Carbohidrați - structura și distribuția carbohidraților. Proprietățile chimice ale monozaharidelor - reacții redox, esteri de monozaharide, glicozide. Glucidele complexe și proprietățile acestora. Biosinteza și metabolismul carbohidraților. Semnificația biologică a carbohidraților.
Carbohidrați - sunt substanțe organice naturale compuse din atomi de C, H și O. Din punct de vedere chimic sunt hidroxialdehide sau hidroxichetone.
În natură, carbohidrații au o mare importanță:
Ø parte a corpurilor, celulelor și țesuturilor de plante și animale
Ø bloc de construcție a acidului nucleic (NK)
Ø sursa de energie
Ø rezervați substanțe în organism
În natură, acestea sunt formate dintr-un proces biochimic complex - fotosinteză.
Fotosinteză apare primul glucoza glucidică, care se transformă în plante în principal în polizaharide amidon și celuloză . Amidonul este o substanță de stocare din care planta extrage energia necesară proceselor de viață, celuloza este necesară plantei pentru creșterea sa.
Carbohidrații devin în corpul animalelor cu hrană vegetală . Prin digestie, polizaharidele sunt lipite de glucoza, care este o sursă de energie a corpului . Glucoza este oxidată și transformată în apă și dioxid de carbon. Dioxidul de carbon este eliberat în aer și energia eliberată în timpul acestei reacții este consumată pentru procesele vieții.
Separarea carbohidraților:
1. După numărul de unități monozaharidice:
a) monozaharide - au între 3 și 9 atomi de C în moleculă și, atunci când sunt hidrolizați, nu se mai descompun în carbohidrați mai simpli
b) oligozaharide - constau din 2 până la 10 monozaharide și, la hidroliză, sunt descompuse în carbohidrați mai simpli (monozaharide)
c) polizaharide - conțin mai mult de 10 unități monozaharidice în moleculă
2. în funcție de grupul funcțional pe care îl conțin:
a) aldoze - conțin o grupă aldehidă -CHO în moleculă
b) cetoza - conțin o grupă ceto -CO în moleculă-
3. după numărul de atomi de carbon:
a) trioze - contin 3C
b) tetroză - contin 4C
c) pentoze - contin 5C
d) hexoze - contin 6C
e) heptoze - contin 7C .
Proprietățile carbohidraților
Monozaharide și oligozaharide sunt substanțe cristaline albe, liber solubile în apă. Au un gust dulce, deci se numesc zaharuri. Polizaharide sunt insolubile în apă și nu au un gust dulce. Toți carbohidrații care au un carbon chiral sunt substanțe optic active (un carbon chiral are un atom sau un grup diferit atașat la fiecare dintre cele patru legături simple și îl denotăm printr-un asterisc).
Monozaharide semnificative:
Riboză - aparține pentozelor, face parte din NK
Glucoza - zahăr de struguri
Ø substanță albă, dulce, cristalină, solubilă liber în apă
Ø este transformat în etanol și dioxid de carbon prin fermentare fără acces la aer
Ø se află în sucuri de legume, fructe, miere (50%) și sânge animal
Ø produs industrial prin hidroliza amidonului
Ø nivelul zahărului din sânge este indicat de glicemie (la persoanele sănătoase este în intervalul 3,3 - 5,6 mmol/l)
Ø este ușor de digerat, de aceea, este utilizat în medicină ca nutriție artificială
Fructoza - zahăr din fructe
Ø cristale incolore
Ø este cel mai dulce dintre toate zaharurile
Ø se află în fructe și miere (50%)
Ø este ușor de digerat și este utilizat pe alimente îndulcitoare pentru diabetici
Oligozaharide semnificative:
Dintre oligozaharide, acestea sunt cele mai importante dizaharide . Moleculele dizaharidice se formează prin unirea a două molecule monozaharidice printr-o legătură glicozidică.
Zaharoză - zahăr din trestie sau sfeclă
DESPRE cea mai importantă dizaharidă, se găsește în aproape toate fructele plantelor și în multe sucuri de plante
Ø se obține din sfeclă de zahăr sau trestie de zahăr
Ø cristalele incolore se transformă în caramel maro prin încălzire, este bine solubil în apă
Ø este compus dintr-o moleculă de glucoză și o moleculă de fructoză
Ø Este folosit ca îndulcitor în industria alimentară și, de asemenea în producția de zahăr
Maltoză - zahăr de malț
Ø se formează din amidon prin acțiunea enzimelor din semințele germinative
Ø este compus din două molecule de glucoză
Ø nu este fermentabil
Ø folosit în producția de bere
Lactoză - zahăr din lapte
Ø se găsește în laptele de mamifer
Ø folosit pentru producție mancare de bebeluși și pediatrie
Polizaharide semnificative
Polizaharidele sunt substanțe macromoleculare naturale compuse dintr-un număr mare de unități monozaharidice. Cele mai importante sunt amidon, celuloză, glicogen . Polizaharidele nu cristalizează, sunt foarte greu de dizolvat în apă și nu au un gust dulce.
DESPRE stoc substanță vegetală, se găsește în principal în tuberculi și fructe
Ø are o structura granuloasa
Ø produs industrial din cartofi și cereale
Ø este format din două componente - amiloză - reprezintă aproximativ o cincime din amidon și se dizolvă în apă fierbinte
- amilopectina - este insolubilă în apă
Ø folosit pentru producția de glucoză, etanol, pulberi de praf, pulberi lichide, adezivi, în industria textilă, la amidarea rufelor etc.
Ø în forma sa cea mai pură este din fibre de bumbac
Ø se obține și din lemn, in, cânepă, iută etc. .
Ø este folosit pentru producția de hârtie, fire, lacuri, materiale plastice, explozivi
Ø Celuloza pură este vată și hârtie de filtru
Ø producția de celuloză
DESPRE stoc de animale
Ø se găsește în principal în ficat
Ø dacă este necesar se descompune rapid în glucoză, care trece în sânge