Углеводы

Углеводы— органические соединения, име­ющие характер Сахаров или близкие к сахарам по строению и химическим свойствам. Входят в состав тканей всех видов растительных, живот­ных и бактериальных организмов.

Углеводы, являясь первичными продуктами фото­синтеза (см. Свет), представляют собой веще­ства, которые объединяют неорганические (мине­ральные вещества почвы) и органические сое­динения углеродного происхождения.

Углеводы служат основными энергетическими, структурными и пластическими материалами и регуляторами большинства биохимических процессов, проте­кающими в процессе жизнедеятельности орга­низма. В питании человека углеводы являются, наряду с белками и жирами, основными пищевыми веществами.

Углеводы входят в состав клеточных сте­нок, основного вещества соединительной ткани и т. п. Кроме того, углеводы в составе сложных биопо­лимеров, таких, напр., как гликопротеиды (белки, несущие на себе углеводный «дове­сок»), могут являться носителями биологичес­кой информации, определяя иммунологичес­кую специфичность этих соединений. Так, при­надлежность крови к той или иной группе диктуется исключительно структурой и последова­тельностью У., входящих в состав так наз. груп­повых веществ крови. Такие процессы, как «уз­навание» друг друга клетками одного типа, диф­ференциация и рост клеток, секреция биополи­меров (белков, нуклеиновых кислот и т. д.) из кле­ток, обусловлены специфической ролью углеводов, входящих в состав оболочки клеток.

В организме человека и животных некоторые сложные углеводы, напр. гиалуроновая кислота, выпол­няют специфическую функцию «смазочных» веществ и служат жидкой средой, в которой проис­ходит движение клеток и которой смазываются трущиеся поверхности, напр. суставные поверх­ности.

Некоторые углеводы, напр. аскорбиновая кислота (витамин С), витамин В15, гепарин, предотвра­щающий свертывание крови, обладают специ­фической биологической активностью.

Углеводы делят на следующие группы:

—   моносахариды, или простые сахара (ви­ноградный сахар — глюкоза, плодовый сахар — фруктоза);

—   олигосахариды, содержащие от 2 (дисахариды) до 10 моносахаридных остатков, сое­диненных между собой особой гликозидной связью (тростниковый сахар — сахароза, соло­довый сахар — мальтоза, молочный сахар — лактоза и др.);

—   полисахариды, или высшие углеводы, построен­ные из многих моносахаридных остатков (крахмал, гликоген, целлюлоза и др.).

Наиболее распространенным в природе моносахаридом является глюкоза. Она содержится в свободном виде в сладких фрук­тах, является обязательным компонентом крови человека и других млекопитающих, вхо­дит в качестве основного звена в состав многих природных олиго- и полисахаридов.

Из других распространенных в природе моносахаридов следует отметить маннозу и галактозу.

Манноза может встречаться в свободном виде, но чаще вместе с другими моносахаридами образует длинные полисахаридные цепи или входит в состав гликопротеидов.

Галактоза не встречается в свободном виде. Она входит вместе с глюкозой в состав лактозы (молочного сахара), а также является компонентом многих полисахаридов. Наруше­ние обмена галактозы, утрата организмом спо­собности перерабатывать ее приводят к тяже­лому наследственному заболеванию — галактоземии.

Питаясь молоком матери, ребенок полу­чает большое количество галактозы (составной части лактозы); нарушение ее утилизации выражается в постепенной потере веса, отста­вании в физическом и умственном развитии, увеличении печени (в ряде случаев ее циррозе) и появлении катаракты (помутнения хрустали­ка).

Болезнь может привести к смертельному исходу в грудном возрасте. Большинство пато­логических изменений, сопровождающих галактоземию, объясняют накоплением в тка­нях и органах большого количества продуктов обмена галактозы, токсичных для организма.

При своевременном диагнозе и полном исклю­чении лактозы и галактозы из пищи рост и раз­витие ребенка проходят нормально.

Фруктоза содержится в свободном виде в мёде, некоторых фруктах и образует вместе с глюкозой наиболее существенный для пита­ния углевод — сахарозу (тростниковый сахар).

Из числа дисахаридов наибольшее значение имеют мальтоза, или солодовый сахар, лактоза, или молочный сахар, и сахароза, или тростни­ковый сахар.

Мальтоза — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы, образуется при частич­ном гидролитическом расщеплении крахмала и гликогена — основных резервных углеводов растений и животных. Именно поэтому мальтоза имеет важное пищевое значение.

Некоторые люди стра­дают врожденной непереносимостью мальтозы и родственной ей изомальтозы из-за отсутствия в кишечном соке ферментов, расщепляющих эти дисахариды.

Лактоза состоит из остатка галактозы и остатка глюкозы. В большом количестве она содержится в молоке млекопитающих: в жен­ском молоке около 5,5—8,4%, в коровьем 4—5%. Являясь основным У. женского молока, лак­тоза служит важным компонентом пищи груд­ного ребенка.

При врожденном отсутствии в кишечном соке фермента, расщепляющего лактозу в кишечнике, развивается заболевание, которое проявляется очень рано и сопровождается рво­той, поносом, вздутием живота, обезвоживани­ем, постепенным исхуданием. Лечение состоит в исключении из питания лактозы и замене ее сахарозой, глюкозой и другими сахарами.

Сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы, чрезвычайно широко распростра­нена в растительном мире и является основным пищевым углеводом. В пищу употребляется сахароза, получаемая из сахарной свеклы и сахарного тростника. Существует заболевание, заключа­ющееся в наследственной непереносимости сахарозы из-за отсутствия в кишечном соке фермента сахарозы. Оно проявляется у детей при переходе на смешанное вскармливание. Развивается понос, ребенок теряет в весе. Лече­ние заключается в исключении из рациона сахара из тростника и сахарной свеклы или вве­дении с пищей препаратов недостающих фер­ментов.

Число встречающихся в природе полисаха­ридов чрезвычайно велико. Самые важные из них — целлюлоза, крахмал и гликоген. Полиса­хариды выполняют две основные функции: структурную и питательную.

Целлюлоза является основным струк­турным компонентом растительных тканей, содержится гл. обр. в стенах их клеток: при­мерно 90—99% хлопка и льна и до 45% древе­сины составляет целлюлоза. Молекула целлю­лозы состоит из остатков глюкозы, соединен­ных друг с другом в длинные прямые цепи.

Крахмал — основное запасное пита­тельное вещество растений. Он содержится в больших количествах в клубнях картофеля, в зернах многих злаков, во фруктах и т. п. Подобно целлюлозе, он состоит также из остат­ков глюкозы, которые образуют сложную, раз­ветвленную молекулу.

Гликоген, или животный крахмал, — важный резервный полисахарид животных и человека; накапливается в основном в печени (до 20%) и мышцах (4%). По своему химичес­кому строению гликоген подобен крахмалу рас­тений, отличаясь от него гораздо большей разветвленностью цепей, составленных из остат­ков глюкозы.

Сложные углеводы, попадающие в организм человека с пищей, расщепляются многочислен­ными ферментами пищеварительного тракта до составляющих их моносахаридов, которые всасы­ваются из кишечника в кровь.

Различные моно­сахариды, растворенные в крови, попадают в печень, где превращаются с помощью спе­циальных ферментов в глюкозу. Часть этой глюкозы преобразуется в гликоген, остальное количество током крови разносится к органам и тканям и используется для синтеза жиров и заменимых аминокислот.

Большая часть глю­козы в тканях подвергается окислению с осво­бождением энергии. Нарушение обмена углево­дов в организме лежит в основе ряда заболева­ний, например таких распространенных, как диабет сахарный.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *