شرح تفصيلي عن تقسيم الكربوهيدرات و أنواعها
الكربوهيدرات هي عبارة عن مركبات عضوية توجد بنسبة كبيرة في بعض النباتات وتعتبر من الماكروز الأساسية في أي نظام غذائي معتدل فهى مصدر الطاقة الرئيسي في نظامك الغذائي ، وسأتحدث معك فى هذا المقال عن تقسيم و أنواع الكربوهيدرات بشكل تفصيلي.
تحذير : نظراً لما يتعرض له الموقع من سرقة يومية للمقالات ، نقوم بالبحث الدائم عن أى محتوى منقول أو منسوخ للإبلاغ عن تلك المواقع لفرض العقوبات اللازمة حسب سياسات جوجل لحقوق الطبع والنشر ، لذا وجب التنويه.
تقسيم الكربوهيدرات Classification Of Carbohydrates
أ ) الكربوهيدرات البسيطة Simple Carbohydrates
وهي السكريات الأحادية التى لا يمكن تحليلها إلى وحدات سكرية أبسط منها ، و الوحدات الأساسية التى تتكون منها الكربوهيدرات عبارة عن جزيئات سكرية أحادية يطلق عليها Monosaccharide ، وعندما يتحد 2 جزئ من السكريات الأحادية معاً يتكون نتيجة ذلك سكر ثنائي يطلق عليه Disaccharide ، ويطلي علي الـ Monosaccharide و الـ Disaccharide أسم السكريات البسيطة Simple Sugar أو الكربوهيدرات البسيطة Simple Carbohydrate ، وفيما يلي سوف ألقى الضوء على أهم أفراد هذه المجموعة.
أولاً : السكريات الأحادية
السكريات الأحادية هى كربوهيدرات بسيطة تتكون من جزئ واحد أحادي في أبسط صورة و أهم أفراد هذه المجموعة.
1 ) الجلوكوز Glucose :-
يعرف بأنه سكر الدم ، وهو يعتبر أهم أفراد الكربوهيدرات اللازمة كوقود للجسم ويتكون الجلوكوز فى النبات أساساً عن طريق عملية التمثيل الضوئى المعروفة بإسم Photosynthies حيث تستخدم الطاقة من الشمس وتتحد مع ثانى أوكسيد الكربون والماء ، في عملية التمثيل الضوئي يتم إستخدام ضوء الشمس كطاقة لبناء الجلوكوز من ثاني أكسيد الكربون و الماء ونادراً ما يتواجد الجلوكوز كسكر أحادى فى الغذاء حيث يوجد كجزء يشارك في السكريات الثنائية أو النشا.
2 ) الفركتوز Fructose :-
الفركتزو سكر أحادي يتميز بدرجة حلاوة أكبر من الجلوكوز ، ويتواجد الفركتوز في الفاكهة والخضروات ويكون أكثر من نصف مكونات سكر العسل ، أم الجالاكتوز Galactose يكون مع سكر الجلوكوز سكر اللاكتوز Lactose الذي يطلق عليه أسم سكر اللبن وهو سكر ثنائى فى اللبن ونادراً ما يوجد كسكر أحادى فى الأغذية.
ثانياً : السكريات الثنائية
السكريات الثنائية هى كربوهيدرات بسيطة تتكون من 2 جزئ أحادي يرتبطان بروابط كيمائية و أهم أفراد هذه المجموعة.
1) سكر المالتوز Maltose :-
يتكون من 2 جزئ سكر الجلوكوز كما هو موضح في الشكل ويتكون هذا السكر نتيجة إنحلال النشا وعلى سبيل المثل يكون هذا السكر مسئول عن الطعم الحلو للخبز عن وضعة في الفم لعدة دقائق ، ويكون ذلك نتيجة أن الأنزيمات خاصة أنزيم الاميليز Amylase في اللعاب يبدأ فى هضم النشا المصنع من الخبز مكوناً سكر المالتوز المسئول عن الطعم الحلو فى الفم.
2 ) سكر السكروز Sucrose :-
ويطلق عليه سكر المائدة الأبيض ، وهو عبارة عن سكر ثنائى يتكون من إتحاد جزئين من السكريات الأحادية الجلوكوز و الفركتوز ، ويوجد أو يستخلص السكروز من سكر القصب ، والبنجر ويوجد أيضاً فى العسل الإسود.
3 ) سكر اللاكتوز Lactose :-
ويطلق عليه أسم سكر اللبن وهو عبارة عن سكر ثنائي يتكون من إتحاد جزئ من السكريات الأحادية الجلوكوز و الجلاكتوز ودرجة حلاوته 1/6 درجة حلاوة السكروز ، ويعتبر اللاكتوز هو السكر الوحيد الذي يوجد طبيعياً فى الأغذية الحيوانية ( اللبن ) ويساهم اللاكتوز بحوالى 30% من الطاقة الموجودة فى اللبن البقرى كامل الدسم و 40% من الطاقة فى لبن الأم.
ب ) الكربوهيدرات المعقدة Complex Carbohydrates
الكربوهيدرات المعقدة هي عبارة إتحاد عدد كبير من السكريات الأحادية مع بعضها بروابط كيميائية مكونة سلاسل يختلف طولها تبعاً لنوع الكربوهيدرات ، والكربوهيدرات المعقدة لا تتميز بدرجة حلاوة السكريات البسيطة وتشمل هذه المجموعة على سلاسل قصيرة من السكريات الأحادية ويتراوح عدد الوحدات بها 3 : 10 وحدات ويطلق عليها Oligosaccharide وهي تعتبر سكريات مركبة ، كما تشتمل هذه المجموعة أيضاً على سلاسل أطول من ذلك تسمى Polysaccharide ، بمعنى أن هذه الكربوهيدرات تحتوى على عديد من الوحدات السكرية الأحادية تتحد مع بعضها لتكون سلاسل طويلة ، تضم هذه المجموعة الأوليجوسكرايد ، النشا ، الجليكوجين ، الألياف ، وفيما يلي سوف ألقى الضوء على أفراد هذه المجموعة.
1 ) الأوليجو سكرايد Oligasaccharide
وتعني مجموعة من المواد السكرية تنتج من إتحاد عدد قليل من السكريات الأحادية و فقد بعض جزئيات الماء ويقل بواحد عن عدد الوحدات التى يبني منها جزء الأوليجو سكريد ، وهذا الأسم يوناني الأصل ( Oligos ) ويعني عدد قليل.
2 ) النشا Starch
وهذه السكريات لا تستطيع الأنزيمات هضمها فى معدة الإنسان ، وكذلك في الأمعاد الدقيقة ولذلك فهى تمر بدون هضم إلى الأمعاء الغليظة وفيها تقوم البكتيريا بهضم هذه السكريات منتجة غاز وبعض المركبات الثانوية وهناك بعض المحاولات الحديثة من قبل مربى النباتات و الهندسة الوراثية لاستنباط بعض السلالات من هذه البقول و الحبوب تحتوى علي كمية منخفضة من Oligosaccharide goq لخفض كمية الغاز المتكونة فى الأمعاء.
النشا يتكون من جزيئات السكر الأحادية المرتبطة مع بعضها بينما الألياف هى عبارة عن الكربوهيدرات التى لا يمكن هضمها بواسطة الأنزيمات الموجودة فى معدة الأنسان أو الأمعاء الدقيقة له ، وتعتبر الحبوب هى المصدر الرئيسي للكربوهيدرات المعقدة فى الغذاء ، وتعتبر الجزء الداخلى للحبوب المسمى Kernels هو المصدر لخليط من النشا و الألياف بالإضافة إلى بعض الفيتامينات و الأملاح المعدنية و الزيوت ، بينما الجزء الخارجي من الحبة أو القشرة Bran عبارة عن 6 طبقات من الألياف الواقية للجزء الداخلى وتحتوى القشرة على معظم الألياف فى الحبوب وتعتبر مصدراً جيداً لفيتامين B.
أما بالنسبة للجنين داخل الحبة Germ والذي يقع داخل قاعة الحبة يعتبر مصدر الزيوت النباتية مثل زيت بذرة الذرة أو عباد الشمس ووهو غنى بفيتامين E ، ويعتبر الجنين و القشرة الخارجية يحتويان على معظم الألياف و الفيتامينات و الأملاح المعدنية فى الحبة ، أما باقى مكونات الحبة فهو الأندوسبرم Endosperm والذي يعتبر مصدر النشا الغذائي والذي يقوم بتغذية الجنين فى الحبة و الأندوسبرم هو فى الأساس نشا ولكن يحتوى أيضاً على معظم البروتينات وبعض الفيتامينات و الأملاح المعدنية.
خلال عملية طحن الحبوب يجرى فصل القشرة عن الجنين وعن الأندوسبرم حيث ينتج النشا من الأندوسبرم فقط ، والذي يطلق عليه الدقيق الأبيض ، ويتم أيضاً خلال هذه العملية فقد بعض الفيتامينات و الأملاح و الألياف والتى كانت موجودة بالحبوب ، ولهذا السبب فأن الدقيق الأبيض المستخلص يجب أن يضاف إليه بعض هذه المكونات مرة آخرى ولكن لا تضاف الألياف علي الدقيق مرة آخرى ، ونفس الكلام السابق يمكن تطبيقه على بعض الأغذية النباتية التى تحتوى على النشا و الألياف مثل البطاطس حيث يمدنا الجزء الداخلى لها بالنشا بينما تمدنا القشرة بالألياف.
يعتبر النشا كما سبق هو أحد صور الكربوهيدرات المخزنة فى النبات فقط فهو يختزن فى الحبوب و الدرنات فى صورة حبيبات نشوية تختلف فى حجمها وشكلها و تركيبها طبقاً لنوع النبات التى تختزن فيه ، وتتكون حبيبة النشا من مكونين أساسين ويوجدان بنسبة 2 :1 فى الحبيب طبقاً لنوع الشا وهما الأميلوز Amylose والأميلوبيكتين Amylopectin.
الأميلوز يتكون من سلاسل طويلة مستقيمة من الوحدات السكرية الأحادية الجلوكوز ويصل عددها إلى حوالى 300 وحدة ، بينما الأميلوبكتين يتكون من سلاسل طويلة لكنها متشعبة من الوحدة الأساسية الأحادية وهي الجلوكوز ، حيث يتكون الجزئ من حوالى 1000 واحدة ، و يكون الأميلوز الطبقة الداخلية من حبيبة النشا ويذوب فى الماء ، أما الأميلوبكتين فيكون الطبقة الخارجية ولا يذوب في الماء ، ويختزن النشا فى البذور حيث تعتبر مصدر للطاقة لنمو جنين البذرة ، كما يختزن فى جزء بعض النباتات والدرنات حيث يمد النبات بالطاقة المختزنة لعمليات نمو و تكاثر هذه النباتات.
بالنسبة لغذاء الإنسان ، فأن الجسم يستفيد من الطاقة المخزنة فى هذه النباتات فعندما يتناول الشخص اى من المنتجات المصنعة من الذرة أو الأرز أو القمح او الشعير معنى ذلك أن الشخص يتناول النشا الموجود بهذه المنتجات ونفس الشئ بالنسبة للبقوليات الجافة و الدرنات ( البطاطا و البطاطس ) و عموماً يقوم الجهاز الهضمى للإنسان وخاصة ما به من أنزيمات تحلل وتكسير الروابط التى ترتبط بين الوحدات الأساسية المكونة للنشا وينفرد الجلوكوز الذي يمتص فى الدم وبالتالى يستفيد منه الجسم.
3 ) الجليكوجين Glycogen
الجليكوجين هو الصورة المخزنة من الكربوهيدرات فى الحيوان ويعرف بإسم النشا الحيواني أو نشا الكبد حيث يوجد الجليكوجين مخزناً فى كبد الإنسان علاوة على العضلات ، ويعتبر جليكوجين العضلات مصدراً لسكر الجلوكوز لتوليد الطاقة اللازمة لنشاط هذه العضلات والجهد التى تبذله بينما يقوم الكبد بتحويل الجليكوجين المختزن إلى جلوكوز فى حالة إنخفاض مستوى الجلوكوز فى الدم عن المعدل المسموح به.
الجليكوجين من الناحية الكيميائية يتكون من وحدات من الجلكوز ترتبط ببعضها فى صورة سلاسل متشعبة تشبعاً كبيراً بروابط كيميائية ، وكمية الجليكوجين فى جسم الإنسان قليلة نسبياً تصل إلى حوالى 200 : 500 جرام كما أن كمية الجليكوجين المخزنة فى عضلات الجسم يمكن زيادتها بواسطة ما يسمى Carbohydrate Loading ، وذلك يعني الإلتزام بنظام غذائى معين ويكون ذلك مصحوباً بالتدريبات الرياضية مع إحتمال هذه التدريبات الرياضية لبناء و تحميل العضلات بالجليكوجين فوق مستوى العادى التى تتحملها هذه العضلات.
4 ) الألياف الغذائية Dietary Fibers
تتكون الألياف النباتية الغذائية من مركبات لا يمكن هضمها فى المعدة أو الأمعاد الدقيقة لأن جسم الإنسان يفتقد للأنزيمات الضرورية لتكسير الروابط التى ترتبط بين الوحدات الأساسية و المكونة لهذه الألياف وحيث أن هذه الألياف لا تهضم وبالتالى لا تمتص فى الجسم ولا تستخدم كمصدر للطاقة ، إلا أنه هناك بعض الألياف يتم هضمها بواسطة الميكروفلور Microfloral الموجودة فى الأمعاء الغليظة وينتج عن ذلك غازات و أحماض دهنية قصيرة السلسلة بكميات قليلة والتى يمكن أن تمتص بالجسم ، وتقسم الألياف على أساس درجة ذوبانها فى الماء إلى ألياف غير ذائبة و ألياف ذائبة فى الماء.
أ ) ألياف غير ذائبة Insoluble Fibers :-
هذه الألياف عبارة عن مركبات مشتقة من بعض أجزاء النبات مثل جدر الخلايا النباتية و هذه المركبات تمشل السليلوز وبعض الهيموسليلوز وهى مواد كربوهيدراتية وهذه المركبات تشمل أيضاً مادة الليجنين Lignins ، حيث تعتبر من الناحية الفنية ليست مواد كربوهيدراتية ولكنها تصنف علي أنها ألياف غذائية غير ذائبة فى الماء ، و أهم مصادر هذه الألياف قشرة القمح ، قشرة الشعير ، بعض الخضروات مثل البروكلي والذى يحتوى على ألياف خشبية تتكون جزئياً من مادة الليجنين.
ب ) ألياف ذائبة فى الماء Soluble Fibers :-
وهى توجد داخل الخلية النباتية وهذه الكربوهيدرات تمتص الماء وكذلك يذوب فيه وتمشل الأنواع التالية : البكتين ، الصموغ ، بعض الهيموسليلوز ، و اهم مصادر هذه المجموعة نخالة الشوفان ، التفاح ، البقول الجافة ، الأعشاب البحرية ويستخدم البكتين المستخلص من الفاكهة فى صناعة المربات و الجيلي ، أما الصموغ فتوجد فى الأعشاب البحرية وتستخدم فى تصنيع الأغذية كمواد تعمل على زيادة اللزوجة وعلى سبيل المثال تستخدم بعض الصموغ لزيادة لزوجة السلطات الخالية من الدهون ومعظم الأغذية التى من أصل نباتي تحتوى على خليط من الألياف التى تذوب فى الماء والتى لا تذوب.
الكربوهيدرات فى جسم الإنسان
الوظيفة الرئيسية للكربوهيدرات فى الجسم هى إمداد خلايا الجسم بالطاقة والمصدر الرئيسي لهذه الطاقة هو الجلوكوز فبعد تمام عملية الإمتصاص ، تنتقل السكريات الأحادية عن طريق الوريد الكبدي البابي إلى الكبد حيث يتحول جزء أكبر من سكر الفركتوز و الجالتكوز إلى سكر الجلوكوز وبالتالى فإن الجلوكوز يمر خلال الدورة الدموية فى الدم حتى يصل إلى خلايا الجسم المختلفة بالإضافة إلى وظيفة الكبروهيدرات فى إنتاج الطاقة هناك عديد من الوظائف الأرى يمكن أن يتم تلخيصها على النحو التالى :-
- يعتبر جزئ السكر الأحادي الجالكتوز Galactose جزئ هام فى الخلايا العصبية.
- يتحد أيضاً سكر الجالكتوز مع سكر الجلوكوز الأحادي لتكوين السكر الثنائي المعروف بإسم اللاكتوز Lactose سكر اللبن فى السيدات اللاتى يرضعن أطفالهن بعد الوضع.
- هناك أيضاً نوعين من السكريات الأحادية لها أهمية كبيرة جداً للجسم هما الريبوز Ribose والديوكسيريبوز Deoxyribosel ، وهذين السكرين يدخلان فى تكوين كل من ( DNA - RNA ) الأحماض النووية اللذان يحتويان على المعلومات الجينية الخاصة ببناء وتخليق البروتين فى جسم الإنسان.
- يعتبر سكر الريبوز Ribose أحد مكونات فيتامين الرايبوفلافين Riboflavin.
- حيث أن الألياف لا يمكن هضمها بالإنزيمات الموجودة فى جسم الإنسان وبالتالى لا تمتص فى الجسم ومع ذلك فأنها هامة لصحة القناة الهضمية وتنظيم عمليات الإخراج.
- عند تناول كميات زائدة عن الجسم من المواد الكربوهيدراتيه فإنها تتحول إلى مركبات دهنية فى الجسم.
- يعتبر الجلوكوز هو أحد مكونات مركب الهيبارين Heparin الذي يستخدم لزيادة سيولة الدم ( عدم التجلط ).
هل تبحث عن مدرب خاص يصمم لك برامجك التدريبية و الغذائية و يكون معك خطوة بخطوة حتي تصل إلي هدفك !؟
المصادر و الدراسات و المراجع المعتمد عليها خلال كتابتى للمقال :-
لا تنسي الإشتراك بمجموعة قنوات يلا فيتنس على اليوتيوب وتفعيل زر الجرس ليصلك كل ماهو جديد ومميز.