کربوهیدرات ها شیمی کربوهیدرات ها کربوهیدرات ها تعریف ساده

تعریف

کربوهیدرات ها (قند یا ساکارید)- مواد آلی حاوی یک گروه کربونیل و چندین گروه هیدروکسیل.

نسبت هیدروژن و اکسیژن در مولکول های اولین نمایندگان شناخته شده کربوهیدرات ها 2:1 بود. از آنجایی که فرمول مولکولی کلی کربوهیدرات ها را می توان به صورت: $C_x(H_2O)_y$ نوشت، می توان گفت که کربوهیدرات ها ترکیباتی از کربن و آب هستند.

کربوهیدرات ها جزء مهم سلول ها و در نتیجه بافت های همه موجودات زنده هستند که (با وزن خشک) بخش عمده ای از زیست توده زنده (گیاهان - تا 80٪ و تا 3٪ - حیوانات) روی زمین را تشکیل می دهند. منبع کربوهیدرات برای موجودات گیاهی فرآیند فتوسنتز است:

فتوسنتز در سلول های گیاهی انجام می شود و منجر به سنتز کربوهیدرات ها از آب و دی اکسید کربن می شود. معادله فتوسنتز را می توان به صورت زیر نوشت:

$6CO_2 +6H_2O \xrightarrow(h\nu) C_6H_(12)O_6$

کربوهیدرات ها دسته بسیار وسیعی از ترکیبات آلی هستند که در میان آنها موادی با خواص بسیار متفاوت وجود دارد. این به کربوهیدرات ها اجازه می دهد تا عملکردهای مختلفی را در موجودات زنده انجام دهند.

عملکرد کربوهیدرات ها در ارگانیسم های زنده

1. عملکرد انرژی. کربوهیدرات ها به عنوان منبع انرژی عمل می کنند: هنگامی که 1 گرم کربوهیدرات اکسید می شود، 4.1 کیلو کالری انرژی و 0.4 گرم آب آزاد می شود.

2. عملکردهای ساختاری و پشتیبانیکربوهیدرات ها در ساخت سازه های مختلف حمایتی نقش دارند. از آنجایی که سلولز جزء ساختاری اصلی دیواره‌های سلولی گیاهی است، کیتین عملکرد مشابهی را در قارچ‌ها انجام می‌دهد و همچنین برای اسکلت بیرونی بندپایان استحکام ایجاد می‌کند.

3. نقش حفاظتی در گیاهان. برخی از گیاهان دارای ساختارهای محافظ (خار، خار و غیره) هستند که از دیواره سلولی سلول های مرده تشکیل شده است.

4. عملکرد پلاستیکی. کربوهیدرات ها بخشی از مولکول های پیچیده هستند (به عنوان مثال، پنتوزها (ریبوز و دئوکسی ریبوز) در ساخت ATP، DNA و RNA نقش دارند.

5. تابع رزرو. کربوهیدرات ها به عنوان مواد مغذی ذخیره عمل می کنند: گلیکوژن در حیوانات، نشاسته و اینولین در گیاهان.

6. عملکرد اسمزی. کربوهیدرات ها در تنظیم فشار اسمزی بدن نقش دارند. بنابراین، خون حاوی 100-110 میلی گرم در لیتر گلوکز است که غلظت آن به فشار اسمزی خون بستگی دارد.

7. عملکرد گیرنده. الیگوساکاریدها بخشی از بخش پذیرنده بسیاری از گیرنده های سلولی یا مولکول های لیگاند هستند.

طبقه بندی کربوهیدرات ها

کربوهیدرات ها را می توان بر اساس معیارهای مختلف طبقه بندی کرد. مهمترین آنها تعداد واحدهای ساختاری است.

1. با تعداد واحدهای ساختاری - ساکاریدهاکربوهیدرات ها به قندهای ساده یا مونوساکاریدهاو پلیمرهای این قندهای ساده یا پلی ساکاریدهادر بین پلی ساکاریدها باید گروهی را متمایز کرد الیگوساکاریدهاحاوی 2 تا 10 باقیمانده مونوساکارید در مولکول. اینها به ویژه دی ساکاریدها را شامل می شود.

تعریف

مونوساکاریدها- کربوهیدرات هایی که هیدرولیز نمی شوند (در اثر آب تجزیه نمی شوند).

بسته به تعداد اتم های کربن در زنجیره، مونوساکاریدها به موارد زیر تقسیم می شوند:

تریوزها(حاوی سه اتم کربن)،

تتروزها(چهار اتم C)،

پنتوزها(پنج اتم)

هگزوزها(شش اتم) و غیره

در طبیعت، مونوساکاریدها عمدتاً توسط پنتوزها و هگزوزها نشان داده می شوند.

پنتوزها هستند ریبوز$C_5H_(10)O_5$ و دئوکسی ریبوز$C_5H_(10)O_4$. آنها بخشی از RNA و DNA هستند.

یاد آوردن!گلوکز, فروکتوز, گالاکتوزمتعلق به هگزوزها و دارای فرمول مولکولی عمومی $C_6H_(12)O_6$ است

تعریف

دی ساکاریدها- هیدروکربن ها که وقتی هیدرولیز می شوند دو مولکول مونوساکارید تشکیل می دهند. فرمول مولکولی عمومی دی ساکاریدها $C_(12)H_(22)O_(11)$

معادله کلی هیدرولیز دی ساکاریدها را می توان به صورت زیر نوشت:

$C_(12)H_(22)O_(11) +H_2O \longrightarrow 2C_6H_(12)O_6$

تعریف

پلی ساکاریدها- کربوهیدرات هایی که هیدرولیز می شوند و مولکول های مونوساکارید زیادی را تشکیل می دهند، اغلب گلوکز.

پلی ساکاریدها هستند نشاسته، گلیکوژن، سلولزو غیره.

یاد آوردن!برای بدست آوردن فرمول مولکولی یک پلی ساکارید، باید یک مولکول آب را از یک مولکول گلوکز کم کنید و یک عبارت با شاخص n بنویسید: $(C_6H_(10)O_5)_n$

2. با توجه به میزان جذب توسط موجودات:

سادهیا کربوهیدرات های سریعدر گیاهان سبز سنتز شده و به راحتی در آب محلول است. این کربوهیدرات ها بالا هستند شاخص گلیسمییعنی خیلی سریع جذب بدن می شود. غذاهای غنی از کربوهیدرات های پیچیده به آرامی تجزیه می شوند، به تدریج میزان گلوکز خود را افزایش می دهند و شاخص گلیسمی پایینی دارند، به همین دلیل است که به آنها نیز می گویند. کربوهیدرات های آهسته.

3. با توجه به قابلیت هیدرولیز به مونومرهاکربوهیدرات ها به دو گروه تقسیم می شوند: سادهو مجتمع. کربوهیدرات های متشکل از سه یا چند واحد پیچیده نامیده می شوند.

کربوهیدرات های پیچیده محصول چند تراکم قندهای ساده (مونوساکاریدها) هستند و بر خلاف انواع ساده، در فرآیند تجزیه هیدرولیتیکی قادرند با تشکیل صدها و هزاران مولکول مونوساکارید به مونومر تجزیه شوند.

کربوهیدرات ها رایج ترین ترکیبات آلی در طبیعت هستند. آنها به صورت آزاد و محدود در هر سلول گیاهی، حیوانی و باکتریایی یافت می شوند. آنها از کربن، هیدروژن و اکسیژن به نسبت زیر تشکیل شده اند - هر اتم کربن یک مولکول آب وجود دارد. کربوهیدرات ها معمولا در گیاهان سبز در طی فتوسنتز تشکیل می شوند.

تمام کربوهیدرات ها به سه گروه مونوساکاریدها، اولیگوساکاریدها و پلی ساکاریدها تقسیم می شوند.

مونوساکاریدها حاوی 3-9 اتم کربن هستند و شامل موادی مانند گلوکز، فروکتوز، گالاکتوز، ریبوز می باشند.

گلوکز (قند انگور) - موجود در انواع توت ها و میوه ها، نشاسته، گلیکوژن و غیره از گلوکز تشکیل شده است، بخشی جدایی ناپذیر از ساکارز، لاکتوز است.

فروکتوز (قند میوه) - به شکل خالص آن در عسل زنبور عسل، انگور، سیب یافت می شود، همچنین بخشی جدایی ناپذیر از ساکارز است.

الیگوساکاریدها - مولکول ها حاوی 2 تا 10 باقی مانده مونوساکارید هستند که با پیوندهای گلیکوزیدی به هم متصل شده اند. الیگوساکاریدها شامل ساکارز، مالتوز، لاکتوز، رافینوز و غیره می باشند. ساکارز یک قند رایج غذایی است، مالتوز فقط در شیر یافت می شود.

پلی ساکاریدها - اینها شامل نشاسته، گلیکوژن، فیبر و غیره است.

نشاسته رایج ترین کربوهیدرات است. نشاسته غده ای (سیب زمینی، سیب زمینی شیرین) و غلات (ذرت، برنج) وجود دارد. در سلول های گیاهی به صورت دانه هایی رسوب می کند که با عمل مکانیکی و شستشو با آب به راحتی از آن خارج می شود. نشاسته از دو بخش تشکیل شده است: آمیلوز (18-25٪) و آمیلوپکتین (75-82٪). نشاسته در فرآیند پردازش تکنولوژیکی تحت تأثیر رطوبت و گرما قادر به جذب رطوبت، متورم شدن، ژلاتینه شدن و تخریب است.

گلیکوژن یک کربوهیدرات با منشا حیوانی است که در کبد (حدود 10٪) و در عضلات (0.3-1٪) به عنوان منبع ذخیره انرژی تجمع می یابد. هنگامی که تجزیه می شود، گلوکز تشکیل می شود که وارد جریان خون می شود و به تمام بافت های بدن می رسد.

فیبر ماده اصلی دیواره سلولی گیاه است. آنزیم های دستگاه گوارش انسان فیبر را تجزیه نمی کنند و متعلق به فیبر رژیمی است.

پکتین ها گروهی از پلی ساکاریدهای با وزن مولکولی بالا هستند که بخشی از دیواره سلولی هستند. آنها در میوه ها و سبزیجات به شکل پروتوپکتین نامحلول در آب سرد و پکتین محلول موجود هستند. انتقال اشکال نامحلول به محلول در طی عملیات حرارتی رخ می دهد. مواد پکتیک قادر به تشکیل ژل در حضور اسید و قند هستند. پکتین ها توسط بدن جذب نمی شوند، اما نقش فعال تری در فیزیولوژی تغذیه و فناوری انسان نسبت به فیبر دارند. آنها ترکیبات پیچیده ای را با فلزات سنگین تشکیل می دهند و آنها را از بدن خارج می کنند و یک پیشگیری کننده مهم برای پیشگیری از بیماری های مختلف هستند.

حدود 52 تا 66 درصد کربوهیدرات ها از محصولات غلات، 14 تا 26 درصد از قندها و محصولات قندی، 8 تا 10 درصد از غده ها و گیاهان ریشه و 5 تا 7 درصد از سبزیجات و میوه ها تامین می شود. میزان کربوهیدرات موجود در گوشت و فرآورده های گوشتی نسبتاً کم و حدود 1-1.5 درصد است. نقش آنها در گوشت با مشارکت آنها در فرآیندهای بیوشیمیایی بلوغ گوشت (تغییر pH)، شکل گیری طعم و عطر و تغییر در بافت تعیین می شود.

کربوهیدرات ها وظایف زیر را انجام می دهند:

منابع انرژی هستند؛

تنظیمی (مقاومت در برابر تشکیل مواد کتون در طول اکسیداسیون چربی ها)؛

محافظ (اسید گلوکورونیک، هنگامی که با مواد سمی ترکیب می شود، استرهای غیر سمی را تشکیل می دهد که از بدن دفع می شوند).

در شکل گیری ویژگی های ارگانولپتیکی محصول شرکت می کنند.

در میان کربوهیدرات ها، نمایندگانی وجود دارند که توسط بدن جذب نمی شوند، اما عملکرد فیزیولوژیکی مهمی را انجام می دهند که فیبر رژیمی نامیده می شود. به دلیل خواص عملکردی خاص خود، آنها به طور فعال در تنظیم فرآیندهای بیوشیمیایی دستگاه گوارش (تحریک عملکرد حرکتی روده، جلوگیری از جذب کلسترول) و حذف مواد سمی از بدن از آب، غذا نقش دارند. و هوا فیبر غذایی یک ماده پیشگیری کننده برای بیماری هایی مانند دیابت، چاقی، بیماری های عروق کرونر قلب است.

کربوهیدرات ها در طول ذخیره سازی مواد خام غذایی، فرآوری آنها دچار تغییرات مختلفی می شوند که به نوع کربوهیدرات ها، شرایط فرآیند (رطوبت، دما، pH) و وجود آنزیم ها بستگی دارد. دگرگونی های مهم کربوهیدرات ها عبارتند از: هیدرولیز اسیدی و آنزیمی دی و پلی ساکاریدها، تخمیر، واکنش های تشکیل ملانوئیدین و کاراملی شدن.

کربوهیدرات ها

انواع کربوهیدرات ها.

کربوهیدرات ها عبارتند از:

1) مونوساکاریدها

2) الیگوساکاریدها

3) کربوهیدرات های پیچیده

starch12.jpg

توابع اصلی.

انرژی.

پلاستیک.

تامین مواد مغذی.

خاص

محافظ

نظارتی.

خواص شیمیایی

مونوساکاریدها خواص الکل ها و ترکیبات کربونیل را نشان می دهند.

اکسیداسیون.

الف) مانند سایر آلدئیدها، اکسیداسیون مونوساکاریدها به اسیدهای مربوطه منجر می شود. بنابراین، هنگامی که گلوکز با محلول آمونیاک هیدروکسید نقره اکسید می شود، اسید گلوکونیک تشکیل می شود (واکنش "آینه نقره").

ب) واکنش مونوساکاریدها با هیدروکسید مس در حرارت نیز منجر به اسیدهای آلدونیک می شود.

ج) عوامل اکسید کننده قوی نه تنها گروه آلدهید، بلکه گروه الکل اولیه را نیز به گروه کربوکسیل اکسید می کنند که منجر به اسیدهای قند دوبازیک (آلداریک) می شود. به طور معمول، اسید نیتریک غلیظ برای این اکسیداسیون استفاده می شود.

بهبود.

کاهش قندها منجر به الکل های پلی هیدریک می شود. هیدروژن در حضور نیکل، لیتیوم آلومینیوم هیدرید و غیره به عنوان عامل کاهنده استفاده می شود.

III. واکنش های خاص

علاوه بر موارد فوق، گلوکز نیز با برخی از خواص خاص - فرآیندهای تخمیر مشخص می شود. تخمیر تجزیه مولکول های قند تحت تأثیر آنزیم ها (آنزیم ها) است. قندهایی که مضربی از سه اتم کربن دارند تخمیر می شوند. تخمیر انواع مختلفی دارد که از معروف ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

الف) تخمیر الکلی

ب) تخمیر اسید لاکتیک

ج) تخمیر بوتیریک

انواع تخمیر ذکر شده توسط میکروارگانیسم ها از اهمیت عملی گسترده ای برخوردار است. به عنوان مثال، الکل - برای تولید الکل اتیلیک، در شراب سازی، دم کردن، و غیره، و اسید لاکتیک - برای تولید اسید لاکتیک و محصولات شیر تخمیر شده.

3. استریوایزومریسم مونوساکاریدهای سری D و L. فرمول های باز و چرخه ای پیرانوزها و فورانوزها آنومرهای α و β توموریسم Cyclochain. پدیده چرخش

توانایی تعدادی از ترکیبات آلی برای چرخش صفحه قطبش نور قطبی شده به راست یا چپ را فعالیت نوری می گویند. با توجه به موارد فوق، چنین نتیجه می شود که مواد آلی می توانند به شکل ایزومرهای راستگرد و چرخشی وجود داشته باشند. چنین ایزومرهایی استریوایزومر نامیده می شوند و خود پدیده استریوایزومر.

یک سیستم سخت‌گیرانه‌تر طبقه‌بندی و تعیین استریوایزومرها نه بر اساس چرخش صفحه قطبش نور، بلکه بر اساس پیکربندی مطلق مولکول استریوایزومر، یعنی. آرایش متقابل چهار گروه جانشین لزوما متفاوت که در راس یک چهار وجهی در اطراف یک اتم کربن واقع در مرکز قرار دارند که به آن اتم کربن نامتقارن یا مرکز کایرال می گویند. اتم‌های کربن کایرال یا همان طور که به آن‌ها نیز گفته می‌شود، در فرمول‌های ساختاری با ستاره نشان داده می‌شوند.

بنابراین، اصطلاح استریوایزومریسم باید به عنوان یک پیکربندی فضایی متفاوت از جانشین ها در ترکیباتی که فرمول ساختاری یکسانی دارند و دارای خواص شیمیایی یکسانی هستند، درک شود. به این نوع ایزومریسم ایزومر آینه ای نیز می گویند. یک مثال خوب از ایزومریسم آینه ای، کف دست راست و چپ است. در زیر فرمول های ساختاری استریو ایزومرهای گلیسرآلدئید و گلوکز آورده شده است.

اگر اتم کربن نامتقارن در فرمول طرح گلیسرآلدئید دارای یک گروه OH در سمت راست باشد، این ایزومر D-stereoisomer و اگر گروه OH در سمت چپ باشد، L-stereoisomer نامیده می شود.

در مورد تتروزها، پنتوزها، هگزوزها و سایر مونوزها که دارای دو یا چند اتم کربن نامتقارن هستند، تعلق استریوایزومر به سری D یا L با قرار گرفتن گروه OH در اتم کربن ماقبل آخر تعیین می شود. زنجیره - همچنین آخرین اتم نامتقارن است. به عنوان مثال، برای گلوکز، جهت گیری گروه OH در اتم 5 کربن ارزیابی می شود. استریوایزومرهای کاملاً آینه ای نامیده می شوند انانتیومرها یا آنتی پادها

استریو ایزومرها از نظر خواص شیمیایی تفاوتی ندارند، اما در عمل بیولوژیکی (فعالیت بیولوژیکی) با هم تفاوت دارند. بیشتر مونوساکاریدهای موجود در بدن پستانداران به سری D تعلق دارند - در این پیکربندی است که آنزیم های مسئول متابولیسم آنها خاص هستند. به طور خاص، D-گلوکز به دلیل توانایی در تعامل با جوانه های چشایی زبان به عنوان یک ماده شیرین درک می شود، در حالی که L-گلوکز بی مزه است، زیرا پیکربندی آن توسط جوانه های چشایی درک نمی شود.

به طور کلی، ساختار آلدوز و کتوز را می توان به صورت زیر نشان داد.

استریوایزومریسممولکول های مونوساکارید حاوی چندین مرکز کایرالیته هستند که دلیل وجود بسیاری از استریو ایزومرهایی است که با فرمول ساختاری مشابهی مطابقت دارند. به عنوان مثال، آلدوهگزوز دارای چهار اتم کربن نامتقارن است و مربوط به 16 استریو ایزومر (24)، یعنی 8 جفت انانتیومر است. در مقایسه با آلدوزهای مربوطه، کتوهگزوزها حاوی یک اتم کربن کایرال کمتر هستند، بنابراین تعداد استریو ایزومرها (23) به 8 (4 جفت انانتیومر) کاهش می یابد.

باز (غیر چرخه ای)اشکال مونوساکاریدها به شکل فرمول های طرح ریزی فیشر نشان داده می شوند. زنجیره کربن در آنها به صورت عمودی نوشته شده است. در آلدوزها، گروه آلدهید در بالا، در کتوزها، گروه الکل اولیه در مجاورت گروه کربونیل قرار می گیرد. از این گروه ها شماره گذاری زنجیره شروع می شود.

سیستم D,L برای نشان دادن استریوشیمی استفاده می شود. انتساب یک مونوساکارید به سری D یا L با توجه به پیکربندی مرکز کایرال، دورترین مرکز از گروه اکسو، صرف نظر از پیکربندی سایر مراکز، انجام می شود! برای پنتوزها، چنین مرکز "تعیین کننده" اتم C-4 و برای هگزوزها - C-5 است. موقعیت گروه OH در آخرین مرکز کایرالیته در سمت راست نشان می دهد که مونوساکارید متعلق به سری D است، در سمت چپ - به سری L، یعنی بر اساس قیاس با استاندارد استریوشیمیایی - گلیسرآلدئید.

فرم های چرخه ایاشکال باز مونوساکاریدها برای در نظر گرفتن روابط فضایی بین مونوساکاریدهای استریوئیزومری مناسب هستند. در واقع مونوساکاریدها از نظر ساختاری همی استال های حلقوی هستند. تشکیل اشکال حلقوی مونوساکاریدها را می توان در نتیجه برهمکنش درون مولکولی گروه های کربونیل و هیدروکسیل موجود در مولکول مونوساکارید نشان داد.

برای اولین بار، فرمول حلقوی همی استال گلوکز توسط A. A. Colli (1870) ارائه شد. او عدم وجود برخی واکنش‌های آلدهیدی در گلوکز را با وجود یک چرخه اکسید اتیلن سه عضوی (α-اکسید) توضیح داد:

بعدها، تولنز (1883) فرمول همی استال مشابهی را برای گلوکز پیشنهاد کرد، اما با یک حلقه بوتیلن اکسید پنج عضوی (γ-اکسید):

فرمول های Colley-Tollens دست و پا گیر و ناخوشایند هستند، ساختار گلوکز حلقوی را منعکس نمی کنند، بنابراین فرمول هاورث پیشنهاد شد.

در نتیجه چرخه شدن، ترکیبات ترمودینامیکی پایدارتری تشکیل می شوند. فورانوز (پنج عضوی)و حلقه های پیرانوز (شش عضوی).نام چرخه ها از نام ترکیبات هتروسیکلیک مرتبط - فوران و پیران آمده است.

شکل‌گیری این چرخه‌ها با توانایی زنجیره‌های کربنی مونوساکاریدها برای اتخاذ یک ترکیب پنجه‌مانند نسبتا مطلوب همراه است. در نتیجه، آلدهید (یا کتون) و هیدروکسیل در گروه‌های C-4 (یا در C-5) در فضا نزدیک هستند، یعنی آن گروه‌های عملکردی، در نتیجه برهمکنش چرخه‌ای درون مولکولی رخ می‌دهد.

در شکل حلقوی، یک مرکز اضافی از کایرالیته ایجاد می شود - یک اتم کربن که قبلاً بخشی از گروه کربونیل بود (برای آلدوزها، این C-1 است). این اتم آنومریک نامیده می شود و دو استریو ایزومر مربوطه هستند آنومرهای α و β(شکل 11.1). آنومرها یک مورد خاص از اپیمرها هستند.

در α-آنومر، پیکربندی مرکز آنومری مانند پیکربندی مرکز کایرال "ترمینال" است که تعلق به سری d یا l را تعیین می کند، در حالی که در β-آنومر مخالف است. در طرح ریزی فرمول های فیشردر مونوساکاریدهای سری d در آنومر α، گروه گلیکوزیدی OH در سمت راست و در β آنومر در سمت چپ زنجیره کربن قرار دارد.

برنج. 11.1. تشکیل آنومرهای α و β به عنوان مثال d-گلوکز

فرمول های هاورثاشکال حلقوی مونوساکاریدها به‌عنوان فرمول‌های پرسپکتیو هاورث نشان داده می‌شوند که در آن چرخه‌ها به صورت چندضلعی‌های مسطح عمود بر صفحه نقاشی نشان داده می‌شوند. اتم اکسیژن در حلقه پیرانوز در گوشه سمت راست، در حلقه فورانوز - پشت صفحه حلقه قرار دارد. نمادهای اتم های کربن در چرخه ها نشان نمی دهد.

برای انتقال به فرمول هاورث، فرمول حلقوی فیشر به گونه ای تبدیل می شود که اتم اکسیژن چرخه در همان خط مستقیم اتم های کربن موجود در چرخه قرار می گیرد. این مورد در زیر برای a-d-glucopyranose با دو جایگشت در اتم C-5 نشان داده شده است، که پیکربندی این مرکز نامتقارن را تغییر نمی دهد (به 7.1.2 مراجعه کنید). اگر فرمول فیشر تبدیل شده به صورت افقی قرار گیرد، همانطور که توسط قوانین نوشتن فرمول های هاورث لازم است، جایگزین های سمت راست خط عمودی زنجیره کربنی در زیر صفحه چرخه و آن هایی که در سمت چپ قرار دارند در بالا خواهند بود. این هواپیما.

در d-aldohexoses به شکل پیرانوز (و در d-aldopentoses به شکل فورانوز)، گروه CH2OH همیشه در بالای صفحه حلقه قرار دارد، که به عنوان یک ویژگی رسمی از سری d عمل می کند. گروه هیدروکسیل گلیکوزیدی در a-anomers d-aldoses زیر صفحه چرخه است، در β-آنومرها - بالای صفحه.

D-GLUCOPYRANOSE

طبق قوانین مشابه، انتقال برای کتوزها انجام می شود که در زیر با استفاده از مثال یکی از آنومرهای فرم فورانوز d- فروکتوز نشان داده شده است.

توموریسم Cyclochainبه دلیل تبدیل اشکال باز مونوساکاریدها به حلقوی و بالعکس.

تغییر زمان زاویه چرخش صفحه قطبش نور توسط محلول های کربوهیدرات را می گویند. موتاروتاسیون

ماهیت شیمیایی موتاروتاسیون توانایی مونوساکاریدها برای وجود ترکیبی تعادلی از توتومرها - اشکال باز و حلقوی است. این نوع توتومریسم سیکلواکسو توتومریسم نامیده می شود.

در محلول‌ها، تعادل بین چهار توتومر حلقوی مونوساکاریدها از طریق شکل باز - فرم اکسو - برقرار می‌شود. تبدیل آنومرهای a- و β به یکدیگر از طریق یک فرم اکسو میانی نامیده می شود آنومریزاسیون

بنابراین، d-گلوکز در محلول به شکل توتومر وجود دارد: اشکال اکسو و a- و β-آنومرهای پیرانوز و فرم های حلقوی فورانوز.

توتومریسم لاکتیم-لاکتام

این نوع توتومریسم مشخصه هتروسیکل های حاوی نیتروژن با نصف N=C-OH است.

تبدیل فرم های توتومری با انتقال یک پروتون از گروه هیدروکسیل، که شبیه گروه OH فنلی است، به مرکز اصلی، اتم نیتروژن پیریدین و بالعکس مرتبط است. معمولاً شکل لاکتام در حالت تعادل غالب است.

مونوآمینو مونو کربوکسیلیک

با توجه به قطبیت رادیکال:

با یک رادیکال غیر قطبی: (آلانین، والین، لوسین، فنیل آلانین) مونوآمینو، مونو کربوکسیلیک

با رادیکال بدون بار قطبی (گلیسین، سرین، آسپاراژین، گلوتامین)

با یک رادیکال با بار منفی (اسپارتیک، اسید گلوتامیک) مونوآمینو، دی کربوکسیلیک

با یک رادیکال با بار مثبت (لیزین، هیستیدین) دیامینو، مونو کربوکسیلیک

استریوایزومریسم

همه اسیدهای آمینه α طبیعی، به جز گلیسین (NH 2 - CH 2 -COOH)، دارای اتم کربن نامتقارن (اتم کربن α) هستند و برخی از آنها حتی دارای دو مرکز کایرال هستند، به عنوان مثال، ترئونین. بنابراین، تمام اسیدهای آمینه می توانند به عنوان یک جفت آنتی پاد آینه ای ناسازگار (انانتیومر) وجود داشته باشند.

برای ترکیب اولیه، که مرسوم است ساختار اسیدهای آمینه α با آن مقایسه شود، اسیدهای D- و L-لاکتیک به طور مشروط گرفته می شوند، که تنظیمات آن به نوبه خود توسط آلدهیدهای D- و L-گلیسرول ایجاد می شود.

تمام دگرگونی هایی که در این سری ها در طول انتقال از گلیسرآلدئید به α-آمینو اسید اتفاق می افتد مطابق با نیاز اصلی انجام می شود - آنها پیوندهای جدید ایجاد نمی کنند و پیوندهای قدیمی را در مرکز نامتقارن نمی شکنند.

برای تعیین پیکربندی یک اسید آمینه α، سرین (گاهی اوقات آلانین) اغلب به عنوان مرجع استفاده می شود.

آمینو اسیدهای طبیعی که پروتئین ها را می سازند متعلق به سری L هستند. فرم های D آمینو اسیدها نسبتاً نادر هستند، آنها فقط توسط میکروارگانیسم ها سنتز می شوند و اسیدهای آمینه "غیر طبیعی" نامیده می شوند. اسیدهای آمینه D توسط موجودات حیوانی جذب نمی شوند. توجه به تأثیر اسیدهای آمینه D و L بر گیرنده های چشایی جالب است: بیشتر آمینو اسیدهای سری L طعم شیرین دارند، در حالی که آمینو اسیدهای سری D تلخ یا بی مزه هستند.

بدون مشارکت آنزیم ها، انتقال خود به خود ایزومرهای L به ایزومرهای D با تشکیل یک مخلوط هم مولار (مخلوط راسمیک) در یک دوره زمانی به اندازه کافی طولانی اتفاق می افتد.

راسمیزه شدن هر L-اسید در دمای معین با سرعت مشخصی انجام می شود. از این شرایط می توان برای تعیین سن افراد و حیوانات استفاده کرد. بنابراین، به عنوان مثال، در مینای سخت دندان ها یک پروتئین عاج وجود دارد که در آن L-آسپارتات در دمای بدن انسان با نرخ 0.01٪ در سال به ایزومر D منتقل می شود. در طول دوره تشکیل دندان، عاج فقط حاوی ایزومر L است، بنابراین سن یک شخص یا حیوان را می توان از محتوای D-آسپارتات محاسبه کرد.

I. خواص عمومی

1. خنثی سازی درون مولکولی← یک سوئیتریون دوقطبی تشکیل می شود:

محلول های آبی رسانای الکتریکی هستند. این خواص با این واقعیت توضیح داده می شود که مولکول های اسید آمینه به شکل نمک های داخلی وجود دارند که به دلیل انتقال یک پروتون از کربوکسیل به گروه آمینه تشکیل می شوند:

زویتریون

محلول های آبی اسیدهای آمینه بسته به تعداد گروه های عاملی، محیطی خنثی، اسیدی یا قلیایی دارند.

2. چند متراکم شدن→ پلی پپتیدها (پروتئین ها) تشکیل می شوند:

برهمکنش دو اسید آمینه α تولید می کند دی پپتید.

3. تجزیه← آمین + دی اکسید کربن:

NH 2 -CH 2 -COOH → NH 2 -CH 3 + CO 2

IV. واکنش کیفی

1. تمام اسیدهای آمینه توسط نین هیدرین اکسید می شوند و محصولات آبی-بنفش را تشکیل می دهند!

2. با یون های فلزات سنگیناسیدهای آمینه α نمک های درون کمپلکس را تشکیل می دهند. کمپلکس های مس (II) با رنگ آبی تیره برای تشخیص اسیدهای آمینه α استفاده می شود.

پپتیدهای فعال فیزیولوژیکی مثال ها.

پپتیدها با داشتن فعالیت فیزیولوژیکی بالا، فرآیندهای بیولوژیکی مختلف را تنظیم می کنند. با توجه به عمل تنظیم زیستی، پپتیدها معمولاً به چند گروه تقسیم می شوند:

ترکیبات با فعالیت هورمونی (گلوکاگون، اکسی توسین، وازوپرسین و غیره)؛

موادی که فرآیندهای گوارشی را تنظیم می کنند (گاسترین، پپتید بازدارنده معده و غیره)؛

پپتیدهایی که اشتها را تنظیم می کنند (اندورفین، نوروپپتید-Y، لپتین و غیره)؛

ترکیبات با اثر ضد درد (پپتیدهای مخدر)؛

مواد آلی که فعالیت عصبی بالاتر، فرآیندهای بیوشیمیایی مرتبط با مکانیسم های حافظه، یادگیری، ظهور احساس ترس، خشم و غیره را تنظیم می کنند.

پپتیدهایی که فشار خون و تون عروق را تنظیم می کنند (آنژیوتانسین II، برادی کینین و غیره).

پپتیدهایی که خواص ضد توموری و ضد التهابی دارند (لوناسین)

نوروپپتیدها - ترکیبات سنتز شده در نورون ها با خواص سیگنالینگ

طبقه بندی پروتئین

-با توجه به شکل مولکول ها(کروبی یا فیبریلار)؛

-با وزن مولکولی(وزن مولکولی کم، وزن مولکولی بالا و غیره)؛

-با ساختار شیمیایی (وجود یا عدم وجود یک قسمت غیر پروتئینی)؛

-بر اساس مکان در سلول(هسته ای، سیتوپلاسمی، لیزوزومی و غیره)؛

-با محلی سازی در بدن(پروتئین های خون، کبد، قلب و غیره)؛

-در صورت امکان مقدار این پروتئین ها را به صورت تطبیقی تنظیم کنید: پروتئین هایی که با سرعت ثابت سنتز می شوند (تشکیل دهنده) و پروتئین هایی که سنتز آنها را می توان توسط عوامل محیطی (القایی) افزایش داد.

-طول عمر در یک سلول(از پروتئین های بسیار سریع تجدید شونده، با T 1/2 کمتر از 1 ساعت، تا پروتئین های بسیار آهسته تجدید شونده، که T 1/2 آنها در هفته ها و ماه ها محاسبه می شود).

-توسط مناطق مشابه ساختار اولیه و عملکردهای مرتبط(خانواده های پروتئینی).

طبقه بندی پروتئین ها بر اساس ساختار شیمیایی

پروتئین های سادهبرخی از پروتئین ها فقط دارای زنجیره های پلی پپتیدی متشکل از بقایای اسید آمینه هستند. آنها "پروتئین های ساده" نامیده می شوند. نمونه ای از پروتئین های ساده - هیستون ها; آنها حاوی بسیاری از باقی مانده های اسید آمینه هستند لیزین و آرژنین که رادیکال های آنها بار مثبت دارند.

2. پروتئین های پیچیده . بسیاری از پروتئین ها، علاوه بر زنجیره های پلی پپتیدی، حاوی یک بخش غیر پروتئینی هستند که توسط پیوندهای ضعیف یا کووالانسی به پروتئین متصل شده است. بخش غیر پروتئینی را می توان با یون های فلزی، هر مولکول آلی با وزن مولکولی کم یا زیاد نشان داد. به چنین پروتئین هایی "پروتئین های پیچیده" می گویند. قسمت غیر پروتئینی که محکم به پروتئین متصل است، گروه پروتز نامیده می شود.

در پلیمرهای زیستی که ماکرومولکول‌های آن‌ها از گروه‌های قطبی و غیرقطبی تشکیل شده‌اند، اگر حلال قطبی باشد، گروه‌های قطبی حل می‌شوند. در یک حلال غیر قطبی، به ترتیب، مناطق غیر قطبی درشت مولکول ها حل می شوند.

معمولاً در مایعی که از نظر ساختار شیمیایی به آن نزدیک است به خوبی متورم می شود. بنابراین، پلیمرهای هیدروکربنی مانند لاستیک ها در مایعات غیر قطبی متورم می شوند: هگزان، بنزن. پلیمرهای زیستی، که مولکول های آنها حاوی تعداد زیادی گروه های عاملی قطبی هستند، به عنوان مثال، پروتئین ها، پلی ساکاریدها، در حلال های قطبی بهتر متورم می شوند: آب، الکل ها و غیره.

تشکیل یک پوسته حلال از یک مولکول پلیمر با آزاد شدن انرژی همراه است که به نام گرمای تورم.

گرمای تورمبستگی به ماهیت مواد دارد. حداکثر هنگام تورم در یک حلال قطبی HMC حاوی مقدار زیادی از گروه های قطبی و حداقل در هنگام تورم در یک حلال غیر قطبی یک پلیمر هیدروکربنی است.

اسیدیته محیطی که در آن برابری بارهای مثبت و منفی برقرار می شود و پروتئین تبدیل می شود از نظر الکتریکی خنثی، به نام نقطه ایزوالکتریک (IEP). پروتئین هایی که IET در آنها در محیط اسیدی قرار دارد اسیدی نامیده می شوند. پروتئین هایی که مقدار IEP آنها در محیط قلیایی است، پایه نامیده می شوند. اکثر پروتئین های گیاهی دارای IEP در یک محیط کمی اسیدی هستند.

. تورم و انحلال IUD به موارد زیر بستگی دارد:
1. ماهیت حلال و پلیمر،
2. ساختار ماکرومولکول های پلیمری،
3. دما،
4- وجود الکترولیت ها
5. بر روی pH محیط (برای پلی الکترولیت ها).

نقش 2،3-دی فسفوگلیسرات

2،3-دی فسفوگلیسرات در گلبول های قرمز از 1،3-دی فسفوگلیسرات، متابولیت واسطه گلیکولیز، در واکنش هایی به نام تشکیل می شود. شنت راپوپورت

واکنش های شنت راپوپورت

2،3-دی فسفوگلیسرات در حفره مرکزی تترامر دئوکسی هموگلوبین قرار دارد و به زنجیره های β متصل می شود و یک پل نمکی عرضی را بین اتم های اکسیژن 2،3-دی فسفوگلیسرات و گروه های آمینه والین انتهایی هر دو زنجیره β تشکیل می دهد. و همچنین گروه های آمینه رادیکال ها لیزین و هیستیدین

محل 2،3-دی فسفوگلیسرات در هموگلوبین

عملکرد 2،3-دی فسفوگلیسرات است در کاهش میل جنسیهموگلوبین به اکسیژن این امر هنگام صعود به ارتفاع با کمبود اکسیژن در هوای استنشاقی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تحت این شرایط، اتصال اکسیژن به هموگلوبین در ریه ها مختل نمی شود، زیرا غلظت آن نسبتا بالا است. با این حال، در بافت ها به دلیل 2،3-دی فسفوگلیسرات، آزادسازی اکسیژن افزایش می یابد 2 بار.

کربوهیدرات ها طبقه بندی. کارکرد

کربوهیدرات ها- ترکیبات آلی متشکل از کربن (C)، هیدروژن (H) و اکسیژن (O2) را نام ببرید. فرمول کلی چنین کربوهیدرات هایی Cn(H2O)m است. به عنوان مثال گلوکز (C6H12O6) است.

از دیدگاه شیمیایی، کربوهیدرات ها مواد آلی حاوی یک زنجیره مستقیم از چندین اتم کربن، یک گروه کربونیل (C=O) و چندین گروه هیدروکسیل (OH) هستند.

در بدن انسان کربوهیدرات ها به مقدار کم تولید می شوند، بنابراین بیشتر آنها با غذا وارد بدن می شوند.

انواع کربوهیدرات ها.

کربوهیدرات ها عبارتند از:

1) مونوساکاریدها(ساده ترین اشکال کربوهیدرات)

گلوکز C6H12O6 (سوخت اصلی بدن ما)

فروکتوز C6H12O6 (شیرین ترین کربوهیدرات)

ریبوز C5H10O5 (بخشی از اسیدهای نوکلئیک)

اریتروز C4H8O4 (شکل متوسط در تجزیه کربوهیدرات ها)

2) الیگوساکاریدها(حاوی 2 تا 10 باقیمانده مونوساکارید)

ساکارز С12Н22О11 (گلوکز + فروکتوز، یا به سادگی - شکر نیشکر)

لاکتوز C12H22O11 (شیر قند)

مالتوز C12H24O12 (شکر مالت، شامل دو باقیمانده گلوکز مرتبط است)

110516_1305537009_Sugar-Cubes.jpg

3) کربوهیدرات های پیچیده(شامل بسیاری از واحدهای گلوکز)

نشاسته (C6H10O5) n (مهمترین جزء کربوهیدراتی رژیم غذایی، فرد حدود 80 درصد نشاسته را از کربوهیدرات ها مصرف می کند.)

گلیکوژن (ذخایر انرژی بدن، گلوکز اضافی، زمانی که وارد خون می شود، به صورت گلیکوژن توسط بدن ذخیره می شود)

starch12.jpg

4) کربوهیدرات های فیبری یا غیرقابل هضم که به عنوان فیبر غذایی تعریف می شود.

سلولز (شایع ترین ماده آلی روی زمین و نوعی فیبر)

طبق یک طبقه بندی ساده، کربوهیدرات ها را می توان به ساده و پیچیده تقسیم کرد. موارد ساده شامل مونوساکاریدها و الیگوساکاریدها، پلی ساکاریدهای پیچیده و فیبر هستند.

توابع اصلی.

انرژی.

کربوهیدرات ها ماده اصلی انرژی هستند. هنگامی که کربوهیدرات ها تجزیه می شوند، انرژی آزاد شده به صورت گرما تلف می شود یا در مولکول های ATP ذخیره می شود. کربوهیدرات ها حدود 50 تا 60 درصد انرژی مصرفی روزانه بدن را تامین می کنند و در طول فعالیت استقامتی عضلانی - تا 70 درصد. هنگام اکسید کردن 1 گرم کربوهیدرات، 17 کیلوژول انرژی (4.1 کیلو کالری) آزاد می شود. به عنوان منبع اصلی انرژی در بدن، از گلوکز آزاد یا کربوهیدرات های ذخیره شده به شکل گلیکوژن استفاده می شود. زیرلایه اصلی انرژی مغز است.

پلاستیک.

کربوهیدرات ها (ریبوز، دئوکسی ریبوز) برای ساخت ATP، ADP و سایر نوکلئوتیدها و همچنین اسیدهای نوکلئیک استفاده می شوند. آنها بخشی از برخی آنزیم ها هستند. کربوهیدرات های منفرد اجزای ساختاری غشای سلولی هستند. محصولات تبدیل گلوکز (اسید گلوکورونیک، گلوکزامین و غیره) بخشی از پلی ساکاریدها و پروتئین های پیچیده غضروف و سایر بافت ها هستند.

تامین مواد مغذی.

کربوهیدرات ها در ماهیچه های اسکلتی، کبد و سایر بافت ها به شکل گلیکوژن ذخیره می شوند (ذخیره می شوند). فعالیت سیستماتیک عضلات منجر به افزایش ذخایر گلیکوژن می شود که ظرفیت انرژی بدن را افزایش می دهد.

خاص

کربوهیدرات های منفرد در اطمینان از ویژگی گروه های خونی نقش دارند، نقش ضد انعقادها (باعث انعقاد) هستند، گیرنده های زنجیره ای از هورمون ها یا مواد دارویی هستند و اثر ضد توموری دارند.

محافظ

کربوهیدرات های پیچیده بخشی از اجزای سیستم ایمنی هستند. موکوپلی ساکاریدها در مواد مخاطی یافت می شوند که سطح رگ های بینی، برونش ها، دستگاه گوارش، دستگاه ادراری را می پوشانند و در برابر نفوذ باکتری ها و ویروس ها و همچنین از آسیب های مکانیکی محافظت می کنند.

نظارتی.

فیبر رژیمی خود را به فرآیند شکافتن در روده ها نمی دهد، با این حال، پریستالیس دستگاه روده، آنزیم های مورد استفاده در دستگاه گوارش را فعال می کند، هضم و جذب مواد مغذی را بهبود می بخشد.

کربوهیدرات ها- اینها مواد آلی هستند که بخشی از بافت های بدن انسان و حیوان هستند و به تولید انرژی برای عملکرد کامل همه اندام ها کمک می کنند. آنها به مونوساکاریدها، الیگوساکاریدها، پلی ساکاریدها تقسیم می شوند. آنها اجزای جدایی ناپذیر بافت ها و سلول های همه موجودات زنده هستند و وظایف مهمی را برای زندگی آنها انجام می دهند.

چرا کربوهیدرات ها اینقدر مهم هستند؟ دانشمندان ثابت کرده اند که استفاده از مقدار کافی از مواد به سرعت واکنش، عملکرد پایدار و بدون وقفه فعالیت مغز کمک می کند. این یک منبع انرژی غیرقابل جایگزین برای افرادی است که سبک زندگی فعالی دارند.

اگر پایبند باشید، از هنجار روزانه پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها پیروی می کنید. بیایید دریابیم که چگونه آن را کارآمدتر انجام دهیم و چرا برای سلامتی ضروری است. در سال‌های اخیر، متخصصان تغذیه فواید کربوهیدرات‌ها را مشخص کرده و خواستار کاهش وزن و کاهش وزن شده‌اند. اما مشکلات پشت حذف کربوهیدرات چیست؟ و کدام یک بیشترین سود را دارند؟ بیایید ویژگی ها را دریابیم و تعیین کنیم که کدام غذا باید در رژیم غذایی باقی بماند و کدامیک باید دور ریخته شود.

کربوهیدرات ها جزء ضروری برای تولید انرژی در بدن هر موجود زنده ای هستند. اما علاوه بر این، آنها تعدادی عملکرد مفید را انجام می دهند که عملکردهای حیاتی را بهبود می بخشد.

ساختاری و حمایتی. مواد به ساخت سلول ها و بافت های همه موجودات زنده و حتی گیاهان کمک می کنند.
ذخیره. به لطف کربوهیدرات ها، مواد مغذی در اندام ها حفظ می شوند که بدون آنها به سرعت دفع می شوند و فایده ای ندارند.
محافظ محافظت در برابر اثرات نامطلوب عوامل محیطی خارجی و داخلی.
پلاستیک. کربوهیدرات ها در ساخت ATP، DNA و RNA نقش دارند، زیرا بخشی از مولکول های پیچیده مانند پنتوز هستند.
نظارتی. کربوهیدرات ها فرآیندهای هضم را در دستگاه گوارش فعال می کنند.
پادبند. آنها بر لخته شدن خون تأثیر می گذارند و در مبارزه با تومورها مؤثر هستند.
اسمزی. اجزاء در کنترل فشار اسمزی نقش دارند.

بسیاری از مواد مفید همراه با کربوهیدرات ها هستند: نشاسته، گلوکز، هپارین، فروکتوز، دئوکسی ریبوز و کیتین. اما باید سطح کربوهیدرات های دریافتی را رعایت کنید، زیرا زمانی که آنها بیش از حد هستند، در برچسب ها و ماهیچه ها به شکل گلیکوژن جمع می شوند.

لطفا توجه داشته باشید که اکسیداسیون 1 گرم از مواد به آزاد شدن 20 کیلوژول انرژی پاک کمک می کند، بنابراین بدن انسان در طول روز به سختی کار می کند. اگر مقدار ماده ورودی را محدود کنید، ایمنی ضعیف می شود و نیروها بسیار کمتر می شوند.

مهم! با کمبود کربوهیدرات ها، رفاه فرد به طور قابل توجهی بدتر می شود. کند می شود، کار سیستم قلبی عروقی مختل می شود، وضعیت سیستم عصبی بدتر می شود.

متابولیسم کربوهیدرات ها از چند مرحله تشکیل شده است. ابتدا آنها در دستگاه گوارش به حالت مونوساکارید تجزیه می شوند. سپس در جریان خون جذب می شوند. آنها در بافت ها سنتز و تجزیه می شوند، قند را تجزیه می کنند و به هگزوز تبدیل می شوند. مرحله نهایی متابولیسم کربوهیدرات، اکسیداسیون هوازی گلیکولیز است.

نظر متخصص

اگورووا ناتالیا سرگیونا
متخصص تغذیه، نیژنی نووگورود

بله، کربوهیدرات ها جزء جدایی ناپذیر سلول های بدن انسان هستند و همچنین نقش مهمی در متابولیسم دارند. اما مهم ترین عملکرد آنها تامین روزانه انرژی اندام های داخلی، بافت ماهیچه ای و سلول های عصبی است. توجه می کنم که مغز و سیستم عصبی منحصراً از کربوهیدرات ها "تغذیه" می کنند ، بنابراین کمبود آنها برای افرادی که کارشان با فعالیت ذهنی فعال مرتبط است بسیار مهم است.

من در مورد رژیم هایی که به طور کامل مصرف کربوهیدرات ها را حذف یا به طور قابل توجهی محدود می کنند، بسیار منفی هستم. در واقع، در رژیم غذایی یک فرد سالم، تمام مواد مغذی لازم، فیبر، ویتامین ها و مواد معدنی باید در مقادیر طبیعی وجود داشته باشد.

اما توجه می کنم که همه کربوهیدرات ها به یک اندازه مفید نیستند. اگر در مورد کربوهیدرات های "سریع" صحبت کنیم که در نان سفید، شیرینی ها و شیرینی ها یافت می شوند، آنها منبع انرژی نسبتاً "مشکوک" هستند. آنها به شکل چربی بدن در بدن رسوب می کنند و به افزایش سریع وزن کمک می کنند.

بنابراین باید عاقلانه از کربوهیدرات ها استفاده کنید و به کربوهیدرات هایی که شاخص گلیسمی پایین (GI) دارند ترجیح دهید.

مضرات و فواید کربوهیدرات ها

برای تنظیم صحیح رژیم غذایی، ابتدا باید مطمئن شوید که غذایی که وارد بدن می شود مفید است.

مزایای اجزا را در نظر بگیرید:

تامین انرژی. برای هر فعالیتی، حتی مسواک زدن، نیاز به تلاش دارید. از آنجایی که کربوهیدرات ها حاوی قند است که حاوی انسولین است، با محاسبات صحیح می توان میزان آن را تنظیم کرد. این یک خاصیت مفید برای دیابت و کنترل وزن است.
مبارزه با بیماری های ناشی از اختلالات متابولیک. فیبرهای کربوهیدرات از بیماران مبتلا به دیابت نوع 2، کلسترول بالا و چاقی محافظت می کند. به لطف رژیم کربوهیدراتی، ضربان قلب و فشار خون تثبیت می شود.
کنترل وزن بدن. اگر لیست محصولات مصرفی را تغییر دهید، می توانید از شر اضافه وزن خلاص شوید. لازم نیست به طور کامل از غذا امتناع کنید، در غیر این صورت تخلفات ممکن است. به عنوان مثال، غذاهای سبوس دار به کاهش وزن مخصوص کمک می کنند.
تقویت خلق و خو. غذاهای حاوی کربوهیدرات باعث افزایش تولید سروتونین می شوند. در صورت رها شدن، اضطراب، افسردگی و خشم بی دلیل به مرور زمان ایجاد می شود.

همانطور که می بینیم، خواص مثبت زیادی وجود دارد، اما باید در مورد خطرات نیز گفت. در نتیجه تأثیر منفی بر چهره یک مرد یا زن می گذارد.

پس از جبران کمبود، مواد باقی مانده به چربی تبدیل شده و در نواحی مشکل دار بدن (شکم، ران، باسن) رسوب می کنند.

جالب هست! کربوهیدرات های تصفیه شده خطر خاصی برای سلامتی ایجاد می کنند. آنها از ذخایر انرژی استفاده می کنند و بدن را تخلیه می کنند. به دلیل تولید مصنوعی، آنها به راحتی هضم می شوند، اما چیز خوبی به ارمغان نمی آورند. به مقدار زیاد در لیموناد، شکلات، چیپس یافت می شود.

ویژگی کربوهیدرات ها این است که خوردن آنها راحت تر از چربی ها و پروتئین ها است. این با این واقعیت توجیه می شود که کربوهیدرات های زیادی در شیرینی ها، شیرینی ها، نوشیدنی های گازدار یافت می شود. اگر از این ماده غذایی به صورت غیرقابل کنترل استفاده کنید، بسیار آسان است که از دوز روزانه تجاوز کنید.

انواع کربوهیدرات ها

تمام کربوهیدرات ها به دو گروه تقسیم می شوند: و. آنها از نظر ترکیب شیمیایی، تأثیرات روی سلول ها با یکدیگر متفاوت هستند و به این سؤال پاسخ می دهند که کربوهیدرات در غذا چیست. فرآیند تقسیم کربوهیدرات های ساده با تشکیل 1 تا 2 مونوساکارید به پایان می رسد. آهسته (یا پیچیده) به نوبه خود از 3 یا بیشتر مونوساکارید تشکیل شده است که برای مدت طولانی هضم می شوند و به سرعت به سلول ها نفوذ می کنند.

نوع کربوهیدرات	نام	کجا پیدا می شود
مونوساکارید	گلوکز	عسل، انگور
مونوساکارید	فروکتوز (میوه ای)	مرکبات، هلو، هندوانه، سیب، مربا، کمپوت، میوه های خشک، آب میوه، مربا
دی ساکارید	ساکارز (غذا)	شیرینی آرد، شکر، مربا، کمپوت، آبغوره
	لاکتوز (شیر)	کفیر، شیر، خامه
	مالتوز (ملت)	کواس، آبجو
پلی ساکارید	نشاسته	سیب زمینی، غلات، ماکارونی و سایر محصولات آرد
	نشاسته حیوانی (گلیکوژن)	ذخیره انرژی موجود در ماهیچه ها و کبد
	سلولز	میوه ها و سبزیجات تازه، غلات (جو دوسر، جو مروارید، گندم سیاه)، سبوس چاودار و گندم، نان سبوس دار

کربوهیدرات های ساده انرژی تولید می کنند که برای مدت طولانی کافی نیست. بنابراین احساس گرسنگی بعد از غذا خوردن سریعتر به وجود می آید. علاوه بر این، آنها شامل قند سریع هضم می شوند که سطح گلوکز خون را افزایش می دهد. به همین دلیل خطر ابتلا به دیابت یا چاقی وجود دارد.

برای محدود کردن کربوهیدرات های ساده، از آب میوه های بسته بندی شده، میوه های نشاسته ای، نشاسته سیب زمینی و نشاسته ذرت خودداری کنید. از خوردن هر گونه تنقلات، ماکارونی تهیه شده از انواع گندم نرم، غلات فوری و محصولات پخته شده از آرد گندم معمولی خودداری کنید.

مهم است! برای اینکه شیرینی ها و غذاهای ناسالم را به طور کامل کنار نگذارید، آن ها را با غذاهای سالم جایگزین کنید. آرد گندم را با بلغور جو دوسر و شکر را با عسل جایگزین کنید.

کربوهیدرات های پیچیده یا آهسته از پرخوری کنترل نشده محافظت می کنند، زیرا برای مدت طولانی انرژی را تامین می کنند. آنها باید در طول رژیم مصرف شوند. مواد پیچیده دارای شاخص گلیسمی پایینی هستند، بنابراین می توانند توسط افراد دیابتی مصرف شوند. آنها در غلات، حبوبات، سبزیجات، میوه ها و سبزی ها یافت می شوند.

کربوهیدرات ها چیست؟

اگر نگران سلامتی و کیفیت اندام خود هستید، پس باید اصول تغذیه مناسب را بیاموزید. با رعایت آنها نه تنها وزن کم می کنید، بلکه خود را از سموم و سایر مواد مضر پاک می کنید، متوجه بهبود وضعیت پوست، مو، ناخن ها و عملکرد اندام های داخلی خود می شوید. محصولات خطرناکی که سرشار از کربوهیدرات های ساده هستند همگی به روش های صنعتی تولید می شوند. وجود یک ترکیب ارگانیک بدون GMO، تقویت‌کننده طعم، رنگ‌ها و ماندگاری طولانی نشان‌دهنده این امر است. برای محافظت از خود در برابر محصولات مضر، تهیه غذا را به عادت تبدیل کنید. آن وقت قطعا ارزش انرژی هر ظرف را خواهید دانست و از پرخوری محافظت خواهید کرد.

جدول پیشنهادی و لیست غذاهای پر کربوهیدرات را مطالعه کنید و اجزای اصلی منوی خود را برای خود تعیین کنید.

غذا	محتوای کربوهیدرات در 100 گرم	محتوای کالری (در هر 100 گرم)
محصولات نانوایی و قنادی
ماکارونی آب پز از گندم دوروم	25	118
نان گندم	50	240
نان سبوس دار	42	210
سبوس	27	206
آرد درجه یک	80	350
شیرینی های شیرین	55	530
کیک خامه ای	68	450
بیسکویت	55	320
غلات
گندم سیاه	62	313
برنج	87	372
بلغور جو دوسر	15	88
ارزن	69	348
لبنیات
شیر کامل	12	158
کفیر	5	52
محصولات گوشتی
سوسیس گوشت گاو	15	260
سوسیس گوشت خوک	12	318
میوه ها
موز	20	78
پرتقال ها	8	35
انگور	15	72
گلابی ها	10	42
خربزه	5	24
کشمش	65	245
انجیر	10	45
آلو خشک	40	160
سبزیجات
سیب زمینی آب پز / سرخ شده	17/38	80/253
هویج	5	25
فلفل دلمه ای	15	20
ذرت	15	80
چغندر	10	45
شیرینی
آب نبات شکلاتی	55	570
شیر تافی	72	440
شیر کاکائو	62	530
آب نبات چوبی	88	330
شکر (شن)	105	395
مربای توت فرنگی	72	272
مربای زردآلو	53	208
ماریناد و سس
سس مایونز (پروانس)	2,6	624
سس گوجه	26	99
نوشیدنی ها
کوکاکولا	11	58
لیموناد	5	21
قهوه با شیر	11	58
کاکائو	17	102
مشروبات الکلی
ودکا	0,4	235
شراب قرمز خشک	20	68
شراب سفید خشک	20	66
آبجو	10	32

کربوهیدرات های پیچیده را به طور کامل حذف نکنید. از لیست پیشنهادی می توان دریافت که حتی برخی از میوه ها و سبزیجات نیز از مواد اشباع شده اند.

فکر نکنید که فقط غذاهای ناسالم به کربوهیدرات اشاره دارد، برخی از غذاها حاوی مواد آهسته (پیچیده) هستند، بنابراین مفید هستند. غلات کامل، حبوبات، محصولات لبنی کم چرب نیز ضروری در نظر گرفته می شوند.

جالب هست! نیاز به انرژی روزانه به هر فرد به صورت جداگانه و به روش زندگی او بستگی دارد. برای ورزشکاران و افرادی که سبک زندگی فعال دارند، هنجار متفاوت است. متخصصان تغذیه توصیه می کنند یک منو بر اساس 45 تا 65 درصد غذا از کربوهیدرات های پیچیده تهیه کنید.

برای به دست آوردن توده عضلانی، اغلب توصیه می شود که مقدار زیادی پروتئین مصرف کنید و کربوهیدرات ها را کنار بگذارید. اما این راه حل کاملاً درستی نیست. فقط لازم است موارد ساده را کمی کاهش دهید و پیچیده را افزایش دهید. در غیر این صورت پس از صرف انرژی کربوهیدرات برای پروتئین گرفته می شود. همانطور که می بینیم کربوهیدرات های پیچیده برای انسان ارزش بالایی دارند. آنها عملکردهای لازم را برای یک زندگی کامل انجام می دهند. اما مقدار بیش از حد باعث رسوب چربی های ناخواسته می شود. رژیم غذایی خود را متعادل کنید تا تمام اجزای لازم را دریافت کنید. سپس متوجه بهبودی در سلامت و اندام خواهید شد.

990 روبل.

کربوهیدرات ها آلدوزو کتون - کتوز

عملکرد کربوهیدرات ها در بدن

وظایف اصلی کربوهیدرات ها در بدن:

1. تابع انرژی.کربوهیدرات ها یکی از منابع اصلی انرژی برای بدن هستند که حداقل 60 درصد هزینه های انرژی را تامین می کنند. برای فعالیت مغز، کلیه ها، خون، تقریبا تمام انرژی از اکسیداسیون گلوکز تامین می شود. با تجزیه کامل 1 گرم کربوهیدرات، 17.15 کیلوژول در مول یا 4.1 کیلو کالری در مول انرژی آزاد می شود.

2. عملکرد پلاستیکی یا ساختاری. کربوهیدرات ها و مشتقات آنها در تمام سلول های بدن یافت می شود. در گیاهان، فیبر به عنوان ماده اصلی حمایت کننده عمل می کند؛ در بدن انسان، استخوان ها و غضروف ها حاوی کربوهیدرات های پیچیده هستند. هتروپلی ساکاریدها، مانند اسید هیالورونیک، بخشی از غشای سلولی و اندامک های سلولی هستند. شرکت در تشکیل آنزیم ها، نوکلئوپروتئین ها (ریبوز، دئوکسی ریبوز) و غیره.

3. عملکرد حفاظتی. ترشحات چسبناک (مخاط) ترشح شده توسط غدد مختلف سرشار از کربوهیدرات ها یا مشتقات آنها (موکوپلی ساکاریدها و غیره) است، از دیواره های داخلی اندام های تناسلی دستگاه گوارش، مجاری هوایی و غیره در برابر تأثیرات مکانیکی و شیمیایی، نفوذ محافظت می کند. میکروب های بیماری زا در پاسخ به آنتی ژن ها در بدن، بدن های ایمنی سنتز می شوند که گلیکوپروتئین ها هستند. هپارین خون را از لخته شدن محافظت می کند (که در سیستم ضد انعقاد گنجانده شده است) و عملکرد ضد چربی خون را انجام می دهد.

4. عملکرد تنظیمیغذای انسان حاوی مقدار زیادی فیبر است که ساختار خشن آن باعث تحریک مکانیکی غشای مخاطی معده و روده می شود و در نتیجه در تنظیم عمل پریستالسیس شرکت می کند. گلوکز خون در تنظیم فشار اسمزی و حفظ هموستاز نقش دارد.

5. توابع خاصبرخی از کربوهیدرات ها عملکردهای خاصی را در بدن انجام می دهند: آنها در هدایت تکانه های عصبی، اطمینان از اختصاصی بودن گروه های خونی و غیره نقش دارند.

طبقه بندی کربوهیدرات ها

کربوهیدرات ها بر اساس اندازه مولکول ها به 3 گروه تقسیم می شوند:

1. مونوساکاریدها- حاوی 1 مولکول کربوهیدرات (آلدوز یا کتوز).

تریوزها (گلیسرآلدئید، دی هیدروکسی استون).

تتروز (اریتروز).

پنتوزها (ریبوز و دئوکسی ریبوز).

هگزوزها (گلوکز، فروکتوز، گالاکتوز).

2. الیگوساکاریدها- حاوی 2-10 مونوساکارید است.

دی ساکاریدها (ساکارز، مالتوز، لاکتوز).

· تری ساکاریدها و غیره

3. پلی ساکاریدها- حاوی بیش از 10 مونوساکارید است.

هموپلی ساکاریدها - حاوی همان مونوساکاریدها هستند (نشاسته، فیبر، سلولز فقط از گلوکز تشکیل شده است).

· هتروپلی ساکاریدها - حاوی انواع مختلفی از مونوساکاریدها، مشتقات بخار آنها و اجزای غیر کربوهیدراتی (هپارین، اسید هیالورونیک، کندرویتین سولفات) هستند.

طرح شماره 1. ک طبقه بندی کربوهیدرات ها

کربوهیدرات ها

مونوساکاریدها الیگوساکاریدها پلی ساکاریدها

1. تریوزها 1. دی ساکاریدها 1. هموپلی ساکاریدها

2. تتروزها 2. تری ساکاریدها 2. هتروپلی ساکاریدها

3. پنتوزها 3. تتراساکاریدها

4. هگزوزها

خواص کربوهیدرات ها

1. کربوهیدرات ها مواد سفید کریستالی جامد هستند، تقریبا همه چیز طعم شیرینی دارد.

2. تقریباً تمام کربوهیدرات ها در آب بسیار محلول هستند و محلول های واقعی تشکیل می شوند. حلالیت کربوهیدرات ها به جرم (هرچه جرم بیشتر باشد، ماده کمتر محلول است، مثلاً ساکارز و نشاسته) و ساختار (هرچه ساختار کربوهیدرات منشعب تر باشد، حلالیت در آب بدتر است، به عنوان مثال، نشاسته و فیبر).

3. مونوساکاریدها به دو صورت یافت می شوند اشکال استریوایزومر: L شکل (leavus - چپ) و D شکل (dexter - سمت راست). این اشکال دارای خواص شیمیایی یکسانی هستند، اما در آرایش گروه های هیدروکسید نسبت به محور مولکول و در فعالیت نوری، به عنوان مثال، متفاوت هستند. صفحه نور پلاریزه ای را که از محلول آنها می گذرد از یک زاویه خاص بچرخانید. علاوه بر این، صفحه نور قطبی شده یک مقدار، اما در جهت مخالف می چرخد. شکل گیری استریو ایزومرها را با استفاده از مثال گلیسرآلدئید در نظر بگیرید:

AtoN AtoN

ولی-S-N H-S- او

CH2OH CH2OH

L - شکل D - شکل

هنگامی که مونوساکاریدها در آزمایشگاه به دست می‌آیند، استریو ایزومرها به نسبت 1:1 تشکیل می‌شوند؛ در بدن، سنتز تحت تأثیر آنزیم‌هایی رخ می‌دهد که به شدت بین فرم L و D-فرم تمایز قائل می‌شوند. از آنجایی که فقط قندهای D در بدن سنتز و تجزیه می شوند، استریو ایزومرهای L به تدریج در تکامل ناپدید شدند (این مبنایی برای تعیین قندها در مایعات بیولوژیکی با استفاده از یک قطب سنج است).

4. مونوساکاریدهای موجود در محلول های آبی می توانند به هم تبدیل شوند که به این خاصیت می گویند جهش

HO-CH2 O=C-H

S O NO-S-N

N N اچ H-C-OH

S S NO-S-N

اما اوه ن او BUT-S-N

C C CH2-OH

HO-CH2

N N او

اما اوه ن اچ

فرم بتا

در محلول های آبی مونومرهای متشکل از 5 اتم یا بیشتر را می توان به صورت حلقوی (حلقه ای) آلفا یا بتا و باز (باز) یافت و نسبت آنها 1:1 است. الیگو و پلی ساکاریدها از مونومرهایی به شکل حلقوی تشکیل شده اند. در شکل حلقوی، کربوهیدرات ها پایدار و فعال شیری هستند و در شکل باز بسیار واکنش پذیر هستند.

5. مونوساکاریدها را می توان به الکل احیا کرد.

6. در یک فرم باز، آنها می توانند با پروتئین ها، لیپیدها، نوکلئوتیدها بدون مشارکت آنزیم ها تعامل کنند. به این واکنش ها گلیکاسیون می گویند. این کلینیک از مطالعه سطح هموگلوبین گلیکوزیله یا فروکتوزامین برای تشخیص دیابت استفاده می کند.

7. مونوساکاریدها می توانند استرها را تشکیل دهند. بیشترین اهمیت خاصیت کربوهیدرات ها برای تشکیل استرها با اسید فسفریک، tk است. برای وارد شدن به متابولیسم، یک کربوهیدرات باید به استر فسفات تبدیل شود، به عنوان مثال، گلوکز قبل از اکسیداسیون به گلوکز-1-فسفات یا گلوکز-6-فسفات تبدیل می شود.

8. آلدولازها این توانایی را دارند که فلزات را در محیط قلیایی از اکسیدهای خود به اکسید یا به حالت آزاد کاهش دهند. این ویژگی در عمل آزمایشگاهی برای تشخیص آلدولوز (گلوکز) در مایعات بیولوژیکی استفاده می شود. اغلب استفاده می شود واکنش ترومرکه در آن آلدولوز اکسید مس را به اکسید تبدیل می کند و خود به اسید گلوکونیک اکسید می شود (1 اتم کربن اکسید می شود).

CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

آبی

C5H11COH + 2Cu(OH)2 C5H11COOH + H2O + 2CuOH

قرمز آجری

9. مونوساکاریدها نه تنها در واکنش ترومر می توانند به اسیدها اکسید شوند. مثلاً وقتی اتم 6 کربنی گلوکز در بدن اکسید می شود، اسید گلوکورونیک تشکیل می شود که با مواد سمی و کم محلول ترکیب شده، آنها را خنثی کرده و به مواد محلول تبدیل می کند، در این شکل این مواد با مواد سمی و کم محلول از بدن دفع می شوند. ادرار

10. مونوساکاریدها می توانند با یکدیگر ترکیب شده و پلیمرها را تشکیل دهند. ارتباطی که اتفاق می افتد نامیده می شود گلیکوزیدیاز گروه OH اولین اتم کربن یک مونوساکارید و گروه OH چهارم (پیوند گلیکوزیدی 1,4) یا ششمین اتم کربن (پیوند 1,6-گلیکوزیدی) مونوساکارید دیگر تشکیل می شود. علاوه بر این، یک پیوند آلفا گلیکوزیدی (بین دو شکل آلفا یک کربوهیدرات) یا یک پیوند بتا گلیکوزیدی (بین شکل آلفا و بتا یک کربوهیدرات) می تواند تشکیل شود.

11. الیگو- و پلی ساکاریدها می توانند تحت هیدرولیز قرار گیرند تا مونومرها را تشکیل دهند. واکنش در محل پیوند گلیکوزیدی ادامه می یابد و این فرآیند در یک محیط اسیدی تسریع می شود. آنزیم‌های بدن انسان می‌توانند بین پیوندهای گلیکوزیدی آلفا و بتا تمایز قائل شوند، بنابراین نشاسته (که دارای پیوندهای آلفا گلیکوزیدی است) در روده هضم می‌شود، اما فیبر (که دارای پیوندهای گلیکوزیدی بتا است) اینطور نیست.

12. مونو و الیگوساکاریدها را می توان تخمیر کرد: الکل، اسید لاکتیک، اسید سیتریک، بوتیریک.

مشخصات کلی کربوهیدرات ها

کربوهیدرات ها- ترکیبات آلی که آلدئیدها یا کتونهای الکلهای پلی هیدریک هستند. کربوهیدرات های حاوی یک گروه آلدئیدی نامیده می شوند آلدوزو کتون - کتوز. اکثر آنها (اما نه همه آنها! به عنوان مثال، رامنوز C6H12O5) با فرمول کلی Cn (H2O) m مطابقت دارند، به همین دلیل نام تاریخی خود را - کربوهیدرات ها گرفته اند. اما تعدادی مواد وجود دارد، به عنوان مثال اسید استیک C2H4O2 یا CH3COOH، که اگرچه با فرمول کلی مطابقت دارد، اما در مورد کربوهیدرات ها صدق نمی کند. در حال حاضر، نام دیگری اتخاذ شده است که با دقت بیشتر خواص کربوهیدرات ها - گلوکیدها (شیرین) را نشان می دهد، اما نام تاریخی آنقدر در زندگی تثبیت شده است که همچنان از آن استفاده می کنند. کربوهیدرات ها در طبیعت بسیار گسترده هستند، به ویژه در پادشاهی گیاهان، جایی که 70 تا 80 درصد جرم ماده خشک سلول ها را تشکیل می دهند. در بدن حیوانات، آنها تنها حدود 2٪ از وزن بدن را تشکیل می دهند، اما در اینجا نقش آنها کم اهمیت نیست. سهم آنها در تعادل کلی انرژی بسیار قابل توجه است و تقریباً یک و نیم برابر سهم پروتئین ها و لیپیدها در مجموع است. در بدن، کربوهیدرات ها می توانند به عنوان گلیکوژن در کبد ذخیره شوند و در صورت نیاز مصرف شوند.