कार्बोहाइड्रेट रासायनिक संरचना, वर्गीकरण और कार्य करता है

कार्बोहाइड्रेट, कार्बोहाइड्रेट या सैकराइड, कार्बनिक अणु होते हैं जो जीवित प्राणियों में ऊर्जा का भंडारण करते हैं। वे सबसे प्रचुर मात्रा में जैव-अणु हैं और इसमें शामिल हैं: जीवित जीवों में पाए जाने वाले अन्य यौगिकों में शर्करा, स्टार्च और सेल्यूलोज.

प्रकाश संश्लेषण करने वाले जीव (पौधे, शैवाल और कुछ जीवाणु) प्रकृति में कार्बोहाइड्रेट के मुख्य उत्पादक हैं। इन सैकराइड्स की संरचना रेखीय या शाखित, सरल या यौगिक हो सकती है और इसे किसी अन्य प्रकार के बायोमोलेक्यूल्स से भी जोड़ा जा सकता है।.

उदाहरण के लिए, कार्बोहाइड्रेट ग्लाइकोप्रोटीन बनाने के लिए प्रोटीन को बांध सकते हैं। वे लिपिड अणुओं के साथ भी जुड़े हो सकते हैं, ग्लाइकोलिपिड्स बनाते हैं, बायोमोलेक्यूल्स जो जैविक झिल्ली की संरचना बनाते हैं। न्यूक्लिक एसिड की संरचना में कार्बोहाइड्रेट भी मौजूद हैं.

प्रारंभ में, कार्बोहाइड्रेट को सेलुलर ऊर्जा भंडारण अणुओं के रूप में मान्यता दी गई थी। बाद में, अन्य महत्वपूर्ण कार्य जो कार्बोहाइड्रेट जैविक प्रणालियों में पूरा करते हैं, निर्धारित किए गए थे.

सभी जीवित प्राणियों की कोशिकाएँ जटिल कार्बोहाइड्रेट की घनी परत से ढकी होती हैं। कार्बोहाइड्रेट मोनोसेकेराइड से बने होते हैं, हाइड्रॉक्सिल समूहों (-OH) से जुड़े तीन से नौ कार्बन परमाणुओं द्वारा गठित छोटे अणु, जो आकार और विन्यास में भिन्न हो सकते हैं.

कार्बोहाइड्रेट की एक महत्वपूर्ण संपत्ति अणुओं के इस वर्ग के भीतर जबरदस्त संरचनात्मक विविधता है, जो उन्हें सेल सिग्नलिंग अणुओं को उत्पन्न करने, ऊतकों का निर्माण करने और मनुष्यों में विभिन्न रक्त समूहों की पहचान बनाने जैसे कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला की अनुमति देता है।.

इसी तरह, उच्च यूकेरियोट्स में बाह्य मैट्रिक्स, स्रावित कार्बोहाइड्रेट में समृद्ध है, सेल अस्तित्व और संचार के लिए आवश्यक है। ये कोशिका मान्यता तंत्र अपने मेजबान कोशिकाओं को संक्रमित करने के लिए विभिन्न प्रकार के रोगजनकों द्वारा उपयोग किए जाते हैं.

मोनोसेकेराइड को ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा कार्बोहाइड्रेट की एक विशाल विविधता बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है: डिसैकराइड, ओलिगोसेकेराइड और पॉलीसेकेराइड। जैविक प्रणालियों में कार्बोहाइड्रेट की संरचना और कार्य के अध्ययन को ग्लाइकोबिओलॉजी कहा जाता है.

सूची

• 1 रासायनिक संरचना
• 2 वर्गीकरण
  • २.१ मोनोसैकराइड
  • 2.2 डिसैकराइड
  • 2.3 ओलिगोसेकेराइड 
  • 2.4 पॉलीसेकेराइड
• 3 कार्य
• 4 ऐसे खाद्य पदार्थ जिनमें कार्बोहाइड्रेट होते हैं
  • 4.1 स्टार्च
  • 4.2 फल और सब्जियां
  • 4.3 दूध
  • 4.4 मिठाई
• 5 कार्बोहाइड्रेट चयापचय
• 6 संदर्भ

रासायनिक संरचना

कार्बोहाइड्रेट कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं से बने होते हैं। इनमें से अधिकांश को अनुभवजन्य सूत्र (सीएच 2 ओ) एन द्वारा दर्शाया जा सकता है, जहां एन अणु में कार्बन की संख्या है। दूसरे शब्दों में, कार्बोहाइड्रेट अणुओं में कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का अनुपात 1: 2: 1 है.

यह सूत्र "कार्बोहाइड्रेट" शब्द की उत्पत्ति की व्याख्या करता है क्योंकि घटक कार्बन परमाणु ("कार्बो") और पानी के परमाणु (इसलिए, "हाइड्रेट") हैं। यद्यपि इन तीन परमाणुओं द्वारा मुख्य रूप से कार्बोहाइड्रेट का निर्माण होता है, लेकिन नाइट्रोजन, फास्फोरस या सल्फर के साथ कुछ कार्बोहाइड्रेट होते हैं.

अपने मूल रूप में, कार्बोहाइड्रेट सरल शर्करा या मोनोसैकराइड हैं। इन सरल शर्करा को अधिक जटिल कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए एक साथ जोड़ा जा सकता है.

दो सरल शर्करा का संयोजन एक डिसैक्राइड है। ओलिगोसेकेराइड में दो से दस सरल शर्करा होते हैं, और पॉलीसेकेराइड सबसे बड़ा कार्बोहाइड्रेट होते हैं, जिसमें मोनोसैकेराइड की दस से अधिक इकाइयाँ होती हैं।.

कार्बोहाइड्रेट की संरचना यह निर्धारित करती है कि प्रकाश संश्लेषण द्वारा इसके गठन के दौरान बांड में ऊर्जा कैसे संग्रहीत की जाती है, और सेलुलर श्वसन के दौरान ये बंधन कैसे टूट जाते हैं.

वर्गीकरण

मोनोसैक्राइड

मोनोसैकराइड्स कार्बोहाइड्रेट की प्राथमिक इकाइयाँ हैं, यही वजह है कि वे एक सैकराइड की सबसे सरल संरचना हैं। शारीरिक रूप से, मोनोसैकराइड बिना रंग के क्रिस्टलीय ठोस होते हैं। अधिकांश का स्वाद मीठा होता है.

रासायनिक दृष्टिकोण से, मोनोसेकेराइड एल्डीहाइड या किटोन हो सकते हैं, यह इस पर निर्भर करता है कि कार्बोनिल समूह (C = O) रैखिक कार्बोहाइड्रेट में कहाँ स्थित है। संरचनात्मक रूप से, मोनोसेकेराइड रैखिक श्रृंखलाएं या बंद छल्ले बना सकते हैं.

क्योंकि मोनोसेकेराइड में हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, अधिकांश गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में पानी में घुलनशील और अघुलनशील होते हैं.

आपकी संरचना में आपके द्वारा की गई कार्बन की संख्या के आधार पर, एक मोनोसैकराइड के अलग-अलग नाम होंगे, उदाहरण के लिए: तीन (यदि आपके पास 3 सी परमाणु हैं), पैंटोस (यदि आपके पास 5 सी है) और इतने पर.

डिसैक्राइड

डिसैकराइड डबल शक्कर है जो दो मोनोसैकेराइड्स को रासायनिक प्रक्रिया में निर्जलीकरण संश्लेषण में शामिल करके बनता है, क्योंकि प्रतिक्रिया के दौरान पानी का एक अणु खो जाता है। इसे संक्षेपण प्रतिक्रिया के रूप में भी जाना जाता है.

इस प्रकार, एक डिसैकराइड कोई भी पदार्थ है जो ग्लाइकोसिडिक लिंक के माध्यम से एक साथ जुड़े सरल शर्करा (मोनोसैकराइड) के दो अणुओं से बना होता है.

एसिड में इन बंधनों को तोड़ने की क्षमता होती है, इस कारण से, पेट में डिसैक्राइड को पचाया जा सकता है.

डिसैक्राइड आमतौर पर पानी में घुलनशील होते हैं और निगलने पर मीठे होते हैं। तीन मुख्य डिसाकार्इड्स सूक्रोज, लैक्टोज और माल्टोज हैं: सूक्रोज ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के बंधन से आता है; लैक्टोज ग्लूकोज और गैलेक्टोज के मिलन से आता है; और माल्टोस दो ग्लूकोज अणुओं के मिलन से आता है.

oligosaccharides

ओलिगोसैकेराइड्स सरल शर्करा की कुछ इकाइयों द्वारा गठित जटिल पॉलिमर हैं, अर्थात् 3 से 9 मोनोसैकेराइड के बीच.

प्रतिक्रिया वही है जो डिसैक्राइड का निर्माण करती है, लेकिन अधिक जटिल चीनी अणुओं (पॉलीसेकेराइड) के टूटने से भी आती है.

अधिकांश ऑलिगोसेकेराइड पौधों में पाए जाते हैं और घुलनशील फाइबर के रूप में कार्य करते हैं, जो कब्ज को रोकने में मदद कर सकते हैं। हालांकि, मनुष्यों को एंजाइमों के पास ज्यादातर पचाने के लिए नहीं होता है, केवल माल्टोट्रियोस को छोड़कर.

इस कारण से, ऑलिगोसैकेराइड्स जो कि छोटी आंत में शुरू में नहीं पचते हैं, बैक्टीरिया द्वारा अपमानित किया जा सकता है जो सामान्य रूप से किण्वन प्रक्रिया के माध्यम से बड़ी आंत में प्रवेश करते हैं। प्रीबायोटिक्स इस कार्य को पूरा करते हैं, लाभकारी बैक्टीरिया के लिए भोजन के रूप में कार्य करते हैं.

पॉलीसैकराइड

पॉलीसेकेराइड सबसे बड़ा सैकराइड पॉलिमर हैं, वे रैखिक या शाखित तरीके से व्यवस्थित मोनोसेकेराइड की 10 से अधिक (हजारों तक) इकाइयों द्वारा निर्मित होते हैं। स्थानिक व्यवस्था में भिन्नता है जो इन शर्करा को कई गुण देती है.

पॉलीसेकेराइड एक ही मोनोसैकराइड से बना हो सकता है या विभिन्न मोनोसैकराइड के संयोजन से हो सकता है। यदि वे एक ही चीनी की दोहराया इकाइयों द्वारा बनते हैं, तो उन्हें होमोपोलिसैकेराइड्स कहा जाता है, जैसे ग्लाइकोजन और स्टार्च, जो क्रमशः जानवरों और पौधों के भंडारण कार्बोहाइड्रेट हैं।.

यदि पॉलीसेकेराइड विभिन्न शर्करा की इकाइयों से बना होता है, तो उन्हें हेटेरोपायसेकेराइड कहा जाता है। अधिकांश में केवल दो अलग-अलग इकाइयां होती हैं और आमतौर पर प्रोटीन (ग्लाइकोप्रोटीन, जैसे रक्त प्लाज्मा में गामा ग्लोब्युलिन) या लिपिड (ग्लाइकोलिपिड्स, जैसे गैंग्लियोसाइड्स) से जुड़े होते हैं.

कार्यों

कार्बोहाइड्रेट के चार मुख्य कार्य हैं: ऊर्जा प्रदान करना, ऊर्जा संग्रह करना, मैक्रोमोलेक्यूल का निर्माण और प्रोटीन वसा के क्षरण को रोकना.

सरल शर्करा में पाचन द्वारा कार्बोहाइड्रेट का क्षय होता है। ये छोटी आंत की कोशिकाओं द्वारा अवशोषित होते हैं और शरीर के सभी कोशिकाओं में ले जाया जाता है जहां उन्हें एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) के रूप में ऊर्जा के लिए ऑक्सीकरण किया जाएगा।.

चीनी अणु जो किसी भी समय ऊर्जा के उत्पादन में उपयोग नहीं किए जाते हैं, उन्हें रिजर्व पॉलिमर जैसे ग्लाइकोस और स्टार्च के रूप में संग्रहीत किया जाता है.

न्यूक्लियोटाइड्स, न्यूक्लिक एसिड की मूलभूत इकाइयाँ, उनकी संरचना में ग्लूकोज अणु होते हैं। कई महत्वपूर्ण प्रोटीन कार्बोहाइड्रेट अणुओं के साथ जुड़े हुए हैं, उदाहरण के लिए: कूप उत्तेजक हार्मोन (FSH) जो ओव्यूलेशन प्रक्रिया में हस्तक्षेप करता है.

क्योंकि कार्बोहाइड्रेट ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं, उनका तेजी से क्षरण ऊर्जा को प्राप्त करने के लिए अन्य बायोमोलेक्यूल्स को अपमानित होने से बचाता है। इस प्रकार, जब चीनी का स्तर सामान्य होता है, तो प्रोटीन और लिपिड गिरावट से सुरक्षित होते हैं.

कुछ कार्बोहाइड्रेट पानी में घुलनशील हैं, वे व्यावहारिक रूप से पूरी दुनिया में एक मुख्य भोजन के रूप में कार्य करते हैं, और इन अणुओं का ऑक्सीकरण अधिकांश गैर-प्रकाश संश्लेषक कोशिकाओं में ऊर्जा उत्पादन का मुख्य स्रोत है।.

अघुलनशील कार्बोहाइड्रेट अधिक जटिल संरचनाओं को बनाने के लिए जुड़े हुए हैं जो सुरक्षा के रूप में काम करते हैं। उदाहरण के लिए: सेल्यूलोज पौधों की दीवारों को हेमीसेल्यूलोज और पेक्टिन के साथ मिलकर बनाता है। चिटिन कवक कोशिकाओं की दीवार और आर्थ्रोपोड्स के एक्सोस्केलेटन बनाता है.

इसके अलावा, पेप्टिडोग्लाइकन बैक्टीरिया और साइनोबैक्टीरिया की कोशिका भित्ति बनाता है। पॉलीसेकेराइड द्वारा जानवरों और कंकाल के जोड़ों के संयोजी ऊतक बनते हैं.

कई कार्बोहाइड्रेट सहसंयोजक प्रोटीन या लिपिड से बंधे होते हैं, और अधिक जटिल संरचनाएं बनाते हैं, जिन्हें सामूहिक रूप से ग्लाइकोकोनजेट कहा जाता है। ये कॉम्प्लेक्स लेबल के रूप में कार्य करते हैं जो इंट्रासेल्युलर स्थान या इन अणुओं के चयापचय भाग्य का निर्धारण करते हैं

ऐसे खाद्य पदार्थ जिनमें कार्बोहाइड्रेट होते हैं

कार्बोहाइड्रेट एक स्वस्थ आहार का एक अनिवार्य घटक है, क्योंकि वे ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं। हालांकि, कुछ खाद्य पदार्थों में स्वस्थ कार्बोहाइड्रेट होते हैं जो अधिक मात्रा में पोषक तत्व प्रदान करते हैं, उदाहरण के लिए:

स्टार्च

जिन खाद्य पदार्थों में स्टार्च होता है, वे कार्बोहाइड्रेट का मुख्य स्रोत होते हैं। ये स्टार्च सामान्य कॉम्प्लेक्स कार्बोहाइड्रेट में होते हैं, यह कहना है, वे कई शक्कर से मिलकर एक लंबी आणविक श्रृंखला बनाते हैं। इस कारण से, स्टार्च को पचाने में अधिक समय लगता है.

स्टार्च युक्त खाद्य पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला है। अनाज में उच्च स्टार्च सामग्री वाले खाद्य पदार्थ शामिल हैं, उदाहरण के लिए: बीन्स, दाल और चावल। अनाज में ये कार्बोहाइड्रेट भी होते हैं, उदाहरण के लिए: जई, जौ, गेहूं और इसके डेरिवेटिव (आटा और पास्ता) .

फलियां और नट्स में स्टार्च के रूप में कार्बोहाइड्रेट भी होते हैं। इसके अतिरिक्त, सब्जियां जैसे: आलू, शकरकंद, मक्का और कद्दू भी स्टार्च सामग्री से भरपूर होते हैं.

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कई कार्बोहाइड्रेट फाइबर का एक स्रोत हैं। अर्थात्, फाइबर मूल रूप से कार्बोहाइड्रेट का एक प्रकार है जिसे शरीर केवल आंशिक रूप से पचा सकता है.

जटिल कार्बोहाइड्रेट के समान, कार्बोहाइड्रेट फाइबर धीरे-धीरे पचते हैं.

फल और सब्जियां

फलों और सब्जियों में कार्बोहाइड्रेट की मात्रा अधिक होती है। स्टार्च के विपरीत, फलों और सब्जियों में सरल कार्बोहाइड्रेट होते हैं, अर्थात, एक या दो सैकराइड के साथ कार्बोहाइड्रेट एक साथ.

ये कार्बोहाइड्रेट, उनकी आणविक संरचना में सरल होते हैं, जटिल लोगों की तुलना में अधिक आसानी से और जल्दी पच जाते हैं। इससे विभिन्न स्तरों और प्रकार के कार्बोहाइड्रेट का पता चलता है जो भोजन के पास हैं.

इस प्रकार, कुछ फलों में प्रति सेवारत कार्बोहाइड्रेट की मात्रा अधिक होती है, उदाहरण के लिए: केले, सेब, संतरा, खरबूजे और अंगूर में कुछ सब्जियों से अधिक कार्बोहाइड्रेट होते हैं जैसे कि पालक, ब्रोकोली और केल, गाजर, मशरूम और बैंगन.

दूध

सब्जियों और फलों के समान, डेयरी उत्पाद ऐसे खाद्य पदार्थ हैं जिनमें सरल कार्बोहाइड्रेट होते हैं। दूध की अपनी चीनी होती है जिसे लैक्टोज कहा जाता है, एक मीठा-चखने वाला डिसाकाराइड। इसका एक कप लगभग 12 ग्राम कार्बोहाइड्रेट के बराबर होता है.

बाजार में दूध और दही के कई संस्करण हैं। भले ही आप किसी विशेष डेयरी के पूर्ण या कम वसा वाले संस्करण का उपभोग कर रहे हों, कार्बोहाइड्रेट की मात्रा समान होगी.

मिठाई

मिठाई कार्बोहाइड्रेट का एक और प्रसिद्ध स्रोत है। इनमें चीनी, शहद, कैंडी, कृत्रिम पेय, कुकीज़, आइसक्रीम, कई अन्य डेसर्ट शामिल हैं। इन सभी उत्पादों में शर्करा की उच्च सांद्रता होती है.

इसके भाग के लिए, कुछ प्रसंस्कृत और परिष्कृत खाद्य पदार्थों में जटिल कार्बोहाइड्रेट होते हैं, उदाहरण के लिए: रोटी, चावल और सफेद पास्ता। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि परिष्कृत कार्बोहाइड्रेट उतने पौष्टिक नहीं होते हैं जितने फल और सब्जियां होती हैं.

कार्बोहाइड्रेट चयापचय

कार्बोहाइड्रेट का चयापचय चयापचय प्रतिक्रियाओं का समूह है जो कोशिकाओं में कार्बोहाइड्रेट के गठन, गिरावट और रूपांतरण को शामिल करता है.

कार्बोहाइड्रेट का चयापचय अत्यधिक संरक्षित है और बैक्टीरिया से भी मनाया जा सकता है, इसका मुख्य उदाहरण लैक ऑपेरॉन है। ई। कोलाई.

कार्बोहाइड्रेट कई चयापचय पथों में महत्वपूर्ण हैं जैसे कि प्रकाश संश्लेषण, प्रकृति में सबसे महत्वपूर्ण कार्बोहाइड्रेट गठन प्रतिक्रिया.

कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से, पौधे सूर्य की ऊर्जा का उपयोग कार्बोहाइड्रेट के अणुओं को संश्लेषित करने के लिए करते हैं.

इसके भाग के लिए, पशु और कवक कोशिकाएं कार्बोहाइड्रेट को तोड़ती हैं, पौधे के ऊतकों में खपत होती हैं, सेलुलर श्वसन नामक प्रक्रिया के माध्यम से एटीपी के रूप में ऊर्जा प्राप्त करने के लिए।.

कशेरुक में, रक्त के माध्यम से पूरे शरीर में ग्लूकोज पहुंचाया जाता है। यदि सेलुलर ऊर्जा भंडार कम हैं, तो ग्लूकोज को एक चयापचय प्रतिक्रिया द्वारा ग्लूकोज को अपमानित किया जाता है, जिसे थोड़ी ऊर्जा और कुछ चयापचय ऊर्जा उत्पन्न होती है.

तत्काल ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक ग्लूकोज अणुओं को ग्लाइकोजेनेसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से यकृत और मांसपेशियों में ग्लाइकोजन के रूप में संग्रहीत किया जाता है.

कुछ सरल कार्बोहाइड्रेट के अपने क्षरण पथ हैं, जैसे कुछ अधिक जटिल कार्बोहाइड्रेट। उदाहरण के लिए, लैक्टोज को लैक्टेज एंजाइम की क्रिया की आवश्यकता होती है जो उसके बंधनों को तोड़ता है और अपने मौलिक मोनोसैकराइड्स, ग्लूकोज और गैलेक्टोज को छोड़ देता है।.

ग्लूकोज कोशिकाओं द्वारा खपत मुख्य कार्बोहाइड्रेट है, जिसमें लगभग 80% ऊर्जा स्रोत होते हैं.

ग्लूकोज कोशिकाओं में वितरित किया जाता है, जहां यह विशिष्ट ट्रांसपोर्टर्स के माध्यम से प्रवेश कर सकता है या इसे ग्लाइकोजन के रूप में अपमानित या संग्रहीत कर सकता है.

सेल की चयापचय आवश्यकताओं के आधार पर, ग्लूकोज का उपयोग अन्य मोनोसैकराइड, फैटी एसिड, न्यूक्लिक एसिड और कुछ अमीनो एसिड को संश्लेषित करने के लिए भी किया जा सकता है।.

कार्बोहाइड्रेट चयापचय का मुख्य कार्य रक्त शर्करा के स्तर पर नियंत्रण बनाए रखना है, यह वही है जो आंतरिक होमोस्टेसिस के रूप में जाना जाता है.

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