3.4: ما هي الكربوهيدرات؟
نظره عامه
الكربوهيدرات هي جزيئات بيولوجية أساسية مصنوعة من ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين ، غالباً بنسبة ١:٢:١. توجد على شكل هياكل بسيطة أو معقدة وهي ضرورية لاستقلاب الطاقة وتخزينها.
اتفاقية تسمية من الكربوهيدرات
جميع الكربوهيدرات عبارة عن سكريات ، و تسمى أيضا سكرايدز. و مع ذلك ، اعتمادا على طولها و تعقيد الكربوهيدرات بها ، يمكن تصنيفها على أنها سكريات أحادية ، وسكريات ثنائية ، وسكريات متعددة. تسمى السكريات الأحادية أيضاً السكريات البسيطة. يشار إلى السكريات على أنها كربوهيدرات معقدة. فهي بوليمرات ، لأنها مبنية من وحدات متكررة من السكريات البسيطة.
واحدة من أبسط السكريات هو الجلوكوز. و هو مصنوع من ٦ كربون ، ١٢ هيدروجين ، و ٦ أكسجين (أي ،C6H12O6). يحتوي الجلوكوز على وحدة سكر واحدة ، و بالتالي ، هو أحادي السكريات. حتى مثل هذا الجزيء البسيط له العديد من المتغيرات (أيزومرات) ، اعتماداً على اتجاه الذرات الفردية في الفضاء. على سبيل المثال ، إذا كانت مجموعة الهيدروكسيل (-OH) على الكربون رقم خمسة تشير إلى اليمين ، فإننا نتحدث عن D-جلوكوز ، إذا كانت تشير إلى اليسار ، فهي L-جلوكوز. الجزيئين هما متماثلان ، صور مرآة لبعضهما البعض.
سمى تمثيل الجزيء كهيكل حلقي بإسقاط هاوورث. و هو يكشف عن خيار آخر لترتيب الذرات في جزيء الجلوكوز. حدد الكربون الذي كان يحمل في السابق مجموعة الكربوكسيل (١ في الجلوكوز ، ٢ في الفركتوز). إذا كانت مجموعة الهيدروكسيل الموجودة على هذا الكربون تشير إلى الأسفل ، فيقال إن لها شكل_ألفا. إذا كانت مجموعة الهيدروكسيل تشير إلى الأعلى ، فإنها تكون شكل_بيتا.
يتم تصنيف السكريات الأحادية أيضاً بناءً على عدد الكربون. على سبيل المثال ، تحتوي البنتوز على خمس ذرات كربون والهكسوز على ستة. علاوة على ذلك ، يتم تصنيف السكريات الأحادية من خلال وضع مجموعة الكاربونيل الخاصة بهم (رابطة كربون-أكسجين مزدوجة). يحتوي الألدوز على مجموعة ألدهيد طرفية واحدة (-CH=O) بينما يحتوي الكيتوز على مجموعة كربونيل واحدة في منتصف الجزيء.
ويمكن الجمع بين نظم التصنيف المختلفة و اصطلاحات التسمية. على سبيل المثال ، الفركتوز هو كيتوهيكسوز _ سكر مع خمسة ذرات كربون ، و مجموعة الكربوكسيل تقع في الكربون الذي ليس في نهاية الجزيء.
يُشكّل ثنائي-السكريات عندما يرتبط اثنان من السكريات الأحادية بتخليق الجفاف. السكروز هو أحد ثنائي-السكريات الشائع. وهو يتألف من نوعين من السكريات الأحادية ، ألفا-جلوكوز وبيتا-فركتوز. السكروز هو السكر المنزلي العادي ، وعادة ما يتم اشتقاقه من قصب السكر أو بنجر السكر.
عندما يرتبط أكثر من أحادي_السكريات ، فإنه يشكل عديد السكريات. السليلوز هو عديد السكريات الشائع الذي يتكون من مونومرات الجلوكوز. إنه غير قابل للذوبان وهو اللبنة الأساسية لجدران الخلايا والألياف في النباتات. قميصك القطني مصنوع من السكر!
