ما هي الكربوهيدرات.. السكريات والنشويات والألياف. جزيئات بيولوجية كبيرة - بوليمرات. السكريات الأحادية



الكربوهيدرات
Carbohydrates

جزيئات بيولوجية كبيرة (بوليمرات).
تتكون من عدة جزيئات أصغر (مونيمرات) تسمى السكريات الأحادية.
وهي تشمل السكريات والنشويات والألياف وصيغتها العامة (CH2O).

الكربوهيدرات عبارة عن جزيء حيوي يتكون من ذرات الكربون (C) والهيدروجين (H) والأكسجين (O)، وعادة ما تكون نسبة ذرة الهيدروجين إلى الأكسجين 2: 1 (كما في الماء) وبالتالي باستخدام الصيغة التجريبية Cm (H2O) n.

ومع ذلك ، لا تتوافق جميع الكربوهيدرات مع هذا التعريف الدقيق المتكافئ (على سبيل المثال، أحماض اليورونيك والسكريات غير المؤكسدة مثل الفوكوز)، ولا يتم تصنيف جميع المواد الكيميائية التي لا تتوافق مع هذا التعريف تلقائيًا على أنها كربوهيدرات (مثل الفورمالديهايد).

المصطلح هو الأكثر شيوعًا في الكيمياء الحيوية، حيث يكون مرادفًا للسكاريد، وهي مجموعة تشمل السكريات والنشا والسليلوز.

السكريات مقسمة إلى أربع مجموعات كيميائية: السكريات الأحادية، السكريات الثنائية، السكريات قليلة السكاريد، والسكريات المتعددة. يشار إلى السكريات الأحادية والسكريات، وهي الكربوهيدرات الأصغر (ذات الوزن الجزيئي المنخفض)، بالسكريات.
تأتي كلمة saccharide من الكلمة اليونانية σάκχαρον (sákkharon)، والتي تعني "سكر".

في حين أن التسميات العلمية للكربوهيدرات معقدة، فإن أسماء السكريات الأحادية والسكريات غالبًا ما تنتهي باللاحقة -ose، كما هو الحال في السكريات الأحادية الفركتوز (سكر الفاكهة) والجلوكوز (سكر النشا) والسكروز ثنائي السكروز (قصب السكر أو سكر البنجر) واللاكتوز (سكر الحليب).

تؤدي الكربوهيدرات أدوارًا عديدة في الكائنات الحية.
تعمل السكريات المتعددة على تخزين الطاقة (مثل النشا والجليكوجين) وكمكونات هيكلية (مثل السليلوز في النباتات والكيتين في المفصليات).

يعتبر الريبوز أحادي السكاريد المكون من 5 كربون مكونًا مهمًا من الإنزيمات المساعدة (مثل ATP و FAD و NAD) والعمود الفقري للجزيء الجيني المعروف باسم RNA.
إن مادة الديوكسيريبوز ذات الصلة هي أحد مكونات الحمض النووي.

تشتمل السكريات ومشتقاتها على العديد من الجزيئات الحيوية المهمة الأخرى التي تلعب أدوارًا رئيسية في جهاز المناعة، والتخصيب، ومنع التسبب في المرض، وتجلط الدم، والنمو.

تعتبر الكربوهيدرات أساسية للتغذية وتوجد في مجموعة متنوعة من الأطعمة الطبيعية والمعالجة.
النشا هو عديد السكاريد. وهي وفيرة في الحبوب (القمح والذرة والأرز) والبطاطا والأغذية المصنعة التي تعتمد على دقيق الحبوب، مثل الخبز والبيتزا والمعكرونة.

تظهر السكريات في النظام الغذائي البشري بشكل رئيسي على شكل سكر المائدة (سكروز، مستخرج من قصب السكر أو بنجر السكر)، اللاكتوز (بكثرة في الحليب)، الجلوكوز والفركتوز، وكلاهما موجود بشكل طبيعي في العسل والعديد من الفواكه وبعض الخضار.

غالبًا ما يضاف سكر المائدة أو الحليب أو العسل إلى المشروبات والعديد من الأطعمة الجاهزة مثل المربى والبسكويت والكعك.
السليلوز، وهو عديد السكاريد الموجود في جدران الخلايا لجميع النباتات، هو أحد المكونات الرئيسية للألياف الغذائية غير القابلة للذوبان.

على الرغم من أنها غير قابلة للهضم، إلا أن الألياف الغذائية غير القابلة للذوبان تساعد في الحفاظ على صحة الجهاز الهضمي عن طريق تخفيف التغوط.

تشمل السكريات الأخرى الموجودة في الألياف الغذائية النشا المقاوم والأنولين، اللذين يغذيان بعض البكتيريا في الكائنات الحية الدقيقة للأمعاء الغليظة، ويتم استقلابه بواسطة هذه البكتيريا لإنتاج أحماض دهنية قصيرة السلسلة.