التركيب والدور البيولوجي للكربوهيدرات.
الدور البيولوجي للكربوهيدرات:
1. الطاقة.
عندما يتأكسد 1 جرام من الكربوهيدرات إلى المنتجات النهائية (CO2 و H2O) ، يتم تحرير 4.1 كيلو كالوري من الطاقة. تشكل الكربوهيدرات حوالي 60-70٪ من إجمالي السعرات الحرارية اليومية للطعام. المتطلبات اليوميةفي الكربوهيدرات لشخص بالغ يبلغ متوسط وزنه 60-70 كجم حوالي 400-500 جم.
2. الهيكلية.
تستخدم الكربوهيدرات مواد البناءلتشكيل المكونات الهيكلية للخلايا (الجليكوليبيدات ، البروتينات السكرية ، عديدات السكاريد غير المتجانسة للمادة بين الخلايا).
3. احتياطي. يتم تخزين الكربوهيدرات في الخلايا على شكل عديد السكاريد الجليكوجين الاحتياطي.
4. الحماية.
تشارك البروتينات السكرية في تكوين الأجسام المضادة. حمض الهيالورونيك ، جزء من النسيج الضاميمنع تغلغل المواد الغريبة. تشارك عديدات السكاريد المتجانسة في تكوين إفرازات لزجة تغطي الأغشية المخاطية الجهاز التنفسي, المسالك البولية, السبيل الهضميحمايتهم من التلف.
5. تنظيمية.
بعض هرمونات الغدة النخامية الغدة الدرقيةهي بروتينات سكرية. تتكون البروستانويدات والليوكوترينات من عديد غير مشبع أعلى أحماض دهنيةوهي منظمات التمثيل الغذائي.
6. المشاركة في عمليات التعرف على الخلايا.
يتم تعيين دور مهم لأحماض السياليك وحمض النورامينيك.
7. عديدات السكاريد المتجانسة ، كونها جزء من أغشية كريات الدم الحمراء ، تحدد فصائل الدم.
8. المشاركة في عمليات تخثر الدم ، كونها جزء من الفيبرينوجين والبروثرومبين. أنها تمنع تجلط الدم ، كونها جزء من الهيبارين.
نهاية العمل -
هذا الموضوع ينتمي إلى:
الكيمياء الحيوية. البروتينات. الأحماض الأمينية - المكونات الهيكلية للبروتينات
البروتينات ، الأحماض الأمينية ، المكونات الهيكلية للبروتينات ... البروتينات ... البروتينات عبارة عن مركبات عضوية جزيئية عالية تحتوي على النيتروجين تتكون من أحماض أمينية مرتبطة في سلسلة مع ...
إذا كنت بحاجة إلى مواد إضافية حول هذا الموضوع ، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه ، فإننا نوصي باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:
ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:
إذا كانت هذه المادة مفيدة لك ، فيمكنك حفظها على صفحتك على الشبكات الاجتماعية:
| سقسقة |
جميع المواضيع في هذا القسم:
آلية عمل الانزيمات
وفق الأفكار الحديثةأثناء تفاعل الإنزيم مع الركيزة ، يمكن تمييز 3 مراحل بشكل مشروط: المرحلة 1 تتميز بانتشار الركيزة إلى الإنزيم
الحفز الحمضي القاعدي.
يحتوي المركز النشط للإنزيم على مجموعات من الأنواع الحمضية والأساسية. تنقسم المجموعات الحمضية عن H + ولها شحنة سالبة. تضيف مجموعات النوع الأساسية H + ولها بولي
لكن). فرضية فيشر.
وفقًا لذلك ، هناك تطابق صارم بين الركيزة و مركز نشطإنزيم. وفقًا لفيشر ، فإن الإنزيم عبارة عن بنية صلبة ، والركيزة ، كما كانت ، عبارة عن قالب لمركزها النشط.
التمثيل الغذائي للكربوهيدرات
التمثيل الغذائي للكربوهيدرات 1. الكربوهيدرات الأساسية للكائن الحي ، دورها البيولوجي. 2. تحول الكربوهيدرات في أعضاء الجهاز الهضمي. 3. التخليق الحيوي والاضمحلال
تحول الكربوهيدرات في الجهاز الهضمي
تحويل الكربوهيدرات في الجهاز الهضمي الكربوهيدرات الرئيسية في الغذاء لجسم الإنسان هي: النشا ، الجليكوجين ، السكروز ، اللاكتوز. تناول النشا
التخليق الحيوي وانهيار الجليكوجين
التحلل البيولوجي وتدمير مادة الجليكوجين في الأنسجة. أمراض جليكوجين. وجد أن الجليكوجين يمكن تصنيعه في جميع الأعضاء والأنسجة تقريبًا. ومع ذلك ، فإن نهايتها العظمى
التحلل اللاهوائي
اعتمادا على الوظيفة حالة الجسم، يمكن أن تكون خلايا الأعضاء والأنسجة في ظروف توفر كمية كافية من الأكسجين ، وأن تعاني من نقصها ، إذن
التحلل الهوائي (مسار ثنائي الفوسفات السداسي)
مسار سداسي الفوسفات. هذا المسار الكلاسيكي لتقويض الكربوهيدرات الهوائية في الأنسجة ينتقل في السيتوبلازم إلى مرحلة تكوين البيروفات وينتهي في الميتوكوندريا بتكوين
مسار الهكسوز أحادي الفوسفات
مسار Hexosomonoposphate لتحويل الجلوكوز في الأنسجة ، كيمياء التفاعلات. تحدث أكسدة الجلوكوز على طول هذا المسار في سيتوبلازم الخلايا ويمثلها فرعين متتاليين
استحداث السكر
تكوُّن الجلوكوز المصادر الرئيسية للجلوكوز في جسم الإنسان هي: 1. الكربوهيدرات الغذائية. 2. الجليكوجين الأنسجة. 3. استحداث السكر. هو
الدهون الرئيسية في جسم الإنسان ودورها البيولوجي.
LIPIDS عبارة عن مواد عضوية معقدة ذات طبيعة بيولوجية غير قابلة للذوبان في الماء ، ولكنها قابلة للذوبان في المذيبات العضوية. LIPIDS هي الغذاء الأساسي. انهم ص
هضم الدهون ، إعادة تخليق الدهون
هضم الدهون. الدهون الغذائية في تجويف الفمتتم معالجتها ميكانيكيًا فقط. لا تتشكل الإنزيمات الشحمية في تجويف الفم. هضم الدهون
البروتينات الدهنية في الدم
LIPIDS هي مركبات غير قابلة للذوبان في الماء ، لذلك ، من أجل نقلها عن طريق الدم ، هناك حاجة إلى ناقلات خاصة قابلة للذوبان في الماء. مثل أشكال النقلهي ليبوبروتين.
أكسدة الأحماض الدهنية العالية
تؤدي الأنسجة الدهنية المكونة من الخلايا الشحمية دور محددفي التمثيل الغذائي للدهون. حوالي 65 ٪ من كتلة الأنسجة الدهنية يتم حسابها بواسطة ثلاثي الجلسرين (TAG) المودعة فيه - فهي تمثل
التخليق الحيوي لـ IVFA في الأنسجة
يحدث التخليق الحيوي لـ IVFA في الشبكة الإندوبلازمية للخلايا. يتم تصنيع الأحماض الدهنية القابلة للاستبدال (جميعها محدودة وغير مشبعة ، لها رابطة مزدوجة واحدة) في خلايا من ACETYL-CoA. شروط ثنائية
تبادل الكوليسترول
تبادل الكوليسترول. الكوليسترول هو مقدمة في تركيب المنشطات: الأحماض الصفراوية, هرمونات الستيرويد، فيتامين د 3. الكولسترول هو عنصر هيكلي إلزامي
هضم البروتين
هضم البروتينات في الجهاز الهضمي تخضع البروتينات الغذائية للانقسام المائي تحت تأثير إنزيمات البروتيوليتيك (فئة - هيدرولازات ، فئة فرعية - ببتيدات).
تسوس الأحماض الأمينية ، وتحييد منتجات الاضمحلال
تعفن الأحماض الأمينية: تدخل الأحماض الأمينية التي لم يتم امتصاصها إلى الأمعاء الغليظة ، حيث تتعفن. دوران الأحماض الأمينية هو عملية تكسير الأحماض الأمينية تحت تأثير
استقلاب الأحماض الأمينية
استقلاب الأحماض الأمينية مصادر الأحماض الأمينية في الخلية: 1. البروتينات الغذائية بعد تحللها المائي في الجهاز الهضمي. 2. تركيب الأحماض الأمينية غير الأساسية.
طرق لتحييد الأمونيا
تتكون الأمونيا من الأحماض الأمينية أثناء تحلل المركبات الأخرى المحتوية على النيتروجين (الأمينات الحيوية ، النيوكليوتيدات). يتكون جزء كبير من الأمونيا في القولون أثناء التسوس. يتم امتصاصه في
تنظيم التمثيل الغذائي
جزيئات الإشارة. المهام الرئيسية لتنظيم التمثيل الغذائي و الوظائف الخلوية: 1. التنسيق بين الخلايا وبين الخلايا لعمليات التمثيل الغذائي. 2. استبعاد "الخمول
هرمونات ما تحت المهاد
هرمونات الهايبوتلاموس المهاد هو مكون ونوع من "قناة الإخراج" للجهاز الحوفي. هذا هو القسم الدماغ البيني، الذي يتحكم في معلمات مختلفة من
هرمونات تضخم الغدة الدرقية
هرمونات الغدة النخامية في الغدة النخامية ، والغدة الأمامية (الغدة النخامية) و الفص الخلفي(النخامة العصبية). يمكن تقسيم هرمونات الغدة النخامية إلى 3 مجموعات حسب
التخليق الحيوي لليودوثيرونين
يحدث تخليق اليودوثيرونين كجزء من البروتين - ثيروجلوبولين ، الموجود في بصيلات الغدة الدرقية. Thyroglobulin هو بروتين سكري يحتوي على 115 من مخلفات التيروزين. ص
التمثيل الغذائي للدهون
في الكبد الدهني ، تحفز الهرمونات تحلل الدهون. ترتبط هذه التأثيرات على استقلاب الكربوهيدرات والدهون بزيادة حساسية الخلايا لتأثير الأدرينالين تحت تأثير هرمونات الغدة الدرقية.
نقص الإفراز
في مرحلة الطفولةيؤدي انخفاض الإفراز إلى تأخير في النمو البدني والعقلي (القماءة). في البالغين ، هناك مزيج من المظاهر الشديدة لنقص هرمونات الغدة الدرقية
فرط الإفراز
منتشر تضخم الغدة الدرقية السامة (المرض القبور) المرض الأكثر شيوعًا المصحوب بزيادة إنتاج اليودوثيرونين. في هذا المرض ، يتضخم حجم الغدة الدرقية ويصبح ص
هرمونات الباراثيرويد
يتم تصنيع هرمون الغدة الجار درقية في الغدة الدرقيةويتكون من 84 بقايا من الأحماض الأمينية. يتم تخزين الهرمون في حبيبات إفرازية. يتم تنظيم إفراز هرمون الغدة الدرقية بمستوى الكالسيوم في الدم: متى
هرمونات الغدد الجنسية
هرمونات الغدد الجنسية الطبيعة الكيميائيةالمنشطات. تخصيص: 1. الأندروجينات. 2. الإستروجين. 3. البروجستين.
هرمونات الغدة الكظرية
هرمونات الغدة الكظرية إفراز داخلي، حيث يتم عزل القشرة والنخاع. في الطبقة القشرية ، يتم تصنيع هرمونات الستيرويد في النخاع
هرمونات البنكرياس
هرمونات البنكرياس وظائف البنكرياس: · إفرازات. الغدد الصماء. وظيفة إفرازاتيتكون من تخليق وإفراز إنزيمات الجهاز الهضمي
أسئلة الامتحان
كلية الصيدلة (قسم المراسلات المشتركة) أسئلة الامتحان في الكيمياء الحيوية لطلاب السنة الثالثة (الفصل السادس) 1. الكيمياء الحيوية ، مهامها. علاقة الكيمياء الحيوية بـ f
الكربوهيدرات(السكر) - مجموعة من مركبات البولي هيدروكسي كربونيل الطبيعية التي تشكل جزءًا من جميع الكائنات الحية. نشأ مصطلح "الكربوهيدرات" لأن الأول ممثلين مشهورينتتوافق الكربوهيدرات في التركيب مع الصيغة C x (H 2 O) y (الكربون + الماء) ؛ بعد ذلك ، تم اكتشاف كربوهيدرات طبيعية بتركيبة عناصر مختلفة.
أنواع الكربوهيدرات
تنقسم الكربوهيدرات إلى السكريات الأحادية والسكريات قليلة السكاريد والسكريات المتعددة.
السكريات الأحاديةهي ألدهيدات بولي هيدروكسي (ألدوز) أو كيتونات بولي هيدروكسي (كيتوز) بسلسلة خطية من 3-9 ذرات كربون ، كل منها (باستثناء الكربونيل) مرتبطة بمجموعة هيدروكسيل. تحتوي السكريات الأحادية على ذرات كربون غير متماثلة وتوجد على شكل أيزومرات ضوئية من السلسلة D و L. D- الجلوكوز ، D- الجالاكتوز ، D- مانوز ، D- الفركتوز ، D- زيلوز ، L- أرابينوز ، و D- ريبوز شائعة في الطبيعة. من بين ممثلي الفئات الأخرى من السكريات الأحادية ، غالبًا ما يتم العثور على deoxysugars ، في الجزيئات التي يتم فيها استبدال مجموعة أو أكثر من مجموعات الهيدروكسيل بذرات الهيدروجين (L-rhamnose ، L-fucose ، 2-deoxy-D-ribose) ؛ السكريات الأمينية ، في الجزيئات التي يتم استبدال هيدروكسيل واحد أو أكثر بمجموعات أمينية (D-glucosamine ، D-galactosamine) ؛ كحول متعدد الهيدروكسيل، أو الألديت المتكون أثناء اختزال مجموعات الكربونيل من السكريات الأحادية (السوربيتول ، المانيتول) ؛ أحماض uronic ، أي السكريات الأحادية التي تتأكسد فيها مجموعة الكحول الأولية إلى الكربوكسيل (حمض الجلوكورونيك D) ؛ السكريات المتفرعة التي تحتوي على سلسلة غير خطية من ذرات الكربون (apiose ، L- ستربتوز) ؛ سكريات أعلىبطول سلسلة يزيد عن ست ذرات كربون (Sedoheptulose ، أحماض السياليك). باستثناء D-glucose و D-fructose ، فإن السكريات الأحادية الحرة نادرة في الطبيعة. عادة ما تكون جزءًا من جليكوسيدات مختلفة ، و oligo- و polysaccharides ويمكن الحصول عليها منها عن طريق التحلل الحمضي. طرق مطورة التوليف الكيميائيالسكريات الأحادية النادرة ، بناءً على المزيد منها.
قلة السكرياتتحتوي في تركيبتها من 2 إلى 10-20 بقايا أحادية السكاريد مرتبطة بروابط جليكوسيدية. أكثر أنواع السكاريد شيوعًا في الطبيعة هي: السكروز في النباتات ، والتريهالوز في الحشرات والفطريات ، واللاكتوز في حليب الثدييات (الشكل 1).
أرز. 1. هيكل ثنائي السكروز والسكروز والمالتوز
من المعروف أن العديد من الجليكوسيدات للسكريات قليلة التعدد ، والتي تشمل العديد من الناحية الفسيولوجية المواد الفعالة(الفلافونويد ، جليكوسيدات القلب ، الصابونين ، العديد من المضادات الحيوية ، جليكوليبيدات).
السكريات- مركبات عالية الجزيئية أو خطية أو متفرعة ، تتكون جزيئاتها من السكريات الأحادية المرتبطة بروابط جليكوسيدية. قد يشتمل تكوين السكريات أيضًا على بدائل ذات طبيعة غير كربوهيدراتية (بقايا أحماض الفوسفوريك والكبريتيك والدهنية). في المقابل ، يمكن ربط سلاسل السكاريد<белкам с образованием гликопротеидов. Отдельную группу составляют биополимеры, в молекулах которых остатки моно- или олигосахаридов соединены друг с другом не гликозидными, а фосфодиэфирными связями; к этой группе относятся тейхоевые кислоты из جدران الخلاياالبكتيريا موجبة الجرام ، وبعض السكريات الخميرة ، وكذلك تلك التي تعتمد على فوسفات بوليبوز (RNA) أو سلسلة فوسفات بولي 2-ديوكسيريبوز (DNA).
الخصائص الفيزيائية والكيميائية للكربوهيدرات
نظرًا لوفرة المجموعات الوظيفية القطبية ، تذوب السكريات الأحادية جيدًا في الماء ولا تذوب في المذيبات العضوية غير القطبية. عادة ما تعيق القدرة على التحولات التوتومية تبلور السكريات الأحادية. إذا لم تكن هذه التحولات ممكنة ، كما هو الحال في الجليكوسيدات أو السكريات قليلة التعدد مثل السكروز ، فإن المواد تتبلور بسهولة. تعرض العديد من الجليكوسيدات (على سبيل المثال ، السابونين) خصائص المركبات النشطة على السطح. السكريات المتعددة هي بوليمرات مائية ، جزيئاتها قادرة على الارتباط بتكوين محاليل عالية اللزوجة (مخاط النبات ، حمض الهيالورونيك) ؛ يمكن أن تشكل السكريات المتعددة مواد هلامية قوية (أجار ، أحماض ألجينية ، كاراجينان ، بكتين). في بعض الحالات ، تشكل جزيئات السكاريد هياكل فائقة الجزيئية مرتبة بدرجة عالية وغير قابلة للذوبان في الماء (السليلوز ، الكيتين).
الدور البيولوجي للكربوهيدرات
إن دور الكربوهيدرات في الكائنات الحية متنوع للغاية. في النباتات ، تعتبر السكريات الأحادية هي المنتجات الأولية لعملية التمثيل الضوئي وتعمل كمركبات أولية للتخليق الحيوي للعديد من الجليكوسيدات والسكريات والمواد الأخرى (الأحماض الأمينية والأحماض الدهنية والبوليفينول ، إلخ). يتم إجراء هذه التحولات بواسطة أنظمة إنزيمية مناسبة ، تكون ركائزها ، كقاعدة عامة ، مشتقات سكر فسفرة غنية بالطاقة ، وبشكل أساسي سكر ثنائي فوسفات النيوكليوزيد. يتم تخزين الكربوهيدرات في شكل نشا في النباتات العليا ، على شكل جليكوجين في الحيوانات والبكتيريا والفطريات ، وتكون بمثابة احتياطي للطاقة لحياة الجسم. في شكل جليكوسيدات في النباتات والحيوانات ، يتم نقل العديد من المنتجات الأيضية. العديد من السكريات أو البوليمرات الأكثر تعقيدًا المحتوية على الكربوهيدرات تؤدي وظائف داعمة في الكائنات الحية. تم بناء جدار الخلية الصلب في النباتات العليا من السليلوز والهيميسليلوز ، وفي البكتيريا ، من الببتيدوغليكان ؛ يشارك الكيتين في بناء جدار الخلية للفطريات والهيكل العظمي الخارجي للمفصليات. في جسم الحيوانات والبشر ، يتم تنفيذ الوظائف الداعمة بواسطة عديدات السكاريد المخاطية المكلورة للنسيج الضام ، والتي تتيح خصائصها الحفاظ على شكل الجسم وحركة أجزائه الفردية في وقت واحد ؛ تساهم هذه السكريات أيضًا في الحفاظ على توازن الماء والنفاذية الكاتيونية الانتقائية للخلايا. يتم تنفيذ وظائف مماثلة في الطحالب البحرية متعددة الخلايا عن طريق الجالاكتان المكبريت (الطحالب الحمراء) أو عديدات السكاريد غير المتجانسة الأكثر تعقيدًا (الطحالب البنية والخضراء) ؛ في الأنسجة النامية والنضرة للنباتات العليا ، تؤدي مواد البكتين وظيفة مماثلة. تلعب الكربوهيدرات المعقدة دورًا مهمًا وغير مفهوم تمامًا في تكوين أسطح وأغشية خلوية معينة. لذا ، فإن الجليكوليبيدات هي أهم مكونات أغشية الخلايا العصبية ، وتشكل عديدات السكاريد الدهنية الغلاف الخارجي للبكتيريا سالبة الجرام. غالبًا ما تحدد أسطح خلايا U. هناك دليل على أن هياكل الكربوهيدرات تشارك أيضًا في ظواهر محددة للغاية للتفاعل الخلوي مثل الإخصاب ، و "التعرف" على الخلايا أثناء تمايز الأنسجة ورفض الأنسجة الغريبة ، وما إلى ذلك.
الأهمية العملية للكربوهيدرات
تشكل الكربوهيدرات جزءًا كبيرًا (غالبًا ما يكون رئيسيًا) من النظام الغذائي للإنسان. في هذا الصدد ، يتم استخدامها على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية والحلويات (النشا ، السكروز ، البكتين ، أجار). تكمن تحولاتهم أثناء التخمير الكحولي في أساس عمليات الحصول على الكحول الإيثيلي والتخمير والخبز ؛ أنواع أخرى من التخمير تجعل من الممكن الحصول على الجلسرين ، اللاكتيك ، الستريك ، أحماض الجلوكونيك ، ومواد أخرى. يستخدم الجلوكوز وحمض الأسكوربيك وجليكوسيدات القلب والمضادات الحيوية المحتوية على الكربوهيدرات والهيبارين على نطاق واسع في الطب. السليلوز هو أساس صناعة النسيج ، وإنتاج ألياف السليلوز الاصطناعية ، والورق ، والبلاستيك ، والمتفجرات ، إلخ.
مرجع التاريخ
عُرفت تحولات الكربوهيدرات منذ العصور القديمة ، لأنها تكمن وراء عمليات التخمير ومعالجة الأخشاب وتصنيع الورق والأقمشة من الألياف النباتية. يمكن اعتبار سكر القصب (السكروز) أول مادة عضوية معزولة في صورة نقية كيميائياً. نشأت كيمياء الكربوهيدرات وتطورت جنبًا إلى جنب مع ؛ خالق النظرية البنيوية مركبات العضويةصباحا. باتلروف هو مؤلف أول تخليق لمادة شبيهة بالسكر من الفورمالديهايد (1861). تم توضيح هياكل أبسط السكريات في نهاية القرن التاسع عشر نتيجة لبحوث أساسية قام بها العالمان الألمان جي كيلياني وإي فيشر. في العشرينات. في القرن العشرين ، تم وضع أسس الكيمياء الهيكلية للسكريات المتعددة (دبليو إن هاورث). منذ النصف الثاني من القرن العشرين ، حدث تطور سريع في الكيمياء والكيمياء الحيوية للكربوهيدرات ، نظرًا لأهميتها البيولوجية المهمة واستناداً إلى النظرية الحديثة للكيمياء العضوية وأحدث التقنيات التجريبية.
اقتراحات للقراءة
Kochetkov N.K. ، Bochkov A.F. كيمياء الكربوهيدرات. م: الكيمياء. 1967. س 674.
Bochkov A.F. ، Afanasiev V.A. ، Zaikov G.E. الكربوهيدرات. م: العلوم. 1980. س 176.
الكربوهيدرات ، أد. بقلم جي أو أسبينال ، إل بالتيمور .1973.
الكيمياء العضوية العامة. / إد. بارتون و W.D. أوليس.
الدهون ، الكربوهيدرات ، الجزيئات الكبيرة ، التخليق الحيوي. / إد. E. Haslam. - العابرة. من الإنجليزية / إد. N.K Kochetkova. م: الكيمياء ، 1986. س 736.
الدور البيولوجي للكربوهيدرات
الوكالة الاتحادية للتعليم
اختبار
في تخصص "أساسيات التغذية الفسيولوجية والصحية والصحية"
الموضوع: "الدور البيولوجي للكربوهيدرات"
مقدمة
1. الكربوهيدرات وأهميتها في التغذية
2. أنواع الكربوهيدرات
استنتاج
فهرس
مقدمة
النظافة الغذائية هي علم أنماط ومبادئ تنظيم نظام غذائي رشيد (مثالي) لشخص سليم ومريض. في إطاره ، يتم تطوير الأسس العلمية والتدابير العملية لتحسين التغذية لمختلف الفئات السكانية والحماية الصحية للموارد الغذائية والمواد الخام والمنتجات في جميع مراحل إنتاجها وتداولها.
ترتبط الجوانب الأساسية للنظافة الغذائية بدراسة العمليات الفسيولوجية ، والآليات الكيميائية الحيوية للهضم ، واستيعاب الطعام والتمثيل الخلوي للمغذيات والمكونات الأخرى. منتجات الطعام، وكذلك الجينوميات الغذائية ، أي أساسيات التنظيم الغذائي للتعبير الجيني.
الصحة الغذائية ، من ناحية ، تحدد معايير الاحتياجات الفسيولوجية ل العناصر الغذائيةآه والطاقة ، تضع متطلبات جودة المنتجات الغذائية وتوصيات لاستخدام مجموعات غذائية مختلفة اعتمادًا على العوامل العمرية والاجتماعية والجغرافية والبيئية والنظام الغذائي والظروف التغذوية ، ومن ناحية أخرى ، تنظم التدابير الصحية والوبائية ( صحي) فحص جودة وسلامة المنتجات والمواد الغذائية التي تتلامس معها ومراقبة امتثال المنشآت الغذائية في مرحلة بنائها وأثناء تشغيلها.
يتم تطوير علم الصحة الغذائية باستخدام المنهجية العامة للبحث العلمي في مجال علم وظائف الأعضاء ، والكيمياء الحيوية ، وعلم السموم ، وعلم الأحياء الدقيقة ، وعلم الأوبئة ، والأمراض الداخلية ، بالإضافة إلى مناهجها وطرقها الفريدة ، بما في ذلك تقييم الحالة التغذوية والحالة التغذوية المعلمات والتكيف الغذائي ، مؤشرات القيمة الغذائية والبيولوجية للمنتجات.
ترتبط الفترة الحديثة لتطور النظافة الغذائية بتنفيذ المجالات العلمية والعملية التالية:
تطوير أسس سياسة الدولة في مجال التغذية الصحية لسكان روسيا ؛
البحوث الأساسية للأسس الفسيولوجية والكيميائية الحيوية للتغذية ؛
المراقبة المستمرة للحالة التغذوية لسكان روسيا ؛
تنظيم الوقاية من الأمراض التي تعتمد على الجهاز الهضمي ؛
بحوث سلامة الغذاء؛
تطوير مناهج علمية ومنهجية لتقييم مصادر الغذاء غير التقليدية والجديدة ؛
تطوير وتحسين الأسس والممارسات العلمية للأطفال والتغذية الغذائية والوقائية ؛
التبرير العلمي والتنفيذ العملي لنظام التكيف الغذائي في الظروف البيئية الحديثة ؛
إدخال واسع للبرامج والمشاريع التربوية والتعليمية في كل من نظام التعليم والتدريب المهني وفي المجتمع ككل.
في الوقت الحاضر ، وللمرة الثالثة خلال المائة عام الماضية ، تكتسب النظافة الغذائية طابعًا اجتماعيًا قويًا ، مما يضمن تطوير مناهج الدولة في مجال تغذية السكان.
تعتبر التغذية من أهم العوامل التي تحدد صحة السكان. تضمن التغذية السليمة النمو الطبيعي للأطفال وتطورهم ، وتساهم في الوقاية من الأمراض ، وتطيل حياة الناس ، وتزيد من الكفاءة وتخلق الظروف الملائمة لتكييفهم بشكل مناسب مع البيئة.
ومع ذلك ، في العقد الماضي ، اتسمت الحالة الصحية للسكان باتجاهات سلبية. متوسط العمر المتوقع للسكان في روسيا أقل بكثير مما هو عليه في معظم البلدان المتقدمة. ترتبط الزيادة في تواتر أمراض القلب والأوعية الدموية والأورام وغيرها من الأمراض المزمنة غير المعدية إلى حد ما بالتغذية. يعاني غالبية سكان روسيا من اضطرابات سوء التغذية الناجمة عن عدم كفاية تناول المغذيات ، وفي المقام الأول الفيتامينات ، والعناصر الدقيقة والكليّة (الكالسيوم ، واليود ، والحديد ، والفلور ، والزنك ، وما إلى ذلك) ، والبروتينات عالية الجودة ، ونسبها غير المنطقية.
تعتبر الكربوهيدرات من العناصر المهمة. هم بمثابة المصدر الرئيسي للطاقة. أكثر من 56٪ من الطاقة التي يتلقاها الجسم من الكربوهيدرات ، والباقي - من البروتينات والدهون.
يبدو لنا عالم الكربوهيدرات غامضًا جدًا. في بعض الأحيان يتم إلقاء اللوم على الكربوهيدرات في حقيقة أنها سبب الوزن الزائد. وفي بعض الأحيان ، على العكس من ذلك ، يقولون أن الكربوهيدرات هي مصدر مثالي للطاقة للجسم.
1. الكربوهيدرات وأهميتها في التغذية
لأول مرة تم اقتراح مصطلح "كربوهيدرات" من قبل أستاذ جامعة ديربت (تارتو الآن) ك. شميت في عام 1844. في ذلك الوقت ، كان من المفترض أن جميع الكربوهيدرات لها الصيغة العامة Cm (H2O) n ، أي كربوهيدرات + ماء. ومن هنا جاء اسم "الكربوهيدرات". اتضح لاحقًا أن عددًا من المركبات التي تنتمي إلى فئة الكربوهيدرات وفقًا لخصائصها تحتوي على الهيدروجين والأكسجين بنسب مختلفة قليلاً عما هو مذكور في الصيغة العامة.
في عام 1927 ، اقترحت اللجنة الدولية لإصلاح التسميات الكيميائية استبدال مصطلح "الكربوهيدرات" بمصطلح "جلايسيدات" ، ولكن الاسم القديم "الكربوهيدرات" قد ترسخ وأصبح معروفًا بشكل عام.
تتشكل الكربوهيدرات في النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي وتدخل الجسم بشكل رئيسي مع المنتجات النباتية. ومع ذلك ، فإن الكربوهيدرات المضافة ، والتي غالبًا ما يتم تمثيلها بواسطة السكروز (أو خليط من السكريات الأخرى) التي يتم الحصول عليها صناعيًا ثم إدخالها في تركيبات الطعام ، أصبحت ذات أهمية متزايدة في التغذية.
يتم تحديد حجم حاجة الشخص للكربوهيدرات من خلال دورها الرائد في تزويد الجسم بالطاقة وعدم الرغبة في تخليق الجلوكوز من الدهون (وحتى أكثر من البروتينات) ويعتمد بشكل مباشر على استهلاك الطاقة. متوسط الحاجة إلى الكربوهيدرات بالنسبة لأولئك الذين لا يقومون بأعمال بدنية شاقة هو 400 - 500 جرام في اليوم.
تكمن قدرة الكربوهيدرات على أن تكون مصدرًا عالي الكفاءة للطاقة على عملها في الحفاظ على البروتين. عندما يتم توفير كمية كافية من الكربوهيدرات مع الطعام ، يتم استخدام الأحماض الأمينية في الجسم كمواد للطاقة إلى حد ضئيل. على الرغم من أن الكربوهيدرات ليست من بين العوامل الغذائية الأساسية ويمكن أن تتكون في الجسم من الأحماض الأمينية والجلسرين ، يجب ألا تقل كمية الكربوهيدرات في النظام الغذائي اليومي عن 50-60 جم.
يؤدي المزيد من الانخفاض في كمية الكربوهيدرات إلى اضطرابات حادة في عمليات التمثيل الغذائي. الإفراط في تناول الكربوهيدرات يؤدي إلى السمنة. عندما يتم تناول كميات كبيرة من السكريات مع الطعام ، لا يمكن ترسيبها بالكامل على شكل جليكوجين ، ويتحول فائضها إلى دهون ثلاثية ، مما يساهم في زيادة نمو الأنسجة الدهنية. تساعد المستويات المرتفعة من الأنسولين في الدم على تسريع هذه العملية ، لأن الأنسولين له تأثير محفز قوي على ترسب الدهون.
عند إنشاء حصص غذائية ، من المهم للغاية ليس فقط تلبية احتياجات الإنسان للكمية المطلوبة من الكربوهيدرات ، ولكن أيضًا تحديد النسب المثلى لأنواع مختلفة من الكربوهيدرات نوعياً. من الأهمية بمكان مراعاة النسبة في النظام الغذائي من الكربوهيدرات سهلة الهضم (السكريات) والتي يتم امتصاصها ببطء (النشا والجليكوجين).
على عكس السكريات ، يتم تكسير النشا والجليكوجين ببطء في الأمعاء. محتوى السكر في الدم في نفس الوقت يزداد تدريجياً. في هذا الصدد ، من المستحسن تلبية احتياجات الكربوهيدرات بشكل رئيسي بسبب امتصاص الكربوهيدرات ببطء. يجب أن تمثل 80-90٪ من إجمالي كمية الكربوهيدرات المستهلكة. إن تقييد الكربوهيدرات سهلة الهضم له أهمية خاصة لمن يعانون من تصلب الشرايين وأمراض القلب والأوعية الدموية والسكري والسمنة.
الكربوهيدرات هي العناصر الرئيسية الحاملة للطاقة في تغذية الإنسان ، حيث توفر 50-70٪ من إجمالي قيمة الطاقة للنظام الغذائي.
إلى جانب وظيفة الطاقة الرئيسية ، تشارك الكربوهيدرات في عملية التمثيل الغذائي للبلاستيك. للكربوهيدرات تأثير مضاد للكيتون عن طريق تحفيز أكسدة أنزيم الأسيتيل أ ، الذي يتشكل أثناء أكسدة الأحماض الدهنية. المصدر الرئيسي للكربوهيدرات في النظام الغذائي للإنسان هو الأطعمة النباتية ، ولا يوجد سوى اللاكتوز والجليكوجين في المنتجات الحيوانية.
تتمثل الوظيفة الرئيسية للكربوهيدرات في توفير الطاقة لجميع العمليات في الجسم. الخلايا قادرة على استقبال الطاقة من الكربوهيدرات ، كما في حالة الأكسدة ، أي. "الاحتراق" وفي الظروف اللاهوائية (بدون وصول الأكسجين). نتيجة لاستقلاب 1 جرام من الكربوهيدرات ، يتلقى الجسم طاقة تعادل 4 كيلو كالوري. يرتبط استقلاب الكربوهيدرات ارتباطًا وثيقًا بعملية التمثيل الغذائي للدهون والبروتينات ، مما يضمن تحولاتها المتبادلة. مع النقص المعتدل في الكربوهيدرات في النظام الغذائي ، فإن الدهون المترسبة ونقص عميق (أقل من 50 جم / يوم) والأحماض الأمينية (خالية ومن تكوين بروتينات العضلات) تشارك في عملية استحداث السكر ، مما يؤدي إلى الحصول على الطاقة اللازمة للجسم. آلام العضلات بعد العمل الشاق هي نتيجة التأثير على خلايا حمض اللاكتيك ، والذي يتكون أثناء التحلل اللاهوائي للكربوهيدرات ، عندما لا يكون هناك ما يكفي من الأكسجين من الدم لضمان عمل الخلايا العضلية.
غالبًا ما يؤدي التقييد الحاد للكربوهيدرات في النظام الغذائي إلى اضطرابات أيضية كبيرة. في هذه الحالة ، يتأثر استقلاب البروتين بشكل خاص. تستخدم البروتينات التي تعاني من نقص الكربوهيدرات لأغراض أخرى: فهي تصبح مصدرًا للطاقة وتشارك في بعض التفاعلات الكيميائية المهمة. هذا يؤدي إلى زيادة تكوين المواد النيتروجينية ، ونتيجة لذلك ، إلى زيادة العبء على الكلى ، واضطرابات استقلاب الملح وعواقب أخرى ضارة بالصحة.
مع نقص الكربوهيدرات في الطعام ، لا يستخدم الجسم البروتينات فحسب ، بل يستخدم أيضًا الدهون لتخليق الطاقة. مع زيادة تكسير الدهون ، قد تحدث اضطرابات التمثيل الغذائي ، المرتبطة بالتكوين المتسارع للكيتونات (تشمل هذه الفئة من المواد الأسيتون المعروف للجميع) وتراكمها في الجسم. يمكن أن يؤدي التكوين المفرط للكيتونات مع زيادة أكسدة الدهون وجزء من البروتينات إلى "تحمض" البيئة الداخلية للجسم وتسمم أنسجة المخ حتى حدوث غيبوبة حمضية مع فقدان الوعي. مع تناول كمية كافية من الكربوهيدرات من الطعام ، تُستخدم البروتينات بشكل أساسي في عملية التمثيل الغذائي للبلاستيك ، وليس لإنتاج الطاقة. وبالتالي ، فإن الكربوهيدرات ضرورية للاستخدام الرشيد للبروتينات. كما أنها قادرة على تحفيز أكسدة المنتجات الوسيطة لعملية التمثيل الغذائي للأحماض الدهنية.
ومع ذلك ، فإن هذا لا يستنفد دور الكربوهيدرات. إنها جزء لا يتجزأ من جزيئات بعض الأحماض الأمينية ، وتشارك في بناء الإنزيمات ، وتشكيل الأحماض النووية ، وهي سلائف لتكوين الدهون ، والغلوبولين المناعي ، التي تلعب دورًا مهمًا في الجهاز المناعي ، والبروتينات السكرية - المجمعات من الكربوهيدرات والبروتينات وهي أهم مكونات أغشية الخلايا. تشكل أحماض الهيالورونيك وعديدات السكاريد المخاطية طبقة واقية بين جميع الخلايا التي يتكون منها الجسم.
تم إعاقة الاهتمام بالكربوهيدرات بسبب التعقيد الشديد لبنيتها. على عكس مونومرات الأحماض النووية (النيوكليوتيدات) والبروتينات (الأحماض الأمينية) ، والتي يمكن أن ترتبط ببعضها البعض فقط بطريقة واحدة محددة ، يمكن لوحدات السكريات الأحادية في السكريات قليلة السكاريد والسكريات أن ترتبط ببعضها البعض بعدة طرق في العديد من المواضع المختلفة.
منذ النصف الثاني من القرن العشرين. هناك تطور سريع في الكيمياء والكيمياء الحيوية للكربوهيدرات ، بسبب أهميتها البيولوجية.
تعتبر الكربوهيدرات ، إلى جانب البروتينات والدهون ، من أهم المركبات الكيميائية التي تتكون منها الكائنات الحية. في البشر والحيوانات ، تؤدي الكربوهيدرات وظائف مهمة: الطاقة (النوع الرئيسي للوقود الخلوي) ، الهيكلية (مكون أساسي لمعظم الهياكل داخل الخلايا) والوقائية (مشاركة مكونات الكربوهيدرات من الغلوبولين المناعي في الحفاظ على المناعة).
تستخدم الكربوهيدرات (الريبوز ، الديوكسيريبوز) لتخليق الأحماض النووية ، وهي مكونات من الإنزيمات المشتركة للنيوكليوتيدات التي تلعب دورًا مهمًا للغاية في عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية. في الآونة الأخيرة ، اجتذبت البوليمرات الحيوية المختلطة التي تحتوي على الكربوهيدرات اهتمامًا متزايدًا: الببتيدات السكرية والبروتينات السكرية ، والشحميات السكرية والسكريات الدهنية ، والبروتينات السكرية ، إلخ. تؤدي هذه المواد وظائف معقدة وهامة في الجسم.
لذلك ، سوف أسلط الضوء الأهمية البيولوجية للكربوهيدرات:
تؤدي الكربوهيدرات وظيفة بلاستيكية ، أي أنها تشارك في بناء العظام والخلايا والإنزيمات. يشكلون 2-3٪ بالوزن.
الكربوهيدرات هي مادة الطاقة الرئيسية. عندما يتأكسد 1 جرام من الكربوهيدرات ، يتم تحرير 4.1 كيلو كالوري من الطاقة و 0.4 جرام من الماء.
يحتوي الدم على 100-110 ملغ من الجلوكوز. يعتمد الضغط الاسموزي للدم على تركيز الجلوكوز.
تشارك الخنازير (ريبوز و ديوكسيريبوز) في بناء ATP.
تلعب الكربوهيدرات دورًا وقائيًا في النباتات.
2. أنواع الكربوهيدرات
هناك مجموعتان رئيسيتان من الكربوهيدرات: بسيطة ومعقدة. تشمل الكربوهيدرات البسيطة الجلوكوز والفركتوز والجالاكتوز والسكروز واللاكتوز والمالتوز. إلى معقد - النشا والجليكوجين والألياف والبكتين.
تنقسم الكربوهيدرات إلى السكريات الأحادية (البسيطة) والسكريات قليلة السكاريد والسكريات (المعقدة).
1. السكريات الأحادية
الفركتوز
الجالاكتوز
2. قلة السكريات
السكريات
السكروز (السكر العادي أو القصب أو البنجر)
مالتوز
ايزومالتوز
لاكتولوز
3-السكريات
ديكستران
الجليكوجين
السليلوز
غالاكتومانانس
السكريات الأحادية(الكربوهيدرات البسيطة) هي أبسط تمثيل للكربوهيدرات ولا تتحلل إلى مركبات أبسط أثناء التحلل المائي. الكربوهيدرات البسيطة تذوب بسهولة في الماء ويتم هضمها بسرعة. لها طعم حلو واضح وتصنف على أنها سكريات.
اعتمادًا على عدد ذرات الكربون في الجزيئات ، يتم تقسيم السكريات الأحادية إلى ثلاثيات ، تتروس ، خماسيات ، و hexoses. بالنسبة للبشر ، فإن الأهم هو الهكسوز (الجلوكوز ، الفركتوز ، الجالاكتوز ، إلخ) والبنتوز (الريبوز ، الديوكسيريبوز ، إلخ).
عندما يتحد اثنان من السكريات الأحادية ، تتشكل السكريات الثنائية.
أهم السكريات الأحادية هو الجلوكوز ، لأنه وحدة هيكلية (لبنة) لبناء معظم المواد الغذائية والسكريات. يتم تنظيم نقل الجلوكوز إلى الخلايا في العديد من الأنسجة بواسطة هرمون الأنسولين البنكرياس.
في البشر ، يتم تحويل الجلوكوز الزائد في المقام الأول إلى الجليكوجين ، الكربوهيدرات الاحتياطية الوحيدة في الأنسجة الحيوانية. في جسم الإنسان ، يبلغ إجمالي محتوى الجليكوجين حوالي 500 جرام - وهذا هو الإمداد اليومي من الكربوهيدرات المستخدمة عندما يعانون من نقص شديد في التغذية. يؤدي النقص المطول للجليكوجين في الكبد إلى خلل في خلايا الكبد وتسللها الدهني.
قلة السكريات- مركبات أكثر تعقيدًا مبنية من عدة (من 2 إلى 10) بقايا أحادية السكاريد. وهي مقسمة إلى ثنائيات السكاريد ، والسكريات الثلاثية ، إلخ. أهم أنواع السكاريد للبشر هي السكروز والمالتوز واللاكتوز. توجد السكريات القليلة ، التي تشمل رافينوز ، ستاكيوز ، فيرباسكوز ، بشكل أساسي في البقوليات ومنتجات معالجتها التكنولوجية ، مثل دقيق الصويا ، وكذلك بكميات صغيرة في العديد من الخضروات. توجد فركتو-أوليغوساكاريدس في الحبوب (القمح ، الجاودار) ، والخضروات (البصل ، والثوم ، والخرشوف ، والهليون ، والراوند ، والهندباء) ، وكذلك الموز والعسل.
تتضمن مجموعة السكريات قليلة السكاريد أيضًا مالتوديكسترين ، وهي المكونات الرئيسية للعصائر ودبس السكر المُنتَج صناعياً من مواد خام عديد السكاريد. أحد ممثلي oligosaccharides هو اللاكتولوز ، الذي يتكون من اللاكتوز أثناء المعالجة الحرارية للحليب ، على سبيل المثال ، في إنتاج الحليب المخبوز والمعقم.
لا يتم تكسير السكريات قليلة السكاريد عمليًا في الأمعاء الدقيقة للإنسان بسبب نقص الإنزيمات المناسبة. لهذا السبب ، لديهم خصائص الألياف الغذائية. تلعب بعض السكريات القلة دورًا أساسيًا في حياة البكتيريا الطبيعية للأمعاء الغليظة ، مما يسمح بتصنيفها على أنها مواد حيوية - وهي مواد يتم تخميرها جزئيًا بواسطة بعض الكائنات الدقيقة المعوية وتضمن الحفاظ على التكاثر الميكروبي المعوي الطبيعي.
السكريات- مركبات بوليمرات جزيئية عالية تتكون من عدد كبير من المونومرات ، وهي بقايا السكريات الأحادية. تنقسم السكريات إلى مواد قابلة للهضم وغير قابلة للهضم في الجهاز الهضمي للإنسان. تشمل المجموعة الفرعية الأولى النشا والجليكوجين ، والثانية - مجموعة متنوعة من المركبات ، منها مواد السليلوز (الألياف) ، والهيميسيلوز والبكتين الأكثر أهمية بالنسبة للإنسان.
يتم الجمع بين القلة والسكريات بواسطة مصطلح "الكربوهيدرات المعقدة". أحادي - والسكريات الثنائية لها طعم حلو ، وبالتالي فهي تسمى أيضا "السكريات". السكريات ليس لها طعم حلو. حلاوة السكروز مختلفة. إذا تم أخذ حلاوة محلول السكروز بنسبة 100٪ ، فإن حلاوة المحاليل المتكافئة للسكريات الأخرى ستكون: الفركتوز - 173٪ ، الجلوكوز - 81٪ ، المالتوز والجلاكتوز - 32٪ واللاكتوز - 16٪.
السكريات القابلة للهضم الرئيسية هي النشا - القاعدة الغذائية للحبوب والبقوليات والبطاطس. يمثل ما يصل إلى 80٪ من الكربوهيدرات المستهلكة مع الطعام. إنه بوليمر معقد يتكون من جزأين: أميلوز - بوليمر خطي وأميلوبكتين - بوليمر متفرع. إن نسبة هذين الجزأين في مصادر خام مختلفة للنشا هي التي تحدد خصائصه الفيزيائية والكيميائية والتكنولوجية المختلفة ، على وجه الخصوص ، قابلية الذوبان في الماء عند درجات حرارة مختلفة. مصدر النشا هو المنتجات النباتية ، وخاصة الحبوب: الحبوب والدقيق والخبز والبطاطس.
لتسهيل امتصاص الجسم للنشا ، يجب أن يخضع المنتج المحتوي عليه للمعالجة الحرارية. في هذه الحالة ، يتم تكوين عجينة النشا بشكل صريح ، على سبيل المثال الهلام ، أو في شكل كامن كجزء من تركيبة الغذاء: العصيدة ، والخبز ، والمعكرونة ، وأطباق البقول. النشا السكريات التي تدخل الجسم مع الطعام تخضع بشكل تسلسلي ، بدءا من تجويف الفم ، التخمر إلى مالتوديكسترين ، المالتوز والجلوكوز ، يليها الاستيعاب الكامل تقريبا.
ثاني عديد السكاريد القابل للهضم هو الجليكوجين. قيمته الغذائية صغيرة - ما لا يزيد عن 10-15 جم من الجليكوجين في تكوين الكبد واللحوم والأسماك يأتي مع النظام الغذائي. عندما ينضج اللحم ، يتحول الجليكوجين إلى حمض اللاكتيك.
لا يتم هضم بعض الكربوهيدرات المعقدة (الألياف ، السليلوز ، إلخ) على الإطلاق في جسم الإنسان. ومع ذلك ، فإن هذا عنصر ضروري للتغذية: فهي تحفز حركة الأمعاء ، وتشكل كتل برازية ، وبالتالي تساعد على إزالة السموم وتطهير الجسم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الألياف ، على الرغم من عدم هضمها من قبل البشر ، تعمل كمصدر للتغذية للميكروبات المعوية المفيدة.
استنتاج
أهمية الكربوهيدرات في تغذية الإنسان عالية جدًا. إنها بمثابة أهم مصدر للطاقة ، حيث توفر ما يصل إلى 50-70٪ من إجمالي السعرات الحرارية المتناولة.
إن قدرة الكربوهيدرات على أن تكون مصدرًا عالي الكفاءة للطاقة هو الأساس الذي تقوم عليه "الاحتفاظ بالبروتين". على الرغم من أن الكربوهيدرات ليست من بين العوامل الغذائية الأساسية ويمكن أن تتكون في الجسم من الأحماض الأمينية والجلسرين ، يجب ألا تقل كمية الكربوهيدرات في النظام الغذائي اليومي عن 50-60 جم.
يرتبط عدد من الأمراض ارتباطًا وثيقًا بضعف التمثيل الغذائي للكربوهيدرات: داء السكري ، والجالاكتوز في الدم ، وانتهاك نظام تخزين الجليكوجين ، وعدم تحمل الحليب ، إلخ. وتجدر الإشارة إلى أن الكربوهيدرات في جسم الإنسان والحيوان موجودة بكميات أقل (لا تزيد عن 2٪ من وزن الجسم الجاف) عن البروتينات والدهون ؛ في الكائنات الحية النباتية ، بسبب السليلوز ، تشكل الكربوهيدرات ما يصل إلى 80٪ من الكتلة الجافة ، وبالتالي ، بشكل عام ، هناك المزيد من الكربوهيدرات في المحيط الحيوي أكثر من جميع المركبات العضوية الأخرى مجتمعة.
قائمة وكتابة الصيغ ، والإشارة إلى الفئات التي تنتمي إليها الأحماض الأمينية الأساسية. تصنيف الأحماض الأمينية الأساسية على أساس التركيب الكيميائي للجذر. فيتامينات المجموعة د ، التركيب الكيميائي ، الدور البيولوجي.
التغذية الرشيدة للأطفال وأهميتها في النمو البدني للأطفال ومقاومة أجسامهم للعوامل البيئية الضارة. حاجة الكائن الحي المتنامي للبروتينات والكربوهيدرات والدهون ، المعادنأوه. فيتامينات الطعام.
ضمان إنتاج المنتجات الغذائية في تشكيلة. الاستخدام الرشيد للغذاء من قبل كل شخص. حاجة الجسم الفسيولوجية لجميع العناصر الغذائية والطاقة. نسبة البروتينات والدهون والكربوهيدرات في غذاء الإنسان.
كفاءة استخدام السكريات الطبيعية في تكنولوجيا الغذاء. تأثير السكريات على الخواص الحسية للحلوى المخفوقة. توصيف وتحليل القيمة الغذائية للكريمات مع إضافة الجيلاتين. الحصول على صمغ الغوار.
جوهر النظافة الغذائية هو فرع من فروع النظافة يدرس مشاكل التغذية الكاملة والعقلانية للإنسان ، اعتمادًا على الجنس والعمر والمهنة وطبيعة العمل والظروف المناخية والنشاط البدني. الخصائص الصحية للفواكه.
التركيب الكيميائيالفواكه والخضروات الطازجة. تصنيف الأنواع الفردية. نقل وقبول الفاكهة والخضروات الطازجة. عمليات التخزين. العوامل المؤثرة على سلامة المنتجات الغذائية. القيمة الغذائية للفاكهة والخضروات.
مفهوم وأسباب تمسخ البروتينات الليفية. التعرف على الصيغة الكيميائية والخصائص الأساسية للسكريات النشا. عزل طرق تثبيت الفيتامينات. دراسة عملية تغيير لون المنتجات تحت تأثير الانزيمات.
خصائص القيمة الغذائية والبيولوجية للمواد الغذائية الأساسية. المخاطر البيولوجية المرتبطة بالغذاء والأغذية المعدلة وراثيا. مستويات تأثير العوامل التكنولوجية على جسم الإنسان في عملية امتصاص الغذاء.
التركيب الكيميائي للعناصر الغذائية: خواص الماء ، والعناصر الكبيرة والصغرى ، والسكريات الأحادية ، والقليلة ، والسكريات ، والدهون ، والدهون ، والبروتينات ، والمواد النيتروجينية غير البروتينية ، والأحماض العضوية والفيتامينات. التركيب الكيميائي والقيمة الغذائية للغذاء.
الغرض من دراسة الموضوع:اكتساب المعرفة حول السمات الهيكلية وخصائص الكربوهيدرات ودورها البيولوجي في الجسم ، وكذلك دور الكربوهيدرات الغذائية والكربوهيدرات الاحتياطية لجسم الإنسان أثناء عمليات استعادة الجسم بعد المجهود البدني.
أسئلة تعليمية (خطة الدراسة الذاتية حول الموضوع)
الخصائص العامة للكربوهيدرات.
سمات التركيب الكيميائي للسكريات الأحادية والثنائية والسكريات التي تشكل جزءًا من المنتجات الغذائية وتتكون في جسم الإنسان.
الدور البيولوجي للكربوهيدرات ومحتواها في أنسجة وأعضاء الجسم المختلفة.
التحولات الأنزيمية للكربوهيدرات في الجهاز الهضمي.
نقل الكربوهيدرات عبر أغشية الخلايا.
معيار الكربوهيدرات في النظام الغذائي ، مفهوم المؤشر الجلايسيمي.
الأهداف
بناءً على معرفة التركيب والخواص الكيميائية للسكريات الأحادية والأنا والعديد السكاريد ، تعلم شرح الاختلافات بين الكربوهيدرات التي تشكل جزءًا من المنتجات الغذائية والكربوهيدرات في جسم الإنسان.
بناءً على معرفة المراحل الرئيسية للتحولات الكيميائية الحيوية للكربوهيدرات في عملية الهضم والامتصاص ، اختر طرقًا لاستخدام الكربوهيدرات الغذائية لتحسين الأداء وتسريع عمليات الاسترداد بعد المجهود البدني.
إرشادات لدراسة الموضوع
عند العمل على مادة هذا الموضوع ، أولاً وقبل كل شيء ، تحتاج إلى معرفة الأسس التي تنتمي إليها المواد التي تنتمي إلى فئة الكربوهيدرات ، والنظر في الهياكل الحلقية وغير الحلقية للسكريات الأحادية ، نظرًا لأن السكريات الأحادية هي الأساس لبناء جزيئات من الكربوهيدرات الأكثر تعقيدًا. . عند تحديد السمات المميزة للسكريات الأحادية ، يُنصح بالبدء في تحديد المجموعات الوظيفية. تحتوي جميع السكريات الأحادية على مجموعة كربونيل واحدة -C \ u003d O والعديد من هيدروكسيدات الكحول -OH ، أي أنها ألدهيد أو كحول كيتو.
يرجع أصل اسم "الكربوهيدرات" إلى حقيقة أن معظم مركبات هذه الفئة ، وفقًا للصيغة التجريبية ، هي مركبات الكربون مع الماء. إذن ، الصيغة التجريبية للجلوكوز من 6 ح 12 ا 6 = (CH 2 س) 6 ، ويمكن وصف معظم الكربوهيدرات الشائعة بالصيغة العامة (CH 2 س) ن، ن> 3. إذا كان الكاربونيل موجودًا في نهاية سلسلة الكربون ، فإنه يشكل مجموعة ألدهيد ، ويسمى السكاريد الأحادي ألدوز. يمكن تصوير معظم الجرعات الصيغة العامة CH 2 أوه- (CHOH) ن - COH
إذا كان الكاربونيل موجودًا بين ذرات الكربون ، فهو عبارة عن مجموعة كيتون ، ويسمى السكاريد أحادي الكيتوز. يتوافق Ketozam مع الصيغة العامة CH 2 OH-CO- (CHOH) ن -CH 2 هو.
1. الدور البيولوجي للكربوهيدرات
طاقة.عندما تتحلل الكربوهيدرات ، تتبدد الطاقة المنبعثة على شكل حرارة أو تخزن في جزيئات ATP. توفر الكربوهيدرات حوالي 50-60٪ من استهلاك الجسم اليومي للطاقة ، وأثناء نشاط التحمل العضلي - ما يصل إلى 70٪. عندما يتأكسد 1 جرام من الكربوهيدرات ، يتم تحرير 17 كيلو جول من الطاقة (4.1 كيلو كالوري). يتم استخدام مخازن الجلوكوز أو الكربوهيدرات الحرة على شكل جليكوجين كمصدر رئيسي للطاقة.
بلاستيك.تستخدم الكربوهيدرات (الريبوز ، الديوكسيريبوز) لبناء ATP ، و ADP والنيوكليوتيدات الأخرى ، وكذلك احماض نووية. هم جزء من بعض الإنزيمات. الكربوهيدرات الفردية هي مكونات أغشية الخلايا. تعتبر منتجات تحويل الجلوكوز (حمض الجلوكورونيك والجلوكوزامين وما إلى ذلك) جزءًا من السكريات والبروتينات المعقدة للغضاريف والأنسجة الأخرى.
احتياطي.يتم تخزين الكربوهيدرات في عضلات الهيكل العظميوالكبد والأنسجة الأخرى على شكل جليكوجين. تعتمد على احتياطياتها وزن الجسم, الحالة الوظيفيةالكائن الحي ، طبيعة التغذية. أثناء النشاط العضلي ، تقل مخازن الجليكوجين بشكل كبير ، وخلال فترة الراحة بعد العمل يتم استعادتها. يؤدي النشاط العضلي المنتظم إلى زيادة مخزون الجليكوجين ، مما يزيد من قدرة الجسم على الطاقة.
محمي.الكربوهيدرات المعقدة جزء من المكونات جهاز المناعة؛ توجد عديدات السكاريد المخاطية في المواد المخاطية التي تغطي سطح الأوعية الدموية والشعب الهوائية والجهاز الهضمي والمسالك البولية وتحمي من تغلغل البكتيريا والفيروسات وكذلك من التلف الميكانيكي.
محدد.تشارك الكربوهيدرات الفردية في ضمان خصوصية مجموعات الدم ، وتعمل كمضادات التخثر ، وهي مستقبلات لعدد من الهرمونات أو المواد الدوائية ، ولها تأثير مضاد للأورام.
تنظيمية.لا يتم تكسير الألياف الغذائية في الأمعاء ، ولكنها تنشط التمعج المعوي، إنزيمات الجهاز الهضمي ، امتصاص المغذيات.
إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه
سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.
نشر على http://www.allbest.ru/
نشر على http://www.allbest.ru/
الكربوهيدرات (السكريات ، السكريات) هي مواد عضوية تحتوي على مجموعة كاربونيل وعدة مجموعات هيدروكسيل. يأتي اسم فئة المركبات من الكلمات "هيدرات الكربون" ، وقد اقترحها ك.شميدت لأول مرة في عام 1844. يرجع ظهور هذا الاسم إلى حقيقة أن أول الكربوهيدرات المعروفة للعلم قد تم وصفها بالصيغة الإجمالية C x (H 2 O) y ، وهي مركبات الكربون والماء رسميًا.
الكربوهيدرات هي فئة واسعة جدًا من المركبات العضوية ، من بينها مواد ذات خصائص مختلفة جدًا. هذا يسمح للكربوهيدرات بأداء مجموعة متنوعة من الوظائف في الكائنات الحية. تشكل مركبات هذه الفئة حوالي 80٪ من الكتلة الجافة للنباتات و 2-3٪ من كتلة الحيوانات.
السكريات الأحادية (من اليونانية monos - الوحيد ، السكار - السكر) - أبسط الكربوهيدرات التي لا تتحلل مع تكوين المزيد الكربوهيدرات البسيطة. التخليق الحيوي للكربوهيدرات عضوي
Disaccharimds (من ثنائي ، سكر ، سكر) - مركبات عضوية معقدة ، واحدة من المجموعات الرئيسية للكربوهيدرات ، أثناء التحلل المائي ، ينقسم كل جزيء إلى جزيئين من السكريات الأحادية
Omligosaccharimds (من اليونانية؟ Lagpt - قليل) عبارة عن كربوهيدرات ، يتم تصنيع جزيئاتها من 2 إلى 10 بقايا أحادية السكاريد متصلة بواسطة روابط جليكوسيدية.
Polysaccharimds هو الاسم العام لفئة الكربوهيدرات المعقدة عالية الجزيئات ، والتي تتكون جزيئاتها من عشرات أو مئات أو آلاف المونومرات - السكريات الأحادية.
السكريات الأحادية:
الجلوكوز
الفركتوز
جالاكتوز
المانوز
قلة السكريات
السكريات:
السكروز (سكر عادي أو قصب أو بنجر)
مالتوز
إيزومالتوز
اللاكتوز
لاكتولوز
السكريات:
الدكسترين مادة صمغية
الجليكوجين
نشاء
السليلوز
غالاكتومانانس
جلوكومانان
جليكوزامينوجليكان (عديدات السكاريد المخاطية):
الهيبارين
كبريتات شوندروتن
حمض الهيالورونيك
كبريتات الهيبارين
كبريتات ديرماتان
كبريتات الكيراتان
تؤدي الكربوهيدرات في الكائنات الحية الوظائف التالية:
1. الوظائف الهيكلية والداعمة. تشارك الكربوهيدرات في بناء الهياكل الداعمة المختلفة. لذا فإن السليلوز هو العنصر الرئيسي المكون الهيكليالجدران الخلوية للنباتات ، يؤدي الكيتين وظيفة مماثلة في الفطريات ، كما يوفر صلابة للهيكل الخارجي للمفصليات.
2. دور وقائي في النباتات. تحتوي بعض النباتات على تكوينات واقية (أشواك ، وخز ، إلخ) تتكون من جدران خلوية من الخلايا الميتة.
3. وظيفة بلاستيكية. الكربوهيدرات هي جزء من جزيئات معقدة (على سبيل المثال ، البنتوز (ريبوز وديوكسيريبوز) تشارك في بناء ATP ، DNA و RNA).
4. وظيفة الطاقة. تعمل الكربوهيدرات كمصدر للطاقة: عندما يتأكسد 1 جرام من الكربوهيدرات ، يتم إطلاق 4.1 كيلو كالوري من الطاقة و 0.4 جرام من الماء.
5. وظيفة الاحتياطي. تعمل الكربوهيدرات كمغذيات احتياطية: الجليكوجين في الحيوانات والنشا والأنولين في النباتات.
6. وظيفة التناضحي. تشارك الكربوهيدرات في تنظيم الضغط الاسموزي في الجسم. لذلك ، يحتوي الدم على 100-110 مجم /٪ جلوكوز ، ويعتمد ذلك على تركيز الجلوكوز الضغط الاسموزيالدم.
7. وظيفة المستقبل. تعد السكريات القليلة القلة جزءًا من الجزء المستقبلي للكثيرين مستقبلات الخلاياأو جزيئات يجند.
تسود الكربوهيدرات في النظام الغذائي اليومي للإنسان والحيوان. تحصل الحيوانات العاشبة على النشا والألياف والسكروز. تحصل الحيوانات آكلة اللحوم على الجليكوجين من اللحوم.
الحيوانات غير قادرة على تصنيع الكربوهيدرات من مواد غير عضوية. يحصلون عليها من النباتات مع الطعام ويستخدمونها كمصدر رئيسي للطاقة التي يتم الحصول عليها في عملية الأكسدة:
C x (H 2 O) y + xO 2> xCO 2 + yH 2 O + طاقة.
في الأوراق الخضراء للنباتات ، تتشكل الكربوهيدرات أثناء عملية التمثيل الضوئي - وهي عملية بيولوجية فريدة لتحويل المواد غير العضوية إلى سكريات - أول أكسيد الكربون (IV) والماء ، والتي تحدث بمشاركة الكلوروفيل بسبب الطاقة الشمسية:
CO 2 + yH 2 O> C x (H 2 O) y + xO 2
يتكون استقلاب الكربوهيدرات في جسم الإنسان والحيوانات العليا من عدة عمليات:
1. التحلل المائي (الانقسام) في الجهاز الهضميالسكريات وثنائيات السكريات من الطعام إلى السكريات الأحادية ، يليها الامتصاص من تجويف الأمعاء إلى مجرى الدم.
2. تكوين الجليكوجين (تخليق) وتحلل الجليكوجين (تحلل) الجليكوجين في الأنسجة ، وخاصة في الكبد.
3. الهوائية (مسار فوسفات البنتوز لأكسدة الجلوكوز أو دورة البنتوز) والتحلل اللاهوائي (بدون استهلاك الأكسجين) تحلل الجلوكوز - طرق تكسير الجلوكوز في الجسم.
4. التحويل البيني للسداسيات.
5. الأكسدة الهوائية لمنتج تحلل السكر - البيروفات (المرحلة الأخيرة من استقلاب الكربوهيدرات).
6. استحداث السكر - تخليق الكربوهيدرات من المواد الخام غير الكربوهيدراتية (البيروفيك ، حمض اللاكتيك ، الجلسرين ، الأحماض الأمينية والمركبات العضوية الأخرى).
المصادر الرئيسية للكربوهيدرات من الطعام هي: الخبز والبطاطس والمعكرونة والحبوب والحلويات. صافي الكربوهيدرات هو السكر. العسل ، حسب مصدره ، يحتوي على 70-80٪ جلوكوز وسكر الفواكه.
للإشارة إلى كمية الكربوهيدرات في الطعام ، يتم استخدام وحدة خبز خاصة.
بالإضافة إلى ذلك ، ترتبط مجموعة الكربوهيدرات بسوء الهضم جسم الانسانالألياف والبكتين.
استضافت على Allbest.ru
...وثائق مماثلة
الخصائص المحددة ، والهيكل والوظائف الرئيسية ، ومنتجات تكسير الدهون والبروتينات والكربوهيدرات. هضم وامتصاص الدهون في الجسم. تكسير الكربوهيدرات المعقدة في الطعام. معلمات تنظيم التمثيل الغذائي للكربوهيدرات. دور الكبد في التمثيل الغذائي.
ورقة مصطلح ، تمت إضافة 11/12/2014
وظائف الطاقة والتخزين ودعم بناء الكربوهيدرات. خصائص السكريات الأحادية كمصدر رئيسي للطاقة في جسم الإنسان ؛ الجلوكوز. الممثلين الرئيسيين للسكريات. السكروز. السكريات ، تكوين النشا ، التمثيل الغذائي للكربوهيدرات.
التقرير ، تمت الإضافة في 04/30/2010
الكربوهيدرات هي مجموعة من المركبات العضوية. هيكل ووظيفة الكربوهيدرات. التركيب الكيميائي للخلية. أمثلة على الكربوهيدرات ومحتواها في الخلايا. الحصول على الكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون والماء في عملية تفاعل التمثيل الضوئي ، وخصائص التصنيف.
عرض تقديمي ، تمت الإضافة بتاريخ 04/04/2012
نتيجة تفكك ووظيفة البروتينات والدهون والكربوهيدرات. تكوين البروتينات ومحتواها في المنتجات الغذائية. آليات تنظيم البروتين و التمثيل الغذائي للدهون. دور الكربوهيدرات في الجسم. نسبة البروتينات والدهون والكربوهيدرات في نظام غذائي متكامل.
العرض ، تمت إضافة 11/28/2013
دور وأهمية البروتينات والدهون والكربوهيدرات للمسار الطبيعي لكل شيء حيوي عمليات مهمة. التركيب والهيكل والخصائص الرئيسية للبروتينات والدهون والكربوهيدرات وأهم مهامها ووظائفها في الجسم. المصادر الرئيسية لهذه العناصر الغذائية.
عرض تقديمي ، تمت الإضافة بتاريخ 04/11/2013
التمثيل الغذائي والطاقة هما الوظيفة الرئيسية للجسم ، ومراحلها الرئيسية وعملياتها المستمرة - الاستيعاب والتشتت. دور البروتينات في الجسم ، آلية التمثيل الغذائي. تبادل الماء والفيتامينات والدهون والكربوهيدرات. تنظيم توليد الحرارة ونقل الحرارة.
الملخص ، تمت الإضافة في 08/08/2009
مفهوم وتصنيف الكربوهيدرات ، الوظائف الرئيسية في الجسم. وصفا موجزا لدور بيئي وبيولوجي. الدهون السكرية والبروتينات السكرية كمكونات هيكلية ووظيفية للخلية. الاضطرابات الوراثية في التمثيل الغذائي للسكريات الأحادية والسكريات.
اختبار ، تمت إضافة 12/03/2014
قيمة للجسم من البروتينات والدهون والكربوهيدرات والماء و املاح معدنية. البروتين والكربوهيدرات والتمثيل الغذائي للدهون في جسم الإنسان. معايير التغذية. الفيتامينات ودورها في التمثيل الغذائي. عوز الفيتامينات الرئيسي. دور المعادن في تغذية الإنسان.
الاختبار ، تمت الإضافة في 01/24/2009
وظائف التمثيل الغذائي في الجسم: تزويد الأعضاء والأنظمة بالطاقة المنتجة أثناء تكسير العناصر الغذائية ؛ تحويل جزيئات الطعام إلى كتل بناء ؛ تكوين الأحماض النووية والدهون والكربوهيدرات ومكونات أخرى.
الملخص ، تمت الإضافة في 01/20/2009
استقلاب البروتينات والدهون والكربوهيدرات. أنواع التغذية البشرية: التغذية النهمة ، والتغذية المنفصلة والمنخفضة الكربوهيدرات ، والنباتية ، والحمية الغذائية النيئة. دور البروتينات في التمثيل الغذائي. قلة الدهون في الجسم. تغيرات في الجسم نتيجة تغيير نوع النظام الغذائي.