je rozdelený do troch typov procesov:

• Glykolýza - glukóza sa štiepi, ako aj iné cukry, po ktorej sa vyrába potrebné množstvo energie;
• Glykogenéza - syntetizuje sa glykogén a glukóza;
• Glykoneogenéza – v procese štiepenia glycerolu, aminokyselín a kyseliny mliečnej v pečeni a obličkách vzniká potrebná glukóza.

V skorých ranných hodinách (po prebudení) zásoby glukózy v krvi prudko klesnú z jednoduchého dôvodu – nedostatku výživy v podobe ovocia, zeleniny a iných potravín, ktoré glukózu obsahujú. Telo je tiež kŕmené vlastnými silami, z ktorých 75% prebieha v procese glykolýzy a 25% pripadá na glukoneogenézu. To znamená, že sa ukazuje, že ranný čas sa považuje za optimálny, aby sa využili dostupné tukové zásoby ako zdroj energie. A pridajte k tomu ľahké kardio záťaže, môžete sa zbaviť pár kíl navyše.

Teraz konečne prejdeme k praktickej časti otázky, a to: aké sacharidy sú pre športovcov dobré a v akom optimálnom množstve by sa mali konzumovať.

Sacharidy a kulturistika: kto, čo, koľko

Pár slov o glykemickom indexe

Keď sme pri sacharidoch, nemožno nespomenúť taký pojem ako „glykemický index“ – teda rýchlosť, akou sa sacharidy vstrebávajú. Je to ukazovateľ rýchlosti, s akou je konkrétny produkt schopný zvýšiť množstvo glukózy v krvi. Najvyšší glykemický index je 100 a týka sa samotnej glukózy. Telo po konzumácii jedla s vysokým glykemickým indexom začne ukladať kalórie a ukladať tukové zásoby pod kožu. Takže všetky potraviny s vysokým GI sú vernými spoločníkmi, aby ste rýchlo pribrali kilá navyše.

Produkty s nízkym GI indexom sú zdrojom sacharidov, ktoré dlhodobo, neustále a rovnomerne vyživujú organizmus a zabezpečujú systematický príjem glukózy do krvi. S ich pomocou dokážete čo najsprávnejšie upraviť telo pre dlhodobý pocit sýtosti, ako aj pripraviť telo na aktívnu fyzickú námahu v posilňovni. Existujú dokonca špeciálne tabuľky pre potraviny, ktoré uvádzajú glykemický index (pozri obrázok).

Potreba tela uhľohydrátov a správnych zdrojov

Nastal teda moment, kedy zistíme, koľko sacharidov potrebujete skonzumovať v gramoch. Je logické predpokladať, že kulturistika je energeticky veľmi náročný proces. Ak teda chcete, aby kvalita tréningu neutrpela, musíte telu dodať dostatočné množstvo „pomalých“ sacharidov (cca 60-65%).

• trvanie školenia;
• intenzita zaťaženia;
• rýchlosť metabolizmu v tele.

Je dôležité si zapamätať, že netreba ísť pod hranicu 100g denne a mať v zálohe aj 25-30g, ktoré pripadajú na vlákninu.

Pamätajte, že bežný človek skonzumuje asi 250-300g sacharidov denne. Pre tých, ktorí cvičia v posilňovni so závažím, sa denná sadzba zvyšuje a dosahuje 450-550 g. Stále ich však treba používať správne a v správnom čase (ráno). Prečo to musíte urobiť týmto spôsobom? Schéma je jednoduchá: v prvej polovici dňa (po spánku) telo hromadí sacharidy, aby nimi „nakŕmilo“ svoje telo (čo je nevyhnutné pre svalový glykogén). Zostávajúci čas (po 12 hodinách) sa sacharidy pokojne ukladajú vo forme tuku. Držte sa teda pravidla: ráno viac, večer menej. Po tréningu je dôležité dodržiavať pravidlá proteínovo-sacharidového okna.

Dôležité: bielkovinovo-sacharidové okno - krátky časový úsek, počas ktorého sa ľudský organizmus stáva schopným absorbovať zvýšené množstvo živín (využívaných na obnovu energie a svalov).

Už sa ukázalo, že telo potrebuje neustále prijímať výživu vo forme „správnych“ sacharidov. A aby ste pochopili kvantitatívne hodnoty, zvážte tabuľku nižšie.

Pojem „správne“ sacharidy zahŕňa tie látky, ktoré majú vysokú biologickú hodnotu (množstvo sacharidov / 100 g produktu) a nízky glykemický index. Patria sem produkty ako:

• Pečené alebo varené zemiaky v šupke;
• Rôzne obilniny (ovsené vločky, jačmeň, pohánka, pšenica);
• Pekárske výrobky z celozrnnej múky a s otrubami;
• Cestoviny (z tvrdej pšenice);
• Ovocie s nízkym obsahom fruktózy a glukózy (grapefruity, jablká, pomelo);
• Zelenina je vláknitá a škrobovitá (kvaka a mrkva, tekvica a cuketa).

Toto sú potraviny, ktoré by ste mali zaradiť do svojho jedálnička.

Ideálny čas na konzumáciu sacharidov

Najvhodnejší čas na konzumáciu dávky sacharidov je:

• Čas po rannom spánku;
• Pred tréningom;
• Po tréningu;
• Počas tréningu.

Navyše, každé z období je dôležité a medzi nimi nie je žiadne viac či menej vhodné. Taktiež ráno si okrem zdravých a pomalých sacharidov môžete dať aj niečo sladké (malé množstvo rýchlych sacharidov).

Predtým, ako pôjdete na tréning (2-3 hodiny), musíte telo nakŕmiť sacharidmi s priemerným glykemickým indexom. Jedzte napríklad cestoviny alebo kukuričnú/ryžovú kašu. Tým sa zabezpečí potrebný prísun energie pre svaly a mozog.

Počas tried v telocvični môžete použiť strednú výživu, to znamená piť nápoje obsahujúce sacharidy (každých 20 minút, 200 ml). Bude to mať dvojitú výhodu:

• Doplnenie zásob tekutín v tele;
• Doplnenie zásoby svalového glykogénu.

Po tréningu je najlepšie dať si bohatý bielkovinovo-sacharidový shake a po 1-1,5 hodine po skončení tréningu zjesť ťažké jedlo. K tomu sa najlepšie hodí pohánková alebo jačmenná kaša alebo zemiaky.

Teraz je čas hovoriť o úlohe uhľohydrátov v procese budovania svalov.

Pomáhajú sacharidy budovať svaly?

Všeobecne sa uznáva, že len bielkoviny sú stavebným materiálom pre svaly a len tie je potrebné konzumovať, aby sa budovala svalová hmota. V skutočnosti to nie je celkom pravda. A čo viac, sacharidy pomáhajú nielen pri budovaní svalov, ale môžu pomôcť aj pri chudnutí. Ale to všetko je možné len vtedy, ak sa správne konzumujú.

Dôležité: na to, aby telo malo 0,5 kg svalov, musíte spáliť 2500 kalórií. Prirodzene, bielkoviny nemôžu poskytnúť také množstvo, takže na pomoc prichádzajú sacharidy. Dodávajú telu potrebnú energiu a chránia bielkoviny pred zničením, čo im umožňuje pôsobiť ako stavebné kamene pre svaly. Sacharidy tiež prispievajú k rýchlemu spaľovaniu tukov. Je to spôsobené tým, že dostatočné množstvo sacharidov prispieva k spotrebe tukových buniek, ktoré sa pri cvičení neustále spaľujú.

Treba pamätať aj na to, že v závislosti od trénovanosti športovca si jeho svaly dokážu uložiť väčšiu zásobu glykogénu. Na budovanie svalovej hmoty je potrebné prijať 7g sacharidov na každý kilogram tela. Nezabúdajte, že ak ste začali prijímať viac sacharidov, potom treba zvýšiť aj intenzitu záťaže.

Aby ste plne porozumeli všetkým charakteristikám živín a pochopili, čo a koľko potrebujete konzumovať (v závislosti od veku, fyzickej aktivity a pohlavia), pozorne si preštudujte nižšie uvedenú tabuľku.

• Skupina 1 - prevažne duševná / sedavá práca.
• 2. skupina - sektor služieb / aktívne sedavé zamestnanie.
• Skupina 3 - práce strednej náročnosti - zámočníci, obsluha strojov.
• Skupina 4 – ťažká práca – stavbári, naftári, hutníci.
• Skupina 5 - veľmi tvrdá práca - baníci, oceliari, nakladači, športovci počas súťažného obdobia.

A teraz výsledky

Aby bola účinnosť tréningu vždy na vrchole a aby ste na to mali veľa sily a energie, je dôležité dodržiavať určité pravidlá:

• Strava pre 65-70% by mala pozostávať zo sacharidov a musia byť „správne“ s nízkym glykemickým indexom;
• Pred tréningom musíte konzumovať potraviny s priemernými ukazovateľmi GI, po tréningu - s nízkym GI;
• Raňajky by mali byť čo najhustejšie a ráno musíte zjesť väčšinu dennej dávky uhľohydrátov;
• Pri nákupe produktov si skontrolujte tabuľku glykemického indexu a vyberte si tie, ktoré majú stredné a nízke hodnoty GI;
• Ak chcete jesť potraviny s vysokými hodnotami GI (med, džem, cukor), je lepšie to urobiť ráno;
• Zahrňte do stravy viac obilnín a jedzte ich pravidelne;
• Pamätajte, že uhľohydráty sú proteínovými asistentmi v procese budovania svalovej hmoty, takže ak po dlhú dobu neexistuje žiadny hmatateľný výsledok, musíte prehodnotiť svoju stravu a množstvo spotrebovaných uhľohydrátov;
• Jedzte nesladké ovocie a vlákninu;
• Spomeňte si na celozrnný chlieb, ale aj pečené zemiaky v šupke;
• Neustále si dopĺňajte zásoby vedomostí o zdraví a kulturistike.

Ak budete postupovať podľa týchto jednoduchých pravidiel, vaša energia sa výrazne zvýši a účinnosť tréningu sa zvýši.

Namiesto záveru

Vo výsledku by som chcel povedať, že k tréningu treba pristupovať zmysluplne a so znalosťou veci. To znamená, že si musíte pamätať nielen to, aké cvičenia, ako ich robiť a koľko prístupov. Pozor ale aj na výživu, pamätajte na bielkoviny, tuky, sacharidy a vodu. Koniec koncov, je to kombinácia správneho tréningu a kvalitnej výživy, ktorá vám umožní rýchlo dosiahnuť váš cieľ - krásne vyšportované telo. Produkty by nemali byť len súpravou, ale prostriedkom na dosiahnutie požadovaného výsledku. Myslite teda nielen v sále, ale aj počas jedla.

Páčilo sa? - Povedz svojim priateľom!

Všeobecná charakteristika, štruktúra a vlastnosti sacharidov.

Sacharidy - Ide o viacsýtne alkoholy, ktoré obsahujú okrem alkoholových skupín aj aldehydovú alebo ketoskupinu.

V závislosti od typu skupiny v zložení molekuly sa rozlišujú aldózy a ketózy.

Sacharidy sú v prírode veľmi rozšírené najmä v rastlinnom svete, kde tvoria 70 – 80 % sušiny hmoty buniek. V tele zvierat tvoria len asi 2 % telesnej hmotnosti, no tu je ich úloha nemenej dôležitá.

Sacharidy sa môžu skladovať ako škrob v rastlinách a glykogén u zvierat a ľudí. Tieto rezervy sa využívajú podľa potreby. V ľudskom tele sa sacharidy ukladajú najmä v pečeni a svaloch, ktoré sú jeho depom.

Spomedzi ostatných zložiek organizmu vyšších živočíchov a ľudí tvoria sacharidy 0,5 % telesnej hmotnosti. Sacharidy však majú pre telo veľký význam. Tieto látky spolu s bielkovinami vo forme proteoglykány základom spojivového tkaniva. Proteíny obsahujúce sacharidy (glykoproteíny a mukoproteíny) sú integrálnou súčasťou telesného hlienu (ochranné, obalové funkcie), plazmatických transportných proteínov a imunologicky aktívnych zlúčenín (skupinovo špecifické krvné substancie). Časť sacharidov pôsobí ako „rezervné palivo“ pre energetické organizmy.

Funkcie uhľohydrátov:

• energie - Sacharidy sú jedným z hlavných zdrojov energie pre telo, ktoré zabezpečujú minimálne 60 % nákladov na energiu. Pre činnosť mozgu, krviniek, drene obličiek je takmer všetka energia dodávaná oxidáciou glukózy. Pri úplnom rozklade 1 g sacharidov, 4,1 kcal/mol(17,15 kJ/mol) energie.

• Plastové Sacharidy alebo ich deriváty sa nachádzajú vo všetkých bunkách tela. Sú súčasťou biologických membrán a organel buniek, podieľajú sa na tvorbe enzýmov, nukleoproteínov atď. Uhľohydráty v rastlinách slúžia najmä ako nosný materiál.

• Ochranný - viskózne sekréty (hlieny) vylučované rôznymi žľazami sú bohaté na sacharidy alebo ich deriváty (mukopolysacharidy a pod.). Chránia vnútorné steny dutých orgánov gastrointestinálneho traktu, dýchacie cesty pred mechanickými a chemickými vplyvmi, prenikaním patogénnych mikróbov.

• Regulačné - ľudská strava obsahuje značné množstvo vlákniny, ktorej hrubá štruktúra spôsobuje mechanické dráždenie sliznice žalúdka a čriev, čím sa podieľa na regulácii aktu peristaltiky.

• špecifické - jednotlivé sacharidy plnia v organizme špeciálne funkcie: podieľajú sa na vedení nervových vzruchov, tvorbe protilátok, zabezpečujú špecifickosť krvných skupín atď.

Funkčný význam sacharidov určuje potrebu poskytnúť telu tieto živiny. Denná potreba sacharidov pre človeka je v priemere 400 - 450 g s prihliadnutím na vek, druh práce, pohlavie a niektoré ďalšie faktory.

elementárne zloženie. Sacharidy sa skladajú z nasledujúcich chemických prvkov: uhlík, vodík a kyslík. Väčšina sacharidov má všeobecný vzorec C n (H 2 O ) n. Sacharidy sú zlúčeniny zložené z uhlíka a vody, z čoho vychádza aj ich názov. Medzi sacharidmi sú však látky, ktoré nezodpovedajú vyššie uvedenému vzorcu, napríklad ramnóza C 6 H 12 O 5 atď. Zároveň sú známe látky, ktorých zloženie zodpovedá všeobecnému vzorcu uhľohydrátov, ale sú vlastnosti k nim nepatria (kyselina octová C 2 H 12 O 2). Preto je názov "sacharidy" skôr podmienený a nie vždy zodpovedá chemickej štruktúre týchto látok.

Sacharidy- Ide o organické látky, ktorými sú aldehydy alebo ketóny viacmocných alkoholov.

Monosacharidy

Monosacharidy - Sú to viacsýtne alifatické alkoholy, ktoré obsahujú vo svojom zložení aldehydovú skupinu (aldózy) alebo ketoskupinu (ketózy).

Monosacharidy sú pevné, kryštalické látky, rozpustné vo vode a sladkej chuti. Za určitých podmienok sa ľahko oxidujú, v dôsledku čoho sa aldehydalkoholy premenia na kyseliny, v dôsledku čoho sa aldehydalkoholy premenia na kyseliny a pri redukcii na zodpovedajúce alkoholy.

Chemické vlastnosti monosacharidov :

• Oxidácia na mono-, dikarboxylové a glukurónové kyseliny;

• Obnova na alkoholy;

• tvorba esterov;

• Tvorba glykozidov;

• Fermentácia: alkohol, kyselina mliečna, kyselina citrónová a maslová.

Monosacharidy, ktoré sa nedajú hydrolyzovať na jednoduchšie cukry. Typ monosacharidu závisí od dĺžky uhľovodíkového reťazca. Podľa počtu atómov uhlíka sa delia na triózy, tetrózy, pentózy, hexózy.

triózy: glyceraldehyd a dihydroxyacetón, sú medziprodukty rozkladu glukózy a podieľajú sa na syntéze tukov. obe triózy možno získať z glycerolu jeho dehydrogenáciou alebo hydrogenáciou.

tetrózy: erytróza - aktívne sa podieľa na metabolických procesoch.

Pentózy: ribóza a deoxyribóza sú zložky nukleových kyselín, ribulóza a xylulóza sú medziprodukty oxidácie glukózy.

Hexózy: sú najviac zastúpené v živočíšnom a rastlinnom svete a zohrávajú dôležitú úlohu v metabolických procesoch. Patria sem glukóza, galaktóza, fruktóza atď.

Glukóza (hroznový cukor) . Je to hlavný sacharid v rastlinách a zvieratách. Dôležitá úloha glukózy sa vysvetľuje tým, že je hlavným zdrojom energie, tvorí základ mnohých oligo- a polysacharidov a podieľa sa na udržiavaní osmotického tlaku. Transport glukózy do buniek je v mnohých tkanivách regulovaný pankreatickým hormónom inzulínom. V bunke sa v priebehu viacstupňových chemických reakcií glukóza premieňa na iné látky (medziprodukty vznikajúce pri rozklade glukózy sa využívajú na syntézu aminokyselín a tukov), ktoré sa v konečnom dôsledku oxidujú na oxid uhličitý a vodu. pričom sa uvoľňuje energia, ktorú telo používa na zabezpečenie života. Hladina glukózy v krvi sa zvyčajne posudzuje podľa stavu metabolizmu uhľohydrátov v tele. Pri znížení hladiny glukózy v krvi alebo jej vysokej koncentrácii a nemožnosti jej použitia, ako je to pri cukrovke, dochádza k ospalosti, môže dôjsť k strate vedomia (hypoglykemická kóma). Rýchlosť vstupu glukózy do tkanív mozgu a pečene nezávisí od inzulínu a je určená iba jeho koncentráciou v krvi. Tieto tkanivá sa nazývajú inzulín-nezávislé. Bez prítomnosti inzulínu sa glukóza nedostane do bunky a nepoužije sa ako palivo..

galaktóza. Priestorový izomér glukózy, charakterizovaný umiestnením OH skupiny na štvrtom atóme uhlíka. Je súčasťou laktózy, niektorých polysacharidov a glykolipidov. Galaktóza sa môže izomerizovať na glukózu (v pečeni, mliečnej žľaze).

Fruktóza (ovocný cukor). Vo veľkom množstve sa nachádza v rastlinách, najmä v ovocí. Veľa v ovocí, cukrovej repe, mede. Ľahko sa izomerizuje na glukózu. Dráha štiepenia fruktózy je kratšia a energeticky výhodnejšia ako v prípade glukózy. Na rozdiel od glukózy dokáže preniknúť z krvi do tkanivových buniek bez účasti inzulínu. Z tohto dôvodu sa fruktóza odporúča ako najbezpečnejší zdroj sacharidov pre diabetikov. Časť fruktózy sa dostane do pečeňových buniek, ktoré ju premenia na všestrannejšie „palivo“ – glukózu, takže fruktóza je tiež schopná zvýšiť hladinu cukru v krvi, aj keď v oveľa menšej miere ako ostatné jednoduché cukry.

Podľa chemickej štruktúry sú glukóza a galaktóza aldehydové alkoholy, fruktóza je ketoalkohol. Rozdiely v štruktúre glukózy a fruktózy charakterizujú tak rozdiely, ako aj niektoré ich vlastnosti. Glukóza obnovuje kovy z ich oxidov, fruktóza túto vlastnosť nemá. Fruktóza sa z čreva vstrebáva približne 2-krát pomalšie v porovnaní s glukózou.

Keď je šiesty atóm uhlíka v molekule hexózy oxidovaný, hexurónové (urónové) kyseliny : z glukózy - glukurónová, z galaktózy - galakturónsky.

Kyselina glukurónová aktívne sa podieľa na metabolických procesoch v organizme, napr. pri neutralizácii toxických produktov, je súčasťou mukopolysacharidov a pod. Jeho funkciou je, že sa spája v orgáne s látkami, ktoré sú zle rozpustné vo vode. V dôsledku toho sa spojivo stáva rozpustným vo vode a vylučuje sa močom. Tento spôsob vylučovania je dôležitý najmä pre vodu rozpustné steroidné hormóny, produkty ich degradácie a aj na izoláciu produktov rozkladu liečivých látok. Bez interakcie s kyselinou glukurónovou je narušený ďalší rozklad a vylučovanie žlčových pigmentov z tela.

Monosacharidy môžu mať aminoskupinu .

Pri nahradení molekuly hexózy OH skupiny druhého atómu uhlíka aminoskupinou vznikajú aminocukry - hexozamíny: glukózamín sa syntetizuje z glukózy, galaktózamín sa syntetizuje z galaktózy, ktoré sú súčasťou bunkových membrán a slizníc polysacharidy vo voľnej forme aj v kombinácii s kyselinou octovou.

Aminocukry nazývané monosacharidy, ktorémiesto OH skupiny nesie aminoskupinu (- NH2).

Aminocukry sú najdôležitejšou zložkou glykozaminoglykány.

Monosacharidy tvoria estery . OH skupina molekuly monosacharidu; ako každý alkohol skupiny, môže interagovať s kys. V medziprodukte výmenaveľký význam majú estery cukrov. Umožniťaby sa mohol metabolizovať, cukor sa musí staťéter fosforečný. V tomto prípade sú koncové uhlíkové atómy fosforylované. Pre hexózy sú to C-1 a C-6, pre pentózy C-1 a C-5 atď. BolesťViac ako dve OH skupiny nepodliehajú fosforylácii. Preto hlavnú úlohu zohrávajú mono- a difosfáty cukrov. V mene ester fosforu zvyčajne označuje polohu esterovej väzby.

Oligosacharidy

Oligosacharidy mať dve alebo viac monosacharid. Nachádzajú sa v bunkách a biologických tekutinách, ako vo voľnej forme, tak aj v kombinácii s proteínmi. Disacharidy majú pre telo veľký význam: sacharóza, maltóza, laktóza atď. Tieto sacharidy plnia energetickú funkciu. Predpokladá sa, že ako súčasť buniek sa podieľajú na procese „rozpoznania“ buniek.

sacharóza(repný alebo trstinový cukor). Pozostáva z molekúl glukózy a fruktózy. Ona je je rastlinný produkt a najdôležitejšia zložka výživné jedlo, má najsladšiu chuť v porovnaní s inými disacharidmi a glukózou.

Obsah sacharózy v cukre je 95%. Cukor sa v gastrointestinálnom trakte rýchlo rozkladá, glukóza a fruktóza sa vstrebávajú do krvi a slúžia ako zdroj energie a najdôležitejší prekurzor glykogénu a tukov. Často sa označuje ako „nosič prázdnych kalórií“, pretože cukor je čistý sacharid a neobsahuje iné živiny, ako sú napríklad vitamíny, minerálne soli.

Laktóza(mliečny cukor) pozostáva z glukózy a galaktózy, syntetizovaných v mliečnych žľazách počas laktácie. V gastrointestinálnom trakte sa rozkladá pôsobením enzýmu laktáza. Nedostatok tohto enzýmu u niektorých ľudí vedie k intolerancii mlieka. Nedostatok tohto enzýmu sa pozoruje u približne 40 % dospelej populácie. Nestrávená laktóza slúži ako dobrá živina pre črevnú mikroflóru. Súčasne je možná bohatá tvorba plynu, žalúdok "napučiava". Vo fermentovaných mliečnych výrobkoch je väčšina laktózy fermentovaná na kyselinu mliečnu, takže ľudia s nedostatkom laktázy môžu fermentované mliečne výrobky tolerovať bez nepríjemných následkov. Okrem toho baktérie mliečneho kvasenia vo fermentovaných mliečnych výrobkoch potláčajú činnosť črevnej mikroflóry a znižujú nepriaznivé účinky laktózy.

maltóza pozostáva z dvoch molekuly glukózy a je hlavnou štruktúrnou zložkou škrobu a glykogénu.

Polysacharidy

Polysacharidy - uhľohydráty s vysokou molekulovou hmotnosťou, zložený z veľkého počtu monosacharidov. Majú hydrofilné vlastnosti a po rozpustení vo vode tvoria koloidné roztoky.

Polysacharidy sa delia na homo- a gete roposacharidy.

Homopolysacharidy. Obsahuje monosacharidy len jeden druh. Gak, škrob a glykogénový pôst roje len z molekúl glukózy, inulín – fruktóza. Homopolysacharidy sú vysoko rozvetvené štruktúrou a sú zmesou dvoch polyméry - amylóza a amylopektín. Amylóza pozostáva zo 60-300 spojených glukózových zvyškov reťazec cez kyslíkový mostík, vytvorený medzi prvým atómom uhlíka jednej molekuly a štvrtým atómom uhlíka inej molekuly (väzba 1,4).

amylóza rozpustný v horúcej vode a s jódom má modrú farbu.

amylopektín - rozvetvený polymér pozostávajúci z priamych reťazcov (väzba 1,4) aj z rozvetvených reťazcov, ktoré vznikajú vďaka väzbám medzi prvým atómom uhlíka jednej molekuly glukózy a šiestym atómom uhlíka druhej molekuly pomocou kyslíkového mostíka (väzba 1,6).

Zástupcovia homopolysacharidov sú škrob, vláknina a glykogén.

škrob(rastlinný polysacharid)- pozostáva z niekoľkých tisícok glukózových zvyškov, z ktorých 10 – 20 % predstavuje amylóza a 80 – 90 % amylopektín. Škrob je nerozpustný v studenej vode, ale v horúcej vode tvorí koloidný roztok, bežne nazývaný škrobová pasta. Škrob tvorí až 80 % sacharidov skonzumovaných s jedlom. Zdrojom škrobu sú rastlinné produkty, najmä obilniny: obilniny, múka, chlieb a zemiaky. Najviac škrobu obsahujú obilniny (od 60% v pohánke (jadro) a až 70% v ryži).

Celulóza alebo celulóza,- najbežnejší rastlinný uhľohydrát na Zemi, tvorený v množstve približne 50 kg na obyvateľa Zeme. Celulóza je lineárny polysacharid pozostávajúci z 1000 alebo viacerých glukózových zvyškov. V tele sa vláknina podieľa na aktivácii hybnosti žalúdka a čriev, stimuluje vylučovanie tráviacich štiav, navodzuje pocit sýtosti.

Glykogén(živočíšny škrob) je hlavným zásobným sacharidom ľudského tela Pozostáva z približne 30 000 zvyškov glukózy, ktoré tvoria rozvetvenú štruktúru. V najvýznamnejšom množstve sa glykogén hromadí v pečeni a svalovom tkanive, vrátane srdcového svalu. Funkciou svalového glykogénu je, že je ľahko dostupným zdrojom glukózy využívanej pri energetických procesoch v samotnom svale. Pečeňový glykogén sa používa na udržanie fyziologických koncentrácií glukózy v krvi, predovšetkým medzi jedlami. Po 12-18 hodinách po jedle je zásoba glykogénu v pečeni takmer úplne vyčerpaná. Obsah svalového glykogénu výrazne klesá až po dlhšej a namáhavej fyzickej práci. Pri nedostatku glukózy sa rýchlo rozkladá a obnovuje svoju normálnu hladinu v krvi. V bunkách je glykogén spojený s cytoplazmatickým proteínom a čiastočne s intracelulárnymi membránami.

Heteropolysacharidy (glykozaminoglykány alebo mukopolysacharidy) (predpona "muco-" označuje, že boli prvýkrát získané z mucínu). Pozostávajú z rôznych druhov monosacharidov (glukóza, galaktóza) a ich derivátov (aminocukry, kyseliny hexurónové). V ich zložení sa našli aj ďalšie látky: dusíkaté zásady, organické kyseliny a niektoré ďalšie.

Glykozaminoglykány sú rôsolovité, lepkavé látky. Vykonávajú rôzne funkcie, vrátane štrukturálnych, ochranných, regulačných atď. Glykozaminoglykány napríklad tvoria väčšinu medzibunkovej hmoty tkanív, sú súčasťou kože, chrupavky, synoviálnej tekutiny a sklovca oka. V tele sa nachádzajú v kombinácii s bielkovinami (proteoglykány a glykoproteíny) a tukmi (glykolipidy), v ktorých väčšinu molekuly tvoria polysacharidy (až 90 % alebo viac). Pre telo sú dôležité nasledujúce.

Kyselina hyalurónová- hlavná časť medzibunkovej hmoty, akýsi "biologický cement", ktorý spája bunky, vypĺňa celý medzibunkový priestor. Pôsobí aj ako biologický filter, ktorý zachytáva mikróby a zabraňuje ich prenikaniu do bunky a podieľa sa na výmene vody v tele.

Je potrebné poznamenať, že kyselina hyalurónová sa rozkladá pôsobením špecifického enzýmu hyaluronidázy. V tomto prípade je narušená štruktúra medzibunkovej látky, v jej zložení sa vytvárajú „trhliny“, čo vedie k zvýšeniu jej priepustnosti pre vodu a iné látky. To je dôležité v procese oplodnenia vajíčka spermiami, ktoré sú bohaté na tento enzým. Niektoré baktérie obsahujú aj hyaluronidázu, ktorá výrazne uľahčuje ich prienik do bunky.

X ondroitín sulfáty- chondroitín sírové kyseliny, slúžia ako štrukturálne zložky chrupaviek, väziva, srdcových chlopní, pupočnej šnúry atď. Prispievajú k ukladaniu vápnika v kostiach.

heparín sa tvorí v žírnych bunkách, ktoré sa nachádzajú v pľúcach, pečeni a iných orgánoch a uvoľňuje sa nimi do krvi a medzibunkového prostredia. V krvi sa viaže na bielkoviny a zabraňuje zrážaniu krvi, pôsobí ako antikoagulant. Okrem toho má heparín protizápalový účinok, ovplyvňuje výmenu draslíka a sodíka a plní antihypoxickú funkciu.

Špeciálnu skupinu glykozaminoglykánov tvoria zlúčeniny obsahujúce neuramínové kyseliny a deriváty sacharidov. Zlúčeniny kyseliny neuramínovej s kyselinou octovou sa nazývajú opálové kyseliny. Nachádzajú sa v bunkových membránach, slinách a iných biologických tekutinách.

Sacharidy sú organické zlúčeniny tvorené uhlíkom a kyslíkom. Existujú jednoduché sacharidy alebo monosacharidy, ako je glukóza, a komplexné alebo polysacharidy, ktoré sa delia na nižšie, obsahujúce málo jednoduchých sacharidových zvyškov, ako sú disacharidy, a vyššie, ktoré majú veľmi veľké molekuly mnohých jednoduchých sacharidových zvyškov. V živočíšnych organizmoch je obsah sacharidov asi 2 % sušiny.

Priemerná denná potreba uhľohydrátov u dospelého človeka je 500 g a pri intenzívnej svalovej práci 700 - 1 000 g.

Množstvo uhľohydrátov za deň by malo byť 60% hmotnosti a 56% hmotnosti z celkového množstva jedla.

Glukóza je obsiahnutá v krvi, v ktorej sa jej množstvo udržiava na konštantnej úrovni (0,1 – 0,12 %). Po absorpcii v čreve sú monosacharidy dodávané krvou, kde prebieha syntéza glykogénu z monosacharidov, ktorý je súčasťou cytoplazmy. Zásoby glykogénu sa ukladajú najmä vo svaloch a v pečeni.

Celkové množstvo glykogénu v tele človeka s hmotnosťou 70 kg je približne 375 g, z toho 245 g vo svaloch, 110 g (do 150 g) v pečeni, 20 g v krvi a iných telesných tekutinách. V tele trénovaného človeka je glykogénu o 40 - 50% viac ako u netrénovaného.

Sacharidy sú hlavným zdrojom energie pre život a prácu organizmu.

V tele sa v bezkyslíkových (anaeróbnych) podmienkach sacharidy rozkladajú na kyselinu mliečnu, čím sa uvoľňuje energia. Tento proces sa nazýva glykolýza. Za účasti kyslíka (aeróbne podmienky) sa štiepia na oxid uhličitý a pri tom uvoľňujú oveľa viac energie. Veľký biologický význam má anaeróbne štiepenie sacharidov za účasti kyseliny fosforečnej – fosforylácia.

Fosforylácia glukózy prebieha v pečeni za účasti enzýmov. Zdrojom glukózy môžu byť aminokyseliny a tuky. V pečeni sa z predfosforylovanej glukózy tvoria obrovské molekuly polysacharidov, glykogén. Množstvo glykogénu v ľudskej pečeni závisí od charakteru výživy a svalovej aktivity. Za účasti ďalších enzýmov v pečeni sa glykogén štiepi na glukózu – tvorba cukru. Rozklad glykogénu v pečeni a kostrových svaloch počas hladovania a svalovej práce je sprevádzaný súčasnou syntézou glykogénu. Glukóza, ktorá sa tvorí v pečeni, vstupuje a dodáva sa s ňou do všetkých buniek a tkanív.

Len malá časť bielkovín a tukov uvoľňuje energiu v procese desmolytického rozkladu, a preto slúži ako priamy zdroj energie. Značná časť bielkovín a tukov sa ešte pred úplným rozpadom najskôr vo svaloch premení na sacharidy. Okrem toho sa z tráviaceho traktu dostávajú produkty hydrolýzy bielkovín a tukov do pečene, kde sa aminokyseliny a tuky premieňajú na glukózu. Tento proces sa označuje ako glukoneogenéza. Hlavným zdrojom tvorby glukózy v pečeni je glykogén, oveľa menšia časť glukózy sa získava glukoneogenézou, pri ktorej dochádza k oneskoreniu tvorby ketolátok. Metabolizmus uhľohydrátov teda výrazne ovplyvňuje metabolizmus a vodu.

Keď sa spotreba glukózy pracujúcimi svalmi zvýši 5-8 krát, glykogén sa tvorí v pečeni z tukov a bielkovín.

Na rozdiel od bielkovín a tukov sa sacharidy ľahko štiepia, takže ich telo rýchlo mobilizuje pri vysokých nákladoch na energiu (svalová práca, emócie bolesti, strachu, hnevu atď.). Rozklad sacharidov udržuje telo stabilné a je hlavným zdrojom energie pre svaly. Sacharidy sú nevyhnutné pre normálne fungovanie nervového systému. Zníženie hladiny cukru v krvi vedie k poklesu telesnej teploty, slabosti a únave svalov a poruchám nervovej činnosti.

V tkanivách sa na uvoľnenie energie využíva len veľmi malá časť glukózy dodanej krvou. Hlavným zdrojom metabolizmu uhľohydrátov v tkanivách je glykogén, predtým syntetizovaný z glukózy.

Pri práci svalov – hlavných konzumentov sacharidov – sa využívajú zásoby glykogénu v nich a až po úplnom vyčerpaní týchto zásob nastáva priame využitie glukózy dodanej do svalov krvou. To spotrebúva glukózu, ktorá sa tvorí zo zásob glykogénu v pečeni. Svaly si po práci obnovia zásoby glykogénu, ktorý si ho syntetizujú z glukózy v krvi, a pečeň – vďaka absorbovaným monosacharidom v tráviacom trakte a rozkladu bielkovín a tukov.

Napríklad pri zvýšení glykémie nad 0,15-0,16% v dôsledku jej hojného obsahu v potrave, čo sa označuje ako potravinová hyperglykémia, sa vylučuje z tela močom – glykozúria.

Na druhej strane, ani pri dlhšom hladovaní hladina glukózy v krvi neklesá, pretože glukóza vstupuje do krvi z tkanív počas rozkladu glykogénu v nich.

Stručný popis zloženia, štruktúry a ekologickej úlohy sacharidov

Sacharidy sú organické látky pozostávajúce z uhlíka, vodíka a kyslíka, ktoré majú všeobecný vzorec C n (H 2 O) m (pre veľkú väčšinu týchto látok).

Hodnota n je buď rovná m (pre monosacharidy), alebo väčšia ako ona (pre iné triedy uhľohydrátov). Vyššie uvedený všeobecný vzorec nezodpovedá deoxyribóze.

Sacharidy sa delia na monosacharidy, di (oligo)sacharidy a polysacharidy. Nižšie uvádzame stručný popis jednotlivých zástupcov jednotlivých tried sacharidov.

Stručný popis monosacharidov

Monosacharidy sú sacharidy, ktorých všeobecný vzorec je C n (H 2 O) n (výnimkou je deoxyribóza).

Klasifikácia monosacharidov

Monosacharidy sú pomerne rozsiahla a komplexná skupina zlúčenín, takže majú komplexnú klasifikáciu podľa rôznych kritérií:

1) podľa počtu uhlíkov obsiahnutých v molekule monosacharidu sa rozlišujú tetrózy, pentózy, hexózy, heptózy; Najväčší praktický význam majú pentózy a hexózy;

2) podľa funkčných skupín sa monosacharidy delia na ketózy a aldózy;

3) podľa počtu atómov obsiahnutých v molekule cyklického monosacharidu sa rozlišujú pyranózy (obsahujú 6 atómov) a furanózy (obsahujú 5 atómov);

4) na základe priestorového usporiadania „glukozidového“ hydroxidu (tento hydroxid sa získava naviazaním atómu vodíka na kyslík karbonylovej skupiny) sa monosacharidy delia na alfa a beta formy. Poďme sa pozrieť na niektoré z najdôležitejších monosacharidov s najväčším biologickým a ekologickým významom v prírode.

Stručný popis pentóz

Pentózy sú monosacharidy, ktorých molekula obsahuje 5 atómov uhlíka. Tieto látky môžu byť s otvoreným reťazcom aj cyklické, aldózy a ketózy, alfa a beta zlúčeniny. Spomedzi nich majú najväčší praktický význam ribóza a deoxyribóza.

Vzorec ribózy vo všeobecnej forme C5H10O5. Ribóza je jednou z látok, z ktorých sa syntetizujú ribonukleotidy, z ktorých sa následne získavajú rôzne ribonukleové kyseliny (RNA). Preto má najväčší význam furanózová (5-členná) alfa forma ribózy (vo vzorcoch je RNA znázornená vo forme pravidelného päťuholníka).

Vzorec deoxyribózy vo všeobecnej forme je C5H10O4. Deoxyribóza je jednou z látok, z ktorých sa v organizmoch syntetizujú deoxyribonukleotidy; posledné uvedené sú východiskovými materiálmi pre syntézu deoxyribonukleových kyselín (DNA). Preto má najväčší význam cyklická alfa forma deoxyribózy, ktorej chýba hydroxid na druhom atóme uhlíka v cykle.

Formy ribózy a deoxyribózy s otvoreným reťazcom sú aldózy, to znamená, že obsahujú 4 (3) hydroxidové skupiny a jednu aldehydovú skupinu. Pri úplnom rozklade nukleových kyselín sa ribóza a deoxyribóza oxidujú na oxid uhličitý a vodu; Tento proces je sprevádzaný uvoľňovaním energie.

Stručný popis hexóz

Hexózy sú monosacharidy, ktorých molekuly obsahujú šesť atómov uhlíka. Všeobecný vzorec hexóz je C6(H20)6 alebo C6H1206. Všetky odrody hexóz sú izoméry zodpovedajúce vyššie uvedenému vzorcu. Medzi hexózami sú ketózy a aldózy a alfa a beta formy molekúl, otvorené reťazce a cyklické formy, pyranózové a furanózové cyklické formy molekúl. Najväčší význam v prírode majú glukóza a fruktóza, o ktorých sa stručne hovorí nižšie.

1. Glukóza. Ako každá hexóza má všeobecný vzorec C6H1206. Patrí medzi aldózy, to znamená, že obsahuje aldehydovú funkčnú skupinu a 5 hydroxidových skupín (charakteristické pre alkoholy), preto je glukóza viacsýtny aldehydalkohol (tieto skupiny sú obsiahnuté vo forme s otvoreným reťazcom, aldehydová skupina chýba v cyklická forma, pretože sa mení na hydroxid, skupinu nazývanú "glukozidový hydroxid"). Cyklická forma môže byť buď päťčlenná (furanóza) alebo šesťčlenná (pyranóza). Najdôležitejšia v prírode je pyranózová forma molekuly glukózy. Cyklické formy pyranózy a furanózy môžu byť buď alfa alebo beta, v závislosti od umiestnenia glukozidového hydroxidu vzhľadom na iné hydroxidové skupiny v molekule.

Podľa fyzikálnych vlastností je glukóza biela kryštalická pevná látka sladkej chuti (intenzita tejto chuti je podobná sacharóze), vysoko rozpustná vo vode a schopná vytvárať presýtené roztoky („sirupy“). Keďže molekula glukózy obsahuje asymetrické atómy uhlíka (t.j. atómy spojené so štyrmi rôznymi radikálmi), roztoky glukózy majú optickú aktivitu, preto sa rozlišuje D-glukóza a L-glukóza, ktoré majú rozdielnu biologickú aktivitu.

Z biologického hľadiska je najdôležitejšia schopnosť glukózy ľahko oxidovať podľa schémy:

С 6 Н 12 O 6 (glukóza) → (medzistupne) → 6 СO 2 + 6 Н 2 O.

Glukóza je biologicky dôležitá zlúčenina, pretože ju telo využíva oxidáciou ako univerzálnu živinu a ľahko dostupný zdroj energie.

2. Fruktóza. Toto je ketóza, jej všeobecný vzorec je C6H12O6, to znamená, že ide o izomér glukózy, vyznačuje sa otvoreným reťazcom a cyklickými formami. Najdôležitejšia je beta-B-fruktofuranóza alebo skrátene beta-fruktóza. Sacharóza sa vyrába z beta-fruktózy a alfa-glukózy. Za určitých podmienok je fruktóza schopná premeniť sa na glukózu počas izomerizačnej reakcie. Fruktóza má podobné fyzikálne vlastnosti ako glukóza, ale je sladšia ako ona.

Stručný popis disacharidov

Disacharidy sú produkty dikondenzačnej reakcie rovnakých alebo rôznych molekúl monosacharidov.

Disacharidy sú jednou z odrôd oligosacharidov (na tvorbe ich molekúl sa podieľa malý počet molekúl monosacharidov (rovnakých alebo rôznych).

Najvýznamnejším predstaviteľom disacharidov je sacharóza (repný alebo trstinový cukor). Sacharóza je produktom interakcie alfa-D-glukopyranózy (alfa-glukózy) a beta-D-fruktofuranózy (beta-fruktózy). Jeho všeobecný vzorec je C12H22O11. Sacharóza je jedným z mnohých izomérov disacharidov.

Ide o bielu kryštalickú látku, ktorá existuje v rôznych stavoch: hrubozrnná ("cukrové hlavy"), jemne kryštalická (granulovaný cukor), amorfná (práškový cukor). Dobre sa rozpúšťa vo vode, najmä v horúcej vode (v porovnaní s horúcou vodou je rozpustnosť sacharózy v studenej vode pomerne nízka), takže sacharóza je schopná vytvárať "presýtené roztoky" - sirupy, ktoré môžu "kandizovať", t.j. vznikajú kryštalické suspenzie. Koncentrované roztoky sacharózy sú schopné vytvárať špeciálne sklovité systémy - karamel, ktorý ľudia používajú na získavanie určitých druhov sladkostí. Sacharóza je sladká látka, ale intenzita sladkej chuti je menšia ako u fruktózy.

Najdôležitejšou chemickou vlastnosťou sacharózy je jej schopnosť hydrolýzy, pri ktorej vzniká alfa-glukóza a beta-fruktóza, ktoré vstupujú do reakcií metabolizmu uhľohydrátov.

Pre ľudí je sacharóza jedným z najdôležitejších potravinových produktov, pretože je zdrojom glukózy. Nadmerná konzumácia sacharózy je však škodlivá, pretože vedie k narušeniu metabolizmu uhľohydrátov, čo je sprevádzané výskytom chorôb: cukrovka, zubné choroby, obezita.

Všeobecná charakteristika polysacharidov

Polysacharidy sa nazývajú prírodné polyméry, ktoré sú produktmi reakcie polykondenzácie monosacharidov. Ako monoméry na tvorbu polysacharidov možno použiť pentózy, hexózy a iné monosacharidy. Z praktického hľadiska sú najdôležitejšie hexózové polykondenzačné produkty. Známe sú aj polysacharidy, ktorých molekuly obsahujú atómy dusíka, napríklad chitín.

Polysacharidy na báze hexózy majú všeobecný vzorec (C6H10O5)n. Sú nerozpustné vo vode, pričom niektoré z nich sú schopné vytvárať koloidné roztoky. Najdôležitejšie z týchto polysacharidov sú rôzne druhy rastlinných a živočíšnych škrobov (posledné sa nazývajú glykogény), ako aj odrody celulózy (vláknina).

Všeobecná charakteristika vlastností a ekologickej úlohy škrobu

Škrob je polysacharid, ktorý je produktom polykondenzačnej reakcie alfa-glukózy (alfa-D-glukopyranózy). Podľa pôvodu sa rozlišujú rastlinné a živočíšne škroby. Živočíšne škroby sa nazývajú glykogény. Hoci vo všeobecnosti majú molekuly škrobu spoločnú štruktúru, rovnaké zloženie, ale jednotlivé vlastnosti škrobu získaného z rôznych rastlín sú odlišné. Zemiakový škrob sa teda líši od kukuričného škrobu atď. Ale všetky druhy škrobu majú spoločné vlastnosti. Sú to pevné, biele, jemne kryštalické alebo amorfné látky, na dotyk „krehké“, vo vode nerozpustné, ale v horúcej vode sú schopné vytvárať koloidné roztoky, ktoré si zachovávajú stálosť aj po ochladení. Škrob tvorí sóly (napríklad tekuté želé) aj gély (napríklad želé pripravené s vysokým obsahom škrobu je želatínová hmota, ktorú možno krájať nožom).

Schopnosť škrobu vytvárať koloidné roztoky je spojená s globularitou jeho molekúl (molekula je akoby zvinutá do gule). Pri kontakte s teplou alebo horúcou vodou prenikajú molekuly vody medzi závity molekúl škrobu, molekula zväčšuje svoj objem a zmenšuje sa hustota látky, čo vedie k prechodu molekúl škrobu do mobilného stavu charakteristickém pre koloidné systémy. Všeobecný vzorec škrobu je: (C 6 H 10 O 5) n, molekuly tejto látky majú dve odrody, z ktorých jedna sa nazýva amylóza (v tejto molekule nie sú žiadne bočné reťazce) a druhá je amylopektín (tzv. molekuly majú bočné reťazce, v ktorých k spojeniu dochádza cez 1 - 6 atómov uhlíka kyslíkovým mostíkom).

Najdôležitejšou chemickou vlastnosťou, ktorá určuje biologickú a ekologickú úlohu škrobu, je jeho schopnosť hydrolýzy, pričom v konečnom dôsledku vzniká buď disacharid maltóza alebo alfa-glukóza (toto je konečný produkt hydrolýzy škrobu):

(C6H1005)n + nH20 -> nC6H1206 (alfa-glukóza).

Proces prebieha v organizmoch pôsobením celej skupiny enzýmov. Vďaka tomuto procesu je telo obohatené o glukózu - najdôležitejšiu živnú zlúčeninu.

Kvalitatívnou reakciou na škrob je jeho interakcia s jódom, pri ktorej dochádza k červenofialovému sfarbeniu. Táto reakcia sa používa na detekciu škrobu v rôznych systémoch.

Biologická a ekologická úloha škrobu je pomerne veľká. Ide o jednu z najdôležitejších zásobných látok v rastlinných organizmoch, napríklad v rastlinách z čeľade obilnín. Pre zvieratá je škrob najdôležitejšou trofickou látkou.

Stručný popis vlastností a ekologickej a biologickej úlohy celulózy (vlákna)

Celulóza (vláknina) je polysacharid, ktorý je produktom polykondenzačnej reakcie beta-glukózy (beta-D-glukopyranózy). Jeho všeobecný vzorec je (C6H1005)n. Na rozdiel od škrobu sú molekuly celulózy striktne lineárne a majú fibrilárnu („vláknitú“) štruktúru. Rozdiel v štruktúre molekúl škrobu a celulózy vysvetľuje rozdiel v ich biologických a ekologických úlohách. Celulóza nie je ani rezervná, ani trofická látka, pretože väčšina organizmov ju nedokáže stráviť (s výnimkou niektorých typov baktérií, ktoré dokážu hydrolyzovať celulózu a asimilovať beta-glukózu). Celulóza nie je schopná vytvárať koloidné roztoky, ale môže vytvárať mechanicky pevné vláknité štruktúry, ktoré poskytujú ochranu jednotlivým bunkovým organelám a mechanickú pevnosť rôznych rastlinných tkanív. Podobne ako škrob, aj celulóza sa za určitých podmienok hydrolyzuje a konečným produktom jej hydrolýzy je beta-glukóza (beta-D-glukopyranóza). V prírode je úloha tohto procesu relatívne malá (ale umožňuje biosfére „asimilovať“ celulózu).

(C 6 H 10 O 5) n (vláknina) + n (H 2 O) → n (C 6 H 12 O 6) (beta-glukóza alebo beta-D-glukopyranóza) (pri neúplnej hydrolýze vlákniny vznik tzv. možný je rozpustný disacharid – celobióza).

V prírodných podmienkach vlákno (po smrti rastlín) podlieha rozkladu, v dôsledku čoho je možná tvorba rôznych zlúčenín. Vďaka tomuto procesu vzniká humus (organická zložka pôdy), rôzne druhy uhlia (ropa a uhlie vznikajú z odumretých zvyškov rôznych živočíšnych a rastlinných organizmov v neprítomnosti, t.j. za anaeróbnych podmienok celý komplex na ich tvorbe sa podieľajú organické látky, vrátane sacharidov).

Ekologická a biologická úloha vlákniny spočíva v tom, že je: a) ochranná; b) mechanické; c) formujúca zlúčenina (pre niektoré baktérie plní trofickú funkciu). Mŕtve zvyšky rastlinných organizmov sú substrátom pre niektoré organizmy – hmyz, huby, rôzne mikroorganizmy.

Stručný popis ekologickej a biologickej úlohy sacharidov

Zhrnutím vyššie uvedeného materiálu týkajúceho sa charakteristík uhľohydrátov môžeme vyvodiť nasledujúce závery o ich ekologickej a biologickej úlohe.

1. Plnia stavebnú funkciu v bunkách aj v tele ako celku, pretože sú súčasťou štruktúr tvoriacich bunky a tkanivá (to platí najmä pre rastliny a huby), napr. rôzne membrány atď okrem toho sa sacharidy podieľajú na tvorbe biologicky potrebných látok, ktoré tvoria množstvo štruktúr, napríklad na tvorbe nukleových kyselín, ktoré tvoria základ chromozómov; sacharidy sú súčasťou komplexných bielkovín – glykoproteínov, ktoré majú osobitný význam pri tvorbe bunkových štruktúr a medzibunkovej hmoty.

2. Najdôležitejšou funkciou sacharidov je trofická funkcia, ktorá spočíva v tom, že mnohé z nich sú potravinovými produktmi heterotrofných organizmov (glukóza, fruktóza, škrob, sacharóza, maltóza, laktóza atď.). Tieto látky v kombinácii s inými zlúčeninami tvoria potravinové produkty používané ľuďmi (rôzne obilniny; plody a semená jednotlivých rastlín, ktoré obsahujú vo svojom zložení uhľohydráty, sú potravou pre vtáky a monosacharidy, ktoré vstupujú do cyklu rôznych premien, prispievajú k tvorbe ako vlastných sacharidov, charakteristických pre daný organizmus, tak aj iných organo-biochemických zlúčenín (tuky, aminokyseliny (nie však ich bielkoviny), nukleové kyseliny a pod.).

3. Sacharidy sa vyznačujú aj energetickou funkciou, ktorá spočíva v tom, že monosacharidy (najmä glukóza) sa v organizmoch ľahko oxidujú (konečným produktom oxidácie je CO 2 a H 2 O), pričom veľké množstvo energie uvoľnené, sprevádzané syntézou ATP.

4. Majú aj ochrannú funkciu, spočívajúcu v tom, že zo sacharidov vznikajú štruktúry (a určité organely v bunke), ktoré chránia buď bunku alebo telo ako celok pred rôznymi poškodeniami, vrátane mechanických (napríklad chitínové obaly hmyzu, ktorý tvorí vonkajšiu kostru, bunkové membrány rastlín a mnohých húb vrátane celulózy atď.).

5. Významnú úlohu zohrávajú mechanické a tvarovacie funkcie uhľohydrátov, ktorými sú schopnosť štruktúr tvorených buď uhľohydrátmi alebo v kombinácii s inými zlúčeninami dať telu určitý tvar a urobiť ich mechanicky pevnými; teda bunkové membrány mechanického tkaniva a ciev xylému vytvárajú kostru (vnútornú kostru) drevín, kríkov a bylín, vonkajšiu kostru hmyzu tvorí chitín atď.

Stručný popis metabolizmu sacharidov v heterotrofnom organizme (na príklade ľudského tela)

Dôležitú úlohu v pochopení metabolických procesov zohráva znalosť premien, ktorými sacharidy prechádzajú v heterotrofných organizmoch. V ľudskom tele je tento proces charakterizovaný nasledujúcim schematickým popisom.

Sacharidy v potrave vstupujú do tela cez ústa. Monosacharidy v tráviacom systéme prakticky neprechádzajú transformáciou, disacharidy sa hydrolyzujú na monosacharidy a polysacharidy prechádzajú pomerne významnými transformáciami (to platí pre tie polysacharidy, ktoré telo spotrebúva, a sacharidy, ktoré nie sú potravinovými látkami, napríklad celulóza, niektoré pektíny, sa vylučujú stolicou).

V ústnej dutine sa potrava drví a homogenizuje (stáva sa homogénnejšou ako pred vstupom do nej). Jedlo je ovplyvnené slinami vylučovanými slinnými žľazami. Obsahuje ptyalín a má zásadité prostredie, vďaka čomu začína primárna hydrolýza polysacharidov vedúca k tvorbe oligosacharidov (sacharidy s malou hodnotou n).

Časť škrobu sa môže dokonca premeniť na disacharidy, čo možno vidieť pri dlhšom žuvaní chleba (kyslý čierny chlieb sa stáva sladkým).

Rozžutá potrava, bohato upravená slinami a rozdrvená zubami, sa dostáva cez pažerák v podobe hrudky potravy do žalúdka, kde je vystavená žalúdočnej šťave s kyslou reakciou média obsahujúceho enzýmy, ktoré pôsobia na bielkoviny a nukleové kyseliny. So sacharidmi sa v žalúdku takmer nič nedeje.

Potom potravinová kaša vstupuje do prvej časti čreva (tenkého čreva), počnúc dvanástnikom. Dostáva pankreatickú šťavu (pankreatický sekrét), ktorá obsahuje komplex enzýmov, ktoré podporujú trávenie sacharidov. Sacharidy sa premieňajú na monosacharidy, ktoré sú rozpustné vo vode a vstrebateľné. Potravinové sacharidy sú nakoniec strávené v tenkom čreve a v časti, kde sú obsiahnuté klky, sa vstrebávajú do krvného obehu a dostávajú sa do obehového systému.

S prietokom krvi sa monosacharidy dostávajú do rôznych tkanív a buniek tela, ale najskôr všetka krv prechádza pečeňou (kde sa zbavuje škodlivých produktov metabolizmu). V krvi sú monosacharidy prítomné hlavne vo forme alfa-glukózy (ale možné sú aj iné izoméry hexózy, napr. fruktóza).

Ak je hladina glukózy v krvi nižšia ako normálne, časť glykogénu obsiahnutého v pečeni sa hydrolyzuje na glukózu. Nadbytok sacharidov charakterizuje vážnu ľudskú chorobu – cukrovku.

Z krvi sa monosacharidy dostávajú do buniek, kde sa väčšina z nich minie na oxidáciu (v mitochondriách), pri ktorej sa syntetizuje ATP, ktorý obsahuje energiu v „vhodnej“ forme pre telo. ATP sa vynakladá na rôzne procesy, ktoré vyžadujú energiu (syntéza látok potrebných pre telo, vykonávanie fyziologických a iných procesov).

Časť uhľohydrátov v potrave sa používa na syntézu uhľohydrátov daného organizmu, ktoré sú potrebné na tvorbu bunkových štruktúr, alebo zlúčenín potrebných na tvorbu látok iných tried zlúčenín (takto tuky, nukleové kyseliny atď. možno získať zo sacharidov). Schopnosť uhľohydrátov premeniť sa na tuky je jednou z príčin obezity - choroby, ktorá zahŕňa komplex ďalších chorôb.

Preto je konzumácia nadbytočných sacharidov pre ľudské telo škodlivá, čo je potrebné vziať do úvahy pri organizovaní vyváženej stravy.

V rastlinných organizmoch, ktoré sú autotrofmi, je metabolizmus uhľohydrátov trochu odlišný. Sacharidy (monocukor) si telo syntetizuje samo z oxidu uhličitého a vody pomocou slnečnej energie. Z monosacharidov sa syntetizujú di-, oligo- a polysacharidy. Časť monosacharidov je zahrnutá do syntézy nukleových kyselín. Rastlinné organizmy využívajú určité množstvo monosacharidov (glukózy) v procesoch dýchania na oxidáciu, pri ktorej sa (podobne ako u heterotrofných organizmov) syntetizuje ATP.

Sacharidy v potravinách.

Sacharidy sú hlavným a ľahko dostupným zdrojom energie pre ľudský organizmus. Všetky sacharidy sú zložité molekuly pozostávajúce z uhlíka (C), vodíka (H) a kyslíka (O), názov pochádza zo slov „uhlie“ a „voda“.

Z hlavných zdrojov energie, ktoré sú nám známe, možno rozlíšiť tri:

Sacharidy (do 2% zásob)
- tuky (až 80% zásob)
- bielkoviny (až 18% zásob )

Sacharidy sú najrýchlejším palivom, ktoré sa primárne využíva na výrobu energie, no ich zásoby sú veľmi malé (v priemere 2 % z celku). ich akumulácia vyžaduje veľa vody (na udržanie 1g sacharidov sú potrebné 4g vody) a voda nie je potrebná na ukladanie tukov.

Hlavné zásoby sacharidov sa v tele ukladajú vo forme glykogénu (komplexný sacharid). Väčšina jeho hmoty je obsiahnutá vo svaloch (asi 70 %), zvyšok v pečeni (30 %).
Môžete zistiť všetky ostatné funkcie sacharidov, ako aj ich chemickú štruktúru

Sacharidy v potravinách sú klasifikované nasledovne.

Druhy uhľohydrátov.

Sacharidy, v jednoduchej klasifikácii, sú rozdelené do dvoch hlavných tried: jednoduché a zložité. Jednoduché zase pozostávajú z monosacharidov a oligosacharidov, komplexu polysacharidov a vláknitých.

Jednoduché sacharidy.

Monosacharidy

Glukóza("hroznový cukor", dextróza).
Glukóza- najdôležitejší zo všetkých monosacharidov, pretože je štruktúrnou jednotkou väčšiny dietetických di- a polysacharidov. V ľudskom tele je glukóza hlavným a najuniverzálnejším zdrojom energie pre metabolické procesy. Všetky bunky živočíšneho tela majú schopnosť absorbovať glukózu. Zároveň nie všetky bunky tela, ale len niektoré ich typy majú schopnosť využívať iné zdroje energie – napríklad voľné mastné kyseliny a glycerol, fruktózu či kyselinu mliečnu. V procese látkovej premeny sa rozkladajú na jednotlivé molekuly monosacharidov, ktoré sa v priebehu viacstupňových chemických reakcií premieňajú na iné látky a v konečnom dôsledku oxidujú na oxid uhličitý a vodu – slúžia ako „palivo“ pre bunky. Glukóza je nevyhnutnou súčasťou metabolizmu sacharidy. Pri znížení jeho hladiny v krvi alebo pri vysokej koncentrácii a neschopnosti užívať, ako sa to stáva pri cukrovke, nastáva ospalosť, môže dôjsť k strate vedomia (hypoglykemická kóma).
Glukóza „vo svojej čistej forme“, ako monosacharid, sa nachádza v zelenine a ovocí. Obzvlášť bohaté na glukózu sú hrozno - 7,8%, čerešne, čerešne - 5,5%, maliny - 3,9%, jahody - 2,7%, slivky - 2,5%, melón - 2,4%. Zo zeleniny sa najviac glukózy nachádza v tekvici - 2,6%, v bielej kapuste - 2,6%, v mrkve - 2,5%.
Glukóza je menej sladká ako najznámejší disacharid, sacharóza. Ak vezmeme sladkosť sacharózy ako 100 jednotiek, potom sladkosť glukózy bude 74 jednotiek.

Fruktóza(ovocný cukor).
Fruktóza je jedným z najbežnejších sacharidy ovocie. Na rozdiel od glukózy môže prechádzať z krvi do tkanivových buniek bez účasti inzulínu (hormónu, ktorý znižuje hladinu glukózy v krvi). Z tohto dôvodu sa fruktóza odporúča ako najbezpečnejší zdroj. sacharidy pre diabetických pacientov. Časť fruktózy sa dostáva do pečeňových buniek, ktoré ju premenia na univerzálnejšie „palivo“ – glukózu, takže fruktóza je tiež schopná zvýšiť hladinu cukru v krvi, aj keď v oveľa menšej miere ako ostatné jednoduché cukry. Fruktóza sa ľahšie premieňa na tuk ako glukóza. Hlavnou výhodou fruktózy je, že je 2,5-krát sladšia ako glukóza a 1,7-krát sladšia ako sacharóza. Jeho použitie namiesto cukru môže znížiť celkový príjem sacharidy.
Hlavnými zdrojmi fruktózy v potravinách sú hrozno – 7,7 %, jablká – 5,5 %, hrušky – 5,2 %, čerešne, čerešne – 4,5 %, vodné melóny – 4,3 %, čierne ríbezle – 4,2 %, maliny – 3,9 %, jahody – 2,4 %. %, melóny - 2,0 %. V zelenine je obsah fruktózy nízky – od 0,1 % v repe do 1,6 % v bielej kapuste. Fruktóza sa nachádza v mede - asi 3,7%. Bolo dokázané, že fruktóza, ktorá má oveľa vyššiu sladivosť ako sacharóza, nespôsobuje zubný kaz, ktorý je podporovaný konzumáciou cukru.

galaktóza(druh mliečneho cukru).
galaktóza sa vo výrobkoch nevyskytuje vo voľnej forme. S glukózou tvorí disacharid – laktózu (mliečny cukor) – hlav sacharidov mlieko a mliečne výrobky.

Oligosacharidy

sacharóza(stolový cukor).
sacharóza je disacharid (sacharid pozostávajúci z dvoch zložiek) tvorený molekulami glukózy a fruktózy. Najbežnejším typom sacharózy je - cukor. Obsah sacharózy v cukre je 99,5%, v skutočnosti je cukor čistá sacharóza.
Cukor sa v gastrointestinálnom trakte rýchlo rozkladá, glukóza a fruktóza sa vstrebávajú do krvi a slúžia ako zdroj energie a najdôležitejší prekurzor glykogénu a tukov. Často sa označuje ako „nosič prázdnych kalórií“, pretože cukor je čistý sacharidov a neobsahuje ďalšie živiny, ako sú napríklad vitamíny, minerálne soli. Z rastlinných produktov sa najviac sacharózy nachádza v repe – 8,6 %, broskyniach – 6,0 %, melónoch – 5,9 %, slivkách – 4,8 %, mandarínkach – 4,5 %. V zelenine, s výnimkou repy, je významný obsah sacharózy zaznamenaný v mrkve - 3,5%. V ostatnej zelenine sa obsah sacharózy pohybuje od 0,4 do 0,7 %. Okrem samotného cukru sú hlavnými zdrojmi sacharózy v potravinách džem, med, cukrovinky, sladké nápoje, zmrzlina.

Laktóza(mliečny cukor).
Laktózaštiepený v gastrointestinálnom trakte na glukózu a galaktózu pôsobením enzýmu laktázy. Nedostatok tohto enzýmu u niektorých ľudí vedie k intolerancii mlieka. Nestrávená laktóza slúži ako dobrá živina pre črevnú mikroflóru. Súčasne je možná bohatá tvorba plynu, žalúdok „napučí“. Vo fermentovaných mliečnych výrobkoch je väčšina laktózy fermentovaná na kyselinu mliečnu, takže ľudia s nedostatkom laktázy môžu fermentované mliečne výrobky tolerovať bez nepríjemných následkov. Okrem toho baktérie mliečneho kvasenia vo fermentovaných mliečnych výrobkoch potláčajú činnosť črevnej mikroflóry a znižujú nepriaznivé účinky laktózy.
Galaktóza, ktorá vzniká pri rozklade laktózy, sa v pečeni premieňa na glukózu. Pri vrodenom dedičnom deficite alebo absencii enzýmu, ktorý premieňa galaktózu na glukózu, vzniká závažné ochorenie – galaktozémia , čo vedie k mentálnej retardácii.
Obsah laktózy v kravskom mlieku je 4,7%, v tvarohu - od 1,8% do 2,8%, v kyslej smotane - od 2,6 do 3,1%, v kefíre - od 3,8 do 5,1% , v jogurtoch - asi 3%.

maltóza(sladový cukor).
Vzniká spojením dvoch molekúl glukózy. Obsiahnuté v produktoch ako: slad, med, pivo, melasa, pekárenské a cukrárske výrobky vyrobené s prídavkom melasy.

Športovci by sa mali vyhýbať prijímaniu glukózy v čistej forme a potravín bohatých na jednoduché cukry vo veľkých množstvách, pretože spúšťajú proces tvorby tuku.

Komplexné sacharidy.

Komplexné sacharidy pozostávajú hlavne z opakujúcich sa jednotiek zlúčenín glukózy. (glukózové polyméry)

Polysacharidy

Rastlinné polysacharidy (škrob).
škrob- hlavný zo štiepených polysacharidov, je to zložitý reťazec pozostávajúci z glukózy. Tvorí až 80 % sacharidov skonzumovaných s jedlom. Škrob je komplexný alebo „pomalý“ sacharid, takže je preferovaným zdrojom energie pri priberaní aj pri chudnutí. V gastrointestinálnom trakte je škrob náchylný na hydrolýzu (rozklad látky pôsobením vody), rozkladá sa na dextríny (úlomky škrobu) a v dôsledku toho na glukózu a v tejto forme je už telom absorbovaný.
Zdrojom škrobu sú rastlinné produkty, najmä obilniny: obilniny, múka, chlieb a zemiaky. Najviac škrobu obsahujú obilniny: od 60% v pohánke (jadro) po 70% v ryži. Z obilnín sa najmenej škrobu nachádza v ovsených vločkách a ich spracovaných produktoch: ovsené vločky, ovsené vločky Hercules - 49%. Cestoviny obsahujú od 62 do 68 % škrobu, chlieb z ražnej múky v závislosti od odrody od 33 % do 49 %, pšeničný chlieb a ďalšie výrobky z pšeničnej múky – od 35 do 51 % škrob, múka – od 56 (ražná) do 68 % (pšeničná prémia). V strukovinách je tiež veľa škrobu – od 40 % v šošovici po 44 % v hrachu. A tiež je možné zaznamenať nie malý obsah škrobu v zemiakoch (15-18%).

Živočíšne polysacharidy (glykogén).
Glykogén-pozostáva z vysoko rozvetvených reťazcov molekúl glukózy. Po jedle sa do krvného obehu začne dostávať veľké množstvo glukózy a nadbytočnú glukózu si ľudské telo ukladá vo forme glykogénu. Keď hladina glukózy v krvi začne klesať (napríklad počas cvičenia), telo pomocou enzýmov rozkladá glykogén, čím hladina glukózy zostáva v norme a orgány (vrátane svalov počas cvičenia) jej dostávajú dostatok na výrobu energie. . Glykogén sa ukladá najmä v pečeni a svaloch.V malých množstvách sa nachádza v živočíšnych produktoch (2-10% v pečeni, 0,3-1% v svalovom tkanive). Celková zásoba glykogénu je 100-120 g.V kulturistike záleží len na glykogéne, ktorý je obsiahnutý vo svalovom tkanive.

vláknité

vláknina (nestráviteľné, vláknité)
Vláknina alebo vláknina z potravy sa vzťahuje na živiny, ktoré rovnako ako voda a minerálne soli nedodávajú telu energiu, ale zohrávajú obrovskú úlohu v jeho živote. Diétna vláknina sa nachádza predovšetkým v potravinách rastlinného pôvodu, ktoré majú nízky alebo veľmi nízky obsah cukru. Zvyčajne sa kombinuje s inými živinami.

Druhy vlákniny.

Celulóza a hemicelulóza
Celulóza prítomný v celozrnnej múke, otrubách, kapuste, hrášku, zelenej a voskovej fazuľke, brokolici, ružičkovom keli, šupke uhoriek, paprike, jablkách, mrkve.
hemicelulóza nachádza sa v otrubách, obilninách, nerafinovaných obilninách, repe, ružičkovom keli, horčicovo zelených výhonkoch.
Celulóza a hemicelulóza absorbujú vodu, čím uľahčujú činnosť hrubého čreva. V podstate „objemujú“ odpad a rýchlejšie ho posúvajú hrubým črevom. Predchádza tak nielen zápche, ale chráni aj pred divertikulózou, kŕčovou kolitídou, hemoroidmi, rakovinou hrubého čreva a kŕčovými žilami.

lignín
Tento typ vlákniny sa nachádza v cereáliách používaných na raňajky, v otrubách, zatuchnutej zelenine (pri skladovaní v zelenine sa zvyšuje obsah lignínu a je horšie stráviteľná), ako aj v baklažáne, zelenej fazuľke, jahodách, hrášku a pod. reďkovky.
Lignín znižuje stráviteľnosť ostatných vlákien. Okrem toho sa viaže na žlčové kyseliny, čím pomáha znižovať hladinu cholesterolu a urýchľuje prechod potravy črevami.

Guma a pektín
Komédia nachádza sa v ovsených vločkách a iných ovsených výrobkoch, v sušenej fazuli.
pektín prítomný v jablkách, citrusových plodoch, mrkve, karfiole a kapuste, sušenom hrášku, zelenej fazuľke, zemiakoch, jahodách, jahodách, ovocných nápojoch.
Guma a pektín ovplyvňujú absorpčné procesy v žalúdku a tenkom čreve. Väzbou na žlčové kyseliny znižujú vstrebávanie tukov a znižujú hladinu cholesterolu. Odďaľujú vyprázdňovanie žalúdka a obaľovaním čriev spomaľujú vstrebávanie cukru po jedle, čo je užitočné pre diabetikov, pretože znižuje potrebnú dávku inzulínu.

Pri poznaní typov uhľohydrátov a ich funkcií vyvstáva nasledujúca otázka -

Aké sacharidy a koľko jesť?

Vo väčšine produktov sú hlavnou zložkou uhľohydráty, preto by s ich získavaním z potravy nemali byť žiadne problémy, preto uhľohydráty tvoria väčšinu dennej stravy väčšiny ľudí.
Sacharidy, ktoré vstupujú do nášho tela s jedlom, majú tri metabolické cesty:

1) Glykogenéza(Komplexná sacharidová potrava, ktorá sa dostane do nášho gastrointestinálneho traktu, sa rozloží na glukózu, a následne sa uloží vo forme komplexných sacharidov - glykogénu do svalových a pečeňových buniek a využíva sa ako záložný zdroj výživy pri koncentrácii glukózy v krvi je nízky)
2) Glukoneogenéza(proces tvorby v pečeni a kortikálnej substancii obličiek (asi 10%) - glukóza, z aminokyselín, kyseliny mliečnej, glycerolu)
3) Glykolýza(rozklad glukózy a iných sacharidov s uvoľnením energie)

Metabolizmus sacharidov je determinovaný najmä prítomnosťou glukózy v krvnom obehu, tohto dôležitého a všestranného zdroja energie v tele. Prítomnosť glukózy v krvi závisí od posledného jedla a nutričného zloženia jedla. To znamená, že ak ste nedávno raňajkovali, potom bude koncentrácia glukózy v krvi vysoká, ak sa dlho zdržíte jedenia, bude nízka. Menej glukózy – menej energie v tele, to je samozrejmé, preto dochádza k rozpadu nalačno. V čase, keď je obsah glukózy v krvi nízky, a to je veľmi dobre pozorovateľné v ranných hodinách, po dlhom spánku, počas ktorého ste neudržiavali hladinu dostupnej glukózy v krvi porciami sacharidového jedla, telo sa v stave hladovania dopĺňa pomocou glykolýzy - 75% a 25% pomocou glukoneogenézy, to znamená rozkladu komplexných uložených sacharidov, ako aj aminokyselín, glycerolu a kyseliny mliečnej.
Tiež hormón pankreasu hrá dôležitú úlohu pri regulácii koncentrácie glukózy v krvi. inzulín. Inzulín je transportný hormón, ktorý prenáša prebytočnú glukózu do svalových buniek a iných tkanív tela, čím reguluje maximálnu hladinu glukózy v krvi. U ľudí s nadváhou, ktorí nedodržiavajú diétu, inzulín premieňa nadbytočné sacharidy z potravy na tuk, čo je charakteristické hlavne pre rýchle sacharidy.
Na výber správnych uhľohydrátov z celej škály potravín sa používa taký koncept ako - Glykemický index.

Glykemický index je rýchlosť vstrebávania sacharidov z potravy do krvného obehu a inzulínová odpoveď pankreasu. Ukazuje vplyv potravín na hladinu cukru v krvi. Tento index sa meria na stupnici od 0 do 100, závisí od typu produktov, rôzne sacharidy sa trávia inak, niektoré rýchlo a podľa toho budú mať vysoký glykemický index, niektoré pomaly, štandardom pre rýchlu absorpciu je čistá glukóza má glykemický index rovný 100.

GI produktu závisí od niekoľkých faktorov:

- Typ sacharidov (jednoduché sacharidy majú vysoký GI, komplexné sacharidy majú nízky GI)
- množstvo vlákniny (čím viac jej je v potravinách, tým nižší je GI)
- Spôsob spracovania potravín (napríklad GI sa zvyšuje počas tepelnej úpravy)
- Obsah tukov a bielkovín (čím viac ich v potravinách, tým nižší GI)

Existuje mnoho rôznych tabuliek, ktoré určujú glykemický index potravín, tu je jedna z nich:

Tabuľka glykemického indexu potravín vám umožňuje robiť správne rozhodnutia pri výbere potravín, ktoré zaradíte do svojho každodenného jedálnička a ktoré vedome vylúčiť.
Princíp je jednoduchý: čím vyšší glykemický index, tým menej často takéto potraviny zaraďujete do svojho jedálnička. Naopak, čím je glykemický index nižší, tým častejšie tieto potraviny konzumujete.

Rýchle sacharidy sú však pre nás užitočné aj v takých dôležitých jedlách, ako sú:

- ráno (po dlhom spánku je koncentrácia glukózy v krvi veľmi nízka a je potrebné ju čo najrýchlejšie doplniť, aby telo nezískalo potrebnú energiu pre život pomocou aminokyselín, zničením svalových vlákien)
- a po tréningu (keď výdaj energie pri intenzívnej fyzickej námahe výrazne znižuje koncentráciu glukózy v krvi, po tréningu je ideálne prijímať sacharidy rýchlejšie, aby sa čo najrýchlejšie doplnili a zabránili katabolizmu)

Koľko jesť sacharidy?

V kulturistike a fitness by sacharidy mali tvoriť aspoň 50% všetkých živín (samozrejme, nehovoríme o “vysušovaní” či chudnutí).
Existuje veľa dôvodov, prečo si naložiť veľa sacharidov, najmä pokiaľ ide o celé, nespracované potraviny. Najprv však musíte pochopiť, že schopnosť tela ich akumulovať má určitý limit. Predstavte si plynovú nádrž: zmestí sa do nej len určitý počet litrov benzínu. Ak sa do nej pokúsite naliať viac, prebytok sa nevyhnutne rozleje. Keď sa zásoby sacharidov premenia na potrebné množstvo glykogénu, pečeň začne ich prebytok spracovávať na tuk, ktorý sa následne ukladá pod kožu a v iných častiach tela.
Množstvo svalového glykogénu, ktoré môžete uložiť, závisí od toho, koľko svalov máte. Rovnako ako niektoré plynové nádrže sú väčšie ako iné, svaly sa líšia od človeka k človeku. Čím ste svalnatejší, tým viac glykogénu si vaše telo dokáže uložiť.
Aby ste sa uistili, že prijímate správne množstvo sacharidov – nie viac, ako by ste mali – vypočítajte si denný príjem sacharidov pomocou nasledujúceho vzorca. Na budovanie svalovej hmoty za deň by ste mali užívať -

7 g sacharidov na kilogram telesnej hmotnosti (vynásobte svoju hmotnosť v kilogramoch 7).

Zvýšením príjmu sacharidov na požadovanú úroveň musíte pridať ďalší silový tréning. Bohaté množstvo sacharidov počas kulturistiky vám poskytne viac energie, čo vám umožní trénovať tvrdšie a dlhšie a dosiahnuť lepšie výsledky.
Svoju dennú stravu si môžete vypočítať podrobnejším štúdiom tohto článku.