Química dos carboidratos em resumo. Carboidratos, sua classificação e significado - Hipermercado do Conhecimento

Definição

Carboidratos são compostos naturais com a composição C$_n$(H$_2$O)$_m$. Uma exceção é a desoxirribose C$_5$H$_(10)$O$_4$.

Deve-se notar que Fórmula molecular C$_n$(H$_2$O)$_m$ também pode descrever outras classes de junções.

Os carboidratos fazem parte de todos os organismos vivos, constituem cerca de 80% da massa seca das plantas, e o polissacarídeo celulose é a substância orgânica mais comum na Terra.

Em plantas e animais, os carboidratos desempenham uma variedade de funções: servem como fonte de energia, são o “material de construção” das paredes celulares das plantas e determinam as propriedades protetoras dos mamíferos (junto com as proteínas). Os carboidratos servem como matéria-prima para a produção de papel, fibras artificiais, explosivos, etc. Muitos carboidratos são utilizados na medicina.

Entre os carboidratos mais famosos podem ser distinguidos os seguintes (as figuras mostram as fórmulas estruturais dos carboidratos e suas fontes (para "a", "b", "c") ou seu uso ("d"):

A) glicose - monossacarídeo, açúcar de uva.

b) sacarose- dissacarídeo, açúcar de cana.

V) amido - polissacarídeo sintetizado plantas diferentes nos cloroplastos, sob a ação da luz durante a fotossíntese, o principal nutriente nas células vegetais.

G) celulose - polissacarídeo, o principal componente das membranas celulares de todas as plantas superiores.

CLASSIFICAÇÃO DE CARBOIDRATOS.

Historicamente, os carboidratos incluem substâncias de estruturas muito diversas - desde baixo peso molecular, construído a partir de apenas alguns átomos de carbono (na maioria das vezes cinco ou seis), até polímeros com peso molecular de vários milhões.

Este último, chamado polissacarídeos, como resultado da hidrólise completa formam mais conexões simples - monossacarídeos. O grupo intermediário é oligossacarídeos, incluindo um número relativamente pequeno de unidades monoméricas.

Definição 1

Monossacarídeos - monômeros cujos resíduos são carboidratos de estrutura mais complexa. Os monossacarídeos não sofrem hidrólise.

Definição 2

Oligossacarídeos – oligômeros contendo de 2 a 10 resíduos de monossacarídeos.

Definição 3

Polissacarídeos - polímeros contendo até vários milhares de unidades de monossacarídeos

Os monossacarídeos (por exemplo, glicose, frutose, galactose, etc.) pertencem ao grupo de substâncias para as quais a questão da estrutura é mais importante do que para qualquer outra classe de compostos. Assim, os monossacarídeos podem ser classificados de acordo com:

I. Pelo número de átomos de carbono na cadeia

triose - três carbonos

tetrose - quatro átomos de carbono em uma cadeia

pentose - cinco átomos de carbono em uma cadeia

hexose – seis carbonos em uma cadeia

II. De acordo com o tipo de grupo carbonila

aldose - contém um grupo aldeído ($-C(O)H$)

cetose - contém um grupo ceto ($-C(O)-$)

III. De acordo com a configuração do último átomo de carbono quiral

Carboidratos da série D

Carboidratos da série L

A diversidade de monossacarídeos se deve principalmente a diferenças estereoquímicas. Por exemplo, moléculas de pentose ou hexose contêm de 2 a 4 átomos de carbono quirais (assimétricos), portanto vários isômeros correspondem à mesma fórmula estrutural.

Definição

quiral (ou assimétrico ) átomo de carbono - átomo de carbono na hibridização $sp^3$, que tem quatro deputados diferentes. Compostos com átomo de carbono quiral (centro quiral) possuem atividade óptica, ou seja, a capacidade de uma substância em solução girar o plano da luz polarizada.

Para designar a estrutura espacial dos monossacarídeos, o sistema D,L tem sido historicamente utilizado.

A posição do grupo hidroxila no último centro da quiralidade à direita indica que o monossacarídeo pertence à série D, à esquerda - à série L, por exemplo.

Plano:

1. Definição do conceito: carboidratos. Classificação.

2. Composição, propriedades físicas e químicas dos hidratos de carbono.

3. Distribuição na natureza. Recibo. Aplicativo.

Carboidratos - compostos orgânicos contendo grupos de átomos carbonila e hidroxila, tendo a fórmula geral C n (H 2 O) m, (onde n e m> 3).

Carboidratos Substâncias de suma importância bioquímica estão amplamente distribuídas na vida selvagem e desempenham um papel importante na vida humana. O nome carboidratos surgiu com base nos dados da análise dos primeiros representantes conhecidos desse grupo de compostos. As substâncias deste grupo consistem em carbono, hidrogênio e oxigênio, e a proporção do número de átomos de hidrogênio e oxigênio nelas é a mesma que na água, ou seja, Existe um átomo de oxigênio para cada 2 átomos de hidrogênio. No século passado eram considerados hidratos de carbono. Daqui surgiu Nome russo carboidratos, proposto em 1844. K. Schmidt. A fórmula geral dos carboidratos, conforme foi dito, é C m H 2p O p. Ao tirar “n” dos colchetes, obtém-se a fórmula C m (H 2 O) n, que reflete muito claramente o nome “ carboidrato”. O estudo dos carboidratos mostrou que existem compostos que, por todas as propriedades, devem ser atribuídos ao grupo dos carboidratos, embora tenham uma composição que não corresponde exatamente à fórmula C m H 2p O p. No entanto, o antigo nome "carboidratos" sobreviveu até hoje, embora junto com esse nome, um nome mais recente, glicídeos, às vezes seja usado para se referir ao grupo de substâncias em consideração.

Carboidratos pode ser dividido em três grupos : 1) Monossacarídeos - carboidratos que podem ser hidrolisados ​​para formar carboidratos mais simples. Este grupo inclui hexoses (glicose e frutose), bem como pentose (ribose). 2) Oligossacarídeos - produtos de condensação de vários monossacarídeos (por exemplo, sacarose). 3) Polissacarídeos - compostos poliméricos contendo um grande número de moléculas de monossacarídeos.

Monossacarídeos. Monossacarídeos são compostos heterofuncionais. Suas moléculas contêm simultaneamente carbonila (aldeído ou cetona) e vários grupos hidroxila, ou seja, monossacarídeos são compostos poli-hidroxicarbonil - poli-hidroxialdeídos e poli-hidroxicetonas. Dependendo disso, os monossacarídeos são divididos em aldoses (o monossacarídeo contém um grupo aldeído) e cetoses (o grupo ceto está contido). Por exemplo, a glicose é uma aldose e a frutose é uma cetose.

Recibo. A glicose é encontrada predominantemente na forma livre na natureza. É também uma unidade estrutural de muitos polissacarídeos. Outros monossacarídeos no estado livre são raros e são conhecidos principalmente como componentes de oligo e polissacarídeos. Na natureza, a glicose é obtida como resultado da reação da fotossíntese: 6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (glicose) + 6O 2 Pela primeira vez, a glicose foi obtida em 1811 pelo químico russo G.E. Kirchhoff durante a hidrólise do amido. Mais tarde, a síntese de monossacarídeos a partir do formaldeído em meio alcalino foi proposta por A. M. Butlerov

Uma das funções mais importantes nos organismos vivos é desempenhada pelos carboidratos. Eles são uma fonte de energia e estão envolvidos no metabolismo.

descrição geral

Outro nome para carboidratos é açúcar. Os carboidratos têm duas definições:

• do ponto de vista da biologia - substâncias biologicamente ativas que são fonte de energia para os organismos vivos, incluindo os humanos;
• do ponto de vista da química - compostos orgânicos constituídos por vários grupos carbonila (-CO) e hidroxila (-OH).

Elementos que formam carboidratos:

• carbono;
• hidrogênio;
• oxigênio.

A fórmula geral para carboidratos é C n (H 2 O) m. O número mínimo de átomos de carbono e oxigênio é três. A proporção de hidrogênio e oxigênio é sempre 2:1, como numa molécula de água.

A fonte de carboidratos é o processo de fotossíntese. Os carboidratos constituem 80% da matéria vegetal seca e 2-3% da matéria animal. Os carboidratos fazem parte do ATP - uma fonte universal de energia.

Tipos

Os carboidratos são um grande grupo de substâncias orgânicas. Eles são classificados de acordo com dois critérios:

• o número de átomos de carbono;
• o número de unidades estruturais.

Dependendo do número de átomos de carbono em uma molécula (unidade estrutural), existem:

• trioses;
• tetroses;

• pentoses;
• hexoses;
• heptoses.

Uma molécula pode incluir até nove átomos de carbono. As mais significativas são as pentoses (C 5 H 10 O 5) e as hexoses (C 6 H 12 O 6). Pentoses são componentes de ácidos nucléicos. As hexoses fazem parte dos polissacarídeos.

Arroz. 1. A estrutura do monossacarídeo.

De acordo com o segundo critério de classificação, os carboidratos são:

• simples consistindo em uma molécula ou unidade estrutural (monossacarídeos);
• complexo, incluindo muitas moléculas (oligossacarídeos, polissacarídeos).

  As características das estruturas complexas são descritas na tabela de carboidratos.

  

  Arroz. 2. A estrutura do polissacarídeo.

  Uma das variedades mais significativas de oligossacarídeos são os dissacarídeos, que consistem em dois monossacarídeos. Eles servem como fonte de glicose e desempenham uma função de construção nas plantas.

  Propriedades físicas

  Monossacarídeos e oligossacarídeos têm propriedades físicas semelhantes:

  • estrutura cristalina;
  • gosto doce;
  • Solubilidade em Água;
  • transparência;
  • pH neutro em solução;
  • baixos pontos de fusão e ebulição.

  Os polissacarídeos são substâncias mais complexas. Eles são insolúveis e não têm sabor adocicado. A celulose é um tipo de polissacarídeo encontrado nas paredes celulares das plantas. A quitina, semelhante à celulose, é encontrada em fungos e conchas de artrópodes. O amido se acumula nas plantas e se decompõe em carboidratos simples, que são fonte de energia. Nas células animais, o glicogênio desempenha uma função de reserva.

  Propriedades quimicas

  Dependendo da estrutura, cada carboidrato possui propriedades químicas específicas. Os monossacarídeos, em particular a glicose, sofrem oxidação em vários estágios (na ausência e na presença de oxigênio). Como resultado da oxidação completa, formam-se dióxido de carbono e água:

  C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O.

  Na ausência de oxigênio, a fermentação ocorre sob a ação de enzimas:

  • álcool-

    C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH (etanol) + 2CO 2;

  • ácido lático-

    C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 -CH (OH) -COOH (ácido láctico).

  Caso contrário, os polissacarídeos interagem com o oxigênio, queimando em dióxido de carbono e água:

  (C 6 H 10 O 5) n + 6O 2 → 6nCO 2 + 5nH 2 O.

  Oligossacarídeos e polissacarídeos se decompõem em monossacarídeos após hidrólise:

  • C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6;
  • (C 6 H 10 O 5)n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6 .

  A glicose reage com o hidróxido de cobre (II) e uma solução de amônia de óxido de prata (reação do espelho de prata):

  • CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH=O + 2Cu(OH) 2 → CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + Cu 2 O↓ + 2H 2 O;
  • CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH \u003d O + 2OH → CH 2 OH- (CHOH) 4 -COONH 4 + 2Ag ↓ + 3NH 3 + H 2 O.

  

  Arroz. 3. Reação do espelho prateado.

  O que aprendemos?

  Com o tema química, o 10º ano aprendeu sobre carboidratos. Estes são compostos bioorgânicos que consistem em uma ou mais unidades estruturais. Uma unidade ou molécula consiste em grupos carbonila e hidroxila. Existem monossacarídeos que consistem em uma molécula, oligossacarídeos, incluindo 2 a 10 moléculas, e polissacarídeos - longas cadeias de muitos monossacarídeos. Os carboidratos têm sabor doce e altamente solúveis em água (com exceção dos polissacarídeos). Os monossacarídeos dissolvem-se em água, oxidam, interagem com hidróxido de cobre e óxido de prata amoniacal. Polissacarídeos e oligossacarídeos sofrem hidrólise. Os polissacarídeos queimam.

  Questionário de tópico

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24.02.2015 26958

O que são carboidratos?

• O que são carboidratos?
• Quais são as fontes “certas” de carboidratos e como incluí-las na sua dieta?
• Qual é o índice glicêmico?
• Como é a quebra dos carboidratos?
• Eles realmente se transformam em gordura corporal após o processamento?

Começando pela teoria

Os carboidratos (também chamados de sacarídeos) são compostos orgânicos de origem natural, encontrados principalmente no mundo vegetal. Eles são formados nas plantas durante a fotossíntese e são encontrados em quase todos os alimentos vegetais. Os carboidratos incluem carbono, oxigênio e hidrogênio. Os carboidratos entram no corpo humano principalmente com os alimentos (encontrados em cereais, frutas, vegetais, legumes e outros produtos) e também são produzidos a partir de certos ácidos e gorduras.

Os carboidratos não são apenas a principal fonte de energia humana, mas também desempenham uma série de outras funções:

É claro que, se considerarmos os carboidratos apenas do ponto de vista da construção de massa muscular, eles atuam como uma fonte de energia acessível. Em geral, no corpo, a reserva energética está contida nos depósitos de gordura (cerca de 80%), nas proteínas - 18%, e os carboidratos representam apenas 2%.

Importante: Os carboidratos se acumulam no corpo humano em combinação com a água (1g de carboidratos requer 4g de água). Mas os depósitos de gordura não precisam de água, por isso é mais fácil acumulá-los e depois usá-los como fonte de energia de reserva.

Todos os carboidratos podem ser divididos em dois tipos (ver imagem): simples (monossacarídeos e dissacarídeos) e complexos (oligossacarídeos, polissacarídeos, fibras).

Monossacarídeos (carboidratos simples)

Eles contêm um grupo de açúcar, por exemplo: glicose, frutore, galactose. E agora sobre cada um com mais detalhes.

Glicose- é o principal “combustível” do corpo humano e fornece energia ao cérebro. Também participa da formação do glicogênio e, para o funcionamento normal dos glóbulos vermelhos, são necessários cerca de 40 g de glicose por dia. Juntamente com a alimentação, uma pessoa consome cerca de 18g, e a dose diária é de 140g (necessária para o bom funcionamento do sistema nervoso central).

Surge uma pergunta natural: de onde o corpo retira a quantidade necessária de glicose para seu trabalho? Sobre tudo em ordem. No corpo humano tudo é pensado nos mínimos detalhes e as reservas de glicose são armazenadas na forma de compostos de glicogênio. E assim que o corpo precisa de “reabastecimento”, algumas das moléculas são divididas e usadas.

O nível de glicose no sangue é um valor relativamente constante e é regulado por um hormônio especial (insulina). Assim que uma pessoa consome muitos carboidratos e o nível de glicose aumenta acentuadamente, a insulina assume o controle, o que reduz a quantidade ao nível necessário. E você não precisa se preocupar com a porção de carboidratos ingeridos, exatamente a quantidade que o corpo necessita (devido ao trabalho da insulina) entrará na corrente sanguínea.

Os alimentos ricos em glicose são:

• Uvas - 7,8%;
• Cerejas e cerejas doces - 5,5%;
• Framboesa – 3,9%;
• Abóbora - 2,6%;
• Cenoura - 2,5%.

Importante: a doçura da glicose chega a 74 unidades e da sacarose - 100 unidades.

A frutose é um açúcar natural encontrado em frutas e vegetais. Mas é importante lembrar que consumir grandes quantidades de frutose não só não é benéfico, mas também prejudicial. Enormes porções de frutose entram no intestino e causam aumento da secreção de insulina. E se agora você não pratica atividade física ativa, toda a glicose é armazenada na forma de gordura corporal. As principais fontes de frutose são alimentos como:

• Uvas e maçãs;
• Melões e peras;

A frutose é muito mais doce que a glicose (2,5 vezes), mas, apesar disso, não destrói os dentes e não causa cáries. A galactose não é encontrada na forma livre em quase nenhum lugar, mas na maioria das vezes é um componente do açúcar do leite, chamado lactose.

Dissacarídeos (carboidratos simples)

A composição dos dissacarídeos inclui sempre açúcares simples (na quantidade de 2 moléculas) e uma molécula de glicose (sacarose, maltose, lactose). Vejamos cada um deles com mais detalhes.

A sacarose é composta de moléculas de frutose e glicose. Na maioria das vezes, é encontrado na vida cotidiana na forma de açúcar comum, que usamos durante o cozimento e simplesmente colocamos no chá. Então é esse açúcar que fica depositado na camada de gordura subcutânea, então você não deve se deixar levar pela quantidade consumida, mesmo no chá. As principais fontes de sacarose são açúcar e beterraba, ameixas e geléias, sorvetes e mel.

A maltose é um composto de 2 moléculas de glicose, encontradas em grandes quantidades em produtos como: cerveja, cerveja jovem, mel, melaço e qualquer confeitaria. A lactose, por outro lado, é encontrada principalmente em laticínios e é decomposta no intestino e convertida em galactose e glicose. A maior parte da lactose é encontrada no leite, queijo cottage e kefir.

Então descobrimos os carboidratos simples, é hora de passar para os complexos.

Carboidratos complexos

Todos os carboidratos complexos podem ser divididos em duas categorias:

• Aqueles que são digeridos (amido);
• Aqueles que não são digeridos (fibra).

O amido é a principal fonte de carboidratos que está na base da pirâmide alimentar. A maior parte é encontrada em cereais, legumes e batatas. As principais fontes de amido são o trigo sarraceno, a aveia, a cevada pérola, bem como as lentilhas e as ervilhas.

Importante: Use batatas assadas em sua dieta, que são ricas em potássio e outros minerais. Isto é especialmente importante porque as moléculas de amido incham durante o cozimento e reduzem o valor útil do produto. Ou seja, a princípio o produto pode conter 70%, e após o cozimento não pode sobrar 20%.

A fibra desempenha um papel muito importante no funcionamento do corpo humano. Com sua ajuda, o funcionamento dos intestinos e de todo o trato gastrointestinal como um todo é normalizado. Também cria o meio nutriente necessário para o desenvolvimento de microrganismos importantes no intestino. O corpo praticamente não digere fibras, mas proporciona uma sensação de saciedade rápida. Legumes, frutas e pão integral (rico em fibras) são usados ​​para prevenir a obesidade (porque fazem você se sentir saciado rapidamente).

Agora vamos passar para outros processos associados aos carboidratos.

Como o corpo armazena carboidratos

As reservas de carboidratos do corpo humano estão localizadas nos músculos (2/3 do total está localizado) e o restante está no fígado. O fornecimento total é suficiente para apenas 12 a 18 horas. E se você não repor as reservas, o corpo começa a sentir escassez e sintetiza as substâncias de que necessita a partir de proteínas e produtos metabólicos intermediários. Como resultado, os estoques de glicogênio no fígado podem ser significativamente esgotados, o que causará a deposição de gorduras em suas células.

Por engano, muitas pessoas que perdem peso para obter um resultado mais “eficaz” reduzem significativamente a quantidade de carboidratos consumidos, na esperança de que o corpo esgote os estoques de gordura. Na verdade, as proteínas vão primeiro e só depois os depósitos de gordura. É importante lembrar que uma grande quantidade de carboidratos só levará a um rápido ganho de peso se forem ingeridos em grandes porções (e também devem ser absorvidos rapidamente).

Metabolismo de carboidratos

O metabolismo dos carboidratos depende da quantidade de glicose no sistema circulatório e é dividido em três tipos de processos:

• Glicólise - a glicose é decomposta, assim como outros açúcares, após o que é produzida a quantidade necessária de energia;
• Glicogênese - são sintetizados glicogênio e glicose;
• Gliconeogênese - no processo de degradação do glicerol, aminoácidos e ácido láctico no fígado e nos rins, forma-se a glicose necessária.

De manhã cedo (após acordar), as reservas de glicose no sangue caem drasticamente por um motivo simples - a falta de nutrição na forma de frutas, vegetais e outros alimentos que contenham glicose. O corpo também é alimentado por suas próprias forças, 75% das quais são realizadas no processo de glicólise e 25% na gliconeogênese. Ou seja, verifica-se que o horário da manhã é considerado ideal para utilizar as reservas de gordura disponíveis como fonte de energia. E adicionando a isso cargas cardiovasculares leves, você pode se livrar de alguns quilos extras.

Agora finalmente passamos para a parte prática da questão, a saber: quais carboidratos são bons para os atletas, bem como em que quantidades ideais eles devem ser consumidos.

Carboidratos e musculação: quem, o quê, quanto

Algumas palavras sobre o índice glicêmico

Quando se trata de carboidratos, não se pode deixar de mencionar o termo "índice glicêmico" - ou seja, a taxa de absorção dos carboidratos. É um indicador da velocidade com que determinado produto é capaz de aumentar a quantidade de glicose no sangue. O índice glicêmico mais alto é 100 e refere-se à própria glicose. O corpo, após consumir alimentos com alto índice glicêmico, começa a armazenar calorias e a depositar gordura sob a pele. Portanto, todos os alimentos com alto IG são companheiros fiéis para ganhar quilos extras rapidamente.

Alimentos com baixo índice IG são fonte de carboidratos, que muito tempo, nutre o corpo de forma constante e uniforme e garante um fluxo sistemático de glicose no sangue. Com a ajuda deles, você pode ajustar o corpo da forma mais correta possível para uma sensação de saciedade duradoura, bem como preparar o corpo para o esforço físico ativo na academia. Existem até tabelas especiais para alimentos que listam o índice glicêmico (ver imagem).

A necessidade do corpo por carboidratos e as fontes certas

Chegou então o momento em que descobriremos quantos carboidratos você precisa consumir em gramas. É lógico supor que a musculação é um processo que consome muita energia. Portanto, se você deseja que a qualidade do treinamento não seja prejudicada, você precisa fornecer ao seu corpo uma quantidade suficiente de carboidratos “lentos” (cerca de 60-65%).

• duração do treinamento;
• intensidade de carga;
• taxa metabólica no corpo.

É importante lembrar que você não precisa passar da barra de 100g por dia, e também ter de reserva 25-30g, que caem nas fibras.

Lembre-se que uma pessoa comum consome cerca de 250-300g de carboidratos por dia. Para quem treina na sala de musculação, diária aumenta e atinge 450-550g. Mas ainda precisam ser usados ​​​​corretamente e na hora certa (pela manhã). Por que você precisa fazer assim? O esquema é simples: na primeira metade do dia (após o sono), o corpo acumula carboidratos para “alimentar” o corpo com eles (o que é necessário para o glicogênio muscular). No tempo restante (após 12 horas), os carboidratos são depositados silenciosamente na forma de gordura. Portanto, siga a regra: mais pela manhã, menos à noite. Após o treino, é importante seguir as regras da janela proteína-carboidrato.

Importante: janela proteína-carboidrato - um curto período de tempo durante o qual o corpo humano se torna capaz de absorver uma quantidade maior de nutrientes (usados ​​para restaurar energia e músculos).

Já ficou claro que o corpo precisa receber constantemente nutrição na forma de carboidratos “corretos”. E para entender os valores quantitativos, considere a tabela abaixo.

O conceito de carboidratos “corretos” inclui aquelas substâncias que possuem alto valor biológico (quantidade de carboidratos / 100 g de produto) e baixo índice glicêmico. Isso inclui produtos como:

• Batatas assadas ou cozidas com casca;
• Vários cereais (aveia, cevada, trigo sarraceno, trigo);
• Produtos de panificação feitos com farinha integral e farelo;
• Massa (de trigo duro);
• Frutas com baixo teor de frutose e glicose (toranjas, maçãs, pomelo);
• Os vegetais são fibrosos e ricos em amido (nabos e cenouras, abóboras e abóbora).

Estes são os alimentos que devem ser incluídos na sua dieta.

O momento ideal para consumir carboidratos

O momento mais adequado para consumir uma dose de carboidratos é:

• Tempo após o sono matinal;
• Antes do treino;
• Após o treinamento;
• Durante um treino.

Além disso, cada um dos períodos é importante e entre eles não existe nenhum mais ou menos adequado. Também pela manhã, além de úteis e carboidratos lentos você pode comer algo doce (uma pequena quantidade de carboidratos rápidos).

Antes de ir treinar (2-3 horas), é necessário alimentar o corpo com carboidratos com índice glicêmico médio. Por exemplo, coma macarrão ou mingau de milho/arroz. Isso fornecerá o suprimento necessário de energia para os músculos e o cérebro.

Durante as aulas na academia, você pode utilizar alimentação intermediária, ou seja, beber bebidas contendo carboidratos (a cada 20 minutos, 200 ml). Isso terá um duplo benefício:

• Reposição das reservas de líquidos do corpo;
• Reposição do depósito de glicogênio muscular.

Após o treino, é melhor tomar um shake rico em proteínas e carboidratos e, 1-1,5 horas após o término do treino, fazer uma refeição pesada. Mais adequado para isso é o trigo sarraceno ou mingau de cevada ou batatas.

Agora é a hora de falar sobre o papel que os carboidratos desempenham no processo de construção muscular.

Os carboidratos ajudam a construir músculos?

É geralmente aceito que apenas as proteínas são o material de construção dos músculos e somente elas precisam ser consumidas para construir massa muscular. Na verdade, isso não é inteiramente verdade. Além do mais, os carboidratos não apenas ajudam na construção muscular, mas também na luta contra quilos extras. Mas tudo isso só é possível se forem consumidos corretamente.

Importante: para que o corpo tenha 0,5 kg de músculo, é necessário queimar 2.500 calorias. Naturalmente, as proteínas não podem fornecer essa quantidade, então os carboidratos vêm em socorro. Eles fornecem ao corpo a energia necessária e protegem as proteínas contra danos, permitindo-lhes agir como material de construção para músculos. Além disso, os carboidratos contribuem para a rápida queima de gordura. Isso se deve ao fato de que uma quantidade suficiente de carboidratos contribui para o consumo de células de gordura, que são constantemente queimadas durante o exercício.

É preciso lembrar também que, dependendo do nível de treinamento do atleta, seus músculos podem armazenar uma oferta maior de glicogênio. Para construir massa muscular, você precisa ingerir 7g de carboidratos para cada quilograma de corpo. Não se esqueça que se você começou a tomar grande quantidade carboidratos, então a intensidade da carga também deve ser aumentada.

Para que você entenda bem todas as características dos nutrientes e entenda o que e quanto você precisa consumir (dependendo da idade, atividade física e sexo), estude atentamente a tabela abaixo.

• Grupo 1 – trabalho predominantemente mental/sedentário.
• Grupo 2 – setor de serviços/trabalho sedentário ativo.
• Grupo 3 - trabalhos de severidade média - serralheiros, operadores de máquinas.
• Grupo 4 - trabalho duro - construtores, petroleiros, metalúrgicos.
• Grupo 5 – muito trabalhosos – mineiros, metalúrgicos, carregadores, atletas no período competitivo.

E agora os resultados

Para garantir que a eficácia do treino esteja sempre no topo, e você tenha muita força e energia para isso, é importante seguir algumas regras:

• A dieta de 65-70% deve ser composta por carboidratos, e eles devem ser “corretos” com baixo índice glicêmico;
• Antes do treino, é necessário consumir alimentos com IG médio, após o treino - com IG baixo;
• O café da manhã deve ser o mais denso possível e pela manhã você precisa ingerir a maior parte da dose diária de carboidratos;
• Na hora de comprar produtos, verifique a tabela de índice glicêmico e escolha aqueles que tenham valores de IG médio e baixo;
• Se você quiser comer alimentos com alto índice glicêmico (mel, geléia, açúcar), é melhor fazer isso pela manhã;
• Inclua mais cereais na sua dieta e coma-os regularmente;
• Lembre-se, os carboidratos são auxiliares das proteínas no processo de construção de massa muscular, portanto, se por muito tempo não houver resultado tangível, é necessário revisar sua dieta alimentar e a quantidade de carboidratos consumidos;
• Coma frutas e fibras não doces;
• Lembre-se do pão integral, bem como das batatas assadas com casca;
• Reabasteça constantemente seu estoque de conhecimento sobre saúde e musculação.

Se você seguir estas regras simples, sua energia aumentará visivelmente e a eficácia do treinamento aumentará.

Em vez de uma conclusão

Por isso, gostaria de dizer que é preciso abordar o treinamento de forma significativa e com conhecimento do assunto. Ou seja, você precisa lembrar não apenas quais exercícios, como fazê-los e quantas abordagens. Mas preste atenção também na alimentação, lembre-se das proteínas, gorduras, carboidratos e água. Afinal, é a combinação de treinamento adequado e nutrição de alta qualidade que permitirá que você atinja rapidamente seu objetivo - um belo corpo atlético. Os produtos não devem ser apenas um conjunto, mas um meio para alcançar o resultado desejado. Portanto, pense não só no corredor, mas também durante as refeições.

Apreciado? - Conte aos seus amigos!

Metas:

educacional:

Formar o conhecimento dos alunos sobre os carboidratos, sua composição e classificação. Considere a dependência das propriedades químicas dos carboidratos na estrutura das moléculas. Reações qualitativas para glicose e amido. Para se ter uma ideia do papel biológico dos carboidratos, sua importância na vida humana.

em desenvolvimento:

Continue a desenvolver nos alunos operações mentais: a capacidade de conectar o conhecimento existente com o conhecimento recém-adquirido, a capacidade de destacar o principal do material estudado, de generalizar o material estudado e tirar conclusões.

educacional:

Educação de uma atitude responsável perante a aprendizagem, o desejo de atividade criativa e cognitiva.

Tipo: aprendendo novo material

Visualizar: palestra

Método : explicativo e ilustrativo com suporte informático

Plano de aula

1. Momento organizacional

2. Motivação para a aula

Os carboidratos são uma importante fonte de nutrição: consumimos grãos ou os alimentamos com animais, em cujos corpos o amido é convertido em proteínas e gorduras. As roupas mais higiênicas são as feitas de celulose ou produtos à base dela: algodão e linho, fibra de viscose ou seda acetato. Casas de madeira e os móveis são construídos com a mesma polpa que forma a madeira. No centro da produção fotográfica e cinematográfica ainda está a mesma celulose. Livros, jornais e notas são todos produtos da indústria de celulose e papel. Assim, os carboidratos nos fornecem tudo o que precisamos.

Além disso, os carboidratos estão envolvidos na construção de proteínas complexas, enzimas e hormônios. Os carboidratos também são tão vitais substâncias necessárias, como a heparina (desempenha um papel crucial - evita a coagulação do sangue), o ágar-ágar (é obtido a partir de algas marinhas e utilizado nas indústrias microbiológica e de confeitaria).

A única fonte de energia na Terra (além da nuclear) é a energia do Sol, e a única forma de acumulá-la para garantir a atividade vital de todos os organismos vivos é o processo de fotossíntese, que ocorre nas células vegetais e leva ao síntese de carboidratos a partir de água e dióxido de carbono. Aliás, é durante essa transformação que se forma o oxigênio, sem o qual a vida em nosso planeta seria impossível.

Plano de aula

1. O conceito de carboidratos. Classificação dos carboidratos.

2. Monossacarídeos

3. Dissacarídeos

4. Polissacarídeos

1. O conceito de carboidratos. Classificação dos carboidratos.

Carboidratos- uma extensa classe de compostos naturais que desempenham um papel importante na vida de humanos, animais e plantas .

Esses compostos receberam o nome de “carboidratos” porque a composição de muitos deles é expressa pela fórmula geral Cn (H 2 O ) m, ou seja, formalmente, são compostos de carbono e água. Com o desenvolvimento da química dos carboidratos, foram descobertos compostos cuja composição não corresponde à fórmula acima, mas que possuem propriedades de substâncias de sua classe (por exemplo, desoxirribose C 5 H 10 O 4). Ao mesmo tempo, existem substâncias que correspondem à fórmula geral dos carboidratos, mas não apresentam suas propriedades (por exemplo, álcool inositol C 6 H 12 O 6).

Classificação de carboidratos

Todos os carboidratos podem ser divididos em dois grupos: carboidratos simples (monossacarídeos) e carboidratos complexos.

Carboidratos simples (monossacarídeos) são os carboidratos mais simples que não são hidrolisados ​​para formar carboidratos mais simples.

Carboidratos complexos - são carboidratos cujas moléculas consistem em dois ou mais resíduos de monossacarídeos e se decompõem nesses monossacarídeos durante a hidrólise.

2. Monossacarídeos

Monossacarídeos são compostos com funções mistas. Eles contêm um grupo aldeído ou ceto e vários grupos hidroxila, ou seja, são álcoois aldeídos ou cetoálcoois.

Monossacarídeos com um grupo aldeído são chamados aldoses, e com o grupo ceto - cetose.

De acordo com o número de átomos de carbono em uma molécula, os monossacarídeos são divididos em tetroses, pentoses, hexoses etc.

Valor mais alto Entre os monossacarídeos, apresentam hexoses e pentoses.

Estrutura dos monossacarídeos

As projeções são usadas para representar a estrutura dos monossacarídeos. Fórmulas de Fisher. Nas fórmulas de Fisher, a cadeia de átomos de carbono está localizada em uma cadeia. A numeração da cadeia começa a partir do átomo do grupo aldeído (no caso das aldoses) ou do átomo de carbono extremo, do qual o grupo ceto está localizado mais próximo (no caso das cetoses).

Dependendo do arranjo espacial dos átomos de H e grupos OH no 4º átomo de carbono nas pentoses e no 5º átomo de carbono nas hexoses, os monossacarídeos são atribuídos à série D ou L.

Um monossacarídeo é classificado como série D se o grupo OH desses átomos estiver localizado à direita da cadeia.

Quase todos os monossacarídeos que ocorrem naturalmente pertencem à série D.

No entanto, os monossacarídeos também podem existir em formas cíclicas. As formas cíclicas de hexoses e pentoses são chamadas de piranose e furanose, respectivamente.

Em soluções de monossacarídeos, um equilíbrio móvel é estabelecido entre as formas acíclica e cíclica - tautomerismo.

As formas cíclicas são geralmente representadas fórmulas promissoras de Haworth.

Nas formas cíclicas dos monossacarídeos, aparece um átomo de carbono assimétrico (C-1 para aldoses, C-2 para cetoses). Este átomo de carbono é chamado anomérico. Se o grupo OH de um átomo anomérico estiver localizado abaixo do plano, então um anômero α é formado, o arranjo oposto leva à formação de um anômero β.

Propriedades físicas

Substâncias cristalinas incolores, de sabor doce, altamente solúveis em água, pouco solúveis em álcool. A doçura dos monossacarídeos varia. Por exemplo, a frutose é 3 vezes mais doce que a glicose.

(slide 8 - 12.)

Propriedades quimicas

As propriedades químicas dos monossacarídeos se devem às peculiaridades de sua estrutura.

Considere as propriedades químicas da glicose como exemplo.

1. Reações envolvendo o grupo aldeído da glicose

A) recuperação (hidrogenação) com a formação de álcool polihídrico sorbitol

CH = O CH 2 OH

│ gato , t 0 │

(CHOH) 4 + H 2 → (CHOH) 4

CH 2 OH CH 2 OH

b) oxidação

reação de "espelho de prata" (com solução de amônia de óxido de prata,t 0 ),

reação com hidróxido de cobre (II ) Cu (Oh ) 2 em um ambiente alcalinot 0 )

CH=OCOOH

│ NH 4 OH, t 0 │

(CHOH) 4 + Ag 2 O → (CHOH) 4

CH 2 OH CH 2 OH

O produto da oxidação é o ácido glucônico (o sal desse ácido é o gluconato de cálcio, um medicamento bem conhecido).

CH=OCOOH

│ t0 │

(CHOH) 4 + 2Cu(OH) 2 → (CHOH) 4 + Cu 2 O↓ + 2H 2 O

│ azul │ vermelho tijolo

CH 2 OH CH 2 OH

Essas reações são qualitativas para a glicose como aldeído.

Sob a ação de agentes oxidantes fortes (por exemplo, ácido nítrico), forma-se ácido glucárico dibásico.

CH=OCOOH

│ t0 │

(CHOH) 4 + HNO 3 → (CHOH) 4

CH2OHCOOH

2. A reação da glicose com a participação de grupos hidroxila (ou seja, as propriedades da glicose como álcool polihídrico)

A) interação Cu (Oh ) 2 no frio com a formação de gluconato de cobre (II) - uma reação qualitativa da glicose como álcool poli-hídrico.

3. Fermentação (fermentação) de monossacarídeos

A) fermentação alcoólica

C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2

b) fermentação butírica

C 6 H 12 O 6 → CH 3 ─CH 2 ─CH 2 ─COOH + 2H 2 + 2CO 2

V) fermentação láctica

C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 ─ CH ─ COOH

ELE

O papel biológico da glicose

A D-glicose (açúcar de uva) é amplamente distribuída na natureza: encontrada nas uvas e outras frutas, no mel. É um componente essencial do sangue e dos tecidos dos animais e uma fonte direta de energia para as reações celulares. O nível de glicose no sangue humano é constante e está na faixa de 0,08-0,11%. Todo o volume sanguíneo de um adulto contém 5-6 g de glicose. Essa quantidade é suficiente para cobrir os gastos energéticos do corpo por 15 minutos. sua atividade de vida. Para algumas patologias, por exemplo, com uma doença diabetes O nível de glicose no sangue aumenta e o excesso é excretado na urina. Ao mesmo tempo, a quantidade de glicose na urina pode aumentar até 12% contra os habituais 0,1%.

3. Dissacarídeos

(slide 13.)

Dissacarídeos - produtos de condensação de dois monossacarídeos.

Os representantes naturais mais importantes: sacarose (açúcar de cana ou beterraba), maltose (açúcar de malte), lactose (açúcar do leite), celobiose. Todos eles têm a mesma fórmula empírica C 12 H 22 O 11, ou seja, são isômeros.

Os dissacarídeos são carboidratos típicos semelhantes ao açúcar; São substâncias sólidas cristalinas de sabor adocicado.

(slide 14-15.)

Estrutura

1. As moléculas de dissacarídeo podem conter dois resíduos de um monossacarídeo ou dois resíduos de monossacarídeos diferentes;

2. As ligações formadas entre resíduos de monossacarídeos podem ser de dois tipos:

a) hidroxilas hemiacetais de ambas as moléculas de monossacarídeos participam da formação da ligação. Por exemplo, a formação de uma molécula de sacarose;

b) a hidroxila hemiacetal de um monossacarídeo e a hidroxila alcoólica de outro monossacarídeo participam da formação da ligação. Por exemplo, a formação de moléculas de maltose, lactose e celobiose.

(slide 16-17.)

Propriedades químicas dos dissacarídeos

1. Os dissacarídeos, em cujas moléculas é preservada a hidroxila hemiacetal (maltose, lactose, celobiose), em soluções são parcialmente convertidos em formas abertas de aldeído e entram em reações características dos aldeídos, em particular, na reação “espelho de prata” e com hidróxido de cobre (II) . Esses dissacarídeos são chamados restaurando.

Os dissacarídeos, em cujas moléculas não há hidroxila hemiacetal (sacarose), não podem passar para grupos carbonila abertos. Esses dissacarídeos são chamados não redutor(não restaure Cu (OH) 2 e Ag 2 O).

2. Todos os dissacarídeos são álcoois poli-hídricos, são caracterizados pelas propriedades dos álcoois poli-hídricos, dão uma reação qualitativa aos álcoois poli-hídricos - uma reação com Cu (OH) 2 no frio.

3. Todos os dissacarídeos são hidrolisados ​​para formar monossacarídeos:

H+, t0

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

sacarose glicose frutose

Nos organismos vivos, a hidrólise ocorre sob a ação de enzimas.

4. Polissacarídeos

(slide 18 - 20.)

Polissacarídeos- carboidratos não semelhantes ao açúcar de alto peso molecular contendo de dez a centenas de milhares de resíduos de monossacarídeos (geralmente hexoses) ligados por ligações glicosídicas.

Os representantes naturais mais importantes: amido, glicogênio, celulose. São polímeros naturais (VMC), cujo monômero é a glicose. Sua fórmula empírica geral é (C 6 H 10 O 5) n.

Amido– pó amorfo cor branca, insípido e inodoro, pouco solúvel em água, em água quente forma uma solução coloidal. As macromoléculas de amido são constituídas por um grande número Resíduos de α-glicose ligados por ligações α-1,4-glicosídicas.

O amido consiste em duas frações: amilose (20-30%) e amilopectina (70-80%).

As moléculas de amilose são cadeias não ramificadas muito longas que consistem em resíduos de α-glicose. As moléculas de amilopectina, ao contrário da amilose, são altamente ramificadas.

Propriedades químicas do amido:

(slide 21.)

1. hidrólise

H2O, enzimas

(C6H10O5) n → (C 6 H 10 O 5) m → C 12 H 22 O 11 → n C 6 H 12 O 6

amido dextrinas maltose glicose

A reação de conversão do amido em glicose sob a ação catalítica do ácido sulfúrico foi descoberta em 1811 pelo cientista russo K. Kirchhoff.

2. Reação qualitativa ao amido

(C6H10O5) n + eu 2 → composto complexo cor azul-violeta.

Quando aquecida, a coloração desaparece (o complexo é destruído), quando resfriada reaparece.

O amido é um dos produtos da fotossíntese, principal nutriente de reserva das plantas. Os resíduos de glicose nas moléculas de amido estão ligados com bastante firmeza e, ao mesmo tempo, sob a ação de enzimas, podem ser facilmente separados. Assim que houver necessidade de uma fonte de energia.

Glicogênioé o equivalente ao amido sintetizado no corpo animal, ou seja, é também um polissacarídeo de reserva, cujas moléculas são constituídas a partir de um grande número de resíduos de α-glicose. O glicogênio é encontrado principalmente no fígado e nos músculos.

Celulose ou fibra

O principal componente da célula vegetal é sintetizado nas plantas (até 60% de celulose na madeira). A celulose pura é uma substância fibrosa branca, insípida e inodora, insolúvel em água.

As moléculas de celulose são longas cadeias constituídas por resíduos de β-glicose que são conectados pela formação de ligações β-1,4-glicosídicas.

Ao contrário das moléculas de amido, a celulose consiste apenas em moléculas não ramificadas na forma de filamentos, uma vez que a forma dos resíduos de β-glicose impede o enrolamento.

A celulose não é um produto alimentar para humanos e para a maioria dos animais, porque. em seus organismos não existem enzimas que quebrem ligações β-1,4-glicosídicas mais fortes.

(slide 22-23.)

Propriedades químicas da celulose:

1. hidrólise

Com aquecimento prolongado com ácidos minerais ou sob a ação de enzimas (em ruminantes e coelhos), ocorre hidrólise gradual:

H2O

(C6H10O5) n → y (C 6 H 10 O 5) x → n / 2 C 12 H 22 O 11 → n C 6 H 12 O 6

celobiose celulose β-glicose

2. formação de ésteres

a) interação com ácidos inorgânicos

b) interação com ácidos orgânicos

3. queima

(C6H10O5) n + 6nO 2 → 6nCO 2 + 5nH 2 O

4. Decomposição térmica da celulose sem acesso de ar:

t0

(C6H10O5) n → carvão+ H 2 O + substâncias orgânicas voláteis

Parte integrante da madeira, a celulose é utilizada na construção e carpintaria; como combustível; papel, papelão e álcool etílico são obtidos da madeira. Na forma de materiais fibrosos (algodão, linho), a celulose é utilizada na confecção de tecidos e fios. Os éteres de celulose são usados ​​na fabricação de nitrovernizes, plásticos, colódio médico e fibras artificiais.