المحتويات
ما هي الكربوهيدرات
ما هي الكربوهيدرات واين توجد؟ هي عبارة عن مركبات عضوية تحتوي على الأكسجين والهيدروجين والكربون والماء، كما تحتوي على مركبات تتكون من مجموعات هيدروكسيل متعددة، منها مركبات الهيدروكسي أو الكيتون. فهي المصدر الرئيسي للطاقة في جسم الإنسان، والأهم من ذلك كله يستخدمها الدماغ لتحسين الانتباه والذاكرة، في حالة عدم قدرة الجسم على استخدام مصادر الطاقة الأخرى مثل البروتينات أو الدهون. فما هي الكربوهيدرات وأين تتواجد؟
ما هي انواع الكربوهيدرات؟
يتواجد العديد من الأنواع الرئيسية وهم:
- كربوهيدرات بسيطة: التي تحتوي على سلسلة قصيرة من الجزيئات مما يؤدي إلى هضمها بسرعة والتي تتواجد في الحلويات والفواكه الطازجة والسكر.
- كربوهيدرات معقدة: تحتوي على سلسلة طويلة من الجزيئات التي تحتاج إلى وقت أطول للهضم والتي تتواجد في الحبوب الكاملة مثل الخضروات والفاصوليا.
- كربوهيدرات متكررة: تحتوي على وحدات صغيرة من سلسلة الكربوهيدراتية والتي تساهم في تحكم في مستوى السكر في الدم وتجعل للإنسان شعورًا بالشبع والتي تتواجد في الألياف.
- كربوهيدرات حبوب كاملة: الحبوب الكاملة التي تحتوي على فيتامينات ومعادن وألياف والتي تشمل الجزء الداخلي والقشور من الحبوب، والتي تعزز الصحة الهضمية وتساهم في الوقاية من الأمراض المزمنة.
وظائف الكربوهيدرات
تلعب الكربوهيدرات دورًا مهمًا في تغذية الجسم والدماغ وتزويدهما بالطاقة. فهي تعتمد بشكل أساسي على الجلوكوز كمصدر رئيسي، حيث يتم تكسير الكربوهيدرات لتكوينه. من بين وظائف الكربوهيدرات الأساسية، توفير المواد الغذائية اللازمة لعملية الأيض وتأمين الطاقة الضرورية للجسم والدماغ.
إقرأ أيضا:أهم 5 نصائح قبل تناول اللحوم في عيد الأضحى- توفير الطاقة: العامل الرئيسي للحصول على مصدر للطاقة يعمل كمخزن للطاقة في جسم الإنسان.
- مفيدة للخلية: تساهم بشكل أساسي في بناء غشاء الخلايا في الجسم.
- سكريات البنتوز: تلعب دورًا هامًا في تركيب الأحماض النووية.
- تركيب البروتينات: تشارك في تركيب البروتينات السكرية والدهون السكرية أيضًا.
- السليلوز: المادة المكونة لجدران الخلية في جميع النباتات.
كيف يتم تصنيف الكربوهيدرات؟
يتم تصنيف مصادر الطاقة بالإنجليزية يعني “Carbs” وذلك وفقًا لعدد وحدات السكر إلى الآتي:
سكريات احادية وانواعها
هي أبسط شكل للكربوهيدرات والتي تحتوي على وحدة سكر واحدة فقط ولا يمكن أبدًا بأي طريقة تحليلها لوحدات صغيرة، فهي ذات أهمية بيولوجية كبيرة. أنواع السكريات الأحادية هي:
الجلوكوز (سكر العنب)
يعتبر أهم مصادر الطاقة الرئيسية وأهم أنواع السكر داخل جسم الإنسان، ويدخل تركيب جميع السكريات الثنائية ومعظم السكريات المتعددة. يتكون من سلسلة قصيرة من السكريات، كما يلعب البنكرياس دورًا مهمًا في ضبط مستوى الجلوكوز في الدم. كما يتم تحويله إلى غلايكوجين وتخزينه داخل العضلات والكبد تحسبًا لأي احتياج للطاقة مستقبلاً.
إقرأ أيضا:دليلك الشامل للإفطار الصحي في شهر رمضانالجلاكتوز
واحد من أهم أشكال الجلوكوز، على الرغم من عدم وجودها حرة في الطبيعة، إلا أنها تشترك في جزء مهم من تكوين اللاكتوز وهو سكر الحليب، والذي يتم تصنيعه في الغدة الثديّة عند الأم. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحويلها إلى جلوكوز في الكبد والأمعاء. يتواجد الجلاكتوز داخل المصادر الطبيعية في بعض الفواكه والخضروات، ويستخدم كمكمل غذائي في صناعة الأطعمة الأخرى.
الفراكتوز
واحد من أهم السكريات البسيطة والتي يدخل في تركيب الهيكل الكيميائي للسكريات الصافية وأهمها مونوساكاريد يدخل في تركيب وتكوين عديد السكارايد (الإينولين) وثنائي السكارايد (السكروز). ما يتحول إلى جلوكوز في الأمعاء والكبد بعد تحطيمه في الجسم، فهو مصدر هام للطاقة ويستخرج من قصب السكر والشمندر.
الريبوز (سكر البنتوز)
هو أحد السكاريد الأحادية ذات أهمية بيولوجية. فإنّ الريبوز والريبوز المنقوص الأكسجين يدخلان في بناء وتكوين الأحماض النووية الـ RNA وكذلك الـ DNA على التوالي. كما يعتبر الريبوز واحدًا من المركبات ذات الطاقة العالية حيث يدخل في تكوين مركبات الفوسفات على شكل ATP. يتواجد الريبوز في الطبيعة ويمكن أن يتحول إلى الديوكسي ريبوز كعملية كيميائية محددة.
السكريات الثنائية وانواعها
السكريات التي تحتوي على سكروز، مثل قصب السكر وسكر البنجر وسكر الطعام، تتألف من السكريات الثنائية المتجانسة، وتتكون من الجلوكوز والفركتوز. يتم تحليلها بواسطة إنزيم الساكروز. سنتناول معًا في هذا النص معرفة الهيكل الكيميائي والتكوين والطبيعة الكيميائية لمصادر السكريات الثنائية. هل تتكون السكروز حقًا من الجلوكوز والفركتوز؟
إقرأ أيضا:5 أطعمة ومشروبات تزيد من طاقة الرجالالمالتوز (سكر الشعير)
سوف نعطيك بعض المعلومات حول المالتوز. فهو يتكون من سلة جلوكوز مترابطة يتم الحصول عليها من النشا أو الشعير، وفي بعض الأحيان الحبوب الأخرى. وهو يشكل جزءًا مهمًا في تركيب الجيلاتين، كما يُستخدم في صناعات المنتجات الغذائية. يتكون المالتوز من وحدتين فقط من الجلوكوز، ما يُعرف بـ “Homodisaccharide”، والذي يتم إنتاجه من النشا بواسطة إنزيمات الأميليز، ويتم تحليله بواسطة السكريات الكحولية، مثل المالتيت أو المالتيز.
اللاكتوز (سكر الحليب)
إذا أردت أحد مصادر الكربوهيدرات التي تمد الجسم بالطاقة، فهو اللاكتوز ويعرف أحيانًا بـ “سكر الحليب”، حيث يتكون من الجلوكوز والجلاكتوز. فهو واحد من السكريات الثنائية المتجانسة ذات رابطة كيميائية خاصة. يتم تحلله بواسطة إنزيم اللاكتاز المعوي، ويتحول إلى الجلاكتوز وأيضًا جلوكوز. وعلى الرغم من ذلك، فإن البعض يعاني من عدم تحمل اللاكتوز (Lactose Intolerance).
- التخمير البكتيري في القولون.
- انخفاض مستوى إنزيم اللاكتاز.
- من المعروف أنه غير مهضوم.
- يتم توليد كمية كبيرة من الأحماض المهيجة والغازات.
- قد يسبب اضطرابات هضمية مؤلمة والتي تعرف باسم (الحساسية لللاكتوز) أو (Lactose Intolerance).
السكريات المتعددة وانواعها
السكريات (Glycans)
هو نوع يشير بمجموعة متنوعة من السكريات المرتبطة التي تحتوي على أكثر من 10 وحدات سكرية أحادية، لذلك تسمى بأسماء السكاريد، ولها أنواع وهم:
- عديدات السكاريد المتجانسة: فإنها تحتوي على نوع واحد فقط من جزيئات السكر الأحادية، والتي تشمل الديكسترين والجليكوجين واللانولين والسليلوز.
- عديدات السكاريد المتغيرة: وهي التي تحتوي على أكثر من نوع من السكريات الأحادية، والتي تشمل عديدات السكاريد المخاطية وتعرف بـ Agar بالإنجليزية تعني Glycosaminoglycans (GAGs).
النشا (Starch)
يحتوي هذا النوع من الكربوهيدرات على سلسلة طويلة ومعقدة من الجلوكوز المترابط، والذي يتواجد بشكل رئيسي في النباتات والحبوب. كما يتكون من وحدات الجلوكوز تدعى باسم “الجلوكوزامين”. ينقسم النشا إلى نوعين رئيسيين (النشا العادي والنشا المتغير). ويعد النشا من أكثر السكريات تخزينًا داخل النباتات، ويتم تحليله إلى مالتوز في الفم عندما يخرج النشا من الطعام ويتعرض لإنزيمات الأميليز اللعابية. كما يتم تحليله في الأمعاء الدقيقة بواسطة الأميليز البنكرياسية والمعوية.
غليكوجين (النشا الحيواني)
أحد مصادر الطاقة في الجسم وتوفيره عند الحاجة إليه، فإن الجليكوجين هو تموين الكلوكوز في العضلات والكبد في حالات التمرين الشديد أو الصيام في رمضان، ويتكون من سلسلة طويلة من وحدات الجلوكوز التي تتصل ببعضها البعض تُدعى باسم “الجلوكوزان”. فهو عديد السكريت والمخزن الرئيسي في جسم الإنسان أو الحيوان. في أثناء الصيام، يتحول الجليكوجين في الكبد إلى جلوكوز ليكون مصدرًا فوريًا للطاقة والحفاظ على مستوى السكر في الدم.
سليولوز (Cellulose)
هو أحد المركبات الكيميائية الذي يتميز بصيغته “C₆H₁₀O₅”. فهو يتكون من سلسلة طويلة من جزيئات الجلوكوز المتصلة ببعضها البعض بروابط تسمى بيتا. ويتواجد هذا النوع من الكربوهيدرات في جدران الخلايا وفي الخضروات والفواكه وبعض الحبوب. يتكون من وحدات الجلوكوز المسماة باسم “الجلوكوزامين”. ووظيفة هذا النوع من السكريد هي تعزيز عملية التمثيل الغذائي وتسهيل عملية الهضم ومنع الإمساك، وذلك في غياب إنزيم السليلوز فقط.
الانسولين (Inulin)
احدى عديدات السكريد المتجانسة التي تشتق من الفراكتوز وتتكون من وحدات الفراكتوز تسمى “الفركتوزان”، ولها وظيفة مهمة في جسم الإنسان. من المعروف أنها تساعد في تنظيم مستوى السكر في الدم، وهي موجودة بشكل طبيعي في بعض النباتات. قد يُستخدم الفركتان كنظام غذائي لمرضى السكر، وعلى الرغم من ذلك، فإنه لا يتم هضمه من قبل جسم الإنسان. ومع ذلك، يمكن أن يزيد من عدد البكتيريا المفيدة في الأمعاء، ولذلك يتم قياس وظائف الكلى من خلال تحديد نسبة الترشيح الكبيبي (GFR).
عديدات السكاريد المتغايرة وانواعها
الغليكوز أمينوغليكان (GAGs)
وهو واحدٌ من عديدات السكرايت المخاطية، والمعروف عنه أنه ذات سلسلةٍ طويلةٍ غير متفرعة من وحدات سكر ثنائيٍ متكرر لديه وظائف عديدة في جسم الإنسان، وأهمها تخزين المياه لترطيب الأنسجة، والدعم الهيكلي الضامّ في الغضاريف، على سبيل المثال.
- الهيبارين: وهو أحد مضادات التخثر.
- كبريتات الهيباران: يعمل على تكوين سطح الخلية.
- حمض الهيالورونيك: أحد السوائل الزلالية التي تتواجد في المفاصل والغضاريف، فهي مادة ماصة للصدمات.
