เรื่องที่ 2 คาร์โบไฮเดรต

  คาร์โบไฮเดรต (Cabohydrate) เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่เป็นแหล่งให้พลังงานและคาร์บอนที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตเพื่อนำไปใช้ในการดำรงชีวิตและสร้างสารอื่นๆต่อไป โมเลกุลของคาร์โบไฮเดรตประกอบด้วยอะตอมของธาตุ คาร์บอน (C) ไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O)โดยมีอัตราส่วนของอะตอมไฮโดรเจนต่อออกซิเจน เท่ากับ 2:1 (H:O = 2:1) จำนวนและการเรียงตัวของอะตอมทั้งสามธาตุนี้แตกต่างกัน จึงทำให้คาร์โบไฮเดรตมีหลายชนิด

สมบัติของคาร์โบไฮเดรต

1. มีสูตรทั่วไปของคาร์โบไฮเดรต คือ (CH2O)n

2. จัดเป็นพวกโพลีไฮดรอกซีล

3. คาร์โบไอเดรตส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยแป้ง และน้ำตาล น้ำตาลเป็นคาร์โบไฮเดรตโมเลกุลเล็ก มักเรียกลงท้ายชื่อด้วย โอส (-ose) เช่น กลูโคส (glucose) มอสโทส (motose)แป้งเป็นคาร์โบไฮเดรตโมเลกุลใหญ่ ได้แก่ ไกลโคเจน (glycogen) เซลลูโลส (cellulose)

4. คาร์โบไฮเดรตในคน และสัตว์ สามารถสะสมในร่างกายในรูปของไกลโคเจน ส่วนใหญ่เก็บสะสมไว้ที่ตับ และกล้ามเนื้อ

5. แป้งสามารถเปลี่ยนเป็นน้ำตาลได้ โดยใช้เอนไซม์ที่มีอยู่ในน้ำลาย

ประเภทของคาร์โบไฮเดรต

คาร์โบไฮเดรตแบ่งออกเป็น 3 พวกใหญ่ๆ คือ

1. น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว (Monosaccharides) เป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีขนาดเล็กที่สุดเป็นโมเลกุลสายเดี่ยว ต่อกันเป็นลูกโซ่ยาวไม่แตกกิ่งหรือแขนง ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 3 ถึง 7 อะตอม มีสูตรโครงสร้างทั่วไป คือ (CH2O)n โดย n แสดงจำนวนคาร์บอนอะตอมที่รู้จักกันทั่วๆไปเป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีคาร์บอน 6 อะตอม เช่น กลูโคส กาแลคโทส และฟรักโตส

2. โอลิโกแซ็กคาไรด์ (Oligosaccharides) เกิดจากน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวตั้งแต่ 2-10โมเลกุลมารวมกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก (glycosidic) มีสูตรทางเคมี คือ C12H22O11โอลิโกแซ็กคาไรด์ที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ คือ พวกไดแซ็กคาไรด์ (Disaccharides) หรือ น้ำตาลโมเลกุลคู่

3. พอลิแซ็กคาร์ไรด์ หรือน้ำตาลโมเลกุลใหญ่ เกิดจากน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวหลาย ๆโมเลกุลมารวมกันตั้งแต่ 11 จนถึง 1,000 โมเลกุล ต่อกันเป็นสายยาวๆ บางชนิดเป็นสายโซ่ยาวตรง บางชนิดมีกิ่งก้านแยกออกไป พอลิแซ็กคาร์ไรด์ แตกต่างกันที่ชนิด และจำนวนของน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวที่เป็นองค์ประกอบพอลิแซ็กคาร์ไรด์ที่พบมากที่สุด

ความสำคัญและประโยชน์ของสารอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรตต่อสิ่งมีชีวิต

1. เป็นสารอาหารที่ให้พลังงานแก่เซลล์ เพื่อทำกิจกรรมต่างๆ และให้ความอบอุ่นแก่ร่างกาย โดยคาร์โบไฮเดรต 1 กรัม จะให้พลังงานประมาณ 4.1 กิโลแคลอรี

2. สามารถนำไปสังเคราะห์เป็นสารในรูปไกลโคเจนเก็บสะสมไว้ที่ตับและกล้ามเนื้อ เพื่อใช้ในยามขาดแคลน การเก็บสะสมไว้ในรูปไกลโคเจนมีปริมาณจำกัด จึงมีการสะสมไว้ในรูปของไขมันไว้ตามส่วนต่างๆของร่างกายเก็บไว้ใช้ยามขาดแคลน

3. โอลิโกแซ๊กคาร์ไรด์ และพอลิแซ๊กคาไรด์ เป็นส่วนประกอบของเซลล์และเป็นโครงสร้างของเซลล์

4. ควบคุมเมตาบอลิซึมของไขมันและโปรตีนให้เป็นปกติ โดยร่างกายจะใช้คาร์โบไฮเดรตสำหรับนำไปสร้างพลังงานก่อน ถ้าไม่พอจึงจะใช้จากไขมัน และมีการป้องกันไม่ให้มีการสลายตัวของไขมันในตับมาก เพราะหากไขมันในตับไม่สามารถสลายตัวได้สมบูรณ์ทำให้เกิดสารคีโตน(ketone body) ซึ่งเป็นพิษต่อร่างกาย และถ้าหากขาดแคลนมากๆจึงมีการใช้โปรตีน หากโปรตีนถูกนำมาสร้างพลังงานจะมีผลเสียต่อร่างกาย เนื่องจากบทบาทโปรตีนมีบทบาทสำคัญ เช่น สร้างเอนไซม์ สร้างซ่อมแซมส่วนที่ สึกหรอ สร้างภูมิต้านทานเชื้อโรค

5. เป็นสาระสำคัญในการสร้างสารบางชนิดในร่างกาย เช่น การสังเคราะห์ DNA RNAและ ATP จะต้องใช้น้ำตาล

6. ช่วยกระตุ้นการทำงานของลำไส้เล็ก ป้องกันไม่ให้ท้องผูก เช่น เซลลูโคสจะทำให้ร่างกายมีกากอาหาร