Вуглеводи – найголовніші органічні речовини в природі. У рослинному світі на їх частину припадає 80-90% з розрахунку на суху речовину. У тваринних організмах вуглеводів міститься 2% від маси тіла, причому основна їх кількість міститься в печінці й м’язах у вигляді запасного полісахариду глікогену. Вуглеводи складають основну частину раціону людини. Добова потреба вуглеводів 400-500 г, з яких 20-30 г харчових волокон й не більше 100 г цукру.
Добова потреба вуглеводів 400–500 г.
До вуглеводів їжі належать моносахариди (глюкоза, фруктоза) та полісахариди – крохмал, глікоген, харчові волокна (клітковина й пектинові речовини).
Глюкоза служить ефективним засобом підтримання харчування хворих й ослаблених людей, або при великих фізичних навантаженнях. Глюкоза легко потрапляє у кров й швидко окиснюється з виділенням енергії (1 г дає 17,6 кДж).
Крохмаль повільно розчеплюється в організмі, тому легко регулюється вміст цукру в крові (80-100 мг в 100 мл крові). Разом з крохмалем в організм потрапляють вітаміни групи В, мінеральні солі в складі таких продуктів як хліб, картопля.
Глікоген входить до складу м’яса, риби, печінки.
Клітковина міститься в квасолі, грибах, капусті, буряці, сухофруктах. Вона необхідна для регуляції перистальтики кишківника, нормалізує функцію жовчновивідних протоків, виведенню холестерину з організма.
Пектинові речовини абсорбують й виводять з організма токсичні речовини. Пектину багато у тикві, мармеладі, повидлі. Засвоєння вуглеводів в організмі значне й складає близько 85–98%.
Вуглеводи їжі починають гідролізувати вже у ротовій порожнині й повний гідроліз до моносахаридів закінчується в кишківнику під дією ферментів підшлункової залози. Моносахариди всмокчуються стінкою кишківника, потрапляють у кров й розподіляються по органах та тканинах в залежності від їх потреби в енергетичному й пластичному матеріалі. Надлишок глюкози відкладається у печінці (до 150 г), мязах (0,2–0,7%) у вигляді запасного вуглеводу – глікогену. У разі потреби, наприклад, під час фізичних навантажень глікоген перетворюється на глюкозу, яка живить організм. Частина глюкози в м’язах, окиснюється до кінцевих продуктів – вуглекислого газу й води, при якому виділяється енергія.
1 г вуглеводів – 16,9 кДж
Про значення вуглеводів у життєдіяльності живих організмів свідчать основні функції, які вони виконують:
Енергетична: при окисненні вуглеводів виділяється енергія, яка на 2/3 забезпечує добову потребу людського організму. Окиснення 1 г вуглеводів супроводжується виділенням 16,9 кДж енергії.
Пластична: вуглеводи використовуються на синтез нуклеїнових кислот органічних кислот, а з них можуть синтезуватись замінні амінокислоти, ліпіди.
Опорна: у комплексі з білками вуглеводи входять до складу хрящевих тканин та сполучнотканинних утворень, що виконують опорні функції людини й тварин. У рослин целюлоза та інші полісахариди входять до складу зовнішніх клітинних мембран й не тільки захищають клітину від пошкоджень, але й утворюють скелет рослин, їх опорні тканини.
Захисна функція вуглеводів полягає у тому, що вони входять до складу слизистих речовин слини, шлунково-кишкового соку, міжклітинної речовини, складу дихальної системи, захищають їх від механічних й хімічних подразнень та мікроорганізмів.
Регуляторна: клітковина їжі, яка міститься у значній кількості продуктів, подразнює кишківник й у такий спосіб сприяє перистальтиці, тим самим покращуючи травлення.
Вуглеводи виконують функцію запасних поживних речовин. Вони відкладаються в організмах людей і тварин у вигляді глікогену, а у рослинах – у вигляді крохмлю. Вуглеводи виконують різні функції. Наприклад, глікопротеїди зумовлюють відмінності в групах крові, деякі вуглеводовмісні полімери є рецепторами для з’язування різних токсинів, бактерій, вірусів, гормонів. Вуглеводи широко використовують у народному господорстві, у харчовій промисловості, у виробництві хімічних волокон, паперу, різних пластмас. Щільна кількість похідних вуглеводів, так звані глікозиди, являють собою групу лікувальних засобів, зокрема серцевих препаратів.
Підсумок:
- Вуглеводи відіграють важливу роль у житті людини. Одні з них, наприклад, крохмаль, глюкоза, сахароза, належать до основних поживних речовин; з інших (целюлоза, клітковина) виготовляють штучне волокно, тканини, папір тощо.
- До вуглеводів їжі належать: глюкоза, крохмаль, глікоген, клітковина, пектинові речовини.
- Про значення вуглеводів у життєдіяльності живих організмів свідчать основні функції, які вони виконують.
?
- Які функції вуглеводів у живих організмах?
- Яка добова потреба вуглеводів в організмі?
- Що таке глікоген?
- Яка роль харчових волокон?
- Яке значення пектинових речовин?
Для допитливих
♦ Нещодавно з насіння бавовника виготовили муку, вміст білка в якій становив 65%. Якщо при випіканні хліба добавити 1% цієї муки, то смак хліба не зміниться, але вміст білка в ньому буде в 2 рази більший, ніж у пшеничному.
♦ Не тільки відходи деревини, а й солома, полова, лушпайки насіння, відходи бавовняної промисловості, малорозкладений торф – все це може бути джерелом таких цінних продуктів, як глюкоза, етанол та ін. Так, наприклад, із 1 т сухого торфу добувають приблизно 150 л етанолу.
Один невеликий лісопильний завод, устаткований двома пилорамами, може за рік забезпечити тирсою виробництво 1 млн. літрів етанолу.
Експериментуємо
Змішайте на тарілці промитий й прожарений річковий пісок зі спиртом. Суміш викладіть конусом. У центрі конуса зробіть заглиблення, в яке помістіть суміш із 10 г харчової соди (натрій гідрогенкарбонату) й 65 г цукрової пудри. Підпаліть спирт. Із цукрової маси, яка спочатку перетворюється на карамель «виповзає» чорна змія. Розмір змії залежить від тривалості горіння спирту.
Практична робота 5. Розв’язування експериментальних задач по розпізнаванню органічних речовин
Реактиви і обладнання: розчин мідного купоросу, розчин лугу, спиртовий розчин йоду, мідна спіраль, білий хліб. Картоплина, мурашина кислота, розчин оцтової кислоти, аміачний розчин арґентум нітрату, штатив з пробірками, спиртівка, пробіркотримач.
1. Видані пробірки з розчинами: а) гліцерину; б) сахарози; в) глюкози. За допомогою одних й тих самих реактивів визначте кожну речовину.
2. Видані пробірки з розчинами: а) крохмалю; б) етанолу; в) сахарози. Визначте кожну речовину за допомогою досліду.
3. Визначте за допомогою досліду, чи є крохмал у білому хлібі, овочах.
4. У пробірках міститься: а) мурашина кислота; б) оцтова кислота. Визначте хімічним способом, у якій пробірці мурашина кислота.
5. Доведіть, що ацетат натрію – сіль слабкої кислоти. Результати дослідів, де це можливо, підтвердіть рівнянням реакцій.
Зробіть висновок, як експериментально можна довести наявність вищевказаних сполук.
