Функции углеводов и липидов с примерами

Функции углеводов и липидов с примерами

Организм человека способен нормально функционировать только при условии, что в достаточном количестве будут поступать жиры, минеральные соли, витамины, белки, углеводы. Данные питательные вещества являются незаменимым источником энергии, которая нужна для различных внутренних процессов.

Базовыми элементами являются белки, липиды и углеводы. Как только они попадают в желудочно-кишечный тракт человека, начинают происходить химические и физические изменения: сложные вещества расщепляются на более простые, их всасывает кишечник и постепенно усваивает организм. Но далеко не каждый человек знает, что такое углеводы и липиды. Про их функции в организме пойдет речь ниже в статье.

Функции углеводов и липидов, их значение для организма человека

Учеными в области химии был выявлен факт, что основными составляющими человеческого организма являются белки. Их количество колеблется в пределах 20%, жиры — 15%, минеральные вещества — 5% и углеводы — 1,5%. Что касается остальных 58,5%, то они приходятся на воду. Поддерживать оптимальную жизнедеятельность всех внутренних систем можно только при условии, если важнейшие питательные вещества будут правильно соотнесены: ежедневный рацион должен в состоять из углеводов, жиров и белков в правильной пропорции.

Продукты, богатые углеводами

На сегодняшний день многие пренебрегают полноценным питанием: кто-то употребляет пищу в чрезмерных количествах, кто-то не доедает, а некоторые едят в спешке и что придется. Вести контроль того, в каких объемах в организм поступают жиры и углеводы, порой кажется просто невозможным.

Обратите внимание! Чрезмерное окисление или недостаток жиров и углеводов представляет серьезную опасность для организма человека и влечет за собой развитие многих заболеваний.

Жиры состоят из ненасыщенных и насыщенных жирных кислот. У насыщенных кислот высокая температура плавления, а их усваивание в организме происходит намного медленнее, нежели ненасыщенных. Человеческий организм содержит в себе структурную форму жира и рибосом, которая содержится в подкожных тканях, а также в протоплазме клеток. К насыщенным жирным кислотам сходной структуры принято относить:

  • масляную;
  • капроновую;
  • стеариновую;
  • пальмитиновую.

У вышеперечисленных кислот невысокая биологическая совместимость, они практически не подвергаются плавлению, а также оказывают негативное влияние на жировой обмен. Из-за данных элементов накапливается блокатор холестерин, что влечет за собой развитие атеросклероза. Высоким содержанием таких кислот отличаются растительные масла, свинина и баранина.

Если употреблять углеводы и жиры в чрезмерных количествах, будет нарушен жировой обмен, а это, в свою очередь, приведет к тому, что человек начнет толстеть. Что касается разницы в недостатке питательных элементов, то она ведет к почечной недостаточности и нарушению функции печени. Вода в организме задерживается, в конечном итоге развивается дерматоз.

Важно! Чтобы оптимизировать питание, следует придерживаться сочетания животных и растительных жиров с комплексом Гольджи в пропорции 40% на 60%. Людям в возрасте рекомендуется употреблять больше растительных жиров.

Основные источники жиров и липидов

Продукты, содержащие быстрые углеводы

В состав практически каждого продукта входят липиды и жиры, отличающиеся своим строением. Исключением являются только свежие фрукты и овощи, спиртные напитки и цветочный мед. Что касается классификации основных источников липидов, то выглядит она следующим образом:

  • Источники высокой жирности (в 100 г продукта содержится более 40 г жира) представлены орешками, некоторыми разновидностями колбасы, маслом, жирными сортами мяса и маргарином.
  • Средняя жирность (от 30 до 50 г в 100 г продукта). К данной группе относят творог домашнего приготовления, жирную сметану, сливки, шоколад, сосиски, мясо гуся, а также торты и другие сладкие лакомства.
  • Низкий показатель жирности (на 100 г продукта менее 20 г жира). Группа представлена бобовыми культурами, хлебобулочными изделиями, куриным мясом, грибами, рыбой, молочной продукцией и яйцами.

Что касается химического строения липидов, то оно указывает о наличии той или иной жирной кислоты. В соответствии с данным признаком выделяют полиненасыщенные, ненасыщенные и насыщенные липиды. Содержанием насыщенных липидов отличается топленый жир, сало, кокосовое, сливочное и пальмовое масла, а также мясные продукты. К группе источников полиненасыщенных жиров относятся семечки, грецкие орехи, рыба, миндаль, подсолнечное, соевое и кукурузное масла. В состав оливок, арахиса и куриного мяса входят ненасыщенные жирные кислоты.

Что вреднее: жиры или углеводы

В рацион взрослого человека должно входить не менее 2000 ккал ежедневно. Калорийность того или иного продукта нужно определять по углеводам и жирам. Накопление лишнего веса и стремительная потеря массы тела зависит от уровня содержания данных макроэлементов. Люди, желающие распрощаться с лишними килограммами, задаются вопросом, что представляет больший вред — углеводы или жиры.

Совсем исключить жиры из питания без вреда для здоровья невозможно

Многие считают, что для борьбы с лишним весом из рациона нужно обязательно исключить жиры. Но диетологи говорят о том, что с помощью диеты с низким уровнем содержания жира невозможно достичь желаемых результатов. За счет того, что суточное потребление жиров сокращается, постепенно будет увеличиваться количество простых углеводов в организме. Такие макроэлементы способствуют насыщению человеческого организма на короткий промежуток времени, после чего человек снова будет испытывать чувство голода. Результатом диет с содержанием жирных кислот менее 15% станет переедание.

Читайте также:  Различие обрезанного и необрезанного фото

Обратите внимание! Если человек будет употреблять в разумных объемах такие элементы, как жиры и углеводы, то чувство сытости сохраняется на протяжении длительного времени. В качестве правильного варианта рациона выступает тот, где уровень липидов достигает 35-40% (не более 50 г в сутки).

Некоторые люди твердо уверены в том, что, помимо липидов, на фигуру оказывают негативное влияние и углеводы. Опытные диетологи утверждают, что в этом есть доля правды. Это касается простых форм углеводов, которые входят в состав хлебобулочных изделий и сладостей. Глюкоза в больших количествах влечет за собой повышение уровня сахара в крови и насыщает организм, но такой эффект довольно быстротечен. Простые формы углеводов являются источниками энергии, а также отличаются минимальной питательной ценностью. Энергия поступает в организм в больших количествах, а ее излишки откладываются, способствуя образованию жировых складок.

Исходя из вышесказанного, однозначно утверждать о вредных свойствах углеводов и липидов невозможно. Чтобы организм нормально функционировал, нужны оба этих макроэлемента. А накопление лишнего веса зависит от того, насколько калорийной будет пища.

Рейтинг продуктов с содержанием жиров и углеводов

Опытные диетологи рекомендуют отдавать предпочтение сложным формам углеводов. Организм усваивает их очень медленно, а риск повышения сахара в крови сводится к минимуму. Составляя рацион питания на каждый день, следует помнить несколько основных правил:

  • Чтобы поддерживать вес, нужно употреблять не менее 45% углеводов ежедневно. В целях похудения макроэлементы должны занимать не более 30% общей калорийности.
  • Употреблять углеводы в пищу рекомендуется до 12.00.
  • Потребление быстрых углеводов (сахара, некоторых фруктов, сладких напитков и каш быстрого приготовления) должно сводиться к минимуму.
  • В меню должно быть как можно больше сложных форм углеводов (хлебобулочных изделий из муки грубого помола, ячменя, риса и т. д.).

К полезным углеводам, играющим большую роль в функционировании организма, относят пшеничную, овсяную и гречневую каши, красную фасоль, свежие фруктовые соки без содержания сахара, а также фруктозу и мед.

Здоровое питание должно включать жиры и углеводы

Жиры обязательно должны существовать в рационе питания каждого человека. Липиды поддерживают на должном уровне эластичность кровеносных сосудов, по которым проходят питательные элементы ко всем внутренним системам человеческого организма. С помощью жирных кислот происходит гормональный синтез и нормализуется менструальный цикл у женщин.

Рейтинг продуктов, в состав которых входят жиры, выглядит следующим образом:

  1. Высокими показателями жирности (более 40% на 100 г) отличается маргарин, шпик из свинины, а также сливочное, топленое и растительное масла.
  2. К группе продуктов со средними показателями жирности относят домашний творог, сельдь, икру, вареную колбасу, говяжьи сардельки и сливочное мороженое.
  3. Низкой жирностью отличаются различные разновидности рыб, обезжиренный творог, говяжье и куриное мясо и крупы.

Насыщенные липиды способствуют разжижению лишнего жира в органоидах, а из-за чрезмерного употребления ненасыщенных липидов образовывается холестерин и стремительно развивается атеросклероз.

Советы диетологов

Перед тем как полностью пересмотреть рацион питания, следует ознакомиться с рекомендациями опытных диетологов касательно функций углеводов и жиров и того, как сбалансировать их потребление. Так, не рекомендуется употреблять в большом объеме липиды и углеводы во второй половине дня. Показатели калорийности углеводной пищи не должны превышать ½ ежедневного рациона.

Потребление быстрых и «плохих» липидных макроэлементов нужно свести к минимуму. Лучше всего отдать предпочтение сложным нуклеиновым углеводам — макаронным изделиям из твердых сортов пшеницы, различным кашам и хлебобулочным изделиям из муки грубого помола.

На сегодняшний день многие люди придерживаются здорового образа жизни, правильно питаются и регулярно подвергают свой организм физическим нагрузкам. Но при этом нужно не забывать о том, что человеку для поддержания здоровья необходимы взаимозаменяемые жиры, углеводы, витамины и белки. С помощью данных органических соединений ведется энергетический запас элементов, а организм способен выполнять важные функции, поэтому пренебрегать ими категорически запрещено.

В живых организмах углеводы выполняют различные функции, но основными являются энергетическая и строительная.

Энергетическая функция состоит в том, что углеводы под влиянием ферментов легко расщепляются и окисляются с выделением энергии. При полном окислении 1 г углеводов высвобождается 17,6 кДж энергии. Конечные продукты окисления углеводов – углекислый газ и вода.

Значительная роль углеводов в энергетическом балансе живых организмов связана с их способностью расщепляться как при наличии кислорода, так и без него. Это имеет важнейшее значение для живых организмов, живущих в условиях дефицита кислорода. Резервом глюкозы являются полисахариды (крахмал и гликоген) .

Структурная (строительная) функция углеводов заключается в том, что они используются в качестве строительного материала. Оболочки клеток растений в среднем на 20-40 % состоят из целлюлозы, которая обладает высокой прочностью. Поэтому оболочки растительных клеток надежно защищают внутриклеточное содержимое и поддерживают форму клеток. Хитин является компонентом внешнего скелета членистоногих и клеточных оболочек некоторых грибов и протистов.

Некоторые олигосахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клеток животных и образуют надмембранный комплекс – гликокаликс. Углеводные компоненты цитоплазматической мембраны выполняют рецепторную функцию: они воспринимают сигналы из окружающей среды и передают их в клетку.

Читайте также:  Нексиум и эманера в чем разница

Метаболическая функция состоит в том, что моносахариды являются основой для синтеза многих органических веществ в клетках организмов – полисахаридов, нуклеотидов, спиртов, аминокислот и др.

Запасающая функция заключается в том, что полисахариды являются запасными питательными веществами всех организмов, играя роль важнейших поставщиков энергии. Запасным питательным веществом у растений является крахмал, у животных и грибов – гликоген. В корнях и клубнях некоторых растений, например, георгинов, запасается инулин (полимер фруктозы) .

Углеводы выполняют и защитную функцию. Так, камеди (смолы, выделяющиеся при повреждении деревьев, например, вишен, слив) являются производными моносахаридов. Они препятствуют проникновению в раны болезнетворных микроорганизмов. Твердые клеточные оболочки протистов, грибов и покровы членистоногих, в состав которых входит хитин, тоже выполняют защитную функцию.
Функции липидов

Структурная. Фосфолипиды вместе с белками образуют биологические мембраны. В состав мембран входят также стеролы.

Энергетическая. При окислении 1 г жиров высвобождается 38,9 кДж энергии, которая идет на образование АТФ. В форме липидов хранится значительная часть энергетических запасов организма, которые расходуются при недостатке питательных веществ. Животные, впадающие в спячку, и растения накапливают жиры и масла и расходуют их на поддержание процессов жизнедеятельности. Высокое содержание липидов в семенах обеспечивает энергией развитие зародыша и проростка, пока он не перейдет к самостоятельному питанию. Семена многих растений (кокосовая пальма, клещевина, подсолнечник, соя, рапс и др. ) служат сырьем для получения масла промышленным способом.

Защитная и теплоизоляционная. Накапливаясь в подкожной жировой клетчатке и вокруг некоторых органов (почки, кишечник) , жировой слой защищает организм от механических повреждений. Кроме того, благодаря низкой теплопроводности слой подкожного жира помогает сохранить тепло, что позволяет, например, многим животным обитать в условиях холодного климата. У китов, кроме того, он играет еще и другую роль — способствует плавучести.
Смазывающая и водоотталкивающая. Воска покрывают кожу, шерсть, перья, делают их более эластичными и предохраняют от влаги. Восковым налетом покрыты листья и плоды растений; воск используется пчелами в строительстве сот.
Регуляторная. Многие гормоны являются производными холестерола, например половые (тестостерон у мужчин и прогестерон у женщин) и кортикостероиды (альдостерон) .
Метаболическая. Производные холестерола, витамин D играют ключевую роль в обмене

Строение, примеры и функции углеводов

Углеводы — органические соединения, состав которых в большинстве случаев выражается общей формулой Cn(H2O)m (n и m ≥ 4). Углеводы подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды — простые углеводы, в зависимости от числа атомов углерода подразделяются на триозы (3), тетрозы (4), пентозы (5), гексозы (6) и гептозы (7 атомов). Наиболее распространены пентозы и гексозы. Свойства моносахаридов — легко растворяются в воде, кристаллизуются, имеют сладкий вкус, могут быть представлены в форме α- или β-изомеров.

Рибоза и дезоксирибоза относятся к группе пентоз, входят в состав нуклеотидов РНК и ДНК, рибонуклеозидтрифосфатов и дезоксирибонуклеозидтрифосфатов и др. Дезоксирибоза (С5Н10О4) отличается от рибозы (С5Н10О5) тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу, как у рибозы.

Глюкоза, или виноградный сахар6Н12О6), относится к группе гексоз, может существовать в виде α-глюкозы или β-глюкозы. Отличие между этими пространственными изомерами заключается в том, что при первом атоме углерода у α-глюкозы гидроксильная группа расположена под плоскостью кольца, а у β-глюкозы — над плоскостью.

Глюкоза — это:

  1. один из самых распространенных моносахаридов,
  2. важнейший источник энергии для всех видов работ, происходящих в клетке (эта энергия выделяется при окислении глюкозы в процессе дыхания),
  3. мономер многих олигосахаридов и полисахаридов,
  4. необходимый компонент крови.

Купить проверочные работы
по биологии

Фруктоза, или фруктовый сахар, относится к группе гексоз, слаще глюкозы, в свободном виде содержится в меде (более 50%) и фруктах. Является мономером многих олигосахаридов и полисахаридов.

Олигосахариды — углеводы, образующиеся в результате реакции конденсации между несколькими (от двух до десяти) молекулами моносахаридов. В зависимости от числа остатков моносахаридов различают дисахариды, трисахариды и т. д. Наиболее распространены дисахариды. Свойства олигосахаридов — растворяются в воде, кристаллизуются, сладкий вкус уменьшается по мере увеличения числа остатков моносахаридов. Связь, образующаяся между двумя моносахаридами, называется гликозидной.

Сахароза, или тростниковый, или свекловичный сахар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Содержится в тканях растений. Является продуктом питания (бытовое название — сахар). В промышленности сахарозу вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10–18%) или сахарной свеклы (корнеплоды содержат до 20% сахарозы).

Мальтоза, или солодовый сахар, — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы. Присутствует в прорастающих семенах злаков.

Лактоза, или молочный сахар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и галактозы. Присутствует в молоке всех млекопитающих (2–8,5%).

Полисахариды — это углеводы, образующиеся в результате реакции поликонденсации множества (несколько десятков и более) молекул моносахаридов. Свойства полисахаридов — не растворяются или плохо растворяются в воде, не образуют ясно оформленных кристаллов, не имеют сладкого вкуса.

Читайте также:  Престариум побочные эффекты плохие

Крахмал6Н10О5)n — полимер, мономером которого является α-глюкоза. Полимерные цепочки крахмала содержат разветвленные (амилопектин, 1,6-гликозидные связи) и неразветвленные (амилоза, 1,4-гликозидные связи) участки. Крахмал — основной резервный углевод растений, является одним из продуктов фотосинтеза, накапливается в семенах, клубнях, корневищах, луковицах. Содержание крахмала в зерновках риса — до 86%, пшеницы — до 75%, кукурузы — до 72%, в клубнях картофеля — до 25%. Крахмал — основной углевод пищи человека (пищеварительный фермент — амилаза).

Гликоген6Н10О5)n — полимер, мономером которого также является α-глюкоза. Полимерные цепочки гликогена напоминают амилопектиновые участки крахмала, но в отличие от них ветвятся еще сильнее. Гликоген — основной резервный углевод животных, в частности, человека. Накапливается в печени (содержание — до 20%) и мышцах (до 4%), является источником глюкозы.

Целлюлоза6Н10О5)n — полимер, мономером которого является β-глюкоза. Полимерные цепочки целлюлозы не ветвятся (β-1,4-гликозидные связи). Основной структурный полисахарид клеточных стенок растений. Содержание целлюлозы в древесине — до 50%, в волокнах семян хлопчатника — до 98%. Целлюлоза не расщепляется пищеварительными соками человека, т.к. у него отсутствует фермент целлюлаза, разрывающий связи между β-глюкозами.

Инулин — полимер, мономером которого является фруктоза. Резервный углевод растений семейства Сложноцветные.

Гликолипиды — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и липидов.

Гликопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и белков.

Функции углеводов

Функция Примеры и пояснения
Энергетическая Основной источник энергии для всех видов работ, происходящих в клетках. При расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж.
Структурная Из целлюлозы состоит клеточная стенка растений, из муреина — клеточная стенка бактерий, из хитина — клеточная стенка грибов и покровы членистоногих.
Запасающая Резервным углеводом у животных и грибов является гликоген, у растений — крахмал, инулин.
Защитная Слизи предохраняют кишечник, бронхи от механических повреждений. Гепарин предотвращает свертывание крови у животных и человека.

Строение и функции липидов

Липиды не имеют единой химической характеристики. В большинстве пособий, давая определение липидам, говорят, что это сборная группа нерастворимых в воде органических соединений, которые можно извлечь из клетки органическими растворителями — эфиром, хлороформом и бензолом. Липиды можно условно разделить на простые и сложные.

Простые липиды в большинстве представлены сложными эфирами высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина — триглицеридами. Жирные кислоты имеют: 1) одинаковую для всех кислот группировку — карбоксильную группу (–СООН) и 2) радикал, которым они отличаются друг от друга. Радикал представляет собой цепочку из различного количества (от 14 до 22) группировок –СН2–. Иногда радикал жирной кислоты содержит одну или несколько двойных связей (–СН=СН–), такую жирную кислоту называют ненасыщенной. Если жирная кислота не имеет двойных связей, ее называют насыщенной. При образовании триглицерида каждая из трех гидроксильных групп глицерина вступает в реакцию конденсации с жирной кислотой с образованием трех сложноэфирных связей.

Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то при 20°С они — твердые; их называют жирами, они характерны для животных клеток. Если в триглицеридах преобладают ненасыщенные жирные кислоты, то при 20 °С они — жидкие; их называют маслами, они характерны для растительных клеток.

1 — триглицерид; 2 — сложноэфирная связь; 3 — ненасыщенная жирная кислота;
4 — гидрофильная головка; 5 — гидрофобный хвост.

Плотность триглицеридов ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают, находятся на ее поверхности.

К простым липидам также относят воски — сложные эфиры высших жирных кислот и высокомолекулярных спиртов (обычно с четным числом атомов углерода).

Сложные липиды. К ним относят фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины и др.

Фосфолипиды — триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещен на остаток фосфорной кислоты. Принимают участие в формировании клеточных мембран.

Гликолипиды — см. выше.

Липопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения липидов и белков.

Липоиды — жироподобные вещества. К ним относятся каротиноиды (фотосинтетические пигменты), стероидные гормоны (половые гормоны, минералокортикоиды, глюкокортикоиды), гиббереллины (ростовые вещества растений), жирорастворимые витамины (А, D, Е, К), холестерин, камфора и т.д.

Функции липидов

Функция Примеры и пояснения
Энергетическая Основная функция триглицеридов. При расщеплении 1 г липидов выделяется 38,9 кДж.
Структурная Фосфолипиды, гликолипиды и липопротеины принимают участие в образовании клеточных мембран.
Запасающая Жиры и масла являются резервным пищевым веществом у животных и растений. Важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания.

Половой гормон тестостерон отвечает за развитие мужских вторичных половых признаков.

Половой гормон эстроген отвечает за развитие женских вторичных половых признаков, регулирует менструальный цикл.

Минералокортикоиды (альдостерон и др.) контролируют водно-солевой обмен.

Перейти к лекции №1 «Введение. Химические элементы клетки. Вода и другие неорганические соединения»

Перейти к лекции №3 «Строение и функции белков. Ферменты»

Смотреть оглавление (лекции №1-25)

Ссылка на основную публикацию
Функции мозгового моста
4.2. Головной мозг В головном мозге различают шесть отделов: продолговатый мозг, варолиев мост, средний мозг, промежуточный мозг, мозжечок, большие полушария...
Фотоомоложение жулебино
Вы из тех людей, кому кажется, будто салоны красоты — причуда и лишняя трата денег? Приходите в салон красоты Краса...
Фотоомоложение лица цены в москве
Где сделать фотоомоложение Какие салоны красоты и СПА работают круглосуточно? Салоны красоты и СПА с круглосуточным режимом работы: Respace, Медицинская...
Функции половой системы человека
Половая система человека – это система органов, благодаря которой происходит размножение людей. Человек является раздельнополым существом, у обоих полов половые...
Adblock detector