Глюкоза крахмал: Крахмал — урок. Химия, 9 класс.

Содержание

Крахмал — урок. Химия, 9 класс.

Полисахариды — углеводы, в молекулах которых многократно повторяются остатки циклической формы глюкозы.

Состав всех полисахаридов выражается формулой C6h20O5n. Все полисахариды подвергаются гидролизу, продуктом которого является глюкоза:

 

C6h20O5n+nh3O→nC6h22O6.

 

К полисахаридам относятся крахмал, гликоген (животный крахмал) и целлюлоза (клетчатка).

 

Крахмал является запасным веществом растений и широко распространён в природе. Он в больших количествах содержится в зёрнах ржи, пшеницы, кукурузы, в клубнях картофеля.

 

Образуется крахмал в клетках растений из глюкозы:

 

nC6h22O6→C6h20O5n+nh3O.

 

Число повторяющихся структурных звеньев в макромолекуле крахмала может колебаться от \(100\) до \(6000\). Относительная молекулярная масса молекул тоже сильно различается.

 

Макромолекулы крахмала имеют линейное и разветвлённое строение.

 

Рис. \(1\). Молекулы крахмала

 

Крахмал — белое аморфное вещество, нерастворимое в холодной воде. В горячей воде он набухает и образует клейстер. Не имеет вкуса.

 

Рис. \(2\). Крахмал

 

Характерная реакция крахмала — реакция с иодом. При действии раствора иода на крахмал образуется соединение синего цвета. Эту реакцию используют для качественного определения крахмала.

 

Рис. \(3\). Действие иода на крахмал

 

Крахмал входит в состав продуктов питания и является основным источником углеводов в организме человека.

 

В организме крахмал подвергается гидролизу под действием пищеварительных ферментов. Процесс переваривания крахмала начинается уже в ротовой полости под действием ферментов слюны. Далее гидролиз крахмала продолжается в желудке и в кишечнике. Образовавшаяся глюкоза всасывается в кровь, а затем используется клетками для получения энергии.

 

Крахмал применяется для получения глюкозы. Используется для проклейки бумаги и картона, для пропитки тканей. Применяется он также при изготовлении таблеток в качестве наполнителя.

Источники:

Рис. 1. Молекулы крахмала https://image.shutterstock.com/image-vector/illustration-chemical-polysaccharide-form-which-600w-1738186163.jpg

Рис. 2. Крахмал

Рис. 3. Действие иода на крахмал

Как получить глюкозу из крахмала

Сахар можно добывать несколькими способами: из растений, посредством химической промышленности. А вот такой вариант сладкого, как глюкоза, можно получить из обычного крахмала.

Крахмал — вещество очень многофункциональное. Из него можно приготовить клейстер, можно сделать вязкую субстанцию для приготовления пищи, можно сделать раствор при помощи которого можно придавать определенную жесткость одежде. Но есть и еще один продуктов в пищевой промышленности, который можно получить из крахмала. Это глюкоза.

Все мы привыкли, что глюкоза встречается в сладких фруктах, например, в винограде, а также в меде. А еще глюкозу можно добыть из крахмала. Впервые такое производство было налажено еще во времена войны Англии с Наполеоном. Тогда многие европейские страны оказались отрезанным от стран-производителей сахара, и нужно было как-то выходить из положения. Сегодня глюкоза вырабатывается в виде сиропа или твердого вещества, которое все мы знаем под видом витаминов.

Глюкозу часто называют виноградным сахаром. А добыть ее можно посредством гидролиза крахмала. Для этого применяют два промышленных способа получения глюкозы из крахмала. Это кислотный гидролиз и частичный кислотный гидролиз с последующей ферментацией.

Для того чтобы получить глюкозу из крахмала, нужно нагреть его с добавлением разбавленной серной кислоты. Ее избыток в промышленности нейтрализуют мелом. Далее тот осадок сульфата кальция, который образовался в результате такого нагревания, нужно отфильтровать и работать дальше с получившимся раствором. Его упаривают и посредством этой процедуры получают глюкозу. А вот если гидролиз не доводить до конца, то образуется смесь декстринов с глюкозой. И это так называемая патока, которую с успехом применяют в пищевой промышленности.

А в организме человека происходит естественная выработка глюкозы из крахмала. Крахмал вместе с сахарозой — одни из основных поставщиков углеводов. В организме крахмал проходит через процедуру гидролиза под действием ферментов. А дальше уже глюкоза окисляется в клетках до углекислого газа и воды, выделяя при этом энергию, которая необходима для функционирования всего организма в целом.

Аскорбиновая кислота эко с сахаром таблетки 2.9г №10 классика крутка с бесплатной доставкой на дом из «ВкусВилл»

Аскорбиновая кислота играет важную роль в регуляции окислительно-восстановительных процессов, углеводного обмена, свертываемости крови, регенерации тканей, способствует повышению сопротивляемости организма. Аскорбиновая кислота (витамин С) не образуется в организме человека, а поступает только с пищей. При сбалансированном и полноценном питании человек не испытывает дефицит в витамине С. Круглые таблетки белого цвета

от партнера «Сердце России»

Выбрать
любимым Выбран
любимым

Описание

Аскорбиновая кислота играет важную роль в регуляции окислительно-восстановительных процессов, углеводного обмена, свертываемости крови, регенерации тканей, способствует повышению сопротивляемости организма.
Аскорбиновая кислота (витамин С) не образуется в организме человека, а поступает только с пищей.
При сбалансированном и полноценном питании человек не испытывает дефицит в витамине С.
Круглые таблетки белого цвета

Показания к применению

рекомендуется в качестве биологически активной добавки к пище – дополнительного источника витамина С

Бренд

Нет бренда

Производитель

Экотекс ООО

Количество в упаковке, шт

10

Состав

сахар-песок, глюкоза, крахмал картофельный немодифицированный (загуститель), кальция стеарат (эмульгатор), кислота аскорбиновая, ароматизатор

Особые условия

Биологически активная добавка к пище. Не является лекарственным средством. Перед применением БАД проконсультироваться с врачом.

Противопоказания

• Гиперчувствительность, • детский возраст — до 6 лет, • тромбофлебиты, • склонность к тромбозам. С осторожностью Сахарный диабет, дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы; для применения в больших дозах – гемохроматоз, сидеробластная анемия, талассемия, гипероксалурия, нефроуролитиаз.

Условия хранения

В защищенном от света и влаги месте, при температуре не выше 25ºС. Хранить в недоступном для детей месте.

Срок годности

1 год

Данный товар может поставляться сразу несколькими производителями. По этой причине информация отличаться. Соответствующие конкретному товару данные всегда представлены на этикетке. Внешний вид продукта в магазине также может отличаться от изображения на фото.

Carbohydrate Chemistry: Mono-, Di- and Polysaccharides | Chemistry

21.5: Химия углеводов

Углеводы являются неотъемлемой частью рациона питания людей и животных. Зерновые, фрукты и овощи – это природные источники углеводов, которые обеспечивают энергию организму, особенно глюкозой, простым сахаром, который является компонентом крахмала и ингредиентом многих основных продуктов питания. Стехиометрическая формула (Ch3O)n, где n — количество атомов углерода в молекуле, представляет углеводы. Другими словами, отношение углерода к водороду к кислороду составляет 1:2:1 в молекулах углеводов. Эта формула также объясняет происхождение термина «углеводы»: Компоненты – углерод («карбо») и вода («гидрат»). Углеводы можно разделить на простые и сложные. Моносахариды и дисахариды — простые углеводы. Полисахариды — это сложные углеводы.

Моносахариды

Моносахариды — простые сахары, наиболее распространённые из которых — глюкоза. В моносахаридах количество атомов углерода обычно колеблется от трех до семи. Если сахар имеет альдегидную группу (функциональную группу со структурой R-CHO), то это алдоза, и если у него есть кетонная группа (функциональная группа со структурой RC(=O)R’), то это кетоска. В зависимости от количества атомов углерода в сахарое могут быть триозы (три атомы углерода), пентазы (пять атомов углерода) и/или гексазы (шесть атомов углерода).

Галактоза и фруктоза являются другими распространенными моносахаридами. Глюкоза, галактоза и фруктоза являются изомерными моносахаридами (гексосами), то есть они имеют одну и ту же химическую формулу, но имеют несколько разные структуры. Глюкоза и галактоза — это алозы, а фруктоза — кетоза.

Моносахариды могут существовать как линейная цепь или как кольцеобразные молекулы. В водных растворах они обычно имеют кольцевые формы. Глюкоза в форме кольца может иметь два разных устройства гидроксильной группы (OH) вокруг аномерного углерода (углерод 1, который становится асимметричным в процессе формирования кольца). Если гидроксильная группа в сахароле ниже углеродного числа 1, она находится в

альфа-позиции (α), а если она выше плоскости, то находится в позиции бета (β).

Дисахариды

Дисахариды образуют, когда два моносахарида проходят дегидрационную реакцию (или конденсационную реакцию или синтез дегидратации). В ходе этого процесса одна гидроксильная группа моносахарида объединяется с другим водородом моносахарида, высвобождая молекулу воды и образуя ковалентную связь. Это называется гликозидной связью. Гликосидные связи (или гликозидные связи) могут быть альфа или бета-типа. Альфа-связь образуется, когда группа OH на углероде-1 первой глюкозы находится ниже плоскости кольца, а бета-связь образуется, когда группа OH на углероде-1 находится над плоскостью кольца. Наиболее распространенным дисахаридом является сахароза, или настольный сахар, который состоит из глюкозы и мономеров фруктозы.

Полисахариды

Длинная цепь моносахаридов, связанных гликозидными связями, — полисахарид. Цепь может быть разветвленной или неразветвленной, и она может содержать различные типы моносахаридов. Молекулярная масса может составлять 100,000 далт или более в зависимости от количества Соединенных мономеров. Крахмал, гликоген, целлюлоза и хитин являются примерами полисахаридов.

Растения хранят крахмал в виде сахара. В растениях эти сахара состоят из амилозы и амилопектина (оба полимера глюкозы). Крахмал состоит из мономеров глюкозы, которые соединяются гликосидными связями α 1-4 или α 1-6. Номера 1-4 и 1-6 относятся к углероду двух остатков, которые были соединены для формирования связи.

Гликоген является формой хранения глюкозы у людей и других позвоночных и состоит из мономеров глюкозы. Гликоген является животным эквивалентом крахмала и представляет собой высокоразветвленную молекулу, обычно хранящуюся в клетках печени и мышц. При снижении уровня глюкозы в крови гликоген разрушается, высвобождение глюкозы происходит.

Целлюлоза является самым обильным натуральным биополимером. Целлюлоза в основном состоит из клеточной стенки завода. Это обеспечивает структурную поддержку ячейки. Древесина и бумага в основном целлюлозные по своей природе. Мономеры глюкозы составляют целлюлозу, связанную с β 1-4 гликозидными связями

Этот текст адаптирован из Openstax, Biology 2e, глава 3.4: Углеводы.

Требования, предъявляемые к качеству плодоовощной продукции.- Администрация СГО

Овощи и плоды являются источником необходимых для нормальной жизнедеятельности организма веществ, таких как углеводы, белки, витамины, минеральные вещества. Используя овощи и плоды для питания, мы снабжаем организм солями калия и натрия, которые способствуют выделению избыточного количества воды из организма.

К наиболее важным потребительским свойствам плодовоовощных товаров относят пищевую ценность, экологическую безвредность, сохраняемость и кулинарно-технологические свойства. Пищевая ценность и потребительские достоинства плодов и овощей характеризуются также и калорийностью, биологические и физиологической ценностью, усвояемостью и доброкачественностью.

Калорийность (энергетическая ценность) плодов и овощей обусловлена содержанием углеводов – сахаров, крахмала и клетчатки. Так, в свекле содержится в средней 11% сахарозы, в моркови и дыне преобладает глюкоза. Высоким содержанием сахаров отличаются виноград, финики, бананы, инжир (15-25%).

Наиболее богаты крахмалом картофель, кукуруза, орехи. К плодам и овощам с высоким содержанием клетчатки относят орехи, малину, смородину, хрен, укроп.

Азотистые вещества содержатся в незначительных количествах в виде белков и соединений небелкового азота. По содержанию белков можно выделить бобовые, овощи, брюссельскую капусту, картофель, маслины, орехи. Большинство плодов и овощей отличаются низким содержанием липидов (жиры, воски, кутин), кроме орехоплодных (до 70%) и маслин.

Биологическая ценность плодов и овощей определяется сбалансированностью содержания биологически активных веществ. Белки бобовых овощей, орехов, маслин по аминокислотному составу не уступают полноценным животным белкам. Неполноценные белки содержат сахарная кукуруза, морковь. В составе жиров плодов и овощей преобладают непредельные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая). Биологическая активность также связана с содержанием витаминов. Плоды и овощи являются ценными источниками витаминов С, Р (цитрусовые, черная смородина, картофель, перец, петрушка), каротина (томаты, морковь, абрикосы), К (зеленые листовые овощи), группы В (бобовые овощи, капустные). Плодовоовощная продукция для организма человека является ценным поставщиком разнообразных минеральных веществ (К, Mg, Ca, Fe, Na, J, S, Mn). Наиболее богаты ими абрикосы, персики, лук, салат, морковь, черная смородина.

Физиологическая ценность определяется содержанием веществ, оказывающих активное воздействие на организм человека. Так, эфирные масла и алкалоиды лука, чеснока, перца, хрена усиливают выделение пищеварительных соков желудочно-кишечного тракта человека. Клетчатка и пектин плодов и овощей являются регуляторами двигательной функции кишечника, тартроновая кислота капусты и огурцов препятствует отложению жира в организме и способствует выведению холестерина.

Усвояемость определяется степенью использования составных компонентов продукции организмом человека и зависит от внешнего вида, консистенции, вкуса и аромата продукта, от соотношения усвояемых, трудно — и неусвояемых веществ. Например, крахмал усваивается медленнее, чем глюкоза, фруктоза, сахароза. Клетчатка и пектин плодов и овощей практически не усваивается организмом человека. Улучшают аппетит и лучше усваиваются свежие или мало хранившиеся овощи и фрукты, т.к. в них больше биологически активных веществ. Воска арбузов, огурцов, яблок влияют на потребительские свойства, улучшая внешний вид за счет глянцевости поверхности. Разнообразные красящие вещества (каротин, хлорофилл, ксантофилл) формируют красивую окраску плодовоовощной продукции. Органические кислоты формируют вкусовые качества, эфирные масла придают приятный аромат.

Доброкачественность плодов и овощей обуславливается органолептической ценностью (вкус, аромат, цвет, консистенция), а также их безопасностью.

Плодовоовощная продукция должна быть экологически безвредна, необходим контроль токсичных элементов, достаточного количества пестицидов, содержания нитратов.

Кулинарно-технологические свойства плодов и овощей улучшают содержащиеся в них сахара. При переработке плодовоовощной продукции изменяются пектиновые вещества и вызывают размягчение продуктов. При квашении капусты, солении огурцов пектиновые вещества придают продукту хрустящую консистенцию. Кулинарно-технологические свойства картофеля определяются содержанием крахмала, абрикосов и винограда – содержанием сахаров и особенностями строения.

Сохраняемость плодов и овощей характеризуется количественными и качественными изменениями аминокислот, сахаров, жиров. Так, за счет расходов на дыхание уменьшается количестве жиров, происходит их окисление и прогоркание (потемнение ядер орехов). При хранении в результате расходов на дыхание уменьшается содержание органических кислот, сахаров. Одновременно за счет гидролиза крахмала и пектиновых веществ количество сахаров увеличивается и способствует улучшению сохранности продукции.

Овощи и плоды обладают лечебными и диетическими свойствами.

Лечебные и диетические свойства плодов и овощей обусловлены высоким содержанием растительных волокон, способствующих удалению из кишечника вредных веществ, предупреждению онкологических заболеваний, и атеросклероза (свекла, морковь). Пектиновые вещества плодов и овощей способны адсорбировать тяжелые и радиоактивные металлы, обладают лучезащитным действием. Фитонциды лука и чеснока подавляют бактерии, образующие в кишечнике вредные вещества. Цитрусовые плоды и смородина обладают противоцинготными свойствами.

Как растения производят крахмал?

В отличие от людей, растения не могут потреблять пищу, чтобы удовлетворить свои энергетические потребности, вместо этого они должны производить свою энергию путем фотосинтеза.

Каждый студент выпускных экзаменов в школе может сказать вам, что фотосинтез — это процесс, посредством которого световая энергия преобразуется либо в химическую энергию, либо в сахар. Когда он превращается в сахар, он, в свою очередь, используется растением для таких вещей, как дыхание, рост и размножение.Часть сахара также сохраняется для последующего использования, превращаясь в крахмал.

Растения производят и хранят временные запасы крахмала в своих листьях, которые они используют ночью, когда нет света для фотосинтеза. Многие растения, в том числе сельскохозяйственные, такие как пшеница и картофель, также вырабатывают крахмал в своих семенах и запасающих органах (зернах и клубнях), который используется для прорастания и прорастания.

Но что такое крахмал? Крахмал представляет собой цепочку молекул глюкозы, которые связаны друг с другом, образуя более крупную молекулу, называемую полисахаридом.В крахмале есть два типа полисахаридов:

  • Амилоза – линейная цепь глюкозы
  • Амилопектин – высокоразветвленная цепь глюкозы

В зависимости от растения крахмал состоит из 20-25% амилозы и 75-80% амилопектина.

Крахмал важен не только для растений, но и для человека. Крахмалистая пища, например, является основным источником легкоусвояемых углеводов в нашем рационе.

Структура крахмала может влиять на усвояемость, при этом высокое содержание амилозы более устойчиво к разложению.Таким образом, продукты с высоким уровнем амилозы являются важным источником «резистентного крахмала», который может принести ряд преимуществ для здоровья за счет снижения повышенного уровня глюкозы в крови и реакции инсулина на углеводную пищу с низким содержанием клетчатки.

Крахмал также имеет множество непищевых применений, включая использование в бумажной промышленности (придание прочности бумаге), производстве клеев, текстильной промышленности (в качестве усилителя жесткости) и производстве биопластиков.

Множество различных применений крахмала зависит от его структуры, при этом форма и размер гранул влияют на свойства крахмала и, следовательно, на его использование. По этой причине нам важно больше узнать о гранулах крахмала; включая то, как направлен рост крахмального полимера, как образуются гранулы различной формы и размера и как растение контролирует количество производимых гранул.

Большая часть нашего понимания инициации и образования крахмала в листьях пришла из работы на модельном растении Arabidopsis thaliana .

Тем не менее, предстоит еще много работы, чтобы понять инициацию и образование гранул в зернах злаков. Поскольку злаки являются одной из основных продовольственных культур и основным источником крахмала для промышленных процессов, понимание инициации и образования гранул в зерне имеет решающее значение.

В Центре Джона Иннеса мы используем большую коллекцию мутантов пшеницы для исследования инициации гранул и уже выделили несколько многообещающих мутантов с радикально измененными гранулами крахмала.Изучая их дальше, мы надеемся выявить ключевых кандидатов, участвующих в инициации гранул в пшенице, что может позволить разработать новые инструменты для улучшения качества урожая и адаптации свойств производства крахмала для различных целей.

В чем разница между глюкозой и крахмалом? не может легко усваиваться пищеварительной системой.

Углеводы — это макронутриенты, обычно содержащиеся в определенных продуктах питания и напитках. Это биомолекулы, которые обычно состоят из углерода (C), водорода (H) и кислорода (O). Углеводы состоят из мономеров, называемых моносахаридами. Примерами моносахаридов являются глюкоза, фруктоза и глицеральдегиды. Два моносахарида соединяются вместе посредством гликозидной связи, образуя дисахарид. Примеры дисахаридов включают сахарозу, мальтозу и галактозу. Более того, олигосахарид (раффиноза и стахиоза) содержит от 2 до 10 моносахаридов.Кроме того, полисахарид имеет более 10 моносахаридов. Крахмал и целлюлоза являются популярными полисахаридами.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и ключевые отличия
2. Что такое глюкоза
3. Что такое крахмал
4. Сходства — глюкоза и крахмал
5. Глюкоза и крахмал в табличной форме
6. Резюме — глюкоза и крахмал

Что такое глюкоза?

Глюкоза — простейший углевод с молекулярной формулой C

6 H 12 O 6 .Легко усваивается пищеварительной системой благодаря своей простоте. Это моносахарид с шестью атомами углерода и альдегидной группой; поэтому его называют альдогексозой. Глюкоза — самый распространенный моносахарид на планете. Большинство растений и водорослей производят глюкозу посредством фотосинтеза. Его можно получить, объединив воду и углекислый газ в процессе фотосинтеза. Однако энергия солнечного света имеет решающее значение для реакции фотосинтеза. Позже растения используют эти молекулы глюкозы для образования целлюлозы, самого распространенного углевода на земле.Глюкоза является самым важным источником энергии во всех организмах. Глюкоза, используемая для метаболизма, в основном хранится в виде полимера. В растениях он в основном запасается в виде крахмала или амилопектина. Но у животных он в основном хранится в виде гликогена.

Рисунок 01: Глюкоза

Глюкоза циркулирует в крови животных в виде сахара крови. Инсулин — это гормон, который стимулирует печень запасать глюкозу в виде гликогена. Дефицит гормона инсулина повышает уровень сахара в крови. В конечном итоге это приводит к заболеванию, известному как диабет.Более того, глюкоза представляет собой раствор сахара для внутривенного введения, входящий в список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения.

Что такое крахмал?

Крахмал представляет собой сложную форму углеводов, которая плохо усваивается пищеварительной системой. Это полимер, состоящий из многочисленных звеньев глюкозы, соединенных гликозидной связью. Этот полисахарид обычно вырабатывается многими растениями для хранения энергии. Это самый распространенный углевод в рационе человека. Крахмал обычно содержится в продуктах питания, таких как пшеница, картофель, кукуруза, рис, маниока.Основная химическая формула молекул крахмала: (C 6 H 10 O 5 ) n

.

Рисунок 02: Крахмал

Чистый крахмал представляет собой белый порошок без вкуса и запаха. Он также нерастворим в холодной воде или спирте. Крахмал состоит из двух молекул: линейной амилазы и разветвленного амилопектина. Крахмал обычно содержит 20% амилазы и 80% амилопектина по весу. В промышленности крахмал преобразуется в сахара, а затем используется для производства пива, виски и биотоплива путем соложения и ферментации.Он также перерабатывается для производства многих сахаров в пищевой промышленности. Промышленное непищевое использование крахмала в качестве клея в производстве бумаги. Кроме того, крахмал также можно использовать в качестве загустителя, придающего жесткость и склеивающего агента.

Каковы сходства между глюкозой и крахмалом?

  • Глюкоза и крахмал представляют собой два типа углеводов.
  • Обе молекулы состоят из таких элементов, как углерод (C), водород (H), кислород (O).
  • Эти молекулы чрезвычайно важны для людей, которые поступают с пищей.
  • Обе молекулы имеют одинаковую стехиометрическую формулу; (СН 2 О)н.
  • Они оба состоят из мономеров, называемых моносахаридами.
  • Это макромолекулы.

В чем разница между глюкозой и крахмалом?

Глюкоза — это простейшая форма углеводов, которая легко усваивается пищеварительной системой, в то время как крахмал — это сложная форма углеводов, которая не может легко усваиваться пищеварительной системой. Таким образом, в этом ключевое различие между глюкозой и крахмалом.Кроме того, глюкоза является наиболее распространенным моносахаридом на планете, а крахмал — наиболее распространенным полисахаридом в рационе человека.

Приведенная ниже инфографика представляет различия между глюкозой и крахмалом в табличной форме для параллельного сравнения.

Резюме

– Глюкоза против крахмала

Углеводы представляют собой макромолекулы. Глюкоза и крахмал — это два типа углеводов, чрезвычайно важных для выживания человека. Глюкоза — это простейшая форма углеводов, которая легко усваивается пищеварительной системой, тогда как крахмал — это сложная форма углеводов, которая плохо усваивается пищеварительной системой.Итак, в этом ключевое отличие глюкозы от крахмала

.
Артикул:

1. «Глюкоза». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
2. «Крахмал». Обзор | Темы ScienceDirect.

Изображение предоставлено:

1. «Бета-d-глюкоза» (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Амилоза-амилопектин» Анжелы Тейлор Балтимор — собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia

Пищевые полисахариды

Пищевые полисахариды

Полисахариды, особенно растительного происхождения, являются важными компонентами рациона травоядных и всеядных животных.Этот сложный набор молекул был классифицирован несколькими способами, в зависимости от того, где основное внимание уделяется химии или питанию. С точки зрения физиологии пищеварения и питания, возможно, наиболее подходящая классификация основана на том, синтезируют ли животные ферменты, которые позволяют расщеплять рассматриваемый полисахарид в усвояемые моносахариды. С этой точки зрения у нас есть крахмал, который может быть переварен ферментами позвоночных, и клетчатка, которая не может.

Крахмал: амилоза и амилопектин

Крахмал — основной углевод, содержащийся в семенах и клубнях растений; важными источниками крахмала являются кукуруза (кукуруза), картофель и рис.Крахмал существует в виде гранул, каждая из которых состоит из нескольких миллионов молекул амилопектина и еще большего количества молекул амилозы. Поскольку молекула амилопектина намного крупнее амилозы, масса амилопектина обычно в 4-5 раз больше массы амилозы в крахмале.

Амилоза состоит из линейных спиральных цепей примерно от 500 до 20 000 мономеров альфа-D-глюкозы, связанных друг с другом альфа-(1-4) гликозидными связями.
Молекулы амилопектина представляют собой огромные разветвленные полимеры глюкозы, каждая из которых содержит от одного до двух миллионов остатков.В отличие от амилозы, амилопектин является разветвленным. Он содержит многочисленные амилозоподобные цепи, состоящие из до 30 остатков глюкозы, соединенных альфа-(1-4)-связями, соединенных друг с другом через альфа-(1-6) точки ветвления.

Крахмал переваривается до глюкозы в два основных этапа:

Сначала амилоза и амилопектин гидролизуются на мелкие фрагменты под действием альфа-амилазы, выделяемой слюнными железами у некоторых видов и поджелудочной железой у всех.Амилаза расщепляет только внутренние альфа-(1-4) гликозидные связи, тем самым восстанавливая крахмал до трех различных олигосахаридов: мальтозы (дисахарида), мальтотриозы (трисахарида) и группы альфа-предельных декстринов, которые содержат точки разветвления от амилопектина.

Во-вторых, мальтоза, мальтотриоза и предельные декстрины гидролизуются на просветной поверхности тонкой кишки ферментным комплексом щеточной каемки, называемым сахаразой-изомальтазой (также часто называемой мальтазой). На этом этапе в конечном итоге образуются мономеры глюкозы, которые затем транспортируются в энтероциты тонкой кишки за счет котранспорта с ионами натрия.

Пищевые волокна: целлюлоза и гемицеллюлоза

Для «волокна» было предложено несколько определений. Раннее определение, все еще вполне подходящее, в основном гласит, что клетчатка — это часть пищи, полученная из клеточных стенок растений, которая плохо переваривается млекопитающими». переварить его в форму, которая может быть поглощена.Другим распространенным определением клетчатки является некрахмальный полисахаридный компонент пищевых продуктов.

Основными компонентами пищевых волокон являются целлюлоза и гемицеллюлоза растительного происхождения. Пектин и пектиновая кислота являются другими растительными полисахаридами, часто присутствующими в рационе.

Целлюлоза представляет собой линейный полимер, содержащий от 1000 до 10 000 молекул бета-D-глюкозы, в котором соседние молекулы глюкозы ковалентно соединены бета-(1-4) гликозидными связями. Связи бета (1-4) заставляют полимер принимать неспиральную прямую структуру, которая отличается от спиральной структуры, придаваемой молекулам крахмала альфа-связью (1-4).Неспиральная структура целлюлозы также способствует образованию водородных связей между молекулами целлюлозы.

Полимеры целлюлозы соединяются друг с другом посредством огромного количества водородных связей, образуя микроволокна. Микроволокна взаимодействуют с образованием целлюлозных волокон. Типичное волокно содержит примерно 500 000 молекул целлюлозы. Высокая прочность целлюлозных волокон на разрыв отражает огромное количество водородных связей, вовлеченных в их структуру.

Гемицеллюлоза представляет собой гетерополимер, состоящий из различных сахаров, включая ксилозу, арабинозу и маннозу с разветвленной структурой.В отличие от высокоупорядоченной структуры целлюлозы, гемицеллюлоза принимает аморфную структуру и становится сильно гидратированной, образуя гель.

Не было идентифицировано ни одной клетки позвоночных, которая продуцирует фермент, гидролизующий целлюлозу или гемицеллюлозу. Конечно, амилаза не будет расщеплять эти два полисахарида. Таким образом, пищевые волокна не перевариваются и проходят через тонкую кишку практически в неизмененном виде.

В толстой кишке (или преджелудках жвачных животных) клетчатка переваривается ферментами — целлюлазами и гемецеллюлазами — микробного происхождения, этот процесс называется ферментацией.Ферментация не дает моносахаридов, которые могут быть поглощены. Скорее, его главными продуктами являются летучие жирные кислоты с короткой цепью, которые легко всасываются и используются для получения энергии и синтеза липидов. Таким образом, если ферментационный чан имеет достаточный размер (например, для травоядных), пищевые волокна могут быть основным источником энергии. 11

Отправить комментарии по адресу [email protected]

Углеводы и диабет (для подростков)

Что такое углеводы?

Углеводы (углеводы) являются одним из трех основных питательных веществ, входящих в состав пищи.Остальные белки и жиры. Углеводы дают вашим клеткам энергию. Люди с диабетом должны знать об углеводах, потому что все углеводы повышают уровень сахара в крови.

Сахар, крахмал и клетчатка — это все углеводы

Углеводы бывают трех видов: сахар, крахмал и клетчатка. Получение правильного баланса сахара, крахмала и клетчатки является ключом к поддержанию уровня сахара в крови в здоровом диапазоне. Полезно знать, что:

  • Добавленные сахара быстро повышают уровень сахара в крови. Продукты с добавлением сахара (например, пирожные, печенье и безалкогольные напитки) повышают уровень сахара в крови.Вы можете увидеть сахар, кукурузный сироп, декстрозу, сахарозу или фруктозу, указанные на этикетке продукта. Продукты, которые естественным образом содержат сахар (например, свежие фрукты, молоко и греческий йогурт), не вызывают такого быстрого повышения уровня сахара в крови, как добавленные сахара, и являются более питательными.
  • Некоторые виды крахмала медленно повышают уровень сахара в крови. В целом, менее обработанные крахмалы имеют тенденцию к более медленному повышению уровня сахара в крови. К ним относятся такие продукты, как коричневый рис, чечевица и овсянка. Продукты, подвергающиеся интенсивной обработке, такие как белый рис и белый хлеб, быстро повышают уровень сахара в крови.
  • Клетчатка помогает замедлить усвоение сахара. Диета с большим количеством клетчатки может помочь людям с диабетом поддерживать уровень сахара в крови в пределах нормы. Клетчатка в продуктах помогает углеводам медленнее расщепляться на сахар. Таким образом, пиковых скачков сахара в крови меньше. Хорошими источниками являются цельные фрукты и овощи, орехи и семена, а также цельнозерновые продукты. Клетчатка также помогает вам чувствовать себя сытым и обеспечивает бесперебойную работу пищеварительной системы.

Что происходит, когда вы едите углеводы?

После того, как вы поели, ваше тело расщепляет углеводы на глюкозу (сахар).Глюкоза дает вашим клеткам энергию. Глюкоза попадает в кровоток, и уровень сахара в крови повышается. При этом поджелудочная железа выделяет гормон инсулин. Ваше тело нуждается в инсулине, чтобы получить глюкозу в клетки.

У больных сахарным диабетом проблемы с инсулином, поэтому глюкоза с трудом попадает в клетки:

  • У людей с диабетом 1 типа поджелудочная железа не вырабатывает инсулин.
  • У людей с диабетом 2 типа поджелудочная железа вырабатывает инсулин, но организм не использует его должным образом.

При обоих типах диабета, когда глюкоза не может попасть в клетки, уровень сахара в крови становится слишком высоким. Высокий уровень сахара в крови может сделать людей больными и нездоровыми.

Углеводы и уровень сахара в крови

Углеводы являются важной частью здорового питания. Всем нужны углеводы, в том числе людям с диабетом. Углеводы обеспечивают топливо, необходимое вам в течение дня. Разумный выбор углеводов и соблюдение плана лечения диабета могут помочь держать уровень сахара в крови под контролем.Используйте эти советы, чтобы помочь вам:

  • Выбирайте полезные углеводы. Получайте больше углеводов из цельного зерна, овощей и свежих фруктов. Эти продукты хороши тем, что они также содержат клетчатку, витамины и другие питательные вещества.
  • Ограничьте употребление продуктов с высокой степенью переработки и продуктов с добавлением сахара. Эти продукты и напитки могут затруднить поддержание нормального уровня сахара в крови. Избегайте всех напитков с углеводами (кроме молока). Они не имеют питательной ценности и вызывают резкий скачок уровня сахара в крови.Их следует использовать только для лечения низкого уровня сахара в крови.
  • Подсчет углеводов. Читайте этикетки на продуктах, чтобы помочь вам. В ресторане запросите у официанта информацию о питании или проверьте информацию в Интернете.
  • Взвешивание и измерение Используйте весы и мерные чашки для точного подсчета углеводов. Это поможет вам сопоставить дозы инсулина с углеводами, которые вы едите.
  • Оставайтесь активными каждый день. Регулярные физические упражнения улучшают работу инсулина и помогают поддерживать уровень сахара в крови в пределах нормы.

Понимание того, как углеводы вписываются в сбалансированную диету, облегчает поддержание нормального уровня сахара в крови. Если вам нужна помощь в подсчете углеводов или у вас есть вопросы о том, что есть, поговорите с диетологом из вашей команды по уходу.

Что такое глюкоза? – Food Insight

Существует множество различных типов и форм калорийных подсластителей, которые в совокупности называются «сахар». Самый известный вид сахара — это столовый сахар. С научной точки зрения, столовый сахар — это сахароза, дисахарид, состоящий из равных частей двух моносахаридов: фруктозы и глюкозы.

Моносахариды представляют собой единичные единицы сахара, и их часто называют «простыми» сахарами. Три основных моносахарида, которые мы потребляем, — это фруктоза, галактоза и глюкоза. Они объединяются в различные пары, образуя три вида дисахаридов (две связанные единицы сахара), которые наиболее важны для питания человека: лактозу, мальтозу и сахарозу. Глюкоза является общей нитью в каждом из них. Он входит в состав сахарозы (связанной с фруктозой), лактозы (связанной с галактозой) и мальтозы, состоящей из двух связанных единиц глюкозы.

Помимо того, что глюкоза является неотъемлемой частью дисахаридов, она также является неотъемлемой частью жизни. Глюкоза является основным источником энергии для нашего организма, а некоторым тканям, например мозгу, требуется постоянный запас. Глюкозу называют «сахаром крови», потому что она циркулирует в нашем кровотоке как источник легкодоступной энергии. Он также хранится в организме в виде гликогена для энергетических резервов в периоды, когда в крови может не быть достаточного количества глюкозы.

Откуда берется глюкоза?

Глюкоза является наиболее распространенным моносахаридом, встречающимся в природе.В растениях он образуется в результате фотосинтеза. Некоторые растения хранят глюкозу в связанных цепочках. Эти цепи называются крахмалом. Обычные продукты, содержащие крахмал, включают кукурузу, картофель, рис и пшеницу. Крахмал коммерчески отделяют от этих цельных пищевых источников для получения декстрозы, глюкозы, мальтодекстринов, полиолов и кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы, которые используются в качестве ингредиентов при производстве некоторых продуктов питания, напитков, заправок и соусов.

Моносахариды глюкозы (не входящие в состав крахмала) также естественным образом содержатся в некоторых пищевых продуктах.Наиболее концентрированным цельным пищевым источником моносахаридов глюкозы является мед, за которым следуют сухофрукты, такие как финики, абрикосы, изюм, смородина, клюква, чернослив и инжир.

Является ли глюкоза натуральным или добавленным сахаром?

Сахар, который мы потребляем, часто называют натуральным сахаром или добавленным сахаром, в зависимости от его источника. Глюкоза считается натуральным сахаром, если потребляется непосредственно из цельных продуктов, таких как абрикосы и финики. Глюкоза считается добавленным сахаром при употреблении вместе с упакованными продуктами и напитками, в которые она была добавлена ​​во время производства.К сожалению, только один из десяти взрослых американцев съедает рекомендуемое количество фруктов или овощей в день, в то время как шесть из десяти взрослых американцев потребляют больше добавленного сахара, чем рекомендуется.

Как усваивается глюкоза?

Глюкоза технически не требует переваривания. Вместо этого он всасывается в тонком кишечнике непосредственно в кровоток, где может быть использован для получения энергии или, в конечном счете, сохранен в виде гликогена в мышцах и печени. Мы потребляем глюкозу непосредственно из таких продуктов, как мед, а также из продуктов и напитков, содержащих лактозу, сахарозу и крахмал.Когда мы едим продукты, содержащие крахмал, слюна во рту должна сначала расщепить крахмал до мальтозы (пар связанных единиц глюкозы). Затем мальтоза расщепляется на отдельные единицы глюкозы, что делает их доступными для усвоения. Подобно перевариванию мальтозы, когда мы потребляем лактозу и сахарозу, глюкоза всасывается после отделения от моносахарида-партнера (галактоза в лактозе и фруктоза в сахарозе). Шаги, связанные с перевариванием дисахаридов и крахмала, заставляют поглощать глюкозу дольше, что приводит к меньшему повышению уровня сахара в крови, чем непосредственное потребление глюкозы.

Может ли наш организм вырабатывать глюкозу?

Наше тело нуждается в глюкозе, чтобы функционировать. Это особенно важно для нашего мозга, так как этот орган использует около 60% глюкозы, которую использует наш организм. Но глюкоза не всегда должна поступать сразу из продуктов и напитков. Глюкоза вырабатывается организмом, чтобы гарантировать, что у нас всегда есть необходимое количество. Один из способов сделать это — расщепить гликоген, чтобы высвободить содержащуюся в нем глюкозу. Расщепление гликогена происходит между приемами пищи или в периоды интенсивной физической активности.Организм также может производить глюкозу посредством глюконеогенеза — процесса, при котором организм (в основном печень) производит глюкозу из неуглеводных источников. Глюконеогенез возникает, когда запасы гликогена становятся низкими, а потребление глюкозы слишком низким или отсутствует, например, в периоды голодания или длительного голодания.

Чтобы узнать больше об углеводах и сахаре, посмотрите это видео.

Крахмал

Крахмал


Полисахариды глюкозы

Зеленые растения преобразуют солнечную энергию в химическую энергию в глюкозе.Однако глюкоза не очень полезна для длительного хранения энергии. Он слишком растворим в воде. Растительные клетки (и клетки животных) в основном представляют собой водные растворы солей. Глюкоза легко растворяется в воде и может проходить через клеточные мембраны в зависимости от градиента концентрации. Чтобы хранить глюкозу в одном месте, растения должны конденсировать ее в нерастворимую в воде форму.

Крахмалы представляют собой полимеры глюкозы, содержащие 300–1000 единиц глюкозы. Существует ряд форм конденсированного полимера глюкозы.Линейным полисахаридом, обнаруженным в растениях, является амилоза (~20%), а родственным разветвленным полисахаридом является амилопектин (~80%).

Гликоген — близкородственная молекула, которую мы используем для хранения глюкозы в мышечной ткани.




Пищевая энергия

Картофель, рис, макаронные изделия, хлеб и другие зерновые продукты богаты крахмалом и составляют важную часть рациона человека.

Ферменты амилазы представляют собой катализаторы, которые превращают крахмал и воду обратно в легко усваиваемую глюкозу.Амилаза находится в слюне и в нашем пищеварительном тракте. Однако чистые кристаллические крахмалы трудно расщепить даже амилазой. Варка крахмала вызывает частичный гидролиз и делает молекулы крахмала более восприимчивыми к дальнейшему гидролизу амилазой.

Продукты, богатые крахмалом и сахаром, имеют примерно одинаковое содержание энергии. В пище содержание энергии измеряется в калориях, и каждый грамм крахмалистой пищи содержит около 4 калорий энергии. Калорийность пищи равна ккал и равна 4.18 кДж, поэтому энергоемкость должна быть около 16 кДж/г. Как это связано с энтальпией сгорания?

Горение и дыхание — одно и то же. Для глюкозы,

Почему число, которое мы вычисляем, больше (высвобождается больше энергии), чем наблюдаемое при метаболизме крахмалов и сахаров?

Назад Компас Столы Показатель Вступление Следующий

Что такое крахмал? — Определение, функция и химическая формула — Видео и стенограмма урока

Химическая формула крахмала

Поскольку крахмал состоит из молекул глюкозы, основная формула крахмала очень похожа на формулу глюкозы.Однако, чтобы соединиться, молекулы глюкозы должны потерять некоторые из своих компонентов.

Подумайте вот о чем: если вы хотите держать кого-то за руку, вы не можете держаться ни за что другое. Точно так же молекула глюкозы должна освободить свою руку, отпустив H и O, чтобы взяться за руки с другой молекулой глюкозы. Н и О выделяются в виде воды.

Связанная глюкоза делится кислородом.

Мы можем сделать вывод, что основная химическая формула крахмала (C6h20O5) n , где n — число молекул глюкозы в цепи.Например, если в молекуле крахмала 100 молекул глюкозы, формула этой молекулы крахмала будет (C6h20O5)100 или C600h2000O500.

Пример химической формулы молекулы крахмала

Поскольку крахмал состоит исключительно из молекул глюкозы, соединенных вместе, он называется гомосахаридом , цепью сахаров, состоящей из молекул одного типа.

Крахмал представляет собой цепочку молекул глюкозы, но эта цепочка не всегда прямая.Иногда молекулы сахара ответвляются от основной цепи и образуют собственную, точно так же, как у дерева есть главный ствол, а затем ветви. Таким образом, крахмал на самом деле имеет две формы: одна форма не имеет разветвлений, а другая форма имеет.

Безветвистая форма амилоза .

Амилоза может содержать более 250 единиц глюкозы на одну молекулу амилозы. Поскольку у нее нет разветвлений, амилоза может образовывать трехмерную спиральную структуру, очень похожую на slinky.Представьте себе полностью размотанную обтяжку. Было бы неудобно носить с собой и трудно хранить. «Тонкая» структура амилозы позволяет клеткам хранить энергию в компактной форме, но также делает ее легкодоступной.

Слинки как пример спиральной структуры.

Интересно, что, поскольку йод может встраиваться в структуру спирали и окрашивать ее в синий цвет, ученые часто используют йод для проверки наличия крахмала.

Амилопектин представляет собой разветвленную форму крахмала и может содержать более 1000 единиц глюкозы. Основная цепочка удерживающих глюкозу все еще существует, так куда же присоединяется ответвляющаяся глюкоза? Он прикрепляется к другому углероду, подобно третьему человеку, держащемуся за ваш пояс, пока вы держитесь за руки с двумя другими людьми.

амилопектин

Примерно через каждые 20-25 молекул глюкозы возникает точка ветвления, где одна молекула глюкозы решает пойти в другом направлении.

Ветвящийся амилопектин

Функции крахмала

Крахмал является основным способом сохранения энергии растительными клетками в форме глюкозы. Это основная функция крахмала. Клетки животных имеют другой способ хранения энергии – гликоген. Он похож на растительную крахмальную форму амилопектина. Но то, что клетки животных не хранят его таким же образом, не означает, что они не могут использовать крахмал.

Крахмал является очень важным источником сахара в нашем рационе.Мы получаем крахмал, когда едим кукурузу, картофель, пшеницу и рис. В нашем организме есть амилаза — фермент, содержащийся в слюне и поджелудочной железе и расщепляющий крахмал. Расщепленный крахмал можно использовать в качестве энергии или хранить в виде гликогена.

Амилоза расщепляется легче, чем амилопектин, поскольку амилопектин имеет ответвления. Крахмалы используются не только в пищу животными. Например, когда амилопектин расщепляется, его можно использовать для изготовления клея или пасты.

Взяв за основу идею клетки, ученые пытаются использовать глюкозу для получения энергии в виде электричества.Они разрабатывают биобатареи, которые, по сути, представляют собой батареи, использующие ферменты и превращающие химические реакции в электричество. Одна из разрабатываемых биобатарей использует в качестве топлива крахмал.

Краткий обзор урока

Крахмал представляет собой длинные цепочки молекул сахара, соединенных вместе. Это полисахарид , который представляет собой множество молекул сахара, связанных вместе, в отличие от моносахарида , который представляет собой одну молекулу сахара. Крахмал сделан из глюкозы , молекулы сахара, состоящей из углерода (C), водорода (H) и кислорода (O) с основной химической формулой C6h22O6.Так как он состоит только из глюкозы, крахмал считается гомосахаридом , цепью сахаров, состоящей из молекул одного типа. Основная химическая формула крахмала (C6h20O5)n аналогична глюкозе, C6h22O6, где n — количество присутствующих молекул глюкозы.

Существует две формы крахмала: амилоза , неразветвленная форма, и амилопектин , разветвленная форма. Основная функция крахмала – запасать энергию для растений. Крахмал является источником сахара в рационе животных.Животные расщепляют крахмал с помощью амилазы , фермента, содержащегося в слюне и поджелудочной железе, который расщепляет крахмал для получения энергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.