Роль углеводов в живой клетке: Ошибка 403 — доступ запрещён

Значение углеводов в живой природе и жизни человека

Похожие презентации:

Эндокринная система

Анатомо — физиологические особенности сердечно — сосудистой системы детей

Хронический панкреатит

Топографическая анатомия верхних конечностей

Анатомия и физиология сердца

Мышцы головы и шеи

Эхинококкоз человека

Черепно-мозговые нервы

Анатомия и физиология печени

Топографическая анатомия и оперативная хирургия таза и промежности

1. Значение углеводов в живой природе                   и жизни человека 

Значение углеводов в живой природе
и жизни человека
Сn(Н2О)m

2. Классификация углеводов зависит от их способности к разложению в водной среде и образованию новых веществ – к гидролизу.

Углеводы бывают: Простыми
– называются моносахаридами. Сложными: дисахаридные соединения,
олигосахаридные соединения, полисахаридные соединения. Моносахаридами
называются простейшие углеводные соединения, состоящие из одной единицы и
не способные образовывать еще более простые вещества. Синтез их
производится зелеными растениями. Они легко соединяются с водой. Самым
популярным моносахаридом является глюкоза (C6h22O6). Большой процент
глюкозы в винограде, виноградном соке, меде. Фруктоза, глюкозный изомер,
тоже принадлежит к моносахаридам. При необходимости, чтобы получить
хорошую порцию глюкозы нужно питаться яблоками, цитрусовыми, персиками,
арбузами, сухофруктами, соками, компотами, вареньем, медом.
Дисахаридами называются сложные вещества органического происхождения,
двумолекулярные, расщепляющиеся в момент гидролизного процесса. Это
различные сахара. Один из распространенных дисахаридов: мальтоза или
солодовый сахар (C12h32O11), являющийся составным пивным, квасным
элементом. Дисахаридом сахарозой – пищевым сахаром – наполнены сахара,
изделия из муки, соки, компоты, варенье. Дисахаридом лактозой – молочным
сахаром – молочные продукты.
Олигосахаридами называются углеводные соединения со сложной структурой,
синтезированные более чем из двух (до 10) моносахаридных остатков. Самым
часто встречаемым природным олигосахаридом является рафиноза (C18h42O16).
Рафинозу формируют глюкозные, фруктозные и галактозные элементы.
Она содержится в бобах, белокочанной и брюссельской капусте, брокколи,
цельных злаках.
Полисахаридами называются сложноструктурные высокомолекулярные
углеводные соединения, в структуре молекул которых от десяти до ста и
нескольких тысяч моносахаридных единиц. Хорошо известный полисахарид –
крахмал, (C₆H₁0O5)n. Крахмала много в мучных изделиях, крупах, картофеле.
Самый полезный полисахарид клетчатка содержится в грече, перловке, овсянке,
отрубях пшеницы и ржи, хлебе из грубо молотой муки, фруктах, овощах.
Полисахарид гликоген, накапливающийся в печени, мышцах, является для
человека энергетическим ресурсом.

3. Биологическая роль

• В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:
• · Структурная и опорная функции. Углеводы участвуют в построении различных опорных структур.
Так целлюлоза является основным структурным компонентом стенок растений, хитин выполняет
аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих.
Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и
др.), состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток.
• · Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза
и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК) Энергетическая функция. Углеводы
служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4
г воды.
• · Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у
животных, крахмал и инулин — у растений.
• · Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме.
Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое
давление крови.
• · Рецепторная функция. Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных
рецепторов или молекул-лигандов.

4. Обмен

углеводов в организме
человека и высших животных
складывается из нескольких
процессов:
· Аэробный (пентозофосфатный
путь окисления глюкозы или
пентозный цикл) и анаэробный
(без потребления кислорода)
гликолиз — пути расщепления
глюкозы в организме.
· Глюконеогенез — синтез
углеводов из неуглеводистого
сырья (пировиноградная,
молочная кислота, глицерин,
0аминокислоты и другие
органические соединения).
· Гидролиз (расщепление) в
желудочно-кишечном тракте
полисахаридов и дисахаридов
пищи до моносахаридов, с
последующим всасыванием из
просвета кишки в кровеносное
русло.
· Гликогеногенез (синтез) и
гликогенолиз (распад) гликогена
в тканях, в основном в печени.
· Взаимопревращение гексоз.
· Аэробное окисление продукта
гликолиза — пирувата
(завершающая стадия
углеводного обмена).
Заключение
Таким образом: углеводы играют
огромную роль в жизни живых
организмов на планете ученые
считают, что примерно когда
появилось первое соединение
углевода, появилась и первая
живая клетка.
Обмен

English     Русский Правила

Углеводы – органические вещества клетки. Биологическая роль углеводов.

Углево́ды (сахариды) — общее название обширного класса природных органических соединений.

Название происходит от слов «уголь» и «вода». Причиной этого является то, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой C_x(H₂O)_y, формально являясь соединениямиуглерода и воды.

С точки зрения химии углеводы являются органическими веществами, содержащими неразветвленную цепь из нескольких атомов углерода,карбонильную группу, а также несколько гидроксильных групп.

Биологическое значение углеводов:

1. Углеводы выполняют структурную функцию, то есть участвуют в построении различных клеточных структур (например, клеточных стенок растений).

2. Углеводы выполняют защитную роль у растений (клеточные стенки, состоящие из клеточных стенок мертвых клеток защитные образования — шипы, колючки и др. ).

3. Углеводы выполняют пластическую функцию — хранятся в виде запаса питательных веществ, а также входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК.

4. Углеводы являются основным энергетическим материалом. При окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 гводы.

5. Углеводы участвуют в обеспечении осмотического давления и осморегуляции. Так, в

    крови содержится 100—110 мг/% глюкозы. От концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.

6. Углеводы выполняют рецепторную функцию — многие олигосахариды входят в состав воспринимающей части клеточных рецепторов или молекул-лигандов.

В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Травоядные получают крахмал, клетчатку, сахарозу. Хищники получаютгликоген с мясом.

Уровни организации живой материи — иерархически соподчиненные уровни организации

 биосистем, отражающие уровни их усложнения. Чаще всего выделяют шесть основных структурных уровней жизни: молекулярный, клеточный, организменный,популяционно—видовой, биогеоценотический и биосферный. В типичном случае каждый из этих уровней является системой из подсистем нижележащего уровня и подсистемой системы более высокого уровня.

Методы изучения биологии. Для изучения живой природы биологи применяют различные методы. Наблюдение позволяет выявить объекты и явления.Сравнение дает возможность уста­новить закономерности, общие для разных явлений в живой при­роде. 8 эксперименте

 или в опыте создается ситуация, помогаю­щая выявить те или иные свойства биологических объектов. Ис­торический метод позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познавать процессы развития живой природы. Кроме этих основных методов применяется мно­го других.

При изучении биологических объектов используется самая различная техника: микроскопы, ультрацентрифуги, разнообраз­ные химические анализаторы, компьютеры и множество других приборов, позволяющих раскрыть тайны живой материи. Свой вклад в изучение биологии вносят специалисты, казалось бы, да­лекие от биологии: химики, физики, математики, инженеры и многие другие.

3 Функции углеводов в клетке

Организм в основном использует углеводы в качестве источника энергии.

Изображение предоставлено: a_namenko/iStock/GettyImages

Существует множество основных питательных веществ, необходимых человеческому организму для нормального функционирования, и углеводы находятся в верхней части списка.

Со всей этой суетой вокруг низкоуглеводных диет вы можете подумать, что углеводы не так уж и важны. Существуют разные типы углеводов, поэтому такие продукты, как картофель, содержат больше питательных веществ, чем печенье, и они имеют решающее значение для функционирования человека.

Видео дня

Вот как углеводы помогают вашим клеткам выполнять свою работу.

Функции углеводов

1. Углеводы производят энергию

Основная функция углеводов связана с производством энергии. Вот почему многие спортсмены придерживаются высокоуглеводной диеты, включающей такие продукты, как сладкий картофель, бананы и сухофрукты.

«В клетках человека роль углеводов заключается в обеспечении энергией», — объясняет зарегистрированный диетолог Кристин Бирн, MPH, RD, LDN. «Процесс расщепления — также называемый метаболизмом — углеводов создает энергию для наших клеток».

Организм превращает углеводы в глюкозу (сахар), которая является основной формой энергии организма. Большинство клеток используют глюкозу, и это особенно важно для мозга.

Когда вы думаете об использовании энергии, вы можете подумать о походе или проведении дня за работой по дому. Но вы тратите энергию даже на самые маленькие задачи, включая основные человеческие функции, такие как дыхание, сокращение мышц и поддержание температуры тела, согласно Университету штата Оклахома.

Рекомендуем

Питание

Планы питания для мужчин, выполняющих тяжелую физическую работу

Николас Брэгг

Питание

Что такое углеводы: структура, функции и продукты

Анжела Огунджими

Управление весом

Калории на грамм углеводов

Обри Бэйли

Отзыв

2.

Углеводы способствуют накоплению энергии

Подобно объедкам из ресторана, ваше тело сохраняет избыточную энергию на потом.

По данным клиники Кливленда, когда съеденные вами углеводы превращаются в энергию для использования клетками, в результате образуется глюкоза. Иногда глюкозы больше, чем нужно организму в данный момент, но она не тратится впустую.

«Для того, чтобы быть использованными в качестве энергии, все типы углеводов в конечном итоге расщепляются и превращаются в глюкозу в нашем организме. Часть этой глюкозы немедленно используется для получения энергии, а остальная ее часть хранится в нашей печени и различных других ткани в виде гликогена», — говорит Бирн.

Согласно Nemours Children’s Health, гликоген используется, когда вам нужен быстрый прилив энергии или когда организм не получает достаточного количества глюкозы из пищи. Это также важно для регулирования уровня сахара в крови.

3. Углеводы защищают белок от расщепления

Употребление достаточного количества углеводов обеспечивает наличие в организме достаточного количества глюкозы или гликогена в качестве источников энергии, которые можно использовать немедленно или использовать позже.

Если глюкоза и гликоген недоступны, некоторые клетки могут расщеплять жир для получения энергии. Однако другие клетки, такие как мозг, нервы и развивающиеся клетки крови, не могут использовать жир и должны превращаться в белок. По данным Университета штата Оклахома, расщепление белка для получения энергии может привести к потере мышечной массы.

Чтобы предотвратить это, убедитесь, что вы едите достаточно углеводов. Углеводы выполняют белковосберегающую функцию, защищая мышечные ткани. Вам нужны ваши мышцы, чтобы выжить и помочь защитить ваши суставы.

Белок помогает построить мышцы, но вы не хотите полагаться только на белок для получения энергии — это функция углеводов.

Типы углеводов

Проще говоря, два основных типа углеводов включают простые и сложные углеводы.

В вашем рационе есть место и тому, и другому, но сложные углеводы, как правило, являются более богатыми источниками питательных веществ. Простые углеводы также могут иметь негативные последствия для здоровья, например, вызывать быстрое повышение уровня сахара в крови. Чанская школа общественного здравоохранения.

На молекулярном уровне существует три основных типа углеводов:

• ​ Моносахариды: ​ Моносахариды представляют собой простейшую форму углеводов. Они известны как простые сахара. «Моно» означает один, поэтому они представляют собой одну единицу сахара. Примеры включают глюкозу, фруктозу и галактозу.
• ​ Дисахариды: ​ Дисахариды состоят из пары моносахаридов — «ди» означает два. К ним относятся сахароза, лактоза и мальтоза.
• Полисахариды: Полисахариды представляют собой длинные цепочки моносахаридов. Их часто называют «сложными углеводами», и они включают крахмал, целлюлозу и гликоген.

Хотя все они обеспечивают клетки энергией, сложные углеводы также содержат больше всего витаминов, минералов и клетчатки. По данным клиники Майо, вам нужно примерно от 225 до 325 граммов углеводов в день. Выбирайте источники, включая фрукты, овощи, зерновые и бобовые (фасоль, чечевица и горох).

Каковы ключевые функции углеводов?

Кейт Пирсон, доктор философии, доктор медицинских наук, 9 ноября 2017 г.

С биологической точки зрения углеводы — это молекулы, содержащие атомы углерода, водорода и кислорода в определенных соотношениях.

Но в мире питания это одна из самых спорных тем.

Некоторые считают, что путь к оптимальному здоровью — это есть меньше углеводов, в то время как другие предпочитают диету с высоким содержанием углеводов. Тем не менее, другие настаивают на умеренности.

Независимо от того, где вы находитесь в этом споре, трудно отрицать, что углеводы играют важную роль в организме человека. В этой статье освещаются их основные функции.

Одной из основных функций углеводов является обеспечение организма энергией.

Большинство углеводов в продуктах, которые вы едите, перевариваются и расщепляются до глюкозы, прежде чем попасть в кровоток.

Глюкоза в крови поглощается клетками вашего тела и используется для производства топливной молекулы, называемой аденозинтрифосфатом (АТФ), посредством ряда сложных процессов, известных как клеточное дыхание. Затем клетки могут использовать АТФ для выполнения различных метаболических задач.

Большинство клеток организма могут производить АТФ из нескольких источников, включая пищевые углеводы и жиры. Но если вы соблюдаете диету со смесью этих питательных веществ, большинство клеток вашего тела предпочтут использовать углеводы в качестве основного источника энергии (1).

Резюме

Одной из основных функций углеводов является обеспечение организма энергией. Ваши клетки превращают углеводы в молекулу топлива АТФ посредством процесса, называемого клеточным дыханием.

Если в вашем организме достаточно глюкозы для удовлетворения его текущих потребностей, избыток глюкозы может быть сохранен для последующего использования.

Эта хранимая форма глюкозы называется гликогеном и в основном содержится в печени и мышцах.

Печень содержит приблизительно 100 г гликогена. Эти хранящиеся молекулы глюкозы могут высвобождаться в кровь для обеспечения организма энергией и поддержания нормального уровня сахара в крови между приемами пищи.

В отличие от гликогена печени, гликоген мышц может использоваться только мышечными клетками. Это жизненно важно для использования во время длительных периодов высокоинтенсивных упражнений. Содержание мышечного гликогена варьируется от человека к человеку, но составляет примерно 500 граммов (2).

В условиях, когда у вас есть вся глюкоза, необходимая вашему телу, и ваши запасы гликогена полны, ваше тело может преобразовывать избыточные углеводы в молекулы триглицеридов и откладывать их в виде жира.

Резюме

Ваше тело может преобразовывать дополнительные углеводы в накопленную энергию в виде гликогена. Несколько сотен граммов могут храниться в вашей печени и мышцах.

Хранение гликогена — это лишь один из нескольких способов, с помощью которых организм обеспечивает достаточное количество глюкозы для выполнения всех своих функций.

При недостатке глюкозы из углеводов мышцы также могут расщепляться на аминокислоты и превращаться в глюкозу или другие соединения для выработки энергии.

Очевидно, это не идеальный сценарий, поскольку мышечные клетки имеют решающее значение для движения тела. Серьезные потери мышечной массы связаны с плохим здоровьем и повышенным риском смерти (3).

Тем не менее, это один из способов, которым организм обеспечивает адекватную энергию для мозга, которому требуется некоторое количество глюкозы для получения энергии даже в периоды длительного голодания.

Потребление хотя бы небольшого количества углеводов является одним из способов предотвращения потери мышечной массы, связанной с голоданием. Эти углеводы уменьшат разрушение мышц и обеспечат глюкозу в качестве энергии для мозга (4).

Другие способы сохранения мышечной массы без углеводов будут рассмотрены далее в этой статье.

Резюме

В периоды голодания, когда углеводы недоступны, организм может преобразовывать аминокислоты из мышц в глюкозу, чтобы обеспечить мозг энергией. Потребление хотя бы некоторых углеводов может предотвратить распад мышц в этом сценарии.

В отличие от сахаров и крахмалов, пищевые волокна не расщепляются до глюкозы.

Вместо этого этот тип углеводов проходит через организм непереваренным. Его можно разделить на два основных типа клетчатки: растворимую и нерастворимую.

Растворимая клетчатка содержится в овсе, бобовых и внутренней части фруктов и некоторых овощей. Проходя через тело, он втягивает воду и образует гелеобразное вещество. Это увеличивает объем вашего стула и смягчает его, облегчая дефекацию.

Обзор четырех контролируемых исследований показал, что растворимая клетчатка улучшает консистенцию стула и увеличивает частоту дефекации у людей с запорами. Кроме того, это уменьшило напряжение и боль, связанные с дефекацией (5).

С другой стороны, нерастворимая клетчатка помогает облегчить запоры, увеличивая объем стула и немного ускоряя его продвижение по пищеварительному тракту. Этот тип клетчатки содержится в цельных зернах, кожуре и семенах фруктов и овощей.

Получение достаточного количества нерастворимой клетчатки также может защитить от заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Одно обсервационное исследование, в котором приняли участие более 40 000 мужчин, показало, что более высокое потребление нерастворимой клетчатки было связано с 37-процентным снижением риска развития дивертикулярной болезни, заболевания, при котором в кишечнике образуются мешки (6).

Резюме

Клетчатка — это тип углеводов, который способствует хорошему пищеварению, уменьшая запоры и снижая риск заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Безусловно, чрезмерное употребление рафинированных углеводов вредно для сердца и может увеличить риск развития диабета.

Однако употребление большого количества пищевых волокон может улучшить ваше сердце и уровень сахара в крови (7, 8, 9).

Когда вязкая растворимая клетчатка проходит через тонкий кишечник, она связывается с желчными кислотами и препятствует их реабсорбции. Чтобы вырабатывать больше желчных кислот, печень использует холестерин, который в противном случае был бы в крови.

Контролируемые исследования показывают, что ежедневный прием 10,2 г добавки с растворимой клетчаткой под названием подорожник может снизить уровень «плохого» холестерина ЛПНП на 7% (10).

Кроме того, обзор 22 обсервационных исследований подсчитал, что риск сердечных заболеваний снижался на 9% для каждых дополнительных 7 граммов пищевых волокон, потребляемых людьми в день (11).

Кроме того, клетчатка не повышает уровень сахара в крови, как другие углеводы. На самом деле, растворимая клетчатка помогает задержать всасывание углеводов в пищеварительном тракте. Это может привести к снижению уровня сахара в крови после еды (12).

Обзор 35 исследований показал значительное снижение уровня сахара в крови натощак, когда участники ежедневно принимали добавки с растворимой клетчаткой. Это также снизило их уровень A1c, молекулы, которая указывает средний уровень сахара в крови за последние три месяца (13).

Хотя клетчатка снижала уровень сахара в крови у людей с преддиабетом, она была наиболее эффективной у людей с диабетом 2 типа (13).

Резюме

Избыток рафинированных углеводов может увеличить риск сердечных заболеваний и диабета. Клетчатка — это тип углеводов, который связан со снижением уровня «плохого» холестерина ЛПНП, снижением риска сердечных заболеваний и улучшением гликемического контроля.

Как видите, углеводы играют роль в нескольких важных процессах. Однако у вашего тела есть альтернативные способы выполнения многих из этих задач без углеводов.

Почти каждая клетка вашего тела может генерировать топливную молекулу АТФ из жира. Фактически, самая большая форма запаса энергии в организме — это не гликоген, а молекулы триглицеридов, хранящиеся в жировой ткани.

Большую часть времени мозг использует в качестве топлива почти исключительно глюкозу. Однако во время длительного голодания или диеты с очень низким содержанием углеводов мозг переключает свой основной источник топлива с глюкозы на кетоновые тела, также известные как кетоны.

Кетоны представляют собой молекулы, образующиеся при распаде жирных кислот. Ваше тело создает их, когда углеводы недоступны для обеспечения вашего тела энергией, необходимой ему для функционирования.

Кетоз возникает, когда организм вырабатывает большое количество кетонов для использования в качестве энергии. Это состояние не обязательно опасно и сильно отличается от осложнения неконтролируемого диабета, известного как кетоацидоз.

Однако, несмотря на то, что кетоны являются основным источником топлива для мозга во время голодания, мозгу по-прежнему требуется около одной трети энергии, получаемой из глюкозы в результате распада мышц и других источников в организме (14).

Используя кетоны вместо глюкозы, мозг заметно уменьшает количество мышц, которые необходимо расщепить и преобразовать в глюкозу для получения энергии. Этот сдвиг является жизненно важным методом выживания, который позволяет людям жить без еды в течение нескольких недель.

Резюме

У организма есть альтернативные способы получения энергии и сохранения мышечной массы во время голодания или диеты с очень низким содержанием углеводов.