Въглехидратите или въглехидратите са биологични молекули, съставени главно от въглерод, водород и кислород. Те са най-разпространените органични съединения в биосферата. Продукт на фотосинтеза, където слънчевата енергия се превръща в химическа енергия, въглехидратите са основният източник на енергия за хетеротрофните организми.
Въглехидратите са известни като въглехидрати, тъй като общата химическа структура изглежда като въглерод с водна молекула Cn (H2O) n. Те също се наричат захариди или захари. Думата "захарид" произлиза от гръцкото Sakcharon, което означава "захар".
Основна структура на въглехидратите
Както всички биомолекули, въглехидратите имат три основни елемента: въглерод (С), водород (Н) и кислород (О). Има две химически групи, които характеризират въглехидратите: карбонилна група (-C = O) и хидроксилна група (-ОН). Карбонил се съдържа в алдехиди и кетони; хидроксилът се намира в алкохолите.
Тогава въглехидратите могат да бъдат алдехид или кетон:
- ако карбонилната група е в единия край, това е a алдехид;
- ако карбонилната група е намерена в междинните въглероди, това е a кетон.
Освен това, въглехидратът има няколко хидроксилни групи, така че те могат да се разглеждат като полиалкохоли или полихидрокси. Структурно въглехидратите са полихидрокси алдехиди или полихидрокси кетони и техните производни.
Видове въглехидрати
Въглехидратите се делят на прости и сложни, според броя на единиците, които ги съставят.
Прости въглехидрати
The монозахариди те са най-простите въглехидрати. Най-известните примери са глюкоза, фруктоза, рибоза и галактоза. Дихидроксиацетонът и глицералдехидът са двата най-прости монозахарида, всеки от които има три въглеродни атома в основната си верига.
Глюкозата, галактозата и фруктозата имат една и съща химична формула C6H12O6, но са различни по начина, по който техните атоми са разположени пространствено. Тези видове молекули са известни като изомери.
Сложни въглехидрати
Въглехидратите с повече от една монозахаридна единица са известни като сложни въглехидрати.
Дизахариди
Дизахаридите са съставени от два монозахарида (или мономери), сякаш се „държат за ръце“. Най-често срещаните дизахариди са:
- лактоза: комбинация от галактоза и глюкоза, намираща се в млякото.
- Захароза: комбинация от глюкоза и фруктоза, намираща се в често използваната захар.
- Малтоза: комбинация от глюкоза и глюкоза, открити в малца.
- Целобиоза: комбинация от глюкоза и глюкоза, намираща се в целулозата.
Съединението между захарите се нарича гликозидна или гликозидна връзка. Те се получават, когато хидроксилът в захарта реагира с въглерод и молекулата на водата се освобождава. Те могат да бъдат два вида: алфа или бета.
Полизахариди
Полизахаридите са вериги от повече от десет монозахариди. Най-известни са нишестето, гликогенът и целулозата.
The нишесте това е полизахаридът за съхранение на глюкоза в зеленчуците. Състои се от два вида полимери: амилоза и амилопектин. Амилопектинът се състои от линейно и разклонени глюкози. Амилозата се характеризира с наличието на глюкоза в линейна форма.
The гликоген е полизахаридът за съхранение на глюкоза при животни. Характеризира се с представянето на много последици.
The целулоза Това е структурният полизахарид на растенията. Той се намира в клетъчните стени на растенията, в ствола, клоните и във всички твърди части. Състои се от глюкоза, свързана във вериги, които образуват микрофибри, свързани помежду си чрез водородни връзки.
The хитин Той също така е полизахарид, съставен от ацетилглюкозаминови единици. Хитинът е основният компонент на екзоскелета на безброй насекоми и ракообразни.
Класификация на въглехидратите
Монозахаридите могат да бъдат класифицирани според различни категории: функционална група, брой въглероди
Локус на карбонилната група
- Алдоза: това е монозахаридът с карбонилната група в края на молекулата, което го прави алдехид. Пример: глицералдехид, глюкоза,
- Кетоза: това е монозахаридът, където карбонилната група е една от междинните групи на молекулата, което я прави кетон. Пример: дихидроциацетон и фруктоза.
Брой въглероди в молекулата
Брой въглероди Име на монозахарид Пример3 | триозен | глицералдехид, дихидроксиацетон |
4 | тетроза | еритрулоза, треоза |
5 | пентоза | рибоза, арабиноза, ксилоза |
6 | хексоза | глюкоза, фруктоза, галактоза |
7 | хептоза | Седохептулоза |
Функция на въглехидратите
Въглехидратите са съединенията с най-голямо разпространение в биосферата и изпълняват няколко функции:
Функция за съхранение
Растенията съхраняват енергийните си запаси под формата на въглехидрати в плодовете и корените. Животните от бозайници съхраняват глюкозата като гликоген в черния дроб и мускулите.
Структурна функция
Рибозата и дезоксирибозата са въглехидрати, които са структурна част от нуклеиновите киселини, биологичните макромолекули с голямо значение при генетичното предаване и синтеза на протеини.
Членестоногите имат външен скелет (екзоскелет), който е направен от хитин. Хитинът е полизахарид на N-ацетил-β-d-глюкозамин, модифицирана захар. Хитинът също е компонент на клетъчните стени на гъбичките.
Пектините са също структурни полизахариди, намиращи се в растителните клетъчни стени. Съставени са от полимери на галактуронова киселина.
Източник на енергия
Глюкозата е един от най-често срещаните въглехидрати и важен източник на енергия. По време на клетъчното дишане енергията, освободена от глюкозата, се използва за получаване на аденозин трифосфат (АТФ), който е енергийната валута за повечето клетъчни реакции.
Хранителна функция
Въглехидратите са съществена част от диетата: зърнените храни, плодовете и зеленчуците са естествени източници на въглехидрати.
Въглехидратите също имат неразтворими елементи, известни като фибри. Фибрите насърчават движението на червата, регулират усвояването на глюкозата и помагат за премахването на холестерола от диетата.
Смазваща функция
Синовиалната течност, течността, която позволява движение в ставите, се състои от хиалуронова киселина. Този гликозаминогликан се образува от повторения на дизахаридите на глюкуроновата киселина и N-ацетил-глюкозамин.
Въглехидратни храни
Плодовете, зърнените храни и зеленчуците са източници на въглехидрати. Във всички храни, които ядем, има въглехидрати, но някои храни са особено богати на някои видове захари. Нека да видим няколко примера.
Медът се състои главно от въглехидрати, от които 75% са монозахариди, а останалата част от дизахариди и други захари. Захарите, присъстващи в меда, са отговорни за вискозитета и енергийната стойност.
Фруктозата е най-големият компонент (38%) на меда, следван от глюкозата (31%) и малтозата (7%).
Цвекло
Beta vulgaris цвекло е една от храните, използвани най-промишлено за получаване на захар за ежедневна консумация (захароза).
Мляко
Бозайниците се характеризират особено с храненето на малките си с мляко, хранителна течност, произведена в млечните жлези.
Лактозата е захарта, присъстваща в млякото. Това е дизахарид, съставен от галактоза и глюкоза. В храносмилателната система има ензим лактаза, чиято функция е да разгражда дизахарида и да освобождава глюкоза и галактоза, за да се абсорбира в червата. The непоносимост към лактоза възниква, когато този ензим спре да работи.
Сладък картоф, сладък картоф или сладък картоф
Сладък картоф, сладък картоф, кумар или сладък картоф (Ipomoea batatas) е растение, широко използвано в Латинска Америка и Африка като храна. Листата и корените са годни за консумация. Съдържанието на въглехидрати варира в зависимост от сорта, но е между 8 и 12%, най-вече като фибри под формата на целулоза, нишесте и пектин.
Сладките картофи също са много богати на бета каротин, предшественик на витамин А и антоцианини, пигменти, които придават на зеленчуците цвета им и са свързани като антиоксиданти.
Нахут
Нахутът Cicer arietinum е бобово растение, източник на въглехидрати като нишесте, фибри, глюкоза и захароза. Той е много гъвкав в кухнята, особено азиатската кухня, където се приготвят брашна от нахут, хумус или паштет от нахут и фалафел или пържени топчета от нахут.
- 5 вида въглехидрати, които влошават раздразнителното черво
- Въглехидрати; Химичната структура на молекулите и тяхното значение за изучаването на
- Бира, въглехидрати, добавки и други митове за храната, демонтирани - CMD Sport
- Топ 10 напитки с ниско съдържание на въглехидрати - здравословен начин на живот
- Контрацептиви и акне цялата истина за употребата на хапчето като лечение до края