Ugljikohidrati: funkcija i klasifikacija ugljikohidrata

Ugljikohidrati su spoj koji u osnovi tvore ugljik (C), vodik (H) i kisik (O). Stoga se kemijski naziva ugljikohidrat, čija je opća formula C_x(H₂O)_g.

To su obilne biomolekule u prirodi, koje se nazivaju i ugljikohidrati ili šećeri, a kreću se od šećera kojim se zaslađujemo do celuloze prisutne u biljnim stanicama.

3 glavne funkcije ugljikohidrata

1. Opskrba energijom

Ljudska bića dobivaju energiju hranom. Kada se unose, ugljikohidrati se razlažu od strane specifičnih enzima na manje jedinice šećera dok se ne stvori glukoza.

U stanicama se energija dobiva iz glukoze, prema donjoj globalnoj jednadžbi.

Ç₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energija

Ovu oslobođenu energiju koristi, na primjer, živčani sustav, a mozak je glavni potrošač. Energija neurona dolazi gotovo isključivo iz glukoze.

2. Pohrana energije

Biljke imaju zeleni pigment zvan klorofil, koji je sposoban apsorbirati svjetlosnu energiju sunca.

Koristeći ugljični dioksid iz zraka i vode koju zahvaća korijenje, biljke su sposobne pretvoriti sunčevu energiju u kemijsku u procesu fotosinteze.

Fotosinteza se odvija prema sljedećoj kemijskoj reakciji.

6 CO_2(g) + 6 H₂O₍₁₎ + sunčeva svjetlost → C₆H₁₂O_{6 (vod.)} + 6 O_2(g)

Molekule glukoze (C₆H₁₂O₆) proizvedena kombinacija stvara škrob, polisaharid odgovoran za skladištenje energije u biljnim organima.

3. strukturiranje stanica

Biljna stanica je tvorbena jedinica biljnog tkiva, koja se sastoji od organela i genetskog materijala, omeđena staničnom stjenkom.

Glavna komponenta stanične stijenke je celuloza, polisaharid sastavljen od brojnih molekula glukoze.

Celuloza čini da biljne stanice imaju fiksnu strukturu, koja je odgovorna za zaštitu, potporu i otpor. Ovaj ugljikohidrat također regulira pristup vode stanici i interakciju između susjednih stanica.

Da biste stekli više znanja, pročitajte: ugljikohidrati ili ugljikohidrati: što su oni?

Klasifikacija ugljikohidrata

Prema veličini lanca i njegovoj složenosti, ugljikohidrati se mogu svrstati u:

• monosaharidi
• oligosaharidi
• Polisaharidi

Monosaharidi, također nazvani asovi, jednostavniji su ugljikohidrati i zato nisu podvrgnuti hidrolizi. Oligosaharidi i polisaharidi odgovaraju osidij, složeni ugljikohidrati koji se hidrolizom mogu pretvoriti u manje molekule.

1. monosaharidi

Oni su ugljikohidrati sastavljeni od aldoza koje u lancu imaju aldehidnu skupinu (-CHO) i ketoze koje imaju ketonsku funkcionalnu skupinu (C = O).

Prema broju ugljika monosaharidi se svrstavaju u trioze (3C), tetroze (4C), pentoze (5C), heksoze (6C) i heptoze (7C).

Primjeri:

Glukoza je aldoheksoza koja se stvara u fotosintezi. Fruktoza je ketoheksoza koja se nalazi u voću.

Nauči više o monosaharidi.

2. oligosaharidi

Oligosaharidi odgovaraju topljivim ugljikohidratima formiranim od više monosaharida spojenih O-glikozidnim vezama.

Ova skupina uključuje disaharide, spoj dva monosaharida i trisaharide, što odgovara ujedinjenju tri monosaharida u jednoj molekuli.

Primjeri:

Maltoza je disaharid koji je dio slada koji se koristi u proizvodnji piva. Rafinoza je trisaharid koji se nalazi u hrani poput graha.

Nauči više o disaharidi.

3. Polisaharidi

Polisaharidi su nekoliko monosaharida spojenih glikozidnim vezama u dugom polimernom lancu.

Primjeri:

• Škrob: energetska rezerva povrća.
• glikogen: rezerva životinjske energije.
• Celuloza: strukturna komponenta stanične stijenke biljke.

Tri gornja polisaharida su polimeri koji imaju molekularnu formulu (C₆H₁₀O₆)_Ne, jer nastaju spajanjem nekoliko molekula glukoze.

Nauči više o polisaharidi.

Glavni izvori ugljikohidrata za hranu

Ugljikohidrati se uglavnom nalaze u povrću, jer su oni jedan od produkata fotosinteze. Međutim, životinjski proizvodi mogu sadržavati ugljikohidrate, poput mlijeka koje sadrži šećer laktozu.

Ugljikohidrati su jedna od tri skupine makronutrijenata, zajedno s proteinima i mastima, koje treba uključiti u prehranu jer ih tijelo ne proizvodi. Bez obzira na izvor, za svaki 1 g konzumiranih ugljikohidrata daje se 4,02 kcal.

U hrani, kalorije potrošene tijekom dana trebale bi odgovarati 45% do 65% ugljikohidrata. Preporučena dnevna količina je 135 grama. Ovaj unos varira ako osoba pati od bolesti poput dijabetesa ili ako ima druga stanja poput trudnoće.

Jednostavni ugljikohidrati nasuprot složenim ugljikohidratima

Jednostavni i složeni ugljikohidrati razlikuju se u strukturi, pa ih stoga tijelo apsorbira na različite načine. Jednostavni ugljikohidrati, sastavljeni od jednog ili dva šećera, uglavnom se brzo probavljaju, dok složenim treba više vremena.

Jednostavni ugljikohidrati prisutni su u hrani koja je klasificirana kao prerađena, a kojoj nedostaju vitamini, minerali ili vlakna. Stoga se nazivaju "praznim kalorijama" i mogu dovesti do debljanja. Jesu li oni:

• Torta
• Bombon
• Soda
• Sladoled
• pomfrit

Složeni ugljikohidrati imaju više od tri šećera i bogati su škrobom. U nastavku pogledajte neke primjere.

• Grah
• Leća
• Krumpir
• Kukuruz
• Žitarice

Značajno je da, jer se brzo apsorbiraju, jednostavni ugljikohidrati u kratkom vremenu uzrokuju veliku količinu energije, dok kompleksi energiju kontinuirano oslobađaju.

Dobri ugljikohidrati protiv loših ugljikohidrata

Općenito, ugljikohidrati su klasificirani kao dobri ili loši zbog njihove hranjive vrijednosti. Analizirajući sastav hrane, dobri se ugljikohidrati razlikuju od loših po tome što imaju:

• Umjerena količina kalorija
• Puno hranjivih sastojaka
• puno vlakana
• malo natrija
• malo zasićenih masti
• Odsutnost trans masti

Hrana koja se nalazi u prirodi, poput povrća, povezana je s dobrim ugljikohidratima. Prerađeni proizvodi s visokim udjelom šećera, poput bezalkoholnih pića, klasificiraju se kao loši ugljikohidrati.

Višak ugljikohidrata x nedostatak ugljikohidrata

Prekomjerni ugljikohidrati u prehrani, posebno rafinirani, razgrađuju se enzimima u crijevima i brzo pretvaraju u glukozu.

To se može pretvoriti u začarani krug u tijelu, jer se proizvodnja inzulina potiče zbog povećanja količine šećera u krvi. Inzulin pak brzo smanjuje razinu glukoze u krvi, što može dovesti do osjećaja slabosti i još veće gladi.

S druge strane, nedostatak ugljikohidrata u tijelu uzrokuje da se tjelesna masnoća koristi kao izvor energije.

Međutim, ugljikohidrati su važni u procesu sagorijevanja masti i bez toga je postupak nepotpun, uzrokujući stvaranje toksina koji mogu dovesti, na primjer, do smanjenja pH i dehidracija.

Drugi alternativni izvor energije ugljikohidratima su proteini koji se koriste za proizvodnju mišića. Kada tijelo koristi proteine ​​kao gorivo, to može stvoriti stres na bubrezima.

Provjerite svoje znanje s pitanja o ugljikohidratima.