Ugljikohidrati: razlika između inačica

Inačica od 18. studeni 2021. u 07:08

Laktoza je disaharid koji se nalazi u mlijeku. Sastoji se od jedne molekule D-galaktoze i jedne molekule D-glukoze vezanih beta-1-4-glikozidnom vezom. Ima formulu C₁₂H₂₂O₁₁.

Ugljikohidrati su velike biološke molekule ili makromolekule sastavljene od ugljikovih (C), vodikovih (H) i kisikovih (O) atoma, obično s omjerom atoma vodika i kisika od 2 : 1 (kao u vodi), odnosno empirijske formule C_m(H₂O)_n (pri čemu m može biti različit od n).^[1] Postoje neke iznimke poput deoksiriboze, šećerne komponente DNA,^[2] koja ima empirijsku formulu C₅H₁₀O₄.^[3] Ugljikohidrati su u tehničkom pogledu hidrati ugljika,^[4] premda ih je strukturalno bolje promatrati kao polihidroksialdehide i ketone.^[5]

Naziv je najčešći u biokemiji gdje se kao sinonimi za njih rabe nazivi saharidi ili šećeri. Ugljikohidrati (saharidi) najčešće se dijele na četiri skupine: monosaharide, disaharide, oligosaharide i polisaharide. Općenito se monosaharidi i disaharidi, kao maleni ugljikohidrati (male molekularne mase), obično nazivaju šećerima.^[6] Riječ saharid potječe od grčke riječi σάκχαρον (sákharon) što znači "šećer". Iako je znanstvena nomenklatura ugljikohidrata složena, imena monosaharida i disaharida vrlo često završava sufiksom -oza. Na primjer, grožđani šećer jest monosaharid glukoza, trščani šećer jest disaharid saharoza, a mliječni šećer jest disaharid laktoza (vidi ilustraciju).

Ugljikohidrati izvršavaju mnoge uloge u živim organizmima. Polisaharidi služe kao spremišta energije (npr. škrob i glikogen) i strukturalne komponente (npr. celuloza u biljaka i hitin u člankonožaca). Riboza, monosaharid s pet ugljikovih atoma, važna je komponenta koenzimâ (npr. ATP-a, FAD-a i NAD-a) i kralježnica genetičke molekule poznate kao RNA. Srodna deoksiriboza je jedna od komponenata DNA. Saharidi i njihovi derivati uključuju mnogo ostalih važnih biomolekula koje igraju ključne uloge u imunosnom sustavu, fertilizaciji, sprečavanju patogeneze, zgrušavanju krvi i razvoju.^[7]

U bromatologiji ili znanosti o hrani i u mnogim drugim neformalnim kontekstima naziv ugljikohidrat često označava svaku hranu koja je posebno bogata složenim ugljikohidratom škrobom (poput žitarica, kruha i tjestenine) ili jednostavnim ugljikohidratima poput šećera (prisutna u slatkišima, džemovima i desertima).

Sastav, podjela i važnost ugljikohidrata

Ugljikohidrati uključuju:

jednostavne šećere ili monosaharide (npr. glukozu i fruktozu),

te složene šećere:

- oligosaharide (ponajprije disaharide, npr. saharozu, laktozu) i
- polisaharide (glikogen, škrob i celulozu).

Svi složeni ugljikohidrati građeni su od jednostavnih monosaharidnih jedinica. U prirodi nastaju u biljkama i fotosintetskim mikroorganizmima iz ugljikova dioksida i vode procesom fotosinteze. Ugljikohidrati su najčešće molekule u prirodi. S bjelančevinama, aminokiselinama, lipidima i drugim spojevima izgrađuju složene stjenke bakterijskih stanica.

Ugljikohidrati su glavno metabolitičko gorivo u biljaka, životinja i čovjeka. Biljke ih mogu sintetizirati, a životinje i čovjek ih moraju unijeti hranom. Zbog toga su ugljikohidrati bitan dio ljudske prehrane.

Polimerni se ugljikohidrati (škrob, glikogen) prije daljnje metabolitičke razgradnje procesom glikolize moraju enzimski depolimerizirati u glukozu.

Njihova je uporaba vezana uz razvoj civilizacije (drvene kuće, brodovi, namještaj, papir, ogrjev, i dr.). I danas su nezamjenljiv izvor materijala u prehrambenoj, farmaceutskoj i drvnoj industriji. Važna su osnovna sirovina u proizvodnji papira, pamučnih vlakana, umjetne svile, alkohola, filmova i dr..

Celuloza, lignin i drugi ugljikohidrati izgrađuju nosive stjenke stanice i drvenasto tkivo biljaka.

Monosaharidi (glukoza i fruktoza)

Najrasprostranjeniji ugljikohidrati u prirodi su jednostavni šećeri glukoza i fruktoza. Slatkog su okusa, topljivi u vodi, ali se otapanjem u vodi ne mogu rastaviti.

Glukoza i fruktoza imaju istu kemijsku formulu C₆H₁₂O₆, ali se razlikuju po strukturi koja im daje i različita svojstva.

Glukoza

Podrobniji članak o temi: Glukoza

Glukoza je najrasprostranjeniji monosaharid u prirodi. Derivat je šećera i bitan među proizvod pri pretvorbi hrane u energiju. Samo manji dio potreba za glukozom čovjek može nadoknaditi iz neugljikohidratnih izvora.

Sastojak je voća (grožđa pretežito), meda, životinjskih tkiva, saharoze, te različitih polisaharida (celuloza, škrob, glikogen, dekstran).

Fruktoza

Podrobniji članak o temi: Fruktoza

Fruktoza je monosaharid sličan glukozi, ali umjesto aldehidne, sadržava keto-skupinu. Fruktoza je ugljikohidrat, ketoheksoza, izomer glukoze. Obično postoji u L-piranoznom obliku (levuloza).

To je vrlo sladak šećer koji je dobro topljiv u vodi. U prirodi se nalazi zajedno s glukozom u slatkome voću i medu. S glukozom tvori saharozu gdje se nalazi u D-furanoznom obliku.

Slobodna fruktoza česta je u voću, a vezana na glukozu čini disaharid saharozu. Fosfatni esteri fruktoze važni su međuprodukti u procesu glikoze.

Fotosinteza

Podrobniji članak o temi: Fotosinteza

Fotosinteza je složen proces pri kojemu se iz ugljikovog dioksida i vode uz pomoć sunčeve svjetlosti i klorofila iz kloroplasta proizvode kisik i šećer. Proces se odvija u zelenom dijelu biljke (gdje ima klorofila) a sastoji se od niza reakcija koje pospješuju prirodni katalizatori (enzimi).

U prirodi nastaju u biljkama i fotosintetskim mikroorganizmima iz ugljikova dioksida i vode procesom fotosinteze. Izravni proizvod fotosinteze je jednostavni ugljikohidrat, monosaharid glukoza (C₆H₁₂O₆), koja se dalje prevodi u druge šećere ili se polimerizira.

jednadžba fotosinteze:

6CO₂ + 6H₂O -> C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Izvori

↑ Western Kentucky University (29. svibanj 2013.). "WKU BIO 113 Carbohydrates". wku.edu. http://bioweb.wku.edu/courses/biol115/wyatt/biochem/carbos.htm
↑ Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin; Cengage Learning (2004). Biology. google.books.com. str. 52. ISBN 978-0534278281. http://books.google.com/?id=itHVNZicPgwC&pg=PT86&lpg=PT86&dq=C5H10O4+Deoxyribose
↑ National Institute of Standards and Technology (2011). "Material Measurement Library D-erythro-Pentose, 2-deoxy-". nist.gov. http://webbook.nist.gov/cgi/inchi/InChI%3D1S/C5H10O4/c6-2-1-4(8)5(9)3-7/h2,4-5,7-9H,1,3H2
↑ Long Island University (29. svibanj 2013.). "The Chemistry of Carbohydrates". brooklyn.liu.edu. http://myweb.brooklyn.liu.edu/lawrence/che4x/e5chos.pdf
↑ Purdue University (29. svibanj 2013.). "Carbohydrates: The Monosaccharides". purdue.edu. http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/1biochem/carbo5.html
↑ Flitsch, Sabine L.; Ulijn, Rein V (2003). "Sugars tied to the spot". Nature 421 (6920): 219–20. doi:10.1038/421219a. PMID 12529622
↑ Maton, Anthea; Jean Hopkins, Charles William McLaughlin, Susan Johnson, Maryanna Quon Warner, David LaHart, Jill D. Wright (1993). Human Biology and Health. Englewood Cliffs, New Jersey, USA: Prentice Hall. str. 52–59. ISBN 0-13-981176-1

[1] Western Kentucky University (29. svibanj 2013.). "WKU BIO 113 Carbohydrates". wku.edu. http://bioweb.wku.edu/courses/biol115/wyatt/biochem/carbos.htm

[2] Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin; Cengage Learning (2004). Biology. google.books.com. str. 52. ISBN 978-0534278281. http://books.google.com/?id=itHVNZicPgwC&pg=PT86&lpg=PT86&dq=C5H10O4+Deoxyribose

[3] National Institute of Standards and Technology (2011). "Material Measurement Library D-erythro-Pentose, 2-deoxy-". nist.gov. http://webbook.nist.gov/cgi/inchi/InChI%3D1S/C5H10O4/c6-2-1-4(8)5(9)3-7/h2,4-5,7-9H,1,3H2

[4] Long Island University (29. svibanj 2013.). "The Chemistry of Carbohydrates". brooklyn.liu.edu. http://myweb.brooklyn.liu.edu/lawrence/che4x/e5chos.pdf

[5] Purdue University (29. svibanj 2013.). "Carbohydrates: The Monosaccharides". purdue.edu. http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/1biochem/carbo5.html

[6] Flitsch, Sabine L.; Ulijn, Rein V (2003). "Sugars tied to the spot". Nature 421 (6920): 219–20. doi:10.1038/421219a. PMID 12529622

[7] Maton, Anthea; Jean Hopkins, Charles William McLaughlin, Susan Johnson, Maryanna Quon Warner, David LaHart, Jill D. Wright (1993). Human Biology and Health. Englewood Cliffs, New Jersey, USA: Prentice Hall. str. 52–59. ISBN 0-13-981176-1

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

@@ Redak 1: / Redak 1: @@
 <!--'''Ugljikohidrati'''-->[[slika:Lactose.svg|thumb|right|310px|[[Laktoza]] je [[disaharid]] koji se nalazi u [[mlijeko|mlijeku]]. Sastoji se od jedne molekule [[galaktoza|D-galaktoze]] i jedne molekule [[glukoza|D-glukoze]] vezanih beta-1-4-[[glikozidna veza|glikozidnom vezom]]. Ima formulu C<sub>12</sub>H<sub>22</sub>O<sub>11</sub>.]]
-'''Ugljikohidrati''' su velike [[biomolekula|biološke molekule]] ili [[makromolekula|makromolekule]] sastavljene od [[ugljik]]ovih (C), [[vodik]]ovih (H) i [[kisik]]ovih (O) atoma, obično s omjerom [[atom]]a vodika i kisika od 2 : 1 (kao u [[voda|vodi]]), odnosno [[empirijska formula|empirijske formule]] C<sub>''m''</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>''n''</sub> (pri čemu ''m'' može biti različit od ''n'').<ref>{{cite web | url=http://bioweb.wku.edu/courses/biol115/wyatt/biochem/carbos.htm | title =WKU BIO 113 Carbohydrates | author =''[[Western Kentucky University]]'' | publisher =wku.edu | date =May 29, 2013}}</ref> Postoje neke iznimke poput [[deoksiriboza|deoksiriboze]], šećerne komponente [[DNA]],<ref>{{cite book | url=http://books.google.com/?id=itHVNZicPgwC&pg=PT86&lpg=PT86&dq=C5H10O4+Deoxyribose | title =Biology | author =Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin | author2 =''[[Cengage Learning]]'' | pages =52 | isbn =978-0534278281 | publisher =google.books.com | year =2004}}</ref> koja ima empirijsku formulu C<sub>5</sub>H<sub>10</sub>O<sub>4</sub>.<ref>{{cite web | url=http://webbook.nist.gov/cgi/inchi/InChI%3D1S/C5H10O4/c6-2-1-4(8)5(9)3-7/h2,4-5,7-9H,1,3H2 | title =Material Measurement Library D-erythro-Pentose, 2-deoxy- | author =''[[National Institute of Standards and Technology]]'' | publisher =nist.gov | year =2011}}</ref> Ugljikohidrati su u tehničkom pogledu [[hidrat]]i ugljika,<ref>{{cite web | url=http://myweb.brooklyn.liu.edu/lawrence/che4x/e5chos.pdf | title =The Chemistry of Carbohydrates | author =''[[Long Island University]]'' | publisher =brooklyn.liu.edu | date =May 29, 2013}}</ref> premda ih je strukturalno bolje promatrati kao [[polihidroksialdehid]]e i [[keton]]e.<ref>{{cite web | url=http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/1biochem/carbo5.html | title =Carbohydrates: The Monosaccharides | author =''[[Purdue University]]'' | publisher =purdue.edu | date =May 29, 2013}}</ref>
+'''Ugljikohidrati''' su velike [[biomolekula|biološke molekule]] ili [[makromolekula|makromolekule]] sastavljene od [[ugljik]]ovih (C), [[vodik]]ovih (H) i [[kisik]]ovih (O) atoma, obično s omjerom [[atom]]a vodika i kisika od 2 : 1 (kao u [[voda|vodi]]), odnosno [[empirijska formula|empirijske formule]] C<sub>''m''</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>''n''</sub> (pri čemu ''m'' može biti različit od ''n'').<ref>{{cite web | url=http://bioweb.wku.edu/courses/biol115/wyatt/biochem/carbos.htm | title =WKU BIO 113 Carbohydrates | author =''[[Western Kentucky University]]'' | publisher =wku.edu | date =May 29, 2013}}</ref> Postoje neke iznimke poput [[deoksiriboza|deoksiriboze]], šećerne komponente [[DNA]],<ref>{{Citiranje knjige | url=http://books.google.com/?id=itHVNZicPgwC&pg=PT86&lpg=PT86&dq=C5H10O4+Deoxyribose | title =Biology | author =Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin | author2 =''[[Cengage Learning]]'' | pages =52 | isbn =978-0534278281 | publisher =google.books.com | year =2004}}</ref> koja ima empirijsku formulu C<sub>5</sub>H<sub>10</sub>O<sub>4</sub>.<ref>{{cite web | url=http://webbook.nist.gov/cgi/inchi/InChI%3D1S/C5H10O4/c6-2-1-4(8)5(9)3-7/h2,4-5,7-9H,1,3H2 | title =Material Measurement Library D-erythro-Pentose, 2-deoxy- | author =''[[National Institute of Standards and Technology]]'' | publisher =nist.gov | year =2011}}</ref> Ugljikohidrati su u tehničkom pogledu [[hidrat]]i ugljika,<ref>{{cite web | url=http://myweb.brooklyn.liu.edu/lawrence/che4x/e5chos.pdf | title =The Chemistry of Carbohydrates | author =''[[Long Island University]]'' | publisher =brooklyn.liu.edu | date =May 29, 2013}}</ref> premda ih je strukturalno bolje promatrati kao [[polihidroksialdehid]]e i [[keton]]e.<ref>{{cite web | url=http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/1biochem/carbo5.html | title =Carbohydrates: The Monosaccharides | author =''[[Purdue University]]'' | publisher =purdue.edu | date =May 29, 2013}}</ref>
 Naziv je najčešći u [[biokemija|biokemiji]] gdje se kao sinonimi za njih rabe nazivi '''saharidi''' ili '''šećeri'''. Ugljikohidrati (saharidi) najčešće se dijele na četiri skupine: [[monosaharid]]e, [[disaharid]]e, [[oligosaharid]]e i [[polisaharid]]e. Općenito se monosaharidi i disaharidi, kao maleni ugljikohidrati (male [[molekularna masa|molekularne mase]]), obično nazivaju [[šećer]]ima.<ref>{{cite journal|doi=10.1038/421219a|title=Sugars tied to the spot|year=2003|last1=Flitsch|first1=Sabine L.|last2=Ulijn|first2=Rein V|journal=Nature|volume=421|issue=6920|pages=219–20|pmid=12529622}}</ref> Riječ '''saharid''' potječe od grčke riječi ''σάκχαρον'' (''sákharon'') što znači "[[šećer]]". Iako je znanstvena nomenklatura ugljikohidrata složena, imena monosaharida i disaharida vrlo često završava sufiksom [[-oza]]. Na primjer, [[grožđani šećer]] jest monosaharid [[glukoza]], [[trščani šećer]] jest disaharid [[saharoza]], a mliječni šećer jest disaharid [[laktoza]] (vidi ilustraciju).
-Ugljikohidrati izvršavaju mnoge uloge u živim organizmima. Polisaharidi služe kao spremišta energije (npr. [[škrob]] i [[glikogen]]) i strukturalne komponente (npr. [[celuloza]] u biljaka i [[hitin]] u člankonožaca). [[Riboza]], monosaharid s pet ugljikovih atoma, važna je komponenta [[koenzim|koenzimâ]] (npr. [[adenozin trifosfat|ATP]]-a, [[FAD]]-a i [[nikotinamid adenin dinukleotid|NAD]]-a) i kralježnica genetičke molekule poznate kao [[RNA]]. Srodna deoksiriboza je jedna od komponenata [[DNA]]. Saharidi i njihovi derivati uključuju mnogo ostalih važnih biomolekula koje igraju ključne uloge u [[imunosni sustav|imunosnom sustavu]], [[fertilizacija|fertilizaciji]], sprečavanju [[patogeneza|patogeneze]], [[zgrušavanje krvi|zgrušavanju krvi]] i [[razvojna biologija|razvoju]].<ref>{{cite book|last=Maton|first=Anthea|coauthors=Jean Hopkins, Charles William McLaughlin, Susan Johnson, Maryanna Quon Warner, David LaHart, Jill D. Wright|title=Human Biology and Health|publisher=Prentice Hall|year=1993|location=Englewood Cliffs, New Jersey, USA|pages=52–59|isbn=0-13-981176-1}}</ref>
+Ugljikohidrati izvršavaju mnoge uloge u živim organizmima. Polisaharidi služe kao spremišta energije (npr. [[škrob]] i [[glikogen]]) i strukturalne komponente (npr. [[celuloza]] u biljaka i [[hitin]] u člankonožaca). [[Riboza]], monosaharid s pet ugljikovih atoma, važna je komponenta [[koenzim|koenzimâ]] (npr. [[adenozin trifosfat|ATP]]-a, [[FAD]]-a i [[nikotinamid adenin dinukleotid|NAD]]-a) i kralježnica genetičke molekule poznate kao [[RNA]]. Srodna deoksiriboza je jedna od komponenata [[DNA]]. Saharidi i njihovi derivati uključuju mnogo ostalih važnih biomolekula koje igraju ključne uloge u [[imunosni sustav|imunosnom sustavu]], [[fertilizacija|fertilizaciji]], sprečavanju [[patogeneza|patogeneze]], [[zgrušavanje krvi|zgrušavanju krvi]] i [[razvojna biologija|razvoju]].<ref>{{Citiranje knjige|last=Maton|first=Anthea|coauthors=Jean Hopkins, Charles William McLaughlin, Susan Johnson, Maryanna Quon Warner, David LaHart, Jill D. Wright|title=Human Biology and Health|publisher=Prentice Hall|year=1993|location=Englewood Cliffs, New Jersey, USA|pages=52–59|isbn=0-13-981176-1}}</ref>
 U [[bromatologija|bromatologiji]] ili znanosti o hrani i u mnogim drugim neformalnim kontekstima naziv ugljikohidrat često označava svaku [[hrana|hranu]] koja je posebno bogata složenim ugljikohidratom [[škrob]]om (poput [[žitarice|žitarica]], [[kruh]]a i [[tjestenina|tjestenine]]) ili jednostavnim ugljikohidratima poput [[šećer]]a (prisutna u [[slatkiši]]ma, [[džem]]ovima i [[desert]]ima).