węglowodanów - Carbohydrate

Laktoza jest disacharydem w mleku zwierząt. Składa się ona z cząsteczką D-galaktozy i cząsteczki z D-glukozy związanej przez beta-1-4 glikozydowe .

Węglowodanów ( / K ɑːr b oʊ H aɪ d r eɪ t / ) jest biocząsteczka składający się z dwutlenku węgla (C), wodór (H) i tlen (O) węgla, zwykle z wodoru i tlenu, atom stosunku 2: 1 (tak jak w wodzie), a więc z empirycznego wzoru C, _m (H ₂ o) _n (gdzie m może być różny od n ). Ta formuła jest prawdziwa dla monosacharydów, Istnieją pewne wyjątki; Na przykład, deoksyrybozy , składnik cukrowy DNA ma wzór sumaryczny C ₅ H ₁₀ O ₄ . Węglowodany są technicznie hydraty węgla; strukturalnie jest bardziej dokładne, aby wyświetlić je jako aldoz i ketozy .

Termin ten jest najczęściej w biochemii , w którym jest synonimem sacharydu , grupę, która zawiera cukry , skrobia i celuloza . Sacharydy są podzielone na cztery grupy chemiczne: monosacharydów, disacharydów , oligosacharydów i polisacharydów . Monosacharydy i disacharydy najmniejsze (niższy ciężar cząsteczkowy ) węglowodany są powszechnie określane jako cukry. Słowo sacharydów pochodzi od greckiego wyrazu σάκχαρον ( sákkharon ), co oznacza „cukier”. Zaś nazewnictwo naukowe węglowodanów jest złożona, nazwy monosacharydów i disacharydów często kończy się przyrostkiem -ose jak w monosacharydy, fruktoza (cukier owocowy) i glukoza (cukier skrobia) i disacharydy sacharoza ( trzciny cukrowej lub buraków cukrowych) i laktozę (cukier mleczny).

Węglowodany wykonać liczne role w organizmach żywych. Polisacharydy służą do magazynowania energii (na przykład skrobi i glikogenu ) i jako elementy strukturalne (np celulozy w roślinach i chityny w stawonogów). 5-węgiel monosacharyd ryboza jest ważnym składnikiem koenzymy (np ATP , FAD i NAD ) i szkielet cząsteczki genetyczne znane jako RNA . Odnośny deoksyrybozy jest składnikiem DNA. Cukry i ich pochodne obejmują wiele innych ważnych cząsteczek biologicznych , które odgrywają kluczową rolę w układzie odpornościowym , nawożenie , zapobieganie patogenezy , krzepliwość krwi i rozwój .

Można je znaleźć w szerokiej gamie produktów spożywczych naturalnych i przetworzonych. Skrobia jest polisacharydem. Jest bogata w zboża (pszenica, kukurydza, ryż), ziemniaki i przetworzonej żywności na bazie zbóż na mąkę , takie jak chleb, pizzy lub makaronu. Cukrów pojawia się w diecie ludzi głównie w tabeli cukru (sacharoza, wydobytego z trzciny cukrowej lub buraków cukrowych ), laktozy (bogaty w mleku), glukozy i fruktozy, przy czym oba występują naturalnie w miodu , wielu owocach i niektórych warzywach. Tabela cukru, mleko, lub miodu są często dodawane do napojów i wiele gotowych produktów, takich jak dżemy, herbatników i ciasta.

Celulozy, polisacharydów znajdują się w ścianach komórkowych wszystkich roślin, jest jednym z głównych składników nierozpuszczalnego błonnika . Chociaż nie jest to strawne, nierozpuszczalny błonnik pomaga w utrzymaniu zdrowego układu trawiennego łagodzenie wypróżnianie . Inne polisacharydy zawarte w błonnik obejmują opornej skrobi i inuliny , które podają kilka bakterii w mikroflory w jelicie grubym i są metabolizowane przez te bakterie, otrzymując kwasy tłuszczowe o krótkich łańcuchach .

Terminologia

W literaturze naukowej, termin „węglowodan” ma wiele synonimy, takie jak „cukier” (w szerokim tego słowa znaczeniu), „sacharyd”, „ose”, „węglowodan”, „hydrat węgla” lub „ polihydroksylowych związków z aldehydem lub ketonem ” , Niektóre z tych terminów, szczególnie „węglowodanów” i „cukier”, są również wykorzystywane do innych znaczeń.

W nauki o żywności i wielu nieformalnych kontekstach termin „węglowodan” często oznacza jakąkolwiek żywność, która jest szczególnie bogata w kompleksie węglowodanów skrobi (takich jak zboża, chleb i makaron) lub węglowodanów prostych, takich jak cukier (znaleziono w cukierki, dżemy , i desery).

Często w listach informacje o wartościach odżywczych , takich jak Database USDA National Nutrient , określenie „węglowodanów” (lub „węglowodanów przez różnicę”) służy do wszystkiego innego niż woda, białka, tłuszczu, popiołu i etanolu. Obejmuje to związki chemiczne, takie jak octowy lub kwas mlekowy , które zwykle nie są uznawane węglowodanów. Obejmuje ona także błonnika , który jest węglowodanów, ale który nie przyczynia się znacznie w sposób energii żywności ( kilokalorii ), choć często jest to uwzględniane przy obliczaniu całkowitej energii żywności tak, jakby to był cukier.

W ścisłym tego słowa znaczeniu, „ cukier ” jest stosowany do słodkich, rozpuszczalnych węglowodanów, z których wiele stosowanych w żywności.

Struktura

Dawniej nazwa „węglowodany” użyto w chemii dla dowolnego związku o wzorze C, _m (H ₂ O) _n . W wyniku tej definicji, niektóre apteki uważane formaldehydu (CH ₂ O), aby być najprostszą węglowodanowy, podczas gdy inne, osiągając to tytuł glikolowego . Obecnie termin jest powszechnie rozumiane w tym znaczeniu, biochemii, co wyklucza związki z tylko jednego lub dwóch atomów węgla i obejmuje wiele węglowodanów, które różnią się od tego wzoru biologiczne. Na przykład, podczas gdy powyżej wzorach reprezentatywnych wydaje się uchwycić powszechnie znane węglowodany, węglowodany wszechobecne i obfite często odbiegają od tego. Przykładowo, węglowodany często wykazują grupy chemiczne, takie jak: N -acetylo (na przykład chityny), siarczan (np glikozaminoglikanów), kwasu karboksylowego (na przykład kwasu sialowego) i dezoksy modyfikacji (np fukozy i kwasu sialowego).

Naturalne cukry są zazwyczaj zbudowane z prostych węglowodanów zwanych monosacharydy ze związkiem o wzorze ogólnym (CH ₂ O) _n , gdzie n wynosi trzy lub więcej. Typowa monosacharydu strukturze H- (CHOH) _x (C = O) - (CHOH) _R H, Oznacza to, że aldehyd lub keton z wieloma hydroksylowymi grupami dodatku, zwykle po jednym z każdej węgla atomem , który nie jest częścią aldehydową lub ketonową grupę funkcyjną . Przykłady monosacharydów są glukoza , fruktoza i glicerynowe . Jednakże, pewne substancje biologiczne, powszechnie nazywane „monosacharydy” nie odpowiadają temu wzorowi (na przykład kwasy uronowe i deoksy-cukry, takie jak fukoza ) oraz wiele chemikaliów, które nie są zgodne z tego wzoru, ale nie są uważane za monosacharydy (na przykład formaldehyd CH ₂ O i inozytol (CH ₂ O) ₆ ).

Otwartym łańcuchu postaci monosacharydów, często towarzyszy temu, zamkniętej formy pierścieniowej , gdzie Aldehyd / Keton karbonylo węgla grupę (C = O) i grupy hydroksylowej (-OH) reagują tworząc hemiacetalu z nowego wiązania C-O-C mostu.

Monosacharydy mogą być połączone ze sobą w tak zwanych polisacharydów (lub oligosacharydów ) w wielu różnych sposobów. Wiele węglowodany zawierają jeden lub więcej zmodyfikowanych jednostek monosacharydowych, które miały jedną lub więcej grup wymienić lub usunąć. Na przykład, deoksyrybozy , składnik DNA jest zmodyfikowaną wersją ryboza ; chityna składa się z powtarzających się jednostek N-acetylo-glukozaminy , w atmosferze azotu Niezawierające postaci glukozy.

Podział

Węglowodany są wielowodorotlenowe, ketony, aldehydy, alkohole, kwasy, ich proste pochodne i ich polimery mające wiązania acetalu typu. Mogą one być sklasyfikowane zgodnie z ich stopnia polimeryzacji i może być podzielona na początku na trzy główne grupy, a mianowicie cukry, oligosacharydy i polisacharydy

DP * = stopień polimeryzacji

monosacharydy

D-glukoza jest aldoheksozy o wzorze (C-H ₂ O) ₆ . Czerwone atomy podkreślić aldehydową grupę i niebieskie atomy podkreślić centrum asymetrii najdalej z aldehydem; bo to -OH znajduje się na prawo od projekcji Fischera , jest to cukier D.

Monosacharydy są najprostsze w węglowodany, które nie mogą być hydrolizowany do mniejszych węglowodanów. Są aldehydy lub ketony, z dwoma lub więcej grupami hydroksylowymi. Ogólny wzór chemiczny niezmodyfikowanej monosacharyd oznacza (C • H ₂ O) _n , dosłownie „hydrat węglowego”. Monosacharydy są ważnymi cząsteczek paliwa, a także bloki kwasów nukleinowych. Najmniejsze monosacharydy, w którym n = 3, to z dihydroksyacetonu i D-i L-glicerynowe.

Klasyfikacja monosacharydów

Monosacharydy są klasyfikowane według trzech różnych właściwości: umieszczenie jej karbonylowej grupy liczby atomów węgla, które zawiera, a jej chiralnej bezstronności. Jeśli grupą karbonylową jest aldehyd , monosacharyd jest aldozy ; Jeśli grupa karbonylowa jest keton , monosacharyd jest ketozy . Monosacharydy o trzech atomach węgla, nazywa się triozy , te cztery zwanych tetrozy , pięć zwanych pentozy , sześć heksozy , i tak dalej. Te dwa systemy klasyfikacji są często łączone. Na przykład glukoza jest aldoheksozy (aldehyd sześciu węgla), ryboza jest to aldopentose (aldehyd pięć węgla) oraz fruktozy jest ketoheksozą (keton sześciu węgla).

Przy czym każdy atom węgla niosący grupę hydroksylową (-OH), z wyjątkiem pierwszych i ostatnich węgla są asymetryczne , co czyni je centrów stereo z dwóch możliwych konfiguracji każda (R lub S). Z powodu asymetrii szereg izomerów mogą występować dla danego wzoru monosacharydową. Korzystanie Le Bel-van't reguły Hoff , aldoheksozy D-glukozy, na przykład, o wzorze (C-H ₂ O) ₆ , przy czym cztery z sześciu atomów węgla są chiralne, przez co jeden z D-glukozy, 2, ^4, = 16 możliwych stereoizomerów . W przypadku gliceraldehydów An aldotriose istnieje jedna para możliwe stereoizomery, które są enancjomerami i epimery . 1, 3-dihydroksyacetonu The ketozy odpowiadające aldozowej gliceraldehydów jest symetryczny cząsteczki bez centrów stereo. Przypisanie D lub L jest zgodnie z orientacją węgla asymetrycznego najdalej od grupy karbonylowej W standardowym projekcji Fischera jeśli grupa hydroksylowa jest w prawo cząsteczka cukru D, w przeciwnym razie jest cukier l. W „D” i „L,” prefiksy nie powinny być mylone z „D-” lub „l”, co wskazuje kierunek, w którym cukier obraca płaszczyznę światła spolaryzowanego . Ten używania „D” i „l” nie następuje w chemii węglowodanów.

Pierścień o łańcuchu prostym izomeria

Glukoza może występować zarówno w łańcuchu prostym i postaci pierścienia.

Aldehyd lub keton grupa monosacharyd prosto łańcuchowego odwracalnie reaguje z grupą hydroksylową innego atomu węgla, z wytworzeniem hemiacetalu lub hemiketalu , tworząc heterocykliczny pierścień zawierający atom tlenu pomiędzy dwoma atomami węgla. Krążki z pięciu do sześciu atomów zwane furanozy i piranozy form, odpowiednio, i znajdować się w równowadze z postacią łańcuchu prostym.

Podczas konwersji z postaci o łańcuchu prostym do postaci cyklicznej, atom węgla zawierający tlen grupy karbonylowej, zwany węgiel anomeryczny staje się centrum stereogeniczne z dwóch możliwych konfiguracjach: Atom tlenu może zająć pozycję powyżej lub poniżej płaszczyzny z pierścień. Otrzymany możliwej pary stereoizomerów nazywa anomerów . W anomer alfa , -OH podstawnik anomeryczny węgiel spoczywa na stronie przeciwnej ( trans ) pierścienia z CH ₂ odgałęzienie OH. Alternatywna postać, w której CH ₂ podstawnik hydroksylowy OH i anomerycznej są na tej samej stronie, (cis) płaszczyzny pierścienia, jest nazywany anomeru β .

Zastosowanie w organizmach żywych

Monosacharydy są głównym źródłem paliwa dla metabolizmu , wykorzystywane zarówno jako źródło energii ( glukoza jest najważniejszym w naturze) i biosyntezy . Kiedy cukry proste nie są natychmiast potrzebne przez wiele komórek, często są one konwertowane na większej przestrzeni efektywnych form, często polisacharydów . W wielu zwierząt, w tym ludzi, ta forma jest magazynowanie glikogenu , zwłaszcza w komórkach wątroby i mięśni. W roślinach, skrobia jest wykorzystywane do tego samego celu. Najobficiej węglowodany, celuloza , to składnik strukturalny ściany komórek roślin i wiele form glonów. Ryboza jest składnikiem RNA . Deoksyrybozy jest składnikiem DNA . Liksoza jest składnikiem lyxoflavin znaleźć w ludzkim sercu. Rybuloza a ksylulozo występować w pentozy fosforan droga . Galaktozy , składnik cukier mleczny, laktoza , znajduje się w galaktolipidów w błonach komórkowych roślin i glikoproteiny w wielu tkankach . Mannoza występuje metabolizmu u ludzi, zwłaszcza w glikozylacji niektórych białek. Fruktoza , czyli cukier owocowy, występuje w wielu roślinach i u ludzi, jest metabolizowany w wątrobie, wchłania się bezpośrednio do jelit w czasie trawienia i znalazł się w nasieniu . Trehaloza , głównym cukrem owadów jest szybko hydrolizowany w dwóch cząsteczek glukozy wspieranie ciągłego lotu.

dwucukry

Sacharoza , znany również jako cukier stołowy, jest częstym disacharyd. Składa się on z dwóch cukrów prostych: D-glukozy (z lewej) i D-fruktozy (z prawej).

Dwa połączone monosacharydy nazywane są disacharyd i są to najprostsze polisacharydy. Przykłady obejmują sacharozę i laktozę . Składają się one z dwóch jednostek monosacharydowych, związanych ze sobą poprzez kowalencyjne wiązanie znanej jako wiązania glikozydowego utworzonego przez reakcję odwodnienia , w wyniku utraty wodoru, atom z jednego monosacharydu i hydroksylowej od drugiego. Wzór niemodyfikowanych disacharydów C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ . Chociaż istnieje wiele rodzajów dwucukrów, garść dwucukrów są szczególnie godne uwagi.

Sacharoza , na zdjęciu po prawej stronie, jest najbardziej obficie disacharyd, a główną formą, w której węglowodany są transportowane w roślinach. Składa się ona z jednym z D-glukozy w cząsteczce i jednej D-fruktozy w cząsteczce. Nazwa systematyczna sacharozy, O -α-D-glukopiranozylo- (1 → 2) -D-fruktofuranosyd wskazuje cztery punkty:

• Jej monosacharydy: glukoza i fruktoza
• Ich rodzaje pierścieniowe: glukoza jest piranozy i fruktozy jest furanozę
• Jak są one połączone ze sobą: tlen o 1 liczbie atomów węgla (C1), a-D-glukozy są połączone z C2-D-fruktozy.
• -Oside sufiks wskazuje, że anomeryczny węgiel zarówno monosacharydy uczestniczy w wiązanie glikozydowe.

Laktoza , disacharyd składa się z jednego D-galaktozy cząsteczce i jednej D-glukozy w cząsteczce, występuje w sposób naturalny w mleku ssaków. Nazwa systematyczna na laktozę jest O -β-D-galaktopiranozylo (1 → 4) a-D-glukopiranozy. Inne ważne disacharydów obejmują maltozę (dwóch cząsteczek glukozy połączonych D-α-1,4), a (dwa cellulobiose D-cząsteczek glukozy połączonych β-1,4). Dwucukry można podzielić na dwa rodzaje: zmniejszenie i nieredukujących dwucukry. Jeśli grupa funkcyjna jest obecny w wiązaniu z innej jednostki cukrowej, nazywany jest nieredukujący disacharyd lub biose.

Odżywianie

Ziarna produkty: bogatym źródłem węglowodanów

Węglowodany zużywana wydajnością żywności 3,87 kilokalorii energii na gram do prostych cukrów, a także 3,57 do 4,12 kilokalorii na gram do złożonych węglowodanów w większości produktów spożywczych. Stosunkowo wysoki poziom węglowodanów są związane z przetworzonej żywności lub rafinowany żywności wytworzonych z roślin, w tym słodycze, ciastka i cukierki, cukier stołowy, miód, napoje, pieczywo i krakersów, dżemów i przetworów owocowych, makaronów i płatków śniadaniowych. Niższe ilości węglowodanów są zwykle związane z niewybredny żywności, w tym fasola, bulwy, ryżu i nierafinowanego owoców. Żywności zwierzęcej, opartych na ogół mają najniższy poziom węglowodanów, ale mleka nie zawiera dużą ilość laktozy .

Organizmy nie mogą zazwyczaj metabolizowania wszystkie rodzaje węglowodanów energii plastyczności. Glukoza jest niemal powszechne i dostępne źródło energii. Wiele organizmów mają także zdolność do metabolizowania inne cukry proste i dwucukry ale glukoza jest metabolizowana często pierwszy. W Escherichia coli na przykładzie operonu lac będzie wyrażają enzymy do fermentacji laktozy, jeśli jest obecny, ale jeśli oba laktozy, glukozy obecnej lac operonu jest tłumiona, w wyniku glukozy używany jest w pierwszej kolejności (patrz Diauxie ). Polisacharydy są także wspólne źródła energii. Wiele organizmów może łatwo rozkładają skrobię na glukozę; Większość organizmów, jednak nie mogą metabolizować celulozę lub inne polisacharydy, takie jak chityna i arabinoksylanami . Te rodzaje węglowodanów mogą być metabolizowane przez niektóre bakterie i pierwotniaki. Przeżuwacze i termitów , na przykład za pomocą mikroorganizmów do przetwarzania celulozy. Chociaż te węglowodany złożone są mało strawne, stanowią one ważny element diety dla ludzi, zwany błonnik . Poprawia Fiber trawienie, wśród innych korzyści.

Institute of Medicine zaleca amerykańskie i kanadyjskie dorośli się pomiędzy 45-65% w diecie energii z węglowodanów pełnoziarnistych. Wyżywienia i Rolnictwa oraz Światowa Organizacja Zdrowia wspólnie zalecają krajowe wytyczne żywieniowe wyznaczyła sobie cel 55-75% całkowitej energii z węglowodanów, ale tylko 10% bezpośrednio z cukrów (ich termin do prostych węglowodanów). 2017 Cochrane Systematic weryfikacja wniosku, że nie ma wystarczających dowodów na poparcie twierdzenia, że całe ziarna dieta może wpłynąć na choroby układu krążenia.

Klasyfikacja

Dietetycy często odnoszą się do węglowodanów albo jako proste lub złożone. Jednak dokładna różnica między tymi grupami mogą być niejednoznaczne. Termin kompleks węglowodanów został użyty po raz pierwszy w USA senackiej Komisji Żywienia i ludzkie potrzeby publikacji dietetyczna Bramki dla Stanów Zjednoczonych (1977), w którym zamierza się odróżnić od innych cukrów (węglowodanów, które były postrzegane jako odżywczo superior). Jednak raport put „owoce, warzywa i całych ziaren” w kompleksie kolumnie węglowodanów, mimo że mogą one zawierać cukry, jak i polisacharydy. Ten błąd powtarzał jak dzisiaj niektórzy dietetycy używają terminu kompleksem węglowodanów, w odniesieniu do każdego rodzaju trawieniu sacharydów obecnych w całej żywności, gdzie również znajdują się włókna, witaminy i minerały (w przeciwieństwie do przetworzonych węglowodanów, które dostarczają energii, ale kilka innych składników odżywczych) , Średnia użycie jest jednak węglowodanów klasyfikować chemicznie proste, gdy są cukry ( monosacharydy i disacharydy ), oraz złożonych, jeśli są polisacharydy (lub oligosacharydów ).

W każdym przypadku, proste w porównaniu złożonego rozróżnienia chemicznego ma małą wartość dla określenia właściwości odżywczych węglowodanów. Kilka prostych węglowodanów (np fruktoza ) glukozy we krwi przebicie się powoli, podczas gdy kilka złożonych węglowodanów (skrobi), zwłaszcza w przypadku przetwarzanych podnieść poziom cukru we krwi szybko. Szybkość trawienia zależy od wielu czynników, w tym inne składniki odżywcze, które są spożywane z węglowodanów, jak jedzenie jest przygotowane, indywidualne różnice w metabolizmie i chemii węglowodanów.

Przez USDA zaleceń żywieniowych dla Amerykanów 2010 wezwanie do umiarkowanych do wysokiego spożycia węglowodanów z zbilansowanej diety, który zawiera sześć porcji jednej uncji żywności zboża dziennie, co najmniej połowa z całych ziaren źródeł, a reszta z wzbogacona .

Indeks glikemiczny (GI) i ładunek glikemiczny koncepcje zostały opracowane w celu scharakteryzowania zachowania ludzkiego pokarmu podczas trawienia. Zaliczona węglowodanów pokarmy bogate w oparciu o szybkości i wielkości ich wpływu na stężenie glukozy we krwi poziomach. Indeks glikemiczny jest miarą tego, jak szybko jedzenie glukoza wchłania się, natomiast ładunek glikemiczny jest miarą całkowitej przyswajalnej glukozy w żywności. Wskaźnik insulina jest podobny ostatnio sposób klasyfikacji że szeregi żywności na podstawie ich wpływu na krwi insuliny poziomach, które są spowodowane przez lub glukozy (skrobi) i niektórych aminokwasów w żywności.

Skutki zdrowotne ograniczenia spożycia węglowodanów

Diety o niskiej zawartości węglowodanów mogą nie korzyści zdrowotne - takie jak zwiększenie przyjmowania błonnika - zapewnianej przez wysokiej jakości węglowodany obecne w roślinach strączkowych i roślin strączkowych , całych ziaren , owoców i warzyw. Wady diety może zawierać cuchnącemu oddechowi , ból i zaparcia , i na ogół potencjalne działania niepożądane z węglowodany dietach jest słabo zbadany, zwłaszcza dla potencjalnego ryzyka osteoporozy i raka padania.

Węglowodany ograniczony diety mogą być równie skuteczne jak niskotłuszczowe diety w pomagając osiągnąć zmniejszenie masy ciała w krótkim okresie, gdy ogólny spożycie kalorii jest zmniejszona. Endocrine Society sprawozdanie naukowe powiedział, że „gdy spożycie kalorii jest utrzymywana na stałym poziomie [...] ciało nagromadzenie tłuszczu nie wydaje się mieć wpływ nawet bardzo wyraźnych zmian ilości tłuszczu vs węglowodanów w diecie.” W dłuższym okresie skuteczną utratę wagi lub utrzymywania zależy od ograniczeń kalorii , a nie w stosunku makroelementów w diecie. Rozumowanie diety rzeczników że węglowodany powodują nadmiernego nagromadzenia tłuszczu zwiększając krwi insuliny oraz który diecie o niskiej zawartości węglowodanów mają „zaletą metaboliczny”, nie jest obsługiwany przez danych klinicznych . Ponadto nie jest jasne, jak niskowęglowodanowa dieta wpływa na układ sercowo-naczyniowy , chociaż dwie opinie wykazały, że ograniczenie węglowodanów może poprawić lipidów markerów choroby układu sercowo-naczyniowego ryzyka.

Węglowodany dietach nie są bardziej efektywne niż konwencjonalne zdrowej diety w zapobieganiu wystąpieniu cukrzycy typu 2 , ale dla osób z cukrzycą typu 2, są realną opcją dla utraty wagi lub pomagając w kontroli glikemii . Istnieją ograniczone dowody na poparcie rutynowego stosowania diety nisko-węglowodanowej w zarządzaniu cukrzycy typu 1 . American Diabetes Association zaleca, aby osoby z cukrzycą powinny przyjąć ogólnie zdrowej diety, a nie dieta koncentruje się na węglowodanów lub innych makroelementów.

Formularz ekstremalnych dieta niskowęglowodanowa - w ketogeniczna dieta - ustalana jest jako dieta medycznego do leczenia padaczki . Przez celebrytów zatwierdzenia podczas początku 21 wieku, stało się modą diety jako środek utraty wagi, ale z ryzykiem niepożądanych skutków ubocznych , takich jak niski poziom energii oraz zwiększone głodu, bezsenność , nudności i pokarmowego dyskomfortu. Brytyjskie Towarzystwo Dietetyczne nazwał go jednym z „Top 5 najgorszych diet celeb aby uniknąć w 2018 roku”.

Metabolizm

Metabolizm węglowodanów oznacza różnych biochemicznych procesów odpowiedzialnych za powstawania , rozpadu i przemiana węglowodanów w żywych organizmach .

Najważniejszym węglowodanem jest glukoza , cukier prosty ( monosacharydowy ), które są metabolizowane przez prawie wszystkie organizmy znane. Glukozy i innych węglowodanów, są częścią różnych szlaków metabolicznych u różnych gatunków: rośliny syntetyzują węglowodanów z dwutlenku węgla i wody fotosyntezy przechowywania pochłoniętej energii wewnętrznie, często w postaci skrobi i lipidów . Składniki roślinne są spożywane przez zwierzęta i grzyby , i wykorzystywane jako paliwo do oddychania komórkowego . Utlenianie jednego grama węglowodanów wydajnością około 16 kJ (4 kcal) od energii , podczas gdy utlenianie grama lipidów wydajnością około 38 kJ (9 kcal). Ludzkie przechowuje ciała pomiędzy 300 i 500 g węglowodanów, w zależności od masy ciała, mięśnie szkieletowe, przyczyniając się do znacznej części przechowywania. Energii uzyskanej z przemiany materii (na przykład, utlenianie glukozy) jest zwykle przechowywany przejściowo w komórkach w postaci ATP . Organizmów zdolnych do beztlenowego i tlenowego oddychania glukozy metabolizowania i tlenu (tlenowych) w celu uwolnienia energii, a dwutlenek węgla i wodę jako produkty uboczne.

katabolizmu

Katabolizm jest metabolicznej reakcji którym komórki poddawane rozbić większe cząsteczki, odzyskiwania energii. Istnieją dwa główne szlaki metaboliczne monosacharydowych katabolizmu : glikolizy i cykl kwasu cytrynowego .

Glikoliza, oligo- i polisacharydy, są cięte na mniejsze pierwsze monosacharydów przez enzymy zwane hydrolazy glikozydowe . Jednostki monosacharydowych może następnie wejść w monosacharydów katabolizmu. Inwestycja 2 ATP wymagane we wczesnych etapach glikolizy fosforylacji glukozy do glukozo-6-fosforan ( G6P ) i 6-fosforan fruktozy ( F6P ) do fruktozo-1,6-bifosforan ( FBP ), popychając do przodu reakcji nieodwracalnej. W pewnych przypadkach, tak jak u ludzi, nie wszystkie rodzaje węglowodanów są użyteczne jako pokarmowego i metabolicznymi enzymy potrzebne są nieobecne.

chemia węglowodanów

Chemia węglowodanów jest duże i ekonomicznie ważnych gałęzi chemii organicznej. Niektóre główne reakcjach organicznych , które obejmują węglowodany:

• węglowodan zacetalowania
• reakcję cyjanohydryny
• Transformacja Lobry de Bruyn-van Ekenstein
• przegrupowanie Amadori
• Reakcję nef
• Wohl degradacja
• reakcję Koeniga-Knorr
• trawienie węglowodanów

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

• "Compolition żywności, przetwarzanych surowców, wytwarza się" (PDF) . Amerykański Departament Rolnictwa . Wrzesień 2015 . Źródło październik 30, 2.016 .

Linki zewnętrzne

• Węglowodany, w tym interaktywnych modeli i animacji (Wymaga MDL Chime )
• IUPAC IUBMB Komisja Wspólna na Biochemiczne Scalonej (JCBN): Węglowodany Nomenklatura
• węglowodany szczegółowy
• Węglowodany i Glikozylacja - Wirtualna Biblioteka biochemii, biologii molekularnej i biologii komórki
• Funkcjonalne Glycomics Brama , współpraca pomiędzy Konsorcjum Glycomics funkcjonalnych i Nature Publishing Group