منتدى رواية عشق - كيف تتكون السكريات الثنائية

كيف تتكون السكريات الثنائية

تتشكل السكر يات الثنائية من اثنين من السكريات الأحادية عن طريق إزالة مجموعة هيدروكسيل (-OH) من جزيء واحد، عن طريق إزالة الهيدروجين من الجزيء الآخر، ثم تتشكل روابط الجليكوسيد للانضمام إلى الجزيئات؛ وتكون العلاقة بين هذه الروابط تساهمية بين جزيء الكربوهيدرات وأي مجموعة أخرى -والتي لا تحتاج بالضرورة أن تكون كربوهيدرات أخرى- ثم يتحد الهيدروجين مع الهيدروكسيل (-OH) اللذان تمت إزالتهما من السكريات الأحادية معًا لتشكيل جزيء ماء (H2O)، لهذا السبب تسمى عملية تكوين ثنائي السكاريد من اثنين من السكريات الأحادية بعملية تفاعل الجفاف أو تفاعل التكثيف، وعندما يتم تفكيك السكريات الثنائية إلى مكوناتها أحادية السكاريد عبر الإنزيمات تتم إضافة جزيء ماء، وهذه العملية تسمى عملية التحلل المائي، لذلك لا يجب علينا الخلط بين هذه العملية وبين عملية الذوبان التي تحدث عند إذابة السكر في الماء على سبيل المثال وذلك لأن جزيئات السكر نفسها لا تغير هيكلها عندما تذو في الماء بل إن السكر الصلب يتحول ببساطة إلى سائل ويصبح مذابًا أو مكونًا ذائبًا في المحلول بدون أن يتغير هيكله.
معلومات عن السكريات الثنائية

تعرف السكريات الثنائية أيضًا باسم ثنائي السكاريد، وتعرف في الإنجليزية باسم (Disaccharides) وهو جزيء يتكون من جزيئين مرتبطين من السكريات البسيطة (السكريات الأحادية) مع بعضهما البعض، ويعتبر أكثر أنواع السكاريد شيوعًا هم ( السكروز والمالتوز واللاكتوز)، ويمتلك كل منهما 12 ذرة كربون وصيغته الكيميائية هي C12H22O11، أما مركبات السكاريد الأقل شيوعًا تشتمل على (اللاكتولوز التريهالوز والسيلولوز)، ويتم تكوين السكاريد من خلال عملية تفاعلية تعرف باسم تفاعل الجفاف والتي تتم فيها إزالة جزئ ماء واحد من السكريات الأحادية المكونة للسكاريد.
تعتبر السكريات الثنائية مركبات بلورية قابلة للذوبان في الماء، وترتبط السكريات الأحادية بداخلها برابطة جليكوسيدية (أو ارتباط جليكوسيد) والتي يمكن تعيين موضعها α- أو β- أو مزيج من الاثنين (α- ، β-). يتم شق هذه الروابط الجليكوسيدية بواسطة إنزيمات تعرف باسم جليكوزيديز، ويتكون السكروز الذي يتكون بعد عملية التمثيل الضوئي في النباتات الخضراء من جزيء واحد من الجلوكوز وجزيء من الفركتوز مرتبط عبر رابط α- ، β، أما اللاكتوز وهو سكر الحليب الموجود في حليب جميع الثدي يات يتكون من الجلوكوز والجلاكتوز المتصلين بواسطة رابط β، أما المالتوز الذي هو نتاج تكسير الجزيئات أثناء الهضم يتكون من جزيئين من الجلوكوز متصلين عبر رابط α، ومن ثنائيات السكاريد المهمة أيضًا هو تريهالوز (trehalose) وهو موجود في الكائنات وحيدة الخلية وفي العديد من الحشرات، ويتكون من جزيئين من الجلوكوز برابط ألفا، لكن الارتباط هنا يختلف عن ذلك الموجود في المالتوز.
إن السكريات الثنائية هي عبارة عن كربوهيدرات توجد في العديد من الأطعمة وغالبًا ما تُضاف كمحليات للطعام مثل السكروز وهو سكر المائدة ويعتبر أكثر أنواع السكاريد انتشارًا بين البشر، ويتواجد أيضًا في العديد من الأطعمة الأخرى مثل الشمندر، وعندما يتم هضم السكريات الثنائية مثل السكروز تتفكك إلى سكريات بسيطة أثناء الهضم ثم يستخدمها الجسم للحصول على الطاقة، ويوجد سكر اللاكتوز في حليب الثدي وهو من العناصر المغذية للرضع، أما المالتوز هو مُحلي يوجد غالبًا في الشوكولاتة والحلويات الأخرى.
تخزن النباتات الطاقة على شكل سكريات مثل السكروز وتستخدم أيضًا لنقل العناصر الغذائية في اللحاء، نظرًا لأن اللحاء هو مصدر النباتات لتخزين الطاقة وتحتوي العديد من النباتات على نسبة عالية من السكروز مثل نبات قصب السكر، أما سكر تريهالوز يتواجد في بعض الطحالب والفطريات، فالنباتات أيضًا تخزن الطاقة في السكريات مثل الإنسان والتي تكون عبارة عن العديد من السكريات الأحادية مجتمعة معًا، تعتبر النشا مادة عديدة السكاريد، وهي السكاريد الأكثر شيوعًا المستخدم لتخزين الطاقة في النباتات ويتم تقسيمه إلى مالتوز. [1] [2]
أمثلة على السكريات الثنائية

تمتلك السكريات الثنائية أو السكاريد العديد من الأنواع، لذلك فيما يلي قائمة ببعض أنواع السكريات الثنائية الأكثر شيوعًا مع توضيح جميع السكريات الأحادية التي تتكون منها هذه السكريات الثنائية كما يأتي:

السكروز (Sucrose)

السكروز من السكريات الثنائية، ويتكون من سكرين أحاديين هما الجلوكوز والفركتوز، وهو السكر الأكثر شيوعًا في الاستخدام، ويتواجد السكروز في البنجر وقصب السكر.

المالتوز (Maltose)

المالتوز من السكريات الثنائية، ويتكون من سكرين أحاديين من الجلوكوز، وهو سكر موجود في بعض الحبوب والحلويات، ويأتي من عملية هضم النشا، ويمكن تنقيته من الشعير وبعض الحبوب الأخرى.

اللاكتوز (Lactose)

اللاكتوز من السكريات الثنائية التي تتكون من سكرين أحاديين وهما الجالاكتوز والجلوكوز، وصيغته الكيميائية (C12H22O11)، ويتواجد اللاكتوز في حليب الثدي، كما أن معظم الثدييات لا تستطيع هضم اللاكتوز إلا الرضع لكنهم يفقدون هذه القدرة مع الوقت.

لاكتولوز (Lactulose)

يتكون اللاكتولوز من سكرين أحاديين وهما الفركتوز والجلاكتوز، ويمكن استخدام اللاكتولوز لعلاج الإمساك وأمراض الكبد عن طريق تقليل مستويات الأمونيا في الدم لدى الأشخاص المصابين بأمراض الكبد لأن اللاكتولوز يمتص الأمونيا في القولون، ويمكن استخدامه أيضًا لاختبار فرط نمو البكتيريا في الأمعاء الدقيقة، كما تستخدمه بعض الدول في الطعام لكن هذا الأمر غير مسموح به في الولايات المتحدة لأنه من الممكن أن يؤذي مرضى السكر لأنه سكر اصطناعي لا يمتصه الجسم ولكنه يتحلل في القولون إلى منتجات تمتص الماء في القولون.

تريهالوز (Trehalose)

يتكون التريهالوز من سكرين أحاديين وهو الجلوكوز، ويعرف أيضًا باسم تريملوز أو مايكوز، هو عبارة عن ثنائي سكاريد طبيعي مرتبط ببعضه عبر الرابطة ألفا، وله قدرة عالية على الاحتفاظ بالماء، كما يساعد كلًا من النباتات والحيوانات على الاحتفاظ بالماء و المكوث لفترات طويلة من دونها.

سيلوبيوز (Cellobiose)

يتكون سيلوبيوز عن طريق ربط جزيئين من الجلوكوز أحادي الجانب بالرابطة بيتا β (1 → 4)، ووالسليوبيوز يأتي نتيجة حدوث تحلل مائي من بعض المواد الغنية بمادة السليلوز مثل الورق أو القطن. [4]
اهمية السكريات الثنائية

تمتلك السكريات الثنائية العديد من الاستخدامات والتي تعتبر مهمة لأكثر من اتجاه، فهي تستخدم كناقلات للطاقة، كما تستخدم للنقل الفعال للسكريات الأحادية، ومن الأمور التي تتمثل فيها اهمية السكريات الثنائية ما يأتي: [1] [4]

تستخدم السكريات الثنائية في عملية الهضم، مثل السكروز الذي يتحول غلى سكريات بسيطة تعمل على إمداد الجسم بالطاقة سريعًا، وذلك في الحيوان والإنسان، كما يمكن تحويل السكروز الزائد عن حاجة الجسم من كونه كربوهيدرات إلى دهون ويحرق الجسم هذه الدهون عند حاجته لذلك، كما أن السكروز له نكهة حلوة مما يجعله محبوبًا لدى جميع الكائنات.
يعمل اللاكتوز (سكر الحليب) الموجود في لبن الأم كمصدر للطاقة الكيميائية للرضع، ويعتبر اللاكتوز هنا مثل السكروز من حيث نكهته حلوة، وإمداده بالطاقة، لكن مع تقدم الإنسان في العمر تصبح عملية هضم اللاكتوز أصعب، وذلك لأن هضم اللاكتوز يتطلب إنزيم اللاكتاز، والذي يقل إفرازه مع الوقت، ويمكن للأشخاص الذين لا يتحملون اللاكتوز تناول مكمل اللاكتيز وذلك لتقليل الانتفاخ والتشنج والغثيان والإسهال المصاحب لعدم هضمه.
تستخدم النباتات السكريات الثنائية لنقل الفركتوز والجلوكوز والجلاكتوز من خلية إلى أخرى.
يستخدم المالتوز في الأطعمة الخالية من السكر، فهو عبارة عن سكر ، لكن الجسم لا يهضمه ويمتصه بشكل غير كامل بل بنسبة (50-60٪) فقط، مما يعني أنه لا يتحول إلى دهون في الجسم مما يعني أنه لا يُكسب الأشخاص الوزن.