Углеводы: состав, классификация и роль в питании¶

Углеводы — это класс органических веществ, включающий полиоксикарбоновые альдегиды и кетоны, а также их производные, которые при гидролизе распадаются на мономерные сахара. С химической точки зрения углеводы представляют собой альдегидно-спиртовые или кетоспиртовые соединения. Формула большинства углеводов укладывается в общий вид Cₙ(H₂O)ₘ, откуда и произошло название «углевод» (карбогидрат). В организме человека углеводы выполняют энергетическую, структурную и защитную функции, а суточная норма потребления для взрослого человека составляет 300–500 граммов.

¶Классификация углеводов

Углеводы делятся на три основные группы в зависимости от числа сахарных остатков, образующихся при их гидролизе.

¶Моносахариды

Моносахариды — простейшие углеводы, не поддающиеся дальнейшему гидролизу. К ним относятся:

• Глюкоза (виноградный сахар) — основной источник энергии для клеток, в том числе для нейронов и эритроцитов. Содержится в ягодах, фруктах, мёде, входит в состав дисахаридов и полисахаридов.
• Фруктоза (фруктовый сахар) — содержится во фруктах, ягодах и мёде; усваивается медленнее глюкозы и не требует для своего всасывания инсулина.
• Галактоза — в свободном виде встречается редко, входит в состав лактозы (молочного сахара).
• Рибоза и дезоксирибоза — пентозы, входящие в состав нуклеиновых кислот (РНК и ДНК) и АТФ.

¶Дисахариды

Дисахариды состоят из двух моносахаридных остатков. Основные представители:

• Сахароза — глюкоза + фруктоза; содержится в сахарной свёкле и тростнике.
• Лактоза — глюкоза + галактоза; основной углевод молока.
• Мальтоза — две молекулы глюкозы; промежуточный продукт расщепления крахмала.

¶Полисахариды

Полисахариды — сложные углеводы, состоящие из большого числа моносахаридных звеньев. К ним относятся:

• Крахмал — главный запасной углевод растений; содержится в картофеле, злаках, бобовых. Представляет собой смесь амилозы и амилопектина.
• Гликоген — «животный крахмал», запасной углевод животных и человека; откладывается в печени и мышцах.
• Целлюлоза — structuralный полисахарид растительных клеток; человек не усваивает её, но она необходима для нормальной работы кишечника.
• Хитин — входит в состав панцирей членистоногих и клеточных стенок грибов.

¶Роль углеводов в организме

¶Энергетическая функция

Окисление одного грамма углеводов высвобождает около 4 ккал (17 кДж) энергии. Глюкоза является основным субстратом для дыхания клеток и синтеза аденозинтрифосфата (АТФ). При недостатке углеводов организм переходит на использование жиров, а затем белков, что сопровождается накоплением кетоновых тел.

¶Структурная и защитная функция

Целлюлоза и хитин выполняют опорную роль. Гепарин, гиалуроновая кислота и хондроитинсульфаты — производные моносахаридов, участвующие в свёртывании крови, синовиальной жидкости и соединительной ткани. Гликопротеины клеточных мембран обеспечивают межклеточное узнавание.

¶Регуляторная функция

Углеводы участвуют в синтезе нуклеиновых кислот, ферментов и гормонов. Инсулин — гормон поджелудочной железы — регулирует уровень глюкозы в крови, способствуя её усвоению клетками.

¶Источники углеводов в пище

¶Углеводы и здоровье

Избыточное потребление простых углеводов (сахара, сладкие напитки) связывают с развитием ожирения, инсулинорезистентности и сахарного диабета второго типа. Вместе с тем сложные углеводы — цельнозерновые крупы, овощи, бобовые — обеспечивают длительное насыщение, стабильный уровень глюкозы в крови и поступление пищевых волокон. Организации здравоохранения рекомендуют, чтобы углеводы составляли 50–60 % суточной калорийности рациона, причём основную часть должны давать сложные углеводы и пищевые волокна.

Источники:

• Википедия: «Углеводы»
• Гаркави Д. П. «Физиология пищеварения»
• Марри Р., Граннер Д., Пэйс Д. «Биохимия человека»
• Руководство по нутрициологии (Национальная академия медицинских наук РФ)