Transcript Ogljikovi hidrati

Ogljikovi hidrati
Kazalo
•
•
•
•
•
•
Ogljikovi hidrati-nasplošno
Disaharidi
Monosaharidi
Polisaharidi
Dobri in slabi ogljikovi hidrati
Ogljikovi hidrati in človek
Ogljikovi hidrati
• So spojine, ki vsebujejo kisikove, vodikove in
ogljikove atome. Torej so kisikove organske
spojine.
• Razmerje ogljika in vodika je 2:1, tako kot v
vodi.
• So glavni vir energije v telesu.
• Ogljikovi hidrati imajo v imenu končnico –oza
(fruktoza, glukoza, saharoza,…).
Ogljikovi hidrati
Monosaharidi
Polisaharidi
Disaharidi:
-je sestavljen iz dveh
Monosaharidov
-nastanejo kot produkt
razgradnje polisaharidov
-Saharoza, laktoza
-je sestavljen iz več
monosaharidov ( vsaj
treh)
-Naprimer: škrob,
celuloza, glikogen…
Kaj so disaharidi?
• Ogljikovi hidrati, sestavljeni iz dveh
monosaharidov, med sabo povezana z
glikozidno vezjo.
• Primeri: saharoza (namizni sladkor), glukoza
(mlečni sladkor)
Sestava
Saharoza
Laktoza
Monosaharidi-Preprosti ogljikovi hidrati
-So spojine pridobljene iz
aldehidov ali ketonov.
-Uvrščamo jih med osnovne
ogljikove hidrate, ali preproste
sladkorje, ki jih ne moremo
razcepiti v manjše delce.
-Vsebujejo najmanj 3 ogljikove
atome
DELITEV MONOSAHARIDOV
po številu ogljikovih atomov
po funkcionalnih skupinah
• trioze
ALDOZE
KETOZE
• tetroze
• hidroksilna
in aldehidna
skupina
• hidroksilna
in ketonska
skupina
• pentoze…
Reakcije monosaharidov
• V monosaharidih so prisotne alkoholne in
karbonilne skupine, zato potekajo vse reakcije,
ki so značilne za alkohole, aldehide in ketone.
GLUKOZA (grozdni sladkor) C6 H12O6
• To je monosaharid, ki ga najdemo v škrobu, celulozi in
grozdnem sladkorju.
NASTANEK:
• Pri fotosintezi:
6CO2 + 6H2O + 2842 kJ + klorofil → C6 H12 O6 + 6O2
sončna energija
glukoza
• Sintetično (v laboratoriju):
HIDROLIZA ŠKROBA
(C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6
Škrob
glukoza
Dokaz prisotnosti glukoze
• C6 H12 O6 + H2 SO4 →6C + 6H2O
Dokaz za glukozo je,
če jo prelijemo z
koncentrirano žveplovo
kislino pogleni. Kislina iz
glukoze veže vodo
in ostane samo ogljik.
• Glukoza je najpomembnejši vir energije za organizem.
• Rdeče krvničke lahko dobijo energijo le iz glukoze.
• Koncentracijo glukoze v krvi uravnavata hormona
insulin in glukagon. Insulin znižuje raven sladkorja v
krvi, glukagon pa ga zvišuje.
• Če nastajanje insulina v trebušni slinavki ne poteka
pravilno nastopi sladkorna bolezen (diabetes).
• Ogljikovi hidrati igrajo pri zdravi prehrani zelo
pomembno vlogo. Monosaharidi povzročijo hiter porast
sladkorja v krvi, zato za sladkorne bolnike niso
priporočljivi.
FRUKTOZA (sadni sladkor) C6 H12 O6
• To je monosaharid, ki ga najdemo v medu in
sadju kot sadni sladkor.
• V kristalni obliki je dvakrat bolj sladka kot
navaden kristalni sladkor (saharoza), zato je
zelo priljubljena v živilski industriji.
POLISAHARIDI
14
POLISAHARIDI
• So ogljikovi hidrati sestavljeni iz velikega števila monosaharidnih
gradbenih enot (od 10 do 12 tisoč gradbenih enot).
Glede na njihovo funkcijo ločimo:
 rezervne polisaharide (škrob, glikogen)
• strukturne polisaharide (celuloza, hitin)
15
Celuloza
• strukturni polisaharid rastlinskega izvora, najbolj razširjen ogrodni material
rastlin.
• Sestavljena je iz 15000 molekul D-glukoze, ki so povezane z β-1,4glikozidno vezjo. Takšen način vezave daje celulozi vlaknasto strukturo, ki
je izredno kompaktna. Kompaktnost je posledica vodikovih vezi, ki se
tvorijo med OH-skupinami vzporednih verig.
• Celuloza je v vodi netopna.
V celični steni so celulozna vlakna povezana še s številnimi polisaharidi, ki
še dodatno prispevajo h kompaktnosti. Pri lesu je tak primer lignin, ki je
plastiki podoben fenolni polimer. Človeški organizem celuloze ne more
razgraditi, ker ne vsebuje encimov-celulaze, ki razgrajujejo celulozo.
16
Struktura in konfiguracije
• Empirična formula: (C6H10O5)n
• n podaja povprečno število
glukoznih enot povezanih z 1,4-glukozidnimi vezmi v
makromolekularno verigo
• hidroliza celuloze: celuloza –
celobioza - -glukoza
• glukopiranozni obroči – povezani
v konformacijski obliki stola –
energijsko najbolj stabilen
17
Škrob
•
Je rezervni polisaharid v rastlinskem svetu. Shranjuje se v obliki različnih netopnih zrnc, ki so
sestavljene iz dveh polisaharidov različne strukture: 25%  -amiloze in 75% amilopektina.
Razlikujeta se v topnosti v vodi, kjer je amiloza del, ki je v vodi topen in amilopektin del, ki je
netopen.
•
•
•
osnovne enote so povezane z 1,4- -glikozidnimi vezmi
krajše prečne verige so povezane z 1,6- -glikozidnimi vezmi
vsebuje približno 100 000 glukoznih enot
O
OH
O
OH
CH2OH
O
CH2OH
O
CH2OH
O
OH
OH
O
O
OH
OH
n
18
Amiloza
H
O
O
H
1
•
•
•
nerazvejana molekula, glukozne enote (do
4000) med seboj povezane z 1,4--vezmi
oblika vijačnice
predstavlja od 15 do 25 % celotnega škroba.
V prostoru se amiloza nahaja v spiralni
strukturi, in v notranjost te spiralne strukture se
lahko vključijo velike molekule, kot je to na
primer jod, ki daje tipično modro-vijolično
barvo.
Popolna hidroliza amiloze vodi do nastanka
glukoze.
H
O
CH 2OH
4
H
O
H
HO
H
OH
1
O
H
CH 2OH
4
H
HO
H
O
OH 1
O
H
H
4
O
H
n
O
O
O
O
O
O
O
CH2OH
OH
19
Amilopektin
H
CH2 OH
O
O
H
•
•
HO
gradbena enota je glukoza, ki so
povezane z -1,4-glikozidno vezjo, nato
pa je vsaka 20. do 30. molekula glukoze v
polimeru povezana z drugo glukozo preko
 -1,6-glikozidne vezi. Ta način povezave
daje amilopektinu razvejano oziroma
mrežasto strukturo.
Predstavlja od 75 do 85 % škroba. Sestavljen je
iz več milijonov molekul glukoze in je ena
večjih molekul, ki se nahajajo v naravi. Produkt
popolne hidrolize je tako kot pri amilozi
glukoza.
20
H
OH
H
1
O
H
CH2 OH
4
O
H
HO
OH
H
H
1
O
CH
6 2
O
O
H
HO
H
OH
H
O
Glikogen –živalski škrob
•
•
•
polisaharidna molekula, ki nastopa
kot sekundarni vir energije v
živalskih in človeških celicah (jetra,
mišice).
Po strukturi je zelo podoben
amilopektinu, le da je še bolj
razvejan. Glikozidna vez a-1,6 se
ponovi na vsakih 8 do 16 molekul
glukoze.
Ima veliko hidroksilnih skupin, zato
z H-vezmi veže veliko vode.
Sestavljena je iz nekaj 100 do 1000
molekul glukoze.
21
Hitin
•
•
•
strukturni polisaharid, ki se pojavlja v
živalskem svetu (žuželke, raki ipd.).
Hitin je homopolimer N-acetil-Dglukozamina, kjer so enote povezane
z β-1,4-glikozidno vezjo.
Od celuloze se razlikuje le v skupini, ki
je vezana na C2 atomu, ki je pri
celulozi OH-skupina pri hitinu pa
acetoamid.
Struktura je vlaknasta.
22
OGLJIKOVI HIDRATI
DOBRI IN SLABI OGLJIKOVI HIDRATI
DELEŽ OGLJIKOVIH HIDRATOV V HRANI
• naj predstavljajo okoli 40% dnevnega vnosa hrane
• vnašati predvsem zjutraj in popoldne
• zvečer ogljikove hidrate zamenjati z beljakovinami in
zelenjavo
DOBRI OGLJIKOVI HIDRATI
• naravna, industrijsko nepredelana živila
• v prehrano vključiti vsak dan
• vsebujejo jih :
- rjavi riž
- sladki krompir
- ovseni kosmiči
- sadje, kot so marelice in hruške
…
SLABI OGLJIKOVI HIDRATI
• industrijsko predelana živila, umetno sestavljena
živila, kemično pridobljeni koncentrati
• vnašati v majhnih količinah
• vsebujejo jih :
- različni prigrizki (čips, pokovka, slane palčke, …)
- sladke gazirane pijače, pivo in žgane pijače
- sladkor in sladkarije
…
Ogljikovi hidrati in človek
Amadej
človek
• Večino snovi pridobi
telo samo
• Nekatere vnašamo s
hrano
Namen
• Glavni vir energije za telo
• Neporabljeni se lahko skladiščijo v telesu
• Telo jih najlažje pretvarja v energijo (4 kalorije
na gram)
Možganska hrana
•
•
•
So glavni vir energije za možgane
Hujšanje z omejevanjem OH zato ni najbolj
pametno
Dobimo jih iz: rastlin, mlečnih izdelkov,…
OH v krvi
•
•
•
•
V krvi se pojavijo kot glukoza
Če dalj časa ne jemo, pade raven
Ko kaj pojemo, raven zraste
Uravnava ga inzulin – trebušna slinavka
Živila bogata z OH
• Riž, testenine, nepredelani kosmiči, polnozrnat
kruh,kaše, zelenjava
OGLJIKOVI HIDRATI V PREHRANI
ŠPORTNIKA
Blaž Zupan,1.e GL
UVOD
• Ogljikovi hidrati so osnovno energijsko hranilo v
dnevni prehrani večine ljudi. Telesna sposobnost
športnika, ki se kaže v motorični hitrosti, spretnosti,
vzdržljivosti, je odvisna od ustreznega režima
prehrane športnika oziroma od ogljikohidratnih
rezerv.
• Dieta za boljšo telesno vzdržljivost, bogata z
ogljikovimi hidrati, pred telesno obremenitvijo in
med njo, je pri alpinistih, tekačih, predvsem
maratoncih,plavalcih,… že dobro zanana.
OGLJIKOVI HIDRATI PRI ŠPORTU
• Ogljikohidratni tip prehrane, ki je združen s ciljnimi
treningi, poveča rezerve glikogena v mišicah in jetrih
in tudi zviša izkoristek ogljikovih hidratov.
• Uživanje ogljikovih hidratov med telesno
obremenitvijo tudi upočasni izpraznjevanje
glikogenskih rezerv. Mišični glikogen se izčrpa po 2-3
urah telesne aktivnosti. Okoli 20 ur pa je potrebno,
da se glikogenske zaloge v telesu obnovijo.
• Hitrost obnavljanja zalog je odvisna od količine in
vrste ogljikovih hidratov in časa uživanja.Lahko
izkoristljivi ogljikovi hidrati (glukoza ali druga živila z
nizkim glukoznim indeksom), ki jih zaužijemo tik pred
telesno obremenitvijo in med njo, prepreči
izčrpavanje glikogena iz mišic. Prevelika količina
zaužitih OH pa povzroči kopičenje maščob, zlasti pri
neaktivnih osebah.
KOLIČINE OGLJIKOVIH HIDRATOV
• Kratkotrajni in manj intenzivni napori ne zahtevajo
posebnega režima, medtem, ko intenzivni napori
zahtevajo obilen obrok OH. Če intenzivna
obremenitev traja več kot 2 uri je nadomeščanje OH
skoraj nujno, koristno pa, če traja več kot 60 minut.
Športnik, ki je skoraj popolnoma izpraznil glikogenske
rezerve, je izgubil okoli 600 g OH.
ŽIVILA
• Sladkor, marmelada, brezalkoholne pijače,
sadni sok, testenine, ovseni kosmiči, kruh…
Viri:
-knjiga:Gorivo za zmagovalce
-internet,wikipedija