Izdelki
Ogljikovi hidrati ("Sladkorji") najdemo v številnih naravnih in predelanih živilih, medicinske napravein prehranska dopolnila. Na primer, živila, ki vsebujejo ogljikovi hidrati vključujejo testenine, žita, moko, testo, kruh, stročnice, krompir, koruza, med, sladkarije, sadje, sladke pijače in mlečni izdelki.
struktura
Ogljikovi hidrati so naravni proizvodi in biomolekule, ki so običajno sestavljeni samo iz ogljika (C), vodik (Roka kisik (O) atomi. Vključeni so lahko na primer drugi atomi dušik (N) v amino sladkorjih. Ime izhaja iz ogljika in vode, pravzaprav pa lahko molekulsko formulo monosaharidov izrazimo na naslednji način: Cn (H
2
O) n. Na primer, za glukozo velja naslednje: C
6
H
12
O
6
= C
6
(H
2
O)
6
. Ogljikovi hidrati vsebujejo hidroksilne skupine in so aldehidi or Ketoni. Lahko jih obravnavamo kot oksidacijske produkte polihidrikov alkoholi. Odvisno od števila ogljikovih atomov so preprosti sladkorji (monosaharidi) poimenovani tako:
- Trioze (3), npr. Gliceraldehid.
- Tetroze (4), npr. Eritroza
- Pentoze (5), npr. Riboza, ksiloza
- Heksoze (6), npr. Glukoza, fruktoza
Gliceraldehid je trioza in najpreprostejša aldoza:
Primeri: Aldose
Naslednja slika prikazuje primere aldoz:
Oblikovanje obročev
Ogljikovi hidrati lahko reagirajo intramolekularno in tvorijo stabilne obroče. Ti se imenujejo hemiacetali in hemicetali. Obroči s 5 člani se imenujejo furanoze in s 6 člani piranoze. In razlikuje se med aldozami (aldehidi) in ketoze (Ketoni). Na primer, fruktoza je ketoheksoza in glukoze je aldoheksoza.
Stereokemija
Ogljikovi hidrati imajo običajno več kiralnih središč in veliko število stereoizomerov. Predponi D- (dextro, desno) in L- (levo, levo) sta postali sprejemljivi za označevanje parov enantiomeri. Sklicujejo se na konfiguracijo ogljika atom, ki je najbolj oddaljen od karbonilne skupine (C = O). D-sladkorji se v naravi pojavljajo pogosto, vendar ne izključno. V tvorbi obroča sta možna dva diastereoizomera. Hidroksilno skupino lahko usmerimo navzdol (α-glukoze) ali navzgor (β-glukoza). To se imenuje anomeri in anomerni atom C ali središče. V raztopini sta prisotni dve obliki obroča in oblika odprte verige.
Več sladkorjev
Obveznica ustvari disaharidi (2), trisaharidi (3), oligosaharidi (3 do 10) in polisaharidi, ki je sestavljen iz sto do tisoč enot iz posameznih enostavnih sladkorjev (monosaharidi). To se imenuje glikozidna vez. V tem procesu se lahko sladkorji z α- in β-konfiguracijo med seboj vežejo v anomernem središču. Škrobi so prisotni v α-konfiguraciji, medtem ko so celuloze v β-konfiguraciji, zato so za človeka neprebavljive in se izločajo kot brez kalorij prehranska vlaknina. Prav tako se razlikuje, kateri C-atomi ali hidroksi skupine so med seboj povezani. Glukoza običajno tvori 14 in 16 obveznic.
Zastopnik
Sledi majhen seznam znanih predstavnikov. Obstajajo številni drugi ogljikovi hidrati. Monosaharidi (preprosti sladkorji):
- Glukoza (dekstroza)
- Fruktoza (sadni sladkor)
- Galaktoza (sluzni sladkor)
- Mannoza
- Riboza, deoksiriboza (gradniki RNA in DNA).
- Ksiloza
- Arabinoza
Dihaharidi (dvojni sladkorji, 2 enoti):
- Laktoze (mleko sladkor: glukoza + galaktoza).
- maltoza (sladni sladkor, glukoza + glukoza).
- Saharoza (namizni sladkor: glukoza + fruktoza).
Trisaharidi (trojni sladkor, 3 enote):
Oligosaharidi (3 do 10 enot):
- Maltodekstrin (mešanica monomerov, oligomerov in polimerov glukoze).
Polisaharidi so polimeri (makromolekule) z več sto do tisoč enotami ogljikovih hidratov:
- Škrob: amiloza, amilopektin (glukozni polimer).
- Celuloze (glukozni polimer)
- Glikogen (glukozni polimer)
- Prehranske vlaknine
Pomen
Ogljikovi hidrati spadajo med najpomembnejše skupine snovi v naravi, najpogostejše organske snovi molekule na zemlji so celuloze, ki so polimeri glukoze. Kot substrati uporabljajo rastline ogljika dioksid in vode za sintezo in sončno sevanje kot vir energije pri fotosintezi. Ogljikovi hidrati imajo osrednjo vlogo kot zaloge energije (npr. Škrob, glikogen), za proizvodnjo energije (ATP), za sintezo neštetih presnovkov, za prenos signalov, za komunikacijo na celični in molekularni ravni, za sintezo nukleinska kislina, in imajo številne strukturne funkcije.
Področja uporabe
V farmaciji in medicini (izbor):
- Za zdravljenje hipoglikemija (nizko kri sladkor).
- za parenteralna prehrana (čaji).
- Pri načrtovanju zdravil za razvoj aktivnih snovi (glikomimetiki).
- Kot farmacevtske pomožne snovi, na primer kot sredstva za zgoščevanje, kot sladila, aromatična sredstva in konzervansi.
- Kot tonik.
- Za zdravljenje driska in bruhanje v obliki raztopina za peroralno rehidracijo.
- Prehranske vlaknine za zdravljenje zaprtje in mehčanje blata.
Odmerek
Prehranske organizacije priporočajo, da se približno 50% dnevnih potreb po energiji zadovolji z ogljikovimi hidrati.
Neželeni učinki
Ogljikovi hidrati so bistvenega pomena za življenje in jih ne smemo obravnavati kot nezdrave. Vendar lahko pretiran vnos, na primer v obliki saharoze, privede do prekomerno telesno težo in debelost. Številni ogljikovi hidrati so kariogeni in lahko spodbujajo razvoj zobne gnilobe. Nekateri ogljikovi hidrati, na primer neprebavljivi oligosaharidi, lahko povzročijo prebavne težave kot napenjanje, bolečine v trebuhuin driska, zlasti pri občutljivih posameznikih.