Глюкоза (glucose)

Польза и вред

Главные функции глюкозы – питательная и энергетическая. Благодаря им она поддерживает биение сердца, дыхание, мышечное сокращение, работу мозга, нервной системы и регулирует температуру тела.

Значение глюкозы в организме человека:

1. Участвует в обменных процессах, выступает наиболее усвояемым энергоресурсом.
2. Поддерживает работоспособность организма.
3. Питает клетки головного мозга, улучшает память, обучаемость.
4. Стимулирует работу сердца.
5. Быстро утоляет чувство голода.
6. Снимает стресс, корректирует психическое состояние.
7. Ускоряет восстановление мышечной ткани.
8. Помогает печени в нейтрализации токсических веществ.

Глюкозу много лет используют для снятия интоксикации организма, при гипогликемии. Моносахарид входит в состав кровезаменителей, противошоковых препаратов, используемых для лечения болезней печени и центральной нервной системы. Многие препараты вводятся в вену на глюкозе, в том числе – новокаин, хлорид калия, часто используемые во врачебной практике.

Помимо положительного влияния, глюкоза способна нанести вред организму людей в преклонном возрасте, больным с нарушенным обменом веществ и привести к следующим последствиям:

• ожирению;
• развитию тромбофлебита;
• перегрузке поджелудочной железы;
• возникновению аллергических реакций;
• возрастанию холестерина;
• появлению воспалительных, сердечных заболеваний, расстройству коронарного кровообращения;
• артериальной гипертензии;
• повреждению сетчатки глаза;
• сахарному диабету;
• эндотелиальной дисфункции.

Помните, количество поступившего моносахарида в организм должно в полной мере компенсироваться расходом калорий на энергетические нужды.

Генетический D- ряд сахаров

Родоначальником альдоз является глицериновый альдегид.
Рассмотрим генетическое родство сахаров D- ряда с D- глицериновым альдегидом.

В органической химии существует метод увеличения
углеродной цепи моносахаридов путем последовательного введения группы

Н–

I СI

–ОН

между карбонильной группой и соседним атомом углерода.
Введение этой группы в молекулу D- глицеринового альдегида приводит к двум диастереомерным тетрозам – D- эритрозе и D- треозе. Это
объясняется тем, что введенный в цепь моносахарида новый атом углерода
становится асимметрическим. По этой же причине каждая полученная тетроза, а
далее и пентоза при введении в их молекулу еще одного углеродного атома тоже
дают два диастереомерных сахара. Диастереомеры – это стереоизомеры,
отличающиеся конфигурацией одного или нескольких асимметрических атомов
углерода.

Так получен D- ряд сахаров из D-
глицеринового альдегида. Как видно, все члены приведенного ряда, будучи
полученными из D-
глицеринового альдегида, сохранили его асимметрический атом углерода. Это –
последний асимметрический атом углерода в цепи углеродных атомов представленных
моносахаридов.

Каждой альдозе D-ряда соответствует
стереоизомер L- ряда, молекулы которых
относятся между собой как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение.
Такие стереоизомеры называются энантиомерами.

Следует отметить в заключение, что приведенный ряд альдогексоз не
исчерпывается четырьмя изображенными. Представленным выше образом из D- рибозы и D- ксилозы можно
получить еще две пары диастереомерных сахаров. Однако мы остановились лишь на
альдогексозах, имеющих наибольшее распространение в природе.»

Горячее осахаривание солодом

Классический метод, использующийся столетиями. Во влажной среде зерно прорастает, благодаря чему активируются нужные ферменты, способные перерабатывать крахмал. Проросшее до определённого состояния зерно называют солодом, который бывает двух видов: зеленый и белый.

Зеленый солод используется для осахаривания сырья сразу после появления ростков оптимальной длины, но хранится до 3-х дней. Если проросший злак высушить, получится белый солод, который можно хранить намного дольше. Оба вида справляются со своей задачей с одинаковой эффективностью.

Преимущество осахаривания солодом в том, что для получения сахара требуются считанные часы, в результате брага отыграет быстрее, чем при добавлении искусственных ферментов.

Но у этого метода есть ряд недостатков:

нужна высокая температура, при которой сырье может пригореть;
требуется поддерживать стабильную температуру (60-72°C) на протяжении нескольких часов, что в домашних условиях иногда затруднительно;
осахаренное сусло подвержено быстрому скисанию.

Технология осахаривания солодом

1. Крупу или муку медленно залить водой 50-55°C непрерывно помешивая, чтобы не образовались комки. На 1 кг сырья требуется 4-5 литров воды. Емкость заполнять не более чем на 75%.

2. Поднять температуру до 60°C и поддерживать 15 минут.

3. Довести смесь до кипения. В зависимости от сырья варить 60-120 минут до получения однородной кашеобразной массы. Мука варится меньше, крупа – дольше.

4. Охладить кашу до 63-70°C, добавить измельченный солод (150 грамм на 1 кг сырья), постоянно помешивая.

5. При достижении 61-65°C накрыть емкость крышкой и укутать любым доступным способом, чтобы сохранить тепло. Поддерживать указанную температуру 2-4 часа. На первых 50% временного интервала перемешивать каждые 30 минут.

Сравнение элементов

Есть ли в содержании сахара и глюкозы в крови разница? По сути, нет. Сахаром в крови называют именно уровень в ней глюкозы. Что верно. Ведь глюкоза по своей природе — именно сахар, моносахарид. А это более широкое понятие, чем столовый сахар (в данном случае под ним подразумевается лишь сахароза).

Чем же отличаются эти элементы? Первое, что нужно сказать, глюкоза — моносахарид, простой углевод. А сахар (сахароза) — сложный углевод, дисахарид. Обратимся к структуре их формул. В структуре глюкозы будет присутствовать лишь один углевод. А вот в составе сахара их два. Притом вторым выступает как раз-таки глюкоза.

Что касается природных источников данных элементов, то они во многом схожи. Они содержатся в плодах и фруктах, натуральных растительных соках. Но процесс технического производства элементов различается.

Как производятся сахар и глюкоза? В чем разница? Изготовление глюкозы — это более трудоемкий процесс. Сахар вырабатывается проще — из растительного сырья (свеклы сахарной или тростника). Глюкозу же в промышленном плане получают путем гидролиза совершенно другой продукции — крахмала или целлюлозы.

Функции глюкозы в организме

Функции глюкозы в организме очень важны. Примерно половина энергии, которая требуется для нормальной работы организма, формируется вследствие реакции окисления этого вещества. Глюкоза представляет собой моносахарид, производные которого находятся практически во всех органах и тканях.

Основным источником глюкозы считаются углеводные продукты. Однако в сложных условиях глюкоза может вырабатываться из запасов гликогена в печени. Также возможен синтез из аминокислот и молочной кислоты.

Содержание глюкозы в крови зависит от синтеза гормонов. Поджелудочная железа вырабатывает инсулин, который представляет собой основной гипогликемический фактор, и глюкагон, повышающий уровень глюкозы в крови.

Помимо этого, есть ряд органов, которые вырабатывают гормоны с гипергликемическим действием. К ним относятся надпочечники, гипофиз, щитовидная железа. Артериальная кровь содержит больше глюкозы, чем венозная. Это обусловлено утилизацией элементов в тканях.

Нарушение уровня глюкозы в крови может быть связано с патологиями эндокринной системы или физиологическими факторами. Прежде всего, к этому приводят нарушения в рационе и применение лекарственных препаратов. Чтобы определить содержание глюкозы в крови, выполняют биохимическое исследование.

Крахмал

Крахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.

В его состав входят:

• амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20%
• амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%

Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.

  Амилопектин имеет разветвленное  строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза.

Свойства крахмала

Гидролиз крахмала: при кипячении в кислой среде крахмал последовательно гидролизуется:

Запись полного гидролиза крахмала без промежуточных этапов:

Крахмал не дает реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливает гидроксид меди (II).

Качественная реакция на крахмал: синее окрашивание с раствором йода.

Типология групп крови

Система AB0

Структура олигосахаридов H-антигена, отвечающего за группы крови системы АВ0

Субстратами гликозилирования этими гликозилтрансферазами являются, в частности и в особенности, как раз углеводные части гликолипидов и гликопротеидов мембран эритроцитов, и в значительно меньшей степени — гликолипиды и гликопротеиды других тканей и систем организма. Именно специфическое гликозилирование гликозилтрансферазой A или B одного из поверхностных антигенов — агглютиногена — эритроцитов тем или иным сахаром (N-ацетил-D-галактозамином либо D-галактозой) и образует специфический агглютиноген A или B.

В плазме крови человека могут содержаться агглютинины α и β, в эритроцитах — агглютиногены A и B, причём из белков A и α содержится один и только один, то же самое — для белков B и β.

Таким образом, существует четыре допустимые комбинации; то, какая из них характерна для данного человека, определяет его группу крови:

Гипергликемия и гипогликемия

У здорового человека уровень глюкозы в крови натощак составляет 3,5 – 5,5 миллимоль на литр, после приема пищи он повышается до отметки 7,8.

Если данный показатель ниже нормы – развивается гипогликемия, выше – гипергликемия. Любые отклонения от допустимого значения вызывают нарушения в организме, иногда – необратимые расстройства.

Повышенное содержание глюкозы в крови увеличивает выработку инсулина, что ведет к интенсивной работе поджелудочной железы «на износ». В результате орган начинает истощаться, возникает риск развития сахарного диабета, страдает иммунитет. При достижении концентрации глюкозы в крови до 10 миллимоль на литр, печень перестает справляться со своими функциями, нарушается работа кровеносной системы. Избыток сахара участвует в образовании триглицеридов, (жировые клетки), которые провоцируют появление ишемической болезни, атеросклероза, гипертонии, инфаркта, кровоизлияния в мозг.

Главная причина развития гипергликемии – нарушение функционирования поджелудочной железы.

Продукты, снижающие сахар в крови:

• овсяная каша;
• омары, лангусты, крабы;
• сок черники;
• помидоры, черная смородина;
• соевый сыр;
• листья салата, тыква;
• зеленый чай;
• авокадо;
• мясо, рыба, курица;
• лимон, грейпфрут;
• миндаль, кешью, арахис;
• бобовые;
• арбуз;
• чеснок и лук.

Падение глюкозы в крови приводит к недостаточному питанию мозга, ослаблению организма, что провоцирует обморок. Человек теряет силы, появляется мышечная слабость, апатия, физические нагрузки даются с трудом, ухудшается координация, возникает ощущение беспокойства, помрачение сознания. Клетки находятся в состоянии голодания, замедляются их деление и регенерация, возрастает риск отмирания тканей.

Причины гипогликемии: алкогольное отравление, отсутствие сладких продуктов в рационе питания, онкологические заболевания, дисфункция щитовидной железы.

Для поддержания глюкозы в крови в пределах нормы обратите внимание на работу инсулярного аппарата, обогатите ежедневное меню полезными природными сладостями, содержащими моносахарид. Помните, низкий уровень инсулина препятствует полноценному всасыванию соединения, как следствие развивается гипогликемия

Важные анализы

Какие дополнительные исследования необходимо проводить для диагностики сахарного диабета?

Не менее важным является определение С-пептида. Инсулин и С-пептид являются конечными продуктами преобразования проинсулина в бета-клетках островков поджелудочной железы. Определение С-пептида обеспечивает контроль за функционированием бета-клеток поджелудочной железы и продукцией инсулина. Диагностически значимо то, что именно С-пептид позволяет оценить уровень инсулина и более четко подобрать необходимую (недостающую) дозу инсулина. Если С-пептид в крови снижается, то это говорит о недостаточности инсулина, вырабатываемого особыми клетками поджелудочной железы. В норме уровень С-пептида равен 0,5 – 2,0 мкг/л

В настоящее время большое внимание уделяется определению антител к бета-клеткам островков Лангерганса, наличие которых ведет к разрушению самих клеток и нарушению синтеза инсулина, следствием чего и является появление СД 1 типа. Аутоиммунные механизмы разрушения клеток могут иметь наследственную природу, как впрочем, могут запускаться и рядом внешних факторов, таких как вирусные инфекции, различные формы стресса и воздействие токсических веществ

Таким образом, определение антител к бета-клеткам может быть использовано для ранней диагностики и выявления предрасположенности к СД 1 типа. У пациентов с наличием аутоантител наблюдается прогрессивное снижение функции бета-клеток и секреции инсулина. Антитела к инсулину находят у 35-40 % пациентов с выявленным впервые диабетом 1 типа. Антитела к инсулину могут наблюдаться в стадии преддиабета. Найден и антиген, представляющий главную мишень для аутоантител, связанных с развитием инсулинзависимого диабета. Этим антигеном оказалась декарбоксилаза глютаминовой кислоты (gad) – очень информативный маркер для диагностики преддиабета. Антитела к GAD могут определяться у пациента за 5-7 лет до клинического проявления болезни

Важно следующее: определение этих маркеров позволяет в 97 % случаев дифференцировать СД 1 типа от 2 типа, когда клиника сахарного диабета 1 типа маскируется под 2 тип. И, наконец, сигнальный маркер веса тела – лептин, который образуется в жировых клетках

Он дает сигнал мозгу прекратить потребление пищи и увеличить расход энергии. Однако этот механизм нарушается при большом избытке веса. У таких людей слишком много жировых клеток, выделяющих лептин, и его уровень значительно повышается с каждым лишним граммом веса. Когда лептина в крови становится слишком много, он перестает играть свою сигнальную функцию. Помните всегда о том, что своевременная диагностика позволит вам избежать проблем со здоровьем. Клинико-биохимическая лаборатория МК ЦЭЛТ выполняет широкий спектр анализов, а современный уровень оснащения, квалификация специалистов и сроки выполнения исследований гарантируют высокое качество и надежность.

Целлюлоза (клетчатка)

Целлюлоза – наиболее распространенный растительный
полисахарид. Она обладает большой механической прочностью и исполняет роль
опорного материала растений. Древесина содержит 50-70% целлюлозы, хлопок
представляет собой почти чистую целлюлозу.

Как и у крахмала, структурной единицей целлюлозы
является D-
глюкопираноза, звенья которой связаны (1-4) -гликозидными связями. Однако, от
крахмала целлюлоза отличается b- конфигурацией гликозидных связей
между циклами и строго линейным строением.

Целлюлоза состоит из нитевидных молекул, которые
водородными связями гидроксильных групп внутри цепи, а также между соседними
цепями собраны в пучки. Именно такая упаковка цепей обеспечивает высокую
механическую прочность, волокнистость, нерастворимость в воде и химическую
инертность, что делает целлюлозу идеальным материалом для построения клеточных
стенок.

b- Гликозидная связь не разрушается пищеварительными ферментами человека,
поэтому целлюлоза не может служить ему пищей, хотя в определенном количестве
является необходимым для нормального питания балластным веществом. В желудках
жвачных животных имеются ферменты, расщепляющие целлюлозу, поэтому такие
животные используют клетчатку в качестве компонента пищи.

Несмотря на нерастворимость целлюлозы в воде и обычных
органических растворителях, она растворима в реактиве Швейцера (раствор
гидроксида меди в аммиаке), а также в концентрированном растворе хлористого
цинка и в концентрированной серной кислоте.

Как и крахмал, целлюлоза при кислотном гидролизе дает
глюкозу.

Целлюлоза – многоатомный спирт, на элементную ячейку
полимера приходятся три гидроксильных группы. В связи с этим, для целлюлозы
характерны реакции этерификации (образование сложных эфиров). Наибольшее
практическое значение имеют реакции с азотной кислотой и уксусным ангидридом.

целлюлоза

+ 3n HNO3

H2SO4 ––––

тринитрат целлюлозы

+ 3nH2О

Полностью
этерифицированная клетчатка известна под названием пироксилин, который после
соответствующей обработки превращается в бездымный порох. В зависимости от
условий нитрования можно получить динитрат целлюлозы, который в технике
называется коллоксилином. Он так же используется при изготовлении пороха и
твердых ракетных топлив. Кроме того, на основе коллоксилина изготавливают
целлулоид.

При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом в
присутствии уксусной и серной кислот образуется триацетилцеллюлоза.

+ 3n

триацетилцеллюлоза

+ 3n СH3СOOН

Триацетилцеллюлоза (или ацетилцеллюлоза) является ценным продуктом для
изготовления негорючей кинопленки и ацетатного шелка. Для этого ацетилцеллюлозу
растворяют в смеси дихлорметана и этанола и этот раствор продавливают через
фильеры в поток теплого воздуха. Растворитель испаряется и струйки раствора
превращаются в тончайшие нити ацетатного шелка.

Целлюлоза не дает реакции «серебряного зеркала».

Говоря о применении целлюлозы, нельзя не сказать о том, что большое
количество целлюлозы расходуется для изготовления различной бумаги. Бумага –
это тонкий слой волокон клетчатки, проклеенный и спрессованный на специальной
бумагоделательной машине.

Из приведенного выше уже видно, что использование
целлюлозы человеком столь широко и разнообразно, что применению продуктов
химической переработки целлюлозы можно посвятить самостоятельный раздел.

Строение молекулы

Как и все моносахариды, глюкоза является гетерофункциональным соединением (в состав молекулы входят несколько гидроксильных и одна карбоксильная группа). В случае глюкозы карбоксильной группой является альдегидная.

Общая формула глюкозы C6H12O6. Молекулы данного вещества имеют циклическое строение и два пространственных изомера альфа- и бета-формы. В твердом состоянии практически на 100% преобладает альфа форма. В растворе же более устойчива бета-форма (она занимает приблизительно 60%). Глюкоза является конечным продуктом гидролиза всех поли- и дисахаридов, то есть получение глюкозы происходит в подавляющем количестве случаев именно данным путем.

Причем тут гликоген и кетодиета

Глюкоза, которая попала в мозг, но не была немедленно превращена в энергию, становится веществом под названием «гликоген», вы наверняка слышали о нем. Гликоген запасается впрок, так как для нашего тела это самый эффективный способ сохранить полезные калории и обеспечить мозг запасом энергии. Но запас гликогена не бесконечен и хранится не более суток.

Если вы не доедаете сахар, то есть ваш организм не дополучает углеводы (меньше 50г), то запасы гликогена быстро тают, и мозг чувствует потенциальную угрозу. Без паники! У него есть план Б: если углеводов маловато, мозг приказывает печени сжигать пищевой жир и синтезировать новые молекулы — кетоновые тела.

Существует даже специальная кетодиета, которая предписывает употреблять много насыщенных жиров и ограничивать потребление углеводов и клетчаткой. Этот метод вынуждает печень сжигать доступные сахара, прежде чем обратиться к жиру для стабилизации уровня сахара в крови. Не слишком-то гуманно по отношению к своему организму, вам так не кажется?

Да, мозг способен использовать кетоны вместо глюкозы (и это даже способствует похудению), но это исключение, а не правило. Это аварийный механизм выживания вашего организма, не нужно им злоупотреблять!

Строение глюкозы

Название «углеводы» сохранилось с тех времен, когда строение этих соединений еще не было известно, но был установлен их состав, которому соответствует формула Cn(H₂O)_m. Поэтому углеводы относили к гидратам углерода, т.е. к соединениям углерода и воды – «углеводам». В наше время большинство углеводов выражают формулой C_nH_2nO_n.
1. Углеводы используются с глубокой древности — самым первым углеводом (точнее смесью углеводов), с которой познакомился человек, был мёд.
2. Родиной сахарного тростника является северо-западная Индия-Бенгалия. Европейцы познакомились с тростниковым сахаром благодаря походам Александра Македонского в 327 г. до н.э.
3. Свекловичный сахар в чистом виде был открыт лишь в 1747 г. немецким химиком А. Маргграфом.
4. Крахмал был известен ещё древним грекам.
5. Целлюлоза, как составная часть древесины, используется с глубокой древности.
6. Термин слова “сладкий” и окончание — оза- для сахаристых веществ было предложено французским химиком Ж. Дюла в 1838 г. Исторически сладость была главным признаком, по которому то или иное вещество относили к углеводам.
7. В 1811 г. русский химик Кирхгоф впервые получил глюкозу гидролизом крахмала, а впервые правильную эмпирическую формулу глюкозы предложил шведский химик Я. Берцемус в 1837 г. С₆Н₁₂О₆
8. Синтез углеводов из формальдегида в присутствии Са(ОН)₂ был произведён А.М. Бутлеровым в 1861 г.Глюкоза является бифункциональным соединением, т.к. содержит функциональные группы – одну альдегидную и 5 гидроксильных. Таким образом, глюкоза — многоатомный альдегидоспирт.

Структурная формула глюкозы имеет вид:Сокращённая формула имеет вид:

Молекула глюкозы может существовать в трех изомерных формах, причем две из них являются циклическими, одна – линейной.

Все три изомерных формы находятся в динамическом равновесии между собой:
циклическая <—> линейная (0,0026%) <—> циклическая
Циклические альфа- и бета- формы глюкозы представляют собой пространственные изомеры, отличающиеся положением полуацетального гидроксила относительно плоскости кольца. В альфа-глюкозе этот гидроксил находится в транс-положении к гидроксиметильной группе -СН₂ОН, в бета-глюкозе – в цис-положении.

Получение глюкозы

Искусственное получение

Наиболее изученный способ получения глюкозы химическим путем – процесс разложения ди- и полисахаридов. В качестве реагентов используется крахмал или целлюлоза и вода, которые разлагаются с образованием глюкозы и побочных продуктов.

Гидролиз крахмала

(C6H10O5)n + nH2O t,H+→ nC6H12O6

Из формальдегида

6HCOHCa(OH)2→ C6H12O6

гидролиз дисахаридов

C12H22O11 + H2Ot,H+→ 2C6H12O6

Естественное получение

Глюкогенез – вынесенный в отдельный термин процесс образования глюкозы из молекул кетокислот, например, пировиноградной. Глюконеогенез – образование глюкозы из лактата, пирувата и других соединений, не относящихся к углеводам.

Расчет выхода спирта по глюкозе (моносахарид)

Как видно из химического уравнения реакции, одна молекула сахара под действием дрожжевых клеток разлагается на две молекулы этилового спирта и две молекулы углекислого газа. Процесс сопровождается выделением тепла.

С6Н12О6 (глюкоза) = 2 С2Н5ОН (этиловый спирт) + 2СО2 (углекислый газ)+ Q (энергия)

Массы получаемых продуктов определяются через молярные массы участвующих в реакции веществ: С=12 г/моль, Н=1 г/моль, О=16 г/моль — отсюда,

• Молекулярная масса молекулы глюкозы: 180 г/моль
• Молекулярная масса молекулы этилового спирта: 46 г/моль
• Молекулярная масса молекулы углекислого газа: 44 г/моль

180 г/моль = 2*46 г/моль + 2*44 г/моль

Таким образом, из 180 кг глюкозы после переработки дрожжами можно получить 92 кг спирта и 88 кг углекислого газа.

Если глюкозу с молекулярной массой 180 г/моль принять за 100%, этиловый спирт 92 г/моль составит 51.2 %, а углекислый газ 88 г/моль – 48.8 %.

100% = 51,2% + 48,8 %

Следовательно, из 100 кг глюкозы получается:

100*0.512 = 51.2 кг спирта
100*0.488 = 48.8 кг углекислого газа

Плотности этилового спирта при 20 градусах = 0.7893 г/см3. Отсюда, 51.2 (кг) / 0.7893 (г/см3) = 64.9 литров абсолютного спирта. Под абсолютным подразумевается 100% безводный спирт со всеми сопутствующими примесями.

Отличие глюкозы от фруктозы

Глюкоза представляет собой моносахарид, который в большом объеме присутствует во фруктах, ягодах и соках. Особенно много вещества в винограде. Оно присутствует в составе дисахарида – сахарозы. Это вещество входит в состав фруктов и ягод. Много компонента содержится в тростнике и свекле.

Глюкоза формируется в организме в результате расщепления сахарозы. В естественных условиях вещество вырабатывается вследствие фотосинтеза. При этом выделять компонент в промышленных масштабах невыгодно. Потому в роли сырья для изготовления глюкозы применяют не фрукты или ягоды, а крахмал и целлюлозу.

В чистом виде глюкоза представляет собой белое вещество, которое не имеет запаха и отличается сладким вкусом. Элемент прекрасно растворяется в воде.

Глюкоза очень важна для нормальной работы человеческого организма. Элемент является ценным источником энергии, которая требуется для метаболических процессов. Его используют как действенное лекарственное средство при нарушениях пищеварительных функций.

Как уже было сказано, вследствие расщепления сахарозы формируется моносахарид – глюкоза. Но это не единственный продукт расщепления. Существует и другой моносахарид, который вырабатывается вследствие химического процесса, – фруктоза.

Это вещество присутствует в составе фруктов и ягод в чистом виде или в структуре сахарозы. Много фруктозы содержится в меде. Продукт пчеловодства на 40 % состоит из этого компонента. В человеческом организме данное вещество синтезируется в результате расщепления сахарозы.

Если говорить о молекулярной структуре, фруктоза представляет собой изомер глюкозы. Это означает, что с точки зрения атомного состава и молекулярной массы вещества идентичны. При этом они отличаются по локализации атомов.

В промышленности фруктозу получают с помощью гидролиза сахарозы. Это происходит путем изомеризации продуктов гидролиза крахмала.

В отличие от глюкозы, фруктоза представляет собой прозрачные кристаллы. Она хорошо смешивается с водой. Температура плавления этого вещества ниже по сравнению с глюкозой. Помимо этого, фруктоза имеет более сладкий вкус.

Несмотря на то, что глюкоза и фруктоза являются очень близкими веществами, они имеют целый ряд отличий. Разница кроется в вкусовых качествах, внешнем виде, способах промышленного изготовления.

Глюкоза – это важное вещество, которое требуется для нормальной работы организма. Она участвует во множестве процессов и является источником энергии

При этом избыток данного элемента способен стать причиной опасных патологий

Особенно важно соблюдать осторожность людям, которые страдают сахарным диабетом. При любых нарушениях баланса глюкозы в крови стоит обратиться к врачу и принимать назначенные специалистом препараты

Пищевые волокна (полисахариды некрахмального происхождения)

Пищевые волокна классифицируются как растворимые и нерастворимые в воде.

• Нерастворимые волокна состоят в основном из целлюлозы и гемицеллюлозы. Нерастворимая клетчатка связывается с водой в толстой кишке и набухает. Это способствует перистальтике кишечника, снижает риск запоров и вероятность рака толстой кишки.
• Растворимые волокна растворяются и загустевают в воде. Это пектины и слизь. Они обеспечивают чувство сытости, замедляют всасывание желчных кислот за счет увеличения выведения холестерина с калом и регулирования уровня холестерина в крови. 

Источники пищевых волокон: 

• фасоль, горох;
• овсяная мука, овсяные отруби, ячмень;
• фрукты — яблоки, вишня, цитрусовые;
• ягоды — крыжовник, клубника, малина, черная смородина;
• овощи — свёкла, морковь. 

Количество, состав и структура пектина зависят от вида растения и спелости. Пектин обычно добывают из цитрусовых. В слабокислой среде пектины образуют гелевые структуры, поэтому их широко используют в качестве загустителя в кондитерских изделиях, желе, мармеладе, в качестве наполнителя при производстве лекарств, сладостей, а также при производстве соков и молочных напитков.

Кроме того, пектины легко связываются с солями тяжелых металлов и поэтому используются в профилактических целях для предотвращения отравления тяжелыми металлами.

 Рекомендации по потреблению сахара и пищевых волокон:

• Рекомендуется, чтобы количество легко усваиваемых углеводов не превышало 60 г/день или не превышало 10% суточного значения энергии.
• Взрослым рекомендуется употреблять не менее 18 г некрахмальных пищевых волокон 12-34 г/день.

Общие сведения

Кровь — жидкая подвижная соединительная ткань внутренней среды организма, которая состоит из жидкой среды — плазмы и взвешенных в ней клеток — форменных элементов: клеток лейкоцитов, постклеточных структур (эритроцитов) и тромбоцитов (кровяные пластинки). Циркулирует по замкнутой системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями тела ввиду наличия гистогематических барьеров. В среднем, у мужчин в норме объём крови составляет 5,2 л, у женщин — 3,9 л, тогда как у новорожденных её количество составляет 200—350 мл. Массовая доля крови в общей массе тела человека для взрослого человека составляет 6—8 %. У позвоночных кровь имеет красный цвет (от бледно- до тёмно-красного). Сами эритроциты жёлто-зелёные и лишь в совокупности образуют красный цвет, в связи с наличием в них гемоглобина. У некоторых моллюсков и членистоногих кровь имеет голубой цвет за счёт наличия гемоцианина. У человека кровь образуется из кроветворных стволовых клеток, количество которых составляет около 30 000, в основном в костном мозге, а также в пейеровых бляшках тонкой кишки, тимусе, лимфатических узлах и селезёнке

.

// Глюкоза — что это?

Глюкоза — это главный источник энергии для нервной системы (в частности, она необходима нейронам для успешной коммуникации), а также структурный элемент для формирования запасов гликогена в мышцах. Напомним, что гликоген — основное топливо, необходимое для работы мускулатуры.

Обычно глюкоза образуется в процессе пищеварения. Во время прохождения еды через пищевод и желудок ферменты и кислая среда превращают углеводную пищу в мелкие части с образованием молекул глюкозы. Затем они всасываются в кишечнике (или в печени) и используются в качестве источника энергии.

Усвоение глюкозы невозможно без инсулина — фактически, этот гормон открывает клеткам возможность запасать энергию. Хронически высокий уровень глюкозы в крови нарушает нормальную выработку инсулина, провоцируя развитие диабета 2 типа — и еще более сильное повышение уровня сахара.

// Читать дальше:

• углеводы — какие полезны, а какие вредны?
• инсулин — зачем нужен и как действует на организм?
• сахарный диабет — статистика и базовая информация

В чём отличия от фруктозы?

Чаще всего фруктоза требует существенно меньшего количества инсулина для усвоения (либо не требует вовсе) — в организме она усваивается в толстой кишке, а затем переносится в печень, где и накапливается. Причина — более простое строение молекулы.

Поскольку печень регулирует процессы углеводного и жирового обмена, избыток фруктозы в питании (а, значит, и её избыточное накопление в печени) может быть связано с набором нежелательного жира — а также с повышением уровня “плохого” холестерина в крови¹.

Современные исследователи полагают, что даже организм полностью здорового человека способен усваивать не более 25-50 г фруктозы за раз без вреда для обмена веществ¹.

// Непереносимость (мальабсорбция) фруктозы — симптомы

Биологическая роль глюкозы:

В организме человека и животных глюкоза является основным и наиболее универсальным источником энергии для обеспечения метаболических процессов. Глюкоза является ценным питательным веществом. При окислении глюкозы в тканях человека и животных освобождается энергия, необходимая для нормальной жизнедеятельности организмов.

Глюкоза депонируется у человека и животных в виде гликогена, который хранится преимущественно в клетках печени (гепатоцитах) и скелетных мышцах. В крови человека также содержится порядка 5-6 г глюкозы. Уровень глюкозы в крови человека постоянен. Данного количества глюкозы достаточно для покрытия энергетических затрат организма в течение 15 минут его жизнедеятельности.

У растений глюкоза образуется в результате фотосинтеза и накапливается в виде крахмала и целлюлозы. Последняя представляет собой составную часть оболочки клеток растений, обеспечивая механическую прочность и эластичность растительной ткани.