Carbohydrates: Importance and Classification
सामान्य परिचय (General Introduction):-
• परिचय (Introduction):- कार्बोहाइड्रेट्स बहु हाइड्रोक्सी कार्बोनिल यौगिक होते हैं।
(Carbohydrates are poly hydroxy carbonyl compounds.)
• सामान्य सूत्र (Common Formula) = [CH2O]n
• Claude Bernard ने 1856 में कार्बोहाइड्रेट्स की खोज की। इसने स्टार्च समान पदार्थ ग्लाइकोजन की खोज की थी जो मांसपेशियों व लीवर में पाया जाता है।
(Claude Bernard discovered carbohydrates in 1856. He discovered the starch-like substance glycogen found in muscles and liver.)
कार्बोहाइड्रेट्स का महत्व (Importance of Carbohydrates):-
1. ऊर्जा स्त्रोत (Energy Source):- भोजन में उपस्थित कार्बोहाइड्रेट्स का आहारनाल में पाचन होता है जिससे ग्लूकोज जैसे मोनोसैकेराइड्स बनते हैं। ग्लूकोज का अवशोषण होने से यह रक्त में पहुँच जाता है जिसे अब रक्त ग्लूकोज कहते हैं। रक्त के द्वारा ग्लूकोज को शरीर के विभिन्न ऊतकों, मांसपेशियों व मस्तिष्क तक पहुंचाया जाता है जहाँ यह श्वसन में ऊर्जा स्त्रोत की तरह कार्य करती है। इस प्रकार ग्लूकोज श्वसन अभिकारक है जो एक कार्बोहाइड्रेट है। इसके कोशिकाओं में श्वसन में उपयोग होने से ऊर्जा मिलती है।
(Digestion of carbohydrates present in the food is carried out in the alimentary canal, which produces monosaccharides such as glucose. Due to the absorption of glucose, it reaches the blood which is now called blood glucose. Glucose is transported through blood to various tissues of the body, muscles and brain where it acts as an energy source in respiration. Thus glucose is a respiratory substrate which is a carbohydrate. Cells get energy from being used of glucose in respiration.)
2. संग्रहित भोजन (Stored Food):-
पौधों में स्टार्च के रूप में तथा जंतुओं में ग्लाइकोजन के रूप में भोजन संग्रहित होता है। स्टार्च व ग्लाइकोजन दोनों कार्बोहाइड्रेट्स हैं। जब ऊर्जा स्त्रोत की आवश्यकता होती है तब इन पॉलीसैकेराइड्स का जल अपघटन होने से ग्लूकोज बनती है।
(Food is stored as starch in plants and as glycogen in animals. Both starch and glycogen are carbohydrates. When the energy source is needed, then the hydrolysis of these polysaccharides produces glucose.)
3. कोशिका भित्ति (Cell Wall):-
पौधों में सेलुलोज की, कवकों में काइटिन की तथा जीवाणुओं में पेप्टीडोग्लाइकेन की बनी कोशिका भित्ति पायी जाती है। सेलुलोज, काइटिन व पेप्टीडोग्लाइकेन तीनों कार्बोहाइड्रेट्स हैं।
(Cell wall made of cellulose in plants, of chitin in fungi and of peptidoglycan in bacteria. Cellulose, chitin and peptidoglycan all thee are carbohydrates.)
4. बाह्यकंकाल (Exoskeleton):- कीटों में काइटिन का बना बाह्य कंकाल पाया जाता है। काइटिन एक कार्बोहाइड्रेट है।
(Exokeleton of insects is made up of chitin. Chitin is a carbohydrate.)
5. सेलुलोज (Cellulose):- सेलुलोज एक कार्बोहाइड्रेट है। दीमक, घोंघे व जुगाली करने वाले पशुओं के लिए यह ऊर्जा का स्त्रोत है। मनुष्य इसे फर्नीचर, पेपर, ईंधन आदि के रूप में उपयोग करता है।
(Cellulose is a carbohydrate. It is a source of energy for termites, snails and ruminants. Humans use it as furniture, paper, fuel etc.)
6. हिपेरिन (Heparin):- यह एक कार्बोहाइड्रेट है जो जन्तुओं की रक्त वाहिनियों में रक्त को जमने से रोकता है। अर्थात यह एक थक्कारोधी (Anti-coagulant) पदार्थ है।
(It is a carbohydrate that prevents blood from clotting in the blood vessels of animals. That is, it is an anti-coagulant substance.)
7. पेक्टिन (Pectin):- यह भी एक कार्बोहाइड्रेट है।
(t is also a carbohydrate.)
i. यह कोशिका भित्ति की मैट्रिक्स बनाती है।
(It makes matrix of the cell wall.)
ii. Ca – पैक्टेट के रूप में Middle Lamella बनाती है।
(It makes middle lamella as Ca - pactate.)
iii. यह एक औधौगिक जेलीकरण कारक है।
(It is an commercial gelling agent.)
8. औषधीय महत्व (Medicinal Importance):- कुछ कार्बोहाइड्रेट्स के औषधीय व औधौगिक महत्व हैं:-
i. ईसबगोल का छिलका (Husk of Plantago ovata):- पादप के बीजों से छिलका (Husk) प्राप्त होता है जिससे Psyllium fiber बनता है जिसे laxative (रेचक) के रूप में जाना जाता है।
(The medicinal and commercial importance of some carbohydrates are:-
i. Husk of Plantago ovata: - The husk is obtained from the seeds of the plant, from which Psyllium fibers are formed which are known as laxative.)
ii. एलोवेरा का श्लेष्म (Mucilage of Aloe vera)
iii. एल्जिनिक अम्ल (Alginic Acid)
iv. अगार अगार (Agar Agar)
v. समुंद्री शैवालों का कैराजेनिन (Carragenin of Marine Algae)
कार्बोहाइड्रेट्स का वर्गीकरण (Classification of Carbohydrates):- 3 वर्ग हैं (3 classes):-
a. मोनोसैकेराइड्स (Monosaccharides)
b. ओलिगोसैकेराइड्स (Oligosaccharides)
c. पॉलीसैकेराइड्स (Polysaccharides)
a. मोनोसैकेराइड्स (Monosaccharides):-
• सबसे सरल होते हैं।
(Simplest carbohydrates.)
• इन्हें शर्करा भी कहते हैं।
(They are also called as sugars.)
• स्वाद में मीठे, क्रिस्टलीय व जल में घुलनशील होते हैं।
(The taste is sweet, crystalline and soluble in water.)
• इनका जल अपघटन नहीं हो सकता।
(They do not hydrolyses.)
• ये अपचायी प्रकृति के होते हैं।
(They all are reducing sugars.)
• क्रियात्मक समूह के प्रकार के आधार पर ये 2 प्रकार के होते हैं:-
(There are of 2 types depending on the type of functional group:-)
i. एल्डोज शर्करा (Aldose Sugar):- -CHO समूह युक्त होते हैं।
(They consist -CHO group.)
ii. कीटोज शर्करा (Ketose Sugar):- -C=O समूह युक्त होते हैं।
(They consist -C=O group.)
• कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर ये कई प्रकार के होते हैं:-
(Depending on the number of carbon atoms, they are of several types:-)
i. ट्रायोज शर्करा (Triose Sugar):- C3H6O3 (3 कार्बन) (3 Carbons)
उदाहरण:- ग्लिसरेल्डिहाइड, डाइहाइड्रोक्सी एसीटोन
(Example:- Glyceraldehyde, Dihydroxyacetone)
ii. टेट्रोज शर्करा (Tetrose Sugar):- C4H8O4 (4 कार्बन) (4 Carbons)
उदाहरण:- एरिथ्रोज
(Example:- Erythrose)
iii. पेंटोज शर्करा (Pentose Sugar):- C5H10O5 (5 कार्बन) (5 Carbons)
उदाहरण:- राइबोज, डिऑक्सीराइबोज, राइबुलोज, जाइलोज, जाइलुलोज, एरेबिनोज
(Example:- Ribose, Deoxyribose, Ribulose, Xylose, Xylulose, Arabinose)
iv. हेक्सोज शर्करा (Hexose Sugar):- C6H12O6 (6 कार्बन) (6 Carbons)
उदाहरण:- ग्लूकोज, गेलेक्टोज, फ्रक्टोज, मैनोज
(Example:- Glucose, Galactose, Fructose, Manose)
v. हेप्टोज शर्करा (Heptose Sugar):- C7H14O7 (7 कार्बन) (7 Carbons)
उदाहरण:- सीडोहेप्टुलोज
(Example:- Sedoheptulose)
b. ओलिगोसैकेराइड्स (Oligosaccharides):-
• 2 – 10 मोनोसैकेराइड इकाइयाँ आपस में ग्लाइकोसाइडिक बंधों द्वारा जुड़ी रहती हैं।
(2 - 10 monosaccharide units are interconnected by glycosidic bonds.)
• इन्हें शर्करा भी कहते हैं।
(They are also called as sugars.)
• स्वाद में मीठे, क्रिस्टलीय व जल में घुलनशील होते हैं।
(The taste is sweet, crystalline and soluble in water.)
• इनका जल अपघटन होने पर मोनोसैकेराइड इकाइयाँ प्राप्त होती हैं।
(Upon hydrolysis they gives monosaccarides units.)
• ये अपचायी प्रकृति के हो भी सकते हैं और नहीं भी हैं।
(They may or may not be of reducing nature.)
• मोनोसैकेराइड इकाइयों की संख्या के आधार पर कई प्रकार के होते हैं:-
(They are of several types depending on the number of monosaccharide units:-)
i. डाइसैकेराइड्स (Disaccharides):- C12H22O11
2 मोनोसैकेराइड इकाइयाँ आपस में जुड़ी रहती हैं।
(2 monosaccharide units are interlinked together by a single glycosidic bond.)
उदाहरण:- सुक्रोज (अनापचायी), माल्टोज (अपचायी), लैक्टोज (अपचायी)
[Example:- Sucrose (Non-reducing), Maltose (Reducing), Lactose (Reducing)]
ii. ट्राईसैकेराइड्स (Trisaccharides):- C18H32O16
3 मोनोसैकेराइड इकाइयाँ आपस में जुड़ी रहती हैं।
(3 monosaccharide units are interlinked together by 2 glycosidic bonds.)
उदाहरण:- रेफीनोज, जेन्शिएनोज
(Examples: - Refinose, Gentianose)
c. पॉलीसैकेराइड्स (Polysaccharides):-
• हजारों की संख्या में मोनोसैकेराइड इकाइयाँ आपस में ग्लाइकोसाइडिक बंधों द्वारा जुड़कर शाखित या अशाखित श्रंखलायें बनाती हैं।
(Thousands of monosaccharide units are joined together by glycosidic bonds to form branched or unbranched chains.)
• इन्हें अशर्करा भी कहते हैं।
(They are also called as non-sugars.)
• स्वादहीन, अक्रिस्टलीय व जल में अघुलनशील होते हैं।
(They are tasteless, acrystalline and insoluble in water.)
• इनका जल अपघटन होने पर मोनोसैकेराइड इकाइयाँ प्राप्त होती हैं।
(Monosaccharide units are obtained upon their hydrolysis.)
• ये अनापचायी प्रकृति के होते हैं।
(They are non-reducing in nature.)
• कार्य के आधार पर ये दो प्रकार के होते हैं:-
(These are of two types depending upon the function:-)
i. संरचनात्मक पॉलीसैकेराइड्स (Structural Polysaccharides):-
सेलुलोज, हेमीसेलुलोज, काइटिन, पेक्टिन, गम, म्यूसिलेज
(Cellulose, Hemicellulose, Chitin, Pectin, Gum, Mucilage)
ii. संग्रहित पॉलीसैकेराइड्स (Storage Polysaccharides):-
स्टार्च, ग्लाइकोजन, इन्युलिन
(Starch, Glycogen, Inulin)
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