कार्बोहाइड्रेट वर्गीकरण जैविक भूमिका। संरचनात्मक रूप के बारे में

विषय का अध्ययन करने का उद्देश्य:शारीरिक परिश्रम के बाद शरीर की पुनर्प्राप्ति की प्रक्रियाओं के दौरान कार्बोहाइड्रेट की संरचनात्मक विशेषताओं और गुणों, शरीर में उनकी जैविक भूमिका, साथ ही मानव शरीर के खाद्य कार्बोहाइड्रेट और आरक्षित कार्बोहाइड्रेट की भूमिका के बारे में ज्ञान प्राप्त करें।

शैक्षिक-लक्षित प्रश्न (विषय पर स्व-अध्ययन योजना)

 कार्बोहाइड्रेट की सामान्य विशेषताएं।

Mono-, di- और पॉलीसेकेराइड की रासायनिक संरचना की विशेषताएं जो खाद्य उत्पादों का हिस्सा हैं और मानव शरीर में बनती हैं।

मानव शरीर के विभिन्न ऊतकों और अंगों में कार्बोहाइड्रेट की जैविक भूमिका, उनकी सामग्री।

 पाचन तंत्र में कार्बोहाइड्रेट का एंजाइमेटिक रूपांतरण।

 कोशिका झिल्लियों में कार्बोहाइड्रेट का परिवहन।

 आहार में कार्बोहाइड्रेट का मानदंड, ग्लाइसेमिक इंडेक्स की अवधारणा।

लक्ष्यों को

 मोनो-, आई- और पॉलीसेकेराइड की संरचना और रासायनिक गुणों के ज्ञान के आधार पर, मानव शरीर में कार्बोहाइड्रेट और कार्बोहाइड्रेट के बीच के अंतर को समझाना सीखें।

 पाचन और अवशोषण की प्रक्रिया में कार्बोहाइड्रेट के जैव रासायनिक परिवर्तनों के मुख्य चरणों के ज्ञान के आधार पर, प्रदर्शन में सुधार करने और शारीरिक परिश्रम के बाद पुनर्प्राप्ति प्रक्रियाओं में तेजी लाने के लिए आहार कार्बोहाइड्रेट के उपयोग के तरीकों का चयन करें।

विषय के अध्ययन के लिए दिशानिर्देश

इस विषय की सामग्री पर काम करते समय, सबसे पहले, आपको यह पता लगाने की आवश्यकता है कि पदार्थ किस आधार पर कार्बोहाइड्रेट के वर्ग से संबंधित हैं, मोनोसैकराइड की चक्रीय और चक्रीय संरचनाओं पर विचार करें, क्योंकि मोनोसैकराइड अधिक जटिल कार्बोहाइड्रेट के अणुओं के निर्माण का आधार हैं। . मोनोसेकेराइड की विशिष्ट विशेषताओं का निर्धारण, कार्यात्मक समूहों की पहचान के साथ शुरू करना उचित है। सभी मोनोसेकेराइड में एक कार्बोनिल समूह -C \u003d O और कई अल्कोहल हाइड्रॉक्साइड -OH होते हैं, अर्थात वे एल्डिहाइड या कीटो अल्कोहल हैं।

"कार्बोहाइड्रेट" नाम की उत्पत्ति इस तथ्य के कारण है कि, अनुभवजन्य सूत्र के आधार पर, इस वर्ग के अधिकांश यौगिक पानी के साथ कार्बन के यौगिक हैं। तो, ग्लूकोज के लिए अनुभवजन्य सूत्र से 6 एच 12 हे 6 =(सीएच 2 ओ) 6 , और अधिकांश सामान्य कार्बोहाइड्रेट को सामान्य सूत्र द्वारा चित्रित किया जा सकता है (सीएच 2 ओ) एन, एन> 3। यदि कार्बोनिल कार्बन श्रृंखला के अंत में स्थित है, तो यह एल्डिहाइड समूह बनाता है, और मोनोसेकेराइड को एल्डोज कहा जाता है। अधिकांश एल्डोज को सामान्य सूत्र द्वारा दर्शाया जा सकता है चौधरी 2 ओह-(सीएचओएच) एन -कोह

यदि कार्बोनिल कार्बन परमाणुओं के बीच स्थित है, तो यह कीटोन समूह है, और मोनोसैकराइड को कीटोज़ कहा जाता है। केटोज़म सामान्य सूत्र से मेल खाता है चौधरी 2 ओह-सीओ-(सीएचओएच) एन -सीएच 2 वह.

1. कार्बोहाइड्रेट की जैविक भूमिका

ऊर्जा।जब कार्बोहाइड्रेट टूटते हैं, तो जारी ऊर्जा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है या एटीपी अणुओं में जमा हो जाती है। कार्बोहाइड्रेट शरीर की दैनिक ऊर्जा खपत का लगभग 50-60% और मांसपेशियों की सहनशक्ति गतिविधि के दौरान - 70% तक प्रदान करते हैं। जब 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट का ऑक्सीकरण होता है, तो 17 kJ ऊर्जा (4.1 किलो कैलोरी) निकलती है। मुख्य ऊर्जा स्रोत के रूप में ग्लाइकोजन के रूप में मुक्त ग्लूकोज या कार्बोहाइड्रेट स्टोर का उपयोग किया जाता है।

प्लास्टिक।कार्बोहाइड्रेट (राइबोज, डीऑक्सीराइबोज) का उपयोग एटीपी, एडीपी और अन्य न्यूक्लियोटाइड्स के साथ-साथ न्यूक्लिक एसिड बनाने के लिए किया जाता है। वे कुछ एंजाइमों का हिस्सा हैं। व्यक्तिगत कार्बोहाइड्रेट कोशिका झिल्ली के घटक होते हैं। ग्लूकोज रूपांतरण उत्पाद (ग्लुकुरोनिक एसिड, ग्लूकोसामाइन, आदि) उपास्थि और अन्य ऊतकों के पॉलीसेकेराइड और जटिल प्रोटीन का हिस्सा हैं।

संरक्षित।कार्बोहाइड्रेट का संग्रह होता है कंकाल की मांसपेशियां, यकृत और अन्य ऊतक ग्लाइकोजन के रूप में। इसका भंडार निर्भर करता है शरीर का वजन, कार्यात्मक अवस्थाजीव, पोषण की प्रकृति। मांसपेशियों की गतिविधि के दौरान, ग्लाइकोजन स्टोर काफी कम हो जाते हैं, और काम के बाद आराम की अवधि के दौरान उन्हें बहाल किया जाता है। व्यवस्थित मांसपेशियों की गतिविधि ग्लाइकोजन स्टोर में वृद्धि की ओर ले जाती है, जिससे शरीर की ऊर्जा क्षमता बढ़ जाती है।

सुरक्षात्मक।जटिल कार्बोहाइड्रेट प्रतिरक्षा प्रणाली के घटकों का हिस्सा हैं; म्यूकोपॉलीसेकेराइड श्लेष्म पदार्थों में पाए जाते हैं जो रक्त वाहिकाओं, ब्रांकाई, पाचन तंत्र, मूत्र पथ की सतह को कवर करते हैं और बैक्टीरिया, वायरस के साथ-साथ यांत्रिक क्षति से भी बचाते हैं।

विशिष्ट।व्यक्तिगत कार्बोहाइड्रेट रक्त समूहों की विशिष्टता सुनिश्चित करने में शामिल होते हैं, थक्का-रोधी के रूप में कार्य करते हैं, कई हार्मोनों के लिए रिसेप्टर्स होते हैं या औषधीय पदार्थएक एंटीट्यूमर प्रभाव है।

नियामक।डायटरी फाइबर आंतों में टूटता नहीं है बल्कि सक्रिय हो जाता है आंतों के पेरिस्टलसिस, पाचन तंत्र एंजाइम, पोषक तत्व अवशोषण।

परिचय

कार्बोहाइड्रेट ग्लाइकोलिपिड जैविक

कार्बोहाइड्रेट पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में वर्ग हैं। कार्बनिक यौगिक, जो सभी जीवों का हिस्सा हैं और मनुष्य और जानवरों, पौधों और सूक्ष्मजीवों के जीवन के लिए आवश्यक हैं। कार्बोहाइड्रेट प्रकाश संश्लेषण के प्राथमिक उत्पाद हैं, कार्बन चक्र में, वे अकार्बनिक और कार्बनिक यौगिकों के बीच एक प्रकार के पुल के रूप में कार्य करते हैं। सभी जीवित कोशिकाओं में कार्बोहाइड्रेट और उनके डेरिवेटिव विशिष्ट के लिए प्लास्टिक और संरचनात्मक सामग्री, ऊर्जा आपूर्तिकर्ता, सबस्ट्रेट्स और नियामकों की भूमिका निभाते हैं जैव रासायनिक प्रक्रियाएं. कार्बोहाइड्रेट सिर्फ से ज्यादा करते हैं पोषण समारोहजीवित जीवों में, वे सहायक और संरचनात्मक कार्य भी करते हैं। सभी ऊतकों और अंगों में कार्बोहाइड्रेट या उनके डेरिवेटिव पाए गए। वे कोशिका झिल्ली और उपकोशिकीय संरचनाओं का हिस्सा हैं। वे कई महत्वपूर्ण पदार्थों के संश्लेषण में भाग लेते हैं।

प्रासंगिकता

वर्तमान में, यह विषय प्रासंगिक है, क्योंकि कार्बोहाइड्रेट शरीर के लिए आवश्यक हैं, क्योंकि वे इसके ऊतकों का हिस्सा हैं और महत्वपूर्ण कार्य करते हैं: - वे शरीर में सभी प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा के मुख्य आपूर्तिकर्ता हैं (वे टूट सकते हैं और ऊर्जा प्रदान कर सकते हैं) ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में भी); - के लिए आवश्यक तर्कसंगत उपयोगप्रोटीन (कार्बोहाइड्रेट की कमी वाले प्रोटीन का उपयोग उनके इच्छित उद्देश्य के लिए नहीं किया जाता है: वे ऊर्जा का स्रोत बन जाते हैं और कुछ महत्वपूर्ण रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं); - वसा के चयापचय से निकटता से संबंधित (यदि आप बहुत अधिक कार्बोहाइड्रेट खाते हैं, तो ग्लूकोज या ग्लाइकोजन (जो यकृत और मांसपेशियों में जमा होता है) में परिवर्तित हो सकता है, परिणाम वसा होता है। जब शरीर को अधिक ईंधन की आवश्यकता होती है, वसा वापस परिवर्तित हो जाती है ग्लूकोज के लिए, और शरीर का वजन कम हो जाता है)। - विशेष रूप से मस्तिष्क के लिए आवश्यक है सामान्य ज़िंदगी(यदि पेशी ऊतकशरीर में वसा के रूप में ऊर्जा का भंडारण कर सकता है, मस्तिष्क ऐसा नहीं कर सकता, यह पूरी तरह से शरीर में कार्बोहाइड्रेट के नियमित सेवन पर निर्भर है); - हैं अभिन्न अंगकुछ अमीनो एसिड के अणु, एंजाइम के निर्माण, न्यूक्लिक एसिड के निर्माण आदि में शामिल होते हैं।

कार्बोहाइड्रेट की अवधारणा और वर्गीकरण

कार्बोहाइड्रेट सामान्य सूत्र C वाले पदार्थ हैं एन (एच 2ओ) एम , जहाँ n और m हो सकते हैं विभिन्न अर्थ. "कार्बोहाइड्रेट" नाम इस तथ्य को दर्शाता है कि इन पदार्थों के अणुओं में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन उसी अनुपात में मौजूद हैं जैसे पानी के अणु में। कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के अलावा, कार्बोहाइड्रेट डेरिवेटिव में नाइट्रोजन जैसे अन्य तत्व भी हो सकते हैं।

कार्बोहाइड्रेट कोशिकाओं के कार्बनिक पदार्थों के मुख्य समूहों में से एक हैं। वे प्रकाश संश्लेषण के प्राथमिक उत्पाद हैं और पौधों में अन्य कार्बनिक पदार्थों (कार्बनिक अम्ल, अल्कोहल, अमीनो एसिड, आदि) के जैवसंश्लेषण के प्रारंभिक उत्पाद हैं, और अन्य सभी जीवों की कोशिकाओं में भी पाए जाते हैं। एक पशु कोशिका में, कार्बोहाइड्रेट की मात्रा 1-2% की सीमा में होती है, पादप कोशिकाओं में यह कुछ मामलों में शुष्क पदार्थ द्रव्यमान के 85-90% तक पहुँच सकती है।

कार्बोहाइड्रेट के तीन समूह हैं:

· मोनोसैकराइड या साधारण शर्करा;

· ओलिगोसेकेराइड्स - साधारण शर्करा के 2-10 लगातार जुड़े अणुओं से युक्त यौगिक (उदाहरण के लिए, डिसैकराइड्स, ट्राइसैकेराइड्स, आदि)।

· पॉलीसेकेराइड में साधारण शर्करा या उनके डेरिवेटिव (स्टार्च, ग्लाइकोजन, सेलूलोज़, चिटिन) के 10 से अधिक अणु होते हैं।

मोनोसैकराइड्स (सरल शर्करा)

कार्बन कंकाल (कार्बन परमाणुओं की संख्या) की लंबाई के आधार पर, मोनोसेकेराइड को ट्रायोज़ (सी 3), टेट्रोज़ (सी 4), पेंटोस (सी 5), हेक्सोस (सी 6), हेप्टोस (C7 ).

मोनोसैकराइड के अणु या तो एल्डिहाइड अल्कोहल (एल्डोस) या कीटो अल्कोहल (केटोस) होते हैं। इन पदार्थों के रासायनिक गुण मुख्य रूप से एल्डिहाइड या कीटोन समूहों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं जो उनके अणु बनाते हैं।

मोनोसेकेराइड पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं, स्वाद में मीठे होते हैं।

पानी में घुलने पर, मोनोसेकेराइड, पेन्टोज़ से शुरू होकर, एक अंगूठी के आकार का हो जाता है।

पेन्टोस और हेक्सोज की चक्रीय संरचनाएं उनके सामान्य रूप हैं: किसी भी समय, अणुओं का केवल एक छोटा अंश "ओपन चेन" के रूप में मौजूद होता है। ओलिगो- और पॉलीसेकेराइड की संरचना में मोनोसेकेराइड के चक्रीय रूप भी शामिल हैं।

शर्करा के अलावा, जिसमें सभी कार्बन परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं से बंधे होते हैं, आंशिक रूप से कम शर्करा होती है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण डीऑक्सीराइबोज है।

oligosaccharides

हाइड्रोलिसिस पर, ओलिगोसेकेराइड सरल शर्करा के कई अणु बनाते हैं। ऑलिगोसेकेराइड में, साधारण चीनी अणु तथाकथित ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड से जुड़े होते हैं, एक अणु के कार्बन परमाणु को ऑक्सीजन के माध्यम से दूसरे अणु के कार्बन परमाणु से जोड़ते हैं।

सबसे महत्वपूर्ण ऑलिगोसेकेराइड माल्टोज़ (माल्ट शुगर), लैक्टोज़ ( दूध चीनी) और सुक्रोज (बेंत या चुकंदर चीनी)। इन शर्कराओं को डाइसैकेराइड्स भी कहते हैं। उनके गुणों से, डिसैक्राइड मोनोसेकेराइड के ब्लॉक हैं। ये पानी में अच्छी तरह घुल जाते हैं और इनका स्वाद मीठा होता है।

पॉलिसैक्राइड

ये उच्च-आणविक (10,000,000 Da तक) बहुलक जैव-अणु हैं, जिनमें शामिल हैं एक बड़ी संख्या मेंमोनोमर्स - सरल शर्करा और उनके डेरिवेटिव।

पॉलीसेकेराइड एक या एक के मोनोसेकेराइड से बना हो सकता है अलग - अलग प्रकार. पहले मामले में, उन्हें होमोपॉलीसेकेराइड (स्टार्च, सेल्युलोज, चिटिन, आदि) कहा जाता है, दूसरे में - हेटरोपॉलीसेकेराइड (हेपरिन)। सभी पॉलीसेकेराइड पानी में अघुलनशील होते हैं और इनका स्वाद मीठा नहीं होता है। उनमें से कुछ सूजन और बलगम में सक्षम हैं।

सबसे महत्वपूर्ण पॉलीसेकेराइड इस प्रकार हैं।

सेल्यूलोज- एक रेखीय पॉलीसेकेराइड जिसमें कई सीधी समानांतर श्रृंखलाएँ होती हैं जो हाइड्रोजन बांड द्वारा परस्पर जुड़ी होती हैं। प्रत्येक श्रृंखला β-D-ग्लूकोज अवशेषों द्वारा बनाई जाती है। यह संरचना पानी के प्रवेश को रोकती है, बहुत आंसू प्रतिरोधी है, जो पौधे की कोशिका झिल्लियों की स्थिरता सुनिश्चित करती है, जिसमें 26-40% सेल्यूलोज होता है।

सेल्युलोज कई जानवरों, बैक्टीरिया और कवक के लिए भोजन का काम करता है। हालाँकि, अधिकांश जानवर, जिनमें मनुष्य भी शामिल हैं, सेलूलोज़ को पचा नहीं सकते, क्योंकि उनमें जठरांत्र पथसेल्यूलस, एक एंजाइम जो सेल्युलोज को ग्लूकोज में तोड़ता है, अनुपस्थित है। इसी समय, सेल्युलोज फाइबर पोषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे भोजन को थोक और मोटे बनावट देते हैं, आंतों की गतिशीलता को उत्तेजित करते हैं।

स्टार्च और ग्लाइकोजन. ये पॉलीसेकेराइड पौधों (स्टार्च), जानवरों, मनुष्यों और कवक (ग्लाइकोजन) में ग्लूकोज भंडारण के मुख्य रूप हैं। जब वे हाइड्रोलाइज्ड होते हैं, तो जीवों में ग्लूकोज बनता है, जो महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक होता है।

काइटिनβ-ग्लूकोज के अणुओं द्वारा निर्मित, जिसमें दूसरे कार्बन परमाणु में अल्कोहल समूह को नाइट्रोजन युक्त समूह NHCOCH द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है 3. इसकी लंबी समानांतर श्रृंखलाएं, सेल्यूलोज की जंजीरों की तरह बँधी होती हैं। चिटिन - बुनियादी संरचनात्मक तत्वआर्थ्रोपोड्स के पूर्णांक और कवक की कोशिका भित्ति।

कार्बोहाइड्रेट की पारिस्थितिक और जैविक भूमिका का संक्षिप्त विवरण

कार्बोहाइड्रेट की विशेषताओं से संबंधित उपरोक्त सामग्री को सारांशित करते हुए, हम उनकी पारिस्थितिक और जैविक भूमिका के बारे में निम्नलिखित निष्कर्ष निकाल सकते हैं।

1. वे एक निर्माण कार्य करते हैं, दोनों कोशिकाओं में और पूरे शरीर में, इस तथ्य के कारण कि वे उन संरचनाओं का हिस्सा हैं जो कोशिकाओं और ऊतकों का निर्माण करते हैं (यह पौधों और कवक के लिए विशेष रूप से सच है), उदाहरण के लिए, कोशिका झिल्लियों, विभिन्न झिल्लियों आदि आदि, इसके अलावा, कार्बोहाइड्रेट जैविक रूप से आवश्यक पदार्थों के निर्माण में शामिल होते हैं जो कई संरचनाएं बनाते हैं, उदाहरण के लिए, न्यूक्लिक एसिड के निर्माण में जो गुणसूत्रों का आधार बनाते हैं; कार्बोहाइड्रेट जटिल प्रोटीन का हिस्सा हैं - ग्लाइकोप्रोटीन, जो सेलुलर संरचनाओं और अंतरकोशिकीय पदार्थों के निर्माण में विशेष महत्व रखते हैं।

2. कार्बोहाइड्रेट का सबसे महत्वपूर्ण कार्य ट्रॉफिक फ़ंक्शन है, जिसमें यह तथ्य शामिल है कि उनमें से कई हेटरोट्रॉफ़िक जीवों (ग्लूकोज़, फ्रुक्टोज़, स्टार्च, सुक्रोज़, माल्टोज़, लैक्टोज़, आदि) के खाद्य उत्पाद हैं। ये पदार्थ अन्य यौगिकों के साथ मिलकर बनते हैं खाद्य उत्पादमनुष्यों द्वारा उपयोग किया जाता है (विभिन्न अनाज; अलग-अलग पौधों के फल और बीज, जिसमें उनकी संरचना में कार्बोहाइड्रेट शामिल हैं, पक्षियों के लिए भोजन हैं, और मोनोसेकेराइड, विभिन्न परिवर्तनों के चक्र में प्रवेश करते हैं, दोनों अपने स्वयं के कार्बोहाइड्रेट की विशेषता के निर्माण में योगदान करते हैं दिया जीव, और अन्य ऑर्गेनो-बायोकेमिकल यौगिक (वसा, अमीनो एसिड (लेकिन उनके प्रोटीन नहीं), न्यूक्लिक एसिड, आदि)।

3. कार्बोहाइड्रेट भी एक ऊर्जा समारोह की विशेषता है, जिसमें यह तथ्य शामिल है कि मोनोसेकेराइड (विशेष रूप से ग्लूकोज) जीवों में आसानी से ऑक्सीकृत होते हैं (ऑक्सीकरण का अंतिम उत्पाद CO है) 2और वह 2O), जबकि एटीपी के संश्लेषण के साथ बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है।

4. उनके पास एक सुरक्षात्मक कार्य भी होता है, जिसमें यह तथ्य शामिल होता है कि संरचनाएँ (और कोशिका में कुछ अंग) कार्बोहाइड्रेट से उत्पन्न होती हैं जो या तो कोशिका या शरीर को समग्र रूप से बचाती हैं विभिन्न क्षति, यांत्रिक वाले सहित (उदाहरण के लिए, कीड़ों के चिटिनस कवर जो बाहरी कंकाल, पौधों की कोशिका झिल्ली और सेल्युलोज सहित कई कवक आदि बनाते हैं)।

5. कार्बोहाइड्रेट के यांत्रिक और आकार देने वाले कार्यों द्वारा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है, जो शरीर को एक निश्चित आकार देने और उन्हें यांत्रिक रूप से मजबूत बनाने के लिए या तो कार्बोहाइड्रेट द्वारा या अन्य यौगिकों के संयोजन में बनाई गई संरचनाओं की क्षमता है; इस प्रकार, जाइलम के यांत्रिक ऊतक और वाहिकाओं की कोशिका झिल्लियां वुडी, झाड़ीदार और शाकाहारी पौधों के फ्रेम (आंतरिक कंकाल) का निर्माण करती हैं, कीड़ों का बाहरी कंकाल चिटिन आदि द्वारा बनता है।

एक विषमपोषी जीव (मानव शरीर के उदाहरण पर) में कार्बोहाइड्रेट चयापचय का संक्षिप्त विवरण

चयापचय प्रक्रियाओं को समझने में एक महत्वपूर्ण भूमिका उन परिवर्तनों के ज्ञान द्वारा निभाई जाती है जो कार्बोहाइड्रेट हेटरोट्रॉफ़िक जीवों से गुजरते हैं। मानव शरीर में, इस प्रक्रिया को निम्नलिखित योजनाबद्ध विवरण द्वारा दर्शाया गया है।

भोजन में मौजूद कार्बोहाइड्रेट मुंह के रास्ते शरीर में प्रवेश करते हैं। मोनोसुगर इन पाचन तंत्रव्यावहारिक रूप से परिवर्तनों से नहीं गुजरते हैं, डिसैक्राइड मोनोसेकेराइड के लिए हाइड्रोलाइज्ड होते हैं, और पॉलीसेकेराइड काफी महत्वपूर्ण परिवर्तनों से गुजरते हैं (यह उन पॉलीसेकेराइड पर लागू होता है जो शरीर द्वारा उपभोग किए जाते हैं, और कार्बोहाइड्रेट जो नहीं होते हैं पोषक तत्व, उदाहरण के लिए, सेलूलोज़, कुछ पेक्टिन, शरीर से मल के साथ हटा दिए जाते हैं)।

पर मुंहभोजन कुचला जाता है और समरूप होता है (प्रवेश करने से पहले यह अधिक सजातीय हो जाता है)। लार ग्रंथियों द्वारा स्रावित लार से भोजन प्रभावित होता है। इसमें एंजाइम टायलिन होता है और होता है क्षारीय प्रतिक्रियामाध्यम, जिसके कारण पॉलीसेकेराइड का प्राथमिक हाइड्रोलिसिस शुरू होता है, जिससे ओलिगोसेकेराइड (एक छोटे एन मान वाले कार्बोहाइड्रेट) का निर्माण होता है।

स्टार्च का एक हिस्सा डिसैकराइड में भी बदल सकता है, जिसे लंबे समय तक रोटी चबाने से देखा जा सकता है (खट्टी काली रोटी मीठी हो जाती है)।

चबाया हुआ भोजन, बड़े पैमाने पर लार के साथ इलाज किया जाता है और दांतों से कुचल दिया जाता है, भोजन की गांठ के रूप में अन्नप्रणाली के माध्यम से पेट में प्रवेश करता है, जहां यह प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड पर कार्य करने वाले एंजाइम युक्त माध्यम की एसिड प्रतिक्रिया के साथ गैस्ट्रिक जूस के संपर्क में आता है। पेट में कार्बोहाइड्रेट के साथ लगभग कुछ भी नहीं होता है।

फिर भोजन दलिया आंत (छोटी आंत) के पहले खंड में प्रवेश करता है ग्रहणी. यह अग्नाशयी रस (अग्नाशयी स्राव) प्राप्त करता है, जिसमें एंजाइमों का एक जटिल होता है जो कार्बोहाइड्रेट के पाचन को बढ़ावा देता है। कार्बोहाइड्रेट मोनोसेकेराइड में परिवर्तित हो जाते हैं, जो पानी में घुलनशील और शोषक होते हैं। आहार कार्बोहाइड्रेट अंत में पच जाते हैं छोटी आंत, और उस हिस्से में जहां विली निहित हैं, वे रक्त में अवशोषित हो जाते हैं और परिसंचरण तंत्र में प्रवेश करते हैं।

रक्त प्रवाह के साथ, मोनोसेकेराइड को शरीर के विभिन्न ऊतकों और कोशिकाओं में ले जाया जाता है, लेकिन पहले सारा रक्त यकृत से होकर गुजरता है (जहां इसे साफ किया जाता है) हानिकारक उत्पादलेन देन)। रक्त में, मोनोसेकेराइड मुख्य रूप से अल्फा-ग्लूकोज के रूप में मौजूद होते हैं (लेकिन अन्य हेक्सोज आइसोमर्स, जैसे फ्रुक्टोज भी संभव हैं)।

यदि रक्त शर्करा सामान्य से कम है, तो यकृत में निहित ग्लाइकोजन का हिस्सा ग्लूकोज में हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है। अत्यधिक सामग्रीकार्बोहाइड्रेट एक गंभीर मानव रोग - मधुमेह की विशेषता है।

रक्त से, मोनोसेकेराइड कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं, जहां उनमें से अधिकांश ऑक्सीकरण (माइटोकॉन्ड्रिया में) पर खर्च किए जाते हैं, जिसमें एटीपी को संश्लेषित किया जाता है, जिसमें शरीर के लिए "सुविधाजनक" रूप में ऊर्जा होती है। एटीपी के लिए प्रयोग किया जाता है विभिन्न प्रक्रियाएँजिसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है (शरीर के लिए आवश्यक पदार्थों का संश्लेषण, शारीरिक और अन्य प्रक्रियाओं का कार्यान्वयन)।

भोजन में कार्बोहाइड्रेट का हिस्सा किसी दिए गए जीव के कार्बोहाइड्रेट को संश्लेषित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जो कोशिका संरचनाओं के निर्माण के लिए आवश्यक होते हैं, या यौगिकों के अन्य वर्गों के पदार्थों के निर्माण के लिए आवश्यक होते हैं (इस प्रकार वसा, न्यूक्लिक एसिड, आदि)। कार्बोहाइड्रेट से प्राप्त किया जा सकता है)। कार्बोहाइड्रेट की वसा में बदलने की क्षमता मोटापे के कारणों में से एक है - एक ऐसी बीमारी जिसमें अन्य बीमारियों का एक जटिल शामिल है।

इसलिए, अतिरिक्त कार्बोहाइड्रेट का सेवन मानव शरीर के लिए हानिकारक है, जिसे संतुलित आहार का आयोजन करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए।

पौधों के जीवों में जो स्वपोषी होते हैं, कार्बोहाइड्रेट चयापचय कुछ अलग होता है। कार्बोहाइड्रेट (मोनोसुगर) शरीर द्वारा स्वयं से संश्लेषित होते हैं कार्बन डाइआक्साइडऔर सौर ऊर्जा का उपयोग कर पानी। डाय-, ओलिगो- और पॉलीसेकेराइड को मोनोसेकेराइड से संश्लेषित किया जाता है। मोनोसेकेराइड का हिस्सा न्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण में शामिल है। पादप जीव ऑक्सीकरण के लिए श्वसन की प्रक्रियाओं में एक निश्चित मात्रा में मोनोसेकेराइड (ग्लूकोज) का उपयोग करते हैं, जिसमें (विषमपोषी जीवों के रूप में) एटीपी संश्लेषित होता है।

ग्लाइकोलिपिड्स और ग्लाइकोप्रोटीन कार्बोहाइड्रेट कोशिकाओं के संरचनात्मक और कार्यात्मक घटकों के रूप में

ग्लाइकोप्रोटीन प्रोटीन होते हैं जिनमें ऑलिगोसेकेराइड (ग्लाइकेन) श्रृंखला होती है जो पॉलीपेप्टाइड रीढ़ की हड्डी से सहसंयोजक रूप से जुड़ी होती है। ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स पॉलीसेकेराइड हैं जो डिसैकराइड घटकों को दोहराते हुए बनाए जाते हैं जिनमें आमतौर पर अमीनो शर्करा (ग्लूकोसामाइन या गैलेक्टोसामाइन सल्फोनेटेड या अनसल्फोनेटेड रूप में) और यूरोनिक एसिड (ग्लुकुरोनिक या आइड्यूरोनिक) होते हैं। पहले, ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स को म्यूकोपॉलीसेकेराइड कहा जाता था। वे आमतौर पर सहसंयोजक रूप से एक प्रोटीन से जुड़े होते हैं; प्रोटीन के साथ एक या एक से अधिक ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स के कॉम्प्लेक्स को प्रोटीओग्लाइकेन कहा जाता है। ग्लाइकोकोनजुगेट्स और जटिल कार्बोहाइड्रेट समान शब्द हैं जो अणुओं को दर्शाते हैं जिनमें एक या एक से अधिक कार्बोहाइड्रेट श्रृंखलाएं प्रोटीन या लिपिड से सहसंयोजक रूप से जुड़ी होती हैं। यौगिकों के इस वर्ग में ग्लाइकोप्रोटीन, प्रोटीओग्लिएकन्स और ग्लाइकोलिपिड्स शामिल हैं।

बायोमेडिकल महत्व

एल्ब्यूमिन को छोड़कर लगभग सभी मानव प्लाज्मा प्रोटीन ग्लाइकोप्रोटीन होते हैं। कई कोशिका झिल्ली प्रोटीन होते हैं महत्वपूर्ण मात्राकार्बोहाइड्रेट। कुछ मामलों में रक्त समूह के पदार्थ ग्लाइकोप्रोटीन होते हैं, कभी-कभी ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स इस भूमिका में कार्य करते हैं। कुछ हार्मोन (उदा. कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन) प्रकृति में ग्लाइकोप्रोटीन हैं। हाल ही में, असामान्य जीन विनियमन के परिणाम के रूप में कैंसर को तेजी से चित्रित किया गया है। मुखय परेशानी ऑन्कोलॉजिकल रोग, मेटास्टेस, - एक ऐसी घटना जिसमें कैंसर कोशिकाएं अपने मूल स्थान को छोड़ देती हैं (उदाहरण के लिए, स्तन ग्रंथि), रक्तप्रवाह के साथ शरीर के दूर के हिस्सों (उदाहरण के लिए, मस्तिष्क) में ले जाया जाता है और अनिश्चित काल तक बढ़ता है विनाशकारी परिणामरोगी के लिए। कई ऑन्कोलॉजिस्ट मानते हैं कि मेटास्टेसिस, कम से कम भाग में, सतह पर ग्लाइकोकोनजुगेट्स की संरचना में परिवर्तन के कारण होता है। कैंसर की कोशिकाएं. कई बीमारियों के केंद्र में (म्यूकोपॉलीसेकेराइडोस) विभिन्न लाइसोसोमल एंजाइमों की गतिविधि की कमी है जो व्यक्तिगत ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स को नष्ट करते हैं; नतीजतन, उनमें से एक या अधिक ऊतकों में जमा हो जाते हैं, जिससे विभिन्न रोग संबंधी लक्षण और लक्षण पैदा होते हैं। हर्लर सिंड्रोम ऐसी स्थितियों का एक उदाहरण है।

वितरण और कार्य

ग्लाइकोप्रोटीन अधिकांश जीवों में पाए जाते हैं - बैक्टीरिया से लेकर मनुष्यों तक। कई पशु विषाणुओं में ग्लाइकोप्रोटीन भी होते हैं, और इनमें से कुछ विषाणुओं का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है, क्योंकि अनुसंधान में उनके उपयोग में आसानी होती है।

ग्लाइकोप्रोटीन विभिन्न कार्यों के साथ प्रोटीन का एक बड़ा समूह है, उनमें कार्बोहाइड्रेट की मात्रा 1 से 85% या उससे अधिक (द्रव्यमान की इकाइयों में) से भिन्न होती है। इस मुद्दे के गहन अध्ययन के बावजूद, ग्लाइकोप्रोटीन के कार्य में ओलिगोसेकेराइड श्रृंखलाओं की भूमिका अभी भी सटीक रूप से परिभाषित नहीं है।

ग्लाइकोलिपिड्स जटिल लिपिड हैं जो कार्बोहाइड्रेट के साथ लिपिड के संयोजन से उत्पन्न होते हैं। ग्लाइकोलिपिड्स में ध्रुवीय सिर (कार्बोहाइड्रेट) और गैर-ध्रुवीय पूंछ (अवशेष) होते हैं। वसायुक्त अम्ल). इसके कारण, ग्लाइकोलिपिड्स (फॉस्फोलिपिड्स के साथ) कोशिका झिल्ली का हिस्सा होते हैं।

ग्लाइकोलिपिड्स व्यापक रूप से ऊतकों में वितरित होते हैं, विशेष रूप से तंत्रिका ऊतक में, विशेष रूप से मस्तिष्क के ऊतकों में। वे मुख्य रूप से में स्थित हैं बाहरी सतहप्लाज्मा झिल्ली, जहां उनके कार्बोहाइड्रेट घटक अन्य कोशिका सतह कार्बोहाइड्रेट में होते हैं।

ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स, जो प्लाज्मा झिल्ली की बाहरी परत के घटक हैं, अंतरकोशिकीय अंतःक्रियाओं और संपर्कों में भाग ले सकते हैं। उनमें से कुछ एंटीजन हैं, जैसे फोर्समैन एंटीजन और पदार्थ जो AB0 प्रणाली के रक्त समूहों को निर्धारित करते हैं। अन्य प्लाज्मा झिल्ली ग्लाइकोप्रोटीन में भी इसी तरह के ऑलिगोसेकेराइड चेन पाए गए हैं। बैक्टीरियल विषाक्त पदार्थों के लिए रिसेप्टर्स के रूप में कई गैंग्लियोसाइड्स कार्य करते हैं (उदाहरण के लिए, हैजा विष, जो एडिनाइलेट साइक्लेज की सक्रियता को ट्रिगर करता है)।

ग्लाइकोलिपिड्स, फॉस्फोलिपिड्स के विपरीत, अवशेष नहीं होते हैं फॉस्फोरिक एसिड. उनके अणुओं में, गैलेक्टोज या सल्फोग्लुकोज अवशेष एक ग्लाइकोसिडिक बंधन द्वारा डायसिलग्लिसरॉल से जुड़े होते हैं।

मोनोसैकराइड और डिसाकार्इडा चयापचय के वंशानुगत विकार

गैलेक्टोसिमिया एक वंशानुगत चयापचय विकृति है जो गैलेक्टोज के चयापचय में शामिल एंजाइमों की अपर्याप्त गतिविधि के कारण होती है। गैलेक्टोज का उपयोग करने में शरीर की अक्षमता से पाचन, दृश्य और गंभीर क्षति होती है तंत्रिका प्रणालीबच्चों में प्रारंभिक अवस्था. बाल रोग और आनुवंशिकी में, गैलेक्टोसेमिया दुर्लभ आनुवंशिक रोगों में से एक है, जो प्रति 10,000 से 50,000 नवजात शिशुओं में एक मामले की आवृत्ति के साथ होता है। पहली बार, गैलेक्टोसेमिया के क्लिनिक का वर्णन 1908 में एक बच्चे द्वारा किया गया था जो इससे पीड़ित था गंभीर थकावट, हेपाटो- और स्प्लेनोमेगाली, गैलेक्टोसुरिया; बंद करने के तुरंत बाद रोग गायब हो गया डेयरी पोषण. बाद में, 1956 में, वैज्ञानिक हरमन केल्कर ने निर्धारित किया कि रोग का आधार गैलेक्टोज के चयापचय का उल्लंघन है। गैलेक्टोसिमिया रोग का कारण है जन्मजात विकृतिएक ऑटोसोमल रिसेसिव तरीके से विरासत में मिला है, यानी यह बीमारी तभी प्रकट होती है जब बच्चे को प्रत्येक माता-पिता से दोषपूर्ण जीन की दो प्रतियां विरासत में मिलती हैं। उत्परिवर्तित जीन के लिए विषमयुग्मजी व्यक्ति रोग के वाहक होते हैं, लेकिन वे विकसित भी हो सकते हैं व्यक्तिगत संकेतगैलेक्टोसिमिया में हल्की डिग्री. गैलेक्टोज का ग्लूकोज में रूपांतरण (लेलोइर चयापचय मार्ग) 3 एंजाइमों की भागीदारी के साथ होता है: गैलेक्टोज-1-फॉस्फेट यूरिडाइलट्रांसफेरेज़ (जीएएलटी), गैलेक्टोकिनेज (जीएएलके) और यूरिडीन डिफॉस्फेट-गैलेक्टोज-4-एपिमेरेज़ (गेल)। इन एंजाइमों की कमी के अनुसार, 1 ( क्लासिक संस्करण), गैलेक्टोसिमिया के प्रकार 2 और 3। तीन प्रकार के गैलेक्टोसिमिया की पहचान लेलोइर चयापचय मार्ग की प्रक्रिया में एंजाइमों की क्रिया के क्रम से मेल नहीं खाती है। गैलेक्टोज भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करता है, और लैक्टोज डिसैकराइड के हाइड्रोलिसिस के दौरान आंत में भी बनता है। गैलेक्टोज चयापचय का मार्ग एंजाइम GALK द्वारा गैलेक्टोज-1-फॉस्फेट में इसके रूपांतरण के साथ शुरू होता है। फिर, GALT एंजाइम की भागीदारी के साथ, गैलेक्टोज-1-फॉस्फेट को UDP-galactose (uridyldiphosphogalactose) में बदल दिया जाता है। उसके बाद, गेल की मदद से मेटाबोलाइट को यूडीपी - ग्लूकोज (यूरिडाइल डिफॉस्फोग्लुकोज) में बदल दिया जाता है। नामित एंजाइमों में से एक (GALK, GALT या GALE) की कमी के मामले में, रक्त में गैलेक्टोज की एकाग्रता काफी बढ़ जाती है, गैलेक्टोज के मध्यवर्ती मेटाबोलाइट्स शरीर में जमा हो जाते हैं, जो विषाक्त क्षति का कारण बनते हैं विभिन्न निकाय: सीएनएस, यकृत, गुर्दे, प्लीहा, आंतों, आंखें, आदि। गैलेक्टोज चयापचय का उल्लंघन गैलेक्टोसिमिया का सार है। बहुधा में क्लिनिकल अभ्यासएक क्लासिक (टाइप 1) गैलेक्टोसेमिया है, जो जीएएलटी एंजाइम में दोष और इसकी गतिविधि के उल्लंघन के कारण होता है। गैलेक्टोज-1-फॉस्फेट यूरिडाइलट्रांसफेरेज़ के संश्लेषण को जीन एन्कोडिंग दूसरे गुणसूत्र के कोलोकेंट्रोमेरिक क्षेत्र में स्थित है। गुरुत्वाकर्षण से नैदानिक ​​पाठ्यक्रमगंभीर, मध्यम और के बीच भेद हल्की डिग्रीगैलेक्टोसिमिया। बच्चे के जीवन के पहले दिनों में गंभीर गैलेक्टोसेमिया के पहले नैदानिक ​​लक्षण बहुत जल्दी विकसित होते हैं। नवजात को दूध पिलाने के तुरंत बाद स्तन का दूधया दूध के मिश्रण से उल्टी और मल विकार (पानी जैसे दस्त) हो जाते हैं, नशा बढ़ जाता है। बच्चा सुस्त हो जाता है, स्तन या बोतल को मना कर देता है; कुपोषण और कैचेक्सिया तेजी से प्रगति करते हैं। बच्चा पेट फूलना, आंतों का शूल, गैसों के विपुल निर्वहन से परेशान हो सकता है। एक नियोनेटोलॉजिस्ट द्वारा गैलेक्टोसिमिया वाले बच्चे की जांच करने की प्रक्रिया में, नवजात काल की सजगता के विलुप्त होने का पता चला है। गैलेक्टोसिमिया के साथ, लगातार पीलिया जल्दी दिखाई देता है बदलती डिग्रियांगंभीरता और हेपेटोमेगाली, यकृत की विफलता बढ़ती है। जीवन के 2-3 महीनों तक, स्प्लेनोमेगाली, यकृत का सिरोसिस और जलोदर होता है। रक्त जमावट की प्रक्रियाओं का उल्लंघन त्वचा और श्लेष्म झिल्ली पर रक्तस्राव की उपस्थिति की ओर जाता है। बच्चे जल्दी साइकोमोटर विकास में पिछड़ने लगते हैं, हालांकि, गैलेक्टोसिमिया में बौद्धिक हानि की डिग्री फेनिलकेटोनुरिया के समान गंभीरता तक नहीं पहुंचती है। गैलेक्टोसेमिया वाले बच्चों में 1-2 महीने तक द्विपक्षीय मोतियाबिंद का पता लगाया जाता है। गैलेक्टोसेमिया में गुर्दे की क्षति ग्लूकोसुरिया, प्रोटीनूरिया, हाइपरएमिनोएसिड्यूरिया के साथ होती है। गैलेक्टोसेमिया के टर्मिनल चरण में, बच्चा गहरी थकावट से मर जाता है, गंभीर लीवर फेलियरऔर माध्यमिक संक्रमण की परतें। मध्यम गैलेक्टोसेमिया के साथ, उल्टी, पीलिया, एनीमिया, साइकोमोटर विकास में अंतराल, हेपेटोमेगाली, मोतियाबिंद और कुपोषण भी नोट किए जाते हैं। हल्के गैलेक्टोसेमिया की विशेषता स्तन से इनकार करना, दूध के सेवन के बाद उल्टी करना, भाषण के विकास में देरी, वजन और विकास में बच्चे से पिछड़ जाना है। हालाँकि, तब भी आसान कोर्सगैलेक्टोसेमिया, गैलेक्टोज चयापचय के उत्पादों का यकृत पर विषाक्त प्रभाव पड़ता है, जिससे इसकी पुरानी बीमारियां होती हैं।

फ्रुक्टोसिमिया

फ्रुक्टोसिमिया वंशानुगत है आनुवंशिक रोगफ्रुक्टोज असहिष्णुता के परिणामस्वरूप ( फल चीनीसभी फलों, जामुन और कुछ सब्जियों के साथ-साथ शहद में भी पाया जाता है)। फ्रुक्टोसेमिया के साथ, मानव शरीर में कुछ या व्यावहारिक रूप से कोई एंजाइम नहीं होते हैं (एंजाइम, एक प्रोटीन प्रकृति के कार्बनिक पदार्थ जो तेजी लाते हैं रसायनिक प्रतिक्रियाशरीर में होने वाली), फ्रुक्टोज के टूटने और आत्मसात करने में भाग लेना। इस बीमारी का आमतौर पर बच्चे के जीवन के पहले हफ्तों और महीनों में या उस समय से पता चलता है जब बच्चे को रस और फ्रुक्टोज युक्त खाद्य पदार्थ मिलना शुरू होता है: मीठी चाय, फलों के रस, सब्जी और फल प्यूरी। फ्रुक्टोसिमिया वंशानुक्रम के एक ऑटोसोमल रिसेसिव मोड द्वारा प्रेषित होता है (यदि माता-पिता दोनों को यह बीमारी है तो रोग स्वयं प्रकट होता है)। लड़के और लड़कियां समान रूप से अक्सर बीमार पड़ते हैं।

रोग के कारण

जिगर में एक विशेष एंजाइम (फ्रुक्टोज-1-फॉस्फेट-एल्डोलेस) की अपर्याप्त मात्रा होती है जो फ्रुक्टोज को परिवर्तित करता है। नतीजतन, चयापचय उत्पाद (फ्रुक्टोज-1-फॉस्फेट) शरीर (यकृत, गुर्दे, आंतों के श्लेष्म) में जमा होते हैं और हानिकारक प्रभाव डालते हैं। यह पाया गया कि फ्रुक्टोज-1-फॉस्फेट मस्तिष्क की कोशिकाओं और आंख के लेंस में कभी जमा नहीं होता है। रोग के लक्षण किसी भी रूप में फल, सब्जियां या जामुन खाने के बाद दिखाई देते हैं (जूस, अमृत, प्यूरी, ताजा, जमे हुए या सूखे), साथ ही शहद। अभिव्यक्ति की गंभीरता खपत भोजन की मात्रा पर निर्भर करती है।

सुस्ती, पीलापन त्वचा. पसीना बढ़ जाना। उनींदापन। उल्टी करना। अतिसार (अक्सर भारी (बड़े हिस्से) तरल मल). मीठा खाने से अरुचि। हाइपोट्रॉफी (शरीर के वजन में कमी) धीरे-धीरे विकसित होती है। जिगर का बढ़ना। जलोदर (तरल पदार्थ में जमा होना पेट की गुहा). पीलिया (त्वचा का पीला पड़ना) - कभी-कभी विकसित हो जाता है। तीव्र हाइपोग्लाइसीमिया (ऐसी स्थिति जिसमें रक्त में ग्लूकोज (चीनी) का स्तर काफी कम हो जाता है) फ्रुक्टोज युक्त बड़ी मात्रा में खाद्य पदार्थों के एक साथ उपयोग के साथ विकसित हो सकता है। विशेषता: अंगों का कांपना; आक्षेप (पैरॉक्सिस्मल अनैच्छिक मांसपेशी संकुचन और चरमउनके वोल्टेज) कोमा तक चेतना का नुकसान (चेतना की कमी और किसी भी उत्तेजना की प्रतिक्रिया; स्थिति मानव जीवन के लिए खतरा है)।

निष्कर्ष

मानव पोषण में कार्बोहाइड्रेट का महत्व बहुत अधिक है। वे सेवा करते हैं सबसे महत्वपूर्ण स्रोतऊर्जा, कुल कैलोरी सेवन का 50-70% तक प्रदान करती है।

ऊर्जा का अत्यधिक कुशल स्रोत होने के लिए कार्बोहाइड्रेट की क्षमता उनके "प्रोटीन-बख्शते" क्रिया को रेखांकित करती है। यद्यपि कार्बोहाइड्रेट आवश्यक पोषण संबंधी कारकों में से नहीं हैं और शरीर में अमीनो एसिड और ग्लिसरॉल से बन सकते हैं, कार्बोहाइड्रेट की न्यूनतम मात्रा दैनिक राशन 50-60 ग्राम से कम नहीं होना चाहिए।

बिगड़ा हुआ कार्बोहाइड्रेट चयापचय के साथ कई बीमारियां निकटता से जुड़ी हुई हैं: मधुमेह मेलेटस, गैलेक्टोसिमिया, ग्लाइकोजन डिपो सिस्टम का उल्लंघन, दूध के प्रति असहिष्णुता आदि। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मानव और पशु शरीर में प्रोटीन और लिपिड की तुलना में कार्बोहाइड्रेट कम मात्रा में मौजूद होते हैं (शुष्क शरीर के वजन का 2% से अधिक नहीं); पौधों के जीवों में, सेल्युलोज के कारण, शुष्क द्रव्यमान का 80% तक कार्बोहाइड्रेट खाते हैं, इसलिए, सामान्य रूप से, जैवमंडल में अन्य सभी कार्बनिक यौगिकों की तुलना में अधिक कार्बोहाइड्रेट होते हैं। इस प्रकार: कार्बोहाइड्रेट जीवन में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं ग्रह पर रहने वाले जीव, वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि लगभग जब पहला कार्बोहाइड्रेट यौगिक दिखाई दिया, तो पहली जीवित कोशिका दिखाई दी।

साहित्य

1. जैव रसायन: विश्वविद्यालयों / एड के लिए एक पाठ्यपुस्तक। ई.एस. सेवेरिना - 5वां संस्करण, - 2009. - 768 पी।

2. टी.टी. बेरेज़ोव, बी.एफ. कोरोवकिन जैविक रसायन।

3. पी.ए. वर्बोलोविच "जैविक, भौतिक, कोलाइडल और जैविक रसायन विज्ञान पर कार्यशाला"।

4. लेहिंगर ए। बायोकैमिस्ट्री के मूल तत्व // एम .: मीर, 1985

5. क्लिनिकल एंडोक्रिनोलॉजी। गाइड / एन टी स्टार्कोवा। - तीसरा संस्करण, संशोधित और विस्तारित। - सेंट पीटर्सबर्ग: पीटर, 2002. - एस 209-213। - 576 पी।

6. बच्चों की बीमारियाँ (खंड 2) - शबालोव एन.पी. - पाठ्यपुस्तक, पीटर, 2011

ट्यूशन

किसी विषय को सीखने में मदद चाहिए?

हमारे विशेषज्ञ आपकी रुचि के विषयों पर सलाह देंगे या ट्यूशन सेवाएं प्रदान करेंगे।
प्राथना पत्र जमा करनापरामर्श प्राप्त करने की संभावना के बारे में पता लगाने के लिए अभी विषय का संकेत देना।

हालांकि, यह कार्बोहाइड्रेट की भूमिका को समाप्त नहीं करता है। वे कुछ अमीनो एसिड के अणुओं का एक अभिन्न अंग हैं, एंजाइमों के निर्माण में भाग लेते हैं, न्यूक्लिक एसिड का निर्माण करते हैं, वसा के निर्माण के अग्रदूत हैं, इम्युनोग्लोबुलिन, जो प्रतिरक्षा प्रणाली और ग्लाइकोप्रोटीन - परिसरों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन, जो सबसे महत्वपूर्ण घटक हैं कोशिका की झिल्लियाँ. Hyaluronic एसिड और अन्य म्यूकोपॉलीसेकेराइड शरीर बनाने वाली सभी कोशिकाओं के बीच एक सुरक्षात्मक परत बनाते हैं।

कार्बोहाइड्रेट में रुचि उनकी संरचना की अत्यधिक जटिलता के कारण रुकी हुई थी। न्यूक्लिक एसिड (न्यूक्लियोटाइड्स) और प्रोटीन (एमिनो एसिड) के मोनोमर्स के विपरीत, जो केवल एक विशिष्ट तरीके से एक साथ जुड़ सकते हैं, ओलिगोसेकेराइड और पॉलीसेकेराइड में मोनोसेकेराइड इकाइयां कई अलग-अलग स्थितियों में कई तरीकों से एक साथ जुड़ सकती हैं।

XX सदी की दूसरी छमाही के बाद से। उनके महत्वपूर्ण जैविक महत्व के कारण, कार्बोहाइड्रेट के रसायन और जैव रसायन का तेजी से विकास हुआ है।

प्रोटीन और लिपिड के साथ कार्बोहाइड्रेट सबसे महत्वपूर्ण हैं रासायनिक यौगिकजो जीवित जीवों का हिस्सा हैं। मनुष्यों और जानवरों में, कार्बोहाइड्रेट महत्वपूर्ण कार्य करते हैं: ऊर्जा (कोशिकीय ईंधन का मुख्य प्रकार), संरचनात्मक ( आवश्यक घटकअधिकांश इंट्रासेल्युलर संरचनाएं) और सुरक्षात्मक (प्रतिरक्षा बनाए रखने में इम्युनोग्लोबुलिन के कार्बोहाइड्रेट घटकों की भागीदारी)।

कार्बोहाइड्रेट (राइबोज, डीऑक्सीराइबोज) का उपयोग न्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण के लिए किया जाता है; वे न्यूक्लियोटाइड सह-एंजाइम के घटक हैं जो जीवित प्राणियों के चयापचय में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हाल ही में, कार्बोहाइड्रेट युक्त मिश्रित बायोपॉलिमर्स ने अधिक ध्यान आकर्षित किया है: ग्लाइकोपेप्टाइड्स और ग्लाइकोप्रोटीन, ग्लाइकोलिपिड्स और लिपोपॉलेसेकेराइड्स, ग्लाइकोलिपोप्रोटीन, आदि। ये पदार्थ शरीर में जटिल और महत्वपूर्ण कार्य करते हैं।

इसलिए, मैं हाइलाइट करूंगा बी कार्बोहाइड्रेट का जैविक महत्व:

कार्बोहाइड्रेट एक प्लास्टिक कार्य करते हैं, अर्थात वे हड्डियों, कोशिकाओं, एंजाइमों के निर्माण में शामिल होते हैं। वे वजन से 2-3% बनाते हैं।

कार्बोहाइड्रेट मुख्य ऊर्जा सामग्री हैं। जब 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट का ऑक्सीकरण होता है, तो 4.1 किलो कैलोरी ऊर्जा और 0.4 ग्राम पानी निकलता है।

रक्त में 100-110 मिलीग्राम ग्लूकोज होता है। ग्लूकोज की एकाग्रता पर निर्भर करता है परासरण दाबरक्त।

पेंटोज (राइबोज और डीऑक्सीराइबोज) एटीपी के निर्माण में शामिल हैं।

कार्बोहाइड्रेट प्रदर्शन करते हैं सुरक्षात्मक भूमिकापौधों में।

2. कार्बोहाइड्रेट के प्रकार

कार्बोहाइड्रेट के दो मुख्य समूह हैं: सरल और जटिल। सरल कार्बोहाइड्रेट में ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, गैलेक्टोज, सुक्रोज, लैक्टोज और माल्टोज शामिल हैं। जटिल करने के लिए - स्टार्च, ग्लाइकोजन, फाइबर और पेक्टिन।

कार्बोहाइड्रेट को मोनोसेकेराइड (सरल), ओलिगोसेकेराइड और पॉलीसेकेराइड (जटिल) में बांटा गया है।

1. मोनोसैकराइड

शर्करा

फ्रुक्टोज

गैलेक्टोज

manose

2. ओलिगोसेकेराइड

डिसैक्राइड

सुक्रोज (नियमित चीनी, गन्ना या चुकंदर)

माल्टोज़

आइसोमाल्टोज

लैक्टोज

लैक्टुलोज

3. पॉलीसेकेराइड

dextran

ग्लाइकोजन

· स्टार्च

सेल्यूलोज

galactomannans

मोनोसैक्राइड(सरल कार्बोहाइड्रेट) कार्बोहाइड्रेट के सबसे सरल प्रतिनिधि हैं और हाइड्रोलिसिस के दौरान सरल यौगिकों में नहीं टूटते हैं। सरल कार्बोहाइड्रेट पानी में आसानी से घुल जाते हैं और जल्दी पच जाते हैं। उनके पास एक स्पष्ट मीठा स्वाद है और उन्हें शर्करा के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

अणुओं में कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर, मोनोसेकेराइड को ट्रायोज़, टेट्रोज़, पेंटोज़ और हेक्सोज़ में विभाजित किया जाता है। मनुष्यों के लिए, सबसे महत्वपूर्ण हेक्सोज (ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, गैलेक्टोज, आदि) और पेंटोज (राइबोज, डीऑक्सीराइबोज, आदि) हैं।

जब दो मोनोसेकेराइड मिलते हैं, तो डिसैकराइड बनते हैं।

सभी मोनोसेकेराइडों में सबसे महत्वपूर्ण ग्लूकोज है, क्योंकि यह अधिकांश खाद्य di- और पॉलीसेकेराइड के निर्माण के लिए एक संरचनात्मक इकाई (ईंट) है। कोशिकाओं में ग्लूकोज के परिवहन को कई ऊतकों में अग्न्याशय हार्मोन इंसुलिन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

मनुष्यों में, अतिरिक्त ग्लूकोज मुख्य रूप से ग्लाइकोजन में परिवर्तित हो जाता है, जो जानवरों के ऊतकों में एकमात्र आरक्षित कार्बोहाइड्रेट है। मानव शरीर में, कुल ग्लाइकोजन सामग्री लगभग 500 ग्राम है - यह कार्बोहाइड्रेट की दैनिक आपूर्ति है जब वे पोषण में गहराई से कमी करते हैं। जिगर में ग्लाइकोजन की लंबे समय तक कमी से हेपेटोसाइट्स और इसकी फैटी घुसपैठ की शिथिलता होती है।

oligosaccharides- कई (2 से 10 तक) मोनोसैकराइड अवशेषों से निर्मित अधिक जटिल यौगिक। उन्हें डिसैकराइड्स, ट्राइसैकेराइड्स आदि में विभाजित किया गया है। मनुष्यों के लिए सबसे महत्वपूर्ण डिसैकराइड सुक्रोज, माल्टोज और लैक्टोज हैं। ओलिगोसेकेराइड, जिसमें रैफिनोज़, स्टैच्योज़, वर्बास्कोस शामिल हैं, मुख्य रूप से फलियां और उनके तकनीकी प्रसंस्करण के उत्पादों में पाए जाते हैं, जैसे कि सोया आटा, और कई सब्जियों में भी कम मात्रा में। फ्रुक्टो-ऑलिगोसेकेराइड अनाज (गेहूं, राई), सब्जियां (प्याज, लहसुन, आटिचोक, शतावरी, एक प्रकार का फल, कासनी), साथ ही केले और शहद में पाए जाते हैं।

ऑलिगोसेकेराइड्स के समूह में माल्टोडेक्सट्रिन भी शामिल हैं, जो पॉलीसेकेराइड कच्चे माल से औद्योगिक रूप से उत्पादित सिरप और गुड़ के मुख्य घटक हैं। ओलिगोसेकेराइड के प्रतिनिधियों में से एक लैक्टुलोज है, जो दूध के गर्मी उपचार के दौरान लैक्टोज से बनता है, उदाहरण के लिए, पके हुए और निष्फल दूध के उत्पादन में।

उचित एंजाइमों की कमी के कारण मानव छोटी आंत में ओलिगोसेकेराइड व्यावहारिक रूप से नहीं टूटते हैं। इसी वजह से इनमें डाइटरी फाइबर के गुण होते हैं। कुछ ओलिगोसेकेराइड्स बड़ी आंत के सामान्य माइक्रोफ्लोरा के जीवन में एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं, जो उन्हें प्रीबायोटिक्स के रूप में वर्गीकृत करने की अनुमति देता है - पदार्थ जो कुछ आंतों के सूक्ष्मजीवों द्वारा आंशिक रूप से किण्वित होते हैं और सामान्य आंतों के माइक्रोबायोकेनोसिस के रखरखाव को सुनिश्चित करते हैं।

पॉलिसैक्राइड- बड़ी संख्या में मोनोमर्स से बनने वाले उच्च-आणविक यौगिक-पॉलिमर, जो मोनोसैकराइड के अवशेष हैं। पॉलीसेकेराइड को मानव जठरांत्र संबंधी मार्ग में सुपाच्य और अपचनीय में विभाजित किया गया है। पहले उपसमूह में स्टार्च और ग्लाइकोजन शामिल हैं, दूसरा - विभिन्न प्रकार के यौगिक, जिनमें से सेल्युलोज (फाइबर), हेमिसिलुलोज और पेक्टिन पदार्थ मनुष्य के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं।

ओलिगो - और पॉलीसेकेराइड को "जटिल कार्बोहाइड्रेट" शब्द से जोड़ा जाता है। मोनो - और डिसैक्राइड का स्वाद मीठा होता है, और इसलिए उन्हें "शर्करा" भी कहा जाता है। पॉलीसेकेराइड में मीठा स्वाद नहीं होता है। सुक्रोज की मिठास अलग होती है। यदि सुक्रोज के घोल की मिठास 100% ली जाए, तो अन्य शर्करा के समतुल्य घोल की मिठास होगी: फ्रुक्टोज - 173%, ग्लूकोज - 81%, माल्टोज और गैलेक्टोज - 32% और लैक्टोज - 16%।

मुख्य सुपाच्य पॉलीसेकेराइड स्टार्च है - अनाज, फलियां और आलू का भोजन आधार। यह भोजन के साथ उपभोग किए जाने वाले कार्बोहाइड्रेट का 80% तक खाता है। यह एक जटिल बहुलक है जिसमें दो अंश होते हैं: एमाइलोज - एक रैखिक बहुलक और एमाइलोपेक्टिन - एक शाखित बहुलक। यह स्टार्च के विभिन्न कच्चे स्रोतों में इन दो अंशों का अनुपात है जो इसकी विभिन्न भौतिक-रासायनिक और तकनीकी विशेषताओं को निर्धारित करता है, विशेष रूप से, पानी में घुलनशीलता अलग तापमान. स्टार्च का स्रोत वनस्पति उत्पाद हैं, मुख्य रूप से अनाज: अनाज, आटा, रोटी और आलू।

शरीर द्वारा स्टार्च के अवशोषण को सुविधाजनक बनाने के लिए, इसमें मौजूद उत्पाद को गर्मी उपचार के अधीन किया जाना चाहिए। इस मामले में, एक स्टार्च पेस्ट एक स्पष्ट रूप में बनता है, उदाहरण के लिए जेली, या अव्यक्त रूप में एक खाद्य संरचना के हिस्से के रूप में: दलिया, ब्रेड, पास्ता, फलियां व्यंजन। स्टार्च पॉलीसेकेराइड जो भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करते हैं, क्रमिक रूप से गुजरते हैं, मौखिक गुहा से शुरू होते हैं, माल्टोडेक्सट्रिन, माल्टोज़ और ग्लूकोज के लिए किण्वन, लगभग पूर्ण आत्मसात के बाद।

दूसरा सुपाच्य पॉलीसेकेराइड है ग्लाइकोजन।इसका पोषण मूल्य छोटा है - आहार के साथ जिगर, मांस और मछली की संरचना में 10-15 ग्राम ग्लाइकोजन से अधिक नहीं। जैसे ही मांस परिपक्व होता है, ग्लाइकोजन लैक्टिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है।

मानव शरीर में कुछ जटिल कार्बोहाइड्रेट (फाइबर, सेल्युलोज, आदि) बिल्कुल भी पचते नहीं हैं। फिर भी, यह पोषण का एक आवश्यक घटक है: वे आंतों की गतिशीलता, रूप को उत्तेजित करते हैं स्टूल, जिससे शरीर के विषाक्त पदार्थों को हटाने और शुद्धिकरण में योगदान मिलता है। इसके अलावा, फाइबर, हालांकि मनुष्यों द्वारा पचा नहीं जाता है, लाभकारी आंतों के माइक्रोफ्लोरा के लिए पोषण के स्रोत के रूप में कार्य करता है।

निष्कर्ष

मानव पोषण में कार्बोहाइड्रेट का महत्व बहुत अधिक है। वे ऊर्जा के सबसे महत्वपूर्ण स्रोत के रूप में काम करते हैं, कुल कैलोरी सेवन का 50-70% तक प्रदान करते हैं।

ऊर्जा का अत्यधिक कुशल स्रोत होने के लिए कार्बोहाइड्रेट की क्षमता उनके "प्रोटीन-बख्शते" क्रिया को रेखांकित करती है। यद्यपि कार्बोहाइड्रेट आवश्यक पोषण संबंधी कारकों में से नहीं हैं और शरीर में अमीनो एसिड और ग्लिसरॉल से बन सकते हैं, दैनिक आहार में कार्बोहाइड्रेट की न्यूनतम मात्रा 50-60 ग्राम से कम नहीं होनी चाहिए।

बिगड़ा हुआ कार्बोहाइड्रेट चयापचय के साथ कई बीमारियां निकटता से जुड़ी हुई हैं: मधुमेह मेलेटस, गैलेक्टोसिमिया, ग्लाइकोजन डिपो सिस्टम का उल्लंघन, दूध के प्रति असहिष्णुता आदि। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मानव और पशु शरीर में प्रोटीन और लिपिड की तुलना में कार्बोहाइड्रेट कम मात्रा में मौजूद होते हैं (शुष्क शरीर के वजन का 2% से अधिक नहीं); पौधों के जीवों में, सेल्यूलोज के कारण, शुष्क द्रव्यमान का 80% तक कार्बोहाइड्रेट होता है, इसलिए, सामान्य रूप से, जीवमंडल में अन्य सभी कार्बनिक यौगिकों की तुलना में अधिक कार्बोहाइड्रेट होते हैं।

ग्रन्थसूची

1. डायटेटिक्स / एड की हैंडबुक। ए.ए. पोक्रोव्स्की, एम.ए. सैमसनोव। - एम .: मेडिसिन, 1981

2. पोषण के बारे में लोकप्रिय। ईडी। ए.आई. स्टोल्मकोवा, आईओ। मार्टिन्युक, कीव, "स्वास्थ्य", 1990

3. कोरोलेव ए.ए. खाद्य स्वच्छता - दूसरा संस्करण। संशोधित और अतिरिक्त - एम .: "अकादमी", 2007

4. ऑरेडेन एल। सुंदर कैसे बनें। - एम .: टॉपिकल, 1995

5. http://hudeemtut.ru

6. लेहिंगर ए। बायोकैमिस्ट्री के मूल सिद्धांत // एम .: मीर, 1985।

), मानव शरीर में किसी एक कार्य को करने तक सीमित नहीं हैं। ऊर्जा प्रदान करने के अलावा कार्बोहाइड्रेट की मुख्य कार्यात्मक भूमिका, वे हृदय, यकृत, मांसपेशियों और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के सामान्य कामकाज के लिए भी आवश्यक हैं। वे प्रोटीन और वसा के चयापचय के नियमन में एक महत्वपूर्ण घटक हैं।

कार्बोहाइड्रेट के मुख्य जैविक कार्य, शरीर में उनकी आवश्यकता क्यों है

1. ऊर्जा समारोह।
   मानव शरीर में कार्बोहाइड्रेट का मुख्य कार्य। वे कोशिकाओं में होने वाले सभी प्रकार के कार्यों के लिए मुख्य ऊर्जा स्रोत हैं। जब कार्बोहाइड्रेट टूटते हैं, तो जारी ऊर्जा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है या एटीपी अणुओं में जमा हो जाती है। कार्बोहाइड्रेट शरीर की दैनिक ऊर्जा खपत का लगभग 50-60% और मस्तिष्क के सभी ऊर्जा व्यय (मस्तिष्क यकृत द्वारा जारी ग्लूकोज का लगभग 70% अवशोषित करता है) प्रदान करता है। 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण से 17.6 kJ ऊर्जा निकलती है। शरीर में मुख्य ऊर्जा स्रोत के रूप में मुक्त ग्लूकोज या ग्लाइकोजन के रूप में संग्रहीत कार्बोहाइड्रेट का उपयोग किया जाता है।
2. प्लास्टिक (निर्माण) समारोह।
   ADP, ATP और अन्य न्यूक्लियोटाइड, साथ ही न्यूक्लिक एसिड बनाने के लिए कार्बोहाइड्रेट (राइबोज़, डीऑक्सीराइबोज़) का उपयोग किया जाता है। वे कुछ एंजाइमों का हिस्सा हैं। व्यक्तिगत कार्बोहाइड्रेट हैं सरंचनात्मक घटककोशिका की झिल्लियाँ। ग्लूकोज रूपांतरण के उत्पाद (ग्लुकुरोनिक एसिड, ग्लूकोसामाइन, आदि) उपास्थि और अन्य ऊतकों के पॉलीसेकेराइड और जटिल प्रोटीन का हिस्सा हैं।
3. भंडारण समारोह।
   ग्लाइकोजन के रूप में कंकाल की मांसपेशियों (2% तक), यकृत और अन्य ऊतकों में कार्बोहाइड्रेट संग्रहीत (संचित) होते हैं। पर अच्छा पोषणग्लाइकोजन का 10% तक जिगर में जमा हो सकता है, और प्रतिकूल परिस्थितियों में इसकी सामग्री यकृत द्रव्यमान का 0.2% तक घट सकती है।
4. सुरक्षात्मक कार्य।
   जटिल कार्बोहाइड्रेट प्रतिरक्षा प्रणाली के घटकों का हिस्सा हैं; म्यूकोपॉलीसेकेराइड श्लेष्म पदार्थों में पाए जाते हैं जो नाक, ब्रोंची, पाचन तंत्र, मूत्र पथ के जहाजों की सतह को कवर करते हैं और बैक्टीरिया और वायरस के प्रवेश के साथ-साथ यांत्रिक क्षति से भी बचाते हैं।
5. नियामक समारोह।
   वे ग्लाइकोप्रोटीन के लिए झिल्ली रिसेप्टर्स का हिस्सा हैं। कार्बोहाइड्रेट शरीर में आसमाटिक दबाव के नियमन में शामिल होते हैं। इस प्रकार, रक्त में 100-110 मिलीग्राम /% ग्लूकोज होता है, रक्त का आसमाटिक दबाव ग्लूकोज की एकाग्रता पर निर्भर करता है। भोजन से फाइबर आंतों में टूटा (पचाया) नहीं जाता है, लेकिन यह आंतों की गतिशीलता को सक्रिय करता है, पाचन तंत्र में उपयोग किए जाने वाले एंजाइम, पाचन में सुधार और पोषक तत्वों का अवशोषण।

कार्बोहाइड्रेट समूह

• सरल (तेज) कार्बोहाइड्रेट
  शर्करा दो प्रकार की होती है: मोनोसैकराइड और डिसैकराइड। मोनोसैकराइड में एक होता है चीनी समूहजैसे ग्लूकोज, फ्रुक्टोज या गैलेक्टोज। डिसाकेराइड दो मोनोसेकेराइड के अवशेषों से बनते हैं और विशेष रूप से सुक्रोज (सामान्य तालिका चीनी) और लैक्टोज द्वारा प्रस्तुत किए जाते हैं। वे जल्दी से रक्त शर्करा के स्तर को बढ़ाते हैं और उच्च ग्लाइसेमिक इंडेक्स रखते हैं।
• जटिल (धीमी) कार्बोहाइड्रेट
  पॉलीसेकेराइड कार्बोहाइड्रेट होते हैं जिनमें तीन या अधिक अणु होते हैं सरल कार्बोहाइड्रेट. इस प्रकार के कार्बोहाइड्रेट में विशेष रूप से डेक्सट्रिन, स्टार्च, ग्लाइकोजन और सेल्युलोज शामिल हैं। पॉलीसेकेराइड के स्रोत अनाज, फलियां, आलू और अन्य सब्जियां हैं। धीरे-धीरे ग्लूकोज की मात्रा बढ़ाएं और कम ग्लाइसेमिक इंडेक्स लें।
• अपचनीय (रेशेदार)
  फाइबर (आहार फाइबर) शरीर को ऊर्जा प्रदान नहीं करता है, लेकिन इसके जीवन में बहुत बड़ी भूमिका निभाता है। में प्रमुखता से पाया जाता है हर्बल उत्पादकम या बहुत कम सामग्रीसहारा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि फाइबर कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के अवशोषण को धीमा कर देता है (वजन घटाने के लिए उपयोगी हो सकता है)। के लिए शक्ति स्रोत है लाभकारी बैक्टीरियाआंत (माइक्रोबायोम)

कार्बोहाइड्रेट के प्रकार

मोनोसैक्राइड

• शर्करा
  एक मोनोसैकराइड, एक रंगहीन, मीठा-स्वाद वाला क्रिस्टलीय पदार्थ, लगभग हर कार्बोहाइड्रेट श्रृंखला में पाया जाता है।
• फ्रुक्टोज
  मुक्त फल चीनी लगभग सभी मीठे जामुन और फलों में मौजूद होती है, जो सबसे मीठा होता है।
• गैलेक्टोज
  में नहीं मिला मुफ्त फॉर्म; ग्लूकोज से जुड़े रूप में, यह लैक्टोज, दूध चीनी बनाता है।

डिसैक्राइड

• सुक्रोज
  फ्रुक्टोज और ग्लूकोज के संयोजन से युक्त डिसैकराइड में उच्च घुलनशीलता होती है। एक बार आंत में, यह इन घटकों में टूट जाता है, जो तब रक्त में अवशोषित हो जाते हैं।
• लैक्टोज
  दूध शक्कर, डिसैकराइड समूह का एक कार्बोहाइड्रेट, दूध और डेयरी उत्पादों में पाया जाता है।
• माल्टोज़
  माल्ट चीनी मानव शरीर द्वारा आसानी से अवशोषित हो जाती है। दो ग्लूकोज अणुओं के संयोजन से बनता है। पाचन के दौरान स्टार्च के टूटने से माल्टोज़ का परिणाम होता है।

पॉलिसैक्राइड

• स्टार्च
  सफेद पाउडर, ठंडे पानी में अघुलनशील। स्टार्च मानव आहार में सबसे प्रचुर मात्रा में कार्बोहाइड्रेट है और कई मुख्य खाद्य पदार्थों में पाया जाता है।
• सेल्यूलोज
  कॉम्प्लेक्स कार्बोहाइड्रेट कठोर पौधों की संरचनाएं हैं। अवयव पौधे भोजन, जो मानव शरीर में पचता नहीं है, लेकिन इसकी महत्वपूर्ण गतिविधि और पाचन में बहुत बड़ी भूमिका निभाता है।
• माल्टोडेक्सट्रिन
  सफेद या क्रीम रंग का पाउडर, मीठे स्वाद के साथ, हम पानी में अच्छी तरह घुल जाएंगे। यह वनस्पति स्टार्च के एंजाइमैटिक ब्रेकडाउन का एक मध्यवर्ती उत्पाद है, जिसके परिणामस्वरूप स्टार्च अणुओं को टुकड़ों में विभाजित किया जाता है - डेक्सट्रिन।
• ग्लाइकोजन
  ग्लूकोज अवशेषों द्वारा गठित पॉलीसेकेराइड; मुख्य आरक्षित कार्बोहाइड्रेट, यह शरीर के अलावा कहीं नहीं पाया जाता है। ग्लाइकोजन एक ऊर्जा भंडार बनाता है जिसे मानव शरीर में ग्लूकोज की अचानक कमी की भरपाई के लिए यदि आवश्यक हो तो जल्दी से जुटाया जा सकता है।

M E N U G L E W O D O V के बारे में

मोहम्मद ई.आई. कोनोनोव

कार्बोहाइड्रेट का वर्गीकरण और जैविक भूमिका

कार्बोहाइड्रेट मानव ऊतकों के कुल सूखे वजन का एक नगण्य हिस्सा बनाते हैं - 2% से अधिक नहीं, जबकि प्रोटीन, उदाहरण के लिए, शुष्क शरीर के वजन का 45% तक होता है। हालांकि, कार्बोहाइड्रेट शरीर में प्रदर्शन करते हैं पूरी लाइनमहत्वपूर्ण कार्य, अंगों और ऊतकों के संरचनात्मक और चयापचय संगठन में भाग लेना।

रासायनिक दृष्टिकोण से, कार्बोहाइड्रेट पॉलीहाइड्रिक एल्डिहाइड या कीटो अल्कोहल या उनके पॉलिमर हैं, और पॉलिमर में मोनोमेरिक इकाइयाँ ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड द्वारा आपस में जुड़ी हुई हैं।

1.1। कार्बोहाइड्रेट का वर्गीकरण।

कार्बोहाइड्रेट को तीन बड़े समूहों में बांटा गया है: मोनोसेकेराइड और उनके डेरिवेटिव, ओलिगोसेकेराइड और पॉलीसेकेराइड।

1.1.1। मोनोसेकेराइड, बदले में, सबसे पहले, कार्बोनिल समूह की प्रकृति के अनुसार एल्डोस और केटोस में विभाजित होते हैं, और, दूसरे, अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या के अनुसार ट्रायोज़, टेट्रोज़, पेंटोस, आदि में। आमतौर पर, मोनोसेकेराइड के तुच्छ नाम होते हैं: ग्लूकोज, गैलेक्टोज, राइबोस, ज़ाइलोज़, आदि। यौगिकों के एक ही समूह में मोनोसैकराइड के विभिन्न डेरिवेटिव शामिल हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण मोनोसेकेराइड के फॉस्फोरिक एस्टर हैं [ग्लूकोज-6-फॉस्फेट, फ्रुक्टोज-1,6 - बिसफ़ॉस्फ़ेट, राइबोज़-5-फ़ॉस्फ़ेट, आदि], यूरोनिक एसिड [गैलेक्टुरोनिक, ग्लूकोरोनिक, आइडुरोनिक, आदि], अमीनो शर्करा

[ग्लूकोसामाइन, गैलेक्टोसामाइन, आदि], यूरोनिक एसिड के सल्फेटेड डेरिवेटिव, अमीनो शर्करा के एसिटिलेटेड डेरिवेटिव, आदि। मोनोमर्स और उनके डेरिवेटिव की कुल मात्रा कई दर्जन यौगिक हैं, जो कि मौजूद व्यक्तिगत अमीनो एसिड की मात्रा से कम नहीं है। तन।

1.1.2। ओलिगोसेकेराइड, जो पॉलिमर हैं, जिनमें से मोनोमेरिक इकाइयां मोनोसेकेराइड या उनके डेरिवेटिव हैं। एक बहुलक में अलग-अलग मोनोमर ब्लॉकों की संख्या डेढ़ या दो / दस से अधिक नहीं हो सकती है। बहुलक में सभी मोनोमेरिक इकाइयाँ ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड से जुड़ी होती हैं। ओलिगोसेकेराइड, बदले में, एक ही मोनोमेरिक ब्लॉक [माल्टोज], और हेटरोओलिगोसेकेराइड से मिलकर होमोलिगोसेकेराइड में विभाजित होते हैं - उनमें अलग-अलग मोनोमेरिक इकाइयां [लैक्टोज] होती हैं। अधिकांश भाग के लिए, ऑलिगोसेकेराइड शरीर में अधिक जटिल अणुओं - ग्लाइकोलिपिड्स या ग्लाइकोप्रोटीन के संरचनात्मक घटकों के रूप में पाए जाते हैं। मुक्त रूप में, माल्टोज़ मानव शरीर में पाया जा सकता है, और माल्टोज़ ग्लाइकोजन और लैक्टोज के टूटने का एक मध्यवर्ती उत्पाद है, जो स्तनपान कराने वाली महिलाओं के दूध में आरक्षित कार्बोहाइड्रेट के रूप में शामिल है। मानव शरीर में ऑलिगोसेकेराइड्स का बड़ा हिस्सा ग्लाइकोलिपिड्स और ग्लाइकोप्रोटीन के हेटेरोलिगोसेकेराइड हैं। उनमें शामिल मोनोमेरिक इकाइयों की विविधता और ऑलिगोमर में मोनोमर्स के बीच ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड के लिए विकल्पों की विविधता दोनों के कारण उनके पास एक अत्यंत विविध संरचना है।

1.1.3। पॉलीसेकेराइड, जो मोनोसेकेराइड या उनके डेरिवेटिव से निर्मित पॉलिमर हैं, जो ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड से जुड़े हुए हैं, कई दसियों से कई दसियों तक मोनोमेरिक इकाइयों की संख्या के साथ। ये पॉलीसेकेराइड समान मोनोमेरिक इकाइयों से बने हो सकते हैं, अर्थात होमोपॉलीसेकेराइड हों, या उनमें विभिन्न मोनोमेरिक इकाइयाँ शामिल हो सकती हैं - तब हम हेटरोपॉलीसेकेराइड के साथ काम कर रहे हैं। मानव शरीर में एकमात्र होमोपॉलीसेकेराइड ग्लाइकोजन है, जिसमें शामिल हैं अवशेष ए-डी- ग्लूकोज। हेटरोपॉलीसेकेराइड का सेट अधिक विविध है - शरीर में हयालूरोनिक एसिड, चोंड्रोइटिन सल्फेट्स, केराटन सल्फेट, डर्माटन सल्फेट, हेपरान सल्फेट और हेपरिन मौजूद हैं। प्रत्येक सूचीबद्ध हेटरोपॉलीसेकेराइड में मोनोमेरिक इकाइयों का एक अलग सेट होता है। तो मुख्य मोनोमेरिक इकाइयाँ हाईऐल्युरोनिक एसिडग्लूकोरोनिक एसिड और एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन हैं, जबकि हेपरिन में सल्फेटेड ग्लूकोसामाइन और सल्फेटेड इडुरोनिक एसिड होता है।

1.2। विभिन्न वर्गों के कार्बोहाइड्रेट के कार्य शरीर में कार्बोहाइड्रेट के कार्य विविध हैं और निश्चित रूप से यौगिकों के विभिन्न वर्गों के लिए अलग-अलग हैं। मोनोसेकेराइड और उनके डेरिवेटिव, सबसे पहले, एक ऊर्जा कार्य करते हैं: इन यौगिकों का ऑक्सीडेटिव ब्रेकडाउन शरीर को 55-60% ऊर्जा की आवश्यकता प्रदान करता है। दूसरे, संश्लेषण के लिए कोशिकाओं में मोनोसेकेराइड और उनके डेरिवेटिव के टूटने के मध्यवर्ती उत्पादों का उपयोग किया जाता है

सेल के लिए आवश्यक अन्य पदार्थ, अन्य वर्गों के यौगिकों सहित; इस प्रकार, ग्लूकोज चयापचय के मध्यवर्ती उत्पादों से

कोशिकाएं लिपिड और गैर-आवश्यक अमीनो एसिड को संश्लेषित कर सकती हैं, हालांकि, बाद के मामले में, परमाणुओं के एक अतिरिक्त स्रोत की आवश्यकता होती है।

मूव नाइट्रोजन अमीनो समूह। तीसरा, मोनोसेकेराइड और उनके डेरिवेटिव प्रदर्शन करते हैं संरचनात्मक समारोह, दूसरे की मोनोमेरिक इकाइयाँ

पॉलीसेकेराइड या न्यूक्लियोटाइड जैसे छोटे, अधिक जटिल अणु।

मुख्य कार्यहेटरोओलिगोसेकेराइड एक संरचनात्मक कार्य है - वे ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स के संरचनात्मक घटक हैं। इस क्षमता में, हेटेरोलिगोसेकेराइड ग्लाइकोप्रोटीन द्वारा कई कार्यों के कार्यान्वयन में शामिल हैं: नियामक [हाइपोफिसिस हार्मोन थायरोट्रोपिन और गोनैडोट्रोपिन - ग्लाइकोप्रोटीन], संचारी [सेल रिसेप्टर्स - ग्लाइकोप्रोटीन], सुरक्षात्मक [एंटीबॉडी - ग्लाइकोप्रोटीन]। इसके अलावा, हेटरोओलिगोसेकेराइड ब्लॉक, ग्लाइकोलिपिड्स और ग्लाइकोप्रोटीन का हिस्सा होने के नाते, सेल झिल्ली के गठन में शामिल होते हैं, उदाहरण के लिए, ग्लाइकोकैलिक्स के रूप में सेलुलर संरचना का एक महत्वपूर्ण तत्व।

ग्लाइकोजन, पशु जीव में मौजूद एकमात्र होमोपॉलीसेकेराइड, एक आरक्षित कार्य करता है। इसके अलावा, यह न केवल ऊर्जा का भंडार है, बल्कि प्लास्टिक सामग्री का भी भंडार है। ग्लाइकोजन मानव शरीर की लगभग सभी कोशिकाओं में अलग-अलग मात्रा में मौजूद होता है। जिगर में ग्लाइकोजन का भंडार इस अंग के कच्चे द्रव्यमान का 3-5% तक हो सकता है [कभी-कभी 10% तक], और मांसपेशियों में इसकी सामग्री - 1% तक कुल वजनकपड़े। इन अंगों के द्रव्यमान को देखते हुए, यकृत में ग्लाइकोजन की कुल मात्रा 150-200 ग्राम और मांसपेशियों में ग्लाइकोजन स्टोर - 600 ग्राम तक हो सकती है।

Heteropolysaccharides शरीर में एक संरचनात्मक कार्य करते हैं, वे ग्लिसामिनोप्रोटीओग्लाइकैन्स का हिस्सा हैं; उत्तरार्द्ध, संरचनात्मक प्रोटीन जैसे कोलेजन या इलास्टिन के साथ, विभिन्न अंगों और ऊतकों के अंतरकोशिकीय पदार्थ का निर्माण करता है। Glycosaminoproteoglycan समुच्चय, एक नेटवर्क संरचना वाले, आणविक फिल्टर के रूप में कार्य करते हैं जो अंतरकोशिकीय वातावरण में मैक्रोमोलेक्युलस के संचलन को रोकते हैं या दृढ़ता से रोकते हैं। इसके अलावा, हेटेरोपॉलीसेकेराइड के अणुओं की संरचना में कई ध्रुवीय और नकारात्मक रूप से आवेशित समूह होते हैं, जिसके कारण वे बंध सकते हैं एक बड़ी संख्या कीपानी और धनायन, इन अणुओं के लिए एक प्रकार के डिपो के रूप में कार्य करते हैं।

शरीर में मौजूद कुछ कार्बोहाइड्रेट के कार्य बहुत विशिष्ट होते हैं। तो, हेपरिन एक प्राकृतिक थक्कारोधी है - यह वाहिकाओं में रक्त के थक्के को रोकता है, और लैक्टोज, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, महिलाओं के दूध में एक आरक्षित कार्बोहाइड्रेट है।

2. बहिर्जात कार्बोहाइड्रेट का स्वांगीकरण

पर सामान्य स्थितिमनुष्यों के लिए कार्बोहाइड्रेट का मुख्य स्रोत खाद्य कार्बोहाइड्रेट हैं। दैनिक आवश्यकताकार्बोहाइड्रेट में लगभग 400 ग्राम है, और अत्यधिक वांछनीय है। ताकि आसानी से पचने योग्य कार्बोहाइड्रेट [ग्लूकोज, सुक्रोज, लैक्टोज, आदि] आहार में उनकी कुल मात्रा का 25% से अधिक न हो। भोजन के पाचन की प्रक्रिया में, कार्बोहाइड्रेट प्रकृति के सभी बहिर्जात पॉलिमर मोनोमर्स में विभाजित हो जाते हैं, जो इन पॉलिमर को प्रजातियों की विशिष्टता से वंचित करते हैं, और केवल मोनोसैकराइड और उनके डेरिवेटिव आंत से शरीर के आंतरिक वातावरण में प्रवेश करते हैं; इन मोनोमर्स को मानव-विशिष्ट ओलिगो- या पॉलीसेकेराइड के संश्लेषण के लिए आवश्यकतानुसार उपयोग किया जाता है।

स्टार्च या भोजन ग्लाइकोजन का टूटना इन होमपॉलीसेकेराइड्स पर लार एमाइलेज और माल्टेज की क्रिया के कारण मौखिक गुहा में पहले से ही शुरू हो जाता है, लेकिन यह प्रक्रिया महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि भोजन बहुत कम समय के लिए मौखिक गुहा में होता है। पाचन के दौरान आमाशय में वातावरण अम्लीय होता है और लार का एमाइलेज,

साथ में पेट में गिरना खाद्य बोलसव्यावहारिक रूप से काम नहीं करता। भोजन में स्टार्च और ग्लाइकोजन का बड़ा हिस्सा छोटी आंत में अग्न्याशय एमाइलेज की कार्रवाई के तहत डिसैकराइड्स माल्टोज और आइसोमाल्टोज में टूट जाता है। परिणामी डिसैक्राइड आंतों की दीवार द्वारा स्रावित एंजाइमों की भागीदारी के साथ ग्लूकोज में टूट जाते हैं: माल्टेज़ और आइसोमाल्टेज़। माल्टेज़ a-1,4-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड के हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करता है, और आइसोमाल्टेज़ a-1,6-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड के हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करता है।

सुक्रोज एंजाइम की भागीदारी के साथ भोजन के साथ ग्रहण किया गया सुक्रोज आंत में ग्लूकोज और फ्रुक्टोज में टूट जाता है, और आने वाले लैक्टोज को लैक्टेज एंजाइम की क्रिया द्वारा ग्लूकोज और गैलेक्टोज में तोड़ दिया जाता है। इन दोनों एंजाइमों को आंतों की दीवार से स्रावित किया जाता है।

हेटरोओलिगोसेकेराइड्स या हेटरोपॉलीसेकेराइड्स के दरार की प्रक्रियाओं का बहुत कम अध्ययन किया गया है। जाहिर है, आंतों की दीवार इन पॉलिमर में मौजूद ए- और बी-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड को साफ करने में सक्षम ग्लाइकोसिडेस को गुप्त करती है।

मोनोसेकेराइड का अवशोषण छोटी आंत में होता है, और विभिन्न मोनोसेकेराइड की अवशोषण दर काफी भिन्न होती है। यदि ग्लूकोज की अवशोषण दर 100 के रूप में ली जाती है, तो गैलेक्टोज की अवशोषण दर 110, फ्रुक्टोज - 43, मैनोज - 19, जाइलोज - 15 होगी। यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि ग्लूकोज और गैलेक्टोज का अवशोषण सक्रिय की भागीदारी से होता है परिवहन तंत्र, फ्रुक्टोज और राइबोस का अवशोषण - सुगम प्रसार के तंत्र द्वारा, और सरल प्रसार के तंत्र द्वारा मैनोज या ज़ाइलोज़ का अवशोषण। लगभग 90% अवशोषित ग्लूकोज एंटेरोसाइट्स से सीधे रक्त में आता है, और इसका 10% लसीका में समाप्त हो जाता है, हालांकि, भविष्य में यह ग्लूकोज भी रक्त में समाप्त हो जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कार्बोहाइड्रेट को आहार से पूरी तरह से बाहर रखा जा सकता है। इस मामले में, शरीर के लिए आवश्यक सभी कार्बोहाइड्रेट ग्लूकोजोजेनेसिस नामक प्रक्रियाओं के दौरान गैर-कार्बोहाइड्रेट यौगिकों से कोशिकाओं में संश्लेषित किए जाएंगे।