Karbonhidratlar. Karbonhidratların kimyası Karbonhidratların basit tanımı

Tanım

Karbonhidratlar (şekerler veya sakkaritler)- bir karbonil grubu ve birkaç hidroksil grubu içeren organik maddeler.

Karbonhidratların bilinen ilk temsilcilerinin moleküllerindeki hidrojen ve oksijen oranı 2: 1 idi. Karbonhidratların genel moleküler formülü $C_x(H_2O)_y$ şeklinde yazılabileceğinden, karbonhidratların karbon ve su bileşikleri olduğunu söyleyebiliriz.

Karbonhidratlar, hücrelerin önemli bir bileşenidir ve sonuç olarak, dünyadaki canlı biyokütlenin (bitkiler -% 80'e kadar ve% 3'e kadar - hayvanlar) büyük kısmını oluşturan (kuru ağırlığa göre) tüm canlı organizmaların dokularıdır. Bitki organizmaları için karbonhidrat kaynağı fotosentez sürecidir:

Fotosentez bitki hücrelerinde gerçekleşir ve su ve karbondioksitten karbonhidratların sentezine yol açar. Fotosentez denklemi aşağıdaki gibi yazılabilir:

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

Karbonhidratlar çok geniş bir organik bileşik sınıfıdır, aralarında çok farklı özelliklere sahip maddeler vardır. Bu, karbonhidratların canlı organizmalarda çeşitli işlevleri yerine getirmesini sağlar.

CANLI ORGANİZMALARDA KARBONHİDRATLARIN FONKSİYONLARI

1. enerji fonksiyonu. Karbonhidratlar bir enerji kaynağı görevi görür: 1 gram karbonhidrat oksitlendiğinde, 4,1 kcal enerji ve 0,4 g su açığa çıkar.

2. Yapısal ve destek fonksiyonları. Karbonhidratlar, çeşitli destekleyici yapıların yapımında yer alır. Selüloz, bitki hücre duvarlarının ana yapısal bileşeni olduğundan, kitin mantarlarda benzer bir işlevi yerine getirir ve ayrıca eklembacaklıların dış iskeletine sertlik sağlar.

3. Bitkilerde koruyucu rol. Bazı bitkilerde ölü hücrelerin hücre duvarlarından oluşan koruyucu oluşumlar (dikenler, dikenler vb.) bulunur.

4. plastik fonksiyon. Karbonhidratlar karmaşık moleküllerin bir parçasıdır (örneğin, pentozlar (riboz ve deoksiriboz) ATP, DNA ve RNA'nın yapımında yer alır).

5. Rezerv işlevi. Karbonhidratlar yedek besin görevi görür: hayvanlarda glikojen, bitkilerde nişasta ve inülin.

6. ozmotik fonksiyon. Karbonhidratlar vücuttaki ozmotik basıncın düzenlenmesinde rol oynarlar. Böylece kan, konsantrasyonu kanın ozmotik basıncına bağlı olan 100-110 mg / l glikoz içerir.

7. alıcı işlevi. Oligosakkaritler, birçok hücresel reseptörün veya ligand molekülünün alıcı kısmının bir parçasıdır.

KARBONHİDRATLARIN SINIFLANDIRILMASI

Karbonhidratlar çeşitli kriterlere göre sınıflandırılabilir. En önemlisi yapısal birimlerin sayısıdır.

1. Yapısal birimlerin sayısına göre - sakkaritler Karbonhidratlar basit şekerlere veya monosakkaritler ve bu basit şekerlerin polimerleri veya polisakkaritler. Polisakkaritler arasında bir grup ayırt edilmelidir. oligosakkaritler molekülde 2 ila 10 monosakarit kalıntısı içerir. Bunlara özellikle disakkaritler dahildir.

Tanım

monosakkaritler- hidrolize olmayan (su ile ayrışmayan) karbonhidratlar.

Zincirdeki karbon atomlarının sayısına bağlı olarak monosakkaritler şu şekilde ayrılır:

üçlüler(üç karbon atomu içerir)

tetrozlar(dört C atomu),

pentoz(beş atom),

heksozlar(altı atom), vb.

Doğada monosakkaritler esas olarak pentozlar ve heksozlarla temsil edilir.

pentozlar riboz$C_5H_(10)O_5$ ve deoksiriboz$C_5H_(10)O_4$. RNA ve DNA'nın bir parçasıdırlar.

Unutma!glikoz, fruktoz, galaktoz heksozlara aittir ve $C_6H_(12)O_6$ genel moleküler formülüne sahiptir

Tanım

disakkaritler- hidrolize edildiğinde iki molekül monosakkarit oluşturan hidrokarbonlar. Disakkaritlerin genel moleküler formülü $C_(12)H_(22)O_(11)$

Disakkaritlerin hidrolizi için genel denklem aşağıdaki gibi yazılabilir:

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

Tanım

polisakkaritler- birçok monosakarit molekülü oluşturmak üzere hidrolize edilen karbonhidratlar, çoğunlukla glikoz.

polisakkaritler nişasta, glikojen, selüloz ve benzeri.

Unutma! Bir polisakkaritin moleküler formülünü elde etmek için, bir glikoz molekülünden bir su molekülünü "çıkarmanız" ve n indeksli bir ifade yazmanız gerekir: $(C_6H_(10)O_5)_n$

2. Organizmalar tarafından asimilasyon hızına göre:

Basit veya hızlı karbonhidratlar yeşil bitkilerde sentezlenir ve suda kolayca çözünür. Bu karbonhidratlar yüksek Glisemik İndeks yani vücut tarafından çok hızlı emilir. Karmaşık karbonhidratlar açısından zengin besinler yavaş yavaş parçalanır, glikoz içeriğini kademeli olarak artırır ve düşük glisemik indekse sahiptir, bu yüzden aynı zamanda denir. yavaş karbonhidratlar.

3. Hidroliz yeteneğine göre monomerlere karbonhidratlar iki gruba ayrılır: basit ve karmaşık. Üç veya daha fazla birimden oluşan karbonhidratlara kompleks denir.

Kompleks karbonhidratlar, basit şekerlerin (monosakaritler) polikondenzasyonunun ürünleridir ve basit şekerlerin aksine, hidrolitik bölünme sürecinde yüzlerce ve binlerce monosakkarit molekülünün oluşumuyla monomerlere ayrışabilirler.

Karbonhidratlar doğada en yaygın organik bileşiklerdir. Herhangi bir bitki, hayvan ve bakteri hücresinde serbest ve bağlı formlarda bulunurlar. Aşağıdaki oranda karbon, hidrojen ve oksijenden oluşurlar - karbon atomu başına bir molekül su vardır. Karbonhidratlar genellikle fotosentez sırasında yeşil bitkilerde oluşur.

Tüm karbonhidratlar üç gruba ayrılır: monosakkaritler, oligosakkaritler ve polisakkaritler.

Monosakkaritler 3-9 karbon atomu içerir ve glikoz, fruktoz, galaktoz, riboz gibi maddeleri içerir.

Glikoz (üzüm şekeri) - meyvelerde ve meyvelerde serbest formda bulunur, nişasta, glikojen vb. Glikozdan oluşur, sakaroz, laktozun ayrılmaz bir parçasıdır.

Fruktoz (meyve şekeri) - arı balında, üzümde, elmada saf halde bulunur, aynı zamanda sakarozun ayrılmaz bir parçasıdır.

Oligosakaritler - moleküller, glikozidik bağlarla bağlanmış 2 ila 10 monosakarit kalıntısı içerir. Oligosakkaritler arasında sakaroz, maltoz, laktoz, rafinoz vb. bulunur. Sakkaroz yaygın bir gıda şekeridir, maltoz sadece sütte bulunur.

Polisakaritler - bunlar arasında nişasta, glikojen, lif vb.

Nişasta en yaygın karbonhidrattır. Yumrulu (patates, tatlı patates) ve tahıl (mısır, pirinç) nişastası vardır. Bitki hücrelerinde, mekanik hareketle ve su ile yıkandığında kolayca serbest bırakıldığı taneler şeklinde biriktirilir. Nişasta iki fraksiyondan oluşur: amiloz (%18-25) ve amilopektin (%75-82). Nem ve ısının etkisi altında teknolojik işleme sırasında, nişasta nemi emebilir, şişebilir, jelatinize edebilir ve yıkıma uğrayabilir.

Glikojen, hayvansal kökenli bir karbonhidrattır, karaciğerde (yaklaşık %10) ve kaslarda (%0,3-1) yedek enerji kaynağı olarak birikir. Parçalandığında, kan dolaşımına giren ve vücudun tüm dokularına iletilen glikoz oluşur.

Lif, bitki hücre duvarlarının ana malzemesidir. İnsan gastrointestinal sisteminin enzimleri lifi parçalamaz ve diyet lifine aittir.

Pektinler, hücre duvarlarının bir parçası olan yüksek moleküler ağırlıklı bir polisakkarit grubudur. Meyve ve sebzelerde soğuk suda çözünmeyen protopektin ve çözünür pektin şeklinde bulunurlar. Çözünmeyen formların çözünür olanlara geçişi ısıl işlem sırasında gerçekleşir. Pektik maddeler asit ve şeker varlığında jel oluşturabilirler. Pektinler vücut tarafından emilmez, ancak insan beslenmesi ve teknolojisinin fizyolojisinde liflerden daha aktif bir rol oynar. Ağır metallerle kompleks bileşikler oluşturarak onları vücuttan uzaklaştırırlar ve çeşitli hastalıkların önlenmesinde önemli bir profilaktiktirler.

Karbonhidratların yaklaşık %52-66'sı tahıl ürünlerinden, %14-26'sı şeker ve şeker ürünlerinden, %8-10'u yumru köklerden ve kök bitkilerinden ve %5-7'si sebze ve meyvelerden gelir. Et ve et ürünlerindeki karbonhidrat miktarı nispeten azdır ve %1-1,5 civarındadır. Etteki rolleri, etin olgunlaşması (pH değişikliği), tat ve aroma oluşumu ve dokudaki değişikliklerin biyokimyasal süreçlerine katılımlarıyla belirlenir.

Karbonhidratlar aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

enerji kaynaklarıdır;

düzenleyici (yağların oksidasyonu sırasında keton maddelerinin oluşumuna direnir);

koruyucu (glukuronik asit, toksik maddelerle birleştiğinde, vücuttan atılan toksik olmayan esterler oluşturur);

ürünün organoleptik özelliklerinin oluşumuna katılır.

Karbonhidratlar arasında vücut tarafından emilmeyen, ancak diyet lifi adı verilen önemli bir fizyolojik işlevi yerine getiren temsilciler vardır. Spesifik fonksiyonel özelliklerinden dolayı, sindirim sisteminin biyokimyasal süreçlerinin düzenlenmesinde (bağırsağın motor fonksiyonunu uyarır, kolesterol emilimini önler) ve toksik maddelerin vücuttan sudan, yiyeceklerden uzaklaştırılmasında aktif olarak yer alırlar. ve hava. Diyet lifi, diyabet, obezite, koroner kalp hastalığı gibi hastalıklar için koruyucu bir maddedir.

Karbonhidratlar, gıda hammaddelerinin depolanması, işlenmesi sırasında karbonhidratların türüne, işlem koşullarına (nem, sıcaklık, pH) ve enzimlerin varlığına bağlı olarak çeşitli değişikliklere uğrar. Karbonhidratların önemli dönüşümleri şunlardır: di- ve polisakkaritlerin asidik ve enzimatik hidrolizi, fermentasyon, melanoidin oluşum reaksiyonları ve karamelizasyon.

karbonhidratlar

Karbonhidrat türleri.

Karbonhidratlar:

1) monosakkaritler

2) Oligosakkaritler

3) Kompleks karbonhidratlar

nişasta12.jpg

Ana fonksiyonlar.

Enerji.

Plastik.

Besinlerin temini.

Özel.

Koruyucu.

Düzenleyici.

Kimyasal özellikler

Monosakkaritler, alkollerin ve karbonil bileşiklerinin özelliklerini sergiler.

Oksidasyon.

a) Tüm aldehitlerde olduğu gibi, monosakkaritlerin oksidasyonu karşılık gelen asitlere yol açar. Böylece, glikoz bir amonyak gümüş hidroksit çözeltisi ile oksitlendiğinde, glukonik asit oluşur ("gümüş ayna" reaksiyonu).

b) Monosakkaritlerin bakır hidroksitle ısıtmada reaksiyonu da aldonik asitlere yol açar.

c) Daha güçlü oksitleyici ajanlar sadece aldehit grubunu değil, aynı zamanda birincil alkol grubunu da karboksil grubuna oksitleyerek dibazik şeker (aldarik) asitlere yol açar. Tipik olarak, bu oksidasyon için konsantre nitrik asit kullanılır.

Kurtarma.

Şekerlerin indirgenmesi polihidrik alkollere yol açar. Nikel varlığında hidrojen, lityum alüminyum hidrit vb. İndirgeyici madde olarak kullanılır.

III. Spesifik reaksiyonlar

Yukarıdakilere ek olarak, glikoz ayrıca bazı spesifik özelliklerle karakterize edilir - fermantasyon süreçleri. Fermantasyon, şeker moleküllerinin enzimlerin (enzimlerin) etkisi altında parçalanmasıdır. Üç karbon atomunun katları olan şekerler fermente edilir. Aralarında en ünlüsü olan birçok fermantasyon türü vardır:

a) alkollü fermantasyon

b) laktik asit fermantasyonu

c) bütirik fermantasyon

Mikroorganizmaların neden olduğu belirtilen fermantasyon türleri geniş pratik öneme sahiptir. Örneğin, alkol - etil alkol üretimi için, şarap yapımında, bira yapımında vb. ve laktik asit - laktik asit ve fermente süt ürünlerinin üretimi için.

3. Monosakaritler D- ve L-serisi stereoizomerizmi. Açık ve döngüsel formüller. piranozlar ve furanozlar. α- ve β-anomerler. Siklozincir totomerizmi. Murotasyon fenomeni.

Bir dizi organik bileşiğin polarize ışığın polarizasyon düzlemini sağa veya sola döndürme yeteneğine optik aktivite denir. Yukarıdakilere dayanarak, organik maddelerin sağa sola ve sağa sola dönüşlü izomerler şeklinde var olabileceği sonucu çıkar. Bu tür izomerlere stereoizomerler ve stereoizomerizm olgusunun kendisi denir.

Stereoizomerlerin daha katı bir sınıflandırma ve atama sistemi, ışığın polarizasyon düzleminin dönüşüne değil, stereoizomer molekülünün mutlak konfigürasyonuna, yani. Asimetrik karbon atomu veya kiral merkez olarak adlandırılan, merkezde lokalize olan bir karbon atomunun etrafındaki bir tetrahedronun köşelerinde bulunan zorunlu olarak farklı dört ikame grubunun karşılıklı düzenlenmesi. Kiral veya optik olarak aktif karbon atomları, yapısal formüllerde yıldızlarla gösterilir.

Bu nedenle, stereoizomerizm terimi, aynı yapısal formüle sahip ve aynı kimyasal özelliklere sahip bileşiklerdeki ikame edicilerin farklı bir uzaysal konfigürasyonu olarak anlaşılmalıdır. Bu tür izomerizm, ayna izomerizmi olarak da adlandırılır. Ayna izomerizmine iyi bir örnek, elin sağ ve sol avuç içidir. Aşağıda gliseraldehit ve glikozun stereoizomerlerinin yapısal formülleri bulunmaktadır.

Gliseraldehitin projeksiyon formülündeki asimetrik karbon atomunun sağda OH grubu varsa bu izomere D-stereoizomer, OH grubu soldaysa L-stereoizomer denir.

İki veya daha fazla asimetrik karbon atomuna sahip tetrozlar, pentozlar, heksozlar ve diğer monozlar durumunda, stereoizomerin D veya L serisine ait olması, sondan bir önceki karbon atomundaki OH grubunun konumu ile belirlenir. zincir - aynı zamanda son asimetrik atomdur. Örneğin, glikoz için, 5. karbon atomundaki OH grubunun oryantasyonu değerlendirilir. Kesinlikle ayna stereoizomerleri denir enantiyomerler veya antipodlar.

Stereoizomerler kimyasal özelliklerinde farklılık göstermezler, ancak biyolojik eylemlerinde (biyolojik aktivitelerinde) farklılık gösterirler. Memelilerin vücudundaki monosakkaritlerin çoğu D serisine aittir - metabolizmalarından sorumlu enzimlerin spesifik olduğu bu konfigürasyondur. Özellikle, D-glikoz, dilin tat tomurcukları ile etkileşime girme kabiliyeti nedeniyle tatlı bir madde olarak algılanırken, L-glikoz, konfigürasyonu tat tomurcukları tarafından algılanmadığından tatsızdır.

Genel olarak, aldoz ve ketozun yapısı aşağıdaki gibi temsil edilebilir.

Stereoizomerizm. Monosakkarit molekülleri, aynı yapısal formüle karşılık gelen birçok stereoizomerin varlığının nedeni olan birkaç kiralite merkezi içerir. Örneğin, aldoheksoz dört asimetrik karbon atomuna sahiptir ve 16 stereoizomere (24), yani 8 çift enantiomere karşılık gelir. Karşılık gelen aldozlarla karşılaştırıldığında, ketoheksozlar bir kiral karbon atomu daha az içerir, bu nedenle stereoizomerlerin (23) sayısı 8'e (4 çift enantiyomer) indirgenir.

Açık (döngüsel olmayan) monosakaritler formları Fisher projeksiyon formülleri şeklinde tasvir edilmiştir. İçlerindeki karbon zinciri dikey olarak yazılmıştır. Aldozlarda aldehit grubu, karbonil grubuna bitişik birincil alkol grubu olan ketozlarda en üste yerleştirilir. Bu gruplardan zincirin numaralandırılması başlar.

D,L sistemi stereokimyayı belirtmek için kullanılır. D veya L serisine bir monosakkaritin atanması, diğer merkezlerin konfigürasyonundan bağımsız olarak okso grubundan en uzak olan kiral merkezin konfigürasyonuna göre gerçekleştirilir! Pentozlar için, böyle bir "tanımlayıcı" merkez, C-4 atomudur ve heksozlar için - C-5. OH grubunun sağdaki kiralitenin son merkezindeki konumu, monosakkaritin D serisine, solda - L serisine, yani stereokimyasal standart - gliseraldehit ile benzer şekilde ait olduğunu gösterir.

Döngüsel formlar. Monosakkaritlerin açık formları, stereoizomerik monosakkaritler arasındaki uzamsal ilişkileri göz önünde bulundurmak için uygundur. Aslında, monosakkaritler yapısal olarak siklik hemiasetallerdir. Monosakkaritlerin siklik formlarının oluşumu, monosakkarit molekülünde bulunan karbonil ve hidroksil gruplarının molekül içi etkileşiminin bir sonucu olarak temsil edilebilir.

İlk kez, glikozun siklik hemiasetal formülü A. A. Colli (1870) tarafından önerildi. Üç üyeli bir etilen oksit (a-oksit) döngüsünün varlığı ile glikozda bazı aldehit reaksiyonlarının olmadığını açıkladı:

Daha sonra Tollens (1883), glikoz için benzer bir hemiasetal formül önerdi, ancak beş üyeli (y-oksit) bütilen oksit halkası ile:

Colley-Tollens formülleri hantal ve elverişsizdir, siklik glikozun yapısını yansıtmaz, bu nedenle Haworth formülleri önerilmiştir.

Siklizasyon sonucunda termodinamik olarak daha kararlı bileşikler oluşur. furanoz (beş üyeli) ve piranoz (altı üyeli) halkalar. Döngülerin adları, ilgili heterosiklik bileşiklerin adlarından gelir - furan ve piran.

Bu döngülerin oluşumu, monosakkaritlerin karbon zincirlerinin oldukça uygun bir pençe benzeri yapıyı benimseme yeteneği ile ilişkilidir. Sonuç olarak, C-4 (veya C-5) gruplarındaki aldehit (veya keton) ve hidroksil, etkileşimin bir sonucu olarak intramoleküler siklizasyonun meydana geldiği bu fonksiyonel gruplar gibi uzayda yakın olurlar.

Siklik biçimde, ek bir kiralite merkezi yaratılır - daha önce karbonil grubunun bir parçası olan bir karbon atomu (aldozlar için bu C-1'dir). Bu atoma anomerik denir ve karşılık gelen iki stereoizomer α- ve β-anomerler(Şek. 11.1). Anomerler, epimerlerin özel bir durumudur.

α-anomerde, anomerik merkezin konfigürasyonu, d- veya l-serisi'ne ait olduğunu belirleyen “terminal” kiral merkezin konfigürasyonu ile aynıdır, β-anomerde ise bunun tersidir. projeksiyonda Fisher formülleri a-anomerdeki d-serisi monosakkaritlerinde, glikozidik grup OH, karbon zincirinin sağında ve β-anomerinde solunda bulunur.

Pirinç. 11.1. d-glukoz örneğinde α- ve β-anomerlerin oluşumu

Haworth formülleri. Monosakkaritlerin döngüsel formları, döngülerin çizim düzlemine dik uzanan düz çokgenler olarak gösterildiği Haworth'un perspektif formülleri olarak tasvir edilmiştir. Oksijen atomu, en sağ köşedeki piranoz halkasında, furanoz halkasında - halka düzleminin arkasında bulunur. Döngülerdeki karbon atomlarının sembolleri göstermez.

Haworth formüllerine geçmek için, Fisher döngüsel formülü, döngünün oksijen atomu, döngüye dahil olan karbon atomları ile aynı düz çizgi üzerinde bulunacak şekilde dönüştürülür. Bu, a-d-glukopiranoz için, bu asimetrik merkezin konfigürasyonunu değiştirmeyen C-5 atomundaki iki permütasyon ile aşağıda gösterilmiştir (bkz. 7.1.2). Dönüştürülen Fisher formülü, Haworth formüllerini yazma kurallarının gerektirdiği şekilde yatay olarak yerleştirilirse, karbon zincirinin dikey çizgisinin sağındaki ikame ediciler döngü düzleminin altında ve solundaki ikameler yukarıda olacaktır. bu uçak.

Piranoz formundaki d-aldheksozlarda (ve furanoz formundaki d-aldopentozlarda), CH2OH grubu her zaman d-serisi'nin resmi bir özelliği olarak hizmet eden halka düzleminin üzerinde bulunur. D-aldozların a-anomerlerindeki glikozidik hidroksil grubu, döngü düzleminin altında, β-anomerlerde - düzlemin üstündedir.

D-GLUKOPIRANOZ

Benzer kurallara göre, d-fruktozun furanoz formunun anomerlerinden birinin örneği kullanılarak aşağıda gösterilen ketozlar için geçiş gerçekleştirilir.

siklozincir totomerizmi açık monosakkarit formlarının siklik olanlara geçişi ve bunun tersi nedeniyle.

Karbonhidrat çözeltileri ile ışığın polarizasyon düzleminin dönme açısının zamanla değişmesine denir. mutasyon.

Mutarotasyonun kimyasal özü, monosakkaritlerin totomerlerin bir denge karışımı olarak var olma yeteneğidir - açık ve döngüsel formlar. Bu tip totomerizm, siklo-okso-tautomerizm olarak adlandırılır.

Çözeltilerde, monosakkaritlerin dört siklik tautomeri arasındaki denge, açık form - okso formu aracılığıyla kurulur. a- ve β-anomerlerinin bir ara okso formu yoluyla birbirine dönüştürülmesine denir. anomerizasyon.

Böylece, d-glukoz çözeltide totomerler biçiminde bulunur: okso biçimleri ve piranozun a- ve β-anomerleri ve furanoz siklik biçimleri.

laktim-laktam tatomerizm

Bu tip tautomerizm, bir N=C-OH parçasına sahip nitrojen içeren heterosikllerin karakteristiğidir.

Totomerik formların birbirine dönüşümü, bir protonun fenolik OH grubuna benzeyen hidroksil grubundan ana merkeze, piridin azot atomuna ve bunun tersi şekilde aktarılmasıyla ilişkilidir. Genellikle laktam formu dengede baskındır.

Monoaminomonokarboksilik.

Radikalin polaritesine göre:

Polar olmayan bir radikal ile: (Alanin, valin, lösin, fenilalanin) Monoamino, monokarboksilik

Kutupsal yüksüz bir radikal ile (Glisin, serin, asparagin, glutamin)

Negatif yüklü bir radikal (aspartik, glutamik asit) monoamino, dikarboksilik ile

Pozitif yüklü bir radikal (lizin, histidin) diamino ile monokarboksilik

stereoizomerizm

Glisin (NH2-CH2-COOH) hariç tüm doğal a-amino asitler asimetrik bir karbon atomuna (a-karbon atomu) sahiptir ve bazılarının iki kiral merkezi, örneğin treonin bile vardır. Bu nedenle, tüm amino asitler bir çift uyumsuz ayna antipod (enantiyomer) olarak var olabilir.

A-amino asitlerin yapısını karşılaştırmanın geleneksel olduğu ilk bileşik için, D- ve L-laktik asitler şartlı olarak alınır, bunların konfigürasyonları sırasıyla D- ve L-gliserol aldehitler tarafından belirlenir.

Gliseraldehitten α-amino aside geçiş sırasında bu serilerde meydana gelen tüm dönüşümler ana gereksinime göre gerçekleştirilir - asimetrik merkezde yeni oluşturmazlar ve eski bağları kırmazlar.

Bir a-amino asidin konfigürasyonunu belirlemek için, referans olarak genellikle serin (bazen alanin) kullanılır.

Proteinleri oluşturan doğal amino asitler L serisine aittir. Amino asitlerin D-formları nispeten nadirdir, sadece mikroorganizmalar tarafından sentezlenirler ve "doğal olmayan" amino asitler olarak adlandırılırlar. D-amino asitler hayvan organizmaları tarafından emilmez. D- ve L-amino asitlerin tat alıcıları üzerindeki etkisini not etmek ilginçtir: L-serisi amino asitlerin çoğu tatlı bir tada sahipken, D-serisi amino asitler acı veya tatsızdır.

Enzimlerin katılımı olmadan, eşmolar bir karışımın (rasemik karışım) oluşumu ile L-izomerlerinin D-izomerlerine kendiliğinden geçişi, yeterince uzun bir süre boyunca gerçekleşir.

Belirli bir sıcaklıkta her L-asitinin rasemizasyonu belirli bir oranda ilerler. Bu durum, insanların ve hayvanların yaşını belirlemek için kullanılabilir. Yani örneğin dişlerin sert minesinde, L-aspartatın D-izomerine insan vücudunun sıcaklığında yılda %0.01 oranında geçtiği bir dentin proteini vardır. Diş oluşumu döneminde dentin sadece L-izomeri içerir, bu nedenle bir kişinin veya hayvanın yaşı D-aspartat içeriğinden hesaplanabilir.

I. Genel özellikler

1. Molekül içi nötralizasyon→ bir bipolar zwitterion oluşur:

Sulu çözeltiler elektriksel olarak iletkendir. Bu özellikler, amino asit moleküllerinin, bir protonun karboksilden amino grubuna aktarılması nedeniyle oluşan iç tuzlar şeklinde var olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır:

zwitterion

Amino asitlerin sulu çözeltileri, fonksiyonel grupların sayısına bağlı olarak nötr, asidik veya alkali bir ortama sahiptir.

2. Polikondenzasyon→ polipeptitler (proteinler) oluşur:

İki α-amino asidin etkileşimi aşağıdakileri üretir: dipeptit.

3. Ayrışma→ Amin + Karbon Dioksit:

NH2 -CH2 -COOH → NH2 -CH3 + CO2

IV. kalitatif reaksiyon

1. Tüm amino asitler, mavi-mor ürünler oluşturmak için ninhidrin tarafından oksitlenir!

2. Ağır metal iyonları ileα-amino asitler kompleks içi tuzlar oluşturur. α-amino asitleri saptamak için koyu mavi renkli bakır(II) kompleksleri kullanılır.

Fizyolojik aktif peptitler. Örnekler.

Yüksek fizyolojik aktiviteye sahip olan peptitler, çeşitli biyolojik süreçleri düzenler. Biyolojik düzenleyici etkiye göre, peptitler genellikle birkaç gruba ayrılır:

Hormonal aktiviteye sahip bileşikler (glukagon, oksitosin, vazopressin, vb.);

Sindirim süreçlerini düzenleyen maddeler (gastrin, gastrik inhibitör peptit vb.);

iştahı düzenleyen peptitler (endorfinler, nöropeptid-Y, leptin vb.);

analjezik etkiye sahip bileşikler (opioid peptitler);

Daha yüksek sinir aktivitesini düzenleyen organik maddeler, hafıza mekanizmalarıyla ilişkili biyokimyasal süreçler, öğrenme, korku, öfke vb. duygularının ortaya çıkışı;

Kan basıncını ve damar tonusunu düzenleyen peptitler (anjiyotensin II, bradikinin vb.).

antitümör ve antienflamatuar özelliklere sahip peptitler (Lunasin)

Nöropeptitler - sinyal özelliklerine sahip nöronlarda sentezlenen bileşikler

Protein sınıflandırması

-Moleküllerin şekline göre(küresel veya fibriller);

-moleküler ağırlığa göre(düşük moleküler ağırlık, yüksek moleküler ağırlık, vb.);

-kimyasal yapıya göre ( protein olmayan bir parçanın varlığı veya yokluğu);

-hücredeki konuma göre(nükleer, sitoplazmik, lizozomal, vb.);

-vücutta lokalizasyon ile(kan proteinleri, karaciğer, kalp vb.);

-mümkünse bu proteinlerin miktarını uyarlamalı olarak düzenleyin: sabit bir hızda sentezlenen proteinler (kurucu) ve sentezi çevresel faktörlerle arttırılabilen proteinler (uyarılabilir);

-hücrede yaşam süresi(T 1/2 değeri 1 saatten az olan çok hızlı yenilenen proteinlerden, T 1/2 haftalar ve aylar olarak hesaplanan çok yavaş yenilenen proteinlere kadar);

-birincil yapının benzer alanları ve ilgili işlevler tarafından(protein aileleri).

Proteinlerin kimyasal yapılarına göre sınıflandırılması

Basit proteinler.Bazı proteinler sadece amino asit kalıntılarından oluşan polipeptit zincirleri içerir. Bunlara "basit proteinler" denir. Basit proteinlere bir örnek - histonlar; birçok amino asit kalıntısı içerirler radikalleri pozitif yüke sahip olan lizin ve arginin.

2. karmaşık proteinler . Birçok protein, polipeptit zincirlerine ek olarak, proteine zayıf veya kovalent bağlarla bağlı protein olmayan bir kısım içerir. Protein olmayan kısım metal iyonları, düşük veya yüksek moleküler ağırlığa sahip herhangi bir organik molekül ile temsil edilebilir. Bu tür proteinlere "kompleks proteinler" denir. Proteine sıkıca bağlanan protein olmayan kısma prostetik grup denir.

Makromolekülleri polar ve polar olmayan gruplardan oluşan biyopolimerlerde, çözücü polar ise polar gruplar çözülür. Polar olmayan bir çözücüde, buna uygun olarak, makromoleküllerin polar olmayan bölgeleri çözülür.

Genellikle kimyasal yapıda kendisine yakın olan bir sıvıda iyi şişer. Bu nedenle, kauçuk gibi hidrokarbon polimerleri polar olmayan sıvılarda şişer: heksan, benzen. Molekülleri çok sayıda polar fonksiyonel grup içeren biyopolimerler, örneğin proteinler, polisakaritler, polar çözücülerde daha iyi şişer: su, alkoller, vb.

Bir polimer molekülünün solvat kabuğunun oluşumuna enerji salınımı eşlik eder. şişme ısısı.

Şişme ısısı maddelerin doğasına bağlıdır. Çok miktarda polar grup içeren bir polar çözücü HMC'de şişme üzerine maksimum ve bir hidrokarbon polimerinin polar olmayan bir çözücüsü içinde şişme üzerine minimumdur.

Pozitif ve negatif yüklerin eşitliğinin sağlandığı ve proteinin oluştuğu ortamın asitliği elektriksel olarak nötr, izoelektrik nokta (IEP) olarak adlandırılır. IET'nin asidik bir ortamda bulunduğu proteinlere asidik denir. IEP değeri alkali ortamda olan proteinlere bazik denir. Çoğu bitki proteini, hafif asidik bir ortamda IEP'ye sahiptir.

. RİA'nın şişmesi ve çözünmesi şunlara bağlıdır:
1. çözücünün ve polimerin doğası,
2. polimer makromoleküllerin yapıları,
3. sıcaklık,
4. elektrolitlerin varlığı,
5. ortamın pH'ı üzerinde (polielektrolitler için).

2,3-difosfogliseratın rolü

Glikolizin bir ara metaboliti olan 1,3-difosfogliserattan eritrositlerde 2,3-Difosfogliserat oluşur. Rappoport şantı.

Rappoport şant reaksiyonları

2,3-Difosfogliserat, deoksihemoglobin tetramerinin merkezi boşluğunda bulunur ve β-zincirlerine bağlanarak 2,3-difosfogliseratın oksijen atomları ile her iki β-zincirinin terminal valininin amino grupları arasında enine bir tuz köprüsü oluşturur. radikallerin amino gruplarının yanı sıra lisin ve histidin.

2,3-difosfogliseratın hemoglobindeki yeri

2,3-difosfogliseratın işlevi azalan afinitede hemoglobin oksijene dönüşür. Bu, solunan havada oksijen eksikliği olan bir yüksekliğe tırmanırken özellikle önemlidir. Bu koşullar altında, konsantrasyonu nispeten yüksek olduğu için oksijenin akciğerlerdeki hemoglobine bağlanması bozulmaz. Ancak dokularda 2,3-difosfogliserat nedeniyle oksijen salınımı artar. 2 kez.

Karbonhidratlar. Sınıflandırma. Fonksiyonlar

karbonhidratlar- karbon (C), hidrojen (H) ve oksijenden (O2) oluşan organik bileşikleri arayın. Bu tür karbonhidratlar için genel formül Cn(H2O)m'dir. Bir örnek glikozdur (C6H12O6)

Kimyasal açıdan karbonhidratlar, birkaç karbon atomundan oluşan düz bir zincir, bir karbonil grubu (C=O) ve birkaç hidroksil grubu (OH) içeren organik maddelerdir.

İnsan vücudunda karbonhidratlar küçük miktarlarda üretilir, bu nedenle çoğu vücuda yiyecekle girer.

Karbonhidrat türleri.

Karbonhidratlar:

1) monosakkaritler(en basit karbonhidrat formları)

Glikoz C6H12O6 (vücudumuzdaki ana yakıt)

Fruktoz C6H12O6 (en tatlı karbonhidrat)

Riboz C5H10O5 (nükleik asitlerin bir parçası)

Eritroz C4H8O4 (karbonhidratların parçalanmasında ara form)

2) Oligosakkaritler(2 ila 10 monosakarit kalıntısı içerir)

Sükroz С12Н22О11 (glikoz + fruktoz veya basitçe - şeker kamışı)

Laktoz C12H22O11 (süt şekeri)

Maltoz C12H24O12 (malt şekeri, birbirine bağlı iki glikoz kalıntısından oluşur)

110516_1305537009_Sugar-Cubes.jpg

3) Kompleks karbonhidratlar(birçok glikoz biriminden oluşur)

Nişasta (C6H10O5) n (Diyetin en önemli karbonhidrat bileşeni, bir kişi nişastanın yaklaşık %80'ini karbonhidratlardan tüketir.)

Glikojen (vücudun enerji rezervleri, fazla glikoz, kana girdiğinde, vücut tarafından glikojen şeklinde yedekte depolanır)

nişasta12.jpg

4) Diyet lifi olarak tanımlanan lifli veya sindirilemeyen karbonhidratlar.

Selüloz (dünyadaki en yaygın organik madde ve bir lif türü)

Basit bir sınıflandırmaya göre, karbonhidratlar basit ve karmaşık olarak ayrılabilir. Basit olanlar, monosakaritler ve oligosakaritler, kompleks polisakaritler ve lif içerir.

Ana fonksiyonlar.

Enerji.

Karbonhidratlar ana enerji malzemesidir. Karbonhidratlar parçalandığında, açığa çıkan enerji ısı şeklinde dağılır veya ATP moleküllerinde depolanır. Karbonhidratlar, vücudun günlük enerji tüketiminin yaklaşık %50-60'ını ve kas dayanıklılık aktivitesi sırasında - %70'e kadarını sağlar. 1 g karbonhidrat oksitlendiğinde, 17 kJ enerji (4,1 kcal) açığa çıkar. Vücuttaki ana enerji kaynağı olarak serbest glikoz veya glikojen formunda depolanmış karbonhidratlar kullanılır. Beynin ana enerji substratıdır.

Plastik.

Karbonhidratlar (riboz, deoksiriboz) ATP, ADP ve diğer nükleotidlerin yanı sıra nükleik asitleri oluşturmak için kullanılır. Bazı enzimlerin bir parçasıdırlar. Bireysel karbonhidratlar, hücre zarlarının yapısal bileşenleridir. Glikoz dönüşüm ürünleri (glukuronik asit, glukozamin, vb.), Polisakkaritlerin ve kıkırdak ve diğer dokuların kompleks proteinlerinin bir parçasıdır.

Besinlerin temini.

Karbonhidratlar iskelet kası, karaciğer ve diğer dokularda glikojen şeklinde depolanır (depolanır). Sistematik kas aktivitesi, vücudun enerji kapasitesini artıran glikojen depolarında bir artışa yol açar.

Özel.

Bireysel karbonhidratlar, kan gruplarının özgüllüğünün sağlanmasında rol oynar, antikoagülanların rolünü oynar (pıhtılaşmaya neden olur), bir hormon zinciri veya farmakolojik maddeler için reseptörler olarak, bir antitümör etkisi uygular.

Koruyucu.

Kompleks karbonhidratlar, bağışıklık sisteminin bileşenlerinin bir parçasıdır; mukopolisakaritler, burun, bronşlar, sindirim sistemi, idrar yolu damarlarının yüzeyini kaplayan ve bakteri ve virüslerin nüfuz etmesine ve ayrıca mekanik hasara karşı koruma sağlayan mukus maddelerinde bulunur.

Düzenleyici.

Diyet lifi, bağırsaklarda bölünme sürecine katkıda bulunmaz, ancak bağırsak yolunun peristaltizmini, sindirim sisteminde kullanılan enzimleri harekete geçirir, sindirimi ve besinlerin emilimini iyileştirir.

karbonhidratlar- bunlar, insan ve hayvan vücudunun dokularının bir parçası olan ve tüm organların tam çalışması için enerji üretimine katkıda bulunan organik maddelerdir. Monosakkaritler, oligosakkaritler, polisakkaritler olarak ayrılırlar. Tüm canlı organizmaların doku ve hücrelerinin ayrılmaz bileşenleridir ve yaşamları için önemli işlevleri yerine getirirler.

Karbonhidratlar neden bu kadar önemli? Bilim adamları, yeterli miktarda madde kullanımının reaksiyon hızına, beyin aktivitesinin kararlı, kesintisiz çalışmasına katkıda bulunduğunu kanıtladılar. Aktif bir yaşam tarzı süren insanlar için yeri doldurulamaz bir enerji kaynağıdır.

Yaparsanız, günlük protein, yağ ve karbonhidrat normuna uyarsınız. Nasıl daha verimli bir şekilde yapılacağını ve sağlık için neden gerekli olduğunu öğrenelim. Son yıllarda, beslenme uzmanları karbonhidratların faydalarını dengeleyerek kilo verme çağrısında bulundular. Peki karbonhidratı kesmenin ardındaki problemler nelerdir? Ve hangileri en çok fayda sağlıyor? Özelliklerini öğrenelim ve hangi besinlerin diyette bırakılması ve hangilerinin atılması gerektiğini belirleyelim.

Karbonhidratlar, herhangi bir canlının vücudunda enerji üretimi için gerekli bir bileşendir. Ancak bunun yanı sıra, hayati işlevleri iyileştiren bir dizi yararlı işlevi yerine getirirler.

Yapısal ve destekleyici. Maddeler, tüm canlıların ve hatta bitkilerin hücre ve dokularının oluşumuna katkıda bulunur.
Rezerv. Karbonhidratlar sayesinde besinler, onlarsız hızla atılan ve fayda sağlamayan organlarda tutulur.
Koruyucu. Dış ve iç çevre faktörlerinin olumsuz etkilerinden korur.
Plastik. Karbonhidratlar, pentoz gibi karmaşık moleküllerin bir parçası oldukları için ATP, DNA ve RNA'nın yapımında rol oynarlar.
Düzenleyici. Karbonhidratlar gastrointestinal sistemdeki sindirim süreçlerini aktive eder.
Antikoagülan. Kanın pıhtılaşmasını etkilerler ve tümörlere karşı mücadelede etkilidirler.
Ozmotik. Bileşenler ozmotik basıncın kontrolünde yer alır.

Birçok yararlı madde karbonhidratlarla birlikte gelir: nişasta, glikoz, heparin, fruktoz, deoksiriboz ve kitin. Ancak gelen karbonhidratların seviyesini gözlemlemelisiniz, çünkü fazla olduklarında glikojen şeklinde etiketleme ve kaslarda birikir.

Lütfen 1 g maddenin oksidasyonunun 20 kJ temiz enerjinin salınmasına katkıda bulunduğunu, bu nedenle insan vücudunun gün boyunca çok çalıştığını unutmayın. Gelen maddenin miktarını sınırlarsanız, bağışıklık zayıflar ve kuvvetler çok daha az olur.

Önemli! Karbonhidrat eksikliği ile, bir kişinin refahı önemli ölçüde bozulur. Yavaşlar, kardiyovasküler sistemin çalışması bozulur, sinir sisteminin durumu kötüleşir.

Karbonhidrat metabolizması birkaç aşamadan oluşur. İlk olarak, gastrointestinal sistemde monosakkaritlerin durumuna parçalanırlar. Daha sonra kan dolaşımına emilirler. Dokularda sentezlenir ve parçalanırlar, şekeri parçalayarak heksoza dönüşürler. Karbonhidrat metabolizmasının son aşaması, glikolizin aerobik oksidasyonudur.

Uzman görüşü

Egorova Natalya Sergeyevna
Diyetisyen, Nizhny Novgorod

Evet, karbonhidratlar insan vücudunun hücrelerinin ayrılmaz bir parçasıdır ve metabolizmada da vazgeçilmez bir rol oynarlar. Ancak en önemli işlevi, iç organlara, kas dokusuna ve sinir hücrelerine günlük enerji tedarikidir. Beynin ve sinir sisteminin yalnızca karbonhidratlarla "beslendiğini" not ediyorum, bu nedenle onların eksikliği, çalışmaları güçlü zihinsel aktivite ile ilişkili olan insanlar için kritik öneme sahiptir.

Karbonhidrat alımını tamamen ortadan kaldıran veya önemli ölçüde sınırlayan diyetler konusunda son derece olumsuzum. Gerçekten de sağlıklı bir insanın diyetinde gerekli tüm besinler, lifler, vitaminler ve mineraller normal miktarlarda bulunmalıdır.

Ancak tüm karbonhidratların eşit derecede yararlı olmadığını not ediyorum. Beyaz ekmek, tatlılar ve hamur işlerinde bulunan "hızlı" karbonhidratlardan bahsedersek, bunlar oldukça "şüpheli" bir enerji kaynağıdır. Vücutta vücut yağı şeklinde biriktirilirler ve hızlı kilo alımına katkıda bulunurlar.

Bu nedenle karbonhidratları akıllıca kullanmanız ve düşük glisemik indeksi (GI) olanları tercih etmeniz gerekir.

Karbonhidratların zararları ve yararları

Diyetinizi doğru bir şekilde oluşturmak için öncelikle vücuda giren besinlerin faydalı olduğundan emin olmalısınız.

Bileşenlerin avantajlarını göz önünde bulundurun:

Enerji sağlamak. Herhangi bir aktivite için, hatta dişlerinizi fırçalamak için bile biraz çabaya ihtiyacınız var. Karbonhidratlar, insülin içeren şeker içerdiğinden, doğru hesaplamalarla seviyesini düzenleyebilirsiniz. Bu, diyabet ve kilo kontrolü için faydalı bir özelliktir.
Metabolik bozuklukların neden olduğu hastalıklara karşı mücadele. Karbonhidrat lifleri, tip 2 diyabet, yüksek kolesterol ve obezite hastalarını korur. Karbonhidrat diyeti sayesinde kalp atış hızı ve kan basıncı dengelenir.
Vücut ağırlığı kontrolü. Tüketilen ürünlerin listesini değiştirirseniz fazla kilolardan kurtulabilirsiniz. Yiyecekleri tamamen reddetmek gerekli değildir, aksi takdirde ihlaller mümkündür. Örneğin, tam tahıllı gıdalar özgül ağırlığı azaltmaya yardımcı olur.
Ruh hali artışı. Karbonhidrat içeren besinler serotonin üretimini arttırır. Terk edilirlerse zamanla kaygı, depresyon ve haksız öfke gelişir.

Gördüğümüz gibi pek çok olumlu özelliği var ama tehlikeleri hakkında da söylenmesi gerekiyor. Sonuç olarak, bir erkek veya kadın figürü üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptirler.

Eksiklik giderildikten sonra, kalan maddeler yağlara dönüştürülür ve vücudun sorunlu bölgelerinde (karın, uyluk, kalça) birikir.

İlginç! Rafine karbonhidratlar belirli bir sağlık riski oluşturur. Vücudu tüketen enerji rezervlerini kullanırlar. Sentetik üretim nedeniyle kolayca sindirilirler, ancak iyi bir şey getirmezler. Limonata, çikolata, cipslerde büyük miktarlarda bulunur.

Karbonhidratların özelliği, aşırı yemenin yağlardan ve proteinlerden daha kolay olmasıdır. Bu, tatlılarda, hamur işlerinde, gazlı içeceklerde çok fazla karbonhidrat bulunması gerçeğiyle doğrulanır. Bu besini kontrolsüz kullanırsanız günlük dozu aşmanız çok kolaydır.

karbonhidrat türleri

Tüm karbonhidratlar iki gruba ayrılır: ve. Kimyasal bileşimde birbirlerinden farklıdırlar, hücreler üzerindeki etkiler ve yiyeceklerde karbonhidratların ne olduğu sorusuna cevap verirler. Basit karbonhidratları bölme işlemi, 1 - 2 monosakarit oluşumu ile sona erer. Yavaş (veya karmaşık), sırayla, uzun süre sindirilen ve hücrelere hızla nüfuz eden 3 veya daha fazla monosakaritten oluşur.

karbonhidrat türü	İsim	nerede bulunur
monosakkarit	glikoz	bal, üzüm
monosakkarit	Fruktoz (meyveli)	Narenciye, şeftali, karpuz, elma, reçel, komposto, kuru meyve, meyve suları, reçeller
disakkarit	Sükroz (gıda)	Un şekerlemeleri, şeker, reçel, komposto, meyve suyu
	laktoz (süt)	Kefir, süt, krema
	maltoz (malt)	Kvas, bira
polisakkarit	Nişasta	Patates, tahıllar, makarna ve diğer un ürünleri
	Hayvansal nişasta (glikojen)	Kaslarda ve karaciğerde bulunan enerji deposu
	Selüloz	Taze meyve ve sebzeler, tahıllar (yulaf ezmesi, inci arpa, karabuğday), çavdar ve buğday kepeği, kepekli ekmek

Basit karbonhidratlar uzun süre yetmeyen enerji üretirler. Bu nedenle, yemekten sonra açlık hissi daha hızlı ortaya çıkar. Ek olarak, kan şekerini yükselten hızlı sindirilen şeker içerirler. Bu nedenle, diyabet veya obezite riski vardır.

Basit karbonhidratları sınırlamak için paketlenmiş meyve sularından, nişastalı meyvelerden, patates nişastasından ve mısır nişastasından kaçının. Atıştırmalıklardan, yumuşak buğday çeşitlerinden yapılan makarnalardan, hazır tahıllardan ve normal buğday unundan yapılan unlu mamullerden kaçının.

Bu önemli! Tatlılardan ve sağlıksız yiyeceklerden tamamen vazgeçmemek için onları sağlıklı olanlarla değiştirin. Buğday ununu yulaf ezmesi ve şekeri bal ile değiştirin.

Kompleks veya yavaş karbonhidratlar, uzun süre enerji sağladıkları için kontrolsüz aşırı yemeye karşı koruma sağlar. Diyet sırasında tüketilmelidirler. Karmaşık maddeler düşük glisemik indekse sahiptir, bu nedenle diyabetli kişiler tarafından tüketilebilirler. Tahıllar, baklagiller, sebzeler, meyveler ve yeşilliklerde bulunurlar.

Karbonhidratlar nelerdir?

Sağlığınız ve figürünüzün kalitesi konusunda endişeleriniz varsa, doğru beslenme ilkelerini öğrenmelisiniz. Onlara bağlı kalarak, sadece kilo vermekle kalmayacak, aynı zamanda kendinizi toksinlerden ve diğer zararlı maddelerden arındıracak, cildinizin, saçınızın, tırnaklarınızın ve iç organların işleyişinde bir iyileşme olduğunu fark edeceksiniz. Basit karbonhidratları yüksek olan tehlikeli ürünlerin tamamı endüstriyel yöntemlerle üretilmektedir. Bu, GDO'lar, lezzet arttırıcılar, boyalar ve uzun raf ömrü içermeyen organik bir bileşimin varlığı ile gösterilir. Kendinizi zararlı ürünlerden korumak için, yiyecekleri kendiniz hazırlamayı alışkanlık haline getirin. O zaman her yemeğin enerji değerini kesinlikle bileceksiniz ve kendinizi aşırı yemekten koruyacaksınız.

Önerilen tabloyu ve karbonhidrat oranı yüksek yiyeceklerin listesini inceleyin ve menünüzün ana bileşenlerini kendiniz belirleyin.

Gıda	100 gram başına karbonhidrat içeriği	Kalori içeriği (100 g başına)
Fırın ve şekerleme ürünleri
Durum buğdayından haşlanmış makarna	25	118
Buğday ekmeği	50	240
Kepekli ekmek	42	210
Kepek	27	206
Premium un	80	350
tatlı hamur işleri	55	530
kremalı pasta	68	450
Bisküvi	55	320
hububat
karabuğday	62	313
Pirinç	87	372
Yulaf ezmesi	15	88
Darı	69	348
Günlük
Tam yağlı süt	12	158
Kefir	5	52
Et ürünleri
Biftek sosu	15	260
Domuz sosisi	12	318
Meyve
Muz	20	78
portakallar	8	35
Üzüm	15	72
Armutlar	10	42
kavun	5	24
kuru üzüm	65	245
incir	10	45
kuru erik	40	160
sebzeler
Haşlanmış / kızarmış patates	17/38	80/253
Havuç	5	25
dolmalık biber	15	20
Mısır	15	80
Pancar	10	45
tatlılar
çikolatalı şekerler	55	570
sütlü şekerleme	72	440
Sütlü çikolata	62	530
lolipoplar	88	330
Şeker (kum)	105	395
çilek reçeli	72	272
Kayısı reçeli	53	208
Marinatlar ve soslar
Mayonez (Provence)	2,6	624
Ketçap	26	99
İçecekler
Coca Cola	11	58
Limonata	5	21
Sütlü kahve	11	58
Kakao	17	102
Alkollü içecekler
Votka	0,4	235
Kuru kırmızı şarap	20	68
Sek beyaz şarap	20	66
Bira	10	32

Kompleks karbonhidratları tamamen kesmeyin. Önerilen listeden, bazı meyve ve sebzelerin bile maddelerle doyurulduğu görülmektedir.

Sadece abur cuburların karbonhidratları ifade ettiğini düşünmeyin, bazı yiyecekler yavaş (karmaşık) olanlar içerir, bu nedenle faydalıdırlar. Tam tahıllar, baklagiller, az yağlı süt ürünleri de gerekli kabul edilir.

İlginç! Günlük enerji ihtiyacı, her bir kişiye ve yaşam biçimine bağlıdır. Sporcular ve aktif bir yaşam tarzına öncülük eden insanlar için norm farklıdır. Beslenme uzmanları, yiyeceklerin %45-65'ini kompleks karbonhidratlardan oluşan bir menü hazırlamanızı önerir.

Kas kütlesi kazanmak için genellikle çok miktarda protein tüketmeniz ve karbonhidratlardan vazgeçmeniz önerilir. Ama bu pek doğru bir çözüm değil. Sadece basit olanları biraz azaltmak ve karmaşık olanları artırmak gerekir. Aksi takdirde karbonhidrat enerjisini harcadıktan sonra protein için alınacaktır. Gördüğümüz gibi, karmaşık karbonhidratlar insanlar için çok değerlidir. Doyumlu bir yaşam için gerekli işlevleri yerine getirirler. Ancak aşırı miktar, istenmeyen yağların birikmesine neden olur. Gerekli tüm bileşenleri almak için diyetinizi dengeleyin. O zaman sağlıkta ve figürde bir iyileşme fark edeceksiniz.

990 ovmak.

karbonhidratlar aldozlar, ve keton - ketoz

Karbonhidratların vücuttaki işlevleri.

Karbonhidratların vücuttaki ana işlevleri:

1. Enerji fonksiyonu. Karbonhidratlar vücut için ana enerji kaynaklarından biridir ve enerji maliyetlerinin en az %60'ını sağlar. Beynin, böbreklerin, kanın aktivitesi için neredeyse tüm enerji glikozun oksidasyonu ile sağlanır. 1 gr karbonhidratın tamamen parçalanması ile 17.15 kJ/mol veya 4.1 kcal/mol enerji açığa çıkar.

2. Plastik veya yapısal işlev. Karbonhidratlar ve türevleri vücudun tüm hücrelerinde bulunur. Bitkilerde lif ana destekleyici malzeme olarak hizmet eder; insan vücudunda kemikler ve kıkırdak karmaşık karbonhidratlar içerir. Hyaluronik asit gibi heteropolisakkaritler hücre zarlarının ve hücre organellerinin bir parçasıdır. Enzimlerin, nükleoproteinlerin (riboz, deoksiriboz) vb. oluşumuna katılın.

3. koruyucu fonksiyon. Çeşitli bezler tarafından salgılanan viskoz salgılar (mukus), karbonhidratlar veya bunların türevleri (mukopolisakkaritler vb.) bakımından zengindir, gastrointestinal sistemin genital organlarının iç duvarlarını, solunum yollarını vb. mekanik ve kimyasal etkilerden, penetrasyondan korurlar. patojenik mikroplar. Vücuttaki antijenlere yanıt olarak, glikoproteinler olan bağışıklık organları sentezlenir. Heparin kanı pıhtılaşmadan korur (antikoagülan sisteme dahildir) ve antilipidemik bir işlev gerçekleştirir.

4. düzenleyici işlev.İnsan yiyecekleri, kaba yapısı mide ve bağırsakların mukoza zarının mekanik tahrişine neden olan ve böylece peristalsis eyleminin düzenlenmesine katılan çok miktarda lif içerir. Kan şekeri, ozmotik basıncın düzenlenmesinde ve homeostazın korunmasında rol oynar.

5. belirli işlevler. Bazı karbonhidratlar vücutta özel işlevler yerine getirir: sinir uyarılarının iletilmesinde yer alırlar, kan gruplarının özgüllüğünü sağlarlar, vb.

Karbonhidratların sınıflandırılması.

Karbonhidratlar moleküllerinin büyüklüğüne göre 3 gruba ayrılır:

1. monosakkaritler- 1 karbonhidrat molekülü (aldoz veya ketoz) içerir.

Triozlar (gliseraldehit, dihidroksiaseton).

Tetrozlar (eritroz).

Pentozlar (riboz ve deoksiriboz).

Heksozlar (glikoz, fruktoz, galaktoz).

2. Oligosakkaritler- 2-10 monosakkarit içerir.

Disakkaritler (sakaroz, maltoz, laktoz).

· Trisakaritler, vb.

3. polisakkaritler- 10'dan fazla monosakkarit içerir.

Homopolisakaritler - aynı monosakkaritler içerir (nişasta, lif, selüloz sadece glikozdan oluşur).

· Heteropolisakkaritler - çeşitli tiplerde monosakkaritler, bunların buhar türevleri ve karbonhidrat olmayan bileşenleri (heparin, hyaluronik asit, kondroitin sülfatlar) içerir.

Şema No. 1. K karbonhidratların sınıflandırılması.

karbonhidratlar

Monosakkaritler Oligosakkaritler Polisakkaritler

1. Triozlar 1. Disakkaritler 1. Homopolisakkaritler

2. Tetrozlar 2. Trisakkaritler 2. Heteropolisakkaritler

3. Pentozlar 3. Tetrasakkaritler

4. Heksozlar

karbonhidratların özellikleri.

1. Karbonhidratlar katı kristal beyaz maddelerdir, hemen hemen her şeyin tadı tatlıdır.

2. Hemen hemen tüm karbonhidratlar suda yüksek oranda çözünür ve gerçek çözeltiler oluşur. Karbonhidratların çözünürlüğü kütleye (kütle ne kadar büyükse, madde o kadar az çözünür, örneğin sakaroz ve nişasta) ve yapıya (karbonhidratın yapısı ne kadar dallanmışsa, sudaki çözünürlük o kadar kötü, örneğin, nişasta ve lif).

3. Monosakkaritler iki halde bulunabilir. stereoizomerik formlar: L-şekli (leavus - sol) ve D-şekli (dexter - sağ). Bu formlar aynı kimyasal özelliklere sahiptir, ancak molekül eksenine göre hidroksit gruplarının düzenlenmesinde ve optik aktivitede, yani. çözeltilerinden geçen polarize ışık düzlemini belirli bir açıyla döndürün. Ayrıca, polarize ışık düzlemi bir miktar, ancak zıt yönlerde döner. Gliseraldehit örneğini kullanarak stereoizomerlerin oluşumunu düşünün:

AtoN AtoN

ANCAK-S-N H-S- O

CH2OH CH2OH

L - şekli D - şekli

Laboratuvarda monosakkaritler elde edildiğinde, 1:1 oranında stereoizomerler oluşur; vücutta sentez, L-formu ile D-formu arasında kesin bir ayrım yapan enzimlerin etkisi altında gerçekleşir. Vücutta sadece D-şekerler sentezlendiğinden ve parçalandığından, L-stereoizomerler evrimde yavaş yavaş ortadan kayboldu (bu, biyolojik sıvılardaki şekerlerin bir polarimetre kullanılarak belirlenmesinin temelidir).

4. Sulu çözeltilerdeki monosakkaritler birbirine dönüşebilir, bu özelliğe denir. mutasyon.

HO-CH2O=C-H

S O NO-S-N

N N H H-C-OH

S S HAYIR-S-N

AMA OH N O AMA-S-N

CCCH2-OH

HO-CH2

N N O

AMA OH N H

Beta formu.

Sulu çözeltilerde 5 veya daha fazla atomdan oluşan monomerler siklik (halka) alfa veya beta formlarında ve açık (açık) formlarda bulunabilir ve oranları 1:1'dir. Oligo ve polisakaritler, siklik formdaki monomerlerden oluşur. Siklik formda karbonhidratlar stabil ve sütlü aktiftir ve açık formda oldukça reaktiftirler.

5. Monosakkaritler alkollere indirgenebilir.

6. Açık formda, enzimlerin katılımı olmadan proteinler, lipitler, nükleotidler ile etkileşime girebilirler. Bu reaksiyonlara glikasyon denir. Klinik, şeker hastalığını teşhis etmek için glikosile edilmiş hemoglobin veya fruktozamin seviyesinin bir çalışmasını kullanır.

7. Monosakkaritler esterler oluşturabilir. En büyük önemi, karbonhidratların fosforik asit, tk ile esterler oluşturma özelliğidir. bir karbonhidratın metabolizmaya dahil edilebilmesi için bir fosfat esteri haline gelmesi gerekir, örneğin glikoz oksidasyondan önce glikoz-1-fosfata veya glikoz-6-fosfata dönüştürülür.

8. Aldolazlar, alkali bir ortamda metalleri oksitlerinden okside veya serbest duruma indirgeme özelliğine sahiptir. Bu özellik, biyolojik sıvılarda aldolozu (glikoz) tespit etmek için laboratuvar uygulamalarında kullanılır. En sık kullanılan Trommer reaksiyonu aldolozun bakır oksidi okside indirgediği ve kendisinin glukonik aside oksitlendiği (1 karbon atomu oksitlenir).

CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

Mavi

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

tuğla kırmızısı

9. Monosakaritler, yalnızca Trommer reaksiyonunda asitlere oksitlenebilir. Örneğin, glikozun 6 karbon atomu vücutta oksitlendiğinde, toksik ve az çözünür maddelerle birleşen, onları nötralize eden ve çözünür olanlara dönüştüren glukuronik asit oluşur, bu formda bu maddeler vücuttan atılır. idrar.

10. Monosakkaritler birbirleriyle birleşerek polimerler oluşturabilirler. Oluşan bağlantıya denir glikozidik, bir monosakkaritin birinci karbon atomunun OH grubu ve başka bir monosakkaritin dördüncü (1,4-glikosidik bağ) veya altıncı karbon atomunun (1,6-glikosidik bağ) OH grubu tarafından oluşturulur. Ek olarak, bir alfa-glikosidik bağ (bir karbonhidratın iki alfa formu arasında) veya bir beta-glikosidik bağ (bir karbonhidratın alfa ve beta formları arasında) oluşabilir.

11. Oligo- ve polisakaritler, monomerler oluşturmak için hidrolize uğrayabilir. Reaksiyon, glikozidik bağ bölgesinde ilerler ve bu işlem asidik bir ortamda hızlandırılır. İnsan vücudundaki enzimler, alfa ve beta glikozidik bağları ayırt edebilir, bu nedenle nişasta (alfa glikozidik bağları olan) bağırsakta sindirilir, ancak lif (beta glikozidik bağları olan) sindirilmez.

12. Mono ve oligosakkaritler fermente edilebilir: alkol, laktik asit, sitrik asit, butirik.

Karbonhidratların genel özellikleri.

karbonhidratlar- polihidrik alkollerin aldehitleri veya ketonları olan organik bileşikler. Aldehit grubu içeren karbonhidratlara denir. aldozlar, ve keton - ketoz. Çoğu (ama hepsi değil! Örneğin, ramnoz C6H12O5), Cn (H2O) m genel formülüne karşılık gelir, bu yüzden tarihsel adlarını - karbonhidratları aldılar. Ancak, genel formüle karşılık gelmesine rağmen karbonhidratlar için geçerli olmayan asetik asit C2H4O2 veya CH3COOH gibi bir dizi madde vardır. Şu anda, karbonhidratların özelliklerini en doğru şekilde yansıtan başka bir isim kabul edilmiştir - glukitler (tatlı), ancak tarihsel isim hayatta o kadar sağlam bir şekilde yerleşmiştir ki, onu kullanmaya devam etmektedirler. Karbonhidratlar doğada çok yaygındır, özellikle hücrelerdeki kuru madde kütlesinin %70-80'ini oluşturdukları bitkiler aleminde çok yaygındır. Hayvan vücudunda, vücut ağırlığının sadece yaklaşık %2'sini oluştururlar, ancak burada rolleri daha az önemli değildir. Toplam enerji dengesine katılımlarının payı çok önemlidir, toplam protein ve lipidlerin payının neredeyse bir buçuk katını aşar. Vücutta karbonhidratlar karaciğerde glikojen olarak depolanabilir ve gerektiğinde tüketilebilir.