Chimia biologiei: Carbohidrații

Carbohidrații

Carbohidrații sunt compuși organici care sunt organizați ca structuri inelare și sunt întotdeauna compuși din elementele carbon, hidrogen și oxigen. Carbohidrații sunt cu adevărat hidrați de carbon, deoarece raportul dintre atomii de hidrogen și atomii de oxigen este întotdeauna de aproape 2:1, ca în H2O.

Ei au, de asemenea, multe funcții. Cea mai mare parte a energiei pe care o primiți provine din carbohidrații pe care îi consumați. Plantele produc carbohidrați, cum ar fi grâul, porumbul și cartofii. În mod normal, carbohidrații sunt consumați de animale, fie prin consumul plantei care i-a fabricat, fie prin consumul altor animale. Oamenii primesc, de asemenea, carbohidrați din cereale integrale, fructe, legume, lapte, dulciuri, băuturi răcoritoare și paste făinoase.

Insectele fabrică carbohidratul chitină ca exoschelet dur pentru protecție, iar homarii și crabii folosesc chitina pentru carapacea lor. În cele din urmă, celuloza este probabil cel mai utilizat compus de carbohidrați, cuprinzând lemnul și produsele din lemn, cum ar fi hârtia.

Monosacaride

Cei mai simpli carbohidrați importanți din punct de vedere biologic sunt monosacaridele, ceea ce înseamnă un singur zahăr (mono = unul, zaharidă = zahăr). Formula generală pentru orice carbohidrat este (CH2O)x, unde x este orice număr între trei și opt. Cele mai comune monosacaride (hexoze) sunt glucoza, galactoza și fructoza.

Glucoza este cea mai simplă monosacaridă și probabil cel mai familiar zahăr, mai ales dacă ați fost în spital. În natură, glucoza este zahărul pe care plantele verzi îl produc în timpul fotosintezei. Este, de asemenea, principala sursă de energie pentru celule. Procedurile medicale necesită adesea o perfuzie cu glucoză pentru ca pacienții în curs de recuperare să își recapete mai repede forțele. Galactoza se găsește în lapte, iar fructoza dă fructelor o aromă dulce. Deși structura chimică a fiecărui zahăr diferă, formula chimică este aceeași: C6H12O6.

Dizaharide

Monosacaridele se unesc prin sinteza deshidratării pentru a forma dizaharide, sau zaharuri duble (di = două). Reacția de sinteză prin deshidratare eliberează apă de deshidratare ca produs secundar. Cea mai frecventă dizaharidă este zaharoza, cunoscută și sub numele de zahăr de masă, C12H22O11. Alte dizaharide comune includ maltoza (zahărul din malț) și lactoza (zahărul din lapte).

Polizaharidele

Dishidratarea ulterioară adaugă mai multe molecule de zahăr împreună pentru a forma lanțuri lungi cunoscute sub numele de polizaharide. O polizaharidă se referă, în general, la un polimer de carbohidrați format din sute, chiar mii de monosacaride legate între ele în mod covalent. Celulele folosesc polizaharidele din mai multe motive, inclusiv pentru stocarea excesului de glucoză sub formă de amidon la plante și de glicogen la animale. Polizaharida mare, celuloza, este o componentă structurală care se găsește în plante și care le conferă rigiditate și flexibilitate.

.