Источники углеводов в организмах. Основная функция углеводов




Главными источниками углеводов из пищи являются: хлеб, картофель, макароны, крупы, сладости. Чистым углеводом является сахар. Мёд, в зависимости от своего происхождения, содержит 70--80 % глюкозы и фруктозы.

Основная функция углеводов - обеспечение энергетических затрат организма (на углеводы приходится от 55 до 75 % калорийности пищи).

Количество и состав углеводных компонентов пищи очень важны для поддержания здоровья. Средний уровень углеводов в пищевом рационе людей составляет около 60 %.

Среднестатистический здоровый человек должен потреблять в сутки от 350 до 500 г углеводов, для людей с усиленной физической или умственной нагрузкой потребление углеводов может увеличиваться до 700 г и выше. Более половины углеводов поступает в организм с зерновыми продуктами, около четверти - с сахаром и сахаросодержащими продуктами, с овощами от 10 до 15 %, с фруктами от 5 до 10 %.

Для оценки пищевой ценности углеводов используется гликемический индекс. Эта расчетная величина отражает способность поступивших в организм углеводов повышать уровень глюкозы в крови. Наиболее высокий гликемический индекс характерен для чистой глюкозы и мальтозы, а также для углеводов, содержащихся в картофеле, моркови, меде, кукурузных хлопьях, пшеничном хлебе.

Еще одной характеристикой углеводов является их сладость. В наибольшей мере сладкий вкус присущ фруктозе и глюкозе, сахарозе, некоторым сахароспиртам (мальтитол, маннит, сорбит). Искусственные заменители сахара (сахарин, аспартам) по "сладости" в сотни раз превосходят натуральные углеводы. Поэтому заменители сахара используют в тех случаях, когда необходимо придать продуктам сладкий вкус, не увеличивая их калорийность.

Переваривание углеводов начинается в ротовой полости, где амилаза слюны частично расщепляет крахмал.

Глюкоза является основным источником энергии для мышц, нервной системы и других тканей. Энергия выделяется при окислении глюкозы. Если содержание глюкозы превышает уровень, необходимый для получения нужного количества энергии, то происходит ее резервирование в виде гликогена. Запасы гликогена в мышцах и печени человека могут достигать от 300 до 400 г.

Когда запасы гликогена достигают максимального уровня, из глюкозы синтезируются жиры, которые откладываются в жировых клетках. При повышении энергетических затрат гликоген снова превращается в глюкозу.

Хотя среднесуточное поступление глюкозы в чистом виде в организм человека относительно невелико (от 15 до 18 г), много глюкозы поступает в связанном виде - в составе дисахаридов, крахмала. Для выполнения своих функций центральная нервная система расходует около 140 г глюкозы за сутки, эритроциты крови - 40 г, мышечная ткань расходует глюкозу также в больших количествах, в зависимости от выполняемой физической работы.

При недостатке углеводов в организме появляются слабость, головокружение, головная боль, чувство голода, сонливость, потливость, дрожь в руках.

Избыточное (превышающее энергетические потребности организма) потребление углеводов также приводит к нежелательным последствиям. "Лишняя" глюкоза превращается в жир, что приводит к увеличению массы тела.

 

 

5. Количественное содержание и качественный состав углеводов в почве

Углеводы являются важным компонентом почвенного органического вещества. Относительное содержание углеводов (по углероду) изменяется от 5 до 30$ к общему углероду в верхних гумусовых горизонтах.

Наиболее общепринятыми методами определения общего количества углеводов являются антроновый и фенолсернокислотный методы. В гумусовых горизонтах разными авторами было найдено от 0,01 до 2,7$ углеводов к весу почвы. Общее содержание углеводов в дерново-подзолистых и серых лесных почвах составляет 1-2$, в черноземах - от 0,6 до 1,5, в каштановых почвах - 0,5-0,9, в сероземах - 0,3-0,9, в красноземах и горно-луговых - до 2,5-3$ от почвы, а количество углерода углеводов в подзолистых почвах составляет 6,9-24,8$, в черноземах - 11,6-22,6, в каштановых - 19,5-23,1, в красноземах и желтоземах -20,3- 28,6$ от органического углерода. М.И.Дергачева и Э.Ф.Кузьмина приводят более низкие значения относительного содержания углеводов в южных черноземах и в каштановых почвах - 8-10$. Исследователи отмечают, что общее содержание и распределение углеводов по профилю в почвах обусловлено содержанием гумуса, скоростью разложения органического вещества и интенсивностью элювиальных процессов. Общее количество углеводов снижается с глубиной, но вниз по профилю почв закономерно возрастает доля углерода углеводов в составе гумуса, а также показал, что Е 9 изученных им почвах относительное содержание углеводов Е гор.А и В было практически одинаковым (9,3$).

Колебания в содержании углеводоЕ очень велики, и зонально-генетические закономерности удается выявить только на статистической основе. По Л.К.Садовниковой, доля углеводов в составе гумуса проявляет тенденцию к уменьшению при переходе от подзолистых почв к черноземам с последующим нарастанием содержания в почЕах сухих степей. Зональная кривая статистически имеет обратную связь по отношению к кривой накопления гумуса. В почве различают свободные и связанные углеводы. Свободные углеводы экстрагируют из почвы водой или этанолом нашел, что содержание вод- орастворимых Сахаров для горизонтов Н и А сосновой серой лесной почвы составило соответственно 0,24 и 0,22$ от почвенного органического вещества, причем глюкоза составляла 80$ от суммы свободных Сахаров. Несколько меньшие значения приводят, но в спиртовых экстрактах глюкоза преобладала, а также отмечалось присутствие дисахаридов (сахароза, лактоза). В составе свободных углеводов идентифицированы глюкоза, арабиноза, фруктоза, ксилоза, галактоза, рибоза, манноза. Было установлено, что высушивание почвы увеличивает количество воднорастворимых моно- и олигосахаридов, а снижение температуры до -14 вызывало уменьшение количества глюкозы в 2-5 раз, маннозы - в 2-3 раза.

Эта часть углеводов в почве не может накапливаться в значительных количествах вследствие утилизации микроорганизмами и растениями.

Для выделения полисахаридного комплекса почвы применяют различные методы. Для экстракции полисахаридов из почвы Дафф применил перемешивание почвы с водой при 85 с последующим концентрированием. Выход комплекса составил около 3% от органического вещества почвы. Бёниа проводил экстракцию раствором фосфатного буфера при рН 7, и выход комплекса составил менее 1% к весу почвы. Другие авторы выделяли полиеахаридд из фульвокислотной фракции с помощью адсорбции и избирательного элю-ирования на колонке с полиамидом и древесным углем. Выделенные препараты содержали неуглвводные компоненты, аминокислоты, полифенольные соединения, в составе золы найдены Ре, %, AI, ига, Si. Методами электрофореза, ультрацентрифугирования, гельфильтрации, седиментации, светорассеяния было показано, что выделенные вещества полидисперсны, гетерогенны, различаются по молекулярным весам. Бениа установил, что молекулярная масса полисахаридов для инменяется от 10 000 почв с мор гумусом до 124 000 для почв с мульгумусом. Методами ультрацентрифугирования и гельфильтрации была установлена величина около 50 000. Вид экстрактанта также оказывал действие на молекулярную массу выделенных фракций. В комплексах, экстрагированных раствором соляной кислоты, доля фракция с молекулярным весом 4000 составила 51-55$, а в полисахаридах, полученных экстракцией раствором щелочи - 22-23). Молекулярные веса полисахаридов достигают 450 000. В почвенных полисахаридах методом ИК-спектроскопии установлены карбоксильные, гидроксильные, этильные, метильные и альдегидные группы.

 

 

Вывод

Основная роль углеводов связана с их энергетической функцией. При их ферментативном расщеплении и окислении выделяется энергия, которая используется клеткой. Полисахариды играют главным образом роль запасных продуктов и легко мобилизируемых источников энергии (например, крахмал и гликоген), а также используются в качестве строительного материала (целлюлоза и хитин).

Полисахариды удобны в качестве запасных веществ по ряду причин: будучи нерастворимы в воде, они не оказывают на клетку ни осмотического, ни химического влияния, что весьма важно при длительном хранении их в живой клетке: твердое, обезвоженное состояние полисахаридов увеличивает полезную массу продуктов запаса за счет экономии их объемов. При этом существенно уменьшается вероятность потребления этих продуктов болезнетворными бактериями, грибами и другим микроорганизмами, которые, как известно, не могут заглатывать пищу, а всасывают питательные вещества всей поверхностью тела. При необходимости запасные полисахариды легко могут быть превращены в простые сахара путем гидролиза. Кроме того, соединяясь с липидами и белками, углеводы образуют гликолипиды и гликопротеиды-два.

 

Список использованной литературы

1. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т. 1: Пер. с англ. // Под ред. Р. Сопфа. М.: Мир, 1990, 368 с.

2. Нечаев А. П. Органическая химия: Учебник для учащихся пищевых техникумов. М.: Высш. школа, 1988, 319 с.

3. Павлов И. Ю., Вахненко Д. В., Москвичев Д. В. Биология. Пособие-репетитор для поступающих в вузы. Ростов-на-Дону, издательство «Феникс», 1999, 576 с.

4. Лемеза Н. А., Камлюк А. В., Лисов Н. Д. Биология в экзаменационных вопросах и ответах. М.: Рольф, 1997, 464 с.

5. Мамонтов С. Г. Основы биологии: Курс для самообразования. М.: Просвещение, 1992, 416 с.

6. Биология для поступающих в вузы. Под ред. В. Н. Ярыгина. М.: Высш. школа, 1995, 478 с.

7. Кемп П., Армс К. Введение в биологию. Пер. с англ. М.: Мир, 1998, 671 с.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-05-21 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: