Szénhidrátok

A szénhidrátok, ahogy az már 1844 óta használatos kémiai nevük is utal rá, szénből és a vízmolekula alkotóelemeiből, hidrogénből és oxigénből állnak, s valóban a legtöbb cukor az Cn(H2O)n általános képlettel leírható. Szénhidrátok közé tartoznak a cukrok, a keményítő és a cellulóz is. Jelentőségük tehát igen nagy, hiszen az élőlények energiatartaléka és a növényi szövetek váza is szénhidrát. A szénhidrátok fő élettani szerepe az energiatermelés: 1 gramm szénhidrátból 4,1 kcal (17,6 kJ) energia szabadul fel. Energiaigényünk legnagyobb részét a szénhidrátokból nyerhetjük.

Optimális, ha a napi energia bevitel 55-58 energiaszázaléka szénhidrátból, mégpedig összetett szénhidrátból áll.
A szervezet az "üzemanyagként" fel nem használt szénhidrátokat zsírrá alakítja, és azt a zsírszövetben raktározza. Emellett a szénhidrátoknak még számtalan kisebb-nagyobb feladata van a szervezetben. Cukorláncok fehérjékhez is kapcsolódhatnak, és többek között az immunrendszer ezen összetett sejtfelszíni molekulák alapján tudja felismerni és megkülönböztetni az idegen és saját sejteket, de számos egyéb funkciójuk is van a szervezetben. Szöveteinkben a sejtek közötti állomány rostanyagának fehérjékkel kombinált alkotói (proteoglikánok), nem nélkülözhetők a kollagén és elasztin rostokhoz és a sejteket összekötő struktúrákhoz sem.

A szénhidrátok csoportosítása

Egyszerű szénhidrátok (monoszacharid):

Legalább három szénatom alkotta láncból és a hozzájuk kapcsolódó hidrogén és oxigén atomokból állnak. A szervezet számára legfontosabbak általában öt vagy hat szénatomot tartalmaznak. Az öt szénatomos pentózok fontos alkotóelemei a sejtjeinket felépítő két létfontosságú óriásmolekulának, a DNS-nek (dezoxiribonukleinsav) és az RNS-nek (ribonukleinsav). A hatszénatomos hexózok közé tartozik az anyatej egyszerű cukra, a galaktóz, a fruktóz (gyümölcscukor) és a glükóz (szőlőcukor) is. A táplálkozásban energiaforrásként mindenképpen a hat szénatomos cukrok a legfontosabbak. Ezen belül is központi szerepe van a glükóznak, mert a szervezet minden szénhidrátot és egyéb energiahordozót végső soron glükózzá alakít, közvetlenül csak ezt tudják fölvenni a sejtek, majd energiává alakítani, miközben széndioxiddá és vízzé ég el.

Két cukor molekulából állók (diszacharidok):

Két cukorgyűrűből állnak, ide sorolhatjuk a szacharózt, amit általában úgy ismerjünk, mint a cukornád vagy répacukor feldolgozásából az asztalunkra kerülő fehér kristálycukrot. Itt kell megemlítenünk a tej és tejtermékek édes ízét adó laktózt, ami egy hatszénatomos galaktózból és egy glükózból áll, s emésztéskor is ezekre az alkotóelemekre bomlik. További példa lehet a sörben is megtalálható, két glükózegységből álló maltóz.

Összetett szénhidrátok (poliszacharidok):

Az összetett szénhidrátokat mono- és diszacharid-egységek építik föl. A pontos meghatározás szerint a 3-9 cukoregységből álló szénhidrátokat oligoszacharidoknak, míg a több mint kilenc cukoregységből állóakat pedig poliszacharidoknak nevezzük. Az oligoszacharidokhoz tartozik a kukorica maltodextrinje vagy a cikóriában található rost, az inulin is. A poliszacharidok legismertebb képviselője a keményítő, amely sok glukózmolekula egyesüléséből jön létre. Ide tartozik még az amilopektin és ezek állati megfelelője a glikogén, melyek az élő szervezetben a cukrok raktározását teszik lehetővé. Szerkezetileg a keményítőhöz nagyon hasonló a cellulóz, amellyel a növényi élelmiszerekben az élelmi rostok alkotórészeként találkozhatunk. A keményítő és a cellulóz között szerkezeti különbség van, mely miatt az emberi szervezet a cellulózt nem képes bontani.

A szénhidrátok emésztése

Ahhoz, hogy a szénhidrátok a szervezet számára felhasználhatóvá váljanak, előbb emészthető állapotba kell hozni őket. Az emésztési folyamat helyszíne a tápcsatorna. A szénhidrát emésztése bámulatos módon már a szájban, a nyállal kezdődik és a gyomorban folytatódik. Az összetett szénhidrátok emésztése a szervezetben található enzimek hatására jön létre. A keményítőt a ptialin, a nyálban található enzim kezdi el bontani. Az enzim pH-optimuma 6,7, tehát ennél a vegyhatásnál működik legnagyobb hatásfokkal. Ebből kifolyólag az igen savas vegyhatású gyomorba kerülve működését a gyomorsav gátolja. A vékonybélben a hasnyálmirigy által kiválasztott alfa-amiláz bontja a poliszacharidokat, ennek következtében oligoszacharidok keletkeznek: maltóz, maltotrióz és néhány más polimer. A vékonybélbolyhok külső sejthártyájában található oligoszacharidázok tovább bontják az oligoszacharidokat, így végtermékként glükózmolekulák alakulnak ki. Ezeknek egy része helyben, másik része csak egy távolabbi bélszakaszon szívódik fel.

A táplálékkal felvett diszacharidokat a laktáz és a szacharáz bontja. Ezen enzimek hiányakor alakul ki a tejcukor-érzékenység, mikor a laktóz (tejcukor) nem tud lebomlani. Fő tünete a tej fogyasztását követően kialakuló hasmenés, haspuffadás. A vékonybélben a legtöbb cukor felszívódik, így bejut a vérkeringésbe. A cukrok bélben történő szállítását az inzulin alig befolyásolja.

A cukrok a vékonybélből a vérrel először a májkapu vénán (vena portae) keresztül a májba kerülnek. A cukor egy részéből a máj glikogént - egymással láncszerűen összekapcsolt, több száz glükóz-molekula alkotta összetett cukrot, vízoldékony állati keményítőt - készít, s feltölti vele szénhidrát-raktárát. A szervezet innen igényeinek megfelelően újra el tudja osztani energiatartalékát. Energiahiány esetén a máj glikogénjét glükóz-egységekké bontja, leadja a vérkeringésbe, hogy az valamennyi rászoruló sejthez eljusson. A szervezet glikogénraktárai meghatározott és véges mennyiségű tartalékot képeznek. A máj körülbelül 150 g glikogént képes tárolni, ezt egészítik ki az izmok glikogénraktárai, amelyek összesen 200-300 g-ot képesek raktározni.

Az anyagcsere-folyamatok közül kiemelkedő jelentősége van a szénhidrát-lebontásnak, ugyanis a többi molekula lebontó folyamatai is kapcsolatosak ezzel a reakciósorozattal, melyet biológiai oxidációnak nevezünk. A biológiai oxidáció három fő folyamatra bontható. Az 1. folyamatot glikolízisnek nevezzük (lízis = bontás), melynek során a glükóz-foszfát molekula lépések sorozatán keresztül koenzim-A molekulához kapcsolódó két-szénatomos acetil- csoporttá alakul miközben ATP és széndioxid is keletkezik. A reakciósorozat 2. szakaszában, az ún. citromsavciklusban a két-szénatomos acetil-csoportok is széndioxiddá alakulnak. A 3. Szakasz a terminális oxidáció, amelynek folyamán az 1. és 2. reakcióban képződő hidrogének - a NAD szállítása által - vízzé alakulnak a légzési oxigén segítségével. A teljes folyamat során 1 mol glükózból 36 molekula ATP keletkezik. A legfontosabb szénhidrátanyagcsere-zavar a cukorbetegség, vagy más néven diabetes mellitus.

Hirdetés

Torta sütés, tészta vagy hamburger készítés ezekben az ingyen főzős játékok kislányoknak. Tanuld meg hogyan kell készíteni a spagettit vagy a sushit. Goffyval, Jerryvel vagy akár Barbieval is főzőcskézhetsz.