يبدأ الجلوكوز من التركيب والفوائد وكيفية معالجة الجسم له

ربما تكون قد سمعت عن الجلوكوز ، ولكن لا يزال التفسير مرتبكًا. هل هذا السكر من طعام أم سكر في الدم. الآن ، لتصويب فهمك للجلوكوز ، بدءًا من عملية تكوينه وهيكله ووظيفته في الشرح الكامل التالي.

ما هو الجلوكوز؟

لتسهيل فهم الجلوكوز (الجلوكوز) ، يجب أولاً التعرف على الكربوهيدرات. نعم ، الكربوهيدرات نوع من المركبات العضوية ، بصرف النظر عن الدهون والبروتينات والفيتامينات. يتكون هذا المركب العضوي من ذرات الكربون (C) والهيدروجين (H) والأكسجين (O).

بناءً على التصنيف ، يتم تقسيم الكربوهيدرات إلى أربع مجموعات ، وهي السكريات الأحادية والسكريات الثنائية والسكريات قليلة السكاريد والسكريات المتعددة. حسنًا ، يتم تضمين الجلوكوز في مجموعة السكريات الأحادية ، وهي أبسط أنواع الكربوهيدرات ولا يمكن تقسيمها أو تقسيمها إلى أجزاء أصغر. هذا هو السبب في أن الجلوكوز يشار إليه غالبًا بالسكر البسيط.

الجلوكوز هو المنتج الرئيسي لعملية التمثيل الضوئي ، وهو تصنيع الغذاء (الطبخ) بواسطة النباتات الخضراء في الأوراق. حاول أن تتذكر مرة أخرى ، يجب أن تتم دراسة مناقشة التمثيل الضوئي هذه في المدرسة الابتدائية.

المصدر: Video Blocks

تعمل عملية صنع الطعام على الأوراق على تحويل الطاقة الشمسية والماء والكلوروفيل (المادة الخضراء في الأوراق) وثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين وسكر ، يُعرف أيضًا باسم الجلوكوز ، وهو مكتوب بالصيغة الكيميائية C6H12O6.

كيف حدث ذلك بهذه الطريقة؟ انظر بعناية ، إذا تم وصفها ، فإن عملية التمثيل الضوئي التي تنتج الجلوكوز ستبدو كما يلي:

6 CO2 (Carbodioxide) + 6 H2O (ماء) + ضوء الشمس + كلوروفيل → C6H12O6 (جلوكوز) + 6 O2 (أكسجين)

بعد إجراء عملية التمثيل الضوئي ، سيتم إخراج النتيجة ، على شكل أكسجين ، في الهواء الحر. هذا هو السبب في أن النباتات الخضراء هي رئة العالم لأنها توفر الأكسجين لجميع الكائنات الحية.

بعد ذلك ، سيتم تدفق "الطهي" المتبقي على شكل جلوكوز في جميع أنحاء الأنسجة النباتية من خلال اللحاء لدعم النمو وتكوين الأزهار وتطور الثمار. حسنًا ، هذا الجلوكوز هو ما سيكون في أوراق الخضار والفاكهة التي تتناولها يوميًا. تسمى السكريات الموجودة في الفواكه والخضروات أيضًا بالسكريات الطبيعية.

ما هو شكل الجلوكوز؟

بناءً على مجموعة الكاربونيل ، يتم تقسيم الكربوهيدرات إلى مجموعتين ، وهما الألدوز والكيتوز. حسنًا ، يتم تضمين الجلوكوز في مجموعة الألدوز لأنه يحتوي على مجموعة كربونيل طرفية واحدة O = CH (ألدهيد) ، مع 6 ذرات كربون (C) (سداسي).

من هذا التصنيف ، يتم الحصول على التركيب الكيميائي للجلوكوز هو C6H12O6. بعد ذلك ، استنادًا إلى صورة المرآة (المتشابهة) ، يستخدم الجلوكوز تكوين الهيكل الموجود على اليسار بحيث يكون لاحقًا البادئة D ويسمى D-glucose.

سيؤدي ترتيب هذا الترتيب أيضًا إلى اختلاف في النشاط البصري ، أي قدرة المحلول على تدوير مجال الضوء المستقطب.

في المتماثل D ، تقوم المصفوفة بتدوير المستوى في اتجاه عقارب الساعة وتعطى رمز الجمع (+). فيما يلي تصوير لبنية الجلوكوز D بسلسلة مفتوحة (انظر الشكل 1) بهيكل حلقي من α / alpha و β / beta anomers (انظر الشكل 2).

الشكل 2: هيكل D- الجلوكوز بسلسلة مفتوحة (المصدر: Uncla)

الشكل 2. ترتيب D- الجلوكوز مع بنية الحلقة (المصدر: الكيمياء)

الدور المهم للجلوكوز لكل من النباتات والبشر

الجلوكوز هو مصدر للطاقة. ليس فقط النباتات ولكن أيضًا للحيوانات والبشر. إنه فقط أن الحيوانات والبشر لا يصنعون هذه الطاقة بأنفسهم. يحصلون على هذه الطاقة من النباتات ، أي الخضار والفواكه. لنكون أكثر وضوحًا ، دعنا نناقش فوائد الجلوكوز للنباتات والبشر بشكل أكثر وضوحًا أدناه.

دور الجلوكوز للنباتات

بعد دراسة التمثيل الضوئي ، يجب أن تكون قد فهمت أن النباتات تنتج الجلوكوز. ومع ذلك ، فأنت لا تعرف حتى الآن ما هو استخدام الجلوكوز للنباتات نفسها. يستخدم الجلوكوز ، الذي يتم إنتاجه من عملية التمثيل الضوئي ، في الواقع من قبل النباتات كمصدر للطاقة. لذلك ، يمكن للنباتات توفير "الغذاء" من تلقاء نفسها حتى يتمكنوا من البقاء على قيد الحياة ، مثل:

النمو والتنمية

تمامًا مثل البشر ، ستستمر النباتات في التطور بمرور الوقت. بدءا من البذور التي تشكل براعم ، ثم تنمو السيقان والأغصان والأوراق فوق سطح التربة. حتى يكبر النبات ، يتم تزيينه بالورود (إرادة الفاكهة). عندما تبدأ براعم الزهور في التفتح ، يحدث التلقيح ، وتتشكل الفاكهة ، على سبيل المثال في نبات الفراولة.

المصدر: فيتا جاردن

مثال آخر ، تأمل الوردة. هذا النبات الشعبي لا يؤتي ثماره ، لكنه سيستمر في الإزهار. في غضون أيام قليلة ، سوف تتقدم الأزهار في السن وتجف وتذبل. بعد ذلك ، سوف تسقط الزهرة مع ساق صغيرة تحتها. ثم بعد بضعة أيام ستظهر براعم الزهرة الجديدة مرة أخرى.

هذه العملية هي نفسها التي تحدث في الأوراق التي تتحول إلى اللون الأصفر وتذبل وتتساقط في النهاية. قريباً ، ستظهر أوراق جديدة مرة أخرى في نفس المكان. إذا لم تكن هناك مشاكل ، فلن يمر النبات بدورة من الإزهار والسقوط فحسب ، بل سيزداد سمكًا وأكبر وأقوى أيضًا.

حسنًا ، كل هذه العمليات تتطلب بالتأكيد طاقة ، أليس كذلك؟ بصرف النظر عن الماء والمغذيات (معدن مهم في التربة) وأشعة الشمس والكلوروفيل ، اتضح أن النباتات تحتاج أيضًا إلى الجلوكوز للقيام بكل هذه الأشياء.

التنفس (التنفس)

لا تخطئ ، فالنباتات تتنفس مثل البشر. هذا فقط ، العملية مختلفة. تحتاج النباتات إلى ثاني أكسيد الكربون (بقايا من تنفس الإنسان) في الصباح وأثناء النهار ، وكذلك الأكسجين في فترة ما بعد الظهر والمساء.

عند الانتهاء في الصباح من خلال عملية التمثيل الضوئي ، سيتم توزيع الجلوكوز على جميع الأنسجة والخلايا النباتية. بعد ذلك ، يتم تخزين الجلوكوز حتى فترة الظهيرة والمساء من أجل عملية التنفس.

على عكس عملية التمثيل الضوئي التي تحدث في الأوراق ، تحدث عملية التنفس في جميع الخلايا الحية ، بما في ذلك الجذور. تتضمن العملية الجمع بين الجلوكوز والأكسجين لإنتاج الماء وثاني أكسيد الكربون والطاقة. بعد ذلك ، يمكن أن تساعد الطاقة المنتجة النباتات على تطوير ودعم وظيفة الخلية الطبيعية.

دور الجلوكوز للبشر

تمامًا مثل النباتات ، يحتاج البشر أيضًا إلى الجلوكوز كل يوم. يتم الحصول عليها من الطعام والشراب مثل الأرز والخبز والموز وعصير المانجو. الدور الرئيسي للجلوكوز للبشر هو كمصدر للطاقة. بعد الأكل ، يقوم الجسم بتفكيك هذه السكريات البسيطة لإنتاج جزيء عالي الطاقة يسمى أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP).

تعتمد جميع خلايا الجسم تقريبًا على الجلوكوز كوقود لها. بدءاً من خلايا المخ والأعصاب وخلايا الدم الحمراء وخلايا الكلى والعضلات وبعض الخلايا في شبكية العين وعدسة العين.

بصرف النظر عن كونه مصدرًا للطاقة ، فإن الجلوكوز ضروري أيضًا لخلايا الجسم للعمل بشكل طبيعي. في مسار البنتوز ، سيتم استخدام هذا السكر البسيط لإنتاج الريبوز ، والذي يستخدم لاحقًا لتكوين حمض الريبونوكليك (RNA) ، وحمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA) ، وحمض النيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NADPH).

الحمض النووي الريبي والحمض النووي مكونان مهمان لتخليق البروتين. وفي الوقت نفسه ، يعتبر NADPH مكونًا مهمًا لتخليق الأحماض الدهنية.

الجلوكوز هو المصدر الرئيسي للطاقة في أنسجة المخ. هذا السكر البسيط هو أيضًا مادة خام لتخليق مركبات ألفا كيتوجلوتارات التي تعتبر مهمة لعملية التخلص من سموم الأمونيا الضارة جدًا بالخلايا العصبية. بالإضافة إلى ذلك ، يعد الجلوكوز مهمًا أيضًا كأساس لتخليق الناقلات العصبية المهمة للتواصل بين الخلايا العصبية.

الدور المهم للجلوكوز ليس ذلك فقط. بالنسبة لخلايا الدم الحمراء ، فإن هذا السكر الطبيعي ضروري أيضًا لتخليق مركبات ثنائي الفوسفوجليسيرات. تبين أن هذا المركب مهم جدًا لعملية إطلاق الأكسجين من الهيموجلوبين إلى أنسجة الجسم.

تحتاج خلايا الدم الحمراء أيضًا إلى هذا السكر البسيط كحماية من هجوم الجذور الحرة الذي يضر بصحة الأنسجة والأعضاء.

صفوف الخضار والفواكه التي تحتوي على الجلوكوز

بما أن الجلوكوز هو نتاج عملية التمثيل الضوئي ، فهو موجود بالطبع أيضًا في الفواكه والخضروات. عادةً ما يُعرف محتوى الجلوكوز في الفواكه والخضروات بالسكر الطبيعي. عادة ما تكون السكريات الطبيعية في الخضار أكثر وفرة عندما لا تزال طازجة. في غضون ذلك ، ستحتوي الفاكهة على المزيد من السكريات الطبيعية عندما تنضج الحالة.

تقريبًا ، أي شيء ، أليس كذلك؟ ألقِ نظرة على الصفوف التالية من الأطعمة التي تحتوي بالفعل على سكريات طبيعية ، مثل:

1. الخضار

تحتوي الخضراوات الطازجة على سكريات طبيعية. ومع ذلك ، فهو لا يتكون فقط من الجلوكوز ولكن أيضًا من الفركتوز. الفركتوز هو نوع آخر من السكر البسيط والذي يتم تضمينه أيضًا في فئة السكريات الأحادية من الكربوهيدرات. قبل معالجتها بشكل طبيعي ، تحتوي الخضار على الجلوكوز والفركتوز بين 0.1 و 1.5 جرام لكل وجبة (100 جرام).

أقل محتوى طبيعي من السكر ، والذي يبلغ حوالي 0.1 جرام ، يوجد في البروكلي الطازج. وفي الوقت نفسه ، يحتوي الملفوف الأبيض على 1.5 إلى 1.9 جرام من السكر الطبيعي بعد الغليان.

2. الموز

غالبًا ما تستخدم هذه الفاكهة الصفراء كعنصر أساسي لتأخير أو منع الجوع. السبب هو أن الموز يحتوي على الألياف وكذلك السكر الطبيعي مع كمية قليلة من البروتين والفيتامينات. يحتوي الموز على 5.82 جرام من الجلوكوز لكل بيرسي (100 جرام).

3. التفاح

بصرف النظر عن الموز ، يعتبر التفاح أيضًا دعامة أساسية للأشخاص الذين يرغبون في إنقاص الوزن. نعم ، تحتوي هذه الفاكهة على حوالي 1.7 إلى 2.2 جرام من السكر الطبيعي لكل 100 جرام. يعتمد ما إذا كان محتوى السكر في التفاح على نوع ونضج التفاح الذي تتناوله أم لا.

4. النبيذ

كما يوحي الاسم ، فإن طعم السكر حلو ، لذا فإن معظم الأطعمة الحلوة تحتوي على نسبة عالية من السكر. نفس الشيء مع النبيذ. تحتوي هذه الفاكهة على 7.1 جرام من السكر الطبيعي لكل وجبة.

5. البرتقال

بصرف النظر عن كونه مصدرًا لفيتامين سي ، يحتوي البرتقال أيضًا على الكثير من السكر الطبيعي ، أي 8.51 جرامًا من السكر الطبيعي لكل 100 جرام. بصرف النظر عن الجلوكوز ، يحتوي البرتقال أيضًا على أنواع أخرى من السكر مفيدة للجسم ، مثل السكروز. على الرغم من احتوائه على السكريات الطبيعية ، إلا أن البرتقال منخفض في الدهون ، لذلك يوصى به بشدة لتقليل تناول الدهون.

6. التمر

من منا لا يعرف هذا الطعام الحلو الشعبي لتناول الإفطار في هذا الطعام؟ نعم ، تمت تسمية التمر بالفاكهة التي تحتوي على أكثر السكريات الطبيعية مقارنة بالفواكه الأخرى. حصة واحدة من التمر (100 جرام) تحتوي على 32 جرام من الجلوكوز.

هذا يعني أنه يجب عليك الانتباه جيدًا إلى عدد التمر الذي تتناوله حتى لا يكون تناول السكر يوميًا مفرطًا.

عملية التمثيل الغذائي للجلوكوز في جسم الإنسان

بالإضافة إلى دورها المعقد ، فإن عملية التمثيل الغذائي للجلوكوز وأنواع أخرى من الكربوهيدرات في الجسم معقدة أيضًا. هناك العديد من مسارات التفاعل الكيميائي الحيوي عندما يستقلب الجسم هذه الأنواع من الطعام ، مثل تحلل السكر وأكسدة البيروفات ودورة حمض الستريك.

في البداية ، يتم تقسيم الأطعمة التي تحتوي على الكربوهيدرات بواسطة الإنزيمات الهاضمة في الفم إلى أجزاء أبسط ، وهي الجلوكوز. ثم يتم امتصاص هذا السكر البسيط ويدخل الدم. عندما تكون السكريات الطبيعية من هذه الأطعمة موجودة بالفعل في مجرى الدم ، يُعرف ذلك باسم سكر الدم. لذا ، يمكنك تمييز الجلوكوز في الطعام عن ذلك الموجود في الدم ، أليس كذلك؟

علاوة على ذلك ، سيتم توزيع هذا السكر في جميع أنحاء الجسم ، وخاصة الدماغ والكبد والعضلات وخلايا الدم الحمراء والكلى والأنسجة الدهنية والأنسجة الأخرى. ينتج عن كثرة الأعضاء والأنسجة التي تتطلب الأكسجين تناول كميات كبيرة من السكر في الجسم. هذا هو سبب تضمين هذه المركبات في المغذيات الكبيرة (العناصر الغذائية التي يحتاجها الجسم بكميات كبيرة).

يتم تحويل معظم الجلوكوز الذي يدخل الكبد والعضلات إلى جليكوجين من خلال عملية تكوين الجليكوجين. هذا الجليكوجين هو احتياطي للطاقة يمكنك استخدامه في حالة عدم تناول الطعام. عند الحاجة ، سيتم تقسيم الجليكوجين مرة أخرى إلى سكريات بسيطة كمصدر للطاقة.

يمكن أن يكون استقلاب الجلوكوز في الجسم مشكلة أيضًا

على الرغم من أن الجسم يحتاج إلى الكربوهيدرات بكميات كبيرة ، فإن هذا لا يعني أنه يمكنك تناول الأطعمة التي تحتوي على السكر حسب الرغبة. حتى لو كانت فاكهة أو خضروات تحتوي على سكريات طبيعية وليست مُحليات صناعية.

يتم تنظيم عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات عن طريق هرمون الأنسولين ، الذي تنتجه خلايا بيتا البنكرياس. الهدف هو أن تظل مستويات السكر الطبيعية من الأطعمة التي تدخل الدم مستقرة.

يعد مرض السكري من المشاكل الصحية التي تهاجم الأنسولين. يمكن أن يتسبب هذا المرض في تعطيل عملية التمثيل الغذائي للأطعمة السكرية ، مما يؤدي إلى ظهور أعراض مختلفة ، مثل التعب والجوع وكثرة التبول وإصابات الجسم وصعوبة الشفاء وحكة الجلد وغيرها من الأعراض غير السارة.

إذا لم يتم التحكم في مستويات السكر في الدم ، فسوف يزداد مرض السكري سوءًا. يمكن أن يؤدي أيضًا إلى مضاعفات ، مثل الفشل الكلوي والغرغرينا (إصابة جزء من الجسم يسبب تلف الأنسجة) وأمراض القلب واعتلال الشبكية (تلف العين).

x