OGLJIKOVI HIDRATI

•zgradba ogljikovih hidratov

•razdelitev ogljikovih hidratov

•prebava in presnova ogljikovih hidratov

•vloga ogljikovih hidratov v človeškem telesu

Zgradba in sinteza ogljikovih hidratov

•zgrajeni so iz elementov ogljika, vodika in kisika (ogljikov hidrat - hidrat ogljika (hydro=voda))

Sintetizirajo se:

• v rastlinah pri fotosintezi

•pri glukoneogenezi; tvorba v jetrih, ledvični skorji, citoplazmi in mitohondrijih

Fotosinteza

anorganske,

energijsko

revne snovi

svetlobna

energija

organske

energijsko bogate

spojine

kisik+ kloroplasti +

svetlobna energija (2826 kJ)

kloroplastiC6H12O6 + 6O2

ogljikov voda glukoza kisikdioksid

6CO2 + 6H2O

Asimilacija – disimilacija ogljika

Asimilacija ogljika; vgrajevanje anorganskega ogljika v

organske spojine.

Disimilacija ogljika; razgrajevanje ogljikovih hidratov s pomočjo

kisika v rastlinah, živalih ali človeku. Pri tem se sprošča

energija.

zelene rastline človek

ogljikovi hidrati, kisik

voda, ogljikov dioksid

sončna energija

energija se sprošča

Razdelitev ogljikovih hidratov (glede na kemijsko zgradbo)

OGLJIKOVIHIDRATI

MONOSAHARIDI(enostavni)

OLIGOSAHARIDI(sestavljeni)

POLISAHARIDI(sestavljeni)

najpomembnejšinajpomembnejši najpomembnejši

GLUKOZAFRUKTOZA

GALAKTOZA

SAHAROZAMALTOZALAKTOZA

ŠKROBDEKSTRINIGLIKOGENCELULOZA

INULINPEKTINI

HEMICELULOZARASTLINSKE SLUZI

Monosaharidi

So najbolj preprosto zgrajeni ogljikovi hidrati.

Splošna formula je: C6H12O6

kisikogljik

vodik

Glukoza (grozdni sladkor, dekstroza)

•se nahaja v vseh disaharidih,

• v nespremenjeni obliki prehaja čez črevesno steno v kri,

• je učinkovit vir energije,

•med biološkim vrenjem (alkoholno in mlečnokislinsko) se s pomočjo kvasovk spreminja v etanol in CO2, ali pa s pomočjo mlečnokislinskih bakterij v mlečno kislino.

Fruktoza (sadni sladkor, levuloza)

• je sestavni del trsnega in pesnega sladkorja ter sladkih sadežev,

• je najbolj sladka med monosaharidi,

• enako kot glukoza, se vključuje v biološko vrenje.

Galaktoza

• je sestavina laktoze (mlečnega sladkorja),

• vsebujejo jo tudi izločki sluznih žlez (mucin),

• nima izrazito sladkega okusa,

• v presnovi se spreminja v glukozo.

Oligosaharidi - Disaharidi• splošna formula je C12H22O11,• so dobro topni v vodi,• nastajajo z združitvijo dveh molekul

monosaharidov, odcepi se molekula vode,

• encimi (invertaza, laktaza, maltaza) jih v telesu razgradijo do enostavnih sladkorjev- monosaharidov

monosaharidC6H12O6

disaharidC12H22O11

vodaH2O

monosaharidC6H12O6

+ +

Najpomembnejši disaharidi

• SAHAROZA =glukoza + fruktoza

trsni ali pesni sladkor

kot rezervna snov se nahaja v plodovih, gomoljih in drugih rastlinskih delih

• MALTOZA = glukoza + glukoza

maltozni sladkor nastane z razgradnjo škroba v kalečem ječmenu

• LAKTOZA = glukoza + galaktoza

mlečni sladkor, nahaja se v mleku

kvasovke je ne morejo vključiti v proces vrenja

Polisaharidi

• nastajajo z združevanjem številnih (n) molekul monosaharidov, pri tem pa se odcepi voda;

• splošna formula polisaharidov je: (C6H10O5)n;

• nimajo sladkega okusa;

• v vodi se slabo raztapljajo ali pa so popolnoma netopni;

• kvasovke jih ne morejo neposredno vključiti v vrenje;

Najpomembnejši polisaharidi

• ŠKROB

• DEKSTRINI

• GLIKOGEN

• CELULOZA

• INULIN

• PEKTINI

• HEMICELULOZA

• RASTLINSKE SLUZI

Škrob

• je oblika rezervnega ogljikovega hidrata pri rastlinah;

• nahaja se v nekaterih žitih, krompirju, sadju;

• sestavljen iz dveh sestavljenih sladkorjev:

* amiloze; sestavljena iz 1000 – 4500 molekul glukoze, ki so povezane v nerazvejano spiralasto zavito verigo

* amilopektina; sestavljen je iz 600 – 500 000 molekul glukoze, ki so povezane v razvejane verige.

Dekstrini

•nastanejo pri suhem segrevanju škroba, npr. v skorji kruha;

•zgrajeni so iz 10 – 30 molekul glukoze;

• so lažje prebavljivi kot škrob;

Glikogen

• je oblika rezervnega ogljikovega hidrata pri živalih in človeku;

•zgrajen je iz razvejanih verig, ki jih sestavljajo molekule glukoze;

•nastaja predvsem v jetrih;

• kopiči se v jetrih in mišicah.

Celuloza

•nahaja se v celičnih stenah rastlin;

•sestavljena je iz 8 000 – 12 000 molekul glukoze;

•v vodi se ne topi, ampak nabreka;

• je neprebavljiva, v človeškem telesu je pomembna kot balastna snov – pospešuje peristaltiko.

• INULIN; sestavljen iz molekul fruktoze, nahaja se v artičokah, cikoriji, topinamburju;

• PEKTINI; netopni v hladni vodi, močno nabrekajo in tvorijo želeje;

• HEMICELULOZA; nahaja se v skoraj vseh rastlinskih tkivih, v vodi je netopna;

• RASTLINSKE SLUZI; najbolj poznane so alginat in agar, ki ju pridobivajo iz morskih alg, targant in arabski gumi (gumiarabikum), ki ju pridobivajo iz rastlinskih sokov. V živilski industriji jih uporabljajo kot stabilizatorje, sredstvo za bistrenje in kot zgoščevalno sredstvo.

Razdelitev ogljikovih hidratov (glede na glikemični indeks)

•Glikemični indeksn (GI); kako hitro zaužiti ogljikovi hidrati (OH) povečajo koncentracijo glukoze v krvi.

•visok GI hiter porast glukoze

•nizek GI počasen porast glukoze

Nizek GI

•nepredelana živila;

• živila s kompleksnimi (sestavljenimi OH);

•počasen dvig glukoze v krvi;

•počasen dvig inzulina.

Visok GI

• živila bogata z enostavnimi OH;

•hiter porast glukoze v krvi;

•hiter dvig inzulina v krvi.

GI - monosaharidov

Ogljikov hidrat GI

GLUKOZA 100

FRUKTOZA 20

Sladkost ogljikovih hidratov

• polisaharidi nimajo sladkega okusa, razen dekstrinov;

• disaharidi in monosaharidi imajo različno sladkost;

Tabela prikazuje sladkost pri različnih sladkorjih, v

primerjavi s saharozo, ki predstavlja 100 %

Vrsta sladkorja /

% sladkosti

20 40 60 80 100 120 140 160 180

saharoza

glukoza

fruktoza

maltoza

laktoza

Prebavljanje ogljikovih hidratov -razgradnja

POLISAHARIDI(škrob, glikogen)

DEKSTRINI

amilaza+ H2O

DISAHARIDI

maltazasaharazalaktaza+ H2O

amilazaglukozidaza+ H2O

MONOSAHARIDI

amilaza+ H2O

KRI

Encimi, ki razcepijo:

POLISAHARIDE so:

1. AMILAZA; nahaja se v slini in v soku trebušne slinavke, razgrajuje samo nerazvejaneverige polisaharidov

2. GLUKOZIDAZA, nahaja se v soku trebušne slinavke, cepi razvejane dele molekul polisaharidov

DISAHARIDE so:

1.MALTAZA; razgrajuje maltozo v dve molekuli glukoze pri tem se veže voda

2.SAHARAZA; razgrajuje saharozo v molekulo glukoze in fruktoze, pri tem se veže voda

3.LAKTAZA; razgrajuje laktozo na molekulo glukoze in galaktoze, pri tem se veže voda

Encime izločajo celice na

površini tankega črevesa

Presnova ogljikovih hidratov

Resorbcija (vsrkavanje ogljikovih hidratov)

Molekule enostavnih sladkorjev, ki so v

vodi topne prehajajo skozi črevesno steno

v kri. Resorbirani monosaharidi se lahko

uporabijo za:

1. PRIDOBIVANJE ENERGIJE;

2. KRATKOTRAJNO SKLADIŠČENJE;

3. SPREMINJANJE V MAŠČOBE.

1. Pridobivanje energije za telo

Poteka z razgradnjo enostavnih sladkorjev

v celici v katere pridejo s krvjo:

Živčne celice in eritrociti lahko pridobijo

energijo izključno z razgradnjo glukoze.

monosaharidC6H12O6

energijaogljikov dioksid

CO2kisikO2

vodaH2O

+ + +

2. Kratkotrajno skladiščenje

Pojavi se v primeru, ko telo pridobi s hrano več monosaharidov kot jih potrebuje za energijo.V tem primeru se del monosaharidov pretvarja v GLIKOGEN, ki se nabira v jetrih (ca.150 g glikogena)in mišicah (ca.250 g glikogena).

Glikogen v:- mišicah; je uporaben vir glukoze samo za koriščenje energije v mišicah;

- jetrih; je uporaben vir glukoze za koriščenje v vseh ostalih celicah telesa.

Zaloge glikogena se izčrpajo v 36 urah po zadnjem zaužitju hrane.

3. Spreminjanje v maščobe

V jetrih in mišicah se lahko skladišči samo

določen del monosaharidov, vsi ostali

presežki pa se v jetrih pretvarjajo v

MAŠČOBE in se shranjujejo v maščobnem

tkivu.

jetra

maščobno tkivodel monosaharidovvišek

monosaharidov

Ogljikovi hidrati v človeškem telesu

Količina

v (g)

Vrsta Nahajajo se v

organizmu:

Vloga

250 polisaharidi

glikogen

mišice kratkotrajna zaloga za

energijo

150 polisaharidi

glikogen

jetra kratkotrajna zaloga za

energijo

30 monosaharidi

glukoza

različna tkiva pridobivanje energije

5 monosaharidi

glukoza

kri pridobivanje energije

300 polisaharidi

vezani na

beljakovine

okostje,

medceličnina

itd.

gradbena sestavina

Vloga ogljikovih hidratov

• za normalen potek presnove v celicah:

* za razgradnjo maščob v celicah so kot vir energije potrebni tudi ogljikovi hidrati,

* pomanjkanje ogljikovih hidratov povečuje kislost telesnih tekočin.

• za opravljanje specifičnih nalog:

* možganske in živčne celice kot vir energije uporabljajo le ogljikove hidrate,

* ogljikovi hidrati se uporabljajo za izgradnjo hrustančevine, kostnine, izločke sluznih snovi.

Pretirano uživanje ogljikovih

hidratov povzroča:

1. pomanjkanje beljakovin in maščob;

2. nenasitljivost in napenjanje (vlaknine);

3. pomanjkanje vitamina B1 (telo ga potrebuje več).

Vlaknine ali balastne snovi

• so sestavljeni ogljikovi hidrati;

• kemijsko so dolge verige različnih OH;

• človekovo telo nima encimov za razgradnjo vlaknin;

• za človeka niso vir energije;

• dnevna priporočila : 27 - 40 g/dan.

Delitev vlaknin

•TOPNE (pektin, hemiceluloza, gume, inulin)

•NETOPNE (celuloza, lignin, pentozani)

Fiziološke funkcije vlaknin

1. ABSORPCIJA HRANILNIH SNOVI;

2. FERMENTACIJA V DEBELEM ČREVESU;

3. TEŽA IN SESTAVA BLATA;

4. METABOLIZEM ŽOLČNIH SOKOV.

1. Absorpcija hranilnih snovi

•upočasnijo dvig ravni glukoze v krvi po obroku;

• znižujejo koncentracijo holesterola v krvi, posebej LDL;

•nase vežejo nekatere mineralne snovi (kalcij, cink, železo);

2. Fermentacija v debelem črevesu

• mikroflora debelega črevesa proizvaja kratkoverižnemaščobne kisline, ki se delno pretvarjajo v energijo v organizmu, hkrati pa so hrana enterocitov (krepitev črevesne mukoze),

• vlaknine so neprebavljive za človeški organizem (nekatere delno) in služijo kot substrat za črevesno mikrofloro.

3. Vpliv na težo in sestavo blata

• poveča se teža blata zaradi vezave vode in povečane črevesne mikroflore,

• blato se razredči zaradi česar so kancerogene snovi manj v stiku s črevesno sluznico,

• hitrejša je pasaža skozi debelo črevo,

• vlaknine varujejo pred kolorektalnim rakom.

4. Metabolizem žolčnih sokov

zmanjšajo reabsorpcijo žolčnih soli v spodnjem delu tankega črevesa

zmanjšana enterohepatična cirkulacija

znižujejo koncentracijo holesterola v plazmi