KARBOHIDRATLAR

Karbohidratlar bütün bitki və heyvan orqanizmlərinin hüceyrə və toxumalarının bir hissəsidir və çəkisi ilə onların əsas hissəsini təşkil edir. üzvi maddələr yer üzündə. Karbohidratlar bitkilərdəki quru maddələrin təxminən 80%-ni, heyvanlarda isə təxminən 20%-ni təşkil edir. Bitkilər karbohidratları qeyri-üzvi birləşmələrdən - karbon qazından və sudan (CO 2 və H 2 O) sintez edir.

Karbohidratlar iki qrupa bölünür: monosaxaridlər (monozlar) və polisaxaridlər (poliozlar).

Monosakkaridlər

Karbohidratların təsnifatı, izomeriyası, nomenklaturası, quruluşu və s. ilə bağlı materialın ətraflı öyrənilməsi üçün "Karbohidratlar. Genetik" cizgi filmlərinə baxmaq lazımdır. D - bir sıra şəkərlər" və "Haworth formullarının qurulması D - qalaktoza" (bu video yalnız burada mövcuddur CD-ROM ). Bu filmləri müşaiyət edən mətnlər tam olaraq bu alt bölməyə köçürülüb və aşağıda qeyd olunub.

Karbohidratlar. Genetik D-seriyası şəkərlər

"Karbohidratlar təbiətdə geniş yayılmışdır və canlı orqanizmlərdə müxtəlif mühüm funksiyaları yerinə yetirirlər. Onlar bioloji prosesləri enerji ilə təmin edir, həmçinin orqanizmdə digər aralıq və ya son metabolitlərin sintezi üçün başlanğıc materialdır. Karbohidratlar ümumi formula Cn(H2O)m , bu təbii birləşmələrin adı haradan gəlir.

Karbohidratlar sadə şəkərlərə və ya monosaxaridlərə və bu sadə şəkərlərin və ya polisaxaridlərin polimerlərinə bölünür. Polisaxaridlər arasında bir molekulda 2-dən 10-a qədər monosaxarid qalıqları olan bir qrup oliqosakkaridlər fərqləndirilməlidir. Bunlara, xüsusən də disakaridlər daxildir.

Monosakkaridlər heterofunksional birləşmələrdir. Onların molekulları eyni vaxtda həm karbonil (aldehid və ya keton), həm də bir neçə hidroksil qrupu, yəni. monosaxaridlər polihidroksikarbonil birləşmələridir - polihidroksialdehidlər və polihidroksiketonlar. Bundan asılı olaraq monosaxaridlər aldoza (monosaxaridin tərkibində aldehid qrupu var) və ketozlara (keto qrupu var) bölünür. Məsələn, qlükoza aldozdur, fruktoza isə ketozadır.

(qlükoza (aldoz)(fruktoza (ketoz))

Molekuldakı karbon atomlarının sayından asılı olaraq monosaxarid tetroza, pentoza, heksoza və s. Son iki təsnifat növünü birləşdirsək, qlükoza aldoheksoza, fruktoza isə ketoheksozdur. Ən təbii monosaxaridlər pentozlar və heksozlardır.

Monosakkaridlər Fişer proyeksiya düsturları şəklində təsvir edilmişdir, yəni. karbon atomlarının tetraedral modelinin rəsm müstəvisinə proyeksiyası şəklində. Onlardakı karbon zənciri şaquli şəkildə yazılmışdır. Aldozlarda, ketozlarda bir aldehid qrupu, karbonil qrupuna bitişik olaraq birincil spirt qrupu yerləşdirilir. Asimmetrik karbon atomunda hidrogen atomu və hidroksil qrupu üfüqi bir xətt üzərində yerləşir. Asimmetrik karbon atomu iki düz xəttin meydana gələn çarpazında yerləşir və simvolla göstərilmir. Karbon zəncirinin nömrələnməsi yuxarıda yerləşən qruplarla başlayır. (Gəlin asimmetrik karbon atomunu təyin edək: bu, dörd müxtəlif atom və ya qrupa bağlanmış karbon atomudur.)

Mütləq konfiqurasiyanın qurulması, yəni. asimmetrik karbon atomu üzərində əvəzedicilərin həqiqi məkan düzülüşü çox əmək tələb edən bir işdir və bir müddətə qədər bu, hətta qeyri-mümkün bir iş idi. Bağlantıları onların konfiqurasiyalarını istinad əlaqələri ilə müqayisə etməklə xarakterizə etmək mümkündür, yəni. nisbi konfiqurasiyaları müəyyənləşdirin.

Monosaxaridlərin nisbi konfiqurasiyası konfiqurasiya standartı ilə müəyyən edilir - keçən əsrin sonunda müəyyən konfiqurasiyalar ixtiyari olaraq təyin edilmiş qliseraldehid D- və L - qliseraldehidlər. Karbonil qrupundan ən uzaq olan monosaxaridin asimmetrik karbon atomunun konfiqurasiyası onların asimmetrik karbon atomlarının konfiqurasiyası ilə müqayisə edilir. Pentozalarda bu atom dördüncü karbon atomudur ( C 4 ), heksozlarda - beşinci ( C 5 ), yəni. karbon atomları zəncirində sondan əvvəlki. Əgər bu karbon atomlarının konfiqurasiyası konfiqurasiya ilə üst-üstə düşürsə D - qliseraldehid monosaxarid kimi təsnif edilir D - sıra. Və əksinə, konfiqurasiyaya uyğun gəlirsə L - qliseraldehid monosaxarid sayılır L - sıra. Simvol D o deməkdir ki, Fişer proyeksiyasında müvafiq asimmetrik karbon atomunda hidroksil qrupu şaquli xəttin sağında yerləşir və simvol L - hidroksil qrupunun solda yerləşməsi.

Genetik D-seriyası şəkərlər

Aldozaların yaradıcısı qliseraldehiddir. Şəkərlərin genetik əlaqəsini nəzərdən keçirək D - D ilə sıra - qliseraldehid.

Üzvi kimyada monosaxaridlərin karbon zəncirini ardıcıl olaraq bir qrup təqdim etməklə artırmaq üsulu var.

N–

I İLƏ I

-O

karbonil qrupu və qonşu karbon atomu arasında. Bu qrupun molekula daxil edilməsi D - qliseraldehid iki diastereomerik tetroza gətirib çıxarır - D - eritroz və D - treose. Bu, monosaxarid zəncirinə daxil edilən yeni karbon atomunun asimmetrik olması ilə izah olunur. Eyni səbəbdən, hər bir nəticədə meydana gələn tetroza və sonra pentoza, molekullarına başqa bir karbon atomu daxil edərkən, iki diastereomerik şəkər də əmələ gətirir. Diastereomerlər bir və ya bir neçə asimmetrik karbon atomunun konfiqurasiyası ilə fərqlənən stereoizomerlərdir.

D belə alınır - D-dən bir sıra şəkərlər - qliseraldehid. Göründüyü kimi, verilmiş silsilənin bütün şərtləri əldə edilir D - qliseraldehid, asimmetrik karbon atomunu saxlamışdır. Bu, təqdim olunan monosakaridlərin karbon atomları zəncirindəki sonuncu asimmetrik karbon atomudur.

Hər bir aldoza D - seriya stereoizomerə uyğundur L - molekulları bir cisim və uyğun olmayan güzgü şəkli kimi bir-biri ilə əlaqəli bir sıra. Belə stereoizomerlərə enantiomerlər deyilir.

Sonda qeyd etmək lazımdır ki, verilmiş aldoheksozlar seriyası təsvir edilən dördü ilə məhdudlaşmır. Yuxarıda göstərilən qaydada D - riboza və D - ksilozlar daha iki cüt diastereomerik şəkər əmələ gətirə bilər. Lakin biz yalnız təbiətdə ən çox yayılmış aldoheksozalarda dayandıq”.

D-qalaktoza üçün Haworth düsturlarının qurulması

“Açıq zəncirli düsturlarla təsvir edilən polihidroksialdehidlər və ya polihidroksiketonlar kimi qlükoza və digər monosaxaridlərin strukturu konsepsiyasının üzvi kimyaya daxil edilməsi ilə eyni vaxtda karbohidratların kimyasında bu cür nöqteyi-nəzərdən izah etmək çətin olan faktlar toplanmağa başladı. strukturları məlum oldu ki, qlükoza və digər monosaxaridlər müvafiq funksional qrupların molekuldaxili reaksiyası nəticəsində əmələ gələn siklik hemiasetallar şəklində mövcuddur.

Adi hemiasetallar iki birləşmənin molekullarının - aldehid və spirtin qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlir. Reaksiya zamanı karbonil qrupunun qoşa bağı qırılır və qırılma yerində hidroksil hidrogen atomu və spirt qalığı əlavə olunur. Tsiklik hemiasetallar bir birləşmənin - monosaxaridin molekuluna aid olan oxşar funksional qrupların qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlir. Reaksiya eyni istiqamətdə gedir: karbonil qrupunun qoşa bağı pozulur, karbonil oksigenə hidroksil hidrogen atomu əlavə olunur və karbonilin karbon atomları ilə hidroksil oksigeninin bağlanması hesabına dövr əmələ gəlir. qruplar.

Ən sabit hemiasetallar dördüncü və beşinci karbon atomlarında hidroksil qrupları hesabına əmələ gəlir. Yaranan beş üzvlü və altı üzvlü halqalar müvafiq olaraq monosaxaridlərin furanoz və piranoz formaları adlanır. Bu adlar halqada oksigen atomu olan beş və altı üzvlü heterosiklik birləşmələrin - furan və piran adlarından gəlir.

Siklik formaya malik olan monosaxaridlər Haworthun perspektiv düsturları ilə rahat şəkildə təmsil oluna bilər. Halqada oksigen atomu olan ideallaşdırılmış düz beş və altı üzvlü üzüklər halqa müstəvisinə nisbətən bütün əvəzedicilərin nisbi mövqeyini görməyə imkan verir.

Nümunədən istifadə edərək Haworth düsturlarının qurulmasını nəzərdən keçirək D - qalaktoza.

Havort düsturlarını qurmaq üçün əvvəlcə Fişer proyeksiyasında monosaxaridin karbon atomlarını nömrələməli və karbon atomları zənciri üfüqi mövqe tutması üçün onu sağa çevirməlisiniz. Sonra proyeksiya düsturunda solda yerləşən atomlar və qruplar yuxarıda, sağda yerləşənlər isə üfüqi xəttin altında olacaq və daha sonra tsiklik düsturlara keçdikdə, müvafiq olaraq dövrün müstəvisinin üstündə və altında olacaqlar. . Reallıqda monosaxaridin karbon zənciri düz xəttdə yerləşmir, kosmosda əyri forma alır. Göründüyü kimi, beşinci karbon atomunda hidroksil aldehid qrupundan əhəmiyyətli dərəcədə çıxarılır, yəni. halqanın bağlanması üçün əlverişsiz mövqe tutur. Funksional qrupları bir-birinə yaxınlaşdırmaq üçün molekulun bir hissəsi dördüncü və beşinci karbon atomlarını saat əqrəbinin əksinə bir valent bucağı ilə birləşdirən valent oxu ətrafında fırlanır. Bu fırlanma nəticəsində beşinci karbon atomunun hidroksili aldehid qrupuna yaxınlaşır, digər iki əvəzedici də öz mövqelərini dəyişir - xüsusən də CH 2 OH qrupu karbon atomları zəncirinin üstündə yerləşir. Eyni zamanda, aldehid qrupu ətrafında fırlanma səbəbiylə s - birinci və ikinci karbon atomları arasındakı əlaqə hidroksillə yaxınlaşır. Yaxınlaşan funksional qruplar yuxarıda göstərilən sxemə uyğun olaraq bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və altı üzvlü piranoz halqası olan hemiasetalın meydana gəlməsinə səbəb olur.

Reaksiya nəticəsində yaranan hidroksil qrupu qlikozid qrup adlanır. Tsiklik hemiasetalın əmələ gəlməsi anomerik adlanan yeni asimmetrik karbon atomunun yaranması ilə nəticələnir. Nəticədə iki diastereomer yaranır - a - və b - yalnız birinci karbon atomunun konfiqurasiyası ilə fərqlənən anomerlər.

Anomerik karbon atomunun müxtəlif konfiqurasiyaları müstəvi konfiqurasiyaya malik olan aldehid qrupunun ətrafında fırlanması səbəbindən yaranır. s - zolaqlar arasında keçidlər Birinci və ikinci karbon atomları təyyarənin həm bir, həm də əks tərəfində hücum edən reagentə (hidroksil qrupu) müraciət edir. Sonra hidroksil qrupu ikiqat bağın hər iki tərəfindəki karbonil qrupuna hücum edərək, birinci karbon atomunun müxtəlif konfiqurasiyalarına malik hemiasetallara səbəb olur. Başqa sözlə, eyni vaxtda meydana gəlməsinin əsas səbəbi a - və b -anomerlər müzakirə olunan reaksiyanın qeyri-steroselektivliyi ilə bağlıdır.

a - anomer, anomerik mərkəzin konfiqurasiyası sonuncu asimmetrik karbon atomunun konfiqurasiyası ilə eynidir, hansı ki, mənsubiyyətini müəyyən edir. D - və L - sıra və b - anor əksdir. Aldopentozalarda və aldoheksozlarda D - Haworth formullarında qlikozid hidroksil qrupu seriyası a - anomer təyyarənin altında yerləşir və at b - anomerlər – dövrün müstəvisinin üstündə.

Bənzər qaydalara görə, Haworthun furanoz formalarına keçid həyata keçirilir. Yeganə fərq ondadır ki, reaksiya dördüncü karbon atomunun hidroksilini əhatə edir və funksional qrupları bir-birinə yaxınlaşdırmaq üçün molekulun bir hissəsini ətrafında döndərmək lazımdır. s - üçüncü və dördüncü karbon atomları arasında və saat əqrəbi istiqamətində bağlar, bunun nəticəsində beşinci və altıncı karbon atomları halqanın müstəvisi altında yerləşəcəkdir.

Monosaxaridlərin siklik formalarının adlarına anomerik mərkəzin konfiqurasiyasının göstəriciləri daxildir ( a - və ya b -), monosaxaridin və onun seriyasının adına ( D - və ya L -) və dövrünün ölçüsü (furanoza və ya piranoza). Məsələn, a, D - qalaktopiranoz və ya b, D -qalaktofuranoza."

Qəbz

Təbiətdə qlükoza əsasən sərbəst formada olur. O, həmçinin bir çox polisaxaridlərin struktur vahididir. Digər monosaxaridlər sərbəst vəziyyətdə nadirdir və əsasən oliqo- və polisaxaridlərin komponentləri kimi tanınır. Təbiətdə qlükoza fotosintez reaksiyası nəticəsində əldə edilir:

6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (qlükoza) + 6O 2

Qlükoza ilk dəfə 1811-ci ildə rus kimyaçısı G.E.Kirxhoff tərəfindən nişastanın hidrolizindən əldə edilmişdir. Sonralar qələvi mühitdə formaldehiddən monosaxaridlərin sintezi A.M.

Sənayedə qlükoza nişastanın sulfat turşusunun iştirakı ilə hidrolizi yolu ilə əldə edilir.

(C 6 H 10 O 5) n (nişasta) + nH 2 O –– H 2 SO 4,t ° ® nC 6 H 12 O 6 (qlükoza)

Fiziki xassələri

Monosaxaridlər suda asanlıqla həll olunan, spirtdə zəif həll olunan və efirdə tamamilə həll olmayan bərk maddələrdir. Sulu məhlullar lakmusa neytral reaksiya verir. Monosaxaridlərin əksəriyyəti şirin dada malikdir, lakin çuğundur şəkərindən daha azdır.

Kimyəvi xassələri

Monosakkaridlər spirtlərin və karbonil birləşmələrinin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir.

I. Karbonil qrupu üzrə reaksiyalar

1. Oksidləşmə.

a) Bütün aldehidlərdə olduğu kimi, monosaxaridlərin oksidləşməsi müvafiq turşuların əmələ gəlməsinə səbəb olur. Beləliklə, qlükoza gümüş oksid hidratın ammonyak məhlulu ilə oksidləşdikdə qlükonik turşu əmələ gəlir (“gümüş güzgü” reaksiyası).

b) Qızdırıldıqda monosaxaridlərin mis hidroksidlə reaksiyası da aldon turşularına səbəb olur.

c) Daha güclü oksidləşdirici maddələr yalnız aldehid qrupunu deyil, həm də ilkin spirt qrupunu karboksil qrupuna oksidləşdirir və iki əsaslı şəkər (aldarik) turşularına səbəb olur. Tipik olaraq, belə oksidləşmə üçün konsentratlaşdırılmış azot turşusu istifadə olunur.

2. Bərpa.

Şəkərlərin azaldılması polihidrik spirtlərə gətirib çıxarır. Azaldıcı vasitə kimi nikelin iştirakı ilə hidrogen, litium alüminium hidrid və s.

3. Monosaxaridlərin kimyəvi xassələrinin aldehidlərlə oxşarlığına baxmayaraq, qlükoza natrium hidrosulfitlə reaksiya vermir ( NaHSO3).

II. Hidroksil qruplarına əsaslanan reaksiyalar

Monosaxaridlərin hidroksil qruplarında reaksiyalar, bir qayda olaraq, hemiasetal (siklik) formada aparılır.

1. Alkilləşmə (efirlərin əmələ gəlməsi).

Metil spirti hidrogen xlorid qazının iştirakı ilə hərəkət etdikdə, qlikozid hidroksilinin hidrogen atomu bir metil qrupu ilə əvəz olunur.

kimi daha güclü alkilləşdirici maddələrdən istifadə edərkən Məsələn , metil yodid və ya dimetil sulfat, belə bir transformasiya monosaxaridin bütün hidroksil qruplarına təsir göstərir.

2. Asilləşmə (esterlərin əmələ gəlməsi).

Sirkə anhidridi qlükozaya təsir etdikdə bir ester əmələ gəlir - pentaasetilqlükoza.

3. Bütün polihidrik spirtlər kimi, mis hidroksid ilə qlükoza ( II ) sıx mavi rəng verir (keyfiyyət reaksiyası).

III. Xüsusi reaksiyalar

Yuxarıda göstərilənlərə əlavə olaraq, qlükoza bəzi spesifik xüsusiyyətlərlə də xarakterizə olunur - fermentasiya prosesləri. Fermentasiya fermentlərin təsiri altında şəkər molekullarının parçalanmasıdır. Üçə çox olan bir neçə karbon atomu olan şəkərlər fermentasiyaya məruz qalırlar. Fermentasiyanın bir çox növləri var, bunlardan ən məşhurları aşağıdakılardır:

a) spirtli fermentasiya

C 6 H 12 O 6 ® 2CH 3 –CH 2 OH (etil spirti) + 2CO 2

b) laktik turşu fermentasiyası

c) butir turşusunun fermentasiyası

C6H12O6® CH 3 –CH 2 –CH 2 –COOH(butir turşusu) + 2 H 2 + 2CO 2

Mikroorqanizmlərin yaratdığı fermentasiyanın qeyd olunan növləri geniş praktik əhəmiyyətə malikdir. Məsələn, spirt - etil spirtinin istehsalı üçün, şərabçılıqda, pivəbişirmədə və s., süd turşusu - süd turşusu və fermentləşdirilmiş süd məhsullarının istehsalı üçün.

Disakaridlər

Hidroliz zamanı disakaridlər (biozlar) iki eyni və ya fərqli monosaxarid əmələ gətirir. Disakaridlərin quruluşunu qurmaq üçün bilmək lazımdır: hansı monosaxaridlərdən qurulur, bu monosaxaridlərin anomerik mərkəzlərinin konfiqurasiyası necədir ( a - və ya b -), dövrün ölçüləri (furanoza və ya piranoza) və iki monosaxarid molekulunun hansı hidroksillərlə əlaqəli olduğu.

Disaxaridlər iki qrupa bölünür: reduksiya edən və reduksiya etməyən.

Azaldıcı disakaridlərə, xüsusən də səmənidə olan maltoza (səməni şəkəri), yəni. cücərmiş və sonra qurudulmuş və əzilmiş taxıl taxılları.

(maltoza)

Maltoza iki qalıqdan ibarətdir D - (1-4)-qlikozid bağı ilə bağlanan qlükopiranozlar, yəni. Efir bağının yaranması bir molekulun qlikozid hidroksilini və başqa bir monosaxarid molekulunun dördüncü karbon atomunda spirt hidroksilini əhatə edir. anomerik karbon atomu ( C 1 ), bu əlaqənin formalaşmasında iştirak edərək, malikdir a - konfiqurasiya və sərbəst qlikosidik hidroksil (qırmızı ilə işarələnmiş) olan anomerik atom ya ola bilər a - (a - maltoza) və b - konfiqurasiya (b - maltoz).

Maltoza ağ kristallardır, suda çox həll olunur, dadı şirindir, lakin şəkərdən (saxaroza) çox azdır.

Göründüyü kimi, maltozun tərkibində sərbəst qlikozid hidroksil var, bunun nəticəsində halqanın açılması və aldehid formasına çevrilmə qabiliyyəti saxlanılır. Bu baxımdan maltoza aldehidlərə xas olan reaksiyalara girə bilir və xüsusən də “gümüş güzgü” reaksiyasını verir, buna görə də onu azaldan disakarid adlandırırlar. Bundan əlavə, maltoza monosaxaridlərə xas olan bir çox reaksiyalara məruz qalır, Məsələn , efirlər və efirlər əmələ gətirir (bax. kimyəvi xassələri monosaxaridlər).

Reduksiya etməyən disaxaridlərə saxaroza (çuğundur və ya qamış) daxildirşəkər). Şəkər qamışında, şəkər çuğundurunda (quru maddənin 28%-ə qədər), bitki şirələri və meyvələr. Saxaroza molekulundan ibarətdir a, D - qlükopiranozlar və b, D - fruktofuranoza.

(saxaroza)

Maltozadan fərqli olaraq, monosaxaridlər arasındakı qlikozid bağı (1-2) hər iki molekulun qlikozid hidroksilləri ilə əmələ gəlir, yəni sərbəst qlikozid hidroksil yoxdur. Nəticədə saxaroza reduksiya qabiliyyətinə malik deyil, “gümüş güzgü” reaksiyasını vermir, buna görə də reduksiya etməyən disaxarid kimi təsnif edilir.

Saxaroza ağ kristal maddədir, dadı şirin, suda çox həll olur.

Saxaroza hidroksil qruplarında reaksiyalarla xarakterizə olunur. Bütün disaxaridlər kimi, saxaroza da turşu və ya fermentativ hidroliz yolu ilə tərkibindən ibarət monosaxaridlərə çevrilir.

Polisaxaridlər

Ən vacib polisaxaridlər nişasta və sellülozadır (lif). Onlar qlükoza qalıqlarından qurulur. Bu polisaxaridlərin ümumi formulu ( C6H10O5)n . Polisaxarid molekullarının əmələ gəlməsində adətən qlikozid (C 1 atomunda) və spirtli (C 4 atomunda) hidroksillər iştirak edir, yəni. (1-4)-qlikozid bağı əmələ gəlir.

nişasta

Nişasta iki polisaxaridin qarışığıdır a, D - qlükopiranoz vahidləri: amiloza (10-20%) və amilopektin (80-90%). Nişasta bitkilərdə fotosintez zamanı əmələ gəlir və köklərdə, kök yumrularında və toxumlarda “ehtiyat” karbohidrat kimi yatırılır. Məsələn, düyü, buğda, çovdar və digər dənli bitkilərin taxıllarında 60-80% nişasta, kartof kök yumrularında 15-20% olur. Heyvanlar aləmində əlaqəli rolu əsasən qaraciyərdə "saxlanan" polisaxarid glikogen oynayır.

Nişasta kiçik dənələrdən ibarət ağ tozdur, tərkibində həll olunmur soyuq su. Nişasta isti su ilə emal edildikdə, iki fraksiya ayırmaq mümkündür: isti suda həll olunan və polisaxarid amilozadan ibarət olan bir hissə və pasta yaratmaq üçün yalnız isti suda şişən və polisaxarid amilopektindən ibarət olan bir fraksiya. .

Amiloza xətti quruluşa malikdir, a, D - qlükopiranoza qalıqları (1-4)-qlikozid bağları ilə bağlıdır. Amilozanın (və ümumiyyətlə nişastanın) vahid hüceyrəsi aşağıdakı kimi təmsil olunur:

Amilopektin molekulu da oxşar şəkildə qurulmuşdur, lakin zəncirdə fəza quruluşu yaradan budaqları var. Budaqlanma nöqtələrində monosaxarid qalıqları (1-6)-qlikozid bağları ilə bağlanır. Budaq nöqtələri arasında adətən 20-25 qlükoza qalığı olur.

(amilopektin)

Nişasta asanlıqla hidrolizə olunur: sulfat turşusunun iştirakı ilə qızdırıldıqda qlükoza əmələ gəlir.

(C 6 H 10 O 5 ) n (nişasta) + nH 2 O –– H 2 SO 4 , t ° ® nC 6 H 12 O 6 (qlükoza)

Reaksiya şəraitindən asılı olaraq, aralıq məhsulların əmələ gəlməsi ilə hidroliz mərhələli şəkildə həyata keçirilə bilər.

(C 6 H 10 O 5 ) n (nişasta) ® (C 6 H 10 O 5 ) m (dekstrinlər (m)< n )) ® xC 12 H 22 O 11 (мальтоза) ® nC 6 H 12 O 6 (глюкоза)

Nişastaya keyfiyyətli reaksiya onun yod ilə qarşılıqlı əlaqəsidir - sıx mavi rəng müşahidə olunur. Bu rəngləmə kəsilmiş kartofun və ya bir dilim ağ çörəyin üzərinə bir damla yod məhlulu qoyulduqda görünür.

Nişasta “gümüş güzgü” reaksiyasına məruz qalmır.

Nişasta qiymətli qida məhsuludur. Onun udulmasını asanlaşdırmaq üçün tərkibində nişasta olan məhsullar istilik müalicəsinə məruz qalır, yəni. kartof və dənli bitkilər qaynadılır, çörək bişirilir. Bu vəziyyətdə həyata keçirilən dekstrinləşdirmə (dekstrinlərin əmələ gəlməsi) prosesləri nişastanın orqanizm tərəfindən daha yaxşı mənimsənilməsinə və sonradan qlükoza hidrolizinə kömək edir.

Qida sənayesində nişasta kolbasa, qənnadı məmulatları və kulinariya məmulatlarının istehsalında istifadə olunur. O, həmçinin kağız, tekstil, yapışqan, dərman və s. istehsalında qlükoza istehsalında istifadə olunur.

Sellüloza (lif)

Selüloz ən çox yayılmış bitki polisaxarididir. Böyük mexaniki gücə malikdir və bitkilər üçün dəstəkləyici material kimi çıxış edir. Ağacın tərkibində 50-70% sellüloza var, pambıq demək olar ki, təmiz sellülozadır.

Nişasta kimi, selülozun da struktur vahididir D - vahidləri (1-4) -qlikozid bağları ilə bağlanan qlükopiranoza. Bununla belə, sellüloza nişastadan fərqlənir b - dövrlər arasında qlikozid bağlarının konfiqurasiyası və ciddi xətti struktur.

Sellüloza zəncir daxilində, eləcə də bitişik zəncirlər arasında hidroksil qruplarının hidrogen bağları ilə dəstələrə yığılmış ipşəkilli molekullardan ibarətdir. Məhz bu zəncir qablaşdırması yüksək mexaniki möhkəmlik, liflilik, suda həll olunmazlıq və sellülozu əmələ gətirən kimyəvi təsirsizliyi təmin edir. ideal material hüceyrə divarlarını qurmaq üçün.

b - Qlikozid bağı insan həzm fermentləri tərəfindən məhv edilmir, buna görə də sellüloza qida kimi xidmət edə bilməz, baxmayaraq ki, müəyyən miqdarda normal qidalanma üçün lazım olan ballast maddədir. Ruminantların mədələrində sellülozu parçalayan fermentlər var, ona görə də belə heyvanlar qida komponenti kimi lifdən istifadə edirlər.

Sellülozanın suda və adi üzvi həlledicilərdə həll olunmamasına baxmayaraq, o, Schweitzer reagentində (ammiakdakı mis hidroksid məhlulu), həmçinin sink xloridin konsentratlı məhlulunda və konsentratlaşdırılmış sulfat turşusunda həll olunur.

Nişasta kimi, selüloz da turşu hidrolizi zamanı qlükoza əmələ gətirir.

Sellüloza çox atomlu bir spirtdir, polimerin vahid hüceyrəsində üç hidroksil qrupu vardır; Bu baxımdan sellüloza esterləşmə reaksiyaları (esterlərin əmələ gəlməsi) ilə xarakterizə olunur. Azot turşusu və sirkə anhidridi ilə reaksiyalar ən böyük praktik əhəmiyyətə malikdir.

Tamamilə esterləşmiş lif barıt kimi tanınır və lazımi emaldan sonra tüstüsüz barıta çevrilir. Nitrasiya şəraitindən asılı olaraq, texnologiyada koloksilin adlanan sellüloza dinitrat əldə etmək olar. Barıt və bərk raket yanacaqlarının istehsalında da istifadə olunur. Bundan əlavə, sellüloid kolloksilindən hazırlanır.

Triasetilselüloz (və ya selüloz asetat) alov gecikdirici film və ipək asetatın istehsalı üçün qiymətli məhsuldur. Bunun üçün selüloz asetat diklorometan və etanol qarışığında həll edilir və bu məhlul kalıplardan keçərək axına daxil olur. isti hava. Həlledici buxarlanır və məhlulun axınları asetat ipəyin ən incə saplarına çevrilir.

Sellüloza “gümüş güzgü” reaksiyası yaratmır.

Sellülozanın istifadəsi haqqında danışarkən, müxtəlif kağızların istehsalı üçün çox miqdarda sellüloza sərf edildiyini söyləmək olmaz. Kağızdır nazik təbəqə lif lifləri, ölçülü və xüsusi kağız hazırlayan maşında sıxılmışdır.

Yuxarıda deyilənlərdən artıq aydın olur ki, insanlar tərəfindən sellülozadan istifadə o qədər geniş və müxtəlifdir ki, ayrıca bölməni sellülozun kimyəvi emal məhsullarının istifadəsinə həsr etmək olar.

BÖLMƏNİN SONU

Qidada karbohidratlar.

Karbohidratlar insan orqanizmi üçün əsas və asanlıqla əldə edilə bilən enerji mənbəyidir. Bütün karbohidratlar karbon (C), hidrogen (H) və oksigendən (O) ibarət mürəkkəb molekullardır, adı "kömür" və "su" sözlərindən gəlir.

Bizə məlum olan əsas enerji mənbələrindən üçü ayırd edə bilərik:

Karbohidratlar (ehtiyatların 2% -ə qədər)
- yağlar (ehtiyatların 80% -ə qədər)
- zülallar (ehtiyatların 18% -ə qədər). )

Karbohidratlar ilk növbədə enerji istehsalı üçün istifadə olunan ən sürətli yanacaqdır, lakin onların ehtiyatları çox kiçikdir (orta hesabla cəmi 2%), çünki onların yığılması çoxlu su tələb edir (1 q karbohidrat saxlamaq üçün 4 q su lazımdır), lakin yağ saxlamaq üçün su tələb olunmur.

Bədənin əsas karbohidrat ehtiyatları glikogen (kompleks karbohidrat) şəklində saxlanılır. Onun çox hissəsi əzələlərdə (təxminən 70%), qalan hissəsi qaraciyərdə (30%) olur.
Siz karbohidratların bütün digər funksiyalarını, eləcə də kimyəvi quruluşunu öyrənə bilərsiniz

Qidalardakı karbohidratlar aşağıdakı kimi təsnif edilir.

Karbohidratların növləri.

Karbohidratlar, sadə təsnifatda, iki əsas sinifə bölünür: sadə və mürəkkəb. Sadə olanlar, öz növbəsində, monosaxaridlər və oliqosakaridlərdən, mürəkkəb polisaxaridlərdən və lifli olanlardan ibarətdir.

Sadə karbohidratlar.

Monosakkaridlər

qlükoza(“üzüm şəkəri”, dekstroza).
qlükoza- bütün monosaxaridlərin ən vacibi, çünki o, əksər qida di- və polisaxaridlərinin struktur vahididir. İnsan bədənində qlükoza metabolik proseslər üçün əsas və ən universal enerji mənbəyidir. Heyvan orqanizminin bütün hüceyrələri qlükozanı metabolizə etmək qabiliyyətinə malikdir. Eyni zamanda, digər enerji mənbələrindən istifadə etmək imkanı - məsələn, pulsuz yağ turşuları və qliserin, fruktoza və ya laktik turşu - bədənin bütün hüceyrələrində deyil, yalnız onların bəzi növləri var. Metabolik proses zamanı onlar monosaxaridlərin fərdi molekullarına parçalanırlar ki, bu da çoxmərhələli proses zamanı kimyəvi reaksiyalar digər maddələrə çevrilir və nəticədə karbon qazına və suya oksidləşir - hüceyrələr üçün "yanacaq" kimi istifadə olunur. Qlükoza maddələr mübadiləsinin zəruri komponentidir karbohidratlar. Onun qanda səviyyəsi azaldıqda və ya konsentrasiyası yüksək olduqda və istifadə etmək mümkün olmadıqda, şəkərli diabetdə olduğu kimi, yuxululuq baş verir və huşunu itirmə (hipoqlikemik koma) baş verə bilər.
Qlükoza "in təmiz forma", monosaxarid kimi tərəvəz və meyvələrdə olur. Üzüm xüsusilə qlükoza ilə zəngindir - 7,8%, gilas - 5,5%, moruq - 3,9%, çiyələk - 2,7%, gavalı - 2,5%, qarpız - 2,4%. Tərəvəzlər arasında balqabaqda ən çox qlükoza var - 2,6%, ağ kələm– 2,6%, yerköküdə – 2,5%.
Qlükoza ən məşhur disakarid olan saxarozadan daha az şirindir. Saxarozanın şirinliyini 100 vahid götürsək, qlükozanın şirinliyi 74 vahiddir.

Fruktoza(meyvə şəkəri).
Fruktozaən çox yayılmışlardan biridir karbohidratlar meyvə. Qlükozadan fərqli olaraq, insulinin (qanda qlükoza səviyyəsini azaldan hormon) iştirakı olmadan qandan toxuma hüceyrələrinə nüfuz edə bilər. Bu səbəbdən fruktoza ən təhlükəsiz mənbə kimi tövsiyə olunur karbohidratlar diabet xəstələri üçün. Fruktozanın bir hissəsi qaraciyər hüceyrələrinə daxil olur və onu daha çox yönlü "yanacaq"a - qlükozaya çevirir, buna görə də fruktoza digər sadə şəkərlərdən daha az dərəcədə olsa da, qan şəkərini artıra bilər. Fruktoza qlükozadan daha asan yağa çevrilir. Fruktozanın əsas üstünlüyü onun qlükozadan 2,5 dəfə, saxarozadan isə 1,7 dəfə şirin olmasıdır. Onun şəkər əvəzinə istifadəsi ümumi istehlakı azaltmağa kömək edir karbohidratlar.
Qidada fruktozanın əsas mənbələri üzüm - 7,7%, alma - 5,5%, armud - 5,2%, albalı - 4,5%, qarpız - 4,3%, qara qarağat - 4,2%, moruq - 3,9%, çiyələk - 2,4%, qovundur. – 2,0%. Tərəvəzlərdə fruktoza azdır - çuğundurda 0,1%-dən ağ kələmdə 1,6%-ə qədər. Fruktoza balda var - təxminən 3,7%. Saxarozadan əhəmiyyətli dərəcədə yüksək şirinliyə malik olan fruktozanın şəkər istehlakı ilə təşviq edilən diş çürüməsinə səbəb olmadığı etibarlı şəkildə sübut edilmişdir.

Qalaktoza(süd şəkərinin bir növü).
Qalaktoza məhsullarda sərbəst formada tapılmır. Əsas olan qlükoza - laktoza (süd şəkəri) ilə disakarid əmələ gətirir karbohidrat süd və süd məhsulları.

Oliqosakaridlər

saxaroza(süfrə şəkəri).
saxaroza qlükoza və fruktoza molekulları tərəfindən əmələ gələn disaxariddir (iki komponentdən ibarət karbohidrat). Ən çox yayılmış saxaroza növüdür - şəkər.Şəkərdə saxaroza 99,5% təşkil edir, əslində şəkər saf saxarozadır.
Şəkər mədə-bağırsaq traktında sürətlə parçalanır, qlükoza və fruktoza qana sorulur və enerji mənbəyi və qlikogen və yağların ən vacib xəbərçisi kimi xidmət edir. Şəkər saf olduğu üçün onu çox vaxt “boş kalori daşıyıcısı” adlandırırlar karbohidrat və başqalarını ehtiva etmir qida maddələri məsələn, vitaminlər, mineral duzlar kimi. Bitki mənşəli məhsullardan ən çox saxaroza çuğundurda - 8,6%, şaftalıda - 6,0%, bostanda - 5,9%, gavalıda - 4,8%, naringidə - 4,5% təşkil edir. Tərəvəzlərdə, çuğundurdan başqa, yerköküdə əhəmiyyətli bir saxaroza miqdarı qeyd olunur - 3,5%. Digər tərəvəzlərdə saxaroza miqdarı 0,4-0,7% arasında dəyişir. Qidada şəkərin özündən əlavə saxaroza əsas mənbələri mürəbbə, bal, qənnadı məmulatları, şirin içkilər və dondurmadır.

Laktoza(süd şəkəri).
Laktoza fermentin təsiri altında mədə-bağırsaq traktında qlükoza və qalaktoza qədər parçalanır. laktaza. Bu fermentin çatışmazlığı bəzi insanlarda süd dözümsüzlüyünə səbəb olur. Həzm olunmamış laktoza bağırsaq mikroflorası üçün yaxşı bir qida maddəsi kimi xidmət edir. Bu vəziyyətdə bol qaz meydana gəlməsi mümkündür, mədə "şişir". Fermentasiya edilmiş süd məhsullarında laktozanın çox hissəsi laktik turşuya fermentasiya olunur, buna görə də laktaza çatışmazlığı olan insanlar fermentləşdirilmiş süd məhsullarına xoşagəlməz nəticələr vermədən dözə bilərlər. Bundan əlavə, fermentləşdirilmiş süd məhsullarının tərkibindəki laktik turşu bakteriyaları bağırsaq mikroflorasının fəaliyyətini boğur və laktozanın mənfi təsirlərini azaldır.
Laktozanın parçalanması zamanı əmələ gələn qalaktoza qaraciyərdə qlükoza çevrilir. Anadangəlmə irsi çatışmazlıq və ya qalaktozanı qlükozaya çevirən fermentin olmaması ilə inkişaf edir. ciddi xəstəlik- qalaktozemiya , bu da zehni geriliyə səbəb olur.
İnək südündə laktoza 4,7%, kəsmikdə 1,8%-dən 2,8%-ə qədər, xamada 2,6%-dən 3,1%-ə qədər, kefirdə 3,8%-dən 5,1%-ə qədər, qatıqda 3%-ə yaxındır.

maltoza(səməni şəkəri).
İki qlükoza molekulu birləşdikdə əmələ gəlir. kimi məhsulların tərkibində var: səməni, bal, pivə, bəkməz, bəkməzin əlavə edilməsi ilə hazırlanmış çörək və qənnadı məmulatları.

İdmançılar təmiz qlükoza və sadə şəkərlərlə zəngin qidaları böyük miqdarda istehlak etməkdən çəkinməlidirlər, çünki onlar yağ əmələ gəlməsi prosesini tetikler.

Kompleks karbohidratlar.

Kompleks karbohidratlar ilk növbədə qlükoza birləşmələrinin təkrarlanan vahidlərindən ibarətdir. (qlükoza polimerləri)

Polisaxaridlər

Bitki polisaxaridləri (nişasta).
nişasta- əsas həzm olunan polisaxarid, qlükozadan ibarət mürəkkəb zəncirdir. Qidada istehlak edilən karbohidratların 80%-ə qədərini təşkil edir. Nişasta kompleks və ya "yavaş" karbohidratdır, buna görə də həm çəki artımı, həm də arıqlamaq üçün üstünlük verilən enerji mənbəyidir. Mədə-bağırsaq traktında nişasta hidroliz olunur (suyun təsiri altında bir maddənin parçalanması) və dekstrinlərə (nişasta fraqmentlərinə) parçalanır və nəticədə qlükozaya çevrilir və bu formada orqanizm tərəfindən sorulur.
Nişastanın mənbəyi bitki məhsulları, əsasən dənli bitkilərdir: dənli bitkilər, un, çörək və kartof. Taxıllarda ən çox nişasta var: qarabaşaqda 60%-dən (ləpə) düyüdə 70%-ə qədər. Taxıllardan ən az nişasta yulaf ezmesi və onun emal məhsullarında olur: yulaf ezmesi, Hercules yulaf ləpəsi - 49%. Makaronda 62-68% nişasta, çörəkdən ibarətdir çovdar unuçeşidindən asılı olaraq - 33%-dən 49%-ə qədər, buğda çörəyi və buğda unundan hazırlanmış digər məhsullar - 35%-dən 51%-ə qədər nişasta, un - 56%-dən (çovdar) 68%-ə qədər (buğda) mükafat). Paxlalı bitkilərdə də çoxlu nişasta var - mərciməkdə 40%-dən noxudda 44%-ə qədər. Kartofda yüksək nişasta miqdarını da qeyd edə bilərsiniz (15-18%).

Heyvan polisaxaridləri (qlikogen).
qlikogen- qlükoza molekullarının yüksək şaxələnmiş zəncirlərindən ibarətdir. Yeməkdən sonra böyük miqdarda qlükoza qana daxil olmağa başlayır və insan orqanizmi artıq qlükozanı glikogen şəklində saxlayır. Qan qlükoza səviyyəniz azalmağa başlayanda (məsələn, bunu edərkən fiziki məşq), orqanizm fermentlərin köməyi ilə qlikogeni parçalayır, bunun nəticəsində qlükoza səviyyəsi normal qalır və orqanlar (məşq zamanı əzələlər də daxil olmaqla) enerji istehsal etmək üçün kifayət qədər onu alır. Glikogen əsasən qaraciyərdə və əzələlərdə toplanır. Ümumi glikogen ehtiyatı 100-120 q-dır, bədən tərbiyəsində yalnız əzələ toxumasında olan qlikogen vacibdir.

Lifli

Pəhriz lifi (həzm olunmayan, lifli)
Pəhriz lifi və ya pəhriz lifi su və mineral duzlar kimi bədəni enerji ilə təmin etməyən, lakin həyatında böyük rol oynayan qida maddələrinə aiddir. Pəhriz lifi əsasən şəkərdə az və ya çox az olan bitki qidalarında olur. Adətən digər qidalarla birləşdirilir.

Lif növləri.

Sellüloza və hemiselüloza
Sellüloza kəpəkli buğda unu, kəpək, kələm, gənc noxud, yaşıl və mumlu lobya, brokoli, Brüssel kələmi, xiyar qabığında, bibər, alma, yerkökü.
Hemiselüloz kəpək, taxıl, təmizlənməmiş taxıl, çuğundur, Brüssel kələmi, xardal yaşıl tumurcuqlarında tapılır.
Sellüloza və hemiselüloz suyu udur, bu da yoğun bağırsağın işləməsini asanlaşdırır. Əslində, onlar tullantıları "toplayır" və onları kolondan daha sürətli keçirlər. Bu, nəinki qəbizliyin qarşısını alır, həm də divertikuloz, spazmodik kolit, hemoroid, kolon xərçəngi və varikoz damarlarından qoruyur.

Liqnin
Bu növ lif səhər yeməyində yeyilən dənli bitkilərdə, kəpəkdə, bayat tərəvəzlərdə (tərəvəz saxlandıqda onlarda liqnin miqdarı artır və onlar daha az həzm olunur), həmçinin badımcan, yaşıl lobya, çiyələk, noxud, və turp.
Liqnin digər liflərin həzmini azaldır. Bundan əlavə, safra turşularına bağlanır, xolesterinin səviyyəsini aşağı salmağa kömək edir və qidanın bağırsaqlardan keçməsini sürətləndirir.

Diş ətləri və pektin
Komediya yulaf ezmesi və digər yulaf məmulatlarında və quru lobyada olur.
Pektin alma, sitrus meyvələri, yerkökü, gül kələm və kələm, quru noxud, yaşıl lobya, kartof, çiyələk, çiyələk, meyvə içkilərində mövcuddur.
Diş ətləri və pektin mədə və nazik bağırsaqda udma proseslərinə təsir göstərir. Safra turşularına bağlanaraq, yağın udulmasını azaldır və xolesterol səviyyəsini aşağı salır. Onlar mədə boşalmasını ləngidir və bağırsaqları örtməklə, yeməkdən sonra şəkərin udulmasını ləngidir, şəkər xəstələri üçün faydalıdır, çünki insulinin tələb olunan dozasını azaldır.

Karbohidratların növlərini və onların funksiyalarını bilməklə aşağıdakı sual yaranır -

Hansı karbohidratlar və nə qədər yemək lazımdır?

Əksər məhsullarda əsas komponent karbohidratlardır, ona görə də onları qidadan almaqda heç bir problem olmamalıdır, ona görə də karbohidratlar əksər insanların gündəlik pəhrizinin əsas hissəsini təşkil edir.
Bədənimizə qida ilə daxil olan karbohidratların üç metabolik yolu var:

1) Qlikogenez(mədə-bağırsaq traktımıza daxil olan mürəkkəb karbohidratlı qidalar qlükozaya parçalanır, sonra isə mürəkkəb karbohidratlar - əzələ və qaraciyər hüceyrələrində qlikogen şəklində saxlanılır və qanda qlükoza konsentrasiyası azaldıqda ehtiyat qida mənbəyi kimi istifadə olunur. aşağı)
2) Qlükoneogenez(qaraciyər və böyrək korteksində əmələ gəlmə prosesi (təxminən 10%) - qlükoza, amin turşularından, laktik turşudan, qliserindən)
3) qlikoliz(enerji buraxmaq üçün qlükoza və digər karbohidratların parçalanması)

Karbohidrat mübadiləsi ilk növbədə bədəndə vacib və çox yönlü enerji mənbəyi olan qan dövranında qlükozanın olması ilə müəyyən edilir. Qanda qlükozanın olması ondan asılıdır son görüş və qidanın qida tərkibi. Yəni bu yaxınlarda səhər yeməyi etmisinizsə, qanda qlükozanın konsentrasiyası yüksək olacaq, uzun müddət yeməkdən çəkinsəniz, aşağı olacaq. Daha az qlükoza bədəndə daha az enerji deməkdir, bu açıqdır, buna görə acqarına güc itkisi hiss edirsiniz. Qan dövranında qlükoza miqdarının aşağı olduğu bir vaxtda və bu, səhər saatlarında, uzun bir yuxudan sonra çox yaxşı müşahidə olunur, bu müddət ərzində karbohidrat hissələri ilə qanda mövcud qlükoza səviyyəsini heç bir şəkildə saxlamamısınız. qida, bədən qlikoliz köməyi ilə aclıq vəziyyətində özünü doldurmağa başlayır - 75% və 25% qlükoneogenez, yəni kompleks saxlanılan karbohidratların, həmçinin amin turşularının, qliserin və laktik turşunun parçalanması.
Həmçinin, pankreas hormonu qanda qlükoza konsentrasiyasının tənzimlənməsində mühüm rol oynayır. insulin. İnsülin bir nəqliyyat hormonudur, o, artıq qlükozanı əzələ hüceyrələrinə və bədənin digər toxumalarına daşıyır və bununla da qanda qlükozanın maksimum səviyyəsini tənzimləyir. Piylənməyə meylli olan və pəhrizinə baxmayan insanlarda insulin qida ilə birlikdə bədənə daxil olan artıq karbohidratları yağa çevirir, bu, əsasən sürətli karbohidratlar üçün xarakterikdir;
Bütün müxtəlif qidalardan düzgün karbohidratları seçmək üçün belə bir konsepsiya istifadə olunur: glisemik indeks .

Glisemik indeks- bu, qida ilə təmin edilən karbohidratların qan dövranına sorulması və mədəaltı vəzinin insulin reaksiyasıdır. Qidaların qan şəkəri səviyyəsinə təsirini göstərir. Bu indeks 0-dan 100-ə qədər olan miqyasda ölçülür, qida növündən asılı olaraq, müxtəlif karbohidratlar fərqli şəkildə, bəziləri tez udulur və müvafiq olaraq yüksək glisemik indeksə sahib olacaqlar, bəziləri yavaş-yavaş, sürətli udma üçün standart təmiz qlükoza, onun glisemik indeksi 100-ə bərabərdir.

Məhsulun GI bir neçə amildən asılıdır:

- Karbohidratların növü (sadə karbohidratlar yüksək GI, mürəkkəb karbohidratlar aşağı GI-yə malikdir)
- Lif miqdarı (qidada nə qədər çox olarsa, GI o qədər aşağı olur)
- Qida emalı üsulu (məsələn, istilik müalicəsi GI artırır)
- Yağların və zülalların tərkibi (yeməkdə nə qədər çox olarsa, GI o qədər aşağı olur)

Qidaların glisemik indeksini təyin edən bir çox müxtəlif cədvəllər var, onlardan biri budur:

Qidaların glisemik indeks cədvəli qəbul etməyə imkan verir düzgün qərarlar, hansı qidaları gündəlik rasionunuza daxil edəcəyinizi və hansıları bilərəkdən xaric edəcəyinizi seçmək.
Prinsip sadədir: glisemik indeks nə qədər yüksəkdirsə, bu cür qidaları diyetinizə bir o qədər az daxil edirsiniz. Əksinə, glisemik indeks nə qədər aşağı olarsa, bu cür qidaları bir o qədər tez-tez yeyirsiniz.

Bununla belə, sürətli karbohidratlar bizim üçün belə vacib yeməklərdə də faydalıdır:

- səhərlər (uzun yuxudan sonra qanda qlükoza konsentrasiyası çox aşağı olur və amin turşularının köməyi ilə orqanizmin həyat üçün lazım olan enerjini almaması üçün onu mümkün qədər tez doldurmaq lazımdır); əzələ liflərini məhv etməklə)
- və məşqdən sonra (güclü fiziki əmək üçün enerji sərfi qanda qlükoza konsentrasiyasını əhəmiyyətli dərəcədə azaldırsa, məşqdən sonra ideal seçim karbohidratları mümkün qədər tez qəbul etməkdir ki, onları mümkün qədər tez doldurmaq və katabolizmin qarşısını almaqdır)

Nə qədər karbohidrat yemək lazımdır?

Bodibildinq və fitnesdə karbohidratlar bütün qida maddələrinin ən azı 50%-ni təşkil etməlidir (təbii ki, biz “kəsmək” və ya arıqlamağı düşünmürük).
Özünüzü çoxlu karbohidratlarla doldurmaq üçün çoxlu səbəblər var, xüsusən də işlənməmiş qidalara gəldikdə. Ancaq hər şeydən əvvəl, bədənin onları toplamaq qabiliyyətinin müəyyən bir həddi olduğunu başa düşməlisiniz. Bir qaz çənini təsəvvür edin: o, yalnız müəyyən sayda litr benzin saxlaya bilər. İçinə daha çox tökməyə çalışsanız, artıqlığı qaçılmaz olaraq çölə töküləcək. Karbohidrat anbarları çevrildikdən sonra tələb olunan miqdar glikogen, qaraciyər artıq yağları emal etməyə başlayır, daha sonra dərinin altında və bədənin digər hissələrində saxlanılır.
Saxlaya biləcəyiniz əzələ glikogeninin miqdarı özünüzdən asılıdır əzələ kütləsi. Bəzi qaz çənləri digərlərindən daha böyük olduğu kimi, müxtəlif insanların əzələləri də böyükdür. müxtəlif insanlar. Nə qədər əzələli olsanız, vücudunuz bir o qədər çox glikogen saxlaya bilər.
Düzgün miqdarda karbohidrat əldə etdiyinizə əmin olmaq üçün - lazım olduğundan çox deyil - aşağıdakı düsturdan istifadə edərək gündəlik karbohidrat qəbulunuzu hesablayın. Gündə əzələ kütləsi yaratmaq üçün götürməlisiniz -

Hər kiloqram bədən çəkisi üçün 7 q karbohidrat (çəkinizi kiloqramda 7-ə vurun).

Karbohidrat qəbulunu lazımi səviyyəyə qaldırdıqdan sonra əlavə güc məşqləri əlavə etməlisiniz. Bodibildinq üçün məşq edərkən bol miqdarda karbohidrat yemək sizi daha çox enerji ilə təmin edəcək, daha çox, daha uzun müddət məşq etməyə və daha yaxşı nəticələr əldə etməyə imkan verəcək.
Bu məqaləni daha ətraflı öyrənərək gündəlik pəhrizinizi hesablaya bilərsiniz.

Canlı orqanizmləri təşkil edən hüceyrələrin kimyəvi xassələri ilk növbədə quru kütlənin 50%-ə qədərini təşkil edən karbon atomlarının sayından asılıdır. Karbon atomları əsas üzvi maddələrdə olur: zülallar, nuklein turşuları ah, lipidlər və karbohidratlar. Sonuncu qrupa (CH 2 O) n düsturuna uyğun olan karbon və su birləşmələri daxildir, burada n üçə bərabər və ya ondan böyükdür. Karbon, hidrogen və oksigenlə yanaşı, molekulların tərkibində fosfor, azot və kükürd atomları ola bilər. Bu yazıda karbohidratların insan orqanizmindəki rolunu, həmçinin onların quruluşunun, xassələrinin və funksiyalarının xüsusiyyətlərini öyrənəcəyik.

Təsnifat

Biokimyada bu birləşmələr qrupu üç sinfə bölünür: sadə şəkərlər (monosakkaridlər), polimer birləşmələri qlikozid bağı ilə - oliqosakaridlər və yüksək molekulyar çəkiyə malik biopolimerlər - polisaxaridlər. Yuxarıda göstərilən siniflərin maddələrinə rast gəlinir müxtəlif növlər hüceyrələr. Məsələn, nişasta və qlükoza bitki strukturlarında, qlikogen insanın hepatositlərində və göbələk hüceyrə divarlarında, xitin isə artropodların ekzoskeletində olur. Yuxarıda göstərilən maddələrin hamısı karbohidratlardır. Karbohidratların orqanizmdəki rolu universaldır. Onlar bakteriyaların, heyvanların və insanların həyati təzahürləri üçün əsas enerji tədarükçüsüdür.

Monosakkaridlər

Onların ümumi düsturu C n H 2 n O n olur və molekuldakı karbon atomlarının sayından asılı olaraq qruplara bölünür: triozlar, tetrozlar, pentozalar və s. Hüceyrə orqanoidlərinin və sitoplazmanın tərkibində sadə şəkərlər iki məkan konfiqurasiyasına malikdir: siklik və xətti. Birinci halda, karbon atomları bir-birinə kovalent siqma bağları ilə bağlanır və qapalı dövrlər əmələ gətirir, ikinci halda karbon skeleti qapalı deyil və budaqları ola bilər; Karbohidratların orqanizmdəki rolunu müəyyən etmək üçün onlardan ən çox yayılmışları - pentozaları və heksozları nəzərdən keçirək.

İzomerlər: qlükoza və fruktoza

Onların da eynisi var molekulyar formula C 6 H 12 O 6, lakin müxtəlif struktur tipli molekullar. Biz artıq əvvəl zəng etmişik əsas rol canlı orqanizmdə karbohidratlar - enerji. Yuxarıdakı maddələr hüceyrə tərəfindən parçalanır. Nəticədə enerji ayrılır (bir qram qlükozadan 17,6 kJ). Bundan əlavə, 36 ATP molekulu sintez olunur. Qlükozanın parçalanması mitoxondriyanın membranlarında (kristallarda) baş verir və fermentativ reaksiyalar zənciri - Krebs dövrüdür. İstisnasız olaraq heterotrof eukaryotik orqanizmlərin bütün hüceyrələrində baş verən dissimilyasiyada ən mühüm əlaqədir.

Əzələ toxumasında qlikogen ehtiyatlarının parçalanması nəticəsində məməlilərin miositlərində də qlükoza əmələ gəlir. Gələcəkdə asanlıqla parçalanan bir maddə kimi istifadə olunur, çünki hüceyrələri enerji ilə təmin etmək bədəndə karbohidratların əsas rolunu oynayır. Bitkilər fototroflardır və fotosintez zamanı öz qlükozalarını istehsal edirlər. Bu reaksiyalara Kalvin dövrü deyilir. Başlanğıc material karbon dioksid, qəbuledicisi isə riboloza difosfatdır. Qlükoza sintezi xloroplast matrisində baş verir. Qlükoza ilə eyni molekulyar formulaya malik olan fruktoza molekulda keton funksional qrupunu ehtiva edir. O, qlükozadan daha şirindir və balda, həmçinin giləmeyvə və meyvələrin şirəsində olur. Beləliklə, bioloji rolu Bədəndə karbohidratların istifadəsi ilk növbədə onları sürətli enerji mənbəyi kimi istifadə etməkdir.

Pentozaların irsiyyətdə rolu

Monosaxaridlərin başqa bir qrupu - riboza və deoksiriboza üzərində dayanaq. Onların unikallığı polimerlərin - nuklein turşularının bir hissəsi olmasındadır. Qeyri-hüceyrəli həyat formaları da daxil olmaqla bütün orqanizmlər üçün DNT və RNT irsi məlumatın əsas daşıyıcısıdır. Riboza RNT molekullarında, dezoksiriboza isə DNT nukleotidlərində olur. Deməli, karbohidratların insan orqanizmindəki bioloji rolu ondan ibarətdir ki, onlar irsiyyət vahidlərinin - genlərin və xromosomların formalaşmasında iştirak edirlər.

Aldehid qrupu olan və bitki aləmində geniş yayılmış pentozalara misal olaraq ksiloza (gövdə və toxumlarda olur), alfa-arabinoza (daş meyvə saqqızında olur) misal ola bilər. meyvə ağacları). Beləliklə, ali bitkilərin orqanizmində karbohidratların paylanması və bioloji rolu kifayət qədər böyükdür.

Oliqosakaridlər nədir

Qlükoza və ya fruktoza kimi monosaxarid molekullarının qalıqları kovalent bağlarla bağlanırsa, oliqosakkaridlər əmələ gəlir - polimer karbohidratlar. Həm bitkilərin, həm də heyvanların orqanizmində karbohidratların rolu müxtəlifdir. Bu, xüsusilə disakaridlər üçün doğrudur. Onların arasında ən çox yayılmışları saxaroza, laktoza, maltoza və trehalozadır. Beləliklə, saxaroza, başqa cür qamış şəkəri adlanır, bitkilərdə məhlul şəklində olur və onların köklərində və ya gövdələrində saxlanılır. Hidroliz nəticəsində qlükoza və fruktoza molekulları əmələ gəlir. heyvan mənşəlidir. Bəzi insanlar süd şəkərini qalaktoza və qlükozaya parçalayan laktaza fermentinin hiposekresiyası səbəbindən bu maddəyə qarşı dözümsüzlük yaşayırlar. Bədənin həyatında karbohidratların rolu müxtəlifdir. Məsələn, iki qlükoza qalığından ibarət disakarid trehaloza xərçəngkimilərin, hörümçəklərin və həşəratların hemolimfasının bir hissəsidir. Göbələklərin və bəzi yosunların hüceyrələrində də olur.

Başqa bir disakarid, maltoza və ya səməni şəkəri cücərmə zamanı çovdar və ya arpa taxıllarında olur və iki qlükoza qalığından ibarət molekuldur. Bitki və ya heyvan nişastasının parçalanması nəticəsində əmələ gəlir. İnsanların və məməlilərin nazik bağırsaqlarında maltoza maltaza fermenti tərəfindən parçalanır. Pankreas şirəsində onun olmaması halında, qidalarda glikogen və ya bitki nişastasına qarşı dözümsüzlük səbəbindən bir patoloji meydana gəlir. Bu zaman xüsusi pəhrizdən istifadə edilir və fermentin özü diyetə əlavə edilir.

Təbiətdəki kompleks karbohidratlar

Xüsusilə bitki dünyasında çox geniş yayılmışlar, biopolimerlərdir və böyük molekulyar çəkiyə malikdirlər. Məsələn, nişastada 800 000, sellülozada isə 1 600 000 polisaxaridlər monomerlərin tərkibinə, polimerləşmə dərəcəsinə və zəncirlərin uzunluğuna görə fərqlənir. Suda çox həll olunan və şirin dadı olan sadə şəkərlərdən və oliqosakaridlərdən fərqli olaraq polisaxaridlər hidrofobik və dadsızdır. İnsan orqanizmində karbohidratların rolunu glikogen - heyvan nişastasından istifadə edərək nəzərdən keçirək. O, qlükozadan sintez edilir və hepatositlərdə və skelet əzələ hüceyrələrində saxlanılır, burada onun tərkibi qaraciyərdən iki dəfə çoxdur. Dərialtı yağ toxuması, neyrositlər və makrofaqlar da glikogen istehsal etməyə qadirdir. Digər polisaxarid, bitki nişastası fotosintezin məhsuludur və yaşıl plastidlərdə əmələ gəlir.

Bəşər sivilizasiyasının başlanğıcından nişastanın əsas tədarükçüləri qiymətli kənd təsərrüfatı bitkiləri idi: düyü, kartof, qarğıdalı. Onlar hələ də dünya sakinlərinin böyük əksəriyyətinin pəhrizinin əsasını təşkil edir. Buna görə karbohidratlar çox qiymətlidir. Karbohidratların orqanizmdəki rolu, gördüyümüz kimi, onların enerji tutumlu və tez həzm olunan üzvi maddələr kimi istifadə edilməsindədir.

Monomerləri hialuron turşusu qalıqları olan bir qrup polisaxaridlər var. Onlara pektinlər deyilir və bitki hüceyrələrinin struktur maddələridir. Xüsusilə alma qabığı və çuğundurun pulpası onlarla zəngindir. Hüceyrə maddələri pektinlər hüceyrədaxili təzyiqi tənzimləyir - turgor. Şirniyyat sənayesində yüksək keyfiyyətli zefir və marmelad istehsalında jelləşdirici və qatılaşdırıcı kimi istifadə olunur. IN pəhriz qidası yoğun bağırsaqdan toksinləri effektiv şəkildə çıxaran bioloji aktiv maddələr kimi istifadə olunur.

Glikolipidlər nədir

Bu, sinir toxumasında olan karbohidratların və yağların mürəkkəb birləşmələrinin maraqlı bir qrupudur. O, məməlilərin beynini və onurğa beynini təşkil edir. Qlikolipidlər hüceyrə membranlarında da olur. Məsələn, bakteriyalarda bu birləşmələrin bəzilərində iştirak edirlər antigenlər (Landsteiner AB0 sisteminin qan qruplarını aşkar edən maddələr). Heyvanların, bitkilərin və insanların hüceyrələrində qlikolipidlərdən başqa müstəqil yağ molekulları da var. Onlar ilk növbədə enerji funksiyasını yerinə yetirirlər. Bir qram yağ parçalandıqda 38,9 kJ enerji ayrılır. Lipidlər həmçinin struktur funksiyası ilə xarakterizə olunur (hüceyrə membranlarının bir hissəsidir). Beləliklə, bu funksiyaları karbohidratlar və yağlar yerinə yetirir. Onların bədəndəki rolu son dərəcə vacibdir.

Karbohidratların və lipidlərin orqanizmdə rolu

İnsan və heyvan hüceyrələrində maddələr mübadiləsi nəticəsində baş verən polisaxaridlərin və yağların qarşılıqlı çevrilmələri müşahidə oluna bilər. Qidalanma alimləri müəyyən ediblər ki, nişastalı qidaların həddindən artıq istehlakı yağ yığılmasına səbəb olur. Bir insanın mədəaltı vəzi ilə amilaza ifrazı ilə bağlı problemləri varsa və ya oturaq həyat tərzi keçirirsə, çəkisi əhəmiyyətli dərəcədə arta bilər. Karbohidratla zəngin qidaların əsasən onikibarmaq bağırsaqda qlükozaya parçalandığını xatırlamaq lazımdır. Nazik bağırsağın villi kapilyarları tərəfindən sorulur və qaraciyərdə və əzələlərdə qlikogen şəklində yığılır. Bədəndə maddələr mübadiləsi nə qədər intensiv olarsa, o, qlükozaya bir o qədər aktiv şəkildə parçalanır. Daha sonra hüceyrələr tərəfindən əsas enerji materialı kimi istifadə olunur. Bu məlumat karbohidratların insan orqanizmində hansı rol oynadığı sualına cavab kimi xidmət edir.

Qlikoproteinlərin əhəmiyyəti

Bu qrup maddələrin birləşmələri karbohidrat + protein kompleksi ilə təmsil olunur. Onlara glikokonjuqatlar da deyilir. Bunlar antikorlar, hormonlar, membran strukturlarıdır. Ən son biokimyəvi tədqiqatlar müəyyən etdi ki, əgər qlikoproteinlər öz doğma (təbii) strukturunu dəyişməyə başlayırsa, bu, astma, revmatoid artrit və xərçəng kimi mürəkkəb xəstəliklərin inkişafına gətirib çıxarır. Hüceyrə mübadiləsində qlikokonjuqatların rolu böyükdür. Beləliklə, interferonlar virusların çoxalmasını boğur, immunoqlobulinlər orqanizmi patogen agentlərdən qoruyur. Qan zülalları da bu maddələr qrupuna aiddir. Qoruyucu və tamponlama xüsusiyyətlərini təmin edirlər. Yuxarıda göstərilən bütün funksiyalar, karbohidratların orqanizmdə fizioloji rolunun müxtəlif və son dərəcə əhəmiyyətli olması faktı ilə təsdiqlənir.

Karbohidratlar harada və necə əmələ gəlir?

Sadə və mürəkkəb şəkərlərin əsas tədarükçüləri yaşıl bitkilərdir: yosunlar, ali sporlar, gimnospermlər və çiçəkli bitkilər. Onların hamısının hüceyrələrində xlorofil piqmenti var. Tilakoidlərin - xloroplastların strukturlarının bir hissəsidir. Rus alimi K. A Timiryazev karbohidratların əmələ gəlməsi ilə nəticələnən fotosintez prosesini tədqiq etmişdir. Karbohidratların bitki orqanizmində rolu nişastanın meyvələrdə, toxumlarda və soğanaqlarda, yəni vegetativ orqanlarda toplanmasıdır. Fotosintezin mexanizmi kifayət qədər mürəkkəbdir və həm işıqda, həm də qaranlıqda baş verən bir sıra enzimatik reaksiyalardan ibarətdir. Qlükoza fermentlərin təsiri altında karbon qazından sintez olunur. Heterotrof orqanizmlər qida və enerji mənbəyi kimi yaşıl bitkilərdən istifadə edirlər. Beləliklə, hər şeyin ilk həlqəsi olan və istehsalçı adlanan bitkilərdir.

Heterotrof orqanizmlərin hüceyrələrində karbohidratlar hamar (aqranulyar) endoplazmatik retikulumun kanallarında sintez olunur. Onlar daha sonra enerji və tikinti materialları kimi istifadə olunur. Bitki hüceyrələrində karbohidratlar əlavə olaraq Golgi kompleksində əmələ gəlir və sonra sellüloza hüceyrə divarını əmələ gətirir. Onurğalıların həzm prosesi zamanı karbohidratla zəngin birləşmələr ağızda və mədədə qismən parçalanır. Əsas dissimilyasiya reaksiyaları onikibarmaq bağırsaqda baş verir. O, nişastanı qlükozaya parçalayan amilaza fermenti olan mədəaltı vəzi şirəsini ifraz edir. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, qlükoza nazik bağırsaqda qana sorulur və bütün hüceyrələrə paylanır. Burada enerji mənbəyi kimi istifadə olunur və struktur maddə. Bu, karbohidratların bədəndə oynadığı rolu izah edir.

Heterotrof hüceyrələrin supramembran kompleksləri

Onlar heyvanlar və göbələklər üçün xarakterikdir. Kimyəvi tərkibi və bu strukturların molekulyar təşkili lipidlər, zülallar və karbohidratlar kimi birləşmələrlə təmsil olunur. Bədəndə karbohidratların rolu membranların qurulmasında iştirak etməkdir. İnsan və heyvan hüceyrələrində qlikokaliks adlanan xüsusi struktur komponent var. Bu nazik səth təbəqəsi sitoplazmatik membranla əlaqəli qlikolipidlərdən və qlikoproteinlərdən ibarətdir. Bu hüceyrələr arasında birbaşa əlaqəni təmin edir xarici mühit. Qıcıqlanmaların qəbulu və hüceyrədənkənar həzm də burada baş verir. Karbohidrat qabığı sayəsində hüceyrələr bir-birinə yapışaraq toxuma əmələ gətirir. Bu fenomen yapışma adlanır. Onu da əlavə edək ki, karbohidrat molekullarının "quyruqları" hüceyrənin səthindən yuxarıda yerləşir və interstisial mayeyə yönəldilir.

Heterotrof orqanizmlərin başqa bir qrupu, göbələklər də hüceyrə divarı adlanan səth aparatına malikdirlər. Buraya mürəkkəb şəkərlər - xitin, glikogen daxildir. Bəzi göbələk növləri həmçinin göbələk şəkəri adlanan trehaloza kimi həll olunan karbohidratları ehtiva edir.

Birhüceyrəli heyvanlarda, məsələn, kirpiklilərdə, səth təbəqəsi, pelikula, həmçinin zülal və lipidlərlə oliqosakarid komplekslərini ehtiva edir. Bəzi protozoalarda pelikül kifayət qədər nazikdir və bədən formasının dəyişməsinə mane olmur. Digərlərində isə qalınlaşır və qoruyucu funksiyanı yerinə yetirən qabıq kimi möhkəm olur.

Bitki hüceyrə divarı

O, həmçinin lif paketləri şəklində toplanmış çoxlu miqdarda karbohidratlar, xüsusilə də sellüloza ehtiva edir. Bu strukturlar kolloid matrisə daxil edilmiş çərçivə təşkil edir. Əsasən oliqo- və polisaxaridlərdən ibarətdir. Bitki hüceyrələrinin hüceyrə divarları lignified ola bilər. Bu zaman selüloz dəstələri arasındakı boşluqlar başqa bir karbohidrat - liqninlə doldurulur. Hüceyrə membranının dəstəkləyici funksiyalarını artırır. Tez-tez, xüsusilə çoxilliklərdə odunlu bitkilər, sellülozadan ibarət olan xarici təbəqə yağa bənzər maddə - suberinlə örtülmüşdür. Suyun bitki toxumalarına daxil olmasına mane olur, buna görə də əsas hüceyrələr tez ölür və mantar təbəqəsi ilə örtülür.

Yuxarıdakıları ümumiləşdirərək, karbohidratların və yağların bitki hüceyrə divarında bir-biri ilə sıx əlaqədə olduğunu görürük. Onların fototrofların bədənindəki rolunu qiymətləndirmək çətindir, çünki qlikolipid kompleksləri dəstək və qoruyucu funksiyaları təmin edir. Drobyanka krallığının orqanizmlərinə xas olan karbohidratların müxtəlifliyini öyrənək. Buraya prokaryotlar, xüsusən də bakteriyalar daxildir. Onların hüceyrə divarında karbohidrat - murein var. Səth aparatının quruluşundan asılı olaraq bakteriyalar qram-müsbət və qram-mənfi bölünür.

İkinci qrupun strukturu daha mürəkkəbdir. Bu bakteriyaların iki təbəqəsi var: plastik və sərt. Birincisi murein kimi mukopolisakkaridləri ehtiva edir. Onun molekulları bakteriya hüceyrəsinin ətrafında bir kapsul meydana gətirən böyük mesh strukturlarına bənzəyir. İkinci təbəqə polisaxaridlərin və zülalların birləşməsi olan peptidoqlikandan ibarətdir.

Hüceyrə divarı lipopolisaxaridləri bakteriyaların diş minası və ya eukaryotik hüceyrələrin membranı kimi müxtəlif substratlara möhkəm yapışmasına imkan verir. Bundan əlavə, qlikolipidlər bakteriya hüceyrələrinin bir-birinə yapışmasını təşviq edir. Bu yolla, məsələn, streptokokların zəncirləri və stafilokokların çoxluqları meydana gəlir, üstəlik, bəzi prokaryot növləri əlavə bir selikli qişaya malikdir - peplos; Tərkibində polisaxaridlər var və sərt radiasiyaya məruz qaldıqda və ya antibiotiklər kimi müəyyən kimyəvi maddələrlə təmasda olduqda asanlıqla məhv olur.

§ 1. KARBOHİDRATLARIN TƏSNİFATI VƏ FUNKSİYASI

Hələ qədim dövrlərdə bəşəriyyət karbohidratlarla tanış olmuş və onları öz tərkibində istifadə etməyi öyrənmişdir gündəlik həyat. Pambıq, kətan, ağac, nişasta, bal, şəkər qamışı sivilizasiyanın inkişafında mühüm rol oynayan karbohidratlardan yalnız bir neçəsidir. Karbohidratlar təbiətdə ən çox yayılmış üzvi birləşmələr sırasındadır. Onlar bakteriya, bitki və heyvanlar da daxil olmaqla istənilən orqanizmin hüceyrələrinin ayrılmaz tərkib hissəsidir. Bitkilərdə karbohidratlar quru kütlənin 80-90% -ni, heyvanlarda - bədən çəkisinin təxminən 2% -ni təşkil edir. Onların karbon qazı və sudan sintezi enerjidən istifadə edərək yaşıl bitkilər tərəfindən həyata keçirilir günəş işığı (fotosintez ). Bu proses üçün ümumi stoxiometrik tənlik:

Qlükoza və digər sadə karbohidratlar daha sonra nişasta və sellüloza kimi daha mürəkkəb karbohidratlara çevrilir. Bitkilər bu karbohidratlardan tənəffüs prosesində enerji buraxmaq üçün istifadə edirlər. Bu proses əslində fotosintezin əksidir:

Bilmək maraqlıdır! Yaşıl bitkilər və bakteriyalar hər il fotosintez prosesi ilə atmosferdən təxminən 200 milyard ton karbon dioksidi udurlar. Bu zaman atmosferə təxminən 130 milyard ton oksigen buraxılır və 50 milyard ton üzvi karbon birləşmələri, əsasən də karbohidratlar sintez olunur.

Heyvanlar karbon dioksiddən və sudan karbohidratlar sintez edə bilmirlər. Karbohidratları qida ilə birlikdə istehlak edərək, heyvanlar həyati prosesləri saxlamaq üçün onlarda yığılan enerjidən istifadə edirlər. Çörək məmulatları, kartof, dənli bitkilər və s. kimi qidalarımız yüksək karbohidrat tərkibi ilə xarakterizə olunur.

"Karbohidratlar" adı tarixidir. Bu maddələrin ilk nümayəndələri C m H 2 n O n və ya C m (H 2 O) n ümumi formula ilə təsvir edilmişdir. Karbohidratların başqa adıdır Sahara – ən sadə karbohidratların şirin dadı ilə izah olunur. Kimyəvi quruluşuna görə karbohidratlar mürəkkəb və müxtəlif birləşmələr qrupudur. Onların arasında kifayət qədər var sadə əlaqələr molekulyar çəkisi təxminən 200 və molekulyar çəkisi bir neçə milyona çatan nəhəng polimerlər. Karbon, hidrogen və oksigen atomları ilə yanaşı, karbohidratlarda fosfor, azot, kükürd və daha az hallarda digər elementlərin atomları ola bilər.

Karbohidratların təsnifatı

Bütün məlum karbohidratları ikiyə bölmək olar böyük qruplar – sadə karbohidratlar Və kompleks karbohidratlar. Ayrı bir qrup karbohidrat tərkibli qarışıq polimerlər, məsələn, qlikoproteinlər- protein molekulu ilə kompleks; qlikolipidlər - lipidlərlə kompleks və s.

Sadə karbohidratlar (monosakkaridlər və ya monosaxaridlər) hidroliz zamanı daha sadə karbohidrat molekulları əmələ gətirə bilməyən polihidroksikarbonil birləşmələridir. Əgər monosaxaridlərin tərkibində aldehid qrupu varsa, o zaman aldozalar (aldehid spirtləri), keton qrupu varsa, ketozlar (keto spirtləri) sinfinə aiddir. Monosaxarid molekulunda karbon atomlarının sayından asılı olaraq triozlar (C 3), tetrozlar (C 4), pentozlar (C 5), heksozlar (C 6) və s. fərqləndirilir:

Təbiətdə ən çox rast gəlinən birləşmələr pentozlar və heksozlardır.

Kompleks karbohidratlar ( polisaxaridlər, və ya polioz) monosaxarid qalıqlarından tikilmiş polimerlərdir. Hidroliz edildikdə sadə karbohidratlar əmələ gətirirlər. Polimerləşmə dərəcəsindən asılı olaraq, onlar aşağı molekulyar çəkiyə bölünürlər ( oliqosakaridlər, polimerləşmə dərəcəsi adətən 10-dan az olan) və yüksək molekulyar çəki. Oliqosakaridlər şəkərə bənzər karbohidratlardır, suda həll olunur və şirin dadı var. Metal ionlarını (Cu 2+, Ag +) azaltmaq qabiliyyətinə əsasən, onlar bölünür bərpaedici Və bərpaedici olmayan. Tərkibindən asılı olaraq polisaxaridləri də iki qrupa bölmək olar: homopolisaxaridlər Və heteropolisaxaridlər. Homopolisaxaridlər bir növ monosaxarid qalıqlarından, heteropolisaxaridlər isə müxtəlif monosaxaridlərin qalıqlarından qurulur.

Hər bir karbohidrat qrupunun ən ümumi nümayəndələrinin nümunələri ilə yuxarıda göstərilənlər aşağıdakı diaqramda təqdim edilə bilər:

Karbohidratların funksiyaları

Polisaxaridlərin bioloji funksiyaları çox müxtəlifdir.

Enerji və saxlama funksiyası

Karbohidratlar insanın qida ilə istehlak etdiyi kalorilərin böyük hissəsini ehtiva edir. Qida ilə təmin edilən əsas karbohidrat nişastadır. Çörək məmulatlarında, kartofda və dənli bitkilərdə olur. İnsan pəhrizində həmçinin qlikogen (qaraciyərdə və ətdə), saxaroza (aşqar kimi) var müxtəlif yeməklər), fruktoza (meyvələrdə və balda), laktoza (süddə). Polisaxaridlər bədən tərəfindən udulmazdan əvvəl, həzm fermentlərinin köməyi ilə monosaxaridlərə hidroliz edilməlidir. Yalnız bu formada onlar qana sorulur. Qan axını ilə monosaxaridlər orqan və toxumalara daxil olur, burada öz karbohidratlarını və ya digər maddələrini sintez etmək üçün istifadə olunur və ya onlardan enerji çıxarmaq üçün parçalanır.

Qlükozanın parçalanması nəticəsində ayrılan enerji ATP şəklində saxlanılır. Qlükozanın parçalanması üçün iki proses var: anaerob (oksigen olmadıqda) və aerob (oksigenin iştirakı ilə). Anaerob proses nəticəsində laktik turşu əmələ gəlir

ağır fiziki iş zamanı əzələlərdə toplanır və ağrıya səbəb olur.

Aerobik proses nəticəsində qlükoza karbon monoksit (IV) və suya oksidləşir:

Qlükozanın aerob parçalanması nəticəsində anaerob parçalanma ilə müqayisədə daha çox enerji ayrılır. Ümumiyyətlə, 1 q karbohidratın oksidləşməsi nəticəsində 16,9 kJ enerji ayrılır.

Qlükoza spirtli fermentasiyaya məruz qala bilər. Bu proses anaerob şəraitdə maya tərəfindən həyata keçirilir:

Spirtli fermentasiya sənayedə şərabların və etil spirtinin istehsalı üçün geniş istifadə olunur.

İnsan yalnız spirtli fermentasiyadan istifadə etməyi öyrəndi, həm də laktik turşu fermentasiyasının istifadəsini tapdı, məsələn, laktik turşu məhsulları və turşu tərəvəzləri əldə etmək üçün.

İnsan və ya heyvan orqanizmində sellülozu hidroliz edə bilən fermentlər yoxdur, lakin sellüloza bir çox heyvanlar, xüsusən də gövşəyənlər üçün qidanın əsas komponentidir. Bu heyvanların mədələrində ferment istehsal edən çoxlu miqdarda bakteriya və protozoa var sellülaz, sellülozun qlükozaya hidrolizini kataliz edir. Sonuncu əlavə çevrilmələrə məruz qala bilər, bunun nəticəsində gövşəyənlərin qanına sorula bilən butirik, sirkə və propion turşuları əmələ gəlir.

Karbohidratlar da ehtiyat funksiyasını yerinə yetirirlər. Belə ki, bitkilərdə nişasta, saxaroza, qlükoza və glikogen heyvanlarda onlar öz hüceyrələrinin enerji ehtiyatıdır.

Struktur, dəstəkləyici və qoruyucu funksiyalar

Bitkilərdə sellüloza və xitin onurğasızlarda və göbələklərdə köməkçi və qoruyucu funksiyaları yerinə yetirirlər. Polisaxaridlər mikroorqanizmlərdə kapsul əmələ gətirir və bununla da membranı gücləndirirlər. Bakteriyaların lipopolisaxaridləri və heyvan hüceyrələrinin səthinin qlikoproteinləri orqanizmin hüceyrələrarası qarşılıqlı təsirinin və immunoloji reaksiyalarının seçiciliyini təmin edir. Riboza xidmət edir tikinti materialı RNT üçün, dezoksiriboza isə DNT üçün.

Qoruyucu funksiyanı yerinə yetirir heparin. Bu karbohidrat qanın laxtalanmasının inhibitoru olmaqla qan laxtalanmasının qarşısını alır. Məməlilərin qanında və birləşdirici toxumasında olur. Qısa amin turşusu zəncirləri ilə bir yerdə saxlanılan polisaxaridlərin yaratdığı bakteriya hüceyrə divarları bakteriya hüceyrələrini mənfi təsirlərdən qoruyur. Xərçəngkimilərdə və həşəratlarda karbohidratlar qoruyucu funksiyanı yerinə yetirən ekzoskeletin qurulmasında iştirak edir.

Tənzimləmə funksiyası

Lif bağırsaq hərəkətliliyini artırır, bununla da həzmi yaxşılaşdırır.

Maye yanacaq mənbəyi kimi karbohidratlardan - etanoldan istifadə etmək imkanı maraqlıdır. Qədim dövrlərdən bəri ağac evləri qızdırmaq və yemək bişirmək üçün istifadə edilmişdir. IN müasir cəmiyyət bu yanacaq növü digər növlərlə - daha ucuz və istifadəsi daha rahat olan neft və kömürlə əvəz olunur. Bununla belə, bitki xammalı, istifadədə bəzi çətinliklərə baxmayaraq, neft və kömürdən fərqli olaraq, bərpa olunan enerji mənbəyidir. Lakin onun daxili yanma mühərriklərində istifadəsi çətindir. Bu məqsədlər üçün istifadəyə üstünlük verilir maye yanacaq və ya qaz. Aşağı dərəcəli ağacdan, samandan və ya sellüloza və ya nişasta olan digər bitki materiallarından maye yanacaq - etil spirti əldə edə bilərsiniz. Bunu etmək üçün əvvəlcə qlükoza əldə etmək üçün sellülozu və ya nişastanı hidroliz etməlisiniz:

və sonra etil spirti istehsal etmək üçün yaranan qlükozanı spirtli fermentasiyaya məruz qoyur. Təmizləndikdən sonra daxili yanma mühərriklərində yanacaq kimi istifadə edilə bilər. Qeyd edək ki, Braziliyada bu məqsədlə hər il şəkər qamışı, sorgum və manyok milyardlarla litr spirt istehsal edir və onu daxili yanma mühərriklərində istifadə edir.

Kökəlmək istəyənlər üçün.

Karbohidratlar sizə kömək edəcəkdir.

Bildiyiniz kimi, bir yağ molekulu dörd molekul qlükoza və dörd molekul sudur. Yəni su qəbulu ilə birlikdə karbohidratların artan istehlakı ilə gözlənilən nəticəni əldə edəcəksiniz. Yalnız bir şeyi qeyd edəcəm, daha mürəkkəb karbohidratlar istehlak etmək məsləhətdir, çünki sadə karbohidratlar diabet və hipertoniyaya səbəb ola bilər. Ümid edirəm ki, müasir qidalanma ilə (mağazalarda məhsul seçimi) bu yolda çətinlik çəkməyəcəksiniz. Karbohidratlar haqqında əsas məlumatlar Vikipediya sayəsində aşağıda verilmişdir.

(şəkərlər, saxaridlər) - tərkibində karbonil qrupu və bir neçə hidroksil qrupu olan üzvi maddələr. Birləşmələr sinfinin adı “karbon hidratlar” sözlərindən yaranmışdır və ilk dəfə 1844-cü ildə K.Şmidt tərəfindən təklif edilmişdir. Bu adın yaranması, elmə məlum olan ilk karbohidratların formal olaraq karbon və suyun birləşmələri olan ümumi düstur Cx(H2O)y ilə təsvir edilməsi ilə əlaqədardır.
Karbohidratlar üzvi birləşmələrin çox geniş sinfidir, onların arasında çox fərqli xüsusiyyətlərə malik maddələr var. Bu, karbohidratların canlı orqanizmlərdə müxtəlif funksiyaları yerinə yetirməsinə imkan verir. Bu sinfin birləşmələri bitkilərin quru kütləsinin təxminən 80%-ni, heyvanların kütləsinin isə 2-3%-ni təşkil edir.

Sadə və mürəkkəb karbohidratlar

Solda D-gliseraldehid, sağda dihidroksiaseton var.

Karbohidratlar bütün canlı orqanizmlərin hüceyrələrinin və toxumalarının ayrılmaz tərkib hissəsidir, bitki və heyvan dünyasının nümayəndələridir, Yerdəki üzvi maddələrin əsas hissəsini (çəkisi ilə) təşkil edirlər. Bütün canlı orqanizmlər üçün karbohidratların mənbəyi bitkilər tərəfindən həyata keçirilən fotosintez prosesidir. Monomerlərə hidroliz etmək qabiliyyətinə görə karbohidratlar iki qrupa bölünür: sadə (monosaxaridlər) və mürəkkəb (disaxaridlər və polisaxaridlər). Mürəkkəb karbohidratlar, sadə karbohidratlardan fərqli olaraq, monosaxaridlər və monomerlər əmələ gətirmək üçün hidroliz oluna bilər. Sadə karbohidratlar suda asanlıqla həll olunur və sintez olunur yaşıl bitkilər. Mürəkkəb karbohidratlar sadə şəkərlərin (monosaxaridlərin) polikondensasiya məhsullarıdır və hidrolitik parçalanma prosesində yüzlərlə və minlərlə monosaxarid molekulları əmələ gətirirlər.

Monosakkaridlər

Təbiətdə ümumi monosaxarid beta-D-qlükozadır.

Monosakkaridlər(yunanca monos - tək, saxar - şəkər) - daha sadə karbohidratlar əmələ gətirmək üçün hidroliz olmayan ən sadə karbohidratlar - adətən rəngsizdir, suda asanlıqla həll olunur, spirtdə zəif həll olunur və efirdə tamamilə həll olunmur, bərk şəffaf üzvi birləşmələr, karbohidratların əsas qrupları, ən çox sadə forma Sahara. Sulu məhlullar neytral pH-a malikdir. Bəzi monosaxaridlərin şirin dadı var. Monosakkaridlər bir karbonil (aldehid və ya keton) qrupu ehtiva edir, buna görə də onları polihidrik spirtlərin törəmələri hesab etmək olar. Zəncirin sonunda karbonil qrupu olan monosaxarid aldehiddir və aldoz adlanır. Karbonil qrupunun hər hansı digər mövqeyində monosaxarid ketondur və ketoza adlanır. Karbon zəncirinin uzunluğundan (üçdən on atoma qədər) asılı olaraq triozlar, tetrozlar, pentozlar, heksozlar, heptozlar və s. Onların arasında təbiətdə pentozalar və heksozlar ən çox yayılmışdır. Monosaxaridlər disakaridlərin, oliqosakkaridlərin və polisaxaridlərin sintez olunduğu tikinti bloklarıdır.
Təbiətdə sərbəst formada ən çox yayılmış D-qlükoza (üzüm şəkəri və ya dekstroza, C6H12O6) - altı atomlu şəkər (heksoza), bir çox polisaxaridlərin (polimerlərin) struktur vahidi (monomer) - disakaridlər: (maltoza, saxaroza və laktoza) və polisaxaridlər (selüloz, nişasta). Digər monosaxaridlər əsasən di-, oliqo- və ya polisaxaridlərin komponentləri kimi tanınır və nadir hallarda sərbəst vəziyyətdə olur. Təbii polisaxaridlər monosaxaridlərin əsas mənbəyi kimi xidmət edir

Disakaridlər

Maltoza (səməni şəkəri) iki qlükoza qalığından ibarət təbii disakariddir.

maltoza(səməni şəkəri) - iki qlükoza qalığından ibarət təbii disaxarid
Disaxaridlər (di - iki, saxar - şəkər) mürəkkəb üzvi birləşmələrdir, hidroliz zamanı hər bir molekul iki monosaxarid molekuluna parçalanır; Strukturuna görə disakaridlər iki monosaxarid molekulunun hidroksil qruplarının (iki hemiasetal və ya bir hemiasetal və bir spirt) qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gələn qlikozid bağı ilə bir-birinə bağlandığı qlikozidlərdir. Quruluşundan asılı olaraq disaxaridlər iki qrupa bölünür: reduksiya edən və reduksiya etməyən. Məsələn, maltoza molekulunda ikinci monosaxarid qalığı (qlükoza) bu disakarid reduksiya xüsusiyyətlərini verən sərbəst hemiasetal hidroksilə malikdir. Disaxaridlər polisaxaridlərlə birlikdə insan və heyvanların qida rasionunda əsas karbohidrat mənbələrindən biridir.

Oliqosakaridlər

Rafinoza- D-qalaktoza, D-qlükoza və D-fruktoza qalıqlarından ibarət təbii trisaxarid.
Oliqosakaridlər- molekulları qlikozid bağları ilə bağlanan 2-dən 10-a qədər monosaxarid qalıqlarından sintez olunan karbohidratlar. Müvafiq olaraq, onlar fərqləndirirlər: disakaridlər, trisaxaridlər və s. Eyni monosaxarid qalıqlarından ibarət olan oliqosaxaridlərə homopolisaxaridlər, müxtəliflərindən ibarət olanlara isə heteropolisaxaridlər deyilir. Oliqosakaridlər arasında ən çox yayılmışı disakaridlərdir.
Təbii trisaxaridlər arasında ən çox rast gəlinən rafinozadır - tərkibində fruktoza, qlükoza və qalaktoza qalıqları olan reduksiya etməyən oliqosakkarid şəkər çuğundurunda və bir çox başqa bitkilərdə çoxlu miqdarda tapılır.

Polisaxaridlər

Polisaxaridlər - ümumi ad molekulları onlarla, yüzlərlə və ya minlərlə monomerdən - monosaxaridlərdən ibarət olan mürəkkəb yüksək molekullu karbohidratlar sinfi. Bu baxımdan ümumi prinsiplər polisaxaridlər qrupunda quruluşa görə, eyni tipli monosaxarid vahidlərindən sintez edilən homopolisaxaridləri və iki və ya daha çox növ monomerik qalıqların olması ilə xarakterizə olunan heteropolisaxaridləri ayırmaq mümkündür.
Bir monosaxaridin qalıqlarından ibarət olan homopolisaxaridlər (qlikanlar) heksoza və ya pentoza ola bilər, yəni monomer kimi heksoza və ya pentozadan istifadə edilə bilər. Polisaxaridin kimyəvi təbiətindən asılı olaraq qlükanlar (qlükoza qalıqlarından), mannanlar (mannozdan), qalaktanlar (qalaktozadan) və digər oxşar birləşmələr fərqləndirilir. Homopolisaxaridlər qrupuna bitki (nişasta, sellüloza, pektin), heyvan (qlikogen, xitin) və bakterial (dekstran) mənşəli üzvi birləşmələr daxildir.
Polisaxaridlər heyvan və bitki orqanizmlərinin həyatı üçün zəruridir. Bu, maddələr mübadiləsi nəticəsində yaranan orqanizmdə əsas enerji mənbələrindən biridir. Polisaxaridlər immun proseslərdə iştirak edir, toxumalarda hüceyrələrin yapışmasını təmin edir və biosferdə üzvi maddələrin əsas hissəsini təşkil edir.

Solda nişasta, sağda glikogen var.

nişasta

(C6H10O5)n iki homopolisaxaridlərin qarışığıdır: xətti - amiloza və budaqlanmış - monomeri alfa-qlükoza olan amilopektin. Soyuq suda həll olmayan, şişməyə qadir olan və suda qismən həll olan ağ amorf maddə isti su. Molekulyar çəki 105-107 Dalton. Nişasta, sintez edilmişdir müxtəlif bitkilər xloroplastlarda fotosintez zamanı işığın təsiri altında taxılların strukturunda, molekulların polimerləşmə dərəcəsində, polimer zəncirlərinin quruluşunda və fiziki-kimyəvi xassələrində bir qədər fərqlənir. Bir qayda olaraq, nişastada amiloza miqdarı 10-30%, amilopektin - 70-90% təşkil edir. Amiloza molekulunda alfa-1,4 bağları ilə əlaqəli orta hesabla 1000-ə yaxın qlükoza qalığı var. Amilopektin molekulunun ayrı-ayrı xətti bölmələri 20-30 belə vahiddən ibarətdir və amilopektin budaqlanan nöqtələrində qlükoza qalıqları zəncirlərarası alfa-1,6 bağları ilə birləşir. Nişastanın qismən turşu hidrolizi ilə daha aşağı polimerləşmə dərəcəsi olan polisaxaridlər - dekstrinlər (C6H10O5)p və tam hidrolizlə - qlükoza əmələ gəlir.
Qlikogen (C6H10O5)n - alfa-D-qlükoza qalıqlarından qurulmuş polisaxarid - ali heyvanların və insanların əsas ehtiyat polisaxarididir, demək olar ki, bütün orqan və toxumalarda hüceyrələrin sitoplazmasında qranullar şəklində tapılır, lakin ən böyük miqdar əzələlərdə və qaraciyərdə toplanır. Qlikogen molekulu xətti ardıcıllıqla qlükoza qalıqları alfa-1,4 bağları, budaqlanma nöqtələrində isə zəncirlərarası alfa-1,6 bağları ilə birləşdirilən budaqlanan poliqlükozid zəncirlərindən qurulur. Glikogenin empirik düsturu nişastanın düsturu ilə eynidir. By kimyəvi quruluş qlikogen amilopektinə yaxındır və daha aydın zəncirli budaqlanır və buna görə də bəzən qeyri-dəqiq olaraq “heyvan nişastası” adlanır. Molekulyar çəki 105-108 Dalton və daha yüksək. Heyvan orqanizmlərində bitki polisaxaridinin - nişastanın struktur və funksional analoqudur. Glikogen enerji ehtiyatı meydana gətirir, lazım gələrsə, qəfil qlükoza çatışmazlığını kompensasiya etmək üçün tez səfərbər edilə bilər - onun molekulunun güclü budaqlanması onun mövcudluğuna səbəb olur. çox sayda sürətli parçalanmağa imkan verən terminal qalıqları tələb olunan miqdar qlükoza molekulları. Trigliserid (yağ) anbarından fərqli olaraq, glikogen anbarı o qədər də böyük deyil (qram başına kalori). Yalnız qaraciyər hüceyrələrində (hepatositlərdə) saxlanılan qlikogen bütün bədəni gücləndirmək üçün qlükoza çevrilə bilər və hepatositlər öz çəkilərinin 8 faizinə qədərini glikogen şəklində toplaya bilirlər ki, bu da istənilən hüceyrə tipində ən yüksək konsentrasiyadır. Yetkinlərin qaraciyərində glikogenin ümumi kütləsi 100-120 qrama çata bilər. Əzələlərdə qlikogen yalnız yerli istehlak üçün qlükozaya parçalanır və daha aşağı konsentrasiyalarda toplanır (ümumi əzələ kütləsinin 1% -dən çox deyil), lakin əzələlərdəki ümumi ehtiyat hepatositlərdə yığılan ehtiyatdan çox ola bilər.

Sellüloza (lif) beta-piranoza şəklində təqdim olunan alfa-qlükoza qalıqlarından ibarət bitki dünyasının ən çox yayılmış struktur polisaxarididir. Belə ki, sellüloza molekulunda beta-qlükopiranoz monomer vahidləri bir-biri ilə beta-1,4 bağları ilə xətti şəkildə bağlıdır. Selülozanın qismən hidrolizi ilə disaxarid sellobioza, tam hidrolizlə isə D-qlükoza əmələ gəlir. İnsan mədə-bağırsaq traktında sellüloza həzm olunmur, çünki həzm fermentləri dəstində beta-qlükozidaza yoxdur. Bununla belə, qidada optimal miqdarda bitki lifinin olması nəcisin normal formalaşmasına kömək edir. Böyük mexaniki gücə malik olan sellüloza bitkilər üçün dəstəkləyici material kimi çıxış edir, məsələn, ağacda onun payı 50-70% arasında dəyişir, pambıq isə demək olar ki, yüz faiz sellülozdur.
Xitin aşağı bitkilərin, göbələklərin və onurğasız heyvanların (əsasən artropodların - həşəratların və xərçəngkimilərin buynuz qişalarının) struktur polisaxarididir. Chitin, bitkilərdəki sellüloza kimi, göbələklərin və heyvanların orqanizmlərində köməkçi və mexaniki funksiyaları yerinə yetirir. Xitin molekulu beta-1,4-qlikozin bağları ilə birləşdirilmiş N-asetil-D-qlükozamin qalıqlarından qurulmuşdur. Xitinin makromolekulları budaqsızdır və onların məkan düzülüşündə sellüloza ilə heç bir əlaqəsi yoxdur.
Pektik maddələr meyvə və tərəvəzlərdə olan poliqalakturon turşusudur; Üzvi turşuların olması halında, onlar gelləşmə qabiliyyətinə malikdir və qida sənayesində jele və marmelad hazırlamaq üçün istifadə olunur. Bəzi pektin maddələri xora əleyhinə təsir göstərir və bir sıra əczaçılıq preparatlarının aktiv komponentidir, məsələn, psyllium törəməsi plantaglucid.
Muramin polisaxariddir, bakteriya hüceyrə divarının dəstəkləyici-mexaniki materialıdır. Kimyəvi quruluşuna görə, beta-1,4-qlikozid bağı ilə bağlanmış N-asetilqlükozamin və N-asetilmuramik turşunun alternativ qalıqlarından qurulmuş budaqsız zəncirdir. Muramin tərəfindən struktur təşkilatı(düz zəncirli beta-1,4-poliqlukopiranoz skeleti) və funksional rolu xitin və sellülozaya çox oxşardır.
Bakterial mənşəli dekstran yarımsaxaridləri sənaye istehsalı şəraitində mikrobioloji vasitələrlə (Leuconostoc mesenteroides mikroorqanizmlərinin saxaroza məhlulu üzərində təsiri ilə) sintez olunur və qan plazması əvəzediciləri kimi istifadə olunur (klinik “dekstranlar” deyilən: Poliqlyukin və s.) .

Solda D-gliseraldehid, sağda L-gliseraldehid var.

Məkan izomerizmi

İzomerizm tərkibinə və molekulyar çəkisinə görə eyni olan, lakin atomların kosmosda quruluşuna və ya düzülməsinə və nəticədə xassələrinə görə fərqlənən kimyəvi birləşmələrin (izomerlərin) mövcudluğudur.
Monosaxaridlərin stereoizomerizmi: modeli müstəviyə proyeksiya edərkən, asimmetrik karbon atomunda OH qrupunun sağ tərəfdə yerləşdiyi qliseraldehid izomeri adətən D-gliseraldehid, güzgü şəkli isə L-gliseraldehid sayılır. Monosaxaridlərin bütün izomerləri OH qrupunun CH2OH qrupuna yaxın olan sonuncu asimmetrik karbon atomunda yerləşməsinin oxşarlığına görə D- və L-formalarına bölünür (ketozlarda eyni sayda karbonlu aldoza nisbətən bir az asimmetrik karbon atomu var. atomlar). Təbii heksozalar - qlükoza, fruktoza, mannoza və qalaktoza - stereokimyəvi konfiqurasiyaya görə D seriyalı birləşmələr kimi təsnif edilir.

Bioloji rol
Canlı orqanizmlərdə karbohidratlar aşağıdakı funksiyaları yerinə yetirirlər:
Struktur və dəstək funksiyaları. Karbohidratlar müxtəlif dəstəkləyici strukturların tikintisində iştirak edirlər. Beləliklə, sellüloza bitki hüceyrə divarlarının əsas struktur komponentidir, xitin göbələklərdə oxşar funksiyanı yerinə yetirir, həmçinin artropodların ekzoskeletinə sərtlik verir.
Bitkilərdə qoruyucu rol. Bəzi bitkilər ölü hüceyrələrin hüceyrə divarlarından ibarət qoruyucu strukturlara (tikan, tikan və s.) malikdir.
Plastik funksiyası. Karbohidratlar mürəkkəb molekulların bir hissəsidir (məsələn, pentozalar (riboza və dezoksiriboza) ATP, DNT və RNT-nin qurulmasında iştirak edirlər).
Enerji funksiyası. Karbohidratlar enerji mənbəyi kimi xidmət edir: 1 qram karbohidratın oksidləşməsi nəticəsində 4,1 kkal enerji və 0,4 q su ayrılır.
Saxlama funksiyası. Karbohidratlar ehtiyat qida kimi çıxış edir: heyvanlarda glikogen, bitkilərdə nişasta və inulin.
Osmotik funksiya. Karbohidratlar orqanizmdə osmotik təzyiqin tənzimlənməsində iştirak edir. Belə ki, qanda 100-110 mq/% qlükoza olur və qanın osmotik təzyiqi qlükozanın konsentrasiyasından asılıdır.
Reseptor funksiyası. Oliqosakaridlər bir çox hüceyrə reseptorlarının və ya ligand molekullarının reseptor hissəsinin bir hissəsidir. Biosintez
İnsan və heyvanların gündəlik qida rasionunda karbohidratlar üstünlük təşkil edir. Otyeyən heyvanlar nişasta, lif və saxaroza alır. Ətyeyən heyvanlar glikogeni ətdən alırlar.
Heyvan bədənləri qeyri-üzvi maddələrdən karbohidratlar sintez edə bilmir. Onları qida ilə birlikdə bitkilərdən qəbul edir və oksidləşmə prosesində əldə edilən əsas enerji mənbəyi kimi istifadə edirlər: Bitkilərin yaşıl yarpaqlarında fotosintez prosesində - qeyri-üzvi maddələrin şəkərə çevrilməsinin unikal bioloji prosesi zamanı karbohidratlar əmələ gəlir. karbonmonoksit (IV) və suyun iştirakı ilə meydana gələn xlorofil səbəbiylə günəş enerjisi: İnsan və ali heyvan orqanizmində karbohidratların mübadiləsi bir neçə prosesdən ibarətdir:
Qida polisaxaridlərinin və disaxaridlərinin mədə-bağırsaq traktında monosaxaridlərə hidroliz (parçalanması), ardınca bağırsaq lümenindən qan dövranına sorulması.
Toxumalarda, əsasən qaraciyərdə qlikogenin qlikogenogenez (sintezi) və qlikogenolizi (parçalanması).
Aerob (qlükoza oksidləşməsinin pentoza fosfat yolu və ya pentoza dövranı) və anaerob (oksigen istehlakı olmadan) qlikoliz bədəndə qlükozanın parçalanması üsullarıdır.
Heksozların qarşılıqlı çevrilməsi.
Qlikoliz məhsulunun aerob oksidləşməsi - piruvat (karbohidrat mübadiləsinin son mərhələsi).
Qlükoneogenez karbohidrat olmayan xammaldan (piruvik, laktik turşu, qliserin, amin turşuları və digər üzvi birləşmələrdən) karbohidratların sintezidir.
[redaktə] Əsas mənbələr
Qidadan karbohidratların əsas mənbələri bunlardır: çörək, kartof, makaron, taxıl və şirniyyat. Şəkər təmiz karbohidratdır. Bal, mənşəyindən asılı olaraq, 70-80% qlükoza və fruktoza ehtiva edir.
Yeməkdə olan karbohidratların miqdarını göstərmək üçün xüsusi çörək vahidindən istifadə olunur.
Bundan əlavə, karbohidratlar qrupuna insan orqanizmi tərəfindən zəif həzm olunan lif və pektinlər də daxildir.

Ən çox yayılmış karbohidratların siyahısı

• Monosakkaridlər

• Oliqosakaridlər

• saxaroza (adi şəkər, qamış və ya çuğundur şəkəri)

• Polisaxaridlər

• qalaktomannanlar

• Qlikozaminoqlikanlar (mukopolisakkaridlər)

• xondroitin sulfat

• hialuron turşusu

• heparan sulfat

• dermatan sulfat

• keratan sulfat

Qlükoza bütün monosaxaridlərin ən vacibidir,çünki o, əksər qida di- və polisaxaridlərinin struktur vahididir. Metabolik proses zamanı onlar monosaxaridlərin fərdi molekullarına parçalanır, onlar çoxmərhələli kimyəvi reaksiyalar nəticəsində digər maddələrə çevrilir və nəticədə karbon dioksid və suya oksidləşir - hüceyrələr üçün "yanacaq" kimi istifadə olunur. Qlükoza maddələr mübadiləsinin zəruri komponentidir karbohidratlar. Onun qanda səviyyəsi azaldıqda və ya konsentrasiyası yüksək olduqda və istifadə etmək mümkün olmadıqda, şəkərli diabetdə olduğu kimi, yuxululuq baş verir və huşunu itirmə (hipoqlikemik koma) baş verə bilər. Qlükoza "təmiz formada" monosaxarid kimi tərəvəz və meyvələrdə olur. Üzüm xüsusilə qlükoza ilə zəngindir - 7,8%, gilas - 5,5%, moruq - 3,9%, çiyələk - 2,7%, gavalı - 2,5%, qarpız - 2,4%. Tərəvəzlər arasında balqabağın tərkibində ən çox qlükoza var - 2,6%, ağ kələm - 2,6%, yerkökü isə 2,5%.

Qlükoza ən məşhur disakarid olan saxarozadan daha az şirindir. Saxarozanın şirinliyini 100 vahid götürsək, qlükozanın şirinliyi 74 vahiddir.

Fruktozaən çox yayılmışlardan biridir karbohidratlar meyvə. Qlükozadan fərqli olaraq, insulinin iştirakı olmadan qandan toxuma hüceyrələrinə nüfuz edə bilər. Bu səbəbdən fruktoza ən təhlükəsiz mənbə kimi tövsiyə olunur karbohidratlar diabet xəstələri üçün. Fruktozanın bir hissəsi qaraciyər hüceyrələrinə daxil olur və onu daha çox yönlü "yanacaq"a - qlükozaya çevirir, buna görə də fruktoza digər sadə şəkərlərdən daha az dərəcədə olsa da, qan şəkərini artıra bilər. Fruktoza qlükozadan daha asan yağa çevrilir. Fruktozanın əsas üstünlüyü onun qlükozadan 2,5 dəfə, saxarozadan isə 1,7 dəfə şirin olmasıdır. Onun şəkər əvəzinə istifadəsi ümumi istehlakı azaltmağa kömək edir karbohidratlar.

Qidada fruktozanın əsas mənbələri üzüm - 7,7%, alma - 5,5%, armud - 5,2%, albalı - 4,5%, qarpız - 4,3%, qara qarağat - 4,2%, moruq - 3,9%, çiyələk - 2,4%, qovundur. – 2,0%. Tərəvəzlərdə fruktoza azdır - çuğundurda 0,1%-dən ağ kələmdə 1,6%-ə qədər. Fruktoza balda var - təxminən 3,7%. Saxarozadan əhəmiyyətli dərəcədə yüksək şirinliyə malik olan fruktozanın şəkər istehlakı ilə təşviq edilən diş çürüməsinə səbəb olmadığı etibarlı şəkildə sübut edilmişdir.

Qalaktoza məhsullarda sərbəst formada tapılmır. Əsas olan qlükoza - laktoza (süd şəkəri) ilə disakarid əmələ gətirir karbohidrat süd və süd məhsulları.

Laktoza mədə-bağırsaq traktında bir ferment tərəfindən qlükoza və qalaktoza parçalanır. laktaza. Bu fermentin çatışmazlığı bəzi insanlarda süd dözümsüzlüyünə səbəb olur. Həzm olunmamış laktoza bağırsaq mikroflorası üçün yaxşı bir qida maddəsi kimi xidmət edir. Bu vəziyyətdə bol qaz meydana gəlməsi mümkündür, mədə "şişir". Fermentasiya edilmiş süd məhsullarında laktozanın çox hissəsi laktik turşuya fermentasiya olunur, buna görə də laktaza çatışmazlığı olan insanlar fermentləşdirilmiş süd məhsullarına xoşagəlməz nəticələr vermədən dözə bilərlər. Bundan əlavə, fermentləşdirilmiş süd məhsullarının tərkibindəki laktik turşu bakteriyaları bağırsaq mikroflorasının fəaliyyətini boğur və laktozanın mənfi təsirlərini azaldır.

Laktozanın parçalanması zamanı əmələ gələn qalaktoza qaraciyərdə qlükoza çevrilir. Anadangəlmə irsi çatışmazlıq və ya qalaktozanı qlükozaya çevirən fermentin olmaması ilə ciddi bir xəstəlik inkişaf edir - qalaktozemiya, bu da zehni geriliyə səbəb olur.

Qlükoza və fruktoza molekulları tərəfindən əmələ gələn disaxariddir saxaroza.Şəkərdə saxaroza miqdarı 99,5% təşkil edir. Şirin sevənlər şəkərin “ağ ölüm” olduğunu yaxşı bilirlər, çünki siqaret çəkənlər bir damla nikotinin atı öldürdüyünü bilirlər. Təəssüf ki, bu həqiqətlərin hər ikisi ciddi düşünmək və praktiki nəticələr çıxarmaqdan daha çox zarafatlara səbəb olur.

Şəkər mədə-bağırsaq traktında sürətlə parçalanır, qlükoza və fruktoza qana sorulur və enerji mənbəyi və qlikogen və yağların ən vacib xəbərçisi kimi xidmət edir. Şəkər saf olduğu üçün onu çox vaxt “boş kalori daşıyıcısı” adlandırırlar karbohidrat və tərkibində vitaminlər, mineral duzlar kimi digər qida maddələri yoxdur. Bitki mənşəli məhsullardan ən çox saxaroza çuğundurda - 8,6%, şaftalıda - 6,0%, bostanda - 5,9%, gavalıda - 4,8%, naringidə - 4,5% təşkil edir. Tərəvəzlərdə, çuğundurdan başqa, yerköküdə əhəmiyyətli bir saxaroza miqdarı qeyd olunur - 3,5%. Digər tərəvəzlərdə saxaroza miqdarı 0,4-0,7% arasında dəyişir. Qidada şəkərin özündən əlavə saxaroza əsas mənbələri mürəbbə, bal, qənnadı məmulatları, şirin içkilər və dondurmadır.

İki qlükoza molekulu birləşdikdə əmələ gəlir maltoza- səməni şəkəri. Tərkibində bal, səməni, pivə, bəkməz və bəkməzin əlavə edilməsi ilə hazırlanmış çörək və qənnadı məmulatları var.

İnsan qidasında olan bütün polisaxaridlər, nadir istisnalarla, qlükoza polimerləridir.

Nişasta əsas həzm olunan polisaxariddir. Qidada istehlak edilənlərin 80%-ə qədərini təşkil edir karbohidratlar.

Nişastanın mənbəyi bitki məhsulları, əsasən dənli bitkilərdir: dənli bitkilər, un, çörək və kartof. Taxıllarda ən çox nişasta var: qarabaşaqda 60%-dən (ləpə) düyüdə 70%-ə qədər. Taxıllardan ən az nişasta yulaf ezmesi və onun emal məhsullarında olur: yulaf ezmesi, Hercules yulaf ləpəsi - 49%. Makaronda 62%-dən 68%-ə qədər nişasta, növündən asılı olaraq çovdar unundan hazırlanan çörək - 33%-dən 49%-ə qədər, buğda çörəyi və buğda unundan hazırlanan digər məhsullar - 35-dən 51%-ə qədər nişasta, un - 56-dan (çovdar) ibarətdir. ) 68%-ə (mükafat buğdası). Paxlalı bitkilərdə də çoxlu nişasta var - mərciməkdə 40%-dən noxudda 44%-ə qədər. Bu səbəblə quru noxud, lobya, mərcimək, noxud olaraq təsnif edilir dənli paxlalılar. Yalnız 3,5% nişasta olan soya paxlası və soya unu (10-15,5%) ayrı dayanır. Kartofda yüksək nişasta miqdarına görə (15-18%), dietetikdə tərəvəz kimi təsnif edilmir, burada əsas karbohidratlar monosaxaridlər və disakaridlər, taxıl və paxlalılar ilə bərabər nişastalı qidalar ilə təmsil olunur.

Yerusəlimdə artishok və bəzi digər bitkilərdə karbohidratlar fruktoza polimeri şəklində saxlanılır - inulin.Şəkərli diabet üçün və xüsusilə onun qarşısının alınması üçün inulin əlavəsi olan qida məhsulları tövsiyə olunur (yadda saxlayın ki, fruktoza mədəaltı vəziyə digər şəkərlərə nisbətən daha az yük verir).

qlikogen- "heyvan nişastası" - qlükoza molekullarının yüksək şaxələnmiş zəncirlərindən ibarətdir. Heyvan mənşəli məhsullarda az miqdarda olur (qaraciyərdə 2-10%, əzələ toxumasında - 0,3-1%).

Diabetes mellitus (DM)- insulinin qeyri-kafi istehsalı və ya təsiri nəticəsində bütün növ maddələr mübadiləsinin, xüsusən də karbohidrat mübadiləsinin pozulmasına, damarların zədələnməsinə (angiopatiya) səbəb olan xroniki hiperqlikemiya sindromu ilə xarakterizə olunan endokrin xəstəlik; sinir sistemi(neyropatiya), eləcə də digər orqan və sistemlər. ÜST-nin tərifinə görə (1985) - şəkərli diabet xroniki...