Carbohydrates (Kabohaidreti)

Yamkini kabohaidreti ni vitu vya kiogani vilivyosambaa na vinavyopatikana kwa wingi zaidi kiasili na ni sehemu muhimu ya viumbe hai wote. Neno kabohaidreti lina maana ya “watered carbon”; na Cx(H2O)y ni fomyula ya jumla inayotumika kuelezea kabohaidreti zilizo nyingi.

Kabohaidreti hutengenezwa na mimea ya kijani kutokana na dioksidi ya kaboni (carbon dioxide) na maji katika mlolongo wa usanidinuru (photosynthesis). Kabohaidreti ni vyanzo vya nishati na ni viungo muhimu katika miundo ya viumbehai, na kwa nyongeza, sehemu ya muundo wa nucleic acids, ambayo hutunza taarifa za kiurithi (genetic), huundwa na kabohaidreti.

Mgawanyo na Majina ya Kabohaidreti

Kuna migawanyo ya aina mbalimbali inayotumika ya kabohaidreti, lakini makundi haya manne -monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides na polysaccharides -ndiyo mgawanyo unaotumika zaidi. Monosaccharides nyingi, au simple sugars, hupatikana katika zabibu, matunda mengine, na asali. Pamoja na kuwa molekuli nyingi za kabohaidreti huwa na atomu za kaboni tatu hadi tisa, kabohaidreti nyingi tunazozifahamu huwa ni muunganiko wa kabohaidreti tano au sita na kufanya molekuli moja iliyo kama mnyororo. Simple sugars tatu za muhimu -glucose (ambayo pia huitwa dextrose, grape sugar, na corn sugar), fructose (fruit sugar), na galactose -zina molecular formula moja, (C6H12O6), lakini , kwa sababu atomu zao zina mipangilio tofauti ya kiumbo, sukari hizi zina tabia tofauti; sukari hizi ni isomers.

Mabadiliko madogo katika mpangilio wa kiumbo hugunduliwa na viumbe hai na huathiri umuhimu wa kibayolojia wa isomeric compounds. Inafahamika, kwa mfano, kuwa utamu wa sukari za aina tofauti hutofautiana kulingana na mpangilio wa hydroxyl groups (-OH) zilizo sehemu ya mpangilio wa muundo wa molekuli husika. Nishati katika chemical bonds za glucose kwa namna fulani hutoa kwa viumbe hai walio wengi sehemu kubwa ya nishati ambayo huhitajika katika kutekeleza shughuli zao. Galactose ambayo ni simple sugar inayopatikana mara chache sana, kwa kawaida huungana na simple sugars nyingine na kutengeneza molekuli kubwa zaidi.

Molekuli mbili za simple sugar zilizoungana hutengeneza disaccharide, au double sugar. Disaccharide iitwayo sucrose, au table sugar, hujengwa na molekuli moja ya glucose na molekuli moja ya fructose; na vyanzo vikuu vya sucrose ni sugar beets na cane sugar. Milk sugar au lactose na maltose nazo pia ni disaccharides. Kabla ya nishati ndani ya disacharides kutumika na viumbe hai ni lazima zivunjwe na kuwa monosaccharides kwanza.

Oligosaccharides ambazo hujengwa na monosaccharides tatu hadi sita, hupatikana mara chache sana ndani ya vitu vya asili.

Polysaccharides (neno lenye maana ya sukari za aina nyingi) linajumuisha miundo mingi na hifadhi za nishati zilizo nyingi zinazopatikana kiasili. Molekuli kubwa zinazoweza kuwa ni muunganiko wa monosaccharides hadi 10,000, zinaweza kuwa na ukubwa tofauti, na miundo ya ukubwa tofauti, viwango vya sukari vilivyo tofauti; mamia kadhaa ya aina tofauti yamegunduliwa hadi sasa.

Cellulose, kiungo kikuu katika miundo ya mimea, ni complex polysaccharide yenye vitengo vingi vya glucose vilivyounganishwa pamoja; ni polysaccharide iliyozoeleka zaidi. Starch inayopatikana katika mimea na glycogen inayopatikana katika wanyama ni complex glucose polysaccharides. Starch (inayotokana na neno la Old English stercan, lenye maana ya -to stiffen-) hupatikana mara nyingi ndani ya mbegu, mizizi, mashina, ambako hutunzwa kama nishati iliyo tayari kutumika na mmea. Starch ya mimea inaweza kutengenezwa kuwa chakula kama mikate, au inaweza kuliwa moja kwa moja – kama viazi. Glycogen, ambayo inatengenezwa na minyororo ya molekuli za glucose yenye matawi, hutengenezwa ndani ya ini na misuli ya wanyama na hutunzwa kama chanzo cha nishati.

Umuhimu Wa Kibayolojia

Umuhimu wa kabohaidreti kwa viumbe hai ni mkubwa mno. Nishati inayotunzwa na mimea na wanyama yote ni kabohaidreti na lipid; kabohaidreti hupatikana kirahisi kama chanzo cha nishati, wakati lipids ni chanzo cha nishati kinachochukua muda mrefu na hutumika kwa kiasi kidogo zaidi. Glucose ambayo ni free sugar ambayo isiyoungana na kitu kingine huzunguka ndani ya damu ya wanyama, ni muhimu kwa ufanyaji kazi wa seli. Udhibiti unaofaa wa glucose metabolism ni kitu cha muhimu ili kuweza kuishi.

Uwezo wa ruminats, kama ng’ombe, kondoo na mbuzi kubadilisha polysaccharides zilizomo ndani ya majani kuwa protini, hutengeneza chanzo kikubwa cha protini kwa binadamu. Baadhi ya antibiotics muhimu kama streptomycin, hutokana na kabohaidreti. Cellulose ndani ya mimea hutumika kutengeneza karatasi, mbao kwa ajili ya ujenzi na fanicha.

Mchango Katika Chakula cha Binadamu

Nishati inayotakiwa na mtu (total caloric requirement) hutegemea umri, kazi, na vipengele vingine lakini kwa kawaida ni kati ya kalori 2,000 hadi 4,000 kwa kipindi cha saa 24 (kalori moja, kama neno linalotumika katika lishe, ni kiwango cha choto kinachohitajika ili kupandisha joto la gramu 1,000 za maji kutoka 15C hadi 16C; na hupimwa kama kilocalorie.) Kabohaidreti inayoweza kutumika na binadamu hutoa kalori 4 kwa gramu ukilinganisha kalori 9 kwa gramu za mafuta (fat) na 4 kwa gramu za protini.

Pamoja na kwamba kabohaidreti huchukua karibu asilimia 80 ya kalori za jumla zinazoliwa katika mlo wa binadamu, kwa mlo mmoja, uwiano wa starch na kabohaidreti kwa jumla huwa tofauti, kulingana na mila husika. Asia ya Mashariki na katika maeneo ya Afrika, ambako wali na mimea yenye mizizi inayohifadhi chakula kama mihogo hutoa chakula kikuu, starch huweza kufikia asilimia 80 ya jumla ya kabohaidreti. Katika mlo wa kawaida wa nchi za Ulaya asilimia 33 hadi 50 ya kalori hutoka kwenye kabohaidreti. Karibia nusu (asilimia 17 hadi 17) huwa ni starch; theluthi nyingine ni sukari ya mezani (sucrose) na milk sugar (lactose); na asilimia ndogo ya monosaccharides kama glucose na fructose, ambacho hupatikana zaidi kwenye matunda, asali, syrups, na baadhi ya mboga za majani kama artichokes, vitunguu na sugar beets. Sehemu ndogo inayobakia huwa ni kabohaidreti isiyoweza kumeng’enywa, ambayo mara nyingi ni ngozi za nje (zinazotengenezwa na cellulose) za mbegu na vikonyo na majani ya mboga.

Mchango Katika Kutunza Nishati

Starches, polysaccharide ambayo ni hifadhi kuu ya nishati katika mmea inayotumiwa na binadamu, huhifadhiwa katika mmea katika umbile la chembechembe ndogo za mviringo (spherical granules) ambazo zinatofautiana katika kipenyo kuanzia kama micrometres 3 hadi 100 (kama inchi 0.0001 hadi 0.004). Starch nyingi za mimea hujengwa na mchanganyiko wa vitu viwili: amylose na amylopectin. Molekuli za glucose ndani ya amylose huwa na mnyororo nyoofu, au umbo la kunyooka. Amylopectin huwa na umbo la mnyororo wenye matawi na huwa molekuli iliyojazana zaidi. Vitengo vya glucose vipatavyo elfu kadhaa vinaweza kuwa katika molekuli moja ya starch. (Katika mchoro, kila mviringo mmoja mdogo unasimamia molekuli moja ya glucose.)

Zaidi ya starches, baadhi ya mimea Kwa mafano Jerusalem artichoke na majani ya aina fulani ya nyasi, hasa nyasi za rye, huwa na hifadhi za polysaccharides zenye vitengo vya fructose badala ya glucose. Pamoja na kuwa polysaccharides za fructose zinaweza kuvunjwavunjwa ili kutengeneza syrups, haziwezi kumeng’enywa na wanyama wakubwa.

Starches hazitengenezwi na wanyama; badala yake wanyama hutengeneza polysaccharide inayorandana na starch, glycogen. Karibu seli zote za wanyama ambao ni vertebrate na invertebrate, na hata seli za fungi na protozoa nyingi, huwa na glycogen; na viwango vikubwa hupatikana ndani ya ini na misuli ya wanyama. Umbo la jumla la glycogen, ambao ni molekuli yenye matawi mengi yenye vitengo vya glucose, inafanana kwa mbali na amylopectin ya starch. Wanyama wakiwa na msongo na shughuli zinazotumia misuli, glycogen huvunjwa haraka na kuwa glucose na kisha kutumika kama chanzo cha nishati. Kwa jinsi hii, glycogen ni hifadhi ya haraka ya kabohaidreti. Isitoshe, kiwango kilichopo cha glycogen muda wo wote, hasa katika ini, moja kwa moja huonyesha hali ya kilishe ya mnyama. Wakati kuna uwingi wa chakula, hifadhi za glycogen na mafuta zote huongezeka, lakini wakati kuna upungufu wa chakula kufikia chini ya kiwango kinachotakiwa, hifadhi za glycogen hupungua haraka sana, wakati mafuta hupungua kwa kasi ndogo zaidi.

Mchango Katika Maumbile Ya Wanyama Na Mimea

Wakati starch na glycogen ndiyo hifadhi kuu za polysaccharides za viumbe hai, kabohaidreti nyingi iliyopo katika ulimwengu inapatikana kama viungo vya maumbile ya kuta za seli (cell walls) za mimea. Kabohaidreti iliyomo katika kuta za seli za mimea hupatikana katika matabaka, moja katika matabaka hayo likiwa uwingi wa cellulose zaidi kuliko mengine. Sifa za kimaumbile na kikemikali za cellolose ni tofauti na zile za amylose iliyopo katika starch.

Katika seli nyingi za mimea, ukuta wa seli una unene wa kama micrometre 0.5 na huwa una mchanganyiko wa cellulose, pentose-containing polysaccharides (pentosans), na namna ya plastiki iitwayo lignin. Viwango vya cellulose na pentosan huwa tofauti; mimea mingi huwa asilimia 40 hadi 60 ya cellulose, ingawa viwango vikubwa zaidi huonekana kwenye nyuzinyuzi za pamba.

Polysaccharides hufanya kazi kama kiungo kikuu cha ujenzi wa maumbile katika wanyama. Chitin, ambayo ni sawa na cellulose, huonekana katika wadudu na arthropods wengine. Polysaccharides nyingine huchukua nafasi kubwa katika tishu za maumbile ya wanyama wakubwa.

Makundi Ya Kabohaidreti

Monosaccharides

Vyanzo

Monosaccharide ni kitu cho chote kinachotumika katika kujenga kabohaidreti. Monosaccharides ni polyhydroxy aldehydes au ketones; maana yake, ni molekuli yenye hydroxyl group (-OH) zaidi ya moja, na carbonyl group (C=O) au kwenye kaboni ya mwisho (aldose) au kwenye kaboni ya pili (ketose). Carbonyl group huunganika na atomu ya hydroxl group ndani ya aqueous solution kutengeneza cyclic compound (hemi-acetal au hemi-ketal). Monosaccharide inayotokea ni crystalline water-soluble solid.

Monosaccharides hugawanywa kwa idadi ya atomu za kaboni katika molekuli; dioses zina mbili, trioses zina tatu, tetroses nne, pentoses tano, hexoses sita, na heptoses saba. Zilizo nyingi zina atomu tano au sita. Pentoses za muhimu zaidi ni xylose, inayopatikana ikiwa imeungana kama xylan ndani ya mbao; arabinose kutoka miti ya coniferous; ribose , kiungo cha ribonucleic acids (RNA)na vitamini kadhaa; na deoxyribose, kiungo cha deoxyribonucleic acid (DNA). Katika aldohexoses muhimu ni glucose, mannose, na galactose; fructose ni ketohexose.

Baadhi ya derivatives za monosaccharides ni za muhimu. Ascorbic acid (vitamin C), kwa mfano, ni derivative ya glucose.

Monosaccharides zinazoonekana kwa wingi kiasili ni D-glucose, D-mannose, D-fructose, na D-galactose baina ya hexoses na D-xylose na L-arabinose baina ya pentoses. Kwa namna fulani, D-ribose na 2-deoxy-D-ribose huonekana kila pahala kila wakati kwa sababu hujenga sehemu ya kabohaidreti ya ribonucleic acid (RNA) na deoxyribonucleic acid (DNA); sukari hizi hupatikana katika seli zote za vitu vinavyojenga nucleic acids.

Baadhi ya monosaccharides zinazopatikana kiasili

Some naturally occurring monosaccharides
sugar	sources
L-arabinose	mesquite gum, wheat bran
D-ribose	all living cells; as component of ribonucleic acid
D-xylose	corncobs, seed hulls, straw
D-ribulose	as an intermediate in photosynthesis
2-deoxy-D-ribose	as constituent of deoxyribonucleic acid
D-galactose	lactose, agar, gum arabic, brain glycolipids
D-glucose	sucrose, cellulose, starch, glycogen
D-mannose	seeds, ivory nut
D-fructose	sucrose, artichokes, honey
L-fucose	marine algae, seaweed
L-rhamnose	poison-ivy blossom, oak bark
D-mannoheptulose	avocado
D-altroheptulose	numerous plants

Glucose ni moja ya kundi la kabohaidreti linaloitwa simple sugars (monosaccharides). Glucose (kutoka neno la kigiriki glykys; “tamu”) ina molecular formula C6H12O6. Hupatikana katika matunda na asali na ni free sugar kuu inayozunguka katika damu ya wanyama. Ni chanzo cha nishati katika utendaji kazi wa seli, na udhibiti wa uvunjwaji wake ni muhimu sana. Molekuli za starch, namna kuu ya kabohaidreti ya hifadhi ya nishati ya mimea, huundwa na maelfu ya vipande vya glucose vilivyoungana kama mstari. Kabohaidreti nyingine inayojengwa na glucose ni cellulose, ambayo nayo ni molekuli kwenye mstari. Dextrose ni molekuli ya D-glucose.

Fructose ni kabohaidreti katika jamii ya simple sugars, au monosaccharides. Fructose, pamoja na glucose, hupatikana katika matunda, asali, na syrups; hupatikana pia katika baadhi ya mboga za majani. Ni kiungo, pamoja na glucose, cha disaccharide sucrose, ambayo ni sukari ya kawaida (table sugar).

Galactose ni moja katika jamii ya kabohaidreti ziitwazo sugar sugars (monosaccharides). Kiasili hupatikana ikiwa imeungana na sukari nyingine, kwa mfano, katika lactose (milk sugar). Galactose hupatikana vilevile ndani ndani ya complex carbohydrates na katika carbohydrate-containing lipids ziitwazo glycolipids, ambazo hupatikana katika ubongo na tishu za neva za wanyama.

Disaccharides na oligosaccharides

Kuna idadi kubwa ya miundo ya disaccharides inayoweza kuundwa, lakini ni miundo michache tu yenye umuhimu wa kibiashara au kibayolojia.

Sucrose na trehalose

Sucrose au sukari ya kawaida ya mezani, ni bidhaa muhimu duniani kote. Hadi kufikia muongo wa pili wa karne ya 21, uzalishwaji wake ulikuwa zaidi ya tani milioni 170 kwa mwaka. Mwunganiko wa glucose na fructose ndani yake hauruhusu sukari hii kushiriki mabadiliko ya kikemikali hadi zivunjwe; kwa sababu hii sucrose hujulikana kama nonreducing sugar.

Trehalose inafanana na sucrose lakini hutumika kwa kiwango kidogo zaidi. Trehalose hujengwa na molekuli mbili za alpha-D-glucose nayo ni nonreducing sugar. Trahalose hupatikana katika uyoga mchanga na katika resurrection plant (Salaginella).

Lactose na maltose

Lactose ni moja (sucrose ni nyingine) ya sukari zinazopatikana katika mlo wa binadamu duniani kote; ina asilimia 7 ya maziwa ya binadamu na asilimia 4-5 ya maziwa ya wanyama wakubwa kama ng’ombe, mbuzi na kondoo. Lactose ina aldohexoses mbili-beta-D-galactose na glucose- vikiwa vimeungana lakini vikiruhusu mabadiliko ya kikemikali; kwa hiyo, lactose ni reducing sugar.

Kuna matatizo ya kimetaboliki yanayohusiana na lactose yanayoweza kutokea kwa watoto; wakati mwingine, ni kwa sababu ya kushindwa kumeng’enya vizuri sehemu ya galactose ya molekuli hiyo.

Pamoja na kuwa haipatikani kiasili ikiwa haijaungana, maltose ina umunhimu mkubwa wa kibayolojia kwa sababu ni zao la kuvunjwa kwa starch wakati wa mmeng’enyo wa chakula. Maltose ina alpha-D-glucose ikiwa imeungwa kwenye kipande cha pili cha glucose kwa namna ambayo maltose inakuwa ni reducing sugar. Maltose inaweza kuvunjwavunjwa na wanyama, hutumia kuleta utamu na kama chakula kwa vichanga ambao wana uwezo mdogo wa kuhimili lactose.

Polysaccharides

Polysaccharides au glycans, zinaweza kugawanywa kwa namna nyingi; namna ifuatayo hutumika zaidi. Homopolysaccharides ni polysaccharides zinazoundwa na aina moja tu ya monosaccharide. Homopolysaccharides zinaweza kugawanywa tena katika straight-chain na branched-chain homopolysaccharide kulingana na mpangailio wake. Heteropolysaccharides ni zile ambazo zina aina mbili au zaidi ya monosaccharides, nazo pia zinaweza kuwa ni straight-chain au branched-chain. Kwa ujumla, miundo mingi ya polysaccharides ina monosaccharide moja au mbili.

Polysaccharide ndilo umbo ambalo kabohaidreti nyingi za asili hupatikana. Polysaccharide zinaweza kuwa na umbo au linaloganyika au lililonyooka (branched or linear structure.) Polysaccharide zenye maumbo ya kunyooka kama cellulose kwa kawaida huungana pamoja na kutengeneza kitu kigumu; polysaccharides zilizogawanyika, (kwa mfano, gum arabic), kwa kawaida huyeyuka katika maji na kutengeneza paste.

Polysaccharides zinazotengenezwa na molekuli nyingi za sukari ya aina moja au kitu kinachotokana na sukari huitwa homopolysaccharides (homoglycans).

Homopolysaccharides zinazoundwa na glucose zina glycogen na starch -kabohaidreti za hifadhi za wanyama na mimea -pamoja na cellulose.

Polysaccharides zenye molekuli zinazotokana na sukari zaidi ya moja au vitu vinavyotokana na sukari zaidi ya kimoja huitwa heteropolysaccharides (heteroglycans).

Kabohaidreti

Kabohaidretini sukari, starch na dietary fiber zinazopatikana katika baadhi ya chakula. Mwili huvivunjavunja na kuwa glucose ambayo hutoa nishati ya mwili.

Kabohaidreti kwa kawaida huapatiakana katika mimea. Hupatikana pia katika bidhaa za maziwa kama aina ya sukari iitwayo lactose. Chakula chenye kabohaidreti kwa wingi ni mkate, pasta, maharage, viazi vitamu, wali na nafaka.

Mwili huvunja kabohaidreti na kupata glucose, ambayo chanzo kikuu cha nishati kwa ubongo na misuli. Gramu moja ya kabohaidreti hutoa kalori 4 za nishati.

Kwa ujumla, binadamu anashauriwa kupata ya asilimia 45-65 ya kalori zote kwa siku kutokana na kabohaidreti. Lakini mahitaji ya kabohaidreti yatakuwa tofauti baina ya mtu na mtu kutokana na vigezo vya ukubwa wa mwili, kazi anazofanya, na uwezo wake wa kudhibiti sukari ya ndani ya damu.

Food and Drug Administration (FDA) wanashauri watu wapate gramu 275 za kabohaidreti kial siku katika mlo wa kalori 2000. Hii inajumuisha dietary fiber, total sugras na sukari inayoongezwa.

Kabohaidreti katika chakula hupatikana katika miundo tofauti, ikiwa ni pamoja na:

. Dietary fiber, aina ya kabohaidreti ambayo haiwezi kumeng’enywa kirahisi na mwili. Hupatikana katika matunda, mboga za majani, njugu, mbegu, maharage, na nafaka nzima.

. Total sugars, ambayo ni pamoja na sukari ipatikanayo katika chakula asili, kama bidhaa za maziwa, pamoja na sukari inayoongezwa, ambayo hupatikana zaidi katika chakula cha kuokwa, peremende, na desserts. Mwili humeng’enya na kufyonza sukari kwa urahisi.

. Sugar alcohols, aina ya kabohaidreti ambayo haifyonzwi kikamilifu na mwili. Zina ladha tamu na kalori chache kuliko sukari. Sugar alcohols huongezwa katika chakula kama reduced-calorie sweeteners, kama chewing gum, baked goods , na peremende.

Dietry fiber husaidia mtiririko wa chakula, hupunguza sukari na cholsterol katika damu, na huweza kusaidia kupunguza kiasi cha kalori kinacholiwa. FDA hushauri watu kupata gramu 28 za dietary fiber kila siku katika mlo wa kalori 2000.

Watu wengu huvuka kiwango kiasi kilichopendekezwa cha sukari ya kuongeza. Hii inaweza kuongeza uwezekano wa mtu kupata magonjwa ya moyo na mishipa ya moyo na vishmo katika meno.

Watu hushauriwa kupata chini ya kalori 200 kutokana na sukari ya kuongeza kila siku. American Heart Association inashauri wanawake kutumia chini ya vujiko vya chai 6 (25g) kwa siku na wanaume kutumia chini ya vijiko vya chai 9 (36g) kwa siku.

Kemia Ya Kabohaidreti

Muundo wa kikemikali wa kabohaidreti una kaboni, haidrojeni , na oksijeni. Vitu vya aina kuu mbili hujenga kabohaidreti: Aldehydes, ambazo ni kaboni zenye double-bond na atomu za oksijeni, kukiongezeka atomu ya haidrojeni, na ketones, ambazo ni kaboni azenye double-bond na atomu za oksijeni, kukiongezeka atomu mbili za kaboni.

Kabohaidreti huweza kuungana na kutengeneza polymers, au minyororo (chains) na kujenga aina tofauti ya kabohaidreti.

Monosaccharides

Monosaccharides hujengwa na kitengo kimoja cha sukari yenye. Mifano ni:

. glucose, chanzo kikuu cha nishati cha mwili
. galactose, ipatikanayo kwa wingi katika maziwa na bidhaa za maziwa
. fructose, ambayo hupatikana zaidi katika maatunda na mboga za majani.

Disaccharides

Disaccharides ni molekuli mbili za sukari zilizoungana. Mifano ni:

. lactose, inayopatikana katika maziwa, hutengenezwa na mwunganiko wa glucose na galactose
. sucrose, au table sugar, inayoundwa na glucose na fructose.

Polysaccharides

Polysaccharides ni minyororo ya sukari nyingi. Inaweza kuwa na mamia au maelfu ya monosaccharides. Sukari yenye monosaccharides 3-10, wataalamu huiita oligosaccharide. Polysaccharides ni hifaaadhi ya chakula ya mimea na wanyama. Mifano ni kama:

. glycogen, ambayo hutunza nishati katika maini na misuli
. starches, ambayo hupatikana kwa wingi katika viazi mviringo, mchele, na ngano
. cellulose, moja ya vitu muhimu vinavyojenga maumbo ya mimea.

Simple na Complex Carbohydrates

Complex carbohydrates zinaundwa na minyororo mirefu ya molekuli za sukari. Mwili hubadili molekuli hizi za sukari kuwa glucose, ambayo utaitumia kupata nishati. Kwa kuwa complex carbohydrates zina minyororo mirefu zaidi, inachukua muda mrefu zaidi kuivunjavunja na kupata nishati kuliko simple carbohydrates.

Aina zote mbili za carbohydrates hupatikana katika chakula cha aina nyingi. Zaidi ya kutoa nishati, chakula hiki kina sifa zaidi zilizo muhimu kiafya.

Tutatazama kidogo tofauti kati ya simple na complex carbohydrates.

Carbohydrates Zipi Ni Bora?

kabohaidreti hutoa karibu nishati yote katika mwili. Kama chazo cha nishati, complex carbohydrates ni chaguo zuri zaidi. Lakini ukitazama lishe kiujumla, ni vigumu kutoa maamuzi.

Simple carbohydrates, au sukari, hujengwa na minyororo mifupi zaidi ya molekuli na kwa hiyo humeng’enywa kwa muda mfupi zaidi.

Hoja hii maana yake simple carbohydrates hutoa nyongeza ya ghafla ya glucose ya ndani ya damu, na kuupa mwili nishati inayodumu muda mfupi.

Nyongeza hii ya ghafla ndiyo inayosadikika kuhusika na “sugar rush”.

Complex carbohydrates huongeza glucose katika damu kwa kipindi kirefu na kutoa nyongeza ya nishati ya muda mrefu.

Baadhi ya simple carbohydrates huapatikana katika chakula bora kwa afya kama maziwa na matunda, ambavyo vina vitamini, madini, na virutubishi vingine.

Lakini baadhi ya simple carbohydrates hupatikana katika chakula chenye viwango vidogo kilishe, kama vinywaji vyenye sukari.

Complex carbohydrates hupatikana vile vile kwenye chakula kilichosindikwa na kwa hiyo kuwa na viwango vidogo kilishe, kama unga wa kukobolewa. Hata hivyo, complex carbohydrates nyingine nyingi hupatikana katika chakula chenye lishe bora.

Mfano mzuri ni fiber, ambayo ni aina ya complex carbohydrate na ipatikanyo katika chakula kitokanacho na mimea. Fiber ni muhimu katika kutunza afya ya mfumo wa mmeng’enyo wa chakula.

Pamoja na kwamba complex carbohydrates ni chanzo kizuri zaidi cha nishati, si lazima kuwa zitakuwa na mchango mkubwa kiafya. Miundo mingine ya simple carbohydrates ni bora zidi kiafya kuliko complex carbohydrates.

Simple Carbohydrates

Kuna chakula kingi katika kundi la simple carbohydrates ambacho ni kizuri kwa lishe. Kwa mfano, matunda, na mboga za majani kina simple carbohydrates, alkini vina uwingi wa virutubishi, kama vitamini na madini, na pia vina dietary fiber.

Maziwa na bidhaa zitokanazo na maziwa yana lactose, ambayo ni namna ya simple carbohydrate. Chakula hiki hakina fiber lakini kina uwingi wa protini, calcium na vitamini D.

Simple carbohydrates za kukwepa haswa ni chakula cha kusindikwa (processed foods) au kilichoongezewa sukari. Kuongeza sukari kwenye chakula huongeza kalori, bila kuongeza virutubishi vyo vyote.

Mifano ya chakula hicho ni:

. peremende
. vinywaji vyenye sukari
. syrups
. sukari ya mezani
. juisi ya matunda
. chakula kilichoongezewa sukar, kama bidhaa za kuokwa au nafaka.

Ikiwezekana watu wapendelee kula matunda na juisi ya matunda. Matunda yana dietary fiber na ni bora zaidi.

Complex Carbohydrates

Complex carbohydrates zinazopatikana katika chakula kisichokobolewa huwa kina uwingi wa lishe. Kwa mfano, nafaka nzima huwa na ganda la bran na germ, ambavyo hutoa fiber, vitamini B na E, phytochemicals, na mafuta salama.

Chakula hiki kinaweza kupunguza uwezekano wa kupata madhara sugu ya afya, kama kisukari type 2 diabetes, magonjwa ya moyo, na baadhi ya saratani.

Mifano ya nafaka nzima ni:

. brown rice
. shayiri
. buckwheat
. bulgur wheat
. oats
. wild rice
. spelt

Nafaka iliyokobolewa no complex carbohydrates lakini haina bran na germ ya pujnje, na hivyo ina lishe kidogo zaidi kuliko nzima.

Mifano ya nafaka iliyokobolewa:

. unga mweupe
. degermed cornmeal
. mkate mweupe
. wali mweupe

Mboga za majani, legumes, na njugu ni mifano ya chakula chenye uwingi wa lishe ambacho ni chanzo cha complex carbohydrates. Ni rahisi kuacha ngozi ya juu kwenye mboga za majani na matunda kabla ya kuvila, kitu kitakachoongeza thamani ya lishe.

Glycolysis

Glycolysis ni mlolongo wa chemical reactions 1o unaotokea katika seli zilizo nyingi unaovunjavunja glucose, na kutoa nishati ambayo baadaye hudakwa na kutunzwa ndani ya ATP. Molekuli moja ya glucose (pamoja na coenzymes na inorganic phosphate) hutoa molekuli mbili za pyruvate (au pyruvic acid) na molekuli mbili za ATP. Pyruvate huingia kwenye mzunguko wa tricarboxylic acid kama oksijeni ya kutosha ipo au kuchachushwa (fermented) na kuwa lactic acid au ethanol kama hamna oksijeni ya kutosha. Kwa hiyo glycolysis hutoa ATP kwa mahitaji ya seli ya nishati na vitengo vya ujenzi katika kutengeneza bidhaa nyingine za seli.

Polysaccharide

Polysaccharide ndiyo muundo ambao kabohaidreti nyingi asilia hupatikana. Polysaccharide ina weza kuwa na muundo wa molekuli ambao una matawi au nyoofu. Miundo iliyonyooka kama vile cellulose hujishindilia pamoja na kufanya umbo gumu, miundo yenye matawi (mfano, gum arabic) kwa kawaida huyeyuka ndani ya maji na kuwa kama gundi.

Polysaccharides zinazojengwa na molekuli nyingi za sukari moja au derivative ya sukari moja huitwa homopolysaccharides (homoglycans). Homopolysaccharides zinazotokana na glucose ni kama glycogen na starch-kabohaidreti za hifadhi za wanyama na mimea -pamoja na cellulose, kiungo muhimu katika muundo wa mimea iliyo mingi.

Homopolysaccharides nyingine ni kama pentosans iliyomo kwenye mbao, njugu, na mazao menegine ya mimea; na fructans zenye fructose, kama inulin kwenye mizizi na tubers za Jerusalem artichoke na dahlia. Pectins, zipatikanazo kwenye matunda na berries hutumika kibiashara kama gelling agents, hutengenezwa na galacturonic acid (derivative ya galactose).

Kitengo cha kujirudia cha chitin, moja ya vitu vinavyojenga exoskeleton ya arthropods ni N-acetyl-D-glucosamine, derivative ya glucose, magamba ya nje ya arthropods kama crabs na lobsters yana asilimia 20 ya chitin.

Kitengo ch kujirudia cha chitin, moja ya vitu vinavyojenga exoskeleton ya arthropods ni N-acetyl-D-glucosamine, derivative ya glucose, magamba ya nje ya arthropods kama crabs na lobsters yana asilimia 20 ya chitin. sehemu inayojenga

Polysaccharides zinazoundwa na molekuli za sukari zaidi ya moja huitwa heteropolysaccharides (heteroglycans). Nyingi huwa na vitengo tofauti viwili na huhusiana na protini (glycoproteins- kwa mafano, gamma globulin kutoka kwenye plasma ya damu, acid mucopolysaccharides) au lipids (glycolipids- kwa mfano, gangliosides zilizomo kwenye central nervous system). Acid mucopolysaccharides zinapatikana kwa wingi katika tishu za wanyama. Kitengo husika huitwa mixed disaccharide ambacho kina glucuronic acid inayoungana na N-acetyl-D-glucosamine. Mucopolysaccharide ipatikanayo kwa wingi, hyaluronic acid kutoka kwenye connective tissue, ni kiungo kikuu cha joint fluid (synovia.)

Monosaccharides

Monosaccharide ni mchanganyiko wo wote unaotumika kama bloku ya ujenzi wa kabohaidreti. Monosaccharides ni polyhydroxy aldehydes au ketones, yaani, ni molekuli zenye hydroxyl group (-OH) zaidi ya moja, na carbonyl group (C=O) iliyo kwenye atomu ya kaboni ya mwisho (aldose) au kwenye atomu ya kaboni ya pili (ketose). Carbonyl group huungana kwenye aqueous solution na hydroxyl group moja kuunda cyclic compound (hemi-acetal au hemi-ketal). Monosaccharide inayotokea huwa ni crystalline ambayo huyeyuka katika maji.

Monosaccharides huwekwa kwenye matabaka tofauti kulingana na idadi ya atomu za kaboni katika molekuli moja; dioses zina mbili, trioses zina tatu, tetroses zina nne, pentoses tano, hexoses sita , heptoses saba. Zilizo nyingi huwa na tano au sita. Pentoses muhimu ni pamoja na xylose, inayopatikana ikiwa imeungana na xylan katika mbao, arabinose kutoka kwenye miti ya coniferous; ribose, kiungo cha ribonucleic acids (RNA) na viatamini kadhaa; deoxyribose, kiungo cha deoxyribonucleic acid (DNA). Baina ya aldohexoses muhimu ni glucose, mannose, na galactose; fructose ni ketohexose.

Baadhi ya vitu kadhaa vitokanavyo na monosaccharides ni muhimu. Ascorbic acid (vitamini C) hutokana na glucose.