Биологическая роль белка и углеводов в организме

Содержание

Функции углеводов в организме

Биологическая роль белка и углеводов в организме

Углеводы, как и другие макронутриенты (жиры и белки), не ограничиваются выполнением какой-то одной функции в организме человека.

Помимо того, что обеспечение энергией основная функциональная роль углеводов, они так же необходимы для нормальной деятельности сердца, печени, мышц и центральной нервной системы.

Являются важной составляющей в регуляции обмена белков и жиров.

  1. Энергетическая функция.
    функция углеводов в организме человека. Являются основным энергетическим источником для всех видов работ, происходящих в клетках. При расщеплении углеводов высвобождаемая энергия рассеивается в виде тепла или накапливается в молекулах АТФ. Углеводы обеспечивают около 50 – 60 % суточного энергопотребления организма и все энергетические расходы мозга (мозг поглощает около 70% глюкозы, выделяемой печенью). При окислении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии. В качестве основного энергетического источника в организме используется свободная глюкоза или запасенные углеводы в виде гликогена.
  2. Пластическая (строительная) функция.
    Углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для построения АДФ, АТФ 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 и др.) входят в состав полисахаридов и сложных белков хрящевой и других тканей.
  3. Запасающая функция.
    Углеводы запасаются (накапливаются) в скелетных мышцах (до 2%), печени и других тканях в виде гликогена. При полноценном питании в печени может накапливаться до 10% гликогена, а при неблагоприятных условиях его содержание может снижаться до 0,2% массы печени.
  4. Защитная функция.
    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.
  5. Регуляторная функция.
    Входят в состав мембранных рецепторов гликопротеидов. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови. Клетчатка из пищи не расщепляется (переваривается) в кишечнике, однако активирует перистальтику кишечного тракта, ферменты, использующиеся в пищеварительном тракте, улучшая пищеварение и усвоение питательных веществ.

Далее приведены основные группы и виды углеводов.

Группы углеводов

  • Простые (быстрые) углеводыРазличают два вида сахаров: моносахариды и дисахариды. Моносахариды содержат одну сахарную группу, как, например, глюкоза, фруктоза или галактоза. Дисахариды образованы остатками двух моносахаридов и представлены, в частности, сахарозой (обычный столовый сахар) и лактозой. Быстро повышают содержание сахара в крови и обладают высоким гликемическим индексом.
  • Сложные (медленные) углеводыПолисахариды представляют собой углеводы, содержащие три и более молекул простых углеводов. К данному виду углеводов относятся, в частности, декстрины, крахмалы, гликогены и целлюлозы. Источниками полисахаридов являются крупы, бобовые, картофель и другие овощи. Постепенно повышают содержание глюкозы и имеют низкий гликемический индекс.
  • Неусваиваемые (волокнистые)Клетчатка (пищевые волокна), не обеспечивают организм энергией, но играет огромную роль в его жизнедеятельности. Содержится главным образом в растительных продуктах с низким или очень низким содержанием сахара. Следует заметить, что клетчатка замедляет усвоение углеводов, белков и жиров (может быть полезным при похудении). Является источником питания для полезных бактерий кишечника (микробиом)

Моносахариды

  • ГлюкозаМоносахарид, бесцветное кристаллическое вещество сладкого вкуса, содержится практически в каждой углеводной цепочке.
  • ФруктозаФруктовый сахар в свободном виде присутствует почти во всех сладких ягодах и плодах, самый сладкий из сахаров.
  • ГалактозаНе встречается в свободной форме; в связанном с глюкозой виде он образует лактозу, молочный сахар.

Дисахариды

  • СахарозаДисахарид, состоящий из комбинации фруктозы и глюкозы, имеет высокую растворимость. Попадая в кишечник, распадается на данные компоненты, которые затем всасываются в кровь.
  • ЛактозаМолочный сахар, углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах.
  • МальтозаСолодовый сахар, легко усваивается организмом человека. Образуется в результате объединения двух молекул глюкозы. Мальтоза возникает в результате расщепления крахмалов в процессе пищеварения.

Полисахариды

  • КрахмалПорошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Крахмал является наиболее распространенным углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания.
  • КлетчаткаСложные углеводы, представляющие собой жесткие растительные структуры. Составная часть растительной пищи, которая не переваривается в организме человека, но играет огромную роль в его жизнедеятельности и пищеварении.
  • МальтодекстринПорошок белого или кремового цвета, со сладковатым вкусом, хорошо растворим в воде. Представляет собой промежуточный продукт ферментного расщепления растительного крахмала, в результате чего молекулы крахмала делятся на фрагменты – декстрины.
  • ГликогенПолисахарид, образованный остатками глюкозы; основной запасной углевод, нигде кроме организма не встречается. Гликоген, образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы в организме человека.

Основные углеводные источники для организма

Главными источниками углеводов из пищи являются: фрукты, ягоды и другие плоды, из приготовленных – хлеб, макароны, крупы, сладости. Картофель содержит углеводы в виде крахмала и пищевых волокон. Чистым углеводом является сахар. Мёд, в зависимости от своего происхождения, содержит 70—80 % глюкозы и фруктозы.

Источники: ☰

Все материалы носят ознакомительный характер. [Отказ от ответственности krok8.com]

Источник: https://krok8.com/funkcii-uglevodov-v-organizme/

Белки, жиры, углеводы в нашем рационе

Биологическая роль белка и углеводов в организме

Роль белков, жиров и углеводов в нашем рационе

Оптимальное соотношение белков, углеводов и жиров сильно зависит от образа жизни. Правильно составленная диета — это 70% результата при любых занятиях спортом.

Не все белки, жиры и углеводы полезны. В этой статье мы рассмотрим, в чем отличие полезных и вредных БЖУ, какие продукты являются источниками полезных белков, жиров и углеводов, а какие — вредных.

Белки

Ткани нашего тела (мышцы, внутренние органы, кожа и т.д.) состоят из белков. Белок так же служит основой для создания ферментов и гормонов.

Белки строятся из аминокислот. Большую часть аминокислот организм может синтезировать самостоятельно. Но есть несколько аминокислот, синтезировать которые человеческий организм не в состоянии. Это так называемые незаменимые аминокислоты. Их мы должны получать из пищи.

Подробно о незаменимых аминокислотах читать.

Ежедневная норма белка — 30-45 г. Потребление избыточного количества белка вызывает интоксикацию организма (отравление продуктами распада белков).

При этом важно не столько количество белка, поступающего с пищей, сколько наличие в нем незаменимых аминокислот. Поскольку для синтеза белков необходимы все незаменимые аминокислоты, то если какой-то одной недостаточно, другие аминокислоты тоже не будут использованы.

Получить все необходимые аминокислоты можно как из животного белка, так и из растительного белка (зерновые и бобовые продукты).

Примеры зерновых:

  • рис
  • пшеница (хлеб, макароны, булгур, манная крупа)
  • кукуруза
  • ячмень
  • просо
  • овес

Примеры бобовых:

  • соя
  • горох
  • фасоль
  • нут
  • чечевица

Совсем не обязательно употреблять зерновые и бобовые за один прием пищи. Но иногда это удобно и вкусно. Как, например, блюдо из риса и чечевицы.

Животный белок

Плюсы животных источников белка:

  • Продукты животного происхождения (мясо, рыба, яйца и молоко) содержат весь набор незаменимых аминокислот.
  • Продукты животного происхождения могут содержать белок в более концентрированном виде.

Минусы животных источников белка:

  • С продуктами животного происхождения мы поглощаем избыточное количество белка (в 2-3 раза больше необходимого). Это вызывает отравление продуктами распада белка, создает лишнюю нагрузку на печень и почки и вымывает кальций из костей.
  • Продукты животного происхождения содержат много вредных компонентов (насыщенные жиры, холестерин, гормоны и антибиотики.)

Растительный белок

Плюсы растительных источников белка:

  • Растительные источники белка являются источниками необходимых ингредиентов — углеводов, витаминов и минералов, которые хорошо усваиваются организмом.
  • Растительные продукты не содержат вредных компонентов (насыщенных жиров, холестерина, гормонов, антибиотиков).

Минусы растительных источников белка:

  • Только продукты из сои (соевые бобы, сыр тофу, соевое молоко) содержат все незаменимые аминокислоты, но соя имеет свои недостатки (например, в ней содержатся фитоэстрогены, которые не всем полезны).
  • Чтобы получить полный набор незаменимых аминокислот в достаточном количестве из других растительных продуктов, нужно следить, чтобы меню включало зерновые и бобовые.
  • Большинство растительных продуктов содержит не очень большой процент белков либо белки сочетаются с жирами (в орехах, семечках).

Жиры

Жиры являются обязательным элементом сбалансированного рациона питания. Их функции в организме разнообразны:

  • являются источником энергии
  • являются источником незаменимых жирных кислот
  • необходимы для усвоения некоторых витаминов

Но не все жиры полезны. Растительные жиры и животные жиры сильно различаются по своему составу и воздействию на организм.

Растительные жиры

Растительные жиры состоят главным образом из ненасыщенных жирных кислот и не содержат холестерина. Способствуют выведению холестерина из организма, легко перевариваются и усваиваются, способствуют желчеотделению и усиливают двигательную функцию кишечника.

Стоит отметить, что в жировые запасы откладывается не тот жир, который содержится в пище, а тот, который образуется в организме из углеводов. Недостаток ненасыщенных жирных кислот в ежедневном рационе отрицательно сказывается на здоровье. В первую очередь, он отражается на состоянии кожи.

Основным источником растительных жиров являются растительные масла, орехи, авокадо, оливки. Все сказанное о пользе растительных жиров относится к необработанным растительным жирам. Из растительных масел лучше выбирать масла холодного отжима.

статья На каком масле готовить

Животные жиры

Животные жиры содержат насыщенные жирные кислоты и высокий процент холестерина. Жиры, содержащиеся в мясе, медленно перевариваются, не поддаются окислению и действию ферментов. Медленно выводятся из организма, создавая большую нагрузку на печень.

Жиры из молочных продуктов содержат больше ненасыщенных жирных кислот. Они лучше перевариваются и легче выводятся из организма.

Вред от употребления животных жиров:

  • риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний
  • увеличение уровня холестерина, особенно холестерина ЛПНП, который вызывает атеросклероз

Незаменимые жиры

Незаменимые жиры (Омега-3) не могут быть синтезированы в нашем организме. Соответственно, как и незаменимые аминокислоты, незаменимые жиры должны поступать к нам с пищей.

Омера 3 содержится в  масле зародышей пшеницы, масле грецкого ореха (в скрытом виде – в грецких орехах), льняном масле (это масло содержит фитоэстрогены, что не всем полезно) и рыбьем жире (в скрытом виде – в жирной рыбе).

статья Польза и вред насыщенных и ненасыщенных масел.

Углеводы

Углеводы являются основным источником энергии для организма. Избыток углеводов в пище способствует образованию жира, но его недостаток ведет к нарушению обменных процессов в организме.

Роль углеводов в организме:

  • Углеводы поставляют в организм глюкозу, необходимую для функционирования мышц. Энергия вырабатывается в результате расщепления глюкозы (этот процесс называется гликолиз).
  • Углеводы обеспечивают организм витаминами, такими как тиамин (В1), рибофлавин (В2), ниацин (В3), фолиевая кислота (В9), минералами (железо, хром, магний, фосфор) и антиоксидантами, защищающими организм от свободных радикалов.
  • Углеводы используются для идентификации клеток. Они находятся на внешней мембране большинства клеток и позволяют опознавать другие клетки (являются рецепторами).
  • Углеводы составляют компоненты нуклеотидов — группы органических соединений, из которых состоит генетический материал, содержащегося в каждой клетке (ДНК и РНК).

Избыток углеводов (более 500 гр.

углеводов, поступающих в организм за один прием пищи) вызывает резкое повышение глюкозы в крови. Как следствие — повышается уровень инсулина, что стимулирует синтез жиров, которые затем откладываются на талии, животе, бедрах и т.д. Хотя углеводы и являются главными «виновниками» образования жира, они все равно обязательно должны присутствовать в ежедневном рационе.

Недостаток углеводов (меньше 50% калорий дневного рациона) приводит к следующим последствиям:

  • Истощение гликогена в печени, что приводит к накоплению жира в печени и нарушению ее функций (жировое перерождение печени).
  • Нарушение белкового обмена, при котором для получения энергии начинают активно использоваться жиры. Это может вызвать отравление организма продуктами распада жиров — ацидотический криз. Если при голодании ацидотический криз является коротким переходным этапом, после которого организм начинает более эффективно использовать собственные внутренние запасы, то при диете, исключающей углеводы, такого перехода не происходит.
  • Недостаток глюкозы в крови вызывает сонливость и может привести к потере сознания и гипогликемической коме (как при инсулинозависимом сахарном диабете).

Чтобы предотвратить превращение углеводов в жир, не исключая их из меню, соблюдайте следующие правила:

  • Питайтесь часто, маленькими порциями.
  • Следите, чтобы количество углеводов не превышало 500 гр. за один прием пищи.
  • Отдавайте предпочтение сложным углеводам, содержащимся в овощах, бобовых, и цельнозерновых продуктах (пшеница, рис, рожь, овес), а не простым углеводам, содержащимся в сладостях, белой муке, белом сахаре и готовых продуктах.
  • Занимайтесь спортом.

Углеводы содержатся во всех фруктах и овощах и основных продуктах питания (в хлебе, крупах, рисе, макаронных изделиях, картофеле).

Углеводы делятся на простые (моносахариды и дисахариды) и сложные (полисахариды). Их основные отличия:

  • Сложные углеводы, кроме калорий, обеспечивают организм питательными веществами, витаминами и минералами.
  • Сложные углеводы медленнее перевариваются и медленнее высвобождают сахар в кровь.
  • Сложные углеводы большей частью используются для выработки энергии, а не для создания жировых запасов.
  • Сложные углеводы поступают к нам с пищей, богатой жидкостью, что помогает очищению пищеварительной системы.
  • Избыток простых углеводов создает хорошую почву для размножения бактерий, заболеваний кишечника, десен и зубов и создает предпосылки для развития сахарного диабета.
  • Из простых углеводов следует отдавать предпочтение тем, которые содержатся в свежих фруктах и овощах.

Простые углеводы (моносахариды и дисахариды)

  • Моносахариды (глюкоза, фруктоза и галактоза) быстро расщепляются в организме и создают резкие колебания уровня сахара в крови. Они имеют гибкую структуру, они сладкие и растворимые в воде.
  • Глюкоза является основным источником энергии. Глюкоза содержится в меде, фруктах, ягодах (особенно в винограде) и некоторых овощах (белокачанная капуста, тыква, морковь).
  • Фруктоза (фруктовый сахар), является одним из самых сладких углеводов. Содержится в меде, фруктах, ягодах и овощах. Ее использование в качестве натурального сахарозаменителя помогает снизить общее потребление калорий. Но фруктоза легче, чем глюкоза превращается в жир. Для усвоения фруктозы не требуется инсулин, поэтому она предпочтительна для больных сахарным диабетом.
  • Галактоза не встречается в природе, она является составной частью молочного сахара (лактозы), наряду с глюкозой.
  • Дисахариды (сахароза, мальтоза и лактоза) также относятся к простым углеводам.
  • Сахароза (соединение глюкозы и фруктозы) – наиболее распространенный дисахарид. Она производится из сахарного тростника и сахарной свеклы. Сахароза стимулирует секрецию инсулина и ее избыток приводит к ожирению.
  • Мальтоза состоит из двух молекул глюкозы. Встречается в прорастающих семенах, меде, патоке, солоде. В организме мальтоза расщепляется на свои составляющие — молекулы глюкозы.
  • Лактоза (молочный сахар) состоит из глюкозы и галактозы. Лактоза встречается только в молоке и молочных продуктах.

Сложные углеводы (полисахариды)

Сложные углеводы состоят из большого числа простых молекул сахара, не растворяются в воде и, как правило, не такие сладкие, как простые углеводы. Основные полисахариды (сложные углеводы) — это крахмал, гликоген, инсулин и целлюлоза.

  • Крахмал используется в качестве источника энергии. Им богаты злаки (крупы, мука, хлеб, макаронные изделия), бобовые (горох, чечевица), кукуруза и картофель. Хотя избыток крахмала может привести к ожирению, его отсутствие нарушает белковый обмен: заставляет организм использовать белки, поступающие с продуктами питания, в качестве источника энергии, что может привести к атрофии мышц.
  • Гликоген находится, главным образом, в печени и мышцах и используется как хранилище легкодоступной энергии для мышц. Нарушения в усвоении гликогена могут привести к диабету.
  • Инсулин, в отличие от большинства сложных углеводов, является соединением молекул фруктозы. Содержится, в основном, в топинамбуре. Поскольку фруктоза оказывает меньшее воздействие на поджелудочную железу, топинамбур рекомендуется при диабете и для его профилактики.
  • Целлюлоза является основным компонентом клеточной стенки растений. Организм человека не может полностью переваривать целлюлозу, некоторое количество целлюлозы перерабатывается бактериями. Целлюлоза необходима для предотвращения проблем с пищеварением (запоров и диареи), и содержится, в основном, в зеленых овощах (листья салата, огурцы, белокачанная капуста).

статья Как правильно рассчитать норму БЖУ в своем рационе

Источник: https://www.tvoidetox.ru/pitanie/bzhu/belki-zhiry-uglevody-v-nashem-ratsione

Биологическая роль углеводов в организме человека

Биологическая роль белка и углеводов в организме

Биологическая роль углеводов в первую очередь обусловлена тем, что при их поступлении в организм они преобразуются в глюкозу. В простонародье она называется «сахар в крови». Глюкоза дает организму необходимую для жизнедеятельности энергию. Особенность этой энергии в том, что организм быстро ее расходует.

Широкое разнообразие углеводов определяется различием в их молекулярном составе.

Углеводы: что это такое

Углеводы иначе называют глюциды, сахариды. Они представляют собой органические соединения, в состав молекул которых входят атомы углерода, кислорода и водорода. Большая часть веса всего органического вещества Земли представлена ими.

Роль углеводов в организме человека состоит в том, что, попадая в организм, они воздействуют на показатель гликемии, т.е. на количество содержащейся в крови глюкозы.

Глюкоза придает телу человека энергию. Она положительно сказывается на работе мозга.

В крови человека всегда содержится некоторая доля глюкозы. Она откладывается в виде гликогена в мышцах и печени.

Установлено, что наивысший показатель содержания сахара в крови (гипергликемия) достигается примерно через 30 минут после приема на голодный желудок любой углеводосодержащей пищи.

Функция в организме людей

Углеводы в организме человека выполняют следующие функции:

  1. Энергетическая. Она является главной. При расщеплении глюцидов выделяется много энергии. 1 г углеводов, окислившись, дает 4,1 ккал энергии.
  2. Структурная. Сахариды являются одним из материалов для построения стенок и оболочек клеток, других опорных конструкций.
  3. Анаболическая. Высокомолекулярные соединения содержат в своем составе глюциды. Без них не обходится образование ДНК и РНК.
  4. Запасающая. Продукт, синтезируемый из глюкозы (гликоген), накапливается в мышечной ткани и по мере необходимости высвобождает содержащуюся в нем энергию.
  5. Поддержание осмотического (внутриклеточного) давления. глюкозы напрямую влияет на давление, создаваемое внутри клеток крови.
  6. Рецепторная. Сахариды часто являются структурным элементом клеток, отвечающих за восприятие.

Роль и значение углеводов в организме человека

Значение углеводов состоит в том, что энергия, поступающая с ними в организм, необходима не только для хорошего самочувствия и прилива жизненных сил у человека. Она обеспечивает рост и деление клеток, а в некоторых случаях – правильный обмен веществ.

Важна роль углеводов, если нужен быстрый прилив сил, т.к. организм не тратит много ресурсов и времени на их переваривание, а энергию они отдают мгновенно.

К тому, чем полезны углеводы для организма, можно отнести и поддержание правильного Рh. Нарушение углеводного обмена приводит к истощению клеток.

Пытаясь восполнить недостаток питательных веществ, организм начинает расщеплять жиры, в результате чего выделяются такие элементы, как кетоны. Их избыток может повлиять на кислотно-щелочной баланс организма в сторону окисления.

Метаболизм углеводов

Глюциды составляют 75% суточного рациона. Они дают половину необходимых калорий.

В результате переваривания углеводосодержащей пищи в организме вырабатывается множество органических соединений, из которых впоследствии синтезируются липиды, аминокислоты, нуклеотиды.

Глюкорониды, которые тоже вырабатываются при потреблении сахаридов, помогают очищать организм от вредных веществ, попадающих из окружающей среды или вырабатываемых внутренними органами.

Глюциды могут не только попадать в организм с пищей, но и вырабатываться из аминокислот, глицерина, молочной кислоты. Поэтому их нельзя назвать незаменимыми. Но роль углеводов в питании настолько важна, что, если они не будут поступать извне, может развиться гипогликемия.

Углеводы и инсулин

В номе в 1 л крови содержится 1 г глюкозы. Если показатель падает ниже, то поджелудочная железа начинает вырабатывать гормон глюкагон, который увеличивает содержание сахара в крови.

При потреблении на голодный желудок любого углеводосодержащего продукта количество глюкозы в крови возрастает до максимума через 30 минут после приема пищи. Такое состояние называют гипергликемией. На этом этапе начинается выработка поджелудочной железой инсулина.

Он заставляет глюкозу накапливаться в печени и мышцах, снижая ее концентрацию в крови.

Польза углеводов для организма в том, что при гипогликемии они помогают быстро повысить содержание сахара в крови.

Норма потребления углеводов в сутки

Норма потребления глюцидов отличается для разных категорий людей в зависимости от возраста и образа жизни:

  • дети младше 1 года – 13 г на 1 кг массы тела;
  • мужчина во взрослом возрасте со средним уровнем физической активности младше 30 лет – 300-350 г в день, старше 30 – 250-300 г;
  • женщина должна потреблять сахаридов на 30-50 г меньше, чем мужчина;
  • при повышенной физической активности норма повышается на 40-50 г.

Есть продукты, богатые сахаридами, предпочтительно в первой половине дня, чтобы успеть израсходовать полученную энергию, поскольку установлено, в клетках какого органа человека откладываются углеводы, которые остались невостребованными, – в печени.

Чем опасны безуглеводные диеты

Влияние углеводов на организм человека столь важно, что их недостаток оказывает пагубное воздействие на различные органы и системы:

  1. Со стороны органов пищеварения может развиться гастрит, язва, нарушение микрофлоры кишечника.
  2. Увеличивается нагрузка на печень и почки.
  3. Физически человек чувствует себя не лучшим образом. Он становится слабым, вялым, постоянно хочет спать, у него болит голова, нарушаются процессы пищеварения. Все это – следствие потери организмом необходимых ему минералов и витаминов.
  4. Страдает мозг и нервная система. Замедляются мыслительные процессы. Проявляется раздражительность.

Чем опасны переизбыток или недостаток углеводов

Избыток углеводов может спровоцировать нарушение обмена веществ. Это, в свою очередь, вызывает следующие нарушения:

  • медленное, затруднительное усвоение пищи;
  • нарушается гормональный фон;
  • повышение удельного веса жировой ткани в организме;
  • поджелудочная железа уже не способна обеспечить организм нужным количеством инсулина, в результате чего развивается сахарный диабет.

Со стороны кровеносной системы появляется опасность тромбоза, поскольку увеличивается количество тромбоцитов. Возрастает вероятность инфаркта или инсульта, т.к. истончаются стенки сосудов. Все эти явления – следствие переизбытка углеводов.

Хронический недостаток глюцидов не менее опасен. Он сопровождается отложением жиров в печени, окислением организма.

Олигосахариды

Олигосахариды – углеводы, содержащие от 2 до 10 молекул. Наряду с дисахаридами, наиболее распространенной их разновидностью являются трисахариды:

  1. Раффиноза. В ее состав входят галактоза, глюкоза и фруктоза. Содержится в сахарной свекле и семенах хлопчатника.
  2. Генцианоза – содержит 2 молекулы глюкозы и 1 фруктозы. Добывается из корневой части растений рода горечавки.

3 полисахариды

Полисахариды – углеводы с несколькими молекулами. К ним относят:

  • гликоген (содержится в печенке);
  • крахмал, содержащий множество молекул глюкозы.

Крахмал включает в себя:

  • злаковые (пшеница, кукуруза, рисовая крупа);
  • корнеплоды (картошка, земляная груша, кормовая свекла);
  • зерновые и бобовые культуры (фасоль, чечевица, зеленый горох, турецкий горох, бобы, соя).

Группы углеводов. Расщепление углеводов в организме

По скорости переработки сахаридов организмом они подразделяются на 2 группы: простые (быстрые) и сложные (медленные).

Простые, или быстрые, углеводы

К быстрым, легкоусвояемым относят глюциды, состоящие из 1 или 2 молекул, например, глюкозу, сахарозу. Такие вещества быстро перерабатываются в организме, поскольку простой состав облегчает их усваивание.

Считается, что продукты, содержащие простые сахариды, плохо сказываются на стройности фигуры. Это происходит потому, что уровень глюкозы в крови быстро вырастает. Организм стремится нормализовать количество сахара. В результате он откладывается в виде жировых запасов.

Помимо пагубного влияния на фигуру, постоянные резкие скачки уровня глюкозы влияют на гормональный фон, заставляют работать поджелудочную железу в интенсивном режиме.

Сложные, или медленные, углеводы

Глюциды с количеством молекул 3 и больше называют сложными, или медленными. Считается, что организм дольше их перерабатывает, поскольку сначала происходит выделение из сложных цепочек молекул простых, а затем организм их усваивает.

Потребление таких глюцидов более предпочтительно, чем быстрых. Они надолго обеспечивают чувство насыщения и способствуют хорошей работе желудочно-кишечного тракта. Сложные сахариды благотворно влияют на здоровье пищеварительной системы, т.к.

в большинстве своем они содержатся в продуктах, богатых клетчаткой.

Основные источники углеводов

ПродуктУглеводКоличество в продукте на 100 г
Сахар-песокСахароза99,8 г
Мед пчелиныйГлюкоза, фруктоза, крахмал80,3 г
Крупа рисоваяКрахмал74 г
Крупа маннаяКрахмал70,6 г
Макароны из муки высшего сортаКрахмал70,5 г
Мука пшеничная высшего сортаКрахмал69,9 г
Крупа перловаяКрахмал66,9 г
Крупа пшеннаяКрахмал66,5 г
Крупа гречневаяКрахмал60,4 г
Хлеб пшеничный из муки высшего сортаКрахмал49,2 г
ФасольКрахмал47 г
ЧеснокКрахмал29,9 г
БананГлюкоза, фруктоза, крахмал21 г
Кукуруза сладкаяМальтоза19 г
КартофельКрахмал16,3 г
ВиноградГлюкоза, фруктоза15,4 г

Главные источники углеводов – это овощи и фрукты

Для желающих избавиться от лишнего веса оптимальным источником глюцидов служат овощи и фрукты.

Их преимущество в том, что, даже имея в составе достаточное количество сахаридов, они характеризуются низким гликемическим индексом.

Это означает, что при их потреблении не происходит скачка глюкозы в крови до слишком высокого уровня. А чем меньше сахара в крови, тем меньшие его запасы отложит организм в виде жира.

Гликемический индекс свежих фруктов составляет в среднем 30, зеленых овощей и томатов – менее 15. Для сравнения тот же показатель для белого хлеба – 95, картофельного пюре – 90.

Чем выше гликемический индекс продукта, тем большее повышение уровня глюкозы в крови он вызывает при потреблении.

В каких продуктах содержатся простые углеводы

Простые углеводы содержатся в следующих часто употребляемых продуктах:

  • мед;
  • фрукты;
  • молоко;
  • белый сахар;
  • пиво.

В каких продуктах содержатся сложные углеводы

К основным продуктам, содержащим сложные глюциды, относятся:

  • печенка;
  • пшеница;
  • рис;
  • картофель;
  • фасоль;
  • чечевица;
  • зеленый горох;
  • бобы;
  • соя.

Углеводы – неотъемлемая часть правильного, сбалансированного питания. Их полное исключение из рациона неприемлемо. Но потребление правильных углеводосодержащих продуктов поможет обрести стройность и здоровье.

Источник: https://medru.su/pitanie/biologicheskaya-rol-uglevodov-v-organizme-cheloveka.html

Белки: биологическая роль. Биологическая роль белка в организме

Биологическая роль белка и углеводов в организме

Белки, биологическая роль которых будет сегодня рассмотрена, – построенные из аминокислот высокомолекулярные соединения. Среди всех других органических соединений они являются одними из самых сложных по своему строению.

По элементарному составу белки отличаются от жиров и углеводов: кроме кислорода, водорода и углерода они содержат также и азот.

Кроме того, непременной составной частью самых важных белков является сера, а некоторые содержат йод, железо и фосфор.

Биологическая роль белка очень велика. Именно эти соединения составляют большую часть массы протоплазмы, а также ядер живых клеток. Во всех животных и растительных организмах находятся белки.

Одна или несколько функций

Биологическая роль и функции разных их соединений различны. Как вещество, имеющее определенное химическое строение, каждый белок выполняет узкоспециализированную функцию. Только в некоторых случаях он может выполнять сразу несколько взаимосвязанных.

К примеру, адреналин, который вырабатывается в мозговом слое надпочечников, поступая в кровь, увеличивает артериальное давление и потребление кислорода, содержание сахара в крови. Кроме того, он является стимулятором обмена веществ, а у холоднокровных животных – и медиатором нервной системы.

Как вы видите, он выполняет сразу много функций.

Ферментативная (каталитическая) функция

Многообразные биохимические реакции, протекающие в живых организмах, осуществляются в мягких условиях, при которых температура близка к 40°C, а значения рН практически нейтральны. В данных условиях ничтожно малы скорости протекания многих из них.

Поэтому для того чтобы они осуществились, нужны ферменты – специальные биологические катализаторы. Практически все реакции, кроме фотолиза воды, катализируются в живых организмах именно ферментами.

Эти элементы являются или белками, или комплексами белков с кофактором (органической молекулой или ионом металла). Ферменты действуют очень избирательно, запуская необходимый процесс. Итак, каталитическая функция, рассмотренная выше, – одна из тех, которые осуществляют белки.

Биологическая роль этих соединений, однако, выполнением ее не ограничивается. Существует множество других функций, которые мы рассмотрим ниже.

Для существования клетки необходимо, чтобы внутрь нее поступало множества веществ, которые обеспечивают ее энергией и строительным материалом. Все биологические мембраны построены по общему принципу. Это двойной слой липидов, в него погружены белки.

При этом на поверхности мембран сосредотачиваются гидрофильные участки макромолекул, а в толще их – гидрофобные “хвосты”. Эта структура остается непроницаемой для важных компонентов: аминокислот, сахаров, ионов щелочных металлов. Проникновение этих элементов внутрь клетки происходит с помощью транспортных белков, которые встроены в клеточную мембрану.

У бактерий, например, есть специальный белок, который обеспечивает перенос лактозы (молочного сахара) через наружную мембрану.

У многоклеточных организмов имеется система транспорта различных веществ из одного органа в другой. Речь идет в первую очередь о гемоглобине (на фото выше). В плазме крови, кроме того, постоянно находится сывороточный альбумин (транспортный белок).

Он обладает способностью формировать прочные комплексы с образующимися при переваривании жиров жирными кислотами, а также с рядом гидрофобных аминокислот (к примеру, с триптофаном) и со многими лекарственными препаратами (некоторые пенициллины, сульфаниламиды, аспирин).

Трансферрин, который обеспечивает перенос в организме ионов железа, является еще одним примером. Можно упомянуть и церуплазмин, который переносит ионы меди. Итак, мы рассмотрели транспортную функцию, которую выполняют белки.

Биологическая роль их и с этой точки зрения весьма существенна.

Белки-рецепторы имеют большое значение, особенно для обеспечения жизнедеятельности многоклеточных организмов. Они встроены в плазматическую клеточную мембрану и служат для восприятия и дальнейшего преобразования сигналов, которые поступают в клетку.

При этом сигналы могут быть как от других клеток, так и от окружающей среды. Рецепторы ацетилхолина на данный момент наиболее исследованы. Они находятся в ряде межнейронных контактов на мембране клеток, в том числе у нервно-мышечных соединений, в коре головного мозга.

Данные белки взаимодействуют с ацетилхолином и передают сигнал внутрь клетки.

Нейромедиатор для получения сигнала и его преобразования должен быть удален для того, чтобы клетка имела возможность подготовиться к восприятию дальнейших сигналов.

Для этого используется ацетилхолинэстераза – специальный фермент, являющийся катализатором гидролиза ацетилхолина до холина и ацетата.

Не правда ли, весьма важна и рецепторная функция, которую выполняют белки? Биологическая роль следующей, защитной функции, для организма огромна. С этим просто нельзя не согласиться.

Защитная функция

В организме иммунная система отвечает на появление в нем чужеродных частиц выработкой большого количества лимфоцитов. Они способны повреждать элементы выборочно. Такими чужеродными частицами могут быть раковые клетки, патогенные бактерии, надмолекулярные частицы (макромолекулы, вирусы и др.).

В-лимфоциты – группа лимфоцитов, которая вырабатывает особые белки. Эти белки выделяются в кровеносную систему. Они распознают чужеродные частицы, при этом образуя на стадии уничтожения высокоспецифичный комплекс. Эти белки именуются иммуноглобулинами.

А антигенами называют чужеродные вещества, которые вызывают ответ иммунной системы.

Структурная функция

Кроме белков, которые выполняют высокоспециализированные функции, имеются и такие, значение которых в основном структурно. Благодаря им обеспечивается механическая прочность, а также другие свойства тканей живых организмов.

К таким белкам относится, прежде всего, коллаген. Коллаген (на фото см. ниже) у млекопитающих составляет около четверти массы белков.

Он синтезируется в основных клетках, из которых состоит соединительная ткань (они называются фибробластами).

Первоначально коллаген образуется в качестве проколлагена – его предшественника, проходящего химическую обработку в фибробластах. Затем он формируется в виде трех полипептидных цепей, скрученных в спираль.

Они объединяются уже вне фибробластов в коллагеновые фибриллы в несколько сотен нанометров диаметром. Последние же образуют коллагеновые нити, которые уже можно увидеть под микроскопом.

В эластичных тканях (стенках легких, кровеносных сосудов, в коже) внеклеточный матрикс, помимо коллагена, содержит также белок эластин. Он может растягиваться в довольно широких пределах и возвращаться затем в исходное состояние.

Другой пример структурного белка, который можно здесь привести, – это фиброин шелка. Его выделяют во время формирования куколки гусеницы шелкопряда. Это главный компонент шелковых нитей. Переходим к описанию двигательных белков.

Двигательные белки

И в осуществлении двигательных процессов велика биологическая роль белков. Кратко расскажем и об этой их функции. Сокращение мышц – это процесс, во время которого химическая энергия превращается в механическую работу.

Непосредственными его участниками являются два белка – миозин и актин. Миозин имеет весьма необычное строение. Он сформирован из двух глобулярных головок и хвоста (длинной нитевидной части). Около 1600 нм составляет длина одной молекулы.

На долю головок при этом приходится примерно 200 нм.

Актин (на фото выше) – глобулярный белок, имеющий молекулярную массу 42000. Он может полимеризоваться, формируя длинную структуру, и взаимодействовать в таком виде с головкой миозина. Важная черта данного процесса – зависимость его от присутствия АТФ.

Если концентрация его достаточно высока, образованный миозином и актином комплекс разрушается, а затем он вновь восстанавливается после того, как произойдет гидролиз АТФ в результате действия миозиновой АТфазы. Этот процесс можно наблюдать, например, в растворе, в котором присутствуют оба белка.

Он становится вязким в результате того, что формируется высокомолекулярный комплекс при отсутствии АТФ. При его добавлении резко понижается вязкость из-за разрушения созданного комплекса, после чего он постепенно начинает восстанавливаться в результате гидролиза АТФ.

В процессе сокращения мышц эти взаимодействия играют очень большую роль.

Продолжаем раскрывать тему “Биологическая роль белка в организме”. Очень большую и весьма важную группу природных соединений составляют вещества, называемые антибиотиками. Они имеют микробное происхождение. Эти вещества выделяются особыми видами микроорганизмов.

Биологическая роль аминокислот и белков бесспорна, однако антибиотики выполняют особую, очень важную функцию. Они подавляют рост микроорганизмов, конкурирующих с ними. В 1940-е годы открытие и использование антибиотиков произвело настоящую революцию в лечении вызываемых бактериями инфекционных заболеваний.

Необходимо отметить, что в большинстве случаев на вирусы антибиотики не действуют, поэтому использование их как противовирусных препаратов является неэффективным.

Примеры антибиотиков

Группа пенициллина была первой введена в практику. Примерами этой группы является ампициллин и бензилпенициллин. Антибиотики по механизму действия и химической природе многообразны.

Некоторые из тех, которые широко используются сегодня, взаимодействуют с рибосомами человека, при этом в бактериальных рибосомах тормозится синтез белка. В то же время с эукариотическими рибосомами они почти не взаимодействуют.

Поэтому для бактериальных клеток они губительны, а для животных и человека мало токсичны. К числу таких антибиотиков относятся стрептомицин и левомицетин (хлорамфеникол).

Биологическая роль биосинтеза белка очень важна, а сам этот процесс имеет несколько стадий. Мы расскажем о нем лишь в общих чертах.

Процесс и биологическая роль биосинтеза белка

Этот процесс является многоступенчатым и очень сложным. Он происходит в рибосомах – специальных органеллах. В клетке находится множество рибосом. У кишечной палочки, к примеру, их около 20 тысяч.

“Охарактеризуйте процесс биосинтеза белка и его биологическую роль” – такое задание многие из нас получали в школе. И у многих оно вызывало трудности. Что ж, попробуем вместе разобраться.

Молекулы белков являются полипептидными цепочками. Они состоят, как вы уже знаете, из отдельных аминокислот. Однако последние недостаточно активны. Для того чтобы соединиться и образовать молекулу белка, им требуется активация.

Она происходит в результате действия особых ферментов. Каждая аминокислота при этом имеет свой фермент, специфически настроенный именно на нее. Источником энергии для данного процесса является АТФ (аденозинтрифосфат).

Аминокислота в результате активирования становится более лабильной и связывается под действием данного фермента с т-РНК, которая переносит ее в рибосому (из-за этого эту РНК называют транспортной).

В рибосому, таким образом, поступают соединенные с т-РНК активированные аминокислоты. Рибосома – это своеобразный конвейер для сборки из поступающих аминокислот цепочки белка.

Роль синтеза белка сложно переоценить, так как синтезированные соединения выполняют очень важные функции. Практически все клеточные структуры состоят из них.

Итак, мы описали в общих чертах процесс биосинтеза белка и его биологическую роль. На этом завершаем знакомство с белками. Надеемся, у вас появилось желание его продолжить.

Источник: https://FB.ru/article/213931/belki-biologicheskaya-rol-biologicheskaya-rol-belka-v-organizme

Функции белков, жиров, углеводов и витаминов в организме человека

Биологическая роль белка и углеводов в организме

В этой статье мы поговорим с вами о важности для человеческого организма белков, жиров и углеводов. Практически все жизненные процессы в нашем теле находятся в зависимости от того, что мы употребляем в пищу.

Рациональное питание имеет существенное значение  – и это подразумевает не только своевременное употребление вкусно приготовленной еды, но и включение в ежедневный рацион оптимального соотношения таких важных для правильной жизнедеятельности веществ, как белки, жиры, углеводы и витамины.

Организм человека на 19,6% состоит из белков, на 14,7% – из жиров, на 1% – из углеводов, на 60% из воды.

Существуют также органические соединения, которые не включены в структуру тканей, однако без их участия не выполнялись бы многие жизненно важные функции, происходящие в человеческом организме, и эти вещества – витамины. Именно от гармоничного сочетания всех этих веществ и зависит поддержание жизни человека.

Жиры

Ведущим назначением этих органических веществ является энергообеспечение организма. И хотя традиционно считается, что жиры достаточно вредны (их избыток в организме снижает усвояемость белков, приводит к образованию ядовитых веществ, а порой и отлагается в виде жировых запасов), не стоит забывать и об их полезных свойствах.

Например, помимо того, что они являются ценнейшим энергетическим материалом, их недостаток также приводит к снижению усвояемости пищи, а жирорастворимые вещества, источником которых являются именно жиры, играют немаловажную роль во многих процессах жизнедеятельности, отчего их недостаток в пище может привести к нарушению обмена веществ.

Жирные кислоты бывают двух видов – насыщенные и ненасыщенные. Насыщенные содержатся в твёрдых жирах (которые при комнатном температуре пребывают в твёрдом состоянии: говяжий и бараний жиры, пальмовое и кокосовое масла).

Их биологические свойства невысоки, так как они оказывают отрицательное влияние на жировой обмен и функции печени, могут способствовать тому, что повышается уровень холестерина в крови, отчего развивается атеросклероз.

Ненасыщенные кислоты относятся к жизненно важным веществам – они принимают участие в холестериновом и жировом обмене, снижают проницаемость и повышают пластичность кровеносных сосудов. Рекомендуемая норма в сутки для взрослого – 90-110 гр. жира, желательно при этом, чтобы 1/3 составляли растительные жиры.

Источники: растительное, оливковое, рапсовое, соевое масла, масло кедровых и грецких орехов, морская рыба. Вредными считаются жиры, содержащиеся в сливочном масле, сале, говяжьем жире и т.д.

Углеводы

Углеводы тоже являются источником энергии, покрывая 58% от общей потребности в ней организма. Они выполняют в организме человека также  такие функции, как запасающая (откладываясь “про запас”) и пластическая (участвуют в построении молекул ДНК, РНК и АТФ).

Поступая в достаточном количестве, углеводы в основном  откладываются  в мышцах и печени в виде гликогена – животного крахмала, который в дальнейшем расщепляется до глюкозы и поступает в ткани, используясь для нужд организма. Однако при избытке их в пище углеводы переходят в жир.

К углеводам относятся глюкоза, сахароза, фруктоза, целлюлоза, крахмал, а также клетчатка, которая организмом используется мало, но при этом необходима для правильного пищеварения. Средняя норма потребления – 500 гр., при умственных или физических нагрузках – 700 гр.

Углеводами богаты крупы, картофель, хлеб, макаронные изделия, овощи, фрукты, а также молоко.

Витамины

Витамины – вещества, не менее нужные человеческому организму, чем белки, жиры и углеводы.

Они содействуют многим процессам, происходящим в нём: способствуют синтезу гормонов, принимают участие в усвоении пищи, восстановлении клеток, росте, помогают организму противостоять заболеваниям, повышают работоспособность.

Достаточно лишь в общей сложности нескольких сот миллиграммов различных витаминов, чтобы поддерживать биологическую жизнедеятельность – причём, каждого из витаминов организму требуется своя норма. Большинство из них не синтезируется в человеческом организме, поэтому так важно их поступление с продуктами питания.

Подведем итог. Каждый процесс, происходящий в нашем организме, каждая деятельность, осуществляемая человеком, неизбежно ведут к тому, что расходуется энергия. Полноценное питание призвано к тому, чтобы полностью возмещать эти затраты. Полноценность же рациона определяется в первую очередь достаточным количеством содержащихся в нём белков, жиров, углеводов и витаминов.

Роль белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов в организме человека

Источник: http://www.vitaminius.ru/vitaminy/belki-zhiry-uglevody-i-vitaminy.php

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.