Angliavandeniai: cukrus ir jo dariniai
Šiame paveikslėlyje pavaizduoti krakmolo grūdeliai (žali) Clematis sp. parenchimoje. augalas. Krakmolas sintetinamas iš angliavandenių sacharozės – cukraus, kurį augalas gamina fotosintezės metu, ir naudojamas kaip energijos šaltinis. Jis laikomas grūdelių pavidalu struktūrose, vadinamose amiloplastais (geltona spalva). STEVE GSCHMEISSNER/Science Photo Library/Getty Images
Vaisiai, daržovės, pupelės ir grūdai yra visi šaltiniai angliavandenių . Angliavandeniai yra paprasti ir sudėtingi cukrūs, gaunami iš mūsų valgomo maisto. Ne visi angliavandeniai yra vienodi. Paprastieji angliavandeniai apima tokius cukrus kaip stalo cukrus arba sacharozė ir vaisių cukrus arba fruktozė. Sudėtiniai angliavandeniai kartais vadinami „geraisiais angliavandeniais“ dėl jų maistinės vertės. Sudėtingus angliavandenius sudaro keli paprasti cukrūs, sujungti tarpusavyje, įskaitant krakmolą ir skaidulą. Angliavandeniai yra svarbi sveikos mitybos dalis ir vertingas energijos šaltinis, reikalingas normaliai biologinei veiklai atlikti.
Angliavandeniai yra viena iš keturių pagrindinių gyvų organinių junginių klasių ląstelės . Jie gaminami per fotosintezė ir yra pagrindiniai energijos šaltiniai augalai ir gyvūnai . Terminas angliavandeniai vartojamas, kai kalbama apie a sacharidai arba cukrus ir jo dariniai. Angliavandeniai gali būti paprasti cukrūs arba monosacharidai , dvigubų cukrų arba disacharidai , sudarytas iš kelių cukrų arba oligosacharidai arba sudarytas iš daugelio cukrų ar polisacharidų.
Organiniai polimerai
Angliavandeniai nėra vienintelės rūšys organiniai polimerai . Kiti biologiniai polimerai apima:
Monosacharidai
Gliukozės molekulė. „Hamster3d“ / sukurtas vaizdo įrašas / „Getty Images“.
A monosacharidas arba paprasto cukraus formulė yra tam tikra kartotinė CH2O . Pavyzdžiui, gliukozė (labiausiai paplitęs monosacharidas) turi formulę C6H12O6 . Gliukozė yra būdinga monosacharidų struktūrai. Hidroksilo grupės (-OI) yra prisijungę prie visų anglies atomų, išskyrus vieną. Anglis be prijungtos hidroksilo grupės yra dvigubai prijungta prie deguonies ir sudaro vadinamąją karbonilo grupę.
Šios grupės vieta lemia, ar cukrus yra žinomas kaip ketonas ar aldehidinis cukrus. Jei grupė nėra galutinė, cukrus yra žinomas kaip ketonas. Jei grupė yra gale, ji žinoma kaip aldehidas. Gliukozė yra svarbus energijos šaltinis gyvuose organizmuose. Per ląstelinis kvėpavimas , gliukozė suskaidoma, kad išsiskirtų sukaupta energija.
Disacharidai
Cukrus arba sacharozė yra biologinis polimeras, sudarytas iš gliukozės ir fruktozės monomerų. Davidas Freundas/Stockbyte/Getty Images
Du monosacharidai, sujungti a glikozidinis ryšys vadinamas dvigubu cukrumi arba disacharidas . Labiausiai paplitęs disacharidas yra sacharozės . Jį sudaro gliukozė ir fruktozė. Sacharozę augalai dažniausiai naudoja gliukozei pernešti iš vienos augalo dalies į kitą.
Disacharidai taip pat yra oligosacharidai . Oligosacharidas susideda iš nedidelio skaičiaus monosacharidų vienetų (maždaug nuo dviejų iki 10), sujungtų kartu. Oligosacharidai randami ląstelių membranos ir padėti kitoms membranų struktūroms, vadinamoms glikolipidais, atpažinti ląsteles.
Polisacharidai
Šiame paveikslėlyje parodyta cikada, atsirandanti iš nimfos korpuso, arba lervos egzoskeletas, suformuotas iš chitino. Kevinas Schaferis/Photolibrary/Getty Images
Polisacharidai gali sudaryti iš šimtų iki tūkstančių monosacharidų, sujungtų kartu. Šie monosacharidai yra sujungti per dehidratacijos sintezė . Polisacharidai atlieka keletą funkcijų, įskaitant struktūrinę palaikymą ir saugojimą. Kai kurie polisacharidų pavyzdžiai yra krakmolas, glikogenas, celiuliozė ir chitinas.
Krakmolas yra gyvybiškai svarbi augaluose laikomos gliukozės forma. Daržovės ir grūdai yra geri krakmolo šaltiniai. Gyvūnams gliukozė saugoma kaip glikogeno viduje kepenys ir raumenis .
Celiuliozė yra pluoštinis angliavandenių polimeras, kuris sudaro ląstelių sienelės augalų. Jis sudaro apie trečdalį visų augalinių medžiagų ir žmonių negali virškinti.
Chitinas yra tvirtas polisacharidas, kurio galima rasti kai kuriose rūšyse grybai . Chitinas taip pat sudaro nariuotakojų egzoskeletą, pvzvorai, vėžiagyviai ir vabzdžių . Chitinas padeda apsaugoti minkštą gyvūno vidinį kūną ir padeda jiems neišsausėti.
Angliavandenių virškinimas
Žmogaus virškinimo sistemos vaizdas iš priekio. Encyclopaedia Britannica/UIG/Getty Images
Angliavandeniai maistas, kurį valgome, turi būti virškinamas, kad išgautų sukauptą energiją. Maistui keliaujant per Virškinimo sistema , jis suskaidomas, todėl gliukozė gali būti absorbuojama į kraujo . Burnoje, plonojoje žarnoje ir kasoje esantys fermentai padeda suskaidyti angliavandenius į monosacharidus. Tada šios medžiagos absorbuojamos į kraują.
The kraujotakos sistema perneša gliukozę kraujyje į ląstelės ir audinių kūno. Insulino išsiskyrimas kasos leidžia mūsų ląstelėms pasisavinti gliukozę, kad ji būtų naudojama energijai gaminti ląstelinis kvėpavimas . Gliukozės perteklius kaupiamas kaip glikogenas kepenyse ir raumenyse, kad vėliau būtų galima panaudoti. Gliukozės perteklius taip pat gali būti saugomas kaipriebalųin riebalinis audinys .
Į virškinamus angliavandenius įeina cukrus ir krakmolas. Angliavandeniai, kurių negalima virškinti, yra netirpios skaidulos. Šios maistinės skaidulos iš organizmo pašalinamos per storąją žarną.