, podľa pôvodu obsahuje 70-80% cukru.Navyše k sacharidovej skupine priliehajú pre ľudský organizmus zle stráviteľné vlákniny a pektínov.

Zo všetkých potravinových látok konzumovaných ľuďmi sú sacharidy nepochybne hlavným zdrojom energie. V priemere tvoria 50 až 70 % denného kalorického príjmu. Napriek tomu, že človek prijíma podstatne viac sacharidov ako tukov a bielkovín, ich zásoby v tele sú malé. To znamená, že ich prísun do tela musí byť pravidelný.

Potreba sacharidov je veľmi veľká do značnej miery závisí od energetického výdaja organizmu. Priemerná denná potreba uhľohydrátov u dospelého muža, ktorý sa venuje prevažne duševnej alebo ľahkej fyzickej námahe, sa pohybuje od 300 do 500 g. fyzická práca a športovcov, je oveľa vyššia. Na rozdiel od bielkovín a do určitej miery aj tukov sa dá množstvo sacharidov v diétach výrazne znížiť bez ujmy na zdraví. Na to by si mali dať pozor tí, ktorí chcú schudnúť: sacharidy sú hlavne energetická hodnota. Pri oxidácii 1 g sacharidov v tele sa uvoľní 4,0 - 4,2 kcal. Preto je na ich úkor najjednoduchšie regulovať príjem kalórií.

Sacharidy(sacharidy) - všeobecný názov veľkej triedy prírodných Organické zlúčeniny. Všeobecný vzorec monosacharidov možno zapísať ako Cn(H20)n. V živých organizmoch sa najčastejšie vyskytujú cukry s 5 (pentózy) a 6 (hexózy) atómami uhlíka.

Sacharidy sú rozdelené do skupín:

Jednoduché sacharidy sú ľahko rozpustné vo vode a syntetizujú sa v nej zelené rastliny. Okrem malé molekuly, veľké sa nachádzajú aj v bunke, sú to polyméry. Polyméry sú zložité molekuly, ktoré sa skladajú zo samostatných „jednotiek“ navzájom prepojených. Takéto "spojenia" sa nazývajú monoméry. Látky ako škrob, celulóza a chitín sú polysacharidy – biologické polyméry.

Monosacharidy zahŕňajú glukózu a fruktózu, ktoré dodávajú ovociu a bobuľovitá sladkosť. Potravinársky cukor sacharóza pozostáva z kovalentne naviazanej glukózy a fruktózy. Zlúčeniny podobné sacharóze sa nazývajú disacharidy. Poly-, di- a monosacharidy sú tzv všeobecný pojem- sacharidy. Sacharidy sú zlúčeniny, ktoré majú rôznorodé a často úplne odlišné vlastnosti.

Tabuľka: Rozmanitosť uhľohydrátov a ich vlastnosti.

skupina sacharidov	Príklady sacharidov	Kde sa stretávajú	vlastnosti
monocukor	ribóza	RNA
	deoxyribóza	DNA
	glukózy	repný cukor
	fruktóza	Ovocie, med
	galaktóza	Zloženie mliečnej laktózy
oligosacharidy	maltóza	sladový cukor	Sladká chuť, rozpustná vo vode, kryštalická,
	sacharóza	Trstinový cukor
	Laktóza	Mliečny cukor v mlieku
Polysacharidy (vytvorené z lineárnych alebo rozvetvených monosacharidov)	škrob	Skladovanie uhľohydrátov v zelenine	Nie sladké biela farba, nerozpúšťajte vo vode.
	glykogén	Rezervný živočíšny škrob v pečeni a svaloch
	Vláknina (celulóza)
	chitín
	murein	voda . Pre mnohé ľudské bunky (napríklad mozgové a svalové bunky) slúži ako hlavný zdroj energie glukóza prinesená krvou.Škrob a veľmi podobná látka živočíšnych buniek - glykogén - sú polyméry glukózy, slúžia na jej uloženie vo vnútri bunka. 2. štrukturálna funkcia, to znamená, že sa podieľajú na výstavbe rôznych bunkových štruktúr. Polysacharid celulóza tvorí bunkové steny rastlinné bunky, vyznačujúci sa tvrdosťou a tuhosťou, je jednou z hlavných zložiek dreva. Ďalšími zložkami sú hemicelulóza, tiež patriaca medzi polysacharidy a lignín (má nesacharidovú povahu). Chitin plní aj štrukturálne funkcie. Chitín plní podporné a ochranné funkcie Bunkové steny väčšiny baktérií pozostávajú z mureínový peptidoglykán- zloženie tejto zlúčeniny zahŕňa zvyšky monosacharidov aj aminokyselín. 3. Sacharidy zohrávajú ochrannú úlohu v rastlinách (bunkové steny, pozostávajúce z bunkových stien odumretých buniek, ochranné útvary – klasy, tŕne a pod.). Všeobecný vzorec glukózy je C6H12O6, je to aldehydalkohol. Glukóza sa nachádza v mnohých ovocí, rastlinných šťavách a kvetinovom nektáre, ako aj v krvi ľudí a zvierat. Obsah glukózy v krvi sa udržiava na určitej úrovni (0,65-1,1 g na l). Ak sa umelo zníži, mozgové bunky začnú akútne hladovať, čo môže mať za následok mdloby, kómu a dokonca smrť. Dlhodobé zvýšenie hladiny glukózy v krvi tiež nie je vôbec užitočné: súčasne sa vyvíja diabetes mellitus. Cicavce, vrátane ľudí, dokážu syntetizovať glukózu z určitých aminokyselín a produktov rozkladu samotnej glukózy, ako je kyselina mliečna. Nie sú schopní získať glukózu z mastné kyseliny na rozdiel od rastlín a mikróbov. Vzájomné premeny látok. Nadbytok bielkovín ------sacharidov Prebytočný tuk--------------- sacharidy

Organické zlúčeniny, ktoré sú hlavným zdrojom energie, sa nazývajú sacharidy. Cukry sa najčastejšie nachádzajú v potravinách rastlinného pôvodu. Nedostatok sacharidov môže spôsobiť dysfunkciu pečene a nadbytok sacharidov spôsobuje zvýšenie hladiny inzulínu. Povedzme si viac o cukroch.

Čo sú sacharidy?

Ide o organické zlúčeniny, ktoré obsahujú karbonylovú skupinu a niekoľko hydroxylových skupín. Sú súčasťou tkanív organizmov a sú tiež dôležitou zložkou buniek. Prideľte mono-, oligo- a polysacharidy, ako aj ďalšie komplexné sacharidy ako sú glykolipidy, glykozidy a iné. Sacharidy sú produktom fotosyntézy, ako aj hlavným východiskovým materiálom pre biosyntézu iných zlúčenín v rastlinách. Vďaka veľká rozmanitosť Táto trieda zlúčenín je schopná hrať v živých organizmoch mnohostranné úlohy. Oxidované sacharidy dodávajú energiu všetkým bunkám. Podieľajú sa na tvorbe imunity, sú tiež súčasťou mnohých bunkových štruktúr.

Druhy cukrov

Organické zlúčeniny sú rozdelené do dvoch skupín - jednoduché a zložité. Sacharidy prvého typu sú monosacharidy, ktoré obsahujú karbonylovú skupinu a sú derivátmi viacmocných alkoholov. Do druhej skupiny patria oligosacharidy a polysacharidy. Prvé pozostávajú z monosacharidových zvyškov (od dvoch do desiatich), ktoré sú spojené glykozidickou väzbou. Tieto môžu obsahovať stovky alebo dokonca tisíce monomérov. Tabuľka uhľohydrátov, ktoré sa najčastejšie vyskytujú, je nasledovná:

1. Glukóza.
2. Fruktóza.
3. galaktóza.
4. Sacharóza.
5. Laktóza.
6. maltóza.
7. Rafinóza.
8. škrob.
9. Celulóza.
10. Chitin.
11. Muramin.
12. Glykogén.

Zoznam uhľohydrátov je rozsiahly. Pozrime sa na niektoré z nich podrobnejšie.

Jednoduchá skupina sacharidov

V závislosti od miesta obsadeného karbonylovou skupinou v molekule sa rozlišujú dva typy monosacharidov - aldózy a ketózy. V prvom prípade je funkčnou skupinou aldehyd, v druhom ketón. V závislosti od počtu atómov uhlíka v molekule vzniká názov monosacharidu. Napríklad aldohexózy, aldotetrózy, ketotriózy atď. Tieto látky sú najčastejšie bezfarebné, zle rozpustné v alkohole, ale dobre vo vode. Jednoduché sacharidy v potravinách sú pevné, počas trávenia sa nehydrolyzujú. Niektorí zástupcovia majú sladkú chuť.

Zástupcovia skupiny

Čo je to jednoduchý sacharid? Po prvé, je to glukóza alebo aldohexóza. Existuje v dvoch formách – lineárnej a cyklickej. Najpresnejšie popisuje Chemické vlastnosti glukóza je druhá forma. Aldohexóza obsahuje šesť atómov uhlíka. Hmota nemá farbu, ale chutí sladko. Je vysoko rozpustný vo vode. Glukózu nájdete takmer všade. Nachádza sa v orgánoch rastlín a živočíchov, ako aj v ovocí. V prírode sa aldohexóza tvorí počas fotosyntézy.

Po druhé, je to galaktóza. Látka sa líši od glukózy v priestorovom usporiadaní hydroxylových a vodíkových skupín na štvrtom atóme uhlíka v molekule. Má sladkú chuť. Nachádza sa u zvierat a rastlinné organizmy a tiež v niektorých mikroorganizmoch.

A tretím zástupcom jednoduchých sacharidov je fruktóza. Látka je najsladší cukor vyrobený v prírode. Je prítomný v zelenine, ovocí, bobuliach, mede. Ľahko sa vstrebáva do tela, rýchlo sa vylučuje z krvi, čo vedie k jeho použitiu pacientmi s diabetes mellitus. Fruktóza má nízky obsah kalórií a nespôsobuje tvorbu dutín.

Potraviny bohaté na jednoduché cukry

1. 90 g - kukuričný sirup.
2. 50 g - rafinovaný cukor.
3. 40,5 g - med.
4. 24 g - figy.
5. 13 g - sušené marhule.
6. 4 g - broskyne.

denný príjem danej látky by nemala presiahnuť 50 g Pokiaľ ide o glukózu, v tomto prípade bude pomer mierne odlišný:

1. 99,9 g - rafinovaný cukor.
2. 80,3 g - med.
3. 69,2 g - datle.
4. 66,9 g - perličkový jačmeň.
5. 61,8 g - ovsené vločky.
6. 60,4 g - pohánka.

Na výpočet denného príjmu látky je potrebné vynásobiť hmotnosť číslom 2,6. Jednoduché cukry dodávajú ľudskému telu energiu a pomáhajú vyrovnať sa s rôznymi toxínmi. Netreba však zabúdať, že pri akomkoľvek použití musí existovať opatrenie, inak na seba vážne následky nenechajú dlho čakať.

Oligosacharidy

Najbežnejšími druhmi v tejto skupine sú disacharidy. Čo sú sacharidy obsahujúce viacero monosacharidov? Sú to glykozidy obsahujúce monoméry. Monosacharidy sú spojené glykozidickou väzbou, ktorá vzniká spojením hydroxylových skupín. Na základe štruktúry sa disacharidy delia na dva typy: redukujúce a neredukujúce. Prvým je maltóza a laktóza a druhým je sacharóza. Redukčný typ má dobrú rozpustnosť a sladkú chuť. Oligosacharidy môžu obsahovať viac ako dva monoméry. Ak sú monosacharidy rovnaké, potom takýto uhľohydrát patrí do skupiny homopolysacharidov a ak sú odlišné, potom do heteropolysacharidov. Príkladom posledného typu je trisacharid rafinóza, ktorý obsahuje zvyšky glukózy, fruktózy a galaktózy.

laktóza, maltóza a sacharóza

Posledná látka sa dobre rozpúšťa, má sladkú chuť. Cukrová trstina a repa sú zdrojom disacharidov. V tele hydrolýza rozkladá sacharózu na glukózu a fruktózu. Disacharid sa vo veľkom množstve nachádza v rafinovanom cukre (99,9 g na 100 g výrobku), v sušených slivkách (67,4 g), v hrozne (61,5 g) a v iných výrobkoch. Pri nadmernom príjme tejto látky sa zvyšuje schopnosť premeniť takmer všetky živiny na tuk. Zvyšuje tiež hladinu cholesterolu v krvi. Veľké množstvo sacharózy negatívne ovplyvňuje črevnú flóru.

Mliečny cukor alebo laktóza sa nachádza v mlieku a jeho derivátoch. Uhľohydrát sa štiepi na galaktózu a glukózu pomocou špeciálneho enzýmu. Ak v tele nie je, tak vzniká intolerancia mlieka. Sladový cukor alebo maltóza je medziproduktom rozkladu glykogénu a škrobu. V potravinách sa látka nachádza v slade, melase, mede a naklíčených zrnách. Zloženie laktózy a maltózových sacharidov je reprezentované zvyškami monomérov. Len v prvom prípade sú to D-galaktóza a D-glukóza a v druhom prípade látku predstavujú dve D-glukózy. Oba sacharidy sú redukujúce cukry.

Polysacharidy

Čo sú komplexné sacharidy? Líšia sa od seba niekoľkými spôsobmi:

1. Podľa štruktúry monomérov zahrnutých v reťazci.

2. Podľa poradia hľadania monosacharidov v reťazci.

3. Podľa typu glykozidických väzieb, ktoré spájajú monoméry.

Ako pri oligosacharidoch, aj v tejto skupine možno rozlíšiť homo- a heteropolysacharidy. Prvý zahŕňa celulózu a škrob a druhý - chitín, glykogén. Polysacharidy sú dôležitým zdrojom energie, ktorá vzniká v dôsledku metabolizmu. Podieľajú sa na imunitných procesoch, ako aj na adhézii buniek v tkanivách.

Zoznam komplexných uhľohydrátov predstavuje škrob, celulóza a glykogén, budeme ich podrobnejšie zvážiť. Jedným z hlavných dodávateľov sacharidov je škrob. Sú to zlúčeniny, ktoré obsahujú státisíce glukózových zvyškov. Sacharidy sa rodia a ukladajú vo forme zŕn v chloroplastoch rastlín. Škrob sa hydrolýzou premieňa na vo vode rozpustné cukry, čo uľahčuje voľný pohyb časťami rastliny. Keď sa sacharidy dostanú do ľudského tela, začnú sa rozkladať už v ústach. Najväčšie množstvo škrobu obsahujú zrná obilnín, hľuzy a cibule rastlín. V strave tvorí asi 80 % z celkového množstva skonzumovaných sacharidov. Najväčšie množstvo škrobu na 100 g výrobku je v ryži - 78 g. O niečo menej v cestovinách a prose - 70 a 69 g. Sto gramov ražného chleba obsahuje 48 g škrobu a v rovnakej dávke zemiaky jej množstvo dosahuje len 15 g.Denná potreba Ľudské telo v tomto sacharide je 330-450 g.

Výrobky z obilia obsahujú aj vlákninu alebo celulózu. Sacharidy sú súčasťou bunkových stien rastlín. Jeho príspevok je 40-50%. Človek nie je schopný stráviť celulózu, takže nie je potrebný žiadny enzým, ktorý by vykonal proces hydrolýzy. Ale mäkký typ vlákniny, ako sú zemiaky a zelenina, sa dokáže v tráviacom trakte dobre vstrebať. Aký je obsah tohto sacharidu v 100 g potraviny? Ražné a pšeničné otruby sú najbohatšie na vlákninu. Ich obsah dosahuje 44 g. Kakaový prášok obsahuje 35 g výživných sacharidov a sušené huby len 25. Šípky a mletá káva obsahujú 22 a 21 g. Medzi ovocie najbohatšie na vlákninu patria marhule a figy. Obsah uhľohydrátov v nich dosahuje 18 g. Človek potrebuje zjesť až 35 g celulózy denne. Navyše najväčšia potreba sacharidov nastáva vo veku 14 až 50 rokov.

Polysacharid glykogén sa používa ako energetický materiál pre dobré fungovanie svalov a orgánov. Nemá žiadnu nutričnú hodnotu, pretože jeho obsah v potravinách je extrémne nízky. Sacharid sa niekedy nazýva živočíšny škrob kvôli podobnosti v štruktúre. V tejto forme sa glukóza ukladá v živočíšnych bunkách (v najväčšom množstve v pečeni a svaloch). V pečeni u dospelých môže množstvo sacharidov dosiahnuť až 120 g.V obsahu glykogénu vedú cukor, med a čokoláda. Vysokým obsahom sacharidov sa môžu pochváliť aj datle, hrozienka, marmeláda, slamky, banány, vodný melón, žerucha a figy. Denná norma glykogénu je 100 g denne. Ak sa človek aktívne venuje športu alebo vystupuje dobrá práca Spojené s duševnej činnosti, množstvo sacharidov by sa malo zvýšiť. Glykogén označuje ľahko stráviteľné sacharidy, ktoré sú uložené v rezerve, čo naznačuje jeho použitie iba v prípade nedostatku energie z iných látok.

Medzi polysacharidy patria aj tieto látky:

1. Chitín. Je súčasťou rohoviek článkonožcov, je prítomný v hubách, nižších rastlinách a bezstavovcoch. Látka zohráva úlohu nosného materiálu a tiež vykonáva mechanické funkcie.

2. Muramín. Je prítomný ako podporný-mechanický materiál bakteriálnej bunkovej steny.

3. Dextrans. Polysacharidy slúžia ako náhrada krvnej plazmy. Získavajú sa pôsobením mikroorganizmov na roztok sacharózy.

4. pektínové látky. Spolu s organickými kyselinami môžu vytvárať želé a marmeládu.

Proteíny a sacharidy. Produkty. Zoznam

Ľudské telo potrebuje každý deň určité množstvo živín. Napríklad uhľohydráty by sa mali konzumovať rýchlosťou 6-8 g na 1 kg telesnej hmotnosti. Ak osoba vedie aktívny životný štýl, potom sa počet zvýši. Sacharidy sa takmer vždy nachádzajú v potravinách. Urobme si zoznam ich prítomnosti na 100 g potraviny:

1. Najväčšie množstvo (viac ako 70 g) sa nachádza v cukre, müsli, marmeláde, škrobe a ryži.
2. Od 31 do 70 g - v múke a cukrárskych výrobkoch, v cestovinách, obilninách, sušenom ovocí, fazuli a hrachu.
3. Banány, zmrzlina, šípky, zemiaky, paradajkový pretlak, kompóty, kokos, slnečnicové semienka a kešu oriešky obsahujú 16 až 30 g sacharidov.
4. Od 6 do 15 g - v petržlene, kôpru, repe, mrkve, egreše, ríbezliach, fazuli, ovocí, orechoch, kukurici, pive, tekvicových semienkach, sušených hubách atď.
5. Až 5 g sacharidov sa nachádza v zelenej cibuľke, paradajkách, cukete, tekvici, kapuste, uhorkách, brusniciach, mliečnych výrobkoch, vajciach atď.

Živiny by nemali vstúpiť do tela menej ako 100 g denne. V opačnom prípade bunka nedostane energiu, ktorú potrebuje. Mozog nebude schopný vykonávať svoje funkcie analýzy a koordinácie, preto svaly nedostanú príkazy, čo nakoniec povedie ku ketóze.

Povedali sme si, čo sú sacharidy, ale okrem nich sú bielkoviny nenahraditeľnou látkou pre život. Sú to reťazec aminokyselín spojených peptidová väzba. V závislosti od zloženia sa proteíny líšia svojimi vlastnosťami. Napríklad tieto látky zohrávajú úlohu stavebného materiálu, pretože každá bunka tela ich obsahuje vo svojom zložení. Niektoré druhy bielkovín sú enzýmy a hormóny, ako aj zdroj energie. Ovplyvňujú vývoj a rast organizmu, regulujú acidobázickú a vodnú rovnováhu.

Tabuľka sacharidov v potravinách ukázala, že v mäse a rybách, ako aj v niektorých druhoch zeleniny je ich počet minimálny. Aký je obsah bielkovín v potravinách? Najbohatším produktom je potravinárska želatína, obsahuje 87,2 g látky na 100 g. Ďalej nasleduje horčica (37,1 g) a sója (34,9 g). Pomer bielkovín a sacharidov v dennom príjme na 1 kg hmotnosti by mal byť 0,8 g a 7 g Pre lepšie vstrebávanie prvej látky je potrebné prijímať potravu, v ktorej prijme ľahká forma. Týka sa to bielkovín, ktoré sú prítomné v mliečnych výrobkoch a vajciach. Bielkoviny a sacharidy sa v jednom jedle nekombinujú dobre. Tabuľka o samostatnej výžive ukazuje, ktorým variáciám sa najlepšie vyhnúť:

1. Ryža s rybami.
2. Zemiaky a kuracie mäso.
3. Cestoviny a mäso.
4. Sendviče so syrom a šunkou.
5. Pečená ryba.
6. Orechové koláčiky.
7. Omeleta so šunkou.
8. Múka s bobuľami.
9. Melón a vodný melón by ste mali jesť oddelene hodinu pred hlavným jedlom.

Zhoda dobre:

1. Mäso so šalátom.
2. Ryba so zeleninou alebo grilovaná.
3. Syr a šunka oddelene.
4. Orechy vo všeobecnosti.
5. Omeleta so zeleninou.

Pravidlá oddelenej výživy sú založené na znalostiach biochemických zákonov a informáciách o práci enzýmov a potravinových štiav. Pre dobré trávenie si akýkoľvek druh potravy vyžaduje individuálny súbor žalúdočných tekutín, určité množstvo vody, zásadité alebo kyslé prostredie a prítomnosť alebo neprítomnosť enzýmov. Napríklad jedlo bohaté na sacharidy si pre lepšie trávenie vyžaduje tráviacu šťavu s alkalickými enzýmami, ktoré tieto organické látky rozkladajú. Ale jedlo bohaté na bielkoviny si už vyžaduje kyslé enzýmy... Dodržiavaním jednoduchých pravidiel dodržiavania potravín si človek upevňuje zdravie a udržiava si stálu hmotnosť, bez pomoci diét.

„Zlé“ a „dobré“ sacharidy

„Rýchle“ (alebo „nesprávne“) látky sú zlúčeniny, ktoré obsahujú malý počet monosacharidov. Takéto sacharidy sa dajú rýchlo stráviť, zvyšujú hladinu cukru v krvi a tiež zvyšujú množstvo vylučovaného inzulínu. Ten znižuje hladinu cukru v krvi premenou na tuk. Použitie uhľohydrátov po večeri pre osobu, ktorá sleduje svoju hmotnosť, je najväčším nebezpečenstvom. V tomto čase je telo najviac predisponované k nárastu tukovej hmoty. Čo presne obsahuje nesprávne sacharidy? Produkty uvedené nižšie:

1. Cukrovinky.

3. Džem.

4. Sladké šťavy a kompóty.

7. Zemiaky.

8. Cestoviny.

9. Biela ryža

10. Čokoláda.

V podstate ide o produkty, ktoré nevyžadujú dlhú prípravu. Po takomto jedle sa treba veľa hýbať, inak nadváhu dáme Vám vedieť.

„Správne“ sacharidy obsahujú viac ako tri jednoduché monoméry. Vstrebávajú sa pomaly a nespôsobujú prudký nárast cukru. Tento typ sacharidov obsahuje veľký počet vlákninu, ktorá je prakticky nestráviteľná. V tomto ohľade zostáva človek dlho sýty, na rozklad takéhoto jedla je potrebná ďalšia energia, navyše dochádza k prirodzenému čisteniu tela. Urobme si zoznam komplexných sacharidov, alebo skôr produktov, v ktorých sa nachádzajú:

1. Chlieb s otrubami a celozrnnými výrobkami.
2. Pohánka a ovsené vločky.
3. Zelená zelenina.
4. Hrubé cestoviny.
5. Huby.
6. Hrach.
7. Červené fazule.
8. Paradajky.
9. Mliečne výrobky.
10. Ovocie.
11. Horká čokoláda.
12. Bobule.
13. Šošovica.

Aby ste sa udržali v dobrej kondícii, musíte jesť viac „dobrých“ sacharidov v potravinách a čo najmenej tých „zlých“. Posledné menované je najlepšie užívať v prvej polovici dňa. Ak potrebujete schudnúť, potom je lepšie vylúčiť použitie „nesprávnych“ sacharidov, pretože pri ich použití človek dostáva jedlo v viac. Tie „správne“ živiny majú nízky obsah kalórií a dokážu vás zasýtiť na dlhú dobu. Neznamená to úplné odmietnutie „zlých“ sacharidov, ale len ich rozumné užívanie.

SACHARIDY

Sacharidy sú súčasťou buniek a tkanív všetkých rastlinných a živočíšnych organizmov a z hľadiska hmotnosti tvoria väčšinu organickej hmoty na Zemi. Sacharidy tvoria asi 80 % sušiny rastlín a asi 20 % živočíchov. Rastliny syntetizujú sacharidy z anorganické zlúčeniny - oxid uhličitý a voda (C02 a H20).

Sacharidy sa delia do dvoch skupín: monosacharidy (monózy) a polysacharidy (polyózy).

Monosacharidy

Pre podrobné štúdium materiálu súvisiaceho s klasifikáciou uhľohydrátov, izomériou, nomenklatúrou, štruktúrou atď. si musíte pozrieť animované filmy "Sacharidy. Genetické D - rad cukrov“ a „Konštrukcia Haworthových vzorcov pre D - galaktóza" (toto video je dostupné iba na CD-ROM ). Sprievodné texty týchto filmov, v plne presunuté do tejto podsekcie a postupujte nižšie.

Sacharidy. Genetická D-séria cukrov

"Sacharidy sú v prírode široko rozšírené a plnia v živých organizmoch rôzne dôležité funkcie. Dodávajú energiu pre biologické procesy, sú tiež východiskovým materiálom pre syntézu ďalších medziproduktov alebo konečných metabolitov v organizme. Sacharidy majú všeobecný vzorec Cn(H20) m z čoho vznikol názov týchto prírodných zlúčenín.

Sacharidy sa delia na jednoduché cukry alebo monosacharidy a polyméry týchto jednoduchých cukrov alebo polysacharidov. Spomedzi polysacharidov by sa mala rozlíšiť skupina oligosacharidov obsahujúca 2 až 10 monosacharidových zvyškov v molekule. Patria sem najmä disacharidy.

Monosacharidy sú heterofunkčné zlúčeniny. Ich molekuly súčasne obsahujú ako karbonyl (aldehyd alebo ketón), tak aj niekoľko hydroxylových skupín, t.j. monosacharidy sú polyhydroxykarbonylové zlúčeniny - polyhydroxyaldehydy a polyhydroxyketóny. Podľa toho sa monosacharidy delia na aldózy (monosacharid obsahuje aldehydovú skupinu) a ketózy (obsahuje ketoskupinu). Napríklad glukóza je aldóza a fruktóza je ketóza.

(glukóza (aldóza))(fruktóza (ketóza))

V závislosti od počtu atómov uhlíka v molekule sa monosacharid nazýva tetróza, pentóza, hexóza atď. Ak spojíme posledné dva typy klasifikácie, potom glukóza je aldohexóza a fruktóza je ketohexóza. Väčšina prirodzene sa vyskytujúcich monosacharidov sú pentózy a hexózy.

Monosacharidy sú znázornené vo forme Fisherových projekčných vzorcov, t.j. vo forme projekcie štvorstenného modelu atómov uhlíka na rovinu výkresu. Uhlíkový reťazec v nich je napísaný vertikálne. V aldózach je aldehydová skupina umiestnená navrchu, v ketózach je primárna alkoholová skupina susediaca s karbonylovou skupinou. Atóm vodíka a hydroxylová skupina na asymetrickom atóme uhlíka sú umiestnené na vodorovnej čiare. Asymetrický atóm uhlíka sa nachádza vo výslednom nitkovom kríži dvoch priamych čiar a nie je označený symbolom. Od skupín umiestnených v hornej časti začína číslovanie uhlíkového reťazca. (Poďme definovať asymetrický atóm uhlíka: je to atóm uhlíka viazaný na štyri rôzne atómy alebo skupiny.)

Stanovenie absolútnej konfigurácie, t.j. skutočné usporiadanie substituentov na asymetrickom atóme uhlíka v priestore je veľmi namáhavé a do určitej doby dokonca nemožné. Zlúčeniny je možné charakterizovať porovnaním ich konfigurácií s konfiguráciami referenčných zlúčenín, t.j. definovať relatívne konfigurácie.

Relatívnu konfiguráciu monosacharidov určuje konfiguračný štandard - glyceraldehyd, ku ktorému boli koncom minulého storočia svojvoľne priradené určité konfigurácie označované ako D- a L - glyceraldehydy. Konfigurácia asymetrického atómu uhlíka monosacharidu, ktorý je najďalej od karbonylovej skupiny, sa porovnáva s konfiguráciou ich asymetrických atómov uhlíka. V pentózach je tento atóm štvrtým atómom uhlíka ( Od 4 ), v hexózach - piaty ( Od 5 ), t.j. predposledný v reťazci atómov uhlíka. Ak sa konfigurácia týchto atómov uhlíka zhoduje s konfiguráciou D - glyceraldehyd monosacharid je klasifikovaný ako D - za sebou. A naopak, ak sa zhoduje s konfiguráciou L - glyceraldehyd za to, že monosacharid patrí do L - riadok. Symbol D "Hydroxylová skupina" znamená, že hydroxylová skupina na zodpovedajúcom asymetrickom atóme uhlíka vo Fischerovej projekcii je umiestnená napravo od vertikálna čiara a symbol L - že hydroxylová skupina sa nachádza vľavo.

Genetická D-séria cukrov

Predchodcom aldózy je glyceraldehyd. Zvážte genetickú príbuznosť cukrov D - riadok s D - glyceraldehyd.

V organickej chémii existuje metóda na zvýšenie uhlíkového reťazca monosacharidov postupným zavedením skupiny

N–

ja S ja

- JE ON

medzi karbonylovou skupinou a susedným atómom uhlíka. Zavedenie tejto skupiny do molekuly D - glyceraldehyd vedie k dvom diastereomérnym tetrózam - D - erytróza a D - treose. Je to spôsobené tým, že nový atóm uhlíka zavedený do monosacharidového reťazca sa stáva asymetrickým. Z rovnakého dôvodu každá získaná tetróza a potom pentóza, keď sa do ich molekuly zavedie ďalší atóm uhlíka, tiež poskytne dva diastereomérne cukry. Diastereoméry sú stereoizoméry, ktoré sa líšia konfiguráciou jedného alebo viacerých asymetrických atómov uhlíka.

Takto sa získava D - séria cukrov z D - glyceraldehyd. Ako je možné vidieť, všetci členovia vyššie uvedenej série sa získavajú z D - glyceraldehyd, zachoval si svoj asymetrický atóm uhlíka. Toto je posledný asymetrický atóm uhlíka v reťazci atómov uhlíka prezentovaných monosacharidov.

Každá aldóza D -číslo zodpovedá stereoizoméru L - séria, ktorej molekuly sa k sebe vzťahujú ako predmet a nezlučiteľný zrkadlový obraz. Takéto stereoizoméry sa nazývajú enantioméry.

Na záver treba poznamenať, že vyššie uvedený rad aldohexóz nie je obmedzený na štyri zobrazené. Ako je uvedené vyššie, od D - ribóza a D - xylóza, môžete získať ďalšie dva páry diastereomérnych cukrov. My sme sa však zamerali len na aldohexózy, ktoré sa v prírode vyskytujú najčastejšie.

Konštrukcia Haworthových vzorcov pre D-galaktózu

„Súčasne s predstavovaním organická chémia myšlienok o štruktúre glukózy a iných monosacharidov, ako sú polyhydroxyaldehydy alebo polyhydroxyketóny, opísaných vzorcami s otvoreným reťazcom, sa v chémii uhľohydrátov začali hromadiť fakty, ktoré bolo ťažké vysvetliť z hľadiska takýchto štruktúr. Ukázalo sa, že glukóza a iné monosacharidy existujú vo forme cyklických poloacetálov vytvorených ako výsledok intramolekulárnej reakcie zodpovedajúcich funkčných skupín.

Obyčajné poloacetály vznikajú interakciou molekúl dvoch zlúčenín - aldehydu a alkoholu. Pri reakcii sa preruší dvojitá väzba karbonylovej skupiny, v mieste prerušenia sa k nej pridá atóm vodíka hydroxylu a zvyšok alkoholu. Cyklické poloacetály vznikajú v dôsledku interakcie podobných funkčných skupín patriacich do molekuly jednej zlúčeniny - monosacharidu. Reakcia prebieha rovnakým smerom: dvojitá väzba karbonylovej skupiny sa preruší, atóm vodíka hydroxylu sa pridá ku karbonylovému kyslíku a vytvorí sa cyklus v dôsledku väzby atómov uhlíka karbonylu a kyslíka karbonylu. hydroxylové skupiny.

Najstabilnejšie poloacetály sú tvorené hydroxylovými skupinami na štvrtom a piatom atóme uhlíka. Výsledné päťčlenné a šesťčlenné kruhy sa nazývajú furanózové a pyranózové formy monosacharidov. Tieto názvy pochádzajú z názvov päť- a šesťčlenných heterocyklických zlúčenín s atómom kyslíka v cykle – furán a pyrán.

Monosacharidy, ktoré majú cyklickú formu, sú vhodne reprezentované Haworthovými sľubnými vzorcami. Sú to idealizované rovinné päť- a šesťčlenné kruhy s atómom kyslíka v kruhu, vďaka čomu je možné vidieť vzájomné usporiadanie všetkých substituentov vzhľadom na rovinu kruhu.

Zvážte konštrukciu Haworthových vzorcov pomocou príkladu D - galaktóza.

Na zostavenie Haworthových vzorcov je najprv potrebné očíslovať atómy uhlíka monosacharidu vo Fisherovej projekcii a otočiť ju doprava tak, aby reťazec atómov uhlíka zaujal vodorovnú polohu. Potom budú atómy a skupiny umiestnené v projekčnom vzorci vľavo hore a tie, ktoré sa nachádzajú vpravo - pod vodorovnou čiarou a s ďalším prechodom na cyklické vzorce - nad a pod rovinou cyklu, resp. . V skutočnosti uhlíkový reťazec monosacharidu nie je umiestnený v priamke, ale má zakrivený tvar v priestore. Ako je možné vidieť, hydroxyl na piatom atóme uhlíka je výrazne odstránený z aldehydovej skupiny; zaujíma polohu nepriaznivú pre uzavretie krúžku. Aby sa funkčné skupiny priblížili k sebe, časť molekuly sa otáča okolo valenčnej osi spájajúcej štvrtý a piaty atóm uhlíka proti smeru hodinových ručičiek o jeden valenčný uhol. V dôsledku tejto rotácie sa hydroxyl piateho atómu uhlíka približuje k aldehydovej skupine, pričom aj ďalšie dva substituenty menia svoju polohu – konkrétne skupina CH 2 OH sa nachádza nad reťazcom atómov uhlíka. V rovnakej dobe, aldehydová skupina, v dôsledku rotácie okolo s - väzba medzi prvým a druhým atómom uhlíka sa blíži k hydroxylu. Uvedené funkčné skupiny navzájom interagujú podľa vyššie uvedenej schémy, čo vedie k vytvoreniu poloacetálu so šesťčlenným pyranózovým kruhom.

Výsledná hydroxylová skupina sa nazýva glykozidová skupina. Tvorba cyklického poloacetálu vedie k objaveniu sa nového asymetrického atómu uhlíka, nazývaného anomérny. V dôsledku toho sa vytvoria dva diastereoméry - a-a b - anoméry líšiace sa len konfiguráciou prvého atómu uhlíka.

Rôzne konfigurácie anomérneho atómu uhlíka vyplývajú zo skutočnosti, že aldehydová skupina, ktorá má planárnu konfiguráciu, v dôsledku rotácie okolo s - spojnice medzi jazdnými pruhmi s prvým a druhým atómom uhlíka sa vzťahuje na atakujúce činidlo (hydroxylová skupina) na jednej aj protiľahlej strane roviny. Hydroxylová skupina napáda karbonylovú skupinu z ktorejkoľvek strany. dvojitá väzba, čo vedie k poloacetálom s rôznymi konfiguráciami prvého atómu uhlíka. Inými slovami, hlavný dôvod pre simultánnu formáciu a-a b -anoméry spočíva v nestereoselektivite diskutovanej reakcie.

a - anomér, konfigurácia anomérneho centra je rovnaká ako konfigurácia posledného asymetrického atómu uhlíka, čo určuje príslušnosť k D - a L - v rade a b - anomér - opak. Pri aldopentóze a aldohexóze D - rad v Haworthových vzorcoch glykozidická hydroxylová skupina y a - anomér sa nachádza pod rovinou a y b - anoméry - nad rovinou cyklu.

Podľa podobných pravidiel sa uskutočňuje prechod na furanózové formy Haworth. Jediný rozdiel je v tom, že do reakcie je zapojený hydroxyl štvrtého atómu uhlíka a pre konvergenciu funkčných skupín je potrebné časť molekuly otáčať okolo s - väzby medzi tretím a štvrtým atómom uhlíka a v smere hodinových ručičiek, v dôsledku čoho sa piaty a šiesty atóm uhlíka budú nachádzať pod rovinou cyklu.

Názvy cyklických foriem monosacharidov zahŕňajú označenie konfigurácie anomérneho centra ( a - alebo b -), názov monosacharidu a jeho série ( D - alebo L -) a veľkosť cyklu (furanóza alebo pyranóza). Napríklad a, D - galaktopyranóza alebo b, D - galaktofuranóza."

Potvrdenie

Glukóza sa v prírode vyskytuje prevažne vo voľnej forme. Ona je tiež konštrukčná jednotka veľa polysacharidov. Ostatné monosacharidy vo voľnom stave sú zriedkavé a sú známe najmä ako zložky oligo- a polysacharidov. V prírode sa glukóza získava ako výsledok fotosyntézy:

6CO2 + 6H20® C6H1206 (glukóza) + 602

Prvýkrát glukózu získal v roku 1811 ruský chemik G.E. Kirchhoff počas hydrolýzy škrobu. Neskôr A. M. Butlerov navrhol syntézu monosacharidov z formaldehydu v alkalickom prostredí.

V priemysle sa glukóza získava hydrolýzou škrobu v prítomnosti kyseliny sírovej.

(C 6 H 10 O 5) n (škrob) + nH 2 O -- H 2 SO 4,t ° ® nC 6 H 12 O 6 (glukóza)

Fyzikálne vlastnosti

Monosacharidy - pevné látky, ľahko rozpustný vo vode, zle - v alkohole a úplne nerozpustný v éteri. Vodné roztoky majú neutrálnu reakciu na lakmus. Väčšina monosacharidov má sladkú chuť, no menej ako repný cukor.

Chemické vlastnosti

Monosacharidy vykazujú vlastnosti alkoholov a karbonylových zlúčenín.

ja Reakcie na karbonylovej skupine

1. Oxidácia.

a) Ako u všetkých aldehydov, oxidácia monosacharidov vedie k zodpovedajúcim kyselinám. Takže, keď sa glukóza oxiduje roztokom amoniaku s hydroxidom strieborným, vzniká kyselina glukónová (reakcia "strieborného zrkadla").

b) Reakcia monosacharidov s hydroxidom meďnatým pri zahrievaní vedie aj k kyselinám aldónovým.

c) Silnejšie oxidačné činidlá oxidujú nielen aldehydovú skupinu, ale aj primárnu alkoholovú skupinu na karboxylovú skupinu, čo vedie k kyselinám dvojsýtnym cukrovým (aldarovým). Typicky sa na túto oxidáciu používa koncentrovaná kyselina dusičná.

2. Obnova.

Redukcia cukrov vedie k viacmocným alkoholom. Ako redukčné činidlo sa používa vodík v prítomnosti niklu, lítiumalumíniumhydrid atď.

3. Napriek podobnosti chemických vlastností monosacharidov s aldehydmi glukóza nereaguje s hydrosiričitanom sodným ( NaHS03).

II. Reakcie na hydroxylových skupinách

Reakcie na hydroxylových skupinách monosacharidov sa spravidla uskutočňujú v poloacetálovej (cyklickej) forme.

1. Alkylácia (tvorba éterov).

Pôsobením metylalkoholu v prítomnosti plynného chlorovodíka je atóm vodíka glykozidického hydroxylu nahradený metylovou skupinou.

Pri použití silnejších alkylačných činidiel, ako napr Napríklad metyljodid alebo dimetylsulfát, takáto transformácia ovplyvňuje všetky hydroxylové skupiny monosacharidu.

2. Acylácia (tvorba estery).

Pri pôsobení anhydridu kyseliny octovej na glukózu vzniká ester – pentaacetylglukóza.

3. Ako všetky viacsýtne alkoholy, aj glukóza s hydroxidom meďnatým ( II ) dáva intenzívnu modrú farbu (kvalitatívnu reakciu).

III. Špecifické reakcie

Okrem vyššie uvedeného sa glukóza vyznačuje aj niekt špecifické vlastnosti- fermentačné procesy. Fermentácia je štiepenie molekúl cukru pod vplyvom enzýmov (enzýmov). Fermentujú sa cukry s násobkom troch atómov uhlíka. Existuje mnoho druhov fermentácie, z ktorých najznámejšie sú tieto:

a) alkoholové kvasenie

C6H12O6®2CH3-CH2OH (etylalkohol) + 2CO2

b) mliečne kvasenie

c) maslová fermentácia

C6H1206® CH3-CH2-CH2-COOH(kyselina maslová) + 2 H2 + 2CO2

Uvedené typy fermentácie spôsobené mikroorganizmami majú široký praktický význam. Napríklad lieh – na výrobu etylalkoholu, pri výrobe vína, pivovarníctve atď., a kyselina mliečna – na výrobu kyseliny mliečnej a fermentovaných mliečnych výrobkov.

disacharidy

Disacharidy (biózy) pri hydrolýze tvoria dva rovnaké alebo rôzne monosacharidy. Na stanovenie štruktúry disacharidov je potrebné vedieť: z akých monosacharidov sa skladá, aká je konfigurácia anomérnych centier v týchto monosacharidoch ( a - alebo b -), aké sú veľkosti kruhu (furanóza alebo pyranóza) a za účasti ktorých hydroxylov sú spojené dve molekuly monosacharidov.

Disacharidy sa delia do dvoch skupín: redukujúce a neredukujúce.

Medzi redukujúce disacharidy patrí najmä maltóza (sladový cukor) obsiahnutá v slade, t.j. naklíčené a potom sušené a rozdrvené zrná obilnín.

(maltóza)

Maltóza sa skladá z dvoch zvyškov D - glukopyranózy, ktoré sú spojené (1–4) -glykozidovou väzbou, t.j. na tvorbe éterovej väzby sa podieľa glykozidický hydroxyl jednej molekuly a alkoholový hydroxyl na štvrtom atóme uhlíka inej molekuly monosacharidu. Anomérny atóm uhlíka ( Od 1 ) podieľajúci sa na vzniku tohto zväzku má a - konfigurácia a anomérny atóm s voľným glykozidickým hydroxylom (označený červenou farbou) môže mať oboje a - (a - maltóza) a b - konfigurácia (b - maltóza).

Maltóza je biely kryštál, vysoko rozpustný vo vode, sladkej chuti, ale oveľa menej ako cukor (sacharóza).

Ako je možné vidieť, maltóza obsahuje voľný glykozidický hydroxyl, v dôsledku čoho je zachovaná schopnosť otvoriť kruh a prejsť do aldehydovej formy. V tomto ohľade je maltóza schopná vstúpiť do reakcií charakteristických pre aldehydy, a najmä vyvolať reakciu "strieborného zrkadla", preto sa nazýva redukčný disacharid. Okrem toho, maltóza vstupuje do mnohých reakcií charakteristických pre monosacharidy, Napríklad , tvorí étery a estery (pozri chemické vlastnosti monosacharidov).

Medzi neredukujúce disacharidy patrí sacharóza (repa alebo trstinacukor). Nachádza sa v cukrovej trstine, cukrovej repe (až 28 % sušiny), rastlinné šťavy a ovocie. Molekula sacharózy sa skladá z a, D - glukopyranóza a b, D - fruktofuranózy.

(sacharóza)

Na rozdiel od maltózy sa glykozidická väzba (1–2) medzi monosacharidmi vytvára na úkor glykozidických hydroxylov oboch molekúl, to znamená, že neexistuje žiadny voľný glykozidický hydroxyl. Výsledkom je, že sacharóza nemá redukčnú schopnosť, nedáva reakciu „strieborného zrkadla“, preto sa označuje ako neredukujúce disacharidy.

Sacharóza - biela kryštalická látka, sladkej chuti, dobre rozpustný vo vode.

Sacharóza je charakterizovaná reakciami na hydroxylových skupinách. Ako všetky disacharidy, aj sacharóza v kys enzymatická hydrolýza sa mení na monosacharidy, z ktorých sa skladá.

Polysacharidy

Najdôležitejšie polysacharidy sú škrob a celulóza (vláknina). Sú postavené zo zvyškov glukózy. Všeobecný vzorec pre tieto polysacharidy ( C6H1005 n . Na tvorbe polysacharidových molekúl sa zvyčajne podieľajú glykozidové (na C 1 -atóme) a alkoholové (na C 4 -atóme) hydroxyly, t.j. vzniká (1–4)-glykozidová väzba.

škrob

Škrob je zmes dvoch polysacharidov vyrobených z a, D - glukopyranózové väzby: amylóza (10-20%) a amylopektín (80-90%). Škrob sa tvorí v rastlinách počas fotosyntézy a ukladá sa ako „rezervný“ sacharid v koreňoch, hľuzách a semenách. Napríklad zrná ryže, pšenice, raže a iných obilnín obsahujú 60-80% škrobu, zemiakové hľuzy - 15-20%. Príbuznú úlohu vo svete zvierat zohráva polysacharid glykogén, ktorý sa „ukladá“ najmä v pečeni.

Škrob je biely prášok pozostávajúci z malých zŕn, nerozpustný v studenej vode. Pri spracovaní škrobu teplá voda je možné izolovať dve frakcie: frakciu rozpustnú v teplá voda a pozostáva z polysacharidu amylózy a frakcie, ktorá napučiava iba v teplej vode za vzniku pasty a pozostáva z polysacharidu amylopektínu.

Amylóza má lineárnu štruktúru, a, D - glukopyranózové zvyšky sú spojené (1–4)-glykozidovými väzbami. Elementárna bunka amylózy (a škrobu vo všeobecnosti) je reprezentovaná nasledovne:

Vytvorí sa molekula amylopektínu Podobným spôsobom, má však rozvetvenie v reťazci, ktoré vytvára priestorová štruktúra. V bodoch vetvenia sú monosacharidové zvyšky spojené (1–6)-glykozidovými väzbami. Medzi bodmi vetvenia je zvyčajne 20-25 zvyškov glukózy.

(amylopektín)

Škrob ľahko podlieha hydrolýze: pri zahrievaní v prítomnosti kyseliny sírovej vzniká glukóza.

(C 6 H 10 O 5 ) n (škrob) + nH 2 O –– H 2 SO 4, t ° ® nC 6 H 12 O 6 (glukóza)

V závislosti od reakčných podmienok môže byť hydrolýza uskutočňovaná postupne s tvorbou medziproduktov.

(C6H10O5)n (škrob) ® (C6H10O5) m (dextríny (m< n )) ® xC 12 H 22 O 11 (мальтоза) ® nC 6 H 12 O 6 (глюкоза)

Kvalitatívna reakcia na škrob je jeho interakcia s jódom - pozoruje sa intenzívna modrá farba. Takéto zafarbenie sa objaví, ak sa kvapka roztoku jódu umiestni na plátok zemiaka alebo plátok bieleho chleba.

Škrob nevstupuje do reakcie "strieborného zrkadla".

Škrob je hodnotný potravinový výrobok. Na uľahčenie jeho vstrebávania sa výrobky obsahujúce škrob podrobujú tepelnému spracovaniu, t.j. zemiaky a obilniny sa varia, chlieb sa pečie. Procesy dextrinizácie (tvorba dextrínov) v tomto prípade prispievajú k lepšej absorpcii škrobu organizmom a následnej hydrolýze na glukózu.

V potravinárskom priemysle sa škrob používa pri výrobe údenín, cukroviniek a kulinárskych výrobkov. Používa sa aj na získavanie glukózy, pri výrobe papiera, textílií, lepidiel, liekov atď.

celulóza (vláknina)

Celulóza je najbežnejším rastlinným polysacharidom. Má veľkú mechanickú pevnosť a pôsobí ako nosný materiál pre rastliny. Drevo obsahuje 50-70% celulózy, bavlna je takmer čistá celulóza.

Rovnako ako škrob, štruktúrnou jednotkou celulózy je D - glukopyranóza, ktorej väzby sú spojené (1-4) -glykozidovými väzbami. Celulóza sa však od škrobu líši. b - konfigurácia glykozidických väzieb medzi cyklami a striktne lineárna štruktúra.

Celulóza pozostáva z vláknitých molekúl, ktoré sú spojené do zväzkov vodíkovými väzbami hydroxylových skupín v rámci reťazca, ako aj medzi susednými reťazcami. Práve toto reťazové balenie poskytuje vysokú mechanickú pevnosť, obsah vlákien, nerozpustnosť vo vode a chemickú inertnosť, vďaka čomu je celulóza ideálnym materiálom na stavbu bunkových stien.

b - Glykozidovú väzbu neničia ľudské tráviace enzýmy, takže celulóza mu nemôže slúžiť ako potrava, hoci je v určitom množstve balastnou látkou nevyhnutnou pre normálnu výživu. Prežúvavce majú v žalúdku enzýmy na trávenie celulózy, preto prežúvavce používajú vlákninu ako zložku potravy.

Napriek nerozpustnosti celulózy vo vode a bežných organických rozpúšťadlách je rozpustná vo Schweitzerovom činidle (roztok hydroxidu meďnatého v amoniaku), ako aj v koncentrovaný roztok chlorid zinočnatý a koncentrovaná kyselina sírová.

Ako škrob, celulóza kyslá hydrolýza dáva glukózu.

Celulóza je viacsýtny alkohol; na bunkovú jednotku polyméru sú tri prvky. hydroxylové skupiny. Z tohto hľadiska sa celulóza vyznačuje esterifikačnými reakciami (tvorba esterov). Reakcie s kyselina dusičná a anhydrid kyseliny octovej.

Plne esterifikované vlákno je známe ako pyroxylín, ktorý sa po príslušnom spracovaní zmení na bezdymový prášok. V závislosti od podmienok nitrácie je možné získať dinitrát celulózy, ktorý sa v technike nazýva coloxylín. Používa sa aj pri výrobe strelného prachu a pevných palív. Okrem toho je celuloid vyrobený na báze koloxylínu.

Triacetylcelulóza (alebo acetát celulózy) je cenným produktom na výrobu nehorľavého filmu a acetátového hodvábu. Na tento účel sa acetát celulózy rozpustí v zmesi dichlórmetánu a etanolu a tento roztok sa pretlačí cez zvlákňovacie dýzy do prúdu teplého vzduchu. Rozpúšťadlo sa odparí a prúdy roztoku sa premenia na najtenšie vlákna acetátového hodvábu.

Celulóza nedáva reakciu "strieborného zrkadla".

Keď už hovoríme o použití celulózy, nemožno povedať, že veľké množstvo celulózy sa spotrebuje na výrobu rôznych papierov. Papier je tenká vrstva celulózových vlákien, lepená a lisovaná na špeciálnom papierenskom stroji.

Z uvedeného je už zrejmé, že využitie celulózy človekom je také široké a pestré, že využitiu produktov chemického spracovania celulózy možno venovať samostatnú časť.

KONIEC SEKCIE

Chemické vlastnosti buniek, ktoré tvoria živé organizmy, závisia predovšetkým od počtu atómov uhlíka, ktoré tvoria až 50 % sušiny. Atómy uhlíka sú hlavné organickej hmoty: proteíny, nukleové kyseliny, lipidy a sacharidy. Posledná skupina zahŕňa zlúčeniny uhlíka a vody zodpovedajúce vzorcu (CH20)n, kde n je rovné alebo väčšie ako tri. Okrem uhlíka, vodíka a kyslíka môžu molekuly obsahovať atómy fosforu, dusíka a síry. V tomto článku budeme študovať úlohu uhľohydrátov v ľudskom tele, ako aj vlastnosti ich štruktúry, vlastností a funkcií.

Klasifikácia

Táto skupina zlúčenín sa v biochémii delí do troch tried: jednoduché cukry (monosacharidy), polymérne zlúčeniny s glykozidickou väzbou - oligosacharidy a biopolyméry s veľkou molekulovou hmotnosťou - polysacharidy. Látky vyššie uvedených tried sa nachádzajú v rôznych typoch buniek. Napríklad škrob a glukóza sa nachádzajú v rastlinných štruktúrach, glykogén v ľudských hepatocytoch a bunkových stenách húb a chitín vo vonkajšej kostre článkonožcov. Všetky vyššie uvedené sú sacharidy. Úloha sacharidov v tele je univerzálna. Sú hlavným dodávateľom energie pre životne dôležité prejavy baktérií, zvierat a ľudí.

Monosacharidy

Majú všeobecný vzorec C n H 2 n O n a sú rozdelené do skupín v závislosti od počtu atómov uhlíka v molekule: triózy, tetrózy, pentózy atď. V zložení bunkových organel a cytoplazmy majú jednoduché cukry dve priestorové konfigurácie: cyklickú a lineárnu. V prvom prípade sú atómy uhlíka navzájom spojené kovalentnými sigma väzbami a tvoria uzavreté cykly, v druhom prípade uhlíkový skelet nie je uzavretý a môže mať vetvy. Na určenie úlohy uhľohydrátov v tele zvážte najbežnejšie z nich - pentózy a hexózy.

Izoméry: glukóza a fruktóza

Majú to isté molekulový vzorec C6H1206, ale iný štrukturálne pohľady molekuly. Predtým sme si volali hlavna rola sacharidy v živom organizme – energiu. Vyššie uvedené látky bunka rozkladá. V dôsledku toho sa uvoľní energia (17,6 kJ z jedného gramu glukózy). Okrem toho 36 molekuly ATP. K rozkladu glukózy dochádza na membránach (cristae) mitochondrií a ide o reťazec enzymatických reakcií – Krebsov cyklus. Je to najdôležitejší článok disimilácie, ktorý sa vyskytuje vo všetkých bunkách heterotrofných eukaryotických organizmov bez výnimky.

Glukóza sa tvorí aj v myocytoch cicavcov v dôsledku rozkladu zásob glykogénu vo svalovom tkanive. V budúcnosti sa používa ako ľahko rozložiteľná látka, pretože zásobovanie buniek energiou je hlavnou úlohou uhľohydrátov v tele. Rastliny sú fototrofy a počas fotosyntézy si produkujú vlastnú glukózu. Tieto reakcie sa nazývajú Calvinov cyklus. východiskový materiál je oxid uhličitý a akceptorom je ribolesodifosfát. K syntéze glukózy dochádza v matrici chloroplastov. Fruktóza, ktorá má rovnaký molekulový vzorec ako glukóza, obsahuje v molekule funkčná skupina ketóny. Je sladšia ako glukóza a nachádza sa v mede, ako aj v šťave z bobúľ a ovocia. teda biologická úloha sacharidov v tele je predovšetkým využiť ich ako rýchly zdroj energie.

Úloha pentóz v dedičnosti

Zastavme sa ešte pri jednej skupine monosacharidov – ribóze a deoxyribóze. Ich jedinečnosť spočíva v tom, že sú súčasťou polymérov – nukleových kyselín. Pre všetky organizmy, vrátane nebunkových foriem života, sú hlavnými nosičmi DNA a RNA dedičná informácia. Ribóza sa nachádza v molekulách RNA, zatiaľ čo deoxyribóza sa nachádza v nukleotidoch DNA. Biologická úloha uhľohydrátov v ľudskom tele teda spočíva v tom, že sa podieľajú na tvorbe jednotiek dedičnosti – génov a chromozómov.

Príklady pentóz obsahujúcich aldehydovú skupinu a bežné v flóry, sú xylóza (nachádza sa v stonkách a semenách), alfa-arabinóza (nachádza sa v gume stromov kôstkového ovocia). Teda distribúcia a biologická úloha sacharidov v tele vyššie rastliny sú dostatočne veľké.

Čo sú to oligosacharidy

Ak sú zvyšky molekúl monosacharidov, ako je glukóza alebo fruktóza, spojené Kovalentné väzby, potom vznikajú oligosacharidy – polymérne sacharidy. Úloha sacharidov v tele rastlín aj živočíchov je rôznorodá. To platí najmä pre disacharidy. Najbežnejšie z nich sú sacharóza, laktóza, maltóza a trehalóza. Takže sacharóza, inak nazývaná trstina, alebo sa nachádza v rastlinách vo forme roztoku a je uložená v ich koreňoch alebo stonkách. V dôsledku hydrolýzy vznikajú molekuly glukózy a fruktózy. je živočíšneho pôvodu. Niektorí ľudia majú intoleranciu na túto látku spojenú s hyposekréciou enzýmu laktáza, ktorý štiepi mliečny cukor na galaktózu a glukózu. Úloha uhľohydrátov v živote tela je rôznorodá. Napríklad disacharid trehalóza, pozostávajúci z dvoch zvyškov glukózy, je súčasťou hemolymfy kôrovcov, pavúkov a hmyzu. Nachádza sa aj v bunkách húb a niektorých rias.

Ďalší disacharid - maltóza alebo sladový cukor, ktorý sa nachádza v zrnách raže alebo jačmeňa pri ich klíčení, je molekula pozostávajúca z dvoch zvyškov glukózy. Vzniká v dôsledku rozkladu rastlinného alebo živočíšneho škrobu. V tenkom čreve ľudí a cicavcov sa maltóza štiepi pôsobením enzýmu maltázy. Pri jeho neprítomnosti v pankreatickej šťave dochádza k patológii v dôsledku neznášanlivosti glykogénu alebo rastlinného škrobu v potravinách. V tomto prípade sa používa špeciálna strava a do stravy sa pridáva samotný enzým.

Komplexné sacharidy v prírode

Sú veľmi rozšírené najmä v rastlinnej ríši, sú to biopolyméry a majú veľkú molekulovú hmotnosť. Napríklad v škrobe je to 800 000 a v celulóze 1 600 000. Polysacharidy sa líšia zložením monomérov, stupňom polymerizácie a dĺžkou reťazca. Na rozdiel od jednoduchých cukrov a oligosacharidov, ktoré sa dobre rozpúšťajú vo vode a majú sladkastú chuť, polysacharidy sú hydrofóbne a bez chuti. Zvážte úlohu uhľohydrátov v ľudskom tele na príklade glykogénu - živočíšneho škrobu. Syntetizuje sa z glukózy a ukladá sa v hepatocytoch a bunkách kostrového svalstva, kde je jeho obsah dvakrát vyšší ako v pečeni. Subkutánne tukové tkanivo, neurocyty a makrofágy sú tiež schopné tvoriť glykogén. Ďalší polysacharid, rastlinný škrob, je produktom fotosyntézy a vzniká v zelených plastidoch.

Od samého počiatku ľudskej civilizácie boli hlavnými dodávateľmi škrobu cenné poľnohospodárske plodiny: ryža, zemiaky, kukurica. Stále sú základom stravy veľkej väčšiny obyvateľov Zeme. Preto sú sacharidy také cenné. Úloha sacharidov v organizme je, ako vidíme, v ich využití ako energeticky náročných a rýchlo stráviteľných organických látok.

Existuje skupina polysacharidov, ktorých monoméry sú zvyšky kyseliny hyalurónovej. Nazývajú sa pektíny a sú štrukturálnymi látkami rastlinných buniek. Bohatá je na ne najmä šupka jabĺk, repná dužina. Bunkové látky pektíny regulujú vnútrobunkový tlak – turgor. V cukrárskom priemysle sa používajú ako želírovacie prostriedky a zahusťovadlá pri výrobe kvalitných odrôd marshmallows a marmelád. AT diétne jedlo používa sa ako biologický účinných látok dobre odstraňuje toxíny z hrubého čreva.

Čo sú glykolipidy

Toto je zaujímavá skupina komplexné zlúčeniny sacharidy a tuky nachádzajúce sa v nervovom tkanive. Pozostáva z mozgu a miechy cicavcov. Glykolipidy sa tiež nachádzajú v bunkové membrány. Napríklad v baktériách sa podieľajú na niektorých z týchto zlúčenín sú antigény (látky, ktoré odhaľujú krvné skupiny systému Landsteiner AB0). V bunkách zvierat, rastlín a ľudí sa okrem glykolipidov nachádzajú aj nezávislé molekuly tuku. Účinkujú predovšetkým energetická funkcia. Pri rozdelení jedného gramu tuku sa uvoľní 38,9 kJ energie. Lipidy sa vyznačujú aj štrukturálnou funkciou (sú súčasťou bunkových membrán). Tieto funkcie teda vykonávajú sacharidy a tuky. Ich úloha v tele je mimoriadne veľká.

Úloha sacharidov a lipidov v tele

V ľudských a zvieracích bunkách je možné pozorovať vzájomné premeny polysacharidov a tukov, ku ktorým dochádza v dôsledku metabolizmu. Vedci zaoberajúci sa diétou zistili, že nadmerná konzumácia škrobových potravín vedie k hromadeniu tuku. Ak má človek porušenie pankreasu, pokiaľ ide o uvoľňovanie amylázy alebo vedie sedavý životný štýl, jeho hmotnosť sa môže výrazne zvýšiť. Stojí za to pripomenúť, že potraviny bohaté na sacharidy sa rozkladajú hlavne v dvanástniku na glukózu. Je absorbovaný kapilárami klkov tenkého čreva a uložený v pečeni a svaloch vo forme glykogénu. Čím intenzívnejší je metabolizmus v tele, tým aktívnejšie sa rozkladá na glukózu. Potom ho bunky využívajú ako hlavný energetický materiál. Tieto informácie slúžia ako odpoveď na otázku, akú úlohu zohrávajú sacharidy v ľudskom tele.

Hodnota glykoproteínov

Zlúčeniny tejto skupiny látok sú zastúpené komplexom sacharidov + bielkovín. Nazývajú sa tiež glykokonjugáty. Ide o protilátky, hormóny, membránové štruktúry. Najnovšie biochemické štúdie preukázali, že ak glykoproteíny začnú meniť svoju natívnu (prirodzenú) štruktúru, vedie to k rozvoju takých komplexných ochorení, ako je astma, reumatoidná artritída a rakovina. Úloha glykokonjugátov v bunkovom metabolizme je veľká. Takže interferóny potláčajú reprodukciu vírusov, imunoglobulíny chránia telo pred patogénmi. Do tejto skupiny látok patria aj krvné bielkoviny. Poskytujú ochranné a tlmiace vlastnosti. Všetky vyššie uvedené funkcie potvrdzuje fakt, že fyziologická úloha sacharidov v organizme je rôznorodá a mimoriadne dôležitá.

Kde a ako sa tvoria sacharidy?

Hlavnými dodávateľmi jednoduchých a zložitých cukrov sú zelené rastliny: riasy, vyššie spóry, nahosemenné rastliny a kvitnúce rastliny. Všetky obsahujú vo svojich bunkách pigment chlorofyl. Je súčasťou tylakoidov – štruktúr chloroplastov. Ruský vedec K. A. Timiryazev študoval proces fotosyntézy, ktorej výsledkom je tvorba uhľohydrátov. Úlohou uhľohydrátov v rastlinnom tele je akumulácia škrobu v ovocí, semenách a cibuľkách, to znamená v vegetatívne orgány. Mechanizmus fotosyntézy je pomerne zložitý a pozostáva zo série enzymatických reakcií prebiehajúcich vo svetle aj v tme. Glukóza sa syntetizuje z oxidu uhličitého pôsobením enzýmov. Heterotrofné organizmy využívajú zelené rastliny ako zdroj potravy a energie. Sú to teda rastliny, ktoré sú prvým článkom vo všetkých a nazývajú sa producentmi.

V bunkách heterotrofných organizmov sa sacharidy syntetizujú na kanáloch hladkých (agranulárnych) endoplazmatického retikula. Potom sa využívajú ako energetický a stavebný materiál. V rastlinných bunkách sa uhľohydráty navyše tvoria v Golgiho komplexe a potom sa vytvárajú celulózové bunkové steny. V procese trávenia stavovcov sa zlúčeniny bohaté na sacharidy čiastočne rozkladajú ústna dutina a žalúdka. Hlavné disimilačné reakcie sa vyskytujú v dvanástniku. Vylučuje pankreatickú šťavu, ktorá obsahuje enzým amylázu, ktorá štiepi škrob na glukózu. Ako už bolo spomenuté, glukóza sa vstrebáva do krvi v tenkom čreve a prenáša sa do všetkých buniek. Tu sa využíva ako zdroj energie a štrukturálnej látky. To vysvetľuje úlohu uhľohydrátov v tele.

Supramembránové komplexy heterotrofných buniek

Sú charakteristické pre živočíchy a huby. Chemické zloženie a molekulárnej organizácie Tieto štruktúry sú reprezentované zlúčeninami, ako sú lipidy, proteíny a sacharidy. Úlohou uhľohydrátov v tele je účasť a stavba membrán. Ľudské a zvieracie bunky majú špeciálnu štruktúrnu zložku nazývanú glykokalyx. Táto tenká povrchová vrstva sa skladá z glykolipidov a glykoproteínov spojených s cytoplazmatická membrána. Poskytuje priame spojenie buniek s vonkajším prostredím. Tu prebieha aj vnímanie podnetov a mimobunkové trávenie. Vďaka svojmu sacharidovému obalu sa bunky zlepia a vytvoria tkanivá. Tento jav sa nazýva adhézia. Dodávame tiež, že „chvosty“ molekúl uhľohydrátov sú umiestnené nad povrchom bunky a sú nasmerované do intersticiálnej tekutiny.

Ďalšia skupina heterotrofných organizmov, húb, má tiež povrchový aparát nazývaný bunková stena. Zahŕňa komplexné cukry - chitín, glykogén. Niektoré druhy húb obsahujú aj rozpustné sacharidy, ako je trehalóza, nazývaná hubový cukor.

U jednobunkových živočíchov, ako sú nálevníky, povrchová vrstva, pelikula, obsahuje aj komplexy oligosacharidov s proteínmi a lipidmi. U niektorých prvokov je pelikula dosť tenká a neprekáža pri zmene tvaru tela. A v iných sa zahusťuje a stáva sa silným, ako škrupina, ktorá vykonáva ochrannú funkciu.

rastlinná bunková stena

Obsahuje tiež veľké množstvo uhľohydrátov, najmä celulózy, zhromaždených vo forme zväzkov vlákniny. Tieto štruktúry tvoria rámec vložený do koloidnej matrice. Pozostáva hlavne z oligo- a polysacharidov. Bunkové steny rastlinných buniek sa môžu lignifikovať. V tomto prípade sú medzery medzi celulózovými zväzkami vyplnené ďalším sacharidom - lignínom. Zvyšuje podporné funkcie bunkovej membrány. Často, najmä pri viacročných drevinách, vonkajšia vrstva, pozostávajúci z celulózy, je pokrytá tukovou látkou - suberínom. Zabraňuje prenikaniu vody do rastlinných tkanív, takže podložné bunky rýchlo odumierajú a sú pokryté vrstvou korku.

Keď zhrnieme vyššie uvedené, vidíme, že sacharidy a tuky sú v bunkovej stene rastlín úzko prepojené. Ich úlohu v tele fototrofov je ťažké podceniť, pretože glykolipidové komplexy poskytujú podporné a ochranné funkcie. Poďme študovať rozmanitosť uhľohydrátov charakteristických pre organizmy kráľovstva Drobyanka. Zahŕňa prokaryoty, najmä baktérie. Ich bunková stena obsahuje sacharid nazývaný mureín. V závislosti od štruktúry povrchového aparátu sa baktérie delia na grampozitívne a gramnegatívne.

Štruktúra druhej skupiny je zložitejšia. Tieto baktérie majú dve vrstvy: plastovú a pevnú. Prvý obsahuje mukopolysacharidy, ako je mureín. Jeho molekuly vyzerajú ako veľké sieťové štruktúry, ktoré tvoria kapsulu okolo bakteriálnej bunky. Druhú vrstvu tvorí peptidoglykán – kombinácia polysacharidov a bielkovín.

Lipopolysacharidy bunkovej steny umožňujú baktériám silne priľnúť k rôznym substrátom, ako je zubná sklovina alebo membrána eukaryotických buniek. Okrem toho glykolipidy podporujú adhéziu bakteriálnych buniek k sebe navzájom. Takto vznikajú napríklad reťazce streptokokov, zhluky stafylokokov, navyše niektoré typy prokaryotov majú dodatočnú sliznicu - peplos. Vo svojom zložení obsahuje polysacharidy a ľahko sa ničí pôsobením tvrdého žiarenia alebo kontaktom s určitými chemikáliami, ako sú antibiotiká.

§ 1. KLASIFIKÁCIA A FUNKCIE SACHARIDOV

Už v dávnych dobách sa ľudstvo zoznámilo so sacharidmi a naučilo sa, ako ich využiť vo svojom Každodenný život. Bavlna, ľan, drevo, škrob, med, trstinový cukor sú len niektoré zo sacharidov, ktoré zohrali dôležitú úlohu vo vývoji civilizácie. Sacharidy patria medzi najbežnejšie organické zlúčeniny v prírode. Sú neoddeliteľnou súčasťou buniek akéhokoľvek organizmu vrátane baktérií, rastlín a zvierat. V rastlinách tvoria sacharidy 80 - 90% sušiny, u zvierat - asi 2% telesnej hmotnosti. Ich syntézu z oxidu uhličitého a vody vykonávajú zelené rastliny pomocou energie. slnečné svetlo (fotosyntéza ). Celková stechiometrická rovnica pre tento proces je:

Glukóza a iné jednoduché sacharidy sa potom premenia na zložitejšie sacharidy, ako je škrob a celulóza. Rastliny využívajú tieto uhľohydráty na uvoľnenie energie prostredníctvom procesu dýchania. Tento proces je v podstate opakom procesu fotosyntézy:

Zaujímavé vedieť! Zelené rastliny a baktérie v procese fotosyntézy ročne absorbujú približne 200 miliárd ton oxidu uhličitého z atmosféry. V tomto prípade sa do atmosféry uvoľní asi 130 miliárd ton kyslíka a syntetizuje sa 50 miliárd ton organických zlúčenín uhlíka, najmä sacharidov.

Zvieratá nie sú schopné syntetizovať sacharidy z oxidu uhličitého a vody. Konzumáciou uhľohydrátov s jedlom trávia zvieratá energiu v nich nahromadenú na udržanie životne dôležitých procesov. vysoký obsah uhľohydráty charakterizujú také druhy našich potravín, ako sú pekárenské výrobky, zemiaky, obilniny atď.

Názov „sacharidy“ je historický. Prví zástupcovia týchto látok boli popísaní súhrnným vzorcom C m H 2 n O n alebo C m (H 2 O) n. Iný názov pre sacharidy je Sahara - kvôli sladkej chuti najjednoduchších sacharidov. Svojím spôsobom chemická štruktúra Sacharidy sú komplexná a rôznorodá skupina zlúčenín. Medzi nimi sú pomerne jednoduché zlúčeniny s molekulovou hmotnosťou asi 200 a obrovské polyméry, molekulová hmotnosť ktorá dosahuje niekoľko miliónov. Spolu s atómami uhlíka, vodíka a kyslíka môžu uhľohydráty obsahovať atómy fosforu, dusíka, síry a zriedkavo aj iné prvky.

Klasifikácia uhľohydrátov

Všetky známe sacharidy možno rozdeliť na dva veľké skupiny – jednoduché sacharidy a komplexné sacharidy. samostatná skupina pripraviť zmesové polyméry obsahujúce uhľohydráty, napr. glykoproteíny- komplex s molekulou proteínu, glykolipidy - komplex s lipidmi atď.

Jednoduché uhľohydráty (monosacharidy alebo monoózy) sú polyhydroxykarbonylové zlúčeniny, ktoré nie sú schopné tvoriť jednoduchšie molekuly uhľohydrátov pri hydrolýze. Ak monosacharidy obsahujú aldehydovú skupinu, potom patria do triedy aldóz (aldehydové alkoholy), ak ketón - do triedy ketóz (ketoalkoholy). V závislosti od počtu atómov uhlíka v molekule monosacharidu sa rozlišujú triózy (C 3), tetrózy (C 4), pentózy (C 5), hexózy (C 6) atď.

Najbežnejšie v prírode sú pentózy a hexózy.

Komplexné sacharidy ( polysacharidy, alebo obrny) sú polyméry postavené z monosacharidových zvyškov. Hydrolyzujú za vzniku jednoduchých sacharidov. Podľa stupňa polymerizácie sa delia na nízkomolekulárne ( oligosacharidy, ktorého stupeň polymerizácie je spravidla menší ako 10) a makromolekulárne. Oligosacharidy sú sacharidy podobné cukru, ktoré sú rozpustné vo vode a majú sladkú chuť. Podľa schopnosti redukovať ióny kovov (Cu 2+, Ag +) sa delia na regenerujúce a neredukujúce. Polysacharidy, v závislosti od zloženia, možno tiež rozdeliť do dvoch skupín: homopolysacharidy a heteropolysacharidy. Homopolysacharidy sú zostavené z monosacharidových zvyškov rovnakého typu a heteropolysacharidy sú zostavené zo zvyškov rôznych monosacharidov.

To, čo bolo povedané s príkladmi najbežnejších predstaviteľov každej skupiny uhľohydrátov, možno znázorniť ako nasledujúci diagram:

Funkcie uhľohydrátov

Biologické funkcie polysacharidov sú veľmi rôznorodé.

Energetická a skladovacia funkcia

Sacharidy obsahujú hlavné množstvo kalórií, ktoré človek skonzumuje s jedlom. Škrob je hlavným sacharidom v potravinách. Nachádza sa v pekárenských výrobkoch, zemiakoch, ako súčasť obilnín. Ľudská strava obsahuje aj glykogén (v pečeni a mäse), sacharózu (ako prísady do rôznych jedál), fruktózu (v ovocí a mede), laktózu (v mlieku). Polysacharidy musia byť predtým, ako sú absorbované telom, hydrolyzované tráviace enzýmy na monosacharidy. Len v tejto forme sa vstrebávajú do krvi. S prietokom krvi sa monosacharidy dostávajú do orgánov a tkanív, kde sa používajú na syntézu vlastných uhľohydrátov alebo iných látok, alebo sa štiepia, aby sa z nich extrahovala energia.

Energia uvoľnená pri rozklade glukózy sa ukladá vo forme ATP. Existujú dva procesy rozkladu glukózy: anaeróbne (v neprítomnosti kyslíka) a aeróbne (v prítomnosti kyslíka). Kyselina mliečna sa tvorí v dôsledku anaeróbneho procesu

ktoré s ťažkým fyzická aktivita hromadí sa vo svaloch a spôsobuje bolesť.

V dôsledku aeróbneho procesu sa glukóza oxiduje na oxid uhoľnatý (IV) a vodu:

V dôsledku aeróbneho rozkladu glukózy sa uvoľní oveľa viac energie ako v dôsledku anaeróbneho rozkladu. Všeobecne platí, že oxidáciou 1 g sacharidov sa uvoľní 16,9 kJ energie.

Glukóza môže podliehať alkoholovej fermentácii. Tento proces vykonávajú kvasinky za anaeróbnych podmienok:

Alkoholové kvasenie sa široko používa v priemysle na výrobu vín a etylalkoholu.

Človek sa naučil využívať nielen alkoholové kvasenie, ale našiel aj využitie mliečneho kvasenia, napríklad na získanie mliečnych produktov a nakladanie zeleniny.

U ľudí a zvierat neexistujú žiadne enzýmy schopné hydrolyzovať celulózu, napriek tomu je celulóza hlavnou zložkou potravy mnohých zvierat, najmä prežúvavcov. Žalúdok týchto zvierat obsahuje veľké množstvo baktérií a prvokov, ktoré produkujú enzým celuláza katalyzuje hydrolýzu celulózy na glukózu. Posledne menované môžu podliehať ďalším premenám, v dôsledku ktorých vznikajú kyseliny maslová, octová, propiónová, ktoré sa môžu vstrebávať do krvi prežúvavcov.

Sacharidy plnia aj rezervnú funkciu. Takže škrob, sacharóza, glukóza v rastlinách a glykogén u zvierat sú energetickou rezervou ich buniek.

Štrukturálne, podporné a ochranné funkcie

Celulóza v rastlinách a chitín u bezstavovcov a húb plnia podporné a ochranné funkcie. Polysacharidy tvoria kapsulu v mikroorganizmoch, čím spevňujú membránu. Lipopolysacharidy baktérií a glykoproteíny povrchu živočíšnych buniek zabezpečujú selektivitu medzibunkových interakcií a imunologických reakcií organizmu. Ribóza slúži stavebný materiál pre RNA a deoxyribózu pre DNA.

Vykonáva ochrannú funkciu heparín. Tento sacharid, ktorý je inhibítorom zrážania krvi, zabraňuje tvorbe krvných zrazenín. Nachádza sa v krvi a spojivové tkanivo cicavcov. Bunkové steny baktérií, tvorené polysacharidmi, držia pohromade krátke reťazce aminokyselín, chránia bakteriálne bunky pred nepriaznivými vplyvmi. Sacharidy sa podieľajú u kôrovcov a hmyzu na stavbe vonkajšej kostry, ktorá plní ochrannú funkciu.

Regulačná funkcia

Vláknina zvyšuje črevnú motilitu, čím zlepšuje trávenie.

Zaujímavou možnosťou je využitie sacharidov ako zdroja tekutého paliva – etanolu. Drevo sa odpradávna používalo na vykurovanie domácností a varenie. AT moderná spoločnosť tento druh paliva sa nahrádza inými druhmi – ropou a uhlím, ktoré sú lacnejšie a pohodlnejšie na použitie. Rastlinné suroviny sú však aj napriek niektorým nepríjemnostiam pri používaní na rozdiel od ropy a uhlia obnoviteľným zdrojom energie. Ale jeho použitie v motoroch vnútorné spaľovanieťažké. Na tieto účely je vhodnejšie použiť kvapalné palivo alebo plyn. Z nekvalitného dreva, slamy alebo iných rastlinných materiálov obsahujúcich celulózu alebo škrob možno získať tekuté palivo - etanol. Aby ste to dosiahli, musíte najskôr hydrolyzovať celulózu alebo škrob a získať glukózu:

a potom podrobiť výslednú glukózu alkoholovej fermentácii a získať etylalkohol. Po rafinácii sa môže použiť ako palivo v spaľovacích motoroch. Treba poznamenať, že v Brazílii sa na tento účel ročne získavajú miliardy litrov alkoholu z cukrovej trstiny, ciroku a manioku, ktorý sa používa v spaľovacích motoroch.