Моносахариды_глюкоза_фруктоза_галактоза

Моносахариды

Углеводы – это природные кислородосодержащие соединения, отвечающие формуле С_mН_2nО_n или С_m(Н₂О)_n, т.е. это гидраты углерода. Однако с развитием химии углеводов были обнаружены соединения, обладающие свойствами этих веществ, но не отвечающие приведенной формуле. Термин «углеводы» в современной науке употребляется в силу традиции.

Углеводы встречаются в ягодах, фруктах, арбузах, винограде, картофеле, хлопке и др.

По своему строению углеводы делятся на две основные группы:

1) простые или моносахариды (монозы);

2) сложные или полисахариды (полиозы).

Полисахариды, в свою очередь, можно подразделить на сахаро-подобные и несахароподобные углеводы.

Моносахариды – это простые углеводы, не подвергающиеся гидролизу. Они могут иметь 4,5,6 и т.д. атомов углерода, среди них чаще всего встречаются в природе соединения состава С₅Н₁₀О₅ (пентозы) и С_бН₁₂О₆ (гексозы). По характеру функциональных групп моносахариды могут быть альдозами или кетозами, в то же время все они являются многоатомными спиртами. Важнейшие из них: рибоза, ксилоза, глюкоза, фруктоза, галактоза. В кристаллическом виде моносахариды имеют циклическое строение, они являются внутренними циклическими полуацеталями, образованными в результате внутримолекулярного взаимодействия карбонильной группы с одной из спиртовых групп. В растворах такие циклические полуацетали частично переходят в гид-роксиальдегиды или гидроксикетоны, которые способны к обратному превращению в циклические полуацетали, т.е. моносахаридам свойственна таутомерия. Таутомерное равновесие для D-глюкозы:

α-D-глюкопираноза D-глюкоза β-D-глюкопираноза

Моносахариды существуют в виде стереоизомеров D- и L-конфигурации. Природные моносахариды имеют D-конфигурацию.

D-рибоза D-ксилоза D-глюкоза D-галактоза D-фруктоза

Для лучшего представления о пространственном расположении групп атомов относительно плоскости кольца моносахаридов принято пользоваться перспективными формулами Хеуорса.

α-D-глюкопираноза D-глюкоза β-D-глюкопираноза

HO – гидроксил полуацетальный

Физические свойства. Моносахариды – бесцветные твёрдые кристаллические вещества, легко растворяются в воде, гигроскопичны, сладкие на вкус, не летучи, адсорбируют запахи. Растворы моносахаридов оптически активны, для них характерно явление мутаротации (изменение угла вращения свежеприготовленного раствора моносахарида).

Химические свойства. Моносахариды представляют собой со­единения со смешанными функциями, поэтому проявляют свойства как многоатомных спиртов, так и альдегидов или кетонов (карбонильных соединений).

1. Все моносахариды легко окисляются, проявляя при этом вос­становительные свойства.

Обе реакции являются качественными на альдегидную группу –СНО. Они широко применяются для открытия моносахаридов, установления их подлинности.

2. При восстановлении моносахаридов водородом в присутствии никеля образуются многоатомные спирты (рибит, маннит, сорбит, ксилит и др.), так называемые сахарные спирты.

Эти спирты имеют сладкий вкус, используются в медицине и пищевой промышленности (ксилит, сорбит) как заменители сахара.

3. Как многоатомные спирты моносахариды растворяют голу­бой осадок гидроксида меди Сu(ОН)₂, образуя синий раствор сахарата меди.

4. В природе широко распространены эфироподобные произ­водные моносахаридов – гликозиды. Они близки к простым эфирам, образованным за счёт полуацетального гидроксила. В отличие от простых эфиров гликозиды гидролизуются в присутствии минеральных кислот.

Гликозиды содержатся во многих лекарственных травах в виде дубильных веществ, в овощах в виде красящих веществ.

Под влиянием биологических катализаторов (ферментов) сахара могут подвергаться брожению (расщеплению). Это сложные процессы, которые вызываются различными микроорганизмами. В зависимости от условий они могут идти в различных направлениях:

Эти процессы широко используются при производстве спирта (этанола), молочно-кислых продуктов, при квашении овощей, производстве сыров, пива и др.

Моносахариды находят широкое применение в медицине. Глю­коза используется как источник питания (мед) и в виде инъекций, в виде производных (глюконат кальция); для диабетиков применяют фруктозу, а также многоатомные спирты (сорбит, ксилит), полученные из моносахаридов. Глюкозу используют также для получения аскорбиновой кислоты (витамин С). Моносахариды широко применяют в кулинарии и кондитерском производстве (изготовление печенья, конфет, тортов, мороженого, мармеладов и др.).

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

Моносахариды

В последнее время мы часто слышим такие выражения, как вредные и полезные углеводы, быстрые и медленные, простые и сложные. Эти термины особенно популярны у людей, ведущих здоровый образ жизни.

Некоторые специалисты-медики считают, что фундаментом здорового организма являются углеводы, вернее их правильное потребление. Ведь следствием нарушения баланса углеводов в организме является плохое настроение, апатия, повышенная нервозность, снижение умственной и физической активности, сахарный диабет и многое другое.

Многим будет интересно и полезно узнать о характерных признаках и положительных качествах одной из групп углеводов – моносахаридах.

Продукты богатые моносахаридами:

Общая характеристика моносахаридов

Моносахариды – это группа углеводов, которые называют простыми сахарами. Они не гидролизуются водой, выглядят как полигидроксильные соединения, в состав которых входят альдегидная или кетонная группы. Моносахариды быстро расщепляемые, моментально поступают в кровь, не откладываются жировыми запасами. Эти углеводы особенно важны для работы мозга.

Моносахариды имеют сладкий привкус разной степени выраженности, легко поддаются растворению в воде. Эта форма углеводов представлена такими компонентами:

• глюкоза – наиболее распространённый моносахарид, который может образовываться в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи;
• фруктоза – легко усваивается, не вызывает перенасыщения крови сахаром;
• галактоза – продукт расщепления лактозы.

В свободном состоянии первые два компонента находятся в плодах и цветках. Часто они одновременно входят в состав овощей, фруктов, ягод, присутствуют в пчелином мёде. Галактоза же не является компонентом пищи.

Исторические факты

Русский исследователь К.Г. Сигизмунд впервые в 1811г. произвёл опыты и получил глюкозу гидролизом крахмала. В 1844 году русский химик К.Г.Шмидт ввёл понятие углеводов.

В 1927г. учёные открыли состав углеводов, представленный природными и синтетическими веществами. Углеводы стали делить на группы. Одна из которых и получила название «моносахариды».

Суточная потребность в моносахаридах

В зависимости от активности и возраста, потребление моносахаридов должно составлять 15-20 процентов от общего количества углеводов. Для нормальной работы мозга суточная потребность в моносахаридах составляет 160 – 180г, это одна четвёртая всех употребляемых с пищей углеводов (300-500г в день). Например, если была съедена порция мёда, то об остальных сладостях и кашах следует забыть до следующего дня.

При наличии медицинских показаний, норма потребления моносахаридов может быть уменьшена, но при условии постепенного снижения количества до 100 г в сутки.

Потребность в моносахаридах возрастает:

• при занятиях тяжелым физическим трудом и спортивных тренировках;
• при высоких интеллектуальных нагрузках и значительном снижении умственной активности;
• в раннем возрасте, когда особенно нужна энергия для роста;
• при сонливости и физической вялости;
• для тех, у кого имеются признаки интоксикации организма;
• при заболевании печени, нервной системы, ЖКТ;
• плохом настроении;
• при низкой массе тела;
• энергетическом истощении.

Потребность в моносахаридах снижается:

Усваиваемость моносахаридов

Моносахариды легко и быстро усваиваются организмом. Они обеспечивают быстрое повышение в организме энергии. Поэтому их рекомендуют при кратковременных нагрузках высокой интенсивности. Способствуют быстрому повышению уровня сахара в крови, поэтому их используют при гипогликемии. Употребление этих углеводов должно находиться под контролем и не превышать нормы.

Полезные свойства моносахаридов и их влияние на организм

• обогащение организма энергией;
• повышение работоспособности мозга;
• выведение токсинов;
• используют при слабости сердечной мышцы;
• необходимы для укрепления иммунитета;
• хорошо утоляют голод, при правильном выборе продуктов (каши, сырые овощи, фрукты);
• восстановление сил после нагрузки;
• улучшение настроения.

Потребление овощей, которые являются носителями моносахаридов, практически безопасно для тех, кто имеет диабетическую предрасположенность. А вот фрукты в этом случае стоит употреблять с осторожностью.

Важно знать, что потребление фруктозы снижает риск появления кариеса, диатеза, помогает контролировать уровень сахара при склонности к диабету. Ведь для прохождения в кровь и внутренние органы фруктозе не нужен инсулин.

Стоить отметить, что польза моносахаридов, представленных галактозой, заключается в том, что она помогает усваивать кальций, налаживает систему работы кишечника, стимулирует процессы нервной регуляции.

Глюкоза же очень важна, так как она входит в состав крови. Это наиболее важный для энергичности элемент питания.

Взаимодействие с другими элементами

Моносахариды способствуют усвоению кальция и витамина С. Не расщепляются при гидролизе.

Признаки нехватки моносахаридов в организме:

• понижение сахара в крови;
• головокружение;
• чувство голода;
• нарушение процесса обмена веществ;
• резкое снижение массы тела;
• депрессия.

Признаки избытка моносахаридов в организме:

• повышенное давление;
• нарушение кислотно-щелочного баланса;
• дистрофия печени;
• непереносимость молочных продуктов.

Факторы, влияющие на содержание моносахаридов в организме

В основном, в организм моносахариды попадают с пищей. Глюкоза и фруктоза могут синтезироваться с помощью дисахаридов и крахмала.

Моносахариды для красоты и здоровья

Правильное потребление моносахаридов делает организм активным, бодрым, полным сил и энергии. Мозг работает в полную силу, человека не покидает хорошее настроение. Ведь в сладких продуктах есть одно важное преимущество – их употребление способствует выработке гормона счастья.

Внимание! Информация носит ознакомительный характер и не предназначена для постановки диагноза и назначения лечения. Всегда консультируйтесь с профильным врачом!

Другие популярные нутриенты:

Сезонные продукты из нашего каталога:

Источник