Ich wzór ogólny to:
CnH2nOn
gdzie:
Cukry dzielą się zasadniczo na proste, oligosacharydy oraz cukry złożone.
Węglowodany to produkt fotosyntezy – rośliny syntezują je z dwutlenku węgla oraz wody. Zbudowane są z co najmniej kilku grup karboksylowych i z co najmniej jednej grupy karbonylowej.
Funkcje węglowodanów w organizmach żywych:
- dostarczają energii niezbędnej do pracy mózgu,
- tworzą zapasy energetyczne (u ludzi w postaci glikogenu),
- tanowią materiał odżywczy,
- wchodzą w skład DNA i RNA,
- hamują krzepnięcie krwi,
- biorą udział w budowie struktur komórkowych,
- chronią białka ustrojowe,
- rozkładają kwasy tłuszczowe, chronią organizm przez nadprodukcją ciał ketonowych i zakwaszeniem,
- odżywiają mózg, rdzeń kręgowy i krwinki czerwone (glukoza),
- uczestniczą w mechanizmie rozpoznawania komórek przez limfocyty.
pixabay.com
Cukry proste – monosacharydy
Nie ulegają dalszemu rozpadowi na mniejsze podjednostki. Są zbudowane z od 3 do 7 atomów węgla i dzielą się ze względu na liczbę atomów węgla (triozy, tetrozy, pentozy, heksozy, heptozy). Wszystkie monosacharydy są rozpuszczalne w wodzie. Większość z nich charakteryzuje się słodkim smakiem, są poza tym bezwonne i bezbarwne. Cukry proste to monomery, z których powstają disacharydy, oligosacharydy oraz cukry złożone (wielocukry). Należą do nich glukoza, galaktoza, mannoza, fruktoza, ryboza oraz deoksyryboza. Są wchłaniane bez wcześniejszej obróbki chemicznej i powodują natychmiastowy wyrzut glukozy do krwi.Disacharydy - dwucukry
Zbudowane są z dwóch monosacharydów – powstają w wyniku ich reakcji kondensacji (zarówno jednakowych, jak różnych cząsteczek). Przykładowo laktoza, czyli cukier występujący w produktach mlecznych, powstaje z połączenia glukozy i galaktozy, natomiast sacharoza (cukier stołowy) to łączenie glukozy i fruktozy. Z dwóch cząsteczek glukozy powstaje z kolei maltoza, czyli cukier słodowy otrzymywany w wyniku hydrolizy skrobi, użytkowany jako substancja słodząca lub pożywka dla bakterii.Disacharydy, podobnie jak cukry proste są bezwonne, bezbarwne i słodkie.
pixabay.com
Oligosacharydy
Sacharydy pośrednie pomiędzy monosacharydami i cukrami złożonymi. Są zbudowane z od 2 do 10 monomerów (cukrów prostych). Oligosacharydy powstające z połączenia dwóch monomerów to zatem tym samym disacharydy. Ich właściwości są podobne do właściwości monosacharydów, jednak niektóre z nich nie redukują (nie wykazują cech aldehydów). W organizmach żywych oligosacharydy rozkładane są przy udziale glikozydaz.Cukry złożone – polisacharydy
Powstają w wyniku złączenia wiązaniami glikozydowymi reszt monosacharydów lub ich pochodnych. Mogą być zbudowane z jednego tylko rodzaju cząsteczek monosacharydów (skrobia, glikogen) i zaliczane są wtedy homopolisacharydów, lub z cząsteczek różnych monosacharydów, tworząc tym samym heteropolisacharydy (kwas hialuronowy, heparyna). Nie wykazują właściwości redukcyjnych, nie wykazują też słodkiego smaku. Z wodą tworzą układy koloidalne lub są w niej nierozpuszczalne. Pod wpływem hydrolaz glikozydowych i kwasów nieorganicznych ulegają częściowemu rozkładowi do oligosacharydów lub całkowitemu do cukrów prostych. Zaliczamy do nich m.in. glikogen, celulozę, pektynę, chitynę czy skrobię. Łańcuchy sacharydów mogą być nierozgałęzione i dobrze rozpuszczalne w wodzie (amylozy) lub silnie rozgałęzione i nierozpuszczalne w wodzie (amylopektyny).
pixabay.com
- skrobia – jest cukrem zapasowym roślin, nie rozpuszcza się w zimnej wodzie, ani w rozpuszczalnikach organicznych. Po dolaniu gorącej wody zaczyna pęcznieć i tworzy kleik skrobiowy. Występuje zarówno w formie amylozy i amylopektyny;
- glikogen – główny wielocukier stanowiący materiał zapasowy u organizmów zwierzęcych. Kumuluje się w wątrobie oraz w tkankach mięśni poprzecznie prążkowanych;
- celuloza – składnik budulcowy ścian komórkowych roślin wyższych, wchodzi w skład błonnika;
- błonnik – jest to polisacharyd, który nie ulega procesom trawiennym i nie jest źródłem energii dla organizmu. W skład błonnika wchodzą głównie celuloza oraz pektyny. Błonnik w postaci pektyn jest rozpuszczalny w wodzie i tworzy w żołądku galaretowatą masę. Błonnik wpływa na trawienie innych cukrów (np. fruktozy zawartej w owocach), powodując, że glukoza wolniej uwalnia się do krwi. Błonnik jest bardzo istotnym składnikiem pokarmowym o charakterze profilaktycznym, ponieważ zapobiega cukrzycy i otyłości;
- kwas hialuronowy – jest głównym składnikiem mazi stawowej oraz wiąże wodę w skórze właściwej.
Produkty zbożowe/USDA
Bibliografia
- Lubert Stryer, Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko; “Biochemia”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009;
- Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee; “Biologia”; Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996;
- John McMurry; “Chemia organiczna ”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2005;
- Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. II”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998;
- K.M. Pazdro; “Podstawy chemii dla kandydatów na wyższe uczelnie”; Wydawnictwo Edukacyjne, Warszawa 1991;
- promil
