Ogljikovi hidrati: sladkor in njegovi derivati
Ta slika prikazuje škrobna zrna (zelena) v parenhimu Clematis sp. rastlina. Škrob se sintetizira iz ogljikovega hidrata saharoze, sladkorja, ki ga proizvaja rastlina med fotosintezo in se uporablja kot vir energije. Shranjen je kot zrna v strukturah, imenovanih amiloplasti (rumeno). STEVE GSCHMEISSNER/Science Photo Library/Getty Images
Sadje, zelenjava, fižol in žita so viri ogljikovi hidrati . Ogljikovi hidrati so enostavni in sestavljeni sladkorji, pridobljeni iz hrane, ki jo jemo. Vsi ogljikovi hidrati niso enaki. Enostavni ogljikovi hidrati vključujejo sladkorje, kot sta namizni sladkor ali saharoza in sadni sladkor ali fruktoza. Kompleksni ogljikovi hidrati se včasih imenujejo 'dobri ogljikovi hidrati' zaradi njihove hranilne vrednosti. Kompleksni ogljikovi hidrati so sestavljeni iz več enostavnih sladkorjev, povezanih skupaj, in vključujejo škrob in vlaknine. Ogljikovi hidrati so pomemben del zdrave prehrane in dragocen vir energije, potreben za normalno biološko delovanje.
Ogljikovi hidrati so eden od štirih glavnih razredov organskih spojin v življenju celice . Proizvajajo se med fotosinteza in so glavni vir energije za rastline in živali . Izraz ogljikovi hidrati se uporablja, ko se nanaša na a saharidi ali sladkorja in njegovih derivatov. Ogljikovi hidrati so lahko enostavni sladkorji oz monosaharidi , dvojni sladkorji oz disaharidi , sestavljen iz nekaj sladkorjev oz oligosaharidi , ali sestavljen iz številnih sladkorjev ali polisaharidov.
Organski polimeri
Ogljikovi hidrati niso edine vrste organski polimeri . Drugi biološki polimeri vključujejo:
Monosaharidi
Molekula glukoze. Hamster3d/Created Video/Getty Images
A monosaharid ali preprost sladkor ima formulo, ki je nekaj večkratnika CH2O . Na primer, glukoza (najpogostejši monosaharid) ima formulo C6H12O6 . Glukoza je značilna za strukturo monosaharidov. Hidroksilne skupine (-OH) so vezani na vse ogljike razen na enega. Ogljik brez vezane hidroksilne skupine je z dvojno vezjo vezan na kisik, da tvori tako imenovano karbonilno skupino.
Lokacija te skupine določa, ali je sladkor znan kot ketonski ali aldehidni sladkor ali ne. Če skupina ni končna, potem je sladkor znan kot keton. Če je skupina na koncu, je znana kot aldehid. Glukoza je pomemben vir energije v živih organizmih. Med celično dihanje , pride do razgradnje glukoze, da se sprosti njena shranjena energija.
Disaharidi
Sladkor ali saharoza je biološki polimer, sestavljen iz monomerov glukoze in fruktoze. David Freund/Stockbyte/Getty Images
Dva monosaharida, povezana z a glikozidna vez se imenuje dvojni sladkor oz disaharid . Najpogostejši disaharid je saharoza . Sestavljen je iz glukoze in fruktoze. Saharozo rastline običajno uporabljajo za transport glukoze iz enega dela rastline v drugega.
Disaharidi so tudi oligosaharidi . Oligosaharid je sestavljen iz majhnega števila monosaharidnih enot (od približno dve do 10), ki so združene skupaj. Oligosaharide najdemo v celične membrane in pomaga drugim membranskim strukturam, imenovanim glikolipidi, pri prepoznavanju celic.
Polisaharidi
Ta slika prikazuje cikado, ki izhaja iz ohišja nimfe ali eksoskeleta ličinke, oblikovanega iz hitina. Kevin Schafer/fototeka/Getty Images
Polisaharidi je lahko sestavljen iz več sto do tisoč monosaharidov, združenih skupaj. Ti monosaharidi so med seboj povezani skozi sinteza dehidracije . Polisaharidi imajo več funkcij, vključno s strukturno podporo in shranjevanjem. Nekateri primeri polisaharidov vključujejo škrob, glikogen, celulozo in hitin.
Škrob je vitalna oblika shranjene glukoze v rastlinah. Zelenjava in žita so dober vir škroba. Pri živalih je glukoza shranjena kot glikogen v jetra in mišice .
Celuloza je vlaknat polimer ogljikovih hidratov, ki tvori celične stene rastlin. Sestavlja približno eno tretjino vseh rastlinskih snovi in ga ljudje ne morejo prebaviti.
hitin je močan polisaharid, ki ga lahko najdemo v nekaterih vrstah glive . Hitin tvori tudi eksoskelet členonožcev, kot je nprpajki, raki in žuželke . Hitin pomaga ščititi mehko notranjost živali in pomaga preprečevati njihovo izsušitev.
Prebava ogljikovih hidratov
Pogled od spredaj na človeški prebavni sistem. Encyclopaedia Britannica/UIG/Getty Images
Ogljikovi hidrati v živilih, ki jih jemo, je treba prebaviti, da izvlečemo shranjeno energijo. Ko hrana potuje skozi prebavni sistem , se razgradi in omogoči absorpcijo glukoze v krvi . Encimi v ustih, tankem črevesju in trebušni slinavki pomagajo razgraditi ogljikove hidrate v njihove monosaharidne sestavine. Te snovi se nato absorbirajo v krvni obtok.
The cirkulacijski sistem prenaša glukozo v krvi do celice in tkiva telesa. Sproščanje inzulina s trebušna slinavka omogoča, da naše celice sprejmejo glukozo in jo uporabijo za proizvodnjo energije celično dihanje . Odvečna glukoza se shrani kot glikogen v jetrih in mišicah za kasnejšo uporabo. Presežek glukoze se lahko shrani tudi kotmaščobav maščobno tkivo .
Prebavljivi ogljikovi hidrati vključujejo sladkorje in škrob. Ogljikovi hidrati, ki jih ni mogoče prebaviti, vključujejo netopne vlaknine. Te prehranske vlaknine se izločajo iz telesa skozi debelo črevo.