مكونات الخلية

الكربوهيدرات

تنتج المواد العضوية من عملية تثبيت ثاني أكسيد الكربون المتوفر في الغلاف الجوي عبر تحويله إلى كربوهيدرات Carbohydrates من خلال عملية البناء الضوئي كالسكروز والنشا والسليلوز، وتشترك هذه المواد في عملية توليد الطاقة أثناء عملية التنفس، والطاقة المتولدة هي المحرك الأساسي لجميع التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية.

تقدم الكربوهيدرات لجسم الإنسان الكثير من الفوائد؛ إذ تُعتبَر مصدراً أساسياً للطاقة، وهي تخزن الطاقة الكيميائية على هيئة مركبات غنية بالطاقة مثل GTP,ATP والجلوكوز-1- فوسفات، وتدخل الكربوهيدرات في تكوين بعض محتويات الخلية مثل: الأحماض النووية والبروتينات والدهون وتدخل كذلك في بناء جدار الخلية.

رسم توضيحي 2 التركيب الكيميائي للسيليلوز وهو عبارة عن تجمع جزيئات جلوكوز

تتكون الكربوهيدرات على المستوى الجزيئي من ألديهيد أو كيتون متعدد الهيدروكسيل لها صيغة (CH2O)n، وتُصنف الكربوهيدرات إلى عدة تصنيفات حسب عدد ذرات الكربون في الحلقة الأساسية، أو حسب نوع المجموعة الكيميائية إذا كانت كيتون أو ألدهيد أو حسب نوع التحلل، وتُصنف الكربوهيدرات بناءً لقابليتها على التحلل المائي ونتائجه الى:

1. السكريات الأحادية:

هي الكربوهيدارت التي لا يمكن أن تتحلل إلى أشكال أخرى أبسط بواسطة مادة حمضية أو قاعدية، وتدخل في التركيب الكيميائي للنيوكليوتيدات Nucleotides، فمثلاً السكر خماسي رايبوز يوجد في الحمض النووي الرايبوزي (RNA)، أما السكريات السداسية مثل سكر دي جلوكوز الذي يوجد في عصير الفواكه يُعد مصدراً مهماً للطاقة.

1. السكريات الثنائية:

وهي الكربوهيدرات التي ينتج عن تحللها المائي جزيئان من سكر أحادي، ومن هذه السكريات سكر اللبن (اللاكتوز) الذي يتحلل مائياً إلى وحدتين من السكريات الأحادية هما الجلوكوز والجالاكتوز.

رسم توضيحي 3 التركيب الكيميائي للسكريات المتعددة ونلاحظ التصميم الهندسي في علاقتها ببعض حين حدوث عملية البلمرة أو التجميع

1. السكريات المتعددة:

تتكون السكريات المتعددة من سلاسل أطول من جزئين من وحدات السكريات، محتويةً على وحدات بنائية من السكريات الأحادية المتكررة، ومن هذه السكريات النشا الذي يخزنه النبات في الدرنات والبذور، والجلايكوجين الذي يخزنه الكبد، والسليلوز الذي تتركب منه معظم جدران الخلايا والأصماغ النباتية، وهذه المواد تتحلل مائياً لينتج منها وحدات متعددة من السكريات الأحادية.

رسم توضيحي4 تراكب وتداخل السكريات الأحادية لتكوين سكر متعدد من سكريات أحادية إلى ثنائية إلى متعددة