الكربوهيدرات ( السكريات )

الكربوهيدريتات Carbohydrates

هي أي من مكونات الأغذية التي تتحلل إلى غلوكوز ، وهو نوع من السكر تستخدمه الخلايا لاكتساب الطاقة. ويستفاد من احتراق الكربوهيدرات في الجسم من أجل توليد الطاقة والتدفئة والنشاط بالقدر الذي يحتاجه الجسم، أما الزائد منها فيختزن في الكبد. وهناك نوعان من الكاربوهيدرات

  1. النوع البسيط :موجود في السكر، العسل، وقطع الحلوى مثلاً
  2. النوع المعقد: موجود في الخضار، البطاطا، الخبز، المعجنات والأرز.

ينبغي أن تدخل الكاربوهيدرات المعقدة في أساس حميتك الغذائية

مما تتألف الكربوهيدرات ؟

توجد على هيئة سكريات , ونشويات , وسكريات بسيطة , وكربوهيدرات بسيطة ومعقدة , ودايت كربوهيدرات .
ما هي المصادر الغذائية للكربوهيدرات ؟

1- تعتبر السكريات المعقدة مصادر جيدة للمعادن والفيتامينات والألياف والتي نستطيع الحصول عليها من :

  • الخبز .
  • الحبوب .
  • بعض الخضروات .
  • الأرز .
  • البطاطس .

2- السكريات البسيطة أيضا تحتوي على المعادن والفيتامينات ونحصل عليها من:

  • الفواكه .
  • الحليب ومنتجاته .
  • الخضروات .

وتتألف من عناصر الكربون، والهيدروجين، والأكسجين. ودائما تكون نسبة الهيدروجين إلى الأكسجين هي 2:1.

أنواع الكربوهيدرات :

1. سكريات أحادية (سكر بسيط) وتشمل:

  1. الجلكوز .
  2. الغالكتوز .
  3. الفركتوز .

التصنيف :

تصنف السكريات الأحادية على أساس عدد ذرات الكربون ونوع المجموعة الوظيفية في الجزيء. مثلا لدينا الجلوكوز والفركتوز لهما نفس الصيغة الجزيئية (C6H12O6) , أي أنهما يحتويان على نفس عدد ذرات الكربون الا أن المجموعة الوظيفية في الجلوكوز هي الالديهيد , وفي الفركتوز هي الكيتون. أما بالنسبة للريبوز فان الفرق يكون في عدد ذرات الكربون .

جميع السكريات الأحادية تكون على خطية , حيث أن جميع ذرات الكربون في السلسلة ما عدا واحدة تكون مرتبطة بمجموعة هيدروكسيل (-OH ) , أما الأخيرة تكون مرتبطة بمجموعة الكربونيل (C=O ) .

السكريات الأحادية التي تحتوي على عدد من ذرات الكربون يساوي خمس أو أكثر قد تكون على هيئة حلقات بالإضافة إلى الشكل الخطي :

الجلوكوز:

وهو أبسط أنواع المواد الكربوهيدراتية ويسمى سكر الدم، ويكون على شكل سكر طبيعي في الغذاء أو يستطيع الجسم توفيره من خلال هضم الكربوهيدرات المركبة مثل النشويات الموجودة في الأرز والمعكرونة والبطاطا. في هذا المركب تتكون رابطة تساهمية بين مجموعة الالديهيد في ذرة الكربون الأولى , ومجموعة الهيدروكسيل المرتبطة بذرة الكربون الخامسة :

كما هو واضح في الصورة فان الجلوكوز يكون على صورتين , ألفا وبيتا. ويكون للجلوكوز طبعتين في المحاليل المائية فقط , والاختلاف يكون في موقع احد مجموعات الهيدروكسيل .

الفركتوز:

هذا هو سكر الفواكه ويوجد في الفواكه والعسل، وهو أكثر أنواع السكريات والنشويات حلاوة من حيث الطعم.في هذا المركب تتكون رابطة تساهمية بين مجموعة الالديهيد في ذرة الكربون الثانية , ومجموعة الهيدروكسيل المرتبطة بذرة الكربون الخامسة.

الغالكتوز:

هذا هو سكر الحليب، ولا يوجد في الطعام ولكن يمكن تصنيعه من سكر الحليب في الغدد المنتجة للحليب في جسم الإنسان ويمكن تحويل الفركتوز والغالكتوز إلى الجلوكوز.

2. سكريات ثنائية :

هي عبارة عن سكر مركب ناتج عن اتحاد نوعين من السكر البسيط ويكون دائما أحد النوعين المتحدين هو الجلوكوز.
وهي تشمل:

  1. السكروز (سكر القصب)
    ويتكون من جلوكوز + فركتوز

  2. اللاكتوز (سكر الحليب)
    وهو أقل أنواع السكر حلاوة ويتكون من جلوكوز +غالكتوز

  3. المالتوز (سكر الشعير)
    ويتكون من جلوكوز + جلوكوز .

3- السكريات المعقدة (المركبة) :

تتكون من اتحاد ثلاثة أو أكثر من السكريات البسيطة (الأحادية) وقد تتحد أكثر من 300 –500 وحدة من السكريات البسيطة لتكوين السكريات المعقدة، وهذه السكريات لا تذوب في الماء مثل بقية أنواع السكريات.

أنواع السكريات المعقدة :

1. النشا، :

ويوجد في الأجزاء التي يتم هضمها من النباتات. وتوجد في الذرة والحبوب ومختلف مشتقات القمح والأرز والبطاطا والمكرونة وجذور النباتات وكذلك الخضار والفواكه.

2. السليولوز :

ما هو السليولوز : هو العنصر التركيبي الاساسي في جدر الخلايا البنائية :-
كثير من عديدات السكر تعمل كعناصر تركيبية في البناء الخارجي للخلايا وذلك الجدر الخلوي للكائنات وهذة الخلاية والغلاف الخارجي للخلايا الحيوانية . والبعض الاخر من عديدات السكر تعمل كعناصر تركيبية في الانسجة الحيوية في الفقاريات وفي الهيكل الخارجي في الكائنات مفصلية الارجل فعديدات السكر البنائية تعمل علي اعطاء الحماية والشكل للخلايا والانسجة الحية .

السليولوز هو اكثر عديدات السكر انتشاراْفي الطبيعة.كما انه اكثر المركبات العضوية التي تشجها الكائنات الحية علي الاطلاق .
والسليولوز هو مادة ليفية غير زائبة في الماء يوجد في جدار الخلايا الوقائية للنبات خاصة السيقان والجزوع وكل الاجزاء الخشبية في الانسجة النباتية.

فهو يشكل حوالي نصف المادة الخشبية بينما القطن عبارة عن سليوز نقي .

مما يتكون السليولوز :

يتكون من سلسلة مستقيمة غير متفرعة تحتوي علي (.000100) او اكثر من وحدات الجلكوز التي ترتبط ببعضها بواسطة الروابط الجلايكوسيدية .

النمل الابيض يهضم السليولوز لانة ياوي في قناتة الهضمية مادة السليولاز وهي مادة تساعد علي تميوء السليولوز .

السكريات العديدة ( كربوهيدرات عديدة السكر ) :جزيئات كبيرة من الكربوهيدرات يتحلل الجزيء الواحد منها مائيا إلى عدة جزيئات من السكريات الأحادية.

3/ الجلايكوجين :

ما هو الجلايكوجين :

هو نوع اخر من عديدلت السكر الذي يخزن في الخلايا الكبيرة والعضلات في الحيوانات كمخزون احتياطي للطاقة ويوجد الجلايكوجين في الاتي :-

1/ في الكبد في صورة جينات كبيرة منتشرة في السيتوبلازم والتي تتكون بدورها من جينات صغيرة وهذة الاخري تتكون من جزئ جلايكوجين وهو جزئ علي درجة كبيرة من التفرع ويصل وزنة الي عدة ملايين.

2/ في الفطريات حيث يستخدم كمخزون للطاقة في هذه الكائنات .

4/ الجلايكو بروتين:

ماهو الجلايكوبروتين:

هو بروتينات ترتبط تساهميا بجزئ كربوهيدرات الذي قد يكون سكراْ احادياْ متفرداْ او سكر قصير نسبياْ والذي تتراوح نسبتة بين (1% - 60%) ويعقب الجلايكوبروتينات تحتوي فقط علي واحد او عدد قليل من المجموعات الكاربوهيدراتية والبعض الاخر يحتوي علي عدد كبير من السلاسل الجانبية .
الجلايكوبروتينات تقوم بوظائفها اما علي السطح الخلايا في الاغلفة الخلوية او خارج الخلايا كما في بلازما الدم .

من وظائف الجلايكوبروتين :

التي توجد في بلازما بعض الاسماك تساعدها لمقاومة التجمد وذلك لحتواء دمها علي ( 2.5%) من الجلايكوبروتين التي تحفظ نقطة التجمد.

من انواعها التي توجد علي سطح الخلايا :

جلايكو فودين الذي يوجد في غشاء كرات الدم الحمراء ويحتوي علي (50%) من الكاربوهيدريتات في هيئة سلسلة من عديد السكر التي ترتبط باحد اطراف سلسة عديدة البيتيد .

مثال :

النشا :-والنشا الطبيعي هو عبارة عن خليط من نوعين احدهما يسمى الاميلوز ( 10-20%) ويوجد هذا النوع في القسم الداخلي للخلية ويتكون من سلسة طويلة غير متفرعة من عدة ألاف من جزيئات الجلوكوز ترتبط مع بعضها البعض عن طريق اتصال ذرة الكربون رقم ( 1 ) في الجزيء الأول بذرة الكربون رقم ( 4 ) في الجزيء الذي يليه مع فقد جزيئات ماء , وهو قابل للذوبان في الماء .

وظائف الكربوهيدرات في الجسم :

1. مصدر سريع للطاقة:

تعتبر المواد الكربوهيدراتية مصدرا سريعا جدا للطاقة مقارنة بالدهن والبروتين، كما تعتبر الكربوهيدرات مادة الطعام الوحيدة في الجسم التي يمكن إنتاج الطاقة منها دون الحاجة للأكسجين.

2. توفير البروتين:

عندما تنقص كمية الكربوهيدرات في الجسم وبشكل خاص جلوكوز الدم، فإن مخزون الكبد من الجليكوجين يستخدم لتعويض النقص، وإذا استنفذت كمية الجليكوجين المخزونة في الكبد وهي بحدود (80 - 100) غرام، فإن الجسم يلجأ إلى تكسير البروتين من العضلات وغيرها من أجزاء الجسم المحتوية على البروتين وذلك لتوفير الجلوكوز للجهاز العصبي المركزي حيث يمكن للجسم تحويل البروتين إلى جلوكوز، وحيث أن البروتين يقوم بوظائف حيوية جدا فإن نقص الجليكوجين والمواد الكربوهيدراتية عموما في الجسم يؤدي إلى استهلاك البروتين من الجسم، وهذا من حيث الصحة ليس في صالح الفرد.

3. يساعد على استخدام الدهن كمصدر للطاقة:

لكي يستطيع الجسم استخدام الدهن كمصدر للطاقة فإن أحد مخلفات تكسير الكربوهيدرات هي مادة حامض الأوكسالوأسيتك التي يجب أن تكون متوفرة في الجسم، وبالتالي فإن وجود الكربوهيدرات في الجسم ضروري لكي يستطيع الجسم استخدام الدهن كمصدر للطاقة، لهذا فمن حيث مكافحة السمنة فإن تناول الكربوهيدرات ضروري لكي يستطيع الجسم التخلص من الدهن الزائد من خلال استخدامه كمصدر للطاقة.

4. وقود للجهاز العصبي المركزي:

لكي يستطيع الدماغ وبقية أجزاء الجهاز العصبي المركزي القيام بوظائفه في تنظيم الجسم، لا بد من توفر الجلوكوز لأنه مصدر الطاقة الرئيسي لهذا الجهاز الهام، وإن نقص الجلوكوز في الدم يؤدي إلى ضعف عمليات التفكير والتركيز الذهني وبالتالي تكثر الأخطاء في المواقف التي تحتاج إلى سرعة التفكير وحسن التصرف.

المراجع :

اساسيات الكيمياء الحيوية
مقدمة عن علم الاحياء

إعجاب واحد (1)

موضوع ممتاز و معلومات قيمة أخي العزيز …

و نرجو الاكثار من هذه المواضيع المفيدة التي تدخل في صميم علوم الأغذية

تحياتي - nwr4u

مشكور اخي الكريم على ما قدمت … تحياتي لك ،،

شكرا كتير عالمعلومات الرائعة

مشكورين على المعلومات

مشكــــــــــــــــــــــــــــــــور وبارك الله فيك

جمال عبد العظيم
استشاري تصنيع غذائي للتواصل والرد علي جميع الاستفسارات في مجال التصنيع الغذائي وهندسة التصنيع
00201003520858 واتس
00201066944769 واتس
gamalh2030@hotmail.com