Good Mood

på den här sidan kommer vi att bekanta oss med den kemiska strukturen hos olika typer av kolhydrater och lära oss var vi hittar dem i livsmedel.

först består alla kolhydrater av samma kemiska element:

• kol (det är ”carbo -”-delen)

• väte och syre, i ungefär en två-till-en andel, precis som i H2O (det är ”- hydrat” – delen)

av denna anledning kan du se kolhydrater förkortade som ”CHO” i vår klass.,

kolhydrater kan delas in i två huvudtyper: enkel och komplex. Enkla kolhydrater består av bara en eller två sockerenheter, medan komplexa kolhydrater består av många sockerenheter. Vi tittar på var och en av dessa i sin tur. Denna figur ger dig en översikt över de typer av kolhydrater som vi täcker.

Fig. 2.1. Kolhydrater kan delas in i två huvudtyper: enkla (inklusive monosackarider och disackarider) och komplexa.,

enkla kolhydrater

enkla kolhydrater kallas ibland ”sockerarter” eller ”enkla sockerarter.”Det finns 2 typer av enkla kolhydrater: monosackarider och disackarider.

monosackarider innehåller bara en sockerenhet, så de är de minsta av kolhydraterna. (Prefixet ”mono -” betyder ” en.”) Den lilla storleken på monosackarider ger dem en särskild roll i matsmältning och metabolism. Mat kolhydrater måste brytas ner till monosackarider innan de kan absorberas i mag-tarmkanalen, och de cirkulerar också i blod i monosackaridform.,

det finns 3 monosackarider:

1. glukos

2. fruktos

3. galaktos

Observera att alla tre har samma kemiska formel (C6H12O6); atomerna är bara ordnade lite annorlunda.

1 – glukos

här är glukosens kemiska struktur:

i den här klassen använder vi ibland en enklare grön hexagon för att representera glukos:

du är redan bekant med glukos, eftersom det är huvudprodukten av fotosyntes., Växter gör glukos som ett sätt att lagra solens energi i en form som den kan använda för tillväxt och reproduktion.

hos människor är glukos ett av de viktigaste näringsämnena för att driva kroppen. Det är särskilt viktigt för hjärnan och nervsystemet, vilket inte är särskilt bra på att använda andra bränslekällor. Muskler kan å andra sidan Använda fett som energikälla. (I praktiken använder dina muskler vanligtvis någon kombination av fett och glukos för energi, vilket vi lär oss mer om senare.,)

livsmedelskällor för glukos: Glukos finns i frukt och grönsaker, liksom honung, majssirap och majssirap med hög fruktos. (Alla växter gör glukos, men mycket av glukosen används för att göra stärkelse, fiber och andra näringsämnen. De livsmedel som anges här har glukos i sin monosackaridform.,2-fruktos

här är den kemiska strukturen av fruktos:

i den här klassen använder vi ibland en enklare lila pentagon för att representera fruktos:

fruktos är speciellt eftersom det är det sötaste kolhydratet. Växter gör mycket fruktos som ett sätt att locka insekter och djur, vilket hjälper växter att reproducera. Till exempel gör växter nektar, som är hög i fruktos och mycket söt, för att locka insekter som kommer att pollinera den. Växter lägger också fruktos i frukt för att göra det smakligare., Djur äter frukten, vandrar bort och poppar senare ut fröna från frukten och sår därmed frön från nästa generation. Djur får en måltid, och växten får reproducera: win-win!

Fig. 2.2. Fruktos i naturen: en bi samlar söt nektar från en blomma, som sprider pollen från blomma till blomma och hjälper växter att reproducera. Bin använder nektar för att göra honung, som människor skördar för användning som sötningsmedel. (Honung innehåller en blandning av sackaros, fruktos och glukos)., En kiwi sötas delvis av fruktos. Djur njuta av den söta frukten och sedan senare bajsa ut frön, sådd dem för en ny generation av kiwi träd.,

livsmedelskällor för fruktos: frukt, grönsaker, honung, majssirap med hög fruktos

3 – galaktos

här är galaktosens kemiska struktur:

i den här klassen använder vi ibland en blå hexagon för att representera galaktos:

livsmedelskällor för galaktos: galaktos finns i mjölk (och mejeriprodukter gjorda av mjölk), men det är nästan alltid kopplat till glukos för att bilda en disackarid (mer om det på en minut). Vi finner det sällan i vår matförsörjning i monosackaridform.,

den andra typen av enkla kolhydrater är disackarider. De innehåller två socker enheter bundna tillsammans.

det finns 3 disackarider:

1. maltos (glukos + Glukos)

2. sackaros (glukos + fruktos)

3. laktos (glukos + galaktos)

1 – maltos

maltos består av två glukosmolekyler bundna tillsammans. Det förekommer inte naturligt i någon märkbar mängd i livsmedel, med ett undantag: grodda korn., Korn innehåller mycket stärkelse, som är gjord av långa glukoskedjor (mer om detta på en minut), och när fröet av ett korn börjar spira, börjar det bryta ner stärkelsen och skapa maltos. Om bröd är gjord av de grodda kornen, kommer det brödet att ha lite maltos. Sprouted kornbröd är vanligtvis lite tyngre och sötare än bröd från vanligt mjöl.

maltos spelar också en roll vid framställning av öl och sprit, eftersom denna process innefattar jäsning av korn eller andra kolhydratkällor., Maltos bildas under nedbrytningen av dessa kolhydrater, men det finns mycket lite kvar när jäsningsprocessen är klar.

Du kan smaka på maltosens sötma om du håller en stärkelserik mat i munnen i en minut eller så. Prova detta med en enkel mat som en läsk cracker. Stärkelse är inte söt, men eftersom stärkelsen i krackaren börjar bryta ner med verkan av salivamylas, kommer maltos att bildas, och du kommer att smaka sötman!

2 – sackaros

sackaros är tillverkad av en glukosmolekyl bunden till en fruktosmolekyl., Den är gjord av växter av samma anledning som fruktos – för att locka djur att äta det och därigenom sprida fröna.

sackaros förekommer naturligt i frukt och grönsaker. (De flesta frukter och grönsaker innehåller en blandning av glukos, fruktos och sackaros.) Men människor har också räknat ut hur man koncentrerar sackaros i växter (vanligtvis sockerrör eller sockerbetor) för att göra raffinerat bordssocker. Vi hittar också sackaros i lönnsirap och honung.

den sackaros som finns i sötpotatis är kemiskt identisk med den sackaros som finns i bordsocker., På samma sätt är den fruktos som finns i ett fikon kemiskt identisk med den fruktos som finns i majssirap med hög fruktos. Som vi ska diskutera mer senare, Vad är annorlunda är paketet sockerarterna kommer in. När du äter en sötpotatis eller en fikon får du också mycket fiber, vitaminer och mineraler i det paketet, medan socker och majssirap med hög fruktos bara ger socker, inget annat. Det är inte dåligt att äta socker. Det är trots allt ett viktigt bränsle för vår hjärna och nervsystem. Men att uppmärksamma paketet det kommer in kan hjälpa oss att göra bra övergripande val för hälsan.,

3 – laktos

laktos är tillverkat av en glukosmolekyl bunden till en galaktosmolekyl. Det kallas ibland ”mjölksocker” som det finns i mejeriprodukter som mjölk, yoghurt och ost. Dessa är de enda animaliska livsmedel som har betydande mängder kolhydrater. De flesta av våra kolhydrater kommer från växtfoder.

komplexa kolhydrater

komplexa kolhydrater kallas också polysackarider, eftersom de innehåller många sockerarter. (Prefixet ”poly -” betyder ” många.,”) Det finns 3 huvudsakliga polysackarider:

1. stärkelse

2. glykogen

3. Fiber

alla tre av dessa polysackarider består av många glukosmolekyler bundna tillsammans, men de skiljer sig åt i sin struktur och typen av bindningar.

1 – stärkelse

stärkelse består av långa kedjor av glukos. Om dessa kedjor är raka kallas de amylose; om de är grenade kallas de amylopektin.

här är ett amylossegment som innehåller 3 glukosenheter.,

nästa figur visar ett amylopektinsegment som innehåller 4 glukosenheter. Den kemiska strukturen representeras annorlunda, men kan du upptäcka platsen där den grenar?

med hjälp av vår gröna hexagon för att representera glukos kan du bilda stärkelse som något så här:

människor har matsmältningsenzymer för att bryta ner båda typerna av stärkelse, vilket vi kommer att diskutera på Nästa sida.

stärkelse är lagringsformen av kolhydrater i växter., Växter gör stärkelse för att lagra glukos. Till exempel är stärkelse i frön för att ge plantan energi att spira, och vi äter dessa frön i form av korn, baljväxter (sojabönor, linser, pinto och njurbönor, till exempel), nötter och frön. Stärkelse lagras också i rötter och knölar för att ge lagrad energi för att växten ska växa och reproducera, och vi äter dessa i form av potatis, sötpotatis, morötter, betor och rovor.

När vi äter växtfoder med stärkelse kan vi bryta ner det i glukos för att ge bränsle till kroppens celler., Dessutom kommer stärkelse från hela växtfoder förpackad med andra värdefulla näringsämnen. Vi hittar också raffinerad stärkelse – som majsstärkelse-som ingrediens i många bearbetade livsmedel, eftersom det fungerar som ett bra förtjockningsmedel.

2 – glykogen

glykogen liknar strukturellt amylopektin, men det är lagringsformen av kolhydrater hos djur, inklusive människor. Det består av mycket grenade kedjor av glukos, och det lagras i lever-och skelettmuskulaturen., Den grenade strukturen av glykogen gör det lättare att bryta ner snabbt för att frigöra glukos för att fungera som bränsle när det behövs med kort varsel.

leverglykogen bryts ner till glukos, som släpps ut i blodomloppet och kan användas av celler runt kroppen. Muskelglykogen ger energi endast för muskler, till bränsleaktivitet. Det kan komma till nytta om du jagas av ett lejon, eller springer för att göra din buss!

även om glykogen lagras i lever och muskler hos djur, hittar vi det inte i kött, eftersom det bryts ner strax efter slakt., Glykogen finns således inte i vår mat. I stället måste vi göra det i vår lever och muskel från glukos.

här är en vacker skildring av glykogen.

Fig. 2.3-glykogen är gjord av långa, förgreningskedjor av glukos, som utstrålar runt ett centralt protein.

3 – Fiber

Fiber innehåller kolhydrater och andra strukturella ämnen i växter som är oförstörbara för mänskliga enzymer. Fiber är gjord av växter för att ge skydd och strukturellt stöd., Tänk på tjocka stammar som hjälper en växt att stå upprätt, tuffa fröskal och frukthud som skyddar det som växer inuti. Dessa är fulla av fiber.

Fig. 2.4-exempel på matväxter med hög fiber, inklusive vete, broccoli och äpplen.

i vår mat hittar vi fiber i hela växtfoder som hela korn, frön, nötter, frukt, grönsaker och baljväxter.

en av de vanligaste typerna av fiber är cellulosa, huvudkomponenten i växtcellväggar., Cellulosaens kemiska struktur visas i figuren nedan, med vår förenklade bild bredvid den. Du kan se att cellulosa har långa kedjor av glukos, som liknar stärkelse, men de staplas upp, och det finns vätebindningar som förbinder staplarna.

När vi äter fiber passerar den genom tunntarmen intakt, eftersom vi inte har matsmältningsenzymer för att bryta ner den. Sedan, i tjocktarmen, vår vänliga microbiota — bakterierna som lever i våra colons — gå till jobbet på fibern., Some fiber can be fermented by those bacteria. We’ll discuss fiber more later in the unit.

Self-Check

1. Levin, R.J. Carbohydrates., I: Modern näring i hälsa och sjukdom, 9: e Ed., Baltimore, MD, Lippincott Williams and Wilkins, 1999

2. US Department of Agriculture (USDA), Agricultural Research Service -, Närings-Data Laboratorium. USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Legacy. Version: April 2018. Internet: http://www.ars.usda.gov/nutrientdata

Bildkrediter

1. Fig. 2.1 – typer av kolhydrater diagram av Alice Callahan gjord med Microsoft SmartArt, CC BY-SA 4.,0

2. kemiska strukturer av glukos, fruktos, galaktos, amylos, amylopektin är allmän egendom, nås från Wikipedia