פחמימות

מגישים : לידור בשארי ודנה לברוב

הנוסחא הכללית

המילה פחמימה היא מקורה מ-2 מילים:פחמן ומים.
שמן של הפחמימות נגזר מכך שנוסחתן הכימית הכללית של רבות מהן היא CnH2nOn, או Cn(H2O)n,סברו בתחילה כי ניתן לראותן כתרכובות של פחמן ומים.
גם בשפות אירופאיות מורכבת המילה לפחמימה מהמילים לפחמן ומים; כך למשל באנגלית: פחמימה היא "Carbohydrate", מילה המורכבת מ-"Carbon" ("פחמן") ו-"Hydrate" (תרכובת המכילה מולקולות מים).
לפחמימות ארבעה תפקידים בעלי חשיבות עליונה בביולוגיה:
  • הפקת אנרגיה בתא - כל היצורים החיים, כמעט ללא יוצא מן הכלל, מפיקים אנרגיה מפירוק גלוקוז, תחילת תהליך זה מכונה גליקוליזה.
  • בנייה - מבנים פיזיים רבים, במיוחד בעולם הצומח, עשויים פחמימות (בעיקר תאית ועמילן).
  • DNA ו RNA - חומצות הגרעין המכילות את החומר התורשתי של כל היצורים החיים, מורכבות מחומצות גרעין, אשר כל אחד מהם מכיל סוכר - ריבוז(חד סוכר) בRNA ודאוקסיריבוז בDNA.
  • זיהוי תאים - פחמימות נמצאות על-גבי קום התא החיצוני של רוב התאים. הן משמשות מעין "תעודת זיהוי" של התא באלפי תהליכים ביולוגיים. ללא זיהוי זה לא הייתה כלל מתאפשרת פעולתה של מערכת החיסון.

תיאור כימי

עם הפחמימות נמנים סוכרים שונים (חד-סוכרים כגון גלוקוזה ופרוקטוזה, דו-סוכרים כגון סוכרוזה ורב-סוכרים כגון גליקוגן, עמילן ותאית). לפחמימות תפקיד חשוב בתהליך חילוף החומרים של אורגניזמים חיים; עמילן וגליקוגן הם צורות עיקריות של צבירת אנרגיה, והתאית משמשת כחומר בניין עיקרי של תאי הצמחים. הגלוקוזה נוצרת בתהליך הפוטוסינתזה, וממנה נוצרות פחמימות רבות אחרות. לפיכך, הפחמימות ממלאות תפקיד מרכזי בתזונתם של בעלי החיים.
פירוק המזון נוצר מכך שאוכל שאנו אוכליםמזון,המזון נכנס אל הלוע,הרוק הופך את המזון לעיסתי כדי שיחליק בגרון, הרוק מכילאנזימי עיכול ותאי דם לבנים. האנזימים מתחילים כבר בפה פירוק של פחמימות מורכבות.
לאחר מכן המעי הדק מפריש מדפנותיו אנזימי עיכול התורמים לפירוקו הסופי של המזון. בו מתקבלים המרכיבים הבסיסיים של רכיבי המזון: החלבונים מתפרקים לחומצות אמיניות, הפחמימות מתפרקות לחד-סוכרים, והשומנים מתפרקים לחומצות שומן וגליצרול.
הכבד הינו איבר המשנה הרכב שומנים, להפוך חלבונים ושומנים לפחמימות וכדומה..
Big image

סוגי סוכרים

חד סוכרים:

חד סוכרים הם הפחמימות הפשוטות ביותר. לא ניתן לפרקם לסוכרים קטנים יותר. מקובל לחלק אותם על פי מספר אטומי הפחמן שהם מכילים. חד הסוכר הנפוץ ביותר והחשוב ביותר הוא הגלוקוז. כל הסוכרים בנצרכים על ידי האדם הופכים בסופו של דבר לגלוקוז. חד סוכר נוסף, בעל נוסחה כימית זהה (כלומר שייך לקבוצה המכילה 6 אטומי פחמן) הוא הפרוקטוז הנמצא בכמויות גדולות בפירות, ועל כן נקרא גם "סוכר פירות".


דו סוכרים:

דו סוכרים הם פחמימות שבפירוקן מתקבלות 2 מוקולות של חד סוכר. הסוכרוז, הדו סוכר המוכר ביותר, המרכיב את הסוכר שאנו אוכלים, מורכב מיחידה אחת של גלוקוז ומיחידה אחת של פרוקטוז. כאשר אנו מוסיפים סוכר למשקה מסוים, יקבל גופנו כמות זהה של מולקולות גלוקוז ושל מולקולות פרוקטוז.

לקטוז הוא דו סוכר שמהווה 2%-8% מהמוצקים בחלב של היונקים ולכן נקרא גם "סוכר החלב". הלקטוז מורכב ממולקולה אחת של לקטוז ומולקולה אחת של גלקטוז, חד סוכר המופיע בטבע רק כחלק מהדו סוכר ללקטוז. ישנם אנשים בעלי פגם תורשתי המתבטא בכך שאינם מייצרים את האנזים המפרק לקטוז ואינם יכולים לעכל או לספוג את תוצרי הפירוק שלו. אם אנשים אלה צורכים חלב ומוצריו עלול הדבר לגרום להופעתם של כאבי בטן, שלשול ו/או גזים.


רב-סוכרים:

רב סוכרים הם פחמימות שבפירוקן מתקבל מספר רב של מולקולות חד סוכר. טעמם של הרב סוכרים אינו מתוק. בתזונת האדם מהווים רב סוכרים מקור עיקרי לגלוקוז ולסיבים תזונתיים.

ישנם שלושה סוגים עיקריים של רב סוכרים, גלוקוז מהווה את אבן הבנייה של שלושתם:


עמילן-

מרכיב מרכזי בתזונת האדם, מצוי בעיקר בתפוחי אדמה,אורז, תירס, סולת, זירעי דגנים, קיטניות וירקות שורש(בלחם יש עמילן רב). עמילן אינו מסיס במים ועל כן משמש כמאגר לגלוקוז. ההמלצה לאכול עמילנים, המכילים כמות גדולה יותר של סיבים, טובה לכל גיל. כתחליף ללחם יכולים לשמש ה"קרקרים" למיניהם (פתית, לחמית, פריכיות אורז וכו'). קרקר גדול שקול לפרוסת לחם מבחינת מספר קלוריות, אך הקרקר הוא חטיף המעורר תיאבון, פחות משביע, מכיל שמן ודומה לפיצוחים, כשמתחילים שוכחים לגמור. כדי שהעמילן שאנו אוכלים יוכל להתעכל, צריך הגוף לפרק אותו לסוכרים פשוטים. לכן, עיכול העמילן הוא תהליך ממושך וספיגת הסוכר ממנו אל מערכת העיכול היא איטית. במקרה זה, רמת הסוכר בדם אינה עולה בבת-אחת מעל הדרוש.


גליקוגן-

אינו מצוי במזון האדם בכמות גדולה. בעלי חיים (כולל האדם) אוגרים עודפי גלוקוז בצורת גליקוגן. תהליך זה מתקיים בכבד ובשרירי השלד. כאשר יש עודפי גלוקוז מעל רמה מסוימת, הם ייהפכו לשומן וייאגרו ברקמות השומן.

גליקוגן נשרף בשרירים במהלך פעילות גופנית,ואם לא נבצע פעילות גופנית,הקליקוגן יהפך לאט לשומן,ואם כן נבצע פעילות גופנית השמון ישרף ויהפך לסוכרים וחלבונים.


תאית-

התאית היא ככל הנראה המולקולה האורגנית הנפוצה ביותר ומהווה מרכיב של דפנות התאים בצמחים. גם התאית (רב סוכר) מיוצרת מיחידות של גלוקוז (חד סוכר). התאית אינה עוברת פירוק במערכת העיכול של האדם ולכן, למרות היותה מורכבת מיחידות גלוקוז, אינה תורמת יחידות של גלוקוז לשימוש הגוף. אוכלי עשב מצויידים במערכת עיכול המותאמת במיוחד לפירוק התאית והם יכולים להשתמש בה לתזונתם. בני אדם צורכים את התאית בעקיפין כאשר הם אוכלים את אוכלי העשב הללו.

Big image

השימוש בתעשייה

העמילן הוא מקור אנרגיה ובמיוחד עמילן התירס משמשים בבישול להעלאת סמיכות רטבים. בתעשייה עמילן משמש, בין השאר, לייצור דבקים, נייר וטקסיל. העמילן הוא גם חומר שימור.
כל מאכל שהוא מתוק בתוכו יש פחמימות כמו: לחמים, קטניות, דגנים, פירות, ירקות, מוצרי חלב ועמילנים.
פחמימות
How sugar affects the brain - Nicole Avena