פחמימות: תפקוד וסיווג של פחמימות

פחמימה היא תרכובת שנוצרת בעצם על ידי פחמן (C), מימן (H) וחמצן (O). לכן, מבחינה כימית, זה נקרא פחמימה, שהנוסחה הכללית שלה היא C_איקס(ח₂O)_y.

אלה ביומולקולות בשפע בטבע, המכונות גם פחמימות או סוכרים, אשר נעים בין הסוכר בו אנו משתמשים להמתקה לתאית הקיימת בתאי הצמח.

שלושת הפונקציות העיקריות של פחמימות

1. אספקת אנרגיה

בני אדם מקבלים אנרגיה דרך אוכל. בבליעה, הפחמימות מתפרקות על ידי אנזימים ספציפיים ליחידות סוכר קטנות יותר עד לייצור הגלוקוז.

בתאים אנרגיה מתקבלת מגלוקוז, על פי המשוואה הגלובלית להלן.

Ç₆ה₁₂או₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 ח₂אנרגיה O +

אנרגיה משוחררת זו משמשת, למשל, את מערכת העצבים, כאשר המוח הוא הצרכן העיקרי. האנרגיה של נוירונים מגיעה כמעט אך ורק מגלוקוז.

2. אחסון אנרגיה

לצמחים יש פיגמנט ירוק הנקרא כלורופיל, המסוגל לספוג אנרגיית אור מהשמש.

באמצעות פחמן דו חמצני מהאוויר ומהמים שנלכדים על ידי השורשים, הצמחים מסוגלים להמיר אנרגיה סולארית לאנרגיה כימית בתהליך הפוטוסינתזה.

פוטוסינתזה מתרחשת על פי התגובה הכימית הבאה.

6 CO_2(ז) + 6 ח₂או₍₁₎ + אור שמש → ג₆ה₁₂או_{6 (aq)} + 6 O_2(ז)

מולקולות גלוקוז (ג₆ה₁₂או₆) מיוצר משולב ליצירת עמילן, הפוליסכריד האחראי על אחסון אנרגיה באיברי הצמח.

3. מבנה תאים

תא הצמח הוא היחידה היוצרת של רקמת הצמח, המורכבת מאברונים וחומר גנטי, שתוחמת על ידי דופן התא.

המרכיב העיקרי של דופן התא הוא תאית, רב-סוכר המורכב ממולקולות גלוקוז רבות.

תאית גורמת לתאים צמחיים להיות בעלי מבנה קבוע, האחראי על הגנה, תמיכה ועמידות. פחמימה זו מווסתת גם את הגישה של מים לתא ואת האינטראקציה בין התאים הסמוכים.

כדי לרכוש ידע נוסף קרא: פחמימות או פחמימות: מהן?

סיווג פחמימות

על פי גודל השרשרת ומורכבותה, ניתן לסווג פחמימות ל:

• חד סוכרים
• אוליגוסכרידים
• פוליסכרידים

חד סוכרים, נקראים גם אסים, הן פחמימות פשוטות יותר, ולכן אינן עוברות הידרוליזה. אוליגוסכרידים ופוליסכרידים תואמים אוסידיום, פחמימות מורכבות שיכולות להפוך למולקולות קטנות יותר כשהן עוברות הידרוליזה.

1. חד סוכרים

הם פחמימות המורכבות מאלדוזות, שקבוצת האלדהיד (-CHO) נמצאת בשרשרת, וקטוזות, שקבוצתן פונקציונלית קטונית (C = O).

על פי מספר הפחמנים, חד-סוכרים מסווגים לשלשות (3C), טטרוזות (4C), פנטוזות (5C), hexoses (6C) והפטוזות (7C).

דוגמאות:

גלוקוז הוא אלדהקסוז המיוצר בפוטוסינתזה. פרוקטוז הוא קטוהקסוז המצוי בפירות.

למידע נוסף על חד סוכרים.

2. אוליגוסכרידים

אוליגוסכרידים תואמים פחמימות מסיסות שנוצרות על ידי חד-סוכר אחד המצטרף לקשרים O- גליקוזידים.

קבוצה זו כוללת דו-סוכרים, צומת שני חד-סוכרים, וטריסכרידים, המתאימים לאיחוד של שלושה חד-סוכרים במולקולה אחת.

דוגמאות:

מלטוז הוא דו סוכר שהוא חלק ממלט המשמש לייצור בירה. רפינוז הוא טריסכריד המצוי במזונות כגון שעועית.

למידע נוסף על סוכרים.

3. פוליסכרידים

פוליסכרידים הם כמה חד סוכרים המצטרפים לקשרים גליקוזידיים בשרשרת פולימרית ארוכה.

דוגמאות:

• עֲמִילָן: עתודת אנרגיה של ירקות.
• גליקוגן: עתודה לאנרגיה של בעלי חיים.
• תָאִית: מרכיב מבני של דופן תא הצמח.

שלושת הפוליסכרידים לעיל הם פולימרים בעלי נוסחה מולקולרית (C₆ה₁₀או₆)_לא, כיוון שהם נוצרים על ידי איחוד של כמה מולקולות גלוקוז.

למידע נוסף על פוליסכרידים.

המקורות העיקריים לפחמימות למאכל

פחמימות מצויות בעיקר בירקות, מכיוון שהן אחד ממוצרי הפוטוסינתזה. עם זאת, מוצרים מן החי יכולים להכיל פחמימות, כמו חלב שיש בו הסוכר לקטוז.

פחמימות הן אחת משלוש קבוצות של מרכיבי תזונה, יחד עם חלבונים ושומנים, שצריכים להיכלל בתזונה מכיוון שהגוף אינו מייצר אותם. ללא קשר למקורו, על כל גרם גרם פחמימה שנצרך, מסופק 4.02 קק"ל.

במזון, הקלוריות הנצרכות במהלך יום צריכות להתאים ל -45% עד 65% פחמימות. הכמות היומית המומלצת היא 135 גרם. צריכה זו משתנה אם האדם סובל ממחלות כגון סוכרת או שיש לו מצבים אחרים כמו הריון.

פחמימות פשוטות לעומת פחמימות מורכבות

פחמימות פשוטות ומורכבות שונות במבנה, ולכן נספגות בגופים בדרכים שונות. פחמימות פשוטות, המורכבות מסוכר אחד או שניים, מתעכלות בדרך כלל במהירות, ואילו מורכבות אורכות זמן רב יותר.

פחמימות פשוטות קיימות במזונות המסווגים כמעובדים, חסרי ויטמינים, מינרלים או סיבים. לכן הם מכונים "קלוריות ריקות" ועלולים להוביל לעלייה במשקל. האם הם:

• עוגה
• ממתק
• סודה
• גלידה
• צ'יפס

בפחמימות מורכבות יש יותר משלוש סוכרים ועשירים בעמילנים. בדוק כמה דוגמאות למטה.

• אפונה
• עֲדָשָׁה
• תפוח אדמה
• תירס
• דִגנֵי בּוֹקֶר

ראוי לציין כי מכיוון שהם נספגים במהירות, פחמימות פשוטות גורמות לכמות גדולה של אנרגיה תוך זמן קצר, ואילו למתחמים משתחררת אנרגיה ברציפות.

פחמימות טובות לעומת פחמימות רעות

בדרך כלל, פחמימות מסווגות כטובות או לא טובות בערכן התזונתי. בניתוח הרכב המזונות, פחמימות טובות נבדלות מפחמימות גרועות בכך שיש להן:

• כמות קלוריות מתונה
• הרבה חומרים מזינים
• הרבה סיבים
• דל נתרן
• דל שומן רווי
• היעדר שומן טרנס

מזונות הנמצאים בטבע, כמו ירקות, קשורים לפחמימות טובות. מוצרים מעובדים עתירי סוכר, כמו משקאות קלים, מסווגים כפחמימות גרועות.

עודף פחמימות x מחסור בפחמימות

עודף פחמימות בתזונה, במיוחד מזוקקות, מתפרקים על ידי אנזימים במעי והופכים במהירות לגלוקוז.

זה יכול להפוך למעגל קסמים בגוף, מכיוון שמייצרים ייצור אינסולין עקב העלייה בכמות הסוכר בדם. אינסולין, בתורו, מוריד במהירות את רמת הגלוקוז בדם, מה שעלול להוביל לתחושת חולשה ועוד יותר רעב.

מצד שני, המחסור בפחמימות בגוף גורם לשומן בגוף לשמש כמקור אנרגיה.

עם זאת, פחמימה חשובה בתהליך שריפת השומנים ובלעדיה התהליך אינו שלם, גרימת היווצרות רעלים העלולים להוביל, למשל, לירידה ב- pH בדם ו התייבשות.

מקור אנרגיה חלופי נוסף לפחמימות הוא חלבון, המשמש לייצור שרירים. כאשר הגוף משתמש בחלבונים כדלק, הוא עלול להפעיל לחץ על הכליות.

בדוק את הידע שלך עם שאלות על פחמימות.