Kulhydrat er en forbindelse grundlæggende dannet af kulstof (C), brint (H) og ilt (O). Derfor kaldes det kemisk kulhydrat, hvis generelle formel er Cx(H2O)y.
Disse er rigelige biomolekyler i naturen, også kaldet kulhydrater eller sukkerarter, der spænder fra det sukker, vi bruger til at sødme til cellulosen, der findes i planteceller.
De 3 vigtigste funktioner i kulhydrater
1. Energiforsyning
Mennesker får energi gennem mad. Når det indtages, nedbrydes kulhydrat af specifikke enzymer i mindre sukkerenheder, indtil glucose produceres.
I celler opnås energi fra glukose i henhold til nedenstående globale ligning.
Ç6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energi
Denne frigivne energi bruges for eksempel af nervesystemet, hvor hjernen er den største forbruger. Neuronernes energi kommer næsten udelukkende fra glukose.
2. energilagring
Planter har et grønt pigment kaldet klorofyl, som er i stand til at absorbere lysenergi fra solen.
Ved hjælp af kuldioxid fra luften og vandet fanget af rødderne er planter i stand til at konvertere solenergi til kemisk energi i fotosyntese processen.
Fotosyntese finder sted i henhold til følgende kemiske reaktion.
6 CO2(g) + 6 H2O(1) + sollys → C6H12O6 (aq) + 6 O2(g)
Glukosemolekyler (C6H12O6) produceret kombinere til dannelse af stivelse, polysaccharidet, der er ansvarlig for energilagring i planteorganer.
3. cellestrukturering
Plantecellen er den dannende enhed af plantevæv, der består af organeller og genetisk materiale, afgrænset af en cellevæg.
Hovedkomponenten i cellevæggen er cellulose, et polysaccharid sammensat af adskillige glukosemolekyler.
Cellulose gør, at planteceller har en fast struktur, som er ansvarlig for beskyttelse, støtte og resistens. Dette kulhydrat regulerer også vandets adgang til cellen og interaktionen mellem naboceller.
For at få mere viden, læs: kulhydrater eller kulhydrater: hvad er de?
Kulhydratklassificering
I henhold til størrelsen på kæden og dens kompleksitet kan kulhydrater klassificeres i:
- monosaccharider
- oligosaccharider
- Polysaccharider
Monosaccharider, også kaldet ess, er enklere kulhydrater og gennemgår derfor ikke hydrolyse. Oligosaccharider og polysaccharider svarer til osidium, komplekse kulhydrater, der kan transformere til mindre molekyler, når de hydrolyseres.
1. monosaccharider
De er kulhydrater, der består af aldoser, der har aldehydgruppen (-CHO) i kæden, og ketoser, som har den ketonfunktionelle gruppe (C = O).
Ifølge antallet af carbonatomer klassificeres monosaccharider i trioser (3C), tetroser (4C), pentoser (5C), hexoser (6C) og heptoser (7C).
Eksempler:
Glukose er en aldohexose produceret i fotosyntese. Fruktose er en ketohexose, der findes i frugter.
Lær mere om monosaccharider.
2. oligosaccharider
Oligosaccharider svarer til opløselige kulhydrater dannet af mere end et monosaccharid forbundet med O-glycosidbindinger.
Denne gruppe inkluderer disaccharider, forbindelsen mellem to monosaccharider og trisaccharider, der svarer til foreningen af tre monosaccharider i et molekyle.
Eksempler:
Maltose er et disaccharid, der er en del af den malt, der anvendes til ølproduktion. Raffinose er et trisaccharid, der findes i fødevarer såsom bønner.
Lær mere om disaccharider.
3. Polysaccharider
Polysaccharider er adskillige monosaccharider forbundet med glykosidbindinger i en lang polymert kæde.
Eksempler:
- Stivelse: energireserve af grøntsager.
- glykogen: animalsk energireserve.
- Cellulose: strukturel komponent i plantecellevæggen.
De tre polysaccharider ovenfor er polymerer, der har en molekylformel (C6H10O6)ingen, da de dannes ved foreningen af flere glukosemolekyler.
Lær mere om polysaccharider.
De vigtigste kilder til kulhydrater til mad
Kulhydrater findes hovedsageligt i grøntsager, da de er et af fotosyntese-produkterne. Dog kan animalske produkter indeholde kulhydrater, såsom mælk, der har sukkeret lactose.
Kulhydrater er en af tre grupper af makronæringsstoffer sammen med proteiner og fedtstoffer, der skal inkluderes i kosten, da kroppen ikke producerer dem. Uanset kilde leveres der 4,02 kcal for hver 1 g kulhydrat, der indtages.
I mad skal de kalorier, der indtages i løbet af en dag, svare til 45% til 65% kulhydrater. Den anbefalede daglige mængde er 135 gram. Dette indtag varierer, hvis personen lider af sygdomme som diabetes eller har andre tilstande som graviditet.
Enkle kulhydrater vs. komplekse kulhydrater
Enkle og komplekse kulhydrater adskiller sig i struktur og absorberes derfor på forskellige måder af kroppen. Enkle kulhydrater, der består af et eller to sukkerarter, fordøjes normalt hurtigt, mens komplekse tager længere tid.
Enkle kulhydrater er til stede i fødevarer klassificeret som forarbejdede, som mangler vitaminer, mineraler eller fibre. Derfor kaldes de "tomme kalorier" og kan føre til vægtøgning. Er de:
- Kage
- Slik
- Soda
- Flødeis
- pommes frites
Komplekse kulhydrater har mere end tre sukkerarter og er rige på stivelse. Se nogle eksempler nedenfor.
- Bønne
- Linser
- Kartoffel
- Majs
- Korn
Det er bemærkelsesværdigt, at fordi de absorberes hurtigt, forårsager enkle kulhydrater en stor mængde energi på kort tid, mens komplekser frigør energi kontinuerligt.
Gode kulhydrater vs. dårlige kulhydrater
Generelt klassificeres kulhydrater som gode eller dårlige for deres ernæringsmæssige værdi. Når man analyserer sammensætningen af fødevarer, adskiller gode kulhydrater sig fra dårlige kulhydrater, fordi de har:
- Moderat mængde kalorier
- Masser af næringsstoffer
- masser af fibre
- lavt natriumindhold
- lavt mættet fedt
- Fravær af transfedt
Fødevarer, der findes i naturen, såsom grøntsager, er forbundet med gode kulhydrater. Forarbejdede produkter med højt sukkerindhold, såsom læskedrikke, klassificeres som dårlige kulhydrater.
Kulhydratoverskud x kulhydratmangel
Overskydende kulhydrater i kosten, især raffinerede, nedbrydes af enzymer i tarmen og omdannes hurtigt til glukose.
Dette kan blive til en ond cirkel i kroppen, da insulinproduktion stimuleres på grund af stigningen i mængden af sukker i blodet. Insulin sænker hurtigt blodsukkerniveauet, hvilket kan føre til en følelse af svaghed og endnu mere sult.
På den anden side får manglen på kulhydrater i kroppen kropsfedt til at blive brugt som energikilde.
Kulhydrat er dog vigtigt i fedtforbrændingsprocessen, og uden det er processen ufuldstændig, forårsager dannelse af toksiner, der for eksempel kan føre til et fald i blodets pH og dehydrering.
En anden alternativ energikilde til kulhydrater er protein, der bruges til muskelproduktion. Når kroppen bruger proteiner som brændstof, kan det lægge stress på nyrerne.
Test din viden med spørgsmål om kulhydrater.
