ადამიანის სხეულის სრულფასოვანი ფუნქციონირებისთვის აუცილებელი ორგანული ნაერთების ერთ – ერთი სახეობაა ნახშირწყლები.
ისინი მათი სტრუქტურის მიხედვით იყოფა რამდენიმე ტიპად - მონოსაქარიდები, დისაქარიდები და პოლისაქარიდები. აუცილებელია გვესმოდეს, თუ რატომ არის ისინი საჭირო და რა არის მათი ქიმიური და ფიზიკური თვისებები.
ნახშირწყლების კლასიფიკაცია
ნახშირწყლები არის ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ნახშირბადს, წყალბადს და ჟანგბადს. ყველაზე ხშირად ისინი ბუნებრივი წარმოშობისაა, თუმცა ზოგი ინდუსტრიულად იქმნება. მათი როლი ცოცხალი ორგანიზმების ცხოვრებაში დიდია.
მათი ძირითადი ფუნქციებია შემდეგი:
- ენერგია. ეს ნაერთები ენერგიის ძირითადი წყაროა. ორგანოების უმეტესობას შეუძლია სრულად იმუშაოს გლუკოზის დაჟანგვის დროს მიღებული ენერგიის გამო.
- სტრუქტურული. ნახშირწყლები აუცილებელია სხეულის თითქმის ყველა უჯრედის ფორმირებისთვის. ბოჭკოვანი ასრულებს დამხმარე მასალის როლს, ხოლო რთული ძვლები გვხვდება ძვლებში და ხრტილში. უჯრედის მემბრანის ერთ-ერთი კომპონენტია ჰიალურონის მჟავა. ნახშირწყლების ნაერთები ასევე საჭიროა ფერმენტების წარმოებაში.
- დამცავი. როდესაც სხეული ფუნქციონირებს, ხორციელდება ჯირკვლები, რომლებიც სეკრეტორულ სითხეებს ასრულებენ, შინაგანი ორგანოების პათოგენური ეფექტებისგან დასაცავად. ამ სითხეების მნიშვნელოვანი ნაწილი წარმოდგენილია ნახშირწყლები.
- მარეგულირებელი. ეს ფუნქცია ვლინდება გლუკოზის ადამიანის ორგანიზმზე (მხარს უჭერს ჰომეოსტაზს, აკონტროლებს ოსმოსურ წნევას) და ბოჭკოვანს (მოქმედებს კუჭ-ნაწლავის მოძრაობაზე).
- სპეციალური მახასიათებლები. ისინი დამახასიათებელია ნახშირწყლების გარკვეული ტიპებისთვის. ასეთი განსაკუთრებული ფუნქციები მოიცავს: ნერვული იმპულსების გადაცემის პროცესში მონაწილეობას, სხვადასხვა სისხლის ჯგუფების ფორმირებას და ა.შ.
იქიდან გამომდინარე, რომ ნახშირწყლების ფუნქციები საკმაოდ მრავალფეროვანია, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ეს ნაერთები უნდა განსხვავდებოდეს მათ სტრუქტურასა და მახასიათებლებში.
ეს მართალია და მათი ძირითადი კლასიფიკაცია მოიცავს ისეთ სახეობებს, როგორიცაა:
- მონოსაქარიდები. ისინი ითვლება უმარტივესებად. ნახშირწყლების დარჩენილი ტიპები შედის ჰიდროლიზის პროცესში და იყოფა მცირე კომპონენტებად. მონოსაქარიდებს არ აქვთ ეს უნარი, ისინი საბოლოო პროდუქტია.
- დისაკარიდები. ზოგიერთ კლასიფიკაციაში, ისინი კლასიფიცირდება როგორც ოლიგოსაქარიდები. ისინი შეიცავს ორ მონოსაქარიდულ მოლეკულს. მათზე disaccharide იყოფა ჰიდროლიზის დროს.
- ოლიგოსაქარიდები. ამ ნაერთის შემადგენლობა შეიცავს 2-დან 10 მონოსაქარიდის მოლეკულას.
- პოლისაქარიდები. ეს ნაერთები ყველაზე დიდი ჯიშია. ისინი მოიცავს 10-ზე მეტ მონოსაქარიდულ მოლეკულს.
ნახშირწყლების თითოეულ ტიპს აქვს საკუთარი მახასიათებლები. თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ ისინი, რათა გაიგოთ, თუ როგორ მოქმედებს თითოეული მათგანი ადამიანის სხეულზე და რა არის მისი დადებითი მხარეები.
მონოსაქარიდები
ეს ნაერთები ნახშირწყლების უმარტივესი ფორმაა. ისინი შეიცავს ერთ მოლეკულას, ამიტომ, ჰიდროლიზის დროს, ისინი არ იყოფა მცირე ბლოკებად. როდესაც მონოსაქარიდები გაერთიანებულია, იქმნება დისაქარიდები, ოლიგოსაქარიდები და პოლისაქარიდები.
ისინი გამოირჩევიან აგრეგაციის მყარი მდგომარეობით და ტკბილი გემოთი. მათ აქვთ წყალში დაშლის უნარი. მათ ასევე შეუძლიათ დაითხოვონ ალკოჰოლში (რეაქცია უფრო სუსტია, ვიდრე წყლით). მონოსაქარიდები ძნელად რეაგირებენ ეთერებთან შერევით.
ყველაზე ხშირად, ბუნებრივი მონოსაქარიდები აღინიშნება. ზოგიერთ მათგანს საკვებით იღებენ ადამიანები. ესენია გლუკოზა, ფრუქტოზა და გალაქტოზა.
მათ გვხვდება ისეთი საკვები, როგორიცაა:
- თაფლი;
- შოკოლადი
- ხილი
- ზოგიერთი ტიპის ღვინო;
- სიროფი და ა.შ.
ამ ტიპის ნახშირწყლების მთავარი ფუნქცია არის ენერგია. არ შეიძლება ითქვას, რომ სხეული მათ გარეშე ვერ გააკეთებს, მაგრამ მათ აქვთ თვისებები, რომლებიც მნიშვნელოვანია სხეულის სრულფასოვანი ფუნქციონირებისთვის, მაგალითად, მეტაბოლურ პროცესებში მონაწილეობისთვის.
სხეული ასიმილაციას ახდენს მონოსაქარიდების ყველაზე სწრაფად, რაც ხდება საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში. რთული ნახშირწყლების ასიმილაციის პროცესი, მარტივი ნაერთებისგან განსხვავებით, არც ისე მარტივია. პირველი, რთული ნაერთები უნდა გამოეყოს მონოსაქარიდებს, მხოლოდ ამის შემდეგ ისინი შეიწოვება.
გლუკოზა
ეს არის მონოსაქარიდების ერთ-ერთი საერთო ტიპი. ეს არის თეთრი კრისტალური ნივთიერება, რომელიც ბუნებრივად იქმნება - ფოტოსინთეზის დროს ან ჰიდროლიზის დროს. ნაერთის ფორმულაა C6H12O6. ნივთიერება ძალზე ხსნადია წყალში, აქვს ტკბილი გემო.
გლუკოზა უზრუნველყოფს კუნთებისა და ტვინის ქსოვილის უჯრედებს ენერგიას. მოხმარების დროს ნივთიერება შეიწოვება, შედის სისხლში და ვრცელდება მთელ სხეულზე. იქ, მისი ჟანგვა ხდება ენერგიის გამოთავისუფლებით. ეს არის ენერგიის მთავარი წყარო ტვინისთვის.
გლუკოზის ნაკლებობით, ორგანიზმში ვითარდება ჰიპოგლიკემია, რაც პირველ რიგში გავლენას ახდენს ტვინის სტრუქტურების ფუნქციონირებაზე. თუმცა, სისხლში მისი გადაჭარბებული შემცველობა ასევე საშიშია, რადგან ეს იწვევს დიაბეტის განვითარებას. ასევე, დიდი რაოდენობით გლუკოზის მოხმარებისას, სხეულის წონა იწყება.
ფრუქტოზა
ის მიეკუთვნება მონოსაქარიდების რაოდენობას და ძალიან ჰგავს გლუკოზას. ახასიათებს ასიმილაციის ნელი ტემპი. ეს იმიტომ ხდება, რომ ასიმილაცია მოითხოვს, რომ ფრუქტოზა პირველად გარდაიქმნას გლუკოზად.
აქედან გამომდინარე, ეს ნაერთი ითვლება უსაფრთხო დიაბეტით დაავადებულთათვის, რადგან მისი მოხმარება არ იწვევს სისხლში შაქრის რაოდენობის მკვეთრ ცვლილებას. მიუხედავად ამისა, ასეთი დიაგნოზით, სიფრთხილე მაინც საჭიროა.
ამ ნივთიერების მიღება შეგიძლიათ კენკრისა და ხილისგან, ასევე თაფლისგან. ჩვეულებრივ, ის იქ არის გლუკოზასთან ერთად. ნაერთი ასევე თანდაყოლილია თეთრი. გემო ტკბილია და ეს თვისება უფრო ინტენსიურია, ვიდრე გლუკოზის შემთხვევაში.
სხვა ნაერთები
სხვა მონოსაქარიდის ნაერთები არსებობს. ისინი შეიძლება იყოს ბუნებრივი და ნახევრად ხელოვნური.
გალაქტოზა მიეკუთვნება ბუნებას. ის ასევე გვხვდება საკვებში, მაგრამ არ გვხვდება მისი სუფთა სახით. გალაქტოზა არის ლაქტოზის ჰიდროლიზის შედეგი. მის მთავარ წყაროს რძეს ეძახიან.
სხვა ბუნებრივი monosaccharides არის ribose, deoxyribose და mannose.
ასევე არსებობს ასეთი ნახშირწყლების მრავალფეროვნება, რისთვისაც გამოიყენება სამრეწველო ტექნოლოგიები.
ეს ნივთიერებები ასევე გვხვდება საკვებში და შედიან ადამიანის სხეულში:
- ramnose;
- ერითრულოზა;
- ribulose;
- D- xylose;
- L- allose;
- დ-სორბოსი და ა.შ.
თითოეული ეს ნაერთი გამოირჩევა თავისი მახასიათებლებით და ფუნქციებით.
დისაკარიდები და მათი გამოყენება
ნახშირწყლების ნაერთების შემდეგი ტიპია დისაქარიდები. ისინი განიხილება რთული ნივთიერებები. ჰიდროლიზის შედეგად, მათგან წარმოიქმნება ორი მონოსაქარიდის მოლეკულა.
ნახშირწყლების ამ ტიპს აქვს შემდეგი მახასიათებლები:
- სიმტკიცე
- წყალში ხსნადობა;
- ცუდი ხსნადობა კონცენტრირებულ ალკოჰოლში;
- ტკბილი გემო;
- ფერი - თეთრიდან ყავისფერამდე.
დისკარარიდების ძირითადი ქიმიური თვისებებია ჰიდროლიზის რეაქციები (გლიკოზიდური ობლიგაციები იშლება და იქმნება მონოსაქარიდები) და კონდენსაცია (წარმოიქმნება პოლისაქარიდები).
ასეთი ნაერთების 2 ტიპი არსებობს:
- რესტავრაციული. მათი თვისებაა თავისუფალი ნახევრად აცეტალური ჰიდროქსილის ჯგუფის არსებობა. ამის გამო, ასეთ ნივთიერებებს აქვთ შემცირების თვისებები. ნახშირწყლების ამ ჯგუფში შედის ცელობიოზი, მალტოზა და ლაქტოზა.
- არა სარემონტო. ამ ნაერთების შემცირება შეუძლებელია, რადგან მათ არ აქვთ ნახევრად აცეტიური ჰიდროქსილის ჯგუფი. ამ ტიპის ყველაზე ცნობილი ნივთიერებებია საქაროზა და ტრჰალოზა.
ეს ნაერთები ბუნებაში ფართოდ არის გავრცელებული. მათი აღმოჩენა შესაძლებელია როგორც თავისუფალი ფორმით, ასევე სხვა ნაერთების ნაწილად. დისაქარიდები ენერგიის წყაროა, რადგან ჰიდროლიზის დროს მათგან იქმნება გლუკოზა.
ლაქტოზა ძალიან მნიშვნელოვანია ბავშვებისთვის, რადგან ის ბავშვთა საკვების მთავარი კომპონენტია. ამ ტიპის ნახშირწყლების კიდევ ერთი ფუნქცია სტრუქტურულია, რადგან ისინი ცელულოზის ნაწილია, რაც აუცილებელია მცენარეთა უჯრედების ფორმირებისთვის.
პოლისაქარიდების დახასიათება და მახასიათებლები
ნახშირწყლების კიდევ ერთი სახეობაა პოლისაქარიდები. ეს არის ყველაზე რთული ტიპის კავშირი. ისინი შედგება დიდი რაოდენობით მონოსაქარიდებისგან (მათი მთავარი კომპონენტია გლუკოზა). საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში პოლიკარკარდიები არ შეიწოვება - წინასწარ ხდება მათი გაყოფა.
ამ ნივთიერებების თვისებები შემდეგია:
- წყალში ხსნადი (ან ცუდი ხსნადობა);
- მოყვითალო ფერი (ან ფერი არ აქვს);
- მათ სუნი არ აქვთ;
- თითქმის ყველა მათგანი უგემოვნოა (ზოგს ტკბილი გემო აქვს).
ამ ნივთიერებების ქიმიური თვისებები მოიცავს ჰიდროლიზს, რომელიც ხორციელდება კატალიზატორების გავლენის ქვეშ. რეაქციის შედეგია ნაერთის დაშლა სტრუქტურულ ელემენტებად - მონოსაქარიდები.
კიდევ ერთი ქონება წარმოადგენს წარმოებულების წარმოქმნას. პოლისაქარიდებს შეუძლიათ რეაგირება მჟავებით.
ამ პროცესების დროს წარმოქმნილი პროდუქტები ძალიან მრავალფეროვანია. ესენია აცეტატები, სულფატები, ესტერი, ფოსფატები და ა.შ.
პოლისაქარიდების მაგალითები:
- სახამებელი;
- ცელულოზა;
- გლიკოგენი;
- ჩიტინი.
საგანმანათლებლო ვიდეო ნახშირწყლების ფუნქციების და კლასიფიკაციის შესახებ:
ეს ნივთიერებები მნიშვნელოვანია მთელი ორგანიზმისა და უჯრედების ინდივიდუალური ფუნქციონირებისთვის. ისინი სხეულს ენერგიას ამარაგებენ, მონაწილეობენ უჯრედების წარმოქმნაში, იცავს შინაგან ორგანოებს დაზიანებისა და მავნე ზემოქმედებისგან. ისინი ასევე თამაშობენ სარეზერვო ნივთიერებების როლს, რომლებიც ცხოველებს და მცენარეებს სჭირდებათ რთული პერიოდის შემთხვევაში.
