Υδατάνθρακας
Carbohydrate, Σάκχαρο
- Μία κατηγορία Οργανικών Ενώσεων
Ετυμολογία[]
 Υδατάνθρακες
|
|---|
| Κατηγορίες
|
| Γενικά |
| Μονοσακχαρίτες |
|
|
| Δισακχαρίτες |
|
|
| Πολυσακχαρίτες |
|
|
| Υδατοανθρακοειδή |
|
Η ονομασία "Υδατάνθρακας" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "άνθρακας".
Εισαγωγή[]
Οργανική Χημική Ένωση που αποτελείται από άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο και αποτελεί το βασικό συστατικό των κυττάρων.
Στους υδατάνθρακες τα άτομα άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου εμφανίζουν μια σχέση 1:2:1 αντίστοιχα. Ο όρος υδατάνθρακας πηγάζει από τη σχέση δύο προς ένα του υδρογόνου προς το οξυγόνο, ίδια με αυτή που υπάρχει και στο ύδωρ. Αποτελούν κυρίως δομικά και αποταμιευτικά υλικά των κυττάρων.
Ταξινομία[]
Όταν οι υδατάνθρακες αποτελούνται από ένα μόνο σάκχαρο λέγονται μονοσακχαρίτες, από δύο, δισακχαρίτες, ενώ οι υδατάνθρακες με πολλές μονάδες μονοσακχαριτών λέγονται πολυσακχαρίτες.
Μονοσακχαρίτες,[]
Οι μονοσακχαρίτες είναι απλά σάκχαρα που περιέχουν από τρία ως επτά άτομα άνθρακα.
Τριόζες[]
Οι απλούστεροι μονοσακχαρίτες είναι με τρία άτομα άνθρακα (τριόζες), όπως η γλυκεριναλδεΰδη.
Πεντόζες[]
Η ριβόζη και η δεσοξυριβόζη είναι πεντόζες, δηλαδή σάκχαρα με πέντε άτομα άνθρακα και είναι δομικά συστατικά των νουκλεϊκών οξέων (RNA και DNA αντίστοιχα).
Εξόζες[]
Η γλυκόζη, η φρουκτόζη, η γαλακτόζη και άλλα σάκχαρα που περιέχουν έξι άτομα άνθρακα, ονομάζονται εξόζες.
Η γλυκόζη (C6H12Ο6), ο πιο διαδεδομένος μονοσακχαρίτης, είναι ιδιαίτερα σημαντική ένωση για τις διαδικασίες της ζωής. Κατά τη φωτοσύνθεση τα φύκη και τα φυτά παράγουν γλυκόζη από διοξείδιο του άνθρακα και νερό, αξιοποιώντας ως πηγή ενέργειας την ηλιακή ακτινοβολία. Αργότερα, κατά την κυτταρική αναπνοή, τα κύτταρα διασπούν τους ομοιοπολικούς δεσμούς της γλυκόζης ελευθερώνοντας την αποθηκευμένη σ’ αυτούς ενέργεια, έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις κυτταρικές λειτουργίες. Είναι τόσο σημαντικός ο ρόλος της γλυκόζης στο μεταβολισμό, ώστε η συγκέντρωσή της στο αίμα των ανθρώπων και άλλων εξελιγμένων οργανισμών ρυθμίζεται προσεκτικά και με τέτοιο τρόπο, ώστε να διατηρείται σχετικά σταθερή.
Η γλυκόζη και η φρουκτόζη έχουν πανομοιότυπους μοριακούς τύπους αλλά η διάταξη των ατόμων τους στο χώρο είναι διαφορετική. Οι ιδιότητες κάθε χημικής ένωσης εξαρτώνται ως ένα βαθμό από τη μορφή της στο χώρο. Γενικά, η τρισδιάστατη απεικόνιση των χημικώνμορίων βοηθά να κατανοήσουμε τη σχέση που υπάρχει ανάμεσα στηδομή των μορίων αυτών και στη βιολογική λειτουργία τους.
Η γλυκόζη και η φρουκτόζη είναι δομικά ισομερείς ενώσεις. Εξ αιτίας των διαφορών που εμφανίζουν τα μόρια αυτά στη στερεοδιάταξή τους έχουν και διαφορετικές χημικές ιδιότητες. Μια γνωστή διαφορά τους είναι ότι η φρουκτόζη έχει πιο γλυκιά γεύση από τη γλυκόζη.
Δισακχαρίτες[]
Ένας δισακχαρίτης αποτελείται από δύο μονοσακχαρίτες, ενωμένους μεταξύ τους ενώνονται με ένα ομοιοπολικό δεσμό (γλυκοζιτικό δεσμό), με σύγχρονη απόσπαση ενός μορίου νερού.
- Η μαλτόζη αποτελείται από δύο μόρια γλυκόζης ενωμένα μεταξύ τους ενώ
- η σακχαρόζη, η κοινή ζάχαρη, αποτελείται από ένα μόριο γλυκόζης και ένα μόριο φρουκτόζης.
- Η λακτόζη, το σάκχαρο του γάλακτος, δημιουργείται από γλυκόζη και γαλακτόζη.
Η υδρόλυση ενός δισακχαρίτη, έχει ως προϊόντα τους δύο μονοσακχαρίτες που τον αποτελούν. Η μαλτόζη για παράδειγμα, κατά την πέψη, υδρολύεται σε δύο μόρια γλυκόζης.
Η μαλτόζη, ένας δισακχαρίτης, συντίθεται όταν δυο μόρια γλυκόζης, παρουσία του κατάλληλου ενζύμου, ενώνονται με ταυτόχρονη απομάκρυνση ενός μορίου νερού.
Πολυσακχαρίτες[]
Οι σπουδαιότεροι πολυσακχαρίτες, είναι το γλυκογόνο, η κυτταρίνη και το άμυλο
Πολυσακχαρίτες:
- α) άμυλο βρίσκεται στους αμυλοπλάστες των κυττάρων της πατάτας,
- β) κόκκοι γλυκογόνου βρίσκονται στα ζωικά κύτταρα, *γ) κυτταρίνη βρίσκεται στο κυτταρικό τοίχωμα όλων των φυτικών κυττάρων.
Ένας πολυσακχαρίτης είναι ένα πολυμερές αποτελούμενο από επαναλαμβανόμενες μονάδες απλών σακχάρων,συνήθως γλυκόζης.
Παρ όλο που ο ακριβής αριθμός των μονομερών ποικίλλει, συνήθως αυτά ξεπερνούν τις μερικές χιλιάδες. Η δομή των πολυσακχαριτών στο χώρο ποικίλλει μεταξύ ευθείων και διακλαδισμένων αλυσίδων. Επειδή αποτελούνται από μόρια γλυκόζης με διαφορετικήδιάταξη, οι φυσικοχημικές ιδιότητές τους διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους.
- Το άμυλο, που αποτελεί τον αποταμιευτικό πολυσακχαρίτη των φυτών, είναι ένα πολυμερές, αποτελούμενο από μόρια γλυκόζης ενωμένα μεταξύ τους με α-1,4 γλυκοζιτικούς δεσμούς, με τέτοιο τρόπο ώστε να σχηματίζονται σπειροειδείς αλυσσίδες. Τα φυτά αποθηκεύουν το άμυλο σε ειδικούς σχηματισμούς τους. Όταν το κύτταρο χρειάζεται ενέργεια για τις κυτταρικές λειτουργίες του, υδρολύει το άμυλο απελευθερώνοντας μόρια γλυκόζης. Οι άνθρωποι και άλλα ζώα που τρέφονται με φυτικές τροφές έχουν ένζυμα γι’ αυτήν την υδρόλυση.
- Το γλυκογόνο αποτελεί τη μορφή με την οποία αποθηκεύεται η γλυκόζη στους ζωικούς ιστούς. Το μόριό του είναι διακλαδισμένο και περισσότερο υδατοδιαλυτό από κείνο το αμύλου. Το γλυκογόνο αποθηκεύεται κυρίως στο συκώτι και στα μυικά κύτταρα.
- Η γλυκόζη δεν μπορεί να αποταμιευτεί στη μορφή του μονοσακχαρίτη.Το μόριό της είναι μικρό, μη φορτισμένο και εύκολα διαλυτό. Αντίθετατα μόρια του γλυκογόνου και του αμύλου, που είναι πολύ μεγαλύτερακαι λιγότερο διαλυτά, δεν μπορούν εύκολα να βγουν από το κύτταρο. Ετσι τα κύτταρα προτιμούν να την αποθηκεύουν υπό μορφή πολυσακχαριτών οι οποίοι όμως, εύκολα υδρολύονται σε απλά σάκχαρα. Η κυτταρίνη είναι αδιάλυτη στο νερό, διότι οι γλυκοζιτικοί δεσμοί είναι διαφορετικοί από αυτούς του αμύλου και του γλυκογόνου και έτσι σχηματίζονται ευθείες αλυσσίδες. Τέτοιοι δεσμοί δεν διασπώνται από το ένζυμο αμυλάση που υδρολύει το άμυλο. Οι άνθρωποι δεν διαθέτουν ένζυμα που να μπορούν να κάνουν πέψη της κυτταρίνης ώστε να την αξιοποιήσουν ως θρεπτικό υλικό. Παρ’ όλα αυτά, η κυτταρίνη είναι σημαντικό συστατικό της διατροφής και συμβάλλει στη σωστή λειτουργία του πεπτικού σωλήνα λόγω της ινώδους κατασκευής της.
Οι υδατάνθρακες είναι η πιο διαδεδομένη ομάδα οργανικών χημικών ενώσεων στον πλανήτη μας, ενώ η κυτταρίνη, συγκεκριμένα, είναι ο πιο διαδεδομένος πολυσακχαρίτης. Το ξύλο κατά το ήμισυ σχεδόν αποτελείται από κυτταρίνη, ενώ το βαμβάκι κατά 90%.
Στα φυτικά κύτταρα η κυτταρίνη σχηματίζει ένα σκληρό κυτταρικό τοίχωμα που τα περιβάλλει.
Διαφοροποιημένοι και σύνθετοι υδατάνθρακες.[]
Οι υδατάνθρακες μπορούν να ενώνονται με πρωτεΐνες, δημιουργώντας γλυκοπρωτεΐνες, που εμφανίζονται στην εξωτερική πλευρά της πλασματικής μεμβράνης πολλών ζωικών κυττάρων.
Οι περισσότερες από τις πρωτεΐνες που εκκρίνουν τα κύτταρα είναι γλυκοπρωτεΐνες. Όταν οι υδατάνθρακες ενώνονται με λιπίδια παράγονται γλυκολιπίδια συστατικά επίσης της επιφάνειας των πλασματικών μεμβρανών που μαζί με τις γλυκοπρωτεΐνες παίζουν πολύ σημαντικόρόλο στην αναγνώριση και σύνδεση γειτονικών κυττάρων.
Υποσημειώσεις[]
Εσωτερική Αρθρογραφία[]
- Σάκχαρο
- Λίπος
Βιβλιογραφία[]
Ιστογραφία[]
| Κίνδυνοι Χρήσης
|
|---|
|
Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες "Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι Επίσης, |
- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν
- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)