Përbërjet organike që janë burimi kryesor i energjisë quhen karbohidrate. Sheqernat gjenden më shpesh në ushqimet me origjinë bimore. Mungesa e karbohidrateve mund të shkaktojë mosfunksionim të mëlçisë dhe një tepricë e tyre shkakton një rritje të niveleve të insulinës. Le të flasim për sheqernat më në detaje.

Çfarë janë karbohidratet?

Këto janë komponime organike që përmbajnë një grup karbonil dhe disa grupe hidroksil. Ato janë pjesë e indeve të organizmave dhe janë gjithashtu një komponent i rëndësishëm i qelizave. Ka mono-, oligo- dhe polisaharide, si dhe karbohidrate më komplekse si glikolipidet, glikozidet dhe të tjera. Karbohidratet janë produkt i fotosintezës, si dhe materiali kryesor fillestar për biosintezën e komponimeve të tjera në bimë. Për shkak të shumëllojshmërisë së gjerë të përbërjeve, kjo klasë është e aftë të luajë role të shumëanshme në organizmat e gjallë. Duke iu nënshtruar oksidimit, karbohidratet sigurojnë energji për të gjitha qelizat. Ato marrin pjesë në zhvillimin e imunitetit dhe janë gjithashtu pjesë e shumë strukturave qelizore.

Llojet e sheqernave

Përbërjet organike ndahen në dy grupe - të thjeshta dhe komplekse. Karbohidratet e tipit të parë janë monosakaride që përmbajnë një grup karbonil dhe janë derivate të alkooleve polihidrike. Grupi i dytë përfshin oligosakaridet dhe polisaharidet. E para përbëhet nga mbetje monosakaride (nga dy në dhjetë), të cilat janë të lidhura me një lidhje glikozidike. Kjo e fundit mund të përmbajë qindra dhe madje mijëra monomere. Tabela e karbohidrateve që gjenden më shpesh është si më poshtë:

1. Glukoza.
2. Fruktoza.
3. Galaktoza.
4. Saharoza.
5. Laktoza.
6. Maltoza.
7. Rafinoza.
8. Amidoni.
9. Celuloza.
10. Kitin.
11. Muramin.
12. Glikogjeni.

Lista e karbohidrateve është e gjerë. Le të shohim disa prej tyre në mënyrë më të detajuar.

Grupi i thjeshtë i karbohidrateve

Në varësi të vendit që zë grupi karbonil në molekulë, dallohen dy lloje të monosakarideve - aldoza dhe ketoza. Në të parën grupi funksional është aldehidi, tek i dyti është ketoni. Në varësi të numrit të atomeve të karbonit të përfshirë në molekulë, formohet emri i monosakaridit. Për shembull, aldoheksozat, aldotetrozat, ketotriozat, etj. Këto substanca janë më shpesh të pangjyrë dhe pak të tretshëm në alkool, por të tretshëm në ujë. Karbohidratet e thjeshta në ushqime janë të ngurta dhe nuk hidrolizohen gjatë tretjes. Disa nga përfaqësuesit kanë një shije të ëmbël.

Përfaqësuesit e grupeve

Cilat janë karbohidratet e thjeshta? Së pari, është glukoza, ose aldoheksoza. Ekziston në dy forma - lineare dhe ciklike. Forma e dytë përshkruan më saktë vetitë kimike të glukozës. Aldoheksoza përmban gjashtë atome karboni. Substanca nuk ka ngjyrë, por ka shije të ëmbël. Ai tretet mirë në ujë. Glukozën mund ta gjeni pothuajse kudo. Ekziston në organet e bimëve dhe kafshëve, si dhe në fruta. Në natyrë, aldoheksoza formohet gjatë fotosintezës.

Së dyti, është galaktoza. Substanca ndryshon nga glukoza në rregullimin hapësinor të grupeve hidroksil dhe hidrogjen në atomin e katërt të karbonit në molekulë. Ka një shije të ëmbël. Gjendet në organizmat e kafshëve dhe bimëve, si dhe në disa mikroorganizma.

Dhe përfaqësuesi i tretë karbohidratet e thjeshta- fruktoza. Substanca është sheqeri më i ëmbël i marrë në natyrë. Është i pranishëm në perime, fruta, manaferra, mjaltë. Përthithet lehtësisht nga trupi dhe eliminohet shpejt nga gjaku, gjë që e bën të përshtatshëm për përdorim nga pacientët me diabet. Fruktoza është e ulët në kalori dhe nuk shkakton prishjen e dhëmbëve.

Ushqime të pasura me sheqerna të thjeshta

1. 90 g - shurup misri.
2. 50 g - sheqer i rafinuar.
3. 40,5 g - mjaltë.
4. 24 g - fiq.
5. 13 g - kajsi të thata.
6. 4 g - pjeshkë.

Konsumimi ditor të kësaj substance nuk duhet të kalojë 50 g Sa i përket glukozës, në këtë rast raporti do të jetë paksa i ndryshëm:

1. 99,9 g - sheqer i rafinuar.
2. 80,3 g - mjaltë.
3. 69,2 g - hurma.
4. 66,9 g - elb perla.
5. 61,8 g - thekon tërshërë.
6. 60,4 g - hikërror.

Për të llogaritur marrjen ditore të një substance, duhet të shumëzoni peshën tuaj me 2.6. Sheqernat e thjeshta sigurojnë energji për trupin e njeriut dhe ndihmojnë në përballimin e toksinave të ndryshme. Por nuk duhet të harrojmë se me çdo përdorim duhet të ketë moderim, përndryshe pasojat e rënda nuk do të vonojnë.

Oligosakaridet

Llojet më të zakonshme në këtë grup janë disakaridet. Cilat janë karbohidratet që përmbajnë mbetje të shumta monosakaride? Ato janë glikozide që përmbajnë monomere. Monosakaridet janë të lidhura së bashku me një lidhje glikozidike, e cila formohet si rezultat i kombinimit të grupeve hidroksil. Bazuar në strukturën e tyre, disaharidet ndahen në dy lloje: reduktuese dhe joreduktuese. E para përfshin maltozën dhe laktozën, dhe e dyta përfshin saharozën. Lloji reduktues ka tretshmëri të mirë dhe shije të ëmbël. Oligosakaridet mund të përmbajnë më shumë se dy monomere. Nëse monosakaridet janë të njëjta, atëherë një karbohidrat i tillë i përket grupit të homopolisakarideve, dhe nëse janë të ndryshëm, atëherë në heteropolisakaridet. Një shembull i llojit të fundit është rafinoza trisakaride, e cila përmban mbetje të glukozës, fruktozës dhe galaktozës.

Laktoza, maltoza dhe saharoza

Substanca e fundit tretet mirë dhe ka një shije të ëmbël. Kallam sheqeri dhe panxhari është burim i disaharideve. Në trup, gjatë hidrolizës, saharoza shpërbëhet në glukozë dhe fruktozë. Disakaridi gjendet në sasi të mëdha në sheqer të rafinuar (99,9 g për 100 g produkt), kumbulla të thata (67,4 g), rrush (61,5 g) dhe produkte të tjera. Me një marrje të tepërt të kësaj substance, aftësia për t'u kthyer në yndyrë rritet pothuajse në të gjithë lëndë ushqyese. Nivelet e kolesterolit në gjak gjithashtu rriten. Sasitë e mëdha të saharozës ndikojnë negativisht në florën e zorrëve.

Sheqeri i qumështit, ose laktoza, gjendet në qumësht dhe derivatet e tij. Karbohidratet ndahen në galaktozë dhe glukozë falë një enzime të veçantë. Nëse nuk është në trup, atëherë ndodh intoleranca e qumështit. Sheqeri i maltit ose maltoza është një produkt i ndërmjetëm i zbërthimit të glikogjenit dhe niseshtës. Në produktet ushqimore, substanca gjendet në malt, melasa, mjaltë dhe drithëra të mbirë. Përbërja e karbohidrateve laktozë dhe maltozë përfaqësohet nga mbetjet e monomereve. Vetëm në rastin e parë ato janë D-galaktozë dhe D-glukozë, dhe në të dytën substanca përfaqësohet nga dy D-glukoza. Të dy karbohidratet janë sheqerna reduktuese.

Polisakaridet

Cilat janë karbohidratet komplekse? Ato ndryshojnë nga njëri-tjetri në disa mënyra:

1. Sipas strukturës së monomerëve të përfshirë në zinxhir.

2. Sipas renditjes në të cilën gjenden monosakaridet në varg.

3. Nga lloji i lidhjeve glikozidike që lidhin monomerët.

Ashtu si me oligosakaridet, në këtë grup mund të dallohen homo- dhe heteropolisakaridet. E para përfshin celulozë dhe niseshte, dhe e dyta përfshin kitin dhe glikogjen. Polisakaridet janë një burim i rëndësishëm energjie që formohet si rezultat i metabolizmit. Ato janë të përfshira në proceset imune, si dhe në ngjitjen e qelizave në inde.

Lista e karbohidrateve komplekse përfaqësohet nga niseshte, celulozë dhe glikogjen, ne do t'i shikojmë ato në më shumë detaje. Një nga furnizuesit kryesorë të karbohidrateve është niseshteja. Këto janë komponime që përfshijnë qindra mijëra mbetje glukoze. Karbohidratet lindin dhe ruhen në formën e kokrrave në kloroplastet e bimëve. Falë hidrolizës, niseshteja kthehet në sheqerna të tretshëm në ujë, gjë që lehtëson lëvizjen e lirë nëpër pjesë të bimës. Pasi në trupin e njeriut, karbohidratet fillojnë të shpërbëhen në gojë. Sasitë më të mëdha të niseshtës gjenden në kokrrat e drithërave, zhardhokët dhe llambat e bimëve. Në dietë, ajo përbën rreth 80% të sasisë totale të karbohidrateve të konsumuara. Sasia më e madhe e niseshtës, për 100 g produkt, gjendet në oriz - 78 g pakëz në makarona dhe meli - 70 dhe 69 g bukë thekre përfshin 48 g niseshte, dhe në të njëjtën pjesë të patates sasia e saj arrin vetëm 15 g Nevoja ditore e trupit të njeriut për këtë karbohidrate është 330-450 g.

Produktet e drithërave përmbajnë gjithashtu fibra, ose celulozë. Karbohidratet janë pjesë e mureve qelizore të bimëve. Kontributi i tij është 40-50%. Një person nuk është në gjendje të tresë celulozën, pasi nuk ka asnjë enzimë të nevojshme që do të kryente procesin e hidrolizës. Por llojet e buta të fibrave, të tilla si patatet dhe perimet, mund të përthithen mirë traktit tretës. Cila është përmbajtja e këtij karbohidrati në 100 g ushqim? Thekra dhe krundet e grurit janë ushqimet më të pasura me fibra. Përmbajtja e tyre arrin 44 g pluhur kakao përfshin 35 gr karbohidrate ushqyese, dhe kërpudhat e thata vetëm 25. Trëndafili dhe kafeja e bluar përmbajnë 22 dhe 21 g një nga frutat më të pasur me fibra. Përmbajtja e karbohidrateve në to arrin në 18 g Një person duhet të hajë deri në 35 g celulozë në ditë.

Polisakaridi glikogjen përdoret si material energjetik për funksionimin e mirë të muskujve dhe organeve. Nuk ka asnjë vlerë ushqyese, pasi përmbajtja e tij në ushqim është jashtëzakonisht e ulët. Karbohidrati nganjëherë quhet niseshte shtazore për shkak të strukturës së tij të ngjashme. Në këtë formë, glukoza ruhet në qelizat shtazore (në sasinë më të madhe në mëlçi dhe muskuj). Në mëlçinë e të rriturve, sasia e karbohidrateve mund të arrijë deri në 120 g. Liderët në përmbajtjen e glikogjenit janë sheqeri, mjalti dhe çokollata. Hurmat, rrushi i thatë, marmelata, kashtë e ëmbël, bananet, shalqiri, hurma dhe fiqtë gjithashtu krenohen me një përmbajtje të lartë karbohidratesh. Norma ditore glikogjeni është i barabartë me 100 g në ditë. Nëse një person luan sport intensiv ose performon Punë e mrekullueshme lidhur me aktivitetin mendor, sasia e karbohidrateve duhet të rritet. Glikogjeni është një karbohidrat lehtësisht i tretshëm që ruhet në rezervë, që do të thotë se përdoret vetëm kur ka mungesë energjie nga substanca të tjera.

Polisakaridet përfshijnë gjithashtu substancat e mëposhtme:

1. Kitin. Është pjesë e membranave me brirë të artropodëve, është e pranishme në kërpudhat, bimët e ulëta dhe kafshët jovertebrore. Substanca luan rolin e një materiali mbështetës dhe gjithashtu kryen funksione mekanike.

2. Muramin. Është i pranishëm si një material mbështetës mekanik për murin qelizor bakterial.

3. Dekstrans. Polisakaridet veprojnë si zëvendësues të plazmës së gjakut. Ato përftohen nga veprimi i mikroorganizmave në një tretësirë ​​saharoze.

4. Substancat pektine. Kur kombinohen me acide organike, ato mund të formojnë pelte dhe marmelatë.

Proteinat dhe karbohidratet. Produktet. Listë

Trupi i njeriut ka nevojë për një sasi të caktuar të lëndëve ushqyese çdo ditë. Për shembull, karbohidratet duhet të konsumohen në masën 6-8 g për 1 kg peshë trupore. Nëse një person udhëheq një mënyrë jetese aktive, sasia do të rritet. Karbohidratet janë pothuajse gjithmonë të përfshira në ushqime. Le të bëjmë një listë të pranisë së tyre për 100 g ushqim:

1. Sasitë më të mëdha (më shumë se 70 g) gjenden në sheqer, muesli, marmelatë, niseshte dhe oriz.
2. Nga 31 në 70 g - në miell dhe produkte ëmbëlsirash, makarona, drithëra, fruta të thata, fasule dhe bizele.
3. Nga 16 deri në 30 g karbohidrate përmbajnë banane, akullore, trëndafila, patate, paste domate, komposto, kokosi, fara luledielli dhe arra shqeme.
4. Nga 6 deri në 15 g - në majdanoz, kopër, panxhar, karrota, patëllxhanë, rrush pa fara, fasule, fruta, arra, misër, birrë, fara kungulli, kërpudha të thata etj.
5. Deri në 5 g karbohidrate gjenden në qepët e njoma, domate, kunguj të njomë, kunguj, lakra, tranguj, boronicë, produktet e qumështit, vezët, etj.

Lënda ushqyese nuk duhet të hyjë në trup më pak se 100 g në ditë. Përndryshe, qeliza nuk do të marrë energjinë që i nevojitet. Truri nuk do të jetë në gjendje të kryejë funksionet e tij të analizës dhe koordinimit, prandaj muskujt nuk do të marrin komanda, gjë që përfundimisht do të çojë në ketozë.

Ne shpjeguam se çfarë janë karbohidratet, por përveç tyre, proteinat janë një substancë thelbësore për jetën. Ato janë një zinxhir aminoacidesh të lidhura nga një lidhje peptide. Në varësi të përbërjes së tyre, proteinat ndryshojnë në vetitë e tyre. Për shembull, këto substanca luajnë rolin e materialit ndërtimor, pasi çdo qelizë e trupit i përfshin ato në përbërjen e tij. Disa lloje të proteinave janë enzima dhe hormone, si dhe një burim energjie. Ato ndikojnë në zhvillimin dhe rritjen e trupit, rregullojnë ekuilibrin acido-bazik dhe ujor.

Tabela e karbohidrateve në ushqim tregoi se te mishi dhe peshku, si dhe te disa lloje perimesh, numri i tyre është minimal. Cila është përmbajtja e proteinave në ushqim? Produkti më i pasur është xhelatina ushqimore për 100 g ajo përmban 87.2 g të substancës. Më pas vjen mustarda (37.1 g) dhe soja (34.9 g). Raporti i proteinave dhe karbohidrateve në konsumin ditor për 1 kg peshë duhet të jetë 0,8 g dhe 7 g Për thithjen më të mirë të substancës së parë, është e nevojshme të hani ushqim në të cilin ajo merr një formë të lehtë. Kjo vlen për proteinat që janë të pranishme në produktet e qumështit të fermentuar dhe vezët. Proteinat dhe karbohidratet nuk kombinohen mirë në një vakt. Tabela për vaktet e veçanta tregon se cilat variacione shmangen më mirë:

1. Oriz me peshk.
2. Patate dhe pulë.
3. Makarona dhe mish.
4. Sanduiçe me djathë dhe proshutë.
5. Peshk me bukë.
6. Brownies me arra.
7. Omëletë me proshutë.
8. Miell me manaferrat.
9. Pjepri dhe shalqiri duhet të hahen veçmas një orë para vaktit kryesor.

Shkoni mirë me:

1. Mish me sallatë.
2. Peshk me perime ose i pjekur në skarë.
3. Djathë dhe proshutë veç e veç.
4. Arra të plota.
5. Omëletë me perime.

Rregullat për ushqim të veçantë bazohen në njohjen e ligjeve të biokimisë dhe informacionin për punën e enzimave dhe lëngjeve ushqimore. Për një tretje të mirë, çdo lloj ushqimi kërkon një grup individual të lëngjeve gastrike, një sasi të caktuar uji, një mjedis alkalik ose acid dhe praninë ose mungesën e enzimeve. Për shembull, ushqimi i pasur me karbohidrate kërkon lëng tretës me enzima alkaline që shpërbëjnë këto substanca organike për tretje më të mirë. Por, ushqimi i pasur me proteina tashmë kërkon enzima acidike... Duke ndjekur rregulla të thjeshta për të përputhur produktet, njeriu forcon shëndetin e tij dhe ruan një peshë konstante, pa ndihmën e dietave.

Karbohidratet "të këqija" dhe "të mira".

Substancat "të shpejta" (ose "të gabuara") janë komponime që përmbajnë një numër të vogël monosakaridesh. Karbohidrate të tilla mund të absorbohen shpejt, të rrisin nivelet e sheqerit në gjak dhe gjithashtu të rrisin sasinë e insulinës së çliruar. Ky i fundit ul nivelin e sheqerit në gjak duke e kthyer atë në yndyrë. Ngrënia e karbohidrateve pas drekës përbën rrezikun më të madh për një person që vëzhgon peshën e tij. Në këtë kohë, trupi është më i prirur për të rritur masën e yndyrës. Çfarë përmban saktësisht karbohidratet e gabuara? Produktet e renditura më poshtë:

1. Ëmbëlsira.

3. Reçel.

4. Lëngje dhe komposto të ëmbla.

7. Patate.

8. Makarona.

9. Oriz i bardhë.

10. Çokollatë.

Këto janë kryesisht produkte që nuk kërkojnë gatim të gjatë. Pas një vakti të tillë, duhet të lëvizni shumë, përndryshe pesha e tepërt do të ndihet.

Karbohidratet "e duhura" përmbajnë më shumë se tre monomerë të thjeshtë. Ato përthithen ngadalë dhe nuk shkaktojnë rritje të mprehtë të sheqerit. Ky lloj karbohidrati përmban një sasi të madhe fibrash, të cilat praktikisht nuk treten. Në këtë drejtim, një person mbetet i ngopur për një kohë të gjatë, kërkohet energji shtesë për të shpërbërë një ushqim të tillë, përveç kësaj, trupi pastrohet natyrshëm. Le të bëjmë një listë të karbohidrateve komplekse, ose më saktë, ushqimeve në të cilat gjenden:

1. Bukë me krunde dhe drithëra të plota.
2. Qull hikërror dhe tërshërë.
3. Perime jeshile.
4. Makarona të trasha.
5. Kërpudha.
6. Bizele.
7. Fasulet e kuqe.
8. Domate.
9. Produktet e qumështit.
10. Frutat.
11. Çokollatë e hidhur.
12. Manaferrat.
13. Thjerrëzat.

Për të mbajtur veten në formë të mirë, duhet të hani më shumë karbohidrate "të mira" në ushqime dhe sa më pak "të këqija" të jetë e mundur. Këto të fundit më së miri merren në gjysmën e parë të ditës. Nëse keni nevojë të humbni peshë, atëherë është më mirë të përjashtoni përdorimin e karbohidrateve "të gabuara", pasi kur i përdorni ato një person merr ushqim në një vëllim më të madh. Lëndët ushqyese "të duhura" janë të ulëta në kalori dhe mund t'ju lënë të ndiheni të ngopur për një kohë të gjatë. Kjo nuk do të thotë një refuzim i plotë i karbohidrateve "të këqija", por vetëm përdorimi i arsyeshëm i tyre.

Karakteristikat e përgjithshme, struktura dhe vetitë e karbohidrateve.

Karbohidratet - këto janë alkoole polihidrike që përmbajnë, përveç grupeve të alkoolit, një grup aldehid ose keto.

Varësisht nga lloji i grupit në molekulë dallohen aldozat dhe ketozat.

Karbohidratet janë shumë të përhapura në natyrë, veçanërisht në botën bimore, ku përbëjnë 70–80% të masës së lëndës së thatë të qelizave. Në trupin e kafshëve ato përbëjnë vetëm rreth 2% të peshës trupore, por këtu roli i tyre nuk është më pak i rëndësishëm.

Karbohidratet mund të ruhen në formën e niseshtës në bimë dhe glikogjenit në trupin e kafshëve dhe njerëzve. Këto rezerva përdoren sipas nevojës. Në trupin e njeriut, karbohidratet depozitohen kryesisht në mëlçi dhe muskuj, që janë depoja e saj.

Ndër përbërësit e tjerë të trupit të kafshëve dhe njerëzve më të lartë, karbohidratet përbëjnë 0.5% të peshës trupore. Megjithatë, karbohidratet janë të rëndësishme për trupin. Këto substanca, së bashku me proteinat në formë proteoglikane formojnë bazën e indit lidhor. Proteinat që përmbajnë karbohidrate (glikoproteinat dhe mukoproteinat) - komponent mukusi i trupit (funksionet mbrojtëse, mbështjellëse), proteinat e transportit të plazmës dhe komponimet imunologjikisht aktive (substancat e gjakut të grupeve specifike). Disa karbohidrate shërbejnë si "lëndë djegëse rezervë" për organizmat për të marrë energji.

Funksionet e karbohidrateve:

• Energjisë – karbohidratet janë një nga burimet kryesore të energjisë për trupin, duke siguruar të paktën 60% të kostove të energjisë. Për aktivitetin e trurit, qelizave të gjakut dhe medullës së veshkave, pothuajse e gjithë energjia furnizohet përmes oksidimit të glukozës. Pas zbërthimit të plotë, lirohet 1 g karbohidrate 4.1 kcal/mol(17,15 kJ/mol) energji.

• Plastike – karbohidratet ose derivatet e tyre gjenden në të gjitha qelizat e trupit. Janë pjesë e membranave biologjike dhe organeleve qelizore, marrin pjesë në formimin e enzimave, nukleoproteinave etj. Në bimë, karbohidratet shërbejnë kryesisht si materiale mbështetëse.

• Mbrojtëse – sekrecionet viskoze (mukus), të sekretuara nga gjëndra të ndryshme, janë të pasura me karbohidrate ose derivate të tyre (mukopolisakaride, etj.). Ata mbrojnë muret e brendshme të organeve të zbrazëta të traktit gastrointestinal dhe rrugëve të frymëmarrjes nga ndikimet mekanike dhe kimike, si dhe nga depërtimi i mikrobeve patogjene.

• Rregullatore – Ushqimi i njeriut përmban një sasi të konsiderueshme fibrash, struktura e ashpër e së cilës shkakton acarim mekanik të mukozës së stomakut dhe zorrëve, duke marrë pjesë kështu në rregullimin e aktit të peristaltikës.

• Specifike – karbohidratet individuale kryejnë funksione të veçanta në organizëm: marrin pjesë në përcjelljen e impulseve nervore, në formimin e antitrupave, duke siguruar specifikën e grupeve të gjakut etj.

Rëndësia funksionale e karbohidrateve përcakton nevojën për t'i siguruar trupit këto lëndë ushqyese. Kërkesa ditore për karbohidrate për një person është mesatarisht 400 - 450 g, duke marrë parasysh moshën, llojin e punës, gjininë dhe disa faktorë të tjerë.

Përbërja elementare. Karbohidratet përbëhen nga sa vijon elementet kimike: karboni, hidrogjeni dhe oksigjeni. Shumica e karbohidrateve kanë formulën e përgjithshme C n (H 2 O ) n Karbohidratet janë komponime të përbëra nga karboni dhe uji, që është baza për emrin e tyre. Megjithatë, në mesin e karbohidrateve ka substanca që nuk korrespondojnë me formulën e dhënë, për shembull, ramnoza C 6 H 12 O 5, etj. Në të njëjtën kohë, janë të njohura substancat, përbërja e të cilave korrespondon me formulën e përgjithshme të karbohidrateve, por në terma nga vetitë e tyre nuk u përkasin atyre (acidi acetik C 2 H 12 O 2). Prandaj, emri "karbohidrate" është mjaft arbitrar dhe jo gjithmonë korrespondon me strukturën kimike të këtyre substancave.

Karbohidratet- këto janë substanca organike që janë aldehide ose ketone të alkooleve polihidrike.

Monosakaridet

Monosakaridet – këto janë alkoole alifatike polihidrike që përmbajnë një grup aldehidi (aldoza) ose një grup keto (ketoza).

Monosakaridet janë substanca të ngurta, kristalore që janë të tretshme në ujë dhe kanë një shije të ëmbël. Në kushte të caktuara, ato oksidohen lehtësisht, si rezultat i të cilave alkoolet aldehide shndërrohen në acide, si rezultat i të cilave alkoolet aldehide shndërrohen në acide, dhe pas reduktimit, në alkoolet përkatëse.

Vetitë kimike të monosakarideve :

• Oksidimi në acide mono-, dikarboksilike dhe glikuronike;

• Reduktimi i alkooleve;

• Formimi i estereve;

• Formimi i glikozideve;

• Fermentimi: alkoolik, acid laktik, acid citrik dhe acid butirik.

Monosakaridet që nuk mund të hidrolizohen në sheqerna më të thjeshta. Lloji i monosakaridit varet nga gjatësia e zinxhirit hidrokarbur. Në varësi të numrit të atomeve të karbonit, ato ndahen në trioza, tetroza, pentoza dhe heksoze.

Trioza: gliceraldehidi dhe dihidroksiacetoni, ato janë produkte të ndërmjetme të zbërthimit të glukozës dhe përfshihen në sintezën e yndyrave. të dyja triozat mund të përgatiten nga glicerina e alkoolit me dehidrogjenim ose hidrogjenim.

Tetroza: eritroza - merr pjesë aktive në proceset metabolike.

Pentoza: riboza dhe deoksiriboza janë përbërës të acideve nukleike, ribuloza dhe ksiluloza janë produkte të ndërmjetme të oksidimit të glukozës.

Heksozat: ato janë më të përfaqësuara në botën shtazore dhe bimore dhe luajnë një rol të madh në proceset metabolike. Këto përfshijnë glukozën, galaktozën, fruktozën, etj.

Glukoza (sheqer rrushi) . Është karbohidrati kryesor i bimëve dhe kafshëve. Roli i rëndësishëm i glukozës shpjegohet me faktin se ajo është burimi kryesor i energjisë, përbën bazën e shumë oligo- dhe polisaharideve dhe është i përfshirë në ruajtjen e presionit osmotik. Transporti i glukozës në qeliza rregullohet në shumë inde nga hormoni i pankreasit, insulina. Në një qeli gjatë shumë fazave reaksionet kimike Glukoza konvertohet në substanca të tjera (produktet e ndërmjetme të formuara gjatë zbërthimit të glukozës përdoren për sintezën e aminoacideve dhe yndyrave), të cilat përfundimisht oksidohen në dioksid karboni dhe ujë, duke çliruar energjinë e përdorur nga trupi për të mbështetur jetën. Niveli i glukozës në gjak zakonisht përdoret për të gjykuar gjendjen e metabolizmit të karbohidrateve në trup. Kur niveli i glukozës në gjak ulet ose përqendrimi i saj është i lartë dhe është e pamundur të përdoret, siç ndodh me diabetin, shfaqet përgjumja dhe humbja e vetëdijes (koma hipoglikemike). Shpejtësia me të cilën glukoza hyn në indet e trurit dhe mëlçisë nuk varet nga insulina dhe përcaktohet vetëm nga përqendrimi i saj në gjak. Këto inde quhen të pavarura nga insulina. Pa praninë e insulinës, glukoza nuk do të hyjë në qelizë dhe nuk do të përdoret si lëndë djegëse.

Galaktoza. Një izomer hapësinor i glukozës, që ndryshon në vendndodhjen e grupit OH në atomin e katërt të karbonit. Është pjesë e laktozës, disa polisaharide dhe glikolipide. Galaktoza mund të izomerizohet në glukozë (në mëlçi, gjëndrën e qumështit).

Fruktoza (sheqer frutash). Gjendet në sasi të mëdha në bimë, veçanërisht në fruta. Ka shumë prej tij në fruta, panxhar sheqeri dhe mjaltë. Izomerizohet lehtësisht në glukozë. Rruga e ndarjes së fruktozës është më e shkurtër dhe energjikisht më e favorshme se ajo e glukozës. Ndryshe nga glukoza, ajo mund të depërtojë nga gjaku në qelizat e indeve pa pjesëmarrjen e insulinës. Për këtë arsye, fruktoza rekomandohet si burimi më i sigurt i karbohidrateve për diabetikët. Një pjesë e fruktozës hyn në qelizat e mëlçisë, të cilat e shndërrojnë atë në një "karburant" më të gjithanshëm - glukozë, kështu që fruktoza gjithashtu mund të rrisë nivelet e sheqerit në gjak, megjithëse në një masë shumë më të vogël se sheqernat e tjerë të thjeshtë.

Nga struktura kimike glukoza dhe galaktoza janë alkoole aldehide, fruktoza është një alkool keton. Dallimet në strukturën e glukozës dhe fruktozës karakterizojnë gjithashtu ndryshime në disa nga vetitë e tyre. Glukoza redukton metalet nga oksidet e tyre fruktoza nuk e ka këtë veti. Fruktoza përthithet nga zorrët afërsisht 2 herë më ngadalë se glukoza.

Kur atomi i gjashtë i karbonit në një molekulë heksoze oksidohet, acidet hexuronike (uronike). : nga glukoza - glukuronik, nga galaktoza - galakturonike.

Acidi glukuronik merr pjesë aktive në proceset metabolike në trup, për shembull në neutralizimin e produkteve toksike, është pjesë e mukopolisakarideve etj. Funksioni i tij është që të kombinohet në organikë. e ulët me substanca që janë pak të tretshme në ujë. Si rezultat, substanca e lidhur bëhet e tretshme në ujë dhe ekskretohet në urinë. Kjo rrugë eleminimi është veçanërisht e rëndësishme për ujin hormonet steroide të tretshme, produktet e zbërthimit të tyre dhe edhe për çlirimin e produkteve të zbërthimit të substancave medicinale. Pa ndërveprim me acidin glukuronik, prishja e mëtejshme dhe lirimi i pigmenteve biliare nga trupi prishet.

Monosakaridet mund të kenë një grup amino .

Kur zëvendësoni grupin OH të atomit të dytë të karbonit në një molekulë heksoze me një grup amino, formohen amino sheqerna - heksosamina: glukozamina sintetizohet nga glukoza, galaktosamina sintetizohet nga galaktoza, të cilat janë pjesë e membranave qelizore dhe mukozave polisaharide si në formë të lirë ashtu edhe në kombinim me acidin acetik.

Amino sheqerna quhen monosakaride qëNë vend të grupit OH ekziston një grup amino (- N H 2).

Aminosheqernat janë përbërësi më i rëndësishëm glikozaminoglikanet.

Monosakaridet formojnë estere . grup OH i një molekule monosakaride; si çdo alkool grupi mund të reagojë me acid. Në ndërkohë shkëmbimEsteret e sheqerit kanë një rëndësi të madhe. Për ta ndezurnë metabolizëm, sheqeri duhet të bëhetester fosfori. Në këtë rast, atomet terminale të karbonit fosforilohen. Për heksozat këto janë C-1 dhe C-6, për pentozat këto janë C-1 dhe C-5, etj. DhimbjeMë shumë se dy grupe OH nuk i nënshtrohen fosforilimit. Prandaj, rolin kryesor e luajnë mono- dhe difosfatet e sheqernave. Në emër esteri i fosforit zakonisht tregon pozicionin e lidhjes esterike.

Oligosakaridet

Oligosakaridet përmbajnë dy ose më shumë monosakarid. Ato gjenden në qeliza dhe lëngje biologjike, si në formë të lirë, ashtu edhe në kombinim me proteinat. Disakaridet kanë një rëndësi të madhe për organizmin: saharoza, maltoza, laktoza, etj. Këto karbohidrate kryejnë një funksion energjetik. Supozohet se, duke qenë pjesë e qelizave, ata marrin pjesë në procesin e "njohjes" së qelizave.

Saharoza(panxhar ose kallam sheqeri). Përbëhet nga molekula të glukozës dhe fruktozës. Ajo është është produkt bimor dhe komponenti më i rëndësishëm ushqimi ka shijen më të ëmbël në krahasim me disakaridet e tjera dhe glukozën.

Përmbajtja e saharozës në sheqer është 95%. Sheqeri shpërbëhet shpejt në traktin gastrointestinal, glukoza dhe fruktoza absorbohen në gjak dhe shërbejnë si burim energjie dhe pararendësi më i rëndësishëm i glikogjenit dhe yndyrave. Shpesh quhet "bartës i kalorive boshe", pasi sheqeri është një karbohidrat i pastër dhe nuk përmban lëndë ushqyese të tjera, si vitamina dhe kripëra minerale.

Laktoza(sheqer qumështi) përbëhet nga glukoza dhe galaktoza, të sintetizuara në gjëndrat e qumështit gjatë laktacionit. Në traktin gastrointestinal zbërthehet nga enzima laktazë. Mungesa e kësaj enzime çon në intolerancë ndaj qumështit tek disa njerëz. Mungesa e kësaj enzime ndodh në afërsisht 40% të popullsisë së rritur. Laktoza e patretur shërben si një lëndë ushqyese e mirë për mikroflorën e zorrëve. Në këtë rast, formimi i bollshëm i gazit është i mundur, stomaku "byhet". Në produktet e qumështit të fermentuar, shumica e laktozës fermentohet në acid laktik, kështu që njerëzit me mungesë laktaze mund të tolerojnë produktet e qumështit të fermentuar pa pasoja të pakëndshme. Përveç kësaj, bakteret e acidit laktik në produktet e qumështit të fermentuar shtypin aktivitetin e mikroflorës së zorrëve dhe zvogëlojnë efektet negative të laktozës.

Maltoza përbëhet nga dy muaj molekulat e glukozës dhe është përbërësi kryesor strukturor i niseshtës dhe glikogjenit.

Polisakaridet

Polisakaridet - karbohidratet me peshë të lartë molekulare, që përbëhet nga një numër i madh monosakaridesh. Ato kanë veti hidrofile dhe, kur treten në ujë, formojnë tretësirë ​​koloidale.

Polisakaridet ndahen në homo- dhe het ropolisakaridet.

Homopolisakaridet. Përmban monosakaride Po, vetëm një lloj. Gak, niseshte dhe agjërim glikogjen janë bërë vetëm nga molekulat e glukozës, inulina - fruktoza. Homopolisaharidet janë shumë të degëzuar strukturë dhe janë një përzierje e dy limeret - amiloza dhe amilopektina. Amyloza përbëhet nga 60-300 mbetje glukoze të lidhura në zinxhir linear duke përdorur një urë oksigjeni, i formuar midis atomit të parë të karbonit të një molekule dhe atomit të katërt të karbonit të një molekule tjetër (lidhja 1,4).

AmilozaËshtë i tretshëm në ujë të nxehtë dhe jep ngjyrë blu me jod.

Amilopektina - një polimer i degëzuar i përbërë nga zinxhirë të padegëzuar (lidhja 1,4) dhe ato të degëzuara, të cilat formohen për shkak të lidhjeve midis atomit të parë të karbonit të një molekule glukoze dhe atomit të gjashtë të karbonit të një tjetri me ndihmën e një ure oksigjeni (1 ,6 obligacion).

Përfaqësuesit e homopolisaharideve janë niseshte, fibra dhe glikogjen.

Amidoni(polisakaridi bimor)– përbëhet nga disa mijëra mbetje glukoze, 10-20% e të cilave janë amilozë, dhe 80-90% amilopektinë. Niseshteja është e pazgjidhshme në ujë të ftohtë, dhe kur nxehet formon një tretësirë ​​koloidale, të quajtur paste niseshteje në jetën e përditshme. Niseshteja përbën deri në 80% të karbohidrateve të konsumuara në ushqim. Burimi i niseshtës janë produktet bimore, kryesisht drithërat: drithërat, mielli, buka dhe patatet. Drithërat përmbajnë më shumë niseshte (nga 60% në hikërror (bërthama) deri në 70% në oriz).

Celuloza ose celulozë,- karbohidrati bimor më i zakonshëm në tokë, i prodhuar në një sasi prej afërsisht 50 kg për çdo banor të Tokës. Fibra është një polisaharid linear i përbërë nga 1000 ose më shumë mbetje glukoze. Në trup, fibra është e përfshirë në aktivizimin e lëvizshmërisë së stomakut dhe zorrëve, stimulon sekretimin e lëngjeve tretëse dhe krijon ndjenjën e ngopjes.

Glikogjeni(niseshte shtazore)është karbohidrati kryesor i ruajtjes së trupit të njeriut Ai përbëhet nga afërsisht 30,000 mbetje glukoze, të cilat formojnë një strukturë të degëzuar. Sasitë më të rëndësishme të glikogjenit grumbullohen në mëlçi dhe në indet e muskujve, duke përfshirë muskulin e zemrës. Funksioni i glikogjenit të muskujve është se ai është një burim lehtësisht i disponueshëm i glukozës që përdoret në proceset energjetike në vetë muskulin. Glikogjeni i mëlçisë përdoret për të ruajtur përqendrimet fiziologjike të glukozës në gjak, kryesisht midis vakteve. 12-18 orë pas ngrënies, furnizimi me glikogjen në mëlçi është pothuajse plotësisht i varfëruar. Përmbajtja e glikogjenit të muskujve zvogëlohet ndjeshëm vetëm pas ushtrimeve të zgjatura dhe të forta. punë fizike. Kur ka mungesë të glukozës, ajo shpërbëhet shpejt dhe rikthen nivelin e saj normal në gjak. Në qeliza, glikogjeni shoqërohet me proteinat citoplazmike dhe pjesërisht me membranat ndërqelizore.

Heteropolisakaridet (glikozaminoglikanet ose mukopolisakaridet) (prefiksi "muco-" tregon se ato fillimisht kanë ardhur nga mucina). Ato përbëhen nga lloje të ndryshme të monosakarideve (glukoza, galaktoza) dhe derivatet e tyre (aminosheqernat, acidet heksuronik). Në përbërjen e tyre u gjetën edhe substanca të tjera: baza azotike, acide organike dhe disa të tjera.

Glikozaminoglikanet Ato janë substanca ngjitëse të ngjashme me pelte. Ato kryejnë funksione të ndryshme, duke përfshirë strukturore, mbrojtëse, rregulluese, etj. Glikozaminoglikanet, për shembull, përbëjnë pjesën më të madhe të substancës ndërqelizore të indeve dhe janë pjesë e lëkurës, kërcit, lëngut sinovial dhe trupit qelqor të syrit. Në trup, ato gjenden në kombinim me proteina (proteoglikane dhe glikoprotside) dhe yndyrna (glikolipide), në të cilat polisaharidet përbëjnë pjesën më të madhe të molekulës (deri në 90% ose më shumë). Të mëposhtmet janë të rëndësishme për trupin.

Acidi hialuronik- pjesa kryesore e substancës ndërqelizore, një lloj "çimentoje biologjike" që lidh qelizat, duke mbushur të gjithë hapësirën ndërqelizore. Ai gjithashtu vepron si një filtër biologjik që kap mikrobet dhe parandalon depërtimin e tyre në qelizë dhe merr pjesë në shkëmbimin e ujit në trup.

Duhet të theksohet se acidi hialuronik shpërbëhet nën veprimin e një enzime specifike, hialuronidazës. Në këtë rast, struktura e substancës ndërqelizore është ndërprerë, formohen "çarje" në përbërjen e saj, gjë që çon në një rritje të përshkueshmërisë së saj ndaj ujit dhe substancave të tjera. Kjo është e rëndësishme në procesin e fekondimit të një veze nga spermatozoidet, të cilat janë të pasura me këtë enzimë. Disa baktere përmbajnë edhe hialuronidazë, e cila lehtëson shumë depërtimin e tyre në qelizë.

X ondroitin sulfate- Acidet kondroitinsulfurik shërbejnë si përbërës strukturorë të kërcit, ligamenteve, valvulave të zemrës, kordonit të kërthizës etj. Ato nxisin depozitimin e kalciumit në kocka.

Heparina formohet në mastocitet, të cilat gjenden në mushkëri, mëlçi dhe organe të tjera dhe lëshohet në gjak dhe në mjedisin ndërqelizor. Në gjak, ai lidhet me proteinat dhe parandalon mpiksjen e gjakut, duke vepruar si një antikoagulant. Përveç kësaj, heparina ka një efekt anti-inflamator, ndikon në metabolizmin e kaliumit dhe natriumit dhe kryen një funksion antihipoksik.

Një grup i veçantë i glikozaminoglikaneve janë komponime që përmbajnë acide neuraminike dhe derivate të karbohidrateve. Komponimet e acidit neuraminik me acid acetik quhen acide opalike. Ato gjenden në membranat qelizore, pështymë dhe lëngje të tjera biologjike.

Vetitë kimike të qelizave që përbëjnë organizmat e gjallë varen kryesisht nga numri i atomeve të karbonit, që përbëjnë deri në 50% të masës së thatë. Atomet e karbonit gjenden në substancat kryesore organike: proteinat, acidet nukleike ah, lipide dhe karbohidrate. Grupi i fundit përfshin përbërje të karbonit dhe ujit që korrespondojnë me formulën (CH 2 O) n, ku n është e barabartë ose më e madhe se tre. Përveç karbonit, hidrogjenit dhe oksigjenit, molekulat mund të përmbajnë atome të fosforit, azotit dhe squfurit. Në këtë artikull do të studiojmë rolin e karbohidrateve në trupin e njeriut, si dhe veçoritë e strukturës, vetive dhe funksioneve të tyre.

Klasifikimi

Ky grup i komponimeve në biokimi ndahet në tre klasa: sheqerna të thjeshta (monosakaridet), komponimet polimer me një lidhje glikozidike - oligosakaride dhe biopolimere me peshë të lartë molekulare - polisaharide. Substancat e klasave të mësipërme gjenden në lloje të ndryshme qelizash. Për shembull, niseshteja dhe glukoza gjenden në strukturat e bimëve, glikogjeni gjendet në hepatocitet e njeriut dhe në muret qelizore të kërpudhave, dhe kitina gjendet në ekzoskeletin e artropodëve. Të gjitha substancat e mësipërme janë karbohidrate. Roli i karbohidrateve në trup është universal. Ata janë furnizuesi kryesor i energjisë për manifestimet vitale të baktereve, kafshëve dhe njerëzve.

Monosakaridet

Ata kanë një formulë të përgjithshme C n H 2 n O n dhe ndahen në grupe në varësi të numrit të atomeve të karbonit në molekulë: trioza, tetroza, pentoza etj. Në përbërjen e organeleve qelizore dhe të citoplazmës, sheqernat e thjeshta kanë dy konfigurime hapësinore: ciklike dhe lineare. Në rastin e parë, atomet e karbonit lidhen me njëri-tjetrin me lidhje sigma kovalente dhe formojnë cikle të mbyllura në rastin e dytë, skeleti i karbonit nuk është i mbyllur dhe mund të ketë degë; Për të përcaktuar rolin e karbohidrateve në trup, le të shqyrtojmë më të zakonshmet prej tyre - pentozat dhe heksozat.

Izomeret: glukoza dhe fruktoza

Ata kanë të njëjtën gjë formula molekulare C 6 H 12 O 6, por lloje të ndryshme strukturore të molekulave. Ne kemi thirrur tashmë më parë rolin kryesor karbohidratet në një organizëm të gjallë - energji. Substancat e mësipërme zbërthehen nga qeliza. Si rezultat, lirohet energji (17.6 kJ nga një gram glukozë). Përveç kësaj, sintetizohen 36 molekula ATP. Ndarja e glukozës ndodh në membranat (kristae) të mitokondrive dhe është një zinxhir reaksionesh enzimatike - Cikli i Krebsit. Është lidhja më e rëndësishme e disimilimit që ndodh në të gjitha qelizat e organizmave eukariotikë heterotrofikë pa përjashtim.

Glukoza gjithashtu formohet në miocitet e gjitarëve për shkak të zbërthimit të rezervave të glikogjenit në indet e muskujve. Në të ardhmen, përdoret si një substancë që shpërbëhet lehtësisht, pasi sigurimi i qelizave me energji është roli kryesor i karbohidrateve në trup. Bimët janë fototrofe dhe prodhojnë glukozën e tyre gjatë fotosintezës. Këto reagime quhen cikli i Kalvinit. Materiali fillestar është dioksidi i karbonit, dhe pranuesi është riboloz difosfati. Sinteza e glukozës ndodh në matricën e kloroplastit. Fruktoza, që ka të njëjtën formulë molekulare si glukoza, përmban një grup funksional keton në molekulë. Është më e ëmbël se glukoza dhe gjendet në mjaltë, si dhe në lëngun e manave dhe frutave. Kështu, roli biologjik i karbohidrateve në trup është kryesisht përdorimi i tyre si një burim i shpejtë energjie.

Roli i pentozave në trashëgimi

Le të ndalemi në një grup tjetër të monosakarideve - ribozë dhe deoksiribozë. Veçantia e tyre qëndron në faktin se ato janë pjesë e polimereve - acideve nukleike. Për të gjithë organizmat, duke përfshirë format e jetës joqelizore, ADN dhe ARN janë bartësit kryesorë të informacionit trashëgues. Riboza gjendet në molekulat e ARN-së dhe deoksiriboza gjendet në nukleotidet e ADN-së. Rrjedhimisht, roli biologjik i karbohidrateve në trupin e njeriut është se ato marrin pjesë në formimin e njësive të trashëgimisë - gjeneve dhe kromozomeve.

Shembuj të pentozave që përmbajnë një grup aldehid dhe të zakonshëm në florës, janë ksiloza (që gjendet në kërcell dhe fara), alfa-arabinoza (gjendet në çamçakëzin e pemëve frutore me gurë). Kështu, shpërndarja dhe roli biologjik i karbohidrateve në trupin e bimëve më të larta është mjaft i madh.

Çfarë janë oligosakaridet

Nëse mbetjet e molekulave të monosakarideve, të tilla si glukoza ose fruktoza, janë të lidhura me lidhje kovalente, atëherë formohen oligosakaride - karbohidratet polimer. Roli i karbohidrateve në trupin e bimëve dhe kafshëve është i larmishëm. Kjo është veçanërisht e vërtetë për disakaridet. Më të zakonshmet prej tyre janë saharoza, laktoza, maltoza dhe trehaloza. Kështu, saharoza, e quajtur ndryshe sheqer kallami, gjendet te bimët në formën e tretësirës dhe ruhet në rrënjët ose kërcellin e tyre. Si rezultat i hidrolizës, formohen molekula të glukozës dhe fruktozës. është me origjinë shtazore. Disa njerëz përjetojnë intolerancë ndaj kësaj substance për shkak të hiposekretimit të enzimës së laktazës, e cila zbërthen sheqerin e qumështit në galaktozë dhe glukozë. Roli i karbohidrateve në jetën e organizmit është i larmishëm. Për shembull, disakaridi trehalozë, i përbërë nga dy mbetje glukoze, është pjesë e hemolimfës së krustaceve, merimangave dhe insekteve. Gjendet gjithashtu në qelizat e kërpudhave dhe disa algave.

Një disakarid tjetër, maltoza ose sheqeri i maltit, gjendet në kokrrat e thekrës ose elbit gjatë mbirjes dhe është një molekulë e përbërë nga dy mbetje glukoze. Formohet si rezultat i zbërthimit të niseshtës bimore ose shtazore. Në zorrën e hollë të njerëzve dhe gjitarëve, maltoza zbërthehet nga enzima maltazë. Në mungesë të tij në lëngun e pankreasit, shfaqet një patologji për shkak të intolerancës ndaj glikogjenit ose niseshtës së bimëve në ushqime. Në këtë rast, përdoret një dietë e veçantë dhe vetë enzima shtohet në dietë.

Karbohidratet komplekse në natyrë

Janë shumë të përhapur, sidomos në botën bimore, janë biopolimere dhe kanë peshë të madhe molekulare. Për shembull, në niseshte është 800,000, dhe në celulozë - 1,600,000 Polisakaridet ndryshojnë në përbërjen e monomerëve, shkallën e polimerizimit dhe gjatësinë e zinxhirëve. Ndryshe nga sheqernat e thjeshta dhe oligosakaridet, të cilët janë shumë të tretshëm në ujë dhe kanë një shije të ëmbël, polisaharidet janë hidrofobike dhe pa shije. Le të shqyrtojmë rolin e karbohidrateve në trupin e njeriut duke përdorur shembullin e glikogjenit - niseshte shtazore. Ajo sintetizohet nga glukoza dhe është e rezervuar në hepatocitet dhe qelizat e muskujve skeletorë, ku përmbajtja e saj është dy herë më e lartë se në mëlçi. Indi yndyror nënlëkuror, neurocitet dhe makrofagët janë gjithashtu të aftë të prodhojnë glikogjen. Një polisaharid tjetër, niseshteja bimore, është produkt i fotosintezës dhe formohet në plastide të gjelbra.

Që nga fillimi i qytetërimit njerëzor, furnizuesit kryesorë të niseshtës ishin kulturat bujqësore të vlefshme: orizi, patatet, misri. Ato janë ende baza e dietës së shumicës dërrmuese të banorëve të botës. Kjo është arsyeja pse karbohidratet janë kaq të vlefshme. Roli i karbohidrateve në organizëm është, siç e shohim, në përdorimin e tyre si substanca organike intensive të energjisë dhe të tretshme shpejt.

Ekziston një grup polisaharidësh, monomerët e të cilëve janë mbetje të acidit hialuronik. Quhen pektina dhe janë substanca strukturore të qelizave bimore. Lëkura e mollës dhe tuli i panxharit janë veçanërisht të pasura me to. Substancat qelizore pektinat rregullojnë presionin ndërqelizor - turgorin. Në industrinë e ëmbëlsirave, ato përdoren si agjentë xheli dhe trashës në prodhimin e marshmallows dhe marmaladave me cilësi të lartë. NË të ushqyerit dietik përdoren si substanca biologjikisht aktive që largojnë në mënyrë efektive toksinat nga zorra e trashë.

Çfarë janë glikolipidet

Kjo grup interesant komponimet komplekse të karbohidrateve dhe yndyrave që gjenden në indin nervor. Ai përbën trurin dhe palcën kurrizore të gjitarëve. Glikolipidet gjenden gjithashtu në membranat qelizore. Për shembull, në bakteret ata janë të përfshirë në disa nga këto komponime janë antigjenet (substanca që zbulojnë grupet e gjakut të sistemit Landsteiner AB0). Në qelizat e kafshëve, bimëve dhe njerëzve, përveç glikolipideve, ka edhe molekula të pavarura yndyrore. Ata kryejnë kryesisht një funksion energjetik. Kur një gram yndyrë shpërbëhet, lirohet 38.9 kJ energji. Lipidet karakterizohen gjithashtu nga një funksion strukturor (ato janë pjesë e membranave qelizore). Kështu, këto funksione kryhen nga karbohidratet dhe yndyrnat. Roli i tyre në organizëm është jashtëzakonisht i rëndësishëm.

Roli i karbohidrateve dhe lipideve në trup

Në qelizat njerëzore dhe shtazore, mund të vërehen transformime të ndërsjella të polisaharideve dhe yndyrave që ndodhin si rezultat i metabolizmit. Nutricionistët kanë zbuluar se konsumimi i tepërt i ushqimeve me niseshte çon në akumulimin e yndyrës. Nëse një person ka probleme me pankreasin për sa i përket sekretimit të amilazës ose bën një mënyrë jetese të ulur, pesha e tij mund të rritet ndjeshëm. Vlen të kujtohet se ushqimet e pasura me karbohidrate ndahen kryesisht në duodenum në glukozë. Përthithet nga kapilarët e vileve të zorrës së hollë dhe depozitohet në mëlçi dhe muskuj në formën e glikogjenit. Sa më intensiv të jetë metabolizmi në trup, aq më aktivisht shpërbëhet në glukozë. Më pas përdoret nga qelizat si materiali kryesor i energjisë. Ky informacion shërben si një përgjigje për pyetjen se çfarë roli luajnë karbohidratet në trupin e njeriut.

Rëndësia e glikoproteinave

Përbërjet e këtij grupi substancash përfaqësohen nga një kompleks karbohidrate + proteina. Ata quhen gjithashtu glikokonjugate. Këto janë antitrupa, hormone, struktura membranore. Hulumtimet e fundit biokimike kanë vërtetuar se nëse glikoproteinat fillojnë të ndryshojnë strukturën e tyre amtare (natyrore), kjo çon në zhvillimin e sëmundjeve komplekse si astma, artriti reumatoid dhe kanceri. Roli i glikokonjugateve në metabolizmin e qelizave është i madh. Kështu, interferonet shtypin riprodhimin e viruseve, imunoglobulinat mbrojnë trupin nga agjentët patogjenë. Në këtë grup substancash bëjnë pjesë edhe proteinat e gjakut. Ato ofrojnë veti mbrojtëse dhe mbrojtëse. Të gjitha funksionet e mësipërme vërtetohen nga fakti se roli fiziologjik i karbohidrateve në trup është i larmishëm dhe jashtëzakonisht i rëndësishëm.

Ku dhe si formohen karbohidratet?

Furnizuesit kryesorë të sheqernave të thjeshta dhe komplekse janë bimët jeshile: algat, sporet më të larta, gjimnospermat dhe bimët me lule. Të gjitha ato përmbajnë pigmentin klorofil në qelizat e tyre. Është pjesë e tilakoideve - strukturat e kloroplasteve. Shkencëtari rus K. A Timiryazev studioi procesin e fotosintezës, i cili rezulton në formimin e karbohidrateve. Roli i karbohidrateve në trupin e bimës është grumbullimi i niseshtës në fruta, fara dhe llamba, domethënë në organet vegjetative. Mekanizmi i fotosintezës është mjaft kompleks dhe përbëhet nga një sërë reaksionesh enzimatike që ndodhin si në dritë ashtu edhe në errësirë. Glukoza sintetizohet nga dioksidi i karbonit nën veprimin e enzimave. Organizmat heterotrofikë përdorin bimët e gjelbra si burim ushqimi dhe energjie. Kështu, janë bimët ato që janë hallka e parë në gjithçka dhe quhen prodhuese.

Në qelizat e organizmave heterotrofikë, karbohidratet sintetizohen në kanalet e retikulit endoplazmatik të lëmuar (agranular). Më pas ato përdoren si energji dhe material ndërtimor. Në qelizat bimore, karbohidratet formohen gjithashtu në kompleksin Golgi, dhe më pas shkojnë për të formuar murin qelizor të celulozës. Gjatë procesit të tretjes së vertebrorëve, përbërësit e pasur me karbohidrate ndahen pjesërisht në zgavrën e gojës dhe stomakut. Reaksionet kryesore të disimilimit ndodhin në duoden. Ai sekreton lëng pankreatik që përmban enzimën amilazë, e cila zbërthen niseshtenë në glukozë. Siç u përmend më herët, glukoza absorbohet në gjak në zorrën e hollë dhe shpërndahet në të gjitha qelizat. Këtu përdoret si një burim energjie dhe një substancë strukturore. Kjo shpjegon rolin që luajnë karbohidratet në trup.

Komplekset mbimembranore të qelizave heterotrofike

Ato janë karakteristike për kafshët dhe kërpudhat. Përbërje kimike dhe organizimi molekular i këtyre strukturave përfaqësohet nga komponime të tilla si lipidet, proteinat dhe karbohidratet. Roli i karbohidrateve në trup është të marrin pjesë në ndërtimin e membranave. Qelizat njerëzore dhe shtazore kanë një komponent të veçantë strukturor të quajtur glikokaliks. Kjo shtresë e hollë sipërfaqësore përbëhet nga glikolipide dhe glikoproteina të lidhura me membranën citoplazmike. Ai siguron komunikim të drejtpërdrejtë midis qelizave dhe mjedisit të jashtëm. Perceptimi i irritimeve dhe tretjes jashtëqelizore ndodh gjithashtu këtu. Falë guaskës së tyre të karbohidrateve, qelizat ngjiten së bashku për të formuar inde. Ky fenomen quhet ngjitje. Le të shtojmë gjithashtu se "bishtet" e molekulave të karbohidrateve ndodhen mbi sipërfaqen e qelizës dhe drejtohen në lëngun intersticial.

Një grup tjetër i organizmave heterotrofikë, kërpudhat, kanë gjithashtu një aparat sipërfaqësor të quajtur mur qelizor. Ai përfshin sheqerna komplekse - kitin, glikogjen. Disa lloje kërpudhash përmbajnë gjithashtu karbohidrate të tretshme si trehaloza, e quajtur sheqer kërpudhash.

Në kafshët njëqelizore, siç janë ciliatet, shtresa sipërfaqësore, pellikuli, gjithashtu përmban komplekse oligosakaridesh me proteina dhe lipide. Në disa protozoa, pellikuli është mjaft i hollë dhe nuk ndërhyn në ndryshimin e formës së trupit. Dhe në të tjerat trashet dhe bëhet e fortë, si një guaskë, duke kryer një funksion mbrojtës.

Muri i qelizave bimore

Ai gjithashtu përmban sasi të mëdha karbohidratesh, veçanërisht celulozë, të mbledhura në formën e tufave të fibrave. Këto struktura formojnë një kornizë të ngulitur në një matricë koloidale. Ai përbëhet kryesisht nga oligo- dhe polisaharide. Muret qelizore të qelizave bimore mund të linjizohen. Në këtë rast, hapësirat midis tufave të celulozës mbushen me një karbohidrat tjetër - linjinë. Ai rrit funksionet mbështetëse të membranës qelizore. Shpesh, veçanërisht në bimët drunore shumëvjeçare, shtresa e jashtme, e përbërë nga celulozë, është e mbuluar me një substancë të ngjashme me yndyrën - suberin. Parandalon që uji të hyjë në indet e bimëve, kështu që qelizat themelore vdesin shpejt dhe mbulohen me një shtresë tape.

Duke përmbledhur sa më sipër, shohim se karbohidratet dhe yndyrat janë të ndërlidhura ngushtë në murin qelizor të bimëve. Roli i tyre në trupin e fototrofeve është i vështirë të nënvlerësohet, pasi komplekset glikolipide ofrojnë funksione mbështetëse dhe mbrojtëse. Le të studiojmë shumëllojshmërinë e karbohidrateve karakteristike për organizmat e mbretërisë së Drobyanka. Këtu përfshihen prokariotët, në veçanti bakteret. Muri i tyre qelizor përmban një karbohidrate - mureinë. Në varësi të strukturës së aparatit sipërfaqësor, bakteret ndahen në gram-pozitive dhe gram-negative.

Struktura e grupit të dytë është më komplekse. Këto baktere kanë dy shtresa: plastike dhe të ngurtë. E para përmban mukopolisakaride, të tilla si mureina. Molekulat e tij duken si struktura të mëdha rrjetë që formojnë një kapsulë rreth qelizës bakteriale. Shtresa e dytë përbëhet nga peptidoglikani, një përbërës i polisaharideve dhe proteinave.

Lipopolisaharidet e murit qelizor lejojnë që bakteret të ngjiten fort në substrate të ndryshme, të tilla si smalti i dhëmbëve ose membrana e qelizave eukariote. Përveç kësaj, glikolipidet nxisin ngjitjen e qelizave bakteriale me njëra-tjetrën. Në këtë mënyrë, për shembull, formohen zinxhirë streptokokesh dhe grupe stafilokokësh, për më tepër, disa lloje prokariote kanë një membranë mukoze shtesë - peplos; Ai përmban polisaharide dhe shkatërrohet lehtësisht nën ndikimin e rrezatimit të fortë ose pas kontaktit me kimikate të caktuara, siç janë antibiotikët.

Karbohidratet janë komponime organike të përbëra nga karboni dhe oksigjeni. Ka karbohidrate të thjeshta, ose monosakaride, si glukoza, dhe komplekse, ose polisaharide, të cilat ndahen në më të ulëta, që përmbajnë pak mbetje të karbohidrateve të thjeshta, si disakaride, dhe më të larta, që kanë molekula shumë të mëdha nga shumë mbetje të karbohidrateve të thjeshta. Në organizmat e kafshëve, përmbajtja e karbohidrateve është rreth 2% e peshës së thatë.

Kërkesa mesatare ditore e një të rrituri për karbohidrate është 500 g, dhe me punë intensive muskulore - 700-1000 g.

Sasia e karbohidrateve në ditë duhet të jetë 60% ndaj peshës, dhe 56% ndaj peshës së sasisë totale të ushqimit.

Glukoza gjendet në gjak, në të cilin sasia e saj mbahet në një nivel konstant (0,1-0,12%). Pas përthithjes në zorrë, monosakaridet dërgohen nga gjaku në qarkullimin e gjakut, ku ndodh sinteza e monosakarideve të glikogjenit, i cili është pjesë e citoplazmës. Depot e glikogjenit ruhen kryesisht në muskuj dhe mëlçi.

Sasia totale e glikogjenit në trupin e një personi që peshon 70 kg është afërsisht 375 g, nga të cilat 245 g gjenden në muskuj, 110 g në mëlçi (deri në 150 g) dhe 20 g në gjak dhe në trupin tjetër. lëngjet në trupin e një personi të stërvitur ka 40 g glikogjen -50% më shumë se ai i pa stërvitur.

Karbohidratet janë burimi kryesor i energjisë për jetën dhe funksionimin e trupit.

Në trup, në kushte pa oksigjen (anaerobe), karbohidratet shpërbëhen në acid laktik, duke çliruar energji. Ky proces quhet glikolizë. Me pjesëmarrjen e oksigjenit (kushtet aerobike), ato zbërthehen në dioksid karboni dhe, duke çliruar dukshëm më shumë energji. Ndarja anaerobe e karbohidrateve me pjesëmarrjen e acidit fosforik - fosforilimi - ka një rëndësi të madhe biologjike.

Fosforilimi i glukozës ndodh në mëlçi me pjesëmarrjen e enzimave. Aminoacidet dhe yndyrnat mund të jenë burime të glukozës. Në mëlçi, molekula të mëdha polisakaride - glikogjen - formohen nga glukoza e parafosforiluar. Sasia e glikogjenit në mëlçinë e njeriut varet nga natyra e të ushqyerit dhe aktiviteti i muskujve. Me pjesëmarrjen e enzimave të tjera në mëlçi, glikogjeni zbërthehet në formimin e glukozës - sheqerit. Ndarja e glikogjenit në mëlçi dhe muskujt skeletorë gjatë agjërimit dhe punës së muskujve shoqërohet me sintezë të njëkohshme të glikogjenit. Glukoza e prodhuar në mëlçi hyn dhe shpërndahet në të gjitha qelizat dhe indet.

Vetëm një pjesë e vogël e proteinave dhe yndyrave çliron energji përmes procesit të zbërthimit dezmolitik dhe për këtë arsye shërben si burim i drejtpërdrejtë i energjisë. Një pjesë e konsiderueshme e proteinave dhe yndyrave shndërrohen fillimisht në karbohidrate në muskuj edhe para ndarjes së plotë. Përveç kësaj, nga kanali tretës, produktet e hidrolizës së proteinave dhe yndyrave hyjnë në mëlçi, ku aminoacidet dhe yndyrat shndërrohen në glukozë. Ky proces quhet glukoneogjenezë. Burimi kryesor i formimit të glukozës në mëlçi është glikogjeni, një pjesë shumë më e vogël e glukozës përftohet përmes glukoneogjenezës, gjatë së cilës formimi i trupave të ketonit vonohet. Kështu, metabolizmi i karbohidrateve ndikon ndjeshëm në metabolizmin e ujit dhe ujit.

Kur konsumi i glukozës nga muskujt që punojnë rritet 5-8 herë, glikogjeni formohet në mëlçi nga yndyrat dhe proteinat.

Ndryshe nga proteinat dhe yndyrnat, karbohidratet shpërbëhen lehtësisht, kështu që ato mobilizohen shpejt nga trupi me shpenzime të larta energjie (punë muskulore, emocione dhimbjeje, frikë, zemërim, etj.). Zbërthimi i karbohidrateve ruan stabilitetin e trupit dhe është burimi kryesor i energjisë për muskujt. Karbohidratet janë thelbësore për funksionimin normal të sistemit nervor. Ulja e sheqerit në gjak çon në një rënie të temperaturës së trupit, dobësi dhe lodhje të muskujve dhe çrregullime të aktivitetit nervor.

Vetëm një pjesë shumë e vogël e glukozës që shpërndahet nga gjaku përdoret në inde për të çliruar energji. Burimi kryesor i metabolizmit të karbohidrateve në inde është glikogjeni, i sintetizuar më parë nga glukoza.

Gjatë punës së muskujve - konsumatorët kryesorë të karbohidrateve - përdoren rezervat e glikogjenit të vendosura në to, dhe vetëm pasi këto rezerva të jenë përdorur plotësisht, fillon përdorimi i drejtpërdrejtë i glukozës që shpërndahet në muskuj me anë të gjakut. Në të njëjtën kohë, glukoza e formuar nga rezervat e glikogjenit në mëlçi konsumohet. Pas punës, muskujt rinovojnë furnizimin e tyre me glikogjen, duke e sintetizuar atë nga glukoza në gjak, dhe mëlçia - për shkak të monosakarideve të zhytur në traktin tretës dhe ndarjes së proteinave dhe yndyrave.

Për shembull, kur përmbajtja e glukozës në gjak rritet mbi 0,15-0,16% për shkak të përmbajtjes së saj të bollshme në ushqim, e cila përcaktohet si hiperglicemia ushqimore, ajo ekskretohet nga trupi në urinë - glukozuria.

Nga ana tjetër, edhe me agjërim të zgjatur, niveli i glukozës në gjak nuk ulet, pasi glukoza hyn në gjak nga indet gjatë zbërthimit të glikogjenit në to.

Përshkrim i shkurtër i përbërjes, strukturës dhe rolit ekologjik të karbohidrateve

Karbohidratet janë substanca organike të përbëra nga karboni, hidrogjeni dhe oksigjeni, që kanë formulën e përgjithshme C n (H 2 O) m (për shumicën dërrmuese të këtyre substancave).

Vlera e n është ose e barabartë me m (për monosakaridet) ose më e madhe se ajo (për klasat e tjera të karbohidrateve). Formula e përgjithshme e mësipërme nuk korrespondon me deoksiribozën.

Karbohidratet ndahen në monosakaride, di(oligo) saharide dhe polisakaride. Më poshtë është një përshkrim i shkurtër i përfaqësuesve individualë të secilës klasë të karbohidrateve.

Karakteristikat e shkurtra të monosakarideve

Monosakaridet janë karbohidrate, formula e përgjithshme e të cilave është C n (H 2 O) n (përjashtim është deoksiriboza).

Klasifikimi i monosakarideve

Monosakaridet janë një grup mjaft i madh dhe kompleks i përbërjeve, kështu që ato kanë një klasifikim kompleks sipas kritereve të ndryshme:

1) në bazë të numrit të karboneve që përmbahen në një molekulë monosakaride, dallohen tetrozat, pentozat, heksozat dhe heptozat; më i madhi rëndësi praktike kanë pentoza dhe heksoze;

2) sipas grupeve funksionale, monosakaridet ndahen në ketoza dhe aldoza;

3) në bazë të numrit të atomeve që përmbahen në molekulën ciklike të monosakaridit, dallohen piranozat (përmbajnë 6 atome) dhe furanozat (përmbajnë 5 atome);

4) bazuar në rregullimin hapësinor të hidroksidit "glukozid" (ky hidroksid përftohet duke shtuar një atom hidrogjeni në oksigjenin e grupit karbonil), monosakaridet ndahen në forma alfa dhe beta. Le të shohim disa nga monosakaridet më të rëndësishme që kanë rëndësinë më të madhe biologjike dhe mjedisore në natyrë.

Karakteristikat e shkurtra të pentozave

Pentozat janë monosakaride, molekula e të cilave përmban 5 atome karboni. Këto substanca mund të jenë me zinxhir të hapur dhe ciklik, aldoza dhe ketoza, komponime alfa dhe beta. Midis tyre, riboza dhe deoksiriboza kanë rëndësinë më praktike.

Formula e ribozës pamje e përgjithshme C 5 H 10 O 5 . Riboza është një nga substancat nga e cila sintetizohen ribonukleotidet, nga e cila më pas përftohen acide të ndryshme ribonukleike (ARN). Prandaj, forma alfa furanozë (5-anëtare) e ribozës ka rëndësinë më të madhe (në formula, ARN-ja përshkruhet në formën e një pesëkëndëshi të rregullt).

Formula e përgjithshme për deoksiribozën është C 5 H 10 O 4. Deoksiriboza është një nga substancat nga e cila sintetizohen deoksiribonukleotidet në organizma; këto të fundit janë materialet fillestare për sintezën e acideve deoksiribonukleike (ADN). Prandaj, më e rëndësishmja është forma ciklike alfa e deoksiribozës, së cilës i mungon një hidroksid në atomin e dytë të karbonit në cikël.

Format me zinxhir të hapur të ribozës dhe deoksiribozës janë aldoza, pra ato përmbajnë 4 (3) grupe hidroksid dhe një grup aldehid. Me zbërthimin e plotë të acideve nukleike, riboza dhe deoksiriboza oksidohen në dioksid karboni dhe ujë; ky proces shoqërohet me çlirimin e energjisë.

Karakteristikat e shkurtra të heksozave

Heksozat janë monosakaride, molekulat e të cilave përmbajnë gjashtë atome karboni. Formula e përgjithshme e heksozave është C 6 (H 2 O ) 6 ose C 6 H 12 O 6. Të gjitha llojet e heksozave janë izomere që korrespondojnë me formulën e mësipërme. Midis heksozave dallohen ketozat, aldozat, format alfa dhe beta të molekulave, format me zinxhir të hapur dhe ciklik, format ciklike piranozë dhe furanozë të molekulave. Vlera më e lartë glukozë dhe fruktozë natyrale, të cilat diskutohen shkurtimisht më poshtë.

1. Glukoza. Si çdo heksoze, ajo ka formulën e përgjithshme C 6 H 12 O 6. I përket aldozave, d.m.th. përmban një grup funksional aldehid dhe 5 grupe hidroksid (karakteristikë e alkooleve), prandaj, glukoza është një alkool aldehid polihidrik (këto grupe përmbahen në formën e zinxhirit të hapur, në formën ciklike grupi aldehid është mungon, pasi shndërrohet në një grup hidroksid të quajtur "hidroksid glukozi"). Forma ciklike mund të jetë ose me pesë anëtarë (furanozë) ose me gjashtë anëtarë (piranozë). Forma piranozë e molekulës së glukozës ka rëndësinë më të madhe në natyrë. Format ciklike të piranozës dhe furanozës mund të jenë ose forma alfa ose beta, në varësi të pozicionit të hidroksidit glukozidik në lidhje me grupet e tjera hidroksid në molekulë.

Nga vetitë fizike Glukoza është një substancë e ngurtë kristalore e bardhë me shije të ëmbël (intensiteti i kësaj shije është i ngjashëm me saharozën), shumë i tretshëm në ujë dhe i aftë për të formuar tretësira të mbingopura (“shurupe”). Meqenëse molekula e glukozës përmban atome asimetrike të karbonit (d.m.th., atome të lidhura me katër radikale të ndryshme), tretësirat e glukozës kanë aktivitet optik, prandaj ato bëjnë dallimin midis D-glukozës dhe L-glukozës, të cilat kanë aktivitete të ndryshme biologjike.

Nga pikëpamja biologjike, më e rëndësishmja është aftësia e glukozës për t'u oksiduar lehtësisht sipas skemës së mëposhtme:

C 6 H 12 O 6 (glukoza) → (fazat e ndërmjetme) → 6СO 2 + 6H 2 O.

Glukoza është një përbërës i rëndësishëm në kuptimin biologjik, pasi për shkak të oksidimit të saj përdoret nga trupi si një përbërës universal. lëndë ushqyese dhe një burim i disponueshëm energjie.

2. Fruktoza. Kjo është ketozë, formula e saj e përgjithshme është C 6 H 12 O 6, d.m.th. është një izomer i glukozës, karakterizohet nga forma me zinxhir të hapur dhe ciklike. Më e rëndësishmja është beta-B-fruktofuranoza, ose shkurt beta-fruktoza. Saharoza është bërë nga beta-fruktoza dhe alfa-glukoza. Në kushte të caktuara, fruktoza mund të shndërrohet në glukozë përmes një reaksioni izomerizimi. Për sa i përket vetive fizike, fruktoza i ngjan glukozës, por është më e ëmbël.

Karakteristikat e shkurtra të disaharideve

Disakaridet janë produkte të reaksionit të dekondensimit të molekulave monosakaride identike ose të ndryshme.

Disakaridet janë një nga llojet e oligosakarideve (një numër i vogël i molekulave monosakaride (identike ose të ndryshme) përfshihen në formimin e molekulave të tyre).

Përfaqësuesi më i rëndësishëm i disakarideve është saharoza (panxhar ose sheqer kallami). Saharoza është një produkt i ndërveprimit të alfa-D-glukopiranozës (alfa-glukozë) dhe beta-D-fruktofuranozës (beta-fruktoza). Formula e saj e përgjithshme është C 12 H 22 O 11. Saharoza është një nga izomerët e shumtë të disakarideve.

Kjo është një substancë kristalore e bardhë që ekziston në gjendje të ndryshme: kristalore e trashë ("bukë sheqeri"), kristalore imët (sheqer i grimcuar), amorf (sheqeri pluhur). Ai shpërndahet mirë në ujë, veçanërisht në ujë të nxehtë (krahasuar me ujë i nxehtë, tretshmëria e saharozës në ujë të ftohtë është relativisht e ulët), prandaj saharoza është e aftë të formojë "tretësira të mbingopura" - shurupe që mund të "sheqerizohen", d.m.th., ndodh formimi i pezullimeve të imta kristalore. Tretësirat e koncentruara të saharozës janë të afta të formojnë sisteme të veçanta qelqi - karamel, të cilat përdoren nga njerëzit për të prodhuar lloje të caktuara të ëmbëlsirave. Saharoza është një substancë e ëmbël, por shija e saj e ëmbël është më pak intensive se fruktoza.

Më e rëndësishmja veti kimike saharoza është aftësia e saj për t'iu nënshtruar hidrolizës, e cila prodhon alfa-glukozë dhe beta-fruktozë, të cilat hyjnë në reaksionet e metabolizmit të karbohidrateve.

Për njerëzit, saharoza është një nga produktet ushqimore më të rëndësishme, pasi është burim i glukozës. Megjithatë, konsumimi i tepërt i saharozës është i dëmshëm, sepse çon në prishje të metabolizmit të karbohidrateve, i cili shoqërohet me shfaqjen e sëmundjeve: diabeti, sëmundjet e dhëmbëve, obeziteti.

Karakteristikat e përgjithshme të polisaharideve

Polisakaridet janë polimere natyrale që janë produkte të reaksionit të polikondensimit të monosakarideve. Pentozat, heksozat dhe monosakaride të tjera mund të përdoren si monomere për formimin e polisaharideve. Në aspektin praktik, më të rëndësishmet janë produktet e polikondensimit të heksozave. Polisakaridet janë gjithashtu të njohura, molekulat e të cilëve përmbajnë atome azoti, për shembull kitin.

Polisakaridet me bazë heksoze kanë formulën e përgjithshme (C 6 H 10 O 5) n. Ato janë të patretshme në ujë, dhe disa prej tyre janë të afta të formojnë zgjidhje koloidale. Më të rëndësishmit nga këto polisakaride janë varieteteve të ndryshme niseshteja bimore dhe shtazore (këto të fundit quhen glikogjene), si dhe varietetet e celulozës (fibra).

Karakteristikat e përgjithshme të vetive dhe roli ekologjik i niseshtës

Niseshteja është një polisaharid që është produkt i reaksionit të polikondensimit të alfa-glukozës (alfa-D-glukopiranozë). Në bazë të origjinës së tyre, niseshteja ndahet në niseshte bimore dhe shtazore. Niseshteja shtazore quhen glikogjene. Megjithëse, në përgjithësi, molekulat e niseshtës kanë një strukturë të përbashkët, të njëjtën përbërje, por niseshteja e përftuar nga bimë të ndryshme, janë të ndryshme. Pra, niseshteja e patates është e ndryshme nga niseshteja e misrit, etj. Por të gjitha llojet e niseshtës kanë veti të përbashkëta. Këto janë substanca të ngurta, të bardha, imët kristalore ose amorfe, "të brishta" në prekje, të patretshme në ujë, por në ujë të nxehtë ato janë të afta të formojnë tretësira koloidale që mbeten të qëndrueshme kur ftohen. Niseshteja formon si sols (për shembull, pelte të lëngshme) dhe xhel (për shembull, pelte e përgatitur me një përmbajtje të lartë niseshteje është një masë xhelatinoze që mund të pritet me thikë).

Aftësia e niseshtës për të formuar tretësira koloidale shoqërohet me globularitetin e molekulave të saj (molekula mbështillet në një top). Kur janë në kontakt me ujë të ngrohtë ose të nxehtë, molekulat e ujit depërtojnë midis kthesave të molekulave të niseshtës, vëllimi i molekulës rritet dhe densiteti i substancës zvogëlohet, gjë që çon në kalimin e molekulave të niseshtës në një gjendje të lëvizshme, karakteristikë e sistemeve koloidale. . Formula e përgjithshme e niseshtës: (C 6 H 10 O 5) n, molekulat e kësaj lënde kanë dy lloje, njëra prej të cilave quhet amilozë (nuk ka zinxhirë anësor në këtë molekulë), dhe tjetra është amilopektina (molekulat kanë zinxhirë anësor në të cilët lidhja ndodh përmes urës së oksigjenit me 1 - 6 atome karboni).

Vetia kimike më e rëndësishme që përcakton rolin biologjik dhe ekologjik të niseshtës është aftësia e tij për t'iu nënshtruar hidrolizës, duke formuar përfundimisht ose disakaridin maltozë ose alfa-glukozë (ky është produkti përfundimtar i hidrolizës së niseshtës):

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6 (alfa glukozë).

Procesi ndodh në organizmat nën veprimin e një grupi të tërë enzimash. Për shkak të këtij procesi, trupi pasurohet me glukozë, një përbërës thelbësor ushqyes.

Një reagim cilësor ndaj niseshtës është ndërveprimi i tij me jodin, i cili prodhon një ngjyrë të kuqe-vjollcë. Ky reagim përdoret për të zbuluar niseshtën në sisteme të ndryshme.

Roli biologjik dhe ekologjik i niseshtës është mjaft i madh. Ky është një nga përbërësit rezervë më të rëndësishëm në organizmat bimorë, për shembull në bimët e familjes së drithërave. Për kafshët, niseshteja është substanca trofike më e rëndësishme.

Përshkrim i shkurtër i vetive dhe rolit ekologjik dhe biologjik të celulozës (fibrës)

Celuloza (fibra) është një polisaharid që është produkt i reaksionit të polikondensimit të beta-glukozës (beta-D-glukopiranozë). Formula e saj e përgjithshme është (C 6 H 10 O 5) n. Ndryshe nga niseshteja, molekulat e celulozës janë rreptësisht lineare dhe kanë një strukturë fibrilare ("filamentoze"). Dallimi në strukturat e molekulave të niseshtës dhe celulozës shpjegon ndryshimin në rolet e tyre biologjike dhe mjedisore. Celuloza nuk është as një substancë rezervë dhe as një substancë trofike, pasi nuk është në gjendje të tretet nga shumica e organizmave (përjashtim bëjnë disa lloje bakteresh që mund të hidrolizojnë celulozën dhe thithin beta-glukozën). Celuloza nuk është në gjendje të formojë solucione koloidale, por mund të formojë struktura filamentoze mekanikisht të forta që sigurojnë mbrojtje për organelet individuale të qelizave dhe forcë mekanike për inde të ndryshme bimore. Ashtu si niseshteja, celuloza hidrolizohet në kushte të caktuara, dhe produkti përfundimtar i hidrolizës së saj është beta-glukoza (beta-D-glukopiranoza). Në natyrë, roli i këtij procesi është relativisht i vogël (por lejon që biosfera të "asimilojë" celulozën).

(C 6 H 10 O 5) n (fibër) + n (H 2 O) → n (C 6 H 12 O 6) (beta-glukozë ose beta-D-glukopiranozë) (me hidrolizë jo të plotë të fibrës, formimi i është i mundur një disaharid i tretshëm - cellobioza).

NË kushtet natyrore fibra (pas vdekjes së bimëve) pëson dekompozim, si rezultat i të cilit formohet lidhje të ndryshme. Për shkak të këtij procesi, humus (një përbërës organik i tokës), lloje të ndryshme të qymyrit (vaj dhe qymyr formohen nga mbetjet e ngordhura të organizmave të ndryshëm të kafshëve dhe bimëve në mungesë, d.m.th., në kushte anaerobe i gjithë kompleksi i substancave organike, përfshirë karbohidratet, merr pjesë në formimin e tyre;

Roli ekologjik dhe biologjik i fibrës është se është: a) mbrojtës; b) mekanike; c) komponim formues (për disa baktere kryen funksion trofik). Mbetjet e ngordhura të organizmave bimorë janë një substrat për disa organizma - insekte, kërpudha dhe mikroorganizma të ndryshëm.

Përshkrim i shkurtër i rolit ekologjik dhe biologjik të karbohidrateve

Duke përmbledhur materialin e diskutuar më sipër në lidhje me karakteristikat e karbohidrateve, mund të nxjerrim përfundimet e mëposhtme për rolin e tyre ekologjik dhe biologjik.

1. Ata kryejnë funksioni i ndërtimit si në qeliza ashtu edhe në trup në tërësi për faktin se ato janë pjesë e strukturave që formojnë qelizat dhe indet (kjo është veçanërisht tipike për bimët dhe kërpudhat), për shembull, membranat qelizore, membranat e ndryshme, etj., Përveç kësaj, karbohidratet marrin pjesë në formimin e substancave biologjikisht të nevojshme që formojnë një numër strukturash, për shembull, në formimin e acideve nukleike që formojnë bazën e kromozomeve; karbohidratet janë pjesë e proteinave komplekse - glikoproteinave, të cilat kanë një rëndësi të caktuar në formimin e strukturave qelizore dhe substancës ndërqelizore.

2. Funksioni më i rëndësishëm i karbohidrateve është funksioni trofik, i cili konsiston në faktin se shumë prej tyre janë produkte ushqimore të organizmave heterotrofikë (glukozë, fruktozë, niseshte, saharozë, maltozë, laktozë etj.). Këto substanca, në kombinim me komponime të tjera, formojnë produkte ushqimore të përdorura nga njerëzit (drithëra të ndryshme; frutat dhe farat e bimëve individuale, të cilat përfshijnë karbohidratet në përbërjen e tyre, janë ushqim për zogjtë, dhe monosakaridet, duke hyrë në një cikël transformimesh të ndryshme, kontribuojnë në formimi i karbohidrateve të veta, karakteristike për një organizëm të caktuar, si dhe për komponimet e tjera organo-biokimike (yndyrnat, aminoacidet (por jo proteinat e tyre), acidet nukleike etj.).

3. Karbohidratet karakterizohen gjithashtu nga një funksion energjetik, i cili konsiston në faktin se monosakaridet (në veçanti glukoza) në organizma oksidohen lehtësisht (produkti përfundimtar i oksidimit është CO 2 dhe H 2 O), dhe një sasi e madhe energjie është lirohet, e shoqëruar me sintezën e ATP.

4. Ata gjithashtu kanë një funksion mbrojtës, që konsiston në faktin se strukturat (dhe organele të caktuara në qelizë) lindin nga karbohidratet që mbrojnë ose qelizën ose organizmin në tërësi nga dëmtime të ndryshme, përfshirë ato mekanike (për shembull, mbulesat kitinore të insekteve që formojnë ekzoskelet, muret qelizore të bimëve dhe shumë kërpudhave, duke përfshirë celulozën, etj.).

5. Rol i madh luajnë funksionet mekanike dhe formëformuese të karbohidrateve, të cilat përfaqësojnë aftësinë e strukturave të formuara qoftë nga karbohidratet, qoftë në kombinim me komponime të tjera, për t'i dhënë trupit një formë të caktuar dhe për t'i bërë ato mekanikisht të forta; Kështu, membranat qelizore të indeve mekanike dhe enëve të ksilemës krijojnë kornizën (skeletin e brendshëm) të pemëve, shkurreve dhe bimë barishtore, kitina formon ekzoskeletin e insekteve etj.

Karakteristikat e shkurtra të metabolizmit të karbohidrateve në një organizëm heterotrofik (duke përdorur shembullin e trupit të njeriut)

Një rol të rëndësishëm në kuptimin e proceseve metabolike luhet nga njohja e transformimeve të cilave u nënshtrohen karbohidratet në organizmat heterotrofikë. Në trupin e njeriut, ky proces karakterizohet nga përshkrimi skematik i mëposhtëm.

Karbohidratet në ushqim hyjnë në trup përmes zgavrës me gojë. Monosakaridet në sistemin tretës praktikisht nuk i nënshtrohen transformimeve, disaharidet hidrolizohen në monosakaride, dhe polisaharidet pësojnë transformime mjaft domethënëse (kjo vlen për ato polisaharide që konsumohen nga trupi si ushqim, dhe karbohidratet që nuk janë substanca ushqimore, për shembull, celuloza , disa pektina, hiqen nga trupi me feçe).

Në zgavrën e gojës, ushqimi shtypet dhe homogjenizohet (bëhet më uniform se para hyrjes). Ushqimi ndikohet nga pështyma e sekretuar nga gjëndrat e pështymës. Ai përmban ptyalin dhe ka një reaksion alkalik, për shkak të të cilit fillon hidroliza primare e polisaharideve, duke çuar në formimin e oligosakarideve (karbohidratet me një vlerë të vogël n).

Një pjesë e niseshtës mund të shndërrohet edhe në disakaride, gjë që mund të vërehet kur përtypet bukë për një kohë të gjatë (buka e zezë e thartë bëhet e ëmbël).

Ushqimi i përtypur, i përpunuar me bollëk nga pështyma dhe i grimcuar nga dhëmbët, hyn në stomak përmes ezofagut në formën e një bolusi ushqimor, ku ekspozohet ndaj lëngu gastrik me një mjedis reaksion acidik që përmban enzima që veprojnë mbi proteinat dhe acidet nukleike. Pothuajse asgjë nuk ndodh me karbohidratet në stomak.

Pastaj gruri ushqimor hyn në seksionin e parë të zorrëve (zorrë e hollë), duke filluar nga duodeni. Ai merr lëng pankreatik (sekret pankreatik), i cili përmban një kompleks enzimash që nxisin tretjen e karbohidrateve. Karbohidratet shndërrohen në monosakaride, të cilat janë të tretshme në ujë dhe të afta për përthithje. Karbohidratet e ushqimit më në fund treten në zorrën e hollë dhe në pjesën ku gjenden vilet thithen në gjak dhe hyjnë në sistemin e qarkullimit të gjakut.

Me qarkullimin e gjakut, monosakaridet barten në inde dhe qeliza të ndryshme të trupit, por së pari i gjithë gjaku kalon nëpër mëlçi (aty pastrohet nga produktet e dëmshme metabolike). Në gjak, monosakaridet janë të pranishme kryesisht në formën e alfa-glukozës (por izomerë të tjerë heksoze, si fruktoza, mund të jenë gjithashtu të pranishëm).

Nëse glukoza në gjak është më e ulët se normalja, atëherë një pjesë e glikogjenit që përmbahet në mëlçi hidrolizohet në glukozë. Përmbajtja e tepërt e karbohidrateve karakterizon sëmundje serioze personi - diabeti.

Nga gjaku, monosakaridet hyjnë në qeliza, ku shumica e tyre shpenzohen për oksidim (në mitokondri), i cili sintetizon ATP, i cili përmban energji në një formë "të përshtatshme" për trupin. ATP shpenzohet në procese të ndryshme që kërkojnë energji (sintezë të nevojshme nga trupi substancat, zbatimi i proceseve fiziologjike dhe të tjera).

Një pjesë e karbohidrateve në ushqim përdoret për sintezën e karbohidrateve të një organizmi të caktuar, të nevojshme për formimin e strukturave qelizore, ose komponimeve të nevojshme për formimin e substancave të klasave të tjera të komponimeve (kështu që mund të jenë yndyrnat, acidet nukleike, etj. të marra nga karbohidratet). Aftësia e karbohidrateve për t'u kthyer në yndyrna është një nga shkaqet e obezitetit, një sëmundje që përfshin një kompleks sëmundjesh të tjera.

Për rrjedhojë, konsumimi i sasive të tepërta të karbohidrateve është i dëmshëm për trupin e njeriut, gjë që duhet pasur parasysh kur organizohet një dietë e ekuilibruar.

Në organizmat bimorë që janë autotrofë, metabolizmi i karbohidrateve është disi i ndryshëm. Karbohidratet (monosakaridet) sintetizohen nga vetë trupi nga dioksidi i karbonit dhe uji duke përdorur energjinë diellore. Di-, oligo- dhe polisaharidet sintetizohen nga monosakaridet. Disa monosakaride përfshihen në sintezën e acideve nukleike. Një sasi e caktuar e monosakarideve (glukozës) përdoret nga organizmat bimor në proceset e frymëmarrjes për oksidim, gjatë së cilës (si në organizmat heterotrofikë) sintetizohet ATP.

, në varësi të origjinës së tij, përmban 70-80% sheqer, përveç kësaj, grupi i karbohidrateve përfshin edhe ato që janë të dobëta të tretshme nga trupi i njeriut fibra dhe pektina.

Nga të gjitha lëndët ushqyese të konsumuara nga njerëzit, karbohidratet janë padyshim burimi kryesor i energjisë. Mesatarisht, ato përbëjnë 50 deri në 70% të përmbajtjes kalorike të dietave ditore. Përkundër faktit se një person konsumon dukshëm më shumë karbohidrate sesa yndyrna dhe proteina, rezervat e tyre në trup janë të vogla. Kjo do të thotë që trupi duhet të furnizohet rregullisht me to.

Nevoja për karbohidrate varet në një masë shumë të madhe nga shpenzimi i energjisë së trupit. Mesatarisht, për një burrë të rritur të angazhuar kryesisht në punë mendore ose të lehtë fizike, nevoja ditore për karbohidrate varion nga 300 në 500 g për punëtorët fizikë dhe atletët. Ndryshe nga proteinat dhe, në një masë të caktuar, yndyrat, sasia e karbohidrateve në dieta mund të reduktohet ndjeshëm pa dëmtuar shëndetin. Ata që duan të humbin peshë duhet t'i kushtojnë vëmendje kësaj: karbohidratet kanë kryesisht vlerë energjie. Kur oksidohet 1 g karbohidrate, 4,0-4,2 kcal lirohen në trup. Prandaj, në kurriz të tyre është më e lehtë të rregulloni marrjen e kalorive.

Karbohidratet(saharide) - emer i perbashket një klasë e gjerë natyrore komponimet organike. Formula e përgjithshme e monosakarideve mund të shkruhet si C n (H 2 O) n. Në organizmat e gjallë, sheqernat më të zakonshme janë ato me 5 (pentoza) dhe 6 (heksoze) atome karboni.

Karbohidratet ndahen në grupe:

Karbohidratet e thjeshta treten lehtësisht në ujë dhe sintetizohen në të bimët e gjelbra. Përveç molekulave të vogla, në qelizë gjenden edhe molekula të mëdha, ato janë polimere. Polimeret janë molekula komplekse të përbëra nga "njësi" individuale të lidhura me njëra-tjetrën. "Njësi" të tilla quhen monomere. Substancat si niseshteja, celuloza dhe kitina janë polisaharide - polimere biologjike.

Monosakaridet përfshijnë glukozën dhe fruktozën, të cilat u japin ëmbëlsi frutave dhe manave. Saharoza e sheqerit dietik përbëhet nga glukoza dhe fruktoza të lidhura në mënyrë kovalente me njëra-tjetrën. Komponimet si saharoza quhen disakaride. Poli-, di- dhe monosakaridet quhen me termin e përgjithshëm karbohidrate. Karbohidratet përfshijnë komponime që kanë veti të ndryshme dhe shpesh krejtësisht të ndryshme.

Tabela: Shumëllojshmëria e karbohidrateve dhe vetitë e tyre.

Grupi i karbohidrateve	Shembuj të karbohidrateve	Ku takohen?	Vetitë
monosheqerna	ribozë	ARN
	deoksiriboza	ADN
	glukozë	Sheqeri i panxharit
	fruktoza	Frutat, mjalti
	galaktozë	Përmban laktozë në qumësht
oligosakaridet	maltozë	Sheqeri i maltit	E ëmbël në shije, e tretshme në ujë, e kristaltë,
	saharozë	Kallam sheqeri
	Laktoza	Sheqeri laktik në qumësht
Polisakaridet (të ndërtuara nga monosakaride lineare ose të degëzuara)	Amidoni	Karbohidratet e ruajtjes së bimëve	Jo e ëmbël të bardhë, mos treten në ujë.
	glikogjen	Rezervoni niseshtenë e kafshëve në mëlçi dhe muskuj
	Fibra (celulozë)
	kitin
	murein	ujë . Për shumë qeliza njerëzore (për shembull, qelizat e trurit dhe të muskujve), glukoza e bartur nga gjaku shërben si burimi kryesor i energjisë niseshteja dhe një substancë shumë e ngjashme në qelizat shtazore - glikogjeni - janë polimere të glukozës që shërbejnë për ta ruajtur atë brenda qeliza. 2. Funksioni strukturor gjegjësisht marrin pjesë në ndërtimin e strukturave të ndryshme qelizore. Polisakaridi celulozë formon muret qelizore të qelizave bimore, të karakterizuara nga fortësia dhe ngurtësia, është një nga përbërësit kryesorë të drurit. Përbërës të tjerë janë hemiceluloza, e cila gjithashtu i përket polisaharideve, dhe linjina (nuk është e natyrës karbohidrate). Kitin kryen edhe funksione strukturore. Kitina kryen funksione mbështetëse dhe mbrojtëse Muret qelizore të shumicës së baktereve përbëhen nga peptidoglikan mureinë– ky përbërës përmban mbetje të monosakarideve dhe aminoacideve. 3. Karbohidratet luajnë një rol mbrojtës në bimë (muret e qelizave, formacionet mbrojtëse të përbëra nga muret qelizore të qelizave të vdekura - gjemba, gjemba, etj.). Formula e përgjithshme e glukozës është C 6 H 12 O 6, është një alkool aldehid. Glukoza gjendet në shumë fruta, lëngje bimësh dhe nektar lulesh, si dhe në gjakun e njerëzve dhe kafshëve. Niveli i glukozës në gjak mbahet në një nivel të caktuar (0,65-1,1 g për l). Nëse zvogëlohet artificialisht, qelizat e trurit fillojnë të përjetojnë urinë akute, e cila mund të rezultojë në të fikët, koma dhe madje edhe vdekje. Një rritje e zgjatur e niveleve të glukozës në gjak gjithashtu nuk është aspak e dobishme: kjo çon në zhvillimin e diabetit mellitus. Gjitarët, përfshirë njerëzit, mund të sintetizojnë glukozën nga aminoacide të caktuara dhe produkte të ndarjes së vetë glukozës - për shembull, acidi laktik. Ata nuk dinë si ta marrin glukozën nga Acidet yndyrore, ndryshe nga bimët dhe mikrobet. Ndërkonvertimet e substancave. Teprica e proteinave ------ karbohidratet Yndyra e tepërt-------------- karbohidratet