31. Класифікація вуглеводів та їх роль в організмі.

Вуглеводи представляють собою широкий клас природних
органічних сполук і складають основну частину органічної
речовини нашої планети.

Вуглеводи — складні природні сполуки
переважно солодкі на смак, хімічна структура більшості з яких відповідає загальній формулі С_m(Н₂О)_n.

Завдяки тому, що вуглеводи краще за інші харчові речовини
підлягають перетворенням із звільненням відповідної кількості
енергії, вони особливо важливі у харчуванні як джерела енергії у
разі інтенсивної фізичної праці.

Згідно сучасній класифікації вуглеводи поділяють на складні і
прості. До простих відносять моносахариди, до складних —
олігосахариди та полісахариди.

За засвоюваністю вуглеводи поділяють також на дві групи:

- засвоювані – ті, що перетравлюються у травному тракті людини, продукти гідролізу всмоктуються в тонкому кишечнику і беруть участь у метаболічних процесах, представниками є: глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, мальтоза, крохмаль, глікоген.

- не засвоювані - не розщеплюються ферментами, які секретує травний канал, представниками є: клітковина, харчові волокна, пектинові речовини.

Моносахариди (або монози) за хімічною бідовою відносяться до
альдегідо- і кетоспиртів. Тобто містять у молекулі функціональну
карбонільну групу. Моносахариди складаються з 3—9 атомів карбону, найбільш
розповсюджені пентози та гексози. За функціональною групою вони
поділяються на альдози (містять альдегідну групу) і кетози (містять
кето-групу).

В залежності від кількості атомів карбону у
молекулі моносахариду розрізняють триози, тетрози, пентози,
гексози, октози і нанози.

Серед пентоз (моносахариди, що містять 5 атомів карбону)
найбільш розповсюдженими є альдопентози, наприклад: ксилоза,
рибоза, арабіноза, 2-дезокси-D-рибоза.

Серед представників гексоз (моносахариди, що містять 6
атомів карбону) найбільш поширеними є такі сполуки, як глюкоза,
маноза, галактоза та фруктоза.

Олігосахариди займають проміжне місце між моносахаридами і
полісахаридами. Молекули олігосахаридів складаються з 2—10 залишків
моносахаридів, поєднаних глікозидними зв’язками. Вони виявляють властивості притаманні
моносахаридам і разом з цим мають особливості, характерні для
полісахаридів. Олігосахариди складаються із залишків моносахаридів
(від 2 до 10 залишків), поєднаних глікозидними зв’язками. В
залежності від кількості цих залишків розрізняють дисахариди,
трисахариди та ін.

Молекули дисахаридів місять два залишки одного моносахариду
або різних моносахаридів. В залежності від способу утворення
глікозидного зв’язку дисахариди поділяють на два типи: відновлюючі
та невідновлюючі.

До широко відомих відновлюючих дисахаридів відносяться
мальтоза, лактоза, целобіоза та ін.

Полісахаридами називаються високомолекулярні продукти
поліконденсації моносахаридів, пов’язаних один з одним
глікозидними зв’язками і утворюючих лінійні або розгалужені
ланцюги.

Молекулярна маса полісахаридів знаходиться у межах від
декількох тисяч до декількох мільйонів. Полісахариди за
будовою поділяються на два типи: гомополісахариди (складаються з моносахаридних одиниць одного типу) і гетерополісахариди
(складаються з двох і більше типів моносахаридних ланок).

Полісахариди можуть складатися з одного або декількох типів
моносахаридів, в залежності від чого розрізняють гомополісахариди і гетерополісахариди.

Навіть найбільш складні полісахариди рідко
містять більше п’яти-шести різних моносахаридів. До найбільш
розповсюджених з таких моносахаридів відносяться — глюкоза,
галактоза, маноза, арабіноза, ксилоза. Серед найбільш поширених
полісахаридів — клітковина, крохмаль, амілоза, амілопектин,
глікоген, інулін, пектин, хітин, гепарин, геміцелюлози, поліуроніди
тощо.

Полісахариди, що входять до складу рослин, називаються
фітополісахаридами. Ці полісахариди можуть складати до 80 % сухої
маси рослини і виконують роль структурного матеріалу для побудови
клітинної стінки рослини. Основними полісахаридними компонентами
рослинної клітинної стінки є клітковина (целюлоза), геміцелюлози та
пектинові речовини.

До резервних полісахаридів рослин відноситься крохмаль.

В організмі людини вуглеводи виконують такі важливі функції:

1. енергетичну – вуглеводи є основним джерелом енергії, яка легко утилізується, при окисненні 1 г вуглеводів в організмі у творюється 4ккал, при змішаному типі харчування вуглеводи забезпечують понад 60 % енергетичної цінності харчового раціону. Вуглеводи також економлять використання білків і жирів як джерел енергії;

2. пластичну – використовуються для синтезу глікогену, амінокислот, жирів, АТФ, глікопротеїдів, деяких коензимів тощо;

3. захисну – забезпечують детоксикаційну функцію печінки: глюкуронова кислота утворює з токсичними речовинами, нетоксичні ефіри, які видаляються з організму;

4. запасну – здатні відкладатися у вигляді глікогену в печінці та м’язах (у рослин у вигляді крохмалю);

5. опірну –деякі вуглеводи беруть участь в утворенні органічної частини скелета;

6. регуляторну – вони протидіють накопиченню кетонових тіл при окисленні жирів; при порушенні вуглеводного обміну (при цукровому діабеті) розвивається ацидоз; клітковина сприяє перистальтиці кишечнику – регулює процеси травлення;

7. тонізуючу – відчуття солодкого, яке сприймається рецепторами язика, тонізує ЦНС;

8. різні специфічні функції – гепарин запобігає коагуляції крові.