Лактоза биологическая роль

Лактоза

Лактоза (от лат. lac — молоко) C₁₂H₂₂O₁₁ — углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы[3].

Сахарид получил такое название вследствие того, что содержится в молоке и молочных продуктах, поэтому синонимом лактозы является термин “молочный сахар”[2].

В результате расщепления лактозы на глюкозу и галактозу, последние всасываются в кровь и утилизируются клетками организма человека. Фермент, который расщепляет лактозу на галактозу и глюкозу в пищеварительном тракте, называется лактаза

С химической точки зрения лактоза относится к классу восстанавливающих углеводов, которые способны отдавать электроны с разрывом собственной кислородной связи. Лактоза отличается свойствами слабой кислоты. В целом лактоза является химически довольно активным веществом, поскольку в ее структуре имеются спиртовые функциональные группы, а также молекула способна принимать форму альдегида. Чем выше температура – тем быстрее происходит гидролиз лактозы под действием кислот. Ферментативный гидролиз лактозы осуществляется лактазами или бета-галактозидазой, которые нарабатываются микроорганизмами нормальной микрофлоры кишечника.

Кроме гидролиза лактоза подвергается процессу брожения, в результате которого получаются разнообразные кисломолочные продукты и сыры. Лактоза подвергается меланоидиновой реакции, которая также известна под названием “реакция Майяра”. Меланоидные реакции заключаются в формировании различных соединений из сахаров, в данном случае лактозы, в сочетании с пептидами, аминокислотами и т.д. Данные соединения называются меланоидами, поскольку имеют темную окраску. В результате меланоидиновых реакций из лактозы могут образоваться различные вещества (например, фурфурол, оксиметилфурфурол, ацетальдегид, изовалериановый альдегид и др.), которые придают вкус и характерный запах продуктам переработки молока[4].

Применение лактоза на сегодняшний день применяется очень широко. Ее используют в следующих отраслях: технологические процессы промышленного приготовления продуктов питания; приготовление микробиологических сред для выращивания культур клеток, тканей или бактерий; аналитическая химия; кормовые витамины; детские смеси для искусственного вскармливания; заменители женского молока. Сегодня наибольшее распространение получило применение лактозы для изготовления детского питания и различных заменителей молока. В процессе выпечки хлеба лактозу используют для формирования на поверхности изделий красивой коричневой корочки. Кондитеры применяют лактозу для улучшения свойств и вкуса карамели. Также лактоза является необходимым компонентом шоколада, сгущенки, мармелада, джемов, бисквитного теста, конфет, мясных и диабетических продуктов. Добавление лактозы в мясные продукты устраняет горький привкус и снижает соленость, а также продлевает срок хранения. Также она добавляется в водки с целью усиления и смягчения вкуса крепких алкогольных напитков. Добавление лактозы вместе с сахаром в варенья, джемы, мармелад и конфеты оттеняет и усиливает вкус готового продукта[5].

Лактоза является необходимым компонентом лактулозы, которая является слабительным средством, а также используется для производства БАДов, применяемых для лечения и профилактики дисбактериозов. Биологическая польза лактозы. Также она усиливает процесс наработки витамина С и витаминов группы В. Попадая в кишечник, лактоза способствует всасыванию и максимально полному усвоению кальция.

Основное же свойство лактозы заключается в том, что этот углевод является субстратом для размножения и развития лактобацилл и бифидобактерий. А лактобациллы и бифидобактерии в норме составляют основу нормальной микрофлоры кишечника. То есть, лактоза необходима для профилактики и лечения различных дисбактериозов

Так, лактоза в качестве естественного компонента содержится во всех молочных продуктах, таких как: цельное или сухое молоко; цельная или сухая молочная сыворотка; сыры; сметана; йогурты; сливочное масло; кумыс; творог и т.д. В качестве необходимого компонента лактоза добавляется в следующие продукты в процессе их производства: колбасы и сосиски; ветчина; повидло, джемы, варенья, мармелад; супы быстрого приготовления; хлеб и сдоба; мороженое; панировочные сухари; бисквитное тесто и изделия из него (торты, пирожные и т.д.); печенье-крокеты; соусы промышленного изготовления (кетчуп, горчица, майонез и др.); картофельное пюре быстрого приготовления; вспомогательный компонент некоторых таблеток[5]. олигосахарид углевод химический физический

Непереносимость лактозы подразумевается такое состояние организма человека, при котором он не способен переваривать данный углевод. Обычно непереносимость лактозы обусловлена недостаточностью фермента лактазы, который расщепляет молочный сахар до глюкозы и галактозы. Это проявляется в нарушениях пищеварения различной степени тяжести, таких, как понос, метеоризм, колики и другие симптомы, которые появляются спустя 30 – 40 минут после употребления цельного молокаё молочного сахара, не могут употреблять и творог, и мороженое, и домашние сыры[5].

Лактоза биологическая роль

Олигосахариды – это продукты конденсации двух или нескольких молекул моносахаридов. Наиболее распространёнными из олигосахаридов являются дисахариды и трисахариды.

Дисахариды – это углеводы, которые при нагревании с водой в присутствии минеральных кислот или под влиянием ферментов подвергаются гидролизу, расщепляясь на две молекулы моносахаридов.

Дисахариды – соединения, молекулы которых состоят из остатков двух моносахаридов, связанных между собой гликозидной связью.

Примером наиболее распространенных в природе дисахаридов являются сахароза (свекловичный или тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар).

Все они являются изомерами и имеют общую формулу С₁₂Н₂₂О₁₁, однако их строение различно.

Учебный фильм «Углеводы. Дисахариды»

Строение дисахаридов

Молекулы дисахаридов могут содержать два остатка одного моносахарида или два остатка разных моносахаридов.

В образовании гликозидной связи одна молекула моносахарида всегда участвует своим полуацетальным (гликозидным) гидроксилом, а другая – либо полуацетальным, либо любым спиртовым гидроксилом.

Связи, образующиеся между остатками моносахаридорв, могут быть двух типов:

1. Связь, в образовании которой принимают участие полуацетальные гидроксилы обеих молекул моносахаридов.

Например, образование молекулы сахарозы:

1. Связь, в образовании которой принимают участие полуацетальный гидроксил одного моносахарида и спиртовый гидроксил другого моносахарида.

Например, образование молекул мальтозы и лактозы:

Отсутствие или наличие в молекулах дисахаридов полуацетального гидроксила отражается на их свойствах.

По типу дисахаридов построены молекулы других олигосахаридов и полисахаридов.

Классификация дисахаридов

Дисахариды подразделяются на две группы: восстанавливающие и невосстанавливающие.

Как видно из приведенных выше структурных формул дисахаридов, в молекулах мальтозы и лактозы сохраняется один полуацетальный гидроксил. Этот гидроксил в результате таутомерного превращения может образовывать альдегидную группу. Поэтому мальтоза и лактоза способны окисляться, т.е. обладают восстановительными свойствами (в частности, вступают в качественные реакции с Ag₂O, Cu (OH)₂). Дисахариды этого типа называются восстанавливающими.

Сахароза не содержит в своей структуре полуацетального гидроксила и относится к невосстанавливающим дисахаридам.

Биологическая роль дисахаридов

Дисахариды (сахароза, мальтоза) служат источниками глюкозы для организма человека, сахароза к тому же важнейший источник углеводов (она составляет 99,4%, от всех получаемых организмом углеводов). Лактоза используются для диетического детского питания.

Распространение в природе

Самый распространенный и важный дисахарид – сахароза. Это химическое название обычного сахара, который получают экстракцией из сахарной свеклы или сахарного тростника. Сахароза – главный источник углеводов в пище человека.

Лактоза – содержится в молоке ( от 2% до 8%) и получается из молочной сыворотки. Лактоза является основным углеводом молока и молочных продуктов. Ее роль весьма значительна в раннем детском возрасте, когда молоко служит основным продуктом питания.

Она применяют для приготовления питательных сред, например при производстве пенициллина.

Мальтоза содержится в проросших зернах (солоде) хлебных злаков, меде, патоке и продуктах, изготовляемых с добавлением патоки (хлебобулочные, кондитерские изделия). Мальтоза также образуется при ферментативном гидролизе крахмала.

Мальтоза легко усваивается организмом человека.

Физические свойства дисахаридов

Дисахариды – твердые кристаллические вещества, имеющие сладкий вкус. Хорошо растворимые в воде, плохо — в спирте и практически нерастворимы в неполярных органических растворителях.

Лактоза

Молоко и молочные продукты нам знакомы с самого раннего детства. Питательное, богатое витаминами и микроэлементами молоко необходимо для роста и нормального развития человеческого организма. Особенно важен этот продукт в самые первые годы жизни.

У многих народов употребление молока остается первоосновой рациона питания на протяжении всей жизни: его пьют, добавляют во всевозможные блюда, сквашивают. Среди многих полезных компонентов молока важную роль играет лактоза, или молочный сахар, как ее принято еще называть.

Продукты богатые лактозой

Указано ориентировочное количество (гр) в 100 г продукта

Молоко женское	7	Молоко коровье	4,7	Йогурт	3,5
Мороженое	5,8	Простокваша	4,1	Сыворотка молочная	3,4
Кумыс	5,4	Сливки	3,8	Сметана 20%	3,2
Буйволиное молоко	5	Пахта	3,7	Творог	1,4
Козье молоко	4,8	Кефир	3,6	Масло сливочное	1

Общая характеристика лактозы

Лактоза представляет собой дисахарид, состоящий из молекул глюкозы и галактозы, который принадлежит к классу углеводов. Химическая формула лактозы выглядит следующим образом: C₁₂H₂₂O₁₁, что показывает наличие в ней углерода, водорода и кислорода в определенных количествах.

По степени сладости, молочный сахар уступает сахарозе. Он содержится в молоке млекопитающих и человека. Если принять степень сладости сахарозы за 100%, то процент сладости лактозы равен 16%.

Лактоза обеспечивает организм энергией. Она является полноценным источником глюкозы – главного поставщика энергии, а также галактозы, которая необходима для нормального функционирования нервной системы.

Суточная потребность в лактозе

Рассчитывается этот показатель с учетом потребности организма в глюкозе. В среднем, человеку необходимо около 120 грамм глюкозы в сутки. Количество же лактозы для взрослых составляет около 1/3 данного объема. В младенчестве, пока молоко является основной пищей малыша, все основные компоненты питания, включая лактозу, дети получают непосредственно из молока.

Потребность в лактозе возрастает:

• В младенческом возрасте, когда молоко для ребенка является главным пищевым продуктом и источником энергии.
• При высоких физических нагрузках и занятиях спортом, так как лактоза является энергетически ценным компонентом питания.
• Активная умственная деятельность приводит к увеличению потребности организма в легкоусваиваемых углеводах, к которым относится и лактоза.

Потребность в лактозе снижается:

• У большинства людей с возрастом (снижается активность фермента лактазы).
• При заболеваниях кишечника, когда нарушается переваривание лактозы.

В этом случае рекомендуется уменьшить потребление молока и молочных продуктов.

Усваиваемость лактозы

Как уже было сказано выше, для полноценного усвоения молочного сахара в организме должен присутствовать в достаточном количестве фермент лактаза. Обычно у детей в раннем возрасте этого фермента в кишечнике содержится достаточно для переваривания большого количества молока. Позже у многих людей количество лактазы уменьшается. При этом затрудняется усваиваемость молочного сахара. В организме человека лактоза распадается на 2 моносахарида – глюкозу и галактозу.

К признакам лактазной недостаточности относятся различные дисфункции кишечника, включая метеоризм, урчание в животе, несварение желудка, различные аллергические реакции.

Полезные свойства лактозы и ее влияние на организм

Кроме энергии, которую может дать молочный сахар организму, у лактозы есть еще одно важное достоинство. Она способствует нормализации деятельности кишечника, уменьшает развитие болезнетворных микроорганизмов, содействует оздоровлению микрофлоры ЖКТ, благодаря увеличению лактобактерий.

Считается особо ценной лактоза, содержащаяся в женском молоке. Азотосодержащие углеводы, которые содержатся в этом молоке, способствуют скорейшему росту колоний лактобактерий, защищающих организм от всевозможных грибков и паразитов. Кроме того, лактоза предотвращает развитие кариеса.

Взаимодействие с эссенциальными элементами

Взаимодействует с кальцием, железом и магнием, способствуя их усвоению. У людей с заболеваниями кишечника и отсутствием нужного количества фермента лактазы, молочный сахар может вызвать задержку воды в организме.

Признаки нехватки лактозы в организме

Чаще всего от этого страдают маленькие дети. У взрослых явных признаков лактозной недостаточности выявлено не было. При недостатке лактозы наблюдается вялость, сонливость и нестабильность работы нервной системы

Признаки избытка лактозы в организме:

• симптомы общего отравления организма;
• аллергические реакции;
• вздутие живота;
• жидкий стул или запор.

Факторы, влияющие на содержание лактозы в организме

Регулярное употребление лактозосодержащих продуктов, приводит к тому, что полезные бактерии, проживающие в кишечнике, получают все необходимое для своего существования и выполнения возложенных на них функций.

Чем большее количество колоний проживает в организме, тем выше его иммунитет. Поэтому, для поддержания иммунитета на высоком уровне, человек должен восполнять количество лактозы, получая ее из молочных продуктов.

Лактоза для красоты и здоровья

Лактобактерии, которые развиваются благодаря протекции фермента лактазы, укрепляют иммунитет организма, делают человека более энергичным, что естественно, сказывается и на внешнем виде. Нормальное функционирование кишечника способствует очищению кожи, оздоравливает женскую половую сферу, укрепляет нервную систему. Естественно, такой эффект наблюдается только при полноценном усвоении организмом молочного сахара.

Кроме того, употребление продуктов, содержащих лактозу, способствует уменьшению необходимости в употребления рафинированного сахара, что важно для сохранения природной белизны зубов и лучезарной улыбки.

Мы собрали самые важные моменты о лактозе в этой иллюстрации и будем благодарны, если вы поделитесь картинкой в социальной сети или блоге, с ссылкой на эту страницу:

Ферментный препарат галактоза состав. Галактоза

Популярные материалы

Today’s:

Ферментный препарат галактоза состав. Галактоза

Лактаза — фермент щеточной каемки (микроворсинок) энтероцитов тонкого кишечника. При недостаточности лактазы лактоза, поступающая в организм с пищей, не расщепляется, что вызывает метеоризм и диарею. Выделяют первичную недостаточность лактазы взрослых, вторичную недостаточность лактазы и врожденную недостаточность лактазы (встречается реже всего). Первичная недостаточность лактазы взрослых наследуется по аутсомно-рецессивному типу. Она развивается из-за снижения активности лактазы, обычно после отлучения ребенка от груди, и встречается и у подростков, и у взрослых. В странах Северной Европы недостаточность лактазы встречается только у 15% европейцев, но в некоторых этнических группах ее частота достигает 50-100%.

Вторичная недостаточность : развивается из-за поражения щеточной каемки энтероцитов при заболеваниях тонкого кишечника.

Врожденная недостаточность : встречается в очень редких случаях, лактаза полностью отсутствует.

Галактоза поступает в наш организм при употреблении в пищу лактозы — дисахарида, состоящего из галактозы и глюкозы (рис. 20.1). В тонком кишечнике лактоза (молочный сахар) гидролизуется ферментом лактазой с образованием галактозы и глюкозы, которые прямо поступают в печень по воротной вене печени. Далее галактоза может вступать в те же метаболические пути, что и глюкоза. Сначала галактокиназа фос-форилирует галактозу с образованием галактозо-1-фосфата. Затем из галактозо-1-фосфата и УДФ-глюкозы образуется глюкозо-1-фосфат и УДФ-галактоза. Эту реакцию катализирует галактозо-1-фосфатуридилтрансфераза. Эпимераза превращает УДФ-галактозу в УДФ-глюкозу, из которой также может образовываться глюкозо-1-фосфат. Далее глюкозо-1-фосфат либо вступает в метаболический путь синтеза гликогена, либо превращается в глюкозо-6-фосфат и вступает в реакции гликолиза или же пентозофосфатного цикла.

Недостаточность галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы — редкое наследственное заболевание, при котором развиваются галактоземия и галактозурия . Обычно оно проявляется вскоре после рождения. У ребенка наблюдается рвота , он плохо прибавляет массу тела. Без лечения возможно развитие катаракты, цирроза печени и умственной отсталости. Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Сходные симптомы развиваются при недостаточности галактокиназы. В обоих случаях в тканях организма накапливается галактоза, которая восстанавливается альдозоредуктазой в галактитол.

Чтобы болезнь не прогрессировала, необходимо исключить из рациона продукты, содержащие галактозу и лактозу (не путайте эти заболевания с непереносимостью лактозы, обусловленной недостаточностью лактазы, рис. 20.1).

Галактоза применение. Химические свойства

Галактоза биологическая роль. Биологическая роль моносахаридов | sebulfin.com

С точки зрения биохимика моносахариды – это углеводы, которые не могут быть гидролизованы до более простых форм углеводов.

К моносахаридам относятся глюкоза, фруктоза и галактоза. Подробнее о классификации углеводов можно посмотреть в статье Биологическая роль углеводов. В данной статье рассмотрим какова биологическая роль моносахаридов.

Для любителей биохимии приведём классификацию моносахаридов.

– на стереоизомеры по конформации асиметричных атомов углерода – L- и D – формы;

– в зависимости от конформации НО-группы первого атома углерода – a и b-формы;

– в зависимости от присутствия альдегидной или кетоновой группы – кетозы и альдозы.

Производными моносахаридов являются:

– урановые кислоты – глюкуроновая, галактуроновая, аскорбиновая кислоты. Очень часто они входят в состав протеогликанов;

– аминосахара – глюкозамин, галактозамин. Ряд антибиотиков (эритромицин, карбомицин) содержат в своём составе аминосахара;

– сиаловые кислоты. Входят в состав протеогликанов и гликолипидов;

– гликозиды – примером служат сердечные гликозиды, антибиотик стрептомицин.

Биологическая роль глюкозы.

Глюкоза является альдозой и гексозой.

1. Глюкоза входит в состав крахмала, клетчатки, сахарозы.

2. Является единственным источником энергии для нервной ткани, активно используется мышцами и эритроцитами. В течение суток у человека массой 70 кг головной мозг потребляет около 100 г глюкозы, поперечно-полосатые мышцы – 35 г, эритроциты – 30 г.

Окисление 1 молекулы глюкозы в анаэробных условиях (без присутствия кислорода) даёт организму 2 молекулы АТФ, а при аэробных условиях (в присутствии кислорода) – в общей сложности 38 молекул АТФ.

Именно поэтому при снижении концентрации глюкозы в крови (гипогликемии) отмечаются слабость, вялость, заторможенность. При критической гипогликемии происходит потеря сознания, развивается коматозное состояние.

3. При достаточно большом количестве в клетке глюкоза запасается в виде гликогена.

4. В гепатоцитах (клетках печени) и адипоцитах (клетках жировой ткани) глюкоза участвует в синтезе триацилглицеролов и в гепатоцитах в синтезе холестерина.

5. Опеределённое количество глюкозы участвует в образовании рибозо-5-фосфата и НАДФН (пентозофосфатный путь).

6. Глюкоза используется для синтеза гликозаминов и затем структурных или иных гетерополисахаридов.

Постоянный уровень концентрации глюкозы в крови поддерживается с помощью гормонов поджелудочной железы инсулина и глюкагона.

Глюкоза поступает в организм при расщеплении в кишечнике продуктов содержащих крахмал, сахарозу, лактозу или мальтозу, с мёдом, фруктами, ягодами и рядом овощей, в которых она находится в свободном виде. Значительное количество глюкозы содержится в абрикосах, арбузах, баклажанах, бананах, виногораде, землянике, вишне, белокочанной капусте, малине, облепихе, хурме, черешне, тыкве.

Биологическая роль фруктозы.

Фруктоза по биохимическому строению является кетозой и гексозой.

1. Фруктоза обладает наибольшей сладостью из всех натуральных сахаров. Для достижения одинакового вкусового эффекта её нужно в 2 раза меньше, чем глюкозы или сахарозы.

2. Большая часть фруктозы при поступлении в организм быстро усваивается тканями без участия инсулина, другая часть превращается в глюкозу. Продукты, содержащие фруктозу, при определённых условиях, могут быть рекомендованы больным сахарным диабетом. Больным ожирением они противопоказаны, так как способствуют более быстрому и интенсивному набору веса, чем продукты, содержащие глюкозу. Поэтому людям с повышенной массой тела такими пищевыми веществами злоупотреблять не следует.

3. Соединяясь с железом, фруктоза образует хелатные соединения, которые намного лучше всасываются чем обычные соединения железа других продуктов, поэтому при анемии очень эффективно добавлять в свой рацион пищевые вещества, богатые фруктозой. В данной ситуации её также можно использовать и в чистом виде.

Большое количество фруктозы содержится в айве, арбузе, бананах, грушах, вишне, винограде, мёде, малине, облепихе, болгарском перце, хурме, чёрной смородине, черешне, яблоках.

Биологическая роль галактозы.

Галактоза принадлежит к альдозам и гексозам.

1. Галактоза является составной частью лактозы – дисахарида молока.

2. Большая часть галактозы превращается в печени в глюкозу, и наоборот, глюкоза способна превращаться в галактозу.

Глюкоза и галактоза являются. Превращение галактозы

Галактоза сначала подвергается фосфорилированию по 1-му атому углерода. Отличительной особенностью является превращение в глюкозу не напрямую, а через синтез УДФ-галактозы из галактозо-1-фосфата. Источником УМФ является УДФ-глюкоза, имеющаяся в клетке. Образованная УДФ-галактоза впоследствии изомеризуется в УДФ-глюкозу и далее ее судьба различна.

• участвовать в реакции переноса УМФ на галактозо-1-фосфат,
• превращаться в свободную глюкозу и выходить в кровь,
• отправляться на.

Превращение галактозы в глюкозу
(обратимость обеих уридил-трансферазных реакций не показана)

Биохимическое усложнение вроде бы простой реакции эпимеризации вызвано, видимо, синтезом УДФ-галактозы из глюкозы в молочной железе для получения лактозы при образовании молока. Также галактоза используется при синтезе соответствующих гексозаминов в гетерополисахаридах.

Нарушения превращения галактозы

Нарушения обмена галактозы могут быть вызваны генетическим дефектом одного из ферментов:

• галактокиназы , частота дефекта 1:500000,
• галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы , частота дефекта 1:40000,
• эпимеразы , частота дефекта менее 1:1000000.

Заболевание, возникающее при этих нарушениях, получило название галактоземия .

Диагностика . Дети отказываются от еды. Концентрация галактозы в крови возрастает до 11,1-16,6 ммоль/л (норма 0,3-0,5 ммоль/л), в крови появляется галактозо-1-фосфат. К лабораторным критериям относятся также билирубинемия, галактозурия, протеинурия, гипераминоацидурия, накопление гликозилированного гемоглобина.

Патогенез . Избыток галактозы превращается в спирт галактитол (дульцитол), накапливающийся в хрусталике и осмотически привлекающий сюда воду. Изменяется солевой состав, нарушается конформация белков хрусталика, что приводит к катаракте в молодом возрасте. Катаракта возможна даже у плодов матерей с галактоземией, употреблявших молоко во время беременности.

При дефекте галактозо-1-фосфат-уридил-трансферазы АТФ постоянно расходуется на фосфорилирование галактозы и дефицит энергии угнетает активность многих ферментов, “токсически” действуя на нейроны, гепатоциты, нефроциты. Как результат возможны задержка психомоторного развития, умственная отсталость, некроз гепатоцитов и цирроз печени. В почках и кишечнике избыток галактозы и ее метаболитов ингибирует всасывание аминокислот.

Основы лечения . Исключение из рациона молока и других источников галактозы позволяет предотвратить развитие патологических симптомов. Однако сохранность интеллекта может быть достигнута только при ранней, не позднее первых 2 месяцев жизни, диагностике и вовремя начатом лечении.

Галактоза и лактоза разница. Что такое галактоза

Галактоза – это моносахарид класса гексоз, который есть в составе дисахарида лактозы и других полисахаридов. Не является незаменимым питательным веществом. Этот белый кристаллический порошок слабо растворяется в этаноле, а в воде – при 25 градусах по Цельсию. Температура плавления составляет около 165-170 градусов, карамелизация вещества начинается при 160 по Цельсию.

Содержится в молоке, сахарной свекле, камеди и в некоторых энергетических напитках. Встречается моносахарид в составе сложных углеводов, присутствующих в разных фруктах и овощах, таких как томаты, картофель, сельдерей, свекла, киви, вишни. Кроме того, человеческий организм способен самостоятельно синтезировать это вещество, которое является составной гликолипидов и гликопротеинов. Найдена в клетках головного мозга, нервных тканях.

Это один из трех моносахаридов, встречающихся в природе (два других – глюкоза и фруктоза). Служит строительным блоком для другого не менее важного углевода – лактозы, которую человек получает из молока. Этот моносахарид крайне важен для производства молока у кормящих матерей. А вот в качестве подсластителя галактозу применяют крайне редко, хоть и принадлежит это вещество к сахарам. Сладости в ней на две третьих меньше, чем в обычном сахаре. Меж тем, если учесть, что галактоза, подобно фруктозе, обладает низким гликемическим индексом, есть смысл говорить о ней, как о безопасном сахаре, в частности для лиц с диабетом. Также это вещество применяют в качестве легкого подсластителя в спортивных и других диетических напитках.

Углеводы их биологическая роль и классификация. Характеристика моносахаров – глюкозы, фруктозы, галактозы, рибозы. Строение, источники, биологическая роль. Олигосахариды: сахароза, лактоза, мальтоза. Источники, строение, биологическая роль, ферментативный

Углеводы основной питательный и опорный материал растительных клеток и тканей. Велика их роль в питании человека, они — основная часть кормов сельскохозяйственных животных. Многие углеводы находят широкое техническое применение. Значение углеводов для живых организмов в том, что они представляют собой энергетический материал — главный источник калорий. Сахара – основной субстрат брожения и дыхания. Все углеводы разделяют на две группы: монозы, или моносахариды, и полиозы, или полисахариды, состоящие из остатков молекул моносахаридов.

1. Энергетическая – при окислении углеводов выделяется определенное количество энергии, которая используется в реакциях синтеза, таких соединений как белки, нуклеиновые кислоты, липиды, в активном переносе веществ через клеточную мембрану.

2. Структурная – большинство углеводов входят в состав клеточных стенок. Целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества образуют прочный скелет растений.

3. Защитная – углеводы входят в состав защитных покровных тканей растений.

Моносахариды (пентозы и гексозы) легко растворимы в воде, труднее в спирте, нерастворимы в эфире. Многие из них имеют сладкий вкус.

Пентозы. К ним относятся арабиноза, ксилоза и рибоза. Пентозам свойственна характерная общая реакция — при нагревании с умеренно разбавленной соляной или серной кислотой они, потеряв три молекулы воды, образуют пятичленное кольцо летучего гетероциклического альдегида фурфурола:В малых концентрациях фурфурол обладает приятным запахом свежего ржаного хлеба. D-Рибоза входит в состав многих биологически важных веществ — рибонуклеиновых кислот, некоторых коферментов.

Гексозы. К. наиболее важным гексозам относят глюкозу и фруктозу. Каждая из них существует в двух формах — нециклической и циклической:

D-глюкоза (декстроза, виноградный сахар) в свободном виде содержится в зеленых частях растений, в семенах, различных фруктах и ягодах, в меде. Входит в состав крахмала, клетчатки, гемицеллюлоз, гликогена, декстринов, сахарозы, мальтозы, рафинозы, многих гликозидов. Чистую глюкозу в больших количествах получают гидролизом крахмала минеральными кислотами или ферментами. Она сбраживается дрожжами до спирта.

D-фруктоза (плодовый сахар, левулеза) содержится в зеленых частях растений, в нектаре цветов, в плодах, семенах, меде. Входит в состав сахарозы, рафинозы и левулезанов. Фруктоза сбраживается дрожжами. Глюкоза и фруктоза играют большую роль при брожении теста.

Олигосахариды. Наибольшее значение имеют дисахариды сахароза, мальтоза, а также трисахарид рафиноза.

Сахароза (тростниковый сахар, свекловичный сахар). Широко распространена в растениях, встречается в листьях, стеблях, семенах, фруктах, ягодах, корнях, клубнях. Играет очень важную роль в питании человека. Легко растворима в воде. сбраживается дрожжами, не восстанавливает Фелингову жидкость Молекула сахарозы состоит из остатков a-D-глюкозы и b-D-фруктозы соединеных между собой 1,2 -гликозидными связями.

При нагревании растворов сахарозы с кислотами она гидролизуется, образуя смесь составляющих ее простых сахаров (глюкозы и фруктозы). Эта смесь называется инвертным сахаром, а процесс расщепления сахарозы на составляющие ее сахара носит название инверсии. Сахарозу гидролизует также фермент β-фруктофуранозидаза. При нагреве выше температуры плавления сахароза карамелизуется — превращается, обезвоживаясь, в смесь сложных веществ. Процесс карамелизации играет большую роль в кондитерском производстве.

Мальтоза (солодовый сахар). Имеет одинаковую с сахарозой эмпирическую формулу. Молекула мальтозы состоит из двух остатков a-D-глюкозы, соединенных a-1,4-гликозидными связями

Мальтоза восстанавливает фелингову жидкость, сбраживается дрожжами в присутствии глюкозы. Под действием фермента α-глюкозидазы (мальтазы) гидролизуется с образованием двух молекул a-D-глюкозы. В нормальном непроросшем зерне мальтоза практически не содержится, она накапливается в зерне лишь при прорастании. В большом количестве мальтоза содержится в солоде и солодовых экстрактах. Мальтоза образуется в больших количествах в качестве промежуточного продукта при гидролизе крахмала амилазами, играет важную роль при тестоведении, так как, расщепляясь содержащимся в дрожжах и в муке ферментом α -глюкозидазой, образует глюкозу, потребляемую дрожжами при брожении.

Фруктоза. самый сладкий среди сахаров. По сладости сахара можно расположить следующим образом: фруктоза>сахароза>глюкоза>мальтоза. В зерне ячменя, ржи, пшеницы, содержится в среднем 2- 3% сахаров (главным образом сахарозы). В горохе и фасоли сахаров от 4 до 7%, а в сое — от 4 до 15%. Особенно много сахаров в зародышах ржи и пшеницы— 16. 25%, кукурузы — около 11%. В зародышах сахар «состоит из сахарозы с примесью рафинозы и очень малого количества глюкозы и фруктозы. В периферических слоях зерна сахаров больше, чем в центральных частях.