Węglowodany

Węglowodany to klasa substancji organicznych obejmująca ponad sto naturalnych związków niskocząsteczkowych. Są głównym źródłem energii dla większości organizmów. Klasyfikacja biochemiczna. Węglowodany charakteryzują się szeroką gamą właściwości chemicznych i budowy. Szeroko stosowany w badaniach naukowych. Organizmy bardzo różnych organizmów zaopatrywane są w energię poprzez utlenianie węglowodanów zawierających grupy karbonylowe i karboksylowe. Wśród produktów spożywczych naturalne węglowodany - skrobia, glikogen, dekstryny i celobioza, są szeroko rozpowszechnione w produktach roślinnych i zwierzęcych, ulegają hydrolizie do monosacharydów lub ich soli i są wchłaniane podczas trawienia w postaci cukrów prostych. Ważna rola węglowodanów jako głównego źródła energii komórkowej wiąże się ze względną łatwością ich syntezy z dwutlenku węgla, wody i minerałów w reakcjach fotosyntezy i oddychania chemoautotroficznego, a także w wyniku asymilacji powstających reszt monosacharydowych podczas katabolizmu organizmów w warunkach beztlenowych, gdy nie następuje rozszczepienie wiązań węglowych -węgiel.

Węglowodany składają się z dwóch wymiennych typów monomerów zwanych monosacharydami. Należą do nich glukoza, fruktoza i ryboza. Istnieje ponad sto rodzajów monosacharydów, monosacharyd, w którym jedna grupa hydroksylowa występuje na pierwszej pozycji, a pozostałe na ostatniej pozycji pod względem liczby łańcuchów węglowych. Na przykład pentoza (C5H10O5) zawiera jedną wolną grupę hydroksylową na 3. pozycji w całkowitej liczbie atomów węgla, określonej metodami chemicznymi lub termicznymi. Włączenie zwykłej reszty cukrowej do polisacharydu zwiększa hydrofilowość polimeru i zapewnia izomeryzację wewnątrzcząsteczkowego wiązania wodorowego: w przypadku wiązania N-glikozydowego zmienia się pozycja grupy hydroksylowej pozostałej grupy hydroksylowej wolnego sacharydu. Większość węglowodanów jest syntetyzowana w komórkach roślinnych lub określonych tkankach zwierzęcych, specyficznych dla każdego gatunku.