مهندسة
علوم أغذية, جامعة تشرين

الكربوهيدرات أو ما يُعرف مجازًا بالسكريات أو النشويات، هي جزيئات عضوية طبيعية تتكون من ذرات الكربون والهيدروجين والأوكسجين، وتستخدم الصيغة الكيميائية Cx(H20)y بشكل شائع للتعبير عن الكربوهيدرات، والتي تشير إلى أنّ بعض ذرات الكربون ترتبط مع بعض جزيئات الماء، والتي تعني حرفيًا “الكربون المائي”.

وتعتبَر الكربوهيدرات من أكثر المواد العضوية وفرةً وانتشارًا في الطبيعة، وهي إحدى المكونات الأساسية في جميع الكائنات الحية. وتتشكل بفعل عملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها النباتات الخضراء وذلك انطلاقًا من ثاني أكسيد الكربون والماء وضوء الشمس. تعمل الكربوهيدرات كمصدر أساسي للطاقة ومكونات هيكلية أساسية لمعظم الكائنات الحية، بالإضافة إلى أنّها تدخل في تركيب الأحماض النووية المسؤولة عن حمل ونقل المعلومات الوراثية.

وعلى الرغم من وضع العديد من الطرق لتصنيف الكربوهيدرات، إلا أنها التصنيف الأكثر شيوعًا هو تقسيمها إلى أربع مجموعات أساسية وهي:

  • السكريات الأحادية (مونو سكاريد): وتسمى أيضًا السكريات البسيطة، وتُعتبر وحدات البناء الأساسية التي ترتبط مع بعضها البعض لتكوين الكربوهيدرات. وهي ألدهيدات أو كيتونات متعددة الهيدروكسيل؛ وهذا يعني أنها جزيء واحد يحتوي على أكثر من مجموعة هيدروكسيل (-OH)، ومجموعة كربونيل (C=O) قد تتوضع على ذرة الكربون الطرفية في حالة سكر الألدوز، أو على ذرة الكربون الثانية في حالة سكر الكيتوز. ويتم تصنيف السكريات البسيطة حسب عدد ذرات الكربون في الجزيء والتي قد تكون من 3 إلى 7 ذرات، لكن أكثرها انتشارًا في الطبيعة هي الخماسية والسداسية. يسمى الجزيء الذي يحتوي على 6 ذرات كربون بالهكسوز، ومن أهمها هو سكر الجلوكوز (سكر العنب) وهو سكر ألدوهيكسوز؛ أي أنه سكر سداسي يحتوي على 6 ذرات كربون ومجموعة ألدهيد (CH=O). في حين أنّ الفركتوز (سكر الفاكهة) هو سكر كيتوهكسوز؛ أي أنه سكر سداسي يحتوي على 6 ذرات كربون ومجموعة كيتون. وعلى الرغم من أنّ الجلوكوز والفركتوز لهما نفس الصيغة الجزيئية وهي C6H12O6 إلا أن الترتيب البنيوي للذرات يختلف، وهذا الاختلاف هو ما يكسب هذه الجزيئات خصائص مختلفة. ومن أشهر السكريات الخماسية التي تحتوي على 5 ذرات كربون هو الرايبوز الذي يدخل في تركيب الأحماض النووية.
  • السكريات الثنائية (بولي سكاريد): تتكون من ارتباط جزيئين من السكريات البسيطة بواسطة رابطة جلايكوسيدية، وهي مركبات بلورية قابلة للذوبان بالماء. ويعتبر السكروز واللاكتوز والمالتوز من أهم السكريات الثنائية، إذ يتكون السكروز (سكر المائدة) من ارتباط جزيء واحد جلوكوز وجزيء فركتوز، أما اللاكتوز وهو سكر الحليب فيتكون من ارتباط جزيء جلوكوز وجزيء جالاكتوز، والمالتوز فهو ناتج ارتباط جزيئين من الجلوكوز.
  • السكريات المتعددة (أوليجو سكاريد): تتكون من ارتباط من ثلاث إلى ستة جزيئات من السكريات الأحادية، وتتشكل العديد من السكريات المتعددة نتيجة تحلل السكريات المعقدة. ويعتبر سكر الرافينوز وهو ثلاثي السكاريد موجود في العديد من النباتات ويتكون من الجالاكتوز والجلوكوز والفركتوز.
  • السكريات المعقدة (بولي سكاريد): هي الشكل الذي تتواجد عليه معظم الكربوهيدرات وتسمى أيضًا بالجلايكان، وهي بوليمر ناتج عن ارتباط أعداد كبيرة من السكريات الأحادية برابطة جلايكوسيدية. وتختلف هذه المركبات اختلافًا كبيرًا في الحجم، والتعقيد الهيكلي، ومحتوى السكر. ومن أكثر هذه الأنواع شيوعًا هو السيليلوز المكون الهيكلي الرئيسي للنباتات، وهو عديد سكاريد معقد يتكون من ارتباط وحدات الجلوكوز مع بعضها البعض وفق بنية خطية. كما أنّ النشا الموجود في النباتات والجليكوجين الموجود في الحيوانات هما من السكريات المعقدة. إذ يتواجد النشا غالبًا في بذور وجذور وسوق النباتات حيث يتم تخزينه كمصدر متاح للطاقة، وغالبًا ما يتم معالجة النشا النباتي وتصنيع المخبوزات منه، أو يمكن استهلاكه مباشرة كما في حالة نبات البطاطا. أما الجليكوجين والذي يتكون من سلاسل متفرعة من جزيئات الجلوكوز فيتم تخزينه في كبد وعضلات الحيوانات كمصدر للطاقة.

أكمل القراءة

208 مشاهدة

0

هل لديك إجابة على "ما هي الكربوهيدرات"؟