Angliavandenių chemija

Angliavandeniai arba sacharidai yra gausiausia biomolekulės. Angliavandeniai naudojami energijai kaupti, nors jie atlieka ir kitas svarbias funkcijas. Tai yra angliavandenių chemijos apžvalga, apimanti angliavandenių rūšis, jų funkcijas ir angliavandenių klasifikaciją.

Visi angliavandeniai turi tuos pačius tris elementus, nesvarbu, ar angliavandeniai yra paprastas cukrus, krakmolas ar kiti polimerai. Šie elementai yra:

• Anglies (C)
• Vandenilis (H)
• Deguonis (O)

Skirtingi angliavandeniai susidaro dėl to, kaip šie elementai jungiasi vienas su kitu ir pagal kiekvieno tipo atomų skaičių. Paprastai vandenilio atomų ir deguonies atomų santykis yra 2: 1, tai yra tas pats, kaip santykis vandenyje.

Žodis „angliavandeniai“ kilęs iš graikų kalbos žodžio sakharonas, o tai reiškia „cukrus“. Chemijoje angliavandeniai yra įprasta klasė paprasti organiniai junginiai. Angliavandenis yra aldehidas arba ketonas, turintys papildomų hidroksilo grupių. Vadinami paprasčiausi angliavandeniai

Du monosacharidai jungiasi, sudarydami a disacharidas. Monosacharidai ir disacharidai yra vadinami cukrų ir paprastai pavadinimai baigiasi priesaga -ose. Daugiau nei du monosacharidai jungiasi, sudarydami oligosacharidus ir polisacharidus.

Kasdien vartojant žodį „angliavandeniai“ reiškia bet kokį maistą, kuriame yra daug cukraus ar krakmolo. Šiuo atveju angliavandeniai apima stalo cukrų, želė, duoną, grūdus ir makaronus, net jei šiuose maisto produktuose gali būti kitų organinių junginių. Pavyzdžiui, grūduose ir makaronuose taip pat yra šiek tiek baltymų.

Angliavandeniai atlieka keletą biocheminių funkcijų:

• Monosacharidai tarnauja kaip ląstelių metabolizmo kuras.
• Monosacharidai naudojami keliose biosintezės reakcijose.
• Monosacharidai gali būti paversti erdvę taupančiais polisacharidais, tokiais kaip glikogenas ir krakmolas. Šios molekulės suteikia kaupiamą energiją augalų ir gyvūnų ląstelėms.
• Angliavandeniai naudojami formuojant struktūrinius elementus, tokius kaip chitinas gyvūnuose ir celiuliozė augaluose.
• Angliavandeniai ir modifikuoti angliavandeniai yra svarbūs organizmo apvaisinimui, vystymuisi, kraujo krešėjimui ir imuninės sistemos veiklai.

• Monosacharidai: gliukozė, fruktozė, galaktozė
• Disacharidai: sacharozė, laktozė
• Polisacharidai: chitinas, celiuliozė

Monosacharidai klasifikuojami pagal tris charakteristikas:

• Anglies atomų skaičius molekulėje
• Karbonilo grupės vieta
• chiralumas angliavandenių
• Aldose - monosacharidas, kuriame karbonilo grupė yra aldehidas
• Ketonas - monosacharidas, kuriame karbonilo grupė yra ketonas
• Triose - monosacharidas su 3 anglies atomais
• Tetrozė - monosacharidas su 4 anglies atomais
• Pentozė - monosacharidas su 5 anglies atomais
• Heksozė - monosacharidas su 6 anglies atomais
• Aldoheksozė - 6 anglies aldehidas (pvz., Gliukozė)
• Aldopentozė - 5 anglies aldehidas (pvz., Ribozė)
• Ketoheksozė - 6 anglies heksozė (pvz., Fruktozė)

A monosacharidas yra D arba L, atsižvelgiant į asimetrinės anglies, esančios toliausiai nuo karbonilo grupės, orientaciją. D cukruje hidroksilo grupė yra dešinėje molekulės, užrašyta kaip Fišerio projekcija. Jei hidroksilo grupė yra molekulės kairėje, tai yra L cukrus.