Szénhidrátok

1. Szénhidrátok (Szacharidok)

2. 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)

3. 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.

4. 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)

5. 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.

6. 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.

7. 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 szinténredukáló hatásúak, azaz adják az ezüsttükör és Fehling-próbát. • Hidroxilcsoportjai észteresíthetők. • Az oligaszacharidok híg savakban hidrolizálnak.

8. 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.

9. 7; Fontosabb képviselőkI. (monoszacharid)

10. 7; Fontosabb képviselőkII./A (diszacharid)

11. 7; Fontosabb képviselőkII./B (diszacharid)

12. 7; Fontosabb képviselőkIII. (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.

13. 7; Fontosabb képviselőkIV. (Poliszacharidok: Heparin) • Glükózamin és glükuronsav (a 6. szénatomon karboxilcsoport található!) alapegységekből épül fel. • Vízoldékony. • Biológiai jelentőség: alvadásgátló.

14. 7; Fontosabb képviselőkV. (Poliszacharidok: Kitin) • A cellulózhoz hasonló szerkezetű. • Alapegységei N-acetil-glükózamin molekulák. • Biológiai jelentőség: Az ízeltlábúak és egyes férgek kültakaróját képezi.

15. 7; Fontosabb képviselőkVI. (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.

16. 7; Fontosabb képviselőkVII. (Poliszacharidok: Glikogén) • Az amilopektinhez hasonló szerkezetű, de nagyobb moláris tömegű vegyület, még gyakoribb elágazódásokkal! • Biológiai jelentőség: állati tartaléktápanyag (máj, izmok).

17. 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.

18. 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.

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