Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Декабря 2011 в 18:38, курсовая работа
По химической классификации, все углеводы являются полигидроксикарбонильными соединениями. Номенклатура их, как и в большинстве случаев природной химии, носит тривиальный характер, систематический подход разработан и им удобно пользоваться при названии производных углеводов и обозначении характерных структурных элементов. Общее окончание для всех углеводов, исключая полимерные системы - оза.
Здесь следует отметить, что обычно углеводы подразделяют в первую очередь на моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Но так как моносахара являются фундаментальными углеводными единицами, а олигосахара и полисахара - это не что иное, как их производные, то мы и будем придерживаться этой схемы: не выделять олигосахара в отдельный класс, рассматривая их как соответствующие производные моносахаров.
Введение
Глава 1 Углеводы, их классификация и значение.
1.1. Содержание углеводов в клетке и их классификация.
1.2. Состав и строение моносахаридов на примере глюкозы.
1.3. Физические и химические свойства глюкозы.
1.4. Применение углеводов.
Глава 2. Физиологическое значение углеводов
2.1. Углеводы и углеводный обмен.
2.2. Значение жиров, углеводов и минеральных веществ в питании человека.
2.3. Нормы этих компонентов пищи и источники их поступления в организм человека
Глава 3. Углеводы: от простых до сложных, где содержатся углеводы в продуктах питания
3.1. Простые углеводы
3.2. Сложные углеводы
3.3. Обмен углеводов
Глава 4. Химические свойства углеводов.
4.1. Реакции углеводов
4.2. Образование простых эфиров
Глава 5. Роль углеводов в медицине, ветеринарии, питании человека.
5.1. Применение углеводов.
5.2. Применение углеводов в парентеральном питании
5.3. Использование углеводов при диетическом питании
Заключение
Список использованной литературы.
Приложения.
Форма пищи, включая размер частиц вследствие помола или обработки, наличие цельных зерен, а также текстуру и вязкость, включая наличие растворимой клетчатки.
Степень переработки пищи, что влияет на степень расщепления крахмалов и их поступление в структуру клетки.
Наличие фруктозы или лактозы (обе имеют низкий гликемический индекс).
Соотношение амилопектина и амилозы в крахмале. Это два типа полисахаридов, содержащихся в крахмале.
Время переваривания. Если вы возьмете батат энергетической ценностью 500 ккал и слопаете его быстро, то расщепление будет проходить быстрее, чем в том случае, если вы будете есть то же количество в течение 15 минут.
Клетчатка. Она притормаживает расщепление углеводов, замедляя поступление глюкозы в кровоток. Она может также повысить чувствительность рецепторов инсулина в мышцах, таким образом, глюкоза сможет легко поступать в клетки. Если рецепторы будут менее чувствительными, поджелудочной железе придется увеличить высвобождение инсулина, чтобы обеспечить тот же уровень потребления глюкозы мышцами.
Содержание жиров и протеинов. Жиры и протеины задерживают опустошение желудочно-кишечного тракта, таким образом, замедляя поступление углеводов в кровоток.
Углеводы
являются приоритетными источниками энергии
для организма. Поэтому они должны составлять
и наибольшую – около 60% – часть вашего
питания.
В действительности же потребление углеводов
составляет в среднем около 40%. Разница,
к сожалению, часто компенсируется жирами.
А ведь богатые углеводами продукты являются
незаменимыми поставщиками витаминов,
минеральных и балластных веществ. Это
наиболее пригодный источник энергии
для клеток мышц, нервов и мозга. Одним
словом, они являются супербензином для
нашего организма.
Углеводы присутствуют во многих продуктах питания: в зерне, картофеле, овощах и фруктах. А также, как мы помним, в сахаре, пшеничной муке и всех продуктах, из них приготовленных. Значит, и в мармеладе, белом хлебе, кексах и шоколаде.
Существует одно решающее различие в качестве углеводов. Те из них, которые имеют высокую плотность питательных веществ, то есть количество витаминов, минеральных веществ и микроэлементов на каждую калорию, являются так называемыми “хорошими” углеводами.
Лучшие поставщики таких углеводов:
- фрукты
- овощи
- цельнозерновой хлеб
- картофель
- макаронные изделия из муки грубого помола с отрубями
- неочищенный рис
- салаты
Эти продукты питания поставляют организму углеводы и к тому же питательные вещества. Кроме того, они хорошо насыщают.
У “плохих” углеводов, напротив, очень низкая плотность питательных веществ.
Они присутствуют в:
1. сахаре и всех сладостях
2. всех продуктах из пшеничной муки
3. шлифованном рисе
Эти продукты питания, а также алкоголь содержат так называемые “пустые” калории. Они сразу аккумулируются для долгосрочного хранения и откладываются в жировые накопления. Особенно это касается всех сладостей, типа шоколада или пирогов, содержащих еще и большое количество жиров, которые, естественно, тоже отправляются в жировые клетки. Поиному обстоит дело с фруктовым сахаром (фруктозой), содержащимся во фруктах. Фруктоза попадает в кровь не так быстро и намного медленнее преобразуется в процессе обмена веществ, потому что во фруктах тоже содержатся витамины, балластные вещества и крахмал. Чтобы скорректировать соотношение между углеводами и жирами, нужно, конечно, добавить в питание так называемых “хороших” углеводов. Так что, ежедневно ешьте в достаточном количестве цельнозерновые продукты, овощи и фрукты.
Хлеб из муки грубого помола с отрубями стимулирует пищеварение и полезнее в сочетании с другими продуктами, чем белый хлеб.
Неочищенный рис относится к “хорошим” углеводам и вкусен.
Фрукты
отлично удовлетворяют
В организме человека углеводы синтезируются в незначительном количестве, поэтому основное их количество поступает в организм с продуктами питания. Углеводы находятся преимущественно в продуктах растительного происхождения, так как их первичный синтез осуществляется в зеленых растениях в процессе фотосинтеза. В отдельных растениях, например в злаках, содержание углеводов достигает 80 % их сухой массы.
Суточная потребность человека в углеводах составляет 55 – 60 % от общей калорийности питания, 10% из них – рафинад и переработанные сахара.
В
организме человека углеводы выполняют
следующие биологические
Энергетическая. При распаде углеводов высвобождаемая энергия рассеивается в виде тепла или накапливается в молекулах АТФ. Углеводы обеспечивают около 50 – 60 % суточного энергопотребления организма, а при мышечной деятельности на выносливость — до 70 %. При окислении 1 г углеводов выделяется 17 кДж энергии (4,1 ккал). В качестве основного энергетического источника в организме используется свободная глюкоза или запасенные углеводы в виде гликогена. Является основным энергетическим субстратом мозга.
Пластическая. Углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для построения АТФ, АДФ 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.
Запас питательных веществ. Углеводы накапливаются (запасаются) в скелетных мышцах, печени и других тканях в виде гликогена. Систематическая мышечная деятельность приводит к увеличению запасов гликогена, что повышает энергетические возможности организма.
Специфическая. Отдельные углеводы участвуют в обеспечении специфичности групп крови, исполняют роль антикоагулянтов, являясь рецепторами цепочки гормонов или фармакологических веществ, оказывая противоопухолевое действие.
Защитная. 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.
Регуляторная. Клетчатка пищи не поддается процессу расщепления в кишечнике, однако активирует перистальтику кишечного тракта, ферменты, использующиеся в пищеварительном тракте, улучшая пищеварение и усвоение питательных веществ.
Углеводы находятся в основном в продуктах растительного происхождения (хлебе, крупах, макаронах, картофеле, сахаре, овощах и фруктах) в виде моно-, ди- и полисахаридов.
Моносахариды пищи представлены в основном глюкозой и фруктозой, которые содержатся во многих фруктах, меде и называются сахарами. В организм они поступают в свободном виде либо образуются в процессе пищеварения из ди- и полисахаридов пищи. Поступление в организм большого количества свободной глюкозы и быстрое ее всасывание в кровь (уже через 15-20 мин после приема пищи она обнаруживается в крови) приводит к гипергликемии крови, что активирует функцию поджелудочной железы, которая выделяет гормон инсулин, обеспечивающий поступление глюкозы в ткани, где она используется для синтеза гликогена, а при значительном избытке – и для синтеза жиров. После действия инсулина уровень глюкозы в крови снижается, что может привести к гипогликемии и общей слабости. Систематическая активация поджелудочной железы может способствовать развитию заболевания сахарным диабетом. Поэтому количество моносахаридов в питании людей, особенно в пожилом возрасте, должно быть ограничено и не превышать 25—35 % общего количества потребляемых углеводов.
Дисахариды растительной пищи представлены сахарозой — основным компонентом пищевого сахара и многих сладостей (конфет, тортов, варенья). Потребление большого количества сахарозы, как и моносахаридов, может вызывать гипергликемию и ее последствия, поэтому оправдано только при необходимости быстрого восстановления запасов энергии.
В молоке и молочных продуктах находится дисахарид лактоза — «молочный сахар». Это основной углевод пищи детей первого года жизни. Во взрослом организме может нарушаться усвоение лактозы. Кисломолочные продукты не содержат лактозы.
Полисахариды
пищи представлены в основном крахмалом,
который находится в
Пищевые волокна – это полисахариды растений, которые в организме человека в процессе пищеварения не расщепляются. К ним относятся целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлоза, а также пектин и лигнин. Они проходят желудочно-кишечный тракт без изменений и поэтому называются балластными веществами.
Пищевые
волокна не являются питательными веществами,
однако играют важную регуляторную роль
в процессах пищеварения
Уменьшение содержания углеводов в пище усиливает распад клеточных белков, окисление жиров и образование кетоновых тел, что может привести к ацидозу. Систематическое избыточное поступление углеводов с пищей может привести к преобладанию процессов брожения в кишечнике, а так же ожирению, атеросклерозу, сахарному диабету, так как часть углеводов превращается в жиры и холестерин.
Необходимо отметить влияние углеводов и в ветеринарии. Углеводы в организме животных играют многообразную роль. Они являются основным источником энергии, соединяясь с белками и липидами, образуют структурные компоненты клеток и их мембран.
В организме животных углеводы существуют в виде глюкозы и других моносахаров, циркулирующих в крови, и в виде гликогена, отложенного в печени, мышцах и других тканях. Концентрация сахара в крови у большинства животных колеблется от 100 до 160 мг%, а у жвачных животных - от 40 до 60 мг%. Содержание гликогена в печени достигает 2-8% от ее массы, а в мышцах - около 0,5-1,0%.
Углеводы всасываются в кровь из пищеварительного тракта а виде глюкозы, которая в печени и мышцах используется для синтеза гликогена. Последний может также образовываться из белков и жиров. Неиспользованная организмом часть глюкозы превращается в жировых депо в триглицериды. По мере убыли сахара в крови происходит расщепление гликогена (мобилизация гликогена), благодаря чему уровень сахара в крови поддерживается на постоянном уровне.
У жвачных животных углеводный обмен имеет ряд особенностей. Углеводы у них всасываются из преджелудка преимущественно в виде летучих жирных кислот - уксусной, масляной и пропионовой. Уксусная кислота является предшественником молочного жира, используется организмом в качестве источника энергии и частично для синтеза глюкозы. Пропионовая кислота является основным источником глюкозы в организме жвачных. Использование масляной кислоты в обмене как источника энергии идет через стадию образования кетоновых тел. В норме в крови содержится 4- 6 мг%, в молоке -4-8, в моче - 9-10 мг% кетоновых тел. При заболевании коров кетозом уровень кетоновых тел повышается в крови до 19-50 мг%, в молоке - до 40, в моче - до 200- 300 мг%.
Углеводный
обмен регулируется нервной системой
и гормонами, вырабатываемыми железами
внутренней секреции. Центр углеводного
обмена расположен в гипоталамусе.
Кора больших полушарий также влияет на
обмен углеводов. Гормон поджелудочной
железы - инсулин способствует синтезу
гликогена, благодаря чему уровень глюкозы
в крови понижается. Под воздействием
гормона поджелудочной железы глюкагона,
гормонов надпочечников адреналина и
глюкокортикоидов, адренокортикотропного
гормона гипофиза и тироксина происходит
распад гликогена и увеличение содержания
сахара в крови.