Care sunt principalele funcții și rolul carbohidraților?

Biologic vorbind, carbohidrații sunt molecule care conțin atomi de carbon, hidrogen și oxigen în proporții specifice. Dar în lumea nutriției, acestea sunt unul dintre cele mai controversate subiecte..

Unii oameni cred că consumul mai puțin de carbohidrați este calea către o sănătate optimă, în timp ce alții preferă dietele bogate în carbohidrați. Cu toate acestea, există și persoane care insistă că consumul moderat este cea mai bună opțiune..

Indiferent ce părere ai, este dificil să negi că carbohidrații joacă un rol important în corpul uman. Acest articol evidențiază principalele lor caracteristici..

Principalele funcții ale carbohidraților și rolul lor în organism

Carbohidratii ofera corpului tau energie

Una dintre principalele funcții ale carbohidraților este de a oferi organismului energie.

Majoritatea glucidelor din alimentele pe care le consumi sunt digerate și descompuse în glucoză înainte de a intra în fluxul sanguin..

Glucoza din sânge intră în celulele corpului tău și este utilizată pentru a produce o moleculă de mare importanță în schimbul de energie în organism. Această moleculă se numește adenozina trifosfat (ATP).

Majoritatea celulelor din organism pot produce ATP din mai multe surse, inclusiv carbohidrați și grăsimi. Dar dacă mănânci alimente care includ ambii acești nutrienți, majoritatea celulelor corpului tău vor prefera să folosească carbohidrații ca principală sursă de energie (1).

Una dintre principalele funcții ale carbohidraților este de a oferi organismului energie. Celulele dvs. transformă carbohidrații într-o moleculă de ATP printr-un proces numit respirație celulară..

Carbohidrații furnizează energie

Dacă corpul dumneavoastră are suficient glucoză pentru a-și satisface nevoile actuale, excesul poate fi economisit pentru utilizare viitoare..

Această formă stocată de glucoză se numește glicogen și se găsește în principal în ficat și mușchi..

Ficatul conține aproximativ 100 de grame de glicogen. Aceste molecule de glucoză stocate pot intra în fluxul sanguin pentru a furniza energie în întregul corp și a menține nivelul normal de zahăr din sânge între mese.

Spre deosebire de glicogen din ficat, glicogenul muscular poate fi utilizat numai de celulele musculare. Acest lucru este important pentru utilizare în timpul efortului fizic prelungit. Nivelul glicogenului muscular variază de la o persoană la alta, dar este de aproximativ 500 de grame (2).

Când aveți toate glucoza necesară corpului dvs. și depozitele de glicogen din corp sunt maxime, corpul dvs. poate converti excesul de carbohidrați în molecule de trigliceride și le poate păstra sub formă de grăsime.

Corpul tău poate converti excesul de carbohidrați în rezerve de energie sub formă de glicogen. Câteva sute de grame pot fi păstrate în ficat și mușchi..

Carbohidrații ajută la menținerea mușchilor

Depozitarea glicogenului este doar unul dintre mai multe moduri în care corpul tău se poate asigura că are suficient glucoză pentru toate funcțiile sale..

Când glucoza din carbohidrați nu este suficientă, mușchii se pot descompune și în aminoacizi și se pot transforma în glucoză sau alți compuși pentru a genera energie.

Evident, acesta nu este un scenariu ideal, deoarece celulele musculare sunt cruciale pentru mișcarea corpului. Pierderea musculară gravă a fost asociată cu sănătatea precară și un risc crescut de deces (3).

Cu toate acestea, acesta este unul dintre modurile în care organismul furnizează creierului suficientă energie, ceea ce necesită conversia unui anumit nivel de glucoză în energie chiar și în perioadele de post prelungit..

Consumul cel puțin unei cantități mici de carbohidrați din alimente este o modalitate de a preveni pierderea masei musculare asociate cu postul. Acești carbohidrați reduc descompunerea mușchilor și furnizează creierului glucoză ca energie (4).

Alte modalități prin care organismul poate menține masa musculară slabă vor fi discutate mai târziu în acest articol..

În perioadele de post, când carbohidrații nu sunt disponibili, organismul poate converti aminoacizii din mușchi în glucoză pentru a oferi creierului energie. Consumul cel puțin a unor carbohidrați poate preveni descompunerea mușchilor în acest scenariu..

Carbohidrații favorizează digestia

Spre deosebire de zahăr și amidon, fibrele nu se descompun în glucoză..

În schimb, acest tip de carbohidrați trece prin corp nedigerat. Fibrele pot fi împărțite în două tipuri principale de fibre alimentare: solubile și insolubile..

Fibra solubilă se găsește în ovăz, leguminoase și interiorul fructelor și anumitor legume. Trecând prin tractul gastrointestinal, absoarbe apa și formează o substanță asemănătoare unui gel. Acest lucru crește volumul materiilor fecale și le înmoaie, facilitând astfel munca intestinelor.

Într-o revizuire a patru studii controlate, fibra solubilă a fost descoperită pentru a îmbunătăți consistența scaunelor și a crește deplasările intestinale la pacienții cu constipație. În plus, reduce stresul și durerile asociate cu mișcarea intestinului (5).

Fibra insolubilă, pe de altă parte, ajută la ameliorarea constipației prin adăugarea de volum la materiile fecale și determinarea mișcării un pic mai rapide prin tractul digestiv. Acest tip de fibre se găsește în cereale integrale, coji și semințe de fructe și legume..

Obținerea suficientă fibră insolubilă poate proteja, de asemenea, împotriva bolilor tractului gastro-intestinal.

Un studiu observațional la care au participat peste 40.000 de bărbați a arătat că un nivel mai mare de aport de fibre insolubile a fost asociat cu o reducere de 37% a riscului de a dezvolta o boală diverticulară - o boală în care se formează sacuri în intestine ca urmare a stresului în timpul mișcărilor intestinale (6).

Fibra este un tip de carbohidrați care promovează o digestie bună prin atenuarea constipației și reducerea riscului de a dezvolta boli ale tractului gastro-intestinal..

Carbohidrații afectează sănătatea inimii și diabetul

Desigur, consumul de cantități excesive de carbohidrați rafinați este rău pentru inima ta și îți poate crește riscul de a dezvolta diabet..

Cu toate acestea, consumul de multă fibră poate aduce beneficii inimii și glicemiei (7, 8, 9).

Când fibra solubilă trece prin intestinul subțire, se leagă de acizii biliari și previne reabsorbția lor. Pentru a produce mai mulți acizi biliari, ficatul folosește colesterolul, care altfel ar fi în sânge.

Studiile controlate arată că aportul zilnic de 10,2 g de suplimente de fibre solubile - psyllium - poate reduce colesterolul LDL cu 7% (10).

În plus, o revizuire a 22 de studii observaționale a arătat că riscul de a dezvolta boli cardiovasculare a fost cu 9% mai mic, cu un aport suplimentar de 7 g de fibre pe zi (11).

În plus, fibra nu crește zahărul din sânge ca și alți carbohidrați. De fapt, fibra solubilă ajută la întârzierea absorbției carbohidraților din tractul digestiv. Aceasta poate duce la scăderea glicemiei după consum (12).

O revizuire a 35 de studii a arătat o reducere semnificativă a zahărului din sânge în condițiile în care participanții au luat suplimente solubile de fibre zilnic. De asemenea, au scăzut A1c, o moleculă care arată media glicemiei în ultimele trei luni (13).

Deși fibra scade glicemia la persoanele cu prediabetes, aceasta are cel mai puternic efect la persoanele cu diabet zaharat de tip 2 (13).

Excesul de carbohidrați rafinat poate crește riscul de a dezvolta boli cardiovasculare și diabet. Fibrele sunt un tip de carbohidrați care este asociat cu scăderea colesterolului LDL „rău”, scăderea riscului de a dezvolta boli cardiovasculare și un control mai bun al nivelului de zahăr din sânge.

Ai nevoie de carbohidrați pentru aceste funcții??

După cum vedeți, carbohidrații joacă un rol în mai multe procese importante. Cu toate acestea, corpul tău are modalități alternative de a îndeplini multe dintre aceste sarcini fără carbohidrați..

Aproape fiecare celulă din corpul tău poate produce o grăsime de ATP din grăsime. De fapt, cea mai mare formă de energie stocată în organism nu este glicogenul - acestea sunt molecule de trigliceride care sunt stocate în țesutul adipos.

De cele mai multe ori, creierul utilizează glucoza aproape exclusiv ca sursă de energie. Cu toate acestea, în timpul dietei prelungite sau a dietelor foarte scăzute de carbohidrați, creierul își transferă principala sursă de energie din glucoză în corpuri cetonice, cunoscute și sub numele de cetone.

Cetonele sunt molecule formate prin descompunerea acizilor grași. Când carbohidrații nu sunt disponibili, corpul tău creează cetone pentru a oferi organismului tău energia necesară pentru a funcționa..

Când organismul produce un număr mare de cetone pentru utilizare ca energie, apare o afecțiune numită cetoză. Această afecțiune nu este neapărat dăunătoare și este foarte diferită de complicația diabetului necontrolat, cunoscută sub numele de cetoacidoză..

Folosind cetone în loc de glucoză pentru energie, creierul reduce semnificativ cantitatea de mușchi despărțiți. Această schimbare este o metodă vitală de supraviețuire care permite oamenilor să trăiască fără hrană timp de câteva săptămâni..

Cu toate acestea, chiar dacă cetonele sunt principala sursă de energie pentru creier în timpul postului, creierul are încă nevoie de aproximativ o treime din energia sa pentru a produce glucoză din mușchii despărțiți și din alte surse din corp (14)..

Există modalități alternative de a furniza energie și de a menține mușchiul în timpul alimentației sau dietelor foarte scăzute în carbohidrați..

Carbohidrați simpli și complexe: merită să vă fie frică? Aportul zilnic de carbohidrați

Carbohidrați simpli și complexe: merită să vă fie frică? Aportul zilnic de carbohidrați

Ce mâncare te face fericit? Să ghicesc: un tort ușor cu fructe și iaurt cu ceai parfumat sau un Raffaello aerisit, prezentat iubitului tău? Sau poate că sunteți unul dintre cei cărora le place să se bucure de terci de ovăz de dimineață cu o mână de fructe uscate și să luați masa pe pastele italiene scumpe, cu fructe de mare și brânză? Dacă vă recunoașteți undeva, atunci acest articol vă va fi cu siguranță util, deoarece astăzi vom vorbi despre produsele dvs. preferate, sau mai bine zis, despre o categorie de produse numite CARBOHIDRATE. Desigur, sunteți deja „avansat” în probleme de nutriție corespunzătoare și știți deja multe, dar, după cum se spune, „repetiția este mama învățării”. Astăzi vom arunca o privire mai atentă asupra a ceea ce sunt carbohidrații simpli și complexi; ce funcții îndeplinesc carbohidrații în corpul nostru și de ce avem nevoie deloc de ele; Ce carbohidrați sunt preferați pentru pierderea în greutate și de ce? Sper într-adevăr că după ce citiți acest articol, mulți dintre voi vă vor revizui dieta și își vor da seama că un consum excesiv de carbohidrați, precum și insuficient, poate provoca multe probleme de sănătate..

Ei bine, vă sugerez să începeți cu elementele de bază și să aflați care sunt carbohidrații și ce funcții îndeplinesc pentru o persoană?

Carbohidrați și funcțiile lor

Carbohidrații sunt o clasă extinsă de compuși organici care sunt principala sursă de energie pentru multe organisme vii de pe planetă, inclusiv pentru oameni. Sursele de carbohidrați sunt în principal alimente vegetale (cereale, plante, legume și fructe), deoarece sunt plante care participă la procesele de fotosinteză, în timpul cărora se formează carbohidrații, dar carbohidrații se găsesc și în cantități mici în produsele proteice - pește, carne și lactate.

Deci, care sunt funcțiile carbohidraților din corpul uman?

Nu voi enumera toate funcțiile, le voi numi doar pe cele principale care ne interesează cel mai mult.

  1. Desigur, aceasta este o funcție energetică. Când se consumă 1 g de carbohidrați, se eliberează 4 kcal de energie.
  2. Ciorapie - carbohidrații pot fi depozitați în organismul uman sub formă de glicogen și, în condiții adecvate, îl pot folosi ca energie (a se vedea paragraful 1)
  3. Protectiv - fiind în ficat, carbohidrații îl ajută să neutralizeze substanțele toxice și toxice care intră în corp din exterior.
  4. Plastic - fac parte din molecule și sunt depozitate și ca rezerve de nutrienți.
  5. Regulator - reglează presiunea osmotică a sângelui.
  6. Antidepresivul - carbohidrații pot provoca eliberarea de serotonină - un hormon de bună dispoziție.

Deficiența de carbohidrați: implicații

Pentru cei implicați în sport, funcția principală este energia. Datorită ei putem fi activi, putem merge la sală după o zi grea de muncă, să petrecem o oră și jumătate acolo, apoi să venim acasă și să facem cina pentru întreaga familie. Dacă nu ar exista carbohidrați în alimentația noastră, atunci toți oamenii s-ar plimba ca niște zombi, abia mișcându-și picioarele, dar în același timp, ar fi la fel de furioși ca câinii, gata în orice moment să atace prima victimă și să o sfâșie. Dacă ați fost vreodată într-o dietă cu conținut scăzut de calorii sau ați respectat o alternativă proteină-carbohidrați, atunci înțelegeți probabil despre ce vorbesc. În acele zile în care carbohidrații din dietă sunt sub 15% din aportul zilnic de BJU (în medie,  O mică excursie în istorie

Anterior, strămoșii noștri de lungă durată nu aveau o astfel de abundență de carbohidrați rafinați sub formă de produse făinoase, produse de cofetărie industrială, produse de zahăr și alte surse de carbohidrați rapide, iar consumul de produse care conțin amidon, cum ar fi cartofi, leguminoase și cereale, reprezentau o mică parte din dieta lor zilnică. Baza nutriției primilor oameni a fost în principal proteine ​​animale, iar puțin mai târziu, odată cu dezvoltarea adunării, dieta a fost îmbogățită cu culturi de rădăcini, plante și fructe de pădure. De ce povestesc toate acestea? Și faptul că organismul nostru s-a schimbat puțin de atunci și nevoile noastre de carbohidrați simpli și complexi au rămas la fel ca acum milioane de ani. Da, oamenii au devenit mai dezvoltați în comparație cu oamenii primitivi din epoca de piatră, acesta este un fapt, dar nevoile organismului de carbohidrați nu au crescut, dar REDUS din cauza unui stil de viață mai sedentar și mai puțin activ.

Dar cine se gândește la asta? Cred că sunt puțini astfel de oameni. Și totul pentru că la fiecare pas, în fiecare magazin și stand, carbohidrați frumoși ne privesc sub forma unei varietăți de alimente delicioase - cum le poți rezista.

Excesul de carbohidrați: implicații

Funcția principală a carbohidraților este de a ne oferi energie, cu ajutorul cărora putem conduce un stil de viață activ normal. Dar atunci când există prea mulți carbohidrați în dieta umană, aici încep probleme, principalele dintre care sunt:

- exces de greutate / obezitate;
- încălcarea metabolismului carbohidraților din organism;
- dezvoltarea aterosclerozei;
- boli ale tractului gastrointestinal: diaree, malabsorbție de nutrienți, disbioză, disbioză intestinală, dezvoltarea microflorei patogene în intestin etc.)
- tulburări metabolice și hormonale: tulburări de somn, dureri de cap frecvente, iritabilitate, oboseală, tulburări de memorie etc..
- slăbirea sistemului imunitar;
- dezvoltarea rezistenței (insensibilitate) la insulină, care poate provoca dezvoltarea diabetului.

Acestea nu sunt toate consecințele negative ale unui exces de carbohidrați, există MULTE mai multe dintre ele și toate pot apărea în orice moment, dacă nu încetați consumul de alimente cu carbohidrați în cantități mari.

Desigur, puțini oameni se gândesc la bolile intestinale sau la tulburările de somn atunci când mănâncă desertul preferat, acest lucru este evident. Majoritatea oamenilor, până când se confruntă cu o boală gravă față în față și întotdeauna într-o formă acută, nimeni nu se va gândi nici măcar dinainte să se îngrijoreze de sănătatea lor și să-și revizuiască dieta, aceasta este esența noastră, din păcate...

Dar care sunt normele optime pentru consumul de carbohidrați simpli și complexi? Deoarece puțini carbohidrați sunt răi, iar mulți sunt răi, cum să găsești acest „mediu auriu”, când toată lumea va fi bine?

Carbohidrați simpli și complexi

Când vorbim despre carbohidrați, trebuie să înțelegem că există două tipuri de carbohidrați - acestea sunt carbohidrați simpli și complecși. Diferența lor principală este un indicator al indicelui glicemic. Carbohidrații simpli au în principiu toți un indice glicemic ridicat și constau în mono- și dizaharide, în timp ce carbohidrații complecși au un GI și mediu și scăzut și conțin poli- și oligozaharide.

 Pentru referință:

Indicele glicemic este un indicator al digestibilității carbohidraților. Cu cât este mai mare IG-ul produsului, cu atât mai rapid vor fi absorbiți carbohidrații din acest produs și cu atât nivelul de zahăr din sânge va crește mai repede. Și cu o creștere accentuată a zahărului din sânge, pancreasul reacționează cu o eliberare puternică de insulină, care distribuie imediat acest zahăr în celulele corpului nostru, iar dacă nu au nevoie de acest zahăr, atunci insulina îl direcționează către țesutul adipos, care ia totul cu mare plăcere și dorință ce i se oferă.

Pentru a fi mai clar, să vedem exemplul produselor, carbohidrații sunt rapide și care sunt lente.

Carbohidrați simpli

Carbohidrații simpli sunt împărțiți în monosacharide și dizaharide. Monozaharidele constau dintr-un grup de zahăr - glucoză, fructoză și galactoză, iar dizaharidele constau din două molecule simple de zahăr - zaharoză, maltoză și lactoză, care conțin întotdeauna glucoză.

1. Glucoza este principala sursă de energie pentru organism și nutriția creierului nostru. Glucoza este implicată în depozitarea glicogenului, care nu este altceva decât un polimer al glucozei și este, de asemenea, utilizat de organism ca combustibil pe tot parcursul zilei și în timpul antrenamentelor de rezistență.

Alimente bogate în glucoză:

2. Galactoza este o moleculă care face parte din lactoză, dar nu apare în formă liberă.

3. Fructoza este un zahăr natural. Cea mai mare fructoză din astfel de fructe:

Fructoza, deși este un zahăr natural, dar acest lucru nu îl face complet inofensiv. Puteți citi mai multe despre mecanismul de acțiune al fructozei în acest articol: Fructoza în fructe. Care este insidiozitatea ei? Și este posibil să fructezi atunci când slăbești.

Monozaharidele sunt urmate de dizaharide, care constau deja din două molecule din grupa de zahăr.

4. Sucroza este un compus din glucoză și fructoză. Alimente bogate în zaharoză:

5. Lactoza conține o moleculă de glucoză și o moleculă de galactoză. Produsele lactate sunt bogate în lactoză în principal, motiv pentru care produsele lactate trebuie consumate în timp ce pierd în greutate în cantități foarte limitate, deoarece lactoza tinde să provoace fermentarea în intestine și umflarea.

Alimente bogate în lactoză:

6. Maltoza este două molecule de glucoză. Maltosa este foarte mult în astfel de produse:

- melasa (amidon, caramel, sfeclă etc.);

Deci, principalul lucru pe care ar trebui să-l amintiți despre carbohidrații simpli este că carbohidrații simpli cresc rapid concentrația de glucoză în sânge, pancreasul produce hormonul insulină și toate celulele corpului se deschid imediat pentru a absorbi glucoza. Dacă nu vă mișcați în acest moment, dar stați liniștiți, atunci toată glucoza nu este utilizată de celule, ci merge direct la depozitul de grăsimi! Dacă vă deplasați (plimbare, înot, alergare, dans), atunci energia primită din carbohidrați va fi arsă pentru a acoperi costurile energetice curente ale organismului.

Prin urmare, nu uitați regula numărul 1:

DACĂ DORIȚI SĂ FACIȚI CARBOHIDRATE SIMPLE ȘI FĂRĂ SĂ NU ÎȚI ÎNTREPRINDERI, CĂTRE DACĂ TREBUIE SĂ TE MOVEști.

Rata de carbohidrați simpli pe zi

Cantitatea de carbohidrați simpli pe zi nu trebuie să depășească 30% din cantitatea totală de carbohidrați mâncați.

De exemplu, aportul zilnic de carbohidrați este de 140 g, ceea ce înseamnă 42 g pentru carbohidrații simpli. Astfel de carbohidrați simpli conțin:

- 2 mere mari;

- 2 portocale medii;

- 30 g miere (2 lingurițe)

Carbohidrați complecși

Carbohidrații complecși sunt amidonul, care se găsește în principal în cereale și leguminoase, iar fibra, care este baza tuturor legumelor și fructelor..

1. Amidonul și procesul de asimilare

În unele produse există foarte mult amidon, din cauza cărora au un IG ridicat, iar în altele mai puțin, făcându-le mai lente în carbohidrați, care sunt absorbite mult timp, iar glicemia crește în timp.

Printre carbohidrații complexe „insidioși” se numără orezul alb, conținutul de amidon este de până la 80%. Pentru comparație, conținutul de amidon în făină de ovăz este de 50%, în pâinea de secară - 45%, în făină de grâu - 74%, în paste - 70%, în hrișcă - 60%, în linte și orz de perle - 40%. Adică se dovedește că, în mod teoretic, orezul se referă la carbohidrați lente, deoarece conține polizaharidă de amidon, dar în practică se comportă ca un carbohidrat rapid, datorită conținutului excesiv de ridicat al acestui amidon în sine.

Ce explică acest mecanism?

Faptul este că în timpul umflarea, o moleculă de amidon atrage de la 10 la 100 de molecule de apă. Și cu cât molecula este inundată, cu atât mai mult ACCESIBIL pentru organism devine! Acest lucru se datorează enzimei amilaza, care descompune amidonul. Amilaza acționează numai în faza apoasă și dacă molecula de amidon este bine hidrolizată (inelată), atunci amilaza pătrunde în ea foarte repede și amidonul este descompus activ în molecule de glucoză, de unde nivelul de glucoză din sânge crește rapid. Adică: cu cât amidonul este mai hidrolizat, cu atât este mai mare IG-ul cerealelor și cu atât zahărul intră mai repede în fluxul sanguin, determinând eliberarea insulinei.

Personal, nu știu oamenii care mănâncă orez alb aburit (spre deosebire de ovăz și hrișcă), de obicei, totul este gătit la foc mic timp de 30-40 de minute, ceea ce înseamnă că moleculele de amidon care conțin orez sunt udate foarte mult, ceea ce face ca acest carbohidrat să fie ușor disponibil, ceea ce înseamnă că depunerea de grăsimi este mai probabilă.

Din aceasta putem concluziona că pentru fiecare cereală, în funcție de metoda de preparare a acesteia, se modifică indicele glicemic. De exemplu, luați ovăz și luați în considerare indicele glicemic, în funcție de diferite metode de gătit.

Opțiunea nr. 1 Faina de ovăz înmuiată noaptea are cea mai mică GI (mai puțin de 50)
Opțiunea nr. 2 Ovăz înmuiat noaptea și adus la fiert dimineața și îndepărtat imediat de pe foc, are un GI ușor peste 50.
Opțiunea nr. 3 Făină de ovăz aplatizată, fiartă cu apă clocotită timp de 5 minute, are un GI chiar mai mic decât opțiunea nr. 1.
Opțiunea nr. 4 Ovăz gătit în lapte timp de 5-10 minute are un GI ridicat (aproximativ 60)
Opțiunea nr. 5 Ovăz gătit cu zahăr / miere / sirop are un GI de 100, ca zahărul.
Opțiunea nr. 6 Făina de ovăz, care face parte din clătitele cu plăcintă sau pp, are un GI de peste 100.

Din aceasta putem concluziona: toți carbohidrații complecși se pot transforma rapid în funcție de:

1) metoda de preparare - cu cât croupul este mai lung sub influența temperaturilor ridicate (gătit, gătit, coacere, prăjire), cu atât mai rapidă este hidroliza (inundarea) amidonului și cu atât devine mai rapidă.

2) adăugarea altor produse (miere, zahăr, lapte etc.) - dacă adăugați la cereale orice ingredient al cărui indice glicemic este mai mare decât cel al acestei cereale, atunci transformați în mod automat glucidele lente în rapid.

Așa că amintiți-vă regula numărul 2:

DACĂ DORINȚI SĂ FIE SUBIȚI, CEI MINIMI PROCESARE TERMICĂ A tuturor CARBOHIDRATELOR COMPLEXE!

Același lucru este valabil și pentru legume: dacă gătiți / tocați legume, nu le țineți în apă prea mult timp.

Surse de carbohidrați complexe care conțin amidon:

Tab. 1 produse care conțin amidon (conținut de amidon în% la 100 g)

Aportul zilnic de alimente amidonice

Carbohidrații complecși ar trebui să reprezinte aproximativ 40% din aportul zilnic de carbohidrați.

40% din 140 g = 56 g. Adică, se dovedește că, în medie, ar trebui să mâncați aproximativ 56 g carbohidrați amidonici pe zi, dacă rata totală de carbohidrați este de 140 g.

56 g de carbohidrați complexe se găsesc în:

- 85 g făină de ovăz uscată;

- 270 g de orez brun fiert;

- 285 g fasole fiartă;

- 330 g terci de hrișcă.

2. Fibra și mecanismul absorbției acesteia

Fibra se găsește în principal în fructe și legume. Dacă vorbim despre carbohidrați complecși, atunci la fel vom ține cont doar de legume, deoarece în ele conținutul de zahăr este de zece ori mai mic decât în ​​fructe. Fibra nu este absorbită de organism și, prin urmare, în tranzit trece prin întregul tract gastrointestinal, curățând-o de diferite resturi și toxine. Fibra este o componentă foarte importantă a unei diete sănătoase și adecvate, astfel încât prezența sa în dieta zilnică a unei persoane este obligatorie. Norma de fibre pe zi variază între 20 și 45 de grame. Pentru a-ți câștiga fibre zilnice, trebuie să consumi, în medie, de la 500 până la 1 kg de legume proaspete sau fierte pe zi + 150-200 de grame de cereale bogate în fibre (făină de ovăz, hrișcă, orz, leguminoase).

Surse de fibre:

- sunt de preferat legumele cu un IG scăzut: castraveți, tot felul de varză, sparanghel, fasole verde, ridichi, dovlecel, verdeață etc..

- mai puține legume cu un IG mediu: roșii, mazăre, ardei gras, ciuperci.

Aportul de fibre pe zi

30% din cantitatea totală de carbohidrați mâncați pe zi trebuie adăugată în fibre, precum și în carbohidrați simpli.

30% din 140 g = 42 g.

42 de grame de fibre se găsesc în:

- 4 avocado mediu;

- 8 mere medii;

- 1,5 kg de broccoli sau varză albă;

Și acum să ne uităm la modul de calculare a acelorași grame GENERALE zilnice de carbohidrați.

Tabelul 2 prezintă numărul de calorii și cantitatea de carbohidrați pe zi, în funcție de stilul de viață (sedentar, moderat activ, foarte activ). Aceste standarde sunt concepute pentru o dietă cu conținut scăzut de carbohidrați, care este potrivit pentru endomorfele feminine, al căror obiectiv este de a reduce componenta de grăsime.

Tab. 2 Dieta corectivă cu conținut scăzut de carbohidrați: menținerea unei diete bogate în calorii și aportul recomandat de carbohidrați

De exemplu, o fată care cântărește 69 kg vrea să slăbească cu 5 kg, în timp ce are o muncă sedentară și conduce un stil de viață sedentar. Dimpotrivă cu greutatea ei (luăm cea mai apropiată valoare de 68 kg), cifra este de 98 g. Adică, pentru a-și menține greutatea normală, pentru a nu se recupera și a nu pierde în greutate, trebuie să folosească 98 g de carbohidrați simpli și complexi pe zi. Și pentru a pierde în greutate cu 5 kg, ea trebuie să respecte normele aportului de carbohidrați în funcție de greutatea dorită - în cazul ei este de 91 g, care corespunde la 64 kg.

Aceasta este pentru o dietă cu conținut scăzut de carbohidrati, care este potrivită pentru fetele cu predispoziție la supraponderale.

Dacă ați pierdut deja în greutate și doriți să consolidați acest rezultat păstrându-vă greutatea la un singur punct, atunci o dietă moderat de carbohidrați va fi potrivită pentru dvs., unde vor exista indicatori și norme complet diferite pentru consumul de carbohidrați (tabelul 3).

Tab. 3 Dieta de carbohidrați moderat: menținerea unui aport caloric și a unui aport recomandat de carbohidrați

Coloana „carbohidrați” este împărțită în 2 coloane - 33% și 40%. Prima coloană arată limita inferioară a aportului de carbohidrați, iar a doua indică limita superioară. Aici selectați pur și simplu valoarea care este opusă greutății curente și rămâneți la ea - totul este foarte simplu.

Aportul de carbohidrați

Atât carbohidrații simpli, cât și cei complexi conferă organismului energie. De obicei avem nevoie de energie dimineața. Dimineața și ora prânzului sunt orele cele mai active pentru mulți oameni, motiv pentru care în timpul zilei avem nevoie de multă energie. Până seara, consumul de energie al corpului nostru este redus, iar metabolismul încetinește. Acest lucru se întâmplă la 90% dintre persoanele care lucrează și stau treji în timpul zilei, cu excepția persoanelor care studiază sau lucrează seara, precum și a ectomorfelor, metabolismul și ceasul lor biologic sunt ușor diferite de ale noastre. Dar dacă nu aparții celui de-al doilea grup, metabolizarea ta seara este întotdeauna mai mică decât în ​​timpul zilei, este un fapt dovedit de mult și bine cunoscut. Din acest motiv, toți nutriționiștii și nutriționiștii recomandă consumul de TOATE carbohidrați - atât simpli cât și complecși - dimineața, până în jurul orei 16-00.

Dacă aveți un metabolism bun și, dimpotrivă, sunteți greu să câștigați în greutate, atunci puteți consuma carbohidrați chiar și pentru cină.

Cum să combinați carbohidrații simpli și complexi?

Știm deja că rata de absorbție a glucidelor lente depinde de metoda de preparare, precum și de combinația lor cu alte produse, același lucru se aplică și în cazul carbohidraților rapide. Pentru ca alimentele să fie digerate corect și să nu provoace tulburări în procesele digestive, trebuie să știți care este cea mai bună combinație de carbohidrați simpli și complexi.

  1. Fructul de ovăz este cel mai bine gătit / aburit nu în lapte, ci în apă. Datorită faptului că indicele de insulină al tuturor produselor lactate este foarte ridicat (lapte AI - 90), atunci când intră în organism are loc o eliberare puternică de insulină, care direcționează toate carbohidrații mâncați (acesta este laptele zahăr din lactoză conținut în lapte și amidon din fulgi de ovăz ) direct la depozitul de grăsime. Același lucru este valabil și pentru iubit de multe cereale de hrișcă cu lapte. Dintr-un carbohidrat complex, adăugarea de lapte îl face simplu și digerabil. Acesta este motivul pentru care combinația de „carbohidrați complexi + produse lactate” este INACCEPTAbilă pentru pierderea în greutate sau pentru menținerea greutății normale. Excepția este câștigul în masă. Dacă, dimpotrivă, prin natură ai un fizic subțire și îți este greu să crești în greutate, atunci terciul cu lapte este salvatorul tău.
  1. Carbohidrații simpli și complexi se combină bine, trebuie doar să o faci bine. Pentru toți cei cărora le place dimineața versiunea dulce a terciului de ovăz, o notă: făina de ovăz este combinată cel mai bine cu măr sau fructe de pădure (căpșuni, zmeură, coacăze) și nu mâncați niciodată făină de ovăz cu APELSIN, GRAPEFRUIT, Tangerine și Ananas! Aceste fructe conțin mult acid citric, care de fapt oprește digestia amidonului din făină de ovăz! Un astfel de mic dejun vă va rătăci în intestinele voastre mult timp, provocând balonare, gaze, diaree și alte consecințe neplăcute, inclusiv vărsături. I-am simțit pe toți pe mine când locuiam în Thailanda și am mâncat ovăz cu ananas dimineața. Acest lucru a continuat timp de 6 luni complete în fiecare zi. Și în toate aceste șase luni am avut probleme cu tractul meu gastrointestinal... Nu-mi doresc nimănui ceea ce am simțit aproape în fiecare zi: dureri ascuțite de tăiere în stomac, flatulență, diaree etc., dar în acel moment nu am înțeles de ce acest lucru reacţie. Desigur, am avut o idee că această ananas mă afectează așa, dar nu am vrut să-mi dau seama, pentru că îmi plac foarte mult ananasul și înainte de a pleca de acasă am vrut să le mănânc mai mulți ani înainte))) Deci știți: citricele merg foarte prost cu iubite de cereale și dacă vă place să mâncați cereale dulci, atunci alegeți fructe sigure cu o cantitate mică de acid citric.
  1. Carbohidrații simpli, sub formă de fructe dulci sau fructe uscate, nu trebuie consumate cu brânză de vaci, deoarece brânza de vaci este o proteină complexă, iar alimentele proteice sunt extrem de nedorite de combinat cu zaharuri simple. Dacă adăugați în coajă banane, curmale, pepene, atunci această masă dulce de fructe de coajă va începe să fermenteze în intestine și să interfereze cu absorbția tuturor micro-și macro-nutrienților utili. Brânza de casă merge bine cu fibre, ierburi și grăsimi vegetale (nuci, avocado, unt de arahide).
  2. Fibra, care se găsește în legume, merge bine cu carbohidrații complexe, la fel de simple, și chiar mai bine cu proteinele. Deci, legumele pot fi consumate cu cereale, cu carne și cu produse lactate. Se preferă doar legumele cu amidon mic, care au un indice glicemic scăzut.

Acum știți cum și cu ce este mai bine să combinați carbohidrați simpli și complexi, iar dacă vă amintiți aceste patru reguli, nu veți mai avea probleme de digestie, iar procesul de pierdere în greutate va fi mult mai eficient..

Ei bine, acum să rezumăm toate cele de mai sus:

- glucidele complexe și simple trebuie consumate zilnic în cantități optime! Pentru pierderea în greutate, norma de carbohidrați ar trebui să fie de 20-25% din aportul zilnic de calorii, pentru a menține greutatea normală - 33-40%.

- pentru o digestie normală, trebuie să combinați corect carbohidrații cu alte produse: carbohidrații simpli sub formă de fibră sunt bine combinați cu carbohidrați și proteine ​​complexe; cerealele pot fi combinate cu fructe și fructe neîndulcite (măr, kiwi, zmeură); fructele nu sunt de dorit să se combine cu proteine ​​(brânză de vaci cu fructe - o combinație proastă).

- cel mai bine este să nu gătești terci, ci să-l aburi sau să gătești pentru o perioadă scurtă de timp (15-20 de minute).

- acordă preferință fructelor și legumelor cu un indice glicemic scăzut, ele nu provoacă o creștere accentuată a glicemiei și sunt absorbite mai lent de organism.

- utilizați carbohidrați simpli și complexi în următoarea proporție: 20-30% - carbohidrați simpli, 30% - fibre și 40-50% - carbohidrați complexi.

Sper că aceste sfaturi vă vor ajuta să distribuiți în mod corespunzător carbohidrații pe parcursul zilei, să obțineți beneficiul maxim de a consuma carbohidrați, fără a vă afecta figura și sănătatea. Carbohidrații simpli și complexi pot fi atât prieteni, cât și dușmani, totul depinde de cantitatea lor din alimentația dvs. zilnică. Și vă doresc să găsiți acest teren de mijloc care vă va apropia de obiectivul dvs.!

Cu stima, Janelia Skrypnik!

Funcțiile carbohidraților din organism

Carbohidrați - alcooli polihidrici care conțin aldehidă (aldoze) sau o grupare ceto (cetetoze).

Carbohidrații, în principal celuloza, sunt cei mai comuni compuși organici pe Pământ. La mamifere, carbohidrații reprezintă mai puțin de 1% din greutatea corporală, dar rolul lor este extrem de mare. Carbohidrații, fiind componente ale proteoglicanilor, fac parte din țesutul conjunctiv. Glicoco- și mucoproteinele sunt o parte integrantă a mucusului protector al corpului, fac parte din plasma sanguină, formează glicocalixul celulelor. Carbohidrații sunt principala sursă de energie..

În ceea ce privește greutatea moleculară, carbohidrații sunt divizați:

Oligozaharide (2-10 monosacharide);

Polizaharide (mai mult de 10 monosacharide).

Monosacharida este o aldehidă sau o cetonă a unui alcool alifatic polihidric. Cele mai simple monosacharide sunt triose: aldehida glicerină (aldoză) și dioxiacetonă (cetoză):

Monosacharide cu patru atomi de carbon - tetrosa, cinci - pentoze, șase - hexoze, șapte - heptuloze, opt - octuloze.

Monozaharidele sunt compuși optici activi. Activitatea lor optică este cauzată de un atom de carbon asimetric (adică unul în care toate cele patru valențe sunt asociate cu radicali diferiți). Cea mai simplă aldoză, aldehida glicerină, posedă deja un astfel de atom asimetric. Două dintre variantele sale spațiale sunt posibile, care sunt imagini în oglindă reciproc, care nu pot fi combinate în timpul rotirii. Se numesc izomeri spațiali sau stereoizomeri; pentru monosacharide cu un număr mare de centri chirali, configurația centrului chiral cel mai îndepărtat de grupul oxo este utilizată pentru comparație cu aldehida glicerolă. Mai mult, dacă configurația unui astfel de atom de carbon coincide cu configurația aldehidei D-glicerol (grupele OH sunt situate în dreapta în formula de proiecție, dexterul este pe dreapta), atunci în general monosacharida aparține seriei D, atunci când coincide cu aldehida L-glicerol - pentru Rândul L (leavus-left). Proprietățile chimice ale stereoizomerilor sunt aceleași, dar activitatea optică (unghiul de rotație al planului luminii polarizate atunci când trece printr-o soluție de zahăr) este diferită. Direcția de rotație a planului de polarizare a luminii de către monosacharide este indicată de semnele „+” - la dreapta și „-” - la stânga și nu este asociată cu apartenența lor la seria D și L. Semnul este determinat experimental. Deci, pentru aldehida glicerolă, dextrorotatorul (+) s-a dovedit a fi forma D.

Odată cu extinderea lanțului de carbon în monosacharide, numărul de atomi de carbon asimetrici crește, în timp ce numărul stereoizomerilor va fi de 2 n (n este numărul de atomi C asimetrici). Deci, hexozele cu 4 atomi de carbon asimetrici vor avea 16 stereoizomeri și 8 compuși diferiți chimic. Marea majoritate a monosacaridelor naturale aparțin seriei D. Enzimele celulare disting în mod strict stereoizomerii, sintetizând și determinând defalcarea monozaharidelor D în principal.

Monozaharidele pot exista sub forme deschise și ciclice (5-membri - inel de furanoză, cu 6 membri - inel piranozic). Formarea unui inel duce la apariția unui centru suplimentar de chiralitate la primul atom de carbon. Acest centru se numește anomeric, iar cei doi stereoizomeri corespunzători sunt numiți anomeri a și b. În anomer, configurația centrului anomeric coincide cu configurația centrului chiral „terminal”, iar în anomer, este opusă.

Proprietățile chimice ale diverselor monosacharide sunt similare datorită similitudinii structurii lor..

1. Au proprietățile agenților de reducere (datorită prezenței unei grupe de aldehide în compoziția moleculelor lor), ceea ce face posibilă efectuarea unei determinări calitative și cantitative a zaharurilor. Metoda o-toluenidină pentru determinarea nivelului de glucoză din sânge și reacția (Trommer, Nilander) pentru determinarea zahărului în urină se bazează pe această proprietate. Totuși, aceste metode nu sunt suficient de specifice, deoarece pe lângă glucoză, alte zaharuri reducătoare dau și o reacție de culoare.

2. În timpul oxidării monosacharidelor, se formează acizi uronici, dintre care acidul glucuronic, care face parte din substanța principală a țesutului conjunctiv, este cel mai important.

3. Monozaharidele sunt capabile să formeze esteri; sunt deosebit de importante esterii fosforici ai hexozelor (glucoză, fructoză, galactoză) și pentoză (riboză și dezoxiriboză), deoarece sunt zaharuri fosforilate care sunt implicate în reacții metabolice.

4. Monozaharidele pot atașa o grupă amino (se formează glucozamine) și acetilat.

NB! Monozaharidele se pot lega între ele

Oligozaharidele. De o importanță deosebită pentru nutriția umană sunt dizaharidele: zaharoză (glucoză + fructoză), maltoză (două reziduuri de glucoză) și lactoză (glucoză + galactoză). Lactoza, numită zahăr din lapte, este principalul carbohidrat din lapte..

Zahăr - zahăr din trestie (sfeclă); întrucât fructoza din zaharoză este reprezentată de un inel cu 5 membri (furanoză) legat de grupa aldehidă a glucozei, fructoza nu prezintă proprietăți reducătoare.

Legătura care apare între monosacharide se numește glicozidă. Se formează între grupa OH a monosacharidei C-1 și grupa OH a celuilalt C-4; în acest caz, datorită asimetriei primului atom de carbon al formei ciclice a monosacharidei, pot apărea două tipuri de configurații: legătura α-glicozidică (dacă ambele grupuri OH sunt în aceeași poziție în structură) ale inelului și legătura β-glicozidică (dacă ambele grupuri OH sunt în poziții diferite în în raport cu inelul):

Enzimele au specificitate în ceea ce privește tipul de legătură glicozidică, care este crucială în nutriție. Deci, amilaza, care descompune amidonul și glicogenul, este o α-glicozidază. Enzima care descompune legăturile β-glicozidice este absentă la om; prin urmare, celuloza (constă din reziduuri de glucoză legate de o legătură β-glicozidică) nu este digerată. Termitele și unele alte insecte digere celuloza.

Celuloza (fibră) se referă la polizaharide. Alături de amidon, este principalul carbohidrat al plantelor. Cea mai importantă polizaharidă umană, construită tot din reziduuri de glucoză, este glicogenul. Amidonul și glicogenul sunt lanțuri de glucoză ramificate. Structura chimică a celulozei, amidonului și glicogenului sunt homopolizaharide (structura glicogenului este descrisă mai jos).

Heteropolizaharidele sunt reprezentate de mucopolizaharide, proteoglicane și glicoproteine ​​(mai multe despre acestea în capitolul 17)..

NB! Carbohidrații nu sunt doar surse de energie

În nutriție, principala valoare biologică a carbohidraților este amidonul și glicogenul, care sunt ușor absorbiți de organism cu eliberarea de energie în timpul degradării lor. Fibrele și pectina heteropolizaharidică, deși nu pot fi defalcate de enzime intestinale, sunt de asemenea foarte importante în nutriție.

Fibra stimulează motilitatea intestinală și secreția biliară, reține apa și crește volumul fecal, prevenind astfel constipația (prevenirea cancerului colorectal), inhibă absorbția colesterolului alimentar, iar adsorbția fibrelor acizilor biliari își slăbește efectul cancerigen asupra membranei mucoase a intestinului gros..

Pectina este capabilă să lege metalele grele, inclusiv radionuclidele, ceea ce reduce intrarea lor în țesuturile corpului. Pectina este bogată în banane, mere, coacăze roșii și negre.

Valoarea biologică a carbohidraților nu se limitează la semnificația lor energetică (observăm în special că glucoza este principalul furnizor de energie pentru țesutul nervos și substanța corticală a rinichilor și singurul pentru globulele roșii). Ele îndeplinesc o funcție plastică (structurală) în organism, făcând parte din glicoproteine, substanță intercelulară a țesutului conjunctiv, glicocalixul membranelor plasmatice ale celulelor; riboza și dezoxiriboza monosacharide sunt componente structurale ale acizilor nucleici.

Funcția anabolică a carbohidraților este aceea că sunt principala sursă de substraturi pentru sinteza acizilor grași, iar produsele de descompunere a glucozei (a-ceto acid) servesc ca substrat pentru sinteza aminoacizilor glicogeni. Funcția de neutralizare a carbohidraților este, de asemenea, esențială: acidul UDP-glucuronic din ficat leagă numeroși compuși toxici, oferindu-le o hidrofilitate mai mare și capacitatea de a se dizolva în bilă. Funcția de receptor a carbohidraților este extrem de importantă - fiind parte integrantă a numeroși anticorpi, aceștia asigură „recunoașterea” antigenelor lor; carbohidrații fac parte din receptorii hormonali și neurotransmițători, participând la reglarea activității celulare.

NB! Digestia carbohidraților începe în cavitatea bucală

În cavitatea bucală, carbohidrații sunt digerați de enzima salivară α-amilaza. Enzima descompune legăturile interne α (1 → 4) -glicozide. În acest caz, se formează produse de hidroliză incompletă a amidonului (sau a glicogenului) - dextrine. Maltoza se formează, de asemenea, într-o cantitate mică. Centrul activ al α-amilazei conține ioni Ca 2+. Activează enzima ioni Na +.

În sucul gastric, digestia carbohidraților este inhibată, deoarece amilaza este inactivată într-un mediu acid.

Locul principal pentru digestia carbohidraților este duodenul, unde este excretat în sucul pancreatic al α-amilazei. Această enzimă completează descompunerea amidonului și a glicogenului, inițiată de saliva amilază, în maltoză. Hidroliza legăturii α (1 → 6) -glicozidă este catalizată de enzimele intestinale amil 1,6-glucozidaza și oligo 1,6-glucozidaza.

Digestia maltozei și dizaharidelor din alimente se realizează în zona graniței periei de celule epiteliale (enterocite) ale intestinului subțire. Dizaharidazele sunt proteine ​​integrale ale microvilli enterocitelor. Ele formează un complex multienzimatic format din patru enzime ale căror centre active sunt direcționate în lumenul intestinal.

1Maltase (a-glucozidaza) hidrolizează maltoza în două molecule de D-glucoză.

2. lactază (b-galactosidaza) hidrolizează lactoza în D-galactoză și D-glucoză.

3. Izomaltaza / Saharaza (enzimă cu acțiune dublă) are două centre active situate în domenii diferite. Enzima hidrolizează zaharoza în D-fructoză și D-glucoză, și folosind un alt centru activ, enzima catalizează hidroliza izomaltozei la două molecule de D-glucoză.

Intoleranța la lapte a unor persoane, manifestată prin dureri abdominale, balonare (flatulență) și diaree, se datorează scăderii activității lactazei. Se pot distinge trei tipuri de deficiență de lactază..

1. deficit de lactază ereditară. Simptomele toleranței afectate se dezvoltă foarte repede după naștere. Hrănirea alimentelor fără lactoză face ca simptomele să dispară.

2. Activitate scăzută a lactazei primare (o scădere treptată a activității lactazei la indivizi predispuși). La 15% dintre copiii din Europa și 80% dintre copiii din estul, Asia, Africa, Japonia, sinteza acestei enzime se oprește treptat pe măsură ce îmbătrânesc și adulții dezvoltă intoleranță la lapte, însoțită de simptomele de mai sus. Produsele lactate fermentate de către astfel de persoane sunt bine tolerate..

2. Activitate scăzută a lactazei secundare. Digestibilitatea laptelui este adesea rezultatul bolilor intestinale (forme tropicale și non-tropicale de sprue, kwashiorkor, colită, gastroenterită).

Simptomele similare cu cele descrise cu deficit de lactază sunt caracteristice eșecului altor disaccharideze. Tratamentul își propune să excludă din dietă corespunzătoare dizaharidele.

NB! Glucoza pătrunde în celulele diferitelor organe prin diferite mecanisme

Principalele produse pentru digestia completă a amidonului și a dizaharidelor sunt glucoza, fructoza și galactoza. Monozaharidele intră în fluxul de sânge din intestine, depășind două bariere: membrana bordurii periei orientată spre lumenul intestinal și membrana bazolaterală a enterocitului.

Sunt cunoscute două mecanisme de absorbție a glucozei în celule: difuziunea facilitată și transportul activ secundar asociat cu transferul ionilor de Na +.

Transportoarele de glucoză (GLUT), care asigură mecanismul difuziei sale facilitate prin membranele celulare, formează o familie de proteine ​​omologe înrudite, o caracteristică caracteristică a cărei structură este un lanț polipeptidic lung, formând 12 segmente elicoidale transmembranare (Fig. 5.1). Unul din domeniile localizate pe suprafața exterioară a membranei conține o oligozaharidă. Părțile N- și C-terminale ale purtătorului sunt transformate în celulă. A treia, a 5-a, a 7-a și a 11-a segmentă transmembrană a purtătorului par a forma un canal prin care glucoza intră în celulă. Modificarea conformației acestor segmente asigură procesul de mutare a glucozei în celulă. Purtătorii acestei familii conțin 492-524 reziduuri de aminoacizi și variază în afinitate pentru glucoză. Fiecare transportor pare să îndeplinească funcții specifice..

Figura 5.1. Structura transportorului de glucoză

Purtătorii care furnizează secundari, dependenți de ioni de sodiu, transport activ de glucoză din intestine și tuburi renali (NGLT), diferă semnificativ în compoziția aminoacizilor față de familia de transportatori GLUT, deși sunt construiți și din 12 domenii transmembranare..

Mai jos, în fila. 5.1. unele proprietăți ale purtătorilor de monosacharide sunt date.

Tabelul 5.1. Caracterizarea transportoarelor de glucoză la animale
FuncţieKM (Mm)Principalele locuri ale educației
Transport activ secundar
NGLT 1Absorbția glucozei0,1-1,0Intestinul subțire, tubule renale
NGLT 2Absorbția glucozei1,6Tuburi renale
Difuziune accelerată
GLUT 1Utilizarea glucozei de către celule în condiții fiziologice1-2Placentă, barieră sânge-creier, creier, globule roșii, rinichi, intestin gros și alte organe
GLUT 2Senzor de glucoză în celulele b; transport din celulele epiteliale ale rinichilor și intestinelor12-20Celule B de insulă, ficat, epiteliu al intestinului subțire, rinichi
GLUT 3Utilizarea glucozei de către celule în condiții fiziologice+ -K + -ATPazele sunt îndepărtate din enterocit, care menține un gradient constant al concentrației lor. Glucoza frunze enterocite prin membrana bazolaterală folosind gradient de concentrație GLUT 2.

Absorbția pentosolului are loc prin difuzie simplă.

Marea majoritate a monosacaridelor intră în sistemul circulator portal și în ficat, o parte nesemnificativă intră în sistemul limfatic și în circulația pulmonară. În ficat, excesul de glucoză este păstrat „în rezervă” sub formă de glicogen.

NB! Schimbul de glucoză în celulă începe cu fosforilarea acesteia.

Fluxul de glucoză în orice celulă începe cu fosforilarea acesteia. Această reacție rezolvă câteva probleme, dintre care principalul este „captarea” glucozei pentru utilizare intracelulară și activarea acesteia..

Forma fosforilată de glucoză nu trece prin membrana plasmatică, devine „proprietatea” celulei și este utilizată în aproape toate rutele de metabolizare a glucozei. Singura excepție este calea de recuperare (Fig. 5.2.).

Reacția de fosforilare este catalizată de două enzime: hexokinază și glucokinază. Deși glucokinaza este una dintre cele patru izoenzime ale hesokinazei (hexokinaza 4), există diferențe importante între hexokinază și glucokinază: 1) hexokinaza este capabilă să fosforileze nu numai glucoza, ci și alte hexoze (fructoză, galactoză, manoză), în timp ce glucokinază activează numai glucoza ; 2) hexokinaza este prezentă în toate țesuturile, glucokinaza în hepatocite; 3) hexokinaza are o afinitate ridicată pentru glucoză (K)M 3 -10 4 kDa (până la 120.000 de reziduuri de glucoză în moleculă), formează granule cu un diametru de până la 40 nm în citosolul celulelor. Secțiunile liniare ale moleculei de glicogen sunt construite din molecule de glucoză conectate prin legături α (1 → 4) -glicozide, punctele de ramură din moleculă sunt formate de legături α (1 → 6) -glicozide.

Sinteza glicogenului (glicogeneza) se realizează în aproape toate celulele, dar în cantități mari se formează glicogen și se acumulează în ficat (până la 10% din masa unui organ) și în țesutul muscular (1,5-2,0%). Conținutul de glicogen în alte organe este mult mai mic.

Fig. 5.3. Schema de sinteză a glicogenului

Glucoza-6-fosfat format în celulă (Fig. 5.3) intră pe calea sintezei glicogenului sub influența fosfoglucomutazei, care catalizează conversia sa în glucoză-1-fosfat. Această reacție trece prin etapa de formare a glucozei-1,6-difosfatului în centrul activ al enzimei. Glucoza-1-fosfat interacționează cu UTP, rezultând formarea unei alte forme active de glucoză - UDP-glucoză. Reacția este catalizată de enzima UDP-glucoza pirofosforilaza.

Glicogen sintaza - o enzimă care catalizează formarea glicogenului, necesită semințe (grund). Funcția primerului este îndeplinită de o proteină auto-glicozilantă specială - glicogenina.

Glicogenina, folosind glucoza UDP ca substrat, formează o octosacharidă prin atașarea primei molecule de glucoză la tirozină (Tyr-194) folosind enzima tirosil glicozil transferază. Acest proces are loc în combinație cu glicogen sintaza, care, după formarea octosacharide, continuă să crească lanțul, formând legături (1 → 4) -glicozide.

Formarea locurilor de ramificare este asigurată de enzima de ramificare, amilo- (1,4 → 1,6) transglucozidază. Formează o legătură (1 → 6) - glicozidică, transferă șapte reziduuri de glucoză de la una dintre lungele lanțuri laterale glicogene și formează o nouă ramură (Fig. 5.4). Formarea unei noi ramuri are loc la o distanță de cel puțin patru reziduuri de glucoză de lanțul vecin.

Figura 5.4. Funcționarea enzimei de ramificare:

a - locul de acțiune al enzimei de ramificare; b– locul de atașare în lanț a șapte reziduuri de glucoză și crearea unui situs de ramificare suplimentar în structura glicogenului

Ramificarea crește hidrofilicitatea unei molecule de glicogen, în timp ce crește și numărul de reziduuri terminale care nu reduc - locurile de acțiune ale glicogenului sintazei și fosforilazei, cu alte cuvinte, ramificarea crește rata de sinteză a glicogenului și descompunerea.

NB! Glicogenoliza - descompunerea glicogenului

Mecanismul declanșator al glicogenolizei este hipoglicemia incipientă. Postul în timpul zilei duce la epuizarea aproape completă a depozitelor de glicogen din ficat; foarte repede este consumat în timpul efortului fizic intens și al situațiilor stresante.

Distrugerea glicogenului se realizează în două moduri: 1) hidrolitic cu participarea α-amilazei; 2) fosforolitic cu participarea glicogen fosforilazei. Principalul lucru în celule este al doilea mod.

Glicogen fosforilază cu participarea acidului fosforic clinde secvențial α (1 → 4) - legături glicozidice cu eliberarea de glucoză-1-fosfat (Fig. 5.5.).

Fig.5.5. Schema de mobilizare a glicogenului în ficat și mușchi

Ca urmare a acțiunii glicogen fosforilazei, o polizaharidă cu lanțuri oligozaharide laterale - „limită dextrină” se formează din glicogen, care devine substratul unei enzime ramificante speciale - amil- (1 → 6) -glicozidaza (Fig. 5.6).

Fig.5.6. Funcționarea enzimei de ramificare:

a - activitatea transferazică a unei enzime de ramificare; b-amilo-1,6-glucozidaza; s - locul de acțiune al fosforilazei sau a-amilazei

Această enzimă catalizează două reacții. Mai întâi, transferă 3 reziduuri de glucoză într-o altă ramură a glicogenului (activitate transferază), apoi hidrolizează legătura glicozidă α (1 → 6) și eliberează molecula de glucoză în punctul de ramură (activitate glucozidazei).

După acțiunea enzimei de ramificare, glicogenul fosforilază este reactivat. Glucoza-1-fosfat clivată sub influența glicogenului fosforilază este transformată în glucoză-6-fosfat (enzima este fosfoglucomutaza).

În mușchi, glucoza-6-fosfat nu se transformă în glucoză liberă și este utilizată ca principală sursă de energie. În ficat (precum și în rinichi) există o enzimă glucoză-6-fosfatază, sub acțiunea căreia se formează glucoză liberă. Deoarece acesta din urmă este capabil să treacă prin membrana plasmatică a celulelor în spațiul intercelular, ficatul este organul principal care menține un nivel normal de glucoză în sânge.

NB! Reglarea metabolismului glicogenului este specifică organului

Glicogenul se găsește în citosol împreună cu enzime care îl sintetizează și îl distrug, de aceea există o mare probabilitate a unui ciclu vicios al metabolismului, în care produsele de descompunere a glicogenului vor fi utilizate imediat pentru sinteza sa și este necesară reglarea fină a relațiilor participanților la aceste procese. Principalele enzime reglementate sunt glicogen sintaza și fosforilaza. Fiecare dintre aceste enzime poate fi în două stări conformaționale: activ (R, relaxat) și inactiv (T, stresat), iar regulatorii mențin reciproc aceste stări. Dacă una dintre enzime este în conformitate cu R, atunci cealaltă este în T și invers. Fiecare dintre enzime are propriile sale regulatoare alosterice, iar modificarea covalentă a structurii joacă, de asemenea, un rol important în reglarea lor..

Glicogenofosforilaza este un homodimer cu o greutate moleculară de 97 kDa. Ambele subunități participă la formarea centrului activ. Un rol important în cataliza fosforolizei glicogenului îl joacă fosfopiroidalul, care este legat covalent de lizina centrului activ.

Glicogenul din ficat și mușchi este utilizat în diferite moduri, iar acest lucru afectează principiile reglării activității fosforilazei în aceste organe. Fosforilazele musculare pot fi sub două forme fosforilate (forma R, fosforilază a) și defosforilate (forma T, fosforilază b). Tranziția de la o formă la alta este catalizată de enzima fosforilază kinazei, care fosforilează serin-fosforilaza. Fosforilasa b predomină în mușchiul în repaus.

Reglatori alosterici ai fosforilazei musculare AMP și ATP. Se leagă de un centru special de legare a nucleotidelor. Legarea la AMP transferă fosforilază b la conformația R activă și la ATP în conformația T. Glucoza-6-fosfat, de asemenea, stabilizează conformația T. Fosforilaza hepatică nu este sensibilă la acțiunea AMP, dar activitatea fosforilazei a este inhibată de glucoză, care este importantă în reglarea zahărului din sânge, a cărei sursă este glicogenul în ficat.

Glicogen sintaza poate fi, de asemenea, în două stări conformaționale: glicogen sintaza b - inactivă, inhibată de mecanismul alosteric al ATP, ADP și glicogen sintaza a - activă, activată de glucoza-6-fosfat.

Modificarea covalentă a principalelor enzime de schimb de glicogen este exprimată în ciclul „fosforilare-defosforilare”. Aceste procese sunt catalizate de proteine ​​kinaze speciale, care fac parte din mecanismele în cascadă ale acțiunii hormonilor asupra celulelor..

Fosforilarea glicogenului fosforilază apare cu participarea fosforilazei kinazei. Aceasta este o enzimă complexă cu o masă moleculară de 1200 kDa, formată din patru tipuri de subunități:

- 4 a subunități - subunități catalitice;

- Subunitățile 4b sunt subunități regulatoare fosforilate de proteina kinaza A și sunt activate;

- 4 g subunități și

- Subunitățile 4 d sunt reprezentate de calmodulina - o proteină care leagă Ca 2+ și activează această kinază.

Această structură a enzimei arată că fosforilază kinază este o enzimă a cărei activitate se schimbă sub influența mediatorilor secundari formați în mecanisme de cascadă de amplificare a mai multor hormoni (insulină, adrenalină și glucagon).

Defosforilarea glicogenului fosforilază și fosforilază kinazei este catalizată de fosfoproteina fosfatază 1, care transformă aceste enzime într-o stare inactivă (stresată). Fosfoproteina fosfatază 1 este formată din trei subunități:

- Subunitatea G1 care leagă glicogenul și

- inhibitorul 1, care sub formă fosforilată inhibă activitatea fosfatazei proteice.

Fosforilarea glicogenului sintazei provoacă inhibarea acesteia și este catalizată de o serie de proteine ​​kinaze asociate cu cascade ale acțiunii hormonilor: proteina kinaza dependentă de calmodulină, proteina kinază C, kinază-3 glicogen sintaza.

Fig. 5.7. Controlul hormonal al glicogenolizei și glicogenezei

Adrenalina și glucagonul, care activează adenilat ciclaza, contribuie la formarea cAMP, care declanșează mecanismul „cascadă” de fosforilare a enzimelor de descompunere și sinteza glicogenului. Ca urmare a fosforilării, fosforilată, adică glicogen fosforilază activă și fosforilată, adică glicogen sintaza inactivă. În aceste condiții, glicogenul se va descompune (Fig. 5.7).

Dimpotrivă, sub acțiunea insulinei, inclusiv mecanismul de desfosforilare a enzimelor cheie, desfosforilat, adică. glicogen fosforilază inactivă și defosforilată, adică activ, glicogen sintaza. În aceste condiții, va avea loc sinteza glicogenului..

Activitatea atât a enzimei de sinteză a glicogenului, cât și a enzimelor de degradare din ficat este, de asemenea, reglată de Ca ++ - ieșirea de calciu din depozitele intracelulare în citosolul celulei este controlată de inositol trifosfat, care este eliberat de fosfolipază C la descompunerea fosfatidilinositol pirofosfat inclus în membrană.