Biologins kemi:

Kolhydrater

Kolhydrater är organiska föreningar som är organiserade som ringstrukturer och som alltid består av elementen kol, väte och syre. Kolhydrater är verkligen kolhydrater eftersom förhållandet mellan väteatomer och syreatomer alltid är nästan 2:1, som i H2O.

De har också många funktioner. Det mesta av den energi du får kommer från de kolhydrater som du äter. Växter tillverkar kolhydrater som vete, majs och potatis. Kolhydrater konsumeras normalt av djur antingen genom att äta den växt som tillverkat dem eller genom att äta andra djur. Människor får också kolhydrater från fullkorn, frukt, grönsaker, mjölk, godis, läskedrycker och pasta.

Insekter tillverkar kolhydraten kitin som ett segt exoskelett för att skydda sig, och humrar och krabbor använder kitin till sina skal. Slutligen är cellulosa förmodligen den mest använda kolhydratföreningen, som består av trä och träprodukter, till exempel papper.

Monosackarider

De enklaste biologiskt viktiga kolhydraterna är monosackarider, det vill säga ett socker (mono = ett, saccharid = socker). Den allmänna formeln för alla kolhydrater är (CH2O)x där x är ett tal mellan tre och åtta. De vanligaste monosackariderna (hexoser) är glukos, galaktos och fruktos.

Glukos är den enklaste monosackariden och förmodligen det mest bekanta sockret, särskilt om du har varit på sjukhus. I naturen är glukos det socker som gröna växter producerar under fotosyntesen. Det är också den viktigaste energikällan för cellerna. Vid medicinska ingrepp krävs ofta en glukosinfusion för att de tillfrisknande patienterna snabbare ska återfå sina krafter. Galaktos finns i mjölk, och fruktos ger frukt en söt smak åt frukt. Även om den kemiska strukturen för varje socker skiljer sig åt är den kemiska formeln densamma: C6H12O6.

Disackarider

Monosackarider förenas genom dehydratiseringssyntes för att bilda disackarider, eller dubbla sockerarter (di = två). Vid dehydratiseringssyntesreaktionen frigörs vattendehydrering som en biprodukt. Den vanligaste disackariden är sackaros, även känt som bordssocker, C12H22O11. Andra vanliga disackarider är maltos (maltsocker) och laktos (mjölksocker).

Polysackarider

En ytterligare dehydratisering lägger till fler sockermolekyler tillsammans för att bilda långa kedjor som kallas polysackarider. En polysackarid avser i allmänhet en kolhydratpolymer som består av hundratals, till och med tusentals monosackarider som är kovalent bundna till varandra. Celler använder polysackarider av flera skäl, bland annat för att lagra överskottsglukos i form av stärkelse i växter och glykogen i djur. Den stora polysackariden cellulosa är en strukturell komponent som finns i växter och som ger dem deras styvhet och flexibilitet.