таблица Углеводы. | Методическая разработка по химии (10 класс) на тему:

Углеводы – классификация и свойства в таблице, общая формула (химия, 10 класс)

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 965.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 965.

Одну из наиболее важных функций в живых организмах выполняют углеводы. Они являются источником энергии и участвуют в метаболизме.

Общее описание

Другое название углеводов – сахара. Углеводы имеют два определения:

• с точки зрения биологии – биологически активные вещества, являющиеся источником энергии для живых организмов, в том числе человека;
• с точки зрения химии – органические соединения, состоящие из нескольких карбонильных (-СО) и гидроксильных (-ОН) групп.

Элементы, образующие углевод:

• углерод;
• водород;
• кислород.

Общая формула углеводов – C_n(H₂O)_m. Минимальное количество атомов углерода и кислорода – три. Соотношение водорода и кислорода всегда 2:1, как в молекуле воды.

Источником углеводов является процесс фотосинтеза. Углеводы составляют 80 % сухой растительной массы и 2-3 % – животной. Углеводы входят в состав АТФ – универсального источника энергии.

Виды

Углеводы – многочисленная группа органических веществ. Они классифицируются по двум признакам:

• количеству атомов углерода;
• количеству структурных единиц.

В зависимости от количества атомов углерода в одной молекуле (структурной единице) выделяют:

• триозы;
• тетрозы;

• пентозы;
• гексозы;
• гептозы.

Молекула может включать до девяти атомов углерода. Наиболее значимыми являются пентозы (C₅H₁₀O₅) и гексозы (C₆H₁₂O₆). Пентозы являются компонентами нуклеиновых кислот. Гексозы входят в состав полисахаридов.

Рис. 1. Структура моносахарида.

По второму признаку классификации углеводы бывают:

Особенности сложных структур описаны в таблице углеводов.

Рис. 2. Структура полисахарида.

Одна из наиболее значимых разновидностей олигосахаридов – дисахариды, состоящие из двух моносахаридов. Они служат источником глюкозы и выполняют строительную функцию в растениях.

Физические свойства

Моносахариды и олигосахариды имеют схожие физические свойства:

• кристаллическое строение;
• сладкий вкус;
• растворимость в воде;
• прозрачность;
• нейтральная pH в растворе;
• низкие температуры плавления и кипения.

Полисахариды – более сложные вещества. Они нерастворимы и не имеют сладкого привкуса. Целлюлоза – разновидность полисахарида, входящая в состав клеточных стенок растений. Аналогичный целлюлозе хитин входит в состав грибов и панцирей членистоногих. Крахмал накапливается в растениях и распадается на простые углеводы, которые являются источником энергии. В животных клетках резервную функцию выполняет гликоген.

Химические свойства

В зависимости от структуры каждому углеводу характерны особые химические свойства. Моносахариды, в частности глюкоза, подвергаются многоступенчатому окислению (в отсутствии и присутствии кислорода). В результате полного окисления образуется углекислый газ и вода:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ +6H₂O.

В отсутствии кислорода под действием ферментов происходит брожение:

• спиртовое –

  C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH (этанол) + 2CO₂;

• молочнокислое –

  C₆H₁₂O₆ → 2CH₃-CH(OH)-COOH (молочная кислота).

Иначе с кислородом взаимодействуют полисахариды, сгорая до углекислого газа и воды:

(C₆H₁₀O₅)n + 6O₂ → 6nCO₂ + 5nH₂O.

Олигосахариды и полисахариды разлагаются до моносахаридов при гидролизе:

• C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆;
• (C₆H₁₀O₅)n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆.

Глюкоза реагирует с гидроксидом меди (II) и аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала):

• CH₂OH-(CHOH)₄-CH=O + 2Cu(OH)₂ → CH₂OH-(CHOH)₄-COOH + Cu₂O↓ + 2H₂O;
• CH₂OH-(CHOH)₄-CH=O + 2[Ag(NH₃)₂]OH → CH₂OH-(CHOH)₄-COONH₄ + 2Ag↓ +3NH₃ + H₂O.

Рис. 3. Реакция серебряного зеркала.

Что мы узнали?

Из темы химии 10 класса узнали об углеводах. Это биоорганические соединения, состоящие из одной или нескольких структурных единиц. Одна единица или молекула состоит из карбонильных и гидроксильных групп. Различают моносахариды, состоящие из одной молекулы, олигосахариды, включающие 2-10 молекул, и полисахариды – длинные цепочки из множества моносахаридов. Углеводы сладкие на вкус и хорошо растворимы в воде (исключение – полисахариды). Моносахариды растворяются в воде, окисляются, взаимодействуют с гидроксидом меди и аммиачным оксидом серебра. Полисахариды и олигосахариды подвергаются гидролизу. Полисахариды горят.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

• Рома Иванов

  10/10

• Дмитрий Валиулин

  9/10

• Алина Раджабова

  10/10

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 965.

А какая ваша оценка?

Учимся читать этикетки :: Diabetes Education Online

Если вы едите расфасованные продукты, удобный способ выяснить, сколько углеводов содержится в вашей пище, — использовать «Этикетку с данными о питании». «Ярлык с указанием пищевой ценности» находится на внешней стороне контейнера.

Чтобы подсчитать углеводы, обратите внимание на три вещи:

• Размер порции
• Количество порций в контейнере
• граммов общего количества углеводов на порцию

Общее количество углеводов показывает, сколько граммов углеводов содержится в одной порции. Будьте внимательны при чтении этикетки. В упаковке может быть более одной порции, поэтому, если вы едите более одной порции, вам нужно будет соответственно умножить количество граммов углеводов.

Теперь давайте потренируемся, используя образец этикетки на пищевом продукте:

Помните, когда вы учитесь считать углеводы, измеряйте точный размер порции, чтобы натренировать свой глаз видеть, как выглядят размеры порций. Если, например, размер порции составляет 1 чашку, отмерьте 1 чашку. Если вы отмеряете чашку риса, сравните ее с размером своего кулака. В будущем вы сможете визуализировать рис в сравнении со своим кулаком. Продолжайте делать это, пока не получите четкое представление о весе и объеме различных продуктов. Измерение продуктов дома также может помочь вам чувствовать себя более комфортно при оценке размера порций в ресторанах.

На этикетках с информацией о питании указана разбивка общего количества углеводов по пищевым волокнам, сахарам и сахарным спиртам.

Это может сбивать с толку.

На этикетках продуктов питания Facts граммы пищевой клетчатки уже включены в общее количество углеводов, но поскольку клетчатка — это тип углеводов, который организм не может переварить, клетчатка не повышает уровень сахара в крови. Вы можете вычесть граммы клетчатки из общего количества углеводов. Посмотрите этот пример этикетки с информацией о питании, на которой показана клетчатка.

На этикетке пищевых продуктов вычтите клетчатку из общего количества углеводов.

Когда вы читаете этикетки продуктов питания, граммы сахара уже включены в общее количество углеводов, поэтому вам не нужно подсчитывать это количество сахара отдельно. Перечисленные граммы сахара включают как натуральные сахара из фруктов или молока, так и добавленные сахара.

На этикетке пищевых продуктов общее количество углеводов включает сахар.

Некоторые этикетки пищевых продуктов могут также указывать сахарные спирты в разделе «Общие углеводы». Сахарные спирты можно найти в продуктах с пометкой «без сахара» или «без добавления сахара». Но не обманывайте себя — сахарные спирты по-прежнему являются формой углеводов, и они по-прежнему влияют на уровень сахара в крови, хотя и не так сильно. Обычно около половины сахарного спирта считается углеводом. Узнайте больше о подсчете сахарных спиртов.

При подсчете углеводов включать половину сахара из сахарного спирта.

Посмотрите пример этикетки с информацией о питании, на которой показано, как подсчитывать сахарные спирты.

Тест для самооценки

Тесты для самооценки доступны по темам, освещаемым на этом веб-сайте. Чтобы узнать, как много вы узнали о Понимание углеводов , пройдите наш тест для самооценки, когда вы закончите этот раздел. Викторина представляет собой множественный выбор. Пожалуйста, выберите единственный лучший ответ на каждый вопрос. В конце викторины отобразится ваш балл. Если ваша оценка более чем на 70% верна, вы делаете очень хорошо. Если ваш балл меньше 70%, вы можете вернуться в этот раздел и просмотреть информацию.

Наука и повседневное применение, версия 1.0

Перейти к содержимому

Где мы находим углеводы в продуктах питания?

Глядя на группы продуктов питания, представленные в MyPlate ниже, какие группы продуктов, по вашему мнению, содержат углеводы? Если вы ответили, все они, вы правы! В этом разделе будет рассмотрено, какие группы продуктов содержат различные типы углеводов. Одна из целей этого курса — узнать больше о различных питательных веществах в пищевых продуктах и ​​понять важность употребления в пищу самых разнообразных продуктов из разных пищевых групп.

Рисунок 4.8. Выберите графику MyPlate, иллюстрирующую группы продуктов питания USDA: фрукты, овощи, злаки, белки и молочные продукты.

Фрукты — Фрукты сладкие, поэтому мы знаем, что они должны содержать сахар. Фрукты содержат сахарозу, глюкозу и фруктозу. Этот сахар встречается в природе и поставляется в комплекте с другими полезными питательными веществами, такими как витамин С и калий. Цельные фрукты также содержат клетчатку, так как клетчатка содержится во всех цельных растительных продуктах. В соке практически нет клетчатки, даже в апельсиновом соке с высоким содержанием мякоти.

Овощи — Некоторые овощи сладкие и также содержат сахар, хотя и намного меньше, чем фрукты. Подобно фруктам, некоторые овощи (например, морковь и зеленая фасоль) содержат небольшое количество сахарозы, глюкозы и фруктозы. Крахмалистые овощи (например, кукуруза, горох и картофель) в основном содержат крахмал, но некоторые из них также сладкие и содержат сахарозу, глюкозу и фруктозу (например, сладкий картофель и сладкая кукуруза). Как и цельные фрукты, любой цельный овощ также содержит клетчатку.

Зерновые – Зерновые от природы содержат крахмал и клетчатку. Пророщенные зерна также содержат мальтозу. Если зерна подслащены (добавлен сахар), они могут содержать сахарозу (белый тростниковый сахар) или фруктозу и глюкозу (мед и/или HFCS).

Молочные продукты- Это единственный продукт животного происхождения, содержащий углеводы. Молоко, сыр и йогурт содержат натуральную лактозу. Если молочные продукты (например, йогурт) подслащены, они также будут содержать добавленный сахар, например сахарозу (белый тростниковый сахар) или фруктозу и глюкозу (мед и/или HFCS).

Белок — Мясо не содержит углеводов, но многие растительные продукты, относящиеся к белковой группе, такие как бобы и орехи, содержат крахмал и клетчатку.

Жиры – Концентрированные жиры, такие как масло и растительное масло, не содержат углеводов.

Эта информация представлена ​​в таблице ниже:

Таблица 4. 1. Группы продуктов питания USDA с примерами продуктов и типом углеводов, присутствующих в каждой группе продуктов.

Глядя на все продукты, содержащие углеводы, вы можете догадаться, почему устранение углеводов из рациона может привести к потере веса. Это резко сокращает разнообразие выбора, оставляя вас в основном с овощами и мясом с низким содержанием углеводов. Неудивительно, что при таком способе питания люди обычно потребляют меньше калорий. Тем не менее, для большинства людей это не является устойчивым или приятным способом питания, и также может быть трудно придерживаться сбалансированной диеты с таким количеством запрещенных продуктов.

Рекомендации по потреблению углеводов

Общее потребление углеводов

Рекомендуемая норма потребления углеводов (RDA) составляет 130 граммов. Это минимальное количество глюкозы, используемое мозгом, поэтому, если вы потребляете меньше, чем это, вы, вероятно, впадете в кетоз. Чтобы удовлетворить высокую потребность организма в глюкозе, допустимый диапазон распределения макронутриентов (AMDR) для взрослого человека составляет 45-65% от общего количества калорий. Это примерно от 225 до 325 граммов углеводов в день при питании на 2000 калорий. ( ПОМНИТЕ: 1 грамм углеводов содержит 4 калории. )

Потребление клетчатки

Адекватное потребление (AI) клетчатки составляет 14 граммов клетчатки на каждые 1000 потребляемых калорий. Это около 28 граммов для взрослой женщины (19-30 лет) и 38 граммов для взрослого мужчины (19-30 лет). Большинство людей в Соединенных Штатах получают только половину необходимого им количества клетчатки в день — от 12 до 18 граммов.

Потребление добавленного сахара

Диетические рекомендации 2020 г. рекомендуют, чтобы менее 10% от общего количества калорий приходилось на добавленный сахар из-за его связи с ожирением и хроническими заболеваниями. Это означает, что кто-то, придерживающийся диеты в 2000 калорий, захочет ограничить потребление добавленного сахара примерно до 12 чайных ложек в день. Для сравнения: в банке газировки на 12 унций содержится около 10 чайных ложек сахара. Мы обсудим добавленный сахар более подробно позже в этом разделе.

Ниже приведена таблица, обобщающая приведенные выше рекомендации.

Таблица 4.2 Рекомендации по углеводам в рационе

Ресурсы:

• Министерство сельского хозяйства США и Министерство здравоохранения и социальных служб США. (2020). Рекомендации по питанию для американцев, 2020–2025 гг., 9-е издание. Получено с https://www.dietaryguidelines.gov/
• Институт медицины, пищевых продуктов и питания. (2005). Справочное потребление энергии, углеводов, клетчатки, жира, жирных кислот, холестерина, белка и аминокислот (макроэлементов). Получено с https://www.nap.edu/read/10490/chapter/1

Авторы изображений:

• Рисунок 4.8. «ChooseMyPlate Graphic» Министерства сельского хозяйства США находится в общественном достоянии

.

• Таблица 4.1. «Группы продуктов питания USDA с примерами продуктов и типом углеводов, присутствующих в каждой группе продуктов ” Тамберли Пауэлл лицензирован в соответствии с CC BY-NC-SA 4.0
• Таблица 4.2. «Диетические рекомендации по углеводам» Тамберли Пауэлл лицензируется в соответствии с CC BY-NC-SA 4.0; данные Института медицины, Совета по пищевым продуктам и питанию, 2005 г. Справочное потребление энергии, углеводов, клетчатки, жира, жирных кислот, холестерина, белка и аминокислот (макроэлементов).