موضوع درس: "کربوهیدرات ها" برای راهنمایی بشردوستانه کلاس یازدهم

اهداف:

آموزشی:

برای توسعه دانش دانش آموزان در مورد کربوهیدرات ها، ترکیب و طبقه بندی آنها. وابستگی خواص شیمیایی کربوهیدرات ها به ساختار مولکول ها را در نظر بگیرید. واکنش های کیفی به گلوکز و نشاسته. در مورد نقش بیولوژیکی کربوهیدرات ها و اهمیت آنها در زندگی انسان ایده ای ارائه دهید.

در حال توسعه:

ادامه توسعه عملیات ذهنی در دانش آموزان: توانایی ارتباط دانش موجود با دانش تازه به دست آمده، توانایی برجسته کردن چیز اصلی در مطالب مورد مطالعه، تعمیم مطالب مورد مطالعه و نتیجه گیری.

آموزشی:

پرورش نگرش مسئولانه نسبت به یادگیری، میل به فعالیت خلاقانه و شناختی.

نوع: یادگیری مطالب جدید

چشم انداز: سخنرانی

روش : توضیحی و گویا با پشتیبانی کامپیوتری

طرح درس

1. زمان سازماندهی

2. ایجاد انگیزه برای درس

کربوهیدرات ها به عنوان یک منبع مهم تغذیه عمل می کنند: ما غلات را مصرف می کنیم، یا آنها را به حیواناتی می خوریم که در بدن آنها نشاسته به پروتئین و چربی تبدیل می شود. بهداشتی ترین لباس ها از سلولز یا محصولات مبتنی بر سلولز ساخته می شود: پنبه و کتان، الیاف ویسکوز یا استات ابریشم. خانه ها و مبلمان چوبی از همان سلولزی ساخته شده اند که چوب را تشکیل می دهد. تولید فیلم های عکاسی و فیلم بر اساس همین سلولز است. کتاب، روزنامه، اسکناس همگی از محصولات صنعت خمیر و کاغذ هستند. این بدان معناست که کربوهیدرات ها همه چیز مورد نیاز ما را تامین می کنند.

علاوه بر این، کربوهیدرات ها در ساخت پروتئین های پیچیده، آنزیم ها و هورمون ها نقش دارند. کربوهیدرات ها نیز حیاتی هستند مواد لازممانند هپارین (نقش حیاتی ایفا می کند - از لخته شدن خون جلوگیری می کند)، آگار-آگار (از به دست می آید. جلبک دریاییو در صنایع میکروبیولوژیکی و شیرینی سازی استفاده می شود).

تنها منبع انرژی روی زمین (علاوه بر هسته ای) انرژی خورشید است و تنها راه انباشته شدن آن برای اطمینان از حیات همه موجودات زنده، فرآیند فتوسنتز است که در سلول های گیاهی اتفاق می افتد و منجر به سنتز می شود. کربوهیدرات های آب و دی اکسید کربن. به هر حال، در طی این دگرگونی است که اکسیژن تشکیل می شود، بدون آن زندگی در سیاره ما غیرممکن است.

طرح کلی سخنرانی

1. مفهوم کربوهیدرات. طبقه بندی کربوهیدرات ها

2. مونوساکاریدها

3. دی ساکاریدها

4. پلی ساکاریدها

1. مفهوم کربوهیدرات. طبقه بندی کربوهیدرات ها

کربوهیدرات ها- دسته وسیعی از ترکیبات طبیعی که نقش مهمی در زندگی انسان ها، حیوانات و گیاهان دارند .

این ترکیبات نام "کربوهیدرات" را دریافت کردند زیرا ترکیب بسیاری از آنها با فرمول کلی Cn (H 2 O) m بیان می شود. به طور رسمی آنها ترکیباتی از کربن و آب هستند. با توسعه شیمی کربوهیدرات، ترکیباتی کشف شد که ترکیب آنها با فرمول داده شده مطابقت ندارد، اما دارای خواص مواد کلاس خود هستند (به عنوان مثال، دئوکسی ریبوز C 5 H 10 O 4). در عین حال، موادی وجود دارند که با فرمول کلی کربوهیدرات ها مطابقت دارند، اما خواص خود را نشان نمی دهند (به عنوان مثال، اینوزیتول الکل C 6 H 12 O 6).

طبقه بندی کربوهیدرات ها

تمام کربوهیدرات ها را می توان به دو گروه تقسیم کرد: کربوهیدرات های ساده(مونوساکاریدها) و کربوهیدرات های پیچیده.

کربوهیدرات های ساده (مونوساکاریدها)- اینها ساده ترین کربوهیدرات هایی هستند که هیدرولیز نمی شوند تا کربوهیدرات های ساده تری تشکیل دهند.

کربوهیدرات های پیچیده- اینها کربوهیدراتهایی هستند که مولکولهای آنها از دو یا چند باقیمانده مونوساکارید تشکیل شده و در طی هیدرولیز به این مونوساکاریدها تجزیه می شوند.

2. مونوساکاریدها

مونوساکاریدها ترکیباتی با عملکردهای مخلوط هستند. آنها حاوی یک گروه آلدهید یا کتو و چندین گروه هیدروکسیل هستند، به عنوان مثال. هستند الکل های آلدئیدی یا الکل های کتون.

مونوساکاریدها با گروه آلدئیدی نامیده می شوند آلدوز،و با گروه کتو - کتوزها

بر اساس تعداد اتم های کربن موجود در مولکول، مونوساکاریدها به دو دسته تقسیم می شوند تتروز، پنتوز، هگزوزو غیره.

بالاترین ارزشمونوساکاریدها شامل هگزوز و پنتوز هستند.

ساختار مونوساکارید

برجستگی های پروجکشن برای به تصویر کشیدن ساختار مونوساکاریدها استفاده می شود. فرمول های فیشردر فرمول های فیشر، زنجیره اتم های کربن در یک زنجیره قرار گرفته اند. شماره گذاری زنجیره ای از اتم گروه آلدهید (در مورد آلدوزها) یا از بیرونی ترین اتم کربن که گروه کتو به آن نزدیکتر است (در مورد کتوزها) شروع می شود.

بسته به آرایش فضایی اتم های H و گروه های OH در اتم کربن چهارم در پنتوزها و اتم کربن پنجم در هگزوزها، مونوساکاریدها به عنوان سری D - یا L - طبقه بندی می شوند.

اگر گروه OH این اتم ها در سمت راست زنجیره قرار داشته باشد، یک مونوساکارید به عنوان سری D طبقه بندی می شود.

تقریباً تمام مونوساکاریدهای طبیعی متعلق به سری D هستند.

با این حال، مونوساکاریدها می توانند در اشکال حلقوی نیز وجود داشته باشند. اشکال حلقوی هگزوزها و پنتوزها به ترتیب پیرانوز و فورانوز نامیده می شوند.

در محلول های مونوساکاریدها، یک تعادل متحرک بین اشکال غیر حلقوی و حلقوی برقرار می شود - توتومریسم

فرم های چرخه ای معمولاً به تصویر کشیده می شوند فرمول های امیدوار کننده هاورث

در اشکال حلقوی مونوساکاریدها، یک اتم کربن نامتقارن ظاهر می شود (C-1 در آلدوزها، C-2 در کتوزها). این اتم کربن نامیده می شود آنومریکاگر گروه OH یک اتم آنومری در زیر صفحه قرار گیرد، سپس یک آنومر α تشکیل می شود، آرایش مخالف منجر به تشکیل یک آنومر β می شود.

مشخصات فیزیکی

مواد کریستالی بی رنگ، طعم شیرین، بسیار محلول در آب، کم محلول در الکل. شیرینی مونوساکاریدها متفاوت است. به عنوان مثال، فروکتوز 3 برابر شیرین تر از گلوکز است.

(اسلاید 8 - 12.)

خواص شیمیایی

خواص شیمیایی مونوساکاریدها با ویژگی های ساختار آنها تعیین می شود.

بیایید به خواص شیمیایی با استفاده از گلوکز به عنوان مثال نگاه کنیم.

1. واکنش های مربوط به گروه آلدهیدی گلوکز

آ) کاهش (هیدروژناسیون)با تشکیل سوربیتول پلی هیدریک الکل

CH=O CH 2 OH

│ kat، t 0 │

(CHOH) 4 + H 2 → (CHOH) 4

CH 2 OH CH 2 OH

ب) اکسیداسیون

واکنش "آینه نقره" (با محلول آمونیاک اکسید نقره،تی 0 ),

واکنش با هیدروکسید مس (II ) مس (اوه ) 2 در محیط قلیایی،تی 0 )

CH=O COOH

│ NH 4 OH، t 0 │

(CHOH) 4 + Ag 2 O → (CHOH) 4

CH 2 OH CH 2 OH

محصول اکسیداسیون اسید گلوکونیک است (نمک این اسید گلوکونات کلسیم است که یک داروی شناخته شده است).

CH = OCOOH

│ t 0 │

(CHOH) 4 + 2Cu(OH) 2 → (CHOH) 4 + Cu 2 O↓ + 2H 2 O

│ آبی │ قرمز آجری

CH 2 OH CH 2 OH

این واکنش ها برای گلوکز به عنوان یک آلدهید کیفی هستند.

تحت تأثیر عوامل اکسید کننده قوی (به عنوان مثال، اسید نیتریک)، اسید گلوکاریک دی بازیک تشکیل می شود.

CH = OCOOH

│ t 0 │

(CHOH) 4 + HNO 3 → (CHOH) 4

CH2OHCOOH

2. واکنش گلوکز با مشارکت گروه های هیدروکسیل (یعنی خواص گلوکز به عنوان یک الکل چند هیدروکسی)

آ) اثر متقابل مس (اوه ) 2 در سرمابا تشکیل گلوکونات مس (II) - یک واکنش کیفی به گلوکز به عنوان یک الکل پلی هیدریک.

3. تخمیر مونوساکاریدها

آ) تخمیر الکلی

C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2

ب) تخمیر اسید بوتیریک

C 6 H 12 O 6 → CH 3 ─CH 2 ─CH 2 ─COOH + 2H 2 + 2CO 2

V) تخمیر اسید لاکتیک

C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 ─ CH ─ COOH

او

نقش بیولوژیکیگلوکز

دی گلوکز (قند انگور) در طبیعت گسترده است: در انگور و سایر میوه ها و در عسل یافت می شود. این جزء ضروری خون و بافت حیوانات و منبع مستقیم انرژی برای واکنش های سلولی است. سطح گلوکز در خون انسان ثابت است و بین 0.08-0.11 درصد متغیر است. کل حجم خون یک فرد بالغ حاوی 5-6 گرم گلوکز است. این مقدار برای تامین هزینه های انرژی بدن به مدت 15 دقیقه کافی است. فعالیت زندگی او در برخی از آسیب شناسی ها، به عنوان مثال، با یک بیماری دیابت قندی، سطح گلوکز خون افزایش می یابد و مازاد آن از طریق ادرار دفع می شود. در این حالت، میزان گلوکز در ادرار می تواند تا 12% در مقایسه با 0.1% معمول افزایش یابد.

3. دی ساکاریدها

(اسلاید 13.)

دی ساکاریدها -محصولات تراکم دو مونوساکارید

مهمترین نمایندگان طبیعی: ساکارز (شکر نیشکر یا چغندر)، مالتوز (شکر مالت)، لاکتوز (شیر قند)، سلوبیوز. همه آنها فرمول تجربی یکسانی دارند C 12 H 22 O 11، یعنی. ایزومر هستند.

دی ساکاریدها کربوهیدرات های معمولی شبیه قند هستند. اینها جامدات کریستالی هستند که طعم شیرینی دارند.

(اسلاید 14-15.)

ساختار

1. مولکول های دی ساکارید می توانند حاوی دو باقی مانده از یک مونوساکارید یا دو باقی مانده از مونوساکاریدهای مختلف باشند.

2. پیوندهای ایجاد شده بین بقایای مونوساکارید می تواند دو نوع باشد:

الف) هیدروکسیل های همی استال هر دو مولکول مونوساکارید در تشکیل پیوند شرکت می کنند. به عنوان مثال، تشکیل یک مولکول ساکارز.

ب) هیدروکسیل همی استال یک مونوساکارید و الکل هیدروکسیل مونوساکارید دیگر در تشکیل پیوند شرکت می کنند. به عنوان مثال، تشکیل مولکول های مالتوز، لاکتوز و سلوبیوز.

(اسلاید 16-17.)

خواص شیمیایی دی ساکاریدها

1. دی ساکاریدها، که در مولکول های آن هیدروکسیل همی استال (مالتوز، لاکتوز، سلوبیوز) حفظ می شود، در محلول ها تا حدی به اشکال آلدئیدی باز تبدیل می شوند و وارد واکنش های مشخصه آلدئیدها می شوند، به ویژه در واکنش "آینه نقره" و با مس. (II) هیدروکسید. چنین دی ساکاریدهایی نامیده می شوند مقوی.

دی ساکاریدهایی که مولکول های آن ها حاوی هیدروکسیل همی استال (ساکارز) نیستند نمی توانند به گروه های کربونیل باز تبدیل شوند. این دی ساکاریدها نامیده می شوند غیر ترمیمی(مس (OH) 2 و Ag 2 O را کاهش ندهید).

2. همه دی ساکاریدها الکل های چند هیدرولیکی هستند، آنها با خواص الکل های چند هیدرولیکی مشخص می شوند، آنها یک واکنش کیفی به الکل های پلی هیدریک می دهند - واکنشی با Cu (OH) 2 در سرما.

3. همه دی ساکاریدها هیدرولیز می شوند تا مونوساکاریدها را تشکیل دهند:

H+، t 0

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

ساکارز گلوکز فروکتوز

در موجودات زنده، هیدرولیز تحت اثر آنزیم ها اتفاق می افتد.

4. پلی ساکاریدها

(اسلاید 18 - 20.)

پلی ساکاریدها- کربوهیدرات های غیر قندی با وزن مولکولی بالا حاوی ده تا صدها هزار باقیمانده مونوساکارید (معمولاً هگزوز) که توسط پیوندهای گلیکوزیدی به هم مرتبط شده اند.

مهمترین نمایندگان طبیعی: نشاسته، گلیکوژن، سلولز. اینها پلیمرهای طبیعی (NMPs) هستند که مونومر آنها گلوکز است. فرمول تجربی کلی آنها (C 6 H 10 O 5) n است.

نشاسته- پودر آمورف سفید، بی مزه و بی بو، کم محلول در آب، محلول کلوئیدی در آب گرم تشکیل می دهد. ماکرومولکول های نشاسته از تعداد زیادی باقیمانده آلفا گلوکز ساخته شده اند که توسط پیوندهای α-1،4-گلیکوزیدی به هم متصل شده اند.

نشاسته از دو بخش تشکیل شده است: آمیلوز (20-30٪) و آمیلوپکتین (70-80٪).

مولکول های آمیلوز زنجیره های بسیار طولانی بدون شاخه ای هستند که از باقی مانده های آلفا گلوکز تشکیل شده اند. مولکول های آمیلوپکتین، بر خلاف آمیلوز، بسیار منشعب هستند.

خواص شیمیایی نشاسته:

(اسلاید 21.)

1. هیدرولیز

H 2 O، آنزیم ها

(C 6 H 10 O 5) n → (C 6 H 10 O 5) m → C 12 H 22 O 11 → n C 6 H 12 O 6

نشاسته دکسترین مالتوز گلوکز

واکنش تبدیل نشاسته به گلوکز تحت اثر کاتالیزوری اسید سولفوریک در سال 1811 توسط دانشمند روسی K. Kirchhoff کشف شد.

2. واکنش کیفی به نشاسته

(C 6 H 10 O 5) n + I 2 → ترکیب پیچیده رنگ آبی-بنفش.

هنگامی که گرم می شود، رنگ از بین می رود (مجموعه زمانی که سرد می شود، دوباره ظاهر می شود).

نشاسته یکی از محصولات فتوسنتز، ماده غذایی ذخیره اصلی گیاهان است. باقی مانده های گلوکز در مولکول های نشاسته کاملاً محکم به هم متصل هستند و در عین حال می توانند به راحتی تحت تأثیر آنزیم ها جدا شوند. به محض اینکه نیاز به منبع انرژی ایجاد شود.

گلیکوژنمعادل نشاسته سنتز شده در بدن حیوان است، یعنی. این همچنین یک پلی ساکارید ذخیره است که مولکول های آن از تعداد زیادی باقی مانده آلفا گلوکز ساخته شده است. گلیکوژن عمدتاً در ماهیچه های کبد یافت می شود.

سلولز یا فیبر

جزء اصلی سلول گیاهی، سنتز شده در گیاهان (در چوب تا 60٪ سلولز). سلولز خالص یک ماده فیبری سفید رنگ، بی مزه و بی بو، نامحلول در آب است.

مولکول های سلولز زنجیره های بلندی هستند که از باقی مانده های بتا گلوکز تشکیل شده اند که با تشکیل پیوندهای β-1،4-گلیکوزیدی به هم متصل می شوند.

بر خلاف مولکول های نشاسته، سلولز فقط از مولکول های بدون شاخه به شکل نخ تشکیل شده است، زیرا شکل باقی مانده های بتا گلوکز مانع از مارپیچ شدن می شود.

سلولز یک محصول غذایی برای انسان و بیشتر حیوانات نیست، زیرا بدن آنها آنزیم هایی ندارد که پیوندهای بتا-1،4-گلیکوزیدی قوی تری را تجزیه کند.

(اسلاید 22-23.)

خواص شیمیایی سلولز:

1. هیدرولیز

وقتی برای مدت طولانی گرم می شود اسیدهای معدنییا تحت تأثیر آنزیم ها (در نشخوارکنندگان و خرگوش) هیدرولیز مرحله به مرحله رخ می دهد:

H 2 O

(C 6 H 10 O 5) n → y (C 6 H 10 O 5) x → n / 2 C 12 H 22 O 11 → n C 6 H 12 O 6

سلولز سلوبیوز β-گلوکز

2. تشکیل استرها

الف) تعامل با غیر اسیدهای آلی

ب) برهمکنش با اسیدهای آلی

3. احتراق

(C 6 H 10 O 5) n + 6nO 2 → 6nCO 2 + 5nH 2 O

4. تجزیه حرارتی سلولز بدون دسترسی به هوا:

t 0

(C 6 H 10 O 5) n → زغال چوبی+H 2 O + ترکیبات آلی فرار

به عنوان جزئی از چوب، سلولز در ساخت و ساز و نجاری استفاده می شود. به عنوان سوخت؛ کاغذ، مقوا و الکل اتیلیک از چوب به دست می آید. به شکل مواد الیافی (پنبه، کتان) از سلولز برای ساخت پارچه و نخ استفاده می شود. اترهای سلولزی در تولید لاک‌های نیترو، پلاستیک، کلودیون پزشکی و الیاف مصنوعی استفاده می‌شوند.

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 و خون، تقریبا تمام انرژی از طریق 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 در بدن انسان عمل می کند، استخوان ها و غضروف ها حاوی کربوهیدرات های پیچیده هستند. هتروپلی ساکاریدها، به عنوان مثال، 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 که از دیواره های داخلی اندام های تناسلی دستگاه گوارش، راه های هوایی و غیره در برابر عوامل مکانیکی و غیره محافظت می کند. تاثیرات شیمیایی، نفوذ میکروب های بیماری زا. در پاسخ به آنتی ژن ها، بدن بدن های ایمنی را که گلیکوپروتئین هستند، سنتز می کند. هپارین خون را از لخته شدن (بخشی از سیستم ضد انعقاد) محافظت می کند و عملکرد ضد چربی خون را انجام می دهد.

4. عملکرد تنظیمیغذای انسان حاوی تعداد زیادی ازفیبر 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 در خون در تنظیم فشار اسمزی و حفظ هموستاز نقش دارد.

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

طبقه بندی کربوهیدرات ها

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

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

· تریوزها (گلیسرآلدهید، 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 مونوساکاریدها هستند انواع متفاوت، اجزای مشتق شده از بخار و غیر کربوهیدراتی آنها (هپارین، اسید هیالورونیک، کندرویتین سولفات).

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 جامد و کریستالی سفید رنگی هستند که تقریباً همه آنها طعم شیرینی دارند.

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 نشاسته). فیبر).

3. مونوساکاریدها به دو صورت یافت می شوند اشکال استریوایزومر: L شکل (leavus - چپ) و D شکل (dexter - سمت راست). این فرم ها هم همینطور هستند خواص شیمیایی، اما در محل گروه های هیدروکسید نسبت به محور مولکول و فعالیت نوری متفاوت است، یعنی. صفحه نور قطبی شده را که از محلول آنها می گذرد از زاویه خاصی بچرخانید. علاوه بر این، صفحه نور قطبی شده یک مقدار، اما در جهت مخالف می چرخد. بیایید تشکیل استریو ایزومرها را با استفاده از مثال گلیسرآلدئید در نظر بگیریم:

SNO SNO

ولی-S-N N-S- او

CH2OH CH2OH

L – شکل D – شکل

هنگام تولید مونوساکاریدها در شرایط آزمایشگاهی، استریو ایزومرها در بدن به نسبت 1: 1 تشکیل می شوند، سنتز تحت عمل آنزیم هایی که به شدت بین فرم L و D-فرم تمایز قائل می شوند. از آنجایی که فقط قندهای D در بدن سنتز و تجزیه می شوند، استریوایزومرهای L به تدریج در تکامل ناپدید شدند (تعیین قندها در مایعات بیولوژیکی با استفاده از یک قطب سنج بر این اساس است).

4. مونوساکاریدها در محلول آبیمی تواند interconvert کند، این ویژگی نامیده می شود جهش

HO-CH2 O=C-H

S O NO-S-N

N N ن N-S-OH

S S NO-S-N

اما او ن او BUT-S-N

C CH2-OH

HO-CH2

N N او

اما او ن ن

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 شکل 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 مولواکتیو هستند و در شکل باز بسیار واکنش پذیر هستند.

5. مونوساکاریدها را می توان به الکل احیا کرد.

6. در فرم باز، آنها می توانند با پروتئین ها، لیپیدها و نوکلئوتیدها بدون مشارکت آنزیم ها تعامل داشته باشند. این واکنش ها گلیکاسیون نامیده می شود. 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 استر با اسید فسفریک است، زیرا برای اینکه در متابولیسم قرار گیرد، کربوهیدرات باید به یک استر فسفر 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 از اکسیدهای خود به اکسید یا به حالت آزاد در یک محیط قلیایی تبدیل کنند. این ویژگی در عمل آزمایشگاهی برای تشخیص آلدولوزها (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

رنگ قرمز آجری

9. مونوساکاریدها نه تنها در واکنش ترومر می توانند به اسیدها اکسید شوند. به عنوان مثال، زمانی که ششمین اتم کربن گلوکز در بدن اکسید می شود، اسید گلوکورونیک تشکیل می شود که با مواد سمی و کم محلول ترکیب می شود، آنها را خنثی می کند و به مواد محلول تبدیل می کند که در این حالت این مواد از بدن دفع می شوند. ادرار

10. مونوساکاریدها می توانند با یکدیگر ترکیب شده و پلیمرها را تشکیل دهند. ارتباطی که در این مورد ایجاد می شود 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 گلیکوزیدی بتا (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 رخ می دهد و این فرآیند در یک محیط اسیدی تسریع می شود. آنزیم های بدن انسان می توانند پیوندهای گلیکوزیدی آلفا و بتا را تشخیص دهند، بنابراین نشاسته (دارای پیوندهای گلیکوزیدی آلفا) در روده ها هضم می شود، اما فیبر (دارای پیوندهای گلیکوزیدی بتا) نیست.

12. مونو و الیگوساکاریدها می توانند تحت تخمیر قرار گیرند: الکلیک، اسید لاکتیک، اسید سیتریک، اسید بوتیریک.

ویژگی های عمومیکربوهیدرات ها

کربوهیدرات ها- ترکیبات آلی که آلدئیدها یا کتون های الکل های پلی هیدریک هستند. کربوهیدرات های حاوی یک گروه آلدئیدی نامیده می شوند آلدوزو کتون - کتوز. اکثر آنها (اما نه همه! به عنوان مثال، رامنوز C6H12O5) با فرمول کلی Cn(H2O)m مطابقت دارند، به همین دلیل نام تاریخی خود را دریافت کردند - کربوهیدرات. اما تعدادی از مواد وجود دارد، به عنوان مثال، اسید استیک C2H4O2 یا CH3COOH، که اگرچه با فرمول کلی مطابقت دارند، اما به کربوهیدرات ها تعلق ندارند. در حال حاضر، نام دیگری اتخاذ شده است که با دقت بیشتر خواص کربوهیدرات ها - گلوکیدها (شیرین) را نشان می دهد، اما نام تاریخی آن چنان در زندگی تثبیت شده است که همچنان مورد استفاده قرار می گیرد. کربوهیدرات ها در طبیعت بسیار گسترده هستند، به ویژه در دنیای 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 استفاده شوند.

کربوهیدرات ها منبع اصلی انرژی در بدن انسان هستند.

فرمول کلی کربوهیدرات Сn(H2O)m

کربوهیدرات ها موادی با ترکیب Cm H2p Op هستند که از اهمیت بیوشیمیایی بالایی برخوردارند و در طبیعت زنده و بازی پراکنده هستند. نقش بزرگدر زندگی انسان. کربوهیدرات ها بخشی از سلول ها و بافت های همه موجودات گیاهی و جانوری هستند و بر حسب وزن، بخش عمده ای از مواد آلی روی زمین را تشکیل می دهند. کربوهیدرات ها حدود 80 درصد ماده خشک گیاهان و حدود 20 درصد در حیوانات را تشکیل می دهند. گیاهان کربوهیدرات ها را از ترکیبات معدنی - دی اکسید کربن و آب (CO2 و H2O) سنتز می کنند.

ذخایر کربوهیدرات به شکل گلیکوژن در بدن انسان تقریباً 500 گرم است که قسمت عمده آن (2/3) در ماهیچه ها و 1/3 در کبد قرار دارد. بین وعده های غذایی، گلیکوژن به مولکول های گلوکز تجزیه می شود که نوسانات سطح قند خون را کاهش می دهد. بدون کربوهیدرات، ذخایر گلیکوژن در حدود 12-18 ساعت تخلیه می شود. در این حالت مکانیسم تشکیل کربوهیدرات از محصولات واسطه متابولیسم پروتئین فعال می شود. این به دلیل این واقعیت است که کربوهیدرات ها برای تشکیل انرژی در بافت ها، به ویژه مغز، حیاتی هستند. سلول های مغز انرژی را عمدتاً از طریق اکسیداسیون گلوکز به دست می آورند.

انواع کربوهیدرات ها

کربوهیدرات ها را می توان بر اساس ساختار شیمیایی خود به کربوهیدرات های ساده (مونوساکاریدها و دی ساکاریدها) و کربوهیدرات های پیچیده (پلی ساکاریدها) تقسیم کرد.

کربوهیدرات های ساده (قند)

گلوکز مهمترین مونوساکارید است، زیرا واحد ساختاری اکثر دی و پلی ساکاریدهای رژیمی است. در طی فرآیند متابولیک، آنها به مولکول‌های منفرد مونوساکارید تجزیه می‌شوند که از طریق واکنش‌های شیمیایی چند مرحله‌ای، به مواد دیگر تبدیل می‌شوند و در نهایت به دی اکسید کربن و آب اکسید می‌شوند - به عنوان سوخت برای سلول‌ها استفاده می‌شود. گلوکز جزء ضروری متابولیسم کربوهیدرات است. هنگامی که سطح آن در خون کاهش یابد یا غلظت آن بالا باشد و استفاده از آن غیرممکن باشد، همانطور که در دیابت اتفاق می افتد، خواب آلودگی رخ می دهد و ممکن است از دست دادن هوشیاری رخ دهد (کما هیپوگلیسمی).

گلوکز "به شکل خالص" به عنوان یک مونوساکارید در سبزیجات و میوه ها یافت می شود. انگور به خصوص غنی از گلوکز است - 7.8٪، گیلاس شیرین - 5.5٪، تمشک - 3.9٪، توت فرنگی - 2.7٪، آلو - 2.5٪، هندوانه - 2.4٪. در میان سبزیجات، کدو تنبل حاوی بیشترین گلوکز - 2.6٪، کلم سفید - 2.6٪، و هویج - 2.5٪ است.

گلوکز نسبت به معروف ترین دی ساکارید، ساکارز، شیرین تر است. اگر شیرینی ساکارز را 100 واحد در نظر بگیریم، شیرینی گلوکز 74 واحد است.

فروکتوز یکی از فراوان ترین کربوهیدرات های موجود در میوه ها است. برخلاف گلوکز، می‌تواند بدون مشارکت انسولین از خون به سلول‌های بافتی نفوذ کند. به همین دلیل، فروکتوز به عنوان امن ترین منبع کربوهیدرات برای بیماران دیابتی توصیه می شود. برخی از فروکتوز وارد سلول های کبد می شود که آن را به یک "سوخت" همه کاره تر - گلوکز تبدیل می کند، بنابراین فروکتوز همچنین می تواند قند خون را افزایش دهد، اگرچه به میزان بسیار کمتری نسبت به سایر قندهای ساده. فروکتوز راحت تر از گلوکز به چربی تبدیل می شود. مزیت اصلی فروکتوز این است که 2.5 برابر شیرین تر از گلوکز و 1.7 برابر شیرین تر از ساکارز است. استفاده از آن به جای شکر به شما این امکان را می دهد که مصرف کلی کربوهیدرات خود را کاهش دهید.

منابع اصلی فروکتوز در غذا انگور - 7.7٪، سیب - 5.5٪، گلابی - 5.2٪، گیلاس - 4.5٪، هندوانه - 4.3٪، توت سیاه - 4.2٪، تمشک - 3.9٪، توت فرنگی - 2.4٪، خربزه. - 2.0٪. در سبزیجات، میزان فروکتوز کم است - از 0.1٪ در چغندر تا 1.6٪ در کلم سفید. فروکتوز در عسل موجود است - حدود 3.7٪. به طور قابل اعتماد ثابت شده است که فروکتوز، که شیرینی قابل توجهی بالاتر از ساکارز دارد، باعث پوسیدگی دندان نمی شود، که با مصرف شکر تقویت می شود.

گالاکتوز به صورت آزاد در محصولات یافت نمی شود. این یک دی ساکارید با گلوکز - لاکتوز (قند شیر) - کربوهیدرات اصلی شیر و محصولات لبنی تشکیل می دهد.

لاکتوز در دستگاه گوارش توسط آنزیم لاکتاز به گلوکز و گالاکتوز تجزیه می شود. کمبود این آنزیم منجر به عدم تحمل شیر در برخی افراد می شود. لاکتوز هضم نشده به عنوان یک ماده مغذی خوب برای میکرو فلور روده عمل می کند. در این مورد، تشکیل گاز فراوان امکان پذیر است، معده "ورم می کند". در محصولات لبنی تخمیر شده، بیشتر لاکتوز به اسید لاکتیک تخمیر می‌شود، بنابراین افراد مبتلا به کمبود لاکتاز می‌توانند فرآورده‌های شیر تخمیر شده را بدون عواقب ناخوشایند تحمل کنند. علاوه بر این، باکتری های اسید لاکتیک موجود در فرآورده های تخمیر شده شیر، فعالیت میکرو فلور روده را سرکوب کرده و اثرات نامطلوب لاکتوز را کاهش می دهند.

گالاکتوز که در طی تجزیه لاکتوز تشکیل می شود، در کبد به گلوکز تبدیل می شود. با کمبود ارثی مادرزادی یا عدم وجود آنزیمی که گالاکتوز را به گلوکز تبدیل می کند، یک بیماری جدی ایجاد می شود - گالاکتوزمی، که منجر به عقب ماندگی ذهنی.

ساکارز یک دی ساکارید است که توسط مولکول های گلوکز و فروکتوز تشکیل می شود. میزان ساکارز در شکر 99.5 درصد است. دوستداران شیرینی به خوبی می دانند که شکر "مرگ سفید" است، زیرا سیگاری ها می دانند که یک قطره نیکوتین اسب را می کشد. متأسفانه، هر دوی این حقایق بیشتر به عنوان دلیلی برای شوخی عمل می کنند تا تأمل جدی و نتیجه گیری عملی.

قند به سرعت در دستگاه گوارش تجزیه می شود، گلوکز و فروکتوز جذب خون می شوند و به عنوان منبع انرژی و مهم ترین پیش ساز گلیکوژن و چربی عمل می کنند. اغلب به آن "حامل کالری خالی" می گویند، زیرا شکر یک کربوهیدرات خالص است و حاوی مواد مغذی دیگری مانند ویتامین ها و نمک های معدنی نیست. از بین محصولات گیاهی، بیشترین ساکارز در چغندر - 8.6٪، هلو - 6.0٪، خربزه - 5.9٪، آلو - 4.8٪، نارنگی - 4.5٪ وجود دارد. در سبزیجات، به جز چغندر، محتوای ساکارز قابل توجهی در هویج وجود دارد - 3.5٪. در سایر سبزیجات، میزان ساکارز از 0.4 تا 0.7٪ متغیر است. منابع اصلی ساکارز در غذا علاوه بر خود شکر عبارتند از: مربا، عسل، شیرینی جات، نوشیدنی های شیرین و بستنی.

هنگامی که دو مولکول گلوکز با هم ترکیب می شوند، مالتوز تشکیل می شود - شکر مالت. این شامل عسل، مالت، آبجو، ملاس و محصولات نانوایی و شیرینی‌سازی است که با افزودن ملاس ساخته می‌شوند.

کربوهیدرات های پیچیده

تمام پلی ساکاریدهای موجود در غذای انسان، به استثنای نادر، پلیمرهای گلوکز هستند.

نشاسته پلی ساکارید قابل هضم اصلی است. این ماده تا 80 درصد از کربوهیدرات های مصرفی در غذا را تشکیل می دهد.

منبع نشاسته محصولات گیاهی و عمدتاً غلات است: غلات، آرد، نان و سیب زمینی. غلات حاوی بیشترین نشاسته هستند: از 60 درصد در گندم سیاه (مغز) تا 70 درصد در برنج. از بین غلات، کمترین مقدار نشاسته در بلغور جو دوسر و محصولات فرآوری شده آن وجود دارد: بلغور جو دوسر، بلغور جو دوسر"هرکول" - 49٪. ماکارونی حاوی 62 تا 68 درصد نشاسته، نان تهیه شده از آرد چاودار، بسته به نوع - از 33 درصد تا 49 درصد، نان گندم و سایر محصولات تهیه شده از آرد گندم - از 35 تا 51 درصد نشاسته، آرد - از 56 (چودار) ) تا 68 درصد (گندم ممتاز). همچنین نشاسته زیادی در حبوبات وجود دارد - از 40٪ در عدس تا 44٪ در نخود فرنگی. به همین دلیل نخود خشک، لوبیا، عدس و نخود جزو حبوبات طبقه بندی می شوند. دانه های سویا که فقط 3.5 درصد نشاسته دارد و آرد سویا (10-15.5 درصد) جدا از هم هستند. به دلیل محتوای نشاسته زیاد در سیب زمینی (15-18٪)، در رژیم غذایی آنها را به عنوان سبزیجات طبقه بندی نمی کنند، جایی که کربوهیدرات های اصلی مونوساکاریدها و دی ساکاریدها هستند، بلکه به عنوان غذاهای نشاسته ای همراه با غلات و حبوبات طبقه بندی می شوند.

در کنگر فرنگی اورشلیم و برخی گیاهان دیگر، کربوهیدرات ها به شکل یک پلیمر فروکتوز - اینولین ذخیره می شوند. محصولات غذاییبا افزودن اینولین برای دیابت و به ویژه برای پیشگیری از آن توصیه می شود (به یاد داشته باشید که فروکتوز فشار کمتری به لوزالمعده نسبت به سایر قندها وارد می کند).

گلیکوژن - "نشاسته حیوانی" - از زنجیره های بسیار منشعب از مولکول های گلوکز تشکیل شده است. به مقدار کم در محصولات حیوانی یافت می شود (در کبد 2-10٪، در بافت عضلانی - 0.3-1٪).

غذاهای پر کربوهیدرات

رایج ترین کربوهیدرات ها گلوکز، فروکتوز و ساکارز هستند که در سبزیجات، میوه ها و عسل یافت می شوند. لاکتوز بخشی از شیر است. شکر تصفیه شده ترکیبی از فروکتوز و گلوکز است.

گلوکز نقش اصلی را در فرآیند متابولیک ایفا می کند. انرژی را به اندام هایی مانند مغز، کلیه ها می رساند و تولید گلبول های قرمز خون را افزایش می دهد.

بدن انسان قادر به ذخیره بیش از حد گلوکز نیست و بنابراین باید به طور مرتب آن را دوباره پر کند. اما این بدان معنا نیست که شما باید گلوکز را به شکل خالص آن بخورید. مصرف آن به عنوان بخشی از ترکیبات کربوهیدرات پیچیده تر، به عنوان مثال، نشاسته، که در سبزیجات، میوه ها و غلات وجود دارد، بسیار سالم تر است. تمام این محصولات علاوه بر این، یک انبار واقعی از ویتامین ها، فیبر، عناصر میکرو و سایر مواد مفید هستند که به بدن در مبارزه با بسیاری از بیماری ها کمک می کنند. پلی ساکاریدها باید باشند اکثراز تمام کربوهیدرات هایی که وارد بدن ما می شوند.

منابع مهم کربوهیدرات ها

منابع اصلی کربوهیدرات از غذا عبارتند از: نان، سیب زمینی، ماکارونی، غلات و شیرینی. شکر یک کربوهیدرات خالص است. عسل بسته به منشا آن دارای 70-80 درصد گلوکز و فروکتوز است.

یک واحد نان مخصوص برای نشان دادن میزان کربوهیدرات در غذا استفاده می شود.

علاوه بر این، گروه کربوهیدرات ها شامل فیبر و پکتین نیز می شود که در بدن انسان هضم ضعیفی دارند.

کربوهیدرات ها به صورت زیر استفاده می شوند:

داروها,

برای تولید پودر بدون دود (پیروکسیلین)،

مواد منفجره،

الیاف مصنوعی (ویسکوز).

سلولز به عنوان منبعی برای به دست آوردن اهمیت زیادی دارد الکل اتیلیک

1-انرژی

عملکرد اصلی کربوهیدرات ها این است که آنها جزء ضروری رژیم غذایی انسان هستند، وقتی 1 گرم کربوهیدرات تجزیه می شود، 17.8 کیلوژول انرژی آزاد می شود.

2. ساختاری.

دیواره سلولی گیاهان از پلی ساکارید سلولز تشکیل شده است.

3. ذخیره سازی.

نشاسته و گلیکوژن محصولات ذخیره سازی در گیاهان و حیوانات هستند

مرجع تاریخی

· کربوهیدرات ها از زمان های قدیم مورد استفاده قرار گرفته اند - اولین کربوهیدرات (به طور دقیق تر، مخلوطی از کربوهیدرات ها) که بشر با آن آشنا شد عسل بود.

· نیشکر بومی شمال غربی هند-بنگال است. اروپایی ها به لطف لشکرکشی های اسکندر مقدونی در سال 327 قبل از میلاد با نیشکر آشنا شدند.

· نشاسته نزد یونانیان باستان شناخته شده بود.

شکر چغندر به شکل خالص آن تنها در سال 1747 توسط شیمیدان آلمانی A. Marggraf کشف شد.

· در سال 1811، کیرشوف شیمیدان روسی برای اولین بار گلوکز را با هیدرولیز نشاسته به دست آورد.

· برای اولین بار، فرمول تجربی صحیح برای گلوکز توسط شیمیدان سوئدی J. Bercellius در سال 1837 C6H12O6 ارائه شد.

· سنتز کربوهیدرات از فرمالدئید در حضور Ca(OH)2 توسط A.M انجام شد. باتلروف در سال 1861

نتیجه

اهمیت کربوهیدرات ها به سختی قابل برآورد است. گلوکز منبع اصلی انرژی در بدن انسان است، از آن برای ساخت بسیاری از مواد مهم در بدن استفاده می شود - گلیکوژن (ذخایر انرژی)، بخشی از غشای سلولی، آنزیم ها، گلیکوپروتئین ها، گلیکولیپیدها است و در اکثر واکنش های رخ می دهد. بدن انسان. در عین حال، ساکارز منبع اصلی گلوکز است که وارد محیط داخلی می شود. ساکارز که تقریباً در تمام غذاهای گیاهی موجود است، انرژی لازم و ماده ضروری - گلوکز - را فراهم می کند.

بدن قطعا به کربوهیدرات نیاز دارد (بیش از 56 درصد انرژی را از کربوهیدرات دریافت می کنیم)

کربوهیدرات ها می توانند ساده و پیچیده باشند (به دلیل ساختار مولکول هایشان به این نام خوانده می شوند)

حداقل مقدار کربوهیدرات باید حداقل 50-60 گرم باشد

24.02.2015 26958

تغذیه

کربوهیدرات ها چیست؟

• کربوهیدرات ها چیست؟
• منابع "درست" کربوهیدرات ها چیست و چگونه آنها را در رژیم غذایی خود بگنجانید؟
• شاخص گلیسمی چیست؟
• کربوهیدرات ها چگونه تجزیه می شوند؟
• آیا واقعاً پس از پردازش به چربی در بدن تبدیل می شوند؟

بیایید با تئوری شروع کنیم

کربوهیدرات ها (که به آنها ساکارید نیز می گویند) ترکیبات آلی با منشاء طبیعی هستند که بیشتر در دنیای گیاهان یافت می شوند. آنها در طی فرآیند فتوسنتز در گیاهان تشکیل می شوند و تقریباً در هر غذای گیاهی یافت می شوند. کربوهیدرات ها حاوی کربن، اکسیژن و هیدروژن هستند. که در بدن انسانکربوهیدرات ها عمدتاً از مواد غذایی (که در غلات، میوه ها، سبزیجات، حبوبات و سایر محصولات یافت می شوند) به دست می آیند و همچنین از اسیدها و چربی های خاصی تولید می شوند.

کربوهیدرات ها نه تنها منبع اصلی انرژی انسان هستند، بلکه تعدادی عملکرد دیگر را نیز انجام می دهند:

البته اگر به کربوهیدرات ها صرفا از نظر ساختمان نگاه کنیم توده عضلانی، سپس آنها به عنوان یک منبع انرژی در دسترس عمل می کنند. به طور کلی، ذخایر انرژی بدن در انبارهای چربی (حدود 80٪)، انبارهای پروتئین - 18٪ و کربوهیدرات ها تنها 2٪ را تشکیل می دهند.

مهم: کربوهیدرات ها در ترکیب با آب در بدن انسان جمع می شوند (1 گرم کربوهیدرات به 4 گرم آب نیاز دارد). اما رسوبات چربی نیازی به آب ندارند، بنابراین جمع آوری آنها و سپس استفاده از آنها به عنوان منبع انرژی پشتیبان آسان تر است.

همه کربوهیدرات ها را می توان به دو نوع تقسیم کرد (تصویر را ببینید): ساده (مونوساکاریدها و دی ساکاریدها) و پیچیده (الیگوساکاریدها، پلی ساکاریدها، فیبر).

مونوساکاریدها (کربوهیدرات های ساده)

آنها حاوی یک گروه قند هستند، به عنوان مثال: گلوکز، فروکتور، گالاکتوز. و اکنون در مورد هر یک با جزئیات بیشتر.

گلوکز- "سوخت" اصلی بدن انسان است و انرژی مغز را تامین می کند. همچنین در فرآیند تشکیل گلیکوژن شرکت می کند و برای عملکرد طبیعی گلبول های قرمز خون، حدود 40 گرم گلوکز در روز مورد نیاز است. همراه با غذا، فرد حدود 18 گرم مصرف می کند و دوز روزانه آن 140 گرم است (برای عملکرد صحیح سیستم عصبی مرکزی لازم است).

یک سوال طبیعی مطرح می شود: بدن مقدار لازم گلوکز را برای کار خود از کجا تامین می کند؟ اول چیزهای مهم. در بدن انسان همه چیز تا کوچکترین جزئیات فکر می شود و ذخایر گلوکز به شکل ترکیبات گلیکوژن ذخیره می شود. و به محض اینکه بدن به «سوخت‌گیری» نیاز دارد، برخی از مولکول‌ها شکسته شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سطح گلوکز خون یک مقدار نسبتاً ثابت است و توسط یک هورمون خاص (انسولین) تنظیم می شود. به محض اینکه فرد کربوهیدرات زیادی مصرف می کند و سطح گلوکز به شدت افزایش می یابد، انسولین مصرف می کند که مقدار آن را به میزان لازم کاهش می دهد. و لازم نیست نگران باشید که کربوهیدرات هایی که می خورید دقیقاً به اندازه ای که بدن شما نیاز دارد وارد جریان خون شما می شود (به دلیل کارکرد انسولین).

غذاهای غنی از گلوکز عبارتند از:

• انگور - 7.8٪؛
• گیلاس و گیلاس شیرین - 5.5٪؛
• تمشک - 3.9٪؛
• کدو تنبل - 2.6٪؛
• هویج - 2.5٪.

مهم: شیرینی گلوکز به 74 واحد و ساکارز به 100 واحد می رسد.

فروکتوز یک قند طبیعی است که در سبزیجات و میوه ها یافت می شود. اما مهم است که به یاد داشته باشید که مصرف فروکتوز در مقادیر زیاد نه تنها فایده ای ندارد، بلکه باعث آسیب نیز می شود. بخش عظیمی از فروکتوز وارد روده می شود و باعث افزایش ترشح انسولین می شود. و اگر در حال حاضر مشغول فعالیت بدنی فعال نیستید، تمام گلوکز به شکل رسوبات چربی ذخیره می شود. منابع اصلی فروکتوز غذاهایی مانند:

• انگور و سیب؛
• خربزه و گلابی؛

فروکتوز بسیار شیرین تر از گلوکز است (2.5 برابر)، اما با وجود این، دندان ها را از بین نمی برد و باعث پوسیدگی نمی شود. گالاکتوز تقریبا هرگز به صورت آزاد یافت نمی شود، اما اغلب جزء قند شیر به نام لاکتوز است.

دی ساکاریدها (کربوهیدرات های ساده)

دی ساکاریدها همیشه شامل قندهای ساده (2 مولکول) و یک مولکول گلوکز (ساکارز، مالتوز، لاکتوز) هستند. بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از آنها بیندازیم.

ساکارز از مولکول های فروکتوز و گلوکز تشکیل شده است. بیشتر اوقات در زندگی روزمره به شکل شکر معمولی یافت می شود که در هنگام پخت و پز استفاده می کنیم و به سادگی در چای قرار می دهیم. بنابراین، این قند است که در لایه چربی زیر پوستی رسوب می کند، بنابراین نباید از مقدار مصرف شده حتی در چای غافل شوید. منابع اصلی ساکارز شکر و چغندر، آلو و مربا، بستنی و عسل است.

مالتوز ترکیبی از 2 مولکول گلوکز است که به مقدار زیاد در محصولاتی مانند آبجو، ملاس، عسل، ملاس و سایر محصولات قنادی یافت می شود. لاکتوز عمدتاً در محصولات لبنی یافت می شود و در روده ها تجزیه شده و به گالاکتوز و گلوکز تبدیل می شود. بیشترین لاکتوز در شیر، پنیر و کفیر یافت می شود.

اکنون که با کربوهیدرات های ساده سروکار داریم، زمان آن رسیده است که به سراغ کربوهیدرات های پیچیده برویم.

کربوهیدرات های پیچیده

تمام کربوهیدرات های پیچیده را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

• آنهایی که قابل هضم هستند (نشاسته)؛
• آنهایی که قابل هضم نیستند (فیبر).

نشاسته منبع اصلی کربوهیدرات است که اساس هرم تغذیه ای را تشکیل می دهد. بیشتر آن در محصولات غلات، حبوبات و سیب زمینی یافت می شود. منابع اصلی نشاسته گندم سیاه، بلغور جو دوسر، جو مروارید و همچنین عدس و نخود است.

مهم: سیب زمینی پخته را در رژیم غذایی خود بگنجانید که سرشار از پتاسیم و سایر مواد معدنی است. این امر به ویژه مهم است زیرا در طول پخت و پز، مولکول های نشاسته متورم می شوند و ارزش غذایی محصول را کاهش می دهند. یعنی در ابتدا ممکن است محصول حاوی 70٪ باشد، اما پس از پختن ممکن است حتی 20٪ باقی نماند.

فیبر نقش بسیار مهمی در عملکرد بدن انسان دارد. با کمک آن، عملکرد روده ها و کل دستگاه گوارش به طور کلی عادی می شود. همچنین محیط مغذی لازم را برای رشد میکروارگانیسم های مهم در روده ایجاد می کند. بدن عملا فیبر را هضم نمی کند، اما احساس سیری سریع را فراهم می کند. سبزیجات، میوه ها و نان سبوس دار (که سرشار از فیبر هستند) برای جلوگیری از چاقی استفاده می شود (زیرا به سرعت باعث ایجاد احساس سیری در شما می شود).

حالا بیایید به سایر فرآیندهای مرتبط با کربوهیدرات ها برویم.

چگونه بدن کربوهیدرات ها را ذخیره می کند

ذخایر کربوهیدرات در بدن انسان در ماهیچه ها قرار دارد (2/3 کل مقدار) و بقیه در کبد است. کل عرضه فقط برای 12-18 ساعت کافی است. و اگر ذخایر دوباره پر نشود، بدن دچار کمبود می شود و مواد مورد نیاز خود را از پروتئین ها و محصولات متابولیک میانی سنتز می کند. در نتیجه ذخایر گلیکوژن در کبد می تواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد که باعث رسوب چربی در سلول های آن می شود.

به اشتباه، بسیاری از افرادی که در حال کاهش وزن هستند، برای نتیجه "موثر" تر، میزان کربوهیدرات های مصرفی خود را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند، به این امید که بدن از ذخایر چربی استفاده کند. در واقع، پروتئین ها اولین چیزی هستند که مصرف می شوند و تنها پس از آن رسوب چربی. مهم است که به یاد داشته باشید که مقدار زیادی کربوهیدرات تنها در صورتی به افزایش وزن سریع منجر می شود که در بخش های زیادی وارد بدن شوند (و همچنین باید به سرعت هضم شوند).

متابولیسم کربوهیدرات

متابولیسم کربوهیدرات ها بستگی به میزان گلوکز دارد سیستم گردش خونو به سه نوع فرآیند تقسیم می شود:

• گلیکولیز - گلوکز و همچنین سایر قندها تجزیه می شود و پس از آن مقدار مورد نیاز انرژی تولید می شود.
• گلیکوژنز - گلیکوژن و گلوکز سنتز می شوند.
• گلیکونوژنز - فرآیند تجزیه گلیسرول، اسیدهای آمینه و اسید لاکتیک در کبد و کلیه ها گلوکز لازم را تولید می کند.

در اوایل صبح (بعد از بیدار شدن از خواب)، ذخایر گلوکز خون به یک دلیل ساده به شدت کاهش می یابد - عدم تکمیل مجدد در قالب میوه ها، سبزیجات و سایر غذاهای حاوی گلوکز. بدن همچنین توسط نیروهای خود تغذیه می شود که 75٪ آن در فرآیند گلیکولیز انجام می شود و 25٪ در گلوکونئوژنز رخ می دهد. یعنی معلوم می شود که برای استفاده از ذخایر چربی موجود به عنوان منبع انرژی، زمان صبح بهینه در نظر گرفته می شود. و تمرینات سبک کاردیو را به این اضافه کنید و می توانید از شر چند پوند اضافی خلاص شوید.

اکنون در نهایت به بخش عملی این سوال می پردازیم، یعنی: چه کربوهیدرات هایی برای ورزشکاران مفید است و همچنین در چه مقدار بهینه باید مصرف شود.

کربوهیدرات ها و بدنسازی: چه کسی، چه چیزی، چقدر

چند کلمه در مورد شاخص گلیسمی

هنگام صحبت در مورد کربوهیدرات ها، نمی توان از اصطلاح "شاخص گلیسمی" - یعنی سرعت جذب کربوهیدرات ها استفاده نکرد. این نشانگر این است که یک محصول خاص با چه سرعتی می تواند میزان گلوکز خون را افزایش دهد. بالاترین شاخص گلیسمی 100 است و به خود گلوکز اشاره دارد. بدن پس از مصرف مواد غذایی با شاخص گلیسمی بالا، شروع به ذخیره کالری و رسوب چربی در زیر پوست می کند. بنابراین همه غذاهایی که دارای GI بالا هستند، همراهان مطمئنی برای افزایش سریع پوند اضافی هستند.

محصولات با شاخص GI پایین منبع کربوهیدرات هستند که مدت زمان طولانی، به طور مداوم و یکنواخت بدن را تغذیه می کند و جریان سیستماتیک گلوکز را در خون تضمین می کند. با کمک آنها می توانید تا حد امکان بدن را با احساس سیری طولانی مدت تنظیم کنید و همچنین بدن را برای فعالیت آماده کنید. فعالیت بدنیدر تالار. حتی جداول خاصی برای غذاها وجود دارد که نشانگر شاخص گلیسمی است (تصویر را ببینید).

نیاز بدن به کربوهیدرات و منابع مناسب

اکنون لحظه ای فرا رسیده است که متوجه می شویم چه مقدار کربوهیدرات باید بر حسب گرم مصرف کنیم. منطقی است که فرض کنیم بدنسازی یک فرآیند بسیار انرژی بر است. بنابراین، اگر می خواهید کیفیت تمرین شما آسیب نبیند، باید مقدار کافی کربوهیدرات "آهسته" (حدود 60-65٪) را در اختیار بدن خود قرار دهید.

• مدت زمان آموزش؛
• شدت بار؛
• نرخ متابولیک در بدن

مهم است که به یاد داشته باشید که لازم نیست روزانه از سطح 100 گرم پایین تر بروید و همچنین 25 تا 30 گرم ذخیره داشته باشید که فیبر است.

این را هم به خاطر بسپار یک فرد معمولیحدود 250-300 گرم کربوهیدرات در روز مصرف می کند. برای کسانی که در باشگاه با وزنه تمرین می کنند، هنجار روزانهافزایش می یابد و به 450-550 گرم می رسد. اما هنوز هم باید به درستی و در زمان مناسب (در نیمه اول روز) استفاده شوند. چرا به انجام این کار نیاز دارید؟ این طرح ساده است: در نیمه اول روز (پس از خواب)، بدن کربوهیدرات ها را جمع می کند تا بدن خود را با آنها "تغذیه" کند (که برای گلیکوژن ماهیچه لازم است). زمان باقی مانده (پس از 12 ساعت) کربوهیدرات ها بی سر و صدا به شکل چربی رسوب می کنند. بنابراین به این قانون پایبند باشید: صبح بیشتر، عصر کمتر. پس از تمرین، مهم است که به قوانین پنجره پروتئین کربوهیدرات پایبند باشید.

مهم: پنجره پروتئین کربوهیدرات - یک دوره زمانی کوتاه که در طی آن بدن انسان قادر به جذب مقدار بیشتری از مواد مغذی می شود (برای بازگرداندن انرژی و ذخایر ماهیچه ای استفاده می شود).

قبلاً مشخص شده است که بدن به طور مداوم به دریافت کربوهیدرات های "صحیح" نیاز دارد. برای درک مقادیر کمی، جدول زیر را در نظر بگیرید.

مفهوم کربوهیدرات های "درست" شامل آن دسته از موادی می شود که دارای ارزش بیولوژیکی بالا (مقدار کربوهیدرات در 100 گرم محصول) و شاخص گلیسمی پایین هستند. این محصولات شامل محصولاتی مانند:

• سیب زمینی پخته یا آب پز در پوست آنها؛
• فرنی های مختلف (جو دوسر، جو مروارید، گندم سیاه، گندم)؛
• محصولات نانوایی ساخته شده از آرد و سبوس کامل؛
• پاستا (از گندم دوروم)؛
• میوه هایی که فروکتوز و گلوکز کمی دارند (گریپ فروت، سیب، پوملو)؛
• سبزیجات فیبری و نشاسته ای هستند (شلغم و هویج، کدو تنبل و کدو سبز).

اینها غذاهایی هستند که باید در رژیم غذایی شما گنجانده شوند.

زمان ایده آل برای مصرف کربوهیدرات

بیشترین زمان مناسبمصرف یک دوز کربوهیدرات عبارت است از:

• زمان بعد از خواب صبحگاهی؛
• قبل از آموزش؛
• بعد از تمرین؛
• در حین تمرین.

علاوه بر این، هر یک از دوره ها مهم است و در بین آنها کم و بیش مناسب نیست. همچنین در صبح، علاوه بر کربوهیدرات های سالم و کند، می توانید یک چیز شیرین (مقدار کمی کربوهیدرات سریع) بخورید.

قبل از رفتن به تمرین (2-3 ساعت قبل)، باید بدن خود را با کربوهیدرات هایی با مقادیر متوسط ​​شاخص گلیسمی سوخت رسانی کنید. به عنوان مثال، پاستا یا فرنی ذرت/برنج بخورید. با این کار انرژی لازم برای ماهیچه ها و مغز تامین می شود.

در طول کلاس ها در باشگاه، می توانید از تغذیه متوسط ​​استفاده کنید، یعنی نوشیدنی های حاوی کربوهیدرات (200 میلی لیتر هر 20 دقیقه) بنوشید. این کار مزایای مضاعفی خواهد داشت:

• پر کردن ذخایر مایع در بدن؛
• پر کردن انبار گلیکوژن عضلانی

پس از تمرین، بهتر است یک شیک پروتئین اشباع شده با کربوهیدرات مصرف کنید و 1-1.5 ساعت پس از اتمام تمرین، یک وعده غذایی مقوی بخورید. فرنی گندم سیاه یا جو مروارید یا سیب زمینی برای این کار مناسب تر است.

اکنون زمان آن است که در مورد نقش کربوهیدرات ها در روند عضله سازی صحبت کنیم.

آیا کربوهیدرات ها به عضله سازی کمک می کنند؟

به طور کلی پذیرفته شده است که فقط پروتئین ها ماده سازنده عضلات هستند و فقط آنها باید مصرف شوند تا توده عضلانی ایجاد شود. در واقع، این کاملا درست نیست. علاوه بر این، کربوهیدرات ها نه تنها به عضله سازی کمک می کنند، بلکه می توانند به کاهش وزن اضافی کمک کنند. اما همه اینها تنها در صورت مصرف صحیح آنها امکان پذیر است.

مهم: برای اینکه 0.5 کیلوگرم عضله در بدن ظاهر شود باید 2500 کالری بسوزانید. به طور طبیعی، پروتئین ها نمی توانند چنین مقداری را فراهم کنند، بنابراین کربوهیدرات ها به کمک می آیند. آنها انرژی لازم را برای بدن فراهم می کنند و از پروتئین ها در برابر تخریب محافظت می کنند و به آنها اجازه می دهند به عنوان ماده ساختمانی برای عضلات عمل کنند. کربوهیدرات ها همچنین باعث چربی سوزی سریع می شوند. این به این دلیل اتفاق می افتد که مقدار کافی کربوهیدرات به مصرف سلول های چربی کمک می کند که به طور مداوم در طول ورزش سوزانده می شوند.

همچنین مهم است که به یاد داشته باشید که بسته به سطح تمرین ورزشکار، عضلات او می توانند مقدار بیشتری از گلیکوژن را ذخیره کنند. برای ساخت توده عضلانی، باید به ازای هر کیلوگرم بدن، ۷ گرم کربوهیدرات مصرف کنید. فراموش نکنید که اگر شروع به مصرف کربوهیدرات بیشتری کنید، شدت بار نیز باید افزایش یابد.

به طوری که شما به طور کامل تمام ویژگی های مواد مغذی را درک کنید و متوجه شوید که چه چیزی و چه مقدار باید مصرف کنید (بسته به سن، فعالیت بدنیو جنسیت)، جدول زیر را به دقت مطالعه کنید.

• گروه 1 - عمدتاً کار ذهنی / کم تحرک.
• گروه 2 - بخش خدمات / کار کم تحرک فعال.
• گروه 3 - کار شدت متوسط- مکانیک، اپراتور ماشین.
• گروه 4 - کار سخت - سازندگان، کارگران نفت، متالوژیست ها.
• گروه 5 - کار بسیار سخت - معدنچیان، فولادکاران، لودرها، ورزشکاران در طول دوره رقابت.

و حالا نتایج

برای اطمینان از اینکه اثربخشی تمرین شما همیشه در بهترین حالت است و برای این کار قدرت و انرژی زیادی دارید، رعایت قوانین خاصی مهم است:

• رژیم غذایی باید شامل 65-70٪ کربوهیدرات باشد و آنها باید "صحیح" با شاخص گلیسمی پایین باشند.
• قبل از تمرین، باید غذاهایی با مقادیر متوسط ​​​​GI مصرف کنید، پس از تمرین - با GI پایین.
• صبحانه باید تا حد امکان غلیظ باشد و در نیمه اول روز بیشتر آن را بخورید. دوز روزانهکربوهیدرات ها؛
• هنگام خرید مواد غذایی، جدول شاخص گلیسمی را بررسی کنید و آنهایی را انتخاب کنید که متوسط ​​و کارآیی پایین GI
• اگر می خواهید غذاهایی با GI بالا (عسل، مربا، شکر) بخورید، بهتر است این کار را صبح انجام دهید.
• غلات بیشتری را در رژیم غذایی خود بگنجانید و آنها را به طور منظم مصرف کنید.
• به یاد داشته باشید که کربوهیدرات ها در فرآیند ساخت توده عضلانی به پروتئین ها کمک می کنند ، بنابراین اگر برای مدت طولانی نتیجه ملموسی به دست نیامد ، باید در رژیم غذایی خود و میزان کربوهیدرات های مصرفی تجدید نظر کنید.
• میوه های غیر شیرین و فیبر بخورید.
• نان سبوس دار و سیب زمینی پخته را در پوست آنها به خاطر بسپارید.
• به طور مداوم دانش خود را در مورد سلامت و بدنسازی به روز کنید.

اگر به اینها پایبند باشید قوانین ساده، انرژی شما به طور محسوسی افزایش می یابد و اثربخشی تمرین شما افزایش می یابد.

به جای نتیجه گیری

در نتیجه، می خواهم بگویم که باید هوشمندانه و با مهارت به آموزش نزدیک شوید. یعنی، شما باید نه تنها به یاد داشته باشید که چه تمریناتی، چگونه آنها را انجام دهید و چند رویکرد. اما به تغذیه نیز توجه کنید، پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها و آب را به یاد داشته باشید. از این گذشته ، این ترکیبی از تمرین مناسب و تغذیه با کیفیت است که به شما امکان می دهد به سرعت به هدف مورد نظر خود برسید - بدن زیبای ورزشی. محصولات نباید فقط یک مجموعه باشند، بلکه باید وسیله ای برای دستیابی به نتیجه مطلوب باشند. بنابراین نه تنها در باشگاه، بلکه هنگام غذا خوردن نیز فکر کنید.

نویسنده مقاله:

دوست داشت؟ - به دوستانت بگو!

کربوهیدرات ها- ترکیبات آلی که ترکیب آنها در بیشتر موارد با فرمول کلی C بیان می شود n(H2O) متر (nو متر≥ 4). کربوهیدرات ها به مونوساکاریدها، اولیگوساکاریدها و پلی ساکاریدها تقسیم می شوند.

مونوساکاریدها- کربوهیدرات های ساده بسته به تعداد اتم های کربن به تریوز (3)، تتروز (4)، پنتوز (5)، هگزوز (6) و هپتوز (7 اتم) تقسیم می شوند. رایج ترین آنها پنتوز و هگزوز هستند. خواص مونوساکاریدها- به راحتی در آب حل می شود، متبلور می شود، طعم شیرینی دارد و می تواند به شکل ایزومرهای α یا β ارائه شود.

ریبوز و دئوکسی ریبوزبه گروه پنتوزها تعلق دارند، بخشی از نوکلئوتیدهای RNA و DNA، تری فسفات های ریبونوکلئوزید و تری فسفات های دئوکسی ریبونوکلئوزید و غیره هستند. به جای یک گروه هیدروکسیل مانند ریبوز، یک اتم هیدروژن دارد.

گلوکز یا قند انگور(C 6 H 12 O 6)، متعلق به گروه هگزوزها است، می تواند به شکل α-گلوکز یا β-گلوکز وجود داشته باشد. تفاوت بین این ایزومرهای فضایی در این است که در اولین اتم کربن α-گلوکز، گروه هیدروکسیل در زیر صفحه حلقه قرار دارد، در حالی که برای β-گلوکز بالای صفحه قرار دارد.

گلوکز عبارت است از:

1. یکی از رایج ترین مونوساکاریدها،
2. مهمترین منبع انرژی برای انواع کارهایی است که در سلول انجام می شود (این انرژی در طی اکسیداسیون گلوکز در طی تنفس آزاد می شود)
3. مونومر بسیاری از الیگوساکاریدها و پلی ساکاریدها،
4. جزء ضروری خون

فروکتوز یا قند میوهاز گروه هگزوزها، شیرین تر از گلوکز است که به صورت آزاد در عسل (بیش از 50 درصد) و میوه ها یافت می شود. مونومر بسیاری از الیگوساکاریدها و پلی ساکاریدها است.

الیگوساکاریدها- کربوهیدرات هایی که در نتیجه یک واکنش تراکم بین چندین (از دو تا ده) مولکول مونوساکارید تشکیل می شوند. بسته به تعداد باقیمانده های مونوساکارید، دی ساکاریدها، تری ساکاریدها و غیره متمایزترین آنها هستند. خواص الیگوساکاریدها- در آب حل می شود، متبلور می شود، طعم شیرین با افزایش تعداد باقی مانده های مونوساکارید کاهش می یابد. پیوند ایجاد شده بین دو مونوساکارید نامیده می شود گلیکوزیدی.

ساکارز یا نیشکر یا قند چغندر، یک دی ساکارید متشکل از باقی مانده های گلوکز و فروکتوز است. موجود در بافت های گیاهی یک محصول غذایی است (نام رایج - قند). در صنعت، ساکارز از نیشکر (ساقه حاوی 10-18٪) یا چغندر قند (سبزیجات ریشه حاوی حداکثر 20٪ ساکارز) تولید می شود.

مالتوز یا شکر مالت، یک دی ساکارید است که از دو باقیمانده گلوکز تشکیل شده است. در جوانه زدن بذر غلات وجود دارد.

لاکتوز یا قند شیر، یک دی ساکارید متشکل از باقی مانده های گلوکز و گالاکتوز است. موجود در شیر تمام پستانداران (2-8.5%).

پلی ساکاریدهاکربوهیدرات هایی هستند که در نتیجه واکنش چند تراکمی بسیاری از مولکول های مونوساکارید (چند ده یا بیشتر) ایجاد می شوند. خواص پلی ساکاریدها- در آب حل نمی شوند یا ضعیف حل نمی شوند، کریستال های واضح تشکیل نمی دهند و طعم شیرین ندارند.

نشاسته(C 6 H 10 O 5) n- پلیمری که مونومر آن α-گلوکز است. زنجیره‌های پلیمری نشاسته‌ای حاوی نواحی شاخه‌دار (آمیلوپکتین، پیوندهای ۱،۶ گلیکوزیدی) و بدون شاخه (آمیلوز، پیوندهای ۱،۴ گلیکوزیدی) هستند. نشاسته کربوهیدرات ذخیره اصلی گیاهان، یکی از محصولات فتوسنتز است و در دانه ها، غده ها، ریزوم ها و پیازها تجمع می یابد. محتوای نشاسته در دانه های برنج تا 86٪، گندم - تا 75٪، ذرت - تا 72٪، و غده های سیب زمینی - تا 25٪ است. نشاسته کربوهیدرات اصلی استغذای انسان (آنزیم گوارشی - آمیلاز).

گلیکوژن(C 6 H 10 O 5) n- پلیمری که مونومر آن نیز α-گلوکز است. زنجیره های پلیمری گلیکوژن شبیه به مناطق آمیلوپکتین نشاسته است، اما بر خلاف آنها حتی بیشتر منشعب می شوند. گلیکوژن کربوهیدرات ذخیره اصلی حیوانات به ویژه انسان است. در کبد (محتوا تا 20٪) و ماهیچه ها (تا 4٪) تجمع می یابد و منبع گلوکز است.

(C 6 H 10 O 5) n- پلیمری که مونومر آن β-گلوکز است. زنجیره های پلیمری سلولزی منشعب نمی شوند (پیوندهای β-1،4-گلیکوزیدی). پلی ساکارید ساختاری اصلی دیواره سلولی گیاهی. محتوای سلولز در چوب تا 50٪، در الیاف دانه پنبه - تا 98٪ است. سلولز توسط شیره گوارشی انسان تجزیه نمی شود، زیرا فاقد آنزیم سلولاز است که پیوندهای بین β-گلوکزها را می شکند.

اینولین- پلیمری که مونومر آن فروکتوز است. کربوهیدرات ذخیره گیاهان از خانواده Asteraceae.

گلیکولیپیدها- مواد پیچیده ای که در نتیجه ترکیب کربوهیدرات ها و لیپیدها ایجاد می شوند.

گلیکوپروتئین ها- مواد پیچیده ای که از ترکیب کربوهیدرات ها و پروتئین ها تشکیل می شوند.

عملکرد کربوهیدرات ها

ساختار و عملکرد لیپیدها

لیپیدهایک ویژگی شیمیایی واحد ندارند. در بیشتر منافع، دادن تعیین لیپیدها، آنها می گویند که این یک گروه جمعی از ترکیبات آلی نامحلول در آب است که می تواند از سلول با حلال های آلی - اتر، کلروفرم و بنزن استخراج شود. لیپیدها را می توان به ساده و پیچیده تقسیم کرد.

لیپیدهای سادهاکثر آنها توسط استرهای اسیدهای چرب بالاتر و گلیسرول الکل تری هیدریک - تری گلیسیرید نشان داده می شوند. اسید چربدارای: 1) گروهی که برای همه اسیدها یکسان است - یک گروه کربوکسیل (-COOH) و 2) یک رادیکال که بر اساس آن با یکدیگر تفاوت دارند. رادیکال زنجیره ای از اعداد مختلف (از 14 تا 22) از گروه های -CH 2 - است. گاهی اوقات یک رادیکال اسید چرب حاوی یک یا چند پیوند دوگانه (-CH=CH-) می باشد اسید چرب غیر اشباع نامیده می شود. اگر اسید چرب پیوند دوگانه نداشته باشد به آن می گویند ثروتمند. هنگامی که یک تری گلیسیرید تشکیل می شود، هر یک از سه گروه هیدروکسیل گلیسرول تحت یک واکنش تراکم با یک اسید چرب قرار می گیرند تا سه پیوند استری تشکیل دهند.

اگر تری گلیسیرید غالب باشد اسیدهای چرب اشباع شدهسپس در دمای 20 درجه سانتیگراد جامد می شوند. آنها نامیده می شوند چربی ها، مشخصه سلول های جانوری هستند. اگر تری گلیسیرید غالب باشد اسیدهای چرب غیر اشباعسپس در دمای 20 درجه سانتیگراد مایع هستند. آنها نامیده می شوند روغن ها، مشخصه سلول های گیاهی هستند.

1 - تری گلیسیرید؛ 2 - پیوند استری; 3 - اسید چرب غیر اشباع;
4 - سر آبدوست؛ 5 - دم آبگریز.

چگالی تری گلیسیریدها کمتر از آب است، بنابراین در آب شناور می شوند و روی سطح آن قرار می گیرند.

لیپیدهای ساده نیز شامل موم ها- استرهای اسیدهای چرب بالاتر و الکل‌های با وزن مولکولی بالا (معمولاً با تعداد زوج اتم‌های کربن).

لیپیدهای پیچیده. اینها شامل فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها، لیپوپروتئین ها و غیره است.

فسفولیپیدها- تری گلیسیریدهایی که در آنها یک باقی مانده اسید چرب با یک باقی مانده اسید فسفریک جایگزین می شود. در تشکیل غشای سلولی شرکت کنید.

گلیکولیپیدها- بالا را ببین.

لیپوپروتئین ها- مواد پیچیده ای که در نتیجه ترکیب لیپیدها و پروتئین ها ایجاد می شوند.

لیپوئیدها- مواد چربی مانند اینها شامل کاروتنوئیدها (رنگدانه های فتوسنتزی)، هورمون های استروئیدی (هورمون های جنسی، مینرالوکورتیکوئیدها، گلوکوکورتیکوئیدها)، جیبرلین ها (مواد رشد گیاه)، ویتامین های محلول در چربی (A، D، E، K)، کلسترول، کافور و غیره هستند.

عملکرد لیپیدها

تابع	مثال ها و توضیحات
انرژی	عملکرد اصلی تری گلیسیرید. هنگامی که 1 گرم لیپید تجزیه می شود، 38.9 کیلوژول آزاد می شود.
ساختاری	فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها و لیپوپروتئین ها در تشکیل غشای سلولی شرکت می کنند.
ذخیره سازی	چربی ها و روغن ها مواد مغذی ذخیره شده در حیوانات و گیاهان هستند. برای حیواناتی که در فصل سرما به خواب زمستانی می‌روند یا در مناطقی که منابع غذایی وجود ندارد سفرهای طولانی را انجام می‌دهند، مهم است. روغن دانه های گیاهی برای تامین انرژی نهال ضروری هستند.
محافظ	لایه‌های چربی و کپسول‌های چربی باعث ایجاد بالشتک برای اندام‌های داخلی می‌شوند. لایه های موم به عنوان یک پوشش ضد آب روی گیاهان و حیوانات استفاده می شود.
عایق حرارتی	بافت چربی زیر جلدی از خروج گرما به فضای اطراف جلوگیری می کند. برای پستانداران آبزی یا پستاندارانی که در آب و هوای سرد زندگی می کنند مهم است.
نظارتی	جیبرلین رشد گیاه را تنظیم می کند. هورمون جنسی تستوسترون مسئول ایجاد خصوصیات جنسی ثانویه مردانه است. هورمون جنسی استروژن مسئول ایجاد خصوصیات ثانویه جنسی زنانه است و چرخه قاعدگی را تنظیم می کند. مینرالوکورتیکوئیدها (آلدوسترون و غیره) متابولیسم آب و نمک را کنترل می کنند. گلوکوکورتیکوئیدها (کورتیزول و غیره) در تنظیم متابولیسم کربوهیدرات و پروتئین نقش دارند.
منبع آب متابولیک	هنگامی که 1 کیلوگرم چربی اکسید می شود، 1.1 کیلوگرم آب آزاد می شود. برای ساکنان کویر مهم است.
کاتالیزوری	ویتامین های محلول در چربی A، D، E، K کوفاکتورهای آنزیم ها هستند. این ویتامین ها خود فعالیت کاتالیزوری ندارند، اما بدون آنها آنزیم ها نمی توانند وظایف خود را انجام دهند.

رفتن به سخنرانی شماره 1"معرفی. عناصر شیمیایی سلول آب و سایر ترکیبات معدنی

رفتن به سخنرانی شماره 3"ساختار و عملکرد پروتئین ها. آنزیم ها"