السكريات الاحادية
السكريات الأحادية تمثل اللبنات الأساسية للكربوهيدرات وتعتبر جزء لا يتجزأ من النظام الغذائي البشري وفي هذا الدليل سنتعرف عليها وعلى انواعها وتركيباتها الكيميائية كما سنناقش بالتفصيل وظائفها وفوائدا واضرارها ومصادرها في الاطعمة وفق الابحاث والدراسات الطبية.
- تم النشر
- تم مراجعتة
- 2024-12-18
- ما هي السكريات الاحادية ؟
السكريات الاحادية هي أبسط أنواع السكريات و الكربوهيدرات وتتكون انواعها بجزيء واحد فقط يحتوي على الكربون، الهيدروجين، والأكسجين بنسبة معينة 1 Science Direct Monosaccharide Topics وتتميز بأنها لا يمكن تفكيكها إلى جزيئات أصغر بواسطة التحلل المائي مما يجعلها وحدة البناء الأساسية في الكربوهيدرات المعقدة مثل السكريات الثنائية والمتعددة . 2 BY JUS (2003) Monosaccharides (Glucose & Fructose)
- انواع السكريات البسيطة
1- الجلوكوز (Glucose) :
- الصيغة الكيميائية : C6H12O6
- التركيب : يحتوي على ست ذرات كربون.
- الوظيفة : المصدر الأساسي للطاقة في الجسم.
- يوجد في الفواكه، العسل، وبعض الخضروات.
2- الفركتوز (Fructose) :
- الصيغة الكيميائية : C6H12O6.
- التركيب : يحتوي على ست ذرات كربون، ولكنه يختلف عن الجلوكوز بوجود مجموعة كيتون بدلاً من الألديهيد.
- يُعرف أيضًا بسكر الفاكهة.
- يوجد بكميات كبيرة في الفواكه والعسل.
3- الجلاكتوز (Galactose) :
- الصيغة الكيميائية: C6H12O6
- التركيب: يحتوي على ست ذرات كربون، وهو مشابه للجلوكوز ولكن يختلف في الترتيب الفراغي للذرات.
- يُشكل جزءًا من سكر الحليب (اللاكتوز).
- يوجد في منتجات الألبان.
4- الريبوز (Ribose) :
- الصيغة الكيميائية: C5H10O5
- التركيب: يحتوي على خمس ذرات كربون.
- يدخل في تركيب RNA.
- مهم لعمليات النسخ والترجمة في الخلية.
5- الزيلوز (Xylose) :
- الصيغة الكيميائية : C5H10O5
- التركيب : يحتوي على خمس ذرات كربون.
- يوجد في النباتات والخضروات.
- يستخدم في الصناعات الغذائية كبديل للسكر.
- وظائف السكريات الاحادية في الجسم
تلعب السكريات الاحادية 3 News Medical Carbohydrate Monosaccharides دورًا حيويًا في الجسم وتعتبر من المكونات الأساسية للعديد من العمليات البيولوجية والوظائف الفسيولوجية يوف نتعرف عليها بالتفصيل تابع :
السكريات الاحادية مثل الريبوز والديوكسيريبوز تدخل في تركيب الأحماض النووية (RNA وDNA) التي تحمل المعلومات الوراثية وتشارك في تنظيم وإنتاج البروتينات الضرورية لوظائف الخلايا.
تعتبر من المصادر الأساسي للطاقة في الجسم.
السكريات الاحادية تشارك في العديد من مسارات التمثيل الغذائي الهامة على سبيل المثال مسار الجليكوليسيس حيث يتم تحويل الجلوكوز إلى بيروفات مع إنتاج جزيئات ATP بينما مسار البنتوز فوسفات: الذي يولد NADPH والجزيئات السكرية الخماسية، الضرورية لتكوين الأحماض النووية وتفاعلات الأكسدة والاختزال.
تقوم بتخزين الطاقة الفائضة على شكل جليكوجين في الكبد والعضلات لاستخدامها لاحقا.
تعتبر السكريات الاحادية مكونات أساسية للجزيئات الحيوية الأخرى مثل الجليكوزامينوجليكانات التي تشكل جزءًا من النسيج الضام والغضاريف كما أنها تدخل في تركيب البروتينات السكرية والليبيدات السكرية، التي تلعب أدوارًا حيوية في التواصل الخلوي والاستجابة المناعية.
- ما الفرق بين السكريات الاحادية والثنائية ؟
1- البنية الكيميائية :
- السكريات الاحادية تتكون من جزيء واحد فقط.
- السكريات الثنائية تتكون من جزيئين من السكريات الاحادية مرتبطين ببعضهما.
2- الامتصاص والهضم :
- السكريات الاحادية يمكن أن تُمتص مباشرة في مجرى الدم.
- السكريات الثنائية يجب أن تتحلل إلى سكريات أحادية بواسطة الإنزيمات الهاضمة قبل الامتصاص.
3- المصادر الغذائية :
- السكريات الاحادية توجد بشكل طبيعي في الفواكه، الخضروات، والعسل.
- السكريات الثنائية توجد في الأطعمة المعالجة مثل سكر المائدة، ومنتجات الألبان، والحبوب.
- فوائد السكريات الاحادية
السكريات الاحادية هي مركبات أساسية تلعب دورًا حيويًا في العديد من العمليات البيولوجية والوظائف الفسيولوجية في الجسم. وفقًا للدراسات والأبحاث العلمية، هناك العديد من الفوائد لهذه المركبات، والتي يمكن تلخيصها فيما يلي:
الجلوكوز هو المصدر الرئيسي للطاقة في الجسم حيث يتم استخدامه في عملية التنفس الخلوي لإنتاج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) الذي يساعد على انتاج الطاقة في الخلايا وتوفر الطاقة اللازمة للعمليات الحيوية المختلفة مثل الحركة، النمو، والإصلاح الخلوي وتفيد دراسة نُشرت في جامعة Vanderbilt University 4 Vanderbilt University The Effects of Varying Glucose Concentrations on Cellular Glycolytic Rates الى أهمية الجلوكوز ودورة الهام كمصدر للطاقة في الجسم .
يساهم الجلوكوز مع الأنسولين والجلوكاجون في تنظيم مستويات السكر في الدم عند ارتفاعها أو انخفاضها؛ حيث يعمل الأنسولين على خفض مستويات الجلوكوز في الدم من خلال تعزيز امتصاصه بواسطة الخلايا واستخدامه كمصدر للطاقة أو تخزينه على هيئة جليكوجين في الكبد والعضلات. في المقابل، يرفع الجلوكاجون مستويات الجلوكوز عن طريق تحفيز تكسير الجليكوجين المخزن في الكبد إلى جلوكوز وإطلاقه في مجرى الدم.
تعتبر السكريات الاحادية مثل الجلوكوز والفركتوز مصدرًا سريع الامتصاص للطاقة يجعلها مفيدة للرياضيين خلال التمارين والنشاطات البدنية المكثفة وتعزيز الأداء الرياضي لديهم القدرة على التحمل .
يحتاج الدماغ إلى الجلوكوز كمصدر رئيسي للطاقة حيث تشير دراسة نشرتها American Journal of Clinical Nutrition 5 American Journal of Clinical Nutrition Determination of glucose deficiency-induced cell death by mitochondrial ATP generation-driven proton homeostasis بينت أن نقص الجلوكوز يمكن أن يؤدي إلى تدهور الوظائف المعرفية والذاكرة وبالتالي عند الحفاظ على مستويات الجلوكوز في الدم مستقرة يساهم في دعم الصحة العقلية والوظائف المعرفية.
يدخل الريبوز الذي يعتبر احد انواع السكريات الأحادية في تركيب الأحماض النووية (RNA) المسؤولة عن نقل المعلومات الوراثية وتنظيم إنتاج البروتينات وتفيد الابحاث التي اجرتها Oxford Academic 6 Oxford Academic Structure-based investigations of the NAD+-II riboswitch. Nucleic acids research أن الريبوز أساسي لتكوين الأحماض النووية والعديد من العمليات البيولوجية المرتبطة بها .
المانوز نوع آخر من السكريات الأحادية يلعب دورًا في دعم الجهاز المناعي وتوك دراسة تشرتها Journal of Immunology 7 Journal of Immunology Mannose Metabolism Is Essential for Th1 Cell Differentiation and IFN-γ Production أن المانوز يمكن أن يعزز الاستجابة المناعية ويساعد في مكافحة الالتهابات والوقاية من الامراض.
تناول السكريات الأحادية من مصادر طبيعية مثل الفواكه والخضروات يمكن أن يساهم في تحسين الصحة العامة والوقاية من أمراض القلب والسكري من النوع الثاني.
الفركتوز الموجود في الفواكه يمكن أن يساعد في تحسين صحة الأمعاء بفضل دوره في تغذية البكتيريا النافعة التي تعمل على تعزيز التوازن البتيري في الامعاء وتحسين عملية الهضم وصحة الجهاز الهضمي وتشير دراسة في جامعة اوكسفورد Oxford Academic 8 Oxford Academic Role of the Mannose‐Binding Lectin in Innate Immunity أن تناول الفواكه الغنية بالفركتوز يمكن أن يعزز من صحة الأمعاء ويقلل من مخاطر الإصابة ببعض الأمراض المعوية .
- مصادر السكريات الاحادية
| السكر الأحادي | الصيغة الكيميائية | مصادره الغذائية | الفوائد الرئيسية |
|---|---|---|---|
| الجلوكوز | C6H12O6 | الفواكه (التفاح، العنب)، الخضروات، العسل، منتجات الحبوب | مصدر أساسي للطاقة، دعم وظائف الدماغ |
| الفركتوز | C6H12O6 | الفواكه (التفاح، الكمثرى)، العسل | تحسين صحة الأمعاء، مصدر سريع للطاقة |
| الجلاكتوز | C6H12O6 | منتجات الألبان (الحليب، الزبادي) | مكون لسكر الحليب (اللاكتوز)، دعم وظائف الكبد |
| الريبوز | C5H10O5 | يتواجد بكميات صغيرة في الأطعمة الطبيعية، ويُنتج في الجسم | مكون أساسي للأحماض النووية (RNA) |
| الزيلوز | C5H10O5 | الخضروات، الفواكه، الألياف النباتية | دعم صحة الجهاز الهضمي، يستخدم في الصناعات الغذائية |
| المانوز | C6H12O6 | الفواكه (التوت البري، البرتقال)، بعض الخضروات | تعزيز الجهاز المناعي، مكافحة الالتهابات |
- اضرار السكريات الاحادية
السكريات الأحادية يكون لها أضرار صحية عند تناولها بكميات مفرطة وهنا نستعرض بعض الأضرار المحتملة بناءً على الدراسات والأبحاث العلمية:
تناول كميات كبيرة من السكريات الأحادية خاصة الفركتوز والجلوكوز، يمكن أن يؤدي إلى زيادة الوزن والسمنة فهذه السكريات توفر سعرات حرارية عالية بدون اضافة قيمة غذائية تذكر مما تودي الى تخزي الفائض منها كدهون في الجسم وتوكد دراسة نشرت في Endocrine News 9 Endocrine News The Frenzy Over Fructose أن الفركتوز قد يزيد من تراكم الدهون في البطن ويؤدي إلى مقاومة الأنسولين .
الاستهلاك المفرط للسكريات الأحادية يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع مستويات السكر في الدم ويزيد من خطر الإصابة بمرض السكري من النوع الثاني وتفيد Diabetes Care 10 Diabetes Care Fructose drives de novo lipogenesis affecting metabolic health أن زيادة استهلاك الفركتوز يرتبط بزيادة خطر تطور مقاومة الأنسولين والإصابة بمرض السكري.
الفركتوز يُعالج بشكل أساسي في الكبد وتناولة بكميات كبيرة يمكن أن يؤدي إلى تراكم الدهون في الكبد مما يزيد من خطر الإصابة بمرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD).
السكريات الأحادية مثل الجلوكوز والفركتوز يمكن أن تسبب تسوس الأسنان عند استهلاكها بكميات كبيرة فهذه السكريات تعمل على تغذية البكتيريا الفموية التي تنتج الأحماض التي تتسبب تآكل مينا الأسنان ويشير تقرير نشرتة American Dental Association 11 American Dental Association DXA-Based Fat Mass With Risk of Worsening Insulin Resistance in Adolescents على أن السكريات هي السبب الرئيسي لتسوس الأسنان .
تناول كميات كبيرة من السكريات الأحادية يمكن أن يؤدي إلى زيادة مستويات الدهون الثلاثية في الدم وزيادة خطر الإصابة بأمراض القلب والاوعية الدموية فقد وجدت دراسة اجرتها Journal of Endocrinology 12 Journal of Endocrinology Fructose drives de novo lipogenesis affecting metabolic health أن استهلاك الفركتوز بكميات كبيرة يمكن أن يرفع مستويات الدهون الثلاثية ويزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب .
- اسئلة حول السكريات الأحادية :
ما دور السكريات الاحادية فى انتاج الطاقة ؟
السكريات الأحادية، وخاصة الجلوكوز، تلعب دورًا حيويًا في إنتاج الطاقة في الجسم. الجلوكوز هو المصدر الرئيسي للطاقة في الخلايا.
عندما يُستهلك الجلوكوز، يدخل إلى مجرى الدم وينقل إلى الخلايا عبر الدم. هناك، يتم استخدامه في عملية تُسمى التنفس الخلوي لإنتاج جزيئات الطاقة الأساسية المعروفة باسم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP).
هل النشا من السكريات الاحاديه؟
لا، النشا ليس من السكريات الأحادية. يُصنف النشا كواحد من السكريات المعقدة.
هل الجلوكوز من السكريات الأحادية؟
نعم، الجلوكوز هو أحد السكريات الأحادية. كما ذُكر سابقًا.
كيفية الكشف عن السكريات الاحادية ؟
يمكن الكشف عن السكريات الأحادية باستخدام عدة طرق كيميائية تتفاعل مع المجموعات الوظيفية في هذه الجزيئات. من أهم هذه الطرق:
1- اختبار بندكت (Benedict’s Test)
المبدأ : يستخدم لكشف السكريات المختزلة، وهي السكريات الأحادية التي تحتوي على مجموعة ألديهيد أو كيتون حرة.
الطريقة :
- إضافة محلول بندكت إلى عينة من المحلول الذي يحتوي على السكر.
- تسخين المزيج.
- إذا كان السكر موجودًا، يتغير لون المحلول إلى الأخضر، الأصفر، البرتقالي، أو الأحمر الطوبي حسب تركيز السكر.
2- اختبار فهلنج (Fehling’s Test)
المبدا : مشابه لاختبار بندكت ويستخدم لكشف السكريات المختزلة.
الطريقة :
- مزج محلول فهلنج (A) ومحلول فهلنج (B) مع العينة.
- تسخين المزيج.
- إذا كان السكر موجودًا، يتشكل راسب أحمر طوبي.
الخلاصة
السكريات الأحادية هي أبسط أنواع الكربوهيدرات وتلعب دورًا حيويًا في الجسم من خلال توفير الطاقة الأساسية ودعم العديد من العمليات البيولوجية.
من امثلة السكريات الاحادية الجلوكوز والفركتوز والجلاكتوز ويمكن العثور عليها في الفواكه والخضروات ومنتجات الألبان.
ولاكن من المهم ان تعرف ان الاستهلاك المفرط للسكريات الأحادية آثار سلبية مثل زيادة الوزن، زيادة خطر الإصابة بمرض السكري من النوع الثاني، مشاكل في الكبد، تسوس الأسنان، وزيادة خطر الإصابة بأمراض القلب.
المصادر
www.sciencedirect.com. (n.d.). Monosaccharide – an overview | ScienceDirect Topics. [online] Available at: https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/monosaccharide.
byjus (n.d.). Monosaccharides (Glucose & Fructose) – Structure & Examples with Videos. [online] BYJUS. Available at: https://byjus.com/chemistry/monosaccharides/.
Mandal, A. (2009). Carbohydrate Monosaccharides. [online] News-Medical.net. Available at: https://www.news-medical.net/health/Carbohydrate-Monosaccharides.aspx.
.Vanderbilt University. (n.d.). The Effects of Varying Glucose Concentrations on Cellular Glycolytic Rates. [online] Available at: https://wp0.vanderbilt.edu/youngscientistjournal/article/the-effects-of-varying-glucose-concentrations-on-cellular-glycolytic-rates.
Oup.com. (2023). Determination of glucose deficiency-induced cell death by mitochondrial ATP generation-driven proton homeostasis Available at: https://academic.oup.com/jmcb/article/9/5/395/3089959?login=false.
. American Journal of Clinical Nutrition. Determination of glucose deficiency-induced cell death by mitochondrial ATP generation-driven proton homeostasis Available at: https://academic.oup.com/jmcb/article/9/5/395/3089959?login=false.
Oxford Academic Xu, X., Egger, M., Li, C., Chen, H., Micura, R. and Ren, A. (2023). Structure-based investigations of the NAD+-II riboswitch. Nucleic acids research, 51(1), pp.54–67. doi:https://doi.org/10.1093/nar/gkac1227.أ
.Jauregui-Matos, V., Jacobs, O., Ouye, R., Mozumder, S., Salvador, P., Fink, K. and Beal, P. (2024). Site-specific regulation of RNA editing with ribose-modified nucleoside analogs in ADAR guide strands. Nucleic Acids Research, [online] 52(12), pp.6733–6747. doi:https://doi.org/10.1093/nar/gkae461.
.Zygmunt, B.M., Agnieszka Węgrzyn, Weronika Gajska, Tetyana Yevsa, Grzegorz Chodaczek and Guzmán, C.A. (2018). Mannose Metabolism Is Essential for Th1 Cell Differentiation and IFN-γ Production. [online] 201(5), pp.1400–1411. doi:https://doi.org/10.4049/jimmunol.1700042.
.Ezekowitz, R. Alan (2003). Role of the Mannose‐Binding Lectin in Innate Immunity. The Journal of Infectious Diseases, [online] 187(s2), pp.S335–S339. doi:https://doi.org/10.1086/374746.
matrixsuperadmin (2013). The Frenzy Over Fructose – Endocrine News. [online] Endocrine News. Available at: https://endocrinenews.endocrine.org/the-frenzy-over-fructose/ [Accessed 19 Sep. 2024].
.Geidl-Flueck, B. and Gerber, P.A. (2023). Fructose drives de novo lipogenesis affecting metabolic health. Journal of Endocrinology, 257(2). doi:https://doi.org/10.1530/joe-22-0270.
.Endocrine Society (2024). DXA-Based Fat Mass With Risk of Worsening Insulin Resistance in Adolescents. [online] Endocrine.org. Available at: https://www.endocrine.org/journals/jcem/dxa-based-fat-mass-in-adolescents [Accessed 19 Sep. 2024].
المراجعة
تمت مراجعة المقال من قبل اتحاد الطبيب .
