Продукти
Въглехидрати („Захари“) се намират в много естествени и преработени храни, фармацевтични продукти, медицински изделия, и хранителни добавки. Например храни, съдържащи въглехидрати включват тестени изделия, зърнени храни, брашно, тесто, хляб, бобови растения, картофи, царевица, мед, сладкиши, плодове, сладки напитки и млечни продукти.
структура
Въглехидрати са естествени продукти и биомолекули, които обикновено са съставени само от въглероден (° С), водород (Н) и кислород (О) атоми. Например могат да бъдат включени други атоми азот (N) в амино захарите. Името е получено от въглерод и вода и всъщност молекулната формула на монозахаридите може да бъде изразена по следния начин: Cn (H
2
На. Например, следното се отнася за глюкозата: C
6
H
12
O
6
= С
6
(H
2
O)
6
. Въглехидратите носят хидроксилни групи и те са алдехиди or кетони. Те могат да се разглеждат като продукти на окислението на многоатомни алкохоли. В зависимост от броя на въглеродните атоми, простите захари (монозахариди) се наричат, както следва:
- Триози (3), напр. Глицералдехид.
- Тетрози (4), напр. Еритроза
- Пентози (5), напр. Рибоза, ксилоза
- Хексози (6), напр. Глюкоза, фруктоза
Глицералдехидът е триоза и най-простият алдоза:
Примери: Aldose
Следващата фигура показва примери за алдози:
Образуване на пръстени
Въглехидратите могат да реагират вътремолекулно, за да образуват стабилни пръстени. Те се наричат хемиацетали и хемицетали. Пръстените с 5 членове се наричат фуранози, а с 6 членове пиранози. И се прави разлика между алдозите (алдехиди) и кетози (кетони). Например, фруктоза е кетохексоза и гликоза е алдохексоза.
Стереохимия
Въглехидратите обикновено имат множество хирални центрове и голям брой стереоизомери. Префиксите D- (декстро, вдясно) и L- (лево, вляво) са приети за обозначаване на двойки от енантиомери. Те се отнасят до конфигурацията на въглероден атом, най-отдалечен от карбонилната група (C = O). В природата D-захарите се срещат често, но не изключително. Във формирането на пръстена са възможни два диастереоизомера. Хидроксилната група може да бъде ориентирана надолу (α-гликоза) или нагоре (β-глюкоза). Това се нарича аномери и аномерен С атом или център. В решение присъстват двете пръстеновидни форми и формата с отворена верига.
Множество захари
Една връзка произвежда дизахариди (2), тризахариди (3), олигозахариди (3 до 10) и полизахариди, които се състоят от стотици до много хиляди единици, от отделни прости захари (монозахариди). Това се нарича гликозидно свързване. В този процес захарите с α- и β-конфигурацията могат да се свържат помежду си в аномерния център. Нишестетата присъстват в α-конфигурацията, докато целулозите присъстват в β-конфигурацията и поради това те са несмилаеми за хората и се екскретират като без калории диетични фибри. Разграничава се също така кои С-атоми или хидрокси групи са свързани заедно. Глюкоза обикновено формира 14 и 16 облигации.
Представител
Следва малък списък с известни представители. Съществуват множество други въглехидрати. Монозахариди (прости захари):
- Глюкоза (декстроза)
- Фруктоза (плодова захар)
- Галактоза (слузеста захар)
- маноза
- Рибоза, дезоксирибоза (градивни елементи на РНК и ДНК).
- ксилоза
- арабиноза
Дизахариди (двойни захари, 2 единици):
- Лактоза (мляко захар: глюкоза + галактоза).
- малтоза (малцова захар, глюкоза + глюкоза).
- Захароза (трапезна захар: глюкоза + фруктоза).
Тризахариди (тройна захар, 3 единици):
Олигозахариди (3 до 10 единици):
- Малтодекстрин (смес от мономери, олигомери и полимери на глюкозата).
Полизахаридите са полимери (макромолекули) със стотици до много хиляди въглехидратни единици:
- Нишестета: амилоза, амилопектин (глюкозен полимер).
- Целулози (глюкозен полимер)
- Гликоген (глюкозен полимер)
- Диетични фибри
Значение
Въглехидратите са сред най-важните групи вещества в природата.Най-често срещаните органични молекули на земята са целулозите, които са полимери на глюкозата. Като субстрати, растенията използват въглероден диоксид и вода за синтез и слънчева радиация като енергиен източник при фотосинтеза. Въглехидратите играят централна роля като енергийни запаси (напр. Нишесте, гликоген), за производство на енергия (АТФ), за синтез на безброй метаболити, за предаване на сигнали, за комуникация на клетъчно и молекулярно ниво, за синтез на нуклеинова киселина, и те имат много структурни функции.
Области на приложение
Във фармацията и медицината (избор):
- За лечение на хипогликемия (ниско кръв захар).
- За парентерално хранене (инфузии).
- В лекарствения дизайн за разработване на активни вещества (гликомиметици).
- Като фармацевтични помощни вещества, например като сгъстители, като подсладители, ароматизатори и консерванти.
- Като тоник.
- За лечение на диария намлява повръщане под формата на перорален разтвор за рехидратация.
- Диетични фибри за лечение на запек и омекотяване на изпражненията.
Дозиране
Хранителните общества препоръчват около 50% от дневните енергийни нужди да бъдат задоволени с въглехидрати.
Неблагоприятни ефекти
Въглехидратите са от съществено значение за живота и не трябва да се считат за нездравословни. Въпреки това, прекомерният прием, например под формата на захароза, може да доведе до с наднормено тегло намлява затлъстяване. Много въглехидрати са кариогенни и могат да насърчат развитието на кариес. Някои въглехидрати, като несмилаеми олигозахариди, могат да причинят проблеми с храносмилането , като метеоризъм, коремна болка, и диария, особено при чувствителни индивиди.
