योजना:

1. अवधारणा की परिभाषा: कार्बोहाइड्रेट। वर्गीकरण।

2. कार्बोहाइड्रेट की संरचना, भौतिक और रासायनिक गुण।

3. प्रकृति में वितरण। रसीद। आवेदन पत्र।

कार्बोहाइड्रेट - कार्बनिक यौगिक जिसमें परमाणुओं के कार्बोनिल और हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, जिनका सामान्य सूत्र C n (H 2 O) m, (जहाँ n और m> 3) होता है।

कार्बोहाइड्रेट सर्वोपरि जैव रासायनिक महत्व के पदार्थ वन्यजीवों में व्यापक रूप से वितरित किए जाते हैं और मानव जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यौगिकों के इस समूह के पहले ज्ञात प्रतिनिधियों के विश्लेषण के आंकड़ों के आधार पर कार्बोहाइड्रेट नाम उत्पन्न हुआ। इस समूह के पदार्थों में कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन होते हैं, और उनमें हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या का अनुपात पानी के समान होता है, अर्थात। प्रत्येक 2 हाइड्रोजन परमाणुओं के लिए एक ऑक्सीजन परमाणु होता है। पिछली शताब्दी में उन्हें कार्बन हाइड्रेट्स माना जाता था। इसलिए रूसी नाम कार्बोहाइड्रेट, 1844 में प्रस्तावित। के. श्मिट। कार्बोहाइड्रेट के लिए सामान्य सूत्र, जैसा कि कहा गया है, सी एम एच 2 पी ओ पी है। कोष्ठक से "एन" निकालते समय, सूत्र सी एम (एच 2 ओ) एन प्राप्त होता है, जो बहुत स्पष्ट रूप से नाम को दर्शाता है " कार्बोहाइड्रेट ”। कार्बोहाइड्रेट के अध्ययन से पता चला है कि ऐसे यौगिक हैं, जिन्हें सभी गुणों के अनुसार, कार्बोहाइड्रेट के समूह के लिए जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए, हालांकि उनकी एक रचना है जो सूत्र C m H 2p O p के बिल्कुल अनुरूप नहीं है। फिर भी, पुराने नाम "कार्बोहाइड्रेट" आज तक जीवित है, हालांकि इस नाम के साथ, एक नया नाम, ग्लाइसाइड्स, कभी-कभी विचाराधीन पदार्थों के समूह को संदर्भित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

कार्बोहाइड्रेट में विभाजित किया जा सकता है तीन समूह : 1) मोनोसैक्राइड - कार्बोहाइड्रेट जिन्हें सरल कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए हाइड्रोलाइज्ड किया जा सकता है। इस समूह में हेक्सोज (ग्लूकोज और फ्रुक्टोज), साथ ही पेंटोस (राइबोज) शामिल हैं। 2) oligosaccharides - कई मोनोसेकेराइड (उदाहरण के लिए, सुक्रोज) के संघनन उत्पाद। 3) पॉलिसैक्राइड - बहुलक यौगिक जिनमें बड़ी संख्या में मोनोसैकराइड अणु होते हैं।

मोनोसैक्राइड. मोनोसैकेराइड विषम क्रियात्मक यौगिक हैं। उनके अणुओं में एक साथ कार्बोनिल (एल्डिहाइड या कीटोन) और कई हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, अर्थात। मोनोसेकेराइड पॉलीहाइड्रॉक्सीकार्बोनिल यौगिक हैं - पॉलीहाइड्रॉक्सील्डिहाइड और पॉलीहाइड्रॉक्सीकेटोन। इसके आधार पर, मोनोसेकेराइड को एल्डोज (मोनोसेकेराइड में एक एल्डिहाइड समूह होता है) और केटोज (कीटो समूह निहित होता है) में विभाजित किया जाता है। उदाहरण के लिए, ग्लूकोज एक एल्डोज है और फ्रुक्टोज एक कीटोस है।

रसीद।प्रकृति में ग्लूकोज मुख्य रूप से मुक्त रूप में पाया जाता है। यह कई पॉलीसेकेराइड की एक संरचनात्मक इकाई भी है। मुक्त अवस्था में अन्य मोनोसेकेराइड दुर्लभ होते हैं और मुख्य रूप से ओलिगो- और पॉलीसेकेराइड के घटकों के रूप में जाने जाते हैं। प्रकृति में, प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ग्लूकोज प्राप्त होता है: 6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (ग्लूकोज) + 6O 2 पहली बार, स्टार्च के हाइड्रोलिसिस के दौरान रूसी रसायनज्ञ जी.ई. किरचॉफ द्वारा 1811 में ग्लूकोज प्राप्त किया गया था। बाद में, ए.एम. बटलरोव द्वारा एक क्षारीय माध्यम में फॉर्मलाडेहाइड से मोनोसेकेराइड के संश्लेषण का प्रस्ताव दिया गया था

§ 1. कार्बोहाइड्रेट का वर्गीकरण और कार्य

प्राचीन काल में भी, मानवजाति कार्बोहाइड्रेट से परिचित हुई और उन्होंने अपने दैनिक जीवन में उनका उपयोग करना सीखा। कपास, सन, लकड़ी, स्टार्च, शहद, गन्ना चीनी कुछ ऐसे कार्बोहाइड्रेट हैं जिन्होंने सभ्यता के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। कार्बोहाइड्रेट प्रकृति में सबसे आम कार्बनिक यौगिकों में से हैं। वे बैक्टीरिया, पौधों और जानवरों सहित किसी भी जीव की कोशिकाओं के अभिन्न अंग हैं। पौधों में, कार्बोहाइड्रेट 80 - 90% सूखे वजन के लिए होता है, जानवरों में - शरीर के वजन का लगभग 2%। कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से उनका संश्लेषण हरे पौधों द्वारा सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके किया जाता है ( प्रकाश संश्लेषण ) इस प्रक्रिया के लिए कुल स्टोइकोमेट्रिक समीकरण है:

ग्लूकोज और अन्य सरल कार्बोहाइड्रेट तब अधिक जटिल कार्बोहाइड्रेट जैसे स्टार्च और सेल्युलोज में परिवर्तित हो जाते हैं। पौधे श्वसन की प्रक्रिया के माध्यम से ऊर्जा मुक्त करने के लिए इन कार्बोहाइड्रेट का उपयोग करते हैं। यह प्रक्रिया अनिवार्य रूप से प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के विपरीत है:

जानना दिलचस्प है! प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में हरे पौधे और बैक्टीरिया सालाना लगभग 200 बिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड को वायुमंडल से अवशोषित करते हैं। इस मामले में, लगभग 130 बिलियन टन ऑक्सीजन वायुमंडल में छोड़ी जाती है और 50 बिलियन टन कार्बनिक कार्बन यौगिक, मुख्य रूप से कार्बोहाइड्रेट, संश्लेषित होते हैं।

पशु कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बोहाइड्रेट को संश्लेषित करने में असमर्थ हैं। भोजन के साथ कार्बोहाइड्रेट का सेवन करके, जानवर अपनी संचित ऊर्जा को महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को बनाए रखने के लिए खर्च करते हैं। हमारे खाद्य पदार्थ कार्बोहाइड्रेट से भरपूर होते हैं, जैसे पके हुए माल, आलू, अनाज आदि।

"कार्बोहाइड्रेट" नाम ऐतिहासिक है। इन पदार्थों के पहले प्रतिनिधियों को सारांश सूत्र सी एम एच 2 एन ओ एन या सी एम (एच 2 ओ) एन द्वारा वर्णित किया गया था। कार्बोहाइड्रेट का दूसरा नाम है सहारा - सरलतम कार्बोहाइड्रेट के मीठे स्वाद के कारण। उनकी रासायनिक संरचना के अनुसार, कार्बोहाइड्रेट यौगिकों का एक जटिल और विविध समूह है। उनमें से लगभग 200 के आणविक भार के साथ काफी सरल यौगिक हैं, और विशाल बहुलक हैं, जिनमें से आणविक भार कई मिलियन तक पहुंचता है। कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ, कार्बोहाइड्रेट में फॉस्फोरस, नाइट्रोजन, सल्फर और, शायद ही कभी, अन्य तत्वों के परमाणु हो सकते हैं।

कार्बोहाइड्रेट का वर्गीकरण

सभी ज्ञात कार्बोहाइड्रेट को दो बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है - सरल कार्बोहाइड्रेटतथा काम्प्लेक्स कार्बोहाइड्रेट्स. एक अलग समूह में कार्बोहाइड्रेट युक्त मिश्रित बहुलक होते हैं, उदाहरण के लिए, ग्लाइकोप्रोटीन- एक प्रोटीन अणु के साथ एक जटिल, ग्लाइकोलिपिड्स -लिपिड, आदि के साथ जटिल।

सरल कार्बोहाइड्रेट (मोनोसैकराइड, या मोनोस) पॉलीहाइड्रॉक्सीकार्बोनिल यौगिक होते हैं जो हाइड्रोलिसिस पर सरल कार्बोहाइड्रेट अणु बनाने में सक्षम नहीं होते हैं। यदि मोनोसेकेराइड में एल्डिहाइड समूह होता है, तो वे एल्डोज (एल्डिहाइड अल्कोहल) के वर्ग से संबंधित होते हैं, यदि कीटोन - केटोज (कीटो अल्कोहल) के वर्ग के होते हैं। एक मोनोसैकराइड अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर, ट्रायोज़ (सी 3), टेट्रोज़ (सी 4), पेंटोस (सी 5), हेक्सोज़ (सी 6) आदि प्रतिष्ठित हैं:

प्रकृति में सबसे आम पेंटोस और हेक्सोज हैं।

जटिलकार्बोहाइड्रेट ( पॉलीसैकराइड, या पोलियोसिस) मोनोसैकराइड अवशेषों से निर्मित बहुलक हैं। वे सरल कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए हाइड्रोलाइज करते हैं। पोलीमराइजेशन की डिग्री के आधार पर, उन्हें कम आणविक भार में विभाजित किया जाता है ( oligosaccharides, जिसके पोलीमराइजेशन की डिग्री, एक नियम के रूप में, 10 से कम है) और मैक्रोमोलेक्यूलर. ओलिगोसेकेराइड चीनी जैसे कार्बोहाइड्रेट होते हैं जो पानी में घुलनशील होते हैं और इनका स्वाद मीठा होता है। धातु आयनों (Cu 2+, Ag +) को कम करने की उनकी क्षमता के अनुसार, उन्हें . में विभाजित किया गया है regeneratingतथा गैर को कम करने. संरचना के आधार पर पॉलीसेकेराइड को भी दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: होमोपॉलीसेकेराइड्सतथा हेटरोपॉलीसेकेराइड्स. होमोपॉलीसेकेराइड एक ही प्रकार के मोनोसैकराइड अवशेषों से निर्मित होते हैं, और हेटरोपॉलीसेकेराइड विभिन्न मोनोसेकेराइड के अवशेषों से निर्मित होते हैं।

कार्बोहाइड्रेट के प्रत्येक समूह के सबसे आम प्रतिनिधियों के उदाहरणों के साथ जो कहा गया है उसे निम्नलिखित आरेख के रूप में दर्शाया जा सकता है:

कार्बोहाइड्रेट के कार्य

पॉलीसेकेराइड के जैविक कार्य बहुत विविध हैं।

ऊर्जा और भंडारण समारोह

कार्बोहाइड्रेट में भोजन के साथ एक व्यक्ति द्वारा उपभोग की जाने वाली कैलोरी की मुख्य मात्रा होती है। स्टार्च भोजन में मुख्य कार्बोहाइड्रेट है। यह अनाज के हिस्से के रूप में बेकरी उत्पादों, आलू में पाया जाता है। मानव आहार में ग्लाइकोजन (यकृत और मांस में), सुक्रोज (विभिन्न व्यंजनों में योजक के रूप में), फ्रुक्टोज (फलों और शहद में), लैक्टोज (दूध में) भी होता है। पॉलीसेकेराइड, शरीर द्वारा अवशोषित होने से पहले, पाचन एंजाइमों द्वारा मोनोसेकेराइड में हाइड्रोलाइज्ड होना चाहिए। केवल इस रूप में वे रक्त में अवशोषित होते हैं। रक्त प्रवाह के साथ, मोनोसेकेराइड अंगों और ऊतकों में प्रवेश करते हैं, जहां उनका उपयोग अपने स्वयं के कार्बोहाइड्रेट या अन्य पदार्थों को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है, या उनसे ऊर्जा निकालने के लिए विभाजन से गुजरना पड़ता है।

ग्लूकोज के टूटने से निकलने वाली ऊर्जा को एटीपी के रूप में संग्रहित किया जाता है। ग्लूकोज के टूटने की दो प्रक्रियाएं हैं: अवायवीय (ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में) और एरोबिक (ऑक्सीजन की उपस्थिति में)। अवायवीय प्रक्रिया के परिणामस्वरूप लैक्टिक एसिड बनता है

जो भारी शारीरिक परिश्रम के दौरान मांसपेशियों में जमा हो जाता है और दर्द का कारण बनता है।

एरोबिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, ग्लूकोज कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) और पानी में ऑक्सीकृत हो जाता है:

ग्लूकोज के एरोबिक टूटने के परिणामस्वरूप, अवायवीय टूटने के परिणामस्वरूप बहुत अधिक ऊर्जा निकलती है। सामान्य तौर पर, 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण से 16.9 kJ ऊर्जा निकलती है।

ग्लूकोज अल्कोहलिक किण्वन से गुजर सकता है। यह प्रक्रिया खमीर द्वारा अवायवीय परिस्थितियों में की जाती है:

शराब और एथिल अल्कोहल के उत्पादन के लिए उद्योग में अल्कोहलिक किण्वन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

मनुष्य ने न केवल मादक किण्वन का उपयोग करना सीखा, बल्कि लैक्टिक एसिड किण्वन का उपयोग भी पाया, उदाहरण के लिए, लैक्टिक एसिड उत्पादों और अचार वाली सब्जियों को प्राप्त करने के लिए।

मनुष्यों और जानवरों में सेल्यूलोज को हाइड्रोलाइज करने में सक्षम कोई एंजाइम नहीं हैं; फिर भी, सेल्यूलोज कई जानवरों के लिए मुख्य खाद्य घटक है, विशेष रूप से जुगाली करने वालों के लिए। इन जानवरों के पेट में बड़ी मात्रा में बैक्टीरिया और प्रोटोजोआ होते हैं जो एंजाइम का उत्पादन करते हैं सेल्युलेसग्लूकोज के लिए सेल्युलोज के हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करता है। उत्तरार्द्ध आगे के परिवर्तनों से गुजर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप ब्यूटिरिक, एसिटिक, प्रोपियोनिक एसिड बनते हैं, जो जुगाली करने वालों के रक्त में अवशोषित हो सकते हैं।

कार्बोहाइड्रेट एक आरक्षित कार्य भी करते हैं। तो, पौधों में स्टार्च, सुक्रोज, ग्लूकोज और ग्लाइकोजनजानवरों में वे अपनी कोशिकाओं के ऊर्जा भंडार हैं।

संरचनात्मक, सहायक और सुरक्षात्मक कार्य

पौधों में सेल्यूलोज और काइटिनअकशेरुकी और कवक में, वे सहायक और सुरक्षात्मक कार्य करते हैं। पॉलीसेकेराइड सूक्ष्मजीवों में एक कैप्सूल बनाते हैं, जिससे झिल्ली मजबूत होती है। पशु कोशिकाओं की सतह के बैक्टीरिया और ग्लाइकोप्रोटीन के लिपोपॉलेसेकेराइड शरीर के अंतरकोशिकीय संपर्क और प्रतिरक्षात्मक प्रतिक्रियाओं की चयनात्मकता प्रदान करते हैं। राइबोज आरएनए का निर्माण खंड है, जबकि डीऑक्सीराइबोज डीएनए का निर्माण खंड है।

एक सुरक्षात्मक कार्य करता है हेपरिन. यह कार्बोहाइड्रेट रक्त के थक्के जमने का अवरोधक होने के कारण रक्त के थक्कों को बनने से रोकता है। यह स्तनधारियों के रक्त और संयोजी ऊतक में पाया जाता है। पॉलीसेकेराइड द्वारा निर्मित बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति, छोटी अमीनो एसिड श्रृंखलाओं के साथ बांधी जाती है, बैक्टीरिया की कोशिकाओं को प्रतिकूल प्रभावों से बचाती है। बाहरी कंकाल के निर्माण में कार्बोहाइड्रेट क्रस्टेशियंस और कीड़ों में शामिल होते हैं, जो एक सुरक्षात्मक कार्य करता है।

नियामक कार्य

फाइबर आंतों की गतिशीलता को बढ़ाता है, जिससे पाचन में सुधार होता है।

एक दिलचस्प संभावना तरल ईंधन के स्रोत के रूप में कार्बोहाइड्रेट का उपयोग है - इथेनॉल। प्राचीन काल से, लकड़ी का उपयोग घरों को गर्म करने और खाना पकाने के लिए किया जाता रहा है। आधुनिक समाज में, इस प्रकार के ईंधन को अन्य प्रकारों से प्रतिस्थापित किया जा रहा है - तेल और कोयला, जो सस्ता और उपयोग में अधिक सुविधाजनक हैं। हालांकि, वनस्पति कच्चे माल, तेल और कोयले के विपरीत, उपयोग में कुछ असुविधाओं के बावजूद, ऊर्जा का एक अक्षय स्रोत हैं। लेकिन आंतरिक दहन इंजनों में इसका उपयोग कठिन है। इन उद्देश्यों के लिए, तरल ईंधन या गैस का उपयोग करना बेहतर होता है। सेल्यूलोज या स्टार्च युक्त निम्न-श्रेणी की लकड़ी, पुआल या अन्य पौधों की सामग्री से, आप तरल ईंधन - एथिल अल्कोहल प्राप्त कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आपको पहले सेल्युलोज या स्टार्च को हाइड्रोलाइज करना होगा और ग्लूकोज प्राप्त करना होगा:

और फिर परिणामी ग्लूकोज को अल्कोहलिक किण्वन के अधीन करें और एथिल अल्कोहल प्राप्त करें। एक बार परिष्कृत होने के बाद, इसे आंतरिक दहन इंजनों में ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ब्राजील में, इस उद्देश्य के लिए, गन्ना, ज्वार और कसावा से सालाना अरबों लीटर अल्कोहल प्राप्त किया जाता है और आंतरिक दहन इंजन में उपयोग किया जाता है।

, इसकी उत्पत्ति के आधार पर, इसमें 70-80% चीनी होती है। इसके अलावा, मानव शरीर द्वारा खराब पचने योग्य कार्बोहाइड्रेट समूह में शामिल हो जाता हैफाइबर और पेक्टिन।

मानव द्वारा उपभोग किए जाने वाले सभी खाद्य पदार्थों में से कार्बोहाइड्रेट निस्संदेह ऊर्जा का मुख्य स्रोत है। औसतन, वे दैनिक कैलोरी सेवन का 50 से 70% हिस्सा खाते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि एक व्यक्ति वसा और प्रोटीन की तुलना में काफी अधिक कार्बोहाइड्रेट का सेवन करता है, शरीर में उनका भंडार छोटा होता है। इसका मतलब है कि शरीर को इनकी आपूर्ति नियमित होनी चाहिए।

कार्बोहाइड्रेट की आवश्यकता काफी हद तक शरीर के ऊर्जा व्यय पर निर्भर करती है। औसतन, मुख्य रूप से मानसिक या हल्के शारीरिक श्रम में लगे एक वयस्क पुरुष में, कार्बोहाइड्रेट की दैनिक आवश्यकता 300 से 500 ग्राम तक होती है। मैनुअल श्रमिकों और एथलीटों में, यह बहुत अधिक है। प्रोटीन और कुछ हद तक वसा के विपरीत, आहार में कार्बोहाइड्रेट की मात्रा को स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचाए बिना काफी कम किया जा सकता है।जो लोग अपना वजन कम करना चाहते हैं उन्हें इस पर ध्यान देना चाहिए: कार्बोहाइड्रेट मुख्य रूप से ऊर्जा मूल्य हैं। जब शरीर में 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट का ऑक्सीकरण होता है, तो 4.0 - 4.2 किलो कैलोरी निकलता है। इसलिए, उनके खर्च पर कैलोरी की मात्रा को नियंत्रित करना सबसे आसान है।

कार्बोहाइड्रेट(सैकराइड्स) प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले कार्बनिक यौगिकों के एक बड़े वर्ग का सामान्य नाम है। मोनोसैकेराइड का सामान्य सूत्र C n (H 2 O) n के रूप में लिखा जा सकता है। जीवित जीवों में, 5 (पेंटोस) और 6 (हेक्सोस) कार्बन परमाणुओं वाली शर्करा सबसे आम है।

कार्बोहाइड्रेट समूहों में विभाजित हैं:

सरल कार्बोहाइड्रेट पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं और हरे पौधों में संश्लेषित होते हैं। कोशिका में छोटे अणुओं के अतिरिक्त बड़े अणु भी पाए जाते हैं, ये बहुलक होते हैं। पॉलिमर जटिल अणु होते हैं जो एक दूसरे से जुड़ी अलग-अलग "इकाइयों" से बने होते हैं। ऐसे "लिंक" को मोनोमर्स कहा जाता है। स्टार्च, सेल्युलोज और काइटिन जैसे पदार्थ पॉलीसेकेराइड हैं - जैविक बहुलक।

मोनोसेकेराइड में ग्लूकोज और फ्रुक्टोज शामिल हैं, जो फलों और जामुन में मिठास जोड़ते हैं। खाद्य चीनी सुक्रोज में सहसंयोजक एक दूसरे से ग्लूकोज और फ्रुक्टोज से जुड़े होते हैं। सुक्रोज जैसे यौगिकों को डिसाकार्इड्स कहा जाता है। पॉली-, डी- और मोनोसेकेराइड को सामूहिक रूप से कार्बोहाइड्रेट कहा जाता है। कार्बोहाइड्रेट ऐसे यौगिक होते हैं जिनमें विविध और अक्सर पूरी तरह से अलग गुण होते हैं।

मेज: विभिन्न प्रकार के कार्बोहाइड्रेट और उनके गुण।

कार्बोहाइड्रेट का समूह	कार्बोहाइड्रेट के उदाहरण	वे कहाँ मिलते हैं	गुण
मोनोसुगर	राइबोज़	शाही सेना
	डीऑक्सीराइबोज	डीएनए
	शर्करा	चुकंदर
	फ्रुक्टोज	फल, शहद
	गैलेक्टोज	दूध लैक्टोज की संरचना
oligosaccharides	माल्टोस	माल्ट चीनी	स्वाद में मीठा, पानी में घुलनशील, क्रिस्टलीय,
	सुक्रोज	गन्ना की चीनी
	लैक्टोज	दूध में दूध चीनी
पॉलीसेकेराइड (रैखिक या शाखित मोनोसेकेराइड से निर्मित)	स्टार्च	सब्जी भंडारण कार्बोहाइड्रेट	मीठा नहीं, सफेद, पानी में अघुलनशील।
	ग्लाइकोजन	जिगर और मांसपेशियों में आरक्षित पशु स्टार्च
	फाइबर (सेल्यूलोज)
	काइटिन
	मुरीन	पानी . कई मानव कोशिकाओं (उदाहरण के लिए, मस्तिष्क और मांसपेशियों की कोशिकाओं) के लिए, रक्त द्वारा लाया गया ग्लूकोज ऊर्जा के मुख्य स्रोत के रूप में कार्य करता है। स्टार्च और पशु कोशिकाओं का एक बहुत ही समान पदार्थ - ग्लाइकोजन - ग्लूकोज पॉलिमर हैं, वे इसे अंदर स्टोर करने का काम करते हैं कोश। 2. संरचनात्मक कार्य,अर्थात्, वे विभिन्न कोशिकीय संरचनाओं के निर्माण में भाग लेते हैं। बहुशर्करा सेल्यूलोजपौधों की कोशिकाओं की कोशिका भित्ति बनाता है, जो कठोरता और कठोरता की विशेषता है, यह लकड़ी के मुख्य घटकों में से एक है। अन्य घटक हेमिकेलुलोज हैं, जो पॉलीसेकेराइड से भी संबंधित हैं, और लिग्निन (इसमें एक गैर-कार्बोहाइड्रेट प्रकृति है)। काइटिनसंरचनात्मक कार्य भी करता है। काइटिन सहायक और सुरक्षात्मक कार्य करता है। अधिकांश जीवाणुओं की कोशिका भित्ति से मिलकर बनता है म्यूरिन पेप्टिडोग्लाइकन- इस यौगिक की संरचना में मोनोसेकेराइड और अमीनो एसिड दोनों के अवशेष शामिल हैं। 3. कार्बोहाइड्रेट एक सुरक्षात्मक भूमिका निभाते हैं पौधों में (कोशिका की दीवारें, मृत कोशिकाओं की कोशिका भित्ति से युक्त, सुरक्षात्मक संरचनाएं - स्पाइक्स, रीढ़, आदि)। ग्लूकोज का सामान्य सूत्र C 6 H 12 O 6 है, यह एक एल्डिहाइड अल्कोहल है। ग्लूकोज कई फलों, पौधों के रस और फूलों के अमृत के साथ-साथ इंसानों और जानवरों के खून में पाया जाता है। रक्त में ग्लूकोज की मात्रा एक निश्चित स्तर (0.65-1.1 ग्राम प्रति लीटर) पर बनी रहती है।यदि इसे कृत्रिम रूप से कम किया जाता है, तो मस्तिष्क की कोशिकाएं तीव्र भुखमरी का अनुभव करने लगती हैं, जिसके परिणामस्वरूप बेहोशी, कोमा और यहां तक ​​कि मृत्यु भी हो सकती है। रक्त शर्करा में दीर्घकालिक वृद्धि भी बिल्कुल भी उपयोगी नहीं है: साथ ही, मधुमेह मेलेटस विकसित होता है। स्तनधारियों, मनुष्यों सहित, कुछ अमीनो एसिड और ग्लूकोज के टूटने वाले उत्पादों जैसे लैक्टिक एसिड से ग्लूकोज को संश्लेषित कर सकते हैं। वे पौधों और रोगाणुओं के विपरीत फैटी एसिड से ग्लूकोज प्राप्त करना नहीं जानते हैं। पदार्थों का अंतर्संबंध। अतिरिक्त प्रोटीन------कार्बोहाइड्रेट अतिरिक्त वसा -------------- कार्बोहाइड्रेट

कार्बोहाइड्रेट की सामान्य विशेषताएं, संरचना और गुण।

कार्बोहाइड्रेट - ये पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल हैं जिनमें अल्कोहल समूहों के अलावा, एक एल्डिहाइड या कीटो समूह होता है।

अणु की संरचना में समूह के प्रकार के आधार पर, एल्डोज और केटोज को प्रतिष्ठित किया जाता है।

कार्बोहाइड्रेट प्रकृति में बहुत व्यापक हैं, विशेष रूप से पौधों की दुनिया में, जहां वे कोशिकाओं के शुष्क पदार्थ द्रव्यमान का 70-80% हिस्सा बनाते हैं। जानवरों के शरीर में, वे शरीर के वजन का लगभग 2% ही खाते हैं, लेकिन यहां उनकी भूमिका कम महत्वपूर्ण नहीं है।

कार्बोहाइड्रेट को पौधों में स्टार्च और जानवरों और मनुष्यों में ग्लाइकोजन के रूप में संग्रहीत किया जा सकता है। इन भंडारों का उपयोग आवश्यकतानुसार किया जाता है। मानव शरीर में, कार्बोहाइड्रेट मुख्य रूप से यकृत और मांसपेशियों में जमा होते हैं, जो इसके डिपो हैं।

उच्च जानवरों और मनुष्यों के जीव के अन्य घटकों में, कार्बोहाइड्रेट शरीर के वजन का 0.5% है। हालांकि, शरीर के लिए कार्बोहाइड्रेट का बहुत महत्व है। ये पदार्थ प्रोटीन के साथ मिलकर फॉर्म में होते हैं प्रोटियोग्लाइकनसंयोजी ऊतक के नीचे। कार्बोहाइड्रेट युक्त प्रोटीन (ग्लाइकोप्रोटीन और म्यूकोप्रोटीन) शरीर के बलगम (सुरक्षात्मक, आवरण कार्यों), प्लाज्मा परिवहन प्रोटीन और प्रतिरक्षात्मक रूप से सक्रिय यौगिकों (समूह-विशिष्ट रक्त पदार्थ) का एक अभिन्न अंग हैं। कार्बोहाइड्रेट का एक हिस्सा ऊर्जा जीवों के लिए "आरक्षित ईंधन" के रूप में कार्य करता है।

कार्बोहाइड्रेट के कार्य:

• ऊर्जा - कार्बोहाइड्रेट शरीर के लिए ऊर्जा के मुख्य स्रोतों में से एक है, जो ऊर्जा लागत का कम से कम 60% प्रदान करता है। मस्तिष्क, रक्त कोशिकाओं, गुर्दे के मज्जा की गतिविधि के लिए, लगभग सभी ऊर्जा ग्लूकोज के ऑक्सीकरण द्वारा आपूर्ति की जाती है। 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट के पूर्ण विघटन के साथ, 4.1 किलो कैलोरी/मोल(17.15 kJ/mol) ऊर्जा।

• प्लास्टिक कार्बोहाइड्रेट या उनके डेरिवेटिव शरीर की सभी कोशिकाओं में पाए जाते हैं। वे जैविक झिल्ली और कोशिकाओं के अंग का हिस्सा हैं, एंजाइम, न्यूक्लियोप्रोटीन आदि के निर्माण में भाग लेते हैं। पौधों में, कार्बोहाइड्रेट मुख्य रूप से सहायक सामग्री के रूप में कार्य करते हैं।

• रक्षात्मक - विभिन्न ग्रंथियों द्वारा स्रावित चिपचिपा रहस्य (बलगम) कार्बोहाइड्रेट या उनके डेरिवेटिव (म्यूकोपॉलीसेकेराइड, आदि) से भरपूर होते हैं। वे जठरांत्र संबंधी मार्ग के खोखले अंगों की आंतरिक दीवारों, यांत्रिक और रासायनिक प्रभावों से वायुमार्ग, रोगजनक रोगाणुओं के प्रवेश की रक्षा करते हैं।

• नियामक - मानव भोजन में फाइबर की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, जिसकी खुरदरी संरचना पेट और आंतों के श्लेष्म झिल्ली की यांत्रिक जलन का कारण बनती है, इस प्रकार क्रमाकुंचन के कार्य के नियमन में भाग लेती है।

• विशिष्ट - व्यक्तिगत कार्बोहाइड्रेट शरीर में विशेष कार्य करते हैं: वे तंत्रिका आवेगों के संचालन, एंटीबॉडी के निर्माण, रक्त समूहों की विशिष्टता सुनिश्चित करने आदि में शामिल होते हैं।

कार्बोहाइड्रेट का कार्यात्मक महत्व शरीर को इन पोषक तत्वों के साथ प्रदान करने की आवश्यकता को निर्धारित करता है। उम्र, काम के प्रकार, लिंग और कुछ अन्य कारकों को ध्यान में रखते हुए, एक व्यक्ति के लिए कार्बोहाइड्रेट की दैनिक आवश्यकता औसतन 400 - 450 ग्राम है।

मौलिक रचना। कार्बोहाइड्रेट निम्नलिखित रासायनिक तत्वों से बने होते हैं: कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन। अधिकांश कार्बोहाइड्रेट का सामान्य सूत्र C n (H 2 O ) n होता है। कार्बोहाइड्रेट कार्बन और पानी से बने यौगिक होते हैं, जो उनके नाम का आधार है। हालांकि, कार्बोहाइड्रेट में ऐसे पदार्थ होते हैं जो उपरोक्त सूत्र के अनुरूप नहीं होते हैं, उदाहरण के लिए, रमनोज सी 6 एच 12 ओ 5, आदि। साथ ही, ऐसे पदार्थ ज्ञात होते हैं जिनकी संरचना कार्बोहाइड्रेट के सामान्य सूत्र से मेल खाती है, लेकिन वे करते हैं गुणों के संदर्भ में उनका नहीं है (एसिटिक एसिड सी 2 एच 12 ओ 2)। इसलिए, "कार्बोहाइड्रेट" नाम काफी मनमाना है और हमेशा इन पदार्थों की रासायनिक संरचना के अनुरूप नहीं होता है।

कार्बोहाइड्रेट- ये कार्बनिक पदार्थ हैं जो पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल के एल्डिहाइड या कीटोन हैं।

मोनोसैक्राइड

मोनोसैक्राइड - ये पॉलीहाइड्रिक स्निग्ध अल्कोहल हैं जिनकी संरचना में एक एल्डिहाइड समूह (एल्डोस) या एक कीटो समूह (केटोस) होता है।

मोनोसैकराइड ठोस, क्रिस्टलीय पदार्थ, पानी में घुलनशील और स्वाद में मीठे होते हैं। कुछ शर्तों के तहत, वे आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एल्डिहाइड अल्कोहल एसिड में परिवर्तित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एल्डिहाइड अल्कोहल एसिड में परिवर्तित हो जाते हैं, और कम होने पर, संबंधित अल्कोहल में।

मोनोसैकराइड के रासायनिक गुण :

• मोनो-, डाइकारबॉक्सिलिक और ग्लाइकोरोनिक एसिड का ऑक्सीकरण;

• शराब की वसूली;

• एस्टर गठन;

• ग्लाइकोसाइड का गठन;

• किण्वन: अल्कोहल, लैक्टिक एसिड, साइट्रिक एसिड और ब्यूटिरिक।

मोनोसेकेराइड जिन्हें सरल शर्करा में हाइड्रोलाइज्ड नहीं किया जा सकता है। मोनोसैकराइड का प्रकार हाइड्रोकार्बन श्रृंखला की लंबाई पर निर्भर करता है। कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर, उन्हें ट्रायोज़, टेट्रोज़, पेंटोस, हेक्सोज़ में विभाजित किया जाता है।

ट्रायोज़ग्लिसराल्डिहाइड और डाइहाइड्रॉक्सीएसीटोन, ये ग्लूकोज के टूटने के मध्यवर्ती उत्पाद हैं और वसा के संश्लेषण में शामिल हैं। अल्कोहल ग्लिसरॉल से दोनों ट्रायोज को इसके डिहाइड्रोजनेशन या हाइड्रोजनीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

टेट्रोज़:एरिथ्रोसिस - चयापचय प्रक्रियाओं में सक्रिय रूप से शामिल।

पेंटोसेस: राइबोज और डीऑक्सीराइबोज न्यूक्लिक एसिड के घटक हैं, राइबुलोज और जाइलुलोज ग्लूकोज ऑक्सीकरण के मध्यवर्ती उत्पाद हैं।

हेक्सोज: वे जानवरों और पौधों की दुनिया में सबसे व्यापक रूप से प्रतिनिधित्व करते हैं और चयापचय प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इनमें ग्लूकोज, गैलेक्टोज, फ्रुक्टोज आदि शामिल हैं।

शर्करा (अंगूर चीनी) . यह पौधों और जानवरों में मुख्य कार्बोहाइड्रेट है। ग्लूकोज की महत्वपूर्ण भूमिका को इस तथ्य से समझाया गया है कि यह ऊर्जा का मुख्य स्रोत है, कई ओलिगो- और पॉलीसेकेराइड का आधार बनाता है, और आसमाटिक दबाव बनाए रखने में शामिल है। कोशिकाओं में ग्लूकोज के परिवहन को कई ऊतकों में अग्नाशयी हार्मोन इंसुलिन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। कोशिका में, बहु-चरण रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान, ग्लूकोज अन्य पदार्थों में परिवर्तित हो जाता है (ग्लूकोज के टूटने के दौरान बनने वाले मध्यवर्ती उत्पादों का उपयोग अमीनो एसिड और वसा को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है), जो अंततः कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में ऑक्सीकृत हो जाते हैं, जीवन को सुनिश्चित करने के लिए शरीर द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा को मुक्त करते समय। रक्त में ग्लूकोज का स्तर आमतौर पर शरीर में कार्बोहाइड्रेट चयापचय की स्थिति पर आंका जाता है। रक्त में ग्लूकोज के स्तर में कमी या इसकी उच्च सांद्रता और इसका उपयोग करने की असंभवता के साथ, जैसा कि मधुमेह के साथ होता है, उनींदापन होता है, चेतना का नुकसान (हाइपोग्लाइसेमिक कोमा) हो सकता है। मस्तिष्क और यकृत के ऊतकों में ग्लूकोज के प्रवेश की दर इंसुलिन पर निर्भर नहीं करती है और केवल रक्त में इसकी एकाग्रता से निर्धारित होती है। इन ऊतकों को इंसुलिन-स्वतंत्र कहा जाता है। इंसुलिन की उपस्थिति के बिना, ग्लूकोज सेल में प्रवेश नहीं करेगा और ईंधन के रूप में उपयोग नहीं किया जाएगा।.

गैलेक्टोज। चौथे कार्बन परमाणु पर ओएच समूह के स्थान की विशेषता वाले ग्लूकोज का एक स्थानिक आइसोमर। यह लैक्टोज, कुछ पॉलीसेकेराइड और ग्लाइकोलिपिड्स का हिस्सा है। गैलेक्टोज ग्लूकोज (यकृत, स्तन ग्रंथि में) को आइसोमेराइज कर सकता है।

फ्रुक्टोज (फल चीनी)। यह पौधों में विशेष रूप से फलों में बड़ी मात्रा में पाया जाता है। फलों, चुकंदर, शहद में इसकी बहुत अधिक मात्रा होती है। आसानी से ग्लूकोज को आइसोमेराइज करता है। फ्रुक्टोज के टूटने का मार्ग ग्लूकोज की तुलना में छोटा और अधिक ऊर्जावान रूप से अनुकूल है। ग्लूकोज के विपरीत, यह इंसुलिन की भागीदारी के बिना रक्त से ऊतक कोशिकाओं में प्रवेश कर सकता है। इस कारण से, मधुमेह रोगियों के लिए सबसे सुरक्षित कार्बोहाइड्रेट स्रोत के रूप में फ्रुक्टोज की सिफारिश की जाती है। फ्रुक्टोज का एक हिस्सा यकृत कोशिकाओं में जाता है, जो इसे अधिक बहुमुखी "ईंधन" - ग्लूकोज में बदल देता है, इसलिए फ्रुक्टोज रक्त शर्करा के स्तर को बढ़ाने में भी सक्षम है, हालांकि अन्य साधारण शर्करा की तुलना में बहुत कम है।

रासायनिक संरचना के अनुसार, ग्लूकोज और गैलेक्टोज एल्डिहाइड अल्कोहल हैं, फ्रुक्टोज एक कीटो अल्कोहल है। ग्लूकोज और फ्रुक्टोज की संरचना में अंतर अंतर और उनके कुछ गुणों दोनों की विशेषता है। ग्लूकोज धातुओं को उनके ऑक्साइड से पुनर्स्थापित करता है, फ्रुक्टोज में यह गुण नहीं होता है। फ्रुक्टोज ग्लूकोज की तुलना में आंत से लगभग 2 गुना अधिक धीरे-धीरे अवशोषित होता है।

जब हेक्सोज अणु में छठे कार्बन परमाणु का ऑक्सीकरण होता है, हेक्सुरोनिक (यूरोनिक) एसिड : ग्लूकोज से - ग्लुकुरोनिकगैलेक्टोज से - गैलेक्टुरोनिक.

ग्लुकुरोनिक एसिड शरीर में चयापचय प्रक्रियाओं में सक्रिय भाग लेता है, उदाहरण के लिए, विषाक्त उत्पादों के निष्प्रभावीकरण में, म्यूकोपॉलीसेकेराइड का हिस्सा है, आदि। इसका कार्य यह है कि यह अंग में जोड़ता है ऐसे पदार्थों के साथ जो पानी में खराब घुलनशील हैं। नतीजतन, बाइंडर पानी में घुलनशील हो जाता है और मूत्र में उत्सर्जित हो जाता है। उत्सर्जन का यह मार्ग जल के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैघुलनशील स्टेरॉयड हार्मोन, उनके अवक्रमण उत्पाद, और औषधीय पदार्थों के क्षरण उत्पादों के अलगाव के लिए भी।ग्लुकुरोनिक एसिड के साथ बातचीत के बिना, शरीर से पित्त वर्णक के आगे टूटने और उत्सर्जन बाधित होते हैं।

मोनोसेकेराइड में एक एमिनो समूह हो सकता है .

जब दूसरे कार्बन परमाणु के OH समूह के हेक्सोज अणु को एक अमीनो समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, तो अमीनो शर्करा - हेक्सोसामाइन बनते हैं: ग्लूकोसामाइन ग्लूकोज से संश्लेषित होता है, गैलेक्टोसामाइन गैलेक्टोज से संश्लेषित होता है, जो कोशिका झिल्लियों और म्यूको का हिस्सा हैं-पॉलीसेकेराइड दोनों मुक्त रूप में और एसिटिक एसिड के संयोजन में।

अमीनो शर्करा मोनोसैकराइड कहलाते हैं, जोOH समूह के स्थान पर एक एमिनो समूह होता है (-एन एच 2)।

अमीनो शर्करा सबसे महत्वपूर्ण घटक हैं ग्लाइकोसअमिनोग्लाइकन्स.

मोनोसेकेराइड एस्टर बनाते हैं . एक मोनोसैकेराइड अणु का OH समूह; किसी भी शराब की तरह समूह, एसिड के साथ बातचीत कर सकते हैं। बीच में लेन देनचीनी एस्टर का बहुत महत्व है। सक्षम करने के लिएचयापचय होने के लिए, चीनी बननी चाहिएफॉस्फोरिक ईथर. इस मामले में, टर्मिनल कार्बन परमाणु फॉस्फोराइलेटेड होते हैं। हेक्सोज के लिए, ये C-1 और C-6 हैं, पेंटोस के लिए, C-1 और C-5, आदि। दर्ददो से अधिक ओएच समूह फास्फारिलीकरण के अधीन नहीं हैं। इसलिए, मुख्य भूमिका शर्करा के मोनो- और डिपोस्फेट द्वारा निभाई जाती है। शीर्षक मेंफास्फोरस एस्टर आमतौर पर एस्टर बांड की स्थिति को इंगित करता है।

oligosaccharides

oligosaccharides दो या अधिक हैंमोनोसैकेराइड वे कोशिकाओं और जैविक तरल पदार्थों में मुक्त रूप में और प्रोटीन के संयोजन में पाए जाते हैं। शरीर के लिए डिसाकार्इड्स का बहुत महत्व है: सुक्रोज, माल्टोस, लैक्टोज, आदि। ये कार्बोहाइड्रेट एक ऊर्जा कार्य करते हैं। यह माना जाता है कि, कोशिकाओं का हिस्सा होने के नाते, वे कोशिकाओं की "पहचान" की प्रक्रिया में भाग लेते हैं।

सुक्रोज(चुकंदर या गन्ना चीनी) ग्लूकोज और फ्रुक्टोज अणुओं से मिलकर बनता है। वह है एक सब्जी उत्पाद और सबसे महत्वपूर्ण घटक हैपोषक भोजन, अन्य डिसाकार्इड्स और ग्लूकोज की तुलना में सबसे मीठा स्वाद है।

चीनी में सुक्रोज की मात्रा 95% होती है। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में चीनी तेजी से टूट जाती है, ग्लूकोज और फ्रुक्टोज रक्त में अवशोषित हो जाते हैं और ऊर्जा के स्रोत और ग्लाइकोजन और वसा के सबसे महत्वपूर्ण अग्रदूत के रूप में काम करते हैं। इसे अक्सर "खाली कैलोरी वाहक" के रूप में जाना जाता है क्योंकि चीनी एक शुद्ध कार्बोहाइड्रेट है और इसमें विटामिन, खनिज लवण जैसे अन्य पोषक तत्व नहीं होते हैं, उदाहरण के लिए।

लैक्टोज(दूध चीनी)स्तन ग्रंथियों में संश्लेषित ग्लूकोज और गैलेक्टोज होते हैं स्तनपान के दौरान।जठरांत्र संबंधी मार्ग में, यह एंजाइम लैक्टेज की क्रिया से टूट जाता है। कुछ लोगों में इस एंजाइम की कमी से दूध असहिष्णुता हो जाती है। इस एंजाइम की कमी लगभग 40% वयस्क आबादी में देखी जाती है। अपचित लैक्टोज आंतों के माइक्रोफ्लोरा के लिए एक अच्छे पोषक तत्व के रूप में कार्य करता है। इसी समय, प्रचुर मात्रा में गैस बनना संभव है, पेट "सूज जाता है"। किण्वित दूध उत्पादों में, अधिकांश लैक्टोज को लैक्टिक एसिड के लिए किण्वित किया जाता है, इसलिए लैक्टेज की कमी वाले लोग बिना किसी अप्रिय परिणाम के किण्वित दूध उत्पादों को सहन कर सकते हैं। इसके अलावा, किण्वित दूध उत्पादों में लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया आंतों के माइक्रोफ्लोरा की गतिविधि को दबाते हैं और लैक्टोज के प्रतिकूल प्रभाव को कम करते हैं।

माल्टोस दो से मिलकर बनता हैग्लूकोज अणु और स्टार्च और ग्लाइकोजन का मुख्य संरचनात्मक घटक है।

पॉलिसैक्राइड

पॉलिसैक्राइड - उच्च आणविक भार कार्बोहाइड्रेट,बड़ी संख्या में मोनोसेकेराइड से बना है। उनके पास हाइड्रोफिलिक गुण होते हैं और पानी में घुलने पर कोलाइडल घोल बनाते हैं।

पॉलीसेकेराइड को होमो- और गेटी में विभाजित किया गया हैरोपोसेकेराइड।

होमोपॉलीसेकेराइड। मोनोसैकराइड होते हैं केवल एक प्रकार। गाक, स्टार्च और ग्लाइकोजन उपवासकेवल ग्लूकोज अणुओं से झुंड, इनुलिन - फ्रुक्टोज। होमोपॉलीसेकेराइड अत्यधिक शाखित होते हैं संरचना और दो . का मिश्रण हैंपॉलिमर - एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन। एमाइलोज में 60-300 ग्लूकोज अवशेष जुड़े होते हैं एक ऑक्सीजन पुल के माध्यम से श्रृंखला,एक अणु के पहले कार्बन परमाणु और दूसरे के चौथे कार्बन परमाणु (बॉन्ड 1,4) के बीच बनता है।

एमाइलोजगर्म पानी में घुलनशील और आयोडीन के साथ नीला रंग देता है।

एमाइलोपेक्टिन - एक शाखित बहुलक जिसमें सीधी शृंखला (बॉन्ड 1,4) और शाखित शृंखला दोनों होती हैं, जो एक ग्लूकोज अणु के पहले कार्बन परमाणु और दूसरे के छठे कार्बन परमाणु के बीच ऑक्सीजन ब्रिज (बॉन्ड) की मदद से बंधों के कारण बनती हैं। 1,6)।

होमोपॉलीसेकेराइड के प्रतिनिधि स्टार्च, फाइबर और ग्लाइकोजन हैं।

स्टार्च(पौधे पॉलीसेकेराइड)- कई हजार ग्लूकोज अवशेष होते हैं, जिनमें से 10-20% एमाइलोज द्वारा और 80-90% एमाइलोपेक्टिन द्वारा दर्शाया जाता है। स्टार्च ठंडे पानी में अघुलनशील होता है, लेकिन गर्म पानी में यह एक कोलाइडल घोल बनाता है, जिसे आमतौर पर स्टार्च पेस्ट कहा जाता है। भोजन के साथ खपत होने वाले कार्बोहाइड्रेट का 80% तक स्टार्च होता है। स्टार्च का स्रोत वनस्पति उत्पाद हैं, मुख्य रूप से अनाज: अनाज, आटा, रोटी और आलू। अनाज में सबसे अधिक स्टार्च होता है (एक प्रकार का अनाज (कर्नेल) में 60% से और चावल में 70% तक)।

सेल्यूलोज, या सेल्युलोज,- पृथ्वी पर सबसे आम पौधा कार्बोहाइड्रेट, पृथ्वी के प्रति निवासी लगभग 50 किलोग्राम की मात्रा में बनता है। सेल्युलोज एक रैखिक पॉलीसेकेराइड है जिसमें 1000 या अधिक ग्लूकोज अवशेष होते हैं। शरीर में, फाइबर पेट और आंतों की गतिशीलता के सक्रियण में शामिल होता है, पाचन रस के स्राव को उत्तेजित करता है, और तृप्ति की भावना पैदा करता है।

ग्लाइकोजन(पशु स्टार्च)मानव शरीर का मुख्य भंडारण कार्बोहाइड्रेट है। इसमें लगभग 30,000 ग्लूकोज अवशेष होते हैं, जो एक शाखित संरचना बनाते हैं। सबसे महत्वपूर्ण मात्रा में, ग्लाइकोजन यकृत और मांसपेशियों के ऊतकों में जमा होता है, जिसमें हृदय की मांसपेशी भी शामिल है। मांसपेशी ग्लाइकोजन का कार्य यह है कि यह मांसपेशियों में ऊर्जा प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले ग्लूकोज का आसानी से उपलब्ध स्रोत है। मुख्य रूप से भोजन के बीच, शारीरिक रक्त ग्लूकोज सांद्रता को बनाए रखने के लिए लिवर ग्लाइकोजन का उपयोग किया जाता है। भोजन के 12-18 घंटे बाद, यकृत में ग्लाइकोजन का भंडार लगभग पूरी तरह से समाप्त हो जाता है। मांसपेशियों के ग्लाइकोजन की सामग्री लंबे समय तक और ज़ोरदार शारीरिक श्रम के बाद ही स्पष्ट रूप से कम हो जाती है। ग्लूकोज की कमी के साथ, यह जल्दी से टूट जाता है और रक्त में अपने सामान्य स्तर को बहाल करता है। कोशिकाओं में, ग्लाइकोजन साइटोप्लाज्मिक प्रोटीन से जुड़ा होता है और आंशिक रूप से इंट्रासेल्युलर झिल्ली के साथ।

हेटेरोपॉलीसेकेराइड्स (ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स या म्यूकोपॉलीसेकेराइड्स) (उपसर्ग "म्यूको-" इंगित करता है कि वे पहले म्यूसीन से प्राप्त किए गए थे)। इनमें विभिन्न प्रकार के मोनोसेकेराइड (ग्लूकोज, गैलेक्टोज) और उनके डेरिवेटिव (एमिनो शर्करा, हेक्सुरोनिक एसिड) होते हैं। उनकी संरचना में अन्य पदार्थ भी पाए गए: नाइट्रोजनस बेस, कार्बनिक अम्ल और कुछ अन्य।

ग्लाइकोसअमिनोग्लाइकन्स जेली जैसे, चिपचिपे पदार्थ हैं। वे संरचनात्मक, सुरक्षात्मक, नियामक, आदि सहित विभिन्न कार्य करते हैं। ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स, उदाहरण के लिए, ऊतकों के अंतरकोशिकीय पदार्थ का बड़ा हिस्सा बनाते हैं, त्वचा, उपास्थि, श्लेष द्रव और आंख के कांच के शरीर का हिस्सा होते हैं। शरीर में, वे प्रोटीन (प्रोटिओग्लाइकेन्स और ग्लाइकोप्रोटीन) और वसा (ग्लाइकोलिपिड्स) के संयोजन में पाए जाते हैं, जिसमें पॉलीसेकेराइड अणु के थोक (90% या अधिक तक) होते हैं। निम्नलिखित शरीर के लिए महत्वपूर्ण हैं।

हाईऐल्युरोनिक एसिड- अंतरकोशिकीय पदार्थ का मुख्य भाग, एक प्रकार का "जैविक सीमेंट" जो कोशिकाओं को जोड़ता है, पूरे अंतरकोशिकीय स्थान को भरता है। यह एक जैविक फिल्टर के रूप में भी कार्य करता है जो रोगाणुओं को फँसाता है और कोशिका में उनके प्रवेश को रोकता है, और शरीर में पानी के आदान-प्रदान में शामिल होता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हयालूरोनिक एसिड एक विशिष्ट एंजाइम हयालूरोनिडेस की कार्रवाई के तहत विघटित होता है। इस मामले में, अंतरकोशिकीय पदार्थ की संरचना में गड़बड़ी होती है, इसकी संरचना में "दरारें" बनती हैं, जिससे पानी और अन्य पदार्थों के लिए इसकी पारगम्यता में वृद्धि होती है। यह शुक्राणु द्वारा अंडे के निषेचन की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण है, जो इस एंजाइम से भरपूर होते हैं। कुछ बैक्टीरिया में हयालूरोनिडेस भी होता है, जो कोशिका में उनके प्रवेश को बहुत सुविधाजनक बनाता है।

एक्स ओन्ड्रोइटिन सल्फेट्स- चोंड्रोइटिन सल्फ्यूरिक एसिड, उपास्थि, स्नायुबंधन, हृदय वाल्व, गर्भनाल आदि के संरचनात्मक घटकों के रूप में काम करते हैं। वे हड्डियों में कैल्शियम के जमाव में योगदान करते हैं।

हेपरिनमस्तूल कोशिकाओं में बनता है, जो फेफड़ों, यकृत और अन्य अंगों में पाए जाते हैं, और उनके द्वारा रक्त और अंतरकोशिकीय वातावरण में छोड़े जाते हैं। रक्त में, यह प्रोटीन से बांधता है और रक्त के थक्के को रोकता है, एक थक्कारोधी के रूप में कार्य करता है। इसके अलावा, हेपरिन में एक विरोधी भड़काऊ प्रभाव होता है, पोटेशियम और सोडियम के आदान-प्रदान को प्रभावित करता है, और एक एंटीहाइपोक्सिक कार्य करता है।

ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स का एक विशेष समूह न्यूरैमिनिक एसिड और कार्बोहाइड्रेट डेरिवेटिव युक्त यौगिक हैं। एसिटिक एसिड के साथ न्यूरोमिनिक एसिड के यौगिकों को ओपल एसिड कहा जाता है। वे कोशिका झिल्ली, लार और अन्य जैविक तरल पदार्थों में पाए जाते हैं।

कार्बोहाइड्रेट

कार्बनिक पदार्थों के विचार की ओर मुड़ते हुए, जीवन के लिए कार्बन के महत्व पर ध्यान नहीं देना असंभव है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हुए, कार्बन मजबूत सहसंयोजक बंधन बनाता है, चार इलेक्ट्रॉनों का सामाजिककरण करता है। कार्बन परमाणु, एक दूसरे से जुड़ते हुए, स्थिर श्रृंखला और छल्ले बनाने में सक्षम होते हैं जो मैक्रोमोलेक्यूल्स के कंकाल के रूप में काम करते हैं। कार्बन अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ-साथ नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के साथ भी कई सहसंयोजक बंधन बना सकता है। ये सभी गुण कार्बनिक अणुओं की एक अनूठी विविधता प्रदान करते हैं।

मैक्रोमोलेक्यूल्स, जो एक निर्जलित कोशिका के द्रव्यमान का लगभग 90% बनाते हैं, मोनोमर नामक सरल अणुओं से संश्लेषित होते हैं। मैक्रोमोलेक्यूल्स के तीन मुख्य प्रकार हैं: पॉलीसेकेराइड, प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड; उनके लिए मोनोमर्स क्रमशः मोनोसेकेराइड, अमीनो एसिड और न्यूक्लियोटाइड हैं।

कार्बोहाइड्रेट सामान्य सूत्र C x (H 2 O) y वाले पदार्थ हैं, जहाँ x और y प्राकृतिक संख्याएँ हैं। "कार्बोहाइड्रेट" नाम इंगित करता है कि उनके अणुओं में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन पानी के समान अनुपात में हैं।

पशु कोशिकाओं में थोड़ी मात्रा में कार्बोहाइड्रेट होते हैं, और पौधों की कोशिकाओं में कार्बनिक पदार्थों की कुल मात्रा का लगभग 70% होता है।

मोनोसेकेराइड श्वसन और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रियाओं में मध्यवर्ती उत्पादों की भूमिका निभाते हैं, न्यूक्लिक एसिड, कोएंजाइम, एटीपी और पॉलीसेकेराइड के संश्लेषण में शामिल होते हैं, और श्वसन के दौरान ऑक्सीकरण के दौरान जारी होते हैं। मोनोसेकेराइड के व्युत्पन्न - चीनी अल्कोहल, चीनी एसिड, डीऑक्सीसुगर और अमीनो शर्करा - श्वसन की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण हैं, और लिपिड, डीएनए और अन्य मैक्रोमोलेक्यूल्स के संश्लेषण में भी उपयोग किए जाते हैं।

डिसाकार्इड्स दो मोनोसैकेराइड्स के बीच संघनन प्रतिक्रिया से बनते हैं। उन्हें कभी-कभी आरक्षित पोषक तत्वों के रूप में उपयोग किया जाता है। इनमें से सबसे आम माल्टोस (ग्लूकोज + ग्लूकोज), लैक्टोज (ग्लूकोज + गैलेक्टोज) और सुक्रोज (ग्लूकोज + फ्रुक्टोज) हैं। दूध में ही पाया जाता है। (गन्ना चीनी) पौधों में सबसे प्रचुर मात्रा में; यह वही "चीनी" है जिसे हम आमतौर पर खाते हैं।

सेल्युलोज भी ग्लूकोज का बहुलक है। इसमें पौधों में निहित लगभग 50% कार्बन होता है। पृथ्वी पर कुल द्रव्यमान के संदर्भ में, कार्बनिक यौगिकों में सेल्यूलोज पहले स्थान पर है। अणु का आकार (प्रोट्रूइंग-ओएच समूहों के साथ लंबी श्रृंखला) आसन्न श्रृंखलाओं के बीच एक मजबूत बंधन प्रदान करता है। अपनी पूरी ताकत के लिए, ऐसी श्रृंखलाओं से युक्त मैक्रोफिब्रिल्स आसानी से पानी और उसमें घुले पदार्थों को पार कर जाते हैं और इसलिए पौधे की कोशिका की दीवारों के लिए एक आदर्श निर्माण सामग्री के रूप में काम करते हैं। सेल्युलोज ग्लूकोज का एक मूल्यवान स्रोत है, लेकिन इसके टूटने के लिए सेल्युलेस एंजाइम की आवश्यकता होती है, जो प्रकृति में अपेक्षाकृत दुर्लभ है। इसलिए, केवल कुछ जानवर (उदाहरण के लिए, जुगाली करने वाले) सेल्यूलोज खाते हैं। सेल्यूलोज का औद्योगिक मूल्य भी महान है - इस पदार्थ से सूती कपड़े और कागज बनाए जाते हैं।