Węglowodany zwane inaczej sacharydami lub cukrami – są to związki w których skład wchodzą atomy węgla, wodoru oraz tlenu. W węglowodanach często możemy zaobserwować równocześnie związki zawierające liczne grupy hydroksylowe, karbonylowe oraz mostki półacetalowe. Stosunek wodoru do tlenu w cukrach jest 2:1 czyli taki sam jak w wodzie. CnH2nOn i Cn(H2O)n są to ogólne związki sumaryczne dla sacharydów, znane są jednak odstępstwa od nich. Podstawowa klasyfikacja węglowodanów opiera się na liczbie jednostek cukrowych:
monosacharydy – cukry proste
disacharydy – dwucukry
trisacharydy – trójcukry
oligosacharydypenta
polisacharydy – wielocukry
Funkcje podstawowe
cukry są głównym, najtańszym i najłatwiej dostępnym źródłem energii która służy przede wszystkim do utrzymywania stałej ciepłoty ciała. Głównie lecz wykorzystywane są do pracy narządów wewnętrznych oraz do wykonywania pracy fizycznej
glukoza stanowi prawie jedyne źródło energii dla mózgu i mięśni
węglowodany pozwalają na oszczędną gospodarkę białkami i tłuszczami
węglowodany nie przetworzone odgrywają dużą rolę w gospodarce wodno-mineralnej, zmniejszając wydalanie tych składników
biorą udział w budowie błon komórkowych,
niektóre wielocukrowce choć nie są przez organizm człowieka trawione i przyswajane, to jednak odgrywają dużą rolę w regulowaniu perystaltyki przewodu pokarmowego
wchodzą w skład DNA i RNA, stanowią modyfikację niektórych białek
zapasowe – u roślin magazynem energii jest głównie skrobia i inulina, a u zwierząt oraz ludzi glikogen
Monosacharydy:
Mmonocukry, cukry proste, monozy, polihydroksylowe aldehydy i ketony o wzorze sumarycznym CnH2 nOn, które podczas hydrolizy nie tworzą prostszych cząsteczek sacharydowych. Cząsteczka monosacharydu zawiera od 3 do 8 atomów węgla połączonych łańcuchowo. W zależności od ich liczby w cząsteczce rozróżnia się: triozy, tetrozy, pentozy, heksozy, heptozy, oktody. Należy pamiętać, że ważną grupę monosacharydów stanowią ich pochodne deoksysacharydy i aminosacharydy. Monosacharydy charakteryzują się obecnością w cząsteczce asymetrycznych atomów węgla.
Disacharydy:
Dwucukry są to cukry złożone z dwóch cząsteczek monosacharydów. Powstają w wyniku reakcji kondensacji między monosacharydami. Połączenie dwóch monoz polega na wytworzeniu mostka tlenowego powstałego z grupy hydroksylowej przy węglu anomerycznym jednej cząsteczki cukru i z grupy wodorotlenowej drugiej cząsteczki z wydzieleniem wody. Rozróżniamy dwucukry redukujące i nieredukujące ów właściwości wynikają ze sposobów połączenia ze sobą cząsteczek monosacharydów. Do najważniejszych dwucukrów należą: sacharoza, maltoza, laktoza, celobioza.
Polisacharydy i oligosacharydy:
Polisacharydy są związkami łańcuchowe złożone z połączonych ze sobą wiązaniami glikozydowymi reszt glukopiranozowych. Do najważniejszych należą: skrobia, glikogen, celuloza, pektyny i chityna. Polisacharydami niższymi, zwanymi oligosacharydami nazywamy grupę polimerycznych cukrów składających się z kilku skondensowanych z sobą cukrów prostych. Tworzą się one z monosacharydów w ten sposób, że z każdych dwóch cząsteczek cukru prostego wydziela się w czasie ich kondensacji cząsteczka wody. Najpospolitszym i najbardziej rozpowszechnionymi wśród oligosacharydów są disacharydy oraz trisacharydy.
Bibliografia:
encyklopedia PWN
Biochemia – Lubert Stryer, John L. Tymoczko, Jeremy M. Berg
Biochemia Harpera – Robert K. Murray, Daryl K. Granne