§ 1. ნახშირწყლების კლასიფიკაცია და ფუნქციები

ჯერ კიდევ ძველ დროში კაცობრიობა გაეცნო ნახშირწყლებს და ისწავლა მათი გამოყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში. ბამბა, სელი, ხე, სახამებელი, თაფლი, ლერწმის შაქარი მხოლოდ ნახშირწყლებია, რომლებმაც მნიშვნელოვანი როლი ითამაშეს ცივილიზაციის განვითარებაში. ნახშირწყლები ბუნებაში ყველაზე გავრცელებული ორგანული ნაერთებია. ისინი ნებისმიერი ორგანიზმის უჯრედების განუყოფელი კომპონენტებია, მათ შორის ბაქტერიები, მცენარეები და ცხოველები. მცენარეებში ნახშირწყლები შეადგენს მშრალი წონის 80-90%-ს, ცხოველებში - სხეულის წონის დაახლოებით 2%-ს. ნახშირორჟანგიდან და წყლისგან მათ სინთეზს ახორციელებენ მწვანე მცენარეები მზის ენერგიის გამოყენებით ( ფოტოსინთეზი ). ამ პროცესის მთლიანი სტექიომეტრიული განტოლებაა:

გლუკოზა და სხვა მარტივი ნახშირწყლები შემდეგ გარდაიქმნება უფრო რთულ ნახშირწყლებში, როგორიცაა სახამებელი და ცელულოზა. მცენარეები იყენებენ ამ ნახშირწყლებს ენერგიის გასათავისუფლებლად სუნთქვის პროცესში. ეს პროცესი არსებითად არის ფოტოსინთეზის პროცესის საპირისპირო პროცესი:

საინტერესოა იცოდე! მწვანე მცენარეები და ბაქტერიები ფოტოსინთეზის პროცესში ყოველწლიურად შთანთქავენ დაახლოებით 200 მილიარდ ტონა ნახშირორჟანგს ატმოსფეროდან. ამ შემთხვევაში, დაახლოებით 130 მილიარდი ტონა ჟანგბადი გამოიყოფა ატმოსფეროში და 50 მილიარდი ტონა ორგანული ნახშირბადის ნაერთები, ძირითადად ნახშირწყლები, სინთეზირებულია.

ცხოველებს არ შეუძლიათ ნახშირორჟანგისა და წყლისგან ნახშირწყლების სინთეზირება. ნახშირწყლების საკვებთან ერთად მოხმარებით ცხოველები ხარჯავენ მათში დაგროვილ ენერგიას სასიცოცხლო პროცესების შესანარჩუნებლად. ჩვენი საკვები მდიდარია ნახშირწყლებით, როგორიცაა ცომეული, კარტოფილი, მარცვლეული და ა.შ.

სახელწოდება "ნახშირწყლები" ისტორიულია. ამ ნივთიერებების პირველი წარმომადგენლები აღწერილი იქნა შემაჯამებელი ფორმულით Cm H 2 n O n ან C m (H 2 O) n . ნახშირწყლების სხვა სახელია საჰარა - უმარტივესი ნახშირწყლების ტკბილი გემოს გამო. მათი ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით ნახშირწყლები ნაერთების რთული და მრავალფეროვანი ჯგუფია. მათ შორის არის როგორც საკმაოდ მარტივი ნაერთები, რომელთა მოლეკულური წონა დაახლოებით 200-ია, ასევე გიგანტური პოლიმერები, რომელთა მოლეკულური წონა რამდენიმე მილიონს აღწევს. ნახშირბადის, წყალბადის და ჟანგბადის ატომებთან ერთად ნახშირწყლები შეიძლება შეიცავდეს ფოსფორის, აზოტის, გოგირდის და იშვიათად სხვა ელემენტების ატომებს.

ნახშირწყლების კლასიფიკაცია

ყველა ცნობილი ნახშირწყალი შეიძლება დაიყოს ორ დიდ ჯგუფად - მარტივი ნახშირწყლებიდა რთული ნახშირწყლები. ცალკე ჯგუფი შედგება ნახშირწყლების შემცველი შერეული პოლიმერებისგან, მაგალითად, გლიკოპროტეინები- კომპლექსი ცილის მოლეკულით, გლიკოლიპიდები -კომპლექსი ლიპიდთან და ა.შ.

მარტივი ნახშირწყლები (მონოსაქარიდები ან მონოზები) არის პოლიჰიდროქსიკარბონილის ნაერთები, რომლებსაც არ შეუძლიათ ჰიდროლიზის დროს ნახშირწყლების მარტივი მოლეკულების წარმოქმნა. თუ მონოსაქარიდები შეიცავს ალდეჰიდის ჯგუფს, მაშინ ისინი მიეკუთვნებიან ალდოზების კლასს (ალდეჰიდის სპირტები), თუ კეტონები - კეტოზების კლასს (კეტოალკოჰოლები). მონოსაქარიდის მოლეკულაში ნახშირბადის ატომების რაოდენობის მიხედვით განასხვავებენ ტრიოზებს (C 3), ტეტროზებს (C 4), პენტოზებს (C 5), ჰექსოზებს (C 6) და ა.შ.

ბუნებაში ყველაზე გავრცელებულია პენტოზები და ჰექსოზები.

კომპლექსინახშირწყლები ( პოლისაქარიდები, ან პოლიოზი) არის პოლიმერები, რომლებიც აგებულია მონოსაქარიდის ნარჩენებისგან. ისინი ჰიდროლიზდებიან და წარმოქმნიან მარტივ ნახშირწყლებს. პოლიმერიზაციის ხარისხიდან გამომდინარე, ისინი იყოფა დაბალმოლეკულურ წონად ( ოლიგოსაქარიდები, რომლის პოლიმერიზაციის ხარისხი, როგორც წესი, 10-ზე ნაკლებია) და მაკრომოლეკულური. ოლიგოსაქარიდები შაქრის მსგავსი ნახშირწყლებია, რომლებიც წყალში ხსნადია და აქვთ ტკბილი გემო. ლითონის იონების შემცირების უნარის მიხედვით (Cu 2+, Ag +), ისინი იყოფა აღმდგენიდა არაშემამცირებელი. პოლისაქარიდები, შემადგენლობის მიხედვით, ასევე შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად: ჰომოპოლისაქარიდებიდა ჰეტეროპოლისაქარიდები. ჰომოპოლისაქარიდები აგებულია იმავე ტიპის მონოსაქარიდის ნარჩენებისგან, ხოლო ჰეტეროპოლისაქარიდები სხვადასხვა მონოსაქარიდების ნარჩენებისგან.

ის, რაც ითქვა ნახშირწყლების თითოეული ჯგუფის ყველაზე გავრცელებული წარმომადგენლების მაგალითებით, შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი დიაგრამის სახით:

ნახშირწყლების ფუნქციები

პოლისაქარიდების ბიოლოგიური ფუნქციები ძალიან მრავალფეროვანია.

ენერგიისა და შენახვის ფუნქცია

ნახშირწყლები შეიცავს კალორიების ძირითად რაოდენობას, რომელსაც ადამიანი მოიხმარს საკვებთან ერთად. სახამებელი არის საკვების მთავარი ნახშირწყალი. ის გვხვდება პურპროდუქტებში, კარტოფილში, მარცვლეულის შემადგენლობაში. ადამიანის დიეტა ასევე შეიცავს გლიკოგენს (ღვიძლში და ხორცში), საქაროზას (სხვადასხვა კერძების დანამატის სახით), ფრუქტოზას (ხილსა და თაფლში), ლაქტოზას (რძეში). პოლისაქარიდები, სანამ ორგანიზმში შეიწოვება, საჭმლის მომნელებელი ფერმენტებით უნდა ჰიდროლიზდეს მონოსაქარიდებად. მხოლოდ ამ ფორმით ისინი შეიწოვება სისხლში. სისხლის ნაკადის დროს მონოსაქარიდები შედიან ორგანოებსა და ქსოვილებში, სადაც ისინი გამოიყენება საკუთარი ნახშირწყლების ან სხვა ნივთიერებების სინთეზისთვის, ან განიცდიან გაყოფას, რათა მათგან ენერგია გამოიტანონ.

გლუკოზის დაშლის შედეგად გამოთავისუფლებული ენერგია ინახება ატფ-ის სახით. გლუკოზის დაშლის ორი პროცესი არსებობს: ანაერობული (ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში) და აერობული (ჟანგბადის თანდასწრებით). რძემჟავა წარმოიქმნება ანაერობული პროცესის შედეგად

რომელიც მძიმე ფიზიკური დატვირთვის დროს გროვდება კუნთებში და იწვევს ტკივილს.

აერობული პროცესის შედეგად გლუკოზა იჟანგება ნახშირბადის მონოქსიდში (IV) და წყალში:

გლუკოზის აერობული დაშლის შედეგად გაცილებით მეტი ენერგია გამოიყოფა, ვიდრე ანაერობული დაშლის შედეგად. ზოგადად, 1 გ ნახშირწყლების დაჟანგვის შედეგად გამოიყოფა 16,9 კჯ ენერგია.

გლუკოზას შეუძლია გაიაროს ალკოჰოლური დუღილი. ეს პროცესი ხორციელდება საფუარის მიერ ანაერობულ პირობებში:

ალკოჰოლური დუღილი ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში ღვინისა და ეთილის სპირტის წარმოებისთვის.

ადამიანმა ისწავლა არა მხოლოდ ალკოჰოლური დუღილის გამოყენება, არამედ აღმოაჩინა რძემჟავა დუღილის გამოყენება, მაგალითად, რძემჟავა პროდუქტებისა და მწნილის ბოსტნეულის მისაღებად.

ადამიანებში და ცხოველებში არ არსებობს ფერმენტები, რომლებსაც შეუძლიათ ცელულოზის ჰიდროლიზირება; მიუხედავად ამისა, ცელულოზა არის ძირითადი საკვები კომპონენტი მრავალი ცხოველისთვის, განსაკუთრებით კი მწერების. ამ ცხოველების კუჭი შეიცავს დიდი რაოდენობით ბაქტერიებსა და პროტოზოებს, რომლებიც წარმოქმნიან ფერმენტს ცელულაზაკატალიზებს ცელულოზის ჰიდროლიზს გლუკოზამდე. ამ უკანასკნელმა შეიძლება განიცადოს შემდგომი გარდაქმნები, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ბუტირის, ძმარმჟავას, პროპიონის მჟავები, რომლებიც შეიძლება შეიწოვება მხოველების სისხლში.

ნახშირწყლები ასევე ასრულებენ სარეზერვო ფუნქციას. ასე რომ, სახამებელი, საქაროზა, გლუკოზა მცენარეებში და გლიკოგენიცხოველებში ისინი მათი უჯრედების ენერგიის რეზერვია.

სტრუქტურული, დამხმარე და დამცავი ფუნქციები

ცელულოზა მცენარეებში და ქიტინიუხერხემლოებსა და სოკოებში ისინი ასრულებენ დამხმარე და დამცავ ფუნქციებს. პოლისაქარიდები ქმნიან კაფსულას მიკროორგანიზმებში, რითაც აძლიერებენ მემბრანას. ბაქტერიების ლიპოპოლისაქარიდები და ცხოველური უჯრედების ზედაპირის გლიკოპროტეინები უზრუნველყოფენ უჯრედშორისი ურთიერთქმედების და სხეულის იმუნოლოგიური რეაქციების სელექციურობას. რიბოზა არის რნმ-ის სამშენებლო ბლოკი, ხოლო დეზოქსირიბოზა არის დნმ-ის სამშენებლო ბლოკი.

ასრულებს დამცავ ფუნქციას ჰეპარინი. ეს ნახშირწყალი, როგორც სისხლის შედედების ინჰიბიტორი, ხელს უშლის სისხლის შედედების წარმოქმნას. ის გვხვდება ძუძუმწოვრების სისხლში და შემაერთებელ ქსოვილში. ბაქტერიების უჯრედის კედლები, რომლებიც წარმოიქმნება პოლისაქარიდებით, დამაგრებულია მოკლე ამინომჟავების ჯაჭვებით, იცავს ბაქტერიულ უჯრედებს მავნე ზემოქმედებისგან. ნახშირწყლები მონაწილეობენ კიბოსნაირებსა და მწერებში გარე ჩონჩხის აგებაში, რომელიც ასრულებს დამცავ ფუნქციას.

მარეგულირებელი ფუნქცია

ბოჭკოვანი აძლიერებს ნაწლავის მოძრაობას, რითაც აუმჯობესებს საჭმლის მონელებას.

საინტერესო შესაძლებლობაა ნახშირწყლების გამოყენება, როგორც თხევადი საწვავის - ეთანოლის წყარო. უძველესი დროიდან ხე გამოიყენებოდა სახლების გასათბობად და სამზარეულოსთვის. თანამედროვე საზოგადოებაში ამ ტიპის საწვავი იცვლება სხვა სახეობებით - ნავთობით და ნახშირით, რომლებიც უფრო იაფი და მოსახერხებელია გამოსაყენებლად. ამასთან, მცენარეული ნედლეული, გამოყენებისას გარკვეული უხერხულობის მიუხედავად, ნავთობისა და ქვანახშირისგან განსხვავებით, ენერგიის განახლებადი წყაროა. მაგრამ მისი გამოყენება შიდა წვის ძრავებში რთულია. ამ მიზნებისათვის სასურველია თხევადი საწვავის ან გაზის გამოყენება. დაბალი ხარისხის ხისგან, ჩალისგან ან ცელულოზის ან სახამებლის შემცველი სხვა მცენარეული მასალისგან შეგიძლიათ მიიღოთ თხევადი საწვავი - ეთილის სპირტი. ამისათვის ჯერ ცელულოზის ან სახამებლის ჰიდროლიზება და გლუკოზა უნდა მიიღოთ:

შემდეგ კი მიღებულ გლუკოზას დაექვემდებაროს ალკოჰოლურ დუღილს და მიიღეთ ეთილის სპირტი. დახვეწის შემდეგ ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საწვავი შიდა წვის ძრავებში. აღსანიშნავია, რომ ბრაზილიაში ამ მიზნით ყოველწლიურად მილიარდობით ლიტრი ალკოჰოლი მიიღება შაქრის ლერწმისგან, სორგოსა და კასავასგან და გამოიყენება შიდა წვის ძრავებში.

ამ მასალაში ჩვენ სრულად გავიგებთ ისეთ ინფორმაციას, როგორიცაა:

• რა არის ნახშირწყლები?
• რა არის ნახშირწყლების "სწორი" წყაროები და როგორ შევიტანოთ ისინი თქვენს დიეტაში?
• რა არის გლიკემიური ინდექსი?
• როგორ ხდება ნახშირწყლების დაშლა?
• გადამუშავების შემდეგ მართლა გადაიქცევა სხეულის ცხიმად?

დაწყებული თეორიით

ნახშირწყლები (ასევე უწოდებენ საქარიდებს) ბუნებრივი წარმოშობის ორგანული ნაერთებია, რომლებიც ძირითადად მცენარეულ სამყაროში გვხვდება. ისინი წარმოიქმნება მცენარეებში ფოტოსინთეზის დროს და გვხვდება თითქმის ყველა მცენარეულ საკვებში. ნახშირწყლები მოიცავს ნახშირბადს, ჟანგბადს და წყალბადს. ნახშირწყლები ადამიანის ორგანიზმში ხვდება ძირითადად საკვებთან ერთად (რომელიც გვხვდება მარცვლეულში, ხილში, ბოსტნეულში, პარკოსნებში და სხვა პროდუქტებში), ასევე წარმოიქმნება გარკვეული მჟავებისა და ცხიმებისგან.

ნახშირწყლები არა მხოლოდ ადამიანის ენერგიის მთავარი წყაროა, არამედ ასრულებენ უამრავ სხვა ფუნქციას:

რა თქმა უნდა, თუ ნახშირწყლებს განვიხილავთ მხოლოდ კუნთების მასის აგების თვალსაზრისით, მაშინ ისინი მოქმედებენ როგორც ენერგიის ხელმისაწვდომი წყარო. ზოგადად, ორგანიზმში ენერგიის რეზერვი შეიცავს ცხიმის საცავებში (დაახლოებით 80%), პროტეინებში - 18%, ნახშირწყლები კი მხოლოდ 2%-ს შეადგენს.

Მნიშვნელოვანი: ნახშირწყლები გროვდება ადამიანის ორგანიზმში წყალთან ერთად (1გრ ნახშირწყლებს ესაჭიროება 4გ წყალი). მაგრამ ცხიმის დეპოზიტებს წყალი არ სჭირდებათ, ამიტომ უფრო ადვილია მათი დაგროვება, შემდეგ კი მათი სარეზერვო ენერგიის წყაროდ გამოყენება.

ყველა ნახშირწყალი შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად (იხ. სურათი): მარტივი (მონოსაქარიდები და დისაქარიდები) და რთული (ოლიგოსაქარიდები, პოლისაქარიდები, ბოჭკოვანი).

მონოსაქარიდები (მარტივი ნახშირწყლები)

ისინი შეიცავს შაქრის ერთ ჯგუფს, მაგალითად: გლუკოზას, ფრუქტორს, გალაქტოზას. ახლა კი თითოეული მათგანის შესახებ უფრო დეტალურად.

გლუკოზა- ადამიანის ორგანიზმის მთავარი „საწვავი“ და ტვინს ენერგიით ამარაგებს. ის ასევე მონაწილეობს გლიკოგენის ფორმირებაში, ხოლო სისხლის წითელი უჯრედების ნორმალური ფუნქციონირებისთვის საჭიროა დღეში დაახლოებით 40 გ გლუკოზა. საკვებთან ერთად ადამიანი მოიხმარს დაახლოებით 18 გ-ს, ხოლო დღიური დოზა შეადგენს 140 გ-ს (აუცილებელია ცენტრალური ნერვული სისტემის გამართული ფუნქციონირებისთვის).

ჩნდება ბუნებრივი კითხვა, საიდან იღებს ორგანიზმი მისი მუშაობისთვის საჭირო რაოდენობას გლუკოზას? ყველაფრის შესახებ წესრიგში. ადამიანის სხეულში ყველაფერი მცირე დეტალებამდეა გააზრებული და გლუკოზის რეზერვები ინახება გლიკოგენის ნაერთების სახით. და როგორც კი სხეული მოითხოვს „საწვავის შევსებას“, ზოგიერთი მოლეკულა იშლება და გამოიყენება.

სისხლში გლუკოზის დონე შედარებით მუდმივი მაჩვენებელია და რეგულირდება სპეციალური ჰორმონით (ინსულინი). როგორც კი ადამიანი ბევრ ნახშირწყლებს მოიხმარს და გლუკოზის დონე მკვეთრად მატულობს, ინსულინი იკავებს, რაც საჭირო დონემდე ამცირებს რაოდენობას. და თქვენ არ უნდა ინერვიულოთ შეჭამილი ნახშირწყლების ნაწილზე, ზუსტად იმდენს, რამდენიც მოითხოვს ორგანიზმს (ინსულინის მუშაობის გამო) სისხლში შედის.

გლუკოზით მდიდარი საკვებია:

• ყურძენი - 7,8%;
• ალუბალი და ტკბილი ალუბალი - 5,5%;
• ჟოლო - 3,9%;
• გოგრა - 2,6%;
• სტაფილო - 2,5%.

Მნიშვნელოვანი: გლუკოზის სიტკბო აღწევს 74 ერთეულს, ხოლო საქაროზას - 100 ერთეულს.

ფრუქტოზა არის ბუნებრივი შაქარი, რომელიც გვხვდება ხილსა და ბოსტნეულში. მაგრამ მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ ფრუქტოზის დიდი რაოდენობით მოხმარება არა მხოლოდ სასარგებლოა, არამედ მავნეც. ფრუქტოზის დიდი ნაწილი შედის ნაწლავებში და იწვევს ინსულინის სეკრეციის გაზრდას. და თუ ახლა არ ხართ დაკავებული აქტიური ფიზიკური აქტივობით, მაშინ მთელი გლუკოზა ინახება სხეულის ცხიმის სახით. ფრუქტოზის ძირითადი წყაროა ისეთი პროდუქტები, როგორიცაა:

• ყურძენი და ვაშლი;
• ნესვი და მსხალი;

ფრუქტოზა გაცილებით ტკბილია ვიდრე გლუკოზა (2,5-ჯერ), მაგრამ ამის მიუხედავად ის არ ანგრევს კბილებს და არ იწვევს კარიესს. გალაქტოზა თავისუფალი სახით თითქმის არსად გვხვდება, მაგრამ ყველაზე ხშირად ის არის რძის შაქრის კომპონენტი, რომელსაც ლაქტოზას უწოდებენ.

დისაქარიდები (მარტივი ნახშირწყლები)

დისაქარიდების შემადგენლობაში ყოველთვის შედის მარტივი შაქარი (2 მოლეკულის ოდენობით) და გლუკოზის ერთი მოლეკულა (საქაროზა, მალტოზა, ლაქტოზა). მოდით შევხედოთ თითოეულ მათგანს უფრო დეტალურად.

საქაროზა შედგება ფრუქტოზისა და გლუკოზის მოლეკულებისგან. ყველაზე ხშირად ის ყოველდღიურ ცხოვრებაში გვხვდება ჩვეულებრივი შაქრის სახით, რომელსაც მომზადების დროს ვიყენებთ და უბრალოდ ჩაისში ვსვამთ. ასე რომ, სწორედ ეს შაქარი დეპონირდება კანქვეშა ცხიმის ფენაში, ამიტომ არ უნდა გაიტაცოთ მოხმარებული რაოდენობით, თუნდაც ჩაიში. საქაროზის ძირითადი წყაროა შაქარი და ჭარხალი, ქლიავი და ჯემი, ნაყინი და თაფლი.

მალტოზა არის 2 გლუკოზის მოლეკულის ნაერთი, რომელიც დიდი რაოდენობით გვხვდება ისეთ პროდუქტებში, როგორიცაა: ლუდი, ახალგაზრდა, თაფლი, მელასა, ნებისმიერი საკონდიტრო ნაწარმი. მეორეს მხრივ, ლაქტოზა ძირითადად გვხვდება რძის პროდუქტებში და იშლება ნაწლავებში და გარდაიქმნება გალაქტოზასა და გლუკოზაში. ყველაზე მეტი ლაქტოზა გვხვდება რძეში, ხაჭოში, კეფირში.

ასე რომ, ჩვენ გავარკვიეთ მარტივი ნახშირწყლები, დროა გადავიდეთ რთულზე.

რთული ნახშირწყლები

ყველა რთული ნახშირწყლები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად:

• ისინი, რომლებიც იშლება (სახამებელი);
• ის, რაც არ არის მონელებული (ბოჭკოვანი).

სახამებელი არის ნახშირწყლების მთავარი წყარო, რომელიც საფუძვლად უდევს კვების პირამიდას. მისი უმეტესობა გვხვდება მარცვლეულში, პარკოსნებში და კარტოფილში. სახამებლის ძირითადი წყაროა წიწიბურა, შვრიის ფაფა, მარგალიტის ქერი, ასევე ოსპი და ბარდა.

Მნიშვნელოვანი: დიეტაში გამოიყენეთ გამომცხვარი კარტოფილი, რომელიც მდიდარია კალიუმით და სხვა მინერალებით. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, რადგან ხარშვისას სახამებლის მოლეკულები შეშუპებულია და ამცირებს პროდუქტის სასარგებლო ღირებულებას. ანუ თავდაპირველად პროდუქტი შეიძლება შეიცავდეს 70%-ს, მომზადების შემდეგ კი არ დარჩეს 20%.

ბოჭკოვანი ძალიან მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ადამიანის სხეულის ფუნქციონირებაში. მისი დახმარებით ნორმალიზდება ნაწლავებისა და მთლიანად კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის მუშაობა. ის ასევე ქმნის აუცილებელ საკვებ გარემოს ნაწლავში მნიშვნელოვანი მიკროორგანიზმების განვითარებისთვის. სხეული პრაქტიკულად არ ითვისებს ბოჭკოს, მაგრამ უზრუნველყოფს სწრაფი გაჯერების შეგრძნებას. ბოსტნეული, ხილი და მთლიანი ფქვილის პური (რომელიც მდიდარია ბოჭკოვანებით) გამოიყენება სიმსუქნის თავიდან ასაცილებლად (რადგან ისინი სწრაფად გაგრძნობინებენ თავს სავსეს).

ახლა გადავიდეთ ნახშირწყლებთან დაკავშირებულ სხვა პროცესებზე.

როგორ ინახავს ორგანიზმი ნახშირწყლებს

ადამიანის ორგანიზმში ნახშირწყლების მარაგი განლაგებულია კუნთებში (სულ 2/3 მდებარეობს), დანარჩენი კი ღვიძლში. მთლიანი მარაგი საკმარისია მხოლოდ 12-18 საათის განმავლობაში. და თუ არ შეავსებთ რეზერვებს, მაშინ სხეული იწყებს დეფიციტის განცდას და სინთეზირებს მისთვის საჭირო ნივთიერებებს ცილებისგან და შუალედური მეტაბოლური პროდუქტებისგან. შედეგად, ღვიძლში გლიკოგენის მარაგი შეიძლება მნიშვნელოვნად ამოიწუროს, რაც გამოიწვევს მის უჯრედებში ცხიმების დეპონირებას.

შეცდომით, ბევრი ადამიანი, ვინც წონაში იკლებს უფრო "ეფექტური" შედეგისთვის, მნიშვნელოვნად ამცირებს მოხმარებული ნახშირწყლების რაოდენობას, იმ იმედით, რომ სხეული გამოიყენებს ცხიმის მარაგს. სინამდვილეში, ჯერ ცილები მიდიან და მხოლოდ ამის შემდეგ ცხიმის დეპოზიტები. მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ ნახშირწყლების დიდი რაოდენობა გამოიწვევს წონის სწრაფ მატებას მხოლოდ დიდი ნაწილის მიღების შემთხვევაში (და ასევე სწრაფად უნდა შეიწოვოს).

ნახშირწყლების მეტაბოლიზმი

ნახშირწყლების მეტაბოლიზმი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენი გლუკოზაა სისხლის მიმოქცევის სისტემაში და იყოფა სამ პროცესად:

• გლიკოლიზი - იშლება გლუკოზა, ისევე როგორც სხვა შაქარი, რის შემდეგაც წარმოიქმნება საჭირო რაოდენობის ენერგია;
• გლიკოგენეზი - სინთეზირდება გლიკოგენი და გლუკოზა;
• გლიკონეოგენეზი - ღვიძლში და თირკმელებში გლიცეროლის, ამინომჟავების და რძემჟავას გაყოფის პროცესში წარმოიქმნება საჭირო გლუკოზა.

დილით ადრე (გაღვიძების შემდეგ) სისხლში გლუკოზის რეზერვები მკვეთრად ეცემა მარტივი მიზეზის გამო - საკვების ნაკლებობა ხილის, ბოსტნეულის და სხვა საკვების სახით, რომელიც შეიცავს გლუკოზას. ორგანიზმი ასევე იკვებება საკუთარი ძალებით, რომელთა 75% გლიკოლიზის პროცესში ხორციელდება, 25% კი გლუკონეოგენეზზე მოდის. ანუ გამოდის, რომ დილის დრო ოპტიმალურად არის მიჩნეული, რათა არსებული ცხიმის მარაგი ენერგიის წყაროდ გამოვიყენოთ. და ამას დაუმატეთ მსუბუქი კარდიო დატვირთვები, შეგიძლიათ მოიცილოთ რამდენიმე ზედმეტი კილოგრამი.

ახლა საბოლოოდ გადავდივართ კითხვის პრაქტიკულ ნაწილზე, კერძოდ: რა ნახშირწყლებია კარგი სპორტსმენებისთვის და ასევე რა ოპტიმალური რაოდენობით უნდა მოიხმარონ ისინი.

ნახშირწყლები და ბოდიბილდინგი: ვინ, რა, რამდენი

რამდენიმე სიტყვა გლიკემიური ინდექსის შესახებ

რაც შეეხება ნახშირწყლებს, არ შეიძლება არ აღინიშნოს ისეთი ტერმინი, როგორიცაა „გლიკემიური ინდექსი“ – ეს არის ნახშირწყლების შთანთქმის სიჩქარე. ეს არის სიჩქარის მაჩვენებელი, რომლითაც კონკრეტულ პროდუქტს შეუძლია გაზარდოს სისხლში გლუკოზის რაოდენობა. უმაღლესი გლიკემიური ინდექსი არის 100 და ეხება თავად გლუკოზას. ორგანიზმი, მაღალი გლიკემიური ინდექსის მქონე საკვების მიღების შემდეგ, იწყებს კალორიების შენახვას და ცხიმის დეპონირებას კანქვეშ. ასე რომ, ყველა საკვები მაღალი GI არის ერთგული კომპანიონი, რათა სწრაფად მოიპოვოს ზედმეტი ფუნტი.

დაბალი GI ინდექსის მქონე პროდუქტები ნახშირწყლების წყაროა, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში, მუდმივად და თანაბრად კვებავს ორგანიზმს და უზრუნველყოფს სისხლში გლუკოზის სისტემატურ მიღებას. მათი დახმარებით თქვენ შეძლებთ ორგანიზმის მაქსიმალურად სწორად მორგებას ხანგრძლივი გაჯერების შეგრძნებისთვის, ასევე მოამზადეთ ორგანიზმი სპორტდარბაზში აქტიური ფიზიკური დატვირთვისთვის. საკვების სპეციალური ცხრილებიც კი არსებობს, სადაც ჩამოთვლილია გლიკემიური ინდექსი (იხ. სურათი).

ორგანიზმს სჭირდება ნახშირწყლები და სწორი წყაროები

ასე რომ, დადგა მომენტი, როდესაც ჩვენ გავარკვევთ, რამდენი ნახშირწყლები უნდა მოიხმაროთ გრამებში. ლოგიკურია ვივარაუდოთ, რომ ბოდიბილდინგი ძალზე ენერგიის მომხმარებელი პროცესია. ამიტომ, თუ გსურთ, რომ ვარჯიშის ხარისხი არ დაზარალდეს, თქვენ უნდა მიაწოდოთ თქვენი სხეული საკმარისი რაოდენობით "ნელი" ნახშირწყლებით (დაახლოებით 60-65%).

• ტრენინგის ხანგრძლივობა;
• დატვირთვის ინტენსივობა;
• მეტაბოლური მაჩვენებელი ორგანიზმში.

მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ თქვენ არ გჭირდებათ დღეში 100გრ ზოლზე დაბლა ასვლა, ასევე რეზერვში გქონდეთ 25-30გრ, რომელიც ბოჭკოზე მოდის.

გახსოვდეთ, რომ ჩვეულებრივი ადამიანი დღეში დაახლოებით 250-300გრ ნახშირწყლებს მოიხმარს. მათთვის, ვინც წონით დარბაზში ვარჯიშობს, დღიური მაჩვენებელი იზრდება და 450-550გრ აღწევს. მაგრამ ისინი მაინც უნდა იქნას გამოყენებული სწორად და სწორ დროს (დილით). რატომ გჭირდებათ ამის გაკეთება ამ გზით? სქემა მარტივია: დღის პირველ ნახევარში (ძილის შემდეგ) ორგანიზმი აგროვებს ნახშირწყლებს, რათა მათი სხეული "იკვებოს" მათთან (რაც აუცილებელია კუნთების გლიკოგენისთვის). დარჩენილი დრო (12 საათის შემდეგ) ნახშირწყლები ჩუმად დეპონირდება ცხიმის სახით. ამიტომ დაიცავით წესი: დილით მეტი, საღამოს ნაკლები. ვარჯიშის შემდეგ მნიშვნელოვანია ცილოვან-ნახშირწყლების ფანჯრის წესების დაცვა.

Მნიშვნელოვანი: ცილოვან-ნახშირწყლოვანი ფანჯარა - დროის მოკლე პერიოდი, რომლის დროსაც ადამიანის ორგანიზმს შეუძლია შეიწოვოს საკვები ნივთიერებების გაზრდილი რაოდენობა (გამოიყენება ენერგიისა და კუნთების აღსადგენად).

უკვე ცხადი გახდა, რომ ორგანიზმს მუდმივად სჭირდება საკვების მიღება "სწორი" ნახშირწყლების სახით. და რაოდენობრივი მნიშვნელობების გასაგებად, განიხილეთ ქვემოთ მოცემული ცხრილი.

"სწორი" ნახშირწყლების კონცეფცია მოიცავს იმ ნივთიერებებს, რომლებსაც აქვთ მაღალი ბიოლოგიური ღირებულება (ნახშირწყლების რაოდენობა / 100 გ პროდუქტი) და დაბალი გლიკემიური ინდექსი. ეს მოიცავს პროდუქტებს, როგორიცაა:

• გამომცხვარი ან მოხარშული კარტოფილი კანში;
• სხვადასხვა მარცვლეული (შვრიის ფაფა, ქერი, წიწიბურა, ხორბალი);
• საცხობი პროდუქტები მთლიანი ფქვილისგან და ქატოთი;
• მაკარონი (მტკიცე ხორბლისგან);
• ხილი, რომელიც შეიცავს მცირე ფრუქტოზას და გლუკოზას (გრეიფრუტი, ვაშლი, პომელო);
• ბოსტნეული ბოჭკოვანი და სახამებლიანია (ტურნიფები და სტაფილო, გოგრა და ყაბაყი).

ეს ის საკვებია, რომელიც თქვენს დიეტაში უნდა იყოს შეტანილი.

იდეალური დროა ნახშირწყლების მოხმარებისთვის

ნახშირწყლების დოზის მიღების ყველაზე შესაფერისი დროა:

• დრო დილის ძილის შემდეგ;
• ვარჯიშის დაწყებამდე;
• ტრენინგის შემდეგ;
• ვარჯიშის დროს.

უფრო მეტიც, თითოეული პერიოდი მნიშვნელოვანია და მათ შორის არ არის მეტ-ნაკლებად შესაფერისი. ასევე დილით, გარდა ჯანსაღი და ნელი ნახშირწყლებისა, შეგიძლიათ მიირთვათ რაიმე ტკბილი (მცირე რაოდენობით სწრაფი ნახშირწყლები).

სანამ ვარჯიშზე მიდიხართ (2-3 საათი), საჭიროა ორგანიზმის კვება საშუალო გლიკემიური ინდექსის მქონე ნახშირწყლებით. მაგალითად, მიირთვით მაკარონი ან სიმინდის/ბრინჯის ფაფა. ეს უზრუნველყოფს კუნთებისა და ტვინისთვის საჭირო ენერგიის მიწოდებას.

სპორტდარბაზში გაკვეთილების დროს შეგიძლიათ გამოიყენოთ შუალედური კვება, ანუ დალიოთ ნახშირწყლების შემცველი სასმელები (ყოველ 20 წუთში, 200 მლ). ამას ორმაგი სარგებელი ექნება:

• ორგანიზმში სითხის მარაგის შევსება;
• კუნთების გლიკოგენის დეპოს შევსება.

ვარჯიშის შემდეგ უმჯობესია მიიღოთ მდიდარი პროტეინ-ნახშირწყლების შაიკი, ვარჯიშის დასრულებიდან 1-1,5 საათის შემდეგ კი მძიმე კვება. ამისთვის საუკეთესოდ შეეფერება წიწიბურას ან ქერის ფაფას ან კარტოფილის.

ახლა დროა ვისაუბროთ ნახშირწყლების როლზე კუნთების აშენების პროცესში.

ნახშირწყლები ხელს უწყობს კუნთების აშენებას?

ზოგადად მიღებულია, რომ მხოლოდ ცილები არის კუნთების სამშენებლო მასალა და მხოლოდ მათი მოხმარებაა საჭირო კუნთების მასის ასაშენებლად. სინამდვილეში, ეს არ არის მთლიანად სიმართლე. უფრო მეტიც, ნახშირწყლები არა მხოლოდ კუნთების აშენებას უწყობს ხელს, არამედ წონის დაკლებაშიც დაგეხმარებათ. მაგრამ ეს ყველაფერი შესაძლებელია მხოლოდ მათი სწორად მოხმარების შემთხვევაში.

Მნიშვნელოვანი: იმისათვის, რომ სხეულს ჰქონდეს 0,5 კგ კუნთი, საჭიროა დაწვათ 2500 კალორია. ბუნებრივია, ცილები ვერ უზრუნველყოფენ ასეთ რაოდენობას, ამიტომ ნახშირწყლები მოდიან სამაშველოში. ისინი უზრუნველყოფენ სხეულს საჭირო ენერგიით და იცავენ ცილებს განადგურებისგან, რაც მათ საშუალებას აძლევს იმოქმედონ როგორც სამშენებლო მასალა კუნთებისთვის. ასევე, ნახშირწყლები ხელს უწყობს ცხიმების სწრაფ წვას. ეს გამოწვეულია იმით, რომ საკმარისი რაოდენობით ნახშირწყლები ხელს უწყობს ცხიმოვანი უჯრედების მოხმარებას, რომლებიც მუდმივად იწვება ვარჯიშის დროს.

ასევე უნდა გვახსოვდეს, რომ სპორტსმენის ვარჯიშის დონიდან გამომდინარე, მის კუნთებს შეუძლიათ გლიკოგენის უფრო დიდი მარაგის შენახვა. კუნთების მასის ასაშენებლად, თქვენ უნდა მიიღოთ 7 გრ ნახშირწყლები სხეულის ყოველ კილოგრამზე. არ დაგავიწყდეთ, რომ თუ დაიწყეთ მეტი ნახშირწყლების მიღება, მაშინ დატვირთვის ინტენსივობაც უნდა გაიზარდოს.

იმისათვის, რომ სრულად გაიგოთ ნუტრიენტების ყველა მახასიათებელი და გაიგოთ, რა და რამდენი უნდა მიიღოთ (დამოკიდებულია ასაკზე, ფიზიკურ აქტივობაზე და სქესზე), ყურადღებით შეისწავლეთ ქვემოთ მოცემული ცხრილი.

• ჯგუფი 1 - უპირატესად გონებრივი / მჯდომარე სამუშაო.
• ჯგუფი 2 - მომსახურების სექტორი / აქტიური მჯდომარე მუშაობა.
• ჯგუფი 3 - საშუალო სიმძიმის სამუშაო - ზეინკალი, მანქანათმშენებლები.
• ჯგუფი 4 - შრომისმოყვარეობა - მშენებლები, ნავთობმწარმოებლები, მეტალურგები.
• ჯგუფი 5 - ძალიან მძიმე სამუშაო - მაღაროელები, ფოლადის მუშები, მტვირთველები, სპორტსმენები შეჯიბრის პერიოდში.

ახლა კი შედეგები

იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ვარჯიშის ეფექტურობა ყოველთვის მაღალია და ამისათვის ბევრი ძალა და ენერგია გაქვთ, მნიშვნელოვანია დაიცვან გარკვეული წესები:

• დიეტა 65-70% უნდა შედგებოდეს ნახშირწყლებისგან და ისინი უნდა იყოს „სწორი“ დაბალი გლიკემიური ინდექსით;
• ვარჯიშამდე უნდა მიირთვათ საკვები საშუალო GI მაჩვენებლით, ვარჯიშის შემდეგ - დაბალი GI;
• საუზმე უნდა იყოს რაც შეიძლება მკვრივი, დილით კი ნახშირწყლების დღიური დოზის უმეტესი ნაწილი უნდა მიირთვათ;
• პროდუქტების ყიდვისას შეამოწმეთ გლიკემიური ინდექსის ცხრილი და შეარჩიეთ ის, ვისაც აქვს საშუალო და დაბალი GI მნიშვნელობები;
• თუ გსურთ მიირთვათ მაღალი GI მნიშვნელობის მქონე საკვები (თაფლი, ჯემი, შაქარი), უმჯობესია ამის გაკეთება დილით;
• ჩართეთ მეტი მარცვლეული თქვენს დიეტაში და მიირთვით ისინი რეგულარულად;
• დაიმახსოვრეთ, ნახშირწყლები პროტეინის ასისტენტებია კუნთების მასის აგების პროცესში, ასე რომ, თუ დიდი ხნის განმავლობაში ხელშესახები შედეგი არ არის, მაშინ უნდა გადახედოთ თქვენს დიეტას და მოხმარებული ნახშირწყლების რაოდენობას;
• მიირთვით არატკბილი ხილი და ბოჭკოვანი;
• გაიხსენეთ მთლიანი პური, ასევე გამომცხვარი კარტოფილი კანში;
• მუდმივად შეავსეთ თქვენი ცოდნის მარაგი ჯანმრთელობისა და ბოდიბილდინგის შესახებ.

თუ დაიცავთ ამ მარტივ წესებს, მაშინ თქვენი ენერგია შესამჩნევად გაიზრდება და გაიზრდება ვარჯიშის ეფექტურობა.

დასკვნის ნაცვლად

შედეგად, მინდა ვთქვა, რომ თქვენ უნდა მიუდგეთ ტრენინგს მნიშვნელოვნად და ამ საკითხის ცოდნით. ანუ, თქვენ უნდა გახსოვდეთ არა მხოლოდ რა ვარჯიშები, როგორ გააკეთოთ ისინი და რამდენი მიდგომა. მაგრამ ასევე მიაქციეთ ყურადღება კვებას, გახსოვდეთ ცილების, ცხიმების, ნახშირწყლების და წყლის შესახებ. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს არის სწორი ვარჯიშისა და მაღალი ხარისხის კვების კომბინაცია, რომელიც საშუალებას მოგცემთ სწრაფად მიაღწიოთ თქვენს მიზანს - ლამაზი სპორტული სხეული. პროდუქტები უნდა იყოს არა მხოლოდ ნაკრები, არამედ საშუალება სასურველი შედეგის მისაღწევად. ამიტომ იფიქრეთ არა მხოლოდ დარბაზში, არამედ ჭამის დროსაც.

Მოწონებული? - Უთხარი შენს მეგობრებს!

ნახშირწყლების ზოგადი მახასიათებლები, სტრუქტურა და თვისებები.

ნახშირწყლები - ეს არის პოლიჰიდრული სპირტები, რომლებიც ალკოჰოლური ჯგუფების გარდა შეიცავს ალდეჰიდს ან კეტო ჯგუფს.

მოლეკულის შემადგენლობაში ჯგუფის ტიპის მიხედვით განასხვავებენ ალდოზებს და კეტოზებს.

ნახშირწყლები ძალიან გავრცელებულია ბუნებაში, განსაკუთრებით მცენარეულ სამყაროში, სადაც ისინი შეადგენენ უჯრედების მშრალი მასის 70-80%-ს. ცხოველის სხეულში ისინი სხეულის წონის მხოლოდ 2%-ს შეადგენს, მაგრამ აქ მათი როლი არანაკლებ მნიშვნელოვანია.

ნახშირწყლები შეიძლება ინახებოდეს სახამებლის სახით მცენარეებში და გლიკოგენის სახით ცხოველებსა და ადამიანებში. ეს რეზერვები გამოიყენება საჭიროებისამებრ. ადამიანის ორგანიზმში ნახშირწყლები დეპონირდება ძირითადად ღვიძლში და კუნთებში, რომლებიც მისი დეპოა.

უმაღლესი ცხოველებისა და ადამიანების ორგანიზმის სხვა კომპონენტებს შორის ნახშირწყლები სხეულის წონის 0,5%-ს შეადგენს. თუმცა, ნახშირწყლებს დიდი მნიშვნელობა აქვს ორგანიზმისთვის. ეს ნივთიერებები ცილებთან ერთად ფორმაშია პროტეოგლიკანებიშემაერთებელი ქსოვილის ქვეშ. ნახშირწყლების შემცველი პროტეინები (გლიკოპროტეინები და მუკოპროტეინები) არის სხეულის ლორწოს (დამცავი, მოცულობის ფუნქციები), პლაზმის სატრანსპორტო ცილების და იმუნოლოგიურად აქტიური ნაერთების (ჯგუფის სპეციფიკური სისხლის ნივთიერებები) განუყოფელი ნაწილი. ნახშირწყლების ნაწილი ენერგეტიკული ორგანიზმებისთვის „სარეზერვო საწვავად“ მოქმედებს.

ნახშირწყლების ფუნქციები:

• ენერგია - ნახშირწყლები ორგანიზმისთვის ენერგიის ერთ-ერთი მთავარი წყაროა, რომელიც უზრუნველყოფს ენერგიის ხარჯების მინიმუმ 60%-ს. ტვინის, სისხლის უჯრედების, თირკმელების მედულას აქტივობისთვის თითქმის მთელი ენერგია გლუკოზის დაჟანგვით არის მოწოდებული. 1 გ ნახშირწყლების სრული დაშლით, 4.1 კკალ/მოლ(17,15 კჯ/მოლი) ენერგია.

• პლასტიკური ნახშირწყლები ან მათი წარმოებულები გვხვდება სხეულის ყველა უჯრედში. ისინი შედიან უჯრედების ბიოლოგიური მემბრანებისა და ორგანელების შემადგენლობაში, მონაწილეობენ ფერმენტების, ნუკლეოპროტეინების წარმოქმნაში და ა.შ. მცენარეებში ნახშირწყლები ძირითადად დამხმარე მასალას ემსახურება.

• დამცავი - სხვადასხვა ჯირკვლების მიერ გამოყოფილი ბლანტი საიდუმლოებები (ლორწო) მდიდარია ნახშირწყლებით ან მათი წარმოებულებით (მუკოპოლისაქარიდები და ა.შ.). ისინი იცავენ კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ღრუ ორგანოების შიდა კედლებს, სასუნთქ გზებს მექანიკური და ქიმიური გავლენისგან, პათოგენური მიკრობების შეღწევისგან.

• მარეგულირებელი - ადამიანის საკვები შეიცავს დიდი რაოდენობით ბოჭკოს, რომლის უხეში აგებულება იწვევს კუჭისა და ნაწლავების ლორწოვანი გარსის მექანიკურ გაღიზიანებას, რითაც მონაწილეობს პერისტალტიკის აქტის რეგულირებაში.

• კონკრეტული - ცალკეული ნახშირწყლები ასრულებენ განსაკუთრებულ ფუნქციებს ორგანიზმში: მონაწილეობენ ნერვული იმპულსების გამტარობაში, ანტისხეულების წარმოქმნაში, სისხლის ჯგუფების სპეციფიკურობის უზრუნველყოფაში და ა.შ.

ნახშირწყლების ფუნქციური მნიშვნელობა განსაზღვრავს ორგანიზმის ამ ნუტრიენტებით უზრუნველყოფის აუცილებლობას. ნახშირწყლების ყოველდღიური მოთხოვნილება ადამიანისთვის არის საშუალოდ 400 - 450 გ, ასაკის, სამუშაოს ტიპის, სქესის და სხვა ფაქტორების გათვალისწინებით.

ელემენტარული შემადგენლობა. ნახშირწყლები შედგება შემდეგი ქიმიური ელემენტებისაგან: ნახშირბადი, წყალბადი და ჟანგბადი. ნახშირწყლების უმეტესობას აქვს ზოგადი ფორმულა C n (H 2 O ) n. ნახშირწყლები ნახშირბადისა და წყლისგან შედგენილი ნაერთებია, რაც მათი სახელწოდების საფუძველია. თუმცა ნახშირწყლებს შორის არის ნივთიერებები, რომლებიც არ შეესაბამება ზემოხსენებულ ფორმულას, მაგალითად, რამნოზა C 6 H 12 O 5 და ა.შ. ამავდროულად, ცნობილია ნივთიერებები, რომელთა შემადგენლობა შეესაბამება ნახშირწყლების ზოგად ფორმულას, მაგრამ ისინი შეესაბამება. თვისებებით არ მიეკუთვნება მათ (ძმარმჟავა C 2 H 12 O 2). აქედან გამომდინარე, სახელი "ნახშირწყლები" საკმაოდ თვითნებურია და ყოველთვის არ შეესაბამება ამ ნივთიერებების ქიმიურ სტრუქტურას.

ნახშირწყლები- ეს არის ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც არის ალდეჰიდები ან პოლიჰიდრული სპირტების კეტონები.

მონოსაქარიდები

მონოსაქარიდები - ეს არის პოლიჰიდრული ალიფატური სპირტები, რომლებიც შეიცავს ალდეჰიდის ჯგუფს (ალდოზები) ან კეტო ჯგუფს (კეტოზები).

მონოსაქარიდები მყარი, კრისტალური ნივთიერებებია, წყალში ხსნადი და გემოთი ტკბილი. გარკვეულ პირობებში ისინი ადვილად იჟანგება, რის შედეგადაც ალდეჰიდის სპირტები გარდაიქმნება მჟავებად, რის შედეგადაც ალდეჰიდის სპირტები გარდაიქმნება მჟავებად, შემცირებისას კი შესაბამის სპირტებად.

მონოსაქარიდების ქიმიური თვისებები :

• დაჟანგვა მონო-, დიკარბოქსილის და გლიკურონის მჟავებამდე;

• აღდგენა ალკოჰოლზე;

• ესტერების წარმოქმნა;

• გლიკოზიდების წარმოქმნა;

• დუღილი: სპირტი, რძემჟავა, ლიმონმჟავა და ბუტირი.

მონოსაქარიდები, რომლებიც არ ჰიდროლიზდება მარტივ შაქარში. მონოსაქარიდის ტიპი დამოკიდებულია ნახშირწყალბადის ჯაჭვის სიგრძეზე. ნახშირბადის ატომების რაოდენობის მიხედვით ისინი იყოფა ტრიოზებად, ტეტროზებად, პენტოზებად, ჰექსოზებად.

ტრიოზები: გლიცერალდეჰიდი და დიჰიდროქსიაცეტონი, ისინი გლუკოზის დაშლის შუალედური პროდუქტებია და მონაწილეობენ ცხიმების სინთეზში. ორივე ტრიოზი შეიძლება მიღებულ იქნას ალკოჰოლური გლიცეროლიდან მისი დეჰიდროგენაციის ან ჰიდროგენიზაციის გზით.

ტეტროზები:ერითროზი - აქტიურად მონაწილეობს მეტაბოლურ პროცესებში.

პენტოზებირიბოზა და დეზოქსირიბოზა ნუკლეინის მჟავების კომპონენტებია, რიბულოზა და ქსილულოზა გლუკოზის დაჟანგვის შუალედური პროდუქტებია.

ჰექსოზები: ისინი ყველაზე ფართოდ არიან წარმოდგენილი ცხოველთა და მცენარეთა სამყაროში და მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მეტაბოლურ პროცესებში. მათ შორისაა გლუკოზა, გალაქტოზა, ფრუქტოზა და ა.შ.

გლუკოზა (ყურძნის შაქარი) . ეს არის მთავარი ნახშირწყლები მცენარეებსა და ცხოველებში. გლუკოზის მნიშვნელოვანი როლი აიხსნება იმით, რომ ის არის ენერგიის მთავარი წყარო, წარმოადგენს მრავალი ოლიგო- და პოლისაქარიდის საფუძველს და მონაწილეობს ოსმოსური წნევის შენარჩუნებაში. უჯრედებში გლუკოზის ტრანსპორტირება ბევრ ქსოვილში რეგულირდება პანკრეასის ჰორმონის ინსულინით. უჯრედში, მრავალსაფეხურიანი ქიმიური რეაქციების დროს, გლუკოზა გარდაიქმნება სხვა ნივთიერებებად (გლუკოზის დაშლის დროს წარმოქმნილი შუალედური პროდუქტები გამოიყენება ამინომჟავების და ცხიმების სინთეზისთვის), რომლებიც საბოლოოდ იჟანგება ნახშირორჟანგად და წყალში. ორგანიზმის მიერ სიცოცხლის უზრუნველსაყოფად გამოყენებული ენერგიის გამოთავისუფლებისას. სისხლში გლუკოზის დონე ჩვეულებრივ ფასდება ორგანიზმში ნახშირწყლების მეტაბოლიზმის მდგომარეობიდან გამომდინარე. სისხლში გლუკოზის დონის დაქვეითების ან მისი მაღალი კონცენტრაციის და გამოყენების შეუძლებლობისას, როგორც ეს ხდება შაქრიანი დიაბეტის დროს, შეიძლება მოხდეს ძილიანობა, გონების დაკარგვა (ჰიპოგლიკემიური კომა). ტვინში და ღვიძლის ქსოვილებში გლუკოზის შეღწევის სიჩქარე არ არის დამოკიდებული ინსულინზე და განისაზღვრება მხოლოდ მისი კონცენტრაციით სისხლში. ამ ქსოვილებს ინსულინის დამოუკიდებელი ეწოდება. ინსულინის არსებობის გარეშე გლუკოზა არ შედის უჯრედში და არ იქნება გამოყენებული როგორც საწვავი..

გალაქტოზა. გლუკოზის სივრცითი იზომერი, რომელიც ხასიათდება OH ჯგუფის მდებარეობით მეოთხე ნახშირბადის ატომში. ის არის ლაქტოზის, ზოგიერთი პოლისაქარიდის და გლიკოლიპიდების ნაწილი. გალაქტოზას შეუძლია იზომერიზდეს გლუკოზაში (ღვიძლში, სარძევე ჯირკვალში).

ფრუქტოზა (ხილის შაქარი). ის დიდი რაოდენობით გვხვდება მცენარეებში, განსაკუთრებით ხილებში. ბევრია ხილში, შაქრის ჭარხალში, თაფლში. ადვილად იზომერირდება გლუკოზამდე. ფრუქტოზის დაშლის გზა უფრო მოკლე და ენერგიულად უფრო ხელსაყრელია, ვიდრე გლუკოზა. გლუკოზისგან განსხვავებით, მას შეუძლია სისხლიდან შეაღწიოს ქსოვილის უჯრედებში ინსულინის მონაწილეობის გარეშე. ამ მიზეზით, ფრუქტოზა რეკომენდებულია, როგორც ყველაზე უსაფრთხო ნახშირწყლების წყარო დიაბეტით დაავადებულთათვის. ფრუქტოზის ნაწილი ხვდება ღვიძლის უჯრედებში, რომლებიც აქცევენ მას უფრო მრავალმხრივ "საწვავად" - გლუკოზას, ამიტომ ფრუქტოზას ასევე შეუძლია გაზარდოს სისხლში შაქრის დონე, თუმცა გაცილებით ნაკლები ზომით, ვიდრე სხვა მარტივი შაქარი.

ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით, გლუკოზა და გალაქტოზა არის ალდეჰიდის სპირტები, ფრუქტოზა არის კეტო ალკოჰოლი. გლუკოზისა და ფრუქტოზის სტრუქტურაში განსხვავებები ახასიათებს როგორც განსხვავებებს, ასევე მათ ზოგიერთ თვისებას. გლუკოზა აღადგენს ლითონებს მათი ოქსიდებიდან, ფრუქტოზას ეს თვისება არ გააჩნია. ფრუქტოზა ნაწლავებიდან 2-ჯერ უფრო ნელა შეიწოვება, ვიდრე გლუკოზა.

როდესაც ნახშირბადის მეექვსე ატომი ჰექსოზის მოლეკულაში იჟანგება, ჰექსურონის (ურონის) მჟავები : გლუკოზისგან - გლუკურონიგალაქტოზისგან - გალაქტურონული.

გლუკურონის მჟავა აქტიურ მონაწილეობას იღებს ორგანიზმში მეტაბოლურ პროცესებში, მაგალითად, ტოქსიკური პროდუქტების განეიტრალებაში, შედის მუკოპოლისაქარიდების შემადგენლობაში და ა.შ. მისი ფუნქციაა ორგანოში გაერთიანება. წყალში ცუდად ხსნადი ნივთიერებებით. შედეგად, შემკვრელი ხდება წყალში ხსნადი და გამოიყოფა შარდში. გამოყოფის ეს გზა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია წყლისთვისხსნადი სტეროიდული ჰორმონები, მათი დაშლის პროდუქტები და ასევე სამკურნალო ნივთიერებების დაშლის პროდუქტების იზოლაციისთვის.გლუკურონის მჟავასთან ურთიერთქმედების გარეშე ირღვევა ნაღვლის პიგმენტების შემდგომი დაშლა და ორგანიზმიდან გამოყოფა.

მონოსაქარიდებს შეიძლება ჰქონდეთ ამინო ჯგუფი .

როდესაც მეორე ნახშირბადის ატომის OH ჯგუფის ჰექსოზის მოლეკულა იცვლება ამინო ჯგუფით, წარმოიქმნება ამინო შაქარი - ჰექსოზამინები: გლუკოზამინი სინთეზირდება გლუკოზისგან, გალაქტოზამინი სინთეზირებულია გალაქტოზასგან. რომლებიც უჯრედის მემბრანების ნაწილია და ლორწოვანიპოლისაქარიდები როგორც თავისუფალი სახით, ასევე ძმარმჟავასთან ერთად.

ამინო შაქარი მონოსაქარიდები ეწოდება, რომლებიცOH ჯგუფის ადგილი ატარებს ამინოჯგუფს (- N H 2).

ამინო შაქარი ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია გლიკოზამინოგლიკანები.

მონოსაქარიდები ქმნიან ეთერებს . მონოსაქარიდის მოლეკულის OH ჯგუფი; როგორც ნებისმიერი ალკოჰოლი ჯგუფი, შეუძლია ურთიერთქმედება მჟავასთან. შუალედში გაცვლადიდი მნიშვნელობა აქვს შაქრის ეთერებს. ჩასართავადრომ მეტაბოლიზდეს, შაქარი უნდა გახდესფოსფორის ეთერი. ამ შემთხვევაში ნახშირბადის ტერმინალური ატომები ფოსფორილირდება. ჰექსოზებისთვის ეს არის C-1 და C-6, პენტოზებისთვის, C-1 და C-5 და ა.შ. ტკივილიორზე მეტი OH ჯგუფი არ ექვემდებარება ფოსფორილირებას. ამიტომ შაქრის მონო- და დიფოსფატები მთავარ როლს ასრულებენ. Სახელითფოსფორის ესტერი, როგორც წესი, მიუთითებს ესტერული კავშირის პოზიციაზე.

ოლიგოსაქარიდები

ოლიგოსაქარიდები აქვს ორი ან მეტიმონოსაქარიდი. ისინი გვხვდება უჯრედებში და ბიოლოგიურ სითხეებში, როგორც თავისუფალი სახით, ასევე ცილებთან ერთად. ორგანიზმისთვის დიდი მნიშვნელობა აქვს დისაქარიდებს: საქაროზას, მალტოზას, ლაქტოზას და ა.შ. ეს ნახშირწყლები ასრულებენ ენერგეტიკულ ფუნქციას. ვარაუდობენ, რომ როგორც უჯრედების ნაწილი, ისინი მონაწილეობენ უჯრედების „აღიარების“ პროცესში.

საქაროზა( ჭარხალი ან ლერწმის შაქარი). შედგება გლუკოზისა და ფრუქტოზის მოლეკულებისგან. Ის არის არის მცენარეული პროდუქტი და ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტიმკვებავი საკვები, აქვს ყველაზე ტკბილი გემო სხვა დისაქარიდებთან და გლუკოზასთან შედარებით.

შაქარში საქაროზის შემცველობა 95%-ია. შაქარი სწრაფად იშლება კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში, გლუკოზა და ფრუქტოზა შეიწოვება სისხლში და ემსახურება როგორც ენერგიის წყაროს და გლიკოგენისა და ცხიმების ყველაზე მნიშვნელოვან წინამორბედს. მას ხშირად მოიხსენიებენ, როგორც "ცარიელ კალორიების მატარებელს", რადგან შაქარი არის სუფთა ნახშირწყალი და არ შეიცავს სხვა საკვებ ნივთიერებებს, როგორიცაა ვიტამინები, მინერალური მარილები, მაგალითად.

ლაქტოზა(რძის შაქარი)შედგება გლუკოზისა და გალაქტოზისგან, რომლებიც სინთეზირებულია სარძევე ჯირკვლებში ლაქტაციის პერიოდში.კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში ის იშლება ფერმენტ ლაქტაზას მოქმედებით. ზოგიერთ ადამიანში ამ ფერმენტის დეფიციტი იწვევს რძის აუტანლობას. ამ ფერმენტის დეფიციტი შეინიშნება ზრდასრული მოსახლეობის დაახლოებით 40%-ში. მოუნელებელი ლაქტოზა კარგი საკვებია ნაწლავის მიკროფლორისთვის. ამავდროულად, შესაძლებელია უხვად გაზების წარმოქმნა, კუჭი „გაიბერება“. ფერმენტირებულ რძის პროდუქტებში ლაქტოზის უმეტესი ნაწილი ფერმენტირებულია რძემჟავამდე, ამიტომ ლაქტაზას დეფიციტის მქონე ადამიანებს შეუძლიათ მოითმინონ ფერმენტირებული რძის პროდუქტები უსიამოვნო შედეგების გარეშე. გარდა ამისა, რძემჟავა ბაქტერიები ფერმენტირებულ რძის პროდუქტებში აფერხებენ ნაწლავის მიკროფლორას აქტივობას და ამცირებენ ლაქტოზის უარყოფით ეფექტებს.

მალტოზა შედგება ორიგლუკოზის მოლეკულებს და წარმოადგენს სახამებლისა და გლიკოგენის ძირითად სტრუქტურულ კომპონენტს.

პოლისაქარიდები

პოლისაქარიდები - მაღალი მოლეკულური წონის ნახშირწყლები,შედგება დიდი რაოდენობით მონოსაქარიდებისგან. მათ აქვთ ჰიდროფილური თვისებები და წყალში გახსნისას წარმოქმნიან კოლოიდურ ხსნარებს.

პოლისაქარიდები იყოფა ჰომო- და გეტებადროპოსაქარიდები.

ჰომოპოლისაქარიდები. შეიცავს მონოსაქარიდებს მხოლოდ ერთი სახის. გაკი, სახამებელი და გლიკოგენი უზმოზეგროვდება მხოლოდ გლუკოზის მოლეკულებიდან, ინულინი - ფრუქტოზა. ჰომოპოლისაქარიდები ძალიან განშტოებულია სტრუქტურა და არის ორი ნაზავიპოლიმერები - ამილოზა და ამილოპექტინი. ამილოზა შედგება 60-300 გლუკოზის ნარჩენებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან ჯაჭვი ჟანგბადის ხიდის გავლით,წარმოიქმნება ერთი მოლეკულის პირველ ნახშირბადის ატომსა და მეორის მეოთხე ნახშირბადის ატომს შორის (ბმა 1,4).

ამილოზაცხელ წყალში იხსნება და იოდთან ერთად ლურჯ ფერს აძლევს.

ამილოპექტინი - განშტოებული პოლიმერი, რომელიც შედგება როგორც სწორი ჯაჭვებისგან (ბმა 1,4) ასევე განშტოებული ჯაჭვებისგან, რომლებიც წარმოიქმნება ერთი გლუკოზის მოლეკულის პირველ ნახშირბადის ატომსა და მეორის ნახშირბადის მეექვსე ატომს შორის ჟანგბადის ხიდის დახმარებით (ბმა). 1,6).

ჰომოპოლისაქარიდების წარმომადგენლები არის სახამებელი, ბოჭკოვანი და გლიკოგენი.

სახამებელი(მცენარის პოლისაქარიდი)- შედგება რამდენიმე ათასი გლუკოზის ნარჩენებისგან, რომელთა 10-20% წარმოდგენილია ამილოზათ, ხოლო 80-90% ამილოპექტინით. სახამებელი არ იხსნება ცივ წყალში, მაგრამ ცხელ წყალში ის ქმნის კოლოიდურ ხსნარს, რომელსაც ჩვეულებრივ სახამებლის პასტას უწოდებენ. სახამებელი შეადგენს საკვებთან ერთად მოხმარებული ნახშირწყლების 80%-მდე. სახამებლის წყაროა მცენარეული პროდუქტები, ძირითადად მარცვლეული: მარცვლეული, ფქვილი, პური და კარტოფილი. მარცვლეული შეიცავს ყველაზე მეტ სახამებელს (60%-დან წიწიბურაში (ბირთში) და 70%-მდე ბრინჯში).

ცელულოზაან ცელულოზა,- დედამიწაზე ყველაზე გავრცელებული მცენარეული ნახშირწყალი, რომელიც წარმოიქმნება დედამიწის მაცხოვრებელზე დაახლოებით 50 კგ ოდენობით. ცელულოზა არის ხაზოვანი პოლისაქარიდი, რომელიც შედგება 1000 ან მეტი გლუკოზის ნარჩენებისგან. ორგანიზმში ბოჭკოვანი ჩართულია კუჭისა და ნაწლავების მოძრაობის გააქტიურებაში, ასტიმულირებს საჭმლის მომნელებელი წვენების გამოყოფას და ქმნის გაჯერების განცდას.

გლიკოგენი(ცხოველური სახამებელი)არის ადამიანის ორგანიზმის ძირითადი შემნახველი ნახშირწყალი, რომელიც შედგება დაახლოებით 30000 გლუკოზის ნარჩენებისგან, რომლებიც ქმნიან განშტოებულ სტრუქტურას. ყველაზე მნიშვნელოვანი რაოდენობით, გლიკოგენი გროვდება ღვიძლში და კუნთოვან ქსოვილში, მათ შორის გულის კუნთში. კუნთების გლიკოგენის ფუნქცია არის ის, რომ ის არის გლუკოზის ადვილად ხელმისაწვდომი წყარო, რომელიც გამოიყენება კუნთში ენერგეტიკულ პროცესებში. ღვიძლის გლიკოგენი გამოიყენება სისხლში გლუკოზის ფიზიოლოგიური კონცენტრაციის შესანარჩუნებლად, ძირითადად კვებას შორის. ჭამიდან 12-18 საათის შემდეგ ღვიძლში გლიკოგენის მარაგი თითქმის მთლიანად ამოწურულია. კუნთების გლიკოგენის შემცველობა საგრძნობლად მცირდება მხოლოდ ხანგრძლივი და დაძაბული ფიზიკური მუშაობის შემდეგ. გლუკოზის ნაკლებობით, ის სწრაფად იშლება და აღადგენს ნორმალურ დონეს სისხლში. უჯრედებში გლიკოგენი ასოცირდება ციტოპლაზმურ ცილებთან და ნაწილობრივ უჯრედშიდა მემბრანებთან.

ჰეტეროპოლისაქარიდები (გლიკოზამინოგლიკანები ან მუკოპოლისაქარიდები) (პრეფიქსი „მუკო-“ მიუთითებს იმაზე, რომ ისინი პირველად იქნა მიღებული მუცინისაგან). ისინი შედგება სხვადასხვა ტიპის მონოსაქარიდების (გლუკოზა, გალაქტოზა) და მათი წარმოებულებისგან (ამინო შაქარი, ჰექსურონის მჟავები). მათ შემადგენლობაში ასევე აღმოჩნდა სხვა ნივთიერებები: აზოტოვანი ფუძეები, ორგანული მჟავები და ზოგიერთი სხვა.

გლიკოზამინოგლიკანები არის ჟელესმაგვარი, წებოვანი ნივთიერებები. ისინი ასრულებენ სხვადასხვა ფუნქციებს, მათ შორის სტრუქტურულ, დამცავ, მარეგულირებელ და ა.შ. გლიკოზამინოგლიკანები, მაგალითად, ქმნიან ქსოვილების უჯრედშორისი ნივთიერების ძირითად ნაწილს, წარმოადგენენ კანის, ხრტილის, სინოვიალური სითხის და თვალის მინისებრი სხეულის ნაწილს. სხეულში ისინი გვხვდება ცილებთან (პროტეოგლიკანებთან და გლიკოპროტეინებთან) და ცხიმებთან (გლიკოლიპიდებთან), რომლებშიც პოლისაქარიდები შეადგენენ მოლეკულის დიდ ნაწილს (90% -მდე ან მეტი). სხეულისთვის მნიშვნელოვანია შემდეგი.

Ჰიალურონის მჟავა- უჯრედშორისი ნივთიერების ძირითადი ნაწილი, ერთგვარი "ბიოლოგიური ცემენტი", რომელიც აკავშირებს უჯრედებს, ავსებს მთელ უჯრედშორის სივრცეს. ის ასევე მოქმედებს როგორც ბიოლოგიური ფილტრი, რომელიც იჭერს მიკრობებს და ხელს უშლის მათ შეღწევას უჯრედში და მონაწილეობს ორგანიზმში წყლის გაცვლაში.

უნდა აღინიშნოს, რომ ჰიალურონის მჟავა იშლება სპეციფიური ფერმენტ ჰიალურონიდაზას მოქმედებით. ამ შემთხვევაში ირღვევა უჯრედშორისი ნივთიერების სტრუქტურა, მის შემადგენლობაში წარმოიქმნება „ბზარები“, რაც იწვევს წყლისა და სხვა ნივთიერებებისადმი მისი გამტარიანობის მატებას. ეს მნიშვნელოვანია კვერცხუჯრედის განაყოფიერების პროცესში სპერმატოზოიდების მიერ, რომლებიც მდიდარია ამ ფერმენტით. ზოგიერთი ბაქტერია ასევე შეიცავს ჰიალურონიდაზას, რომელიც მნიშვნელოვნად აადვილებს მათ შეღწევას უჯრედში.

X ონდროიტინის სულფატები- ქონდროიტინის გოგირდის მჟავები, ემსახურება ხრტილის, ლიგატების, გულის სარქველების, ჭიპლარის და ა.შ. სტრუქტურულ კომპონენტებს. ისინი ხელს უწყობენ კალციუმის დეპონირებას ძვლებში.

ჰეპარინიწარმოიქმნება მასტ უჯრედებში, რომლებიც გვხვდება ფილტვებში, ღვიძლში და სხვა ორგანოებში და გამოიყოფა მათ მიერ სისხლში და უჯრედშორის გარემოში. სისხლში ის აკავშირებს ცილებს და ხელს უშლის სისხლის შედედებას, მოქმედებს როგორც ანტიკოაგულანტი. გარდა ამისა, ჰეპარინს აქვს ანთების საწინააღმდეგო ეფექტი, გავლენას ახდენს კალიუმის და ნატრიუმის გაცვლაზე და ასრულებს ანტიჰიპოქსიურ ფუნქციას.

გლიკოზამინოგლიკანების სპეციალური ჯგუფია ნეირამინის მჟავების და ნახშირწყლების წარმოებულების შემცველი ნაერთები. ნეირამინის მჟავას ნაერთებს ძმარმჟავასთან ერთად ოპალის მჟავებს უწოდებენ. ისინი გვხვდება უჯრედის მემბრანებში, ნერწყვში და სხვა ბიოლოგიურ სითხეებში.

ნახშირწყლები არის ორგანული ნაერთები, რომლებიც შედგება ნახშირბადისა და ჟანგბადისგან. არსებობს მარტივი ნახშირწყლები, ან მონოსაქარიდები, როგორიცაა გლუკოზა, და კომპლექსური, ან პოლისაქარიდები, რომლებიც იყოფა ქვედა ნახშირწყლების მცირე ნარჩენებად, როგორიცაა დისაქარიდები და უფრო მაღალი, რომლებსაც აქვთ ბევრი მარტივი ნახშირწყლების ნარჩენების ძალიან დიდი მოლეკულები. ცხოველურ ორგანიზმებში ნახშირწყლების შემცველობა დაახლოებით 2% მშრალი წონისაა.

ზრდასრული ადამიანის საშუალო დღიური მოთხოვნილება ნახშირწყლებზე შეადგენს 500 გ-ს, ხოლო ინტენსიური კუნთოვანი მუშაობისას - 700-1000 გ.

ნახშირწყლების რაოდენობა დღეში უნდა იყოს 60% წონით, ხოლო წონით 56% საკვების მთლიანი რაოდენობის.

გლუკოზას შეიცავს სისხლში, რომელშიც მისი რაოდენობა შენარჩუნებულია მუდმივ დონეზე (0,1-0,12%). ნაწლავში შეწოვის შემდეგ მონოსაქარიდები სისხლით მიეწოდება იქ, სადაც ხდება გლიკოგენის სინთეზი მონოსაქარიდებიდან, რომელიც ციტოპლაზმის ნაწილია. გლიკოგენის მარაგი ძირითადად გროვდება კუნთებში და ღვიძლში.

70 კგ წონის ადამიანის ორგანიზმში გლიკოგენის მთლიანი რაოდენობა შეადგენს დაახლოებით 375 გ, საიდანაც 245 გ შეიცავს კუნთებში, 110 გ (150 გ-მდე) ღვიძლში, 20 გ სისხლში და სხეულის სხვა სითხეებში. გაწვრთნილი ადამიანის ორგანიზმში გლიკოგენი 40-50%-ით მეტია ვიდრე მოუმზადებელი.

ნახშირწყლები არის ენერგიის მთავარი წყარო სხეულის სიცოცხლისა და მუშაობისთვის.

ორგანიზმში, უჟანგბადო (ანაერობულ) პირობებში, ნახშირწყლები იშლება რძემჟავად, გამოყოფს ენერგიას. ამ პროცესს გლიკოლიზი ეწოდება. ჟანგბადის მონაწილეობით (აერობული პირობები), ისინი იყოფა ნახშირორჟანგად და, ამასთან, გამოიყოფა ბევრად მეტი ენერგია. დიდი ბიოლოგიური მნიშვნელობა აქვს ნახშირწყლების ანაერობულ დაშლას ფოსფორმჟავას - ფოსფორილირების მონაწილეობით.

გლუკოზის ფოსფორილირება ხდება ღვიძლში ფერმენტების მონაწილეობით. გლუკოზის წყარო შეიძლება იყოს ამინომჟავები და ცხიმები. ღვიძლში, წინასწარ ფოსფორილირებული გლუკოზისგან, წარმოიქმნება უზარმაზარი პოლისაქარიდის მოლეკულები, გლიკოგენი. ადამიანის ღვიძლში გლიკოგენის რაოდენობა დამოკიდებულია კვების ბუნებაზე და კუნთების აქტივობაზე. ღვიძლში სხვა ფერმენტების მონაწილეობით გლიკოგენი იშლება გლუკოზა - შაქრის წარმოქმნამდე. ღვიძლში და ჩონჩხის კუნთებში გლიკოგენის დაშლას მარხვისა და კუნთოვანი მუშაობისას თან ახლავს გლიკოგენის ერთდროული სინთეზი. ღვიძლში წარმოქმნილი გლუკოზა შედის და მასთან ერთად მიეწოდება ყველა უჯრედსა და ქსოვილს.

ცილების და ცხიმების მხოლოდ მცირე ნაწილი ათავისუფლებს ენერგიას დესმოლიზური დაშლის პროცესში და, შესაბამისად, ემსახურება როგორც ენერგიის უშუალო წყაროს. ცილების და ცხიმების მნიშვნელოვანი ნაწილი, სრულ დაშლამდეც კი, კუნთებში პირველად გარდაიქმნება ნახშირწყლებად. გარდა ამისა, საჭმლის მომნელებელი არხიდან, ცილებისა და ცხიმების ჰიდროლიზის პროდუქტები შედიან ღვიძლში, სადაც ამინომჟავები და ცხიმები გარდაიქმნება გლუკოზაში. ამ პროცესს გლუკონეოგენეზი ეწოდება. ღვიძლში გლუკოზის წარმოქმნის ძირითადი წყაროა გლიკოგენი, გლუკოზის გაცილებით მცირე ნაწილი მიიღება გლუკონეოგენეზით, რომლის დროსაც კეტონური სხეულების წარმოქმნა შეფერხებულია. ამრიგად, ნახშირწყლების მეტაბოლიზმი მნიშვნელოვნად მოქმედებს მეტაბოლიზმზე და წყალზე.

როდესაც მუშა კუნთების მიერ გლუკოზის მოხმარება იზრდება 5-8-ჯერ, ღვიძლში გლიკოგენი წარმოიქმნება ცხიმებისა და ცილებისგან.

ცილებისა და ცხიმებისგან განსხვავებით, ნახშირწყლები ადვილად იშლება, ამიტომ ისინი სწრაფად მობილიზებულია ორგანიზმის მიერ მაღალი ენერგიის ხარჯებით (კუნთების მუშაობა, ტკივილის ემოციები, შიში, ბრაზი და ა.შ.). ნახშირწყლების დაშლა ორგანიზმს სტაბილურად უნარჩუნებს და კუნთებისთვის ენერგიის ძირითად წყაროს წარმოადგენს. ნახშირწყლები აუცილებელია ნერვული სისტემის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. სისხლში შაქრის დაქვეითება იწვევს სხეულის ტემპერატურის ვარდნას, კუნთების სისუსტეს და დაღლილობას და ნერვული აქტივობის დარღვევას.

ქსოვილებში, სისხლის მიერ მოწოდებული გლუკოზის მხოლოდ ძალიან მცირე ნაწილი გამოიყენება ენერგიის განთავისუფლებით. ქსოვილებში ნახშირწყლების მეტაბოლიზმის ძირითადი წყაროა გლიკოგენი, რომელიც ადრე სინთეზირებული იყო გლუკოზისგან.

კუნთების - ნახშირწყლების მთავარი მომხმარებლების მუშაობის დროს გამოიყენება მათში არსებული გლიკოგენის მარაგი და მხოლოდ ამ მარაგების სრულად ამოწურვის შემდეგ იწყება სისხლით კუნთებში მიწოდებული გლუკოზის პირდაპირი გამოყენება. ეს მოიხმარს გლუკოზას, რომელიც წარმოიქმნება ღვიძლში გლიკოგენის მარაგებიდან. მუშაობის შემდეგ, კუნთები განაახლებს გლიკოგენის მარაგს, სინთეზირებს მას სისხლში გლუკოზისგან, ხოლო ღვიძლი - საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში აბსორბირებული მონოსაქარიდების და ცილებისა და ცხიმების დაშლის გამო.

მაგალითად, სისხლში გლუკოზის 0,15-0,16%-ზე ზევით მატებისას საკვებში მისი უხვი შემცველობის გამო, რომელსაც საკვების ჰიპერგლიკემიის სახელით მოიხსენიებენ, იგი გამოიყოფა ორგანიზმიდან შარდთან ერთად - გლიკოზურია.

მეორეს მხრივ, გახანგრძლივებული მარხვის დროსაც კი, სისხლში გლუკოზის დონე არ იკლებს, ვინაიდან გლუკოზა სისხლში შედის ქსოვილებიდან მათში გლიკოგენის დაშლის დროს.

ნახშირწყლების შემადგენლობის, სტრუქტურისა და ეკოლოგიური როლის მოკლე აღწერა

ნახშირწყლები არის ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც შედგება ნახშირბადის, წყალბადისა და ჟანგბადისგან, აქვთ ზოგადი ფორმულა C n (H 2 O) m (ამ ნივთიერებების დიდი უმრავლესობისთვის).

n-ის მნიშვნელობა ან უდრის m-ს (მონოსაქარიდებისთვის), ან მასზე მეტი (ნახშირწყლების სხვა კლასებისთვის). ზემოაღნიშნული ზოგადი ფორმულა არ შეესაბამება დეზოქსირიბოზას.

ნახშირწყლები იყოფა მონოსაქარიდებად, დი (ოლიგო) საქარიდებად და პოლისაქარიდებად. ქვემოთ მოცემულია ნახშირწყლების თითოეული კლასის ინდივიდუალური წარმომადგენლების მოკლე აღწერა.

მონოსაქარიდების მოკლე აღწერა

მონოსაქარიდები არის ნახშირწყლები, რომელთა ზოგადი ფორმულაა C n (H 2 O) n (გამონაკლისი არის დეზოქსირიბოზა).

მონოსაქარიდების კლასიფიკაცია

მონოსაქარიდები ნაერთების საკმაოდ ვრცელი და რთული ჯგუფია, ამიტომ მათ აქვთ რთული კლასიფიკაცია სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით:

1) მონოსაქარიდის მოლეკულაში შემავალი ნახშირბადის რაოდენობის მიხედვით განასხვავებენ ტეტროზებს, პენტოზებს, ჰექსოზებს, ჰეპტოზებს; პენტოზებსა და ჰექსოზებს უდიდესი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვთ;

2) ფუნქციური ჯგუფების მიხედვით მონოსაქარიდები იყოფა კეტოზებად და ალდოზებად;

3) ციკლური მონოსაქარიდის მოლეკულაში შემავალი ატომების რაოდენობის მიხედვით განასხვავებენ პირანოზებს (შეიცავს 6 ატომს) და ფურანოზებს (შეიცავს 5 ატომს);

4) "გლუკოზიდური" ჰიდროქსიდის სივრცითი მოწყობის საფუძველზე (ეს ჰიდროქსიდი მიიღება წყალბადის ატომის კარბონილის ჯგუფის ჟანგბადთან მიმაგრებით), მონოსაქარიდები იყოფა ალფა და ბეტა ფორმებად. მოდით გადავხედოთ ბუნებაში უდიდესი ბიოლოგიური და ეკოლოგიური მნიშვნელობის მქონე რამდენიმე უმნიშვნელოვანეს მონოსაქარიდს.

პენტოზების მოკლე აღწერა

პენტოზები არის მონოსაქარიდები, რომელთა მოლეკულა შეიცავს 5 ნახშირბადის ატომს. ეს ნივთიერებები შეიძლება იყოს როგორც ღია ჯაჭვის, ისე ციკლური, ალდოზები და კეტოზები, ალფა და ბეტა ნაერთები. მათ შორის ყველაზე პრაქტიკული მნიშვნელობისაა რიბოზა და დეზოქსირიბოზა.

რიბოზის ფორმულა ზოგადი ფორმით C 5 H 10 O 5. რიბოზა არის ერთ-ერთი ნივთიერება, საიდანაც სინთეზირებულია რიბონუკლეოტიდები, საიდანაც შემდგომში მიიღება სხვადასხვა რიბონუკლეინის მჟავები (რნმ). ამიტომ, რიბოზის ფურანოზის (5წევრიან) ალფა ფორმას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს (ფორმულებში რნმ გამოსახულია რეგულარული ხუთკუთხედის სახით).

დეზოქსირიბოზის ფორმულა ზოგადი ფორმით არის C 5 H 10 O 4. დეოქსირიბოზა არის ერთ-ერთი ნივთიერება, საიდანაც ორგანიზმებში სინთეზირდება დეზოქსირიბონუკლეოტიდები; ეს უკანასკნელი არის დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავების (დნმ) სინთეზის საწყისი მასალები. ამიტომ, დეზოქსირიბოზის ციკლურ ალფა ფორმას, რომელსაც ციკლის მეორე ნახშირბადის ატომში აკლია ჰიდროქსიდი, უდიდესი მნიშვნელობა აქვს.

რიბოზისა და დეზოქსირიბოზის ღია ჯაჭვის ფორმებია ალდოზები, ანუ ისინი შეიცავს 4 (3) ჰიდროქსიდის ჯგუფს და ერთ ალდეჰიდის ჯგუფს. ნუკლეინის მჟავების სრული დაშლით, რიბოზა და დეზოქსირიბოზა იჟანგება ნახშირორჟანგად და წყალში; ამ პროცესს თან ახლავს ენერგიის გამოყოფა.

ჰექსოზების მოკლე აღწერა

ჰექსოზები არის მონოსაქარიდები, რომელთა მოლეკულები შეიცავს ნახშირბადის ექვს ატომს. ჰექსოზების ზოგადი ფორმულა არის C 6 (H 2 O ) 6 ან C 6 H 12 O 6. ჰექსოზის ყველა სახეობა არის იზომერები, რომლებიც შეესაბამება ზემოთ მოცემულ ფორმულას. ჰექსოზებს შორის არის კეტოზები და ალდოზები და მოლეკულების ალფა და ბეტა ფორმები, ღია ჯაჭვისა და ციკლური ფორმები, მოლეკულების პირანოზისა და ფურანოზის ციკლური ფორმები. ბუნებაში ყველაზე დიდი მნიშვნელობა აქვს გლუკოზას და ფრუქტოზას, რომლებიც მოკლედ განიხილება ქვემოთ.

1. გლუკოზა. ნებისმიერი ჰექსოზის მსგავსად, მას აქვს ზოგადი ფორმულა C 6 H 12 O 6. ის მიეკუთვნება ალდოზებს, ანუ შეიცავს ალდეჰიდის ფუნქციურ ჯგუფს და 5 ჰიდროქსიდულ ჯგუფს (ალკოჰოლებისთვის დამახასიათებელი), შესაბამისად, გლუკოზა არის პოლიატომური ალდეჰიდის ალკოჰოლი (ეს ჯგუფები შეიცავს ღია ჯაჭვის ფორმას, ალდეჰიდის ჯგუფი არ არის ციკლურში. იქმნება, რადგან ის ჰიდროქსიდად იქცევა ჯგუფად, რომელსაც ეწოდება "გლუკოზიდური ჰიდროქსიდი"). ციკლური ფორმა შეიძლება იყოს ხუთწევრიანი (ფურანოზი) ან ექვსწევრიანი (პირანოზა). ბუნებაში ყველაზე მნიშვნელოვანია გლუკოზის მოლეკულის პირანოზის ფორმა. ციკლური პირანოზისა და ფურანოზის ფორმები შეიძლება იყოს ალფა ან ბეტა, რაც დამოკიდებულია გლუკოზიდური ჰიდროქსიდის ადგილმდებარეობის მიხედვით მოლეკულაში სხვა ჰიდროქსიდის ჯგუფებთან შედარებით.

მისი ფიზიკური თვისებების მიხედვით, გლუკოზა არის თეთრი კრისტალური მყარი ტკბილი გემოთი (ამ გემოს ინტენსივობა მსგავსია საქაროზას), წყალში ძალიან ხსნადი და შეუძლია წარმოქმნას ზეგაჯერებული ხსნარები („სიროფი“). ვინაიდან გლუკოზის მოლეკულა შეიცავს ასიმეტრიულ ნახშირბადის ატომებს (ანუ ატომებს, რომლებიც დაკავშირებულია ოთხ განსხვავებულ რადიკალთან), გლუკოზის ხსნარებს აქვთ ოპტიკური აქტივობა, შესაბამისად, განასხვავებენ D-გლუკოზას და L-გლუკოზას, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული ბიოლოგიური აქტივობა.

ბიოლოგიური თვალსაზრისით, გლუკოზის სქემის მიხედვით ადვილად დაჟანგვის უნარი ყველაზე მნიშვნელოვანია:

С 6 Н 12 O 6 (გლუკოზა) → (შუალედური ეტაპები) → 6СO 2 + 6Н 2 O.

გლუკოზა არის ბიოლოგიურად მნიშვნელოვანი ნაერთი, რადგან მას იყენებს ორგანიზმი მისი დაჟანგვის გზით, როგორც უნივერსალური საკვები და ენერგიის ადვილად ხელმისაწვდომი წყარო.

2. ფრუქტოზა. ეს არის კეტოზი, მისი ზოგადი ფორმულა არის C 6 H 12 O 6, ანუ ის არის გლუკოზის იზომერი, ახასიათებს ღია ჯაჭვის და ციკლური ფორმები. ყველაზე მნიშვნელოვანია ბეტა-B-ფრუქტოფურანოზა ან მოკლედ ბეტა-ფრუქტოზა. საქაროზა მზადდება ბეტა-ფრუქტოზისა და ალფა-გლუკოზისგან. გარკვეულ პირობებში, ფრუქტოზას შეუძლია გლუკოზად გადაქცევა იზომერიზაციის რეაქციის დროს. ფრუქტოზა ფიზიკური თვისებებით გლუკოზის მსგავსია, მაგრამ მასზე ტკბილი.

დისაქარიდების მოკლე აღწერა

დისაქარიდები არის მონოსაქარიდების იგივე ან განსხვავებული მოლეკულების დიკონდენსაციის რეაქციის პროდუქტები.

დისაქარიდები ოლიგოსაქარიდების ერთ-ერთი სახეობაა (მათი მოლეკულების ფორმირებაში მონაწილეობს მონოსაქარიდის მოლეკულების მცირე რაოდენობა (იგივე ან განსხვავებული).

დისაქარიდების ყველაზე მნიშვნელოვანი წარმომადგენელია საქაროზა (ჭარხალი ან ლერწმის შაქარი). საქაროზა არის ალფა-D-გლუკოპირანოზის (ალფა-გლუკოზა) და ბეტა-D-ფრუქტოფურანოზის (ბეტა-ფრუქტოზა) ურთიერთქმედების პროდუქტი. მისი ზოგადი ფორმულა არის C 12 H 22 O 11. საქაროზა არის დისაქარიდების მრავალრიცხოვანი იზომერებიდან.

ეს არის თეთრი კრისტალური ნივთიერება, რომელიც არსებობს სხვადასხვა მდგომარეობაში: მსხვილმარცვლოვანი ("შაქრის თავები"), წვრილკრისტალური (გრანულირებული შაქარი), ამორფული (შაქრის ფხვნილი). ის კარგად იხსნება წყალში, განსაკუთრებით ცხელ წყალში (ცხელ წყალთან შედარებით, საქაროზას ხსნადობა ცივ წყალში შედარებით დაბალია), ამიტომ საქაროზას შეუძლია შექმნას "ზეგაჯერებული ხსნარები" - სიროფი, რომელსაც შეუძლია "დაშაქრული", ე.ი. იქმნება კრისტალური სუსპენზია. საქაროზის კონცენტრირებულ ხსნარებს შეუძლიათ შექმნან სპეციალური მინის სისტემები - კარამელი, რომელსაც ადამიანები იყენებენ გარკვეული ჯიშის ტკბილეულის მისაღებად. საქაროზა ტკბილი ნივთიერებაა, მაგრამ ტკბილი გემოს ინტენსივობა ფრუქტოზაზე ნაკლებია.

საქაროზის ყველაზე მნიშვნელოვანი ქიმიური თვისებაა მისი ჰიდროლიზის უნარი, რომელშიც წარმოიქმნება ალფა-გლუკოზა და ბეტა-ფრუქტოზა, რომლებიც შედიან ნახშირწყლების მეტაბოლიზმის რეაქციებში.

ადამიანისთვის საქაროზა ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი საკვები პროდუქტია, რადგან ის გლუკოზის წყაროა. თუმცა საქაროზის გადაჭარბებული მოხმარება საზიანოა, რადგან იწვევს ნახშირწყლების ცვლის დარღვევას, რასაც თან ახლავს დაავადებების გაჩენა: დიაბეტი, სტომატოლოგიური დაავადებები, სიმსუქნე.

პოლისაქარიდების ზოგადი მახასიათებლები

პოლისაქარიდებს ბუნებრივ პოლიმერებს უწოდებენ, რომლებიც წარმოადგენენ მონოსაქარიდების პოლიკონდენსაციის რეაქციის პროდუქტებს. როგორც მონომერები პოლისაქარიდების ფორმირებისთვის, პენტოზები, ჰექსოზები და სხვა მონოსაქარიდები შეიძლება გამოყენებულ იქნას. პრაქტიკული თვალსაზრისით, ჰექსოზის პოლიკონდენსაციის პროდუქტები ყველაზე მნიშვნელოვანია. ასევე ცნობილია პოლისაქარიდები, რომელთა მოლეკულები შეიცავს აზოტის ატომებს, როგორიცაა ქიტინი.

ჰექსოზაზე დაფუძნებულ პოლისაქარიდებს აქვთ ზოგადი ფორმულა (C 6 H 10 O 5) n. ისინი წყალში უხსნადია, ზოგიერთ მათგანს კი კოლოიდური ხსნარების წარმოქმნა შეუძლია. ამ პოლისაქარიდებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანია მცენარეული და ცხოველური სახამებლის სხვადასხვა სახეობა (ამ უკანასკნელს გლიკოგენები ეწოდება), ასევე ცელულოზის ჯიშები (ბოჭკოვანი).

სახამებლის თვისებებისა და ეკოლოგიური როლის ზოგადი მახასიათებლები

სახამებელი არის პოლისაქარიდი, რომელიც არის ალფა-გლუკოზის პოლიკონდენსაციის რეაქციის პროდუქტი (ალფა-D-გლუკოპირანოზა). წარმოშობის მიხედვით განასხვავებენ მცენარეულ და ცხოველურ სახამებელს. ცხოველურ სახამებელს გლიკოგენებს უწოდებენ. მართალია, ზოგადად, სახამებლის მოლეკულებს აქვთ საერთო სტრუქტურა, ერთი და იგივე შემადგენლობა, მაგრამ სხვადასხვა მცენარისგან მიღებული სახამებლის ინდივიდუალური თვისებები განსხვავებულია. ასე რომ, კარტოფილის სახამებელი განსხვავდება სიმინდის სახამებლისგან და ა.შ. მაგრამ ყველა ჯიშის სახამებელს აქვს საერთო თვისებები. ეს არის მყარი, თეთრი, წვრილად კრისტალური ან ამორფული ნივთიერებები, შეხებით „მტვრევადი“, წყალში უხსნადი, მაგრამ ცხელ წყალში მათ შეუძლიათ შექმნან კოლოიდური ხსნარები, რომლებიც ინარჩუნებენ სტაბილურობას გაციების დროსაც კი. სახამებელი ქმნის როგორც ხსნარს (მაგალითად, თხევად ჟელეს), ასევე გელს (მაგალითად, სახამებლის მაღალი შემცველობით მომზადებული ჟელე არის ჟელატინისებრი მასა, რომელიც შეიძლება დაჭრათ დანით).

სახამებლის კოლოიდური ხსნარების წარმოქმნის უნარი დაკავშირებულია მისი მოლეკულების გლობულურობასთან (მოლეკულა, თითქოსდა, ბურთად არის შემოგრილებული). თბილ ან ცხელ წყალთან შეხებისას წყლის მოლეკულები შეაღწევენ სახამებლის მოლეკულების მონაცვლეობას, მოლეკულა იზრდება მოცულობაში და მცირდება ნივთიერების სიმკვრივე, რაც იწვევს სახამებლის მოლეკულების გადასვლას კოლოიდური სისტემებისთვის დამახასიათებელ მობილურ მდგომარეობაში. სახამებლის ზოგადი ფორმულა არის: (C 6 H 10 O 5) n, ამ ნივთიერების მოლეკულებს აქვთ ორი სახეობა, რომელთაგან ერთს ამილოზა ჰქვია (ამ მოლეკულაში არ არის გვერდითი ჯაჭვები), ხოლო მეორე არის ამილოპექტინი ( მოლეკულებს აქვთ გვერდითი ჯაჭვები, რომლებშიც კავშირი ხდება 1-6 ნახშირბადის ატომის მეშვეობით ჟანგბადის ხიდით).

ყველაზე მნიშვნელოვანი ქიმიური თვისება, რომელიც განსაზღვრავს სახამებლის ბიოლოგიურ და ეკოლოგიურ როლს, არის მისი უნარი გაიაროს ჰიდროლიზი, საბოლოოდ წარმოქმნას ან დისაქარიდი მალტოზა ან ალფა-გლუკოზა (ეს არის სახამებლის ჰიდროლიზის საბოლოო პროდუქტი):

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6 (ალფა-გლუკოზა).

პროცესი ორგანიზმებში ხდება ფერმენტების მთელი ჯგუფის მოქმედებით. ამ პროცესის გამო ორგანიზმი მდიდრდება გლუკოზით - ყველაზე მნიშვნელოვანი საკვები ნაერთით.

სახამებლის ხარისხობრივი რეაქცია არის მისი ურთიერთქმედება იოდთან, რომელშიც ჩნდება წითელ-იისფერი შეფერილობა. ეს რეაქცია გამოიყენება სხვადასხვა სისტემაში სახამებლის გამოსავლენად.

სახამებლის ბიოლოგიური და ეკოლოგიური როლი საკმაოდ დიდია. ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი შესანახი ნაერთი მცენარეულ ორგანიზმებში, მაგალითად, მარცვლეულის ოჯახის მცენარეებში. ცხოველებისთვის სახამებელი ყველაზე მნიშვნელოვანი ტროფიკული ნივთიერებაა.

ცელულოზის (ბოჭკოვანი) თვისებებისა და ეკოლოგიური და ბიოლოგიური როლის მოკლე აღწერა

ცელულოზა (ბოჭკოვანი) არის პოლისაქარიდი, რომელიც წარმოადგენს ბეტა-გლუკოზის პოლიკონდენსაციის რეაქციის პროდუქტს (ბეტა-D-გლუკოპირანოზა). მისი ზოგადი ფორმულა არის (C 6 H 10 O 5) n. სახამებლისგან განსხვავებით, ცელულოზის მოლეკულები მკაცრად წრფივია და აქვთ ფიბრილარული („ძაფისებრი“) სტრუქტურა. სახამებლისა და ცელულოზის მოლეკულების სტრუქტურებში განსხვავება ხსნის მათ ბიოლოგიურ და ეკოლოგიურ როლებს შორის განსხვავებას. ცელულოზა არ არის არც სარეზერვო და არც ტროფიკული ნივთიერება, რადგან მას არ შეუძლია ორგანიზმების უმეტესობის მონელება (გამონაკლისი არის ბაქტერიების ზოგიერთი სახეობა, რომელსაც შეუძლია ცელულოზის ჰიდროლიზება და ბეტა-გლუკოზის ათვისება). ცელულოზას არ შეუძლია შექმნას კოლოიდური ხსნარები, მაგრამ მას შეუძლია შექმნას მექანიკურად ძლიერი ძაფისებრი სტრუქტურები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ცალკეული უჯრედის ორგანელების დაცვას და მცენარეთა სხვადასხვა ქსოვილების მექანიკურ სიძლიერეს. სახამებლის მსგავსად, ცელულოზა ჰიდროლიზდება გარკვეულ პირობებში და მისი ჰიდროლიზის საბოლოო პროდუქტია ბეტა-გლუკოზა (ბეტა-D-გლუკოპირანოზა). ბუნებაში, ამ პროცესის როლი შედარებით მცირეა (მაგრამ ის საშუალებას აძლევს ბიოსფეროს ცელულოზის "შეთვისება").

(C 6 H 10 O 5) n (ბოჭკოვანი) + n (H 2 O) → n (C 6 H 12 O 6) (ბეტა-გლუკოზა ან ბეტა-D-გლუკოპირანოზა) (ბოჭკოების არასრული ჰიდროლიზით, წარმოქმნის შესაძლებელია ხსნადი დისაქარიდი - ცელობიოზი).

ბუნებრივ პირობებში ბოჭკო (მცენარეების სიკვდილის შემდეგ) განიცდის დაშლას, რის შედეგადაც შესაძლებელია სხვადასხვა ნაერთების წარმოქმნა. ამ პროცესის შედეგად წარმოიქმნება ჰუმუსი (ნიადაგის ორგანული კომპონენტი), სხვადასხვა ტიპის ქვანახშირი (ნავთობი და ქვანახშირი წარმოიქმნება სხვადასხვა ცხოველური და მცენარეული ორგანიზმების მკვდარი ნაშთებისგან, ანუ, ანაერობულ პირობებში, მთელი კომპლექსი. მათ ფორმირებაში მონაწილეობს ორგანული ნივთიერებები, მათ შორის ნახშირწყლები).

ბოჭკოს ეკოლოგიური და ბიოლოგიური როლი მდგომარეობს იმაში, რომ ის არის: ა) დამცავი; ბ) მექანიკური; გ) ფორმირებადი ნაერთი (ზოგიერთი ბაქტერიისთვის ასრულებს ტროფიკულ ფუნქციას). მცენარეული ორგანიზმების მკვდარი ნაშთები ზოგიერთი ორგანიზმისთვის - მწერების, სოკოების, სხვადასხვა მიკროორგანიზმების სუბსტრატს წარმოადგენს.

ნახშირწყლების ეკოლოგიური და ბიოლოგიური როლის მოკლე აღწერა

ნახშირწყლების მახასიათებლებთან დაკავშირებული ზემოაღნიშნული მასალის შეჯამებით, შეგვიძლია გამოვიტანოთ შემდეგი დასკვნები მათი ეკოლოგიური და ბიოლოგიური როლის შესახებ.

1. ისინი ასრულებენ სამშენებლო ფუნქციას როგორც უჯრედებში, ისე მთლიანად სხეულში იმის გამო, რომ ისინი წარმოადგენენ სტრუქტურების ნაწილს, რომელიც ქმნის უჯრედებსა და ქსოვილებს (ეს განსაკუთრებით ეხება მცენარეებსა და სოკოებს), მაგალითად, უჯრედის მემბრანებს, სხვადასხვა გარსები და ა.შ. გარდა ამისა, ნახშირწყლები მონაწილეობენ ბიოლოგიურად აუცილებელი ნივთიერებების წარმოქმნაში, რომლებიც ქმნიან მთელ რიგ სტრუქტურას, მაგალითად, ნუკლეინის მჟავების წარმოქმნაში, რომლებიც ქმნიან ქრომოსომების საფუძველს; ნახშირწყლები რთული ცილების - გლიკოპროტეინების ნაწილია, რომლებსაც განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვთ უჯრედული სტრუქტურებისა და უჯრედშორისი ნივთიერების ფორმირებაში.

2. ნახშირწყლების უმნიშვნელოვანესი ფუნქციაა ტროფიკული ფუნქცია, რომელიც მდგომარეობს იმაში, რომ ბევრი მათგანი ჰეტეროტროფული ორგანიზმების საკვები პროდუქტებია (გლუკოზა, ფრუქტოზა, სახამებელი, საქაროზა, მალტოზა, ლაქტოზა და სხვ.). ეს ნივთიერებები სხვა ნაერთებთან ერთად ქმნიან ადამიანის მიერ გამოყენებულ საკვებ პროდუქტებს (სხვადასხვა მარცვლეული; ცალკეული მცენარეების ხილი და თესლი, რომლებიც შეიცავს ნახშირწყლებს, არის საკვები ფრინველებისთვის, ხოლო მონოსაქარიდები, რომლებიც შედიან სხვადასხვა გარდაქმნების ციკლში. მოცემული ორგანიზმისთვის დამახასიათებელი როგორც საკუთარი ნახშირწყლების, ასევე სხვა ორგანულ-ბიოქიმიური ნაერთების (ცხიმები, ამინომჟავები (მაგრამ არა მათი ცილები), ნუკლეინის მჟავები და ა.შ. წარმოქმნას.

3. ნახშირწყლებს ასევე ახასიათებთ ენერგეტიკული ფუნქცია, რომელიც მდგომარეობს იმაში, რომ მონოსაქარიდები (კერძოდ გლუკოზა) ადვილად იჟანგება ორგანიზმებში (დაჟანგვის საბოლოო პროდუქტია CO 2 და H 2 O), ხოლო დიდი რაოდენობით ენერგია. გამოიყოფა, რომელსაც თან ახლავს ატფ-ის სინთეზი.

4. მათ ასევე აქვთ დამცავი ფუნქცია, რომელიც შედგება იმაში, რომ სტრუქტურები (და უჯრედის გარკვეული ორგანელები) წარმოიქმნება ნახშირწყლებისგან, რომლებიც იცავს უჯრედს ან მთლიანად სხეულს სხვადასხვა დაზიანებისგან, მათ შორის მექანიკური დაზიანებისგან (მაგალითად, ჩიტინის საფარით). მწერები, რომლებიც ქმნიან გარე ჩონჩხს, მცენარეების უჯრედულ გარსებს და ბევრ სოკოს, მათ შორის ცელულოზას და ა.შ.).

5. მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ნახშირწყლების მექანიკური და ფორმირების ფუნქციები, რაც წარმოადგენს ნახშირწყლებით ან სხვა ნაერთებთან ერთად წარმოქმნილ სტრუქტურების უნარს, მისცენ სხეულს გარკვეული ფორმა და გახადონ ისინი მექანიკურად ძლიერი; ამრიგად, ქსილემის მექანიკური ქსოვილისა და სისხლძარღვების უჯრედული მემბრანები ქმნიან მერქნიანი, ბუჩქოვანი და ბალახოვანი მცენარეების ჩარჩოს (შიდა ჩონჩხს), მწერების გარე ჩონჩხს ქმნის ქიტინი და ა.შ.

ნახშირწყლების მეტაბოლიზმის მოკლე აღწერა ჰეტეროტროფულ ორგანიზმში (ადამიანის სხეულის მაგალითზე)

მეტაბოლური პროცესების გაგებაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ჰეტეროტროფულ ორგანიზმებში ნახშირწყლების ტრანსფორმაციების ცოდნა. ადამიანის ორგანიზმში ეს პროცესი ხასიათდება შემდეგი სქემატური აღწერით.

საკვებში შემავალი ნახშირწყლები ორგანიზმში პირის ღრუს მეშვეობით ხვდება. საჭმლის მომნელებელ სისტემაში მონოსაქარიდები პრაქტიკულად არ განიცდიან ტრანსფორმაციას, დისაქარიდები ჰიდროლიზდება მონოსაქარიდებად, ხოლო პოლისაქარიდები განიცდიან საკმაოდ მნიშვნელოვან გარდაქმნებს (ეს ეხება იმ პოლისაქარიდებს, რომლებსაც ორგანიზმი მოიხმარს და ნახშირწყლებს, რომლებიც არ არიან საკვები ნივთიერებები, მაგალითად, ცელულოზა, ზოგიერთი პექტინები, გამოიყოფა განავლით).

პირის ღრუში საკვები დაწურვა და ჰომოგენიზაცია ხდება (უფრო ერთგვაროვანი ხდება ვიდრე მასში შესვლამდე). საკვებზე გავლენას ახდენს სანერწყვე ჯირკვლების მიერ გამოყოფილი ნერწყვი. შეიცავს პტიალინს და აქვს გარემოს ტუტე რეაქცია, რის გამოც იწყება პოლისაქარიდების პირველადი ჰიდროლიზი, რაც იწვევს ოლიგოსაქარიდების (ნახშირწყლების მცირე n მნიშვნელობის მქონე) წარმოქმნას.

სახამებლის ნაწილი შეიძლება გადაიქცეს დისაქარიდებად, რაც პურის გახანგრძლივებული ღეჭვით ჩანს (მომჟავო შავი პური ტკბილი ხდება).

საღეჭი საკვები, უხვად დამუშავებული ნერწყვით და კბილებით გახეხილი, კუჭში შედის საყლაპავში საკვების სიმსივნის სახით, სადაც ექვემდებარება კუჭის წვენს მჟავა რეაქციით, რომელიც შეიცავს ფერმენტებს, რომლებიც მოქმედებენ ცილებსა და ნუკლეინის მჟავებზე. ნახშირწყლებით კუჭში თითქმის არაფერი ხდება.

შემდეგ საკვები გრუილი შედის ნაწლავის პირველ ნაწილში (წვრილი ნაწლავი), დაწყებული თორმეტგოჯა ნაწლავიდან. იგი იღებს პანკრეასის წვენს (პანკრეასის სეკრეციას), რომელიც შეიცავს ფერმენტების კომპლექსს, რომელიც ხელს უწყობს ნახშირწყლების მონელებას. ნახშირწყლები გარდაიქმნება მონოსაქარიდებად, რომლებიც წყალში ხსნადი და შთამნთქმელია. დიეტური ნახშირწყლები საბოლოოდ შეიწოვება წვრილ ნაწლავში, ხოლო იმ ნაწილში, სადაც წიაღები შეიცავს, ისინი შეიწოვება სისხლში და შედიან სისხლის მიმოქცევის სისტემაში.

სისხლის ნაკადის დროს მონოსაქარიდები მიედინება სხეულის სხვადასხვა ქსოვილებსა და უჯრედებში, მაგრამ პირველ რიგში მთელი სისხლი გადის ღვიძლში (სადაც იგი გაწმენდილია მავნე მეტაბოლური პროდუქტებისგან). სისხლში მონოსაქარიდები ძირითადად გვხვდება ალფა-გლუკოზის სახით (მაგრამ შესაძლებელია ჰექსოზის სხვა იზომერებიც, როგორიცაა ფრუქტოზა).

თუ სისხლში გლუკოზა ნორმაზე ნაკლებია, მაშინ ღვიძლში შემავალი გლიკოგენის ნაწილი ჰიდროლიზდება გლუკოზამდე. ნახშირწყლების სიჭარბე ახასიათებს ადამიანის სერიოზულ დაავადებას - დიაბეტი.

სისხლიდან მონოსაქარიდები შედიან უჯრედებში, სადაც მათი უმეტესი ნაწილი იხარჯება დაჟანგვაზე (მიტოქონდრიებში), რომელშიც სინთეზირებულია ATP, რომელიც შეიცავს ენერგიას ორგანიზმისთვის „მოხერხებულ“ ფორმაში. ATP იხარჯება სხვადასხვა პროცესებზე, რომლებიც საჭიროებენ ენერგიას (სხეულისთვის საჭირო ნივთიერებების სინთეზი, ფიზიოლოგიური და სხვა პროცესების განხორციელება).

საკვებში ნახშირწყლების ნაწილი გამოიყენება მოცემული ორგანიზმის ნახშირწყლების სინთეზისთვის, რომლებიც საჭიროა უჯრედული სტრუქტურების ფორმირებისთვის, ან ნაერთები, რომლებიც აუცილებელია სხვა კლასის ნაერთების ნივთიერებების წარმოქმნისთვის (ასეა ცხიმები, ნუკლეინის მჟავები და ა.შ. შეიძლება მიღებულ იქნას ნახშირწყლებიდან). ნახშირწყლების ცხიმებად გადაქცევის უნარი არის სიმსუქნის ერთ-ერთი მიზეზი - დაავადება, რომელიც მოიცავს სხვა დაავადებების კომპლექსს.

ამიტომ ჭარბი ნახშირწყლების მოხმარება საზიანოა ადამიანის ორგანიზმისთვის, რაც გასათვალისწინებელია დაბალანსებული დიეტის ორგანიზებისას.

მცენარეულ ორგანიზმებში, რომლებიც არიან ავტოტროფები, ნახშირწყლების მეტაბოლიზმი გარკვეულწილად განსხვავებულია. ნახშირწყლები (მონოშაქარი) სინთეზირდება თავად ორგანიზმის მიერ ნახშირორჟანგიდან და წყლისგან მზის ენერგიის გამოყენებით. მონოსაქარიდებისგან სინთეზირებულია დი-, ოლიგო- და პოლისაქარიდები. მონოსაქარიდების ნაწილი შედის ნუკლეინის მჟავების სინთეზში. მცენარეული ორგანიზმები იყენებენ მონოსაქარიდების (გლუკოზას) გარკვეულ რაოდენობას დაჟანგვისთვის სუნთქვის პროცესში, რომელშიც (როგორც ჰეტეროტროფულ ორგანიზმებში) სინთეზირდება ATP.

ნახშირწყლები საკვებში.

ნახშირწყლები არის ენერგიის მთავარი და ადვილად ხელმისაწვდომი წყარო ადამიანის ორგანიზმისთვის. ყველა ნახშირწყალი რთული მოლეკულაა, რომელიც შედგება ნახშირბადის (C), წყალბადის (H) და ჟანგბადისგან (O), სახელწოდება მომდინარეობს სიტყვებიდან "ქვანახშირი" და "წყალი".

ჩვენთვის ცნობილი ენერგიის ძირითადი წყაროებიდან შეიძლება განვასხვავოთ სამი:

ნახშირწყლები (რეზერვების 2%-მდე)
- ცხიმები (რეზერვების 80%-მდე)
- ცილები (მარაგების 18%-მდე )

ნახშირწყლები არის ყველაზე სწრაფი საწვავი, რომელიც ძირითადად გამოიყენება ენერგიის წარმოებისთვის, მაგრამ მათი მარაგი ძალიან მცირეა (საშუალოდ 2% ჯამში). მათი დაგროვებისთვის საჭიროა ბევრი წყალი (1გ ნახშირწყლების შესანარჩუნებლად საჭიროა 4გ წყალი), ხოლო ცხიმების დალექვისთვის წყალი არ არის საჭირო.

ნახშირწყლების ძირითადი მარაგი ორგანიზმში ინახება გლიკოგენის (კომპლექსური ნახშირწყლების) სახით. მისი მასის უმეტესი ნაწილი კუნთებშია (დაახლოებით 70%), დანარჩენს ღვიძლში (30%).
თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ ნახშირწყლების ყველა სხვა ფუნქცია და მათი ქიმიური სტრუქტურა

საკვებში ნახშირწყლები კლასიფიცირდება შემდეგნაირად.

ნახშირწყლების სახეები.

ნახშირწყლები, მარტივი კლასიფიკაციის მიხედვით, იყოფა ორ ძირითად კლასად: მარტივი და რთული. მარტივი, თავის მხრივ, შედგება მონოსაქარიდების და ოლიგოსაქარიდების, პოლისაქარიდების კომპლექსისა და ბოჭკოვანი.

მარტივი ნახშირწყლები.

მონოსაქარიდები

გლუკოზა("ყურძნის შაქარი", დექსტროზა).
გლუკოზა- ყველაზე მნიშვნელოვანია ყველა მონოსაქარიდიდან, რადგან ის წარმოადგენს დიეტური დი- და პოლისაქარიდების უმეტესობის სტრუქტურულ ერთეულს. ადამიანის ორგანიზმში გლუკოზა არის ენერგიის მთავარი და ყველაზე მრავალმხრივი წყარო მეტაბოლური პროცესებისთვის. ცხოველის სხეულის ყველა უჯრედს აქვს გლუკოზის შთანთქმის უნარი. ამავდროულად, სხეულის არა ყველა უჯრედს, არამედ მხოლოდ ზოგიერთ მათ ტიპს აქვს უნარი გამოიყენოს ენერგიის სხვა წყაროები - მაგალითად, თავისუფალი ცხიმოვანი მჟავები და გლიცერინი, ფრუქტოზა ან რძემჟავა. ნივთიერებათა ცვლის პროცესში ისინი იშლება მონოსაქარიდების ცალკეულ მოლეკულებად, რომლებიც მრავალსაფეხურიანი ქიმიური რეაქციების დროს გარდაიქმნება სხვა ნივთიერებებად და საბოლოოდ იჟანგება ნახშირორჟანგად და წყალში - გამოიყენება როგორც "საწვავი" უჯრედებისთვის. გლუკოზა ნივთიერებათა ცვლის აუცილებელი კომპონენტია ნახშირწყლები. სისხლში მისი დონის დაქვეითების ან მაღალი კონცენტრაციის და გამოყენების შეუძლებლობის შემთხვევაში, როგორც ეს ხდება დიაბეტის შემთხვევაში, ძილიანობა, გონების დაკარგვა (ჰიპოგლიკემიური კომა).
გლუკოზა „სუფთა სახით“, როგორც მონოსაქარიდი, გვხვდება ბოსტნეულსა და ხილში. გლუკოზით განსაკუთრებით მდიდარია ყურძენი - 7,8%, ალუბალი, ალუბალი - 5,5%, ჟოლო - 3,9%, მარწყვი - 2,7%, ქლიავი - 2,5%, საზამთრო - 2,4%. ბოსტნეულიდან ყველაზე მეტი გლუკოზა გოგრაშია - 2,6%, თეთრ კომბოსტოში - 2,6%, სტაფილოში - 2,5%.
გლუკოზა ნაკლებად ტკბილია, ვიდრე ყველაზე ცნობილი დისაქარიდი, საქაროზა. თუ საქაროზის სიტკბოს ავიღებთ 100 ერთეულად, მაშინ გლუკოზის სიტკბო იქნება 74 ერთეული.

ფრუქტოზა(ხილის შაქარი).
ფრუქტოზაარის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ნახშირწყლებიხილი. გლუკოზისგან განსხვავებით, მას შეუძლია სისხლიდან ქსოვილის უჯრედებში გადავიდეს ინსულინის (ჰორმონი, რომელიც ამცირებს სისხლში გლუკოზის დონეს) მონაწილეობის გარეშე. ამ მიზეზით, ფრუქტოზა რეკომენდებულია, როგორც ყველაზე უსაფრთხო წყარო. ნახშირწყლებიდიაბეტით დაავადებულთათვის. ფრუქტოზის ნაწილი ხვდება ღვიძლის უჯრედებში, რაც მას უფრო უნივერსალურ „საწვავად“ - გლუკოზად აქცევს, ამიტომ ფრუქტოზას ასევე შეუძლია სისხლში შაქრის მატება, თუმცა გაცილებით ნაკლებად, ვიდრე სხვა მარტივი შაქრები. ფრუქტოზა უფრო ადვილად გარდაიქმნება ცხიმად, ვიდრე გლუკოზა. ფრუქტოზის მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ ის 2,5-ჯერ უფრო ტკბილია ვიდრე გლუკოზა და 1,7-ჯერ უფრო ტკბილი ვიდრე საქაროზა. შაქრის ნაცვლად მისი გამოყენებამ შეიძლება შეამციროს საერთო მიღება ნახშირწყლები.
საკვებში ფრუქტოზის ძირითადი წყაროა ყურძენი - 7,7%, ვაშლი - 5,5%, მსხალი - 5,2%, ალუბალი, ტკბილი ალუბალი - 4,5%, საზამთრო - 4,3%, შავი მოცხარი - 4,2%, ჟოლო - 3,9%, მარწყვი - 2,4 %, ნესვი - 2,0%. ბოსტნეულში ფრუქტოზის შემცველობა დაბალია - ჭარხალში 0,1%-დან თეთრ კომბოსტოში 1,6%-მდე. ფრუქტოზა გვხვდება თაფლში - დაახლოებით 3,7%. ფრუქტოზა, რომელსაც საქაროზაზე გაცილებით მაღალი სიტკბო აქვს, კარგად დადასტურდა, რომ არ იწვევს კბილების გაფუჭებას, რასაც შაქრის მოხმარება უწყობს ხელს.

გალაქტოზა(ერთგვარი რძის შაქარი).
გალაქტოზაპროდუქტებში თავისუფალი სახით არ გვხვდება. იგი ქმნის დისაქარიდს გლუკოზასთან - ლაქტოზასთან (რძის შაქარი) - მთავარი ნახშირწყლებირძე და რძის პროდუქტები.

ოლიგოსაქარიდები

საქაროზა(სუფრის შაქარი).
საქაროზაარის დისაქარიდი (ორი კომპონენტისგან შემდგარი ნახშირწყალი), რომელიც წარმოიქმნება გლუკოზისა და ფრუქტოზის მოლეკულებით. საქაროზას ყველაზე გავრცელებული სახეობაა - შაქარი.შაქარში საქაროზის შემცველობა 99,5%-ია, ფაქტობრივად, შაქარი სუფთა საქაროზაა.
შაქარი სწრაფად იშლება კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში, გლუკოზა და ფრუქტოზა შეიწოვება სისხლში და ემსახურება როგორც ენერგიის წყაროს და გლიკოგენისა და ცხიმების ყველაზე მნიშვნელოვან წინამორბედს. მას ხშირად მოიხსენიებენ, როგორც "ცარიელ კალორიების მატარებელს", რადგან შაქარი სუფთაა ნახშირწყლებიდა არ შეიცავს სხვა საკვებ ნივთიერებებს, როგორიცაა, მაგალითად, ვიტამინები, მინერალური მარილები. მცენარეული პროდუქტებიდან ყველაზე მეტი საქაროზა გვხვდება ჭარხალში - 8,6%, ატამი - 6,0%, ნესვი - 5,9%, ქლიავი - 4,8%, მანდარინი - 4,5%. ბოსტნეულში, ჭარხლის გარდა, საქაროზის მნიშვნელოვანი შემცველობა აღინიშნება სტაფილოში - 3,5%. სხვა ბოსტნეულში საქაროზის შემცველობა მერყეობს 0,4-დან 0,7%-მდე. გარდა თავად შაქრისა, საკვებში საქაროზის ძირითადი წყაროა ჯემი, თაფლი, საკონდიტრო ნაწარმი, ტკბილი სასმელები, ნაყინი.

ლაქტოზა(რძის შაქარი).
ლაქტოზაიშლება კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში გლუკოზასა და გალაქტოზამდე ფერმენტის მოქმედებით ლაქტაზა. ზოგიერთ ადამიანში ამ ფერმენტის დეფიციტი იწვევს რძის აუტანლობას. მოუნელებელი ლაქტოზა კარგი საკვებია ნაწლავის მიკროფლორისთვის. ამავდროულად, შესაძლებელია გაზის უხვი წარმოქმნა, კუჭი "ადიდებს". ფერმენტირებულ რძის პროდუქტებში ლაქტოზის უმეტესი ნაწილი ფერმენტირებულია რძემჟავამდე, ამიტომ ლაქტაზას დეფიციტის მქონე ადამიანებს შეუძლიათ მოითმინონ ფერმენტირებული რძის პროდუქტები უსიამოვნო შედეგების გარეშე. გარდა ამისა, რძემჟავა ბაქტერიები ფერმენტირებულ რძის პროდუქტებში აფერხებენ ნაწლავის მიკროფლორას აქტივობას და ამცირებენ ლაქტოზის უარყოფით ეფექტებს.
გალაქტოზა, რომელიც წარმოიქმნება ლაქტოზის დაშლის დროს, ღვიძლში გარდაიქმნება გლუკოზად. თანდაყოლილი მემკვიდრეობითი უკმარისობით ან ფერმენტის არარსებობით, რომელიც გარდაქმნის გალაქტოზას გლუკოზად, ვითარდება სერიოზული დაავადება - გალაქტოზემია. , რაც იწვევს გონებრივ ჩამორჩენას.
ძროხის რძეში ლაქტოზის შემცველობაა 4,7%, ხაჭოში - 1,8%-დან 2,8%-მდე, არაჟანში - 2,6-დან 3,1%-მდე, კეფირში - 3,8-დან 5,1%-მდე, იოგურტებში - დაახლოებით 3%.

მალტოზა(ალაოს შაქარი).
წარმოიქმნება გლუკოზის ორი მოლეკულის შერწყმისას. შეიცავს ისეთ პროდუქტებს, როგორიცაა: ალაო, თაფლი, ლუდი, მელასი, საცხობი და საკონდიტრო ნაწარმი, რომელიც დამზადებულია მელასის დამატებით.

სპორტსმენებმა თავი უნდა აარიდონ გლუკოზის სუფთა სახით და უბრალო შაქრით მდიდარი საკვების მიღებას დიდი რაოდენობით, რადგან ისინი იწვევენ ცხიმის წარმოქმნის პროცესს.

რთული ნახშირწყლები.

რთული ნახშირწყლები ძირითადად შედგება გლუკოზის ნაერთების განმეორებითი ერთეულებისგან. (გლუკოზის პოლიმერები)

პოლისაქარიდები

მცენარეული პოლისაქარიდები (სახამებელი).
სახამებელი- მონელებული პოლისაქარიდების მთავარი, ეს არის გლუკოზისგან შემდგარი რთული ჯაჭვი. ის შეადგენს საკვებთან ერთად მოხმარებული ნახშირწყლების 80%-მდე. სახამებელი რთული ან „ნელი“ ნახშირწყალია, ამიტომ ის ენერგიის სასურველი წყაროა როგორც წონის მომატებისთვის, ასევე წონის დაკლებისთვის. კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში სახამებელი ექვემდებარება ჰიდროლიზს (ნივთიერების დაშლა წყლის გავლენის ქვეშ) იშლება დექსტრინად (სახამებლის ფრაგმენტები) და შედეგად გლუკოზაში და უკვე შეიწოვება ორგანიზმის მიერ ამ ფორმით.
სახამებლის წყაროა მცენარეული პროდუქტები, ძირითადად მარცვლეული: მარცვლეული, ფქვილი, პური და კარტოფილი. მარცვლეული შეიცავს ყველაზე მეტ სახამებელს: წიწიბურაში 60%-დან (ბირთვში) 70%-მდე ბრინჯში. მარცვლეულიდან ყველაზე ნაკლებად სახამებელი გვხვდება შვრიის ფაფაში და მის გადამუშავებულ პროდუქტებში: შვრიის ფაფა, შვრიის ფაფა "ჰერკულესი" - 49%. მაკარონი შეიცავს 62-დან 68%-მდე სახამებელს, ჭვავის ფქვილის პურს, ჯიშის მიხედვით, 33%-დან 49%-მდე, ხორბლის პურს და ხორბლის ფქვილისგან დამზადებულ სხვა პროდუქტებს - 35-დან 51%-მდე სახამებელს, ფქვილს - 56-დან (ჭვავის) მდე. 68% (ხორბლის პრემია). სახამებელი ასევე ბევრია პარკოსნებში - 40%-დან ოსპში 44%-მდე ბარდაში. ასევე შეიძლება აღინიშნოს სახამებლის არცთუ მცირე შემცველობა კარტოფილში (15-18%).

ცხოველური პოლისაქარიდები (გლიკოგენი).
გლიკოგენი- შედგება გლუკოზის მოლეკულების ძლიერ განშტოებული ჯაჭვებისაგან. ჭამის შემდეგ დიდი რაოდენობით გლუკოზა იწყებს სისხლში შეღწევას და ადამიანის ორგანიზმი ინახავს ჭარბ გლუკოზას გლიკოგენის სახით. როდესაც სისხლში გლუკოზის დონე იწყებს ვარდნას (მაგალითად, ვარჯიშის დროს), ორგანიზმი ანადგურებს გლიკოგენს ფერმენტების დახმარებით, რის შედეგადაც გლუკოზის დონე ნორმალურად რჩება და ორგანოები (მათ შორის კუნთები ვარჯიშის დროს) საკმარისად იღებენ მას ენერგიის წარმოებისთვის. . გლიკოგენი დეპონირდება ძირითადად ღვიძლში და კუნთებში, მცირე რაოდენობით გვხვდება ცხოველურ პროდუქტებში (ღვიძლში 2-10%, კუნთოვან ქსოვილში 0,3-1%). გლიკოგენის ჯამური მარაგი 100-120გრ.. ბოდიბილდინგში მნიშვნელოვანია მხოლოდ გლიკოგენი, რომელსაც შეიცავს კუნთოვანი ქსოვილი.

ბოჭკოვანი

დიეტური ბოჭკოვანი (მონელებადი, ბოჭკოვანი)
დიეტური ბოჭკოვანი ან დიეტური ბოჭკოვანიეხება საკვებ ნივთიერებებს, რომლებიც, ისევე როგორც წყალი და მინერალური მარილები, არ აწვდიან ორგანიზმს ენერგიით, მაგრამ დიდ როლს ასრულებენ მის ცხოვრებაში. დიეტური ბოჭკოები ძირითადად გვხვდება მცენარეულ საკვებში, რომელიც შეიცავს შაქრის ნაკლებობას ან ძალიან მცირე რაოდენობით. ის ჩვეულებრივ შერწყმულია სხვა საკვებ ნივთიერებებთან.

ბოჭკოების სახეები.

ცელულოზა და ჰემიცელულოზა
ცელულოზაშეიცავს მთლიანი ხორბლის ფქვილს, ქატოს, კომბოსტოს, ბარდას, მწვანე და ცვილისებრ ლობიოს, ბროკოლს, ბრიუსელის კომბოსტოს, კიტრის კანს, წიწაკას, ვაშლს, სტაფილოს.
ჰემიცელულოზაგვხვდება ქატოში, მარცვლეულებში, არარაფინირებულ მარცვლეულში, ჭარხალში, ბრიუსელის კომბოსტოში, მდოგვის მწვანე ყლორტებში.
ცელულოზა და ჰემიცელულოზა შთანთქავს წყალს, რაც ხელს უწყობს მსხვილი ნაწლავის აქტივობას. არსებითად, ისინი ნარჩენებს „მოცულობენ“ და უფრო სწრაფად გადაადგილდებიან მსხვილ ნაწლავში. ეს არა მხოლოდ ხელს უშლის შეკრულობას, არამედ იცავს დივერტიკულოზის, სპაზმური კოლიტის, ბუასილის, მსხვილი ნაწლავის კიბოსა და ვარიკოზული ვენებისგან.

ლიგნინი
ამ ტიპის ბოჭკო გვხვდება საუზმისთვის გამოყენებულ მარცვლეულებში, ქატოში, ძველ ბოსტნეულში (ბოსტნეულის შენახვისას ლიგნინის შემცველობა მათში იზრდება და ნაკლებად ასათვისებელია), ასევე ბადრიჯანში, მწვანე ლობიოში, მარწყვში, ბარდაში და ბოლოკი.
ლიგნინი ამცირებს სხვა ბოჭკოების მონელებას. გარდა ამისა, ის აკავშირებს ნაღვლის მჟავებს, ხელს უწყობს ქოლესტერინის დონის შემცირებას და აჩქარებს საკვების გავლას ნაწლავებში.

რეზინა და პექტინი
კომედიაგვხვდება შვრიის ფაფაში და შვრიის სხვა პროდუქტებში, გამომშრალ ლობიოში.
პექტინიგვხვდება ვაშლში, ციტრუსებში, სტაფილოში, ყვავილოვან კომბოსტოში და კომბოსტოში, ბარდაში, მწვანე ლობიოში, კარტოფილში, მარწყვში, მარწყვში, ხილის სასმელებში.
რეზინი და პექტინი გავლენას ახდენს კუჭში და წვრილ ნაწლავში შეწოვის პროცესებზე. ნაღვლის მჟავებთან შეკავშირებით, ისინი ამცირებენ ცხიმის შეწოვას და აქვეითებენ ქოლესტერინის დონეს. ისინი აყოვნებენ კუჭის დაცლას და ნაწლავების გარსით, ანელებენ შაქრის შეწოვას ჭამის შემდეგ, რაც სასარგებლოა დიაბეტით დაავადებულთათვის, რადგან ამცირებს ინსულინის საჭირო დოზას.

ნახშირწყლების ტიპების და მათი ფუნქციების გაცნობისას ჩნდება შემდეგი კითხვა -

რა ნახშირწყლები და რამდენი ჭამა?

უმეტეს პროდუქტებში ნახშირწყლები მთავარი კომპონენტია, შესაბამისად, საკვებიდან მათი მოპოვების პრობლემა არ უნდა იყოს, შესაბამისად, ნახშირწყლები ქმნიან ადამიანების უმეტესობის ყოველდღიური დიეტის ძირითად ნაწილს.
ნახშირწყლებს, რომლებიც ჩვენს ორგანიზმში შედის საკვებით, აქვთ სამი მეტაბოლური გზა:

1) გლიკოგენეზი(რთული ნახშირწყლების საკვები, რომელიც შედის ჩვენს კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში, იშლება გლუკოზაში, შემდეგ კი ინახება რთული ნახშირწყლების სახით - გლიკოგენის სახით კუნთებსა და ღვიძლის უჯრედებში და გამოიყენება როგორც კვების სარეზერვო წყარო სისხლში გლუკოზის კონცენტრაციის დროს. დაბალია)
2) გლუკონეოგენეზი(ღვიძლში და თირკმელების კორტიკალურ ნივთიერებაში წარმოქმნის პროცესი (დაახლოებით 10%) - გლუკოზა, ამინომჟავებიდან, რძემჟავა, გლიცერინი)
3) გლიკოლიზი(გლუკოზის და სხვა ნახშირწყლების დაშლა ენერგიის განთავისუფლებით)

ნახშირწყლების მეტაბოლიზმი ძირითადად განისაზღვრება სისხლში გლუკოზის არსებობით, ორგანიზმში ენერგიის ამ მნიშვნელოვანი და მრავალმხრივი წყაროს. სისხლში გლუკოზის არსებობა დამოკიდებულია ბოლო კვებაზე და საკვების კვებით შემადგენლობაზე. ანუ თუ ცოტა ხნის წინ საუზმობდით, მაშინ სისხლში გლუკოზის კონცენტრაცია მაღალი იქნება, თუ ჭამისგან დიდი ხნის განმავლობაში თავს შეიკავებთ, დაბალი იქნება. ნაკლები გლუკოზა – ნაკლები ენერგია ორგანიზმში, ეს აშკარაა, რის გამოც ხდება უზმოზე დაშლა. იმ დროს, როდესაც სისხლში გლუკოზის შემცველობა დაბალია და ეს ძალიან კარგად შეინიშნება დილის საათებში, ხანგრძლივი ძილის შემდეგ, რომლის დროსაც თქვენ არ შეინარჩუნეთ სისხლში ხელმისაწვდომი გლუკოზის დონე ნახშირწყლოვანი საკვების ნაწილით, ორგანიზმი შიმშილის მდგომარეობაში ივსება გლიკოლიზის - 75%-ით, ხოლო 25%-ით გლუკონეოგენეზის, ანუ რთული შენახული ნახშირწყლების, აგრეთვე ამინომჟავების, გლიცეროლის და რძემჟავას დაშლით.
ასევე, პანკრეასის ჰორმონი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სისხლში გლუკოზის კონცენტრაციის რეგულირებაში. ინსულინი. ინსულინი არის სატრანსპორტო ჰორმონი, რომელიც გადააქვს ჭარბი გლუკოზის კუნთოვან უჯრედებსა და სხეულის სხვა ქსოვილებში, რითაც არეგულირებს სისხლში გლუკოზის მაქსიმალურ დონეს. ჭარბწონიან ადამიანებში, რომლებიც არ იცავენ დიეტას, ინსულინი ჭარბი ნახშირწყლები საკვებიდან ცხიმად გარდაქმნის ორგანიზმში, ეს ძირითადად ახასიათებს სწრაფ ნახშირწყლებს.
სწორი ნახშირწყლების არჩევისთვის მთელი მრავალფეროვანი საკვებიდან, გამოიყენება ისეთი კონცეფცია, როგორიცაა - გლიკემიური ინდექსი.

გლიკემიური ინდექსიარის საკვებიდან ნახშირწყლების სისხლში შეწოვის სიჩქარე და პანკრეასის ინსულინის პასუხი. ის აჩვენებს საკვების გავლენას სისხლში შაქრის დონეზე. ეს ინდექსი იზომება 0-დან 100-მდე მასშტაბით, ეს დამოკიდებულია პროდუქტების ტიპებზე, სხვადასხვა ნახშირწყლები სხვაგვარად შეიწოვება, ზოგი სწრაფად და შესაბამისად ექნებათ მაღალი გლიკემიური ინდექსი, ზოგი ნელა, სწრაფი შეწოვის სტანდარტი არის სუფთა გლუკოზა. მას აქვს გლიკემიური ინდექსი 100.

პროდუქტის GI დამოკიდებულია რამდენიმე ფაქტორზე:

- ნახშირწყლების ტიპი (მარტივ ნახშირწყლებს აქვთ მაღალი GI, რთულ ნახშირწყლებს აქვთ დაბალი GI)
- ბოჭკოების რაოდენობა (რაც მეტია საკვებში, მით უფრო დაბალია GI)
- საკვების დამუშავების წესი (მაგალითად, GI იზრდება სითბოს დამუშავებისას)
- ცხიმებისა და ცილების შემცველობა (რაც მეტია საკვებში, მით უფრო დაბალია GI)

არსებობს მრავალი განსხვავებული ცხრილი, რომელიც განსაზღვრავს საკვების გლიკემიურ ინდექსს, აქ არის ერთი მათგანი:

საკვების გლიკემიური ინდექსის ცხრილი საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ სწორი გადაწყვეტილებები, როდესაც არჩევთ რომელი საკვები შეიტანოთ თქვენს ყოველდღიურ რაციონში და რომელი შეგნებულად გამორიცხოთ.
პრინციპი მარტივია: რაც უფრო მაღალია გლიკემიური ინდექსი, მით უფრო იშვიათად ჩართავთ ასეთ საკვებს თქვენს დიეტაში. პირიქით, რაც უფრო დაბალია გლიკემიური ინდექსი, მით უფრო ხშირად მიირთმევთ ამ საკვებს.

თუმცა, სწრაფი ნახშირწყლები ასევე სასარგებლოა ჩვენთვის ისეთ მნიშვნელოვან კვებაში, როგორიცაა:

- დილით (ხანგრძლივი ძილის შემდეგ, სისხლში გლუკოზის კონცენტრაცია ძალიან დაბალია და მისი შევსება უნდა მოხდეს რაც შეიძლება სწრაფად, რათა ორგანიზმმა ამინომჟავების დახმარებით არ მოიპოვოს სიცოცხლისთვის საჭირო ენერგია); კუნთოვანი ბოჭკოების განადგურებით)
- და ვარჯიშის შემდეგ (როდესაც ინტენსიური ფიზიკური შრომისთვის ენერგიის დახარჯვა მნიშვნელოვნად ამცირებს სისხლში გლუკოზის კონცენტრაციას, ვარჯიშის შემდეგ იდეალურია ნახშირწყლების უფრო სწრაფად მიღება, რაც შეიძლება სწრაფად შევსება და კატაბოლიზმის თავიდან აცილება)

რამდენი ჭამა ნახშირწყლები?

ბოდიბილდინგსა და ფიტნესში ნახშირწყლები უნდა შეადგენდეს ყველა საკვები ნივთიერების მინიმუმ 50%-ს (რა თქმა უნდა, ჩვენ არ ვსაუბრობთ „გაშრობაზე“ ან წონის დაკლებაზე).
უამრავი მიზეზი არსებობს იმისათვის, რომ დატვირთოთ თავი ბევრი ნახშირწყლებით, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც საქმე ეხება მთლიან, დაუმუშავებელ საკვებს. თუმცა, უპირველეს ყოვლისა, უნდა გესმოდეთ, რომ არსებობს გარკვეული შეზღუდვა სხეულის უნარზე მათი დაგროვების. წარმოიდგინეთ ბენზინის ავზი: მას შეუძლია მხოლოდ გარკვეული რაოდენობის ლიტრი ბენზინის შენახვა. თუ ცდილობთ მასში მეტი ჩაასხათ, ზედმეტი აუცილებლად დაიღვრება. მას შემდეგ, რაც ნახშირწყლების მარაგი გარდაიქმნება გლიკოგენის საჭირო რაოდენობაში, ღვიძლი იწყებს მათი ჭარბი ცხიმის გადამუშავებას, რომელიც შემდეგ ინახება კანის ქვეშ და სხეულის სხვა ნაწილებში.
კუნთების გლიკოგენის რაოდენობა, რომელიც შეგიძლიათ შეინახოთ, დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენი კუნთი გაქვთ. ისევე როგორც ზოგიერთი გაზის ავზი უფრო დიდია ვიდრე სხვები, კუნთები განსხვავდება ადამიანიდან ადამიანში. რაც უფრო კუნთოვანი ხართ, მით მეტი გლიკოგენი შეინახავს თქვენს სხეულს.
იმისათვის, რომ დარწმუნდეთ, რომ იღებთ ნახშირწყლების სწორ რაოდენობას - არაუმეტეს, ვიდრე საჭიროა - გამოთვალეთ თქვენი ყოველდღიური ნახშირწყლების მიღება შემდეგი ფორმულის გამოყენებით. კუნთების მასის ასაშენებლად დღეში უნდა მიიღოთ -

7 გ ნახშირწყლები სხეულის წონის თითო კილოგრამზე (გამრავლეთ თქვენი წონა კილოგრამებში 7-ზე).

ნახშირწყლების მოხმარების საჭირო დონემდე გაზრდით, თქვენ უნდა დაამატოთ დამატებითი ძალების ვარჯიში. ბოდიბილდინგში ნახშირწყლების დიდი რაოდენობა მოგცემთ მეტ ენერგიას, რაც საშუალებას მოგცემთ ივარჯიშოთ უფრო და უფრო დიდხანს და მიაღწიოთ უკეთეს შედეგებს.
თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ თქვენი ყოველდღიური დიეტა ამ სტატიის უფრო დეტალური შესწავლით.