Articles

26.1: monosacharydy

monosacharydy

niektóre produkty bogate w węglowodany obejmują chleb, makaron i ziemniaki. Ponieważ węglowodany są łatwo trawione, sportowcy często polegają na pokarmach bogatych w węglowodany, aby umożliwić wysoki poziom wydajności.

węglowodanowe źródła żywności
rysunek \(\PageIndex{1}\): produkty, które służą jako źródła węglowodanów.

termin węglowodany pochodzi z faktu, że większość zawiera węgiel, wodór i tlen w stosunku 1:2:1, co daje wzór empiryczny \(\ce{ch_2o}\). Jest to nieco mylące, ponieważ cząsteczki nie są w rzeczywistości hydratami węgla. Węglowodany są monomerami i polimerami aldehydów i ketonów, które mają przyłączone wiele grup hydroksylowych.

węglowodany są najobficiej występującym źródłem energii w większości pokarmów. Najprostsze węglowodany, zwane także cukrami prostymi, są obfite w owoce. Monosacharyd jest węglowodanem składającym się z jednej jednostki cukru. Najczęstszymi przykładami cukrów prostych lub monosacharydów są glukoza i fruktoza. Oba te monosacharydy są określane jako heksozy, ponieważ mają sześć węgli. Glukoza jest obfita w wielu źródłach roślinnych i stanowi substancje słodzące, takie jak cukier kukurydziany lub cukier winogronowy. Fruktoza występuje w wielu owocach, a także występuje w miodzie. Cukry te są izomerami strukturalnymi, z tą różnicą, że glukoza zawiera grupę funkcyjną aldehydu, podczas gdy fruktoza zawiera grupę funkcyjną ketonu.

liniowe formy monosacharydów glukoza i fruktoza
rysunek \(\PageIndex{2}\): glukoza i fruktoza są monosacharydami lub cukrami prostymi.

glukoza i fruktoza są bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie. W roztworze wodnym dominujące formy nie są strukturą prostołańcuchową przedstawioną powyżej. Przyjmują raczej strukturę cykliczną (patrz rysunek poniżej). Glukoza jest sześcioczłonowym pierścieniem, podczas gdy fruktoza jest pierścieniem pięcioczłonowym. Oba pierścienie zawierają atom tlenu.

cykliczna postać monosacharydów glukoza i fruktoza
rysunek \(\PageIndex{3}\): cykliczna forma cukrów jest preferowaną formą w roztworze wodnym.

inną ważną grupą monosacharydów są pentozy, zawierające pięć atomów węgla w łańcuchu. Ryboza i deoksyryboza to dwie pentozy, które są składnikami struktur DNA i RNA.

Structure of the monosaccharides ribose and deoxyribose
Figure \(\PageIndex{4}\): Ribose and deoxyribose.