कार्बोहाइड्रेट्स (Carbohydrates)

कार्बोहाइड्रेट्स (Carbohydrates)

कार्बोहाइड्रेट्स कार्बन, हाइड्रोजन एवं ऑक्सीजन के प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले कार्बनिक यौगिक हैं तथा इन्हें जैव अणुओं  का सर्वाधिक महत्वपूर्ण वर्ग माना जा सकता है| यह प्रकृति में प्रचुरता में पाए जाते हैं| ग्लूकोज, फ्रक्टोज, स्टार्च, सुक्रोज, सेल्यूलोज आदि प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले कुछ कार्बोहाइड्रेट्स हैं|

         कार्बोहाइड्रेट्स कार्बन, हाइड्रोजन तथा ऑक्सीजन द्वारा बने होते हैं| अधिकांश कार्बोहाइड्रेट्स में हाइड्रोजन एवं ऑक्सीजन जल के समान ही 2:1 अनुपात में उपस्थित होते हैं| अतः इन्हें सामान्य सूत्र Cx(H2O)y  के द्वारा व्यक्त किया जा सकता है जहां x एवं y पूर्णांक हैं| पहले उपरोक्त तथ्य के आधार पर ऐसा मत था कि ये यौगिक कार्बन के हाइड्रेट्स हैं| अतः इन्हे कार्बोहाइड्रेट्स नाम दिया गया| कुछ समय पश्चात यह ज्ञात हुआ कि इन यौगिकों में हाइड्रोजन एवं ऑक्सीजन जल अणुओं के रूप में उपस्थित नहीं हैं| इसके अतिरिक्त इस वर्ग के अनेक यौगिकों जैसे- रैमनोज (C6H12O5), डीऑक्सीराइबोज(C5H10O4), आदि  में हाइड्रोजन एवं ऑक्सीजन का अनुपात 2:1 नहीं होता है तथा इन्हे कार्बन के हाइड्रेट के रूप में प्रदर्शित नहीं किया जा सकता है| इस प्रकार यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि कार्बोहाइड्रेट्स कार्बन के हाइड्रेट्स नहीं हैं| वास्तव में कार्बोहाइड्रेट में ऑक्सीजन एल्डिहाइड (-CHO),कीटो (>C=O) या हाइड्रॉक्सिल(-OH) समूहों के रूप में उपस्थित रहता है| 

      वर्तमान में कार्बोहाइड्रेट्स को निम्न प्रकार परिभाषित करते हैं-

   कार्बोहाइड्रेट्स पॉलीहाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड या पॉलीहाइड्रॉक्सी कीटोन  या वे वृहत बहुलक अणु हैं जो जलअपघटन पर पॉलीहाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड एवं   पॉलीहाइड्रॉक्सी कीटोन उत्पन्न करते हैं|

कार्बोहाइड्रेट्स का वर्गीकरण (Classification of Carbohydrates )-

[A] जल अपघटन पर व्यवहार के आधार पर वर्गीकरण-

इस आधार पर कार्बोहाइड्रेट्स को निम्नलिखित तीन भागों में बांटा जा सकता है-

(1) मोनोसैकेराइड्स (monosaccharides)-

ये वे पॉली हाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड या पॉलीहाइड्रॉक्सी कीटोंस होते हैं जो जल अपघटन द्वारा पुनः सरल कार्बोहाइड्रेट्स में अपघटित नहीं होते हैं|

    इस प्रकार यह सरलतम कार्बोहाइड्रेट्स हैं एवं जलअपघटित नहीं किए जा सकते| इनका सामान्य सूत्र (CH2O)n  है जहां n= 3-7 है|   

    मोनोसैकेराइड्स के कुछ सामान्य उदाहरण ग्लूकोज (C6H12O6), फ्रक्टोज (C6H12O6), गैलेक्टोज (C6H12O6), राइबोज (C6H12O5),  आदि हैं|

(2)ऑलिगोसैकेराइड्स (oligosaccharides)-

वे कार्बोहाइड्रेट्स जो जल अपघटन पर एक निश्चित संख्या में (2-10) मोनोसैकेराइड अणुओं का निर्माण करते हैं ओलिगोसैकेराइड्स कहलाते हैं| 

          एक ओलिगोसैकेराइड अणु मोनोसैकेराइड इकाइयों की एक निश्चित संख्या (2-10) द्वारा निर्मित होते हैं| जब उनका जल अपघटन किया जाता है तो यह विखंडित होकर इन इकाइयों का निर्माण करता है| जल अपघटन पर निर्मित मोनोसैकेराइड इकाइयों की संख्या के आधार पर इन्हें पुनः निम्न भागों में बांटा जा सकता है-

(i) डाईसैकेराइड्स (Disaccharides)-

वे कार्बोहाइड्रेट्स जो जल अपघटन पर समान या भिन्न प्रकार की मोनोसैकेराइड्स की दो इकाइयों का निर्माण करते हैं डाईसैकेराइड कहलाते हैं| जैसे- सुक्रोज़( C12H22O11), माल्टोज(C12H22O11),लैक्टोज (C12H22O11) आदि 

C12H22O11+ H2O ------> C6H12O6 + C6H12O6

(ii) ट्राईसैकेराइड्स (Trisaccharides)-

वे कार्बोहाइड्रेट्स जो जल अपघटन पर समान या भिन्न प्रकार की मोनोसैकेराइड्स की तीन इकाइयों का निर्माण करते हैं ट्राईसैकेराइड कहलाते हैं| जैसे- रैफिनोज़( C18H32O16)

C18H32O16+ H2O ------> C6H12O6 + C6H12O6 + C6H12O6

(iii) टेट्रासैकेराइड्स (Tetrasaccharides)-

वे कार्बोहाइड्रेट्स जो जल अपघटन पर समान या भिन्न प्रकार की मोनोसैकेराइड्स की चार इकाइयों का निर्माण करते हैं टेट्रासैकेराइड कहलाते हैं| जैसे- स्टैकाईरोज ( C24H42O21)  

C24H42O21+ H2O ------> C6H12O6 + C6H12O6 + 2C6H12O6

(3) पॉलीसैकेराइड्स (Polysaccharides)-

वे कार्बोहाइड्रेट्स जो जल अपघटन पर अत्यधिक संख्या में मोनोसैकेराइड्स अणुओ का निर्माण करते हैं पॉलीसैकेराइड्स कहलाते हैं| पॉलिसैकेराइड्स वास्तव में उच्च अणुभार वाले बहुलक होते हैं| एक पॉलिसैकेराइड अणु बहुत सी मोनोसैकेराइड्स इकाईयों द्वारा निर्मित होता है| जब अणु का जल अपघटन किया जाता है तो घटक इकाइयां अलग हो जाती हैं| इस प्रकार यह जल अपघटन पर अत्यधिक संख्या में  मोनोसैकेराइड्स इकाइयों का निर्माण करते हैं| पॉलिसैकेराइड का सामान्य सूत्र (C6H10O5)n है जहां n= 100-3000 है|

   पॉलिसैकेराइड के कुछ सामान्य उदाहरण स्टार्च, सेल्यूलोज, ग्लाइकोजन आदि हैं|

[B] स्वाद के आधार पर -

(1) शर्करा -

मीठे स्वाद वाले कार्बोहाइड्रेट्स को शर्करा कहा जाता है| सभी मोनोसैकेराइड्स डाईसैकेराइड्स इस श्रेणी से संबंधित हैं| ग्लूकोज, फ्रक्टोज, सुक्रोज, लेक्टोज आदि शर्कराओं के कुछ सामान्य उदाहरण हैं|

(2) अशर्करा-

वे कार्बोहाइड्रेट जो स्वाद में मीठे नहीं होते हैं, अशर्करा कहलाते हैं| स्वाद रहित पॉलीसैकेराइड्स इस श्रेणी से संबंधित हैं|  स्टार्च, सेल्युलोस आदि अशर्कराओं के सामान्य उदाहरण हैं|

[C] अपचायक क्षमता के आधार पर -

(1) अपचायक शर्करा -

वे कार्बोहाइड्रेट जो टॉलन अभिकर्मक एवं फेहलिंग विलयन को अपचयित करने में सक्षम होते हैं, उन्हें अपचायक शर्करा कहा जाता है| सुक्रोज को छोड़कर सभी      मोनोसैकेराइड्स एवं डाईसैकेराइड्स अपचायक शर्करायें हैं|

(2) अनअपचायक शर्करा -

वे कार्बोहाइड्रेट्स जो टॉलन अभिकर्मक एवं फेहलिंग विलयन को अपचयित करने में असमर्थ होते हैं, अनअपचायक शर्करा कहलाते हैं| सुक्रोज एक अनअपचायक शर्करा है|