Kemija ogljikovih hidratov

Ogljikovi hidrati ali saharidi so najpogostejši razred biomolekule. Ogljikovi hidrati se uporabljajo za shranjevanje energije, čeprav služijo tudi drugim pomembnim funkcijam. To je pregled kemije ogljikovih hidratov, vključno s pogledom na vrste ogljikovih hidratov, njihove funkcije in razvrstitev ogljikovih hidratov.

Vsi ogljikovi hidrati vsebujejo iste tri elemente, ne glede na to, ali so ogljikovi hidrati preprosti sladkorji, škrobi ali drugo polimeri. Ti elementi so:

• Ogljik (C)
• Vodik (H)
• Kisik (O)

Različni ogljikovi hidrati se tvorijo tako, da se ti elementi med seboj vežejo in število posamezne vrste atoma. Običajno je razmerje med vodikovimi atomi in kisikovimi atomi 2: 1, kar je enako razmerju v vodi.

Beseda "ogljikovi hidrati" izvira iz grške besede saharon, kar pomeni "sladkor". V kemiji so ogljikovi hidrati pogost razred preproste organske spojine. Ogljikov hidrat je aldehid ali keton, ki ima dodatne hidroksilne skupine. Tako se imenujejo najpreprostejši ogljikovi hidrati

Dva monosaharida se povezujeta, da tvorita a disaharid. Monosaharidi in disaharidi se imenujejo sladkorji in ponavadi imajo imena, ki se končajo s pripono -sa. Več kot dva monosaharida se povezujeta, da tvorita oligosaharide in polisaharide.

V vsakodnevni uporabi se beseda "ogljikovi hidrati" nanaša na katero koli živilo, ki vsebuje visoko raven sladkorja ali škroba. V tem okviru ogljikovi hidrati vključujejo namizni sladkor, žele, kruh, žitarice in testenine, čeprav lahko ta živila vsebujejo druge organske spojine. Na primer, žitarice in testenine vsebujejo tudi nekaj ravni beljakovin.

Ogljikovi hidrati imajo več biokemijskih funkcij:

• Monosaharidi služijo kot gorivo za celični metabolizem.
• Monosaharidi se uporabljajo v več reakcijah biosinteze.
• Monosaharidi se lahko pretvorijo v prihranke prostora polisaharide, kot sta glikogen in škrob. Te molekule zagotavljajo shranjeno energijo rastlinskih in živalskih celic.
• Ogljikovi hidrati se uporabljajo za tvorbo strukturnih elementov, kot sta hitin pri živalih in celuloza v rastlinah.
• Ogljikovi hidrati in spremenjeni ogljikovi hidrati so pomembni za gnojenje, razvoj, strjevanje krvi in ​​delovanje imunskega sistema.

• Monosaharidi: glukoza, fruktoza, galaktoza
• Disaharidi: saharoza, laktoza
• Polisaharidi: hitin, celuloza

Za razvrščanje monosaharidov se uporabljajo tri značilnosti:

• Število ogljikovih atomov v molekuli
• Lokacija karbonilne skupine
• The kiralnost ogljikovih hidratov
• Aldose - monosaharid, v katerem je karbonilna skupina aldehid
• Keton - monosaharid, v katerem je karbonilna skupina keton
• Triozno - monosaharid s 3 atomi ogljika
• Tetroza - monosaharid s 4 atomi ogljika
• Pentoza - monosaharid s 5 atomi ogljika
• Heksoza - monosaharid s 6 atomi ogljika
• Aldoheksoza - 6-ogljikov aldehid (npr. Glukoza)
• Aldopentoza - 5-ogljikov aldehid (npr. Riboza)
• Ketoheksoza - 6-ogljikova heksoza (npr. Fruktoza)

A monosaharid je D ali L, odvisno od orientacije asimetričnega ogljika, ki je najbolj oddaljen od karbonilne skupine. V sladkorju D je hidroksilna skupina na desni molekula, če je napisana kot Fischerjeva projekcija. Če je hidroksilna skupina na levi strani molekule, je to sladkor L.