Связанные понятия
Углево́ды — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Название класса соединений происходит от слов «гидраты углерода», оно было впервые предложено К. Шмидтом в 1844 году. Появление такого названия связано с тем, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой Cx(H2O)y, формально являясь соединениями углерода и воды.
Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью, содержащиеся в этерифицированной форме в жирах, маслах и восках растительного и животного происхождения. Жирные кислоты, как правило, содержат неразветвленную цепь из чётного числа атомов углерода (от 4 до 24, включая карбоксильный) и могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными.
Молочная кислота (α-оксипропионовая, 2-гидроксипропановая кислота) CH3CH(OH)COOH — одноосновная карбоновая кислота с тремя атомами углерода, содержащая гидроксильную группу. Соли и эфиры молочной кислоты называются лактатами. Молочная кислота образуется при молочнокислом брожении сахаров и играет важную роль в метаболизме.
Фруктоза (фруктовый сахар), C6H12O6 — моносахарид, кетоноспирт, кетогексоза, изомер глюкозы.
Галакто́за (от греческого корня γάλακτ-, «молоко») — один из простых сахаров, моносахарид из группы гексоз. Отличается от глюкозы пространственным расположением водородной и гидроксильной групп у 4-го углеродного атома. Содержится в животных и растительных организмах, в том числе в некоторых микроорганизмах. Входит в состав дисахаридов — лактозы и лактулозы. При окислении образует галактоновую, галактуроновую и слизевую кислоты. L-галактоза входит в состав полисахаридов красных водорослей. D-галактоза...
Упоминания в литературе
Моносахариды – углеводы, молекулы которых содержат от двух до семи атомов углерода и больше, один из которых образует карбонильную группу. В зависимости от количества атомов углерода их называют тетрозой, пентозой, гексозой, гептозой. В природе наиболее распространены гексозы и пентозы. К гексозам, например, относится
глюкоза (декстроза). Она встречается в зеленых частях растений, семенах, различных ягодах и фруктах. Особенно много ее в зрелом винограде, откуда она и получила свое второе название – виноградный сахар. Из нее построены крахмал, целлюлоза, гликоген. Глюкоза постоянно находится в крови человека, нормальное содержание ее колеблется от 0,085 до 0,120 %. При кратковременном приеме с пищей большого количества глюкозы процентное содержание ее значительно возрастает и она выводится с мочой. А при сахарной болезни (диабете) в крови всегда много глюкозы и она почти постоянно присутствует в моче. В медицине чистая глюкоза в виде 20– и 40 %-ного раствора применяется для внутривенных инъекций.
Сахариды. Главным энергетическим звеном фруктов и овощей являются сахариды, которые содержатся в их веществе в количестве от 0,5 до 25%. Сахариды являются продуктом фотосинтеза, химического процесса, при котором они возникают из углекислого газа и воды в присутствии хлорофилла и энергетическом содействии солнечного света. Могут быть составной частью исходного звена при возникновении дальнейших соединений. В пестрой гамме простых сахаридов, содержащихся в сырье для консервирования, лучше всего бывают представлены моносахариды (простые сахара):
глюкоза (виноградный сахар), фруктоза (фруктовый сахар) и дисахарид сахароза, получаемый из молекулы глюкозы и фруктозы.
Особенность онкоклеток заключается в их способности существовать и вести свой метаболизм почти без доступа кислорода. Источником энергии для них является анаэробный гликолиз[1]. Именно это отличие от остальных клеток организма[2] является их уязвимым местом, ахиллесовой пятой. При анаэробном гликолизе окисление
глюкозы зачастую идет не до конца и с выделением относительно небольшого количества энергии. В результате клетки опухоли потребляют чрезмерное количество углеводов и выделяют большое количество недоокисленных метаболитов – кислотных или спиртовых, в зависимости от глубины процесса. Дело в том, что промежуточными веществами гликолиза являются органические кислоты (пировиноградная и молочная), а окончательными – спирт, вода и углекислый газ. Не случайно анаэробный гликолиз часто называют спиртовым брожением (даже при молочнокислом брожении образуется некоторое количество спирта).
Как я уже писал, источником энергии для них является анаэробный гликолиз, встречающийся чаще всего у бактерий. Именно это отличие от здоровых клеток организма[12] является их уязвимым местом, ахиллесовой пятой. При анаэробном гликолизе окисление
глюкозы зачастую идет не до конца и с выделением относительно небольшого количества энергии. В результате клетки опухоли потребляют чрезмерное количество углеводов и выделяют много недоокисленных метаболитов – кислотных или спиртовых, в зависимости от глубины процесса. Дело в том, что промежуточными веществами гликолиза являются органические кислоты (пировиноградная и молочная), а окончательными – спирт, вода и углекислый газ. Не случайно анаэробный гликолиз часто называют спиртовым брожением (даже при молочнокислом брожении образуется некоторое количество спирта).
Однако на практике оказалось, что ГИ продукта зависит от целого ряда факторов. Самое большое влияние на ГИ продукта оказывает «вид» (структура и свойства) содержащегося в нем крахмала. Крахмал состоит в основном из смеси двух полимеров
глюкозы – амилопектина и амилозы; кроме того, какая-то часть крахмала не переваривается. Соотношение между этими двумя полимерами может быть разным даже в одном и том же продукте, потому что зависит от очень многих факторов: места произрастания и условий выращивания, времени сбора урожая, наконец, от сорта. Чем больше в крахмале продукта доля амилопектина, тем быстрее переваривается в желудочно-кишечном тракте этот продукт. А уровни глюкозы и, как следствие, инсулина в крови повышаются тем быстрее и значительнее, чем быстрее происходит расщепление углеводов до глюкозы. Соответственно, ГИ, например, разных сортов риса могут различаться в 1,5 раза. На этикетках продуктов эти пропорции не указываются, поэтому точно оценить ГИ данного конкретного продукта невозможно иногда даже приблизительно.
Связанные понятия (продолжение)
Дисахариды (от др. греч. δύο — два и σάκχαρον — сахар) — органические соединения, одна из основных групп углеводов; являются частным случаем олигосахаридов.
Гликоге́н — полисахарид состава (C6H10O6)n, образованный остатками глюкозы, соединёнными связями α-1→4 (в местах разветвления — α-1→6). В клетках животных служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы. Откладывается в виде гранул в цитоплазме в клетках многих типов (главным образом в клетках печени и мышц).
Жиры ́, также триглицери́ды, триацилглицериды (сокр. ТАГ) — органические вещества, продукты этерификации карбоновых кислот и трёхатомного спирта глицерина.
Холестери́н (др.-греч. χολή — жёлчь и στερεός — твёрдый) — органическое соединение, природный полициклический липофильный спирт, содержащийся в клеточных мембранах всех животных и человека, однако его нет в клеточных мембранах растений, грибов, а также у прокариотических организмов (археи, бактерии итд.).
Глюконеогене́з — метаболический путь, приводящий к образованию глюкозы из неуглеводных соединений (в частности, пирувата). Наряду с гликогенолизом, этот путь поддерживает в крови уровень глюкозы, необходимый для работы многих тканей и органов, в первую очередь, нервной ткани и эритроцитов. Он служит важным источником глюкозы в условиях недостаточного количества гликогена, например, после длительного голодания или тяжёлой физической работы. Глюконеогенез является обязательной частью цикла Кори, кроме...
Липи́ды (от др.-греч. λίπος — жир) — обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества. Молекулы простых липидов состоят из спирта и жирных кислот, сложных — из спирта, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов. Содержатся во всех живых клетках.
Олигосахариды — углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных остатков (от греч. ὀλίγος — немногий).
Мальто́за (от англ. malt — солод) — солодовый сахар, 4-О-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза, природный дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы; содержится в больших количествах в проросших зёрнах (солоде) ячменя, ржи и других зерновых; обнаружен также в томатах, в пыльце и нектаре ряда растений.
Полисахариды — высокомолекулярные углеводы, полимеры моносахаридов (гликаны). Молекулы полисахаридов представляют собой длинные линейные или разветвлённые цепочки моносахаридных остатков, соединённых гликозидной связью. При гидролизе образуют моносахариды или олигосахариды. У живых организмов выполняют резервные (крахмал, гликоген), структурные (целлюлоза, хитин) и другие функции.
Липаза (англ. Lipase), иногда Стеапсин (англ. steapsin) — водорастворимый фермент, который катализирует гидролиз нерастворимых эстеров-липидных субстратов, помогая переваривать, растворять и фракционировать жиры.
Глутатион (2-амино-5-{амино}-5-оксопентаноевая кислота, англ. glutathione, GSH) — это трипептид γ-глутамилцистеинилглицин. Глутатион содержит необычную пептидную связь между аминогруппой цистеина и карбоксильной группой боковой цепи глутамата. Значение глутатиона в клетке определяется его антиоксидантными свойствами. Фактически глутатион не только защищает клетку от токсичных свободных радикалов, но и в целом определяет окислительно-восстановительные характеристики внутриклеточной среды.
Фосфолипи́ды — сложные липиды, сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот. Содержат остаток фосфорной кислоты и соединённую с ней добавочную группу атомов различной химической природы.
Сахаро́за (сукро́за, тростниковый сахар) C12H22O11, в быту просто сахар, — дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов: α-глюкозы и β-фруктозы.
Липо́лиз — метаболический процесс расщепления жиров на составляющие их жирные кислоты под действием липазы.
Липоевая кислота (липоат) — сероорганическое соединение, один из энантиомеров которого является важным коферментом для многих ферментативных комплексов.
Манни́т — шестиатомный спирт — альдит, бесцветные кристаллы, сладкие на вкус, хорошо растворим в воде. Содержится во многих растениях.
А̀нтиоксида́нты (также антиокислители, консерванты) — вещества, которые ингибируют окисление; любое из многочисленных химических веществ, в том числе естественные продукты деятельности организма и питательные вещества, поступающие с пищей, которые могут нейтрализовать окислительное действие свободных радикалов и других веществ.
Арабиноза , C5H10O5 — простой углевод (моносахарид) из группы пентоз, относящийся к альдозам.
Биоти́н (кофермент R, иногда называют витамин Н, витамин B7) — водорастворимый витамин группы В. Молекула биотина состоит из тетрагидроимидазольного и тетрагидротиофенового кольца, в тетрагидротиофеновом кольце один из атомов водорода замещён на валериановую кислоту. Биотин является кофактором в метаболизме жирных кислот, лейцина и в процессе глюконеогенеза.
Ксилоза — «древесный сахар», моносахарид из группы пентоз с эмпирической формулой C5H10O5, принадлежит к альдозам. Удельное вращение водного раствора +18,8°. Не сбраживается обычными дрожжами. При восстановлении образует многоатомный спирт ксилит. При окислении образует ксилоновую, а затем триоксиксилоглутаровую кислоту, используемую в аналитической химии и как заменитель лимонной кислоты в пищевой промышленности.
Ферме́нты (от лат. fermentum) — обычно достаточно сложные молекулы белка, рибосом или их комплексы, ускоряющие химические реакции в живых системах. Каждый фермент, свернутый в определённую структуру, ускоряет соответствующую химическую реакцию: реагенты в такой реакции называются субстратами, а получающиеся вещества — продуктами. Ферменты специфичны к субстратам: АТФ-аза катализирует расщепление только АТФ, а киназа фосфорилазы фосфорилирует только фосфорилазу.Ферментативная активность может регулироваться...
Амила́за (др.-греч. ἄμυλον — крахмал) — фермент, гликозил-гидролаза, расщепляющий крахмал до олигосахаридов, относится к ферментам пищеварения. В истории амилаза стала первым открытым ферментом, когда французский химик Ансельм Пайен описал в 1833 году диастазу — фермент (на самом деле, смесь ферментов), расщепляющий крахмал до мальтозы. Согласно другим данным, амилазу в 1814 году открыл академик петербургской Академии наук К. С. Кирхгоф. Именно амилаза приводит к появлению сладковатого вкуса при...
Гексозы , C6H12O6, простые сахара — моносахариды, содержащие 6 атомов углерода; в природе встречаются в свободном виде — в виде глюкозидов входят в состав ди- и полисахаридов, эфиров фосфорной кислоты, гликопротеинов.
Никоти́новая кислота ́ (ниацин, витамин PP, витамин B3) — витамин, участвующий во многих окислительно-восстановительных реакциях, образовании ферментов и обмене липидов и углеводов в живых клетках, лекарственное средство.
Глико́лиз , или путь Эмбдена — Мейергофа — Парнаса (от греч. γλυκός — сладкий и греч. λύσης — расщепление) — процесс окисления глюкозы, при котором из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы пировиноградной кислоты. Гликолиз состоит из цепи последовательных ферментативных реакций и сопровождается запасанием энергии в форме АТФ и НАДH. Гликолиз является универсальным путём катаболизма глюкозы и одним из трёх (наряду с пентозофосфатным путём и путём Энтнера — Дудорова) путей окисления глюкозы...
Стерины , стеролы (от холестерин, -ол) — природные органические соединения, производные стероидов, содержащие гидроксильную группу в положении 3. В основе структуры стеринов лежит насыщенный тетрациклический углеводород стеран.
Сорби́т (сорбито́л), также известный как глюци́т — шестиатомный спирт, обладающий сладким вкусом. Получают путём гидрирования глюкозы с восстановлением альдегидной группы до первичной спиртовой. Используется в производстве аскорбиновой кислоты. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки как E420.
Лакто́за (от лат. lac «молоко») С12H22O11 — углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы.
Моносахариды (от др.-греч. μόνος ‘единственный’, лат. saccharum ‘сахар’ и суффикса -ид), — органические соединения, одна из основных групп углеводов; самая простая форма сахара; являются обычно бесцветными, растворимыми в воде, прозрачными твердыми веществами. Некоторые моносахариды обладают сладким вкусом. Моносахариды — стандартные блоки, из которых синтезируются дисахариды (такие, как сахароза, мальтоза, лактоза), олигосахариды и полисахариды (такие, как целлюлоза и крахмал), содержат гидроксильные...
Витами́ны (от лат. vita «жизнь» + амин) — группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы. Это сборная по химической природе группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной части пищи (в общем случае — из окружающей среды). Автотрофные организмы также нуждаются в витаминах, получая их либо путём синтеза, либо из окружающей среды. Так, витамины входят...
Незаменимые аминокислоты — необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме. Для разных видов организмов список незаменимых аминокислот различен. Все белки, синтезируемые организмом, собираются в клетках из 20 базовых аминокислот, только часть из которых может синтезироваться организмом. Невозможность сборки определенного белка организмом приводит к нарушению его нормальной работы, поэтому необходимо поступление незаменимых аминокислот в организм с пищей.
Никотинами́д (ниацинами́д, nicotinamide) — амид никотиновой кислоты, витаминное средство.
Фо́лиевая кислота ́ (витамин B9; лат. acidum folicum от лат. folium — лист) — водорастворимый витамин, необходимый для роста и развития кровеносной и иммунной систем. Наряду с фолиевой кислотой к витаминам относятся и её производные, в том числе ди-, три-, полиглутаматы и другие. Все такие производные вместе с фолиевой кислотой объединяются под названием фолаты.
Гликогено́лиз — биохимический процесс расщепления гликогена до глюкозы, осуществляется главным образом в печени и мышцах и не требует затрат энергии. Основная задача гликогенолиза — поддержание постоянного уровня глюкозы в крови. Регуляция гликогенолиза осуществляется совместно с регуляцией гликогеногенеза по типу переключения одного на другое. Важнейшими гормонами, участвующими в регуляции гликогеногенеза, являются инсулин, глюкагон и адреналин.
Незаменимые жирные кислоты — ряд полиненасыщенных жирных кислот, которые принимают значительное участие в метаболизме животных и человека. Организм способен преобразовывать кислоты одного класса в другой, но не способен синтезировать оба класса из более простых веществ, поэтому они обязательно должны присутствовать в пище, подобно микроэлементам; это было показано ещё в 1930 году.
Пентозофосфа́тный путь (пентозный путь, гексозомонофосфатный шунт, путь Варбурга — Диккенса — Хорекера) — альтернативный путь окисления глюкозы (наряду с гликолизом и путём Энтнера — Дудорова), включает в себя окислительный и неокислительный этапы.
Кето́новые тела ́ (синоним: ацето́новые тела, ацето́н ) — группа продуктов обмена веществ, которые образуются в печени из ацетил-КоА...
Трипсин — фермент класса гидролаз, расщепляющий пептиды и белки; обладает также эстеразной (гидролиз сложных эфиров) активностью.
Ретино́л (истинный витамин A, (1,1,5-триметилциклогексен-5-ил-6)-нонатетраен-7,9,11,13-ол)(рац. формула С20Н30О) — жирорастворимый витамин, антиоксидант. В чистом виде нестабилен, встречается как в растительных продуктах, так и в животных источниках. Поэтому производится и используется в виде ретинола ацетата и ретинола пальмитата. В организме синтезируется из бета-каротина. Необходим для зрения и роста костей, здоровья кожи и волос, нормальной работы иммунной системы и т. д.
Оксалоацетат , щавелевоуксусная кислота (HO2C-C(O)-CH2-CO2H) — органическое соединение, четырёхуглеродная двухосновная кетокислота. Существует в виде таутомера HO2C-C(OH)=CH-CO2H.
Уроновые кислоты (глюкуроновые кислоты) — монокарбоновые кислоты общей формулы OHCnCOOH, формально являющиеся продуктами окисления терминальной гидроксиметильной группы альдоз в карбоксильную группу. Входят в состав биополимеров как растительного, так и животного происхождения.
Метаболи́ты (от греч. μεταβολίτης, metabolítes) — продукты метаболизма каких-либо соединений.
Бетаи́н (от лат. beta — свёкла) — триметильное производное глицина — триметилглицин, или триметиламиноуксусная кислота (внутренняя соль). Представляет собой важный продукт в реакциях переметилирования, выступая донором метильных групп.
Жёлчные кислоты — производные холановой кислоты С23Н39СООН, отличающиеся тем, что к её кольцевой структуре присоединены гидроксильные группы.
Токоферолы (от др.-греч. τόκος — «деторождение», и φέρειν — «приносить») — класс химических соединений, метилированные фенолы. Многие токоферолы, а также соответствующие им токотриенолы, являются биологически активными и в совокупности называются витамином E.
Упоминания в литературе (продолжение)
Химизм гликокининов до сих пор окончательно не изу чен. Возможно, это пептиды, содержащие серу, и аргинин, полученный из стручков фасоли. Гликокинины растворимы в воде и в спирте. Однако они не действуют аналогично инсулину при СД и не способны уменьшать содержание
глюкозы в крови. Поэтому препараты из растений, содержащие гликокинины, можно и нужно применять как дополнительные средства в комплексной терапии СД (Ю. А. Захаров, В. Ф. Корсун, 2002).
Это также очень важные соединения органической природы. Все углеводы разделяют на две группы: монозы, или моносахариды, и полнозы, или полисахариды. Моносахариды называют простыми сахарами. Они представляют собой твердые вещества, хорошо растворимые, сладковатые на вкус. Наибольшее значение среди моносахаридов имеют
глюкоза и фруктоза. Глюкоза – первичный и главный источник энергии для клеток. Она обязательно находится в крови. Снижение ее количества в крови влечет за собой немедленное нарушение жизнедеятельности нервных и мышечных клеток, иногда сопровождаемое судорогами или обморочным состоянием. Глюкоза входит в структуры почти всех клеток органов и тканей. Источниками глюкозы являются продукты как растительного, так и животного происхождения.
При анаэробном гликолизе окончательного окисления
глюкозы зачастую не происходит. При этом выделяется относительно небольшое количество энергии. В результате клетки опухоли потребляют значительное количество углеводов и выделяют множество недоокисленных метаболитов (продуктов метаболизма) – кислотных или спиртовых в зависимости от процесса.
– антибактериальность: в процессе изготовления меда пчелы добавляют особый фермент ингибин, который превращает
глюкозу в глюкуроновую кислоту. Одновременно с этим выделяется перекись водорода. Этим, а также наличием органических кислот и высокой концентрацией сахара объясняется антибактериальное действие меда;
При определении энергетической ценности продуктов питания все углеводы обычно считаются по единому коэффициенту. Для установления пищевой ценности тех или иных продуктов питания по углеводам обычно на этикетках многих товаров указывают общее их содержание или количественное содержание отдельно
глюкозы , сахарозы, лактозы, крахмала. Однако для нормальной работы человеческого организма важно, чтобы в продуктах питания также присутствовали: манноза, фукоза, рибоза, дезоксирибоза, арабиноза, ксилоза, рибулоза. Данные сахара частично воспроизводятся в человеческом организме из глюкозы. Основное количество этих элементов должно поступать в организм вместе с пищей. Такие сахара в природе встречаются только как полисахаридные компоненты со специфическими связями (1,2-b; 1,3-b; 1,4-b), которые не расщепляются ферментами желудочно-кишечного тракта.
Большое значение в энергетических процессах имеют такие полисахариды, как крахмал и гликоген, мономером которых выступает
глюкоза . Они представляют собой резервные вещества растений и животных соответственно. При наличии в организме большого количества глюкозы она используется для синтеза этих веществ, которые накапливаются в клетках тканей и органов. Так, крахмал в больших количествах содержится в плодах, семенах, клубнях картофеля; гликоген – в печени, мышцах. По мере необходимости данные вещества расщепляются, поставляя глюкозу в различные органы и ткани организма.
Глюкоза – продукт распада гликогена, как редуцирующий моносахар она может вступать в реакции с аминокислотами – продуктами гидролиза белков, с образованием сложных химических комплексов – меланоидинов. Это обычно наблюдается в процессе термической обработки рыбы: при варке ухи, сушке, вялении рыбы. Меланоидины придают темноватый цвет поверхности продукта (при контакте с кислородам), приятный аромат и сладковатый вкус бульонам из рыбы. Поэтому простые углеводы относят к экстрактивным соединениям рыбы.
Состав искусственной питательной среды в посевном аппарате и промышленном ферментере следующий: кормовые дрожжи (2–3 %), кукурузная мука (1–1,5 %), кашалотовый (рыбий) жир (1 %). При этом культуру доводят до стадии споруляции (образования спор у 90–95 % бактериальных клеток) (рис. 2). Если споры не требуются, то среда составляется из
глюкозы технической (0,7 %), кукурузного экстракта (4 %), хлорида натрия (2 %). Состав среды влияет на соотношение спор и кристаллов эндотоксина бактерии в культуральной жидкости.
– максимально адаптированные смеси — предназначены для питания ребенка первых месяцев жизни, общее количество белка в этих смесях снижено, здесь мало казеина, но в большом объеме присутствуют сывороточные белки, которые обладают большой скоростью расщепления, то есть хорошо перевариваются в детском организме. Количество такого белка должно быть 60 %, а казеина 40 %, если же для сравнения взять количество казеина в грудном молоке, то оно составляет всего 20 %. То есть чем меньше этого вещества, тем больше смесь приближена по составу к грудному молоку, которое является образцом для изготовителей детских молочных смесей. в максимально адаптированные смеси вводятся аминокислоты, стимулирующие созревание центральной нервной системы, развитие анализаторов. Все эти вещества содержатся в грудном молоке? это таурин, карнитин, холин и другие. Жировой компонент тоже стараются приблизить по составу к материнскому молоку, для этого молочный жир заменяют на смеси растительных масел: кукурузное, пальмовое, соевое, подсолнечное. Присутствует в смесях и углеводный компонент – это молочный сахар, лактоза, не должно быть сахарозы и
глюкозы . В некоторые молочные смеси помимо молочного сахара вводится еще декстринмальтоза, сложный углевод, который необходим для двигательной активности пищеварительного тракта.
А теперь рассмотрим, как клетка «дышит». Осуществляется клеточное дыхание в митохондриях, «легких» клетки. Процесс этот так и называется – дыхательная цепь, состоит из ряда последовательных окислительно-восстановительных реакций, в которых каскадно, т. е. не одномоментно, выделяется энергия, а от субстрата, углеводов, жиров и белков, остаются углекислый газ и вода. Окисление это происходит при помощи кислорода, который поступает через легкие и переносится гемоглобином. С общебиологической точки зрения биологическое окисление обратно фотосинтезу: при фотосинтезе расходуется энергия Солнца для образования
глюкозы (соединений углерода), а при биологическом окислении путем расщепления глюкозы эта энергия освобождается.
Углеводы – наиболее распространенная группа веществ в растениях. По количеству групп СН-углеводных единиц углеводы подразделяются на моно– (один), ди– (два), три-, тетра-(четыре) и полисахариды. Наиболее часто встречаются такие углеводы, как
глюкоза , фруктоза, сахароза. Глюкоза и фруктоза входят в состав фруктов, ягод и овощей. Из фруктозы состоит сложное вещество инулин. Все эти вещества играют важную роль в реакции обменных процессов в организме. В группу полисахаридов входит пектин. Он обладает абсорбирующим (связывает шлаки организма) и вяжущими свойствами, набухает в воде, образуя гели – слизистые растворы. В состав пектина входят молекулы различных металлов (калия, кальция, магния), состав которых зависит от минеральной структуры почв, на которой произрастает растение, содержащие пектины. При лечении пектины способны обменивать молекулы металлов на молекулы тяжелых металлов (шлаков) – ртути, свинца, стронция – и обезвреживать организм. К углеводам относятся и дубильные вещества – танины. В старину для дубления шкур животных часто использовали кору дуба, в результате чего эти вещества получили название «дубильные». Дубильные вещества – это сложные по своей структуре углеводы, они обладают противовоспалительными свойствами. В состав 3000 растений входят эфирные масла. Эфирные масла – это летучие с сильным ароматным запахом вещества, они жирные на ощупь, но, в отличие от жиров, не оставляют на бумаге или ткани жирных пятен.
Важное значение для обмена веществ имеют углеводы
глюкоза и фруктоза, которые питают все клетки организма, поддерживают необходимый уровень сахара в крови, превращаются в гликоген. Последний элемент обладает более мягкими физиологическими свойствами, чем глюкоза (медленнее всасывается, не вызывает гипергликемии). Фруктоза лучше усваивается и отличается меньшей сладостью, что позволяет достигать необходимого уровня сладости при более низком содержании сахара.
Экскреторная функция почек выражается в том, что этот орган играет ведущую роль в процессе выделения нелетучих конечных продуктов обмена из крови. Почки также выводят из организма чужеродные вещества, которые попадают в его внутреннюю среду. Кроме того, с мочой могут выделяться вещества, которые в обычных условиях содержатся в человеческом организме в следовых, остаточных количествах. Это такие вещества, как, например,
глюкоза , аминокислоты. Большая часть этих так называемых пороговых веществ всасывается в почечных канальцах. Когда в крови они присутствуют в избытке, система всасывания насыщается, а вещества начинают поступать в мочу в большом количестве.
освобождению энергии из пищи. Именно биотин, вступая в контакт с инсулином, запускает процесс переработки
глюкозы . У больных диабетом значительно улучшается обмен глюкозы при приеме витамина В7. Также он крайне необходим для оптимальной работы нервной системы, клетки которой нуждаются в глюкозе как в основном источнике питания. Участвует биотин и в белковом обмене, помогает усваивать протеины, а еще участвует в разложении липидов и способствует сжиганию жира в организме. Этот витамин – активный участник синтеза гемоглобина, обеспечивающего доставку кислорода к клеткам. Еще он отвечает за доставку атомов серы в волосы, кожу и ногти, обеспечивая тем самым превосходный внешний вид человека. Также этот витамин нормализует деятельность сальных желез и влияет на содержание жира на коже.
Для осуществления обменных процессов организм нуждается в углеводах, являющихся базой для энергетического обмена в тканях и клетках. Особое значение в этих процессах имеет
глюкоза (виноградный сахар). Некоторые клетки организма (крови, почек и нервные) обходиться без него не могут. Сахар находится в продуктах в различных соединениях. Легче всего усваивается в кишечнике обычный пищевой сахар. Углеводы имеются в значительном количестве в продуктах, содержащих крахмал (картофель, рис, вермишель, кукуруза, хлеб и другие зерновые).
Если глюкагон отвечает за использование питательных веществ, то инсулин – за их хранение. Под действием инсулина сахар, жир и белки направляются из кровеносного русла в клетки. Процесс перемещения питательных веществ из крови в клетки имеет жизненно важное значение по двум причинам. Во-первых, при этом клетки получают энергию и строительные материалы, необходимые для их жизнедеятельности и обновления, а уровень сахара в крови поддерживается в сбалансированном состоянии, что защищает мозг от опасных для него перепадов концентрации
глюкозы . Во-вторых, инсулин подает сигнал о поступлении в организм избытка глюкозы, и печень начинает превращать лишнюю глюкозу в гликоген и жир.
В диетологии углеводы разделяются на простые (сахарные) и сложные, более важные с точки зрения рационального питания. Простые углеводы называются моносахаридами (это фруктоза и
глюкоза ). Моносахариды быстро растворяются в воде, это способствует их поступлению из кишечника в кровь. Сложные углеводы построены из нескольких молекул моносахаридов и называются полисахаридами. К полисахаридам относятся все разновидности сахаров: молочный, свекловичный, солодовый и другие, а также клетчатка, крахмал и гликоген. Гликоген является важнейшим элементом для развития выносливости у спортсменов, относится к полисахаридам, вырабатывается в организме животными. Хранится в печени и мышечной ткани, в мясе гликоген почти не содержится, так как после смерти живых организмов он распадается. Организм усваивает углеводы за достаточно короткое время. Глюкоза, попадая в кровь, сразу становится источником энергии, воспринимаемым всеми тканями организма. Глюкоза необходима для нормального функционирования мозга и нервной системы.
Эта относительная непроницаемость создает проблему, так как цитоплазма внутри клетки не может существовать без водорастворимых компонентов. Многие необходимые ионы – ионы натрия и кальция, хлорид, а также органические вещества, например
глюкоза и другие сахара, – являются полярными и не могут преодолеть липидную мембрану. Как же им попасть внутрь? Для этого существуют специальные белки. Они усеивают двойной липидный слой, как стразы на узорчатом поясе. Эти белки работают как поры, или перевозчики, которые доставляют полярные молекулы с одной стороны мембраны на другую. Если начать подробно рассматривать различные биологические мембраны, то выясняется, что у наиболее активных структур (например, митохондрий) белков в мембранах больше всего, а у наименее активных (например, оболочках отростков нервных клеток), их, напротив, очень мало.
В организме здорового человека содержание цинка достигает 3 г. Беременные женщины ежедневно должны усваивать 30 мг, ребенок в стадии развития – 10 мг, младенец – 3,5 мг. Корпорация «Тяньши» предлагает пищевую добавку «Цинк» в капсулах, в составе которой: молочная кислота,
глюкоза , порошок белка куриного яйца. В компании RBC цинк представлен в аминохелатной форме, кроме того, в состав таблеток входят: фосфат кальция, целлюлоза, стеарат магния. Препараты с использованием цинка есть также в «Роднике Здоровья».
Раковые клетки испытывают постоянную потребность в сахаре, поэтому любители сладкого подвержены большему риску заболевания. Анаэробный распад
глюкозы в больных клетках образует большое количество молочной кислоты, являющейся токсическим отходом. Печень преобразует часть ее обратно в глюкозу, при этом здоровым клеткам достается не более 1/5 энергии, а все остальное получают раковые. Низкий уровень как кислорода, так и энергии создает для рака благоприятную среду, и наоборот.
Ванадий стимулирует деление клеток и действует как противораковое средство. Участвует в процессе роста и метаболизме жиров. Ванадий также способствует нормальному функционированию центральной нервной системы. Ванадий стимулирует преобразование избытка
глюкозы в гликоген (вещество, в виде которого в организме хранится запас глюкозы).
Инулин на 95 % состоит из природной фруктозы, которая (в отличие от глюкозы), во-первых, проникает в клетки без какого-либо участия инсулина, во-вторых, заменяет
глюкозу в обменных процессах, которые протекают в организме человека. Поэтому топинамбур и препараты на его основе показаны людям, страдающим сахарным диабетом.
Попадая в организм с продуктами питания, углеводы расщепляются в желудке и в кишечнике и всасываются в кровь.
Глюкоза является углеводом, то есть состоит из углерода, водорода и кислорода. Напомним, что глюкоза является основным источником питания для клеток организма. Однако, чтобы выполнить свою функцию источника энергии, глюкоза из кровеносного русла должна попасть в клетки. Сделать это самостоятельно она не может. Для глюкозы нужен «швейцар», который откроет для нее «дверь» в клетку. Таким «швейцаром» в организме работает инсулин. Если инсулина недостаточно, то концентрация глюкозы в крови остается высокой, а клетки при этом голодают. Наступает так называемый «голод среди изобилия».
1. Укажите среди перечисленных ниже веществ те, которые выполняют «строительную» функцию в клетках разных организмов (выберите ответ): а)
глюкоза ; б) жиры; в) белки; г) нуклеиновые кислоты; д) вода.
Гидроксицитрат – биологически активное вещество, которое получают из экстракта гарцинии камбоджийской. Приводит к замедлению процесса образования жирных кислот в организме и снижает количество холестерина в крови. Помимо этого, гидроксицитрат способствует обратному синтезу
глюкозы из жирных кислот.
Печень не только обеспечивает переваривание жиров в кишечнике, выделяя туда желчь, но и может накапливать запасы жира в своих дольках. А затем, когда необходимо, она превращает жир в углеводы, в
глюкозу . Здесь же образуется жироподобное вещество – холестерин, играющий важную роль в образовании желчных кислот, ряда гормонов, в регулировании проницаемости клеток и в других процессах.
Гликолиз – ферментативный анаэробный процесс метаболизма углеводов (главным образом,
глюкозы ) до молочной кислоты. Обеспечивает клетку энергией в условиях недостаточного снабжения кислородом, а в аэробных условиях является стадией, предшествующей дыханию. При гликолизе 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы молочной кислоты и 2 молекулы АТФ. Окисление – соединение вещества с O2, потеря водорода или потеря электронов. Биологическое окисление катализируют ферменты, локализованные в матриксе митохондрий. Окисление происходит в цикле Кребса, он же цикл трикарбоновых кислот или цикл лимонной кислоты. Молекулой, входящей в цикл Кребса, является ацетилкоэнзим А (который образуется при метаболизме как углеводов, так и липидов и аминокислот). Основная функция окисления субстрата в цикле Кребса – обеспечение реакций окислительного фосфорилирования атомами водорода (Н+). Окислительное фосфорилирование основано на следующих принципах: источником энергии, идущей на присоединение остатка фосфорной кислоты к АДФ (фосфорилирование АДФ, в результате которого образуется АТФ), является соединение атомов водорода с молекулой кислорода, вследствие чего образуется вода (эти реакции – основной потребитель O2 в клетке). Ферменты, осуществляющие процессы окислительного фосфорилирования, встроены во внутреннюю мембрану митохондрий.
Другой важный компонент сбалансированной диеты – углеводы. Эти соединения являются основными поставщиками энергии (55–60 % от общего объема) и выполняют структурно-пластическую и защитную функции (вступая во взаимодействие с вредными соединениями, углеводы преобразуют их в безвредные растворимые вещества, которые легко выводятся из организма). Углеводы не только позволяют организму получить энергию, излишки их преобразуются в гликоген, который накапливается в виде «стратегического запаса». При необходимости гликоген расщепляется до
глюкозы и обеспечивает ее баланс.
Другой важный компонент сбалансированной диеты — углеводы. Эти соединения являются основными поставщиками энергии (55–60 %) от общего объема) и выполняют структурно-пластическую и защитную функции (вступая во взаимодействие с вредными соединениями, углеводы преобразуют их в безвредные растворимые вещества, которые легко выводятся из организма). Углеводы не только позволяют организму получить энергию, излишки их преобразуются в гликоген, который накапливается в виде «стратегического запаса». При необходимости гликоген расщепляется до
глюкозы и обеспечивает ее баланс.
Топинамбур содержит в себе такое уникальное биологически активное вещество как инулин (около 15% от массы сухого вещества). Именно благодаря инулину топинамбур имеет большую ценность для людей, страдающих сахарным диабетом, так как инулин на 95% состоит из диетического сахара – фруктозы, который может полноценно заменять привычную для большинства людей
глюкозу . Кроме того, оставшийся нерасщепленным инулин выводится из организма, захватывая с собой ненужные и вредные для организма вещества, к которым можно отнести различные токсины, холестерин и тяжелые металлы.
Печени принадлежит ведущее место в обмене углеводов. Она представляет собой огромное депо, в котором откладываются запасы резервного углевода – гликогена. По его содержанию печень стоит на первом месте (на втором находятся мышцы). При необходимости, например при усиленной мышечной работе или при стрессе, гликоген распадается с образованием
глюкозы и идет на удовлетворение возросших нужд организма в энергии. Если потребность в углеводах отпадает, то под воздействием сложных нервно-гормональных механизмов в печени опять начинает запасаться гликоген. Печень должна поддерживать гликоген на определенном уровне, так как только при этом условии сохраняется ее устойчивость к воздействию вредных факторов внешней среды. Поэтому при заболеваниях печени особенно важно обеспечить поступление в организм достаточного количества глюкозы.
Витамин В7 (витамин Н, биотин). Он активно участвует в энергетическом обмене, способствует освобождению энергии из пищи. Именно биотин, вступая в контакт с инсулином, запускает процесс переработки
глюкозы . Участвует биотин и в белковом обмене, помогает усваивать протеины, а еще участвует в разложении липидов и способствует сжиганию жира в организме. Этот витамин – активный участник синтеза гемоглобина, обеспечивающего доставку кислорода к клеткам. Еще он отвечает за доставку атомов серы в волосы, кожу и ногти, обеспечивая тем самым превосходный внешний вид человека. Также этот витамин нормализует деятельность сальных желез и влияет на содержание жира на коже.