معلومة

3.3: الكربوهيدرات - علم الأحياء

3.3: الكربوهيدرات - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ما سوف تتعلم القيام به: لخص الأدوار التي تلعبها الكربوهيدرات في النظم البيولوجية

هل الكربوهيدرات مفيدة لك؟ غالبًا ما يتم إخبار الأشخاص الذين يرغبون في إنقاص الوزن أن الكربوهيدرات ضارة بهم ويجب تجنبها. ومع ذلك ، كانت الكربوهيدرات جزءًا مهمًا من النظام الغذائي البشري لآلاف السنين. تظهر القطع الأثرية من الحضارات القديمة وجود القمح والأرز والذرة في مناطق تخزين أسلافنا.

يجب أن تستكمل الكربوهيدرات بالبروتينات والفيتامينات والدهون لتكون جزءًا من نظام غذائي متوازن. من ناحية السعرات الحرارية ، يوفر جرام الكربوهيدرات 4.3 كيلو كالوري. للمقارنة ، توفر الدهون 9 Kcal / g ، وهي نسبة أقل رغبة. تحتوي الكربوهيدرات على عناصر قابلة للذوبان وغير قابلة للذوبان. يُعرف الجزء غير القابل للذوبان بالألياف ، والذي يتكون في الغالب من السليلوز. الألياف لها استخدامات عديدة. يعزز حركة الأمعاء المنتظمة عن طريق إضافة الحجم ، وينظم معدل استهلاك الجلوكوز في الدم. تساعد الألياف أيضًا على إزالة الكوليسترول الزائد من الجسم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الوجبة التي تحتوي على الحبوب الكاملة والخضروات تعطي شعوراً بالامتلاء. كمصدر فوري للطاقة ، يتم تكسير الجلوكوز أثناء عملية التنفس الخلوي ، مما ينتج ATP ، عملة الطاقة في الخلية. بدون استهلاك الكربوهيدرات ، سينخفض ​​توافر "الطاقة الفورية".

إن التخلص من الكربوهيدرات من النظام الغذائي ليس أفضل طريقة لفقدان الوزن. إن اتباع نظام غذائي منخفض السعرات الحرارية وغني بالحبوب الكاملة والفواكه والخضروات واللحوم الخالية من الدهون ، بالإضافة إلى الكثير من التمارين والماء ، هو الطريقة الأكثر منطقية لفقدان الوزن.

أهداف التعلم

  • فرّق بين السكريات الأحادية والسكريات والسكريات
  • حدد العديد من الوظائف الرئيسية للكربوهيدرات

معظم الناس على دراية بالكربوهيدرات ، وهي نوع واحد من الجزيئات الكبيرة ، خاصة عندما يتعلق الأمر بما نأكله. لفقدان الوزن ، يلتزم بعض الأفراد بالوجبات الغذائية "منخفضة الكربوهيدرات". على النقيض من ذلك ، غالبًا ما يكون الرياضيون "حمولة الكربوهيدرات" قبل المنافسات المهمة للتأكد من أن لديهم طاقة كافية للمنافسة على مستوى عالٍ. في الواقع ، تعتبر الكربوهيدرات جزءًا أساسيًا من نظامنا الغذائي. الحبوب والفواكه والخضروات كلها مصادر طبيعية للكربوهيدرات. توفر الكربوهيدرات الطاقة للجسم ، وخاصة من خلال الجلوكوز ، وهو سكر بسيط يعد أحد مكونات النشا ومكون في العديد من الأطعمة الأساسية. للكربوهيدرات أيضًا وظائف مهمة أخرى في الإنسان والحيوان والنبات.

الهياكل الجزيئية

الكربوهيدرات يمكن تمثيلها بالصيغة (CH2س)ن، حيث n هو عدد الكربون في الجزيء. بمعنى آخر ، نسبة الكربون إلى الهيدروجين إلى الأكسجين هي 1: 2: 1 في جزيئات الكربوهيدرات. تشرح هذه الصيغة أيضًا أصل مصطلح "الكربوهيدرات": المكونات هي الكربون ("الكربوهيدرات") ومكونات الماء (وبالتالي ، "الهيدرات"). يتم تصنيف الكربوهيدرات إلى ثلاثة أنواع فرعية: السكريات الأحادية ، والسكريات الثنائية ، والسكريات المتعددة.

السكريات الأحادية

السكريات الأحادية (كثرة الوحيدات- = "واحد" ؛ السكّار- = "حلو") سكريات بسيطة ، وأكثرها شيوعًا هو الجلوكوز. في السكريات الأحادية ، يتراوح عدد الكربون عادة من ثلاثة إلى سبعة. تنتهي معظم أسماء السكريات الأحادية باللاحقة -أوز. إذا كان السكر يحتوي على مجموعة ألدهيد (المجموعة الوظيفية ذات البنية R-CHO) ، فإنه يُعرف باسم ألدوز ، وإذا كان يحتوي على مجموعة كيتون (المجموعة الوظيفية ذات البنية RC (= O) R ′) ، يعرف باسم كيتوز. اعتمادًا على عدد ذرات الكربون في السكر ، قد تُعرف أيضًا باسم ثلاثيات (ثلاثة ذرات كربون) ، وخماسي (خمسة ذرات كربون) ، أو سداسي (ستة ذرات كربون). انظر الشكل 1 للحصول على رسم توضيحي للسكريات الأحادية.

الصيغة الكيميائية للجلوكوز هي C6ح12ا6. يعتبر الجلوكوز مصدرًا مهمًا للطاقة عند البشر. أثناء التنفس الخلوي ، يتم إطلاق الطاقة من الجلوكوز ، وتستخدم هذه الطاقة للمساعدة في صنع ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP). تصنع النباتات الجلوكوز باستخدام ثاني أكسيد الكربون والماء ، ويستخدم الجلوكوز بدوره لتلبية متطلبات الطاقة للنبات. غالبًا ما يتم تخزين الجلوكوز الزائد على شكل نشا يتم تقويضه (تكسير الجزيئات الكبيرة بواسطة الخلايا) بواسطة البشر والحيوانات الأخرى التي تتغذى على النباتات.

يعد الجالاكتوز والفركتوز من السكريات الأحادية الشائعة الأخرى - يوجد الجالاكتوز في سكريات الحليب ويوجد الفركتوز في سكريات الفاكهة. على الرغم من أن الجلوكوز والجلاكتوز والفركتوز جميعها لها نفس الصيغة الكيميائية (C6ح12ا6) ، فهي تختلف هيكليًا وكيميائيًا (وتُعرف باسم الأيزومرات) بسبب الترتيب المختلف للمجموعات الوظيفية حول الكربون غير المتماثل ؛ تحتوي كل هذه السكريات الأحادية على أكثر من كربون واحد غير متماثل.

يمكن أن توجد السكريات الأحادية كسلسلة خطية أو كجزيئات على شكل حلقة ؛ في المحاليل المائية توجد عادة في أشكال حلقية.

السكريات

السكريات (دي- = "اثنان") عندما يخضع اثنان من السكريات الأحادية لتفاعل تجفيف (يُعرف أيضًا باسم تفاعل التكثيف أو تخليق الجفاف). خلال هذه العملية ، تتحد مجموعة الهيدروكسيل الخاصة بأحد السكريات الأحادية مع هيدروجين السكاريد الأحادي الآخر ، مما يؤدي إلى إطلاق جزيء من الماء وتشكيل رابطة تساهمية (الشكل 2).

تشمل المركبات السكرية الشائعة اللاكتوز والمالتوز والسكروز. اللاكتوز هو ثنائي السكاريد يتكون من مونومرات الجلوكوز والجلاكتوز. يوجد بشكل طبيعي في الحليب. المالتوز ، أو سكر الشعير ، عبارة عن ثنائي السكاريد يتكون من تفاعل الجفاف بين جزيئين من الجلوكوز. السكاريد الأكثر شيوعًا هو السكروز ، أو سكر المائدة ، والذي يتكون من مونومرات الجلوكوز والفركتوز.

السكريات

تُعرف سلسلة طويلة من السكريات الأحادية المرتبطة بالروابط التساهمية باسم عديد السكاريد (بولي- = "كثير"). قد تكون السلسلة متفرعة أو غير متفرعة ، وقد تحتوي على أنواع مختلفة من السكريات الأحادية. قد تكون السكريات عبارة عن جزيئات كبيرة جدًا. النشا والجليكوجين والسليلوز والكيتين أمثلة على السكريات.

النشا هو الشكل المخزن للسكريات في النباتات ويتكون من الأميلوز والأميلوبكتين (كلاهما بوليمرات الجلوكوز). النباتات قادرة على تصنيع الجلوكوز ، ويتم تخزين الجلوكوز الزائد كنشا في أجزاء نباتية مختلفة ، بما في ذلك الجذور والبذور. يتم تقسيم النشا الذي تستهلكه الحيوانات إلى جزيئات أصغر ، مثل الجلوكوز. يمكن للخلايا بعد ذلك امتصاص الجلوكوز.

الجليكوجين هو شكل تخزين الجلوكوز في البشر والفقاريات الأخرى ، ويتكون من مونومرات الجلوكوز. الجليكوجين هو المكافئ الحيواني للنشا وهو جزيء شديد التشعب يتم تخزينه عادة في خلايا الكبد والعضلات. عندما تنخفض مستويات الجلوكوز ، يتم تكسير الجليكوجين لتحرير الجلوكوز.

السليلوز هو أحد البوليمرات الحيوية الطبيعية الأكثر وفرة. تتكون جدران خلايا النباتات في الغالب من السليلوز ، والذي يوفر الدعم الهيكلي للخلية. الخشب والورق في الغالب من السليلوز في الطبيعة. يتكون السليلوز من مونومرات الجلوكوز التي ترتبط بروابط بين ذرات كربون معينة في جزيء الجلوكوز.

يتم قلب كل مونومر جلوكوز آخر في السليلوز وتعبئته بإحكام كسلاسل طويلة ممتدة. وهذا يعطي السليلوز صلابة وقوة شد عالية - وهو أمر مهم للغاية للخلايا النباتية. يسمى السليلوز الذي يمر عبر الجهاز الهضمي بالألياف الغذائية. في حين أن روابط الجلوكوز والجلوكوز في السليلوز لا يمكن تكسيرها بواسطة الإنزيمات الهضمية البشرية ، فإن الحيوانات العاشبة مثل الأبقار والجاموس والخيول قادرة على هضم العشب الغني بالسليلوز واستخدامه كمصدر للغذاء. في هذه الحيوانات ، توجد أنواع معينة من البكتيريا في الكرش (جزء من الجهاز الهضمي للحيوانات العاشبة) وتفرز إنزيم السليلوز. يحتوي الملحق أيضًا على بكتيريا تكسر السليلوز ، مما يعطيها دورًا مهمًا في الجهاز الهضمي للحيوانات المجترة. يمكن أن تحلل السليولوز السليلوز إلى مونومرات جلوكوز يمكن للحيوان استخدامها كمصدر للطاقة.

كما هو مبين في الشكل 4 ، يتم قلب كل مونومر جلوكوز آخر في السليلوز ، ويتم تعبئة المونومرات بإحكام كسلاسل طويلة ممتدة. وهذا يعطي السليلوز صلابة وقوة شد عالية - وهو أمر مهم للغاية للخلايا النباتية.

تؤدي الكربوهيدرات وظائف أخرى في الحيوانات المختلفة. المفصليات ، مثل الحشرات والعناكب وسرطان البحر ، لها هيكل عظمي خارجي ، يسمى الهيكل الخارجي ، والذي يحمي أجزاء الجسم الداخلية. يتكون هذا الهيكل الخارجي من جزيء الكيتين البيولوجي ، وهو كربوهيدرات نيتروجينية. وهي مصنوعة من وحدات مكررة من السكر المعدل المحتوي على النيتروجين.

جربها

السمنة هي مصدر قلق صحي في جميع أنحاء العالم ، والعديد من الأمراض ، مثل مرض السكري وأمراض القلب ، أصبحت أكثر انتشارًا بسبب السمنة. هذا هو أحد أسباب طلب أخصائيي التغذية المسجلين بشكل متزايد للحصول على المشورة. يساعد أخصائيو التغذية المسجلين في تخطيط برامج الغذاء والتغذية للأفراد في بيئات مختلفة. غالبًا ما يعملون مع المرضى في مرافق الرعاية الصحية ، ويصممون خطط التغذية للوقاية من الأمراض وعلاجها. على سبيل المثال ، قد يقوم أخصائيو التغذية بتعليم مريض السكري كيفية التحكم في مستويات السكر في الدم عن طريق تناول الأنواع والكميات الصحيحة من الكربوهيدرات. قد يعمل اختصاصيو التغذية أيضًا في دور رعاية المسنين والمدارس والممارسات الخاصة.

لكي يصبح المرء اختصاصي تغذية مسجلاً ، يحتاج المرء إلى الحصول على درجة البكالوريوس على الأقل في علم التغذية أو التغذية أو تكنولوجيا الغذاء أو أي مجال ذي صلة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب على اختصاصي التغذية المسجلين إكمال برنامج تدريب تحت الإشراف واجتياز اختبار وطني. أولئك الذين يتابعون وظائف في علم التغذية يأخذون دورات في التغذية والكيمياء والكيمياء الحيوية وعلم الأحياء وعلم الأحياء الدقيقة وعلم وظائف الأعضاء البشرية. يجب أن يصبح أخصائيو التغذية خبراء في كيمياء ووظائف الطعام (البروتينات والكربوهيدرات والدهون).

أهداف التعلم

الكربوهيدرات عبارة عن مجموعة من الجزيئات الكبيرة التي تعد مصدرًا حيويًا للطاقة للخلية وتوفر الدعم الهيكلي للخلايا النباتية والفطريات وجميع المفصليات التي تشمل الكركند وسرطان البحر والروبيان والحشرات والعناكب. يتم تصنيف الكربوهيدرات على أنها سكريات أحادية وثنائية السكريات وعديد السكاريد اعتمادًا على عدد المونومرات في الجزيء. ترتبط السكريات الأحادية بروابط جليكوسيدية تتشكل نتيجة تفاعلات الجفاف ، وتشكل السكريات الثنائية والسكريات مع إزالة جزيء الماء لكل رابطة تتكون. الجلوكوز والجلاكتوز والفركتوز من السكريات الأحادية الشائعة ، في حين تشمل السكاريد الشائعة اللاكتوز والمالتوز والسكروز. النشا والجليكوجين ، أمثلة على السكريات ، هي أشكال تخزين الجلوكوز في النباتات والحيوانات ، على التوالي. قد تكون سلاسل السكاريد الطويلة متفرعة أو غير متفرعة. السليلوز هو مثال على عديد السكاريد غير المتفرّع ، في حين أن الأميلوبكتين ، أحد مكونات النشا ، هو جزيء شديد التشعب. تخزين الجلوكوز ، في شكل بوليمرات مثل نشا الجليكوجين ، يجعله أقل سهولة في عملية التمثيل الغذائي ؛ ومع ذلك ، فإن هذا يمنعها من التسرب خارج الخلية أو خلق ضغط تناضحي مرتفع يمكن أن يتسبب في امتصاص الماء المفرط من قبل الخلية.

تأكد من فهمك

أجب عن السؤال (الأسئلة) أدناه لمعرفة مدى فهمك للموضوعات التي تم تناولها في القسم السابق. هذا الاختبار القصير يفعل ليس احتسب في درجتك في الفصل ، ويمكنك إعادة احتسابها لعدد غير محدود من المرات.

استخدم هذا الاختبار للتحقق من فهمك وتحديد ما إذا كنت تريد (1) دراسة القسم السابق بشكل أكبر أو (2) الانتقال إلى القسم التالي.


3.3.3 الهضم 2 - هضم الكربوهيدرات والبروتينات والدهون

تأسست SSER Ltd. بواسطة Rob George وتنتج منتجات مبتكرة تحتوي على صور قوية ورسوم متحركة وتفاعل. تُستخدم مواردنا في آلاف المدارس / الكليات في المملكة المتحدة والعديد من المدارس الدولية.

شارك هذا

PNG ، 307.17 كيلوبايت PNG ، 357.52 كيلوبايت PNG ، 193.63 كيلوبايت PNG ، 610.63 كيلوبايت PNG ، 232.42 كيلوبايت PNG ، 118.71 كيلوبايت PNG ، 238.77 كيلوبايت PNG ، 144.8 كيلوبايت PNG ، 110.33 كيلوبايت PNG ، 84.95 كيلوبايت PNG ، 117.82 كيلوبايت PNG ، 60.91 كيلوبايت PNG ، 126.18 كيلوبايت PNG ، 230.55 كيلوبايت PNG ، 126.93 كيلوبايت PNG ، 198.84 كيلوبايت PNG ، 105.95 كيلوبايت PNG ، 69.35 كيلوبايت PNG ، 104.48 كيلوبايت PNG ، 39.92 كيلوبايت PNG ، 23.25 كيلوبايت PNG ، 99.1 كيلوبايت PNG ، 90.84 كيلوبايت PNG ، 47.88 كيلوبايت PNG ، 124.01 كيلوبايت PNG ، 140.12 كيلوبايت PNG ، 40.41 كيلوبايت PNG ، 198.23 كيلوبايت PNG ، 116.81 كيلوبايت PNG ، 139.63 كيلوبايت PNG ، 273.3 كيلوبايت PNG ، 52.23 كيلوبايت pptx ، 11.18 ميغابايت

أفضل بائع من مجموعتنا التي تضم أكثر من 60 عرضًا تقديميًا لـ PowerPoint (المجموعات 1-6) والتي تغطي معًا موضوعات AS الجديدة والسنة 1 A Level لـ AQA و OCR و Edexcel و WJEC ولوحات الامتحانات الأخرى.

• يستخدم مزايا العرض المرحلي للمعلومات.
• مناسب لجهاز كمبيوتر واحد أو شبكة أو سبورة بيضاء تفاعلية أو جهاز عرض رقمي.
• قابل للتحرير بالكامل في PowerPoint (تم توفير ملف .pptx).
• يعمل على جميع أنظمة التشغيل حيث تم تثبيت MS PowerPoint ، على سبيل المثال Windows و Mac OS و iOS و Android (هذا العرض التقديمي خالٍ من الفلاش).
• عروضنا التقديمية توفر لك ساعات في إعداد دروس عالية الجودة.
• لمعاينة ما لا يقل عن 12 عرضًا تقديميًا كاملاً أو للحصول على ترخيص Site / VLE ، يرجى زيارة www.sserltd.co.uk/acatalog/AQA_AS_Modules2015.html

حاليًا ، يسمح متجر TES لـ Premium Resources فقط بمعاينة PowerPoint تتكون من شريحة محتوى واحدة بالإضافة إلى شريحة الغطاء وشريحة النهاية. لذلك ، قمنا بتضمين مجموعة كاملة من صور الشرائح (ملفات .png) للسماح لك بتقدير المحتوى الكامل لهذا العرض التقديمي - لست بحاجة إلى الاحتفاظ بهذه الصور بعد التنزيل - فقط احتفظ بملف pptx.

المراجعات

تقييمك مطلوب ليعكس سعادتك.

من الجيد ترك بعض التعليقات.

هناك شئ خاطئ، يرجى المحاولة فى وقت لاحق.

لم يتم مراجعة هذا المورد حتى الآن

لضمان جودة مراجعاتنا ، يمكن فقط للعملاء الذين اشتروا هذا المورد مراجعته

أبلغ عن هذا المورد لإعلامنا إذا كان ينتهك الشروط والأحكام الخاصة بنا.
سيقوم فريق خدمة العملاء لدينا بمراجعة تقريرك وسيتواصل معك.


الكربوهيدرات

الكربوهيدرات هي مصدر الطاقة الرئيسي لجسم الإنسان. كيميائيًا ، الكربوهيدرات عبارة عن جزيئات عضوية يترابط فيها الكربون والهيدروجين والأكسجين معًا بنسبة: Cx2س)ذ، أين x و ذ هي أعداد صحيحة تختلف باختلاف الكربوهيدرات المحددة التي نشير إليها. الحيوانات (بما في ذلك البشر) تكسر الكربوهيدرات أثناء عملية التمثيل الغذائي لإطلاق الطاقة. على سبيل المثال ، يتم عرض التمثيل الغذائي الكيميائي لجلوكوز السكر أدناه:

تحصل الحيوانات على الكربوهيدرات عن طريق تناول الأطعمة التي تحتوي عليها ، مثل البطاطس والأرز والخبز وما إلى ذلك. يتم تصنيع هذه الكربوهيدرات بواسطة النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي. تحصد النباتات الطاقة من ضوء الشمس لتشغيل التفاعل الموصوف في الاتجاه المعاكس:

البطاطس ، على سبيل المثال ، هي في الأساس نظام تخزين كيميائي يحتوي على جزيئات الجلوكوز المصنعة أثناء عملية التمثيل الضوئي. ومع ذلك ، في البطاطس ، ترتبط جزيئات الجلوكوز هذه معًا في سلسلة طويلة. كما اتضح ، هناك نوعان من الكربوهيدرات ، السكريات البسيطة وتلك الكربوهيدرات المصنوعة من سلاسل طويلة من السكريات - الكربوهيدرات المعقدة.


الملخص

نقترح أن الأطعمة النباتية التي تحتوي على كميات عالية من النشا كانت ضرورية لتطور النمط الظاهري للإنسان خلال العصر الجليدي. على الرغم من أن الدراسات السابقة قد أبرزت تحولًا بوساطة الأدوات الحجرية من الأنظمة الغذائية القائمة على النباتات في المقام الأول إلى النظم الغذائية القائمة على اللحوم في المقام الأول باعتباره أمرًا بالغ الأهمية في نمو الدماغ والسمات البشرية الأخرى ، فإننا نجادل بأن الكربوهيدرات القابلة للهضم كانت ضرورية أيضًا لاستيعاب متطلبات التمثيل الغذائي المتزايدة عقل متزايد. علاوة على ذلك ، فإننا نقر بالدور التكيفي الذي يلعبه الطهي في تحسين قابلية الهضم والاستساغة للكربوهيدرات الرئيسية. نحن نقدم أدلة على أن النشا المطبوخ ، وهو مصدر للجلوكوز المشكل ، زاد بشكل كبير من توافر الطاقة للأنسجة البشرية التي تتطلب كميات كبيرة من الجلوكوز ، مثل الدماغ وخلايا الدم الحمراء والجنين النامي. نسلط الضوء أيضًا على تباين رقم النسخ المساعد في جينات الأميليز اللعابية التي ربما لعبت في زيادة أهمية النشا في التطور البشري بعد أصول الطهي. الأميلاز اللعابية غير فعالة إلى حد كبير على النشا البلوري الخام ، لكن الطهي يزيد بشكل كبير من إمكانات إنتاج الطاقة ونسبة السكر في الدم. على الرغم من استمرار عدم اليقين فيما يتعلق بفترة الطهي القديمة وأصول تباين عدد نسخ جين الأميليز اللعابي ، فإن الفرضية التي نقدمها تقدم تنبؤًا قابلاً للاختبار بأن هذه الأحداث مرتبطة.

المادة DOI

حقوق النشر © 2015 مطبعة جامعة شيكاغو. كل الحقوق محفوظة.


شاهد الفيديو: Carbohydrates Part 1: Simple Sugars and Fischer Projections (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Garth

    وأننا سنفعل بدون فكرتك الممتازة

  2. Nezil

    من قال لك؟

  3. Eadric

    بيننا نتحدث إجابة سؤالك وجدت في google.com



اكتب رسالة