glucide

glucide (de asemenea, carbohidrați învechi) sau Zaharide formează marea clasă de produse naturale a hidroxialdehidelor sau hidroxicetonelor, precum și a compușilor derivați din aceștia și a oligo- și policondensaților lor. În general, glucidele sunt înțelese ca zahăr. Carbohidrații, împreună cu grăsimile și proteinele, constituie cea mai mare cantitate de alimente utilizabilă (inclusiv amidon) și neutilizabilă (fibre) din punct de vedere cantitativ. Pe lângă rolul lor central ca purtător de energie fiziologic, joacă un rol important ca substanță de susținere, în special în regnul plantelor și în procesele de semnalizare și recunoaștere biologică (de exemplu, recunoașterea celulă-celulă, grupele sanguine). Reprezentanții lor necondensați, monozaharidele, au lanțuri de carbon cu cel puțin trei atomi de carbon și cel puțin un centru de chiralitate (excepție: dihidroxiacetonă). Cele mai frecvente sunt monozaharidele cu cinci sau șase atomi de carbon. Două și mai multe zaharuri constau din zaharuri unice legate prin legături glicozidice. Monozaharidele (zaharuri simple, de exemplu zahărul din struguri, fructoza), dizaharidele (zaharurile duble, de exemplu zahărul granulat, lactoza, zahărul de malț) și oligozaharidele (zaharuri multiple, de exemplu rafinoza) sunt de obicei solubile în apă, au un gust dulce și sunt numite zahăr în sens restrâns. Polizaharidele (mai multe zaharuri, de exemplu amidon, celuloză, chitină), pe de altă parte, sunt adesea slab sau deloc solubile în apă și au un gust neutru.

Alte cunoștințe de specialitate recomandate

Cum se verifică rapid pipetele?

Care este modalitatea corectă de a verifica repetabilitatea pe scale?

Cântărirea corectă cu balanțele de laborator: ghidul de cântărire

Cuprins

etimologie

Deoarece multe zaharide proeminente au formula brută Cn (H2O) m, ele pot fi văzute formal ca hidrați de carbon, motiv pentru care K. Schmidt a inventat termenul carbohidrați în 1844. Reprezentanții acestei clase de substanțe pot, totuși, să se abată considerabil de la această formulă brută și să conțină alte grupuri funcționale și, de asemenea, heteroatomi, cum ar fi azotul sau sulful, în timp ce alți compuși cu aceeași formulă nu aparțin glucidelor, deoarece nu sunt hidroxialdehide sau hidroxichetone. În general, carbohidrații sunt prezenți atunci când cel puțin o grupare aldehidă sau o grupare ceto și cel puțin două grupări hidroxil pot fi găsite într-o substanță. Deoarece polizaharidele sunt formate din monozaharide, se aplică formula nC6H12O6 -> C6nH10n + 2O5n + 1 + n-1 (H2O)

Sinteza fiziologică

Zaharurile simple sunt acumulate de plante din ciclul Calvin prin fotosinteza din dioxid de carbon și apă și conțin carbon, hidrogen și oxigen. În practic toate ființele vii, aceste zaharuri simple sunt apoi legate pentru a forma mai multe zaharuri pentru depozitare sau pentru construirea celulelor. De exemplu, ficatul sintetizează glicogenul de zahăr cu lanț lung din glucoză.

Aprovizionarea cu energie a creierului este foarte dependentă de glucoză, deoarece nu poate folosi grăsimile direct pentru energie. În situațiile de înfometare fără aport de carbohidrați sau cu muncă musculară crescută, glucoza este, prin urmare, sintetizată în gluconeogeneză din produsele metabolice lactat, anumiți aminoacizi (inclusiv alanină) și glicerină. Gluconeogeneza folosește unele enzime din glicoliză, calea de descompunere a glucozei pentru producerea de ATP cu energie ridicată și NADH + H +, dar nu trebuie înțeleasă în niciun caz ca inversul acestora, deoarece pașii decisivi ai enzimelor proprii au loc sub consumul de energie. Glicoliza și gluconeogeneza sunt reglate reciproc; H. se închid reciproc într-una și aceeași celulă aproape afară. Diferite organe pot, totuși, să meargă într-un sens și altul în același timp. În cazul activității musculare puternice, glicoliza și astfel eliberarea lactatului are loc în mușchi și gluconeogeneza cu utilizarea lactatului în ficat. Aceasta mută o parte din sarcina metabolică în ficat.

alimente

Carbohidrații sunt o parte esențială a dietei umane împreună cu grăsimile și proteinele. Acestea sunt principala sursă de energie pentru organism și, spre deosebire de grăsimi, pot fi utilizate rapid, dar nu sunt considerate esențiale, deoarece organismul le poate produce în gluconeogeneză folosind energia din alte componente alimentare. Întrucât creierul depinde în mod deosebit de glucoză ca sursă de energie și nu poate utiliza grăsimile, nivelul zahărului din sânge trebuie menținut în limite înguste. Reglarea acestuia are loc prin interacțiunea insulinei și glucagonului. În cazul lipsei de carbohidrați, creierul este alimentat de corpuri cetonice, care z. B. vizibil la dietă prin miros de acetonă. O dietă complet fără carbohidrați a fost ușor tolerată în experimentele pe animale cu pui [1]. O boală independentă la om din cauza lipsei de carbohidrați este necunoscută. [2] Conținutul energetic al unui gram de carbohidrați este de aproximativ 17,2 kilojuli (kJ) (4,1 kcal).

Generarea fiziologică de energie din carbohidrați are loc în mod normal în glicoliza neoxidativă și în ciclul citrat oxidativ.

Pe termen scurt, glucoza este stocată ca glicogen în ficat și țesutul muscular. Dacă aportul de carbohidrați în țesuturi este mai mare decât consumul lor, excesul este transformat în grăsime și depozitat ca grăsime de depozit.

Exemple de alimente bogate în carbohidrați: pâine, paste, fasole, cartofi, tărâțe, orez și cereale.

Speciile de plante care contribuie în primul rând la aportul de carbohidrați în dietă sunt enumerate în articolul Crop plants.

Sistematică

În funcție de funcția lor în organism, carbohidrații pot fi împărțiți în carbohidrați structurali și carbohidrați nestructurali:

Glucidele nestructurale includ Zaharul de trestie (zaharoza) si amidonul polizaharidic. Aceste zaharuri sunt folosite pentru a genera energie sau sunt materiale de stocare.
Glucidele structurale sunt implicate în construcția peretelui celular al plantei și reprezintă o mare parte a materialului fibros din plante: celuloză, hemiceluloză etc. A.

Carbohidrații structurali pot fi digerați într-o măsură limitată doar de mamiferele cu stomac cu o singură cavitate, dar în mare parte sau complet de rumegătoare (Ruminantia), asemănătoare cămilelor (Camelidae) (acestea sunt și rumegătoare, dar nu în sens sistematic, deoarece rumegările s-au dezvoltat independent în ele) și speciile ecvine (Ecvidee).

Clasificarea în funcție de structura chimică este prezentată în secțiunea „Lista carbohidraților”.

Lista carbohidraților importanți

Zaharuri simple (monozaharide)
- Glucoza, de asemenea, dextroză sau, mai rar, dextroză
- Manoza, un epimer al glucozei
- Fructoza, inclusiv zahărul din fructe
- Riboză, parte a acidului ribonucleic (ARN)
- Deoxiriboză, parte a acidului dezoxiribonucleic (ADN)
- Galactoza, numită și zahăr slab
Zahar dublu (dizaharide)
- Zaharoză, de asemenea zahăr de sfeclă sau zahăr din trestie (glucoză + fructoză)
- Lactoză, de asemenea zahăr din lapte (glucoză + galactoză)
- Lactuloza, un zahăr din lapte modificat sintetic
- Maltoză, de asemenea zahăr de malț (glucoză + glucoză)
- Trehaloza
Triplu zahăr (trizaharide)
- Melezitoza
- Rafinoza
- Umbeliferoză
Polizaharide
- Putere
- celuloză
- Glicogen
- Chitină
- Callose
- Fructani
- Dextrani
Ciclodextrine: oligozaharide ciclice cu cavitate chirală
- α-ciclodextrină (inel de șase unități de glucoză)
- β-ciclodextrină (șapte unități de glucoză)
- γ-ciclodextrină (opt unități de glucoză)

chimie

Carbohidrații sunt hidroxi aldehide sau hidroxi cetone și compuși derivați din acestea; în forma lor cu lanț deschis au cel puțin o grupare aldehidă sau o grupare ceto în plus față de cel puțin două grupări hidroxil. Dacă este o hidroxialdehidă (grupare carbonil pe un atom de carbon terminal (aldehidă)), se numește aldoză, dacă este o hidroxicetonă (grupare carbonil pe un atom de carbon intern (cetonă)), atunci termenul zahăr decât cetoza. Funcția carbonil este o grupă funcțională extrem de reactivă: oxidabilitatea ușoară la acidul carboxilic, reducerea la alcool și atacul nucleofil ușor asupra atomului de carbon al grupării carbonil ar trebui menționate aici.