માનવ શરીરના સંપૂર્ણ કાર્ય માટે જરૂરી કાર્બનિક સંયોજનોની એક જાત કાર્બોહાઇડ્રેટ છે.
તેઓ તેમની રચના અનુસાર ઘણા પ્રકારોમાં વહેંચાયેલા છે - મોનોસેકરાઇડ્સ, ડિસેકરાઇડ્સ અને પોલિસેકરાઇડ્સ. તે શા માટે જરૂરી છે તે સમજવું જરૂરી છે અને તેમની રાસાયણિક અને ભૌતિક ગુણધર્મો શું છે.
કાર્બોહાઇડ્રેટ વર્ગીકરણ
કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ એ સંયોજનો છે જેમાં કાર્બન, હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન હોય છે. મોટેભાગે તેઓ કુદરતી મૂળના હોય છે, જોકે કેટલાક industદ્યોગિક રીતે બનાવવામાં આવે છે. સજીવના જીવનમાં તેમની ભૂમિકા વિશાળ છે.
તેમના મુખ્ય કાર્યો નીચે મુજબ છે:
- .ર્જા. આ સંયોજનો ofર્જાનો મુખ્ય સ્રોત છે. ગ્લુકોઝના ઓક્સિડેશન દરમિયાન પ્રાપ્ત energyર્જાને કારણે મોટાભાગના અવયવો સંપૂર્ણ રીતે કાર્ય કરી શકે છે.
- માળખાકીય. શરીરના લગભગ તમામ કોષોની રચના માટે કાર્બોહાઇડ્રેટ જરૂરી છે. ફાઈબર સહાયક સામગ્રીની ભૂમિકા ભજવે છે, અને હાડકાં અને કોમલાસ્થિમાં જટિલ હાડકાં જોવા મળે છે. કોષ પટલના એક ઘટકોમાં હાયલ્યુરોનિક એસિડ છે. ઉત્સેચકોના ઉત્પાદનમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ સંયોજનો પણ જરૂરી છે.
- રક્ષણાત્મક. જ્યારે શરીર કાર્યરત હોય છે, ત્યારે પેથોજેનિક અસરોથી આંતરિક અવયવોને સુરક્ષિત રાખવા માટે જરૂરી સિક્રેટરી પ્રવાહી સ્ત્રાવ કરતી ગ્રંથીઓ હાથ ધરવામાં આવે છે. આ પ્રવાહીનો નોંધપાત્ર ભાગ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ દ્વારા રજૂ થાય છે.
- નિયમનકારી. આ કાર્ય ગ્લુકોઝ (હોમિયોસ્ટેસિસને ટેકો આપે છે, ઓસ્મોટિક પ્રેશરને નિયંત્રિત કરે છે) અને ફાઇબર (જઠરાંત્રિય ગતિને અસર કરે છે) ના માનવ શરીર પર અસરમાં પ્રગટ થાય છે.
- ખાસ સુવિધાઓ. તેઓ ચોક્કસ પ્રકારના કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની લાક્ષણિકતા છે. આવા વિશિષ્ટ કાર્યોમાં શામેલ છે: ચેતા આવેગના પ્રસારણની પ્રક્રિયામાં ભાગીદારી, વિવિધ રક્ત જૂથોની રચના, વગેરે.
કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનાં કાર્યો એકદમ વૈવિધ્યપુર્ણ છે તે હકીકતને આધારે, એવું માની શકાય છે કે આ સંયોજનો તેમની રચના અને સુવિધાઓમાં અલગ હોવા જોઈએ.
આ સાચું છે, અને તેમના મુખ્ય વર્ગીકરણમાં આ પ્રકારની જાતો શામેલ છે:
- મોનોસેકરાઇડ્સ. તેઓ સૌથી સરળ માનવામાં આવે છે. બાકીના પ્રકારનાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ હાઇડ્રોલિસિસ પ્રક્રિયામાં પ્રવેશ કરે છે અને નાના ઘટકોમાં તૂટી જાય છે. મોનોસેકરાઇડ્સમાં આ ક્ષમતા નથી, તે અંતિમ ઉત્પાદન છે.
- ડિસકારાઇડ્સ. કેટલાક વર્ગીકરણમાં, તેઓને ઓલિગોસેકરાઇડ્સ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. તેમાં બે મોનોસેકરાઇડ પરમાણુઓ છે. તે તેમના પર છે કે હાઇડ્રોલિસિસ દરમિયાન ડિસેચરાઇડ વહેંચાયેલી છે.
- ઓલિગોસેકરાઇડ્સ. આ સંયોજનની રચનામાં 2 થી 10 મોનોસેકરાઇડ પરમાણુઓ હોય છે.
- પોલિસકેરાઇડ્સ. આ સંયોજનો સૌથી મોટી વિવિધતા છે. તેમાં 10 થી વધુ મોનોસેકરાઇડ પરમાણુઓ શામેલ છે.
દરેક પ્રકારના કાર્બોહાઇડ્રેટની પોતાની લાક્ષણિકતાઓ છે. તેમાંથી દરેકને માનવ શરીરને કેવી અસર પડે છે અને તેના ફાયદા શું છે તે સમજવા માટે તમારે તેમને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.
મોનોસેકરાઇડ્સ
આ સંયોજનો કાર્બોહાઈડ્રેટનું સરળ સ્વરૂપ છે. તેમાં એક અણુ હોય છે, તેથી, હાઇડ્રોલિસિસ દરમિયાન, તેઓ નાના બ્લોક્સમાં વહેંચાયેલા નથી. જ્યારે મોનોસેકરાઇડ્સ સંયુક્ત થાય છે, ત્યારે ડિસcકરાઇડ્સ, ઓલિગોસેકરાઇડ્સ અને પોલિસેકરાઇડ્સ રચાય છે.
તેઓ એકત્રીકરણની નક્કર સ્થિતિ અને મીઠી સ્વાદથી અલગ પડે છે. તેમની પાસે પાણીમાં ઓગળવાની ક્ષમતા છે. તેઓ આલ્કોહોલમાં પણ વિસર્જન કરી શકે છે (પ્રતિક્રિયા પાણીની તુલનામાં નબળી છે). મોનોસેકરાઇડ્સ એથર્સ સાથે મિશ્રણ પર ભાગ્યે જ પ્રતિક્રિયા આપે છે.
મોટેભાગે, કુદરતી મોનોસેકરાઇડ્સનો ઉલ્લેખ કરવામાં આવે છે. તેમાંથી કેટલાક લોકો ખોરાક દ્વારા પીવામાં આવે છે. આમાં ગ્લુકોઝ, ફ્રુટોઝ અને ગેલેક્ટોઝ શામેલ છે.
તેઓ આવા ખોરાકમાં જોવા મળે છે:
- મધ;
- ચોકલેટ
- ફળ
- કેટલાક પ્રકારનાં વાઇન;
- સીરપ વગેરે.
આ પ્રકારના કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું મુખ્ય કાર્ય એ isર્જા છે. આ કહેવા માટે નથી કે શરીર તેમના વિના કરી શકતું નથી, પરંતુ તેમની પાસે એવા ગુણધર્મો છે જે શરીરના સંપૂર્ણ કાર્ય માટે મહત્વપૂર્ણ છે, ઉદાહરણ તરીકે, મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓમાં ભાગીદારી.
પાચનતંત્રમાં જે થાય છે તે શરીર મોનોસેકરાઇડ્સને ખૂબ ઝડપથી આત્મસાત કરે છે. જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના જોડાણની પ્રક્રિયા, સરળ સંયોજનોથી વિપરીત, એટલી સરળ નથી. પ્રથમ, જટિલ સંયોજનો મોનોસેકરાઇડ્સથી અલગ થવું આવશ્યક છે, તે પછી જ તેઓ શોષાય છે.
ગ્લુકોઝ
આ એક સામાન્ય પ્રકારનાં મોનોસેકરાઇડ્સ છે. તે એક સફેદ સ્ફટિકીય પદાર્થ છે જે કુદરતી રીતે રચાય છે - પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન અથવા હાઇડ્રોલિસિસ દરમિયાન. સંયોજનનું સૂત્ર સી 6 એચ 12 ઓ 6 છે. પદાર્થ પાણીમાં ખૂબ દ્રાવ્ય હોય છે, તેનો સ્વાદ મીઠો હોય છે.
ગ્લુકોઝ muscleર્જા સાથે સ્નાયુઓ અને મગજની પેશી કોશિકાઓ પ્રદાન કરે છે. જ્યારે ઇન્જેસ્ટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પદાર્થ શોષાય છે, લોહીના પ્રવાહમાં પ્રવેશ કરે છે અને સમગ્ર શરીરમાં ફેલાય છે. ત્યાં, તેનું ઓક્સિડેશન ofર્જાના પ્રકાશન સાથે થાય છે. આ મગજની શક્તિનો મુખ્ય સ્રોત છે.
ગ્લુકોઝની અછત સાથે, શરીરમાં હાયપોગ્લાયકેમિઆ વિકસે છે, જે મુખ્યત્વે મગજની રચનાઓની કામગીરીને અસર કરે છે. જો કે, લોહીમાં તેની અતિશય સામગ્રી પણ જોખમી છે, કારણ કે તે ડાયાબિટીઝના વિકાસ તરફ દોરી જાય છે. ઉપરાંત, જ્યારે ગ્લુકોઝનું મોટા પ્રમાણમાં સેવન કરો છો ત્યારે શરીરનું વજન વધવાનું શરૂ થાય છે.
ફ્રેક્ટોઝ
તે મોનોસેકરાઇડ્સની સંખ્યા સાથે સંબંધિત છે અને ગ્લુકોઝ જેવું જ છે. તે એસિમિલેશનના ધીમું દર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ એટલા માટે છે કારણ કે એસિમિલેશનની આવશ્યકતા છે કે ફ્રુટોઝ પ્રથમ ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
તેથી, આ સંયોજન ડાયાબિટીઝના દર્દીઓ માટે સલામત માનવામાં આવે છે, કારણ કે તેના સેવનથી લોહીમાં ખાંડની માત્રામાં તીવ્ર ફેરફાર થતો નથી. તેમ છતાં, આવા નિદાન સાથે, સાવધાની હજી પણ જરૂરી છે.
આ પદાર્થ બેરી અને ફળોમાંથી અને મધમાંથી પણ મેળવી શકાય છે. સામાન્ય રીતે તે ત્યાં ગ્લુકોઝ સાથે જોડાયેલી હોય છે. સંયોજન પણ સફેદમાં સહજ છે. સ્વાદ મીઠી છે, અને આ લક્ષણ ગ્લુકોઝના કિસ્સામાં કરતાં વધુ તીવ્ર છે.
અન્ય સંયોજનો
અન્ય મોનોસેકરાઇડ સંયોજનો અસ્તિત્વમાં છે. તેઓ કુદરતી અને અર્ધ કૃત્રિમ હોઈ શકે છે.
આકાશ ગંગા કુદરતી છે. તે ખોરાકમાં પણ જોવા મળે છે, પરંતુ તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં જોવા મળતું નથી. ગેલેક્ટોઝ એ લેક્ટોઝના હાઇડ્રોલિસિસનું પરિણામ છે. તેના મુખ્ય સ્ત્રોતને દૂધ કહેવામાં આવે છે.
અન્ય કુદરતી મોનોસેકરાઇડ્સ રાઇબોઝ, ડિઓક્સિરાબોઝ અને મેનોઝ છે.
આવા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની વિવિધતાઓ પણ છે, જેના માટે industrialદ્યોગિક તકનીકોનો ઉપયોગ થાય છે.
આ પદાર્થો ખોરાકમાં પણ જોવા મળે છે અને માનવ શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે:
- રામનઝ;
- એરિથ્રોલોઝ;
- રાયબ્યુલોઝ;
- ડી-ઝાયલોઝ;
- એલ-એલોઝ;
- ડી-સોર્બોઝ, વગેરે.
આ સંયોજનોમાંની દરેક તેની સુવિધાઓ અને કાર્યોથી અલગ પડે છે.
ડિસકારાઇડ્સ અને તેનો ઉપયોગ
આગળના પ્રકારનાં કાર્બોહાઇડ્રેટ સંયોજનો ડિસકારાઇડ્સ છે. તેઓ જટિલ પદાર્થો માનવામાં આવે છે. હાઇડ્રોલિસિસના પરિણામે, તેમની પાસેથી બે મોનોસેકરાઇડ પરમાણુઓ રચાય છે.
આ પ્રકારના કાર્બોહાઇડ્રેટમાં નીચેની સુવિધાઓ છે:
- કઠિનતા
- પાણીમાં દ્રાવ્યતા;
- કેન્દ્રિત આલ્કોહોલમાં નબળી દ્રાવ્યતા;
- મીઠી સ્વાદ;
- રંગ - સફેદ થી ભુરો.
ડિસકરાઇડ્સના મુખ્ય રાસાયણિક ગુણધર્મો હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયાઓ છે (ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ્સ તૂટી જાય છે અને મોનોસેકરાઇડ્સ રચાય છે) અને કન્ડેન્સેશન (પોલિસેકરાઇડ્સ રચાય છે).
આવા સંયોજનોના 2 પ્રકારો છે:
- પુનoraસ્થાપન. તેમની સુવિધા એ નિ semiશુલ્ક અર્ધ-એસીટલ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથની હાજરી છે. તેના કારણે, આવા પદાર્થોમાં ગુણધર્મો ઓછી થાય છે. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના આ જૂથમાં સેલબાયોઝ, માલટોઝ અને લેક્ટોઝ શામેલ છે.
- નોન રિપેરિંગ. આ સંયોજનો ઘટાડી શકાતા નથી, કારણ કે તેમાં અર્ધ-એસીટલ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથનો અભાવ છે. આ પ્રકારનાં સૌથી જાણીતા પદાર્થો સુક્રોઝ અને ટ્રેહલોઝ છે.
આ સંયોજનો પ્રકૃતિમાં વ્યાપક છે. તેઓ મફત સ્વરૂપે અને અન્ય સંયોજનોના ભાગ રૂપે બંને શોધી શકાય છે. ડિસકારાઇડ્સ એ energyર્જાના સ્ત્રોત છે, કારણ કે હાઇડ્રોલિસિસ દરમિયાન તેમનામાંથી ગ્લુકોઝ રચાય છે.
બાળકો માટે લેક્ટોઝ ખૂબ મહત્વનું છે, કારણ કે તે બાળકના ખોરાકનો મુખ્ય ઘટક છે. આ પ્રકારના કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું બીજું કાર્ય માળખાકીય છે, કારણ કે તે સેલ્યુલોઝનો ભાગ છે, જે છોડના કોષોની રચના માટે જરૂરી છે.
પોલિસેકરાઇડ્સની લાક્ષણિકતા અને સુવિધાઓ
કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની બીજી વિવિધતા એ છે કે પોલિસેકરાઇડ્સ. આ જોડાણનો સૌથી જટિલ પ્રકાર છે. તેમાં મોટી સંખ્યામાં મોનોસેકરાઇડ્સનો સમાવેશ થાય છે (તેમનો મુખ્ય ઘટક ગ્લુકોઝ છે). પાચક માર્ગમાં, પોલિસેકરાઇડ્સ શોષાય નહીં - તેમની ક્લિવેજ મુખ્યત્વે હાથ ધરવામાં આવે છે.
આ પદાર્થોની લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે.
- પાણીમાં અદ્રાવ્યતા (અથવા નબળી દ્રાવ્યતા);
- પીળો રંગ (અથવા રંગ નહીં);
- તેમને કોઈ ગંધ નથી;
- લગભગ બધા જ સ્વાદવિહીન હોય છે (કેટલાકને મીઠા સ્વાદ હોય છે).
આ પદાર્થોના રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં હાઇડ્રોલિસિસ શામેલ છે, જે ઉત્પ્રેરક પ્રભાવ હેઠળ કરવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયાનું પરિણામ એ સંયોજનનું માળખાકીય તત્વો - મોનોસેકરાઇડ્સમાં વિઘટન છે.
બીજી મિલકત ડેરિવેટિવ્ઝની રચના છે. પોલિસકેરાઇડ્સ એસિડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે.
આ પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન રચાયેલ ઉત્પાદનો ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર હોય છે. આ એસિટેટ્સ, સલ્ફેટ્સ, એસ્ટર, ફોસ્ફેટ્સ, વગેરે છે.
પોલિસેકરાઇડ્સનાં ઉદાહરણો:
- સ્ટાર્ચ;
- સેલ્યુલોઝ;
- ગ્લાયકોજેન;
- ચિટિન
કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના કાર્યો અને વર્ગીકરણ પર શૈક્ષણિક વિડિઓ:
આ પદાર્થો સંપૂર્ણ જીવતંત્ર અને કોષોના સંપૂર્ણ કાર્ય માટે વ્યક્તિગત રૂપે મહત્વપૂર્ણ છે. તેઓ શરીરને energyર્જા સાથે સપ્લાય કરે છે, કોશિકાઓની રચનામાં ભાગ લે છે, આંતરિક અવયવોને નુકસાન અને પ્રતિકૂળ અસરોથી સુરક્ષિત કરે છે. તેઓ મુશ્કેલ સમયના કિસ્સામાં પ્રાણીઓ અને છોડને જરૂરી અનામત પદાર્થોની ભૂમિકા પણ ભજવે છે.
