Koolhydraat is een verbinding die in wezen wordt gevormd door koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O). Daarom wordt het chemisch gezien koolhydraat genoemd, waarvan de algemene formule C. isX(H2O)ja.
Dit zijn overvloedige biomoleculen in de natuur, ook wel koolhydraten of suikers genoemd, die variëren van de suiker die we gebruiken om te zoeten tot de cellulose die aanwezig is in plantencellen.
De 3 belangrijkste functies van koolhydraten
1. Energietoevoer
Mensen krijgen energie via voedsel. Bij inname wordt koolhydraten door specifieke enzymen afgebroken tot kleinere suikereenheden totdat glucose wordt geproduceerd.
In cellen wordt energie verkregen uit glucose, volgens de globale vergelijking hieronder.
Ç6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energie
Deze vrijgekomen energie wordt bijvoorbeeld gebruikt door het zenuwstelsel, waarbij de hersenen de belangrijkste verbruikers zijn. De energie van neuronen komt bijna uitsluitend uit glucose.
2. energie opslag
Planten hebben een groen pigment, chlorofyl genaamd, dat lichtenergie van de zon kan absorberen.
Met behulp van koolstofdioxide uit de lucht en water dat door de wortels wordt opgevangen, kunnen planten tijdens het fotosyntheseproces zonne-energie omzetten in chemische energie.
Fotosynthese vindt plaats volgens de volgende chemische reactie.
6 CO2(g) + 6 H2O(1) + zonlicht → C6H12O6(aq) + 6 O2(g)
Glucose moleculen (C6H12O6) geproduceerd samen om zetmeel te vormen, het polysacharide dat verantwoordelijk is voor energieopslag in plantenorganen.
3. celstructurering
De plantencel is de vormende eenheid van plantenweefsel, bestaande uit organellen en genetisch materiaal, begrensd door een celwand.
Het hoofdbestanddeel van de celwand is cellulose, een polysacharide die is samengesteld uit talrijke glucosemoleculen.
Cellulose zorgt ervoor dat plantencellen een vaste structuur hebben, die verantwoordelijk is voor bescherming, ondersteuning en weerstand. Dit koolhydraat regelt ook de toegang van water tot de cel en de interactie tussen naburige cellen.
Lees voor meer kennis: koolhydraten of koolhydraten: wat zijn dat?
Koolhydraten classificatie
Afhankelijk van de grootte van de keten en de complexiteit ervan, kunnen koolhydraten worden ingedeeld in:
- monosachariden
- oligosachariden
- Polysachariden
Monosachariden, ook wel azen, zijn eenvoudigere koolhydraten en ondergaan daarom geen hydrolyse. Oligosachariden en polysachariden komen overeen met: osidium, complexe koolhydraten die kunnen veranderen in kleinere moleculen wanneer ze worden gehydrolyseerd.
1. monosachariden
Het zijn koolhydraten die bestaan uit aldosen, die de aldehydegroep (-CHO) in de keten hebben, en ketosen, die de functionele ketongroep hebben (C=O).
Afhankelijk van het aantal koolstofatomen worden monosachariden ingedeeld in triosen (3C), tetrosen (4C), pentosen (5C), hexosen (6C) en heptoses (7C).
Voorbeelden:
Glucose is een aldohexose die wordt geproduceerd bij fotosynthese. Fructose is een ketohexose die voorkomt in fruit.
Leer meer over monosachariden.
2. oligosachariden
Oligosachariden komen overeen met oplosbare koolhydraten gevormd door meer dan één monosacharide verbonden door O-glycosidische bindingen.
Deze groep omvat disachariden, de kruising van twee monosachariden, en trisachariden, die overeenkomen met de vereniging van drie monosachariden in één molecuul.
Voorbeelden:
Maltose is een disaccharide dat deel uitmaakt van de mout die wordt gebruikt bij de bierproductie. Raffinose is een trisaccharide dat voorkomt in voedingsmiddelen zoals bonen.
Leer meer over disachariden.
3. Polysachariden
Polysachariden zijn verschillende monosachariden die zijn verbonden door glycosidische bindingen in een lange polymere keten.
Voorbeelden:
- Zetmeel: energiereserve van groenten.
- glycogeen: dierlijke energiereserve.
- Cellulose: structurele component van de plantencelwand.
De drie bovenstaande polysachariden zijn polymeren met een molecuulformule (C6H10O6)Nee, omdat ze worden gevormd door de vereniging van verschillende glucosemoleculen.
Leer meer over polysachariden.
De belangrijkste bronnen van koolhydraten voor voedsel
Koolhydraten komen vooral voor in groenten, omdat ze een van de producten van fotosynthese zijn. Dierlijke producten kunnen echter koolhydraten bevatten, zoals melk met de suiker lactose.
Koolhydraten zijn een van de drie groepen macronutriënten, samen met eiwitten en vetten, die in het dieet moeten worden opgenomen omdat het lichaam ze niet aanmaakt. Ongeacht de bron wordt voor elke geconsumeerde 1 g koolhydraten 4,02 kcal geleverd.
In voedsel moeten de calorieën die gedurende een dag worden geconsumeerd overeenkomen met 45% tot 65% koolhydraten. De aanbevolen dagelijkse hoeveelheid is 135 gram. Deze inname varieert als de persoon lijdt aan ziekten zoals diabetes of andere aandoeningen heeft, zoals zwangerschap.
Eenvoudige koolhydraten versus complexe koolhydraten
Eenvoudige en complexe koolhydraten verschillen in structuur en worden daarom op verschillende manieren door het lichaam opgenomen. Eenvoudige koolhydraten, bestaande uit een of twee suikers, worden over het algemeen snel verteerd, terwijl complexe koolhydraten langer duren.
Eenvoudige koolhydraten zijn aanwezig in voedingsmiddelen die zijn geclassificeerd als verwerkt en die vitamines, mineralen of vezels missen. Daarom worden ze "lege calorieën" genoemd en kunnen ze leiden tot gewichtstoename. Zijn zij:
- Taart
- Snoep
- Frisdrank
- Ijsje
- Frietjes
Complexe koolhydraten hebben meer dan drie suikers en zijn rijk aan zetmeel. Bekijk hieronder enkele voorbeelden.
- Boon
- Linze
- Aardappel
- Maïs
- Granen
Opmerkelijk is dat, omdat ze snel worden opgenomen, enkelvoudige koolhydraten in korte tijd een grote hoeveelheid energie opleveren, terwijl bij complexen continu energie vrijkomt.
Goede koolhydraten versus slechte koolhydraten
Over het algemeen worden koolhydraten geclassificeerd als goed of slecht vanwege hun voedingswaarde. Door de samenstelling van voedingsmiddelen te analyseren, onderscheiden goede koolhydraten zich van slechte koolhydraten doordat ze:
- Matige hoeveelheid calorieën
- Veel voedingsstoffen
- veel vezels
- laag natriumgehalte
- laag verzadigd vet
- Afwezigheid van transvet
Voedingsmiddelen uit de natuur, zoals groenten, worden geassocieerd met goede koolhydraten. Bewerkte producten met veel suiker, zoals frisdranken, worden geclassificeerd als slechte koolhydraten.
Koolhydraatoverschot x koolhydraattekort
Overtollige koolhydraten in de voeding, vooral geraffineerde, worden afgebroken door enzymen in de darm en snel omgezet in glucose.
Dit kan in een vicieuze cirkel in het lichaam veranderen, omdat de insulineproductie wordt gestimuleerd door de toename van de hoeveelheid suiker in het bloed. Insuline verlaagt op zijn beurt de bloedsuikerspiegel snel, wat kan leiden tot een gevoel van zwakte en zelfs meer honger.
Aan de andere kant zorgt het gebrek aan koolhydraten in het lichaam ervoor dat lichaamsvet als energiebron wordt gebruikt.
Koolhydraten zijn echter belangrijk in het vetverbrandingsproces en zonder dit is het proces onvolledig, waardoor de vorming van toxines ontstaat die bijvoorbeeld kunnen leiden tot een verlaging van de pH van het bloed en uitdroging.
Een andere alternatieve energiebron voor koolhydraten is eiwit, dat wordt gebruikt voor spieraanmaak. Wanneer het lichaam eiwitten als brandstof gebruikt, kan het de nieren belasten.
Test je kennis met vragen over koolhydraten.
