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

organskeenergijsko 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)

OGLJIKOVI HIDRATI

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, pri tem pa se odcepi

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 nerazvejane verige 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

CO2

kisikO2

vodaH2O

+ + +

2. Kratkotrajno skladiščenje

Pojavi se v primeru, da 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 kratkoverižne

maščobne 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