Мы подготовили для Вас несколько докладов на тему «Углеводы» по химии. Используйте данную статью для подготовки школьного реферата по Химии и Биологии для 6-9 классов.
Доклад 1
Содержание:
Каждый современный человек, несомненно, знаком с термином «углеводы». Ибо среди многих веществ, составляющих мир вокруг нас, углеводы и их производные занимают исключительное место в жизни человека, обеспечивая его пищей, одеждой и кровом. Успех стремительно развивающихся отраслей химии, граничащих с биологией, позволил оценить реальную роль углеводов в самом жизненном процессе. Углеводы в виде различных производных входят в состав клеток каждого живого организма, где они выполняют роль строительного материала, поставщика энергии, субстратов и регуляторов специфических биохимических процессов. Вместе с нуклеиновыми кислотами, белками и липидами углеводы образуют сложные высокомолекулярные комплексы, которые являются основой субклеточных структур и основой живой материи, в том числе и человека.
Каждый из нас, и особенно те, кто посвятил свою жизнь физической культуре и спорту, нуждаются в определенных знаниях о компонентах нашего тела и процессах, происходящих в нем. Чем более полными и глубокими являются эти знания, тем эффективнее деятельность по улучшению спорта, тем выше спортивный результат.
Углеводы (сахариды) — общий термин для большого класса природных органических соединений. Как и почти во всех классах органических соединений с развитой химией, трудно дать достаточно строгое определение углеводам, т.е. определение, включающее в себя все, что не относится к этому классу. Химически углеводы являются органическими веществами, содержащими неразветвленную цепь из нескольких атомов углерода, карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Термин «углеводы» был впервые предложен в 1844 г. профессором К.Г. Шмидтом из Дерптского университета (ныне Тарту). В то время предполагалось, что все углеводы имеют общую формулу: Cm(H2O)n, т.е. углевод + вода, отсюда и название — углеводы. В 1927 году Международная комиссия по реформе химической номенклатуры предложила заменить термин «углеводы» на «глициды», однако старое название «углеводы» стало общепринятым и общепринятым.
Огромное практическое и научное значение углеводов уже давно привлекает внимание исследователей. В истоках цивилизации лежит первое практическое знакомство человека с углеводами. Переработка древесины, производство бумаги, хлопчатобумажных и льняных тканей, выпечка, брожение — все эти известные с древних времен процессы напрямую связаны с переработкой сырья, содержащего углеводы. Тростниковый сахар был, вероятно, первым органическим веществом, полученным человеком в химически чистой форме. Утверждение химии как науки во второй половине XVIII века неотделимо от первой работы в области углеводной химии. После тростникового сахара были выделены первые отдельные моносахариды — фруктоза (Ловиц, 1772), глюкоза (Прю, 1802). В 1811 г. Кирхгоф получил глюкозу при обработке крахмала кислотой, тем самым проведя первый химический гидролиз полисахарида, а в 1814 г. — ферментолиз того же сахарида.
В 1861 г. А.М. Бутлеров осуществил исторический синтез углеводов (вне организма) путем обработки водного раствора формальдегида (муравьиного альдегида) известковой водой и получения смеси сахаров (метилена), содержащей некоторые природные моносахариды. Это был первый синтез представителей одного из трех основных классов веществ (белков, липидов, углеводов), составляющих живые организмы.
Биологическая роль углеводов
В процессе разложения углеводов высвобождающаяся энергия рассеивается в виде тепла или накапливается в молекулах АТФ. Углеводы обеспечивают около 50-60% суточного потребления организмом энергии, а при мышечной активности во время выносливости — до 70%. При окислении 1 г углеводов образуется 17 кДж энергии (4,1 ккал). В качестве основного источника энергии используются свободные запасы глюкозы или углеводов гликогена.
Углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для создания АТФ, АДФ и других нуклеотидов, а также нуклеиновых кислот. Они являются частью некоторых ферментов. Отдельные углеводы являются компонентами клеточных мембран. Продукты переработки глюкозы (глюкуроновая кислота, глюкозамин и др.) входят в состав полисахаридов и сложных белков хряща и других тканей.
Углеводы хранятся в скелетных мышцах, печени и других тканях в виде гликогена. Его запасы зависят от массы тела, функционального состояния организма и типа питания. Во время мышечной деятельности запасы гликогена значительно уменьшаются и восстанавливаются в фазе покоя после работы. Систематическая мышечная активность приводит к увеличению запасов гликогена, что увеличивает энергетические возможности организма.
В состав компонентов иммунной системы входят сложные углеводы; мукополисахариды встречаются в слизистых оболочках, которые покрывают поверхность кровеносных сосудов, бронхиальных труб, желудочно-кишечного тракта и мочевыводящих путей и защищают от проникновения бактерий, вирусов и механических повреждений. Отдельные углеводы участвуют в обеспечении специфичности групп крови, играют роль антикоагулянтов, являются рецепторами ряда гормонов или фармакологических веществ, оказывают противоопухолевое действие. Клеточная пища не расщепляется в кишечнике, а активизирует перистальтику кишечника, пищеварительные ферменты, всасывание питательных веществ.
Классификация углеводов
Все углеводы могут быть классифицированы на разных основаниях. Например, если классифицировать углеводы по количеству заместителей в карбонильной группе, то их можно разделить на альдегиды (один заместитель) и кетоны (два заместителя). С точки зрения способности к гидролизу, углеводы делятся на две группы: простые и сложные углеводы. В зависимости от их структуры, все углеводы делятся на три основных класса: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.
Последняя классификация в настоящее время является общепринятой.
Моносахариды — это простые углеводы, которые при гидролизе не распадаются на более простые молекулы. В зависимости от количества атомов углерода в молекуле моносахариды делятся на триозы (C3H6O3), тетрозы (C4H8O4), пентозы (C5H10O5), гексозы (C6H12O6) и гептозы (C7H14O7). Другие моносахариды в природе не встречаются, но могут быть произведены синтетически. Моносахариды с 5-членным циклом называются фуранозами, а 6-членный цикл — пиранозами. Моносахариды состоят из сложных углеводов (гликозиды, олигосахариды, полисахариды) и смешанных углеводосодержащих биополимеров (гликопротеины, гликолипиды). Моносахариды связаны друг с другом и с неуглеводородной частью молекулы гликозидными связями. Во время гидролиза под действием кислот или ферментов эти связи могут разрываться, высвобождая моносахариды. Биосинтез моносахаридов из углекислого газа и воды происходит в растениях (фотосинтез); с участием активированных производных моносахаридов — нуклеозидных дифосфатных сахаридов — обычно происходит биосинтез сложных углеводов. Распад моносахаридов в организме (например, спиртовое брожение, гликолиз) сопровождается выработкой энергии.
Олигосахариды — сложные углеводы, состоящие из небольших (от 2 до 10) количеств остатков моносахаридов. При связывании двух моносахаридных остатков 1,4- или 1,2-гликозидными связями образуются дисахариды. Основные дисахариды — сахароза, мальтоза и лактоза. Их молекулярная формула — C12H22O12.
Сахар — (тростниковый или свекловичный сахар) состоит из остатков глюкозы и фруктозы, связанных между собой 1,2-гликозидной связью, образовавшейся в результате взаимодействия гидроксильной группы первого атома углерода глюкозы и гидроксильной группы второго атома углерода фруктозы. Сахар является основным компонентом пищевого сахара. Во время пищеварения сахар под действием фермента расщепляется на глюкозу и фруктозу.
Мальтоза — (фруктоза) состоит из двух молекул глюкозы, соединенных 1,4-гликозидной связью.
Экстракты солода из злаков, зародышевых почек, содержат много мальтозы. Он образуется в желудочно-кишечном тракте во время гидролиза крахмала или гликогена. Во время сбраживания распадается на две молекулы глюкозы под действием ферментной мольтазы.
Лактоза — (молочный сахар) состоит из молекулы глюкозы и галактозы, связанных между собой 1,4-гликозидной связью.
Лактоза синтезируется в молочных железах во время лактации. В пищеварительной системе человека лактоза расщепляется под действием лактазы на глюкозу и галактозу. Прием лактозы в организм с пищей способствует развитию молочнокислых бактерий, подавляющих развитие гнилостных процессов. Однако у людей с низкой активностью ферментной лактазы (большинство взрослых в Европе, на Востоке, в арабских странах и Индии) развивается непереносимость молока. Полисахариды — это углеводы, в которых количество моносахаридных остатков может превышать десять и десятки тысяч. Если сложный углевод состоит из идентичных моносахаридных остатков, его называют гомосахаридом, если он отличается — гетеросахаридом.
Гомополисахариды являются твердыми и не имеют сладкого вкуса. Наиболее важными представителями гомополисахаридов являются крахмал и гликоген. Крахмал состоит из амилозы и амилопектина и является резервным питательным веществом для растений (крахмальные зерна в клубнях картофеля, злаковые злаки). Содержание амилозы в крахмале составляет 15-20%, а амилопектина 75-85%. Амилоза содержит около 100 — 1000 амилопектинов, 600 — 6000 остатков глюкозы.
Углеводы в организме человека
Запасы углеводов в организме не превышают 2-3% от массы тела. Благодаря им энергетические резервы неподготовленного человека могут быть покрыты максимум на 12 часов, у спортсменов их еще меньше. При нормальном потреблении углеводов организм спортсмена работает более эффективно и меньше устает. Поэтому необходимо постоянное снабжение углеводами с пищей. Потребность организма в глюкозе зависит от количества потребляемой энергии. С увеличением интенсивности и тяжести физического труда возрастает и потребность в углеводах. Ежедневная потребность в углеводах составляет 400 граммов для неспортсменов и 600-1000 граммов для спортсменов. 64% углеводов поступает в организм в виде крахмала (хлеб, злаки, макароны), 36% — в виде простых сахаров (сахароза, фруктоза, мед, пектин).
Сложные углеводы из продуктов питания, которые попадают в организм человека, имеют иную структуру, чем человеческий организм. Таким образом, полисахариды, образующие растительный крахмал — амилозу и амилопектин — являются линейными или слабо разветвленными полимерами глюкозы, а крахмал человеческого тела — гликоген, имеющий в своей основе те же остатки глюкозы, образует из них другую — сильно разветвленную полимерную структуру. Поэтому усвоение олиго- и полисахаридов в продуктах питания начинается с их гидролитического (под действием воды) разложения в процессе сбраживания до моносахаридов. Гидролитическое расщепление углеводов при сбраживании происходит под действием ферментов гликозидазы, которые расщепляют 1-4 и 1-6 гликозидовых связей на сложные углеводные молекулы. Простые углеводы не перевариваются, только часть их может ферментироваться в толстой кишке под действием ферментов микроорганизмов.
Гликозидазы включают амилазу из слюны, поджелудочной железы и кишечного сока, мальтазу из слюны и кишечного сока, терминальную декстриназу, сахаразу и кишечную лактазу. Гликозидазы активны в слабощелочной среде и ингибируются в кислой среде, за исключением амилазы слюны, которая катализирует гидролиз полисахаридов в слабощелочной среде и теряет свою активность с повышением кислотности. В ротовой полости переваривание крахмала начинается под действием амилазной слюны, которая разрывает 1-4 гликозидные связи между остатками глюкозы внутри молекул амилозы и амилопектина. Формируются декстрины и мальтоза. Слюна также содержит небольшое количество мальтазы, которая гидролизует мальтозу в глюкозу.
Доклад 2
Углеводами называют вещества, общая формула которых выглядит так: СмН2пОп. Если вынести n за скобки, получим вид формулы, которая четко показывает соответствие названия этого вида веществ и их строения: См(Н2О)п – «углеводы». Такое название химические элементы получили в 1844-м году.
Углеводы – играют одну важнейшую роль в жизни людей, также они получили широкое распространение в живой природе. Молекула углевода имеет в своем составе кислород, водород и углерод, причем соотношение атомов водорода и кислорода аналогично строению молекулы воды: на каждый атом кислорода приходится по паре атомов водорода. Ранее их даже считали гидратами углерода. Изучая химические составы веществ, было установлено, что некоторые из них по своим характеристикам соответствуют углеводам, хотя не соответствуют указанной выше формуле. Для них существует свое название – глициды.
Все многообразие углеводов классифицируют по их способности к гидролизу на сложные и простые. Простые углеводы – это те, которые не могут гидролизоваться, и у них количество атомов кислорода и атомов углерода в молекуле равны. Их еще называют моносахаридами. Сложные (полисахариды) углеводы могут вступать в реакцию гидролиза, в ходе которой образуются более простые углеводы. У них количество атомов углерода и атомов кислорода не равное.
Простые углеводы представлены фруктозой и глюкозой, молекулярная формула которых имеет вид С6Н12О6. Глюкоза еще называется виноградным сахаром, так ее много содержится в соке этого фрукта. Также ее можно отыскать и в других сладких плодах. Есть она даже в составе крови, правда, в малом количестве – всего 0,1%. Она выступает энергетическим источником, входя в составы лактозы, крахмала и сахарозы.
В мире флоры много фруктозы (плодового сахара). Она содержится в сладких плодах и в меде, который есть не что иное, как микс из фруктозы и глюкозы. Моносахариды имеют твердую агрегатную форму и легко кристаллизируются. Имеют свойство хорошо растворяться в воде, образуя сиропы, из которых получить их в виде кристаллов уже достаточно сложно. Водные растворы простых углеводов дают нейтральную реакцию на лакмус и имеют сладковатый вкус. Сладость каждого углевода различна. К примеру, глюкоза раза в три менее сладкая, чем фруктоза.
В спиртах простые углеводы практически не растворяются. Моносахариды в природе присутствуют в основном в свободном состоянии. Также их можно встретить в составе сложных углеводов, которые представляют собой ангидриды простых. Получаются сложные сахара следующим путем: у нескольких молекул моносахарида отнимают одну (или несколько) молекул воды.
Доклад 3
Впервые термин «углеводы» был предложен профессором Дерптского (ныне Тартуского) университета К.Г. Шмидтом в 1844 г. В то время предполагали, что все углеводы имеют общую формулу Cm(H2O)n, т.е. углевод + вода. Отсюда название «углеводы». Например, глюкоза и фруктоза имеют формулу С(Н2О)6, тростниковый сахар (сахароза) C12(H2O)11, крахмал [С6(Н2О)5]n и т.д. В дальнейшем оказалось, что ряд соединений, по своим свойствам относящихся к классу углеводов, содержат водород и кислород в несколько иной пропорции, чем указано в общей формуле (например, дезоксирибоза С5Н10О4). В 1927 г. Международная комиссия по реформе химической номенклатуры предложила термин «углеводы» заменить термином «глициды», однако старое название «углеводы» укоренилось и является общепризнанным.
Химия углеводов занимает одно из ведущих мест в истории развития органической химии. Тростниковый сахар можно считать первым органическим соединением, выделенным в химически чистом виде. Произведенный в 1861 г. A.M. Бутлеровым синтез (вне организма) углеводов из формальдегида явился первым синтезом представителей одного из трех основных классов веществ (белки, липиды, углеводы), входящих в состав живых организмов. Химическая структура простейших углеводов была выяснена в конце XIX в. в результате фундаментальных исследований Э. Фишера. Значительный вклад в изучение углеводов внесли отечественные ученые А.А. Колли, П.П. Шорыгин, Н.К. Кочетков и др. В 20-е годы нынешнего столетия работами английского исследователя У. Хеуорса были заложены основы структурной химии полисахаридов. Со второй половины XX в. происходит стремительное развитие химии и биохимии углеводов, обусловленное их важным биологическим значением.
Биологическая роль углеводов
Углеводы наряду с белками и липидами являются важнейшими химическими соединениями, входящими в состав живых организмов. У человека и животных углеводы выполняют важные функции: энергетическую (главный вид клеточного топлива), структурную (обязательный компонент большинства внутриклеточных структур) и защитную (участие углеводных компонентов иммуноглобулинов в поддержании иммунитета).
Углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для синтеза нуклеиновых кислот, они являются составными компонентами нуклеотидных ко-ферментов, играющих исключительно важную роль в метаболизме живых существ. В последнее время все большее внимание к себе привлекают смешанные биополимеры, содержащие углеводы: гликопептиды и глико-протеины, гликолипиды и липополисахариды, гликолипопротеины и т.д. Эти вещества выполняют в организме сложные и важные функции. С нарушением обмена углеводов тесно связан ряд заболеваний: сахарный диабет, галактоземия, нарушение в системе депо гликогена, нетолерантность к молоку и т.д.
Следует отметить, что в организме человека и животного углеводы присутствуют в меньшем количестве (не более 2% от сухой массы тела), чем белки и липиды; в растительных организмах за счет целлюлозы на долю углеводов приходится до 80% от сухой массы, поэтому в целом в биосфере углеводов больше, чем всех других органических соединений вместе взятых. Углеводы можно определить как альдегидные или кетонные производные полиатомных (содержащих более одной ОН-группы) спиртов или как соединения, при гидролизе которых образуются эти производные.
Согласно принятой в настоящее время классификации, углеводы подразделяются на три основные группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.
Энергетическая. При распаде углеводов высвобождаемая энергия рассеивается в виде тепла или накапливается в молекулах АТФ. Углеводы обеспечивают около 50-60% суточного энергопотребления организма, а при мышечной деятельности на выносливость — до 70%. При окислении 1 г углеводов выделяется 17кДж энергии (4,1ккал). В качестве основного энергетического источника используется свободная глюкоза или запасы углеводов в виде гликогена.
Пластическая. Углеводы (рибоза, дезоксирибоза) используются для построения АТФ, АДФ и других нуклеотидов, а также нуклеиновых кислот. Они входят в состав некоторых ферментов. Отдельные углеводы являются компонентами клеточных мембран. Продукты превращения глюкозы (глюкуроновая кислота, глюкозамин и т.д.) входят в состав полисахаридов и сложных белков хрящевой и других тканей.
Резервная. Углеводы запасаются в скелетных мышцах, печени и других тканях в виде гликогена. Его запасы зависят от массы тела, функционального состояния организма, характера питания. При мышечной деятельности запасы гликогена существенно снижаются, а в период отдыха после работы восстанавливаются. Систематическая мышечная деятельность приводит к увеличению запасов гликогена, что повышает энергетические возможности организма.
Защитная. Сложные углеводы входят в состав компонентов иммунной системы; мукополисахариды находятся в слизистых веществах, покрывающих поверхность сосудов, бронхов, пищеварительного тракта, мочеполовых путей и защищают от проникновения бактерий, вирусов, а также от механических повреждений.
Специфическая. Отдельные углеводы участвуют в обеспечении специфичности групп крови, выполняют роль антикоагулянтов, являются рецепторами ряда гормонов или фармакологических веществ, оказывают противоопухолевое действие.
Регуляторная. Клетчатка пищи не расщепляется в кишечнике, но активирует перистальтику кишечника, ферменты пищеварительного тракта, усвоение питательных веществ.
Запасы углеводов в организме не превышает 2-3% от массы тела. За счет них энергетические запасы нетренированного человека могут покрываться не более 12 часов, а у спортсменов и того меньше. При нормальном потреблении углеводов организм спортсмена работает боле экономно и менее утомляется. Следовательно, необходимо постоянное поступление углеводов с пищей. Потребность организма в глюкозе зависит от уровня энергозатрат. По мере увеличения интенсивности, тяжести физического труда потребность в углеводах увеличивается. Норма углеводов в суточном рационе составляет 400 гр. для людей, не занимающихся спортом; для спортсменов от 600 до 1000 гр. 64% углеводов поступают в организм в виде крахмала (хлеб, крупы, макаронные изделия), 36% в виде простых сахаров (сахароза, фруктоза, мед, пектиновые вещества).
Переваривание углеводов в желудочно-кишечном тракте
Изучая процесс пищеварения углеводов, следует запомнить ферменты, участвующие в нем, выяснить условия их действия в различных отделах пищеварительного тракта, знать промежуточные и конечные продукты гидролиза.
Поступающие в организм человека сложные углеводы пищи имеют иную структуру, чем углеводы человеческого тела. Так полисахариды, составляющие растительный крахмал,- амилоза и амилопектин — представляют собой линейные или слаборазветвленные полимеры глюкозы, а крахмал человеческого тела — гликоген,- имея в основе те же глюкозные остатки, образует из них иную — сильноразветвленную — полимерную структуру. Поэтому усвоение пищевых олиго- и полисахаридов начинается с их гидролитического (под действием воды) расщепления в процессе пищеварения до моносахаридов.
Гидролитическое расщепление углеводов в процессе пищеварения происходит под действием ферментов гликозидаз, расщепляющих 1-4 и 1-6 гликозидные связи в молекулах сложных углеводов. Простые углеводы пищеварению не подвергаются, может только происходить брожение некоторой части их в толстом кишечнике под действием ферментов микроорганизмов. К гликозидазам относятся амилаза слюны, поджелудочного и кишечного соков, мальтаза слюны и кишечного сока, конечная декстриназа, сахараза и лактаза кишечного сока. Гликозидазы активны в слабощелочной среде и угнетаются в кислой среде, за исключением амилазы слюны, которая катализирует гидролиз полисахаридов в слабокислой среде и теряет активность при увеличении кислотности.
В ротовой полости начинается пищеварение крахмала под воздействием амилазы слюны , которая расщепляет 1-4 гликозидные связи между остатками глюкозы внутри молекул амилозы и амилопектина. При этом образуются дектстрины и мальтоза. В слюне содержится в небольших количествах и мальтаза, гидролизующая мальтозу до глюкозы. Другие дисахариды во рту не расщепляются. Большая часть молекул полисахаридов не успевает гидролизоваться во рту. Смесь крупных молекул амилозы и амилопектина с более мелкими — декстринами. Мальтозой, глюкозой- поступает в желудок. Сильно кислая среда желудочного сока угнетает ферменты слюны, поэтому дальнейшие превращения углеводов происходят в кишечнике, сок которого содержит бикарбонаты, нейтрализующие соляную кислоту желудочного сока. Амилазы поджелудочного и кишечного соков более активны, чем амилаза слюны. В кишечном соке содержится также конечная декстриназа, гидролизующая 1-6 связи в молекулах амилопектина и декстринов. Эти ферменты завершают расщепление полисахаридов до мальтозы. В слизистой оболочке кишечника вырабатываются также ферменты, способные гидролизовать дисахариды : мальтаза, лактага, сахараза. Под воздействием мальтазы мальтоза расщепляется на две глюкозы, сахароза под воздействием сахаразы — на глюкозу и фруктозу, лактаза расщепляет лактозу на глюкозу и галактозу[2].
В пищеварительных соках отсутствует фермент целлюлаза, гидролизующая поступающую с растительной пищей целлюлозу. Однако в кишечнике имеются микроорганизмы, ферменты которых могут расщеплять некоторое количество целлюлозы. При этом образуется дисахарид целлобиоза, распадающийся потом до глюкозы. Не расщепившаяся целлюлоза является механическим раздражителем стенки кишечника, активирует его перистальтику и способствует продвижению пищевой массы.
Под действием ферментов микроорганизмов продукты распада сложных углеводов могут подвергаться брожению, в результате чего образуются органические кислоты, СО2,СН4 и Н2. Схема превращений углеводов в пищеварительной системе представлена на схеме. Образовавшиеся в результате гидролиза углеводов моносахариды по своей структуре одинаковы у всех живых организмов. Среди продуктов пищеварения преобладает глюкоза (60%), она же является главным моносахаридом, циркулирующим в крови. В кишечной стенке фруктоза и галактоза частично превращаются в глюкозу, так что содержание ее в крови, оттекающей от кишечника, больше, чем в его полости.
Всасывание моносахаридов — активный физиологический процесс, протекающий с затратой энергии. Ее обеспечивают окислительные процессы, происходящие в клетках кишечной стенки. Моносахаориды получают энергию, взаимодействуя с молекулой АТФ в реакциях, продуктами которых являются фосфорные эфиры моносахаридов. При переходе из кишечной стенки в кровь фосфорные эфиры расщепляются фосфатазами, и в кровоток поступают свободные моносахариды. Поступление их из крови в клетки различных органов также сопровождается их фосфорилированием.
Однако скорость превращения и появления в крови глюкозы из разных продуктов разная. Механизм этих биологических процессов отражен в понятии ‘гликемический индекс’ (ГИ), которое показывает скорость превращения углеводов пищи (крахмала, гликогена, сахарозы, лактозы, фруктозы и т.д.) в глюкозу крови.
Регуляция уровня глюкозы в крови
Известно, что уровень глюкозы в крови колеблется от 3,33 ммоль/л до 5,55 ммоль/л и регулируется с помощью гормонов инсулина, понижающего этот уровень до нормы и глюкагона, повышающего его до нормы. Увеличение уровня глюкозы в крови после приема пищи (пищевая или алиментарная гипергликемия) повышает, следовательно, и содержание инсулина в крови. Инсулин — анаболический гормон; он воздействует на мембраны клеток, увеличивая их проницаемость для глюкозы, следовательно, увеличивая и питание клеток. В случаях избыточного веса (ожирение), такой процесс можно контролировать, используя продукты с низким и средним гликемическим индексом, и, наоборот, при интенсивных физических нагрузках — с высоким гликемическим индексом.
Попавшие из кишечника в кровь моносахариды переносятся ею в печень. Печень может регулировать содержание глюкозы в крови. Избыток глюкозы превращается в ней в гликоген и откладывается в запас, остальная глюкоза поступает в большой круг кровообращения и постепенно используется клетками различных органов. При повышении потребности организма в глюкозе гликоген печени может расщепляться и повышать уровень ее в крови. Если поступление глюкозы в печень превышает возможности ее превращения в гликоген, то в большом круге кровообращения ее содержание оказывается выше нормы (5,55 ммоль/л). Такое состояние называется гипергликемией. Она стимулирует синтез гликогена не только в печени, но и в мышцах, а также превращение глюкозы в жиры и холестерин[3].
В состоянии покоя наибольшее количество глюкозы потребляется головным мозгом, при физической работе — мышцами.
В клетках различных органов в зависимости от их функционального состояния глюкоза либо сразу включается в реакции распада, обеспечивающие клетку энергией, либо участвует в пластическом обмене, в ходе которого из нее может синтезироваться не только гликоген, но и более сложные вещества — нуклеиновые кислоты, гликолипиды, гетерополисахариды и т.д.
