פחמימות: תפקיד בדיאטה

מוצרים -

פחמימות ("סוכרים") נמצאים במזונות טבעיים ומעובדים רבים, בתרופות, מכשירים רפואיים, ו תוספי תזונה. לדוגמא, מזון המכיל פחמימות כוללים פסטה, דגני בוקר, קמח, בצק, לחם, קטניות, תפוחי אדמה, תירס, דבש, ממתקים, פירות, משקאות מתוקים ומוצרי חלב.

מִבְנֶה

פחמימות הם מוצרים טבעיים וביומולקולות המורכבות בדרך כלל בלבד פַּחמָן (ג), הידרוגנציה (יד חמצן (O) אטומים. למשל ניתן לכלול אטומים אחרים חנקן (N) בסוכרי האמינו. השם נגזר מפחמן וממים, ולמעשה ניתן לבטא את הנוסחה המולקולרית של חד-סוכרים באופן הבא: Cn (H

2

עַל. לדוגמא, הדברים הבאים חלים על גלוקוז: C

6

H

12

O

6

= C

6

(H

2

O)

6

. פחמימות נושאות קבוצות הידרוקסיל והן כן אלדהידים or קטונים. הם יכולים להיחשב כמוצרי חמצון של פולי-חמצני אלכוהול. בהתאם למספר אטומי הפחמן, הסוכרים הפשוטים (החד סוכרים) נקראים כך:

  • שלשות (3), למשל גליצראלדהיד.
  • טטרוזים (4), למשל אריתרוזה
  • פנטוזות (5), למשל ריבוז, קסילוז
  • משושים (6), למשל גלוקוז, פרוקטוז

גליצראלדהיד הוא שלישייה והאלדוז הפשוט ביותר:

דוגמאות: אלדוזה

האיור הבא מציג דוגמאות לאלדוזות:

היווצרות טבעת

פחמימות יכולות להגיב תוך-מולקולרית ליצירת טבעות יציבות. אלה נקראים hemiacetals ו hemicetals. טבעות עם 5 איברים נקראות פורנוזות ועם 6 איברים פירנוזות. ומבחינים בין אלדוזות (אלדהידים) וקטוזים (קטונים). לדוגמה, פרוקטוז הוא קטוהקסוז ו גלוקוז הוא אלדהקסוז.

סטריוכימיה

בדרך כלל יש בפחמימות מרכזים כיראליים מרובים ומספר רב של סטריאו-איזומרים. הקידומות D- (דקסטרו מימין) ו- L- (לבו, שמאל) הפכו למקובלות לציון זוגות של אננטיומרים. הם מתייחסים לתצורה של ה- פַּחמָן האטום הרחוק ביותר מקבוצת הקרבוניל (C = O). בטבע, הסוכרים D מופיעים לעיתים קרובות, אך לא באופן בלעדי. שני diastereoisomers אפשריים ביצירת טבעת. ניתן לכוון את קבוצת ההידרוקסיל כלפי מטה (α-גלוקוז) או כלפי מעלה (β גלוקוז). זה נקרא אנומרים ו אטום C או מרכז האנומר. בתמיסה, שני צורות הטבעת וצורת השרשרת הפתוחה קיימים.

סוכרים מרובים

אג"ח מייצר את סוכרים (2), טריסכרידים (3), אוליגוסכרידים (3 עד 10), ו פוליסכרידיםהמורכבים ממאות עד אלפי יחידות רבות, מסוכרים פשוטים בודדים (חד סוכרים). זה נקרא מליטה גליקוזידית. בתהליך זה, סוכרים עם תצורת α- ו- β יכולים להיקשר זה לזה במרכז האנומרי. עמילנים קיימים בתצורת α, ואילו תאית קיימת בתצורת β, ולכן הם אינם ניתנים לעיכול לבני אדם ומופרשים כלא קלוריים. סיבים תזונתיים. מבחינים גם באילו אטומי C או קבוצות הידרוקסיות מקושרים זה לזה. גלוקוז יוצר בדרך כלל 14 ו -16 אג"ח.

נציג

להלן רשימה קטנה של נציגים ידועים. ישנם עוד הרבה פחמימות אחרות. חד סוכרים (סוכרים פשוטים):

  • גלוקוז (דקסטרוז)
  • פרוקטוז (סוכר פירות)
  • גלקטוז (סוכר ריר)
  • מנוס
  • Ribose, דאוקסיריבוז (אבני בניין של RNA ו- DNA).
  • קסילוז
  • ערבינוזה

סוכרים (סוכרים כפולים, 2 יחידות):

טריסכרידים (סוכר משולש, 3 יחידות):

אוליגוסכרידים (3 עד 10 יחידות):

  • מלטודקסטרין (תערובת של מונומרים, אוליגומרים ופולימרים של גלוקוז).

פוליסכרידים הם פולימרים (מקרומולקולות) עם מאות עד אלפים רבים של יחידות פחמימות:

  • עמילנים: עמילוז, עמילופקטין (פולימר גלוקוז).
  • תאית (פולימר גלוקוז)
  • גליקוגן (פולימר גלוקוז)
  • סיבים תזונתיים

משמעות

פחמימות הן בין קבוצות החומרים החשובות ביותר בטבע. האורגני הנפוץ ביותר מולקולות על כדור הארץ הם הצלולוזות, שהן פולימרים של גלוקוז. כמצעים, צמחים משתמשים פַּחמָן דו-חמצני ו מַיִם לסינתזה וקרינת שמש כמקור אנרגיה בפוטוסינתזה. פחמימות ממלאות תפקיד מרכזי כמאגרי אנרגיה (למשל עמילן, גליקוגן), לייצור אנרגיה (ATP), לסינתזה של אינספור מטבוליטים, להעברת אותות, לתקשורת ברמה התאית והמולקולרית, לסינתזה של חומצות גרעין, ויש להם פונקציות מבניות רבות.

תחומי יישום

בבתי מרקחת וברפואה (בחירה):

מִנוּן

חברות התזונה ממליצות לכסות את הפחמימות בכ- 50% מצרכי האנרגיה היומיים.

תופעות לוואי

פחמימות חיוניות לחיים ואין לראות בהן בריא. עם זאת, צריכה מוגזמת, למשל בצורת סוכרוז, יכולה להוביל ל עודף משקל ו השמנה. פחמימות רבות הן קרוגניות ויכולות לקדם את התפתחותן של עששת. כמה פחמימות, כגון אוליגוסכרידים בלתי ניתנים לעיכול, עלולות לגרום בעיות עיכול כמו הפחה, כאב בטן, ו שלשול, במיוחד אצל אנשים רגישים.