Kolhydratkemin

Kolhydrater eller sackarider är den vanligaste klassen av biomolekyler. Kolhydrater används för att lagra energi, även om de också tjänar andra viktiga funktioner. Detta är en översikt över kolhydratkemi, inklusive en titt på typerna av kolhydrater, deras funktioner och kolhydratklassificering.

Lista över kolhydrater

Alla kolhydrater innehåller samma tre element, oavsett om kolhydraterna är enkla sockerarter, stärkelser eller andra polymerer. Dessa element är:

• Kol (C)
• Väte (H)
• Syre (O)

Olika kolhydrater bildas genom hur dessa element binds till varandra och antalet av varje typ av atom. Vanligtvis är förhållandet väteatomer till syreatomer 2: 1, vilket är detsamma som förhållandet i vatten.

Vad ett kolhydrat är

Ordet "kolhydrat" kommer från det grekiska ordet sakharon, vilket betyder "socker". Inom kemi är kolhydrater en vanlig klass av enkla organiska föreningar. Ett kolhydrat är en aldehyd eller en keton som har ytterligare hydroxylgrupper. De enklaste kolhydraterna kallas monosackarider, som har den grundläggande strukturen (C · H₂O)_n, där n är tre eller högre.

Två monosackarider kopplas samman för att bilda en disackarid. Monosackarider och disackarider kallas sockerarter och har vanligtvis namn som slutar med suffixet -ose. Mer än två monosackarider kopplas samman för att bilda oligosackarider och polysackarider.

Vid daglig användning avser ordet "kolhydrat" alla livsmedel som innehåller en hög nivå av socker eller stärkelse. I detta sammanhang inkluderar kolhydrater bordsocker, gelé, bröd, spannmål och pasta, även om dessa livsmedel kan innehålla andra organiska föreningar. Till exempel innehåller spannmål och pasta också en viss nivå av protein.

Funktionerna av kolhydrater

Kolhydrater har flera biokemiska funktioner:

• Monosackarider fungerar som bränsle för cellulär metabolism.
• Monosackarider används i flera biosyntesreaktioner.
• Monosackarider kan omvandlas till rymdsbesparande polysackarider, såsom glykogen och stärkelse. Dessa molekyler ger lagrad energi för växt- och djurceller.
• Kolhydrater används för att bilda strukturella element, såsom kitin i djur och cellulosa i växter.
• Kolhydrater och modifierade kolhydrater är viktiga för organismens befruktning, utveckling, blodkoagulation och immunsystemets funktion.

Exempel på kolhydrater

• Monosackarider: glukos, fruktos, galaktos
• Disackarider: sackaros, laktos
• Polysackarider: kitin, cellulosa

Kolhydratklassificering

Tre egenskaper används för att klassificera monosackarider:

• Antal kolatomer i molekylen
• Plats för karbonylgruppen
• Kolhydratets kiralitet
• aldos - monosackarid i vilken karbonylgruppen är en aldehyd
• keton - monosackarid i vilken karbonylgruppen är en keton
• trios - monosackarid med 3 kolatomer
• tetros - monosackarid med 4 kolatomer
• pentosen - monosackarid med 5 kolatomer
• hexos - monosackarid med 6 kolatomer
• aldohexos - 6-kolaldehyd (t.ex. glukos)
• aldopentos - 5-kolaldehyd (t.ex. ribos)
• ketohexos - 6-kolhexos (t.ex. fruktos)

En monosackarid är D eller L, beroende på orienteringen av det asymmetriska kolet som ligger längst från karbonylgruppen. I ett D-socker är hydroxylgruppen till höger molekylen när den skrivs som en Fischer-projektion. Om hydroxylgruppen är till vänster om molekylen är det ett L-socker.