Моносахарид

Какие углеводы относятся к моносахаридам и полисахаридам? Какие функции они выполняют в организмах ?

вин б) Ж.-Б. Ламарк в) Г. Мендель г) К. Линней 2. Таксону животных отряд соответствует таксон растений: а) порядок б) класс в) отдел г) семейство 3. Таксону животных тип соответствует таксон растений: а) порядок б) класс в) отдел г) семейство 4. Схема, отражающая эволюционные связи между таксонами, для которых она строится, — это: а) генеалогическое дерево б) схема скрещивания в) филогенетическое дерево г) филогения 5. Систему трех доменов предложил: а) К. Воуз б) К. Линней в) Ч. Дарвин г) Г. Мендель 6. К домену Эукариоты относится возбудитель: а) гриппа б) холеры в) чумы г) малярии 7. Неклеточной формой жизни является: а) хламидия б) гриб пеницилл в) вирус гриппа г) дизентерийная амеба 8. Организмы, клетки которых содержат плазмиды: а) только бактерии б) только бактерии и архебактерии в) только архебактерии и эукариоты г) бактерии, архебактерии и эукариоты 9. Организмы, гены которых содержат интроны: а) только бактерии б) только бактерии и архебактерии в) только архебактерии и эукариоты г) бактерии, архебактерии и эукариоты 10. Организмы, клетки которых НЕ содержат ядра: а) только бактерии б) только бактерии и архебактерии в) только архебактерии и эукариоты г) бактерии, архебактерии и эукариоты 11. Организмы, клетки которых содержат два ядра и не имеют клеточной стенки: а) инфузории б) грибы в) растения г) животные 12. Организмы, клетки которых имеют обычно одно ядро и клеточную стенку, содержащую целлюлозу: а) инфузории б) грибы в) растения г) животные 13. Напишите названия групп эукариот, к которым относятся организмы, изображенные на рисунках: (Фото это к 13 заданию) 14. Установите соответствие между возбудителями заболеваний и группами, к которым они относятся. Возбудители 1 туберкулеза 2 бешенства 3 аскаридоза 4 ботулизма 5 оспы 6 сонной болезни Группы а) бактерии б) вирусы в) эукариоты 15. Объясните, почему вирусы выделены в отдельную группу и не входят в домены бактерий или архебактерий. 16. Сравните между собой грибы и растения. Укажите черты сходства и различия.

Моносахариды на примере глюкозы. Строение глюкозы

Линейная форма глюкозы

На основании химических свойств глюкозы легко вывести общие закономерности её поведения, а именно: в ней присутствуют спиртовые группы и альдегидные группы. Можно попытаться изобразить её молекулярную и структурную формулу. Этой же формуле соответствует изомер глюкозы – галактоза. В середине молекулы глюкозы содержится 4 асимметрических атома углерода, т. е. обладающих оптической активностью. Значит, что каждый из них может дать глюкозе оптические изомеры. Чтобы формула передавала пространственное строение глюкозы, нужно изобразить её особенным образом, чтобы гидроксогруппы располагались справа и слева от цепочки. Имеем стандартную проекционную форму. Рис. 1.

Рис. 1. Структурная формула глюкозы

Но кроме таких формул в научной литературе применяются более простые формы, не изображают серединные атомы углерода и получается такое графическое изображение:

Проекционные формулы

На приведенных проекционных формулах изображены различные углеводы, т. е. те, которые наиболее широко распространены. Рис. 2.

Рис. 2. Проекционные формулы углеводов

Здесь видно, что углевод фруктоза не содержит альдегидной группы в отличие от глюкозы, а вместо неё содержит кетонную группу. Из-за этого химические свойства глюкозы и фруктозы несколько отличаются. Но все равно эти формулы не отражают тех реальных формул, в виде которых эти углеводы существуют в живой природе.

Циклическая форма глюкозы

Все углеводы находятся в циклической форме. Потому что осуществляется взаимодействие между альдегидной и спиртовой группой в самой глюкозе. В результате этого получается циклическое строение глюкозы. В водных растворах менее 1% глюкозы существует вне циклической формы. Практически все водные растворы являются циклами. Рис. 3. Образующийся шестичленный цикл является гетероциклом, т. к. включает атом кислорода. Все углеводы в водной среде находятся в циклической форме.

Рис. 3. Циклическая глюкоза

Подведение итога урока

На уроке была рассмотрена тема: «Моносахариды на примере глюкозы. Строение глюкозы». На этом уроке вы изучили моносахариды на примере глюкозы. Вначале вывели общие закономерности ее поведения. Рассмотрели, как изобразить молекулярную формулу глюкозы, чтобы она передавала информацию о её пространственном строении и отражала особенности её поведения.

Список литературы

Домашнее задание

Моносахариды – это простые углеводы, имеющие в составе одно звено. Данные компоненты регулярно поступают в организм человека вместе с пищей, они требуются для функционирования внутренних органов, для поддержания жизненных сил и энергии, но их количество должно быть умеренным. Они являются твердыми сладкими элементами, которые полностью растворяются в воде, а вот растворимость в спиртах протекает хуже: они практически не вступают в реакцию с эфирами. Существуют разные виды данных соединений, которые обладают характерными особенностями.

Общее описание

Наименование «моносахариды» с греческого языка означает «одиночный сахар». Это простые углеводы, которые имеют в составе один элемент и не разбиваются на мелкие блоки.

Данные компоненты являются простой формой углеводов. Однако они способны объединяться, образуя более сложные формы соединений. К примеру, при соединении двух моносахаридов образуются дисахариды, соединения, состоящие от 3 до 10 компонентов – олигосахариды, а вот 11 и больше моносахаридов – полисахариды.

Для справки! Исследователи смогли впервые получить глюкозу в 1811 году. Русский ученый Константин Сигизмунд для гидролиза данного вещества использовал крахмал. Через 33 года другой русский ученый К. Шмидт придумал углеводам название.

Моносахариды – это официальное название, которое обычно используется в области пищевой и химической промышленности.

Но в пище они представлены тремя известными элементами:

  • глюкозой;
  • фруктозой;
  • галактозой.

Общая формула моносахаридов – С6Н12О6. Каждый имеет в основе 6 атомов углерода, которые входят в гексозную группу. Но размещение элементов у каждого вещества может быть разным. По этой причине их называют структурными изомерами.

Классификация простых углеводов

Классификация используется для разделения моносахаридов на отдельные формы. Каждая из них обладает определенными качествами и свойствами, которые могут влиять на состав углеводов.

Видео

Разработаны две формы моносахаридов:

  • открытая;
  • циклическая.

Простые углеводы, имеющие открытую форму, – компоненты, молекулы которых состоят из карбонильной и нескольких гидроксильных групп. Это означает, что они могут быть альдегидоспиртами и кетоноспиртами. Отсюда появились названия «альдозы» и «кетозы». Элементы с циклической формой создают создавать, они замыкаются в кольца. Этот вид вещества считается наиболее устойчивым, по этой причине в природе отмечается высокий уровень циклических моносахаридов. Моносахариды различают по длине углеродной (по количеству атомов углеводов). Именно отсюда появилась систематизация компонентов на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и так далее.

Изомеры моносахаридов

В основе почти всех простых углеводов имеются асимметричные атомы углерода. Именно это привело к появлению двух оптических стереоизомеров – D и L. Глицериновый альдегид является исходным компонентом для всех моносахаридов. Последующие преобразования осуществляются при удлинении цепей глицеринового альдегида. Формы D и L – зеркальные отражения друг друга. В природе часто встречаются представители D-формы, а вот синтетические элементы представляются в виде L-варианта. Однако стоит учитывать, что обе формы имеют разные качества.

Биохимические свойства

Качества определяются функциональными группами данных компонентов. Они способны вступать в реакции окисления и восстановления, при этом не меняя структуры и состава.

Видео

Во время окисления образуются различные классы кислот:

  • Альдоновые кислоты. Они появляются после окислительных реакций в альдегидной группе С1-атома, в результате которых образуется карбоксильная группа.
  • Альдаровые кислоты. Данные вещества образуются после окислительных реакций альдегидной группы или первичной спиртовой С6-атома углерода.
  • Альдуроновая кислота формируется при окислении первичной спиртовой группы С6-углерода.

Главные функции простых сахаров

Моносахариды для человека имеют важное значение. Они являются главными источниками энергии, благодаря им поддерживаются жизненные силы. Многие имеют в 1 грамме 4 килокалории.

Важно! Чтобы мозг человека нормально работал, ему требуется не менее 150-160 граммов моносахаридов.

Но все же данные элементы, углеводы, не считаются незаменимыми питательными веществами для организма человека.

Видео

Однако они выполняют важные функции для человека, это связано с их уникальными качествами. Например, глюкоза – основное топливо для клеточных структур организма. Фруктоза принимает участие в обменных процессах. Галактоза была выявлена в эритроцитах у людей, имеющих третью группу крови.

Моносахариды и сахар в крови

Всасывание моносахаридов в организме осуществляется на уровне тонкой кишки. А поглощение происходит без предварительного ферментирования и расщепления. Другие, более сложные углеводы организм всасывает в форме моновеществ.

Обратите внимание: Что касается глюкозы и галактозы, то эти элементы организм человека способен быстро и легко усваивать, в отличие от других углеводов. А вот поглощение фруктозы происходит долго, на этот процесс требуются силы. Данное вещество может усваиваться не полностью.

Обычно глюкоза и галактоза моментально проникают в состав крови и одновременно с этим данные компоненты вызывают резкий подъем уровня сахара. Это связано с тем, что они имеют высокий гликемический индекс. А вот фруктоза имеет низкий показатель гликемического индекса, она вызывает медленное и мягкое повышение сахара.

В роли питательных элементов

В виде питательных элементов моносахариды применяются в натуральной и полуискусственной формах. Их объединяет общая функция – все компоненты являются основной подкормкой мозга. Его клеточные структуры без необходимого количества сахаров не могут нормально функционировать.

Видео

Среди натуральных в природе встречаются:

  • глюкоза;
  • фруктоза;
  • галактоза;
  • манноза;
  • рибоза;
  • целлюлоза;
  • дезоксирибоза.

Все вышеперечисленные компоненты являются гексозами, а именно состоят из 6 атомов углерода.

Полуискусственные моносахара

Гексозы имеют в составе 6 атомов углерода. К ним относятся:

  • D- и L-аллоза;
  • D- и L-альтроза;
  • D- и L-фукоза;
  • D- и L-гудоза;
  • D-сорбоза;
  • D-тагатоза.

Видео

Пентозы имеют в основе 5 атомов углерода. В эту группу входят:

  • D- и L-арабиноза;
  • D- и L-ликсоза;
  • рамноза;
  • D-рибоза;
  • рибулоза и ее синтетическая форма;
  • D-ксилоза (древесный сахар).

Тетрозы (имеют 4 атома углерода):

  • D- и L-эритроза;
  • эритрулоза;
  • D- и L-треоза.

Ниже имеется список продуктов, которые имеют в составе моносахариды:

  • фрукты и соки из фруктов;
  • мед;
  • сиропы;
  • десертные вина;
  • различные напитки (без содержания алкоголя, энергетики, ликеры), шоколад, молочные десерты. В данной продукции имеется глюкоза.

Особенности пищевых моносахаридов

К моносахаридам относятся различные соединения, но среди пищевых обычно используются глюкоза, фруктоза, галактоза. Характеристика каждого углевода обладает определенными особенностями, которые необходимо тщательно рассмотреть.

Видео

Данный моносахарид является белым веществом в кристаллической форме. Оно формируется естественным путем, но обычно для его образования применяется гидролиз или процессы фотосинтеза. Соединение обладает специальной формулой, которая применяется для его обозначения, – С6Н12О6. Компонент отлично растворяется в воде, имеет сладкие вкусовые качества.

Глюкоза играет важную роль для организма человека. Она обеспечивает мозговые и мышечные ткани требуемой энергией. При проникновении в организм компонент быстро усваивается, далее он всасывается в состав крови и переходит во все внутренние системы. Далее осуществляются окислительные реакции глюкозы, в результате которых происходит высвобождение энергии.

Обратите внимание: Если отмечается недостаточный уровень глюкозы, то может развиться гипогликемия. Она отрицательно влияет на структуры головного мозга. Но и высокий уровень данного компонента в крови также представляет опасность для организма, это может привести к развитию сахарного диабета.

Компонент имеет сходные свойства с глюкозой. Но отличие состоит в медленной скорости усвоения. Чтобы произошло полноценное усвоение данного компонента в организме, требуется, чтобы фруктоза перешла в состояние глюкозы.

Видео

Поэтому фруктоза не представляет особой угрозы для состояния здоровья больных сахарным диабетом. Потребление данного компонента не провоцирует резкий скачок сахара в крови. Но лучше употреблять его с особой осторожностью.

Важно! Фруктоза способна быстро преобразовываться в состояние жирных кислот. Это может стать основным фактором развития ожирения. Также компонент понижает чувствительность к инсулину, это может вызвать появление сахарного диабета второго типа.

Компонент входит в состав ягод, фруктов, также содержится в меде. Соединение имеет белую окраску. Оно обладает сладкими вкусовыми качествами, которые более выражены, в отличие от глюкозы.

Галактоза

Этот компонент не встречается в природе, его получают путем гидролиза лактозы, которая имеется в составе молока. Это соединение обладает плохой растворимостью в воде и менее выраженным сладким вкусом. Но у него имеются определенные плюсы – оно образует гликолипиды и гликопротеины, которые имеются в составе многих тканей. Он предоставляется в двух формах – циклической и ациклической. Этот компонент имеется в основе многих растений, но также является компонентом определенных полисахаридов, включая бактериальные. По этой причине он часто принимает участие в процессах брожения, преобразованиях в лактозные дрожжи.

Видео

Химия реакций этого компонента способна привести к тому, что он может быстро перейти в состояние глюкозы. А при определенных обстоятельствах галактоза способна переходить в галактуроновую или аскорбиновую кислоту. Галактоза выявляется в небольших количествах в составе молока, помидоров, других овощей и фруктов. В области пищевой промышленности вещество применяется при изготовлении энергетических напитков.

К положительным свойствам галактозы стоит отнести:

  • Она способствует быстрому снижению лишнего веса.
  • Сдерживает вес на одном месте.
  • Является отличной профилактикой против сахарного диабета у взрослых.
  • Считается стабильным источником энергии для спортсменов.

Роль моносахаридов в жизни

Моносахариды и полисахариды имеют важное значение для жизни человека, они требуются для работы внутренних органов, для поддержания жизненных сил. Благодаря им организм насыщается требуемой энергией, которая необходима для функционирования всех систем.

Видео

В более частом потреблении моносахаридов нуждаются люди, которые занимаются тяжелой физической и умственной работой, спортсмены. Данные вещества показаны детям в период активного роста, людям с психическими расстройствами, депрессией, нарушениями работы органов пищеварительной системы, со слишком низким весом. Сладкое требуется в периоды сильной интоксикации организма.

Практический совет: А вот людям, которые имеют лишнюю массу тела, гипертоникам, пожилым и ведущим малоподвижный образ жизни стоит отказаться от потребления моносахаридов. Иначе могут возникнуть серьезные проблемы со здоровьем.

Моносахариды – необходимые компоненты для организма человека. Они играют особую роль в функционировании внутренних органов и головного мозга, поэтому эти компоненты обязательно должны периодически поступать в организм. Но все же стоит их потреблять в умеренных количествах, особенно людям с лишней массой тела и больным сахарным диабетом.

Это природный сахар, содержащийся в меде, фруктах и ягодах, она имеет приятный вкус и снижает калорийность пищи. Так как в клетках печени фруктоза используется также для синтеза жирных кислот, что может приводить к ожирению, для здоровых людей полностью заменять сахар фруктозой не рекомендуется.

Так как фруктоза примерно в 2 раза слаще сахара, количество сахара можно понизить на 30-50%. Это имеет решающее значение, когда речь идет о разных диетических продуктах, при приготовлении которых фруктозой можно заменить искусственные сладкие вещества, часто оказывающие отрицательное значение на здоровье. Фруктоза особенно эффективна в питании людей, страдающих диабетом, желчнокаменной болезнью, атеросклерозом, ишемической болезнью сердца, аллергическими и стоматологическими заболеваниями, ожирением, а также спортсменов, пожилых людей и детей.

Медики считают, что фруктоза полезнее, чем сахароза и глюкоза. Фруктоза помогает организму человека при длительном состоянии напряжения: вождении автомобиля, спорте и т. д., ускоряет метаболизм алкоголя в организме человека, стабилизирует уровень сахара в крови, укрепляет иммунитет. Фруктоза не имеет привкуса, безопасна с точки зрения кариеса, хорошо растворяется и характеризуется отсутствием побочных явлений. В настоящее время фруктоза используется при изготовлении лечебных препаратов и диетических продуктов, таких как малокалорийное питание, продукты для больных диабетом, здоровая пища.

Фруктоза является одним из наиболее распространенных видов натурального сахара. Она присутствует в свободном виде почти во всех сладких ягодах и плодах. Половину сухой части меда составляет фруктоза. Фруктоза относится к группе моносахаридов и является одним из важнейших природных сахаров. Некоторые соединения фруктозы встречаются в виде природных продуктов. Наиболее важным среди них является сахароза, то есть обычный сахар, молекулы которого состоят из одной молекулы фруктозы и одной молекулы глюкозы. Полисахариды, образуемые фруктозой, как например, инулин и флеин, являются запасами питательных веществ для растений. Ранее фруктоза изготовлялась из инсулина, и поэтому, производство ее в чистом виде было трудоемким и дорогим. Только в последние годы научились получать фруктозу также и путем дополнительной очистки сахарозы. Свойства, которые отличают ее от обычного сахара, как например, возможность применения в пищевом рационе больных сахарным диабетом, известны уже десятки лет. Из покон веков фруктоза в различном виде входила в питание человека. Она хорошо усваивается организмом, не оказывая вредного влияния на здоровье и не вызывая побочных явлений. Фруктоза образует безводные кристаллы в виде игл, температура плавления 102-105 С. Молекуряний вес 180,16; удельный вес 1,60 г/см3; калорийная ценность примерно та же, что и других сахаров, 4 ккал на 1 г. Фруктоза свойственна некоторая гигроскопичность. Концентрированные составы фруктозы сохраняют влагу. Фруктоза легко растворяется в воде и спирте. При 20 ° C насыщенный раствор фруктозы имеет концентрацию в 78,9%, насыщенный раствор сахарозы — 67,1%, а насыщенный раствор глюкозы — только 47,2%. Вязкость растворов фруктозы ниже вязкости растворов сахарозы и глюкозы. С химической точки зрения, фруктоза ведет себя как нормальный редуцирующее сахар .. Типичная реакция с аминогруппами, известная под название реакции Майяра, протекает сравнительно активно. Фруктоза, подобно глюкозе, при нагревании с кислотами превращается в оксиметилфурфурол и дальше, в левулиновую кислоту. Как в кристаллической форме, так и в определенных производных, фруктоза встречается в форме фруктопераноза. Известны также некоторые соединения, в которых фруктоза находится в кетоформе с прямой цепью. Химия фруктозы исследована, по сравнению с глюкозой и другими альдогексозамы, весьма мало. Фруктоза имеет ряд интересных, свойственных только для нее, реакций. Она обладает способностью создавать некоторые органические соединения, из которых, например, фруктозат кальция имеет значение в пищевом режиме. Значение фруктозы, как создателя комплексов, может оказаться большим.
Очень интересны биологические свойства фруктозы.
В отличие от глюкозы, фруктоза абсорбируется из пищеварительного тракта человека только путем пассивной диффузии. Этот процесс занимает сравнительно долгое время. Метаболизм фруктозы происходит быстро и протекает, в основном, в печени, но также и в стенках кишечника, и в почках, учитывая особый цепь фруктозо-1-фосфата, которая не регулируется инсулином. Из этого следует, что фруктоза является пригодной в качестве подслащивающего вещество и источник углеводов для больных сахарным диабетом. Исследования показали, что фруктоза ускоряет метаболизм алкоголя в организме человека. Она применяется, например, при лечении отравления алкоголем человека, причем фруктоза в этом случае вводится внутривенно. По некоторым сведениям, во время сна метаболизм алкоголя с фруктозой, в отличии от метаболизма без фруктозы, происходит с максимальной швидкистю.В настоящее время ведутся исследования о положительном действии фруктозы на похмельный синдром. Желтый налет образуется на зубах, менее интенсивен и легче удаляется при использовании в пище фруктозы, чем сахарозы. Фруктозный налет содержит леван, а сахарозный — декстран. При замене в рационе сахарозы фруктозой поражаемость зубов понижается на 30 — 40%. Благодаря особому обмену, фруктоза помогает адаптации организма при длительном состоянии напряжения: вождении автомобиля, в спорте и т.д. После принятия фруктозы не наблюдается быстрого повышения и затем последующего понижения уровня сахара в крови, что свойственно глюкозе и сахарозе. В состоянии напряженности источником энергии для организма служит гликоген, образовавшийся из фруктозы, который обеспечивает организм энергией более равномерно, по мере необходимости. По этой причине в последнее время фруктозу стали добавлять в препараты, предназначенные спортсменам для компенсации потерь жидкости и соли в состоянии предельной нагрузки организма.
Однако. имея множество положительных качеств, для фруктозы свойственно то, что, попадая в организм, она минует особый энзим — фруктокиназу-1. А он несет ответственность за переработку углеводов, поступающих в организм, в энергию и решает, на что же превратить полученные углеводы: в гликоген или в жир. Комплексные углеводы, такие как овсянка, макароны, рис, попав в организм, превращаются, в основном, в гликоген, и в этом виде откладываются в печени и мышцах. Происходит это до тех пор, пока в «запасниках» вашего организма будет оставаться свободное место, и лишь затем эти углеводы начнут перерабатываться в жир (согласно научным данным, человеческий организм способен отложить про запас порядка 250-400 граммов углеводов в форме гликогена). Фруктозу же печень превращает в жир, который, попадая в кровь, немедленно впитывается жировыми клетками. Поэтому, присутствует в комплексе ДД «Микстура синего йода» фруктоза, поступая в кровь, более медленно проходит через печень, так называемый, своеобразный фильтр организма. Такое замедление вызывает крахмал. Это очень важно, поскольку, когда фруктоза попадет в печень, процесс превращения ее в гликоген будет плавным. Организм не блокирует любые другие углеводы, поступающие как в печень, так и в мышцы через печень. До минимума сведен процесс, когда невостребованные комплексные углеводы превратятся не в драгоценный мышечный гликоген, который способен обеспечить мощный прилив энергии, а в ненавистный жир!
Употребление фруктозы в комплексе ДД «Микстура синего йода» ликвидирует некоторые негативные его свойства — ухудшения функции рецептора, известного под названием альфа-полифосфорная кислота, вследствие чего снимается проблема роста процесса ожирения, наблюдаемого в мире. В составе препарата ощущается благоприятные условия метаболических процессов, не способствующих накоплению жира.

Фруктоза — наиболее распространенный природный сахар. В свободном виде она присутствует почти во всех сладких ягодах и плодах. Больше всего ее в меде: 40,5 г на 100 г продукта. Она привлекла внимание диетологов, потому что ее усвоение вызывает выброс инсулина в кровь в значительно меньших количествах, чем усвоение глюкозы.

По мнению специалистов, диабетики могут ежедневно съедать примерно 0,5-1,0 г фруктозы на килограмм массы тела. Самое большое преимущество фруктозы заключается в том, что приятный, привычный сладкий вкус можно придать блюду небольшими количествами фруктозы, так как при равной с сахаром калорийности (380 ккал/100 г) она в 1,6-1,8 раза слаще. Благодаря этому, можно снизить калорийность диеты, что очень важно для больных с ожирением, атеросклерозом и ишемической болезнью сердца, имеющих излишний вес, а также пожилых людей, у которых нарушена толерантность к глюкозе (то есть когда избыток глюкозы, образующийся в крови после еды, слишком долго из нее удаляется).

Однако фруктоза способствует похуданию не только из-за снижения калорийности пищи. Иногда ожирение связано с излишним употреблением пищи, вызванным гипогликемией после еды. Резкое падение количества глюкозы в крови может быть связано также с большими физическими нагрузками у спортсменов. Для предупреждения этой неприятности в последнее время широко используются продукты питания, содержащие вместо части глюкозы — фруктозу. Такие продукты не вызывают резкого выброса инсулина в кровь и не приводят к гипогликемии после длительных физических нагрузок.

Фруктоза обладает многими положительными свойствами, наиболее важным является высокая степень сладости, хорошая растворимость, безопасность с точки зрения кариеса, подчеркивает собственный вкус и аромат консервированных ягод, фруктов, овощей, способствует адаптации организма при физических нагрузках, не вызывает аллергии, облегчает похмелье. Преимущество фруктозы в том, что, поступив в кровь, она утилизируется эффективно и практически полностью (до 90%), превращается в гликоген, который откладывается “про запас” в печени и мышцах.

Фруктоза полезна людям всех возрастов, особенно детям.

Заменители сахара – современный продукт, популярность которого вызвана ростом таких заболеваний, как ожирение, нарушение обмена веществ, диабет. Существует множество заменителей сахара. Одним из них является фруктоза. Фруктоза – это природный сахар, источником которого являются практически все сладкие фрукты. Больным диабетом, и людям, страдающим ожирением, фруктоза рекомендована в первую очередь. Чтобы добиться низкой калорийности рациона и предотвратить дальнейшее развитие или появление ожирения, можно использовать фруктозу в качестве пищевой добавки. Благодаря тому, что фруктоза слаще сахара, её требуется меньше, а значит общая калорийность снижается, а при ожирении, диабете, избыточном весе контроль калорийности очень важен для соблюдения грамотной диеты. Вследствие уменьшения нагрузки на печень, происходит нормализация работы поджелудочной железы, а так как фруктоза практически полностью воспринимается организмом, то она является источником гликогена – вещества, дающего энергию. Фруктозу используют в пищу не только при ожирении, но и при интенсивных спортивных нагрузках, т.к. она полезнее простого сахара, и не приводит к гипогликемии после тренировок.
Также фруктозу можно использовать в пищу вместо сахара для того, чтобы обеспечить предупреждение кариеса.

Моносахариды – это самые простые углеводы, состоящие из одного звена. Обычно это твердые сладкие вещества, хорошо растворимые в воде, хуже – в спиртах и практически не вступающие в реакцию с эфиром.

Общая характеристика

Название «моносахариды» с греческого переводится как «одиночный сахар». Эти простые углеводы состоят из одного элемента и не могут быть разбиты на более мелкие блоки. Моносахариды являют собой самую простую форму углеводов, но они могут объединяться, образовывая более сложные соединения. Например, 2 моносахарида создают дисахариды, соединение от 3 до 10 элементов – это уже олигосахариды, а 11 больше моносахаридов, связанных воедино, образуют полисахариды.

Исследователям впервые удалось получить глюкозу в 1811 году: русский ученый Константин Сигизмунд гидролизовал это вещество из крахмала, а через 33 года другой русский ученый К. Шмидт придумал углеводам их название.

В пище моносахариды представлены 3 веществами: глюкозой, фруктозой, галактозой.

В природе простейшие углеводы обычно представлены в форме глюкозы.

Все они обладают общей формулой – С6Н12О6. И поскольку каждый из них имеет в составе 6 атомов углерода, принадлежат к гексозной группе. Меж тем, несмотря на общую молекулярную формулу, расположение атомов в каждом из этих веществ отличается. Это позволяет называть их структурными изомерами.

В современной науке применяют разные классификации для определения типов моносахаридов.

Но для начала важно сказать, что существует две формы этих веществ:

  • открытая (оксоформа);
  • циклическая.

Моносахариды открытой формы – это вещества, молекула которых состоит из карбонильной и нескольких гидроксильных групп. Это значит, что они могут быть альдегидоспиртами и кетоноспиртами. Отсюда и названия групп – альдозы и кетозы.

Моносахариды циклической формы могут создавать так называемые циклы, замыкаясь в кольца. Этот вид вещества более устойчив, поэтому и в природе они представлены в большем количестве.

Кроме того, моносахариды различают по длине углеродной цепи (количеству атомов углерода). Отсюда и систематизация веществ на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и так далее.

В составе практически всех моносахаридов есть асимметричные атомы углерода. Благодаря этому существуют два оптических стереоизомера – D и L. При этом глицериновый альдегид принято считать исходным веществом для всех моносахаридов. Все последующие трансформирования происходят в результате удлинения его цепей. D и L формы моносахаридов являются зеркальными отражениями друг друга. В природе чаще встречаются «представители» D-формы, а синтетические вещества преимущественно представлены в виде L-варианта. При этом важно сказать, что обе формы обладают разными свойствами.

От функциональных групп моносахаридов зависят и их свойства. Соответственно, они могут вступать в реакции окисления и восстановления.

В результате окисления моносахаридов создаются разные классы кислот. Альдоновые кислоты – последствие окисления альдегидной группы С1 –атома до карбоксильной группы. Альдаровые кислоты возникают после окисления альдегидной группы или первичной спиртовой С6– атома углерода. Альдуроновая кислота создается вследствие окисления первичной спиртовой группы С6-углерода.

Восстановление моносахаридов под воздействием ферментов или других веществ сопровождается образованием полиспиртов, например, сорбитола или рибитола. Последний, кстати, является компонентом витамина В2.

Функции простых сахаров

Моносахариды в первую очередь являются источниками энергии. Большинство из них, как и другие углеводы, в 1 грамме вещества содержат примерно 4 килокалории.

Мозгу же для адекватного функционирования требуется не меньше 160 г этого сладкого вещества.

Моносахариды не принадлежат к числу незаменимых для организма питательных веществ, однако каждый из представителей «вида» важен для человека своими уникальными функциями. Глюкоза, к примеру, это основное топливо для клеток организма. Фруктоза участвует в метаболических процессах. А галактозу обнаружили в эритроцитах у лиц с третьей группой крови. Моносахарид рибоза является частью дезоксирибонуклеиновой кислоты в хромосомах.

Моносахариды, как и большинство других питательных веществ, всасываются организмом на уровне тонкой кишки. Они могут быть поглощены без предварительной ферментации и расщепления. Более того, все остальные, более сложные углеводы организм «проглатывает» в форме моновеществ. Глюкозу и галактозу человек усваивает легче и быстрее, чем другие углеводы, а для поглощения фруктозы организму требуется больше времени и сил, при этом она всасывается не полностью. После потребления глюкоза и галактоза быстро попадают в кровь и резко повышают уровень сахара, поскольку обладают высоким гликемическим индексом. В это же время фруктоза, благодаря низкому гликемическому показателю, повышает сахар в крови медленнее и мягче.

В роли питательных веществ

Моносахариды в качестве питательных веществ используются в натуральной и полуискусственной формах.

Но все они играют роль основной «подкормки» для мозга, клетки которого без достаточного количества сахаров не смогли бы правильно работать.

В природе натуральные моносахариды – это:

  • глюкоза (декстроза);
  • фруктоза;
  • галактоза;
  • манноза;
  • рибоза;
  • дезоксирибоза.

Все они являются гексозами, то есть состоят из 6 атомов углерода.

Гексозы (содержат 6 атомов углерода):

  • D и L-аллоза;
  • D и L-альтроза;
  • D и L-фукоза;
  • D и L-гудоза;
  • D-сорбоза;
  • D-тагатоза.

Пентозы (содержат 5 атомов углерода):

  • D и L-арабиноза;
  • D и L-ликсоза;
  • рамноза;
  • D-рибоза;
  • рибулоза и ее синтетическая форма;
  • D-ксилоза (древесный сахар).

Тетрозы (содержат 4 атома углерода):

  • D и L-эритроза;
  • эритрулоза;
  • D и L-треоза.

Примеры продуктов, содержащих моносахариды:

Характеристика пищевых моносахаров

Название этого моносахарида с древнегреческого обозначает «сладкий», а в химии глюкоза известна также под названием «виноградный сахар». Содержится в виноградном соке, фруктах, а также есть в крови. Это вещество с формулой С6Н12О6 представляет собой сладкие белые кристаллы, которые довольно легко растворяются в воде.

Этот вид моносахара считается наиболее важным в природе. Глюкоза – составляющий элемент дисахаридов и полисахаридов. В природных условиях образуется в результате фотосинтеза. Также производится из полисахаридов, таких как целлюлоза и крахмал, в результате гидролиза и ферментирования. В процессе ферментирования глюкозы образовываются диоксид углерода и этиловый спирт. И эта способность характерна для всех углеводов, так как в результате позволяет крови транспортировать сахара ко всем клеткам организма. В человеческом организме играет роль поставщика энергии. Является важнейшим веществом для работы мышц.

Свое второе название – «плодовый, или фруктовый сахар» – фруктоза получила из-за того, что содержится преимущественно в ягодах и фруктах. А вот химики называют это вещество левулозой. Является компонентом сахарозы и лактулозы. И хоть во многих плодах фруктоза содержится в паре с глюкозой, но плодовый сахар является более сладким веществом. Также он входит в состав меда. И что интересно, это единственный вид сахаров, содержащийся в сперме человека и быка.

Главное отличие фруктозы от глюкозы – в неустойчивости к щелочным и кислым растворам. Активно применяется для производства мороженого, как вещество, предотвращающее песчанистость. Употребляемая в больших количествах, вызывает расстройство пищеварения. А также увеличивает концентрацию липидов в крови, что, как полагают, является фактором риска развития кардиологических болезней.

Как правило, она, не встречается в природе, но гидролизуется из лактозы, которая содержится в молоке. Хотя галактоза не так активно растворяется в воде и является менее сладким веществом, чем глюкоза, она имеет ряд других преимуществ. В частности, образует гликолипиды и гликопротеины, которые содержатся во многих тканях.

Моносахарид галактоза представлен сразу в двух формах: циклической и ациклической. Содержится в тканях растений, а также является элементом некоторых полисахаридов, в том числе и бактериальных. Посему нередко становится участником процессов брожения и трансформации в так называемые лактозные дрожжи. В человеческом организме представлена в составе лактозы (молочный сахар) и некоторых других веществ. В результате химических реакций легко трансформируется в глюкозу, что помогает более легкому усваиванию углерода. Также при определенных обстоятельствах способна переходить в галактуроновую или аскорбиновую кислоту. В женском организме галактоза может воспроизводиться из глюкозы, чтобы дальше трансформироваться в лактозу, содержащуюся в молочных железах.

Наличие галактозы обнаружено в молоке, помидорах и многих других овощах и фруктах. В пищевой промышленности галактоза активно используется в качестве активного ингредиента энергетических напитков.

Галактоза обладает разными уникальными свойствами. В частности, она способствует более быстрой потери и затем удержанию веса, служит профилактическим средством против диабета у взрослых. Также является стабильным источником энергии для спортсменов и работающих физически.

Учитывая уникальные возможности галактозы, исследователи все чаще называют ее «сахаром новой эпохи», хотя и признаются, что многое о свойствах этого вещества пока не знают.

Потребность в моносахаридах

Обычно более всего в достаточном потреблении моносахаридов нуждаются люди работающие тяжело физически или умственно, а также спортсмены. Дети, в период интенсивного роста, люди с психическими нарушениями, депрессиями, болезнями пищеварительного тракта, слишком малым весом и во время интоксикации также нуждаются в «сладеньком».

А вот кому стоит более тщательно считать калории и потребление углеводов в сутки, так это лицам с ожирением разных стадий, гипертоникам, пожилым, а также ведущим малоподвижную жизнь.

Кроме того, моносахариды необходимы людям с дефицитом кальция и витамина С, так как эти углеводы помогают усвоению названных полезных веществ.

Понять, что организм испытывает нехватку моносахаридов можно по сниженному сахару в крови, резкому похудению, депрессивных состояниях, а также непокидающему чувству голода. Наоборот, сигналом к уменьшению сладких порций служат дистрофия печени, признаки гипертонии и кислотно-щелочной дисбаланс. Также не стоит злоупотреблять сахарами людям с непереносимостью молочного.

Моносахариды – важная часть нашего ежедневного питания. Они необходимы человеку для пополнения жизненных сил, хорошего настроения и правильной работы мозга. Так позаботьтесь о том, чтобы эти вещества присутствовали в вашем рационе.

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Автор статьи: Извозчикова Нина Владиславовна

Специальность: инфекционист, гастроэнтеролог, пульмонолог.

Общий стаж: 35 лет.

Образование: 1975-1982, 1ММИ, сан-гиг, высшая квалификация, врач-инфекционист.

Научная степень: врач высшей категории, кандидат медицинских наук.

Повышение квалификации:

  1. Инфекционные болезни.
  2. Паразитарные заболевания.
  3. Неотложные состояния.
  4. ВИЧ.

Будем признательны, если воспользуетесь кнопочками:

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *