Глюкоза белки жиры углеводы
К белкам относят полипептиды, содержащие в своём составе больше 100 аминокислотных остатков. Их молекулярная масса лежит в пределах от 10 000 до нескольких миллионов.
В соответствии с числом аминокислотных остатков пептиды делят на олигопептиды и полипептиды. В состав олигопептидов (низкомолекулярных пептидов) входит не более 10 аминокислотных остатков. В состав цепи полипептидов входит от 10 до 100 аминокислотных остатков.
По химическому составу белки делят на протеины, т. е. белки, при гидролизе которых образуются только аминокислоты (простые белки), и протеиды, т. е. соединения, при гидролизе которых, кроме аминокислот, выделяются и другие компоненты. Эта неаминокислотная часть сложного белка называется простетической группой.
По форме молекул различают глобулярные (шаровидные) и фибриллярные (нитевидные) белки.
К глобулярным белкам относят альбумины и глобулины (широко распространённые в органах и тканях организма), а к фибриллярным — коллаген (основной белок соединительной ткани).
Последовательность аминокислотных звеньев в линейной полипептидной цепи называют первичной структурой белка.
Вторичной структурой белка называют форму полипептидной цепи в пространстве. Вторичная структура определяется тем, что из-за образования внутримолекулярных водородных связей макромолекулы принимают определённую конформацию. Часто вторичная структура представляет собой спираль.
Третичная структура определяется пространственным расположением макромолекулы как целого и зависит, например, от взаимодействия полярных и неполярных заместителей в разных местах цепи, от образования S–S-связей между противоположными цистеиновыми остатками.
Четвертичной структурой белка называют сложные образования из отдельных молекул белка.
Денатурацией белка называют процесс потери им его естественных свойств. Денатурация происходит под действием высоких температур или активных химических веществ, при этом происходит нарушение всех структур белковой молекулы, за исключением первичной.
Жирами называют смесь сложных эфиров глицерина и высших карбоновых кислот. При этом в состав жиров могут входить самые разнообразные высшие жирные кислоты, но только один спирт — глицерин. Поэтому эти эфиры называют глицеридами. Общая формула жиров:
где R, R 1 , R 2 — углеводородные остатки.
В состав твёрдых жиров входят предельные кислоты: C15H31COOH — пальмитиновая кислота; C17H35COOH — стеариновая кислота.
Жиры, триглицериды которых состоят одновременно из насыщенных и ненасыщенных кислот, широко встречаются в природе.
Жидкие жиры часто называют маслами. Глицериды насыщенных кислот — твёрдые соединения, а ненасыщенных — жидкие. Растительные масла, в состав которых входят непредельные кислоты, чаще всего — жидкие продукты.
Наиболее важными химическими свойствами жиров является их способность к гидролизу и гидрогенизации. Гидролиз жиров происходит в кислой или щелочной среде при повышенной температуре. При гидролизе щёлочью образуются глицерин и соли высших кислот — мыла, отсюда и происходит название этого процесса — омыление:
В присутствии мелкораздробленного никеля происходит присоединение водорода по двойным связям ненасыщенных кислот. При этом жидкие растительные масла переходят в твёрдые.
Углеводами называют класс соединений, отвечающих общей формуле Cn(H2O)m. Известны также некоторые вещества, проявляющие свойства углеводов, но формально не отвечающие общей формуле.
Углеводы широко распространены в природе и играют важную роль в жизни человека, животных и растений. Они являются одним из основных продуктов питания.
Название «углеводы» — историческое. Первые из изученных представителей этого класса соединений соответствовали формуле Cn(H2O)m и формально рассматривались как гидраты углерода. Хотя данная формула справедлива для многих представителей углеводов, их строение не соответствует «гидратам углерода».
Углеводы делят на две группы: моносахариды и полисахариды. Моносахариды при гидролизе не способны распадаться на более простые углеводы. Полисахаридами называют углеводы, способные подвергаться гидролизу с образованием моносахаридов.
Наиболее распространёнными среди моносахаридов являются глюкоза и фруктоза. Эти вещества являются изомерами и имеют формулу C6H12O6.
Глюкоза широко распространена в природе, в свободном состоянии встречается во фруктах, меде и т. д. Используется в пищевой промышленности, медицине. В промышленности глюкозу получают из крахмала кипячением с разбавленной серной кислотой.
Фруктоза хорошо растворима в воде, встречается в свободном виде во многих фруктах и плодах. Является ценным питательным продуктом. Она в три раза слаще глюкозы.
Сахароза C12H22O11 относится к дисахаридам.
При гидролизе сахарозы образуются глюкоза и фруктоза:
Смесь равных количеств глюкозы и фруктозы, образующаяся при гидролизе сахарозы, называют инвертным сахаром. Сахароза содержится в сахарном тростнике, сахарной свёкле и кукурузе. Она является важным пищевым продуктом.
От овсянки на завтрак до картошки на ужин, углеводы в вашем меню будут лидирующим источником энергии. В процессе пищеварения углеводы расщепляются до глюкозы. Глюкоза попадает в кровь, где она, известная также как сахар крови, используется мозгом и нервной системой в качестве источника энергии. Если клеткам мозга не хватает глюкозы, страдает мыслительная деятельность, а также в теле может чувствоваться слабость. Если ситуация обратная и уровень сахара в крови слишком высок, то может наступать сонливость. Только нормальный уровень в глюкозы в крови позволяет себя чувствовать себя энергичным и работоспособным.
Углеводы в нашем меню в основном поступают из растительной пищи. Единственное исключение – молоко, которое содержит значимое количество углеводов в виде лактозы.
Простые и сложные углеводы
Углеводы можно разделить на 2 группы – сложные и простые. Сложные углеводы (другое название – полисахариды) включают в себя крахмал и пищевые волокна. Крахмал содержится главным образом в зерновых продуктах – рисе, пшенице, гречке. Источниками пищевых волокон также служат растения – зерновые, фрукты, бобовые, овощи.
Простые углеводы (другие названия — моносахариды(глюкоза, фруктоза, галактоза) и дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза)) включают в себя сахар, который встречается в естественном виде в свежих фруктах, в некоторых овощах, в молоке и молочных продуктах, а также добавленный сахар, такой как мёд, обычный сахар, кукурузный сироп.
Усвоение углеводов начинается уже в полости рта с помощью слюны. Ферменты в желудке и тонком кишечнике продолжают пищеварительный процесс. Поджелудочная железа выделяет ферменты, которые расщепляют полисахариды до дисахаридов. В тонком кишечнике процесс продолжается и дисахариды расщепляются до моносахаридов. Затем глюкоза проникает через кишечную стенку в кровь и направляется в печень. Печень регулирует количество глюкозы, циркулирующей в крови в ответ на гормоны инсулин и глюкагон.
Через период от 1 часа до 4 после приёма пищи все крахмалы перевариваются, абсорбируются и поступают в клетки в виде глюкозы. Если в кровь попадает больше глюкозы, чем нужно клеткам, печень и мышцы забирают излишки и сохраняют их в виде полисахарида гликогена. Две трети запасов гликогена в организме находятся в мышцах, а треть – в печени. Во время физических нагрузок мышцы используют запасённый гликоген, превращая его через серию процессов обратно в глюкозу.
Если углеводов поступает слишком много и запасы гликогена уже созданы, то углеводы могут быть превращены печенью в жир. Из печени жир поступает в жировые ткани организма, где и хранится. (Жировые клетки также могут утилизировать излишки глюкозы, чтобы запасти их в виде жировых запасов).
Поддержание уровня сахара в крови
Для хорошего самочувствия и высокой работоспособности (как умственной, так и физической) важно поддерживать нормальный уровень сахара в крови. В этом нам помогают описанные ниже механизмы.
Когда уровень сахара (глюкозы) в крови поднимается (сразу после еды, например), организм начинает запасать «излишки». Поджелудочная железа реагирует на высокий сахар и вырабатывает гормон инсулин. Большинство клеток тела в ответ на инсулин «изымают» глюкозу из крови и запасают её в виде гликогена в печени и мышцах или в виде жира. После этого уровень сахара в крови уменьшается.
Гормон, противоположный по действию инсулину, называется глюкагон. Он также вырабатывается поджелудочной железой, но в противоположном случае – если уровень сахара в крови слишком низкий. Глюкагон делает доступной запасенную ранее в виде гликогена глюкозу, которая поступает под его действием в кровь.
Когда уровень сахара в крови падает и запасы истощены, самым разумным будет перекусить, чтобы восполнить энергетические затраты. Идеальное блюдо содержит и углеводы (включая клетчатку) и белки и жиры. Такое сочетание наиболее предпочтительно, потому что:
• Углеводы обеспечивают быстрый источник глюкозы.
• Белки стимулируют выработку глюкагона, противоположному по действию инсулину, и предотвращают слишком быстрое создание запасов глюкозы.
• Пищевые волокна и жир замедляют пищеварение и, таким образом, глюкоза поступает в кровь постепенно, а не одним махом.
В качестве наглядного примера можно привести 2 хороших варианта завтрака, в которых будут сочетаться белки, жиры, углеводы:
1. Овсянка на нежирном молоке + 1 фрукт
2. Омлет с овощами + 2 ломтика ржаного хлеба +1 фрукт
Глюкоза — это форма сахара, которая циркулирует в вашей крови и обеспечивает энергию для всех клеток вашего тела. Глюкоза является предпочтительным источником энергии организма, и это единственный, который использует ваш мозг. Для вашего организма легче сделать глюкозу из углеводов, например, овсяной муки, зеленой фасоли и моркови, но если вы обеспечите свое тело очень небольшим количеством углеводов, в конечном итоге его заставят сделать глюкозу из имеющихся у нее материалов: белка или жира.
Видео дня
Углеводы
Углеводы поступают из различных растительных источников, а не только из сахара в таблице. Фото: leonori / iStock / Getty Images
Чтобы понять, как протекают процессы протеинов и жиров, давайте быстро рассмотрим, как вы делаете глюкозу из углеводов. Углеводы, очищенные или сложные, представляют собой всего лишь ряд сахаров, нанизанных вместе. По данным Американской диетической ассоциации, ваше тело разрушает эти сахара на более мелкие кусочки. После того, как сахара будут сведены к их основным формам — лактозе, сахарозе, фруктозе или мальтозе, — тогда ваш кишечник может их поглотить и отправить в кровоток в виде глюкозы или сахара в крови.
Глюконеогенез
Предоставление белка в рационе предотвратит использование вашим организмом существующей мышцы для энергии в отсутствие углеводов.
Когда ваше тело не имеет достаточного количества углеводов под рукой, оно превратится в белок и жир, чтобы сделать глюкозу. Эта реакция происходит в печени, а не в пищеварительном тракте. Ваше тело разрушает белки, жиры и ферменты, которые он должен делать глюкозой в процессе, называемом «глюконеогенез», или в создании нового сахара. Нижняя сторона глюконеогенеза заключается в том, что ваше тело либо срывает существующие мышцы, чтобы сделать то, что ему нужно, либо будет использовать белки в вашей пище, что предотвратит использование этими белками ваших новых мышц и устранит повреждение тканей.
Жир обеспечивает энергию для печени, поэтому он может подавать энергичный процесс получения новой глюкозы из белка. Когда печень начинает использовать жиры, она высвобождает кетоны в качестве побочного продукта химической реакции. Кетоны обеспечивают некоторую энергию для тела, и они помогают держать вас в движении до тех пор, пока длительный процесс конверсии белка не начнет разворачиваться. Кетоны — водорастворимые жиры, и при обычных обстоятельствах они оставляют ваше тело через ваше дыхание или в вашей моче. Если вы находитесь на очень строгой диете с низким содержанием углеводов, вы можете проверить свою мочу, чтобы проверить, есть ли у вас кетоз.
Протеин
Ваша печень использует пируват, лактат, глицерин и аминокислоты аланин и глутамин для получения новой глюкозы. Процесс занимает много времени, и он использует много энергии.Для вашего тела может потребоваться неделя или две, чтобы стать эффективными при глюконеогенезе. В течение этого времени кетоны поддерживают вашу систему. Если вы пытаетесь заставить свое тело сжигать жир и белок для топлива вместо углеводов, важно съесть достаточное количество источников белка, чтобы ваше тело не убирало вашу собственную мышечную ткань.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
