Въглехидрати; Химичната структура на молекулите и тяхното значение за изучаването на
Монозахариди
Въглехидратите са молекули, съставени от въглерод, водород и кислород, монозахаридите, чиято дума означава моно "един", а захаридът идва от гръцкото sakcharon, което означава "захар", те са съставени от верига от пет или шест въглеродни атома с кетонна група който е въглерод с двойна връзка с кислород, намиращ се в нетерминален въглерод (виж фигура 1), или алдехид, който е въглерод с двойна връзка с кислород в краен въглерод (виж фигура 2), и два или повече хидроксилни групи въглерод, прикрепен към кислород без двойно свързване (виж фигура 3).
Монозахаридите са много разтворими във вода, благодарение на своите OH радикали и поради високата си полярност водород, те могат да образуват много водородни връзки с атрактивни сили с водни молекули.1 Захарите, които са част от ДНК и РНК, са монозахариди с пет въглеродни атома . Захарта в ДНК е дезоксирибоза (виж фигура 4). а в РНК захарта е рибоза. (вижте фигура 5). Разликата между захарите е присъствието на хидроксилната група на втория въглерод. 3 Носещата структура на ДНК веригата се състои от единици фосфатни и захарни дезоксирибозни групи. две
Фигура 4 Дезоксирибоза Фигура 5 Рибоза
Глюкоза
Сред най-важните монозахариди имаме глюкоза, фруктоза и галактоза.
Глюкозата е молекула, изградена от водород и кислород, нейната формула е C6H1206 (виж фигура 6). Първият въглерод е алдехидна група, останалите въглероди имат хидроксилни групи ОН,
Фигура 6 Глюкоза
Глюкозата във воден разтвор има циклична или пръстенна структура (виж фигура 7). резултат от реакцията на въглерод 1 с кислород на въглерод 5 OH.
Фигура 7 Циклична глюкоза
Характеристиките на глюкозата са, че тя има шест въглеродни атома, така че принадлежи към групата на хексозите, има алдехидна група на първия въглерод, има ОН хидроксилни групи, образува твърди кристали, има сладък вкус. Важно е да се отбележи, че ориентацията на хидроксилните групи е много подходяща, тъй като глюкозата има тази специфична конфигурация. Манозата например има друга ориентация.
Захарта, която обикновено познаваме, е захароза (виж фигура 8), която се състои от молекула глюкоза и молекула фруктоза, тя се получава от захарна тръстика и цвекло.4 Способността й да подслажда зависи от големината на кристалите, по-големите кристали се разтварят по-бавно и са по-сладки.
Фигура 8 Захароза
Начинът за получаване на захар е чрез захарни мелници, където се извършва кристализация. Получените кристали се наричат blanquilla и това е най-чистата форма на захарта. Остатъкът от първата кристализация се използва за втора кристализация за образуване на по-тъмна захар. След втората, третата кристализация дава кафява захар 5.
Фруктоза.
Фруктозата е монозахарид с формула C6H1206. (вижте фигура 9). Те имат същата химична формула като глюкозата, но структурата им е различна. Това се нарича изомер. Той има кетон в структурата си при въглерод два и има 6 въглерода във веригата си, наречен кетохексоза. Обикновено се нарича фруктоза, но химичното му наименование е 1,3,4,5,6-пентахидрокси-2-хексанон.
Фигура 9 Фруктоза
Неговата циклична форма е по-стабилна от линейната форма (виж фигура 10), когато е във вода. Тази форма прилича на пръстен на фуран, поради което се нарича още фруктофураноза
Фигура 10. Циклична фруктоза