الكربوهيدرات هي فئة حيوية من المركبات العضوية التي تعمل كمصدر أساسي للطاقة للكائنات الحية. وهي تتكون من ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين ، مع الصيغة العامة لـ (CH2O) n ، حيث يمثل “n” عدد ذرات الكربون. يمكن تصنيف التركيب العضوي للكربوهيدرات إلى ثلاثة أنواع رئيسية: السكريات الأحادية ، والسكريات الثنائية ، والسكريات المتعددة.
البنية العضوية للمركبات العضوية الكربوهيدرات
السكريات الأحادية هي أبسط أشكال الكربوهيدرات، وتتكون من وحدة سكر واحدة. يتم تصنيفها أيضًا بناءً على عدد ذرات الكربون التي تحتوي عليها ، مثل ثلاثيات (ثلاثة ذرات كربون) ، تتروس (أربعة ذرات كربون) ، خماسي (خمسة ذرات كربون) و hexoses (ستة ذرات كربون). الجلوكوز والفركتوز أمثلة على السكريات الأحادية السداسية. يمكن أن توجد السكريات الأحادية في أشكال خطية أو حلقية ، مع كون بنية الحلقة أكثر شيوعًا في المحاليل المائية بسبب التفاعلات الجزيئية بين مجموعتي الكربونيل والهيدروكسيل.
- تتشكل السكريات الثنائية عن طريق تفاعل التكثيف بين اثنين من السكريات الأحادية ، مما يؤدي إلى تكوين رابطة جليكوسيدية. السكروز الأكثر شهرة هو السكروز ، والذي يتكون من وحدات الجلوكوز والفركتوز المرتبطة ببعضها البعض. تشمل الأمثلة الأخرى اللاكتوز (الجلوكوز والجلاكتوز) والمالتوز (وحدتا جلوكوز). تعمل السكريات الثنائية كأشكال نقل للكربوهيدرات ويتم تقسيمها إلى سكريات أحادية أثناء الهضم لامتصاصها في مجرى الدم.
- السكريات المتعددة هي كربوهيدرات معقدة تتكون من سلاسل طويلة من وحدات أحادية السكاريد. أنها تخدم وظائف مختلفة في الكائنات الحية ، بما في ذلك تخزين الطاقة والدعم الهيكلي. النشا والجليكوجين نوعان من السكريات التخزينية الموجودة في النباتات والحيوانات ، على التوالي. كلاهما يتكون من وحدات جلوكوز ومتفرعة للغاية. من ناحية أخرى السليلوز هو عديد السكاريد الهيكلي الموجود في جدران الخلايا للنباتات ، مما يوفر الصلابة والدعم.
- يسمح التركيب العضوي للكربوهيدرات بوظائفها وخصائصها المتنوعة. يوفر وجود العديد من مجموعات الهيدروكسيل لها درجة عالية من قابلية الذوبان في الماء ، بينما تساهم الترتيبات المختلفة لذرات الكربون في أشكالها المميزة وتفاعلها. يحدد تفرع وطول السكريات سعة تخزينها وسهولة التحلل الإنزيمي.
في الختام تعرض الكربوهيدرات بنية عضوية غنية مع مجموعة من التعقيد ، من السكريات الأحادية البسيطة إلى السكريات المعقدة. يعد فهم خصائصها الهيكلية أمرًا بالغ الأهمية لفهم وظائفها في الأنظمة البيولوجية وأهميتها كمكون أساسي في نظامنا الغذائي.
