معلومات

كيمياء الكربوهيدرات

كيمياء الكربوهيدرات

الكربوهيدرات ، أو السكريات ، هي الفئة الأكثر وفرة من الجزيئات الحيوية. تستخدم الكربوهيدرات لتخزين الطاقة ، على الرغم من أنها تخدم وظائف مهمة أخرى كذلك. هذه نظرة عامة على كيمياء الكربوهيدرات ، بما في ذلك إلقاء نظرة على أنواع الكربوهيدرات ووظائفها وتصنيف الكربوهيدرات.

قائمة عناصر الكربوهيدرات

تحتوي جميع الكربوهيدرات على نفس العناصر الثلاثة ، سواء كانت الكربوهيدرات عبارة عن سكريات بسيطة أو نشا أو بوليمرات أخرى. هذه العناصر هي:

  • الكربون (ج)
  • الهيدروجين (ح)
  • الأكسجين (O)

تتشكل الكربوهيدرات المختلفة بالطريقة التي تربط بها هذه العناصر بعضها البعض وعدد كل نوع من الذرة. عادة ، تكون نسبة ذرات الهيدروجين إلى ذرات الأكسجين هي 2: 1 ، وهي نفس النسبة في الماء.

ما هو الكربوهيدرات

كلمة "الكربوهيدرات" تأتي من الكلمة اليونانية sakharonوهو ما يعني "السكر". في الكيمياء ، الكربوهيدرات هي فئة شائعة من المركبات العضوية البسيطة. الكربوهيدرات هو ألدهيد أو كيتون يحتوي على مجموعات هيدروكسيل إضافية. أبسط الكربوهيدرات تسمى السكريات الأحاديةوالتي لها البنية الأساسية (C · H2O)ن، حيث n هو ثلاثة أو أكبر.

اثنين من السكريات الأحادية الرابط معا لتشكيل أسكر ثنائي. تسمى السكريات الأحادية والسكاريد السكريات وعادةً ما يكون لها أسماء تنتهي بالاحقة -ose. أكثر من اثنين من السكريات الأحادية يربطان معا لتشكيل السكريات السكاريد والسكريات.

في الاستخدام اليومي ، تشير كلمة "الكربوهيدرات" إلى أي طعام يحتوي على نسبة عالية من السكريات أو النشا. في هذا السياق ، تشمل الكربوهيدرات سكر المائدة ، وهلام ، والخبز ، والحبوب ، والمعكرونة ، على الرغم من أن هذه الأطعمة قد تحتوي على مركبات عضوية أخرى. على سبيل المثال ، تحتوي الحبوب والمعكرونة أيضًا على مستوى معين من البروتين.

وظائف الكربوهيدرات

الكربوهيدرات تخدم عدة وظائف الكيمياء الحيوية:

  • تعمل السكريات الأحادية كوقود للأيض الخلوي.
  • تستخدم السكريات الأحادية في العديد من تفاعلات التركيب الحيوي.
  • يمكن تحويل السكريات الأحادية إلى السكريات الموفرة للمساحة ، مثل الجليكوجين والنشا. توفر هذه الجزيئات طاقة مخزنة للخلايا النباتية والحيوانية.
  • تستخدم الكربوهيدرات لتشكيل عناصر هيكلية ، مثل الكيتين في الحيوانات والسليلوز في النباتات.
  • تعد الكربوهيدرات والكربوهيدرات المعدلة مهمة لتخصيب الكائن الحي وتطوره وتجلط الدم ووظيفة الجهاز المناعي.

أمثلة على الكربوهيدرات

  • السكريات الأحادية: الجلوكوز والفركتوز والجالاكتوز
  • السكاريد: السكروز ، اللاكتوز
  • السكريات: الكيتين والسليلوز

تصنيف الكربوهيدرات

تُستخدم ثلاث خصائص لتصنيف السكريات الأحادية:

  • عدد ذرات الكربون في الجزيء
  • موقع مجموعة الكربونيل
  • شرعية الكربوهيدرات
  • الألدوز - أحادي السكاريد الذي تكون فيه مجموعة الكاربونيل ألدهيد
  • كيتون - أحادي السكاريد تكون فيه مجموعة الكاربونيل عبارة عن كيتون
  • تريوز - أحادي السكاريد مع 3 ذرات كربون
  • تتروز - أحادي السكاريد مع 4 ذرات كربون
  • البنتوز - أحادي السكاريد مع 5 ذرات كربون
  • هيكسوز - أحادي السكاريد مع 6 ذرات كربون
  • ألدوهكسوز - ألدهيد 6 كربون (مثل الجلوكوز)
  • ألدوبنتوز - الألدهيد 5-الكربون (على سبيل المثال ، الريبوز)
  • كيتوهيكسوز - سداسي أكسيد الكربون (مثل الفركتوز)

أحادي السكاريد هو D أو L ، وهذا يتوقف على اتجاه الكربون غير المتناظر الموجود أبعد من مجموعة الكربونيل. في سكر D ، تكون مجموعة الهيدروكسيل على يمين الجزيء عند كتابته كتوقعات فيشر. إذا كانت مجموعة الهيدروكسيل موجودة على يسار الجزيء ، فهي عبارة عن سكر L.

شاهد الفيديو: biochemistry-Carbohydrate 1 كربوهيدرات كيمياء حيوية (شهر نوفمبر 2020).