Глава 3. Углеводы

ЛЕКЦИЯ 6-9 Свойства, роль и обмен углеводов в организме человека

1. Общая характеристика углеводов

   2. Общая характеристика моносахаридов.

   3. Общая характеристика полисахаридов.

2. Физиологическое значение углеводов и ценность усваиваемых и неусваиваемых углеводы

3. Углеводы пищевых продуктов.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УГЛЕВОДОВ

1.1. Моносахариды

Моносахариды обычно содержат от 3 до 9 атомов углерода, причем наиболее распространены пентозы и гексозы. По функциональной группе они делятся на альдозы и кетозы.

1.2. Полисахариды

Олигосахариды. Это полисахариды 1-го порядка, молекулы которых со­держат от 2 до 10 остатков моносахаридов, соединенных гликозидными связями. В соответствии с этим различают дисахариды, трисахариды и т. д.

Дисахариды — сложные сахара, каждая молекула которых при гидро­лизе распадается на две молекулы моносахаридов. Дисахариды, наряду с полисахаридами, являются одним из основных источников углеводов в пище человека и животных. По строению дисахариды являются гликозидами, в которых две молекулы моносахаридов соединены гликозидной связью.

Среди дисахаридов особенно широко известны мальтоза, сахароза и лактоза. Мальтоза, являющаяся а-глюкопиранозил-(1,4)-а-глюкопиранозой, образуется в качестве промежуточного продукта при действии амилаз на крахмал (или гликоген).

Одним из наиболее распространенных дисахаридов является сахаро­за — обычный пищевой сахар. Молекула сахарозы состоит из одного ос­татка a-D-глюкозы и одного остатка B-D-фруктозы.

В отличие от большинства дисахаридов, сахароза не имеет свободно­го полуацетального гидроксила и не обладает восстанавливающими свой­ствами.

Дисахарид лактоза содержится только в молоке и состоит из p-D-ra-лактозы и D-глюкозы.

Среди природных трисахаридов наиболее известна раффиноза (со­держащая остатки фруктозы, глюкозы и галактозы). Она находится в зна­чительных количествах в сахарной свекле и во многих других растениях, в частности в бобовых. В целом олигосахариды, присутствующие в рас тительных тканях, разнообразнее по своему составу, чем олигосахариды животных тканей.

Полисахариды Н-го порядка. Их, с точки зрения общих принципов строения, можно разделить на две группы: гомополисахариды, состоя­щие из моносахаридных единиц только одного типа, и гетерополисахариды, для которых характерно наличие двух или более типов мономер­ных звеньев.

2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ УГЛЕВОДОВ

Углеводам в питании человека принадлежит чрезвычайно важная роль.

1. Они являются главным источником энергии для человеческого организма, необходимой для жизнедеятельности всех клеток, тканей и органов, особенно мозга, сердца, мышц. В результате биологического окисления углеводов (а также жиров и, в меньшей степени, белков) в организме освобождается энергия, которая аккумулируется в виде богатого энергией соединения — аденозинтрифосфорной кислоты. При окисле­нии 1 г углеводов в организме образуется 16,7 кДж (4 ккал) энергии.

2. Эта группа веществ и их производные входят в состав разнообразных тканей и жидкостей, являясь пластическими материалами. Так, соединительная ткань содержит мукополисахариды, в состав которых входят углеводы и их производные.

3. Регуляторная функция углеводов разнообразна. Они противодействуют накоплению кетоновых тел при окислении жиров. Так, при нарушении обмена углеводов, например, при сахарном диабете, раз­вивается ацидоз.

4. Вкусовая. Ощущение сладкого, воспринимаемое рецепторами языка, тони­зирует центральную нервную систему.

5. Специализированные фун­кции. Например, гепарин предотвращает свертывание крови в сосу­дах, гиалуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через клеточную оболочку и др.

6. Следует отметить важную роль углеводов в защитных реакциях организма, особенно протекающих в печени. Так, глюкуроновая кис­лота соединяется с некоторыми токсическими веществами, образуя не­токсические сложные эфиры, которые, благодаря растворимости в воде, удаляются из организма с мочой.

Усваиваемые углеводы — моно- и олигосахариды, крахмал, гликоген. Неусваиваемые — целлюлоза, гемицеллюлозы, инулин, пектин, гумми, слизи.