Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

Амины — органические производные аммиака, в молекуле которого один, два или все три атома водорода замещены углеродным остатком.

Соответственно, обычно выделяют три типа аминов:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

  • Можно также считать, что первичные амины являются производными углеводородов, в молекулах которых атом водорода замещен на функциональную группу $NH^{2—}$, аминогруппу.
  • Амины, в которых аминогруппа связана непосредственно с ароматическим кольцом, называются ароматическими аминами.
  • Простейшим представителем этих соединений является аминобензол, или анилин:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

Основной отличительной чертой электронного строения аминов является наличие у атома азота, входящего в функциональную группу, неподеленной электронной пары. Это приводит к тому, что амины проявляют свойства оснований.

Существуют ионы, которые являются продуктом формального замещения на углеводородный радикал всех атомов водорода в ионе аммония:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

Эти ионы входят в состав солей, похожих на соли аммония. Они называются четвертичными аммонийными солями.

Изомерия и номенклатура

Для аминов характерна структурная изомерия:

изомерия углеродного скелета:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

изомерия положения функциональной группы:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

  1. Первичные, вторичные и третичные амины изомерны друг другу (межклассовая изомерия):
  2. ${CH_3-CH_2-CH_2-NH_2}↙{ ext»первичный амин (пропиламин)»}$
  3. ${CH_3-CH_2-NH-CH_3}↙{ ext»вторичный амин (метилэтиламин)»}$

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

Как видно из приведенных примеров, для того, чтобы назвать амин, перечисляют заместители, связанные с атомом азота (по порядку старшинства), и добавляют суффикс -амин.

Физические и химические свойства аминов

Физические свойства.

Простейшие амины (метил амин, диметиламин, триметиламин) — газообразные вещества. Остальные низшие амины — жидкости, которые хорошо растворяются в воде. Имеют характерный запах, напоминающий запах аммиака.

Первичные и вторичные амины способны образовывать водородные связи. Это приводит к заметному повышению их температур кипения по сравнению с соединениями, имеющими ту же молекулярную массу, но не способными образовывать водородные связи.

  • Анилин — маслянистая жидкость, ограниченно растворимая в воде, кипящая при температуре $184°С$.
  • Химические свойства.
  • Химические свойства аминов определяются в основном наличием у атома азота неподеленной электронной пары.

1. Амины как основания. Атом азота аминогруппы, подобно атому азота в молекуле аммиака, за счет неподеленной пары электронов может образовывать ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму, выступая в роли донора. В связи с этим амины, как и аммиак, способны присоединять катион водорода, т.е. выступать в роли основания:

  1. $NH_3+H^{+}→{NH_4^{+}}↙{ ext»ион аммония»}$
  2. $CH_3CH_2—NH_2+H^{+}→CH_3—{CH_2—NH_3^{+}}↙{ ext»ион этиламмония»}$
  3. Известно, что реакция аммиака с водой приводит к образованию гидроксид-ионов:
  4. $NH_3+H_2O⇄NH_3·H_2O⇄NH_4^{+}+OH^{-}$.
  5. Раствор амина в воде имеет щелочную реакцию:
  6. $CH_3CH_2-NH_2+H_2O⇄CH_3-CH_2-NH_3^{+}+OH^{-}$.
  7. Аммиак, реагируя с кислотами, образует соли аммония. Амины также способны вступать в реакцию с кислотами:
  8. $2NH_3+H_2SO_4→{(NH_4)_2SO_4}↙{ ext»сульфат аммония»}$,
  9. $CH_3—CH_2—NH_2+H_2SO_4→{(CH_3—CH_2—NH_3)_2SO_4}↙{ ext»сульфат этиламмония»}$.
  10. Основные свойства алифатических аминов выражены сильнее, чем у аммиака. Повышение электронной плотности превращает азот в более сильного донора пары электронов, что повышает его основные свойства:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

2. Амины горят на воздухе с образованием углекислого газа, воды и азота:

$4CH_3NH_2+9O_2→4CO_2↑+10H_2O+2N_2↑$

Аминокислоты

Аминокислоты — гетерофункциональные соединения, которые обязательно содержат две функциональные группы: аминогруппу $—NH_2$ и карбоксильную группу $—СООН$, связанные с углеводородным радикалом.

Общую формулу простейших аминокислот можно записать так:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

Так как аминокислоты содержат две различные функциональные группы, которые оказывают влияние друг на друга, характерные реакции отличаются от характерных реакций карбоновых кислот и аминов.

Свойства аминокислот

Аминогруппа $—NH_2$ определяет основные свойства аминокислот, т.к. способна присоединять к себе катион водорода по донорно-акцепторному механизму за счет наличия свободной электронной пары у атома азота.

Группа $—СООН$ (карбоксильная группа) определяет кислотные свойства этих соединений. Следовательно, аминокислоты — это амфотерные органические соединения.

Со щелочами они реагируют как кислоты:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

С сильными кислотами — как основания-амины:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

  • Кроме того, аминогруппа в аминокислоте вступает во взаимодействие с входящей в ее состав карбоксильной группой, образуя внутреннюю соль:
  • Так как аминокислоты в водных растворах ведут себя как типичные амфотерные соединения, то в живых организмах они играют роль буферных веществ, поддерживающих определенную концентрацию ионов водорода.

Аминокислоты представляют собой бесцветные кристаллические вещества, плавящиеся с разложением при температуре выше $200°С$. Они растворимы в воде и нерастворимы в эфире. В зависимости от радикала $R—$ они могут быть сладкими, горькими или безвкусными.

Аминокислоты подразделяют на природные (обнаруженные в живых организмах) и синтетические. Среди природных аминокислот (около $150$) выделяют протеиногенные аминокислоты (около $20$), которые входят в состав белков. Они представляют собой L-формы.

Примерно половина из этих аминокислот относятся к незаменимым, т.к. они не синтезируются в организме человека. Незаменимыми являются такие кислоты, как валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, лизин, треонин, цистеин, метионин, гистидин, триптофан.

В организм человека данные вещества поступают с пищей. Если их количество в пище будет недостаточным, нормальное развитие и функционирование организма человека нарушаются. При отдельных заболеваниях организм не в состоянии синтезировать и некоторые другие аминокислоты.

Так, при фенилкетонурии не синтезируется тирозин.

  1. Важнейшим свойством аминокислот является способность вступать в молекулярную конденсацию с выделением воды и образованием амидной группировки $—NH—CO—$, например:
  2. ${nNH_2—(CH_2)_5—COOH}↙{ ext»аминокапроновая кислота»}→{(…—NH—(CH_2)_5—COO—…)_n}↙{ ext»капрон»}+(n+1)H_2O$.
  3. Получаемые в результате такой реакции высокомолекулярные соединения содержат большое число амидных фрагментов и поэтому получили название полиамидов.
  4. Для получения синтетических волокон пригодны аминокислоты с расположением аминои карбоксильной групп на концах молекул.

Полиамиды $α$-аминокислот называются пептидами. В зависимости от числа остатков аминокислот различают дипептиды, пептиды, полипептиды. В таких соединениях группы $—NH—CO—$ называют пептидными.

Некоторые аминокислоты, входящие в состав белков.

Название аминокислоты Формула
Глицин (аминоуксусная) $NH_2-CH_2-COOH$
Аланин ($α$-аминопропионовая)
Цистеин ($α$-амино-$β$меркаптопропионовая)
Лизин ($α$, $ε$-диаминокапроновая)
Фенилаланин ($α$-амино-$β$фенилпропионовая)

Белки

Белками, или белковыми веществами, называют высокомолекулярные (молекулярная масса варьируется от $5–10$ тыс. до $1$ млн и более) природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью.

Белки также называют протеинами (от греч. protos — первый, важный). Число остатков аминокислот в молекуле белка очень сильно колеблется и иногда достигает нескольких тысяч. Каждый белок обладает своей, присущей ему, по следовательностью расположения аминокислотных остатков.

Белки выполняют разнообразные биологические функции: каталитические (ферменты), регуляторные (гормоны), структурные (коллаген, фиброин), двигательные (миозин), транспортные (гемоглобин, миоглобин), защитные (иммуноглобулины, интерферон), запасные (казеин, альбумин, глиадин) и другие.

Белки — основа биомембран, важнейшей составной части клетки и клеточных компонентов. Они играют ключевую роль в жизни клетки, составляя как бы материальную основу ее химической деятельности.

Исключительное свойство белка — самоорганизация структуры, т.е. его способность самопроизвольно создавать определенную, свойственную только данному белку пространственную структуру. По существу, вся деятельность организма (развитие, движение, выполнение им различных функций и многое другое) связана с белковыми веществами. Без белков невозможно представить себе жизнь.

Белки — важнейшая составная часть пищи человека и животных, поставщик необходимых аминокислот.

Строение белков

  • Все белки образованы двадцатью разными $α$-аминокислотами, общую формулу которых можно представить в виде
  • $R-CHNH_2-COOH$
  • где радикал R может иметь самое разнообразное строение.

Белки представляют собой полимерные цепи, состоящие из десятков тысяч, миллионов и более остатков $α$-аминокислот, связанных между собой пептидными связями.

Последовательность аминокислотных остатков в молекуле белка называют его первичной структурой.

Для белковых тел характерны огромные молекулярные массы (до миллиарда) и почти макроразмеры молекул. Такая длинная молекула не может быть строго линейной, поэтому ее участки изгибаются и сворачиваются, что приводит к образованию водородных связей с участием атомов азота и кислорода. Образуется регулярная спиралевидная структура, которую называют вторичной структурой.

В белковой молекуле могут возникать ионные взаимодействия между карбоксильными и аминогруппами различных аминокислотных остатков и образование дисульфидных мостиков. Эти взаимодействия приводят к появлению третичной структуры.

Белки с $M_r > 50000$ состоят, как правило, из нескольких полипептидных цепей, каждая из которых уже имеет первичную, вторичную и третичную структуры. Говорят, что такие белки обладают четвертичной структурой.

Свойства белков

Белки — амфотерные электролиты. При определенном значении $рН$ среды (оно называется изоэлектрической точкой) число положительных и отрицательных зарядов в молекуле белка одинаково.

Это одно из основных свойств белка. Белки в этой точке электронейтральны, а их растворимость в воде наименьшая. Способность белков снижать растворимость при достижении электронейтральности их молекул используется для выделения из растворов, например, в технологии получения белковых продуктов.

Гидратация. Процесс гидратации означает связывание белками воды, при этом они проявляют гидрофильные свойства: набухают, их масса и объем увеличиваются. Набухание отдельных белков зависит от их строения.

Имеющиеся в составе и расположенные на поверхности белковой макромолекулы гидрофильные амидные ($—СО—NH—$, пептидная связь), аминные ($—NH_2$) и карбоксильные ($—СООН$) группы притягивают к себе молекулы воды, строго ориентируя их на поверхности молекулы.

Окружающая белковые глобулы гидратная (водная) оболочка препятствует агрегации и осаждению, а следовательно, способствует устойчивости растворов белка. В изоэлектрической точке белки обладают наименьшей способностью связывать воду, происходит разрушение гидратной оболочки вокруг белковых молекул, поэтому они соединяются, образуя крупные агрегаты.

Агрегация белковых молекул происходит и при их обезвоживании с помощью некоторых органических растворителей, например этилового спирта. Это приводит к выпадению белков в осадок. При изменении $рН$ среды макромолекула белка становится заряженной, и его гидратационная способность меняется.

При ограниченном набухании концентрированные белковые растворы образуют сложные системы, называемые студнями. Студни не текучи, упруги, обладают пластичностью, определенной механической прочностью, способны сохранять свою форму.

Различная гидрофильность клейковинных белков — один из признаков, характеризующих качество зерна пшеницы и получаемой из него муки (так называемые сильные и слабые пшеницы).

Гидрофильность белков зерна и муки играет важную роль при хранении и переработке зерна, в хлебопечении.

Тесто, которое получают в хлебопекарном производстве, представляет собой набухший в воде белок, концентрированный студень, содержащий зерна крахмала.

Денатурация белков. При денатурации под влиянием внешних факторов (температуры, механического воздействия, действия химических агентов и ряда других факторов) происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структур белковой макромолекулы, т.е. ее нативной пространственной структуры.

Читайте также:  Как быстро набрать сухую мышечную массу с помощью протеина

Первичная структура, а следовательно, и химический состав белка не меняются. Изменяются физические свойства: снижается растворимость, способность к гидратации, теряется биологическая активность. Меняется форма белковой макромолекулы, происходит агрегирование.

В то же время увеличивается активность некоторых химических групп, облегчается воздействие на белки протеолитических ферментов, а следовательно, он легче гидролизуется.

В пищевой технологии особое практическое значение имеет тепловая денатурация белков, степень которой зависит от температуры, продолжительности нагрева и влажности. Это необходимо помнить при разработке режимов термообработки пищевого сырья, полуфабрикатов, а иногда и готовых продуктов.

Особую роль процессы тепловой денатурации играют при бланшировании растительного сырья, сушке зерна, выпечке хлеба, получении макаронных изделий. Денатурация белков может вызываться и механическим воздействием (давлением, растиранием, встряхиванием, ультразвуком).

Наконец, к денатурации белков приводит действие химических реагентов (кислот, щелочей, спирта, ацетона). Все эти приемы широко используются в пищевой и биотехнологии.

Пенообразование. Под процессом пенообразования понимают способность белков образовывать высококонцентрированные системы «жидкость — газ», называемые пенами.

Устойчивость пены, в которой белок является пенообразователем, зависит не только от его природы и от концентрации, но и от температуры.

Белки в качестве пенообразователей широко используются в кондитерской промышленности (пастила, зефир, суфле). Структуру пены имеет хлеб, а это влияет на его вкусовые качества.

Молекулы белков под влиянием ряда факторов могут разрушаться или вступать во взаимодействие с другими веществами с образованием новых продуктов.

Для пищевой промышленности можно выделить два важных процесса: 1) гидролиз белков под действием ферментов; 2) взаимодействие аминогрупп белков или аминокислот с карбонильными группами восстанавливающих сахаров.

Под влиянием протеаз-ферментов, катализирующих гидролитическое расщепление белков, последние распадаются на более простые продукты (поли- и дипептиды) и в итоге на аминокислоты. Скорость гидролиза белка зависит от его состава, молекулярной структуры, активности фермента и условий.

Гидролиз белков. Реакцию гидролиза с образованием аминокислот в общем виде можно записать так:

Горение. Белки горят с образованием азота, углекислого газа и воды, а также некоторых других веществ. Горение сопровождается характерным запахом жженых перьев.

Цветные реакции. Используют следующие реакции:

ксантопротеиновую, при которой происходит взаимодействие ароматических и гетероатомных циклов в молекуле белка с концентрированной азотной кислотой, сопровождающееся появлением желтой окраски;

биуретовую, при которой происходит взаимодействие слабощелочных растворов белков с раствором сульфата меди (II) с образованием комплексных соединений между ионами $Cu^{2+}$ и полипептидами. Реакция сопровождается появлением фиолетово-синей окраски.

Источник: https://examer.ru/ege_po_himii/teoriya/svojstva_azotsoderzhashhix_organicheskix

Биологически важные вещества: белки, жиры, углеводы – HIMI4KA

ОГЭ 2018 по химии › Подготовка к ОГЭ 2018Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

К белкам относят полипептиды, содержащие в своём составе больше 100 аминокислотных остатков. Их молекулярная масса лежит в пределах от 10 000 до нескольких миллионов.

В соответствии с числом аминокислотных остатков пептиды делят на олигопептиды и полипептиды. В состав олигопептидов (низкомолекулярных пептидов) входит не более 10 аминокислотных остатков. В состав цепи полипептидов входит от 10 до 100 аминокислотных остатков.

По химическому составу белки делят на протеины, т. е. белки, при гидролизе которых образуются только аминокислоты (простые белки), и протеиды, т. е. соединения, при гидролизе которых, кроме аминокислот, выделяются и другие компоненты. Эта неаминокислотная часть сложного белка называется простетической группой.

  • По форме молекул различают глобулярные (шаровидные) и фибриллярные (нитевидные) белки.
  • К глобулярным белкам относят альбумины и глобулины (широко распространённые в органах и тканях организма), а к фибриллярным — коллаген (основной белок соединительной ткани).
  • Последовательность аминокислотных звеньев в линейной полипептидной цепи называют первичной структурой белка.

Вторичной структурой белка называют форму полипептидной цепи в пространстве. Вторичная структура определяется тем, что из-за образования внутримолекулярных водородных связей макромолекулы принимают определённую конформацию. Часто вторичная структура представляет собой спираль.

Третичная структура определяется пространственным расположением макромолекулы как целого и зависит, например, от взаимодействия полярных и неполярных заместителей в разных местах цепи, от образования S–S-связей между противоположными цистеиновыми остатками.

Четвертичной структурой белка называют сложные образования из отдельных молекул белка.

Денатурацией белка называют процесс потери им его естественных свойств. Денатурация происходит под действием высоких температур или активных химических веществ, при этом происходит нарушение всех структур белковой молекулы, за исключением первичной.

Жирами называют смесь сложных эфиров глицерина и высших карбоновых кислот. При этом в состав жиров могут входить самые разнообразные высшие жирные кислоты, но только один спирт — глицерин. Поэтому эти эфиры называют глицеридами. Общая формула жиров:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

  1. где R, R1, R2 — углеводородные остатки.
  2. В состав твёрдых жиров входят предельные кислоты: C15H31COOH — пальмитиновая кислота; C17H35COOH — стеариновая кислота.
  3. Жиры, триглицериды которых состоят одновременно из насыщенных и ненасыщенных кислот, широко встречаются в природе.

Жидкие жиры часто называют маслами. Глицериды насыщенных кислот — твёрдые соединения, а ненасыщенных — жидкие. Растительные масла, в состав которых входят непредельные кислоты, чаще всего — жидкие продукты.

Наиболее важными химическими свойствами жиров является их способность к гидролизу и гидрогенизации. Гидролиз жиров происходит в кислой или щелочной среде при повышенной температуре. При гидролизе щёлочью образуются глицерин и соли высших кислот — мыла, отсюда и происходит название этого процесса — омыление:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

В присутствии мелкораздробленного никеля происходит присоединение водорода по двойным связям ненасыщенных кислот. При этом жидкие растительные масла переходят в твёрдые.

Углеводами называют класс соединений, отвечающих общей формуле Cn(H2O)m. Известны также некоторые вещества, проявляющие свойства углеводов, но формально не отвечающие общей формуле.

Углеводы широко распространены в природе и играют важную роль в жизни человека, животных и растений. Они являются одним из основных продуктов питания.

Название «углеводы» — историческое. Первые из изученных представителей этого класса соединений соответствовали формуле Cn(H2O)m и формально рассматривались как гидраты углерода. Хотя данная формула справедлива для многих представителей углеводов, их строение не соответствует «гидратам углерода».

Углеводы делят на две группы: моносахариды и полисахариды. Моносахариды при гидролизе не способны распадаться на более простые углеводы. Полисахаридами называют углеводы, способные подвергаться гидролизу с образованием моносахаридов.

Наиболее распространёнными среди моносахаридов являются глюкоза и фруктоза. Эти вещества являются изомерами и имеют формулу C6H12O6.

Глюкоза широко распространена в природе, в свободном состоянии встречается во фруктах, меде и т. д. Используется в пищевой промышленности, медицине. В промышленности глюкозу получают из крахмала кипячением с разбавленной серной кислотой.

Фруктоза хорошо растворима в воде, встречается в свободном виде во многих фруктах и плодах. Является ценным питательным продуктом. Она в три раза слаще глюкозы.

Сахароза C12H22O11 относится к дисахаридам.

При гидролизе сахарозы образуются глюкоза и фруктоза:

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

Смесь равных количеств глюкозы и фруктозы, образующаяся при гидролизе сахарозы, называют инвертным сахаром. Сахароза содержится в сахарном тростнике, сахарной свёкле и кукурузе. Она является важным пищевым продуктом.

Источник: https://himi4ka.ru/ogje-2018-po-himii/urok-22-biologicheski-vazhnye-veshhestva-belki-zhiry-uglevody.html

Что такое белки жиры углеводы в продуктах питания

Белок — это наш строительный материал за счёт которого происходит обновление тканей и клеток в организме. В его состав входит 20 видов аминокислот, 9 из которых незаменимые (не синтезируются сами в организме) и остальные 11 заменимые.
Незаменимые аминокислоты должны обязательно поступать к нам с пищей извне. Они содержаться в большом количестве в продуктах животного происхождения (мясо, яйца, рыба, сыр, творог) и почти полностью отсутствуют или содержатся в минимальных дозах в растительных белках.

Лучшей белковой пищей считается еда животного происхождения, так как в ней содержится больше питательных элементов и аминокислот. Но растительными белками пренебрегать тоже не нужно.

Соотношение их должно выглядеть примерно так:
70-80% белков- животного происхождения

20-30% белков- растительного происхождения.

По степени усвояемости белки можно разделить на 2 категории

  • Быстрые. Их расщепление происходит очень быстро (рыба, яйца, курица, морепродукты).
  • Медленные. Соответственно их расщепление происходит очень медленно (творог и белки растительного происхождения).

Быстрые белки, предпочтительно принимать когда нам надо быстро пополнить его запасы.

Это обычно когда мы только проснулись, время до, и после нашей тренировки.

Медленные же белки на более долгое время утоляют чувство голода и в течение более длительного времени обогащают нас аминокислотами, тем самым предохраняя наши мышцы от разрушения.

Их лучше употреблять перед сном. За ночь они успевают полностью перевариться и усвоиться.

Не рекомендуется перед сном есть медленные, растительные белки (бобовые, семена, орехи), пусть это будет творог или казеиновый протеин.

Для людей ведущих обычный, не активный образ жизни, норма белка составляет 1-1,5 гр на килограмм массы тела.
Для тренирующихся, это будет примерно 2 гр на 1 килограмм веса нашего тела.

Весь этот белок необходимо распределить на все основные приемы пищи, так как за один раз организму тяжело усвоить более 30-50 гр белка.

Что такое жиры ?

Жиры — это органические вещества, которые вместе с углеводами и белками составляют основу питания человека.  Являются самым калорийным компонентом пищи 1гр=9 калорий.

Жиры делятся на 3 вида

  • Холестерин (холестерол).
  • Триглицериды.
  • Фосфолипиды.

Холестерин — природный липофильный спирт, т.е органическое соединение, которое присутствует в клетках живых организмов. Он является источником наших половых гормонов. Отказавшись от холестерина наша репродуктивная система не сможет нормально функционировать. Он бывает хорошим и плохим.
Холестерин содержится в продуктах животного происхождения: мясе, птице, рыбе, морепродуктах и молочной продукции.

Триглицериды — это смесь жирных кислот и глицерина, которые являются основными жировыми компонентами крови. Триглицериды организм в основном использует в качестве энергии для терморегуляции.

Фосфолипиды почти такой же триглицерид, но только они не играют никакой существенной роли в обеспечении нас энергией. Основная их роль -структурная.

Фосфолипиды — это материал для наших мембран, который устремляется туда где произошло повреждение, после чего клетка восстанавливается, как после реставрации.

Читайте также:  Сколько грамм в одном яйце: вес белка и желтка, масса сырого продукта

Их дефицит приостанавливает работу по восстановлению, что приводит к разным нарушениям на уровне клеточных мембран.

Содержатся фосфолипиды в куриных яйцах, нерафинированных растительных маслах, чуть меньше в курице, говядине, печени, сыре и рыбе.

Для чего же нам нужны жиры

  • Чтобы избежать проблем с либидо, циклом, ослаблением иммунитета.
  • Помочь нашей терморегуляции.
  • Обеспечить нашим клеткам сохранять эластичность и прочность.
  • Плюс ко всему жиры поддерживают красоту наших волос, ногтей и кожи.

Углеводы при похудении

Углеводы — основной источник энергии и исключение их приводит к апатии, упадку сил и головокружениям, плюс к этому вы лишаете себя клетчатки и пищевых волокон, что может негативно сказываться на работе кишечника.

Но это не значит, что теперь нужно есть их бесконтрольно, во всем нужна мера! Отдавайте предпочтение сложным углеводам, таким как гречка, геркулес, бурый рис, макароны из твёрдых сортов пшеницы, не сладкие фрукты, ягоды и т.д.

  Эти продукты относятся к сложным углеводам и имеют низкий гликемический индекс.

Откажитесь от таких продуктов как сахар, хлебобулочные изделия, торты, любая магазинная выпечка, каши быстрого приготовления, белый рис, картофель, сладкие фрукты. Эти продукты относятся к быстрым углеводам и у них высокий гликемический индекс.

Рекомендуется употреблять углеводы с утра и в дневное время, как раз тогда когда энергия от них нам так необходима. В вечернее же время лучше предпочесть белок с овощами (не крахмальными!)

При похудении достаточно съедать 2 гр углеводов на 1 кг массы тела. Но в этом вопросе все очень индивидуально, кому-то надо больше, а кому-то меньше. ❗️ Только оставьте «безуглеводку» профессиональным спортсменам. Любителям фитнеса и просто худеющим, все это ни к чему.

Источник: https://nl-ru.ru/energy-pro/chto-takoe-belok-uglevody-zhiry.html

Белки, жиры, углеводы. Справка

1.    Основной строительный материал в организме.2.    Являются переносчиками витаминов, гормонов, жирных кислот и др. веществ.3.    Обеспечивают нормальное функционировании иммунной системы.4.    Обеспечивают состояние «аппарата наследственности».

5.    Являются катализаторами всех биохимических метаболических реакций организма.

  • Организм человека в нормальных условиях (в условиях, когда нет необходимости пополнения дефицита аминокислот за счет распада сывороточных и клеточных белков) практически лишен резервов белка (резерв – 45 г: 40 г в мыщцах, 5 г в крови и печени), поэтому единственным источником пополнения фонда аминокислот, из которых синтезируются белки организма, могут служить только белки пищи.
  • Вне зависимости от видоспецифичности все многообразные белковые структуры содержат в своем составе всего 20 аминокислот.

Различают заменимые аминокислоты (синтезируются в организме) и незаменимые аминокислоты (не могут синтезироваться в организме, а поэтому должны поступать в организм в пищей). К незаменимым аминокислотам относятся: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.

Недостаток незаменимых аминокислот в пище приводит к нарушениям белкового обмена.

Незаменимыми аминокислотами являются валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистеин, незаменимыми условно — аргинин и гистидин. Все эти аминокислоты человек получает только с пищей.

Заменимые аминокислоты также необходимы для жизнедеятельности человека, но они могут синтезироваться и в самом организме из продуктов обмена углеводов и липидов. К ним относятся гликокол, аланин, цистеин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, тирозин, пролин, серин, глицин; условно заменимые — аргинин и гистидин.

Белки, содержащие полный набор незаменимых аминокислот, называются полноценными и имеют максимальную биологическую ценность (мясо, рыба, яйца, икра, молоко, грибы, картофель).

Белки, в которых нет хотя бы одной незаменимой аминокислоты или если они содержатся в недостаточных количествах называются неполноценными (растительные белки). В связи с этим для удовлетворения потребности в аминокислотах наиболее рациональной является разнообразная пища с преобладанием белков животного происхождения.

Кроме основной функции белков — белки как пластический материал, он может использоваться и как источник энергии при недостатке других веществ (углеводов и жиров). При окислении 1 г белка освобождается около 4,1 ккал.

При избыточном поступлении белков в организм, превышающем потребность, они могут превращаться в углеводы и жиры. Избыточное потребление белка вызывают перегрузку работы печени и почек, участвующих в обезвреживании и элиминации их метаболитов. Повышается риск формирования аллергических реакций. Усиливаются процессы гниения в кишечнике — расстройство пищеварения в кишечнике.

  1. Дефицит белка в пище приводит к явлениям белкового голодания — истощению, дистрофии внутренних органов, голодные отеки, апатия, снижению резистентности организма к действию повреждающих факторов внешней среды, мышечной слабости, нарушении функции центральной и периферической нервной системы, нару- шению ОМЦ, нарушение развития у детей.
  2. Суточная потребность в белках — 1 г/кг веса при условии достаточного содержания незаменимых аминокислот (например, при приеме около 30 г животного белка), старики и дети — 1,2-1,5 г/кг, при тяжелой работе, росте мышц — 2 г/кг.
  3. ЖИРЫ (липиды) — органические соединения, состоящие из глицерина и жирных кислот.
  4. Функции жиров в организме:

•  являются важнейшим источником энергии. При окислении 1 г вещества выделяется максимальное по сравнению с окислением белков и углеводов количество энергии. За счёт окисления нейтральных жиров образуется 50% всей энергии в организме;

  • •  являются компонентом структурных элементов клетки — ядра, цитоплазмы, мембраны;
  • •  депонированные в подкожной клетчатке, предохраняют организм от потерь тепла, а окружающие внутренние органы — от механических повреждений.
  • Различают нейтральные жиры (триацилглицеролы), фосфолипиды, стероиды (холестерин).

Поступившие с пищей нейтральные жиры в кишечнике расщепляются до глицерина и жирных кислот. Эти вещества всасываются — проходят через стенку тонкого кишечника, вновь превращаются в жир и поступают в лимфу и кровь. Кровь транспортирует жиры в ткани, где они используются в качестве энергетического и пластического материала. Липиды входят в состав клеточных структур.

Уровень жирных кислот в организме регулируется как отложением (депонированием) их в жировой ткани, так и высвобождением из нее. По мере увеличения уровня глюкозы в крови жирные кислоты под влиянием инсулина, депонируются в жировой ткани.

Высвобождение жирных кислот из жировой ткани стимулируется адреналином, глюкагоном и соматотропым гармоном, тормозится — инсулином.

Жиры, как энергетический материал используется главным образом при выполнении длительной физической работы умеренной и средней интенсивности (работа в режиме аэробной производительности организма). В начале мышечной деятельности используются преимущественно углеводы, но по мере уменьшения их запасов начинается окисление жиров.

Обмен липидов тесно связан с обменом белков и углеводов. Поступающие в избытке в организм углеводы и белки превращаются в жир. При голодании жиры, расщепляясь, служат источником углеводов.

Суточная потребность в жирах — 25-30% от общего числа калорий. Суточная потребность незаменимых жирных кислот около 10 г.

Жирные кислоты являются основными продуктами гидролиза липидов в кишечнике. Большую роль в процессе всасывание жирных кислот играют желчь и характер питания.

К незаменимым жирным кислотам, которые не синтезируются организмом, относятся олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидовая кислоты (суточная потребность 10–12 г).

Линолевая и лоноленовая кислоты содержатся в растительных жирах, арахидовая — только в животных.

Недостаток незаменимых жирных кислот приводит к нарушению функций почек, кожным нарушениям, повреждениям клеток, метаболическим расстройствам. Избыток незаменимых жирных кислот приводит к повышенной потребности токоферола (витамина Е).

  1. УГЛЕВОДЫ — органические соединения, содержащиеся во всех тканях организма в свободном виде в соединениях с липидами и белками и являющиеся основным источникам энергии.
  2. Функции углеводов в организме:
  3. •    Являются непосредственным источником энергии для организма.
  4. •    Участвуют в пластических процессах метаболизма.
  5. •    Входят в состав протоплазмы, субклеточных и клеточных структур, выполняют опорную функцию для клеток.
  6. Углеводы делят на 3 основных класса: моносахариды, дисахариды и полисахариды.
  7. Моносахариды — углеводы, которые не могут быть расщеплены до более простых форм (глюкоза, фруктоза).
  8. Дисахариды — углеводы, которые пригидролизе дают две молекулы моносахаров (сахароза, лактоза).
  9. Полисахариды — углеводы, которые при гидролизе дают более шести молекул моносахаридов (крахмал, гликоген, клетчатка).
  10. На углеводы должно приходиться до 50 – 60% энергоценности пищевого рациона.

В пищеварительном тракте полисахариды (крахмал, гликоген; клетчатка и пектин в кишечнике не перевариваются ) и дисахариды под влиянием ферментов подвергаются расщеплению до моносахаридов (глюкоза и фруктоза) которые в тонком кишечнике всасываются в кровь. Значительная часть моносахаридов поступает в печень и в мышцы и служат материалом для образования гликогена.

В печени и мышцах гликоген откладывается в резерв. По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.

гликогена в печени составляет 150–200 г.

Продукты распада белков и жиров могут частично в печени превращаться в гликоген. Избыточное количество углеводов превращается в жир и откладывается в жировом «депо».

Около 70% углеводов пищи окисляется в тканях до воды и двуокиси углерода.

Углеводы используются организмом либо как прямой источник тепла (глюкозо–6–фосфат), либо как энергетический резерв (гликоген); Основные углеводы – сахара, крахмал, клетчатка – содержатся в растительной пище, суточная потребность в которой у человека составляет около 500 г (минимальная потребность 100–150 г/сут).

При недостаточности углеводов развивается похудание, снижение трудоспособности, обменные нарушения, интоксикация организма. Избыток потребления углеводов может привести к ожирению, развитию бродильных процессов в кишечнике, повышенной аллергизации организма, сахарному диабету.

Материал подготовлен на основе информации из открытых источников

Источник: https://ria.ru/20100823/268098907.html

Лекция № Тема: белки, жиры, углеводы, минеральные вещества

И ВИТАМИНЫ, ИХ РОЛЬ В ПИТАНИИ. НОРМАТИВЫ
ПОТРЕБЛЕНИЯ
.

  • Качественный состав питания — это
    содержание в рационе бел­ков, жиров,
    углеводов, минеральных солей и витаминов.
    Все пищевые веще­ства по их
    преимущественному назначению можно
    разделить на 3 группы:
  • 1) белки и минеральные соли: кальций и
    фосфор
    — с преиму­щественно
    пластической функцией;
  • 2) жиры и углеводы— с преимущественно
    энергетической функ­цией;
  • 3) витамины и минеральные соли(микро-
    и макроэлементы) — вещества, выполняющие
    в организме специфическую функцию
    катализаторов обменных процессов.
  • Качественный состав является основой
    для разработки норм по­требления
    различных продуктов питания, обеспечивающих
    необходи­мое поступление с пищей
    отдельных ее компонентов, как в
    количествен­ном, так и в качественном
    отношении.
  • БЕЛКИ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ
Читайте также:  Как правильно принимать bcaa xplode от olimp

Белки относятся к незаменимым веществам,
необхо­димым для жизни, роста и развития
организма. Не­достаточность белка в
организме приводит к развитию алиментарных
(от лат. alimentum—пища)
заболеваний.

Белки используются как пластический
материал для построения различных
тканей и клеток организма, а также
гормонов, ферментов, антител и специфических
белков. Белки — необходимый фон для
нормального обмена в организме других
веществ, в частности витами­нов,
минеральных солей.

Белки участвуют и в поддержании
энергетического баланса организма.
Особое значение они имеют в период
больших энергетических затрат или в
том случае, когда пища содержит
недостаточное количество углеводов и
жиров. За счет белка восполняется 11—13%
затраченной энергии.

Все белки принято делить на простые(протеины) исложные(протеиды). Под
простыми белками понимают соединения,
включающие в свой состав лишь полипептидные
цепи, под сложными — соединения, в
которых наряду с белковой молекулой
имеется также небелковая часть.

К числу простых белков относятся
альбумины, глобулины, глютелины. Альбумины
и глобулины составляют основную часть
белков сыворотки крови, молока и яичного
белка. Глютелины относятся к растительным
белкам и характеризуются низким
содержанием таких аминокислот, как
лизин, метионин и триптофан.

К сложным белкам относятся нуклеопротеиды,
гликопротеиды, липопротеиды, фосфопротеиды,
небелковую группу которых составляют
нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы,
фосфорная кислота и др.

Белок составляет основу протоплазмы и
ядер клеток, а также межклеточных
веществ. Важное значение имеют
специфические белки. Например, белок
глобин (входит в состав гемоглобина
эритроцитов), миозин и актин обеспечивают
мышечное сокращение, γ-глобулиныобразуют антитела. Белок сетчатки
глаза (родопсин) обеспечивает нормальное
восприятие света.

Основными составными частями и
структурными компонентами белковой
молекулы являются аминокисло­ты.
Биологические свойства белков определяются
их аминокислотным составом и усвояемостью.
Пищевая ценность белков определяется
качественным и количе­ственным
соотношением отдельных аминокислот,
обра­зующих белок.

  1. Белки пищи в процессе пищеварения
    распадаются на аминокислоты, которые,
    поступая из кишечника в кровь и далее
    в ткани, используются для синтеза белка
    организма.
  2. Из 80 известных аминокислот в науке о
    питании интерес представляют 22—25
    аминокислот, которые наиболее часто
    представлены в белках продуктов пита­ния,
    используемых человеком.
  3. Различают заменимыеинезаменимыеаминокислоты.

Заменимыеаминокислоты могут
синтезироваться в организме. К ним
относятся: аланин, аспарагиновая кислота,
пролин, серии, тирозин, цистин, цистеин
и др.

Незаменимыеаминокислоты в
организме не синтезируются и могут
поступать только с продуктами питания.
В настоящее время незаменимыми считаются
9 аминокислот: валин, гистидин, метионин,
триптофан, треонин, фенилаланин, лизин,
лейцин, изолейцин.

  • Наиболее полный комплекс незаменимых
    аминокислот содержат белки животного
    происхождения (мясо, рыба, яйца, молоко,
    молочные продукты).
  • В некоторых продуктах растительного
    происхождения также содержатся все
    незаменимые аминокислоты, но либо в
    небольшом количестве, либо общее
    содержание белка в этих продуктах
    невелико (в капусте, картофеле — менее
    1—2%).
  • Для полного и наиболее оптимального
    удовлетворения потребности организма
    в аминокислотах 60% суточного количества
    белка у взрослого человека и 80% у детей
    должно поступать за счет продуктов
    животного про­исхождения.

Потребность в белке зависит от возраста,
пола, характера трудовой деятельности
и т. д. Белковыми резервами организм не
обладает и требует постоянного поступления
белка с пищей в количестве 80 — 120 г.

Если количество белка в составе пищевого
рациона невелико, то устанавливается
состояние отрицательного азотистого
баланса, свидетельствующее о том, что
расход тканевых белков превышает
поступление незаменимых аминокислот
с белками пищевого рациона.

ЖИРЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ

Жиры в организме человека играют как
энергети­ческую, так и пластическую
роль, являясь структурной частью клеток.
Жиры служат источником энергии,
пре­восходящей энергию всех других
пищевых веществ. При сгорании 1 г жира
образуется 37,7 кДж (9 ккал), тогда как при
сгорании 1 г углеводов и 1 г белков —
16,7 кДж (4 ккал).

Жиры являются хорошими растворителями
ряда витаминов и источниками биологически
активных ве­ществ. Они участвуют в
построении тканей организма, входя в
состав протоплазмы клеток. Протоплазматические
жиры обеспечивают проницаемость веществ
— продуктов обмена.

Основное значение, определяющее свойства
жиров, имеют жирные кислоты, которые
подразделяются на предельные (насыщенные)
и непредельные (ненасыщен­ные).

Предельные (насыщенные) жирные кислотыв боль­шом количестве встречаются в
составе животных жиров. По биологическим
свойствам предельные жирные кисло­ты
уступают непредельным. Считается, что
насыщенные жирные кислоты отрицательно
влияют на жировой обмен.

Непредельные (ненасыщенные) жирные
кислоты
содержатся прежде всего в
растительных маслах. Они содержат
двойные нена­сыщенные связи, что
обусловливает их значительную
биологическую активность.

Самыми
распространенными являются олеиновая,
линолевая, линоленовая и арахидоновая
жирные кислоты, играющие большую роль
в регуляции обменных процес­сов в
клеточных мембранах, а также процессах
образова­ния энергии в митохондриях.

  1. Полиненасыщенные жирные кислоты
    (кислоты, имею­щие несколько свободных
    связей) не синтезируются в ор­ганизме,
    потребность в них может быть удовлетворена
    только за счет пищи.
  2. Поступление необходимого количества
    полинена­сыщенных жирных кислот
    обеспечивается приемом 25— 30 г растительного
    масла в суточном пищевом рационе
    взрослого человека.
  3. Недостаток ненасыщенных жирных кислот
    в рационе приводит к изменениям кожи
    (сухость, шелушение, экзема, гиперкератоз),
    повышает восприимчивость к УФ-лучам,
    увеличивает проницаемость кровеносных
    сосудов, оказывает влияние на сократительную
    способность сердечной мышцы.

В состав жиров входят также витамины
A,D, Е
(токоферол) и пигменты, часть которых
обладает био­логической активностью.
К таким пигментам жиров относятся
β-каротин, сезамол, госсипол.

Потребность и нормирование жиров.Нормирование жира производится с учетом
возраста, пола, характера трудовой
деятельности, национальных и климатических
особенностей. За счет жира должно быть
обеспечено 33% суточной энергетической
ценности раци­она, что, по современным
данным, является оптимальным. Суммарное
количество жиров в рационе составляет
90 – 110 г.

Оптимальным в биологическом отношении
является соотношение в пищевом рационе
70% жира животного и 30% жира растительного
происхождения. В зрелом и пожилом
возрасте соотношение может быть изменено
в сторону увеличения удельного веса
растительных жиров.

УГЛЕВОДЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ

Углеводы являются основной составной
частью пище­вого рациона. Физиологическое
значение углеводов определяется их
энергетическими свойствами. Каждый
грамм углеводов обеспечивает поступление
16,7 кДж (4 ккал).

Углеводы используются в организме также
в качестве пластического материала,
для биологи­ческого синтеза, входят
в состав структур многих клеток и тканей.
Например, глюкоза постоянно содержится
в крови, гликоген — в печени и мышцах,
галактоза входит в состав липидов мозга,
лактоза — в состав женского молока.

В организме углеводы депонируются
ограниченно и запасы их невелики. Поэтому
для удовлетворения потребностей
организма углеводы должны поступать
бесперебойно в составе пищи. Углеводы
тесно связаны с обменом жира. Избы­точное
поступление в организм человека углеводов
при недостаточной физической нагрузке
человека способст­вует превращению
углеводов в жир.

В естественных пищевых продуктах
углеводы пред­ставлены в виде моно-,
ди- и полисахаридов. В зависи­мости
от строения, растворимости, быстроты
усвоения и использования для
гликогенообразования углеводы пищевых
продуктов могут быть представлены в
виде следующей схемы:

  • Простые углеводы
  • Моносахариды:
  • глюкоза фруктоза галактоза
  • Дисахариды:
  • сахароза лактоза мальтоза
  • Сложные углеводы
  • Полисахариды:
  • крахмал гликоген пектиновые вещества
    клетчатка
  • Простые углеводыобладают хорошей
    раствори­мостью, легко усваиваются,
    используются для образо­вания
    гликогена.
  • Наиболее распространенный моносахарид
    глюкозасодержится во многих плодах
    и ягодах, а также образуется в организме
    в результате расщепления дисахаридов
    и крахмала пищи.

Фруктозаобладает теми же свойствами,
что и глюкоза, отличается повышен­ной
сладостью среди прочих сахаров. Содержится
в пчелином меде, хурме, винограде,
яблоках, грушах, арбузах, смородине,
других продуктах.

Галактозав свободном виде в пищевых
продуктах не встречается. Галактоза
является продуктом расщепле­ния
основного углевода молока лактозы
(молочного сахара).

Дисахаридыпредставлены сахарозой,
лактозой и мальтозой.

Источ­никами сахарозыв питании
человека являются главным образом
тростниковый и свекловичный сахар.
Натуральными источ­никами сахарозы
в питании являются бахчевые, бананы,
абрикосы, персики, сливы, морковь.

Лактоза(молочный сахар) содержится
в молоке, имеет невысокую сладость.
Способствует развитию молочнокислых
бактерий, которые подавляют действие
гнилостной микрофлоры. Лактоза
рекомендуется в питании детей и лиц
пожилого возраста. лактозы
в молоке сельскохозяйственных животных
составляет 4—6%.

Полисахаридыхарактеризуются
сложностью строения молекулы, плохой
растворимостью в воде. К сложным углеводам
относятся крахмал, гликоген, пектиновые
вещества и клетчатка.

Крахмалимеет основное пищевое
значение. В пищевых рационах человека
на долю крахмала при­ходится около
80% общего количества потребляемых
углеводов.

Гликогенсодержится в значительном
количестве в печени.

Пектиновые веществапредставлены
пектином и протопектином. Под влиянием
пектина уничто­жается гнилостная
микрофлора кишечника. Высоким содержанием
пектина отличаются яблоки, апельсины,
абрикосы, сливы, груши, морковь, свекла.

Клетчаткапоступает в организм
человека с растительными продуктами.
В процессе пищеварения она способствует
передвижению пищевых масс по кишечному
каналу. Клетчатка способствует выведению
из организма избыточного коли­чества
холестерина. Источниками клетчатки
являются бобовые, овощи, фрукты, хлеб
грубого помола.

Потребность в углеводах.Общее
количество углево­дов в рационе
рекомендуется в зависимости от
энерге­тических затрат, пола, возраста
и других показателей в количестве
250—440 г. Количество сахара, меда, конфет
не должно превышать 60—70 г в сутки.
Соотношение простых и сложных сахаров
в рационе рекомендуется 1 : 3—4.

МИНЕРАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В
ПИТАНИИ

Современные исследования подтверждают
жизненную важность минеральных элементов.
Установлена важность таких биологически
активных веществ как биомикроэлементы.
Рациональное потребление минеральных
веществ необходимо для предупреждения
ряда эндемических заболеваний:
эндемического зоба, флюороза, кариеса,
стронциевого рахита и др.

Источник: https://studfile.net/preview/1818257/page:11/

Ссылка на основную публикацию