Koolhydraten zijn onoplosbaar in water. Biologie aan het Lyceum

1. Kleine maat moleculen (penetreert gemakkelijk celmembranen langs een concentratiegradiënt , poriën)

2. Vermogen tot elektrolytische dissociatie (HOH = H+ + OH+)

3. Dipoolstructuur (asymmetrische verdeling van atoomladingen + en -)

4. Het vermogen om H-bindingen te vormen (dankzij hen zijn alle moleculen van natuurlijk en cellulair water met elkaar verbonden, individuele moleculen alleen bij een temperatuur van 4000 C); H-bindingen zijn 20 keer zwakker dan covalente bindingen

5. Hoge verdampingswarmte (afkoeling van het lichaam)

6. Maximale dichtheid bij een temperatuur van 4 0 C (beslaat een minimaal volume)

7. Het vermogen om gassen op te lossen (O2, CO2, enz. )

8. Hoge thermische geleidbaarheid (snel en uniforme verdeling warmte)

9. Onsamendrukbaarheid (vorm geven aan sappige organen en weefsels)

10. Grote soortelijke warmtecapaciteit (de grootste van alle bekende vloeistoffen)

• bescherming van weefsels tegen snelle en sterke stijging temperatuur
• overtollige energie (warmte) wordt besteed aan het verbreken van H-bindingen

11. Hoge smeltwarmte (verkleint de kans op bevriezing van de inhoud van cellen en omringende vloeistoffen)

12. Oppervlaktespanning En samenhang(de grootste van alle vloeistoffen)

Cohesie -samenhang van moleculen van een fysiek lichaam onder invloed van aantrekkingskrachten

• zorgt voor de beweging van water door de vaten van xyleem (geleidend weefsel van planten)
• beweging van oplossingen door weefsels (opwaartse en neerwaartse stroming door de plant, bloedcirculatie, enz.)

13. Transparantie in het zichtbare spectrum (fotosynthese, verdamping)

Biologische functies van water

• alle levende cellen kunnen alleen bestaan ​​in een vloeibare omgeving

1. Water is een universeel oplosmiddel

q Afhankelijk van de mate van oplosbaarheid worden stoffen onderverdeeld in:

Hydrofiel(zeer oplosbaar in water) - zouten, mono- en disachariden, eenvoudige alcoholen, zuren, alkaliën, aminozuren, peptiden

• hydrofiliciteit wordt bepaald door de aanwezigheid van groepen atomen (radicalen) - OH-, COOH-, NH2-, enz.

Hydrofoob(slecht of onoplosbaar in water) - lipiden, vetten, vetachtige stoffen, rubber, sommige organische oplosmiddelen (benzeen, ether), vetzuren, polysachariden, bolvormige eiwitten

• hydrofobiciteit wordt bepaald door de aanwezigheid van niet-polaire moleculaire groepen:

CH3-, CH2-

• hydrofobe stoffen kunnen waterige oplossingen scheiden in afzonderlijke compartimenten (fracties)
• hydrofobe stoffen worden door water afgestoten en tot elkaar aangetrokken (hydrofobe interacties)

Amfifiel– fosfolipiden, vetzuren

• bevatten moleculen zoals OH-, NH2-, COOH- en CH3-, CH2 - CH3-
• in golfoplossingen vormen ze een bimoleculaire laag

2. Zorgt voor turgorverschijnselen in plantencellen

Turgor — elasticiteit planten cellen, weefsels en organen gecreëerd door intracellulaire vloeistof

• bepaalt de vorm, elasticiteit van cellen en celgroei, stomatale bewegingen, transpiratie (verdamping van water), opname van water door wortels

3. Medium voor diffusie

4. Oorzaken osmotische druk en osmoregulatie

Osmose -het proces van diffusie van water en daarin opgeloste chemische stoffen door een semi-permeabel membraan langs een concentratiegradiënt (naar verhoogde concentratie)

• ligt ten grondslag aan het transport van hydrofiele stoffen door het celmembraan, de opname van spijsverteringsproducten in de darmen, water door wortels, enz.

5. Binnendringen van stoffen in de cel(meestal in de vorm waterige oplossing) — endocytose

6. Verwijdering van metabolische producten (metabolieten) uit de cel – exocytose, uitscheiding

• voornamelijk uitgevoerd in de vorm van waterige oplossingen

7. Creëert en onderhoudt een chemische omgeving voor fysiologische en biochemische processen - const pH+— strikte homeostase voor optimale implementatie van enzymfuncties

8. Creëert een omgeving waarin alles kan stromen chemische reacties metabolisme (de meeste komt alleen voor in de vorm van waterige oplossingen)

9. Water is een chemisch reagens(belangrijkste metaboliet)

• reacties van hydrolyse, afbraak en vertering van eiwitten, koolhydraten, lipiden, reservebiopolymeren, macroergs - ATP, nucleïnezuren
• neemt deel aan synthesereacties, redoxreacties

13. De basis voor de vorming van vloeistof interne omgeving lichaam - bloed, lymfe, weefselvloeistof, hersenvocht

14. Zorgt voor transport van anorganische ionen en organische moleculen in de cel en het lichaam (volgens vloeibare media organisme, cytoplasma, geleidend weefsel - xyleem, floëem

15. Bron van zuurstof die vrijkomt tijdens fotosynthese

16. Donor van waterstofatomen noodzakelijk voor het herstel van CO2-assimilatieproducten tijdens fotosynthese

17. Thermoregulatie(absorptie of afgifte van warmte als gevolg van het verbreken of vormen van waterstofbruggen) - const tot C

18. Ondersteunende functie (hydrostatisch skelet bij dieren)

19. Beschermende functie (traanvocht, slijm)

20. Dient als medium waarin bevruchting plaatsvindt

Vorige12345678910111213141516Volgende

Lipiden zijn vetachtige organische verbindingen, onoplosbaar in water, maar zeer oplosbaar in niet-polaire oplosmiddelen (ether, benzine, benzeen, chloroform, enz.). Lipiden behoren tot de eenvoudigste biologische moleculen.

Chemisch gezien zijn de meeste lipiden esters van hoger carbonzuren en een aantal alcoholen.

De bekendste onder hen zijn vetten. Elk vetmolecuul wordt gevormd door een molecuul van de triatomische alcoholglycerol en de daaraan verbonden esterbindingen van drie moleculen hogere carbonzuren. Volgens de geaccepteerde nomenclatuur worden vetten triacylglycerolen genoemd.

Koolstofatomen in moleculen van hogere carbonzuren kunnen met elkaar verbonden zijn door zowel eenvoudige als dubbele bindingen.

Van de verzadigde (verzadigde) hogere carbonzuren worden palmitinezuur, stearinezuur en arachidezuur het vaakst aangetroffen in vetten; van onverzadigd (onverzadigd) - oliezuur en linolzuur.

De mate van onverzadiging en ketenlengte van hogere carbonzuren (d.w.z.

3 Water als oplosmiddel

aantal koolstofatomen) wordt bepaald fysieke eigenschappen een soort vet of een ander.

Vetten met korte en onverzadigde zuurketens hebben een laag smeltpunt. Bij kamertemperatuur zijn dit vloeistoffen (oliën) of zalfachtige stoffen (vetten). Omgekeerd worden vetten met lange en verzadigde ketens van hogere carbonzuren vast bij kamertemperatuur.

Dit is de reden waarom, wanneer hydrogenering (verzadiging van zuurketens met waterstofatomen bij dubbele bindingen), bijvoorbeeld vloeibare pindakaas smeerbaar wordt en zonnebloemolie verandert in vaste margarine. Vergeleken met de bewoners van zuidelijke breedtegraden, in het lichaam van dieren die in koude klimaten leven (bijvoorbeeld in vissen). arctische zeeën), bevat doorgaans meer onverzadigde triacylglycerolen. Om deze reden blijft hun lichaam flexibel, zelfs bij lage temperaturen.

In fosfolipiden wordt een van de extreme ketens van hogere carbonzuren van triacylglycerol vervangen door een groep die fosfaat bevat.

Fosfolipiden hebben polaire koppen en niet-polaire staarten. De groepen die de polaire kopgroep vormen zijn hydrofiel, terwijl de niet-polaire staartgroepen hydrofoob zijn. De dubbele aard van deze lipiden bepaalt hun sleutelrol in de organisatie van biologische membranen.

Een andere groep lipiden bestaat uit steroïden (sterolen). Deze stoffen zijn gebaseerd op cholesterolalcohol. Sterolen zijn slecht oplosbaar in water en bevatten geen hogere carbonzuren. Deze omvatten galzuren, cholesterol, geslachtshormonen, vitamine D, enz.

Lipiden omvatten ook terpenen (stoffen voor plantengroei - gibberellines; carotenoïden - fotosynthetische pigmenten; essentiële oliën van planten, evenals was).

Lipiden kunnen complexen vormen met andere biologische moleculen: eiwitten en suikers.

De functies van lipiden zijn als volgt:

Structureel.

Fosfolipiden vormen zich samen met eiwitten biologische membranen. De membranen bevatten ook sterolen.

Energie. Wanneer vetten worden geoxideerd, komen ze vrij een groot aantal van energie die nodig is voor de vorming van ATP.

Een aanzienlijk deel van de energiereserves van het lichaam wordt opgeslagen in de vorm van lipiden, die worden geconsumeerd als er een tekort aan voedingsstoffen is. Dieren en planten die een winterslaap houden, verzamelen vetten en oliën en gebruiken deze om vitale processen in stand te houden. Het hoge lipidengehalte in plantenzaden zorgt voor de ontwikkeling van het embryo en de zaailing voordat ze overgaan op onafhankelijke voeding.

De zaden van veel planten (kokospalm, ricinusolie, zonnebloem, sojabonen, koolzaad, enz.) dienen als grondstof voor de industriële productie van plantaardige olie.

Beschermend en thermisch isolerend.

Ophopen in onderhuids weefsel en rond sommige organen (nieren, darmen) beschermt de vetlaag het lichaam van het dier en zijn individuele organen tegen mechanische schade. Bovendien helpt de laag onderhuids vet, vanwege de lage thermische geleidbaarheid, warmte vast te houden, waardoor bijvoorbeeld veel dieren in koude klimaten kunnen leven.

Bij walvissen speelt het bovendien nog een andere rol: het bevordert het drijfvermogen.

Smerend en waterafstotend. Was bedekt de huid, wol, veren, maakt ze elastischer en beschermt ze tegen vocht.

De bladeren en vruchten van veel planten hebben een wasachtige laag.

Regelgevend. Veel hormonen zijn derivaten van cholesterol, zoals geslachtshormonen (testosteron bij mannen en progesteron bij vrouwen) en corticosteroïden (aldosteron). Cholesterolderivaten en vitamine D spelen een sleutelrol in het metabolisme van calcium en fosfor. Galzuren zijn betrokken bij de processen van vertering (emulgering van vetten) en absorptie van hogere carbonzuren.

Lipiden zijn ook een bron van metabolisch water.

Bij oxidatie van 100 g vet ontstaat ongeveer 105 g water. Dit water is erg belangrijk voor sommige woestijnbewoners, vooral voor kamelen, die 10-12 dagen zonder water kunnen: het vet dat in de bult is opgeslagen, wordt precies voor deze doeleinden gebruikt. Beren, marmotten en andere dieren in winterslaap verkrijgen het water dat ze nodig hebben voor het leven als gevolg van vetoxidatie.

In de myeline-omhulsels van de axonen van zenuwcellen zijn lipiden isolatoren tijdens de geleiding van zenuwimpulsen.

Was wordt door bijen gebruikt om honingraten te bouwen.

Bron: N.A.

Lemeza LV Kamlyuk N.D. Lisov "Een handleiding over biologie voor degenen die naar universiteiten gaan"

In water oplosbare koolhydraten.

Functies van oplosbare koolhydraten: transport, beschermend, signalering, energie.

Monosachariden: glucose– de belangrijkste energiebron voor cellulaire ademhaling. Fructose – bestanddeel bloemennectar en vruchtensappen.

Ribose en deoxyribose– structurele elementen van nucleotiden, dit zijn monomeren van RNA en DNA.

Disacchariden: sucrose(glucose + fructose) is het belangrijkste product van fotosynthese dat in planten wordt getransporteerd. Lactose(glucose + galactose) – maakt deel uit van de melk van zoogdieren.

Maltose(glucose + glucose) is een energiebron in ontkiemende zaden.

Dia 8

Polymere koolhydraten:

zetmeel, glycogeen, cellulose, chitine.

Ze zijn niet oplosbaar in water.

Functies van polymere koolhydraten: structureel, opslag, energie, beschermend.

Zetmeel bestaat uit vertakte spiraalvormige moleculen die reservestoffen vormen in plantenweefsels.

Cellulose– een polymeer gevormd door glucoseresten bestaande uit verschillende rechte parallelle ketens verbonden door waterstofbruggen.

Deze structuur voorkomt het binnendringen van water en zorgt voor de stabiliteit van de cellulosemembranen van plantencellen.

Chitine bestaat uit aminoderivaten van glucose. Het belangrijkste structurele element van het omhulsel van geleedpotigen en de celwanden van schimmels.

Glycogeen- reservestof van een dierlijke cel.

Glycogeen is zelfs nog meer vertakt dan zetmeel en is zeer goed oplosbaar in water.

Lipiden– esters van vetzuren en glycerol. Onoplosbaar in water, maar oplosbaar in niet-polaire oplosmiddelen.

Aanwezig in alle cellen. Lipiden bestaan ​​uit waterstof-, zuurstof- en koolstofatomen. Soorten lipiden: vetten, was, fosfolipiden.

Dia 9

Functies van lipiden:

Opslag– vetten worden opgeslagen in de weefsels van gewervelde dieren.

Energie– de helft van de energie die wordt verbruikt door de cellen van gewervelde dieren in rust wordt gevormd als gevolg van vetoxidatie.

Vetten worden ook gebruikt als bron van water. Het energie-effect van de afbraak van 1 g vet bedraagt ​​39 kJ, wat twee keer zoveel is als het energie-effect van de afbraak van 1 g glucose of eiwit.

Beschermend– de onderhuidse vetlaag beschermt het lichaam tegen mechanische schade.

Structureel – fosfolipiden zijn onderdeel van celmembranen.

Thermische isolatie– onderhuids vet helpt warmte vast te houden.

Elektrisch isolerend– myeline uitgescheiden door Schwann-cellen (vormen membranen zenuw vezels), isoleert enkele neuronen, wat de overdracht van zenuwimpulsen vele malen versnelt.

Voedzaam– sommige lipideachtige stoffen bevorderen de groei spiermassa, waarbij de lichaamstoon behouden blijft.

Smeren– was bedekt de huid, wol, veren en beschermt ze tegen water.

De bladeren van veel planten zijn bedekt met een wasachtige coating; was wordt gebruikt bij de constructie van honingraten.

Hormonaal– bijnierhormoon – cortison en geslachtshormonen zijn van lipide-aard.

Dia 10

Eiwitten, hun structuur en functies

Eiwitten zijn biologische heteropolymeren waarvan de monomeren aminozuren zijn.

Eiwitten worden gesynthetiseerd in levende organismen en vervullen daarin bepaalde functies.

Eiwitten bevatten atomen van koolstof, zuurstof, waterstof, stikstof en soms zwavel.

De monomeren van eiwitten zijn aminozuren - stoffen die onveranderlijke delen bevatten - de aminogroep NH2 en de carboxylgroep COOH en een veranderlijk deel - het radicaal.

Het zijn de radicalen die ervoor zorgen dat aminozuren van elkaar verschillen.

Aminozuren hebben de eigenschappen van een zuur en een base (ze zijn amfoteer), waardoor ze met elkaar kunnen combineren. Hun aantal in één molecuul kan enkele honderden bereiken. Het afwisselen van verschillende aminozuren in verschillende sequenties maakt het mogelijk een groot aantal eiwitten met verschillende structuren en functies te verkrijgen.

Eiwitten bevatten twintig soorten verschillende aminozuren, waarvan sommige dieren niet kunnen synthetiseren.

Ze halen ze uit planten die alle aminozuren kunnen synthetiseren. Het zijn aminozuren die ervoor zorgen dat eiwitten worden afgebroken in het spijsverteringskanaal van dieren. Van deze aminozuren die de cellen van het lichaam binnenkomen, worden nieuwe eiwitten gebouwd.

Dia 11

Structuur van een eiwitmolecuul.

Onder de structuur van een eiwitmolecuul wordt verstaan ​​de aminozuursamenstelling, de volgorde van de monomeren en de mate van verdraaiing van het molecuul, die in verschillende delen en organellen van de cel moeten passen, niet alleen, maar samen met Een grote hoeveelheid andere moleculen.

De volgorde van aminozuren in een eiwitmolecuul vormt de primaire structuur.

Het hangt af van de sequentie van nucleotiden in het gedeelte van het DNA-molecuul (gen) dat voor het eiwit codeert. Aangrenzende aminozuren zijn verbonden door peptidebindingen die voorkomen tussen de koolstof van de carboxylgroep van het ene aminozuur en de stikstof van de aminogroep van een ander aminozuur.

Een lang eiwitmolecuul vouwt zich op en krijgt eerst het uiterlijk van een spiraal.

Zo ontstaat de secundaire structuur van het eiwitmolecuul. Tussen CO- en NH-groepen van aminozuurresten, aangrenzende windingen van de helix, ontstaan ​​waterstofbruggen die de keten bij elkaar houden.

Een eiwitmolecuul met een complexe configuratie in de vorm van een bolletje (bal) krijgt een tertiaire structuur. De sterkte van deze structuur wordt geleverd door hydrofobe, waterstof-, ionische en disulfide S-S-bindingen.

Sommige eiwitten hebben een quaternaire structuur, gevormd door verschillende polypeptideketens (tertiaire structuren).

De quaternaire structuur wordt ook bij elkaar gehouden door zwakke niet-covalente bindingen - ionisch, waterstof, hydrofoob. De sterkte van deze verbindingen is echter laag en de structuur kan gemakkelijk beschadigd raken. Bij verhitting of behandeling met bepaalde chemicaliën wordt het eiwit gedenatureerd en verliest het zijn biologische activiteit.

Verstoring van quaternaire, tertiaire en secundaire structuren is omkeerbaar. De vernietiging van de primaire structuur is onomkeerbaar.

In elke cel bevinden zich honderden eiwitmoleculen die verschillende functies vervullen.

Bovendien hebben eiwitten soortspecificiteit. Dit betekent dat elke soort organisme eiwitten heeft die niet bij andere soorten voorkomen. Dit levert ernstige problemen op bij het transplanteren van organen en weefsels van de ene persoon naar de andere, bij het enten van het ene type plant op het andere, enz.

Dia 12

Functies van eiwitten.

Katalytisch (enzymatisch) – eiwitten versnellen alle biochemische processen die in de cel plaatsvinden: de afbraak van voedingsstoffen in spijsverteringskanaal, neem deel aan matrixsynthesereacties.

Elk enzym versnelt slechts één reactie (zowel directe als tegengestelde richting). De snelheid van enzymatische reacties hangt af van de temperatuur van het medium, de pH-waarde ervan, evenals van de concentraties van de reagerende stoffen en de concentratie van het enzym.

Vervoer– eiwitten zorgen voor actief transport van ionen door celmembranen, transport van zuurstof en kooldioxide, transport van vetzuren.

Beschermend– antilichamen zorgen voor immuunbescherming van het lichaam; fibrinogeen en fibrine beschermen het lichaam tegen bloedverlies.

Structureel– een van de belangrijkste functies van eiwitten.

Eiwitten maken deel uit van celmembranen; het eiwit keratine vormt haar en nagels; eiwitten collageen en elastine – kraakbeen en pezen.

Samentrekkend– geleverd door contractiele eiwitten – actine en myosine.

Signaal– eiwitmoleculen kunnen signalen ontvangen en als dragers in het lichaam dienen (hormonen). Houd er rekening mee dat niet alle hormonen eiwitten zijn.

Energie– tijdens langdurig vasten kunnen eiwitten worden gebruikt als extra energiebron nadat koolhydraten en vetten zijn geconsumeerd.

Dia13

Nucleïnezuren

Nucleïnezuren werden ontdekt in 1868.

Zwitserse wetenschapper F. Miescher. In organismen zijn er verschillende soorten nucleïnezuren die worden aangetroffen in verschillende celorganellen: de kern, mitochondriën, plastiden. Nucleïnezuren omvatten DNA, i-RNA, t-RNA, r-RNA.

Deoxyribonucleïnezuur (DNA)– een lineair polymeer in de vorm van een dubbele helix gevormd door een paar antiparallelle complementaire (in configuratie met elkaar overeenkomende) ketens.

De ruimtelijke structuur van het DNA-molecuul werd in 1953 gemodelleerd door de Amerikaanse wetenschappers James Watson en Francis Crick.

De monomeren van DNA zijn dat wel nucleotiden . Elk DNA-nucleotide bestaat uit een purine (A - adenine of G - guanine) of pyrimidine (T - thymine of C - cytosine) Stikstofbasis, vijf koolstofsuiker– deoxyribose en fosfaat groep.

De nucleotiden in een DNA-molecuul staan ​​tegenover elkaar met stikstofhoudende basen en zijn in paren verenigd volgens de regels van complementariteit: thymine bevindt zich tegenover adenine en cytosine bevindt zich tegenover guanine.

Het A-T-paar is verbonden door twee waterstofbruggen, en het G-C-paar is verbonden door drie. Tijdens de replicatie (verdubbeling) van een DNA-molecuul worden waterstofbruggen verbroken en scheiden de ketens zich, en wordt op elk ervan een nieuwe DNA-keten gesynthetiseerd. De ruggengraat van DNA-ketens wordt gevormd door suikerfosfaatresten.

De sequentie van nucleotiden in een DNA-molecuul bepaalt de specificiteit ervan, evenals de specificiteit van de lichaamseiwitten die door deze sequentie worden gecodeerd.

Deze sequenties zijn individueel voor elk type organisme en voor individuele individuen.

Voorbeeld: de DNA-nucleotidesequentie wordt gegeven: CGA – TTA – CAA.

Op messenger RNA (i-RNA) wordt de keten HCU - AAU - GUU gesynthetiseerd, wat resulteert in een keten van aminozuren: alanine - asparagine - valine.

Wanneer nucleotiden in een van de tripletten worden vervangen of herschikt, zal dit triplet coderen voor een ander aminozuur, en daarom zal het eiwit dat door dit gen wordt gecodeerd, veranderen.

Dia 14

Veranderingen in de samenstelling van nucleotiden of hun sequentie worden mutatie genoemd.

Dia 15

Ribonucleïnezuur (RNA)– een lineair polymeer bestaande uit een enkele keten van nucleotiden.

In RNA wordt het thymine-nucleotide vervangen door uracil (U). Elk RNA-nucleotide bevat een suiker met vijf koolstofatomen: ribose, een van de vier stikstofbasen en het residu fosforzuur.

Soorten RNA.

Matrix, of informatief, RNA.

Het wordt gesynthetiseerd in de kern met de deelname van het enzym RNA-polymerase. Complementair aan het DNA-gebied waar synthese plaatsvindt. Zijn functie is om informatie uit het DNA te verwijderen en over te dragen naar de plaats van eiwitsynthese - naar ribosomen.

Maakt 5% uit van het RNA van de cel. Ribosomaal RNA– gesynthetiseerd in de nucleolus en maakt deel uit van de ribosomen. Maakt 85% uit van het RNA van de cel.

RNA overdragen(meer dan 40 soorten). Transporteert aminozuren naar de plaats van eiwitsynthese.

Het heeft de vorm van een klaverblad en bestaat uit 70-90 nucleotiden.

Dia 16

Adenosinetrifosforzuur - ATP. ATP is een nucleotide dat bestaat uit een stikstofbase - adenine, het koolhydraat ribose en drie fosforzuurresten, waarvan er twee een grote hoeveelheid energie opslaan. Wanneer één fosforzuurresidu wordt geëlimineerd, komt er 40 kJ/mol energie vrij.

Vergelijk dit cijfer met het cijfer dat de hoeveelheid energie aangeeft die vrijkomt door 1 g glucose of vet. Het vermogen om een ​​dergelijke hoeveelheid energie op te slaan maakt ATP tot een universele bron.

Fysisch-chemische kenmerken van het watermolecuul

ATP-synthese vindt voornamelijk plaats in de mitochondriën.

Dia 17

II. Metabolisme: energie- en plasticmetabolisme, hun relatie. Enzymen, hun Chemische aard, rol in de stofwisseling. Stadia van het energiemetabolisme. Fermentatie en ademhaling. Fotosynthese, de betekenis ervan, kosmische rol. Fasen van fotosynthese. Lichte en donkere reacties van fotosynthese, hun relatie.

Chemosynthese. De rol van chemosynthetische bacteriën op aarde

Dia 18

Wat is er eenvoudiger dan water?We drinken het, baden erin, koken ermee. Ons leven zou volkomen onmogelijk zijn zonder haar. En tegelijkertijd is dit ‘bekende’ water het meest mysterieus Chemische substantie op de planeet.
‘Levend’ en ‘dood’ water, de oorsprong ervan, redenen voor de overgang naar anderen staten van aggregatie– deze vragen houden mensen al heel lang bezig.

Een van de meest “wonderbaarlijke” eigenschappen van water is het vermogen om stoffen op te lossen.

Fantastisch
hemel macht

We kijken naar een bergbron en denken: “Dit is echt schoon water!” Dit is echter niet het geval: perfect schoon water gebeurt niet in de natuur. Feit is dat water een bijna universeel oplosmiddel is.

Daarin worden gassen opgelost: stikstof, zuurstof, argon, kooldioxide - en andere onzuiverheden die in de lucht worden aangetroffen. De eigenschappen van het oplosmiddel zijn vooral uitgesproken in zeewater, waarin bijna alle stoffen oplossen. Het wordt algemeen aanvaard dat bijna alle elementen van de tabel van het periodieke systeem van elementen kunnen worden opgelost in de wateren van de Wereldoceaan. Door ten minste Vandaag de dag zijn er ruim 80 daarvan ontdekt, waaronder zeldzame en radioactieve elementen.

De grootste hoeveelheden in zeewater bevatten chloor, natrium, magnesium, zwavel, calcium, kalium, broom, koolstof, strontium en boor. Goud alleen al wordt opgelost in de Wereldoceaan met een snelheid van 3 kg per hoofd van de bevolking van de aarde!

In aards water zit ook altijd iets opgelost.

Regenwater wordt als het zuiverste beschouwd maar het lost ook onzuiverheden in de lucht op. Denk niet dat water alleen gemakkelijk oplosbare stoffen oplost.

Analytisch chemici beweren bijvoorbeeld dat water zelfs maar een klein beetje glas oplost. Als je glaspoeder met water in een vijzel maalt, verschijnt er in de aanwezigheid van een indicator (fenolftaleïne) een roze kleur - een teken alkalische omgeving. Als gevolg hiervan loste het water het glas gedeeltelijk op en kwam de alkali in de oplossing (niet voor niets noemen scheikundigen dit proces glasuitloging).

Bewoner-
scheikunde

Waarom kan water zulke verschillende stoffen oplossen?

Uit het vak scheikunde weten we dat het watermolecuul elektrisch neutraal is. Maar de elektrische lading in het molecuul is ongelijk verdeeld: in het gebied van waterstofatomen overheerst de positieve lading, in het gebied waar zuurstof zich bevindt, is de dichtheid van de negatieve lading hoger.

Daarom is een waterdeeltje een dipool. Deze eigenschap van het watermolecuul verklaart zijn vermogen om zich in een elektrisch veld te oriënteren en zich te hechten aan andere moleculen die een lading dragen. Als de aantrekkingsenergie van watermoleculen tot moleculen van een stof groter is dan de aantrekkingsenergie tussen watermoleculen, dan lost de stof op. Afhankelijk hiervan wordt onderscheid gemaakt tussen hydrofiel (zeer goed oplosbaar in water: zouten, logen, zuren) en hydrofoob (stoffen die moeilijk of helemaal niet oplosbaar zijn in water: vetten, rubber, etc.).

Het “vaccin” tegen oplossing in water is dus het vetgehalte in de stof. Het is geen toeval dat de cellen menselijk lichaam hebben membranen die vetcomponenten bevatten. Hierdoor lost water het menselijk lichaam niet op, maar bevordert het de vitale activiteit ervan.

Beton en composiet –
welke is sterker?

Wat heeft deze informatie met zwembaden te maken?

Feit is dat het vermogen van water om veel stoffen op te lossen een negatieve invloed heeft op betonnen zwembaden. Water is nodig om het cement te hydrateren. Na verdamping verschijnen er echter holtes en poriën in de betonstructuur. Dit leidt tot een toename van de doorlaatbaarheid van beton voor gassen, dampen en vloeistoffen.

Als gevolg hiervan dringt water in de poriën van het betonnen zwembad, ondergaat het uitloging en barst vervolgens eenvoudigweg.

Composietzwembaden hebben een groot voordeel ten opzichte van hun betonnen tegenhangers. Een composiet is een heterogeen vast materiaal bestaande uit twee of meer componenten. De belangrijkste kracht van composietproducten komt van glasvezel, dat wil zeggen vezels gemaakt van dunne glasdraden. In deze vorm vertoont glas onverwachte eigenschappen: breekt niet, breekt niet, maar buigt zonder vernietiging.

Test voor graad 10 (profiel). Cytologie. Chemische organisatie van de cel

Bij de vervaardiging van het composiet worden organische polymeerharsen gebruikt als bindmiddel, waardoor het binnendringen van water in de poriën van de stof wordt voorkomen. Hierdoor zijn composietzwembaden vrijwel niet onderhevig aan veroudering en zijn ze bestand tegen de effecten van een essentiële, maar zo destructieve stof: water.

Het lijkt erop dat er vrijwel geen obstakels zijn voor het almachtige water.

Na verloop van tijd leent absoluut elk materiaal zich ervoor.
Maar als u een materiaal voor een zwembad moet kiezen, dan is het vrij duidelijk welke: beton of composiet - uw betrouwbare assistent zal zijn in de strijd tegen de vernietigende kracht van water.

Waarom hebben mensen koolhydraten nodig?

Alle levende organismen in de natuur, of het nu planten of dieren zijn, bevatten koolhydraten - de belangrijkste energiebron. De grootste hoeveelheid daarvan is aanwezig in plantencellen (tot 90%) en 1 – 2% in dierlijke cellen.

Het menselijk lichaam heeft 2-3% van deze organische verbindingen, voornamelijk glycogeen, en slechts 5 gram glucose.

De eigenaardigheden van koolhydraten zijn dat ze uit lange moleculaire plexussen bestaan, en de samenstelling van de moleculen zelf bestaat uit atomen van koolstof, zuurstof en waterstof.

Zonlicht bevordert de fotosynthese van koolhydraten in vegetatie in aanwezigheid van water en koolstofdioxide. Het grootste deel van deze stoffen komt voornamelijk via het menselijk lichaam binnen plantaardig voedsel, maar het lichaam synthetiseert ze zelf, zij het in een onbeduidende hoeveelheid.

De rol van koolhydraten voor een persoon is om zijn lichaam van energie te voorzien, wat ongeveer 60% van het totale energieverbruik gedurende de dag is.

Belangrijkste soorten koolhydraten

Afhankelijk van hun eigenschappen worden koolhydraten onderverdeeld in eenvoudige (monosachariden en disachariden) en complexe (polysachariden).

De eerste groep wordt ook wel snelle koolhydraten genoemd, omdat ze goed oplossen in water en de bloedsuikerspiegel letterlijk binnen enkele minuten verhogen.

Complexe koolhydraten worden daarom langzaam genoemd, omdat ze langzamer oplossen.

Van de eenvoudige stoffen zijn glucose, ribose, fructose en galactose de belangrijkste.

Van bijzondere waarde als monosachariden is glucose, dat energie aan cellen levert.

Dankzij metabolische processen in het lichaam wordt het omgezet kooldioxide en water. Een afwijking van de bloedsuikerspiegel in de ene of de andere richting leidt tot slaperigheid en zelfs bewustzijnsverlies. Het lage niveau veroorzaakt een gevoel van vermoeidheid en zwakte, terwijl het aanzienlijk vermindert mentale capaciteit persoon.

Glucose wordt aangetroffen in granen, graanproducten en veel groenten en fruit.

Ribose is een chemisch analoog van glucose, dat in alle cellen van het lichaam aanwezig is in de structuur van nucleïnezuren en de stofwisseling beïnvloedt.

Het wordt gebruikt als voedingssupplement op het gebied van sportvoeding.

Fructose zit in bijna alle soorten fruit en honing, maar in groenten is dat veel minder. Het dringt gemakkelijk de cellen uit het bloed binnen zonder insuline, wat het fundamenteel onderscheidt van glucose. Vanwege deze eigenschap wordt fructose als veilig voor diabetes beschouwd. Bovendien leidt dit element niet tot cariës, in tegenstelling tot sucrose.

Galactose vormt een disacharide met glucose, lactose genaamd, en wordt voornamelijk aangetroffen in zuivelproducten en melk.

IN Zuivere vorm galactose wordt niet gevonden.

Eenmaal in het maag-darmkanaal wordt de lactose uit de melk dankzij het enzym lactase afgebroken tot glucose en galactose. Een tekort aan dit enzym zorgt voor een verhoogde gasvorming in de darmen na het drinken van melk als gevolg van onverteerde lactose. Het is nuttig voor mensen met deze eigenschap van het lichaam om gefermenteerde melkproducten te consumeren, waarbij lactose wordt omgezet in melkzuur, wat de darmmicroflora neutraliseert.

Complexe koolhydraten omvatten sucrose, maltose, zetmeel, glycogeen, inuline, cellulose en andere.

Sucrose, bestaande uit glucose- en fructosemoleculen, is een puur koolhydraat, namelijk suiker, dat geen andere calorieën bevat dan calorieën. nuttige stoffen, geen vitamines, geen mineralen.

Maltose wordt ook wel moutsuiker genoemd omdat het voorkomt in mout, honing, bier en melasse.

Het wordt gevormd door twee glucosemoleculen.

Zetmeel is een lange moleculaire keten bestaande uit glucose.

Water is een 100% oplosmiddel!

Dit is poeder wit geurloos en smaakloos, onoplosbaar in water. Veel granen en wortelgroenten bevatten grote hoeveelheden zetmeel, de belangrijkste batterij van menselijke energie. Tegelijkertijd beschouwt de moderne geneeskunde het als de boosdoener van een onjuist metabolisme.

Inuline is een polymeer van fructose dat wordt gebruikt om diabetes te voorkomen. Bevat de artisjok van Jeruzalem en enkele andere planten.

Glycogeen wordt ook gevormd uit glucosemoleculen die in dichte takken zijn gerangschikt.

Een klein percentage ervan wordt aangetroffen in de lever en spieren van dieren.

Biologisch belangrijke functies van koolhydraten

Waar zijn koolhydraten voor en waarvoor zijn ze belangrijk? menselijk lichaam?

Misschien wel de belangrijkste belangrijke functie van koolhydraten is hun energiewaarde, aangezien elke gram van deze stof, wanneer geoxideerd, meer dan 4 kcal energie vormt.

Gezien het feit dat de menselijke spieren en lever ongeveer 0,5 kg glycogeen bevatten, wat gelijk staat aan 2000 kcal aan energie die nodig is voor het functioneren van alle weefsels van het lichaam en vooral de hersenen.

Gebrek aan glycogeen in voedsel, dat chronisch is, leidt tot verstoring van de lever als gevolg van de ophoping van vet daarin.

Vervolgens leidt een tekort aan koolhydraten in de voeding tot intense oxidatie van vetten en verzuring (vergiftiging) van het hele lichaam en hersenweefsel. Het resultaat kan bewustzijnsverlies zijn als gevolg van een acidotisch coma.

Overtollige koolhydraten zullen ook bijdragen aan de accumulatie overtollig vet en cholesterol als gevolg van hoge niveaus van glucose en insuline in het bloed.

Natuurlijk is de rol van koolhydraten voor het menselijk leven groot, maar hun energiewaarde mag niet meer dan 50% van het totale caloriegehalte van voedsel bedragen.

Wanneer eiwitten gedurende lange tijd aan hoge glucosewaarden worden blootgesteld, veranderen hun functie en structuur.

Er vindt glycosylering van eiwitten plaats, wat een aantal complicaties bij diabetes mellitus veroorzaakt.

Een gezond persoon moet in de eerste helft van de dag koolhydraten consumeren.

In de daaropvolgende uren neemt de vorming en ophoping van deze stoffen in het lichaam geleidelijk af.

Aan de mensen die leiding geven actief beeld het leven, evenals degenen die betrokken zijn bij sport, bodybuilding of fitness, moeten voedsel eten dat voor de helft uit koolhydraten bestaat. Minder koolhydraten worden aanbevolen voor degenen die dat wel hebben overgewicht.

De functies van koolhydraten in de cellen van levende organismen zijn verschillend. Naast energie zijn dit ook reserve- (opslag), structurele, beschermende, antistollings- en andere functies.

Koolhydraten zijn organische verbindingen die bestaan ​​uit één of meer eenvoudige suikermoleculen. Ze kunnen in drie groepen worden ingedeeld: monosachariden, oligosachariden en polysachariden. Ze verschillen allemaal in de samenstelling van suikermoleculen en hebben verschillende effecten op het lichaam. Waar zijn onoplosbare koolhydraten voor? Conventioneel kunnen deze organische verbindingen worden onderverdeeld in in water onoplosbare en oplosbare koolhydraten. Oplosbare koolhydraten omvatten monosachariden. Maar alleen als ze een alfaconfiguratie hebben. Deze elementen worden gemakkelijk verteerd in het spijsverteringskanaal. Onoplosbare koolhydraten worden vezels genoemd, waaronder cellulose, hemicellulose, pectine, tandvlees, plantaardige lijm en lignine. Al deze supplementen hebben verschillende Chemische eigenschappen en worden gebruikt om ziekten bij dieren te voorkomen.

Onoplosbare koolhydraten omvatten monosachariden met een bètaconfiguratie, omdat ze veel resistenter zijn tegen spijsverteringsenzymen. Vluchtige vetzuren (VFA) zijn een van de belangrijkste energiebronnen voor het lichaam. Maar het moet worden opgemerkt dat dit alleen voor herbivoren geldt, aangezien het vleeseters zijn spijsverteringsprocessen beperkt, en deze zuren vertegenwoordigen daar niet voor energiewaarde. Voer met dergelijke toevoegingen wordt voornamelijk gegeven aan die dieren die moeten worden verminderd overgewicht. Als het dieet van een dier niet door koolhydraten wordt gedomineerd, heeft het geen noemenswaardige invloed op zijn lichaam, omdat het lichaamseiwitten kan gebruiken om glucose aan te maken.

Welke koolhydraten zijn onoplosbaar in water? Deze omvatten zetmeel, cellulose, chitine en glycogeen. Ze vervullen allemaal de functie van het structureren, beschermen en opslaan van energie in het lichaam. Waarom hebben we koolhydraten nodig? Koolhydraten zijn een integraal onderdeel van het menselijk lichaam waardoor het kan functioneren. Dankzij hen is een levend organisme gevuld met energie voor verdere levensactiviteit. Het is dankzij deze organische verbindingen dat de glucosespiegels de afgifte van insuline in het bloed niet beïnvloeden, en dit leidt op zijn beurt niet tot ernstiger gevolgen.

Kortom, alle geconsumeerde koolhydraten lossen op in water en komen met voedsel het menselijk lichaam binnen. Het is echter noodzakelijk om te onthouden dat het noodzakelijk is om de geconsumeerde koolhydraten te reguleren, omdat hun tekort of overmaat ertoe kan leiden ongewenste gevolgen. Een teveel aan deze stoffen kan leiden tot een verscheidenheid aan ziekten, variërend van hart- en vaatziekten tot diabetes. Een tekort veroorzaakt daarentegen verstoringen in de vetstofwisseling, lage suikerspiegels en vele andere ziekten. zin 1: koolhydraten zijn onoplosbaar in water zin 2: welke koolhydraten zijn onoplosbaar in water zin 3: koolhydraten zijn oplosbaar in water

Koolhydraten voorzien het lichaam van energie en spel belangrijke rol bij het reguleren van activiteiten maagdarmkanaal. Koolhydraten worden afhankelijk van hun oplosbaarheid in twee groepen verdeeld: oplosbaar En onoplosbaar koolhydraten.

Monosachariden kan een alfa- of bètaconfiguratie hebben. Koolhydraten bestaande uit α-monosachariden, worden gemakkelijk verteerd door enzymen in het spijsverteringskanaal van dieren en worden geclassificeerd als oplosbare koolhydraten.

Koolhydraten bestaande uit β-monosachariden, zijn resistent tegen de werking van endogene spijsverteringsenzymen en worden geclassificeerd als onoplosbare koolhydraten. Bij sommige diersoorten produceren micro-organismen in het spijsverteringskanaal het enzym echter cellulase, dat onoplosbare koolhydraten afbreekt tot CO 2, brandbare gassen en vluchtige vetzuren.

Vluchtige vetzuren(VFA) zijn de belangrijkste energiebron voor herbivoren. Niet-herbivoren, zoals honden, hebben beperkte microbiële spijsverteringsprocessen, dus onoplosbare koolhydraten hebben geen energiewaarde. Ze verminderen de energetische voedingswaarde van het dieet.

Daarom feeds met hoog niveau onoplosbare koolhydraten, mogen niet worden gebruikt voor honden met een hoge energiebehoefte (groei, late stadia zwangerschap, borstvoeding, stress, werk). Tegelijkertijd worden dergelijke voeders met succes gebruikt om overtollig lichaamsgewicht te verminderen en onder controle te houden bij dieren die vatbaar zijn voor obesitas.

Alfabindingen in alle koolhydraten, met uitzondering van disachariden, worden afgebroken door het spijsverteringsenzym. amylase. Dit enzym wordt uitgescheiden door de alvleesklier en bij sommige diersoorten ook in kleine hoeveelheden door de speekselklieren.

Disachariden (maltose, sucrose, lactose) worden met behulp van speciale enzymen afgebroken tot monosachariden - disaccharidasen, zoals: maltase, isomaltase, sucrase En lactase. Deze enzymen bevinden zich in de villi van de borstelrand. epitheelcellen ingewanden. Als de borstelgrensstructuur beschadigd is of als deze cellen deze enzymen missen, zijn dieren niet in staat disachariden te metaboliseren.

Met deze pathologie blijven disachariden in de darm en worden ze door bacteriën gebruikt, waardoor hun voortplanting wordt gestimuleerd en de osmolariteit van de darminhoud wordt verhoogd, wat leidt tot het vrijkomen van water in het darmlumen en diarree (diarree). Voer dat disachariden bevat, zoals melk die lactose bevat, leidt tot meer diarree als het wordt gebruikt om zieke dieren te voeren.

Oplosbare koolhydraten zijn een gemakkelijk verkrijgbare energiebron en worden in vrij grote hoeveelheden in veel diëten aangetroffen, behalve in diëten die bijna volledig uit vlees, vis of dierlijk weefsel bestaan. Als er een teveel aan oplosbare koolhydraten in de voeding zit, worden sommige koolhydraten in het lichaam opgeslagen in de vorm van glycogeen of vetweefsel voor later gebruik. Daarom maakt een teveel aan koolhydraten in het dieet dieren vatbaarder voor zwaarlijvigheid.

Bij afwezigheid van koolhydraten in de voeding van dieren neemt de glucoseconcentratie in hun bloed niet af en is er geen energietekort, aangezien lichaamseiwitten en glycerol kunnen worden gebruikt om glucose te vormen, en vet en eiwitten worden gebruikt als energiesubstanties.

De verteerbaarheid van glucose, sucrose, lactose, dextrine en zetmeel vermengd met dierlijk weefsel kan met een goed samengesteld dieet 94% bereiken. De verteerbaarheid van oplosbare koolhydraten in industriële voeding van gemiddelde kwaliteit bedraagt ​​echter niet meer dan 85%.

Hoewel honden het ruwe zetmeel in granen gedeeltelijk kunnen verteren, neemt de verteerbaarheid ervan aanzienlijk toe als gevolg van een warmtebehandeling tijdens de bereiding van voedsel met behulp van een bepaalde technologie.

Onoplosbare koolhydraten, onder gemeenschappelijke naam "voedingsvezels" of "cellulose", erbij betrekken cellulose, hemicellulose, pectine, tandvlees, slijm En lignine(zijnde een structureel element van planten).

Verschillende fracties voedingsvezels verschillen aanzienlijk wat betreft hun fysische en chemische eigenschappen. Het toevoegen ervan aan voedsel is nuttig voor veel ziekten, maar ook voor diarree en constipatie. Hun positieve effect hangt samen met het vermogen van vezels om water vast te houden en de samenstelling van de microflora van de dikke darm te beïnvloeden. Voedingsvezels helpen de receptoren van de dikke darm te irriteren en de ontlasting te stimuleren, en dragen ook bij aan de vorming van volumineuzere en zachtere ontlasting.

Voedingsvezels kunnen ook het lipiden- en koolhydraatmetabolisme beïnvloeden. Pectine en tandvlees kunnen de absorptie van lipiden remmen, waardoor de afscheiding van cholesterol en galzuren toeneemt en de lipidenconcentraties in het bloed worden verlaagd, terwijl cellulose een zeer zwak effect heeft op de serumcholesterolconcentraties.

Voedingsvezels kunnen dat wel hebben grote invloed op het niveau van glucose en insuline in het bloed, dat heeft belangrijk bij dieren met diabetes.

Een afname van de concentratie van insuline en glucose in het bloed treedt op als gevolg van verminderde opname van glucose in de darm, langzamere maaglediging en veranderingen in het niveau van secretie van gastro-intestinale peptiden.

Voedingsvezels beïnvloeden ook de opname van andere voedingsstoffen. Dus hoe hoger het vezelgehalte in de voeding, hoe lager de opname van eiwitten en energie. Effect van verschillende voedingsvezels op de absorptie mineralen niet hetzelfde. Pectine vermindert bijvoorbeeld de opname van sommige mineralen, terwijl cellulose geen invloed heeft dit proces. Daarom een ​​dieet met hoge inhoud pectines zonder geschikte minerale supplementen kunnen leiden tot een tekort aan micro-elementen in het lichaam van dieren.

Als er te veel vezels in de voeding zitten, kunnen honden een energietekort krijgen.

Bronnen

1. "KLEINE DIEREN KLINISCHE VOEDING" L.D. Lewis, M. L. Morris (JR), M. S. Hand, MARK MORRIS ASSOCIATES TOPEKA, KANSAS 1987 (vertaling uit het Engels en redactie door doctor in de biologische wetenschappen A. S. Erokhin)
2. Honden voeren. Directory. S.N. Khokhrin, “VSV-Sfinx”, 1996
3. Absoluut alles over uw hond, compositie. VNZubko M.: Arnadia, 1996

Koolhydraat metabolisme

Koolhydraten- een uitgebreide groep organische verbindingen die deel uitmaken van alle levende organismen.

De term 'koolhydraten' ontstond omdat de eerste bekende vertegenwoordigers van koolhydraten qua samenstelling overeenkwamen met de chemische formule C m H 2n O n (koolstof + water). Vervolgens werden natuurlijke koolhydraten met een andere elementaire samenstelling ontdekt, maar de vroegere naam bleef behouden.

Koolhydraten worden afhankelijk van hun oplosbaarheid in twee groepen verdeeld: oplosbaar en onoplosbaar.

Oplosbare koolhydraten, of Sahara, hebben meestal een zoete smaak en een kristallijne structuur. Dit:

• biet- of rietsuiker, ofsucrose(Grieks Sakchar, uit het Sanskriet. Sarkara- grind, zand, kristalsuiker);
• druivensuiker, ofglucose(Grieks glykys- zoet);
• fruitsuiker, offructose(lat. fructus- fruit);
• melksuiker, oflactose(lat. lak, geslacht. geval lactis- melk) enz.

Onoplosbare koolhydraten, of polysachariden, hebben geen zoete smaak en kristallijne structuur. Bijvoorbeeld:

• zetmeel;
• cellulose(lat. cel- cel);
• glycogeen(Grieks glykys- zoet en genen- bevalling).

Functies van koolhydraten

1. Energie. Koolhydraten ( Sahara, zetmeel, glycogeen) is de belangrijkste energiebron in de cel. Wanneer 1 g koolhydraten wordt afgebroken tot eindproducten van de stofwisseling, komt er 17,6 kJ aan energie vrij (hetzelfde als wanneer 1 g eiwit wordt afgebroken).

2. Opslag (back-up). Het reservekoolhydraat bij mensen en andere dieren is dat welglycogeen, dat wordt gesynthetiseerd en geaccumuleerd in levercellen. Het opslagkoolhydraat van planten is koolhydraatzetmeel.

3. Structureel (constructief). Van celluloseWaaruit bestaan ​​de celwanden van planten? Enzymen in het menselijke spijsverteringskanaal zijn niet in staat cellulose af te breken, dus dat is ook niet het geval voedingswaarde als energiebron hebben cellulosevezels echter een gunstig effect op de darmfunctie. Sommige dieren (termieten, herkauwers) bevatten speciale symbiotische protozoa in hun darmen die sterke cellulosemoleculen afbreken tot glucosemoleculen. Dat is de reden waarom termieten zich kunnen voeden met hout, hazen met schors en herkauwers met hooi, takken en stro.

Koolhydraten maken ook deel uit van nucleïnezuren en vormen de intercellulaire substantie van bindweefsel (bij dieren).

4. Beschermend. Ze interageren in de lever met veel giftige stoffen, waardoor ze worden omgezet in onschadelijke en gemakkelijk oplosbare stoffen.

Koolhydraten in menselijke voeding. Koolhydraten voorzien het lichaam van energie en spelen een belangrijke rol bij het reguleren van het maag-darmkanaal. De belangrijkste bronnen van koolhydraten zijn brood, aardappelen, pasta, ontbijtgranen, fruit en snoep. Suiker is een puur koolhydraat. Honing bevat, afhankelijk van de herkomst, 70 - 80% suiker.

Alle koolhydraten zijn onderverdeeld in gemakkelijk- En moeilijk te verteren, En onverteerbaar.

Licht verteerbare koolhydraten- suikers - te vinden in alle zoete voedingsmiddelen en dranken (suiker, honing, snoep, sappen, fruit). Ze dragen bij snel herstel sterkte, het is echter noodzakelijk om licht verteerbare koolhydraten met voorzichtigheid te consumeren, omdat hun overmatige hoeveelheden leiden tot zwaarlijvigheid en de ontwikkeling van diabetes.

Moeilijk verteerbare koolhydraten- Dit is voornamelijk zetmeel. De optimale bron van moeilijk verteerbare, maar toch de meeste gezonde koolhydraten- Dit zijn ontbijtgranen, aardappelen, brood en pasta. Ze brengen glucose langzaam en gelijkmatig naar het bloed en bevorderen de accumulatie in de lever glycogeen, de belangrijkste reserve aan koolhydraten in het menselijk lichaam. Bovendien bevatten volkoren granen en vlokken veel voedingsvezels, die gifstoffen goed absorberen en helpen voedsel door het spijsverteringskanaal te verplaatsen. Daarom zijn tarwe, boekweit, maïs en havermout erg gezond.

Onverteerbare koolhydraten, de zogenaamde voedingsvezels (voedingsvezels, cellulose), zit in groenten en granen, vooral in kool en zemelen. Onverteerbare koolhydraten worden niet vernietigd door spijsverteringssappen en gaan onveranderd door de menselijke darmen. Hoewel ze het lichaam niet van energie voorzien, moeten ze wel in voedsel zitten, omdat ze eraan bijdragen normale operatie darmen en hebben een positief effect op de samenstelling van de darmmicroflora.

Aanbevolen dagelijkse inname van koolhydraten- de meest onstabiele hoeveelheid. Het hangt af van het niveau fysieke activiteit, geslacht, leeftijd, voedseltradities, enz. De geschatte norm is de consumptie van 300 - 350 g koolhydraten per dag.

Wanneer er een overmatige hoeveelheid koolhydraten in de voeding zit, worden sommige ervan in het lichaam opgeslagen in de vorm van glycogeen en vetweefsel voor later gebruik. Daarom draagt ​​een teveel aan koolhydraten in de voeding bij aan obesitas.

Organische verbindingen die de belangrijkste energiebron zijn, worden koolhydraten genoemd. De meest voorkomende suikers in voedsel plantaardige oorsprong. Een tekort aan koolhydraten kan leverdisfunctie veroorzaken, en een teveel aan koolhydraten veroorzaakt een verhoging van het insulinegehalte. Laten we het in meer detail over suikers hebben.

Wat zijn koolhydraten?

Dit zijn organische verbindingen die een carbonylgroep en verschillende hydroxylgroepen bevatten. Ze maken deel uit van de weefsels van organismen en zijn ook een belangrijk onderdeel van cellen. Er zijn mono-, oligo- en polysachariden, evenals complexere koolhydraten zoals glycolipiden, glycosiden en andere. Koolhydraten zijn een product van fotosynthese, maar ook het belangrijkste uitgangsmateriaal voor de biosynthese van andere verbindingen in planten. Vanwege de grote verscheidenheid aan verbindingen kan deze klasse veelzijdige rollen spelen in levende organismen. Door oxidatie te ondergaan, leveren koolhydraten energie aan alle cellen. Ze nemen deel aan de ontwikkeling van immuniteit en maken ook deel uit van veel cellulaire structuren.

Soorten suikers

Organische verbindingen zijn verdeeld in twee groepen: eenvoudig en complex. Koolhydraten van het eerste type zijn monosachariden die een carbonylgroep bevatten en derivaten zijn van polyhydrische alcoholen. De tweede groep omvat oligosachariden en polysachariden. De eerste bestaan ​​uit monosacharideresten (van twee tot tien), die verbonden zijn door een glycosidische binding. Deze laatste kunnen honderden en zelfs duizenden monomeren bevatten. De tabel met koolhydraten die het vaakst worden aangetroffen, is als volgt:

1. Glucose.
2. Fructose.
3. Galactose.
4. Sucrose.
5. Lactose.
6. Maltose.
7. Raffinose.
8. Zetmeel.
9. Cellulose.
10. Chitine.
11. Muramin.
12. Glycogeen.

De lijst met koolhydraten is uitgebreid. Laten we enkele van hen in meer detail bekijken.

Eenvoudige groep koolhydraten

Afhankelijk van de plaats die de carbonylgroep in het molecuul inneemt, worden twee soorten monosachariden onderscheiden: aldosen en ketosen. De eerste functionele groep is aldehyde, terwijl de laatste ketonisch is. Afhankelijk van het aantal koolstofatomen in het molecuul, wordt de naam van het monosacharide gevormd. Bijvoorbeeld aldohexosen, aldotetrosen, ketotrioses, enzovoort. Deze stoffen zijn meestal kleurloos en slecht oplosbaar in alcohol, maar oplosbaar in water. Eenvoudige koolhydraten in voedingsmiddelen zijn vast en hydrolyseren niet tijdens de spijsvertering. Sommige vertegenwoordigers hebben een zoete smaak.

Groepsvertegenwoordigers

Wat zijn eenvoudige koolhydraten? Ten eerste is het glucose of aldohexose. Het bestaat in twee vormen: lineair en cyclisch. De tweede vorm beschrijft het meest nauwkeurig de chemische eigenschappen van glucose. Aldohexose bevat zes koolstofatomen. De stof heeft geen kleur, maar smaakt zoet. Het lost goed op in water. Glucose kun je bijna overal vinden. Het komt voor in plantaardige en dierlijke organen, maar ook in fruit. In de natuur wordt aldohexose gevormd tijdens fotosynthese.

Ten tweede is het galactose. De stof verschilt van glucose in de ruimtelijke rangschikking van de hydroxyl- en waterstofgroepen op het vierde koolstofatoom in het molecuul. Heeft een zoete smaak. Het wordt aangetroffen in dierlijke en plantaardige organismen, evenals in sommige micro-organismen.

En de derde vertegenwoordiger van eenvoudige koolhydraten is fructose. De stof is de zoetste suiker die in de natuur wordt verkregen. Het is aanwezig in groenten, fruit, bessen, honing. Het wordt gemakkelijk door het lichaam opgenomen en snel uit het bloed geëlimineerd, waardoor het geschikt is voor gebruik door patiënten met diabetes. Fructose bevat weinig calorieën en veroorzaakt geen tandbederf.

Voedingsmiddelen rijk aan eenvoudige suikers

1. 90 g - glucosestroop.
2. 50 g - geraffineerde suiker.
3. 40,5 g - honing.
4. 24 g - vijgen.
5. 13 g - gedroogde abrikozen.
6. 4 g - perziken.

De dagelijkse inname van deze stof mag niet hoger zijn dan 50 g. Wat glucose betreft, zal de verhouding in dit geval enigszins verschillen:

1. 99,9 g - geraffineerde suiker.
2. 80,3 g - honing.
3. 69,2 g - dadels.
4. 66,9 g - Alkmaarse gort.
5. 61,8 g - havervlokken.
6. 60,4 g - boekweit.

Om de dagelijkse inname van een stof te berekenen, moet u uw gewicht vermenigvuldigen met 2,6. Simpele suikers leveren energie aan het menselijk lichaam en helpen omgaan met verschillende gifstoffen. Maar we mogen niet vergeten dat er bij elk gebruik gematigdheid moet zijn, anders serieuze gevolgen zal je niet lang laten wachten.

Oligosachariden

De meest voorkomende soorten in deze groep zijn disachariden. Wat zijn koolhydraten die verschillende monosaccharideresiduen bevatten? Het zijn glycosiden die monomeren bevatten. Monosachariden zijn met elkaar verbonden door een glycosidische binding, die wordt gevormd als gevolg van de combinatie van hydroxylgroepen. Op basis van hun structuur zijn disachariden verdeeld in twee typen: reducerend en niet-reducerend. De eerste omvat maltose en lactose, en de tweede omvat sucrose. Het reducerende type heeft een goede oplosbaarheid en een zoete smaak. Oligosachariden kunnen meer dan twee monomeren bevatten. Als de monosachariden hetzelfde zijn, behoort zo'n koolhydraat tot de groep van homopolysachariden, en als ze verschillend zijn, dan tot heteropolysachariden. Een voorbeeld van dit laatste type is het trisacharideraffinose, dat glucose-, fructose- en galactoseresiduen bevat.

Lactose, maltose en sucrose

Deze laatste stof lost goed op en heeft een zoete smaak. Suikerriet en bieten zijn bronnen van het disacharide. In het lichaam wordt sucrose tijdens hydrolyse afgebroken tot glucose en fructose. De disacharide wordt in grote hoeveelheden aangetroffen in geraffineerde suiker (99,9 g per 100 g product), pruimen (67,4 g), druiven (61,5 g) en andere producten. Bij een overmatige inname van deze stof neemt het vermogen om in vet te veranderen bij bijna iedereen toe voedingsstoffen. Het cholesterolgehalte in het bloed stijgt ook. Grote hoeveelheden sucrose hebben een negatieve invloed op de darmflora.

Melksuiker, of lactose, wordt aangetroffen in melk en zijn derivaten. Dankzij een speciaal enzym wordt het koolhydraat afgebroken tot galactose en glucose. Als het niet in het lichaam aanwezig is, treedt er melkintolerantie op. Moutsuiker of maltose is een tussenproduct van de afbraak van glycogeen en zetmeel. IN etenswaren de stof zit in mout, melasse, honing en gekiemde granen. De samenstelling van koolhydraten lactose en maltose wordt weergegeven door monomeerresiduen. Alleen in het eerste geval zijn het D-galactose en D-glucose, en in het tweede geval wordt de stof weergegeven door twee D-glucosen. Beide koolhydraten zijn reducerende suikers.

Polysachariden

Wat zijn complexe koolhydraten? Ze verschillen op verschillende manieren van elkaar:

1. Volgens de structuur van de monomeren in de keten.

2. Volgens de volgorde waarin de monosachariden in de keten voorkomen.

3. Door het type glycosidische bindingen die monomeren verbinden.

Net als bij oligosachariden kunnen in deze groep homo- en heteropolysachariden worden onderscheiden. De eerste omvat cellulose en zetmeel, en de tweede omvat chitine en glycogeen. Polysachariden zijn een belangrijke energiebron die wordt gevormd als gevolg van de stofwisseling. Ze zijn betrokken bij immuunprocessen, maar ook bij de adhesie van cellen in weefsels.

Lijst complexe koolhydraten vertegenwoordigd door zetmeel, cellulose en glycogeen, we zullen ze in meer detail bekijken. Eén van de belangrijkste leveranciers van koolhydraten is zetmeel. Dit zijn verbindingen die honderdduizenden glucoseresiduen bevatten. Het koolhydraat wordt geboren en opgeslagen in de vorm van granen in de bladgroenkorrels van planten. Dankzij hydrolyse verandert zetmeel in wateroplosbare suikers, wat het vrije verkeer door delen van de plant vergemakkelijkt. Eenmaal in het menselijk lichaam begint het koolhydraat in de mond uiteen te vallen. De grootste hoeveelheden zetmeel zitten in graankorrels, knollen en bloembollen. In de voeding is het goed voor ongeveer 80% van de totale hoeveelheid geconsumeerde koolhydraten. De grootste hoeveelheid zetmeel, per 100 g product, wordt gevonden in rijst - 78 g, iets minder in pasta en gierst - 70 en 69 g roggebrood bevat 48 g zetmeel, en in dezelfde portie aardappelen bereikt de hoeveelheid slechts 15 g. Dagelijkse behoefte het menselijk lichaam in dit koolhydraat is 330-450 g.

Graanproducten bevatten ook vezels of cellulose. Het koolhydraat maakt deel uit van de celwanden van planten. Zijn bijdrage bedraagt ​​40-50%. Een persoon kan cellulose niet verteren, omdat er geen noodzakelijk enzym is dat het hydrolyseproces zou uitvoeren. Maar zachte vezelsoorten, zoals aardappelen en groenten, kunnen goed worden opgenomen in het spijsverteringskanaal. Wat is de inhoud van dit koolhydraat in 100 g voedsel? Rogge en tarwezemelen zijn de rijkste voedingsmiddelen aan vezels. Hun inhoud bereikt 44 g. Cacaopoeder bevat 35 g voedzame koolhydraten, en gedroogde paddenstoelen slechts 25. Rozenbottels en gemalen koffie bevatten 22 en 21 g. Het koolhydraatgehalte daarin bereikt 18 g. Een persoon moet tot 35 g cellulose per dag eten. Bovendien ontstaat de grootste behoefte aan koolhydraten tussen de leeftijd van 14 en 50 jaar.

Het polysacharide glycogeen wordt gebruikt als energiemateriaal voor het goed functioneren van spieren en organen. Het heeft geen voedingswaarde, omdat het gehalte ervan in voedsel extreem laag is. Het koolhydraat wordt soms dierlijk zetmeel genoemd vanwege de vergelijkbare structuur. In deze vorm wordt glucose opgeslagen in dierlijke cellen (in de grootste hoeveelheden in de lever en spieren). In de lever van volwassenen kan de hoeveelheid koolhydraten oplopen tot 120 g. Leiders in het glycogeengehalte zijn suiker, honing en chocolade. Ook hoge inhoud Dadels, rozijnen, marmelade, zoete rietjes, bananen, watermeloen, dadelpruimen en vijgen kunnen bogen op koolhydraten. Dagelijkse norm glycogeen is gelijk aan 100 g per dag. Als iemand intensief sport of veel werk verricht mentale activiteit moet de hoeveelheid koolhydraten worden verhoogd. Glycogeen is een licht verteerbaar koolhydraat dat in reserve wordt opgeslagen, wat betekent dat het alleen wordt gebruikt als er een tekort aan energie uit andere stoffen is.

Polysachariden omvatten ook de volgende stoffen:

1. Chitine. Het maakt deel uit van de hoornachtige membranen van geleedpotigen en is aanwezig in schimmels, lagere planten en ongewervelde dieren. De stof speelt de rol van ondersteunend materiaal en vervult ook mechanische functies.

2. Muramine. Het is aanwezig als mechanisch ondersteuningsmateriaal voor de bacteriële celwand.

3. Dextranen. Polysachariden fungeren als vervangers voor bloedplasma. Ze worden verkregen door de werking van micro-organismen op een sucrose-oplossing.

4. Pectinestoffen. In combinatie met organische zuren kunnen ze gelei en marmelade vormen.

Eiwitten en koolhydraten. Producten. Lijst

Het menselijk lichaam heeft elke dag een bepaalde hoeveelheid voedingsstoffen nodig. Koolhydraten moeten bijvoorbeeld worden geconsumeerd met een snelheid van 6-8 g per 1 kg lichaamsgewicht. Als een persoon een actieve levensstijl leidt, zal het bedrag toenemen. Koolhydraten zitten bijna altijd in voedingsmiddelen. Laten we een lijst maken van hun aanwezigheid per 100 g voedsel:

1. De grootste hoeveelheden (ruim 70 gram) zitten in suiker, muesli, marmelade, zetmeel en rijst.
2. Van 31 tot 70 g - in meel en zoetwaren, pasta, ontbijtgranen, gedroogd fruit, bonen en erwten.
3. Van 16 tot 30 g koolhydraten bevatten bananen, ijs, rozenbottels, aardappelen, tomatenpuree, compotes, kokosnoot, zonnebloempitten en cashewnoten.
4. Van 6 tot 15 g - in peterselie, dille, bieten, wortels, kruisbessen, krenten, bonen, fruit, noten, maïs, bier, pompoenpitten, gedroogde paddenstoelen enzovoort.
5. Tot 5 g koolhydraten worden aangetroffen in groene uien, tomaten, courgettes, pompoenen, kool, komkommers, veenbessen, zuivelproducten, eieren, enzovoort.

De voedingsstof mag niet minder dan 100 g per dag het lichaam binnenkomen. Anders krijgt de cel niet de energie die hij nodig heeft. De hersenen zullen hun analyse- en coördinatiefuncties niet kunnen uitvoeren, daarom zullen de spieren geen commando's ontvangen, wat uiteindelijk tot ketose zal leiden.

We hebben uitgelegd wat koolhydraten zijn, maar daarnaast zijn eiwitten een essentiële stof voor het leven. Ze zijn een keten van aminozuren die met elkaar zijn verbonden door een peptidebinding. Afhankelijk van hun samenstelling verschillen eiwitten in hun eigenschappen. Deze stoffen spelen bijvoorbeeld de rol Bouwmateriaal, omdat elke cel van het lichaam ze in zijn samenstelling opneemt. Sommige soorten eiwitten zijn enzymen en hormonen, maar ook een energiebron. Ze beïnvloeden de ontwikkeling en groei van het lichaam, reguleren de zuur-base- en waterbalans.

De tabel met koolhydraten in voedsel liet zien dat hun aantal in vlees en vis, maar ook in sommige soorten groenten, minimaal is. Wat is het eiwitgehalte in voedsel? Het rijkste product is voedselgelatine; per 100 g bevat het 87,2 g van de stof. Vervolgens komen mosterd (37,1 g) en soja (34,9 g). De verhouding van eiwitten en koolhydraten in de dagelijkse consumptie per 1 kg gewicht moet 0,8 g en 7 g zijn. Voor een betere opname van de eerste stof is het noodzakelijk om voedsel te nemen waarin het wordt ingenomen lichte vorm. Dit geldt voor eiwitten die aanwezig zijn in gefermenteerde melkproducten en op eieren. Eiwitten en koolhydraten combineren niet goed in één maaltijd. De tabel met afzonderlijke maaltijden laat zien welke variaties je het beste kunt vermijden:

1. Rijst met vis.
2. Aardappelen en kip.
3. Pasta en vlees.
4. Broodjes met kaas en ham.
5. Gepaneerde vis.
6. Noten brownies.
7. Omelet met ham.
8. Meel met bessen.
9. Meloen en watermeloen moeten een uur vóór de hoofdmaaltijd afzonderlijk worden gegeten.

Past goed bij:

1. Vlees met salade.
2. Vis met groenten of gegrild.
3. Kaas en ham apart.
4. Hele noten.
5. Omelet met groenten.

Reglement aparte voeding gebaseerd op kennis van de wetten van de biochemie en informatie over het werk van enzymen en voedselsappen. Voor een goede spijsvertering heeft elk soort voedsel een individuele set maagsappen, een bepaalde hoeveelheid water, een alkalische of zure omgeving en de aan- of afwezigheid van enzymen nodig. Voedsel dat rijk is aan koolhydraten heeft bijvoorbeeld spijsverteringssap nodig met alkalische enzymen die deze organische stoffen afbreken voor een betere spijsvertering. En hier is het eten rijk aan eiwitten, vereist al zure enzymen. Door eenvoudige regels voor productconformiteit te volgen, versterkt een persoon zijn gezondheid en behoudt hij een constant gewicht, zonder de hulp van diëten.

"Slechte" en "goede" koolhydraten

“Snelle” (of “verkeerde”) stoffen zijn verbindingen die een klein aantal monosachariden bevatten. Dergelijke koolhydraten kunnen snel worden opgenomen, de bloedsuikerspiegel verhogen en ook de hoeveelheid vrijkomende insuline verhogen. Dit laatste verlaagt de bloedsuikerspiegel door deze om te zetten in vet. Het eten van koolhydraten na de lunch vormt het grootste gevaar voor iemand die op zijn gewicht let. Op dit moment is het lichaam het meest vatbaar voor het vergroten van de vetmassa. Wat bevat precies de verkeerde koolhydraten? Hieronder vermelde producten:

1. Zoetwaren.

3. Jam.

4. Zoete sappen en compotes.

7. Aardappelen.

8. Pasta.

9. Witte rijst.

10. Chocolade.

Dit zijn voornamelijk producten die geen lange bereidingstijd vereisen. Na zo'n maaltijd moet je veel bewegen, anders zal het overgewicht voelbaar zijn.

“Juiste” koolhydraten bevatten meer dan drie eenvoudige monomeren. Ze worden langzaam opgenomen en veroorzaken geen sterke suikerstijging. Dit type koolhydraten bevat een grote hoeveelheid vezels, die vrijwel niet worden verteerd. In dit opzicht blijft een persoon lange tijd vol; er is extra energie nodig om dergelijk voedsel af te breken; bovendien wordt het lichaam op natuurlijke wijze gereinigd. Laten we een lijst maken van complexe koolhydraten, of beter gezegd, de voedingsmiddelen waarin ze voorkomen:

1. Zemelen- en volkorenbrood.
2. Boekweit- en havermoutpap.
3. Groene groente.
4. Grove pasta.
5. Paddestoelen.
6. Erwten.
7. Rode bonen.
8. Tomaten.
9. Zuivelproducten.
10. Vruchten.
11. Bittere chocolade.
12. Bessen.
13. Linzen.

Om jezelf in goede conditie te houden, moet je meer ‘goede’ koolhydraten in de voeding eten en zo min mogelijk ‘slechte’ koolhydraten. Deze laatste kunnen het beste in de eerste helft van de dag worden ingenomen. Als u wilt afvallen, is het beter om het gebruik van "verkeerde" koolhydraten uit te sluiten, omdat iemand bij gebruik ervan voedsel in een groter volume ontvangt. De ‘juiste’ voedingsstoffen bevatten weinig calorieën en kunnen ervoor zorgen dat u zich langdurig vol voelt. Dit betekent niet een volledige afwijzing van ‘slechte’ koolhydraten, maar alleen het redelijke gebruik ervan.