Plik klasyfikacja węglowodanów Można to zrobić zgodnie z ich funkcją, liczbą atomów węgla, pozycją grupy karbonylowej, jednostkami, z których się składają, pochodnymi i produktami spożywczymi.
Węglowodany, węglowodany lub sacharydy to związki chemiczne składające się z atomów węgla, wodoru i tlenu, których spalanie powoduje uwolnienie dwutlenku węgla i jednej lub więcej cząsteczek wody. Są to cząsteczki szeroko rozpowszechnione w przyrodzie i mające fundamentalne znaczenie dla istot żywych, zarówno z punktu widzenia strukturalnego, jak i metabolicznego..
Zwykle najlepszym sposobem przedstawienia wzoru dowolnego węglowodanu jest Cx (H2O), co w skrócie oznacza „uwodniony węgiel”.
W roślinach duża część węglowodanów powstaje podczas fotosyntezy z dwutlenku węgla i wody, po czym można je przechowywać w kompleksach o dużej masie cząsteczkowej (np. Skrobie) lub wykorzystać do nadania struktury i wsparcia komórkom roślinnym (np. Celuloza). ).
Zwierzęta również wytwarzają węglowodany (glikogen, glukozę, fruktozę itp.), Ale robią to z substancji takich jak tłuszcze i białka. Mimo to głównym źródłem węglowodanów metabolizowalnych dla organizmów zwierzęcych są te, które pochodzą z roślin..
Najważniejszymi naturalnymi źródłami węglowodanów dla człowieka są ogólnie zboża, takie jak pszenica, kukurydza, sorgo, owies i inne; bulwy, takie jak na przykład ziemniaki, maniok i banany; oprócz wielu nasion roślin strączkowych, takich jak soczewica, fasola, bób itp..
Zwierzęta mięsożerne, to znaczy te, które żywią się innymi zwierzętami, są pośrednio zależne od węglowodanów, aby przeżyć, ponieważ ich ofiarą lub ofiarą są zwierzęta roślinożerne, które potrafią wykorzystać strukturalne i magazynujące węglowodany zawarte w ziołach. i przekształcić je w białka, mięśnie i inne tkanki ciała.
Indeks artykułów
Węglowodany można podzielić ze względu na ich ogólną funkcję na dwie duże klasy: węglowodany strukturalne i węglowodany powszechnie przyswajalne lub polisacharydy.
Węglowodany strukturalne to takie, które są częścią ściany wszystkich komórek roślinnych, a także wtórne złogi, które charakteryzują tkanki różnych gatunków roślin i spełniają określoną funkcję podparcia i „rusztowania”..
Wśród nich głównym polisacharydem roślinnym jest celuloza, ale wyróżniają się również lignina, dekstrany, pentozany, agar (w algach) i chityna (w grzybach i wielu stawonogach)..
Z drugiej strony, węglowodany strawne to te, które organizmy heterotroficzne (inne niż autotrofy, które „syntetyzują swój własny pokarm”) mogą pozyskiwać z roślin i wykorzystywać do odżywiania komórek poprzez różne szlaki metaboliczne..
Głównym strawnym węglowodanem jest skrobia, która znajduje się w bulwach, nasionach zbóż i wielu innych strukturach magazynowych roślin. Składa się z dwóch podobnych typów polisacharydów, amylozy i amylopektyny..
Jednak bardzo ważne są również prostsze cukry, takie jak na przykład fruktoza, obecne w dużych ilościach w owocach wielu gatunków roślin..
Miód, substancja wytwarzana przez pszczoły, która ma ważną wartość handlową, jest również bogatym źródłem strawnych węglowodanów, ale pochodzenia zwierzęcego.
Glikogen, uważany w wielu przypadkach za „skrobię zwierzęcą”, jest rezerwowym polisacharydem syntetyzowanym przez zwierzęta i można go zaliczyć do grupy węglowodanów strawnych.
W zależności od liczby atomów węgla węglowodany mogą być:
- Trio, z trzema atomami węgla (przykład: aldehyd glicerynowy)
- Tetrosas, z czterema atomami węgla (przykład: erytroza)
- Pentosas, z pięcioma atomami węgla (przykład: ryboza)
- Heksozy, z sześcioma atomami węgla (przykład: glukoza)
- Węże, z siedmioma atomami węgla (przykład: sedoheptuloza 1,7-bisfosforan)
Generalnie pentazy i heksozy występują w postaci stabilnych pierścieni dzięki tworzeniu wewnętrznej grupy hemiacetalowej, czyli poprzez połączenie grupy aldehydowej lub ketonowej z alkoholem.
Pierścienie te mogą mieć 5 lub 6 „ogniw”, a więc mogą być odpowiednio typu furanowego lub piranowego, z którymi tworzą się furanoza i piranoza..
Pozycja grupy karbonylowej (C = O) w monosacharydach jest również cechą służącą do ich klasyfikacji, ponieważ w zależności od tego cząsteczką może być ketoza lub aldoza. Tak więc istnieją na przykład aldoheksozy i ketoheksozy, a także aldopentozy i ketopentozy..
Jeśli atom węgla, który tworzy grupę karbonylową, znajduje się w pozycji 1 (lub na jednym końcu), to jest to aldehyd. Z drugiej strony, jeśli znajduje się w pozycji 2 (lub w jakimkolwiek innym wewnętrznym atomie węgla), jest to grupa ketonowa, więc staje się ketozą.
Biorąc na przykład triozy, tetrozy, pentozy i heksozy z poprzedniej sekcji, mamy, że aldozy tych prostych cukrów to gliceraldehyd, erytroza, ryboza i glukoza, podczas gdy ketozy to odpowiednio dihydroksyaceton, erytruloza, rybuloza i fruktoza.
Ze względu na liczbę jednostek, jakie posiadają węglowodany, czyli według liczby cukrów powstałych w wyniku ich hydrolizy, można je podzielić na:
Są to najprostsze sacharydy lub cukry, ponieważ składają się z pojedynczej „jednostki cukru”. W tej grupie znajdują się cukry tak istotne metabolicznie jak glukoza, których metabolizm polega na wytwarzaniu energii w postaci ATP w komórkach praktycznie wszystkich organizmów żywych. Wyróżniają się również galaktoza, mannoza, fruktoza, arabinoza, ksyloza, ryboza, sorboza i inne..
Disacharydy, jak sugeruje przedrostek ich nazwy, to sacharydy złożone z dwóch jednostek cukru. Głównymi przykładami tych cząsteczek są laktoza, sacharoza, maltoza i izomaltoza, celobioza, gentiobioza, melibioza, trehaloza i turanoza..
Odpowiadają one węglowodanom, które po hydrolizie uwalniają więcej niż dwie „jednostki cukru”. Chociaż być może nie jest to dobrze znane, w tej grupie można wyróżnić rafinozę, stachozę i pełzaczę. Niektórzy autorzy uważają, że disacharydy są również oligosacharydami.
Polisacharydy składają się z więcej niż 10 jednostek cukrowych i mogą składać się z powtarzających się jednostek tego samego monosacharydu (homopolisacharydów) lub ze stosunkowo złożonych mieszanin różnych monosacharydów (heteropolisacharydów). Przykładami polisacharydów są skrobia, celuloza, hemiceluloza, pektyny i glikogen.
Zwykle połączenie „jednostek cukrowych” disacharydów, oligosacharydów i polisacharydów zachodzi poprzez wiązanie zwane wiązaniem glikozydowym, które zachodzi dzięki utracie cząsteczki wody.
Podobnie jak w przypadku wielu cząsteczek o wielkim znaczeniu w przyrodzie, węglowodany mogą pełnić funkcję „cegiełek” dla innych związków, które mogą pełnić podobne lub radykalnie różne funkcje. Zgodnie z tym takie instrumenty pochodne można sklasyfikować, ze względu na ich charakterystykę, w następujący sposób:
Są to na ogół fosforylowane monosacharydy, w których grupa fosforylowa jest przyłączona do sacharydu poprzez wiązanie estrowe. Są to niezwykle ważne cząsteczki dla dużej części komórkowych reakcji metabolicznych, ponieważ zachowują się jak „związki aktywowane”, których hydroliza jest korzystna termodynamicznie..
Do najbardziej znanych przykładów należą 3-fosforan gliceraldehydu, 6-fosforan glukozy, 1-fosforan glukozy i 6-fosforan fruktozy..
Są produktem utleniania niektórych cukrów prostych określonymi czynnikami utleniającymi. Kwasy aldonowe powstają w wyniku utleniania glukozy alkaliczną miedzią, a te w roztworze są w równowadze z laktonami. Gdy utlenianie jest kierowane przez katalizę enzymatyczną, mogą być wytwarzane laktony i kwasy uronowe.
Powstają w wyniku utleniania grupy karbonylowej niektórych monosacharydów; ich przykładami są erytrytol, mannitol i sorbitol lub sorbitol.
Są to pochodne monosacharydów, do których została przyłączona grupa aminowa (NH2), generalnie na węglu w pozycji 2 (zwłaszcza w glukozie). Najbardziej znanymi przykładami są glukozamina, N-acetyloglukozamina, kwas muraminowy i kwas N-acetylomuraminowy; jest też galaktozamina.
Są pochodnymi monosacharydów, które powstają, gdy tracą atom tlenu w jednej ze swoich grup hydroksylowych, dlatego są znane jako „deoksy-” lub „deoksysugary”.
Do najważniejszych należą te, które tworzą szkielet DNA, czyli 2-deoksyryboza, ale są też 6-deoksymopiranoza (ramnoza) i 6-deoksygalaktofuranoza (fukoza).
Związki te powstają w wyniku eliminacji cząsteczki wody przez połączenie anomerycznej grupy hydroksylowej monosacharydu i grupy hydroksylowej innego, innego związku hydroksylowanego..
Klasycznymi przykładami są ouabaina i amigdalina, dwa szeroko stosowane związki ekstrahowane odpowiednio z afrykańskiego krzewu i nasion gorzkich migdałów..
Wreszcie węglowodany można również sklasyfikować ze względu na ich wykorzystanie w trakcie przygotowywania potraw kulinarnych. W tym sensie istnieją węglowodany słodzące, takie jak sacharoza (disacharyd), fruktoza (monosacharyd) iw mniejszym stopniu maltoza (inny disacharyd)..
Podobnie, istnieją węglowodany zagęszczające i węglowodany żelujące, takie jak na przykład skrobie i pektyny..
Jeszcze bez komentarzy