प्रश्न- कार्बोहाइड्रेट का वर्गीकरण कीजिए एवं उनके कार्य बताइये।

अथवा
कार्बोहाइड्रेट का वर्गीकरण कीजिए उसकी प्राप्ति के स्रोत तथा कार्य बताइये।
अथवा
कार्बोज क्या होते हैं? इनका वर्गीकरण कीजिए तथा शरीर में इनके कार्य बताइये।
सम्बन्धित लघु प्रश्न
1. मोनोसैकेराइड्स के प्रकार लिखिए।
2. डाइसैकैराइड्स में उपस्थित तत्व लिखिए।
3. पॉलीसेकेराइड्स का वर्गीकरण कीजिए।
4. कार्बोहाइड्रेट्स का वर्गीकरण कीजिए।
5. शरीर में कार्बोज के कार्य बताइये।

उत्तर-

आहार में ऊर्जा का अधिकतर भाग कार्बोहाइड्रेट से ही लिया जाता है। निम्न आर्थिक स्थिति के परिवारों के आहार में तो ऊर्जा का 90% भाग कार्बोहाइड्रेट से ही लिया जाता है। दूसरी तरफ उच्च वर्ग में भी 40% ऊर्जा कार्बोहाइड्रेट के द्वारा ली जाती है। सामान्य रूप से 55% से 65% ऊर्जा का भाग कार्बोहाइड्रेट के द्वारा लिया जाना चाहिए।

रासायनिक संरचना, संगठन व वर्गीकरण

कार्बोहाइड्रेट, कार्बन (C), हाइड्रोजन (H), व ऑक्सीजन (O) द्वारा निर्मित एक यौगिक है जिसमें हाइड्रोजन व ऑक्सीजन का अनुपात 31 पाया जाता है। यही अनुपात पानी में होने के कारण इस यौगिक का नाम कार्बोहाइड्रेट पड़ा है।

1. मोनोसैकेराइड्स (Monosaccharides) - मोनोसैकेराइड्स कार्बोहाइड्रेट की सबसे सरल इकाई है। यह रासायनिक इकाइयाँ हैं। जिनके संयोजन से जटिल कार्बोहाइड्रेट अणुओं की संरचना होती है। सामान्य रूप से मोनोसैकेराइड्स हेक्सोजेज (Hexoses) कहलाते हैं क्योंकि यह छ: कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला द्वारा निर्मित होते हैं। तीन प्रकार के मोनोसैकेराइड्स पौष्टिकता की दृष्टि से महत्वपूर्ण होते हैं ग्लूकोज, ग्लैक्टोज एवं फ्रक्टोज।

(i) ग्लूकोज ग्लूकोज रासायनिक दृष्टि से सबसे सरल शर्करा है। यह पानी में घुलनशील व विचारणशील होते हैं तथा सरलता से रवे बनाते हैं। ग्लूकोज पर पाचक रसों का कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। यह चीनी की अपेक्षा कम मीठा होता है। सभी कार्बोहाइड्रेट पाचन के बाद ग्लूकोज में परिवर्तित होते हैं तथा ग्लूकोज के ही रूप में कार्बोहाइड्रेट का रक्त द्वारा अवशोषण होता है।

(ii) फ्रक्टोज यह भी ग्लूकोज के ही समान एक सरल शर्करा होती है जोकि ग्लूकोज के ही साथ पके फलों, पौधों के रसों, शहद आदि में पाई जाती है। यह ग्लूकोज से कुछ अधिक मीठी होती है।

(iii) ग्लैक्टोज अब तक कोई भी ऐसा खाद्य पदार्थ नहीं पाया गया है जिसमें ग्लैक्टोज मुक्त अवस्था में पाया जाता है। यह जटिल कार्बोहाइड्रेट्स के साथ संयुक्त अवस्था में दूध तथा सब्जियों के बीजों के छिलके में पाया जाता है।

2. डाइसैकेराइड्स (Disaccharides) - डाइसैकेराइड्स में कार्बोहाइड्रेट के दो अण उपस्थित होते हैं अतः इन्हें द्वि-शर्करा भी कहते हैं। इस कार्बोहाइड्रेट का सूत्र C12H22O11 है।

(i) सुक्रोज इसे गन्ने या चुकन्दर की शर्करा भी कहते हैं। शक्कर या चीनी भोजन में प्रयोग की जाती है, जो रासायनिक रूप से सुक्रोज ही है। सुक्रोज अत्यधिक मीठा, जल में घुलनशील होता है तथा रवे बनाने की क्षमता रखता है।

(ii) माल्टोज- इसे जवा शर्करा भी कहते हैं। यह अंकुरित अनाज, माल्टयुक्त धान्य या माल्टयुक्त दूध में मिलता है। शरीर में पॉलीसैकेराइड्स स्टार्च के पाचन से भी माल्टोज बनता है।

(iii) लैक्टोज इसे दुग्ध शर्करा भी कहते हैं। इसकी उपस्थिति सभी स्तनधारियों के होती है। लैक्टोज अन्य डाइसैकेराइड्स की अपेक्षा कम मीठी व कम घुलनशील होती है।

3. पॉलीसेकेराइड्स (Polysaccharides) - पॉलीसेकेराइड्स में तीन या तीन से अधिक कार्बोहाइड्रेट की इकाइयाँ उपस्थित होती हैं। जटिल इकाइयों के कारण ये जटिल कार्बोहाइड्रेट होते हैं तथा इनका अणुभार भी अधिक होता है।

(i) स्टार्च स्टार्च कार्बोहाइड्रेट का वह रूप है जिस रूप में पौधे अपने अन्दर कार्बोहाइड्रेट का संग्रह करते हैं और इस तरह भोजन में ऊर्जा का यह मुख्य साधन है। स्टार्च जड़, कन्द, बीज व फलों में मौजूद होता है।

(ii) डेक्सट्रिन यह भी एक पॉलीसेकेराइड्स है जो स्टार्च की अपेक्षा कम जटिल होता है। यह अंकुरित अनाजों में अधिकता से मिलता है। अनाजों के अंकुरण की क्रिया के दौरान अनाज का स्टार्च पहले डेक्सट्रिन में परिवर्तित होता है तथा फिर माल्टोज में परिवर्तित होता है।

(iii) ग्लाइकोजन ग्लाइकोजन को जन्तु स्टार्च भी कहते हैं, क्योंकि इसी रूप में जन्तु कार्बोहाइड्रेट को अपने अन्दर संग्रह करते हैं। शरीर में ग्लाइकोजन की उपस्थिति यकृत तथा माँसपेशियों में होती है। भोजन के द्वारा ली गयी ऊर्जा पर्याप्त न होने पर यह ग्लाइकोजन पुनः ग्लूकोज में विभक्त होकर ऊर्जा देने का कार्य करता है।

(iv) सैल्यूलोज - यह एक जटिल कार्बोहाइड्रेट है जो कि अघुलनशील व अपचयनशील होता हैं। मनुष्य के पाचन अंगों में सैल्यूलोज को पचाने वाला एन्जाइम नहीं होता है। गाय, घोड़ा, बकरी, खरगोश आदि शाकाहारी जानवरों के पाचक अंगों में सैल्यूलोज का पाचन हो जाता है तथा यह ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाता है। मनुष्य के लिए इसका पोषक मूल्य न होते हुए भी यह लाभदायक होता है।

(v) पेक्टिन पेक्टिन की उपस्थिति पके हुए फल, छोटे हरे पौधों तथा कुछ जड़ वाली तरकारियों जैसे शलजम आदि में होती है। उचित वातावरण जैसे चीनी की उपस्थिति में हल्के अम्लीय माध्यम में तरल रूप में पकाने से यह जैली का रूप धारण कर लेती हैं।

कार्बोहाइड्रेट की प्राप्ति के साधन

कार्बोहाइड्रेट की प्राप्ति का साधन बताने के लिए कार्बोहाइड्रेट को दो रूपों में विभाजित कर सकते हैं -

1. मीठे कार्बोहाइड्रेट या शर्करा, 2. फीका कार्बोहाइड्रेट या स्टार्च।

मीठे कार्बोहाइड्रेट शक्कर, बूरा, गुड़, दानेदार चीनी, शहद, किशमिश, खजूर, अंजीर, सूखे फल, ताजे फल, जैसे अंगूर, केला, सेब, आम, चीकू आदि में उपस्थित होते हैं। स्टार्च की उपस्थिति विभिन्न अनाजों, जैसे गेहूँ, मैदा, आरारोट, साबूदाना, चावल विभिन्न दालों, जैसे- मटर, लोबिया, सेम व राजमा में होती है। विभिन्न कन्द व मूल भाजियाँ, जैसे- आलू, अरबी, शकरकन्द व जिमीकन्द तथा विभिन्न सूखे मेवे, जैसे- बादाम, काजू, मूँगफली व आरारोट स्टार्च युक्त होते हैं। कच्चे केलों में भी स्टार्च की उपस्थिति होती है।

कार्बोहाइड्रेट के कार्य

1. कार्बोहाइड्रेट का प्रमुख कार्य शरीर के लिए ऊर्जा देना है- एक ग्राम कार्बोहाइड्रेट शरीर में 4 कैलोरी ऊर्जा देता है। तुरन्त ऊर्जा की आवश्यकता पूरी करने के लिए ग्लूकोज विशेष रूप से महत्वपूर्ण होता है।

2. नाडी संस्थान के लिए आवश्यक - नाड़ी कोशिकाएँ तथा फेफड़े की कोशिकाएँ ग्लूकोज अणुओं को ईंधन स्रोत के रूप में प्रयोग करती हैं क्योंकि ग्लूकोज की मात्रा अमीनो अम्ल तथा वसा द्वारा बनायी जाती है। अतः इन ऊतकों को खाद्य कार्बोज की आवश्यकता नहीं होती।

3. प्रोटीन की बचत करना - कार्बोहाइड्रेट का तीसरा कार्य प्रोटीन की बचत करना है। जब हम अपनी ऊर्जा की आवश्यकतानुसार कार्बोहाइड्रेट लेते हैं तो ऊर्जा हेतु हमें प्रोटीन नहीं लेनी पड़ती तथा इस तरह प्रोटीन अपना मुख्य निर्माण का कार्य करता रहता है। अगर कार्बोहाइड्रेट की मात्रा कम लेते हैं तो हमें प्रोटीन से भी ऊर्जा लेनी पड़ती है और प्रोटीन मुख्य निर्माण का कार्य न करके ऊर्जा में व्यय हो जाता है। इस तरह कार्बोहाइड्रेट पर्याप्त लेने से प्रोटीन की बचत होती है।

कार्बोहाइड्रेट की कमी से हानि

साधारण रूप से खाना खा पाने वाले व्यक्ति के शरीर में कार्बोहाइड्रेट की कमी नहीं होती है क्योंकि व्यक्ति कुछ भी खाना खाए, उसमें कार्बोहाइड्रेट अवश्य होगा। कार्बोहाइड्रेट युक्त पदार्थ, जैसे गेहूँ, चावल, मक्का आदि अनाज व आलू, शकरकन्द आदि सब्जियाँ अपेक्षाकृत सस्ते भी होते हैं।

कार्बोहाइड्रेट का पाचन तथा अभिशोषण व चयापचय

पाचन (Digestion) कार्बोज शरीर की आवश्यकता पूर्ति कर सके इसके लिए कार्बोज का व्याप्त छोटी इकाइयों में टूटना आवश्यक है जिससे यह आँत्र नली द्वारा अवशोषित करके रक्त प्रवाह में दिए जाते हैं।

एमाइलेज दो पाचक रसों में उपस्थित होता है - 1. लार (Saliva) तथा 2. अग्नाशय रस (Pancreatic juice)। लार में पाया जाने वाला इमाइलेज भोजन के साथ मिलकर क्षारीय माध्यम में स्टार्च पर क्रिया करके इसे सरल कार्बोज डैक्ट्रिन्स में बदल देता है।

अवशोषण एवं परिवहन (Absorption and Transportation) - अवशोषण के दौरान मोनोसैकेराइड्स सफलतापूर्वक विलाई की भित्तियों द्वारा शोषित कर लिए जाते हैं। परन्तु उनके शोषित होने की दर शर्करा के प्रकार पर निर्भर करती है। ग्लैक्टोज, ग्लूकोज की अपेक्षा जल्दी शोषित हो जाता है। समय के साथ इनके शोषण की दर कम हो जाती है परन्तु कार्बोज की सान्द्रता बढ़ने पर कुछ हारमोन्स जैसे इन्सुलिन तथा लायरोक्सिन की उपस्थिति में दर बढ़ जाती है।

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