الكربوهيدرات مركب يتكون أساسًا من الكربون (C) والهيدروجين (H) والأكسجين (O). لذلك ، كيميائيًا ، يطلق عليه الكربوهيدرات ، صيغته العامة هي Cx(ح2س)ذ.
هذه جزيئات حيوية وفيرة في الطبيعة ، وتسمى أيضًا الكربوهيدرات أو السكريات ، والتي تتراوح من السكر الذي نستخدمه للتحلية إلى السليلوز الموجود في الخلايا النباتية.
3 وظائف رئيسية للكربوهيدرات
1. امدادات الطاقة
يحصل البشر على الطاقة من خلال الطعام. عند تناولها ، يتم تقسيم الكربوهيدرات بواسطة إنزيمات معينة إلى وحدات سكر أصغر حتى يتم إنتاج الجلوكوز.
في الخلايا ، يتم الحصول على الطاقة من الجلوكوز ، وفقًا للمعادلة العالمية أدناه.
ج6ح12ا6 + 6 س2 → 6 كو2 + 6 ح2O + الطاقة
يتم استخدام هذه الطاقة المحررة ، على سبيل المثال ، من قبل الجهاز العصبي ، حيث يكون الدماغ هو المستهلك الرئيسي. تأتي طاقة الخلايا العصبية بشكل حصري تقريبًا من الجلوكوز.
2. تخزين الطاقة
تحتوي النباتات على صبغة خضراء تسمى الكلوروفيل ، وهي قادرة على امتصاص الطاقة الضوئية من الشمس.
باستخدام ثاني أكسيد الكربون من الهواء والماء الذي تلتقطه الجذور ، تستطيع النباتات تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية في عملية التمثيل الضوئي.
يحدث التمثيل الضوئي وفقًا للتفاعل الكيميائي التالي.
6 كو2(ز) + 6 ح2ا(1) + ضوء الشمس → ج6ح12ا6 (عبد القدير) + 6 س2(ز)
جزيئات الجلوكوز (C6ح12ا6) يتم إنتاجه معًا لتكوين النشا ، وهو عديد السكاريد المسؤول عن تخزين الطاقة في أعضاء النبات.
3. هيكلة الخلية
الخلية النباتية هي وحدة تشكيل الأنسجة النباتية ، وتتكون من عضيات ومواد وراثية ، يحدها جدار خلوي.
المكون الرئيسي لجدار الخلية هو السليلوز ، وهو عديد السكاريد يتكون من العديد من جزيئات الجلوكوز.
يجعل السليلوز الخلايا النباتية لها بنية ثابتة مسؤولة عن الحماية والدعم والمقاومة. ينظم هذا الكربوهيدرات أيضًا وصول الماء إلى الخلية والتفاعل بين الخلايا المجاورة.
للحصول على مزيد من المعرفة اقرأ: ما هي الكربوهيدرات أم الكربوهيدرات؟
تصنيف الكربوهيدرات
وفقًا لحجم السلسلة وتعقيدها ، يمكن تصنيف الكربوهيدرات إلى:
- السكريات الأحادية
- قليل السكريات
- السكريات
السكريات الأحادية ، وتسمى أيضًا ارسالا ساحقاهي كربوهيدرات أبسط ، وبالتالي لا تخضع للتحلل المائي. السكريات والسكريات تتوافق مع أوسيديوم، الكربوهيدرات المعقدة التي يمكن أن تتحول إلى جزيئات أصغر عندما تتحلل بالماء.
1. السكريات الأحادية
وهي كربوهيدرات تتكون من ألدوز ، والتي تحتوي على مجموعة الألدهيد (-CHO) في السلسلة ، والكيتوز ، والتي تحتوي على مجموعة الكيتون الوظيفية (C = O).
وفقًا لعدد الكربون ، يتم تصنيف السكريات الأحادية إلى ثلاثيات (3C) ، تتروس (4C) ، خماسي (5C) ، hexoses (6C) و heptoses (7C).
أمثلة:
الجلوكوز هو ألدوهكسوز ينتج في عملية التمثيل الضوئي. الفركتوز هو كيتوهكسوز موجود في الفواكه.
تعلم المزيد عن السكريات الأحادية.
2. قليل السكريات
تتطابق السكريات القليلة مع الكربوهيدرات القابلة للذوبان التي تتكون من أكثر من أحادي السكاريد المنضم بواسطة روابط O-glycosidic.
تتضمن هذه المجموعة السكريات الثنائية ، وتقاطع اثنين من السكريات الأحادية ، والسكريات الثلاثية ، والتي تتوافق مع اتحاد ثلاثة سكريات أحادية في جزيء واحد.
أمثلة:
المالتوز هو ثنائي السكاريد وهو جزء من الشعير المستخدم في إنتاج البيرة. رافينوز هو ثلاثي السكاريد الموجود في الأطعمة مثل الفول.
تعلم المزيد عن السكريات.
3. السكريات
السكريات المتعددة هي عدة سكريات أحادية مرتبطة بروابط جليكوسيدية في سلسلة بوليمرية طويلة.
أمثلة:
- نشاء: احتياطي الطاقة للخضروات.
- الجليكوجين: احتياطي الطاقة الحيوانية.
- السليلوز: المكون الهيكلي لجدار الخلية النباتية.
السكريات الثلاثة المذكورة أعلاه عبارة عن بوليمرات لها صيغة جزيئية (C6ح10ا6)لا، حيث تتشكل من اتحاد عدة جزيئات الجلوكوز.
تعلم المزيد عن السكريات.
المصادر الرئيسية للكربوهيدرات في الغذاء
توجد الكربوهيدرات بشكل أساسي في الخضروات ، لأنها أحد منتجات التمثيل الضوئي. ومع ذلك ، يمكن أن تحتوي المنتجات الحيوانية على الكربوهيدرات ، مثل الحليب الذي يحتوي على سكر اللاكتوز.
الكربوهيدرات هي واحدة من ثلاث مجموعات من المغذيات الكبيرة ، إلى جانب البروتينات والدهون ، التي يجب تضمينها في النظام الغذائي لأن الجسم لا ينتجها. بغض النظر عن مصدره ، يتم توفير 4.02 سعرة حرارية مقابل كل 1 جرام من الكربوهيدرات المستهلكة.
في الطعام ، يجب أن تتوافق السعرات الحرارية المستهلكة خلال اليوم مع 45٪ إلى 65٪ كربوهيدرات. الكمية اليومية الموصى بها هي 135 جرام. يختلف هذا المدخول إذا كان الشخص يعاني من أمراض مثل مرض السكري أو لديه حالات أخرى مثل الحمل.
الكربوهيدرات البسيطة مقابل الكربوهيدرات المعقدة
تختلف الكربوهيدرات البسيطة والمعقدة في التركيب ، وبالتالي يمتصها الجسم بطرق مختلفة. الكربوهيدرات البسيطة ، المكونة من واحد أو اثنين من السكريات ، تهضم بشكل عام بسرعة ، بينما تستغرق الكربوهيدرات المعقدة وقتًا أطول.
توجد الكربوهيدرات البسيطة في الأطعمة المصنفة على أنها مصنعة والتي تفتقر إلى الفيتامينات أو المعادن أو الألياف. لذلك يطلق عليها "السعرات الحرارية الفارغة" ويمكن أن تؤدي إلى زيادة الوزن. هل هم:
- كيك
- حلويات
- مشروب غازي
- بوظة
- بطاطس مقلية
تحتوي الكربوهيدرات المعقدة على أكثر من ثلاثة سكريات وغنية بالنشويات. تحقق من بعض الأمثلة أدناه.
- فاصوليا
- عدس
- البطاطس
- حبوب ذرة
- الحبوب
من الجدير بالذكر أن الكربوهيدرات البسيطة ، نظرًا لامتصاصها سريعًا ، تسبب كمية كبيرة من الطاقة في وقت قصير ، بينما تطلق المجمعات طاقة بشكل مستمر.
الكربوهيدرات الجيدة مقابل الكربوهيدرات السيئة
بشكل عام ، تصنف الكربوهيدرات على أنها جيدة أو سيئة لقيمتها الغذائية. عند تحليل تركيبة الأطعمة ، تختلف الكربوهيدرات الجيدة عن الكربوهيدرات السيئة في أنها تحتوي على:
- كمية معتدلة من السعرات الحرارية
- الكثير من العناصر الغذائية
- الكثير من الألياف
- قليل الصوديوم
- انخفاض الدهون المشبعة
- عدم وجود الدهون المتحولة
ترتبط الأطعمة الموجودة في الطبيعة ، مثل الخضروات ، بالكربوهيدرات الجيدة. تصنف المنتجات المصنعة التي تحتوي على نسبة عالية من السكر ، مثل المشروبات الغازية ، على أنها كربوهيدرات ضارة.
زيادة الكربوهيدرات × نقص الكربوهيدرات
يتم تكسير الكربوهيدرات الزائدة في النظام الغذائي ، وخاصة المكررة منها ، بواسطة إنزيمات في الأمعاء وتتحول بسرعة إلى جلوكوز.
يمكن أن يتحول ذلك إلى حلقة مفرغة في الجسم ، حيث يتم تحفيز إنتاج الأنسولين بسبب زيادة كمية السكر في الدم. الأنسولين ، بدوره ، يخفض بسرعة مستوى الجلوكوز في الدم ، مما قد يؤدي إلى الشعور بالضعف والمزيد من الجوع.
من ناحية أخرى ، يؤدي نقص الكربوهيدرات في الجسم إلى استخدام دهون الجسم كمصدر للطاقة.
ومع ذلك ، فإن الكربوهيدرات مهمة في عملية حرق الدهون وبدونها تكون العملية غير مكتملة ، تسبب في تكوين السموم التي يمكن أن تؤدي ، على سبيل المثال ، إلى انخفاض في درجة الحموضة في الدم و تجفيف.
مصدر آخر للطاقة البديلة للكربوهيدرات هو البروتين المستخدم في إنتاج العضلات. عندما يستخدم الجسم البروتينات كوقود ، يمكن أن يضغط على الكلى.
اختبر معلوماتك مع أسئلة حول الكربوهيدرات.
