Кіріспе

Көміртек, сутек және оттегі атомдарынан ғана тұратын органикалық қосылыс

Көмірсу – (,/k//ɑːr//b//oʊ/'/h//aɪ//d//r//eɪ//t/) көміртек (C), сутек (H) және оттегі (O) атомдарынан тұратын биомолекула, әдетте сутек пен оттегі атомдарының арақатынасы 2:1 (судағыдай) және осылайша эмпирикалық формуласы C {m}(H2O) {n} (м n-ден айырмашылығы болуы мүмкін немесе болмауы мүмкін), бірақ бұл H оттегімен ковалентті байланыста екенін білдірмейді (мысалы, CH2O-да H көміртегімен ковалентті байланыста, ал оттегімен емес). Дегенмен, барлық көмірсулар осы нақты стехиометриялық анықтамаға сәйкес келмейді (мысалы, уронды қышқылдар, фукоза сияқты дезоксиқанттар), сондай-ақ осы анықтамаға сәйкес келетін барлық химиялық заттар автоматты түрде көмірсулар ретінде жіктелмейді (мысалы, формальдегид және сірке қышқылы). Бұл термин биохимияда ең көп қолданылады, онда ол қанттар, крахмал және целлюлозаны қамтитын сахаридтер тобының синонимі болып табылады. Сахаридтер төрт химиялық топқа бөлінеді: моносахаридтер, дисахаридтер, олигосахаридтер және полисахаридтер. Моносахаридтер мен дисахаридтер, ең кішкентай (молекулалық салмағы төмен) көмірсулар, көбінесе қанттар деп аталады. Көмірсулардың ғылыми номенклатурасы күрделі болғанымен, моносахаридтер мен дисахаридтердің атаулары көбінесе глюкоза сөзінен алынған «оза» жұрнағымен аяқталады және барлық қанттар үшін қолданылады, мысалы, фруктоза (жеміс қанты), сахароза (қамыс немесе қызылша қанты), рибоза, лактоза (сүт қанты) және т.б. Көмірсулар тірі организмдерде көптеген маңызды функцияларды атқарады. Полисахаридтер энергия қоры (мысалы, крахмал және гликоген) және құрылымдық компоненттер (мысалы, өсімдіктердегі целлюлоза және буынты жануарлардағы хитин) ретінде қызмет етеді. 5 көміртекті моносахарид рибоза коэнзимдердің (мысалы, АТФ, ФАД және НАД) маңызды құрамы және РНК деп аталатын генетикалық молекуланың негізгі құрылымдық бөлігі болып табылады. Дезоксирибоза ДНК құрамына кіреді. Сахаридтер мен олардың туындылары иммундық жүйеде, ұрықтандыруда, патогенезді болдырмауда, қанның ұюы мен дамуда маңызды рөл атқаратын көптеген басқа да биомолекулаларды қамтиды. Көмірсулар – тамақтанудың маңызды бөлігі және табиғи және өңделген тағамдардың көптеген түрлерінде кездеседі. Крахмал – полисахарид және дәнді дақылдарда (бидай, жүгері, күріш), картоптарда және нан, пицца немесе макарон сияқты дәнді дақылдар ұнынан жасалған өңделген тағамдарда көп кездеседі. Адамның тамақтануында қант негізінен ас қанты (қамыс немесе қызылшадан алынған сахароза), лактоза (сүтте көп), глюкоза және фруктоза түрінде болады, олардың екеуі де бал, көптеген жемістер мен кейбір көкөністерде табиғи түрде кездеседі. Ас қанты, сүт немесе бал көбінесе сусындарға және джем, печенье және торт сияқты көптеген дайындалған тағамдарға қосылады. Барлық өсімдіктердің жасуша қабырғаларында кездесетін полисахарид – целлюлоза – ерімейтін диеталық талшықтың негізгі құрамының бірі. Адамдар оны сіңіре алмайды, бірақ целлюлоза мен ерімейтін диеталық талшықтар асқазан-ішек жүйесінің денсаулығын сақтауға көмектеседі, ішек қозғалысын жеңілдетеді. Диеталық талшықтағы басқа полисахаридтерге резистентті крахмал және инулин жатады, олар үлкен ішектің микробиотасындағы кейбір бактерияларды қоректендіреді және осы бактериялардың метаболизмі нәтижесінде қысқа тізбекті май қышқылдары түзіледі.

Терминология

Ғылыми әдебиетте "көмірсу" термині "қант" (кең мағынада), "сахарид", "оза", "көміртегі гидраты" немесе "альдегид немесе кетон тобы бар полигидрокси қосылыстар" сияқты көптеген синонимдерге ие. Бұл терминдердің кейбіреулері, әсіресе "көмірсулар" және "қант", басқа мағыналарда да қолданылады. Тағам ғылымында және көптеген бейресми жағдайларда "көмірсу" термині көбінесе күрделі көмірсутектік крахмалға (дәнділер, нан және макарон сияқты) немесе қант сияқты қарапайым көмірсутектерге (конфеттерде, джемдерде және десерттерде кездесетін) аса бай кез келген тағамды білдіреді. Бұл бейресмилік кейде шатастыру тудырады, себебі химиялық құрылым мен адам организміндегі сіңуді шатастырады. Көбінесе USDA Ұлттық қоректік деректер қоры сияқты тамақтану туралы ақпарат тізімдерінде "көмірсу" (немесе "айырмашылық бойынша көмірсу") термині су, белок, май, минералдық заттар және этанолдан басқа барлық заттарды қамтиды. Бұл әдетте көмірсулар деп саналмайтын сірке қышқылы немесе сүт қышқылы сияқты химиялық қосылыстарды да қамтиды. Сонымен қатар, диеталық талшықтар да кіреді, ол көмірсу болып табылады, бірақ адам организмінде тамақ энергиясына үлес қоспайды, тіпті оны жалпы тамақ энергиясын есептеуде қант сияқты сіңірілетін және қорытылатын көмірсутек ретінде есептесе де. Қатаң мағынада, "қант" тәтті, ерігіш көмірсутектерге қолданылады, олардың көптеген түрлері адам тағамында қолданылады.

Тарих

Көмірсулардың ашылу тарихы шамамен 10 000 жыл бұрын Папуа-Жаңа Гвинеяда неолиттік ауыл шаруашылығы революциясы кезінде қант қамысын өндірумен байланысты. "Көмірсулар" терминін алғаш рет 1844 жылы неміс химигі Карл Шмидт ұсынған. 1856 жылы француз физиологы Клод Бернард жануарлар бауырындағы көмірсулардың бір түрі – гликогенді ашқан.

Құрылымы

Бұрын химияда "көмірсулар" атауы Cm(H2O)n формуласы бар кез келген қосылысқа қолданылған. Осы анықтамадан кейін кейбір химиктер формальдегидті (CH2O) ең қарапайым көмірсу деп санаған, ал басқалары бұл атақты гликоальдегидке берген. Бүгінде бұл термин көбінесе биохимиялық мағынада қолданылады, ол бір немесе екі көміртегі бар қосылыстарды қоспайды және осы формуладан ауытқыған көптеген биологиялық көмірсуларды қамтиды. Мысалы, жоғарыдағы өкілдік формулалар кең таралған көмірсуларды қамтуға тиіс болғанымен, көптеген және мол көмірсулар одан ауытқиды. Мысалы, көмірсулар көбінесе мынадай химиялық топтарды көрсетеді: N-ацетил (мысалы, хитин), сульфат (мысалы, гликозаминогликандар), карбоксил қышқылы және дезокси модификациялары (мысалы, фукоза және сиал қышқылы). Табиғи сахаридтер әдетте (CH2O)n жалпы формуласы бар қарапайым көмірсулардан, моносахаридтерден тұрады, мұнда n үш немесе одан көп. Типик моносахаридтің құрылымы H–(CHOH)x(C=O)–(CHOH)y–H, яғни альдегид немесе кетон, оған көптеген гидроксилдік топтар қосылған, әдетте альдегид немесе кетон функционалдық тобының бөлігі емес әрбір көміртегі атомынан біреу. Моносахаридтердің мысалдары глюкоза, фруктоза және глицеральдегидтер. Дегенмен, кейбір биологиялық заттар, әдетте "моносахаридтер" деп аталатын, бұл формулаға сәйкес келмейді (мысалы, урон қышқылдары және фукоза сияқты дезокси қанттар), ал бұл формулаға сәйкес келетін, бірақ моносахаридтер деп есептелмейтін көптеген химиялық заттар бар (мысалы, формальдегид CH2O және инозитол (CH2O)6). Моносахаридтің тізбектік түрі көбінесе альдегид/кетон карбонил тобының көміртегі (C=O) және гидроксил тобының (–OH) жаңа C–O–C көпірі арқылы гемиацеталь түзіп әрекеттесетін жабық сақиналы түрімен бірге болады. Моносахаридтер әртүрлі жолдармен полисахаридтерге (немесе олигосахаридтерге) байланыса алады. Көптеген көмірсуларда бір немесе бірнеше модификацияланған моносахаридтік бірліктер бар, олар бір немесе бірнеше топтары ауыстырылған немесе алынған. Мысалы, ДНК құрауышы дезоксирибоза – рибозаның модификацияланған түрі; хитин – азотты қамтитын глюкозаның түрі N-ацетилглюкозаминнің қайталама бірліктерінен тұрады.

Моносахаридтер

Моносахаридтер – бөлшектелмейтін ең қарапайым көмірсулар. Олар екі немесе одан көп гидроксил тобы бар альдегидтер немесе кетондар болып табылады. Өзгертілмеген моносахаридтің жалпы химиялық формуласы (C•H2O)n, яғни "көмірсу гидраты". Моносахаридтер маңызды энергия көзі және нуклеин қышқылдарының құрылыс блоктары болып табылады. n=3 болғандағы ең кішкентай моносахаридтер – дигидроксиацетон және D және L глицеральдегидтері.

Моносахаридтерді жіктеу

Глюкозаның α және β аномерлері. Аномерлік көміртектегі гидроксил тобының (қызыл немесе жасыл) 5-көміртекке байланған CH2OH тобына қатысты орналасуын назар аударыңыз: олардың абсолютті конфигурациялары бірдей (R,R немесе S,S) (α) немесе қарама-қарсы (R,S немесе S,R) (β) болуы мүмкін. Моносахаридтер үш түрлі белгі бойынша жіктеледі: карбонил тобының орналасуы, олардың құрамындағы көміртек атомдарының саны және хиральдылығы. Егер карбонил тобы альдегид болса, моносахарид альдоза болып табылады; егер карбонил тобы кетон болса, моносахарид кетоза болып табылады. Үш көміртек атомы бар моносахаридтер триозалар, төрт атомы барлар тетрозалар, бесеуі пентозалар, ал алтауы гексозалар деп аталады, және т.б. Бұл екі жіктеу жүйесі көбінесе біріктіріледі. Мысалы, глюкоза – альдогексоза (алты көміртек атомы бар альдегид), рибоза – альдопентоза (бес көміртек атомы бар альдегид), ал фруктоза – кетогексоза (алты көміртек атомы бар кетон). Гидроксил тобын (OH) қамтитын әрбір көміртек атомы (бірінші және соңғы көміртектерден басқа) асимметриялық болып табылады, оларды екі мүмкін конфигурациясы (R немесе S) бар стереоорталықтарға айналдырады. Осы асимметрияның нәтижесінде, кез келген моносахарид формуласы үшін бірнеше изомерлер болуы мүмкін. Ле Бел-ван'т Гофф ережесін қолдану арқылы, мысалы, альдогексоза D-глюкозаның формуласы (C·H2O)6, оның алты көміртек атомының төртеуі стереогенді, бұл D-глюкозаны 24=16 мүмкін стереоизомердің біріне айналдырады. Алдотриоза – глицеральдегид жағдайында, бір жұп мүмкін стереоизомерлер бар, олар энантиомерлер және эпимерлер. 1,3-дигидроксиацетон, альдоза глицеральдегидке сәйкес кетоза, стереоорталықтары жоқ симметриялық молекула болып табылады. D немесе L тағайындамасы карбонил тобынан ең алыс асимметриялық көміртек атомының бағытына сәйкес жасалады: стандартты Фишер проекциясында, егер гидроксил тобы оң жақта болса, молекула D қанты, әйтпесе ол L қанты болады. "D" және "L" префикстерін "d" немесе "l" префикстерімен шатастырмау керек, олар қанттың жарық поляризациясын айналдыру бағытын көрсетеді. "d" және "l" белгілерінің осы қолданысы енді көмірсулар химиясында қолданылмайды.

Сақиналы тік тізбекті изомерлік

Тура тізбекті моносахаридтің альдегид немесе кетон тобы басқа көміртек атомындағы гидроксил тобымен қайтымды реакцияға түсіп, екі көміртек атомы арасындағы оттегі көпірі бар гетероциклді сақинаны құрайтын гемиацеталь немесе гемикеталь түзеді. Бес және алты атомды сақиналар тиісінше фураноза және пираноза түрлері деп аталады және тура тізбекті түрімен тепе-теңдікте болады. Тура тізбек түрінен циклдік түрге өту кезінде карбонил оттегін қамтитын көміртек атомы, аномерлік көміртек деп аталады, екі мүмкін конфигурациясы бар стереогендік орталыққа айналады: оттегі атомы сақина жазықтығының жоғары немесе төмен орналасуы мүмкін. Соның нәтижесінде пайда болатын стереоизомерлер жұбы аномерлер деп аталады. α-аномерде аномерлік көміртектегі OH-тобы сақинаның CH2OH тармағынан қарама-қарсы (транс) жағында орналасады. CH2OH тобы мен аномерлік гидроксил сақина жазықтығының бір жағында (цис) орналасқан балама түрі β-аномер деп аталады.

Тірі организмдерде қолдану

Моносахаридтер метаболизмнің негізгі отын көзі болып табылады, энергия көзі ретінде де (глюкоза табиғатта ең маңызды, себебі ол өсімдіктердегі фотосинтездің өнімі) және биосинтезде де қолданылады. Моносахаридтер дереу қажет болмаған жағдайда, көбінесе кеңістікті тиімдірек (яғни, суда нашар еритін) формаларға, әдетте полисахаридтерге айналады. Көптеген жануарларда, адамдарды қоса, осы сақтау формасы гликоген, әсіресе бауыр және бұлшықет жасушаларында. Өсімдіктерде крахмал да осы мақсатта қолданылады. Ең көп таралған көмірсу – целлюлоза, өсімдіктердің және көптеген түрлердің балдырларының жасуша қабырғасының құрылымдық компоненті болып табылады. Рибоза – РНК құрамына кіреді. Дезоксирибоза – ДНК құрамының бір бөлігі. Ликсоза – адам жүрегінде табиғатта кездесетін ликсофлавиннің құрамында болады. Рибулоза мен ксилулоза пентоза фосфаты жолында кездеседі. Галактоза, сүт қанты лактозаның құрамында, өсімдік жасушаларының мембраналарындағы галактолипидтерде және көптеген тіндердегі гликопротеиндерде кездеседі. Манноза адам метаболизмінде, әсіресе кейбір белоктардың гликозильдеу процесінде кездеседі. Фруктоза, немесе жеміс қанты, көптеген өсімдіктерде және адамдарда кездеседі, ол бауырда метаболизмге ұшырайды, ас қорыту кезінде ішектерге тікелей сіңіріледі және спермада табылсады. Трехалоза, жәндіктердің маңызды қанты, үздіксіз ұшуды қамтамасыз ету үшін екі глюкоза молекуласына жылдам гидролизденеді.

Тамақ

Тамақтағы көмірсулар қарапайым қанттар үшін граммына 3,87 килокалория, ал басқа тағамдардағы күрделі көмірсулар үшін граммына 3,57–4,12 килокалория энергия береді. Көмірсулардың салыстырмалы түрде жоғары деңгейі өңделген немесе өсімдіктерден жасалған тазартылған тағамдармен байланысты, оның ішінде тәттілер, печеньелер мен конфеталар, асханалық қант, бал, газдалған сусындар, нан мен крекерлер, джемдер мен жеміс өнімдері, макарон өнімдері және таңғы асқа арналған жаңғақтар. Азық-түлік өнімдерінде аз мөлшерде қорытылатын көмірсулар болады, себебі олардың құрамында талшықтар көп, соның ішінде бұршақ, түйірлер, күріш және тазартылмаған жемістер. Жануарлардан алынған тағамдарда көмірсулардың мөлшері ең төмен, бірақ сүтте лактозаның үлесі жоғары. Организмдер көмірсулардың барлық түрлерін энергия алу үшін толығымен метаболизмдей алмайды. Глюкоза – энергияның дерлік жалпыға қолжетімді және тиімді көзі. Көптеген организмдер басқа моносахаридтер мен дисахаридтерді де метаболизмдей алады, бірақ глюкоза көбінесе бірінші кезекте метаболизмге ұшырайды. Мысалы, Escherichia coli-де лактоза болғанда лактозаны қорыту үшін лак-оперон ферменттерін өндіреді, бірақ егер лактоза мен глюкоза екеуі де болса, лак-оперон басылады, нәтижесінде глюкоза бірінші пайдаланылады (диауксия қараңыз). Полисахаридтер де энергияның жиі кездесетін көзі болып табылады. Көптеген организмдер крахмалды глюкозаға оңай ыдырата алады, алайда көптеген организмдер целлюлозаны немесе хитин және арабиноксилан сияқты басқа полисахаридтерді метаболизмдей алмайды. Бұл көмірсулардың кейбір түрлерін бактериялар мен қарапайымдылар метаболизмдей алады. Мысалы, шайнаушылар мен термиттер целлюлозаны өңдеу үшін микроорганизмдерді пайдаланады. Бұл күрделі көмірсулардың қорытылуы қиын болғанымен, олар адамдар үшін маңызды диеталық элемент болып табылады және диеталық талшық деп аталады. Талшық, басқа пайдалы қасиеттерімен қатар, ас қорытуға көмектеседі. Медицина институты американдықтар мен канадалықтардың диеталық энергияның 45–65% толық астықтан құралған көмірсулардан алуын ұсынады. Азық-түлік және ауыл шаруашылығы ұйымы мен Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы бірлесіп ұлттық диеталық ережелерде көмірсулардан жалпы энергияның 55–75% және оның ішінде тек 10% қанттан (қарапайым көмірсулар үшін қолданылатын термин) алуды мақсат етуді ұсынады. 2017 жылғы Кокрейн жүйелі шолуында тұтас астықтан тұратын диетаның жүрек-қан тамырлары ауруларына әсер ететінін растайтын жеткілікті дәлелдер жоқ деген қорытынды жасалды.

Жіктеу

Диетологтар көмірсуларды қарапайым немесе күрделі деп атайды. Дегенмен, осы топтар арасындағы нақты айырмашылық шашыраңқы болуы мүмкін. "Күрделі көмірсулар" термині алғаш рет АҚШ Сенатының Тамақтану және адам қажеттіліктері жөніндегі арнайы комитеті жариялаған "Dietary Goals for the United States" (1977) басылымында қолданылды, онда қантты басқа көмірсулардан (қоректік құндылығы жоғары саналатын) ажырату мақсаты болған. Алайда, есепте "жеміс-жидектер, көкөністер және толық дәнді дақылдар" күрделі көмірсулар тізіміне енгізілген, бірақ олардың құрамында қанттар мен полисахаридтер де болуы мүмкін. Бұл шатасу бүгінге дейін сақталып келеді, себебі кейбір диетологтар күрделі көмірсулар терминін толыққанды тағамдағы кез келген сіңірілетін сахаридтерді атау үшін пайдаланады, онда талшықтар, витаминдер және минералдар да кездеседі (қарқынды өңделген көмірсулардан өзгеше, олар энергия береді, бірақ басқа да қоректік заттар аз). Дегенмен, стандартты қолданыс бойынша көмірсулар химиялық тұрғыдан жіктеледі: егер олар қанттар (моносахаридтер және дисахаридтер) болса – қарапайым, ал полисахаридтер (немесе олигосахаридтер) болса – күрделі. Қалай болғанда да, қарапайым және күрделі көмірсулардың химиялық айырмашылығы көмірсулардың қоректік сапасын анықтау үшін маңызды емес. Көмірсулар кейде "қоректік заттардың сіңуіне қолжетімді көмірсулар" (жіңішке ішекте сіңірілетін) және "қоректік заттардың сіңуіне қолжетімсіз көмірсулар" (ішекке өтетін, онда асқазан-ішек микробиотасымен ашытылатын) деп бөлінеді. АҚШ Ауыл шаруашылығы департаментінің (USDA) 2010 жылғы "Америкалықтарға арналған диеталық ұсыныстарда" күніне кемінде жартысы толық дәнді азықтардан, ал қалғаны байытылған азықтардан алынған, алты унциялық астық өнімдерін қамтитын теңдестірілген диетадан орташадан жоғары көмірсулар тұтыну ұсынылады. Гликемиялық индекс (ГИ) және гликемиялық жүктеме ұғымдары адам ағзасындағы ас қорыту процесінде тағамның мінез-құлқына сипаттама беру үшін әзірленген. Олар көмірсуларға бай тағамдарды қандағы глюкоза деңгейіне тигізетін әсерінің жылдамдығы мен күшіне қарай бағалайды. Гликемиялық индекс – тағамдық глюкозаның қанға қаншалықты жылдам сіңетінін көрсететін өлшем, ал гликемиялық жүктеме – тағамдағы сіңірілетін глюкозаның жалпы мөлшерін көрсетеді. Инсулин индексі – бұл осыған ұқсас, бірақ жақында ғана пайда болған жіктеу әдісі, ол тағамдарды қандағы инсулин деңгейіне тигізетін әсеріне қарай бағалайды, бұл глюкоза (немесе крахмал) және кейбір аминқышқылдарынан туындайды.

Азық-түліктегі көмірсуларды шектеудің денсаулыққа әсері

Төмен көмірсулы диеталар – бұл бұршақтар мен пульс, толық дәнді дақылдар, жемістер мен көкөністерден алынатын жоғары сапалы көмірсулардың денсаулыққа беретін артықшылықтарын – мысалы, тамақтағы талшықтың көбеюі сияқты – жоғалтуы мүмкін. "Орташа сапалы мета-талдау" диетаның жағымсыз әсерлері ретінде ауыз иісі, бас ауруы және іш қатуды қамтыды. Көмірсулар аз диеталар жалпы калория мөлшері азайтылғанда, қысқа мерзімде салмақ жоғалтуға көмектесуде төмен майлы диеталар сияқты тиімді болуы мүмкін. Эндокриндік қоғамның ғылыми мәлімдемесінде: "Каллория мөлшері тұрақты болғанда, [ ] денедегі май жинақталуы тамақтағы май мен көмірсулардың мөлшерінің өзгеруіне тікелей байланысты емес", - делінген. Диета жақтастарының көмірсулар қандағы инсулин деңгейін көтеріп, артық май жинақталуына себеп болады деген пікірі, сондай-ақ төмен көмірсулы диетаның "метаболизмілік артықшылығы" бар деген тұжырым клиникалық деректермен дәлелденбеген. Сонымен қатар, төмен көмірсулы диетаның жүрек-қан тамырлары денсаулығына қандай әсер ететіні әлі анық емес, бірақ екі шолу көмірсуларды шектеу жүрек-қан тамырлары ауруының липидтік көрсеткіштерін жақсартатынын көрсетті. Көмірсуларсыз тамақтану 2-ші типті қант диабетінің алдын алуда әдеттегідей салауатты тамақтанудан артық емес, бірақ 2-ші типті қант диабеті бар адамдар үшін салмақ жоғалтуға немесе гликемиялық деңгейді бақылауға көмектесетін тиімді нұсқа болып табылады. Америкалық қант диабеті қауымдастығы қант диабетімен ауыратын адамдарға көмірсулар мен басқа да макроэлементтерге баса назар аударатын диета емес, жалпы алғанда дұрыс тамақтануды ұсынады. Көмірсулар аз диетаның ең экстремалды түрі – кетогендік диета – эпилепсияны емдеу үшін медициналық диета ретінде қалыптасқан. Британдық диетологтар қауымдастығы оны "2018 жылы аулақ болу керек ең нашар 5 атақты диетаның" бірі деп атады. Балдың негізгі құрамдас бөліктерінің бірі – еркін глюкоза. Глюкоза өте көп және әлемнің әртүрлі табиғи көздерінен оқшауланды, соның ішінде Римдегі Wollemia nobilis шоқжапырақты ағашының еркек гүлшоқтарынан, Қытайдағы Ilex asprella өсімдігінің тамырларынан және Калифорниядағы күріштен алынған сабаннан.

Таңдалған әдеттегі өсімдік тағамдарының қант мөлшері (100 г-ға грамм есебімен)

Тағам аты Көмірсу, барлығы, соның ішінде талшық Барлық қанттар Емін-шүйін фруктoза Емін-шүйін глюкоза Сахароза Фруктоза/глюкоза қатынамы Сахарозаның барлық қанттарға қатынасы (%)

Жемістерлер

Алма 13.8 10.4 5.9 2.4 2.1 2.0 19.9

Айва 11.1 9.2 0.9 2.4 5.9 0.7 63.5

Банан 22.8 12.2 4.9 5.0 2.4 1.0 20.0

Инжір, кептірілген 63.9 47.9 22.9 24.8 0.9 0.93 0.15

Жүзім 18.1 15.5 8.1 7.2 0.2 1.1 1

Навель апельсін 12.5 8.5 2.25 2.0 4.3 1.1 50.4

Шабдалы 9.5 8.4 1.5 2.0 4.8 0.9 56.7

Балмұздақ 15.5 9.8 6.2 2.8 0.8 2.1 8.0

Ананас 13.1 9.9 2.1 1.7 6.0 1.1 60.8

Жөже 11.4 9.9 3.1 5.1 1.6 0.66 16.2

Көкөністер

Қызылша 9.6 6.8 0.1 0.1 6.5 1.0 96.2

Сәбіз 9.6 4.7 0.6 0.6 3.6 1.0 77

Татты бұрыш 6.0 4.2 2.3 1.9 0.0 1.2 0.0

Татты пияз 7.6 5.0 2.0 2.3 0.7 0.9 14.3

Тәтті картоп 20.1 4.2 0.7 1.0 2.5 0.9 60.3

Ямс 27.9 0.5

Қант қамысы 13–18 0.2–1.0 0.2–1.0 11–16 1.0 жоғары

Қант тамыры 17–18 0.1–0.5 0.1–0.5 16–17 1.0 жоғары

Дәнділер

Тәтті жүгері 19.0 6.2 1.9 3.4 0.9 0.61 15.0

Көмірсу шамасы АҚШ базасында есептелген және әрқашан қанттардың, крахмалдың және "талшықтың" қосындысына сәйкес келмейді.

Метаболизм

Көмірсулар метаболизмі – тірі организмдердегі көмірсулардың түзілуіне, ыдырауына және бір-біріне айналуына жауапты биохимиялық процестердің тізбегі. Ең маңызды көмірсу – глюкоза, ол барлық белгілі организмдерде метаболизмге түсетін қарапайым қант (моносахарид). Глюкоза және басқа көмірсулар түрлер арасындағы метаболизм жолдарының кең спектрінің құрамына кіреді: өсімдіктер көмірсуларды көмірқышқыл газы мен судан фотосинтез арқылы синтездеп, сіңірілген энергияны ішкі, көбінесе крахмал немесе липидтер түрінде сақтайды. Өсімдіктердің құрамындағы заттарды жануарлар мен саңырауқұлақтар пайдаланады және оны жасушалық тыныс алу үшін отын ретінде қолданады. Бір грамм көмірсудың тотығуы шамамен 16 кДж (4 ккал) энергия береді, ал бір грамм липидтің тотығуы шамамен 38 кДж (9 ккал) энергия береді. Адам организмі дене салмағына байланысты 300-500 грамм көмірсуды сақтайды, оның көп бөлігін қаңқа бұлшық еттері құрайды. Метаболизмнен (мысалы, глюкозаның тотығуынан) алынған энергия әдетте жасушалар ішінде АТФ түрінде уақытша сақталады. Аэробты және анаэробты тыныс алуға қабілетті организмдер глюкоза мен оттегіні (аэробты) метаболизмдейді, энергияны босатып, көмірқышқыл газы мен суды қосалқы өнім ретінде бөліп шығарады.

Катаболизм

Катаболизм – жасушалардың ірі молекулаларды ыдыратып, энергия алу үшін жүзеге асыратын метаболикалық реакция. Моносахаридтердің катаболизмінің екі негізгі метаболикалық жолы бар: гликолиз және лимон қышқылы циклы. Гликолизде олиго- және полисахаридтер алдымен гликозид гидролаза аталған ферменттердің әсерімен кіші моносахаридтерге ыдырайды. Моносахарид бірліктері содан кейін моносахаридтер катаболизміне қатыса алады. Глюкозаны глюкоза-6-фосфатқа (G6P) және фруктоза-6-фосфатты (F6P) фруктоза-1,6-бифосфатқа (FBP) фосфорлануы үшін гликолиздің бастапқы кезеңдерінде 2 АТФ жұмсалады, бұл реакцияны қайтымсыз түрде ілгері жылжытады. Кейбір жағдайларда, мысалы адамдарда, барлық көмірсулардың түрлері пайдалы болмайды, себебі қажетті ас қорыту және метаболизм ферменттері жеткіліксіз.