Углеводы — неотъемлемый компонент клеток и тканей всех живых организмов, представителей растительной и живой природы. В силу своей разнообразности, углеводы классифицируются как по сложности химической структуры (простые и сложные), так и по влиянию на метаболизм человека.
Например, при употреблении в пищу быстрые углеводы начинает усваиваться практически сразу и резко повышают уровень сахара в крови, тогда как полисахариды и крахмал требуют времени для переваривания. Кроме этого, желудок человека не способен переваривать клетчатку — она также является углеводом.
// Углеводы — кто придумал?
Название “углеводы” отсылает к тому, что на каждый атом углерода приходится два атома водорода — как у воды. Считается, что термин появился в 1850-х годах, а первыми учеными, изучавшими структуру углеводов, стали французы Клод Бернар и Анселм Пайен¹. Однако сами вещества были известны человечеству тысячелетиями.
С точки зрения химии, углеводы — это молекулы, состоящие из атомов углерода, водорода и кислорода. В природе углеводы синтезируются зелеными растениями из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза — фактически, они образуются при росте растения под воздействием солнечного света.
Углеводы — наиболее распространенное органическое вещество в природе и важный компонент живых организмов. Они являются частью структуры нуклеиновых кислот — молекул, содержащую генетическую информацию. В растениях углеводы составляют до 80% сухой массы, в людях и животных — 2-3%.
// Читать дальше:
- углеводы — польза и вред
- нормы углеводов, белков и жиров по весу
- безуглеводная диета — что можно есть?
Чем углеводы отличаются от белков?
Если белки состоят из аминокислот (остатков аминогрупп), то углеводы — из карбонильной и нескольких гидроксильных групп. Кроме этого, у белков выше относительная молекулярная масса, поскольку они имеют несколько структур (первичных, вторичных и так далее) — тогда как структура углеводов более проста.
В точки зрения обмена веществ человека, углеводы (в виде глюкозы, крахмала и гликогена) являются источниками энергии, тогда как белки — ферментами и средством для транспортировки важных элементов (например, железосодержащий белок гемоглобин переносит кислород).
// Читать дальше:
Виды и классификация
Традиционно углеводы классифицируют по количеству структурных элементов. Например, каждая молекула моносахарида содержит лишь одну карбонильную (альдегидную или кетонную) группу, молекула дисахарида — две, олисахарида — от двух до десяти, полисахарида — десятки, сотни и тысячи групп.
1. Простые углеводы и сахар
Простейшие представители этого класса углеводов — глюкоза и фруктоза, отличающиеся лишь расположением атомов в молекуле. Соединенные вместе, моносахариды глюкоза и фруктоза образуют обычный сахар. Кроме этого, к простым углеводам относится лактоза и ряд продуктов питания (например, мед).
// Простые углеводы — список продуктов
2. Сложные углеводы и крахмал
Сложные углеводы — это цепочки из сотен и тысяч молекул моносахаридов. Различные виды крахмала — пример полисахаридов овощей и злаковых культур. С помощью пищеварительных ферментов желудка эти углеводы, в конечном итоге, также расщепляются на глюкозу — однако это требует времени.
// Сложные углеводы — список продуктов
3. Клетчатка
Растительные пищевые волокна (клетчатка) — также вид сложных углеводов. Отличием клетчатки является то, что она не переваривается желудком человека, хотя важна для различных функций пищеварения и обмена веществ. В частности, растворимая клетчатка служит пищей для полезной микрофлоры кишечника.
// Растворимая клетчатка — что это?
4. Альдиты
Альдиты (или сахарные спирты) — растительные вещества, использующиеся в качестве сахарозаменителей и подсластителей. Наиболее популярными являются ксилит и сорбит — элементы, выделенные из манного ясеня. Они обладают сладким вкусом, однако усваиваются организмом лишь частично.
// Ксилит — в чем польза для зубов?
Гликемический индекс углеводов
С точки зрения правильного питания роль играет не структурный состав молекулы углевода, а то, насколько быстро она усваивается. Быстрые углеводы (моносахариды и дисахариды с простой структурой) резко повышают уровень сахара в крови, тогда как сложные углеводы (полисахариды) чаще всего усваиваются медленно.
В этом случае говорят о гликемическом индексе углевода — точнее, конкретного продукта питания, содержащего этот углевод. Напомним, что скорость усвоения зависит не только от сочетания с белками и жирами, но и от степени термической обработки и величины порции продукта.
Кроме этого, не все сложные углеводы усваиваются медленно. Например, мальтодекстрин, часто использующийся в пищевой индустрии, фактически являясь полисахаридом, по своему действию на организм подобен глюкозе. Содержащийся в рисе крахмал также обладает быстрой скоростью усвоения.
// Читать дальше:
***
Углеводы — класс органических веществ, синтезируемый зелеными растениями из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза. Классификация углеводов строится на количестве структурных элементов (моносахариды, дисахариды и полисахариды), а также на скорости усвоения углеводных продуктов (быстрые и медленные).
Научные источники:
- A history of evolution of the terms of carbohydrates coining the term ‘glucogenic carbohydrates’ and prescribing in grams per day for better nutrition communication, source
