Ogljikovi hidrati so spojina, ki jo v osnovi tvorijo ogljik (C), vodik (H) in kisik (O). Zato ga kemično imenujemo ogljikovi hidrati, katerih splošna formula je Cx(H2O)y.
V naravi gre za bogate biomolekule, imenovane tudi ogljikovi hidrati ali sladkorji, ki segajo od sladkorja, ki ga uporabljamo za slajenje, do celuloze, prisotne v rastlinskih celicah.
3 glavne funkcije ogljikovih hidratov
1. Oskrba z energijo
Človek energijo dobiva s hrano. Pri zaužitju se ogljikovi hidrati s pomočjo določenih encimov razgradijo na manjše sladkorne enote, dokler ne nastane glukoza.
V skladu s spodnjo globalno enačbo se v celicah energija pridobiva iz glukoze.
Ç6H12O6 + 6 O.2 → 6 CO2 + 6 H2O + energija
To sproščeno energijo na primer uporablja živčni sistem, možgani pa so glavni porabnik. Energija nevronov prihaja skoraj izključno iz glukoze.
2. shranjevanje energije
Rastline imajo zeleni pigment, imenovan klorofil, ki je sposoben absorbirati svetlobno energijo sonca.
Z uporabo ogljikovega dioksida iz zraka in vode, ki jo ujamejo korenine, lahko rastline v procesu fotosinteze pretvorijo sončno energijo v kemično energijo.
Fotosinteza poteka v skladu z naslednjo kemijsko reakcijo.
6 CO2(g) + 6 H2O(1) + sončna svetloba → C6H12O6 (aq) + 6 O.2(g)
Molekule glukoze (C6H12O6), proizveden v kombinaciji, tvori škrob, polisaharid, odgovoren za shranjevanje energije v rastlinskih organih.
3. strukturiranje celic
Rastlinska celica je tvorna enota rastlinskega tkiva, sestavljena iz organelov in genskega materiala, razmejena s celično steno.
Glavna sestavina celične stene je celuloza, polisaharid, sestavljen iz številnih molekul glukoze.
Zaradi celuloze imajo rastlinske celice fiksno strukturo, ki je odgovorna za zaščito, podporo in odpornost. Ta ogljikov hidrat prav tako uravnava dostop vode do celice in interakcijo med sosednjimi celicami.
Če želite pridobiti več znanja, preberite: ogljikovi hidrati ali ogljikovi hidrati: kaj so to?
Klasifikacija ogljikovih hidratov
Glede na velikost verige in njeno kompleksnost lahko ogljikove hidrate razvrstimo na:
- monosaharidi
- oligosaharidi
- Polisaharidi
Monosaharidi, imenovani tudi asiso enostavnejši ogljikovi hidrati in zato niso podvrženi hidrolizi. Oligosaharidi in polisaharidi ustrezajo osidij, kompleksni ogljikovi hidrati, ki se ob hidrolizi lahko spremenijo v manjše molekule.
1. monosaharidi
So ogljikovi hidrati, sestavljeni iz aldoz, ki imajo v verigi aldehidno skupino (-CHO), in ketoz, ki imajo ketonsko funkcionalno skupino (C = O).
Po številu ogljikov monosaharide razvrščamo v trioze (3C), tetroze (4C), pentoze (5C), heksoze (6C) in heptoze (7C).
Primeri:
Glukoza je aldoheksoza, ki nastaja v fotosintezi. Fruktoza je ketoheksoza, ki jo najdemo v sadju.
Več o monosaharidi.
2. oligosaharidi
Oligosaharidi ustrezajo topnim ogljikovim hidratom, ki jih tvori več kot en monosaharid, povezan z O-glikozidnimi vezmi.
V to skupino spadajo disaharidi, spoj dveh monosaharidov in trisaharidi, ki ustrezajo združitvi treh monosaharidov v eni molekuli.
Primeri:
Maltoza je disaharid, ki je del slada, ki se uporablja pri proizvodnji piva. Rafinoza je trisaharid, ki ga najdemo v živilih, kot je fižol.
Več o disaharidi.
3. Polisaharidi
Polisaharidi so več monosaharidov, združenih z glikozidnimi vezmi v dolgi polimerni verigi.
Primeri:
- Škrob: zaloga energije zelenjave.
- glikogen: zaloga energije živali.
- Celuloza: strukturna komponenta rastlinske celične stene.
Zgoraj navedeni trije polisaharidi so polimeri z molekulsko formulo (C6H10O6)št, saj nastanejo z združitvijo več molekul glukoze.
Več o polisaharidi.
Glavni viri ogljikovih hidratov za hrano
Ogljikovi hidrati se nahajajo predvsem v zelenjavi, saj so eden od produktov fotosinteze. Živalski proizvodi pa lahko vsebujejo ogljikove hidrate, na primer mleko s sladkorno laktozo.
Ogljikovi hidrati so ena od treh skupin makrohranil, skupaj z beljakovinami in maščobami, ki jih je treba vključiti v prehrano, saj jih telo ne proizvaja. Ne glede na vir je za vsak 1 g zaužitih ogljikovih hidratov na voljo 4,02 kcal.
V hrani bi morale kalorije, ki jih zaužijete čez dan, ustrezati 45 do 65% ogljikovih hidratov. Priporočena dnevna količina je 135 gramov. Ta vnos se razlikuje, če oseba trpi za boleznimi, kot je diabetes, ali ima druge bolezni, kot je nosečnost.
Preprosti ogljikovi hidrati v primerjavi s kompleksnimi ogljikovimi hidrati
Preprosti in kompleksni ogljikovi hidrati se razlikujejo po strukturi, zato jih telo absorbira na različne načine. Preprosti ogljikovi hidrati, sestavljeni iz enega ali dveh sladkorjev, se na splošno hitro prebavijo, kompleksni pa trajajo dlje.
Preprosti ogljikovi hidrati so prisotni v živilih, ki so razvrščena kot predelana in jim primanjkuje vitaminov, mineralov ali vlaknin. Zato se imenujejo "prazne kalorije" in lahko vodijo do povečanja telesne mase. Ali so:
- Torta
- Sladkarije
- Soda
- Sladoled
- Pomfri
Kompleksni ogljikovi hidrati imajo več kot tri sladkorje in so bogati s škrobom. Spodaj si oglejte nekaj primerov.
- Fižol
- Leča
- Krompir
- Koruza
- Žita
Omeniti je treba, da enostavni ogljikovi hidrati, ki se hitro absorbirajo, v kratkem času povzročijo veliko energije, kompleksi pa sproščajo energijo.
Dobri ogljikovi hidrati v primerjavi s slabimi ogljikovimi hidrati
Ogljikovi hidrati so na splošno razvrščeni kot dobri ali slabi zaradi njihove hranilne vrednosti. Pri analizi sestave živil se dobri ogljikovi hidrati od slabih ogljikovih hidratov razlikujejo po tem, da imajo:
- Zmerna količina kalorij
- Veliko hranil
- Preveč vlaken
- nizko vsebnost natrija
- nizko nasičene maščobe
- Odsotnost transmaščob
Živila, ki jih najdemo v naravi, na primer zelenjava, so povezana z dobrimi ogljikovimi hidrati. Predelani in s sladkorjem bogati izdelki, kot so brezalkoholne pijače, se uvrščajo med slabe ogljikove hidrate.
Presežek ogljikovih hidratov x pomanjkanje ogljikovih hidratov
Prekomerne ogljikove hidrate v prehrani, zlasti rafinirane, encimi v črevesju razgradijo in hitro spremenijo v glukozo.
To se lahko v telesu spremeni v začaran krog, saj se zaradi povečanja količine sladkorja v krvi spodbuja tvorba inzulina. Insulin pa hitro zniža raven glukoze v krvi, kar lahko privede do občutka šibkosti in še večje lakote.
Po drugi strani pa pomanjkanje ogljikovih hidratov v telesu povzroči, da se telesna maščoba uporablja kot vir energije.
Vendar pa so ogljikovi hidrati pomembni v procesu izgorevanja maščob in brez njih je postopek nepopoln, povzroča nastanek toksinov, ki lahko na primer privedejo do znižanja pH in dehidracija.
Drugi alternativni vir energije za ogljikove hidrate so beljakovine, ki se uporabljajo za proizvodnjo mišic. Ko telo uporablja beljakovine kot gorivo, lahko to obremeni ledvice.
Preizkusite svoje znanje z vprašanja o ogljikovih hidratih.
