35565 WĘGLOWODANY

40

Węglowodany

Węglowodany (inaczej cukry) są grupą związków organicznych, których cząsteczki składają się z atomów węgla, wodoru i tlenu. Ich ogólny wzór to (CH₂0)_x. Węglowodany dzieli się na cukry proste (monosacharydy) oraz cukry złożone (disacharydy i polisacharydy). Wśród monosacharydów, w zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce, wyróżnia się m.in. triozy, pentozy, heksozy. Monosacharydy mogą się łączyć (uwalniając przy tym wodę) i tworzyć dwucukry lub wielocukry. Proces ten nazywa się kondensacją. W procesie odwrotnym, hydrolizie, cukry złożone mogą się rozkładać na tworzące je cukry proste. Cukry odgrywają kluczową rolę w funkcjonowaniu komórek, ponieważ są dla nich źródłem energii. W komórkach większości roślin pełnią również rolę budulcową (stanowią od 60% do 90% suchej masy rośliny).

np. glukoza, fruktoza, ga laktoza

np. ryboza, deoksyryboza

sacharoza (cukier występujący w soku roślin) = glukoza + fruktoza maltoza (produkt hydrolizy skrobi) = glukoza + glukoza laktoza (cukier występujący w mleku ssaków) = glukoza + galaktoza

Disacharydy (dwucukry)

np. sacharoza, laktoza, maltoza

Monosacharydy

Najczęściej występujące monosacharydy zawierają w swoich łańcuchach od trzech do siedmiu atomów węgla, których większość jest połączona z grupami hydroksylowymi. Jeden z atomów węgla tworzy wiązanie z grupą aldehydową iub ketonową. Jednak w przyrodzie monosacharydy występują najczęściej w formie pierścieniowej. Najtrwalsze są pierścienie zbudowane z pięciu bądź sześciu atomów węgla. Większość monosacharydów jest głównym źródłem energii niezbędnej do metabolizmu komórkowego. Należą do nich m.in. glukoza i fruktoza. Inne wchodzą w skład kwasów nukleinowych, np. ryboza w skład RNA, a deoksyryboza w skład DNA.

irioza Monosacharydy (cukry proste)

C I

C I

C

np. aldehyd glicerynowy

Disacharydy {dwucukry)

Disacharydy są zbudowane z dwóch monosacharydów połączonych wiązaniem nazywanym glikozydowym. Przykładowo sacharoza powstaje przez połączenie cząsteczki glukozy z cząsteczką fruktozy, a laktoza cząsteczki galaktozy z cząsteczką glukozy. Disacharydy mogą ulegać hydrolizie. Są one wykorzystywane jako źródło energii i budulec dla innych związków.

V

Polisacharydy (wielocukry)

Celuloza jest substancją budulcowa roślin. Zawiera .m-: 'oznaie^one łańcuchy cząsteczek Glukozy połączone wiązaniami glikozydowymi. Cząsteczka celulozy może być zbudowana nawet z 10000 cząsteczek olukozy. Równoległe łańcuchy są połączone wiązaniami wodorowymi i tworzą wiązki nazywane mikrofibrylami. Mikrofibryle celulozowe są

komórkowych roślin.

Skrobia iest materiałem zapasowym roślin. Podobnie jak celuloza, jest zbudowana z cząsteczek glukozy, ale „po™ łączonych powstającymi w innych miejscach wiązaniami glikozydowymi, dzięki którym łańcuchy skrobi są rozgałę-_rzione. Duże ilości skrobi występują w nierozpuszczalnych ziarnach skrobiowych w komórkach roślin. W razie potrzeby enzymy hydrolizują skrobię do postaci rozpuszczal-nvch cukrów, które są źródłem energii dla organizmu.

Glikogen jest materiałem zapasowym organizmów zwierzęcych. To polisacharyd o budowiejozgałezionego łańcu-

jest substancją stałą, bez smaku i zapachu. Gromadzi si.EL_ głównie w wątrobie i komórkach mięśniowych. Przeciętne zapasy glikogenu w ciele ludzkim wynoszą około 300 g.

W razie potrzeby jest on łatwo hydrolizowany przez enzymy do glukozy.

Chityna należy do.naiobficiei do celulozie występujących węglowodanów. Jest.twardym zmodyfikowanym polisacharydem złożonym z cząsteczek glukozy. Ma zbliżone właściwości chemicznie i podobną strukturę do celulozy, lecz do każdej cząsteczki glukozy jest dołączona grupa aminowa (-NHo). Chityna znajduję sie w ścianach komórkowych grzybów, stanowi też główny składnik zewnętrznego szkieletu owadów i innych stawonogów.

Wiązania glikozydowe tworzą się między węglami Ci i C₄ dwóch różnych cząsteczek glukozy (wiązania 1,4-głikozydowe). W efekcie powstają nierozgałęzione łańcuchy.

mmmmm

ilSS8*ll

,,,

Schemat budowy cząsteczki celulozy

Schemat budowy cząsteczki skrobi

Wiązania glikozydowe tworzą się między węglami (% i C₆ dwóch różnych cząsteczek glukozy (wiązania 1,6-glikozydowe). W efekcie powstają rozgałęzione łańcuchy.

1' i

m

Schemat budowy cząsteczki glikogenu

Schemat budowy cząsteczki chityny

ooocy

4

\

Do każdej cząsteczki glukozy jest dołączona grupa aminowa zawierająca atom azotu.

© Copyright by GWO 2006. Kopiowanie zabronione