Будова вуглеводів
Вуглеводи або цукру – біологічні полімери, органічні речовини, що виконують енергетичну функцію у всіх живих організмах. Фізичні, хімічні властивості, будова вуглеводів залежить від класу речовин.
Будова
До складу вуглеводів входять вуглець, водень, кисень. Загальна формула – Cn (H2O) m. Вуглець утворює з киснем карбонільні (= С = O), а водень – гідроксильні (-ОН) групи. Співвідношення водню і кисню в одній молекулі (структурної одиниці) таке ж, як у воді – 2: 1.
Вуглеводи завжди мають мінімум три атома вуглецю.
Види
Всі вуглеводи – тверді кристалічні речовини. Однак це великий клас простих і складних органічних речовин, що відрізняються будовою і властивостями. Відповідно до загальноприйнятої класифікації вуглеводи включають три основні класи:
- Моносахариди – складаються з однієї структурної одиниці; Олігосахариди – включають 2-10 структурних одиниць; Полісахариди – складаються з безлічі повторюваних структурних одиниць.
Особливості будови вуглеводів різних класів визначають їх фізичні властивості. Моносахариди та олігосахариди схожі. Більшість цих речовин солодкі на смак, добре розчиняються у воді, мають невеликі температури плавлення і кипіння.
Полісахариди мають деякі особливості. Вони несолодкі і погано розчинні у воді. Полісахариди можна підпалити або розмочити у воді (набухають). На відміну від моносахаридів і олігосахаридів це більш жорсткі речовини, які виконують в першу чергу структурну функцію (підтримують екзоскелет, форму клітини і т. д.).
Моносахариди відносяться до простих вуглеводів, олігосахариди і полісахариди – до складних.
Прості
Моносахариди з формулою Cn (Н2О) n розрізняються кількістю атомів вуглецю. У зв’язку з цим виділяють:
- Тріози (три атома); Тетрози (чотири атома); Пентози (п’ять атомів); Гексози (шість атомів); Гептози (сім атомів); Октози (вісім молекул); Нонози (дев’ять молекул).
Пентози і гексози – найбільш важливі моносахариди. Вони входять до складу живих організмів. Пентози складають нуклеїнові кислоти. Головне джерело енергії всіх живих істот – глюкоза – відноситься до гексоз.
Приклади моносахаридів:
- Глюкоза; Фруктоза; Галактоза; Рибоза.
Складні
З моносахаридів синтезуються олігосахариди з формулою CmH2nOn. Ці вуглеводи включають від двох до десяти моносахаридів.
При цьому структурні одиниці можуть відрізнятися будовою, тому виділяють:
- Гомоолігосахариди – складаються з однакових моносахаридів; Гетероолігосахариди – включають різні структурні одиниці.
За кількістю моносахаридів олігосахариди класифікуються на діози (дисахариди), тріози (трисахаріди), тетраози (тетрасахариди) і т. д. Важливими для організму є дисахариди. До них відносяться:
- Сахароза; Мальтоза; Лактоза.
Найбільш відомі трісахариди:
- Рафіноза; Меліцитози; Мальтотріоза.
Полісахариди полімерні речовини, що включають сотні або навіть тисячі структурних одиниць (CnH2mOm). Вони також можуть складатися з неоднорідних моносахаридів і класифікуватися на дві групи:
- Гомополісахариди (целюлоза, крохмаль, хітин, глікоген); Гетерополісахариди (гепарин).
Найбільш солодким вуглеводом є не глюкоза, а сахароза. Саме вона подається до чаю і використовується в кондитерських виробах.
Що ми дізналися?
Коротко розглянули будову і класи вуглеводів. Всі вуглеводи включають карбонільні і гідроксильні групи. Виділяють прості (моносахариди) і складні (олігосахариди, полісахариди) вуглеводи. Прості цукру і олігосахариди відрізняються солодким смаком і хорошою розчинність в воді. Полісахариди – складні, багатоструктурні речовини, нерозчинні у воді і не мають солодкого смаку. Олігосахариди і полісахариди можуть включати як однорідні, так і неоднорідні структурні одиниці.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)