السكريات الأحادية والثنائية في الكائنات الحية: مصادر الطاقة، المكونات الهيكلية، وتأثيرها على مستويات السكر في الدم

السكريات الأحادية والثنائية:

تُعد السكريات الأحادية والثنائية من الكربوهيدرات ذات الأهمية البيولوجية الكبيرة، حيث تلعب دورًا حيويًا في توفير الطاقة للخلايا، وتدخل في تركيب بعض الجزيئات الهامة. يهدف هذا الموضوع إلى تسليط الضوء على التركيب الكيميائي للسكريات الأحادية والثنائية، وخصائصها الفيزيائية والكيميائية، وأمثلتها الشائعة، وأهميتها في الكائنات الحية

1. السكريات الأحادية (Monosaccharides): الوحدات الأساسية للكربوهيدرات

الوصف والتركيب:

هي أبسط أنواع الكربوهيدرات، تتكون من سلسلة واحدة من ذرات الكربون (عادةً من 3 إلى 6 ذرات) مرتبطة بمجموعات الهيدروكسيل (-OH) ومجموعة الكربونيل (C=O).

تُصنف السكريات الأحادية حسب عدد ذرات الكربون فيها، فمثلاً:

• سكريات ثلاثية الكربون (Trioses): تحتوي على 3 ذرات كربون.
• سكريات رباعية الكربون (Tetroses): تحتوي على 4 ذرات كربون.
• سكريات خماسية الكربون (Pentoses): تحتوي على 5 ذرات كربون (مثل سكر الريبوز).
• سكريات سداسية الكربون (Hexoses): تحتوي على 6 ذرات كربون (مثل الجلوكوز والفركتوز والجالاكتوز).

تختلف السكريات الأحادية في ترتيب ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين، مما ينتج عنه جزيئات مختلفة ذات خصائص متنوعة.

أمثلة شائعة:

• الجلوكوز (Glucose): يُعتبر المصدر الرئيسي للطاقة في الخلايا، يوجد في العديد من الفواكه والخضروات، ويُعرف أيضًا بسكر العنب.
• الفركتوز (Fructose): يُعرف بسكر الفواكه، وهو أحلى أنواع السكريات الأحادية، يوجد بكميات كبيرة في الفواكه والعسل.
• الجالاكتوز (Galactose): يوجد في الحليب ومشتقاته، وهو مكون أساسي لسكر اللاكتوز.
• الريبوز (Ribose): سكر خماسي الكربون، يدخل في تركيب الحمض النووي الريبوزي (RNA) وبعض الجزيئات الهامة الأخرى في الخلايا.

2. السكريات الثنائية (Disaccharides): نتاج اتحاد سكرين أحاديين

الوصف والتركيب:

• تتكون من جزيئين من السكريات الأحاديةlinked together by a glycosidic bond.
• يتم تكوين الرابطة الجليكوسيدية عن طريق إزالة جزيء ماء (H2O) من جزيئي السكر الأحادي.
• تختلف السكريات الثنائية في نوع السكريات الأحادية التي تتكون منها وفي طريقة ارتباطها.

أمثلة شائعة:

• اللاكتوز (Lactose): يُعرف بسكر الحليب، ويتكون من جزيء جلوكوز وجزيء جالاكتوز.
• المالتوز (Maltose): يُعرف بسكر الشعير، ويتكون من جزيئين من الجلوكوز. ينتج عن تحلل النشا جزئيًا.
• السكروز (Sucrose): يُعرف بسكر المائدة، ويتكون من جزيء جلوكوز وجزيء فركتوز. يُستخرج من قصب السكر والشمندر.

أهمية السكريات:

• مصدر للطاقة: تُعتبر السكريات، وخاصة الجلوكوز، مصدرًا هامًا للطاقة في الجسم، حيث يتم تكسيرها في الخلايا لإنتاج الطاقة اللازمة للأنشطة الحيوية.
• مكونات هيكلية: تدخل بعض السكريات في تركيب الجدران الخلوية في النباتات (مثل السليلوز) وفي بعض المواد الهيكلية في الحيوانات (مثل الكيتين).
• تخزين الطاقة: تُخزن بعض السكريات في الجسم على شكل جليكوجين (في الحيوانات) ونشا (في النباتات) لاستخدامها كمصدر للطاقة عند الحاجة.

ملاحظات إضافية:

• توجد أنواع أخرى من الكربوهيدرات، مثل السكريات المتعددة (Polysaccharides)، التي تتكون من سلاسل طويلة من السكريات الأحادية.
• تختلف السكريات في درجة حلاوتها، حيث يُعتبر الفركتوز أحلى أنواع السكريات.
• تؤثر السكريات على مستويات السكر في الدم، ولذلك يجب على مرضى السكري الانتباه إلى كمية السكريات التي يتناولونها.