Klasifikacija ugljenih hidrata - monosaharidi, dizaharidi i polisaharidi

Jedna od sorti organskih spojeva neophodnih za potpuno funkcionisanje ljudskog tijela su ugljeni hidrati.

Prema njihovoj strukturi dijele se na nekoliko vrsta - monosaharidi, disaharidi i polisaharidi. Treba razumjeti zašto su potrebni i koja su im hemijska i fizička svojstva.

Klasifikacija ugljenih hidrata

Ugljikohidrati su jedinjenja koja sadrže ugljik, vodik i kisik. Najčešće su prirodnog podrijetla, mada su neki stvoreni industrijski. Njihova uloga u životu živih organizama je ogromna.

Njihove glavne funkcije su sljedeće:

1. Energija. Ovi spojevi su glavni izvor energije. Većina organa može u potpunosti raditi zbog energije dobivene tijekom oksidacije glukoze.
2. Strukturni. Ugljikohidrati su neophodni za stvaranje gotovo svih tjelesnih stanica. Vlakna igra ulogu potpornog materijala, a složene kosti nalaze se u kostima i hrskavici. Jedna od komponenti ćelijskih membrana je hijaluronska kiselina. Spojevi ugljikohidrata također su potrebni u proizvodnji enzima.
3. Zaštitna. Kad tijelo funkcionira, provode se žlijezde koje luče sekretorne tekućine potrebne za zaštitu unutarnjih organa od patogenih učinaka. Znatan dio tih tekućina predstavljaju ugljeni hidrati.
4. Regulatorna. Ova se funkcija očituje u učinku glukoze na ljudsko tijelo (podržava homeostazu, kontrolira osmotski pritisak) i vlakana (utječe na pokretljivost gastrointestinalnog sustava).
5. Posebne karakteristike. Karakteristične su za određene vrste ugljikohidrata. Takve posebne funkcije uključuju: učešće u procesu prenosa nervnih impulsa, formiranje različitih krvnih grupa itd.

Na temelju činjenice da su funkcije ugljikohidrata prilično raznolike, može se pretpostaviti da se ti spojevi trebaju razlikovati po svojoj strukturi i značajkama.

To je tačno i njihova glavna klasifikacija uključuje takve sorte kao što su:

1. Monosaharidi. Smatraju se najjednostavnijim. Preostale vrste ugljikohidrata ulaze u proces hidrolize i razgrađuju se na manje komponente. Monosaharidi nemaju tu sposobnost, oni su krajnji proizvod.
2. Disaharidi. U nekim se klasifikacijama klasificiraju kao oligosaharidi. Sadrže dvije molekule monosaharida. Na njima se disaharid deli tokom hidrolize.
3. Oligosaharidi. Sastav ovog spoja sadrži od 2 do 10 molekula monosaharida.
4. Polisaharidi. Ova jedinjenja su najveća sorta. Sadrže više od 10 molekula monosaharida.

Svaka vrsta ugljikohidrata ima svoje karakteristike. Morate ih uzeti u obzir da biste shvatili kako svaki od njih utječe na ljudsko tijelo i koje su njegove koristi.

Monosaharidi

Ti spojevi su najjednostavniji oblik ugljikohidrata. Sadrže jednu molekulu, stoga ih tokom hidrolize ne dijele u male blokove. Kada se monosaharidi kombinuju, nastaju disaharidi, oligosaharidi i polisaharidi.

Odlikuje ih čvrsto stanje nakupljanja i slatkast okus. Imaju sposobnost rastvaranja u vodi. Također se mogu otopiti u alkoholima (reakcija je slabija nego s vodom). Monosaharidi jedva reagiraju na miješanje s etrima.

Najčešće se spominju prirodni monosaharidi. Neke od njih ljudi konzumiraju hranom. Tu spadaju glukoza, fruktoza i galaktoza.

Nalaze se u namirnicama kao što su:

• med;
• Čokolada
• voće
• neke vrste vina;
• sirupi itd.

Glavna funkcija ugljenih hidrata ove vrste je energija. Ne može se reći da tijelo ne može bez njih, ali oni imaju svojstva koja su važna za cjelovito funkcioniranje tijela, na primjer, sudjelovanje u metaboličkim procesima.

Tijelo najbrže asimilira monosaharide onoga što se događa u probavnom traktu. Proces asimilacije složenih ugljenih hidrata, za razliku od jednostavnih spojeva, nije tako jednostavan. Prvo se složeni spojevi moraju odvojiti do monosaharida, tek nakon toga se apsorbuju.

Glukoza

Ovo je jedna od uobičajenih vrsta monosaharida. To je bijela kristalna supstanca koja se formira prirodnim putem - tijekom fotosinteze ili tijekom hidrolize. Formula ovog spoja je C6H12O6. Supstanca je visoko topiva u vodi, ima slatkast ukus.

Glukoza daje energiji ćelija mišićnog i moždanog tkiva. Kada se proguta, tvar se apsorbuje, ulazi u krvotok i širi se po tijelu. Tamo se njegova oksidacija događa s oslobađanjem energije. To je glavni izvor energije za mozak.

S nedostatkom glukoze u tijelu se razvija hipoglikemija koja prije svega utječe na funkcioniranje moždanih struktura. Međutim, njegov pretjerani sadržaj u krvi je također opasan jer dovodi do razvoja dijabetesa. Također, kada konzumiramo velike količine glukoze, tjelesna težina počinje se povećavati.

Fruktoza

Pripada broju monosaharida i vrlo je sličan glukozi. Karakterizira ga sporija stopa asimilacije. To je zbog toga što asimilacija zahtijeva da se fruktoza prvo pretvara u glukozu.

Zbog toga se ovaj spoj smatra sigurnim za dijabetičare, jer njegova konzumacija ne dovodi do oštre promjene količine šećera u krvi. Ipak, kod takve dijagnoze je i dalje potreban oprez.

Ova supstanca može se dobiti iz bobica i voća, a takođe i iz meda. Obično ga je tamo u kombinaciji sa glukozom. Spoj je također svojstven bijeloj boji. Okus je sladak, a ovo svojstvo je intenzivnije nego u slučaju glukoze.

Ostala jedinjenja

Postoje i druga monosaharidna jedinjenja. Mogu biti prirodne i polu-umjetne.

Galaktoza pripada prirodnom. Nalazi se i u hrani, ali ne pojavljuje se u svom čistom obliku. Galaktoza je rezultat hidrolize laktoze. Njegov glavni izvor naziva se mlijeko.

Ostali prirodni monosaharidi su riboza, deoksiriboza i manoza.

Postoje i sorte takvih ugljikohidrata, za koje se koriste industrijske tehnologije.

Te se supstance nalaze i u hrani i ulaze u ljudsko tijelo:

• ramnoza;
• eritruloza;
• ribuloza;
• D-ksiloza;
• L-aloza;
• D-sorboza itd.

Svaki od ovih spojeva odlikuje se osobinama i funkcijama.

Disaharidi i njihova upotreba

Sljedeća vrsta ugljikohidratnih spojeva su disaharidi. Smatraju se složenim tvarima. Kao rezultat hidrolize iz njih se formiraju dvije molekule monosaharida.

Ova vrsta ugljenih hidrata ima sljedeće karakteristike:

• tvrdoća
• rastvorljivost u vodi;
• loša rastvorljivost u koncentriranim alkoholima;
• slatki ukus;
• boja - od bijele do smeđe.

Glavna kemijska svojstva disaharida su reakcije hidrolize (glikozidne veze se prekidaju i stvaraju se monosaharidi) i kondenzacija (formira se polisaharidi).

Postoje 2 vrste takvih jedinjenja:

1. Restorativni. Njihova karakteristika je prisustvo slobodne polu-acetalne hidroksilne grupe. Zbog njega takve tvari imaju reducirajuća svojstva. U ovu grupu ugljenih hidrata spadaju cellobioza, maltoza i laktoza.
2. Ne popravljajte. Ova jedinjenja se ne mogu reducirati, jer im nedostaje polu-acetal hidroksilna grupa. Najpoznatije tvari ovog tipa su saharoza i trehaloza.

Ova jedinjenja su rasprostranjena u prirodi. Mogu se naći kako u slobodnom obliku, tako i kao dio ostalih spojeva. Disaharidi su izvor energije, jer se iz njih stvara glukoza tokom hidrolize.

Laktoza je veoma važna za djecu, jer je glavna komponenta hrane za bebe. Druga funkcija ugljenih hidrata ove vrste je strukturna, jer su dio celuloze, koja je neophodna za stvaranje biljnih stanica.

Karakterizacija i karakteristike polisaharida

Druga vrsta ugljenih hidrata su polisaharidi. Ovo je najkompleksnija vrsta veze. Sastoje se od velikog broja monosaharida (njihova glavna komponenta je glukoza). U probavnom traktu polisaharidi se ne apsorbiraju - njihovo cijepanje preliminarno se vrši.

Značajke ovih tvari su sljedeće:

• netopljivosti (ili slabe rastvorljivosti) u vodi;
• žućkasta boja (ili bez boje);
• nemaju miris;
• gotovo su svi ukusni (neki imaju slatki ukus).

Kemijska svojstva tih tvari uključuju hidrolizu koja se provodi pod utjecajem katalizatora. Rezultat reakcije je raspadanje spoja u strukturne elemente - monosaharide.

Još jedno svojstvo je stvaranje derivata. Polisaharidi mogu reagirati s kiselinama.

Proizvodi nastali tokom tih procesa vrlo su raznoliki. To su acetati, sulfati, esteri, fosfati itd.

Primjeri polisaharida:

• skrob;
• celuloza;
• glikogen;
• hitin.

Edukativni video o funkcijama i klasifikaciji ugljikohidrata:

Ove tvari su važne za potpuno funkcioniranje cijelog organizma i stanica pojedinačno. Opskrbljuju tijelo energijom, učestvuju u stvaranju ćelija, štite unutrašnje organe od oštećenja i štetnih učinaka. Oni također igraju ulogu rezervnih tvari koje su životinjama i biljkama potrebne u slučaju teškog razdoblja.