Класифікація вуглеводів - студопедія

Всі вуглеводи діляться на 3 класу:

2) дисахариди (олігосахариди);

Багато дисахариди зазвичай називаються цукрами, цим підкреслюється їх смакова особливість - солодкість. За своєю хімічною структурою вуглеводи є альдегідами або кетонами багатоатомних спиртів або ж продуктами їх конденсації.

1. Моносахариди. Залежно від числа атомів вуглецю в молекулі моносахаридів їх називають триоз, тетрозой, пентози, гексози, гептози (від грецьких назв цифр). Моносахариди з більш довгим ланцюгом атомів С в природі невідомі. Один з атомів вуглецю в молекулі моносахаридів представлений завжди в вигляді карбонільної групи (- С = О). Якщо карбонильная група знаходиться на кінці молекули, тобто займає термінальне положення, моносахарид є Альдегідоспирти, і його називають ал'дозой. Якщо ж карбонильная група не займає крайового положення в молекулі, то вона представлена ​​кетонної групою, і такі моносахариди називаються кетозами.

а) триоз. Вони утворюються при окисленні трехатомного спирту
гліцерину. У разі окислення первинної спиртової групи утворюється
гліцериновий альдегід, а при окисленні вторічной- диоксиацетон:

Тріози - продукти розпаду вуглеводів в тканинах. Вони утворюються в фосфорильованому стані при розщепленні фруктозо-1,6-діфосфорная кислоти.

У тканинах фосфотріози не накопичуються, а піддаються подальшим перетворенням.

Остання виникає як проміжний продукт при фотосинтезі, а також при пентозном циклі розпаду вуглеводів в організмі людини.

Ксилоза часто зустрічається в рослинах. Використовується в кондитерській промисловості (для діабетиків). Рибоза і дезоксирибоза входять до складу РНК і ДНК, рибоза утворюється так само в пентозном циклі розпаду глюкози.

Д-галактоза є складовою частиною молочного цукру (лактози), а також складовою частиною цереброзидів - складних ліпідів, що входять до складу мозку.

Д-фруктоза, плодовий цукор, фруктоза міститься в плодах, в нектарі квітів (меді). Обертає поляризований промінь вліво, звідси назва - левулеза. Фруктоза входить до складу сахарози.

2. Дисахариди (олігосахариди). Як вказує назва, вони побудовані з двох або декількох залишків моносахаридів, з'єднаних один з одним гликозидной зв'язком, тобто що йде від альдегідної (або кетонної) групи одного моносахариду до якої-небудь групи іншого моносахарида. В результаті з'єднання двох моносахаридів один з одним виділяється молекула води.

До дисахаридам відносяться сахароза, мальтоза і лактоза.

Сахароза, буряковий, тростинний цукор. У коренях цукрових буряків її до 27%, цукрового очерету - до 20%. Буряк і очерет використовуються для промислового отримання цукру. Сахароза побудована з глюкози і фруктози, пов'язаних 1,2 гликозидной зв'язком.

Лактоза, молочний цукор, міститься в молоці людини і тварин.

Лактоза побудована із залишків глюкози і галактози, пов'язаних 1,4 гликозидной зв'язком.

Всі моносахариди і дисахариди мають солодкий смак, проте солодкість їх неоднакова. Для характеристики ступеня солодощі різних вуглеводів зазвичай солодкість сахарози беруть за 100%. Солодкість фруктози становить 173, лактози - 16, ксилози - 40.

3. Полісахариди. Це високомолекулярні речовини, що складаються з великої кількості (сотень і тисяч) залишків моносахаридів. За своєю хімічною будовою полісахариди можуть бути розділені на:

- гомополісахаріди, побудовані із залишків будь-якого одного
моносахарида (глюкози, фруктози та ін.)

- гетерополісахаріди, побудовані із залишків різних моносахаридів
і їх похідних.

а) Гомополісахариди. До найважливіших гомополісахаридів відносяться крохмаль, клітковина (целюлоза), глікоген, інулін, пектинові речовини.

Зерна крохмалю складаються з 2 близьких один одному компонентів: амілози і амілопектину.

Як амилоза, так і амилопектин побудовані з молекул # 945; -Д-глюкози. Важливо знати, як з'єднані між собою залишки молекул глюкози в амилоза і в амілопектину, тобто яка їхня хімічна структура. У молекулі амілози залишки глюкози пов'язані між собою Глікозидний зв'язками, що йдуть від першого атома вуглецю одного залишку глюкози до четвертого атому вуглецю іншого залишку через кисневий місток (1,4 гликозидная зв'язок). У молекулі ж амілопектину виявлені як 1,4 - так і 1,6 Глікозидний зв'язку, що обумовлює його розгалужену структуру. На 25 зв'язків 1,4 в молекулі амілопектину припадає одна 1,6 зв'язок:

Молекула глікогену побудована із залишків глюкози, з'єднаних один з одним 1,4- і 1,6-Глікозидний зв'язками. Таким чином, подібно до амілопектину, молекула глікогену має гіллясту структуру, але при цьому в ній більшу кількість 1,6-глікозидних зв'язків (на 12 зв'язків 1,4 доводиться одна 1,6 зв'язок), ніж в молекулі амілопектину, отже, вона більш розгалужена і більш компактна.

Клітковина (целюлоза) є структурним полисахаридом, з неї переважно побудовані оболонки клітин рослин. Молекула клітковини подібно до крохмалю і глікогену побудована із залишків молекул глюкози. Але якщо в крохмалі і глікогені містяться залишки # 945; -глюкози, то в молекулі клітковини містяться пов'язані 1,4-гликозидной зв'язком залишки # 946; -глюкози. Для тварин, особливо для жуйних, клітковина має велике харчове значення. У кишечнику людини клітковина, потрапляючи з рослинною їжею, не розщеплюється, оскільки ферменти шлункового і кишкового соків не розривають # 946; -глікозидними зв'язок. Проте роль клітковини досить велика. По-перше, вона стимулює перистальтику кишечника, сприяє виділенню жовчі і виведенню холестерину з організму, відіграє роль у формуванні калу.

Пектинові речовини містяться в плодах (яблука, груші, цитрусові), коренеплодах (буряк, морква). З сахарозою і кислотами (яблучної, оцтової) вони утворюють холодці, що використовується в кондитерській промисловості (мармелад, пастила, зефір). Молекули пектинових речовин побудовані зазвичай із залишків галактози, з'єднаних 1,4-Глікозидний зв'язками. Пектинові речовини відіграють велику роль в харчуванні людини. Вони пригнічують гнильну мікрофлору в кишечнику, крім того, сприяють виведенню токсичних речовин.

Інулін - побудований із залишків фруктози, пов'язаних 1,2- глікозіднимі зв'язків. Міститься в артишоках, бульбах жоржин, кульбаб. У лабораторній практиці використовується при постановці проби Реберга (для оцінки функції нирок).