Фрукты, овощи, бобы и злаки являются источниками углеводов .
Углеводы - это простые и сложные сахара, полученные из продуктов, которые мы едим. Не все углеводы одинаковы.
Простые углеводы включают сахара, такие как сахароза и фруктозу.
Сложные углеводы иногда называют «хорошими углеводами» из-за их питательной ценности. Сложные углеводы состоят из нескольких простых сахаров, связанных вместе, и включают крахмалы и клетчатку. Углеводы являются важной частью здоровой диеты и ценным источником энергии, необходимой для нормальной биологической активности.
Углеводы являются одним из четырех основных классов органических соединений в живых клетках . Они производятся во время фотосинтеза и являются основными источниками энергии для растений и животных . Термин углевод используется при упоминании сахарида. Углеводы могут быть простыми сахарами или моносахаридами , двойными сахарами или дисахаридами , состоять из нескольких сахаров или олигосахаридов или состоять из множества сахаров или полисахаридов.
Органические полимеры
Углеводы не являются единственными типами органических полимеров . Другие биологические полимеры включают в себя:
- Липиды: разнообразная группа органических соединений, включая жиры, масла, стероиды и воски.
- Белки: органические полимеры, состоящие из аминокислот, которые выполняют множество функций в организме. Некоторые обеспечивают структурную поддержку, в то время как другие действуют как химические посредники.
- Нуклеиновые кислоты: биологические полимеры, включая ДНК и РНК , которые важны для генетического наследования.
Моносахариды
Моносахарид или простой сахар имеет формулу, которая некоторое кратное CH2O . Например, глюкоза (наиболее распространенный моносахарид) имеет формулу C6H12O6 . Глюкоза типична для строения моносахаридов. Гидроксильные группы (-ОН) присоединены ко всем атомам углерода, кроме одного. Углерод без присоединенной гидроксильной группы имеет двойную связь с кислородом с образованием так называемой карбонильной группы.
Расположение этой группы определяет, известен ли сахар как кетон или альдегидный сахар. Если группа не является терминальной, то сахар известен как кетон. Если группа находится в конце, она известна как альдегид. Глюкоза является важным источником энергии в живых организмах. Во время клеточного дыхания происходит расщепление глюкозы с целью высвобождения накопленной энергии.
Дисахариды
Два моносахарида, соединенные гликозидной связью , называют двойным сахаром или дисахаридом . Наиболее распространенным дисахаридом является сахароза . Он состоит из глюкозы и фруктозы. Сахароза обычно используется растениями для транспортировки глюкозы из одной части растения в другую.
Дисахариды также являются олигосахаридами . Олигосахарид состоит из небольшого количества моносахаридных звеньев (примерно от двух до 10), соединенных вместе. Олигосахариды обнаруживаются в клеточных мембранах и помогают другим мембранным структурам, называемым гликолипидами, распознавать клетки.
Полисахариды
Полисахариды могут состоять из сотен или тысяч моносахаридов, соединенных вместе. Эти моносахариды соединяются вместе посредством дегидратационного синтеза . Полисахариды имеют несколько функций, включая структурную поддержку и хранение. Некоторые примеры полисахаридов включают крахмал, гликоген, целлюлозу и хитин.
Крахмал является жизненно важной формой хранимой глюкозы в растениях. Овощи и зерновые являются хорошими источниками крахмала. У животных глюкоза хранится в виде гликогена в печени и мышцах .
Целлюлоза представляет собой волокнистый углеводный полимер, который образует клеточные стенки растений. Он составляет около трети всего растительного вещества и не может перевариваться человеком.
Хитин является жестким полисахаридом, который можно найти в некоторых видах грибов . Хитин также образует экзоскелет членистоногих, таких как пауки , ракообразные и насекомые . Хитин помогает защитить мягкое внутреннее тело животного и предотвращает его высыхание.
Усвоение углеводов
Углеводы в пище, которую мы едим, должны перевариваться для извлечения накопленной энергии. Когда пища проходит через пищеварительную систему , она расщепляется, что позволяет глюкозе всасываться в кровь . Ферменты во рту, тонком кишечнике и поджелудочной железе помогают расщеплять углеводы на составляющие их моносахариды. Эти вещества затем всасываются в кровоток.
В кровеносной системе транспорта глюкоза в крови в клетки и ткани организма. Высвобождение инсулина в поджелудочной железе позволяет глюкозе быть принята в наших клетках , которые будет использоваться для производства энергии через клеточное дыхание . Избыток глюкозы хранится в виде гликогена в печени и мышцах для последующего использования. Переизбыток глюкозы также может накапливаться в виде жира в жировой ткани .
Перевариваемые углеводы включают сахара и крахмалы. Углеводы, которые не могут быть переварены, включают нерастворимую клетчатку. Эта пищевая клетчатка выводится из организма через толстую кишку.