الكربوهيدرات : الخصائص والوظائف والأنواع والأمثلة

نفسر ما هي الكربوهيدرات ، ما هو هيكلها وما هي الغرض منها. أيضا ، ما هي خصائصه العامة وأمثلة.

الكربوهيدرات هي الجزيئات الحيوية الأكثر وفرة في الكائنات الحية.

ما هي الكربوهيدرات؟

الكربوهيدرات (وتسمى أيضًا الكربوهيدرات أو الكربوهيدرات أو السكريات) تتكون الجزيئات الحيوية من سلاسل مكونة من الكربون والهيدروجين والأكسجين، على الرغم من أنها يمكن أن تحتوي أيضًا على الكبريت أو النيتروجين أو الفوسفور. تتميز بمذاقها الحلو وكونها مصدر طاقة سريع للجسم.

الكربوهيدرات الجزيئات الحيوية الأكثر وفرة في الكائنات الحية. يتم تمثيلها عادةً باستخدام الصيغة المعممة (CH2O) n ، حيث n هو رقم أكبر من أو يساوي 3 ، على الرغم من وجود العديد من الاستثناءات للكربوهيدرات التي لا يمكن تمثيلها مثل هذا ، على سبيل المثال الكربوهيدرات التي تحتوي على النيتروجين أو الكبريت.

الروابط الكيميائية بين ذرات الكربوهيدرات تساهمية وبالتالي يصعب كسرها. الجميع تحتوي الجزيئات المرتبطة تساهميًا على كميات كبيرة من الطاقة، والتي يمكن استخدامها من خلال عملية الأكسدة ، حيث تتدخل جزيئات الأكسجين.

أنظر أيضا: المكملات الرياضية

خصائص الكربوهيدرات

• روابطها الكيميائية تساهمية ولا تنكسر بسهولة.
• إنها جزيئات تخزن الكثير من الطاقة.
• هم أكثر الجزيئات العضوية وفرة على هذا الكوكب.
• هم جزء أساسي من الكائنات الحية.

وظائف الكربوهيدرات

مصدر الطاقة

يستخدم الجسم الكربوهيدرات لتخزين الطاقة لفترة قصيرة.

السمة الرئيسية للكربوهيدرات هي أن يؤدون وظيفة نشطة في الكائن الحي. كلما كان جزيء الكربوهيدرات أبسط ، كلما تم تحويله بشكل أسرع من خلال عمليات معينة تحدث في الجسم إلى طاقة. لهذا السبب ، يعد الجلوكوز (وهو أحادي السكاريد) أحد جزيئات الطاقة الرئيسية المستخدمة للحفاظ على نشاط العضلات والعصبونات في جسم الإنسان.

يستخدم الجسم الكربوهيدرات فقط تخزين الطاقة لفترات قصيرة من الزمن، على سبيل المثال ، في مجرى الدم. وذلك لأن جرامًا من الكربوهيدرات يخزن 4 سعرات حرارية ، بينما يخزن جرام الدهون (الدهون) 9 سعرات حرارية.

لأن، يخزن جسم الإنسان طاقة طويلة الأمد على شكل دهون. عندما يتم استهلاك الكربوهيدرات الزائدة ، أي أكثر مما هو مطلوب للطاقة الفورية ، يحولها الجسم إلى دهون للتخزين.

هيكل النبات

تؤدي الكربوهيدرات أيضًا الوظائف الهيكلية في الخلية ويلاحظ هذا بشكل أساسي في النباتات. الخضراوات لها جدار خلوي أكثر سمكًا من الحيوانات ، مما يسمح لها بالبقاء منتصبة. يحتوي جدار الخلية هذا على الكربوهيدرات.

الألياف القابلة للذوبان

الألياف الموجودة في البقوليات والفواكه والخضروات تخفض نسبة الكوليسترول.

الألياف الغذائية ، في معظمها ، كربوهيدرات معقدة لا يمكن لأجسامنا هضمها، لذا فإن وظيفتها ليست مساهمة الطاقة.

ضمن الألياف الغذائية والألياف القابلة للذوبان تأتي بشكل رئيسي من البقوليات والفواكه والخضروات، ويقوم بوظيفة خفض مستوى الكوليسترول في الدم وضغط الدم.

من ناحية أخرى ، وجودها في الدم يسمح بتنظيم مستويات السكر والأنسولين، وتجنب الطفرات التي تضر الأشخاص الذين يعانون من مرض السكري.

الألياف غير القابلة للذوبان

الألياف غير القابلة للذوبان السليلوز ، الهيميسليلوز والقشور. تعزز هذه المواد حركة الأمعاء وتساعد في إعطاء حجم الطعام وملمسه.

تشمل المصادر الغذائية للألياف غير القابلة للذوبان الحبوب الكاملة والخبز مصنوع منها والخضروات وجنين القمح والنخالة.

أنواع الكربوهيدرات

السكريات الأحادية

الجلوكوز والفركتوز والجلاكتوز هي أمثلة على السكريات الأحادية.

السكريات الأحادية أو السكريات البسيطة الكربوهيدرات مع أبسط بنية جزيئية. لا يتم تحلل هذه الكربوهيدرات ، أي لا يمكن تقسيمها إلى هياكل أصغر من جزيئاتها لأنها سلاسل كربون غير متفرعة.

طعمها حلو وقابل للذوبان في الماء. من أمثلة السكريات الأحادية الجلوكوز والفركتوز والجالاكتوز.

السكريات

اللاكتوز هو السكر الموجود في الحليب.

على الرغم من السكاريد نوع من قليل السكاريد، تتطلب مزيدًا من الاهتمام لأنها أكثر سكريات قليلة التعدد وفرة في الطبيعة ، حيث توجد كتراكيب حرة.

أنها تشكل من اثنين من السكريات الأحادية متطابقة أو مختلفة. ينتج عن التحلل المائي لثنائي السكاريد السكريات الأحادية الفردية التي تتكون منها. السكاريد الأكثر شيوعًا في الطعام هو:

• السكروز. ملزمة الجلوكوز والفركتوز. إنه السكر الشائع.
• اللاكتوز. ملزمة الجلوكوز والجالاكتوز. إنه السكر الموجود في الحليب
• مالتوز. اتحاد اثنين من الجلوكوز.

قلة السكريات

هي كربوهيدرات يتكون من اتحاد اثنين إلى عشرة السكريات الأحادية (تشمل السكريات). ومع ذلك ، فإن السكريات قليلة التعدد المكونة من ثلاثة جزيئات أو أكثر لا توجد عادة كتراكيب حرة في الطبيعة مثل السكاريد ، ولكنها مرتبطة بجزيئات الدهون أو البروتين.

السكريات

مثال على عديد السكاريد هو السليلوز.

هم هياكل لأكثر من عشرة السكريات الأحادية و يمكن أن تكون خطية أو لها تشعبات. نظرًا لكونها كربوهيدرات معقدة ، فإن جزيئاتها تتحلل بشكل أبطأ حتى يتم تحويلها بواسطة الجسم إلى جلوكوز أو سكريات أحادية أخرى.

لهذا السبب ، السكريات هي الكربوهيدرات التي يجب اختيارها كغذاء للحصول على تدفق تدريجي للطاقة على مدار اليوم. أمثلة على السكريات السليلوز والنشا.

ما هي السكريات المخفضة؟

السكريات المختزلة هي السكريات التي تحتوي على مجموعة الكربونيل الوظيفية (= C = O) سليمة. هذه السكريات قادرة على التفاعل مع جزيئات الأكسدة الأخرى كعوامل اختزال وهذا هو سبب تسميتها بالسكريات المختزلة.

تكمن أهمية التخفيض في حقيقة أن هذه السكريات يمكن أن تتفاعل مع جزيئات البروتين.

جميع السكاريد يتم تقليله باستثناء السكروز. الجلوكوز ، أحادي السكاريد ، هو العامل المختزل الأكثر وفرة في الجسم.

مصادر الغذاء من الكربوهيدرات

تعتبر الحبوب مثل القمح والشعير والجاودار والشوفان مصادر للكربوهيدرات.

• الحبوب. الأرز والقمح والشعير والجاودار والشوفان والذرة وجميع الأطعمة المشتقة.
• السكريات. السكر والعسل وقصب السكر والبنجر وبدرجة أقل في الحليب.
• الدرنات. أنها تحتوي على النشا أسوأ أيضا السكريات البسيطة.
• خضروات. الحمص والعدس والبازلاء وفول الصويا.
• فواكه وخضراوات. كمية أقل تناسبًا من الأطعمة الأخرى.