Ряд соединений, принадлежащих по своим свойствам к классу углеводов, содержат водород и кислород в несколько иной пропорции, чем указано в общей формуле (например, дезоксирибоза – С5Н10О4). Однако название "углеводы" сохранилось, хотя химического смысла оно не имеет.
Наиболее распространенный углевод – целлюлоза, структурный компонент деревьев и других растений. Главный пищевой ингредиент – крахмал. Моносахариды встречаются в свободном виде в природе в небольших количествах; в основном они присутствуют как структурные единицы полисахаридов, входят в дисахариды и олигосахариды.
Углеводы и их физиологическое значение
Углеводы широко распространены в природе, они встречаются в свободной или связанной форме во всех клетках – растительных, животных, бактериальных. Углеводы составляют ¾ биологического мира и примерно 60-80% калорийности человеческого рациона.
В клетках живых организмов углеводы является источником и аккумулятором энергии, в растительных и некоторых животных клетках они выполняют опорную функцию. В растительных клетках таких углеводов 90%, а в животных – 20% - это скелетный материал клетки.
В соединении с белками и липидами углеводы образуют сложные комплексы, которые представляют основу субклеточных структур, то есть основу живой материи.
Углеводы образуются в растениях в процессе фотосинтеза и являются первыми органическими веществами в круговороте углерода в природе.
В питании человека углеводы играют очень важную роль. Они являются:
Главным источником энергии, которая необходима всем клеткам и тканям, особенно мозгу, сердцу и мышцам.
Энергия высвобождается при окислении углеводов (белков, жиров) и аккумулируется в молекулах АТФ. При окислении 1 г углеводов в организме образуется 4 ккал энергии.
Углеводы и их производные входят в состав разнообразных тканей и жидкостей, т.е. являются пластическим материалом.
Являются регуляторами ряда биохимия процессов. (При окислении жиров они препятствуют накоплению кетоновых тел. При сахарном диабете нарушается обмен углеводов и развивается ацидоз).
Углеводы тонизируют ЦНС (центральную нервную систему).
Некоторые углеводы выполняют специализированные функции (например, гепарин – препятствует свертыванию крови в сосудах).
Защитная функция (галактуроновая кислота, взаимодействуя с токсичными веществами, образует нетоксичные водорастворимые сложные эфиры, которые выводятся из организма с мочой).
В организме человека запасы углеводов не превышают 1% массы тела. При интенсивной работе они быстро истощаются, поэтому углеводы должны поступать вместе с пищей ежедневно.
Суточная потребность человека в углеводах составляет 400-500г, при этом 80% приходится на крахмал.
Способность альдоз к окислению имеет важное значение для пищевых продуктов.
Уроновые кислоты широко распространены в природе. Некоторые являются структурными компонентами полисахаридов, например, пектин имеет важное значение в гелеобразовании, загустевании (Д-галактуроновая кислота), альгиновая кислота из морских водорослей.
27)
