जीवित जीवों को बनाने वाली कोशिकाओं के रासायनिक गुण मुख्य रूप से कार्बन परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करते हैं, जो शुष्क द्रव्यमान का 50% तक बनाते हैं। कार्बन परमाणु मुख्य हैं कार्बनिक पदार्थ: गिलहरी, न्यूक्लिक एसिडआह, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट। अंतिम समूह में सूत्र (सीएच 2 ओ) एन के अनुरूप कार्बन और पानी के यौगिक शामिल हैं, जहां एन तीन के बराबर या उससे अधिक है। कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के अलावा, अणुओं में फॉस्फोरस, नाइट्रोजन और सल्फर के परमाणु हो सकते हैं। इस लेख में हम मानव शरीर में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका के साथ-साथ उनकी संरचना, गुणों और कार्यों की विशेषताओं का अध्ययन करेंगे।

वर्गीकरण

जैव रसायन में यौगिकों के इस समूह को तीन वर्गों में विभाजित किया गया है: सरल शर्करा (मोनोसेकेराइड), बहुलक यौगिकग्लाइकोसिडिक बंधन के साथ - ऑलिगोसेकेराइड और उच्च आणविक भार वाले बायोपॉलिमर - पॉलीसेकेराइड। उपरोक्त वर्गों के पदार्थ पाये जाते हैं विभिन्न प्रकार केकोशिकाएं. उदाहरण के लिए, स्टार्च और ग्लूकोज पौधों की संरचनाओं में पाए जाते हैं, ग्लाइकोजन मानव हेपेटोसाइट्स और कवक कोशिका दीवारों में पाए जाते हैं, और काइटिन आर्थ्रोपोड्स के एक्सोस्केलेटन में पाया जाता है। उपरोक्त सभी पदार्थ कार्बोहाइड्रेट हैं। शरीर में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका सार्वभौमिक है। वे बैक्टीरिया, जानवरों और मनुष्यों की महत्वपूर्ण अभिव्यक्तियों के लिए ऊर्जा के मुख्य आपूर्तिकर्ता हैं।

मोनोसैक्राइड

उनके पास एक सामान्य सूत्र सी एन एच 2 एन ओ एन है और अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर समूहों में विभाजित किया गया है: ट्रायोसेस, टेट्रोसेस, पेंटोज़, और इसी तरह। सेलुलर ऑर्गेनेल और साइटोप्लाज्म की संरचना में, सरल शर्करा में दो स्थानिक विन्यास होते हैं: चक्रीय और रैखिक। पहले मामले में, कार्बन परमाणु सहसंयोजक सिग्मा बांड द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं और बंद चक्र बनाते हैं; दूसरे मामले में, कार्बन कंकाल बंद नहीं होता है और इसकी शाखाएं हो सकती हैं। शरीर में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका निर्धारित करने के लिए, आइए उनमें से सबसे आम - पेंटोज़ और हेक्सोज़ पर विचार करें।

आइसोमर्स: ग्लूकोज और फ्रुक्टोज

उनके पास वही है आण्विक सूत्रसी 6 एच 12 ओ 6, लेकिन अणुओं के विभिन्न संरचनात्मक प्रकार। हम पहले भी फोन कर चुके हैं मुख्य भूमिकाएक जीवित जीव में कार्बोहाइड्रेट - ऊर्जा। उपरोक्त पदार्थ कोशिका द्वारा टूट जाते हैं। परिणामस्वरूप, ऊर्जा निकलती है (एक ग्राम ग्लूकोज से 17.6 kJ)। इसके अलावा, 36 एटीपी अणु संश्लेषित होते हैं। ग्लूकोज का टूटना माइटोकॉन्ड्रिया की झिल्लियों (क्रिस्टे) पर होता है और यह एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है - क्रेब्स चक्र। यह असमानीकरण की सबसे महत्वपूर्ण कड़ी है जो बिना किसी अपवाद के हेटरोट्रॉफ़िक यूकेरियोटिक जीवों की सभी कोशिकाओं में होती है।

मांसपेशियों के ऊतकों में ग्लाइकोजन भंडार के टूटने के कारण स्तनधारी मायोसाइट्स में ग्लूकोज भी बनता है। भविष्य में, इसका उपयोग आसानी से विघटित होने वाले पदार्थ के रूप में किया जाता है, क्योंकि कोशिकाओं को ऊर्जा प्रदान करना शरीर में कार्बोहाइड्रेट की मुख्य भूमिका है। पौधे प्रकाशपोषी होते हैं और प्रकाश संश्लेषण के दौरान अपना स्वयं का ग्लूकोज उत्पन्न करते हैं। इन प्रतिक्रियाओं को केल्विन चक्र कहा जाता है। प्रारंभिक सामग्री कार्बन डाइऑक्साइड है, और स्वीकर्ता राइबोलोज डिफॉस्फेट है। ग्लूकोज संश्लेषण क्लोरोप्लास्ट मैट्रिक्स में होता है। ग्लूकोज के समान आणविक सूत्र वाले फ्रुक्टोज में अणु में एक कीटोन कार्यात्मक समूह होता है। यह ग्लूकोज से अधिक मीठा होता है और शहद, साथ ही जामुन और फलों के रस में पाया जाता है। इस प्रकार, जैविक भूमिकाशरीर में कार्बोहाइड्रेट का उपयोग मुख्य रूप से ऊर्जा के त्वरित स्रोत के रूप में होता है।

आनुवंशिकता में पेन्टोज़ की भूमिका

आइए हम मोनोसेकेराइड के दूसरे समूह - राइबोज़ और डीऑक्सीराइबोज़ पर ध्यान दें। उनकी विशिष्टता इस तथ्य में निहित है कि वे पॉलिमर - न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा हैं। गैर-सेलुलर जीवन रूपों सहित सभी जीवों के लिए, डीएनए और आरएनए वंशानुगत जानकारी के मुख्य वाहक हैं। राइबोज़ आरएनए अणुओं में पाया जाता है, और डीऑक्सीराइबोज़ डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स में पाया जाता है। नतीजतन, मानव शरीर में कार्बोहाइड्रेट की जैविक भूमिका यह है कि वे आनुवंशिकता की इकाइयों - जीन और गुणसूत्रों के निर्माण में भाग लेते हैं।

एल्डिहाइड समूह वाले पेंटोज़ के उदाहरण और आम फ्लोरा, ज़ाइलोज़ (तने और बीज में पाया जाता है), अल्फा-अरेबिनोज़ (पत्थर के फल के गोंद में पाया जाता है) हैं फलों के पेड़). इस प्रकार, शरीर में कार्बोहाइड्रेट का वितरण और जैविक भूमिका ऊँचे पौधेकाफी बड़ा।

ऑलिगोसेकेराइड क्या हैं

यदि मोनोसेकेराइड अणुओं के अवशेष, जैसे ग्लूकोज या फ्रुक्टोज, सहसंयोजक बंधों से जुड़े होते हैं, तो ऑलिगोसेकेराइड बनते हैं - बहुलक कार्बोहाइड्रेट। पौधों और जानवरों दोनों के शरीर में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका विविध है। यह डिसैकराइड के लिए विशेष रूप से सच है। उनमें से सबसे आम हैं सुक्रोज, लैक्टोज, माल्टोज और ट्रेहलोज। इस प्रकार, सुक्रोज, जिसे गन्ना चीनी भी कहा जाता है, पौधों में घोल के रूप में पाया जाता है और उनकी जड़ों या तनों में जमा होता है। हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के अणु बनते हैं। पशु मूल का है. कुछ लोगों को लैक्टेज एंजाइम के अल्पस्राव के कारण इस पदार्थ के प्रति असहिष्णुता का अनुभव होता है, जो दूध की चीनी को गैलेक्टोज और ग्लूकोज में तोड़ देता है। शरीर के जीवन में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका विविध है। उदाहरण के लिए, दो ग्लूकोज अवशेषों से युक्त डिसैकराइड ट्रेहलोज़, क्रस्टेशियंस, मकड़ियों और कीड़ों के हेमोलिम्फ का हिस्सा है। यह कवक और कुछ शैवाल की कोशिकाओं में भी पाया जाता है।

एक अन्य डिसैकराइड, माल्टोज़ या माल्ट चीनी, अंकुरण के दौरान राई या जौ के दानों में पाया जाता है और एक अणु है जिसमें दो ग्लूकोज अवशेष होते हैं। यह पौधे या पशु स्टार्च के टूटने के परिणामस्वरूप बनता है। मनुष्यों और स्तनधारियों की छोटी आंत में, माल्टोज़ एंजाइम माल्टेज़ द्वारा टूट जाता है। अग्न्याशय रस में इसकी अनुपस्थिति में खाद्य पदार्थों में ग्लाइकोजन या वनस्पति स्टार्च के प्रति असहिष्णुता के कारण विकृति उत्पन्न होती है। इस मामले में, एक विशेष आहार का उपयोग किया जाता है और एंजाइम को ही आहार में जोड़ा जाता है।

प्रकृति में जटिल कार्बोहाइड्रेट

वे बहुत व्यापक हैं, विशेष रूप से पौधे की दुनिया में, बायोपॉलिमर हैं और उनका आणविक भार बड़ा है। उदाहरण के लिए, स्टार्च में यह 800,000 है, और सेलूलोज़ में - 1,600,000। पॉलीसेकेराइड मोनोमर्स की संरचना, पोलीमराइजेशन की डिग्री और श्रृंखलाओं की लंबाई में भिन्न होते हैं। साधारण शर्करा और ऑलिगोसेकेराइड के विपरीत, जो पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं और जिनका स्वाद मीठा होता है, पॉलीसेकेराइड हाइड्रोफोबिक और बेस्वाद होते हैं। आइए ग्लाइकोजन - पशु स्टार्च के उदाहरण का उपयोग करके मानव शरीर में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका पर विचार करें। यह ग्लूकोज से संश्लेषित होता है और हेपेटोसाइट्स और कंकाल की मांसपेशी कोशिकाओं में आरक्षित होता है, जहां इसकी सामग्री यकृत की तुलना में दोगुनी होती है। चमड़े के नीचे के वसायुक्त ऊतक, न्यूरोसाइट्स और मैक्रोफेज भी ग्लाइकोजन का उत्पादन करने में सक्षम हैं। एक अन्य पॉलीसेकेराइड, पादप स्टार्च, प्रकाश संश्लेषण का एक उत्पाद है और हरे प्लास्टिड में बनता है।

मानव सभ्यता की शुरुआत से ही, स्टार्च के मुख्य आपूर्तिकर्ता मूल्यवान कृषि फसलें थीं: चावल, आलू, मक्का। वे अभी भी दुनिया के अधिकांश निवासियों के आहार का आधार हैं। यही कारण है कि कार्बोहाइड्रेट इतने मूल्यवान हैं। शरीर में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका, जैसा कि हम देखते हैं, ऊर्जा-गहन और जल्दी पचने योग्य कार्बनिक पदार्थों के रूप में उनके उपयोग में है।

पॉलीसेकेराइड का एक समूह है जिसके मोनोमर्स हयालूरोनिक एसिड अवशेष हैं। इन्हें पेक्टिन कहा जाता है और ये पादप कोशिकाओं के संरचनात्मक पदार्थ हैं। सेब के छिलके और चुकंदर का गूदा विशेष रूप से इनमें समृद्ध होते हैं। सेलुलर पदार्थ पेक्टिन इंट्रासेल्युलर दबाव को नियंत्रित करते हैं - टर्गर। कन्फेक्शनरी उद्योग में, इनका उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले मार्शमॉलो और मुरब्बा के उत्पादन में जेलिंग एजेंट और गाढ़ेपन के रूप में किया जाता है। में आहार पोषणजैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के रूप में उपयोग किया जाता है जो बड़ी आंत से विषाक्त पदार्थों को प्रभावी ढंग से हटाते हैं।

ग्लाइकोलिपिड्स क्या हैं

यह दिलचस्प समूह जटिल यौगिककार्बोहाइड्रेट और वसा तंत्रिका ऊतक में पाए जाते हैं। यह स्तनधारियों के मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी का निर्माण करता है। ग्लाइकोलिपिड कोशिका झिल्ली में भी पाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया में वे इनमें से कुछ यौगिकों में शामिल होते हैं एंटीजन (पदार्थ जो लैंडस्टीनर एबी0 प्रणाली के रक्त समूहों का पता लगाते हैं)। जानवरों, पौधों और मनुष्यों की कोशिकाओं में ग्लाइकोलिपिड्स के अलावा स्वतंत्र वसा अणु भी होते हैं। वे मुख्य रूप से एक ऊर्जा कार्य करते हैं। जब एक ग्राम वसा टूटती है, तो 38.9 kJ ऊर्जा निकलती है। लिपिड को एक संरचनात्मक कार्य की विशेषता भी होती है (वे कोशिका झिल्ली का हिस्सा होते हैं)। इस प्रकार, ये कार्य कार्बोहाइड्रेट और वसा द्वारा किये जाते हैं। शरीर में इनकी भूमिका बेहद महत्वपूर्ण होती है।

शरीर में कार्बोहाइड्रेट और लिपिड की भूमिका

मानव और पशु कोशिकाओं में, चयापचय के परिणामस्वरूप होने वाले पॉलीसेकेराइड और वसा के पारस्परिक परिवर्तनों को देखा जा सकता है। पोषण विशेषज्ञों ने पाया है कि स्टार्चयुक्त खाद्य पदार्थों के अत्यधिक सेवन से वसा जमा होती है। यदि किसी व्यक्ति को एमाइलेज स्राव के संदर्भ में अग्न्याशय में समस्या है या वह गतिहीन जीवन शैली जीता है, तो उसका वजन काफी बढ़ सकता है। यह याद रखने योग्य है कि कार्बोहाइड्रेट युक्त खाद्य पदार्थ मुख्य रूप से ग्रहणी में ग्लूकोज में टूट जाते हैं। यह छोटी आंत की विली की केशिकाओं द्वारा अवशोषित होता है और ग्लाइकोजन के रूप में यकृत और मांसपेशियों में जमा होता है। शरीर में चयापचय जितना तीव्र होता है, उतनी ही सक्रियता से यह ग्लूकोज में टूट जाता है। फिर इसका उपयोग कोशिकाओं द्वारा मुख्य ऊर्जा सामग्री के रूप में किया जाता है। यह जानकारी इस प्रश्न के उत्तर के रूप में कार्य करती है कि कार्बोहाइड्रेट मानव शरीर में क्या भूमिका निभाते हैं।

ग्लाइकोप्रोटीन का महत्व

पदार्थों के इस समूह के यौगिकों को कार्बोहाइड्रेट + प्रोटीन कॉम्प्लेक्स द्वारा दर्शाया जाता है। इन्हें ग्लाइकोकोन्जुगेट्स भी कहा जाता है। ये एंटीबॉडी, हार्मोन, झिल्ली संरचनाएं हैं। नवीनतम जैव रासायनिक अनुसंधान ने स्थापित किया है कि यदि ग्लाइकोप्रोटीन अपनी मूल (प्राकृतिक) संरचना को बदलना शुरू कर देते हैं, तो इससे अस्थमा, संधिशोथ और कैंसर जैसी जटिल बीमारियों का विकास होता है। कोशिका चयापचय में ग्लाइकोकोन्जुगेट्स की भूमिका महान है। इस प्रकार, इंटरफेरॉन वायरस के प्रजनन को दबाते हैं, इम्युनोग्लोबुलिन शरीर को रोगजनक एजेंटों से बचाते हैं। रक्त प्रोटीन भी पदार्थों के इसी समूह से संबंधित हैं। वे सुरक्षात्मक और बफरिंग गुण प्रदान करते हैं। उपरोक्त सभी कार्यों की पुष्टि इस तथ्य से होती है कि शरीर में कार्बोहाइड्रेट की शारीरिक भूमिका विविध और अत्यंत महत्वपूर्ण है।

कार्बोहाइड्रेट कहाँ और कैसे बनते हैं?

सरल और जटिल शर्करा के मुख्य आपूर्तिकर्ता हरे पौधे हैं: शैवाल, उच्च बीजाणु, जिम्नोस्पर्म और फूल वाले पौधे। इन सभी की कोशिकाओं में वर्णक क्लोरोफिल होता है। यह थायलाकोइड्स का हिस्सा है - क्लोरोप्लास्ट की संरचनाएं। रूसी वैज्ञानिक के. ए तिमिर्याज़ेव ने प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया का अध्ययन किया, जिसके परिणामस्वरूप कार्बोहाइड्रेट का निर्माण होता है। पौधे के शरीर में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका फलों, बीजों और बल्बों, यानी वानस्पतिक अंगों में स्टार्च का संचय है। प्रकाश संश्लेषण की क्रियाविधि काफी जटिल है और इसमें एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला होती है जो प्रकाश और अंधेरे दोनों में होती है। ग्लूकोज को एंजाइमों की क्रिया के तहत कार्बन डाइऑक्साइड से संश्लेषित किया जाता है। विषमपोषी जीव हरे पौधों का उपयोग भोजन और ऊर्जा के स्रोत के रूप में करते हैं। इस प्रकार, यह पौधे ही हैं जो हर चीज़ में पहली कड़ी हैं और उत्पादक कहलाते हैं।

हेटरोट्रॉफ़िक जीवों की कोशिकाओं में, कार्बोहाइड्रेट को चिकनी (एग्रानुलर) एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के चैनलों पर संश्लेषित किया जाता है। फिर उनका उपयोग ऊर्जा के रूप में किया जाता है निर्माण सामग्री. पौधों की कोशिकाओं में, गोल्गी कॉम्प्लेक्स में कार्बोहाइड्रेट अतिरिक्त रूप से बनते हैं, और फिर सेल्यूलोज कोशिका दीवार बनाते हैं। कशेरुकियों के पाचन के दौरान, कार्बोहाइड्रेट से भरपूर यौगिक आंशिक रूप से टूट जाते हैं मुंहऔर पेट. मुख्य प्रसार प्रतिक्रियाएं ग्रहणी में होती हैं। यह एंजाइम एमाइलेज युक्त अग्न्याशय रस स्रावित करता है, जो स्टार्च को ग्लूकोज में तोड़ देता है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ग्लूकोज छोटी आंत में रक्त में अवशोषित होता है और सभी कोशिकाओं में वितरित होता है। यहां इसका उपयोग ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जाता है संरचनात्मक पदार्थ. यह शरीर में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका को स्पष्ट करता है।

हेटरोट्रॉफ़िक कोशिकाओं के सुप्रामेम्ब्रेन कॉम्प्लेक्स

वे जानवरों और कवक की विशेषता हैं। रासायनिक संरचनाऔर इन संरचनाओं के आणविक संगठन को लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट जैसे यौगिकों द्वारा दर्शाया जाता है। शरीर में कार्बोहाइड्रेट की भूमिका झिल्लियों के निर्माण में भाग लेना है। मानव और पशु कोशिकाओं में एक विशेष संरचनात्मक घटक होता है जिसे ग्लाइकोकैलिक्स कहा जाता है। इस पतली सतह परत में साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से जुड़े ग्लाइकोलिपिड्स और ग्लाइकोप्रोटीन होते हैं। यह कोशिकाओं के बीच सीधा संचार प्रदान करता है बाहरी वातावरण. जलन और बाह्यकोशिकीय पाचन की अनुभूति भी यहीं होती है। उनके कार्बोहाइड्रेट खोल के लिए धन्यवाद, कोशिकाएं ऊतक बनाने के लिए एक साथ चिपक जाती हैं। इस घटना को आसंजन कहा जाता है. आइए हम यह भी जोड़ें कि कार्बोहाइड्रेट अणुओं की "पूंछ" कोशिका की सतह के ऊपर स्थित होती हैं और अंतरालीय द्रव में निर्देशित होती हैं।

विषमपोषी जीवों के एक अन्य समूह, कवक, में भी एक सतह उपकरण होता है जिसे कोशिका भित्ति कहा जाता है। इसमें जटिल शर्करा - चिटिन, ग्लाइकोजन शामिल हैं। कुछ प्रकार के मशरूमों में ट्रेहलोज़ जैसे घुलनशील कार्बोहाइड्रेट भी होते हैं, जिन्हें मशरूम शर्करा कहा जाता है।

एककोशिकीय जंतुओं में, जैसे कि सिलिअट्स, सतह परत, पेलिकल में प्रोटीन और लिपिड के साथ ऑलिगोसेकेराइड के कॉम्प्लेक्स भी होते हैं। कुछ प्रोटोजोआ में, पेलिकल काफी पतला होता है और शरीर के आकार में बदलाव में हस्तक्षेप नहीं करता है। और दूसरों में यह गाढ़ा हो जाता है और मजबूत हो जाता है, एक खोल की तरह, एक सुरक्षात्मक कार्य करता है।

पादप कोशिका भित्ति

इसमें बड़ी मात्रा में कार्बोहाइड्रेट, विशेष रूप से सेल्युलोज, फाइबर बंडलों के रूप में एकत्र होते हैं। ये संरचनाएं कोलाइडल मैट्रिक्स में एम्बेडेड एक ढांचा बनाती हैं। इसमें मुख्य रूप से ऑलिगो- और पॉलीसेकेराइड होते हैं। पौधों की कोशिकाओं की कोशिका दीवारें लिग्नाइफाइड हो सकती हैं। इस मामले में, सेल्युलोज बंडलों के बीच का स्थान एक अन्य कार्बोहाइड्रेट - लिग्निन से भरा होता है। यह कोशिका झिल्ली के सहायक कार्यों को बढ़ाता है। अक्सर, विशेषकर बारहमासी में लकड़ी वाले पौधे, बाहरी परत, सेलूलोज़ से बनी, वसा जैसे पदार्थ - सुबेरिन से ढकी होती है। यह पानी को पौधों के ऊतकों में प्रवेश करने से रोकता है, इसलिए अंतर्निहित कोशिकाएं जल्दी मर जाती हैं और कॉर्क की परत से ढक जाती हैं।

उपरोक्त को सारांशित करते हुए, हम देखते हैं कि पौधों की कोशिका भित्ति में कार्बोहाइड्रेट और वसा का आपस में गहरा संबंध होता है। फोटोट्रॉफ़्स के शरीर में उनकी भूमिका को कम करके आंकना मुश्किल है, क्योंकि ग्लाइकोलिपिड कॉम्प्लेक्स समर्थन और सुरक्षात्मक कार्य प्रदान करते हैं। आइए ड्रोब्यंका साम्राज्य के जीवों की विशेषता वाले कार्बोहाइड्रेट की विविधता का अध्ययन करें। इसमें प्रोकैरियोट्स, विशेष रूप से बैक्टीरिया शामिल हैं। उनकी कोशिका भित्ति में कार्बोहाइड्रेट - म्यूरिन होता है। सतह तंत्र की संरचना के आधार पर, बैक्टीरिया को ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव में विभाजित किया जाता है।

दूसरे समूह की संरचना अधिक जटिल है। इन जीवाणुओं की दो परतें होती हैं: प्लास्टिक और कठोर। पहले में म्यूकोपॉलीसेकेराइड्स होते हैं, जैसे म्यूरिन। इसके अणु बड़े जाल संरचनाओं की तरह दिखते हैं जो जीवाणु कोशिका के चारों ओर एक कैप्सूल बनाते हैं। दूसरी परत में पेप्टिडोग्लाइकन होता है, जो पॉलीसेकेराइड और प्रोटीन का एक यौगिक है।

कोशिका भित्ति लिपोपॉलीसेकेराइड बैक्टीरिया को विभिन्न सब्सट्रेट्स, जैसे दाँत तामचीनी या यूकेरियोटिक कोशिकाओं की झिल्ली से मजबूती से जुड़ने की अनुमति देते हैं। इसके अलावा, ग्लाइकोलिपिड्स बैक्टीरिया कोशिकाओं के एक-दूसरे से चिपकने को बढ़ावा देते हैं। इस तरह, उदाहरण के लिए, स्ट्रेप्टोकोकी की श्रृंखलाएं और स्टेफिलोकोसी के समूह बनते हैं; इसके अलावा, कुछ प्रकार के प्रोकैरियोट्स में एक अतिरिक्त श्लेष्म झिल्ली होती है - पेप्लोस। इसमें पॉलीसेकेराइड होते हैं और कठोर विकिरण के प्रभाव में या एंटीबायोटिक्स जैसे कुछ रसायनों के संपर्क में आने पर आसानी से नष्ट हो जाते हैं।

योजना:

1. अवधारणा की परिभाषा: कार्बोहाइड्रेट। वर्गीकरण.

2. रचना, भौतिक और रासायनिक गुणकार्बोहाइड्रेट.

3.प्रकृति में वितरण. रसीद। आवेदन पत्र।

कार्बोहाइड्रेट - कार्बोनिल और परमाणुओं के हाइड्रॉक्सिल समूहों वाले कार्बनिक यौगिक, जिनका सामान्य सूत्र C n (H 2 O) m, (जहां n और m>3) है।

कार्बोहाइड्रेट - प्राथमिक जैव रासायनिक महत्व के पदार्थ, जीवित प्रकृति और खेल में व्यापक रूप से वितरित बड़ी भूमिकामानव जीवन में. यौगिकों के इस समूह के पहले ज्ञात प्रतिनिधियों के विश्लेषण के आंकड़ों के आधार पर कार्बोहाइड्रेट नाम उत्पन्न हुआ। इस समूह के पदार्थों में कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन शामिल हैं, और उनमें हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या का अनुपात पानी के समान है, अर्थात। प्रत्येक 2 हाइड्रोजन परमाणुओं के लिए एक ऑक्सीजन परमाणु होता है। पिछली शताब्दी में इन्हें कार्बन हाइड्रेट्स माना जाता था। यहीं से यह आया है रूसी नामकार्बोहाइड्रेट, 1844 में प्रस्तावित के. श्मिट. जैसा कि कहा गया है, उसके अनुसार कार्बोहाइड्रेट का सामान्य सूत्र C m H 2n O n है। जब "n" को कोष्ठक से हटा दिया जाता है, तो सूत्र C m (H 2 O) n होता है, जो बहुत स्पष्ट रूप से नाम को दर्शाता है। कार्बन-पानी” कार्बोहाइड्रेट के अध्ययन से पता चला है कि ऐसे यौगिक हैं, जिन्हें उनके सभी गुणों के आधार पर कार्बोहाइड्रेट के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए, हालांकि उनकी संरचना सी एम एच 2 पी ओ पी सूत्र के बिल्कुल अनुरूप नहीं है। फिर भी पुराना नाम"कार्बोहाइड्रेट" आज तक जीवित है, हालांकि इस नाम के साथ, एक नया नाम, ग्लाइसाइड्स, कभी-कभी विचाराधीन पदार्थों के समूह को नामित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

कार्बोहाइड्रेट में विभाजित किया जा सकता है तीन समूह : 1) मोनोसैक्राइड - कार्बोहाइड्रेट जिन्हें सरल कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए हाइड्रोलाइज किया जा सकता है। इस समूह में हेक्सोज़ (ग्लूकोज़ और फ्रुक्टोज़), साथ ही पेंटोज़ (राइबोज़) शामिल हैं। 2) oligosaccharides - कई मोनोसेकेराइड के संघनन उत्पाद (उदाहरण के लिए, सुक्रोज)। 3) पॉलिसैक्राइड – बहुलक यौगिक युक्त बड़ी संख्यामोनोसैकराइड अणु।

मोनोसैक्राइड. मोनोसैकेराइड विषमकार्यात्मक यौगिक हैं। उनके अणुओं में एक साथ कार्बोनिल (एल्डिहाइड या कीटोन) और कई हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, यानी। मोनोसैकराइड पॉलीहाइड्रॉक्सीकार्बोनिल यौगिक हैं - पॉलीहाइड्रॉक्सील्डिहाइड और पॉलीहाइड्रॉक्सीकीटोन। इसके आधार पर, मोनोसैकेराइड को एल्डोज़ (मोनोसैकेराइड में एक एल्डिहाइड समूह होता है) और केटोज़ (एक कीटो समूह होता है) में विभाजित किया जाता है। उदाहरण के लिए, ग्लूकोज एक एल्डोज़ है, और फ्रुक्टोज़ एक कीटोज़ है।

रसीद।प्रकृति में ग्लूकोज मुख्यतः मुक्त रूप में पाया जाता है। यह कई पॉलीसेकेराइड की एक संरचनात्मक इकाई भी है। अन्य मोनोसैकेराइड मुक्त अवस्था में दुर्लभ हैं और मुख्य रूप से ऑलिगो- और पॉलीसेकेराइड के घटकों के रूप में जाने जाते हैं। प्रकृति में, प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ग्लूकोज प्राप्त होता है: 6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (ग्लूकोज) + 6O 2 ग्लूकोज पहली बार 1811 में रूसी रसायनज्ञ जी.ई. किरचॉफ द्वारा स्टार्च के हाइड्रोलिसिस से प्राप्त किया गया था। बाद में, क्षारीय माध्यम में फॉर्मेल्डिहाइड से मोनोसेकेराइड का संश्लेषण ए.एम. बटलरोव द्वारा प्रस्तावित किया गया था

कार्बोहाइड्रेट इनमें से एक है आवश्यक तत्वमानव शरीर की इष्टतम स्थिति बनाए रखने के लिए आवश्यक है। ये ऊर्जा के मुख्य आपूर्तिकर्ता हैं, जिनमें कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन शामिल हैं। वे मुख्य रूप से पौधों की उत्पत्ति के उत्पादों, अर्थात् शर्करा, पके हुए सामान, साबुत अनाज और अनाज, आलू, फाइबर (सब्जियां, फल) में पाए जाते हैं। यह मानना ​​ग़लत है कि डेयरी और अन्य मुख्य रूप से प्रोटीन उत्पादों में कार्बोहाइड्रेट नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, दूध में कार्बोहाइड्रेट भी होता है। वे दूध चीनी - लैक्टोज हैं। इस लेख से आप सीखेंगे कि कार्बोहाइड्रेट को किन समूहों में विभाजित किया गया है, उदाहरण और इन कार्बोहाइड्रेट के बीच अंतर, और आप यह भी समझ पाएंगे कि उनके आवश्यक दैनिक सेवन की गणना कैसे करें।

कार्बोहाइड्रेट के मुख्य समूह

तो, अब आइए जानें कि कार्बोहाइड्रेट को किन समूहों में बांटा गया है। विशेषज्ञ कार्बोहाइड्रेट के 3 मुख्य समूहों में अंतर करते हैं: मोनोसैकेराइड, डिसैकराइड और पॉलीसेकेराइड। उनके अंतर को समझने के लिए, आइए प्रत्येक समूह को अधिक विस्तार से देखें।

• मोनोसैकेराइड भी सरल शर्करा हैं। (ग्लूकोज), फल शर्करा (फ्रुक्टोज) आदि में बड़ी मात्रा में पाया जाता है। मोनोसैकेराइड तरल में अच्छी तरह घुल जाते हैं, जिससे इसका स्वाद मीठा हो जाता है।
• डिसैकराइड कार्बोहाइड्रेट का एक समूह है जो दो मोनोसैकेराइड में टूट जाता है। ये पानी में भी पूरी तरह घुलनशील होते हैं और इनका स्वाद मीठा होता है।
• पॉलीसेकेराइड अंतिम समूह हैं, जो तरल पदार्थों में अघुलनशील होते हैं, इनका कोई अलग स्वाद नहीं होता और ये कई मोनोसैकेराइड से बने होते हैं। सीधे शब्दों में कहें तो, ये ग्लूकोज पॉलिमर हैं: प्रसिद्ध स्टार्च, सेलूलोज़ (पौधों की कोशिका दीवार), ग्लाइकोजन (कवक, साथ ही जानवरों में एक भंडारण कार्बोहाइड्रेट), चिटिन, पेप्टिडोग्लाइकन (म्यूरिन)।

मानव शरीर को कार्बोहाइड्रेट के किस समूह की सबसे अधिक आवश्यकता होती है?

कार्बोहाइड्रेट को किन समूहों में विभाजित किया गया है, इस सवाल पर विचार करते हुए, यह ध्यान देने योग्य है कि उनमें से अधिकांश पौधे मूल के उत्पादों में पाए जाते हैं। इनमें भारी मात्रा में विटामिन और होते हैं पोषक तत्वइसलिए, स्वस्थ और सक्रिय जीवन शैली जीने वाले प्रत्येक व्यक्ति के दैनिक आहार में कार्बोहाइड्रेट मौजूद होना चाहिए। शरीर को इन पदार्थों को प्रदान करने के लिए जितना संभव हो उतना अनाज (दलिया, ब्रेड, क्रिस्पब्रेड आदि), सब्जियां और फलों का सेवन करना आवश्यक है।

ग्लूकोज, यानी नियमित चीनी मनुष्यों के लिए विशेष रूप से उपयोगी घटक है, क्योंकि इसका मानसिक गतिविधि पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है। ये शर्करा पाचन के दौरान लगभग तुरंत रक्त में अवशोषित हो जाती है, जो इंसुलिन के स्तर को बढ़ाने में मदद करती है। इस समय, व्यक्ति आनंद और उल्लास का अनुभव करता है, इसलिए चीनी को एक ऐसी दवा माना जाता है, जिसका अधिक मात्रा में सेवन करने से लत लग जाती है और समग्र स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। इसीलिए शरीर में चीनी का सेवन नियंत्रित किया जाना चाहिए, लेकिन इसे पूरी तरह से छोड़ा नहीं जा सकता, क्योंकि ग्लूकोज ऊर्जा का एक आरक्षित स्रोत है। शरीर में, यह ग्लाइकोजन में परिवर्तित हो जाता है और यकृत और मांसपेशियों में जमा हो जाता है। ग्लाइकोजन के टूटने के समय मांसपेशियों का काम होता है, इसलिए शरीर में इसकी इष्टतम मात्रा को लगातार बनाए रखना आवश्यक है।

कार्बोहाइड्रेट उपभोग के मानदंड

चूँकि सभी कार्बोहाइड्रेट समूहों का अपना होता है विशेषणिक विशेषताएं, उनके सेवन की मात्रा सख्ती से तय की जानी चाहिए। उदाहरण के लिए, मोनोसेकेराइड के विपरीत, पॉलीसेकेराइड को बड़ी मात्रा में शरीर में प्रवेश करना चाहिए। आधुनिक पोषण मानकों के अनुसार, कार्बोहाइड्रेट को दैनिक आहार का आधा हिस्सा बनाना चाहिए, यानी। लगभग 50% - 60%।

जीवन के लिए आवश्यक कार्बोहाइड्रेट की मात्रा की गणना

लोगों के प्रत्येक समूह को आवश्यकता होती है अलग-अलग मात्राऊर्जा। उदाहरण के लिए, 1 से 12 महीने की उम्र के बच्चों के लिए, कार्बोहाइड्रेट की शारीरिक आवश्यकता 13 ग्राम प्रति किलोग्राम वजन के बीच होती है, लेकिन किसी को यह नहीं भूलना चाहिए कि बच्चे के आहार में मौजूद कार्बोहाइड्रेट को किन समूहों में विभाजित किया गया है। 18 से 30 वर्ष की आयु के वयस्कों के लिए दैनिक मानदंडगतिविधि के क्षेत्र के आधार पर कार्बोहाइड्रेट भिन्न-भिन्न होते हैं। तो, मानसिक कार्य में लगे पुरुषों और महिलाओं के लिए, खपत दर लगभग 5 ग्राम प्रति 1 किलोग्राम वजन है। इसलिए, सामान्य शरीर के वजन पर, एक स्वस्थ व्यक्ति को प्रतिदिन लगभग 300 ग्राम कार्बोहाइड्रेट की आवश्यकता होती है। यह आंकड़ा लिंग के आधार पर भी भिन्न होता है। यदि कोई व्यक्ति मुख्य रूप से भारी शारीरिक श्रम या खेल में लगा हुआ है, तो कार्बोहाइड्रेट के मानदंड की गणना करते समय, निम्न सूत्र का उपयोग किया जाता है: 8 ग्राम प्रति 1 किलोग्राम सामान्य वज़न. इसके अलावा, इस मामले में, यह भी ध्यान में रखा जाता है कि भोजन के साथ आपूर्ति किए गए कार्बोहाइड्रेट को किन समूहों में विभाजित किया गया है। उपरोक्त सूत्र आपको मुख्य रूप से राशि की गणना करने की अनुमति देते हैं काम्प्लेक्स कार्बोहाइड्रेट्स- पॉलीसेकेराइड।

लोगों के कुछ समूहों के लिए अनुमानित चीनी खपत मानक

जहाँ तक चीनी की बात है, शुद्ध फ़ॉर्मयह सुक्रोज (ग्लूकोज और फ्रुक्टोज अणु) है। एक वयस्क के लिए, प्रति दिन खपत कैलोरी की संख्या से केवल 10% चीनी को इष्टतम माना जाता है। सटीक रूप से कहें तो, वयस्क महिलाओं को प्रति दिन लगभग 35-45 ग्राम शुद्ध चीनी की आवश्यकता होती है, जबकि पुरुषों को लगभग 45-50 ग्राम शुद्ध चीनी की आवश्यकता होती है। जो लोग शारीरिक श्रम में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं, उनके लिए सुक्रोज की सामान्य मात्रा 75 से 105 ग्राम तक होती है। ये संख्याएँ किसी व्यक्ति को गतिविधियाँ करने की अनुमति देंगी और शक्ति और ऊर्जा की हानि का अनुभव नहीं करेंगी। जहां तक ​​आहार फाइबर (फाइबर) का सवाल है, उनकी मात्रा भी लिंग, आयु, वजन और गतिविधि स्तर (कम से कम 20 ग्राम) को ध्यान में रखते हुए व्यक्तिगत रूप से निर्धारित की जानी चाहिए।

इस प्रकार, यह निर्धारित करने के बाद कि कार्बोहाइड्रेट को किन तीन समूहों में विभाजित किया गया है और शरीर में इसके महत्व को समझते हुए, प्रत्येक व्यक्ति स्वतंत्र रूप से उनकी गणना करने में सक्षम होगा। आवश्यक राशिमहत्वपूर्ण गतिविधि और सामान्य प्रदर्शन के लिए।

भोजन में कार्बोहाइड्रेट.

कार्बोहाइड्रेट मानव शरीर के लिए ऊर्जा का मुख्य और आसानी से सुलभ स्रोत हैं। सभी कार्बोहाइड्रेट जटिल अणु होते हैं जिनमें कार्बन (सी), हाइड्रोजन (एच) और ऑक्सीजन (ओ) शामिल होते हैं, नाम "कोयला" और "पानी" शब्दों से आया है।

हमें ज्ञात ऊर्जा के मुख्य स्रोतों में से तीन में अंतर किया जा सकता है:

कार्बोहाइड्रेट (भंडार का 2% तक)
- वसा (भंडार का 80% तक)
- प्रोटीन (भंडार का 18% तक)। )

कार्बोहाइड्रेट सबसे तेज़ ईंधन है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से ऊर्जा उत्पादन के लिए किया जाता है, लेकिन उनका भंडार बहुत छोटा है (कुल का औसतन 2%) क्योंकि उनके संचय के लिए बहुत अधिक पानी की आवश्यकता होती है (1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट को बनाए रखने के लिए 4 ग्राम पानी की आवश्यकता होती है), लेकिन वसा को संग्रहित करने के लिए पानी की आवश्यकता नहीं होती है।

शरीर में कार्बोहाइड्रेट का मुख्य भंडार ग्लाइकोजन (जटिल कार्बोहाइड्रेट) के रूप में संग्रहीत होता है। इसका अधिकांश भाग मांसपेशियों में (लगभग 70%), शेष यकृत में (30%) होता है।
कार्बोहाइड्रेट के साथ-साथ उनके अन्य सभी कार्य भी रासायनिक संरचनाआप ढूंढ सकते हैं

खाद्य पदार्थों में कार्बोहाइड्रेट को निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है।

कार्बोहाइड्रेट के प्रकार.

सरल वर्गीकरण में कार्बोहाइड्रेट को दो मुख्य वर्गों में विभाजित किया गया है: सरल और जटिल। सरल वाले, बदले में, मोनोसैकेराइड और ऑलिगोसेकेराइड से बने होते हैं, जटिल वाले पॉलीसेकेराइड और रेशेदार होते हैं।

सरल कार्बोहाइड्रेट.​

मोनोसैक्राइड

शर्करा("अंगूर चीनी", डेक्सट्रोज़)।
शर्करा- सभी मोनोसेकेराइड में सबसे महत्वपूर्ण, क्योंकि यह अधिकांश खाद्य पदार्थों और पॉलीसेकेराइड की संरचनात्मक इकाई है। मानव शरीर में, चयापचय प्रक्रियाओं के लिए ग्लूकोज ऊर्जा का मुख्य और सबसे सार्वभौमिक स्रोत है। जानवरों के शरीर की सभी कोशिकाओं में ग्लूकोज को चयापचय करने की क्षमता होती है। साथ ही, शरीर की सभी कोशिकाएं नहीं, बल्कि उनके कुछ प्रकार ही अन्य ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने की क्षमता रखते हैं - उदाहरण के लिए, मुक्त फैटी एसिड और ग्लिसरॉल, फ्रुक्टोज या लैक्टिक एसिड। चयापचय प्रक्रिया के दौरान, वे मोनोसेकेराइड के अलग-अलग अणुओं में टूट जाते हैं, जो बहु-चरण के दौरान रासायनिक प्रतिक्रिएंअन्य पदार्थों में परिवर्तित हो जाता है और अंततः कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में ऑक्सीकृत हो जाता है - जिसका उपयोग कोशिकाओं के लिए "ईंधन" के रूप में किया जाता है। ग्लूकोज चयापचय का एक आवश्यक घटक है कार्बोहाइड्रेट. जब रक्त में इसका स्तर कम हो जाता है या इसकी सांद्रता अधिक हो जाती है और इसका उपयोग करना असंभव हो जाता है, जैसा कि मधुमेह में होता है, उनींदापन होता है और चेतना की हानि हो सकती है (हाइपोग्लाइसेमिक कोमा)।
ग्लूकोज "अपने शुद्ध रूप में", मोनोसेकेराइड के रूप में, सब्जियों और फलों में पाया जाता है। अंगूर विशेष रूप से ग्लूकोज से भरपूर होते हैं - 7.8%, मीठी चेरी - 5.5%, रसभरी - 3.9%, स्ट्रॉबेरी - 2.7%, प्लम - 2.5%, तरबूज - 2.4%। सब्जियों में कद्दू में सबसे अधिक ग्लूकोज होता है - 2.6%, सफेद बन्द गोभी- 2.6%, गाजर में - 2.5%।
ग्लूकोज सबसे प्रसिद्ध डिसैकराइड, सुक्रोज की तुलना में कम मीठा होता है। यदि हम सुक्रोज की मिठास 100 यूनिट लें तो ग्लूकोज की मिठास 74 यूनिट होती है।

फ्रुक्टोज(फल चीनी).
फ्रुक्टोजसबसे आम में से एक है कार्बोहाइड्रेटफल। ग्लूकोज के विपरीत, यह इंसुलिन (एक हार्मोन जो रक्त में ग्लूकोज के स्तर को कम करता है) की भागीदारी के बिना रक्त से ऊतक कोशिकाओं में प्रवेश कर सकता है। इस कारण से, फ्रुक्टोज़ को सबसे सुरक्षित स्रोत के रूप में अनुशंसित किया जाता है कार्बोहाइड्रेटमधुमेह रोगियों के लिए. फ्रुक्टोज का कुछ हिस्सा यकृत कोशिकाओं में प्रवेश करता है, जो इसे अधिक बहुमुखी "ईंधन" - ग्लूकोज में परिवर्तित करता है, इसलिए फ्रुक्टोज रक्त शर्करा को भी बढ़ा सकता है, हालांकि अन्य सरल शर्करा की तुलना में बहुत कम हद तक। ग्लूकोज की तुलना में फ्रुक्टोज को वसा में परिवर्तित करना आसान होता है। फ्रुक्टोज का मुख्य लाभ यह है कि यह ग्लूकोज से 2.5 गुना और सुक्रोज से 1.7 गुना अधिक मीठा होता है। चीनी के स्थान पर इसका उपयोग समग्र खपत को कम करने में मदद करता है कार्बोहाइड्रेट.
भोजन में फ्रुक्टोज के मुख्य स्रोत हैं अंगूर - 7.7%, सेब - 5.5%, नाशपाती - 5.2%, चेरी - 4.5%, तरबूज - 4.3%, काले करंट - 4.2%, रसभरी - 3.9%, स्ट्रॉबेरी - 2.4%, खरबूजे – 2.0% सब्जियों में फ्रुक्टोज की मात्रा कम होती है - चुकंदर में 0.1% से लेकर सफेद गोभी में 1.6% तक। शहद में फ्रुक्टोज होता है - लगभग 3.7%। यह विश्वसनीय रूप से सिद्ध हो चुका है कि फ्रुक्टोज, जिसमें सुक्रोज की तुलना में काफी अधिक मिठास होती है, दांतों की सड़न का कारण नहीं बनता है, जिसे चीनी के सेवन से बढ़ावा मिलता है।

गैलेक्टोज(एक प्रकार की दूध चीनी)।
गैलेक्टोजउत्पादों में मुक्त रूप में नहीं पाया जाता। यह ग्लूकोज - लैक्टोज (दूध शर्करा) - मुख्य के साथ एक डिसैकराइड बनाता है कार्बोहाइड्रेटदूध और डेयरी उत्पाद।

oligosaccharides

सुक्रोज(टेबल शूगर)।
सुक्रोजग्लूकोज और फ्रुक्टोज के अणुओं द्वारा निर्मित एक डिसैकराइड (दो घटकों से युक्त कार्बोहाइड्रेट) है। सुक्रोज का सबसे आम प्रकार है - चीनी।चीनी में सुक्रोज की मात्रा 99.5% है; वास्तव में, चीनी शुद्ध सुक्रोज है।
गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में चीनी तेजी से टूट जाती है, ग्लूकोज और फ्रुक्टोज रक्त में अवशोषित हो जाते हैं और ऊर्जा के स्रोत और ग्लाइकोजन और वसा के सबसे महत्वपूर्ण अग्रदूत के रूप में काम करते हैं। इसे अक्सर "खाली कैलोरी वाहक" कहा जाता है क्योंकि चीनी शुद्ध होती है कार्बोहाइड्रेटऔर इसमें विटामिन, खनिज लवण जैसे अन्य पोषक तत्व नहीं होते हैं। पादप उत्पादों में से, सबसे अधिक सुक्रोज चुकंदर में निहित है - 8.6%, आड़ू - 6.0%, खरबूजे - 5.9%, प्लम - 4.8%, कीनू - 4.5%। सब्जियों में, चुकंदर को छोड़कर, गाजर में सुक्रोज की एक महत्वपूर्ण सामग्री नोट की जाती है - 3.5%। अन्य सब्जियों में सुक्रोज की मात्रा 0.4 से 0.7% तक होती है। चीनी के अलावा, भोजन में सुक्रोज के मुख्य स्रोत जैम, शहद, कन्फेक्शनरी, मीठे पेय और आइसक्रीम हैं।

लैक्टोज(दूध चीनी).
लैक्टोजएक एंजाइम की क्रिया के तहत जठरांत्र पथ में ग्लूकोज और गैलेक्टोज में टूट जाता है लैक्टेज़. इस एंजाइम की कमी से कुछ लोगों में दूध के प्रति असहिष्णुता हो जाती है। बिना पचा हुआ लैक्टोज आंतों के माइक्रोफ्लोरा के लिए एक अच्छे पोषक तत्व के रूप में कार्य करता है। इस मामले में, विपुल गैस बनना संभव है, पेट "सूज" जाता है। किण्वित दूध उत्पादों में, अधिकांश लैक्टोज लैक्टिक एसिड में किण्वित होता है, इसलिए लैक्टेज की कमी वाले लोग अप्रिय परिणामों के बिना किण्वित दूध उत्पादों को सहन कर सकते हैं। इसके अलावा, किण्वित दूध उत्पादों में लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया आंतों के माइक्रोफ्लोरा की गतिविधि को दबाते हैं और लैक्टोज के प्रतिकूल प्रभाव को कम करते हैं।
लैक्टोज के टूटने के दौरान बनने वाला गैलेक्टोज, यकृत में ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाता है। जन्मजात वंशानुगत कमी या एंजाइम की अनुपस्थिति के साथ जो गैलेक्टोज को ग्लूकोज में परिवर्तित करता है, यह विकसित होता है गंभीर रोग- गैलेक्टोसिमिया , जो मानसिक मंदता की ओर ले जाता है।
गाय के दूध में लैक्टोज की मात्रा 4.7% है, पनीर में - 1.8% से 2.8% तक, खट्टा क्रीम में - 2.6 से 3.1% तक, केफिर में - 3.8 से 5.1% तक, दही में - लगभग 3%।

माल्टोस(माल्ट चीनी).
यह तब बनता है जब दो ग्लूकोज अणु आपस में जुड़ते हैं। ऐसे उत्पादों में शामिल हैं: माल्ट, शहद, बियर, गुड़, बेकरी और गुड़ के अतिरिक्त से बने कन्फेक्शनरी उत्पाद।

एथलीटों को बड़ी मात्रा में शुद्ध ग्लूकोज और सरल शर्करा से भरपूर खाद्य पदार्थों का सेवन करने से बचना चाहिए, क्योंकि वे वसा निर्माण की प्रक्रिया को गति देते हैं।

जटिल कार्बोहाइड्रेट...

जटिल कार्बोहाइड्रेट मुख्य रूप से ग्लूकोज यौगिकों की दोहराई जाने वाली इकाइयों से बने होते हैं। (ग्लूकोज पॉलिमर)

पॉलिसैक्राइड

पौध पॉलीसेकेराइड (स्टार्च)।
स्टार्च- मुख्य सुपाच्य पॉलीसेकेराइड, यह ग्लूकोज से बनी एक जटिल श्रृंखला है। यह भोजन में उपभोग किये जाने वाले कार्बोहाइड्रेट का 80% तक होता है। स्टार्च एक जटिल या "धीमा" कार्बोहाइड्रेट है, इसलिए यह वजन बढ़ाने और वजन घटाने दोनों के लिए ऊर्जा का पसंदीदा स्रोत है। जठरांत्र संबंधी मार्ग में, स्टार्च हाइड्रोलाइज्ड होता है (पानी के प्रभाव में किसी पदार्थ का अपघटन) और डेक्सट्रिन (स्टार्च के टुकड़े) में टूट जाता है, और अंततः ग्लूकोज में, और इस रूप में शरीर द्वारा अवशोषित हो जाता है।
स्टार्च का स्रोत पादप उत्पाद हैं, मुख्य रूप से अनाज: अनाज, आटा, ब्रेड और आलू। अनाज में सबसे अधिक स्टार्च होता है: एक प्रकार का अनाज (कर्नेल) में 60% से लेकर चावल में 70% तक। अनाजों में से, सबसे कम मात्रा में स्टार्च दलिया और उसके प्रसंस्कृत उत्पादों में पाया जाता है: दलिया, जई का दलिया"हरक्यूलिस" - 49%। पास्ता में 62 से 68% तक स्टार्च होता है, ब्रेड में रेय का आठाविविधता के आधार पर - 33% से 49% तक, गेहूं की रोटी और गेहूं के आटे से बने अन्य उत्पाद - 35 से 51% स्टार्च तक, आटा - 56 (राई) से 68% (गेहूं) तक अधिमूल्य). फलियों में भी बहुत सारा स्टार्च होता है - दाल में 40% से लेकर मटर में 44% तक। आप आलू में उच्च स्टार्च सामग्री (15-18%) भी देख सकते हैं।

पशु पॉलीसेकेराइड (ग्लाइकोजन)।
ग्लाइकोजन- ग्लूकोज अणुओं की अत्यधिक शाखित श्रृंखलाओं से युक्त होता है। खाने के बाद, बड़ी मात्रा में ग्लूकोज रक्त में प्रवेश करना शुरू कर देता है और मानव शरीर अतिरिक्त ग्लूकोज को ग्लाइकोजन के रूप में संग्रहीत करता है। जब आपके रक्त में ग्लूकोज़ का स्तर कम होने लगे (उदाहरण के लिए, ऐसा करते समय)। शारीरिक व्यायाम), शरीर एंजाइमों की मदद से ग्लाइकोजन को तोड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप ग्लूकोज का स्तर सामान्य रहता है और अंगों (व्यायाम के दौरान मांसपेशियों सहित) को ऊर्जा पैदा करने के लिए पर्याप्त मात्रा में प्राप्त होता है। ग्लाइकोजन मुख्य रूप से यकृत और मांसपेशियों में जमा होता है। यह पशु उत्पादों में कम मात्रा में पाया जाता है (यकृत में 2-10%, मांसपेशियों के ऊतकों में - 0.3-1%)। कुल ग्लाइकोजन भंडार 100-120 ग्राम है। शरीर सौष्ठव में, केवल मांसपेशी ऊतक में निहित ग्लाइकोजन ही मायने रखता है।

रेशेदार

फाइबर आहार (अपचनीय, रेशेदार)
आहारीय फ़ाइबर या आहारीय फ़ाइबरपोषक तत्वों को संदर्भित करता है, जो पानी और खनिज लवण की तरह, शरीर को ऊर्जा प्रदान नहीं करते हैं, लेकिन इसके जीवन में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं। आहार फाइबर मुख्य रूप से पौधों के खाद्य पदार्थों में पाया जाता है जिनमें चीनी की मात्रा कम या बहुत कम होती है। इसे आमतौर पर अन्य पोषक तत्वों के साथ मिलाया जाता है।

फाइबर के प्रकार...

सेलूलोज़ और हेमिकेलुलोज़
सेल्यूलोजसाबुत गेहूं का आटा, चोकर, पत्तागोभी, मटर, हरी और मोमी फलियाँ, ब्रोकोली, में मौजूद ब्रसल स्प्राउट, खीरे के छिलके, मिर्च, सेब, गाजर में।
hemicelluloseचोकर, अनाज, अपरिष्कृत अनाज, चुकंदर, ब्रसेल्स स्प्राउट्स, सरसों के हरे अंकुर में पाया जाता है।
सेल्युलोज़ और हेमिकेल्युलोज़ पानी को अवशोषित करते हैं, जिससे बृहदान्त्र के लिए कार्य करना आसान हो जाता है। अनिवार्य रूप से, वे अपशिष्ट को "थोक" करते हैं और इसे कोलन के माध्यम से तेजी से आगे बढ़ाते हैं। यह न केवल कब्ज को रोकता है, बल्कि डायवर्टीकुलोसिस, स्पस्मोडिक कोलाइटिस, बवासीर, कोलन कैंसर और वैरिकाज़ नसों से भी बचाता है।

लिग्निन
इस प्रकार का फाइबर नाश्ते में खाए जाने वाले अनाज, चोकर, बासी सब्जियों (जब सब्जियों को संग्रहीत किया जाता है, तो उनमें लिग्निन की मात्रा बढ़ जाती है, और वे कम पचने योग्य होती हैं) के साथ-साथ बैंगन, हरी बीन्स, स्ट्रॉबेरी, मटर में पाया जाता है। और मूली.
लिग्निन अन्य रेशों की पाचनशक्ति को कम कर देता है। इसके अलावा, यह पित्त एसिड से बंधता है, कोलेस्ट्रॉल के स्तर को कम करने में मदद करता है और आंतों के माध्यम से भोजन के मार्ग को तेज करता है।

मसूड़े और पेक्टिन
कॉमेडीदलिया और अन्य जई उत्पादों, और सूखे बीन्स में पाया जाता है।
कंघी के समान आकारसेब, खट्टे फल, गाजर, फूलगोभी और पत्तागोभी, सूखे मटर, हरी फलियाँ, आलू, स्ट्रॉबेरी, स्ट्रॉबेरी, फलों के पेय में मौजूद होता है।
मसूड़े और पेक्टिन पेट और छोटी आंत में अवशोषण प्रक्रियाओं को प्रभावित करते हैं। पित्त अम्लों से जुड़कर, वे वसा के अवशोषण को कम करते हैं और कोलेस्ट्रॉल के स्तर को कम करते हैं। वे गैस्ट्रिक को खाली करने में देरी करते हैं और, आंतों पर कोटिंग करके, भोजन के बाद चीनी के अवशोषण को धीमा कर देते हैं, जो मधुमेह रोगियों के लिए उपयोगी है, क्योंकि यह इंसुलिन की आवश्यक खुराक को कम कर देता है।

कार्बोहाइड्रेट के प्रकार और उनके कार्यों को जानने के बाद निम्नलिखित प्रश्न उठता है -

आपको कौन सा कार्बोहाइड्रेट और कितना खाना चाहिए?

अधिकांश उत्पादों में, मुख्य घटक कार्बोहाइड्रेट होता है, इसलिए उन्हें भोजन से प्राप्त करने में कोई समस्या नहीं होनी चाहिए, इसलिए अधिकांश लोगों के दैनिक आहार में कार्बोहाइड्रेट का बड़ा हिस्सा होता है।
भोजन के साथ हमारे शरीर में प्रवेश करने वाले कार्बोहाइड्रेट के तीन चयापचय मार्ग होते हैं:

1) ग्लाइकोजेनेसिस(कॉम्प्लेक्स कार्बोहाइड्रेट भोजन जो हमारे पास आया जठरांत्र पथग्लूकोज में टूट जाता है, और फिर जटिल कार्बोहाइड्रेट के रूप में संग्रहीत होता है - मांसपेशियों और यकृत कोशिकाओं में ग्लाइकोजन, और रक्त में ग्लूकोज की एकाग्रता कम होने पर पोषण के बैकअप स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है)
2) ग्लूकोनियोजेनेसिस(यकृत और वृक्क प्रांतस्था में गठन की प्रक्रिया (लगभग 10%) - ग्लूकोज, अमीनो एसिड, लैक्टिक एसिड, ग्लिसरॉल से)
3) ग्लाइकोलाइसिस(ऊर्जा जारी करने के लिए ग्लूकोज और अन्य कार्बोहाइड्रेट का टूटना)

कार्बोहाइड्रेट चयापचय मुख्य रूप से रक्तप्रवाह में ग्लूकोज की उपस्थिति से निर्धारित होता है, जो शरीर में ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण और बहुमुखी स्रोत है। रक्त में ग्लूकोज की उपस्थिति निर्भर करती है अंतिम नियुक्तिऔर भोजन की पोषण संबंधी संरचना। अर्थात्, यदि आपने हाल ही में नाश्ता किया है, तो रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता अधिक होगी, यदि आप लंबे समय तक भोजन से परहेज करते हैं, तो यह कम होगी। कम ग्लूकोज का मतलब शरीर में कम ऊर्जा है, यह स्पष्ट है, यही कारण है कि खाली पेट आपको ताकत में कमी महसूस होती है। ऐसे समय में जब रक्तप्रवाह में ग्लूकोज की मात्रा कम होती है, और यह लंबी नींद के बाद सुबह के घंटों में बहुत अच्छी तरह से देखा जाता है, इस दौरान आपने कार्बोहाइड्रेट के अंशों के साथ रक्त में मौजूदा ग्लूकोज के स्तर को किसी भी तरह से बनाए नहीं रखा है। भोजन, शरीर ग्लाइकोलाइसिस की मदद से भुखमरी की स्थिति में खुद को फिर से भरना शुरू कर देता है - 75%, और ग्लूकोनियोजेनेसिस के माध्यम से 25%, यानी, जटिल संग्रहीत कार्बोहाइड्रेट का टूटना, साथ ही अमीनो एसिड, ग्लिसरॉल और लैक्टिक एसिड।
इसके अलावा, अग्न्याशय हार्मोन रक्त में ग्लूकोज की एकाग्रता को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इंसुलिन. इंसुलिन एक परिवहन हार्मोन है; यह अतिरिक्त ग्लूकोज को मांसपेशियों की कोशिकाओं और शरीर के अन्य ऊतकों में ले जाता है, जिससे रक्त में ग्लूकोज के अधिकतम स्तर को नियंत्रित किया जाता है। जो लोग मोटापे से ग्रस्त हैं और अपने आहार पर ध्यान नहीं देते हैं, इंसुलिन भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करने वाले अतिरिक्त कार्बोहाइड्रेट को वसा में बदल देता है; यह मुख्य रूप से तेज़ कार्बोहाइड्रेट के लिए विशिष्ट है।
विभिन्न प्रकार के खाद्य पदार्थों में से सही कार्बोहाइड्रेट का चयन करने के लिए इस प्रकार की अवधारणा का उपयोग किया जाता है - ग्लिसमिक सूचकांक.

ग्लिसमिक सूचकांक - यह भोजन के साथ आपूर्ति किए गए कार्बोहाइड्रेट के रक्तप्रवाह में अवशोषण और अग्न्याशय की इंसुलिन प्रतिक्रिया की दर है। यह रक्त शर्करा के स्तर पर खाद्य पदार्थों के प्रभाव को दर्शाता है। इस सूचकांक को भोजन के प्रकार के आधार पर 0 से 100 के पैमाने पर मापा जाता है, अलग-अलग कार्बोहाइड्रेट अलग-अलग तरीके से अवशोषित होते हैं, कुछ जल्दी, और तदनुसार उनका ग्लाइसेमिक सूचकांक उच्च होगा, कुछ धीरे-धीरे, तेजी से अवशोषण का मानक शुद्ध ग्लूकोज है, इसका ग्लाइसेमिक इंडेक्स 100 के बराबर होता है।

किसी उत्पाद का जीआई कई कारकों पर निर्भर करता है:

- कार्बोहाइड्रेट का प्रकार (सरल कार्बोहाइड्रेट में उच्च जीआई होता है, जटिल कार्बोहाइड्रेट में कम जीआई होता है)
- फाइबर की मात्रा (भोजन में जितना अधिक होगा, जीआई उतना ही कम होगा)
- खाद्य प्रसंस्करण की विधि (उदाहरण के लिए, ताप उपचार से जीआई बढ़ता है)
- वसा और प्रोटीन की मात्रा (भोजन में इनकी मात्रा जितनी अधिक होगी, जीआई उतना ही कम होगा)

कई अलग-अलग तालिकाएँ हैं जो खाद्य पदार्थों के ग्लाइसेमिक सूचकांक को निर्धारित करती हैं, यहाँ उनमें से एक है:

खाद्य पदार्थों की ग्लाइसेमिक इंडेक्स तालिका आपको लेने की अनुमति देती है सही निर्णय, यह चुनना कि किन खाद्य पदार्थों को अपने दैनिक आहार में शामिल करना है और किसे जानबूझकर बाहर करना है।
सिद्धांत सरल है: ग्लाइसेमिक इंडेक्स जितना अधिक होगा, आप उतनी ही कम बार ऐसे खाद्य पदार्थों को अपने आहार में शामिल करेंगे। इसके विपरीत, ग्लाइसेमिक इंडेक्स जितना कम होगा, आप उतनी ही अधिक बार ऐसे खाद्य पदार्थ खाएंगे।

हालाँकि, तेज़ कार्बोहाइड्रेट हमारे लिए ऐसे महत्वपूर्ण भोजन में भी उपयोगी होते हैं जैसे:

- सुबह में (लंबी नींद के बाद, रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता बहुत कम होती है, और शरीर को अमीनो एसिड की मदद से जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करने से रोकने के लिए इसे जल्द से जल्द भरना चाहिए, मांसपेशी फाइबर को नष्ट करके)
- और प्रशिक्षण के बाद (जब गहन शारीरिक श्रम पर ऊर्जा व्यय प्रशिक्षण के बाद रक्त में ग्लूकोज की एकाग्रता को काफी कम कर देता है उत्तम विकल्पजितनी जल्दी हो सके कार्बोहाइड्रेट की भरपाई करने और अपचय को रोकने के लिए तेजी से कार्बोहाइड्रेट लें)

आपको कितना कार्बोहाइड्रेट खाना चाहिए?

बॉडीबिल्डिंग और फिटनेस में, कार्बोहाइड्रेट को सभी पोषक तत्वों का कम से कम 50% होना चाहिए (स्वाभाविक रूप से, हम "कटौती" या वजन कम करने पर विचार नहीं करते हैं)।
अपने आप को ढेर सारे कार्ब्स से भर देने के कई कारण हैं, खासकर जब बात संपूर्ण, असंसाधित खाद्य पदार्थों की आती है। हालाँकि, सबसे पहले, आपको यह समझना चाहिए कि शरीर की इन्हें जमा करने की क्षमता की एक निश्चित सीमा होती है। एक गैस टैंक की कल्पना करें: इसमें केवल एक निश्चित संख्या में लीटर गैसोलीन ही समा सकता है। यदि आप इसमें अधिक डालने का प्रयास करते हैं, तो अतिरिक्त मात्रा अनिवार्य रूप से बाहर निकल जाएगी। एक बार जब संग्रहीत कार्बोहाइड्रेट आवश्यक मात्रा में ग्लाइकोजन में परिवर्तित हो जाते हैं, तो लीवर अतिरिक्त वसा को संसाधित करना शुरू कर देता है, जो फिर त्वचा के नीचे और शरीर के अन्य भागों में जमा हो जाता है।
आप मांसपेशी ग्लाइकोजन की कितनी मात्रा संग्रहित कर सकते हैं यह आप पर निर्भर करता है मांसपेशियों. जिस प्रकार कुछ गैस टैंक दूसरों की तुलना में बड़े होते हैं, उसी प्रकार विभिन्न लोगों की मांसपेशियां भी बड़ी होती हैं। भिन्न लोग. आप जितने अधिक मांसल होंगे, आपका शरीर उतना ही अधिक ग्लाइकोजन संग्रहित कर सकेगा।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि आपको सही मात्रा में कार्बोहाइड्रेट मिल रहा है - जितना आपको चाहिए उससे अधिक नहीं - निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके अपने दैनिक कार्बोहाइड्रेट सेवन की गणना करें। प्रति दिन मांसपेशियों का निर्माण करने के लिए आपको यह लेना चाहिए -

शरीर के वजन के प्रति किलोग्राम 7 ग्राम कार्बोहाइड्रेट (किलोग्राम में अपना वजन 7 से गुणा करें)।

एक बार जब आप अपने कार्बोहाइड्रेट सेवन को आवश्यक स्तर तक बढ़ा लेते हैं, तो आपको अतिरिक्त शक्ति प्रशिक्षण जोड़ना होगा। बॉडीबिल्डिंग के लिए प्रशिक्षण के दौरान प्रचुर मात्रा में कार्बोहाइड्रेट खाने से आपको अधिक ऊर्जा मिलेगी, जिससे आप कठिन, लंबे समय तक व्यायाम कर सकेंगे और बेहतर परिणाम प्राप्त कर सकेंगे।
आप इस लेख का अधिक विस्तार से अध्ययन करके अपने दैनिक आहार की गणना कर सकते हैं।

मनुष्यों द्वारा उपभोग किये जाने वाले सभी में से पोषक तत्वकार्बोहाइड्रेट निस्संदेह ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं। औसतन, वे दैनिक आहार की कैलोरी सामग्री का 50 से 70% तक खाते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि एक व्यक्ति वसा और प्रोटीन की तुलना में काफी अधिक कार्बोहाइड्रेट का सेवन करता है, शरीर में उनका भंडार छोटा है। इसका मतलब यह है कि शरीर को नियमित रूप से इनकी आपूर्ति होनी चाहिए।

कार्बोहाइड्रेट की आवश्यकता काफी हद तक शरीर के ऊर्जा व्यय पर निर्भर करती है। औसतन, मुख्य रूप से मानसिक या हल्के शारीरिक श्रम में लगे एक वयस्क व्यक्ति के लिए, कार्बोहाइड्रेट की दैनिक आवश्यकता 300 से 500 ग्राम तक होती है। शारीरिक श्रमिकों और एथलीटों के लिए, यह बहुत अधिक है। प्रोटीन और कुछ हद तक वसा के विपरीत, स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचाए बिना आहार में कार्बोहाइड्रेट की मात्रा को काफी कम किया जा सकता है।जो लोग अपना वजन कम करना चाहते हैं उन्हें इस पर ध्यान देना चाहिए: कार्बोहाइड्रेट में मुख्य रूप से ऊर्जा मूल्य होता है। जब 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट का ऑक्सीकरण होता है, तो शरीर में 4.0-4.2 किलो कैलोरी निकलती है। इसलिए, उनके खर्च पर कैलोरी सेवन को नियंत्रित करना सबसे आसान है।

कार्बोहाइड्रेट(सैकेराइड्स) - साधारण नामप्राकृतिक का एक व्यापक वर्ग कार्बनिक यौगिक. सामान्य सूत्रमोनोसैकेराइड को C n (H 2 O) n के रूप में लिखा जा सकता है। जीवित जीवों में, सबसे आम शर्करा वे हैं जिनमें 5 (पेंटोज़) और 6 (हेक्सोज़) कार्बन परमाणु होते हैं।

कार्बोहाइड्रेट को समूहों में विभाजित किया गया है:

मोनोसैकेराइड में ग्लूकोज और फ्रुक्टोज शामिल होते हैं, जो फलों और जामुनों को मिठास देते हैं। आहार शर्करा सुक्रोज में ग्लूकोज और फ्रुक्टोज सहसंयोजक रूप से एक दूसरे से जुड़े होते हैं। सुक्रोज जैसे यौगिकों को डिसैकराइड्स कहा जाता है। पॉली-, डाइ- और मोनोसैकेराइड को सामान्य शब्द कार्बोहाइड्रेट्स कहा जाता है। कार्बोहाइड्रेट में ऐसे यौगिक शामिल होते हैं जिनमें विविध और अक्सर पूरी तरह से अलग गुण होते हैं।

मेज़: कार्बोहाइड्रेट की विविधता और उनके गुण।