Szénhidrátok (Szacharidok)

1; Szénhidrátok Neve a glükóztól származik amelyet a szén hidrátjának véltek. C6H12O6=(C˙H2O)6 Az egyszerű cukrokkal rokon természetes vegyületek csoportjának neve. 3 v. több C-atomból álló vegyületek amelyekben kizárólag oxigén atomot tartalmazó funkciós csoportok fordulnak elő! Legegyszerűbb szénhidrát: 2,3-dihidroxi-propanál (glicerinaldehid)

2; Szénhidrátok funkciói a szervezetben Energiaszükségletünk kb. 50%-át a szénhidrátok fedezik Másik fontos tulajdonságuk, hogy a szervezet vázanyagának alkotásában vesznek részt. A sejtek mechanikai védelmében és sajátos anyagcsere- és védekező mechanizmusában is részt vesznek. Szérumfehérjékben (vér) és hormonokban is megtalálhatóak. Szerepük van az immunanyag képzésben,  a véralvadás gátlásában (heparin), a kalcium-anyagcserében, ezen keresztül a csontosodási folyamatban is. "NÖVÉNYI" szervezetek fontos vázanyaga a poliszacharidokhoz tartozó cellulóz, míg a tartalék tápanyagok közül a keményítő a növényekben, a glükogén az állatokban elsődleges fontosságú.

3; Csoportosítás I. Monoszacharidok, diszacharidok, oligo- és poliszacharidok. A monoszacharidok vízben való oldásakor a gyűrűjük az oxigénatomnál felhasad, nyílt láncú molekulává alakul. A felszakadás helyén lévő glikozidos hidroxilcsoport pedig formil- vagy ketocsoporttá alakul. Ezáltal a szénhidrátokat két fő csoportba oszthatjuk: aldózok (például a szőlőcukor) ketózok (gyümölcscukor)

3; Csoportosítás II. A diszacharidok két monoszacharid molekulából képződnek vízkilépéssel. A molekula létrejöhet: két egyforma monoszacharidból, például 2 glükóz → 2 darab D-glükózból, ahol az egyik α-D-glükóz, a maltóz alakul ki 2 D-glükózból, ahol az egyik β-D-glükóz, a cellobióz jön létre; vagy két különböző monoszacharidból, pl. 1 darab β-D-fruktóz + 1 darab D-glükózból → szacharóz, répacukor. Egyre több monoszacharid-egység kapcsolható össze és ekkor már oligo- vagy poliszacharidokról beszélünk.

4; Szerkezeti tulajdonságok A szénhidrátok szén, oxigén és hidrogéntartalmú szerves vegyületek, melyekben a H:O arány legtöbbször 2:1. Nyílt láncú és gyűrűs alakban is előfordulhatnak. A gyűrűs szerkezetű szénhidrátok oldott állapotban lánccá nyílnak ki. Ketózok molekulán belül átrendeződhetnek aldózzá. A legegyszerűbb szénhidrátok, általában 3, 4, 5, 7, de leggyakrabban 6 szénatomot tartalmazó molekulák.

5; Kémiai tulajdonságok Az aldózok nyíltláncú molekulái viszonylag könnyen oxidálhatók (pozitív ezüsttükör és Fehling-próba). Vizes közegben az olyan diszacharidok, ahol formilcsoport van, vagy kialakulhat szintén redukáló hatásúak, azaz adják az ezüsttükör és Fehling-próbát. Hidroxilcsoportjai észteresíthetők. Az oligaszacharidok híg savakban hidrolizálnak.

6; Fizikai tulajdonságok A monoszacharidok, diszacharidok és az oligaszacharidok színtelen, szagtalan, édes ízű kristályos vegyületek, melegítés hatására sötétreszíneződés közben bomlanak. Vízben jól oldódnak, édes ízűek (például szőlőcukor, gyümölcscukor) Alkoholban nehezen oldódnak. A poliszacharidok vízben való oldhatósága, (és redukálóképessége), kristályosodásra való hajlama, valamint édes íze csökken a molekula méretének növekedésével.

7; Fontosabb képviselők I. (monoszacharid)

7; Fontosabb képviselők II./A (diszacharid)

7; Fontosabb képviselők II./B (diszacharid) MALTÓZ CELLOBIÓZ SZACHARÓZ LAKTÓZ Térszerkezet A két gyűrű egyenlítői síkja szöget zár be. A két gyűrű egyenlítői síkja többé-kevésbé egybe esik.   A molekula szerkezetét hidrogénkötések stabilizálják! Jellemzők Fehér, szilárd, édes, vízben jól oldódó vegyületek. Vizes oldatuk adja az ezüsttükörpróbát (az egyik gyűrű kinyílhat, és a szabad glikozidos OH-csoport visszaalakulhat aldehidcsoporttá). Nem redukáló di-szacharid! (a két glikozidos -OH van kötésben!) Redukáló diszacharid. Előfordulás A keményítő hidrolízisének köztiterméke. A cellulóz hidrolízisének közti-terméke. Gyümölcsökben, cukorrépában, cukornádban. Tejben

7; Fontosabb képviselők III. (Poliszacharid: Cellulóz) béta-D-glükóz egységekből épül fel. Általános képlete: (C6H10O5)n. Fonalszerű, lineáris molekula. A konformációt hidrogénkötések stabilizálják egyrészt az egymás után következő glükózrészek között, másrészt a láncok között (kötegekbe rendeződés). Fehér színű, íztelen, szilárd anyag. Vízben gyakorlatilag oldhatatlan. Nem redukáló! Biológiai jelentősége: növényi vázanyag (sejtfal). Felhasználás: papír- és textilipari nyersanyag; filmek, lakkok, műszálak gyártása.

7; Fontosabb képviselők IV. (Poliszacharidok: Heparin) Glükózamin és glükuronsav (a 6. szénatomon karboxilcsoport található!) alapegységekből épül fel. Vízoldékony. Biológiai jelentőség: alvadásgátló.

7; Fontosabb képviselők V. (Poliszacharidok: Kitin) A cellulózhoz hasonló szerkezetű. Alapegységei N-acetil-glükózamin molekulák. Biológiai jelentőség: Az ízeltlábúak és egyes férgek kültakaróját képezi.

7; Fontosabb képviselők VI. (Poliszacharidok: Keményítő) α-D-glükózegységekből épül fel. Általános képlete: (C6H10O5)n Amilóz és amilopektin egységekből épül fel! Az amilóz spirális lefutású (hélix), az amilopektin helyenként spirális de az elágazódások miatt ágas-bogas szerkezetű. A konformációt hidrogénkötések stabilizálják egyrészt az egymás után következő glükózrészek között, másrészt a spirál "emeletei" között. Fehér színű, íztelen, szilárd anyag. Hideg vízben nem oldódik, forró vízben kolloid rendszert képez. Nem redukáló! Biológiai jelentőség: a növények raktározott tápanyaga.

7; Fontosabb képviselők VII. (Poliszacharidok: Glikogén) Az amilopektinhez hasonló szerkezetű, de nagyobb moláris tömegű vegyület, még gyakoribb elágazódásokkal! Biológiai jelentőség: állati tartaléktápanyag (máj, izmok).

8; Hasznos tanácsok I. Fontos milyen szénhidrátot fogyasztunk, és hogy testünk hogyan reagál azokra. Az elágazó szénhidrátokat a szervezet pillanatok alatt glükózzá alakítja, így hirtelen nagy energiamennyiséghez jut. Ez kiválóan megfelel egy erőteljes futás előtt, de a szervezet folyamatos táplálására nem alkalmas.

8; Hasznos tanácsok II. A probléma ott kezdődik, amikor a szénhidrát lebomlik és a vérbe glükóz áramlik mely arra készteti a hasnyálmirigyet, hogy inzulint bocsásson ki. Ha nagy mennyiségű glükóz árasztja el a testet, válaszképpen rengeteg inzulin termelődik, s ez a hormonmennyiség idővel még inkább növeli a vércukorszintet mely érbetegségekhez és a keringési problémák kialakulásához vezethet.

Szacharid csapat Források: Wikipedia Wellnestippek Sulinet Bioenergetikus.hu Kémia Atlasz Lexikon Szabó Regina Kovács Heni Burszki Csaba Máté Gergely Takács László Józsa Péter (vörös betűs bejegyzések, javítások: Szalay Luca)