Какие свойства характерны для моносахаридов
Строение моносахаридов (моноз)
Моносахариды (монозы) являются гетерофункциональными соединениями. В их молекулах одновременно содержатся и карбонильная (альдегидная или кетонная), и несколько гидроксильных групп, т.е. моносахариды представляют собой полигидроксикарбонильные соединения – полигидроксиальдегиды и полигидроксикетоны.
В зависимости от этого моносахариды подразделяются на альдозы (в моносахариде содержится альдегидная группа) и кетозы (содержится кетогруппа). Например, глюкоза – это альдоза, а фруктоза – это кетоза.
глюкоза фруктоза
В зависимости от числа атомов углерода в молекуле моносахарид называется тетрозой, пентозой, гексозой и т.д. Если объединить последние два типа классификации, то глюкоза – это альдогексоза, а фруктоза – кетогексоза. Большинство встречающихся в природе моносахаридов – это пентозы и гексозы.
Номенклатура моносахаридов
В основу номенклатуры альдоз положены тривиальные названия моносахаридов состава $C_n (H_2O)_n$ с линейной цепью углеродных атомов: рибоза, глюкоза, фруктоза.
Название кетоз образуются введением суффикса “-ул” – в название соответствующей альдозы: рибоза → рибулоза; некоторые кетосахара имеют тривиальные названия, например, фруктоза (кетогексоза).
стереоИзомерия моносахаридов
Для моносахаридов характерны несколько видов изомерии.
1. Межклассовая изомерия. Альдозы и кетозы являются межклассовыми изомерами
2. Оптическая изомерия. Наличие нескольких асимметрических атомов углерода обусловливает существование большого числа оптических изомеров у моносахаридов.
Определение
Асимметрический атом углерода (хиральный центр) – это атом углерода, связанный с четырьмя различными атомами или группами атомов
Моносахариды изображаются в виде проекционных формул Фишера, т.е. в виде проекции тетраэдрической модели атомов углерода на плоскость рисунка. Углеродная цепь в них записывается вертикально. У альдоз наверху помещают альдегидную группу, у кетоз – соседнюю с карбонильной первичноспиртовую группу. Нумерацию начинают с верхнего атома углерода. Атом водорода и гидроксильную группу при асимметрическом атоме углерода располагают на горизонтальной прямой. Асимметрический атом углерода находится в образующемся перекрестье двух прямых и не обозначается символом.
С ростом числа асимметрических центров число пространственных изомеров возрастает, причем:
Запомнить! Каждый новый асимметрический центр вдвое увеличивает число возможных изомеров; число изомеров определяется формулой $N=2^n$, где n – число асимметрических центров.
Так, один асимметрический атом углерода есть у глицеринового альдегида $HO-CH_2-CH(OH)-C(O)H$, являющегося первым и единственным представителем ряда альдотриоз. Соответственно, первым и единственным представителем ряда кетотриоз является дигидроксиацетон.
У глицеринового альдегида существует два оптических изомера, поскольку в молекуле есть только один хиральный центр (n=1. N=2). У молекулы дигидроксикетона таких центров нет, поэому он не имеет оптических изомеров.
Определение
Изомер, у которого на проекции гидроксильная группа у асимметрического атома расположена справа от основной цепи, называют D-изомером (лат. dexter – правый). Если гидроксил расположен слева – L-изомером (лат. laevus – левый)
Рассмотрим на примере, как количество оптических изомеров зависит от числа хиральных центров
Пример
Определить, сколько асимметрических атомов углерода и оптических изомеров имеется у следующих двух веществ? Указать асимметрические атомы углерода
соединение (1) соединение (2)
Определим класс и названия приведенных веществ:
соединение (1) – 3-метилбутанол-2, предельный одноатомный спирт;
соединение (2) -3-метил-2-гидроксибутановая кислота, гидроксикислота (т.е. проявляет и свойства спиртов, и свойства карбоновых кислот)
Асимметрическим считается атом углерода, связанный с 4-мя разными заместителями. У обоих соединений – 3-метилбутанола-2 и 3-метил-2-гидроксибутановой кислоты имеется только по одному асимметрическому атому углерода, так как при атоме С2 в спирте и при С3 в кислоте имеется по два одинаковых заместителя – две метильные группы. Формула расчета числа оптических изомеров: $N=2^n$, значит $N=2^1=2$. Следовательно, каждое вещество может существовать в виде пары оптических антиподов D- и L-соответственно (1a и 1b, 2a и 2b).
3. Таутомерия (мутаротация). Для всех моносахаридов характерно явление мутаротации, т.е. существование в циклической и нециклической формах.
Рассмотрим это явление на примере молекулы рибозы. Поскольку в пространстве углерод-углеродная цепь рибозы изогнута, то карбонильная группа располагается близко к –ОН группе четвертого или пятого атома углерода. Происходит взаимодействие этих двух групп одной молекулы и цикл замыкается с образованием внутреннего полуацеталя.
Вновь образовавшийся гидроксил (выделен на рис. синим цветом) носит название полуацетального, или гликозидного и может по разному располагаться в пространстве относительно цикла. Если полуацетальный гидроксил располагается по одну сторону с гидроксилом, определяющим принадлежность к D- или L-ряду, то такой изомер называется $alpha$-изомером, если по разные стороны – $beta$-изомером. Циклическая и открытая формы легко переходят друг в друга и находятся в динамическом равновесии. При комнатной температуре преобладает циклическая, при нагревании – открытая форма.
Аналогично происходит и с углеродным скелетом глюкозы: карбонильная группа располагается близко к –ОН группе пятого или шестого атома углерода, в результате чего происходит взаимодействие этих групп, приводящее к образованиюполуацетальной группы (выделена синим цветом). На рисунке ниже приведены открытая и закрытая форма существования глюкозы :
Согласно теории А. Байера:
Внутримолекулярное взаимодействие спиртовой и карбонильной групп наиболее благоприятно, если оно приводит к образованию пяти– или шестичленных циклов.
Шестичленные кольца сахаров называют пиранозами, а пятичленные – фуранозами. Формулы, отображающие строение циклических форм моносахаридов, были предложены У. Хеуорсом в 20-х годах прошлого века.
Запомнить! При написании структурных формул по Хеуорсу гидроксильная группа при атоме С1 должна быть расположена ниже плоскости кольца в $alpha$-форме, а в $beta$-форме – выше плоскости кольца.
ГЛЮКОЗА
Глюкоза (декстроза) или виноградный сахар, входит в состав сока многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, является самым распространённым углеводом. Глюкоза относится к классу моносахаридов и является шестиатомным сахаром, то есть относится к ряду гексоз (одна из восьми изомерных альдогексоз). В свободном виде D-глюкоза содержится в плодах, цветах и других органах растений, в мёде, а также в животных тканях (в крови, мозге, мышцах). В природе существует преимущественно в виде D-изомера и является важнейшим источником энергии в организмах животных, человека и микроорганизмов.
Глюкоза – бесцветное кристаллическое вещество сладкого вкуса, хорошо растворимое в воде. Растворы глюкозы используются в медицине для внутривенных инъекций, так как обеспечивают дополнительное питание организма быстроусваиваемыми углеводами. Повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы — инсулина, отвечающего за быстрый метаболизм углеводов в организме. Химическая энергия питательных веществ, поступающих в организм, заключена в ковалентных связях между атомами. В глюкозе количество потенциальной энергии составляет 2800 кДж на 1 моль.
В организме глюкоза подвергается сложным биохимическим превращениям в результате которых образуется диоксид углерода и вода, при это выделяется энергия согласно итоговому уравнению:
$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 longrightarrow 6H_2O + 6CO_2 + textrm{2800 кДж}$
Этот процесс протекает ступенчато, и поэтому энергия выделяется медленно.
Большое значение имеют биохимические процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы (образуется молочная кислота), так же как и при силосовании кормов. На практике используется также спиртовое брожение глюкозы (образуется этиловый спирт), например при производстве пива и вина.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЛЮКОЗЫ
Запомнить! Являясь типичным представителем альдогексоз, глюкоза обладает химическими свойствами, характерными одновременно и для многоатомных спиртов и для альдегидов.
Кроме того, она обладает и некоторыми специфическими свойствами:
СВОЙСТВА, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАЛИЧИЕМ В МОЛЕКУЛЕ ГИДРОКСИЛЬНЫХ ГРУПП
1. Алкилирование – замещение водорода в гидроксиле на алкильный радикал. Реагирует со спиртами с образованием простых эфиров.
2. Ацилирование или реакция этерификации. Реагирует с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров, то есть пять гидроксильных групп глюкозы вступают в реакцию с кислотами аналогично спиртам.
3. Как многоатомный спирт реагирует с гидроксидом меди (II) c образованием алкоголята (глюкозата) меди (II) (качественная реакция на две гидроксильные группы)
СВОЙСТВА, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАЛИЧИЕМ КАРБОНИЛЬНОЙ ГРУППЫ
1. Окисление. Глюкоза легко окисляется и образует глюконовую кислоту, при этом восстанавливая серебро из аммиачного раствора оксида серебра и медь(II) до меди(I) (качественная реакция на альдегидную группу)
Кроме того, глюкоза легко вступает в реакцию “серебряного зеркала” – окисления реактивом Толленса (аммиачный раствор оксида серебра) (качественная реакция на альдегидную группу)
К особенностям протекания реакций окисления можно отнести взаимодействие моносахаридов с азотной кислотой и с бромной водой. Азотная кислота окисляет альдозы и кетозы до дикарбоновых кислот – гликаровых (или сахарных) кислот.
Бромная вода, как более мягкий окислитель, окисляет только альдегидные группы до карбоксильных групп с образованием монокарбоновых гликоновых кислот (аналогично реактиву Толленса).
2. Восстановление. Глюкоза может восстанавливаться в шестиатомный спирт (сорбит).
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
1. Глюкоза подвергается биохимическому брожению:
а) спиртовое брожение
$C_6H_{12}O_6 longrightarrow 2CH_3-CH_2OH + CO_2$
б) молочнокислое брожение
$C_6H_{12}O_6 longrightarrow 2CH_3-CH(OH)-COOH$
в) маслянокислое брожение
$C_6H_{12}O_6 longrightarrow C_3H_7COOH + 2H_2 + 2CO_2$
ПОЛУЧЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ
1. Первый синтез глюкозы из формальдегида в присутствии гидроксида кальция был произведён А. М. Бутлеровым в 1861 году.
$6HC(O)H xrightarrow{Ca(OH)_2} C_6H_{12}O_6$
2. Глюкоза может быть получена гидролизом природных веществ, в состав которых она входит. В производстве её получают гидролизом картофельного и кукурузного крахмала кислотами:
$(C_6H_{10}O_5)_n xrightarrow[]{H_2O hspace{3pt} (H^+)} (C_6H_{10}O_5)_x xrightarrow[]{H_2O hspace{3pt} (H^+)} dfrac{n}{2} C_{12}H_{22}O_{11} xrightarrow[]{H_2O hspace{3pt} (H^+)} nC_6H_{12}O_6$
крахмал декстрины D-мальтоза D-глюкоза
3. В природе глюкоза наряду с другими углеводами образуется в результате реакции фотосинтеза (см. тему “Классификация, строение и номенклатура углеводов”)
ФРУКТОЗА
Фруктоза, а более правильно-D-фруктоза широко распространена в растительном мире: содержится во фруктах, в пчелином меде, входит в состав сахара (сахарозы).
Фруктоза является изомером глюкозы, соответственно, отвечает той же молекулярной формуле $C_6H_{12}O_6$. Она представляет собой кетогексозу, в которой кето-группа находится у второго углеродного атома в цепи. Фруктоза, как и глюкоза, существует в двух таутомерных формах – в открытой и замкнутой (циклической). Отличается от глюкозы меньшим размером цикла, который содержит не шесть, а пять атомов (включая кислород):
Так же, как и глюкоза образует оптические изомеры, при этом количество хиральных центров меньше, чем у глюкозы – всего три. Поэтому число стереоизомеров у глюкозы $N=2^4=16$, а у фруктозы $N=2^3=8$.
Фруктоза хорошо растворима в воде и имеет более сладкий вкус, чем глюкоза.
ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФРУКТОЗЫ
Поскольку фруктоза, как и глюкоза, является многоатомным спиртом, то по гидроксильным группам вступает в те же реакции.
Запомнить! Особенностью фруктозы является невозможность окисления кето-группы до кислоты.
Это отличие позволяет качественно отличить фруктозу от глюкозы (см. раздел данной темы “Свойства, обусловленные наличием альдегидной группы” ).
Источник
Физические свойства:
Моносахариды являются твердыми кристаллическими веществами. Все они гигроскопичны, хорошо растворимы в воде, легко образуют сиропы. Растворимость моноз в спирте низкая, в эфире они практически нерастворимы. Растворы моносахаридов имеют нейтральную реакцию по лакмусу и обычно обладают сладким вкусом. Сладость разных моноз различна. Например, фруктоза приблизительно в три раза слаще глюкозы. Растворы моносахаридов обладают оптической активностью, для них характерно явление мутаротации.
Химические свойства:
· Реакции карбонильных форм моносахаридов
а) Окисление. Монозы легко окисляются, причем в зависимости от условий окисления образуются различные продукты.
Пример окисления глюкозы:
С помощью сильного окислителя – концентрированной азотной кислоты – концевые группы альдоз (альдегидная и первичноспиртовая) одновременно окисляются в карбоксильные группы, образуя гликаровые кислоты (называемые также сахарными):
Кетозы не окисляются слабыми окислителями. При действии сильных окислителей происходит расщепление молекул. Так, например, при окислении фруктозы получаются винная и щавелевая кислоты:
Подобно обычным альдегидам, альдозы легко дают реакцию “серебряного зеркала” с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса):
Кетозы тоже способны восстанавливать катионы металлов, так как они в щелочной среде изомеризуются в альдозы.
б) Восстановление. При восстановлении моноз образуются многоатомные спирты, называемые альдитами (глицитами). Эти кристаллические, легко растворимые в воде вещества обладают сладким вкусом и часто используются как заменители сахара (ксилит, сорбит).
Глюкоза при восстановлении дает шестиатомный сахароспирт сорбит, галактоза – дульцит, манноза – манит:
Сорбит часто встречается в различных фруктах, ягодах: в рябине, сливах, абрикосах, вишнях и др. Дульцит содержится во многих растениях, выделяется на поверхности коры деревьев. Манит содержится в бурых водорослях; плодах (ананас), овощах (морковке, луке).
Восстановление моносахаридов проводят водородом в присутствии металлических катализаторов (палладий, никель).
Шестиатомные спирты – глюцит (сорбит), дульцит и маннит – получаются при восстановлении соответственно глюкозы, галактозы и маннозы. Восстановление глюкозы в сорбит является одной из стадий промышленного синтеза аскорбиновой кислоты.
· Реакции с участием гидроксильных групп
Гидроксильные группы имеются в открытых и циклических формах моноз, но содержание циклических форм значительно выше, поэтому реакции идут в циклических (полуацетальных ) формах:
Гидроксилы отличаются по реакционной способности: С1-ОН-гликозидный (наиболее реакционноспособный); С6 – первичный; С2-С4 – вторичные.
· Реакции с участием гликозидного гидроксила
При взаимодействии моносахаридов с гидроксилсодержащими соединениями (спиртами, фенолами и др.) в условиях кислотного катализа образуются производные только по гликозидной ОН-группе – циклические ацетали, называемые гликозидами. Cпиртовые гидроксилы моноз в этих условиях не реагируют.
· Действие кислот
Действие кислот на пентозы и гексозы может быть использовано для их распознования, а именно: при нагревании пентоз с разбавленными кислотами легко происходит их дегидратация (отщепление трех молекул воды ) и образуется летучий гетероциклический альдегид – фурфурол:
Действие кислот на гексозы ведет сначала к образованию 5-гидроксиметилфурфурола, который при кипячении с разбавленными кислотами разлагается с образованием левулиновой и муравьиной кислот:
· Брожение сахаров
Брожение – это сложный процесс расщепления моносахаридов с выделением СО2 под действием ферментов. Брожению подвергаются сахара, у которых число атомов углерода кратно трем (гексозы).
Брожение гексоз различной конфигурации происходит с неодинаковой легкостью. Существуют и другие виды брожения.
Процессы брожения сахаров играют важную роль и широко используются в промышленности.
Различают разные виды брожения:
· Образование дисахаридов, полисахаридов
Гликозидная связь имеет очень важное биологическое значение. С помощью этой связи осуществляется ковалентное связывание моносахаридов в составе олиго- и полисахаридов:
Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 8213 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2020 lektsii.org – Контакты – Последнее добавление
Источник
Моносахариды – это простейшие углеводные соединения, имеющие в своем составе одно звено. Они являются мономерами, остатки которых образуют более сложные углеводные соединения: дисахариды, олигосахариды, полисахариды.
Основные свойства моносахаридов: имеют твердую структуру, сладкий вкус. У мономеров, в отличие от других углеводных групп, отсутствует реакция гидролиза. Они не способны реагировать с водой и разлагаться на более простые вещества. Моносахариды легко растворяются в воде, сложнее – в спиртовых соединениях. С эфирными соединениями в реакцию не вступают.
Общая характеристика моносахаридов
Наименование моносахариды пришло из древне-греческого и латинского языков. Переводится как «один сахар». В составе простых углеводов всего один элемент, что не дает им возможности делиться дальше.
Способность моносахаридов к объединению дает возможность образоваться дисахаридам (из двух мономеров), олигосахаридам (из 3 – 10 мономеров), полисахаридам (из 11 и более мономеров).
В начале 19 века русским химиком Г. Э. Кирхгофом в процессе гидролиза крахмала была получена глюкоза. Немного позже А. М. Бутлеров синтезировал моносахариды из формальдегида при использовании щелочной среды. В середине 19 века русским двадцатидвухлетним доктором медицины Карлом Шмидтом был предложен термин углеводы.
Природным моносахаридом является глюкоза. Пищевые моносахариды, известные человеку, представлены в трех видах. К моносахаридам относятся:
- глюкоза;
- фруктоза;
- галактоза.
В общей формуле моносахаридов присутствуют углеродные, водородные и кислородные атомы. Выглядит она так: Сn(H₂O)n, значение n различно, колеблется от 3 до 9. Расположены атомы в веществах по-разному, поэтому глюкоза, фруктоза, галактоза – структурные изомеры. Моносахариды относятся к полигидроксикарбональным соединениям, для которых характерна связь каждого атома углерода с объединенными атомами водорода и кислорода.
Молекулярное количество атомов углерода позволяет образоваться тетрозам (в них три атома углерода), пентозам (в них пять атомов углерода), гексозам (в них шесть атомов углерода).
Для природы более характерны пентозные соединения, например, рибоза, и гексозные соединения, например, глюкоза и фруктоза.
Строение моносахаридов изображается с помощью проекционных формул Эмиля Германа Фишера. В них цепь углеродов изображается вертикально, верхнюю часть занимает альдегидная группа (для альдоз) или первичноспиртовая группа – соседняя с карбональной группой (для кетоз). Атом водорода, гидроксильная группа располагаются горизонтально.
Еще одним способом изображения моносахаридов являются перспективные формулы Уолтера Нормена Хеуоса. С помощью перспективных формул удобно изображать мономеры с циклической формой. В изображении идеализированные плоские циклы с пятью или шестью членами, в каждом из которых есть атом кислорода, позволяют понимать взаимное расположение всех заместителей относительно плоскости кольца.
Химические свойства моносахаридов:
- растворимость в воде;
- способность кристаллизоваться;
- гигроскопичность;
- сладкий вкус;
- низкая температура плавления;
- проявление слабых кислотных свойств, которые проверяются с помощью лакмусовой бумажки;
- способность восстанавливаться до образования спирта;
- способность окисляться до монокарбоновых, дикарбоновых, гликуроновых кислот;
- способность образовывать сложные эфиры;
- способность образовывать гликозиды;
- способность к брожению: спиртовому, молочнокислому, лимоннокислому, маслянокислому.
Пищевые моносахариды
Основными моносахаридами, присутствующими в пищевых продуктах, являются глюкоза, фруктоза, галактоза.
Глюкоза
Глюкоза (декстроза) называется еще виноградным сахаром, потому что содержится в соке винограда, в соке других фруктов.
Название глюкозы уходит своими корнями в Грецию, перевод обозначает «сладкий».
- Глюкоза – наиболее распространенный моносахарид, простой углевод.
- Глюкоза имеет формулу С₆H₁₂O₆.
- Глюкоза — кристаллическое сладкое вещество, быстро растворяется в воде.
- Глюкоза не способна гидролизоваться.
- Глюкоза образуется в процессе фотосинтеза.
- Глюкоза есть в крови, в зеленых органах растений.
- Дисахариды и полисахариды в своем составе содержат глюкозу.
- Природное образование глюкозы – фотосинтез.
- Искусственное образование глюкозы – гидролиз и ферментирование из крахмала, целлюлозы.
- В организм человека глюкоза поставляет энергию, необходимую для нормальной работы мышц, для умственной деятельности.
Фруктоза
Фруктоза – плодовый сахар, также она называется фруктовым сахаром. Такие наименования появились у фруктозы потому, что ее содержат ягоды, фрукты. Много фруктозы в меде. В химии фруктозу еще называют левулозой.
- Фруктоза слаще, чем глюкоза.
- Фруктоза — единственный моносахарид, который содержит сперма людей, быков.
- Производители мороженого используют фруктозу в качестве основного компонента для производства вкусного продукта для предотвращения песчанистости.
- Употребление большого количества фруктозы приводит к сбою в работе органов пищеварения, сердечно — сосудистой системы.
Галактоза
В природе галактоза практически не встречается, есть она в томатах, некоторых других овощах и фруктах, но в небольших количествах. Входящая в состав молока лактоза в процессе гидролиза образует галактозу.
- Галактоза менее сладкое вещество в сравнении с глюкозой и фруктозой.
- Галактоза медленнее растворяется в воде, чем другие простые углеводы.
- Галактоза участвует в образовании гликолипидов и гликопротеинов, которые являются основой большинства органических тканей человека.
- Женский организм производит галактозу из глюкозы, затем образуется лактоза, поступающая в молочные железы.
- При производстве энергетиков галактоза является активным компонентом напитков.
- Галактоза стремительно снижает, стабилизирует вес.
- Галактоза способна предотвратить сахарный диабет.
- Галактоза — энергетический источник для людей, ведущих активный образ жизни, испытывающих большие физические нагрузки.
Продукты богатые моносахаридами
Лидерами по содержанию простых углеводов являются сиропы, шоколад, мучные изделия, безалкогольные сладкие напитки, крупы, бобовые, злаковые.
В природе нахождение моносахаридов свойственно в первую очередь фруктам и ягодам, имеющим сладкий вкус. Присутствуют углеводы в овощах.
Содержание моносахаридов в продуктах растительного происхождения (на 100 грамм продукта):
- в меде – 80 грамм;
- в финиках – 69 грамм;
- в изюме – 66 грамм;
- в горохе – 64 грамма;
- в сухих яблоках, грушах – 59-62 грамма;
- в сухих инжире, персике, черносливе – 58 грамм;
- в урюке – 53 грамма;
- в кураге – 51 грамм;
- в картофеле – 18 грамм;
- в свекле – 18 грамм;
- в моркови – 8-9 грамм;
- в винограде – 7-8 грамм;
- в бананах – 6 грамм;
- в сливах – 5 грамм;
- в вишне – 4 грамма;
- в кукурузе – 3,5 грамма;
- в смородине (белой, красной) – 3 грамма;
- в яблоках, грушах – 2,5 грамма;
- в красном сладком перце – 2 грамма;
- в свежей белокочанной капусте – 2 грамма;
- в виноградном соке – 7 грамм;
- в соке манго – 5,5 грамма;
- в апельсиновом соке – 2,5 грамма.
Из хлебобулочных изделий больше всего простых углеводов содержится в пшеничном хлебе – от 50 до 60 грамм в ста граммах продукта. В ржаном хлебе – 35 грамм в ста граммах продукта.
У каких продуктов богатое содержание моносахаридов (на сто грамм):
- у сахара-песка – 99,8 г;
- у леденцовой карамели – 96 г;
- у муки из риса, пастилы, зефира, жевательного мармелада – 80 г;
- у пряников – 75 г;
- у сахарного печенья, варенья из клубники, риса – 74 г;
- у муки из кукурузы – 72 г;
- у баранок сушек, крупы из кукурузы – 71 г;
- у манки, гречки, пшеничной крупы, макарон, варенья из малины, пшеничной муки – 70 г;
- у пшеничной крупы, сдобного печенья – 68 г;
- у перловой крупы, сдобных сухарей, пшенной крупы – 67 г;
- у муки из ржи, отрубей овса – 66 г;
- у ячневой крупы, овсяной муки, толокна – 65 г;
- у бисквитных пирожных, вафель – 63 г;
- у риса, геркулеса – 62 г;
- у овсяной крупы, пшеницы, шоколадных конфет – 60 г;
- у сгущенного молока – 57 г;
- у ячменя, гречихи, ржи, сдобных булочек – 56 г;
- у овса – 55 г;
- у подсолнечной халвы – 54 г;
- у сухого молока – 53 г;
- у песочного пирожного – 52 г;
- у батона – 51 г;
- у молочного шоколада – 50 г.
Моносахариды не содержатся в клетках животных организмов, или их там незначительное количество. Например, устрицы содержат на 100 г всего около одного гр. глюкозы, желток яйца курицы – 0,2 г, коровье молоко средней жирности – 0,01 г.
Основные функции
Основная биологическая роль моносахаридов заключается в том, что они снабжают организм человека энергией. Один грамм углеводов дает в среднем четыре килокалории. Для мозговой деятельности вдень человеку необходимо получать от 160 до 200 грамм моносахаридов.
Глюкозе отведена роль основного энергетического источника, фруктозе – участие в процессах обмена. Галактозные соединения содержат эритроциты, содержащиеся в третьей группе крови.
Полезные свойства моносахаридов и их влияние на организм
Полезные свойства углеводов заключаются в их питательности. Они подкармливают мозг для осуществления его деятельности, помогают осуществлять метаболические процессы.
Глюкозу, фруктозу, галактозу, маннозу, рибозу, дезоксирибозу в химии относят к натуральным формам моносахаридов. Гексозу, пентозу, тетрозу – к искусственным углеводам.
Углеводные соединения содержатся в продуктах питания, при помощи которых в основном поступают в организм человека.
Необходимость моносахаридов
Углеводы необходимы каждому человеку для поддержания жизненно важных функций организма. Люди, испытывающие повышенные физические и умственные нагрузки, активно занимающиеся спортом, нуждаются в повышенном потреблении углеводов.
Очень важно, чтобы моносахариды в достаточном количестве поступали в организм детей, когда они интенсивно растут, для получения сил и энергии. Нужны они человеку, страдающему психическими расстройствами, депрессиями, болезнями пищеварительного тракта.
Недостаток веса, интоксикация, кальциевый дефицит, нехватка аскорбиновой кислоты – показания, при которых следует увеличить употребление продуктов, богатых углеводами.
Последствиями голоданий, строгих диет, несбалансированного питания часто бывает гипогликемия (дефицит сахара), что приводит к расстройствам памяти, нарушению обменных процессов, проблемам с сердцем, бессоннице, хронической усталости, депрессивным состояниям.
Причины, при которых следует уменьшить потребление углеводов: лишний вес, ожирение, пожилой возраст, гипертония, малоподвижный образ жизни, непереносимость лактозы. Переизбыток потребления моносахаридов выразится в дистрофии печени, снижении давления, кислотно-щелочном дисбалансе организма.
Моносахариды и сахар в крови
Усвоение моносахаридов организмом происходит не сразу, для этого необходимо пройти определенные стадии.
- Всасывание тонкой кишкой.
- Поступление в кровь.
- Повышение уровня сахара в крови.
Глюкоза, галактоза быстро усваиваются и попадают в кровь, поэтому резко увеличивают уровень сахара. Связано быстрое усвоение с высоким гликемическим индексом веществ. У фруктозы его показания значительно ниже, поэтому усвоение моносахарида происходит медленнее, процесс повышения сахара в крови происходит мягко, постепенно.
Применение моносахаридов необходимо человеку, в то же время оно должно быть разумным, продуманным.
Источник