Klasifikacija ugljenih hidrata (mono, oligo, polisaharidi)

Ugljikohidrati (šećer, saharidi) - organske materije koje sadrže karbonilnu grupu i nekoliko hidroksilnih grupa. Naziv klase spojeva potiče od riječi "ugljeni hidrati", prvi je put predložio C. Schmidt 1844. godine. Pojava ovog imena nastaje zbog činjenice da su prvi od poznatih nauka ugljikohidrati opisani brutom formulom C_x(H₂O)_yformalno spojevi ugljenika i vode.

Ugljikohidrati su sastavni dio ćelija i tkiva svih živih organizama biljnog i životinjskog svijeta, čineći (po težini) najveći dio organske materije na Zemlji. Izvor ugljikohidrata za sve žive organizme je proces fotosinteze koji provode biljke.

Ugljikohidrati su podijeljeni u monosaharidi, oligosaharidi i polisaharidi.i

Monosaharidi (jednostavni ugljikohidrati) su najjednostavniji predstavnici ugljikohidrata i ne raspadaju se na jednostavnije spojeve tijekom hidrolize. Monosaharidi su najbrži i najkvalitetniji izvor energije za procese koji se odvijaju u ćeliji. Monosaharidi se odmah oksidiraju u ugljični dioksid i vodu, dok se proteini i masti oksidiraju na iste proizvode kroz niz složenih intermedijarnih procesa. Monosaharidi imaju slatkast okus i zbog toga ih nazivaju "šećeri".

Oligosaharidi - složeniji spojevi sačinjeni od nekoliko (od 2 do 10) monosaharidnih ostataka. Disaharidi (oligosaharidi), poput monosaharida, imaju slatki ukus i zato ih nazivaju "šećeri".

Polisaharidi - jedinjenja velike molekulske mase - polimeri formirani iz velikog broja monosaharida. Podijeljeni su u probavljiv (skrob, glikogen) i neprebavljiv (dijetalna vlakna - vlakno, hemiceluloza, pektinske supstance) u gastrointestinalnom traktu. Polisaharidi nemaju slatkast ukus.

Monosaharidi su klasificirani prema dvije karakteristike:
• prirodu karbonilne grupe,
• duljine ugljikovih lanaca

Monosaharidi koji sadrže aldehidnu skupinu nazivaju se aldoze, ketonska grupa (obično u položaju 2) - ketoze (sufiks -ose karakteristično za nazive svih monosaharida: glukoza, galaktoza, fruktoza). Struktura aldoza i ketoze uopšte može se prikazati na sledeći način.

Ovisno o duljini ugljikovog lanca (3-10 atoma), monosaharidi se dijele na trioze, tetrozu, pentoze, heksoze, heptoze itd. Najčešći su pentoze i heksoze.

Niste pronašli ono što tražite? Koristite pretragu:

Najbolje izreke:Naučite da učite, a ne da učite! 10059 - | 7725 - ili pročitajte sve.

Onemogući adBlock!
i osvježite stranicu (F5)
stvarno treba

Klasifikacija

| uredi kod

Svi ugljeni hidrati su sačinjeni od zasebnih "jedinica", koje su saharidi. Prema njihovoj sposobnosti hidrolize u monomere ugljikohidrati se dijele u dvije skupine: jednostavne i složene. Ugljikohidrati koji sadrže jednu jedinicu nazivaju se monosaharidi, dvije jedinice su disaharidi, dvije do deset jedinica su oligosaharidi, a više od deset su polisaharidi. Monosaharidi brzo povećavaju šećer u krvi i imaju visoki glikemijski indeks, pa ih nazivaju i brzim ugljikohidratima. Lako su topljivi u vodi i sintetiziraju se u zelenim biljkama. Ugljikohidrati koji se sastoje od 3 ili više jedinica nazivamo složenim. Hrana bogata složenim ugljikohidratima postepeno povećava glukozu i ima nizak glikemijski indeks, zbog čega ih nazivaju i spori ugljikohidrati. Složeni ugljikohidrati proizvodi su polikondenzacije jednostavnih šećera (monosaharidi) i za razliku od jednostavnih mogu se hidrolizirati u monomere tijekom hidroliznog raspadanja, čime se dobivaju stotine i tisuće monosaharidnih molekula.

Struktura prstena glukoze

Kad molekuli glukoze formiraju šesteročlani prsten, postoji 50 posto šanse da prvi ugljik ima hidroksilnu skupinu ispod ravnine prstena.

Možda glukoza u prstenu dvije različite lokacije hidroksilne skupine (-OH) oko anomernog ugljika (ugljik br. 1, koji postaje asimetričan u procesu formiranja prstena, stereo centar).

Ako je hidroksilna skupina niža od ugljika br. 1 u šećeru, onda kažu da je na svom položaju alfa (α) a ako je iznad aviona, kažu da je u položaju beta (β) .

Ostale veze

Postoje i druga monosaharidna jedinjenja. Mogu biti prirodne i polu-umjetne.

Galaktoza pripada prirodnom. Nalazi se i u hrani, ali ne pojavljuje se u svom čistom obliku. Galaktoza je rezultat hidrolize laktoze. Njegov glavni izvor je mlijeko.

Ostali prirodni monosaharidi su riboza, deoksiriboza i manoza.

Postoje i sorte takvih ugljikohidrata, za koje se koriste industrijske tehnologije.

Te se supstance nalaze i u hrani i ulaze u ljudsko tijelo:

Svaki od ovih spojeva razlikuje se po svojstvima i funkcijama.

Disaharidi i njihova upotreba

Sljedeća vrsta ugljenih hidratnih spojeva su disaharidi. Smatraju se složenim tvarima. Kao rezultat hidrolize iz njih se formiraju dvije molekule monosaharida.

Ova vrsta ugljenih hidrata ima sljedeće karakteristike:

tvrdoća
rastvorljivost u vodi
loša rastvorljivost u koncentriranim alkoholima,
slatkog ukusa
boja - od bijele do smeđe.

Glavna kemijska svojstva disaharida su reakcije hidrolize (glikozidne veze su razbijene i nastaju monosaharidi) i kondenzacija (polisaharidi nastaju).

Postoje 2 vrste takvih spojeva:

Restorativni. Njihova karakteristika je prisustvo slobodne polu-acetalne hidroksilne grupe. Zbog njega takve tvari imaju reducirajuća svojstva. U ovu grupu ugljenih hidrata spadaju cellobioza, maltoza i laktoza.
Ne popravljajte. Ovi spojevi nemaju mogućnost redukcije, jer nedostaju polu-acetal hidroksilna skupina. Najpoznatije tvari ovog tipa su saharoza i trehaloza.

Ova jedinjenja su rasprostranjena u prirodi. Mogu se naći kako u slobodnom obliku, tako i kao dio drugih spojeva. Disaharidi su izvor energije, jer se iz njih formira glukoza tokom hidrolize.

Laktoza je veoma važna za djecu, jer je glavna komponenta hrane za bebe. Druga funkcija ugljenih hidrata ove vrste je strukturna, jer su dio celuloze, koja je neophodna za stvaranje biljnih stanica.

Karakterizacija i karakteristike polisaharida

Druga vrsta ugljenih hidrata su polisaharidi. Ovo je najkompleksnija vrsta veze. Sastoje se od velikog broja monosaharida (njihova glavna komponenta je glukoza). U gastrointestinalnom traktu polisaharidi se ne apsorbiraju - njihovo cepanje je preliminarno provedeno.

Značajke ovih tvari su sljedeće:

netopljivosti (ili slabe rastvorljivosti) u vodi,
žućkaste boje (ili bez boje)
nemaju miris
gotovo su svi ukusni (neki imaju slatki ukus).

Kemijska svojstva tih tvari uključuju hidrolizu koja se provodi pod utjecajem katalizatora. Rezultat reakcije je raspadanje spoja u strukturne elemente - monosaharide.

Još jedno svojstvo je stvaranje derivata. Polisaharidi mogu reagirati s kiselinama.

Proizvodi nastali tokom tih procesa vrlo su raznoliki. To su acetati, sulfati, esteri, fosfati itd.

Edukativni video o funkcijama i klasifikaciji ugljikohidrata:

Ove tvari su važne za potpuno funkcioniranje cijelog organizma i stanica pojedinačno. Opskrbljuju tijelo energijom, učestvuju u stvaranju ćelija, štite unutrašnje organe od oštećenja i štetnih učinaka. Oni također igraju ulogu rezervnih tvari koje su životinjama i biljkama potrebne u slučaju teškog razdoblja.

Oligosaharidi

Oligosaharidi su šećeri koji sadrže dva ili tri jednostavna šećera spojene zajedno kovalentnim vezama zvanim glikozid.

Veze glikozida mogu biti alfa ili beta.

Primjeri najvažnijih disaharida,

1) Maltoza (maltoza) - sastoji se od dva molekula α-glukoza držali zajedno 1-4-glikozidna veza. Maltoza se može naći u žitaricama koje se koriste u proizvodnji piva.
2) Saharoza - sastoji se od α - glukoza i α - fruktoza sa 1-2 - glikozidna veza između njih. Primer saharoze je stolni šećer.
3) Laktoza (laktoza) - sastoji se od α - glukoza i α - galaktoza. Laktoza se obično nalazi u mlijeku.

Polisaharidi

Polisaharidi su monosaharidni polimeri koji se sastoje od nekoliko stotina do nekoliko hiljada monosaharidnih podjedinicakoju drže zajedno glikozidnim vezama.

Neki polisaharidi sastoje se od ravnih lanaca, a neki su razgranati. Glavni primjeri polisaharida su škrob, glikogen, celuloza i hitin.

Škrob (škrob) je oblik šećera kojeg skladište biljke i sastoji se od amiloze i amilopektin a to su polimeri glukoze.

Skrob se sastoji od monomera glukoze, koji su povezani α 1-4 ili 1-6 glikozidnim vezama. Brojevi 1-4 i 1-6 odnose se na broj ugljikovog atoma u monomerima pomoću kojih su povezani.

Amiloza je škrob nastao nerazgranatim lancima monomera glukoze (samo α 1-4 veze), dok je amilopektin razgranati polisaharid (α 1-6 veza na mjestima grana).

Glikogen (glikogen) je oblik skladištenja glukoze u ljudima i drugim kralježnjacima i sastoji se od monomera glukoze.

Celuloza Glavni je strukturni polisaharid svih biljaka i glavna je komponenta u staničnim zidovima.

Celuloza je neprekinut polimer β-glukoze koji je spojen 1-4 glikozidnim vezama.

Svaki drugi monomer glukoze u celulozi okrenut je naopako i monomeri su čvrsto pakirani u dugačke polimerne lance. To daje celulozi njenu krutost i visoku vlačnu čvrstoću, što je toliko važno za biljne ćelije.

Iako se vezom u celulozi ljudski probavni enzimi ne mogu uništiti, biljojedi poput krava, koala, bivola i konja mogu probaviti biljni materijal bogat vlaknima te ga koristiti kao izvor hrane koristeći specijaliziranu floru u svom želucu.

Polimer sličan celulozi postoji u krutom egzoskeletu insekata, rakova.

Ovaj polimer je poznat kao hitin koji je polisaharid koji sadrži azot. Sastoji se od ponavljajućih jedinica N-acetil-β-d-glukozamina (modificirani šećer).

Hitin je takođe glavna komponenta zidova gljivičnih ćelija. Gljive nisu ni životinje ni biljke i formiraju pod-kraljevstvo u kraljevstvu eukariota.

Ugljikohidrati, njihova struktura i funkcije.