סוכרים מייצגים קבוצה מובחנת וגדולה כמעט של ניהול שונה פחמימות המורכב משרשור של יותר מ -10 זהים או אפילו שונים חד סוכרים מקושרים גליקוזידיים זה לזה. הם פולימרים ביולוגיים הממלאים תפקיד מרכזי בחילוף החומרים האנושי כמאגרי אנרגיה, כאלמנטים מבניים בקרומים, כמרכיבים של חלבונים (פרוטאוגליקנים), ולחיסון חיסוני.
מהם פוליסכרידים?
סוכריםהמכונים גם גליקנים או פוליסכרידים, שייכים לקבוצת החומרים הפחמימתית. סוכרים נוצרים על ידי שרשור של לפחות 10 חד סוכרים המקושרים זה לזה גליקוזידית. הם יכולים לכלול קישורים של עד כמה עשרות אלפי חד סוכרים, שיש בהם גם הסתעפות רוחבית. סכרידים המורכבים מקישור גליקוזידי של פחות מ -10 חד סוכרים נקראים די-, טרי- או אוליגוסכרידים. החד-סוכרים המקושרים יכולים לכלול חד-סוכרים זהים או שונים. כתוצאה מכך, הם אז הומוגליקנים או הטרוגליקנים. ואילו סכרידים עד לרמה של אוליגוסכרידים מפתחות פוליסכרידים מתוקים הם ניטרליים בטעם וכמעט אינם מסיסים ב מַיִם. באופן עקרוני ניתן להבחין בין קשר O-glycosidic ו- N-glycosidic. מדהים שקבוצת חומרים זו, החשובה כל כך לחילוף החומרים, מורכבת בדרך כלל אך ורק משלושת היסודות פַּחמָן, הידרוגנציה ו חמצן. אלה שלושת היסודות הזמינים בשפע כמעט בכל מקום בביוספרה של כדור הארץ. במקרים מסוימים, חנקן (N), אשר זמין גם בכמויות בלתי מוגבלות, ממלא תפקיד. ניתן לתאר פוליסכרידים רבים בנוסחה הכימית הבאה (Cx (H2Oy) n. כאן, x בדרך כלל לוקח את הערך 5 או 6 ו- y לוקח את הערך x מינוס 1.
פונקציה, אפקט ומשימות
קבוצת החומרים של הרב-סוכרים ממלאת שלוש פונקציות עיקריות חשובות בחילוף החומרים האנושי (מטבוליזם). הם משמשים כמאגרי אנרגיה בצורת גליקוגן, כחומרים המספקים מבנה ו כוח, והם משפיעים על ה- המערכת החיסונית. גליקוגן הוא הומוגליקן המורכב עד 50,000 גלוקוז מונומרים בהסתעפות חזקה. הוא מקבל את התפקיד של אחסון אנרגיה לטווח קצר עד בינוני. לאחסון אנרגיה לטווח ארוך יותר מכניסים גליקוגן מטבוליזם של שומן והוסב לשומן גוף. במהלך פעילות שרירים אינטנסיבית או דרישות אנרגיה אחרות, הגוף יכול בתחילה לשאוב על מאגרי גליקוגן משום שהאדם גלוקוז מולקולות יכול להשתחרר מגליקוגן במאמץ מועט. מקביל הצמח לגליקוגן הוא עמילן (עמילופקטין ועמילוז). לפוליסכרידים תפקיד מיוחד כמרכיב של הגליקוקליקס, הממברנה העוטפת תאים אנושיים ובעלי חיים כהגנה מפני התייבשות ופאגוציטוזה, וכאמצעי תקשורת בין תאי. כמרכיב של פרוטאוגליקנים, אשר לפצות חלק הארי של המטריצה החוץ-תאית, פוליסכרידים מספקים את הדרוש כוח ולכידות הרקמות השונות. הטרוגליקנים ממלאים גם תפקיד חשוב ב סָחוּס היווצרות בצורה של גליקוזאמינוגליקנים, המורכבים מיחידות דו-סוכר. זה חומצה היאלורונית, שיש בו עצום מַיִםיכולת כריכה כמו גם מאפיינים מיוחדים אחרים. מספר רב של סוכרים, הנמצאים בעיקר בצמחי מרפא או בפטריות, אמורים להיות בעלי השפעה חיסונית. משמעות הדבר היא כי תגובות אלרגיות של המערכת החיסונית או שאולי אפילו תגובות אוטואימוניות משופרות על ידי רב סוכרים ספציפיים.
גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים
תערובת של חד סוכרים, אוליגוסכרידים ופוליסכרידים נבלעת בדרך כלל עם מזון המכיל פחמימות. בעוד חד-סוכרים בדרך כלל כבר מומרים ב פה על ידי האנזים עמילאז אל תוך גלוקוז, בצורה סוכר שיכולים להיות מנוצלים על ידי הגוף, תחילה יש לחלק את הסוכרים, האוליגו והפוליסכרים מהסדר הגבוה יותר, המתרחשים בעיקר בחלק הראשון של מעי דק באמצעות ספציפי סוכר-מַשׁפִּיל אנזימים. רוב ה אנזימים תורמים ל מעי דק על ידי הלבלב. החלקים ה"מפורקים "של הפוליסכרידים נספגים במעי רירית של מעי דק והוכנס לפורטל וָרִידלאן הם מועברים אל כבד להמשך עיבוד. הגלוקוז שאינו נדרש מיידית כמקור אנרגיה על ידי השרירים או, למשל, המרכזי מערכת העצבים, או למטרות אחרות על ידי המערכת המטבולית, לאחר שהוסב חזרה לגליקוגן מוכן למחסן, נכנס למחסנים מבוזרים שם ניתן לאחזר אותו בהתראה קצרה ובכל עת. התהליך הוא דינמי מאוד, מכיוון שהוא משמש גם בין השאר לוויסות רמת הגלוקוז ב דם, כך שמפרט הערך האופטימלי לא נראה סביר.
מחלות והפרעות
המחלה המטבולית התורשתית או הנרכשת ביותר הקשורה ל סוכר מטבוליזם הוא סוכרת mellitus (סוכרת). במקרה זה, חילוף החומרים של הגוף אינו מסוגל לווסת את רמות הגלוקוז ב דם, ורמת גלוקוז מתמשכת ומוגברת נוטה להתפתח. ברוב המקרים הלבלב כבר לא מסוגל לייצר מספיק אינסולין כדי לפרק את עודפי הגלוקוז, או עמידות לאינסולין מכניס. המשמעות היא שה- דם רמת הגלוקוז אינה מגיבה או מגיבה מעט מדי ל אינסולין. במקרה של סוכרת, צריכת העיכול פחמימות - כולל פוליסכרידים - חייבים להיות מבוקרים היטב ומותאמים לפעילות המיועדת ולרמת הגלוקוז בדם הנוכחית. בעיה נפוצה היא לקטוז חוסר סובלנות, הנגרם על ידי מחסור באנזים גנטי. לקטוז (חלב סוכר) מתפרק במעי לגלוקוז ו גלקטוז. עם זאת, הדבר מחייב נוכחות של האנזים גלקטאז. כ -10 עד 20 אחוזים מאירופי מרכז אירופה סובלים ממחסור גנטי בגלקטז. צריכת מוצרים המכילים לקטוז גורמים בעיות עיכול אצל אלו שנפגעו מכיוון שתהליכי תסיסה מתרחשים במעי.
