Что такое углеводы? Простые и сложные углеводы. Углеводы: состав, действие, польза и вред

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ УГЛЕВОДОВУГЛЕВОДЫ – это класс органических веществ, в состав которых входят атомы углерода (С),
водорода (Н) и кислорода в соотношении 1: 2: 1.
Общая формула углеводов – Сn H2n On или (CH2O)n, где n = 3-9 атомов углерода
Согласно Международной классификации, углеводы называются ГЛИЦИДАМИ
В состав отдельных углеводов могут входить другие химические элементы: N, S, P.
По химическому строению углеводы являются АЛЬДЕГИДОСПИРТАМИ (альдозы) или
КЕТОСПИРТАМИ (кетозы)
АЛЬДОЗЫ содержат одну функциональную группу
при первом углеродном атоме и
несколько гидроксильных групп (-ОН) при других атомах углерода.
КЕТОЗЫ содержат одну кетогруппу
при втором углеродном атоме и гидроксильные
группы. Примером альдолаз является глюкоза, а кетоз – фруктоза.
Содержание углеводов в организме человека относительно небольшое до 2-3% общей массы тела.
Углеводы откладываются в печени в виде гликогена (от 5 до 10% общей массы), скелетных мышцах
(1-3%), сердце (до 0,5%).
Запасы гликогена в организме взрослого человека с массой тела 70 кг составляют в среднем 500 г.
Свободная глюкоза содержится в крови (4,5-5г)
В углеводах запасаются около 2000 ккал энергии, за счет которой организм может физически
работать в течение 30 минут – 1 часа.
В организме человека углеводы синтезируются в незначительном количестве в процессе
ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА. Основное их количество поступает в организм с продуктами питания.
Углеводы находятся преимущественно в продуктах растительного происхождения, так как их
первичный синтез осуществляется в зеленых растениях в процессе фотосинтеза.
Суточная потребность человека в углеводах – 300-400 г, а спортсменов – 400-700 г.

СХЕМА ФОТОСИНТЕЗА

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ – при распаде углеводов высвобождаемая энергия рассеивается в виде тепла
или накапливается в молекулах АТФ. Углеводы обеспечивают около 50-60% суточного
энергопотребления организма, а при мышечной деятельности на выносливость – до 70%. При
окислении 1 г углеводов выделяется 17 кДж энергии (4,1 ккал). В качестве основного
энергетического источника в организме используется свободная глюкоза или запасенные
углеводы в виде гликогена.
ПЛАСТИЧЕСКАЯ – углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для построения АТФ, АДФ и
других нуклеотидов, а также нуклеиновых кислот. Они входят в состав некоторых ферментов.
Отдельные углеводы являются структурными компонентами клеточных мембран. Продукты
превращения глюкозы (глюкуроновая кислота, глюкозамин) входят в состав полисахаридов и
сложных белков хрящевой и других тканей.
ЗАПАС ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ – углеводы накапливаются в скелетных мышцах, печени и других
тканях в виде гликогена. Запасы гликогена зависят от массы тела, функционального состояния
организма, характера питания. Систематическая мышечная деятельность приводит к
увеличению запасов гликогена, что повышает энергетические возможности организма.
СПЕЦИФИЧЕСКАЯ – отдельные углеводы участвуют в обеспечении специфичности групп крови,
выполняют роль антикоагулянтов, являются рецепторами ряда гормонов или
фармакологических веществ, оказывают противоопухолевое действие.
ЗАЩИТНАЯ – сложные углеводы входят в состав компонентов иммунной системы;
мукополисахариды находятся в слизистых веществах, которые покрывают поверхность
сосудов носа, бронхов, пищеварительного тракта, мочеполовых путей и защищают от
проникновения бактерий и вирусов, а также от механических повреждений.
РЕГУЛЯТОРНАЯ – клетчатка пищи не расщепляется в кишечнике, но активирует перистальтику
кишечника, ферменты пищеварительного тракта, улучшают пищеварение, усвоение
питательных веществ.

КЛАССЫ УГЛЕВОДОВ

МОНОСАХАРИДЫ

МОНОСАХАРИДЫ – это простые углеводы, которые при гидролизе не распадаются на более
простые молекулы. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле моносахариды
делятся на ТРИОЗЫ (С3Н6О3), ТЕТРОЗЫ (С4Н8О4), ПЕНТОЗЫ (С5Н10О5), ГЕКСОЗЫ (С6Н12О6),
ГЕПТОЗЫ (С7Н14О7). Другие моносахариды в природе не встречаются, но могут быть получены
синтетически.
Наиболее важную роль в организме человека выполняют представители гексоз – глюкоза и
фруктоза, пентоз – рибоза и дезоксирибоза, триоз – глицериновый альдегид и диоксиацетон.
ГЛЮКОЗА и ФРУКТОЗА – это основные энергетические субстраты организма человека. Они имеют
одинаковый молекулярный состав (С6Н12О6), но разную структуру молекулы, так как
различаются наличием функциональных групп. Глюкоза содержит альдегидную группу, а
фруктоза – кетогруппу, т.е. они являются изомерами по положению карбонильной группы (С=0)
Для моносахаридов характерна также пространственная изомерия или стереоизомерия, т.к. они
содержат асимметричные атомы углерода (отмечены *), которые связаны с 4 различными
атомами. Выделяют D-форму и L-форму глюкозы и других моносахаридов. В них
гидроксильная группа при 4 атоме углерода занимает разное пространственное положение.

Организм человека может усваивать только D-форму моносахаридов, в то время как
аминокислоты используются организмом только в виде L-изомеров. Внутритканевые
ферменты способны различать оптические изомеры веществ. Стереоизомерами глюкозы
являются ГАЛАКТОЗА и МАННОЗА:
ГАЛАКТОЗА входит в состав ЛАКТОЗЫ – основного дисахарида молока. В печени под
действием ферментов может превращаться в глюкозу.
В водной среде ГЛЮКОЗА и ФРУКТОЗА находится в основном в циклической форме.
Циклизация молекулы происходит за счет внутримолекулярного взаимодействия альдегидной
группы в молекуле глюкозы или кетогруппой в молекуле фруктозы с одной гидроксильной
группой этого же моносахарида:

Циклические формы моносахаридов приобретают биологически реактивную гидроксильную
группу при С1 – или С2 – атоме углерода, которая называется ГЛИКОЗИДНЫМ ГИДРОКСИЛОМ.
Она играет важную роль в химических превращениях этих моносахаридов, в частности
участвует в образовании ди- и полисахаридов, фосфорных эфиров. Например: глюкоза
участвует в обмене веществ и энергии в виде фосфорного эфира глюкозо-1-фосфат,
запускающего процесс распада глюкозы и синтеза полисахаридов. Для моносахаридов
характерно образование и других фосфорных эфиров: глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат,
фруктозо-1,6-дифосфат.
Фосфорилированные формы глюкозы и фруктозы в процессе их метаболизма способны
взаимопревращаться, а также распадаться до триоз – фосфоглицеринового альдегида и
фосфодиоксиацетона:

Из моносахаридов при замещении гидроксильных групп на аминогруппу (- NH2) образуются
аминосахара. В организме человека наиболее важными аминосахарами являются
ГЛЮКОЗАМИН и ГАЛАКТОЗАМИН:
ГЛЮКОЗАМИН и Галактозамин входят в состав сложных углеводов мукополисахаридов,
которые выполняют защитную и специфические функции, характерные для слизей,
стекловидного тела глаз, синовиальной жидкости суставов, системы свертывания крови и др.
Из глюкозы в процессе ее восстановления или окисления образуются многие функционально
важные вещества: аскорбиновая кислота (витамин С), спирт сорбит, глюконовая, глюкуроновая,
сиаловые и другие кислоты.

10.

РИБОЗА и ДЕЗОКСИРИБОЗА – это углеводы, которые в свободном виде встречаются редко.
Чаще они входят в состав сложных веществ, т.е. используются в организме в пластических
процессах. РИБОЗА участвует в биосинтезе нуклеотидов (АТФ, АДФ, АМФ и др.) и РНК, а также
многих коферментов (НАД, НАДФ, ФАД, ФМН, КоА). Дезоксирибоза участвует в биосинтезе
дезоксирибонуклеотидов, которые являются структурным компонентом ДНК. Спирт рибитол,
производное рибозы, входит в состав витамина В12 и некоторых дыхательных ферментов.
Рибоза и дезоксирибоза являются альдозами. В молекуле дезоксирибозы отсутствует атом О2
при втором атоме углерода. Изомером положения функциональной карбонильной группы в
рибозе является рибулоза:
В организме рибоза и другие пентозы находятся также в циклической D-форме:
Рибоза и рибулоза синтезируются в тканях организма при окислении глюкозы в пентозном
цикле. Дезоксирибоза образуется из рибозы при ее дезоксигенировании.

11.

ГЛИЦЕРИНОВЫЙ АЛЬДЕГИД и ДИОКСИАЦЕТОН – образуются в тканях организма в процессе
катаболизма глюкозы и фруктозы. Являясь изомерами они способны к взаимопревращению:
В тканях организма в процессе метаболизма углеводов и жиров образуются фосфорные эфиры
глицеринового альдегида и фосфодиоксиацетона. Фосфоглицериновый альдегид является
высоэнергетическим субстратом биологического окисления. В процессе его окисления
образуется молекула АТФ и продукты окисления – пировиноградная кислота (ПВК) и молочная
кислота:

12. ПРОИЗВОДНЫЕ МОНОСАХАРИДОВ

Большую группу производных моносахаридов составляют фосфорные эфиры, которые
образуются в ходе превращений углеводов в тканях. Пример:
В природе широко распространены 2 аминопроизводных моносахаридов – глюкозамин и
галактозамин:
В состав полисахаридов входит глюкуроновая кислота:

13. РЕАКЦИИ МОНОСАХАРИДОВ

Присутствие гидроксильных, альдегидных и кетонных групп позволяет
моносахаридам вступать в реакции, характерные для спиртов, альдегидов и
кетонов.
МУТАРОТАЦИЯ – взаимопревращение аномерных форм моносахаридов. а – и бета
– формы аномеров находятся в растворе в состоянии равновесия. При
достижении этого равновесия происходит мутаротация – размыкание и замыкание
пиранового кольца и изменение положения Н- и ОН-групп при 1 углероде
моносахарида.
ОБРАЗОВАНИЕ ГЛИКОЗИДОВ – при образовании гликозидной связи аномерная ОНгруппа одного моносахарида взаимодействует с ОН-группой другого моносахарида
или спирта. При этом происходят отщепление молекулы воды и образование Огликозидной связи.
ЭТЕРИФИКАЦИЯ – Это реакция образования эфирной связи между ОН-группами
моносахаридов и различными кислотами.
ОКИСЛЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ – при окислении концевых групп глюкозы –СНО
и -СН2ОН образуются три разных производных. При окислении группы – СНО
образуется глюконовая кислота. При окислении – СН2ОН образуется глюкуроновая
кислота. Если окисляются обе концевые группы, то образуется сахарная кислота.

14. РЕАКЦИИ МОНОСАХАРИДОВ

15. ОЛИГОСАХАРИДЫ

Наиболее распространенными в природе олигосахаридами являются ДИСАХАРИДЫ
ДИСАХАРИДЫ – это группа, состоящая из небольшого (от 2 до 10) моносахаридов. В
дисахаридах 2 остатка моносахаридов соединены между собой 1,4- или 1,2-гликозидными
связями.
Основные дисахариды – САХАРОЗА, МАЛЬТОЗА, ЛАКТОЗА.
Молекулярная формула – С12Н22О11.
САХАРОЗА
Сахароза состоит из остатка глюкозы и фруктозы, соединенных между собой 1,2-гликозидной
связью, которая образуется при взаимодействии гидроксильной группы в 1 атоме углерода
глюкозы и гидроксильной группы при 2 атоме углерода фруктозы:
Сахароза является основным компонентом пищевого сахара. В процессе пищеварения под
воздействием фермента сахарозы она распадается на глюкозу и фруктозу
МАЛЬТОЗА
Мальтоза состоит из двух остатков глюкозы, соединенных между собой 1,4-гликозидной связью:
Мальтоза образуется в ЖКТ в процессе гидролиза крахмала или гликогена пищи. При пищеварении
она расщепляется на молекулы глюкозы под воздействием фермента мальтазы. Много
мальтозы содержится в солодовых экстрактах злаковых, проросших зернах.

16.

ЛАКТОЗА (молочный сахар) состоит из остатков глюкозы и галактозы, которые соединены
между собой 1,4-гликозидной связью:
Лактоза синтезируется в молочных железах в период лактации. В коровьем молоке содержание
ее составляет 5%, в женском молоке – 6%. В системе пищеварения человека лактоза
расщепляется под воздействием фермента лактазы на глюкозу и галактозу. Поступление
лактозы в организм с пищей способствует развитию молочнокислых бактерий, подавляющих в
кишечнике развитие гнилостных процессов. Однако у людей, имеющих низкую активность
фермента лактазы, развивается интолерантность к молоку.
Сахароза (пищевой сахар), имеет сладкий вкус и высокую питательную ценность. Поэтому они
не рекомендуются для питания людей, страдающих ожирением и диабетом. Их заменяют
искусственными веществами, например сахарином, которые имеют сладкий вкус, но не
усваиваются организмом.

17. ПОЛИСАХАРИДЫ

ПОЛИСАХАРИДЫ – это сложные углеводы, состоящие из многих сотен или тысяч
связанных между собой остатков моносахаридов, в основном остатков глюкозы.
Основные гомополисахариды, выполняющие важную биологическую роль и
состоящие из молекул глюкозы являются: крахмал и клетчатка растений, гликоген
человека и животных.
Эти полисахариды не обладают сладким вкусом, плохо растворяются в воде, образуя
коллоиды. Они имеют общую молекулярную формулу (С6Н10О5)n, однако
различаются количественным составом и строением молекул.
НЕЙТРАЛЬНЫЕ
КРАХМАЛ – резервный полисахарид растений, состоящий из большого числа остатков
D-глюкозы (до 300). Является основным полисахаридом пищи, поставщиком
глюкозы в организм человека. Молекулярная масса крахмала – 50000 до 300000. По
строению не однороден и представляет смесь спиралевидных цепей амилозы (1020%) и разветвленных цепей амилопектина (80-90%). Остатки глюкозы в амилозе
связаны между собой 1,4-гликозидной связью, а в точках ветвления амилопектина
– 1,6-гликозидными связями. Коллоидные частицы (мицеллы) амилозы дают с
иодом синее окрашивание. АМИЛОЗА хорошо растворяется в воде, тогда как
амилопектин не растворяется и образует коллоидный раствор – клейстер. При
частичном разрушении структуры крахмала образуются соединения с меньшей
молекулярной массой (декстрины), которые также хорошо растворяются в воде.
Основные ферменты, расщепляющие крахмал пищи – амилазы слюны и сока
поджелудочной железы. АМИЛОПЕКТИН – разветвленный полисахарид с mm 1 млн.
Через 12 моносахаридных звеньев у него имеются точки ветвления, образованные
а-(1 6) – гликозидными связями. Пектин – природный сорбент

18.

АМИЛОЗА
Спиралевидная конформация молекулы амилозы
АМИЛОПЕКТИН

19. Схема строения цепей крахмала –амилозы (а), амилопектина (б) и участка молекулы гликогена (в)

20. ГЛИКОГЕН

ГЛИКОГЕН – главный резервный полисахарид всех тканей человека и животных.
Встречается гликоген в небольших количествах у бактерий и растений. Имеет
большую молекулярную массу – 1-20 х 10 7, отличается большой
разветвленностью цепей по сравнению с амилопектином. Гликоген состоит из
большого количества молекул глюкозы (до 30000), соединенных между собой
гликозидными связями. Благодаря такой структуре гликоген способен
растворяться в воде. Накапливается (депонируется) гликоген в печени (около 100
г) и скелетных мышцах (около 400 г), создавая запас глюкозы в организме.
Концентрация гликогена в тканях зависит от:
1.
Состава пищи
2.
Характера мышечной деятельности
3.
Факторов окружающей среды (жара, гипоксии).
При недостаточном поступлении углеводов с пищей или интенсивной мышечной
деятельности запасы гликогена снижаются
При избыточном поступлении глюкозы с пищей запасы гликогена восстанавливаются.
Гликоген печени используется для поддержания уровня глюкозы в крови в периоды
между приемом пищи или интенсивности ее окисления, а гликоген скелетных
мышц – для энергообеспечения самих мышц.

21.

В молекуле гликогена выделяют внутренние и наружные ветви, а также цепи А, В и С.
Цепь А – наружная, не несет других ветвей, она присоединяется к цепям В, образующим
внутренние ветви. Цепь С – стержневая, содержащая единственный восстанавливающий
остаток глюкозы.

22. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЛИКОГЕНА ПЕЧЕНИ И СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ

23.

ЦЕЛЛЮЛОЗА – структурный гомополисахарид растений, придающий им прочность и
эластичность mm 5х 104 – 5 х 105. Он имеет линейное строение, но отличается от альфаамилозы типом гликозидной связи. Это неразветвленный полимер, состоящий из большого
числа остатков глюкозы. Целлюлоза образует вторичную стенку растительных клеток в
виде микрофибрилл, которые цементируются другими полисахаридами или лигнином
(аморфный ароматический полимер). Это позволяет растительной стенке выдерживать
внутреннее давление 2 х 10 3 кПа (20 атм). В организме человека целлюлоза не
расщепляется, но она необходима для регуляции перистальтики и активности ферментов
тонкого кишечника. Расщепляет целлюлозу специальный фермент – целлюлаза, который
отсутствует в ЖКТ человека.
КИСЛЫЕ ГЕТЕРОПОЛИСАХАРИДЫ или МУКОПОЛИСАХАРИДЫ
От лат.mucos – слизь. Мукополисахариды – это большая группа полисахаридов разного
химического строения и состава, которые содержатся в коже, сухожилиях хрящах, оболочках
клеток, межклеточной и синовиальной жидкости – сильно гидратированные, желеподобные,
липкие вещества, имеющие значительный отрицательный заряд. Все они находятся в
межклеточном веществе, но не в свободном виде, а связаны с белками.
1.
Гиалуроновая кислота
2.
Хондроитинсульфаты
3.
Дерматансульфат
4.
Кератансульфат
5.
Гепарин и гепарансульфат

24. ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА

Гиалуроновая кислота – несульфатированный гетерополисахарид с линейной структурой и самой
большой молекулярной массой из всех гетерополисахаридов. Она служит биологическим
цементом, заполняя пространства между клетками. Сетка гиалуроновой кислоты в виде геля
является биологическим фильтром, задерживая микробные и иные крупные молекулы,
попадающие в организм. Она участвует в связывании воды в организме, придает
внутрисуставной жидкости смазочные свойства, уменьшает трение при сгибании суставов.
Разрыв гликозидных связей в цепях гиалуроновой кислоты вызывает ее деполимеризацию. В
результате фильтрующая система нарушается, между клетками проникают различные
молекулы, скапливается межклеточная вода (наступает отек). В клетках организма имеется
специальный фермент – гиалуронидаза, который, выделяясь в межклеточное пространство,
может повышать межклеточную проницаемость. Поэтому гиалуронидазу называют фактором
проницаемости. При оплодотворении яйцеклетки выделяемая сперматозоидом гиалуронидаза
способствует проникновению его внутрь клетки. Стекловидное тело и пуповина
новорожденных также богаты гиалуроновой кислотой.
В структурном отношении молекула представляет собой линейный полисахарид, образованный
дисахаридными повторяющимися звеньями, состоящими из остатков D-глюкуроновой
кислоты и N-ацетил-D-глюкозамина, соединенных бета-1,3-гликозидной связью.
Повторяющиеся дисахаридные звенья гиалуроновой кислоты связаны между собой бета-1,4связью:

25.

ХОНДРОИТИНСУЛЬФАТЫ - Наиболее распространенные кислые гетерополисахариды в тканях
человека и животных. Mm 6 х 104. В комплексе с белком коллагеном входят в состав хрящей,
костей, сердечных клапанов, стенок кровеносных сосудов, кожи, сухожилий, роговицы глаз.
Повторяющееся дисахаридное звено в хондроитинсульфате из глюкуроновой кислоты и Nацетитилгалактозаминосульфата; звенья соединены друг с другом бета-1,3- и бета- 1,4 –
гликозидными связями, подобно связям в гиалуроновой кислоте:
ГЕПАРИН - в отличие от других гетерополисахаридов не являются структурными
компонентами межклеточного вещества. Они вырабатываются тучными клетками
соединительной ткани и выделяются при их распаде (цитолизе) в межклеточную среду и
кровяное русло. В крови гепарин нековалентно связан со специфическими белками. Комплекс
гепарина с гликопротеидом плазмы проявляет противосвертывающую активность, а комплекс
с ферментом липопротеидлипазой расщепляет липиды, находящихся в крови в виде
хиломикронов. Гепарин содержится в крови, печени, легких, селезенке, щитовидной железе и в
других тканях и органах. Молекула гепарина состоит из глюкуроновой кислоты и альфаглюкозамина в виде двойного сульфопроизводного, соединенных между собой а-1,4гликозидными связями.

26. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПОЛИСАХАРИДОВ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ – крахмал и гликоген
являются «депо» углеводов в клетке и при
необходимости быстро расщепляются на
легкоусваиваемый источник энергии – глюкозу.
ОПОРНАЯ – хондроитинсульфат выполняет
опорную функцию в костной ткани.
СТРУКТУРНАЯ – гиалуроновая кислота,
хондроитинсульфат и гепарин являются
структурными межклеточными веществами.
ГИДРООСМОТИЧЕСКАЯ и ИОНРЕГУЛИРУЮЩАЯ –
гиалуроновая кислота благодаря высокой
гидрофильности и отрицательному заряду
связывает межклеточную воду и катионы,
регулируя осмотическое давление.
ЗАЩИТНАЯ – участие в свертывании крови.

В данном материале нам предстоит полностью разобраться с такой информацией, как:

• Что же такое углеводы?
• Какие источники углеводов «правильные» и как их включать в свой рацион?
• Что такое гликемический индекс?
• Каким образом происходит расщепление углеводов?
• Действительно ли они после переработки превращаются в жировую прослойку на теле?

Начинаем с теории

Углеводы (их еще называют сахаридами) представляют собой органические соединения природного происхождения, которые в большинстве своем встречаются в мире растительном. Образуются они в растениях в процессе фотосинтеза и встречаются практически в любой растительной пище. В состав углеводов входит углерод, кислород и водород. В человеческий организм углеводы поступают в основном с пищей (содержатся в крупах, фруктах, овощах, бобовых и прочих продуктах), также вырабатываются из некоторых кислот и жиров.

Углеводы являются не только главным источником энергии человека, но выполняют и ряд других функций:

Конечно, если рассматривать углеводы исключительно с точки зрения наращивания мышечной массы, то они выступают в качестве доступного источника энергии. В целом же, в организме энергетический запас содержится в жировых депо (порядка 80%), в белковых - 18%, а на углеводы приходится только 2%.

Важно : углеводы накапливаются в организме человека в соединении с водой (1г углеводов требует 4г воды). А вот жировым отложениям вода не требуется, поэтому накапливать их проще, а после - использовать в качестве резервного источника энергии.

Все углеводы можно разделить на два вида (см. изображение): простые (моносахариды и дисахариды) и сложные (олигосахариды, полисахариды, клетчатка).

Моносахариды (простые углеводы)

В них содержится одна сахарная группа, например: глюкоза, фруктора, галактоза. А теперь о каждой более подробно.

Глюкоза - является основным «топливом» человеческого организма и поставляет энергию к головному мозгу. Также она принимает участие в процессе образования гликогена, а для нормального функционирования эритроцитов необходимо порядка 40г глюкозы в сутки. Вместе с пищей человек потребляет около 18г, а суточная доза составляет 140г (необходимо для правильной работы центральной нервной системы).

Возникает закономерный вопрос, откуда тогда организм черпает необходимое количество глюкозы для своей работы? Обо всем по порядку. В человеческом организме все продумано до мелочей, а запасы глюкозы хранятся в виде соединений гликогена. И как только тело требует «дозаправки», часть молекул расщепляется и используется.

Уровень глюкозы в крови - величина относительно постоянная и регулируется специальным гормоном (инсулином). Как только человек потребляет много углеводов, а уровень глюкозы резко возрастает, принимает за работу инсулин, который понижает количество до необходимого уровня. И можете не переживать о порции съеденных углеводов, в кровь будет поступать ровно столько, сколько требует организм (за счет работы инсулина).

Богаты глюкозой такие продукты, как:

• Виноград - 7.8%;
• Вишня и черешня - 5.5%;
• Малина - 3.9%;
• Тыква - 2.6%;
• Морковь - 2.5%.

Важно : сладость глюкозы достигает отметки в 74 единицы, а сахарозы - 100 единиц.

Фруктоза представляет собой сахар природного происхождения, который содержится в овощах и фруктах. Но важно помнить, что употребление фруктозы в больших количествах не только не приносит пользы, но также наносит вред. Огромные порции фруктозы попадают в кишечник и вызывают повышенную секрецию инсулина. А если сейчас вы не занимаетесь активными физическими нагрузками, то вся глюкоза сохраняется в виде жировых отложений. Главными источниками фруктозы являются такие продукты, как:

• Виноград и яблоки;
• Дыни и груши;

Фруктоза намного слаще глюкозы (в 2.5 раза), но несмотря на это, она не разрушает зубы и не вызывает кариес. Галактоза в свободном виде практически нигде не встречается, а чаще всего является компонентом молочного сахара, именуемого лактозой.

Дисахариды (простые углеводы)

В состав дисахаридов всегда входят простые сахара (в количестве 2х молекул) и одна молекула глюкозы (сахароза, мальтоза, лактоза). Давайте рассмотрим более подробно каждую из них.

Сахароза состоит из молекул фруктозы и глюкозы. Чаще всего она встречается в быту в виде обычного сахара, который мы используем во время готовки и просто кладем в чай. Так вот именно этот сахар и откладывается в прослойку подкожного жира, поэтому не стоит увлекаться с потребляемым количеством, даже в чае. Основными источниками сахарозы является сахар и свекла, сливы и варенье, мороженое и мед.

Мальтоза представляет собой соединение 2х молекул глюкозы, которые в большом количестве содержатся в таких продуктах, как: пиво, молод, мед, патока, любые кондитерские изделия. Лактоза же в основном содержится в продуктах молочных, а в кишечнике расщепляется и превращается в галактозу и глюкозу. Больше всего лактозы содержится в молоке, твороге, кефире.

Вот мы и разобрались с простыми углеводами, самое время переходить к сложным.

Сложные углеводы

Все сложные углеводы можно разделить на две категории:

• Те, что усваиваются (крахмал);
• Те, что не усваиваются (клетчатка).

Крахмал представляет собой основной источник углеводов, что лежит в основе пирамиды питания. Больше всего его содержится в зерновых культурах, в бобовых и картофеле. Главные источники крахмала - это гречневая, овсяная, перловая крупа, а также чечевица и горох.

Важно : используйте в своем рационе запеченный картофель, в котором содержится большое количество калия и других минералов. Это особенно важно, поскольку во время варки молекулы крахмала разбухают и уменьшают полезную ценность продукта. То есть вначале продукт может содержать 70%, а после варки может и 20% не остаться.

Клетчатка играет очень важную роль в работе человеческого организма. С ее помощью нормализируется работа кишечника и всего желудочно-кишечного тракта в целом. Также она создает необходимую питательную среду для развития важных микроорганизмов в кишечнике. Организм практически не переваривает клетчатку, зато обеспечивает ощущение быстрого насыщения. Овощи, фрукты и хлеб грубого помола (в которых большое содержание клетчатки) используются для профилактики ожирения (поскольку быстро вызывают чувство сытости).

А теперь перейдем к другим процессам, связанным с углеводами.

Как организм накапливает углеводы

Запасы углеводов в человеческом организме расположены в мышцах (находится 2/3 от общего количества), а остальное - в печени. Всего запаса хватает всего на 12-18 часов. И если не пополнить запасы, то организм начинает испытывать нехватку, и синтезирует необходимые ему вещества из белков и промежуточных продуктов обмена. В результате запасы гликогена в печени могут существенно истощиться, что станет причиной отложения жиров в ее клетках.

По ошибке многие худеющие для более «эффективного» результата существенно урезают количество потребляемых углеводов, надеясь, что организм будет расходовать запасы жира. На самом же деле, первыми «в расход» идут белки, и только потом жировые отложения. Важно помнить о том, что большое количество углеводов приведет к быстрому набору массы только в том случае, если они поступают в организм большими порциями (а также они должны быть быстро усваиваемыми).

Метаболизм углеводов

Метаболизм углеводов зависит от того, сколько глюкозы находится в кровеносной системе и делится на три типа процессов:

• Гликолиз - расщепляется глюкоза, а также другие сахара, после чего вырабатывается необходимое количество энергии;
• Гликогенез - синтезируется гликоген и глюкоза;
• Гликонеогенез - в процесс расщепления глицерина, аминокислот и молочной кислоты в печени и почках образуется необходимая глюкоза.

Раним утром (после пробуждения) запасы глюкозы в крови резко падают по простой причине - отсутствие подпитки в виде фруктов, овощей и прочих продуктов, что содержат глюкозу. Организм подпитывается и собственными силами, 75% которых осуществляется в процессе гликолиза, а 25% приходится на гликонеогенез. То есть получается, что утреннее время считается оптимальным для того, чтобы использовать в качестве источника энергии имеющиеся запасы жира. А еще прибавить к этому легкие кардионагрузки, то можно избавиться от нескольких лишних килограммов.

Теперь мы наконец-то переходим к практической части вопроса, а именно: какие углеводы полезны для атлетов, а также в каких оптимальных количествах их нужно потреблять.

Углеводы и бодибилдинг: кто, что, сколько

Пару слов о гликемическом индексе

Если вести речь об углеводах, нельзя не упомянуть такой термин, как «гликемический индекс» - то есть скорость, с которой усваиваются углеводы. Он является показателем того, с какой скоростью тот или иной продукт способен увеличить количество глюкозы в крови. Самый большой гликемический индекс равен 100 и относится к самой глюкозе. Организм же после потребления пищи с большим гликемическим индексом, начинает запасать калории и откладывает жировые отложения под кожей. Так что все продукты с высокими показателями ГИ - верные спутники того, чтобы стремительно набирать лишние килограммы.

Продукты же с низким показателем ГИ - источник углеводов, который длительное время, постоянно и равномерно подпитывает организм и обеспечивает планомерное поступление глюкозы в кровь. С их помощью можно максимально правильно настроить организм на длительное ощущение сытости, а также подготовить тело к активным физическим нагрузкам в зале. Существуют даже специальные таблицы для продуктов питания, в которых указан гликемический индекс (см. изображение).

Потребность организма в углеводах и правильные источники

Вот и наступил момент, когда мы разберемся, сколько же углеводов нужно потреблять в граммах. Логично предположить, что занятия бодибилдингом - весьма затратный в плане энергии процесс. Поэтому если вы хотите, чтобы качество тренировок не страдало, нужно обеспечивать свой организм достаточным количеством «медленных» углеводов (порядка 60-65%).

• Продолжительности тренировки;
• Интенсивности нагрузки;
• Скорости метаболизма в организме.

Важно помнить, что опускаться ниже планки в 100г в сутки не нужно, а также иметь еще в запасе 25-30г, которые приходятся на клетчатку.

Помните и о том, что обычный человек в сутки потребляет порядка 250-300г углеводов. Для тех же, кто занимается в зале с отягощениями, суточная норма увеличивается и доходит до 450-550г. Но их еще нужно правильно употребить, да и в нужное время (в первой половине дня). Почему нужно делать именно так? Схема проста: в первой половине дня (после сна) организм накапливает углеводы для того, чтобы «подпитать» ими свое тело (что нужно для мышечного гликогена). Оставшееся время (после 12 часов) углеводы спокойно откладываются в виде жировой прослойки. Так что придерживайтесь правила: утром больше, вечером - меньше. После тренировок важно придерживаться правил белково-углеводного окна.

Важно : белково-углеводное окно - непродолжительный отрезок времени, в течение которого человеческий организм становится способным усвоить повышенное количество нутриентов (расходуются на восстановление запасов энергии и мышц).

Уже стало понятно, что организму необходимо постоянно получать подпитку в виде «правильных» углеводов. А чтобы разобраться с количественными значениями, рассмотрим приведенную ниже таблицу.

В понятие «правильных» углеводов входят те вещества, что имеют высокую биологическую ценность (количество углеводов/100 гр. продукта) и низкий гликемический индекс. В их число входят такие продукты, как:

• Печеный или отварной в кожуре картофель;
• Разные каши (овсяная, перловая, гречневая, пшеничная);
• Хлебобулочные изделия из муки грубого помола и с отрубями;
• Макаронные изделия (из твердых сортов пшеницы);
• Фрукты, у которых низкое содержание фруктозы и глюкозы (грейпфруты, яблоки, помело);
• Овощи волокнистые и крахмалистые (репа и морковь, тыква и кабачки).

Именно такие продукты должны в обязательном порядке присутствовать в вашем рационе.

Идеальное время, чтобы потреблять углеводы

Самое подходящее время, чтобы употребить дозу углеводов является:

• Время после утреннего сна;
• До тренировки;
• После тренировки;
• Во время тренировки.

Причем, каждый из периодов важен и среди них нет более или менее подходящего. Также утром, кроме полезных и медленных углеводов можно съесть что-нибудь сладкое (небольшое количество быстрых углеводов).

Перед тем, как отправиться на тренировку (за 2-3 часа), нужно подпитать организм углеводами со средними показателями гликемического индекса. Например, съесть макароны или кукурузную/рисовую кашу. Это обеспечит необходимый запас энергии для мышц и мозга.

Во время занятий в зале можно использовать промежуточное питание, то есть употреблять напитки с содержанием углеводов (каждый 20 минут по 200мл). От этого будет двойная польза:

• Восполнение запасов жидкости в организме;
• Пополнение мышечного депо гликогена.

После тренировки лучше всего принять насыщенный белково-углеводный коктейль, а спустя 1-1.5 часа после завершения тренинга плотно поесть. Лучше всего для этого подойдет гречневая или перловая каша или же картофель.

Теперь самое время поговорить о том, какую роль играют углеводы в процессе наращивания мышечной массы.

Помогают ли углеводы наращивать мышцы?

Принято считать, что только белки являются строительным материалом для мышц и лишь их нужно потреблять для того, чтобы наращивать мышечную массу. На самом же деле, это не совсем так. Более того, углеводы не только помогают в наращивании мышц, они могут помочь в борьбе с лишними килограммами. Но все это возможно только в том случае, если их правильно потреблять.

Важно : для того, чтобы в теле появилось 0.5 кг мышц, нужно сжечь 2500 калорий. Естественно, что белки такого количества обеспечить не могут, поэтому на помощь как раз и приходят углеводы. Они предоставляют необходимую энергию организму и защищают белки от разрушений, позволяя им выступать в качестве строительного материала для мышц. Также углеводы способствуют быстрому сжиганию жира. Получается это за счет того, что достаточное количество углеводов способствует расходу жировых клеток, которые постоянно сжигаются в процессе нагрузки.

Нужно помнить и о том, что в зависимости от уровня натренированности атлета, его мышцы могут хранить больший запас гликогена. Чтобы наращивать мышечную массу, нужно принимать по 7г углеводов на каждый килограмм тела. Не забывайте и о том, если вы стали принимать большее количество углеводов, то интенсивность нагрузки нужно также увеличивать.

Чтобы вы уже полностью разобрались со всеми характеристиками нутриентов и поняли, чего и сколько нужно потреблять (в зависимости от возраста, физической активности и пола), внимательно изучите приведенную ниже таблицу.

• Группа 1 - преимущественно умственная/сидячая работа.
• Группа 2 - сфера обслуживания/активная сидячая работа.
• Группа 3 - работа средней тяжести - слесари, станочники.
• Группа 4 - тяжелая работа - строители, нефтяники, металлурги.
• Группа 5 - очень тяжелая работа - шахтеры, сталевары, грузчики, спортсмены в соревновательный период.

А теперь итоги

Чтобы эффективность тренировок всегда была на высоте, а у вас было много сил и энергии для этого, важно придерживаться определенных правил:

• Рацион на 65-70% должен состоять из углеводов, причем они должны быть «правильными» с низким показателем гликемического индекса;
• Перед тренировкой нужно потреблять продукты со средними показателями ГИ, после занятий - с низким ГИ;
• Завтрак должен быть максимально плотным, а в первой половине дня нужно съедать большую часть суточной дозы углеводов;
• Покупая продукты, сверяйтесь с таблицей гликемического индекса и выбирайте те, что имеют средние и низкие показатели ГИ;
• Если хочется съесть продукты с высокими показателями ГИ (мед, варенье, сахар), лучше это делать утром;
• Включите в свой рацион больше каш и регулярно их употребляйте;
• Запомните, углеводы - помощники белков в процессе наращивания мышечной массы, поэтому если ощутимого результата долго нет, то нужно пересматривать свой рацион и количество потребляемых углеводов;
• Ешьте не сладкие фрукты и клетчатку;
• Помните о хлебе из муки грубого помола, а также о запеченном в кожуре картофеле;
• Постоянно пополняйте запас знаний о здоровье и бодибилдинге.

Если придерживаться этих простых правил, то энергии у вас заметно прибавится, а результативность тренировок возрастет.

Вместо заключения

В качестве итога хочется сказать, что подходить к тренировкам нужно осмысленно и со знанием дела. То есть нужно запоминать не только, какие упражнения, как их делать и по сколько подходов. Но также уделять внимание питанию, помнить о белках, жирах, углеводах и воде. Ведь именно совокупность правильных тренировок и качественное питание позволит быстрее достичь намеченной цели - красивое атлетичное тело. Продукты должны быть не просто набором, а средством достижения необходимого результата. Так что думайте не только в зале, но и во время питания.

Понравилось? - Расскажи друзьям!

Органические соединения, которые являются основным источником энергии, называются углеводами. Чаще всего сахара встречаются в пище растительного происхождения. Дефицит углеводов может вызвать нарушение работы печени, а их избыток вызывает повышение уровня инсулина. Поговорим о сахарах подробнее.

Что такое углеводы?

Это органические соединения, которые содержат карбонильную группу и несколько гидроксильных. Они входят в состав тканей организмов, а также являются важным компонентом клеток. Выделяют моно -, олиго - и полисахариды, а также более сложные углеводы, такие как гликолипиды, гликозиды и другие. Углеводы являются продуктом фотосинтеза, а также основным исходным веществом биосинтеза других соединений в растениях. Благодаря большому разнообразию соединений данный класс способен играть многоплановые роли в живых организмах. Подвергаясь окислению, углеводы обеспечивают энергией все клетки. Они участвуют в становлении иммунитета, а также входят в состав многих клеточных структур.

Виды сахаров

Органические соединения делятся на две группы - простые и сложные. Углеводы первого типа - моносахариды, которые содержат карбонильную группу и представляют собой производные многоатомных спиртов. Ко второй группе принадлежат олигосахариды и полисахариды. Первые состоят их остатков моносахаридов (от двух до десяти), которые соединены гликозидной связью. Вторые могут содержать в своем составе и сотни и даже тысячи мономеров. Таблица углеводов, которые чаще всего встречаются, выглядит следующим образом:

1. Глюкоза.
2. Фруктоза.
3. Галактоза.
4. Сахароза.
5. Лактоза.
6. Мальтоза.
7. Раффиноза.
8. Крахмал.
9. Целлюлоза.
10. Хитин.
11. Мурамин.
12. Гликоген.

Список углеводов обширен. Остановимся на некоторых из них подробнее.

Простая группа углеводов

В зависимости от места, которое занимает карбонильная группа в молекуле, различают два вида моносахаридов - альдозы и кетозы. У первых функциональной группой является альдегидная, у вторых - кетонная. В зависимости от числа углеродных атомов, входящих в молекулу, складывается название моносахарида. Например, альдогексозы, альдотетрозы, кетотриозы и так далее. Эти вещества чаще всего не имеют цвета, плохо растворимы в спирте, но хорошо в воде. Простые углеводы в продуктах - твердые, не гидролизуются при переваривании. Некоторые из представителей обладают сладким вкусом.

Представители группы

Что относится к углеводам простого строения? Во-первых, это глюкоза, или альдогексоза. Она существует в двух формах - линейной и циклической. Наиболее точно описывает химические свойства глюкозы - это вторая форма. Альдогексоза содержит шесть атомов углерода. Вещество не имеет цвета, но зато сладкое на вкус. Отлично растворяется в воде. Встретить глюкозу можно практически везде. Она существует в органах растений и животных организмах, а также во фруктах. В природе альдогексоза образуется в процессе фотосинтеза.

Во-вторых, это галактоза. Вещество отличается от глюкозы расположением в пространстве гидроксильной и водородной групп у четвертого атома углерода в молекуле. Обладает сладким вкусом. Она встречается в животных и растительных организмах, а также в некоторых микроорганизмах.

И третий представитель простых углеводов - фруктоза. Вещество является самым сладким сахаром, полученным в природе. Она присутствует в овощах, фруктах, ягодах, меде. Легко усваивается организмом, быстро выводится из крови, что обуславливает ее применение больными сахарным диабетом. Фруктоза содержит мало калорий и не вызывает кариес.

Продукты, богатые простыми сахарами

1. 90 г - кукурузный сироп.
2. 50 г - сахара-рафинад.
3. 40,5 г - мед.
4. 24 г - инжир.
5. 13 г - курага.
6. 4 г - персики.

Суточное употребление данного вещества не должно превышать 50 г. Что касается глюкозы, то в этом случае соотношение будет немного другое:

1. 99,9 г - сахар-рафинад.
2. 80,3 г - мед.
3. 69,2 г - финики.
4. 66,9 г - перловая крупа.
5. 61,8 г - овсяные хлопья.
6. 60,4 г - гречка.

Чтобы рассчитать суточное употребление вещества, необходимо вес умножить на 2,6. Простые сахара обеспечивают энергией человеческий организм и помогают справляться с разными токсинами. Но нельзя забывать, что при любом употреблении должна быть мера, иначе серьезные последствия не заставят долго ждать.

Олигосахариды

Наиболее часто встречающимся видом в данной группе являются дисахариды. Что такое углеводы, содержащие несколько остатков моносахаридов? Они представляют собой гликозиды, содержащие мономеры. Моносахариды связаны между собой гликозидной связью, которая образуется в результате соединения гидроксильных групп. Исходя из строения дисахариды делятся на два виды: восстанавливающие и не восстанавливающие. К первому относится мальтоза и лактоза, а ко второму сахароза. Восстанавливающий тип обладает хорошей растворимостью и имеет сладкий вкус. Олигосахариды могут содержать более двух мономеров. Если моносахариды одинаковые, то такой углевод относится к группе гомополисахаридов, а если разные, то к гетерополисахаридов. Примером последнего типа является трисахарид раффиноза, которая содержит остатки глюкозы, фруктозы и галактозы.

Лактоза, мальтоза и сахароза

Последнее вещество хорошо растворяется, имеет сладкий вкус. Сахарный тростник и свекла являются источником получения дисахарида. В организме при гидролизе сахароза распадается на глюкозу и фруктозу. Дисахарид в больших количествах содержится в сахаре-рафинаде (99,9 г на 100 г продукта), в черносливе (67,4 г), в винограде (61,5 г) и в других продуктах. При избыточном поступлении этого вещества увеличивается способность превращаться в жир практически всех пищевых веществ. Также повышается уровень холестерина в крови. Большое количество сахарозы негативно влияет на кишечную флору.

Молочный сахар, или лактоза, содержится в молоке и его производных. Углевод расщепляется до галактозы и глюкозы благодаря специальному ферменту. Если его в организме нет, то наступает непереносимость молока. Солодовый сахар или мальтоза является промежуточным продуктом распада гликогена и крахмала. В пищевых продуктах вещество встречается в солоде, патоке, меде и проросших зернах. Состав углеводов лактозы и мальтозы представлен остатками мономеров. Только в первом случае ими являются D-галактоза и D-глюкоза, а во втором вещество представлено двумя D-глюкозами. Оба углевода являются восстанавливающимися сахарами.

Полисахариды

Что такое углеводы сложные? Они отличаются друг от друга по нескольким признакам:

1. По строению мономеров, включенных в цепь.

2. По порядку нахождения моносахаридов в цепи.

3. По типу гликозидных связей, которые соединяют мономеры.

Как и у олигосахаридов, в данной группе можно выделить гомо -, и гетерополисахариды. К первой относятся целлюлоза и крахмал, а ко второй - хитин, гликоген. Полисахариды являются важным источником энергии, который образуется в результате обмена веществ. Они участвуют в иммунных процессах, а также в сцеплении клеток в тканях.

Список сложных углеводов представлен крахмалом, целлюлозой и гликогеном, их мы рассмотрим подробнее. Одним из главных поставщиков углеводов является крахмал. Это соединения, которые включают сотни тысяч остатков глюкозы. Углевод рождается и хранится в виде зернышек в хлоропластах растений. Благодаря гидролизу крахмал переходит в водорастворимые сахара, что способствует свободному перемещению по частям растения. Попадая в человеческий организм, углевод начинает распадаться уже во рту. В наибольшем количестве крахмал содержат зерна злаков, клубни и луковицы растений. В рационе на его долю приходится около 80% всего количества употребляемых углеводов. Наибольшее количество крахмала, в расчете на 100 г продукта, содержится в рисе - 78 г. Чуть меньше в макаронах и пшене - 70 и 69 г. Сто грамм ржаного хлеба включает в себя 48 г крахмала, а в той же порции картофеля его количество достигает лишь 15 г. Суточная потребность человеческого организма в данном углеводе равна 330-450 г.

Зерновые продукты также содержат клетчатку или целлюлозу. Углевод входит в состав клеточных стенок растений. Его вклад равен 40-50 %. Человек не способен переварить целлюлозу, так нет необходимого фермента, который бы осуществлял процесс гидролиза. Но мягкий тип клетчатки, например, картофеля и овощей, способен хорошо усваиваться в пищеварительном тракте. Каково содержание данного углевода в 100 г еды? Ржаные и пшеничные отруби являются самыми богатыми клетчаткой продуктами. Их содержание достигает 44 г. Какао-порошок включает 35 г питательного углевода, а сухие грибы лишь 25. Шиповник и молотый кофе содержат 22 и 21 г. Одними из самых богатых на клетчатку фруктов являются абрикос и инжир. Содержание углевода в них достигает 18 г. В сутки человеку нужно съедать целлюлозы до 35 г. Причем наибольшая потребность в углеводе наступает в возрасте от 14 до 50 лет.

В роле энергетического материала для хорошей работы мышц и органов используется полисахарид гликоген. Пищевого значения он не имеет, так как содержание его в еде крайне низкое. Углевод иногда называют животным крахмалом из-за схожести в строении. В данной форме в животных клетках хранится глюкоза (в наибольшем количестве в печени и мышцах). В печени у взрослых людей количество углевода может достигать до 120 г. Лидером по содержанию гликогена являются сахар, мед и шоколад. Также большим содержанием углевода могут «похвастаться» финики, изюм, мармелад, сладкая соломка, бананы, арбуз, хурма и инжир. Суточная норма гликогена равна 100 г в сутки. Если человек интенсивно занимается спортом или выполняет большую работу, связанную с умственной деятельностью, количество углевода должно быть увеличено. Гликоген относится к легко усваиваемым углеводам, которые хранятся про запас, что говорит о его использовании только в случае недостатка энергии от других веществ.

К полисахаридам также относятся следующие вещества:

1. Хитин. Он входит в состав роговых оболочек членистоногих, присутствует в грибах, низших растениях и в беспозвоночных животных. Вещество играет роль опорного материала, а также выполняет механические функции.

2. Мурамин. Он присутствует в качестве опорно-механического материала клеточной стенки бактерий.

3. Декстраны. Полисахариды выступают как заменители плазмы крови. Их получают путем воздействия микроорганизмов на раствор сахарозы.

4. Пектиновые вещества. Находясь вместе с органическими кислотами, могут образовывать желе и мармелад.

Белки и углеводы. Продукты. Список

Человеческий организм нуждается в определенном количестве питательных веществ каждый день. Например, углеводов необходимо употреблять в расчете 6-8 г на 1 кг массы тела. Если человек ведет активный образ жизни, то количество будет увеличиваться. Углеводы в продуктах содержатся практически всегда. Составим список их присутствия на 100 г пищи:

1. Наибольшее количество (более 70 г) содержатся в сахаре, мюслях, мармеладе, крахмале и рисе.
2. От 31 до 70 г - в мучных и кондитерских изделиях, в макаронах, крупах, сухофруктах, фасоли и горохе.
3. От 16 до 30 г углеводов содержат бананы, мороженое, шиповник, картофель, томатная паста, компоты, кокос, семечки подсолнечника и орехи кешью.
4. От 6 до 15 г - в петрушке, укропе, свекле, моркови, крыжовник, смородина, бобах, фруктах, орехах, кукурузе, пиве, семечках тыквы, сушеных грибах и так далее.
5. До 5 г углеводов содержится в зеленом луке, томатах, кабачках, тыквах, капусте, огурцах, клюкве, в молочных продуктах, яйцах и так далее.

Питательного вещества не должно поступать в организм меньше 100 г в сутки. В противном случае клетка не будет получать положенную ей энергию. Головной мозг не сможет выполнять свои функции анализа и координации, следовательно, мышцы не будут получать команды, что в итоге приведет к кетозу.

Что такое углеводы, мы рассказали, но, помимо них, незаменимым веществом для жизни являются белки. Они представляют собой цепочку аминокислот, связанных пептидной связью. В зависимости от состава белки различаются по своим свойствам. Например, эти вещества исполняют роль строительного материала, так как каждая клетка организма включает их в свой состав. Некоторые виды белков являются ферментами и гормонами, а также источником энергии. Они оказывают влияние на развитие и рост организма, регулируют кислотно-щелочной и водный баланс.

Таблица углеводов в еде показала, что в мясе и в рыбе, а также в некоторых видах овощей их число минимально. А каково содержание белков в пище? Самым богатым продуктом является желатин пищевой, на 100 г в нем содержится 87,2 г вещества. Далее идет горчица (37,1 г) и соя (34,9 г). Соотношение белков и углеводов в суточном употреблении на 1 кг веса должно быть 0,8 г и 7 г. Для лучшего усвоения первого вещества необходимо принимать пищу, в которой он принимает легкую форму. Это касается белков, которые присутствуют в кисломолочных продуктах и в яйцах. Плохо сочетаются в одном приеме пищи белки и углеводы. Таблица по раздельному питанию показывает, каких вариаций лучше избегать:

1. Рис с рыбой.
2. Картофель и курица.
3. Макароны и мясо.
4. Бутерброды с сыром и ветчиной.
5. Рыба в панировке.
6. Ореховые пирожные.
7. Омлет с ветчиной.
8. Мучное с ягодами.
9. Дыню и арбуз нужно есть отдельно за час до основного приема пищи.

Хорошо сочетаются:

1. Мясо с салатом.
2. Рыба с овощами или на гриле.
3. Сыр и ветчина по отдельности.
4. Орехи в целом виде.
5. Омлет с овощами.

Правила раздельного питания основаны на знаниях законов биохимии и информации о работе ферментов и пищевых соков. Для хорошего пищеварения любой вид еды требует индивидуального набора желудочных жидкостей, определенного количества воды, щелочную или кислотную среду, а также присутствие или отсутствие энзимов. Например, кушанье, насыщенное углеводами, для лучшего переваривания требует пищеварительного сока с щелочными ферментами, которые расщепляют данные органические вещества. А вот еда, богатая белками, уже требует кислых энзимов... Соблюдая нехитрые правила соответствия продуктов, человек укрепляет свое здоровье и поддерживает постоянный вес, без помощи диет.

«Плохие» и «хорошие» углеводы

«Быстрые» (или «неправильные») вещества - соединения, которые содержат небольшое число моносахаридов. Такие углеводы способны быстро усваиваться, повышать уровень сахара в крови, а также увеличивать количество выделяемого инсулина. Последний снижает уровень сахара крови, путем превращения его в жир. Употребление углеводов после обеда для человека, который следит за своим весом, представляет наибольшую опасность. В это время организм наиболее предрасположен к увеличению жировой массы. Что именно содержит неправильные углеводы? Продукты, список которых представлен ниже:

1. Кондитерские изделия.

3. Варенье.

4. Сладкие соки и компоты.

7. Картофель.

8. Макароны.

9. Белый рис.

10. Шоколад.

В основном это продукты, не требующие долгого приготовления. После такой еды необходимо много двигаться, иначе лишний вес даст о себе знать.

«Правильные» углеводы содержат более трех простых мономеров. Они усваиваются медленно и не вызывают резкого подъема сахара. Данный вид углеводов содержит большое количество клетчатки, которая практически не переваривается. В связи с этим человек долго остается сытым, для расщепления такой пищи требуется дополнительная энергия, кроме того, происходит естественное очищение организма. Составим список сложных углеводов, а точнее, продуктов, в которых они встречаются:

1. Хлеб с отрубями и цельнозерновой.
2. Гречневая и овсяная каши.
3. Зеленые овощи.
4. Макароны из грубого помола.
5. Грибы.
6. Горох.
7. Красная фасоль.
8. Помидоры.
9. Молочные продукты.
10. Фрукты.
11. Горький шоколад.
12. Ягоды.
13. Чечевица.

Для подержания себя в хорошей форме нужно больше есть «хороших» углеводов в продуктах и как можно меньше «плохих». Последние лучше принимать в первую половину дня. Если нужно похудеть, то лучше исключить употребление "неправильных" углеводов, так как при их использовании человек получает пищу в большем объеме. "Правильные" питательные вещества низкокалорийные, они способны надолго оставлять ощущение сытости. Это не означает полный отказ от "плохих» углеводов, а лишь только их разумное употребление.

Каждый продукт питания органического происхождения содержит в себе такие пищевые вещества, как белки, жиры и углеводы. Чтобы узнать, что такое углеводы, нужно представить, что от них зависит усвояемость любого витамина и микроэлемента, а также обеспечение организма энергией.

Углеводы - что это?

Углеводами называют категорию простых и сложных сахаров, входящих в состав всех тканей организма человека и животного. Это вещество – крупнейший органический «строительный материал» на планете. Химия утверждает, что эти углеродные соединения живые организмы получают с помощью процесса фотосинтеза. В самом примитивном варианте обмен углеводов осуществляют растения. Попадая в организм извне, они превращаются в чистую энергию для работы всех систем органов.

Каковы функции углеводов?

Механизм действия вещества подсказывает, что основной его характеристикой следует считать энергетическую. Помимо нее ученые называют такие функции углеводов, как:

1. Структурная - они служат основой для построения клеток растений и живых существ.
2. Защитная – являются протектором от деформирующего воздействия внешней и внутренней среды.
3. Запасающая – удерживают остальные питательные компоненты в организме.
4. Регулирующая – активация пищеварительных процессов в ЖКТ.
5. Антикоагулирующая – влияние на и противоопухолевая эффективность.

Окисление 1 г углеводов выделяет около 20 кДж чистой энергии. При избытке они накапливаются в мышечной массе и печени в виде гликогена. Во время отдыха после физической работы уровень гликогена восстанавливается из этих ресурсов организма. Каждую из этих функций правильные углеводы реализуют благодаря тому, что с ними в организм поступает целый перечень полезных веществ:

• крахмал;
• глюкоза;
• гепарин;
• хитин;
• фруктоза;
• дезоксирибоза.

Польза углеводов

Почти половину всех попадающих в течение дня в человеческий организм веществ составляют углеводы. Дефицит их в рационе питания моментально сказывается на самочувствии: нарушается функционирование сердечной мышцы, замедляется , нервная система дает сбой. Основными полезными свойствами вещества считаются:

1. Обеспечение энергией . Каждая деятельность, например ходьба или чистка зубов, требует определенных усилий. Углеводы содержат глюкозу, которая распадается в пищеварительном тракте на крахмал и сахар. Это соединение содержит инсулин, способный всасываться в кровь за считанные секунды. Зная, какие углеводы полезны, можно извне регулировать его уровень при сахарном диабете;
2. Борьба с заболеваниями, вызванными нарушениями обменных процессов . Пища с волокнами углеводов служит своеобразным «щитом» для людей, вынужденных жить с , повышенным холестерином или различными стадиями ожирения. Диета на их основе стабилизирует кровяное давление и нормализует сердечный ритм;
3. Контроль веса . Понимая, что такое углеводы, можно научиться регулировать собственный вес изменением списка потребляемых продуктов. От углеводов нельзя полностью отказываться при похудении, если планируется долгосрочное удержание достигнутого результата. Цельнозерновая пища уменьшает удельный вес жира в организме;
4. Повышение настроения . Проведенные исследования подтверждают, что употребление продуктов, богатых углеводами, увеличивает выработку серотонина – гормона хорошего самочувствия и оптимизма. Люди, сидящие на диете с дефицитом этих веществ, испытывают больше депрессии, тревожности и вспышек гнева.

Вред углеводов

Главный вред, который могут нанести продукты питания, - переедание, оказывающее негативное воздействие на организм. Когда организм восполняет дефицит и возникает переизбыток, начинается превращение углеводов в жиры, откладывающиеся на талии, боках и ягодицах. Переесть белков и жиров сложнее, чем углеводов из-за их восхитительных вкусовых качеств. Углеводами богаты сладости, шоколад, любая выпечка, конфеты, газированные напитки. Этими продуктами хочется наслаждаться во время стресса, строгой диеты или ночного голода.

Углеводы, которые представляют особую опасность для здоровья, называются рафинированными. Они не пополняют энергетическую «копилку» человека, а истощают ее, при этом сами превращаются в жир. Рафинированные легкоусвояемые углеводы синтезированы искусственно, а потому не несут никакой пользы. Промышленная ферментация и очистка лишили волокна всего набора микроэлементов. Рафинированные сахара очень концентрированы: этим объясняется их популярность у производителей шоколадных батончиков, лимонадов и чипсов.

Простые и сложные углеводы

Все углеродные органические вещества можно поделить на две группы: . Их различают по порядку влияния на клетки организма и химическому составу. Простые углеводы (большинство которых являются рафинированными) распадаются на 1-2 моносахарида – на этом процесс их расщепления останавливается. Быстрые и медленные углеводы (их называют сложными) этим и непохожи друг на друга: вторые состоят из 3 и более моносахаридов, что позволяет им долго перевариваться и быстро проникать в клетки.

Простые углеводы

Простые углеводы действуют аналогично кофеину: переработанная из них энергия усваивается организмом быстро, но ее хватает ненадолго. Они коварны, поскольку содержат быстроусвояемый сахар, резко повышающий показатели глюкозы в анализе крови. Легкие углеводы при частом употреблении вызывают дисбаланс сахара и увеличивают риск появления ожирения и диабета. Поэтому следует ограничить употребление в пищу следующих групп продуктов:

• пакетированные соки;
• крахмалистые фрукты (папайя, банан);
• кукурузный и картофельный крахмал;
• снэки;
• макаронные изделия из мягких сортов пшеницы;
• каши быстрого приготовления;
• хлебобулочные изделия из обычной муки.

Что такое сложные углеводы?

Долгие углеводы или сложные позволяют питаться реже за счет длительного сохранения энергии в организме, поэтому они – идеальный спутник любой диеты, особенно если она направлена на борьбу с лишним весом. Они имеют низкий , который и измеряется скоростью усвоения углевода в клетках. По шкале ГИ от 0 до 100 полезные углеводы набирают не более 50 единиц. Рацион питания, входящий в рамки этой нормы, назначается всем людям, страдающим ожирением.

Сложные углеводы можно найти в:

• бобовых;
• злаковых;
• цельнозерновом хлебе;
• макаронах из цельнозерновой пшеницы;
• овощах (болгарский перец, лук, кабачки, салат, шпинат, авокадо, стручковая фасоль, все виды капусты);;
• фруктах, с низким содержанием сахара (груши, яблоки, грейпфруты, апельсины, киви, персики);
• зелени.

Любой человек, страдающий от приступов голода и быстрого насыщения, должен знать, в чем содержатся углеводы, считающиеся безопасными. У таких продуктов есть ряд признаков, по которым их можно отличить среди многообразия рафинированных веществ:

• органический состав без ГМО и усилителей вкуса;
• низкий уровень глютена и прочих высокоаллергенных компонентов;
• отсутствие повреждающей обработки;
• срок хранения, отвечающий реальным представлениям о натуральной пище.

Продукты, содержащие углеводы

Чтобы обнаружить здоровые углеродные соединения, нужно заранее изучить перечень продуктов с низким гликимеческим индексом. Продукты, богатые углеводами, входят в специальную таблицу, созданную и рекомендованную диетологами. Среди них отдельно стоит указать те, которые считаются максимально необходимыми организму человека:

1. Овощи и фрукты. Арбузы, малина, черника, груши и сливы содержат много пищевых волокон, воды и сложного сахара. Консервированные фрукты сохраняют те же свойства, если в процессе обработки к ним не была добавлена глюкоза.
2. Цельные зерна . Это лучший выбор для тех, кто не может прожить и дня без выпечки, но боится последствий употребления очищенного калорийного зерна. Они содержат цинк, селен и магний, что является дополнительным преимуществом.
3. Бобовые культуры . Фасоль, горох, нут и чечевица – чемпионы по содержанию белка. Зная, что такое углеводы и как важно сочетать их с белками, спортсмены налегают на бобы перед соревнованиями.
4. Нежирные молочные продукты .

Сколько углеводов нужно в день?

Ежедневные потребности в энергии зависят от ритма жизни человека. Норма углеводов в день для людей с малоподвижной работой и с активным физическим трудом различается. Если спортсмены тратят около 3000 Ккал, то офисным менеджерам для защиты от набора лишних килограммов не стоит превышать норму в 1500 Ккал. Рекомендации диетологов предлагают формировать рацион следующим образом: 45-65% еды должно состоять из сложных углеводов.

Углеводы для спортсменов

Люди, регулярно переносящие серьезные физические нагрузки, нуждаются в постоянной слежке за потребляемыми продуктами, режимом приема пищи и числом калорий. Некоторые из них знают, что углеводы перед тренировкой употребляются ради повышения выносливости, но соглашаются на эксперименты с отказом от них. Существует ошибочная точка зрения, рассматривающая дефицит этого элемента как способ заставить организм сжигать больше жира, который становится критическим источником энергии в экстренных случаях.

Доказательством того, что эта теория абсурдна, служит сам механизм переработки веществ, получаемых из еды. Сложные углеводы надолго сохраняют энергетический заряд, а жиры подобны простым: они медленно трансформируются в топливо для мышц и быстро сгорают, провоцируя упадок сил и возникновение потребности в новом приеме пищи. Диетологи уверены, что такие углеводы, как гликоген и клетчатка хорошо работают в комплексе жирами, только если они принимаются в пищу в комплексе.

Общая характеристика. Углеводами называют вещества с общей формулой Сn (H 2 O) m, где п ит могут иметь разные значения. Само название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих вешеств в том же соотношении, что и в молекуле воды. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы, например азот.

Углеводы — одна из основных групп органических веществ клеток. Они представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты биосинтеза других органических веществ в растениях (органические кислоты, спирты, аминокислоты и др.), а также входят в состав клеток всех других организмов. В животной клетке содержится I—2% углеводов, в растительных в некоторых случаях — 85—90%.

Выделяют три группы углеводов:

• моносахариды, или простые сахара;
• олигосахариды (греч. oligos — немногочисленный) — соединения, состоящие из 2—10 последовательно соединенных молекул простых Сахаров;
• полисахариды, состоящие более чем из 10 молекул простых Сахаров или их производных.

Моносахариды, Это соединения, в основе которых лежит не-разветвленная углеродная цепочка, в которой при одном из атомов углерода находится карбонильная группа (С=0), а при всех остальных — по одной гидроксильной группе. В зависимости от длины углеродного скелета (количества атомов углерода) моносахариды разделяют на триозы (С 3), гетрозы (С 4), пентозы (С 5), гексозы (С 6), гептозы (С 7). Примерами пентоз являются рибоза, дезоксирибоза, гексоз-глюкоза, фруктоза, галактоза.

Моносахариды хорошо растворяются в воде, они сладкие на вкус. В водном растворе моносахариды, начиная с пентоз, приобретают кольцевую форму.

Циклические структуры пентоз и гексоз — их обычные формы; в любой данный момент лишь небольшая часть молекул существует в виде «открытой цепи». В состав олиго- и полисахаридов также входят циклические формы моносахаридов. Кроме Сахаров, у которых все атомы углерода связаны с атомами кислорода, есть частично восстановленные сахара, важнейшим из которых является дезоксирибоза.

Олигосахариды. При гидролизе олигосахариды образуют несколько молекул простых Сахаров. В олигосахаридах молекулы простых Сахаров соединены так называемыми гликозидными связями, соединяющими атом углерода одной молекулы через кислород с атомом углерода другой молекулы, например:

К наиболее важным олигосахаридам относятся мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) и сахароза (тростниковый или свекловичный сахар):

глюкоза + глюкоза = мальтоза;
глюкоза + галактоза - лактоза;
глюкоза + фруктоза = саxароза.

Эти сахара называют также дисахаридами. Мальтоза образуется из крахмала в процессе его расщепления под действием ферментов амилаз. Лактоза содержится только в молоке. Сахароза наиболее распространена в растениях.

По своим свойствам дисахариды близки к моносахаридам. Они хорошо растворяются в воде и имеют сладкий вкус.

Полисахариды. Это высокомолекулярные (до 10 000 000 Да) биополимеры, состоящие из большого числа мономеров — простых Сахаров и их производных.

Полисахариды могут состоять из моносахаридов одного или разных типов. В первом случае они называются гомополисаха-риды (крахмал, целлюлоза, хитин и др.), во втором — гетеро-полисахариды (гепарин).

Полисахариды могут иметь линейную, неразветвленную структуру (целлюлоза) либо разветвленную (гликоген). Все полисахариды не растворимы в воде и не имеют сладкого вкуса. Некоторые из них способны набухать и ослизняться.

Наиболее важными полисахаридами являются следующие.

Целлюлоза — линейный полисахарид, состоящий из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных между собой водородными связями. Каждая цепь образована 3—10 тыс. остатков P-D-тюкозы. Такая структура препятствует проникновению воды, очень прочна на разрыв, что обеспечивает устойчивость оболочек клеток растений, в составе которых 26—^0% целлюлозы.

Целлюлоза служит пищей для многих животных, бактерий и грибов. Однако большинство животных, в том числе и человек, не могут усваивать целлюлозу, поскольку железы желудочно-кишечного тракта не образуют фермента целлюлазы, расщепляющей целлюлозу до глюкозы. В то же время целлюлозные волокна играют важную роль в питании, так как они придают пище грубую консистенцию, объемность и стимулируют перистальтику кишечника.

Крахмал (у растений) и гликоген (у животных, человека и грибов) являются основными запасными полисахаридами по ряду причин: будучи нерастворимыми в воде, они не оказывают на клетку ни осмотического, ни химического влияния, что важно при длительном нахождении их в живой клетке. Твердое, обезвоженное состояние полисахаридов способствует увеличению полезной массы продукта запаса за счет экономии объема, причем существенно уменьшается вероятность потребления этих продуктов болезнетворными бактериями, грибами и другими микроорганизмами. И наконец, при необходимости запасные полисахариды легко могут быть превращены в простые сахара путем гидролиза.

Хитин образован молекулами pVD-глюкозы, в которой гидро-ксильная группа при втором атоме углерода замещена азотсодержащей группой NHCOCH 3 . Его длинные параллельные цепи так же, как и цепи целлюлозы, собраны в пучки. Хитин — основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.

Функции углеводов:

1. Энергетическая. Глюкоза — основной источник энергии, высвобождаемой в клетках живых организмов в ходе клеточного дыхания. Крахмал и гликоген составляют энергетический запас в клетках.
2. Структурная, Целлюлоза входит в состав клеточных оболочек растений; хитин служит структурным компонентом покровов членистоногих и клеточных стенок многих грибов. Некоторые олигосахариды — составная часть цитоплазмати-ческой мембраны клетки (в виде гликопротеинов и гликолипи-дов), образующая гликокаликс.Пентозы участвуют в синтезе нуклеиновых кислот (рибоза входит в состав РНК, дезоксирибоза — в состав ДНК), некоторых коферментов (например, НАД, НАДФ, кофермента А, ФАД), АМФ; принимают участие в фотосинтезе (рибулозо-дифосфат является акцептором С0 2 в темновой фазе фотосинтеза).
3. Защитная. У животных гепарин препятствует свертыванию крови, у растений камеди и слизи, образующиеся при повреждении тканей, выполняют защитную функцию.

Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы"