Kohlenhydrat ist eine Verbindung, die im Wesentlichen aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) besteht. Daher wird es chemisch als Kohlenhydrat bezeichnet, dessen allgemeine Formel C. istx(H2Ö)ja.
Dies sind in der Natur reichlich vorhandene Biomoleküle, auch Kohlenhydrate oder Zucker genannt, die von dem Zucker, den wir zum Süßen verwenden, bis hin zu der in Pflanzenzellen vorhandenen Zellulose reichen.
Die 3 Hauptfunktionen von Kohlenhydraten
1. Energieversorgung
Der Mensch bekommt Energie durch Nahrung. Bei der Einnahme werden Kohlenhydrate von bestimmten Enzymen in kleinere Zuckereinheiten zerlegt, bis Glukose produziert wird.
In Zellen wird Energie gemäß der folgenden globalen Gleichung aus Glukose gewonnen.
Ç6H12Ö6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Energie
Diese freigesetzte Energie wird beispielsweise vom Nervensystem genutzt, wobei das Gehirn der Hauptverbraucher ist. Die Energie der Neuronen stammt fast ausschließlich aus Glukose.
2. Energiespeicher
Pflanzen haben ein grünes Pigment namens Chlorophyll, das Lichtenergie von der Sonne absorbieren kann.
Mit Kohlendioxid aus der Luft und Wasser, das von den Wurzeln aufgenommen wird, können Pflanzen Sonnenenergie im Photosyntheseprozess in chemische Energie umwandeln.
Die Photosynthese findet nach der folgenden chemischen Reaktion statt.
6 CO2(G) + 6 H2Ö(1) + Sonnenlicht → C6H12Ö6 (wässrig) + 6 O2(G)
Glukosemoleküle (C6H12Ö6) verbinden sich zu Stärke, dem Polysaccharid, das für die Energiespeicherung in Pflanzenorganen verantwortlich ist.
3. Zellstrukturierung
Die Pflanzenzelle ist die bildende Einheit des Pflanzengewebes, bestehend aus Organellen und genetischem Material, begrenzt durch eine Zellwand.
Der Hauptbestandteil der Zellwand ist Cellulose, ein Polysaccharid, das aus zahlreichen Glucosemolekülen besteht.
Zellulose verleiht Pflanzenzellen eine feste Struktur, die für Schutz, Unterstützung und Widerstandsfähigkeit verantwortlich ist. Dieses Kohlenhydrat reguliert auch den Zugang von Wasser zur Zelle und die Interaktion zwischen benachbarten Zellen.
Um mehr Wissen zu erwerben, lesen Sie: Kohlenhydrate oder Kohlenhydrate: Was sind sie?
Kohlenhydratklassifizierung
Nach der Größe der Kette und ihrer Komplexität lassen sich Kohlenhydrate einteilen in:
- Monosaccharide
- Oligosaccharide
- Polysaccharide
Monosaccharide, auch genannt Asse, sind einfachere Kohlenhydrate und unterliegen daher keiner Hydrolyse. Oligosaccharide und Polysaccharide entsprechen Osidium, komplexe Kohlenhydrate, die sich bei der Hydrolyse in kleinere Moleküle umwandeln können.
1. Monosaccharide
Sie sind Kohlenhydrate, die aus Aldosen mit der Aldehydgruppe (-CHO) in der Kette und Ketosen mit der funktionellen Ketongruppe (C=O) bestehen.
Monosaccharide werden nach der Kohlenstoffzahl in Triosen (3C), Tetrosen (4C), Pentosen (5C), Hexosen (6C) und Heptosen (7C) eingeteilt.
Beispiele:
Glucose ist eine Aldohexose, die bei der Photosynthese gebildet wird. Fructose ist eine Ketohexose, die in Früchten vorkommt.
Lerne mehr über Monosaccharide.
2. Oligosaccharide
Oligosaccharide entsprechen löslichen Kohlenhydraten, die von mehr als einem Monosaccharid gebildet werden, das durch O-glykosidische Bindungen verbunden ist.
Diese Gruppe umfasst Disaccharide, die Verbindung zweier Monosaccharide, und Trisaccharide, die der Vereinigung von drei Monosacchariden in einem Molekül entsprechen.
Beispiele:
Maltose ist ein Disaccharid, das Teil des Malzes ist, das bei der Bierherstellung verwendet wird. Raffinose ist ein Trisaccharid, das in Lebensmitteln wie Bohnen vorkommt.
Lerne mehr über Disaccharide.
3. Polysaccharide
Polysaccharide sind mehrere Monosaccharide, die durch glykosidische Bindungen in einer langen Polymerkette verbunden sind.
Beispiele:
- Stärke: Energiereserve von Gemüse.
- Glykogen: tierische Energiereserve.
- Zellulose: struktureller Bestandteil der pflanzlichen Zellwand.
Die drei oben genannten Polysaccharide sind Polymere mit einer Summenformel (C6H10Ö6)Nein, da sie durch die Vereinigung mehrerer Glucosemoleküle gebildet werden.
Lerne mehr über Polysaccharide.
Die wichtigsten Kohlenhydratquellen für die Nahrung
Kohlenhydrate sind hauptsächlich in Gemüse enthalten, da sie eines der Produkte der Photosynthese sind. Tierische Produkte können jedoch Kohlenhydrate enthalten, wie zum Beispiel Milch, die den Zucker Laktose enthält.
Kohlenhydrate sind neben Proteinen und Fetten eine von drei Gruppen von Makronährstoffen, die mit der Nahrung aufgenommen werden müssen, da der Körper sie nicht selbst produziert. Unabhängig von der Quelle werden pro 1 g aufgenommener Kohlenhydrate 4,02 kcal bereitgestellt.
In der Nahrung sollten die während eines Tages aufgenommenen Kalorien 45% bis 65% Kohlenhydraten entsprechen. Die empfohlene Tagesmenge beträgt 135 Gramm. Diese Aufnahme variiert, wenn die Person an Krankheiten wie Diabetes leidet oder andere Erkrankungen wie eine Schwangerschaft hat.
Einfache Kohlenhydrate vs. komplexe Kohlenhydrate
Einfache und komplexe Kohlenhydrate unterscheiden sich in ihrer Struktur und werden daher vom Körper auf unterschiedliche Weise aufgenommen. Einfache Kohlenhydrate, die aus einem oder zwei Zuckern bestehen, werden normalerweise schnell verdaut, während komplexe Kohlenhydrate länger brauchen.
Einfache Kohlenhydrate sind in als verarbeitet eingestuften Lebensmitteln enthalten, denen Vitamine, Mineralstoffe oder Ballaststoffe fehlen. Daher werden sie "leere Kalorien" genannt und können zu einer Gewichtszunahme führen. Sind sie:
- Kuchen
- Süßigkeiten
- Sprudel
- Eiscreme
- Pommes frittes
Komplexe Kohlenhydrate haben mehr als drei Zucker und sind reich an Stärke. Sehen Sie sich unten einige Beispiele an.
- Bohne
- Linse
- Kartoffel
- Mais
- Getreide
Bemerkenswert ist, dass einfache Kohlenhydrate aufgrund ihrer schnellen Aufnahme in kurzer Zeit eine große Energiemenge erzeugen, während Komplexe kontinuierlich Energie freisetzen.
Gute Kohlenhydrate vs. schlechte Kohlenhydrate
Im Allgemeinen werden Kohlenhydrate aufgrund ihres Nährwerts als gut oder schlecht eingestuft. Bei der Analyse der Zusammensetzung von Lebensmitteln unterscheiden sich gute Kohlenhydrate von schlechten Kohlenhydraten dadurch, dass sie:
- Moderate Kalorien
- Viele Nährstoffe
- viele Fasern
- wenig Natrium
- wenig gesättigtes Fett
- Fehlen von Transfetten
In der Natur vorkommende Lebensmittel wie Gemüse werden mit guten Kohlenhydraten in Verbindung gebracht. Verarbeitete und zuckerreiche Produkte wie Softdrinks werden als schlechte Kohlenhydrate eingestuft.
Kohlenhydratüberschuss x Kohlenhydratmangel
Überschüssige Kohlenhydrate in der Nahrung, insbesondere raffinierte, werden im Darm von Enzymen abgebaut und schnell in Glukose umgewandelt.
Dies kann im Körper zu einem Teufelskreis werden, da die Insulinproduktion durch den Anstieg des Zuckergehalts im Blut angeregt wird. Insulin wiederum senkt schnell den Blutzuckerspiegel, was zu einem Schwächegefühl und noch mehr Hunger führen kann.
Andererseits führt der Mangel an Kohlenhydraten im Körper dazu, dass Körperfett als Energiequelle verwendet wird.
Kohlenhydrate sind jedoch für die Fettverbrennung wichtig und ohne sie ist der Prozess unvollständig. verursacht die Bildung von Toxinen, die zum Beispiel zu einer Abnahme des pH-Wertes im Blut führen können und Austrocknung.
Eine weitere alternative Energiequelle zu Kohlenhydraten ist Protein, das für den Muskelaufbau verwendet wird. Wenn der Körper Proteine als Brennstoff verwendet, kann dies die Nieren belasten.
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