KARBOHYDRATER
Karbohydrater er en del av cellene og vevet til alle plante- og dyreorganismer og utgjør, etter vekt, hoveddelen av organisk materiale på bakken. Karbohydrater utgjør ca. 80 % av tørrstoffet i planter og ca. 20 % i dyr. Planter syntetiserer karbohydrater fra uorganiske forbindelser - karbondioksid og vann (CO 2 og H 2 O).
Karbohydrater er delt inn i to grupper: monosakkarider (monoser) og polysakkarider (polyoser).
Monosakkarider
For en detaljert studie av materialet knyttet til klassifisering av karbohydrater, isomerisme, nomenklatur, struktur, etc., må du se animasjonsfilmene "Karbohydrater. Genetisk D - en serie med sukker" og "Konstruksjon av Haworths formler for D - galaktose" (denne videoen er kun tilgjengelig på CD ROM ). Tekstene som følger med disse filmene er overført i sin helhet til denne underseksjonen og følger nedenfor.
Karbohydrater. Genetisk D-serie av sukkerarter
"Karbohydrater er utbredt i naturen og utfører ulike viktige funksjoner i levende organismer. De leverer energi til biologiske prosesser, og er også utgangsmaterialet for syntese av andre mellom- eller sluttmetabolitter i kroppen. Karbohydrater har generell formel Cn(H2O)m , som er der navnet på disse naturlige forbindelsene kommer fra.
Karbohydrater er delt inn i enkle sukkerarter eller monosakkarider og polymerer av disse enkle sukkerarter eller polysakkarider. Blant polysakkaridene bør en gruppe oligosakkarider som inneholder fra 2 til 10 monosakkaridrester per molekyl skilles ut. Disse inkluderer spesielt disakkarider.
Monosakkarider er heterofunksjonelle forbindelser. Molekylene deres inneholder samtidig både karbonyl (aldehyd eller keton) og flere hydroksylgrupper, dvs. monosakkarider er - polyhydroksyaldehyder og polyhydroksyketoner. Avhengig av dette deles monosakkarider inn i aldoser (monosakkaridet inneholder en aldehydgruppe) og ketoser (inneholder en ketogruppe). For eksempel er glukose en aldose, og fruktose er en ketose.
(glukose (aldose))
(fruktose (ketose))
Avhengig av antall karbonatomer i molekylet, kalles monosakkaridet tetrose, pentose, heksose, etc. Hvis vi kombinerer de to siste typene klassifisering, er glukose aldoheksose, og fruktose er ketoheksose. De fleste naturlig forekommende monosakkarider er pentoser og heksoser.
Monosakkarider er avbildet i form av Fischer-projeksjonsformler, dvs. i form av en projeksjon av den tetraedriske modellen av karbonatomer på tegneplanet. Karbonkjeden i dem er skrevet vertikalt. I aldoser er en aldehydgruppe plassert på toppen; i ketoser er en primær alkoholgruppe plassert ved siden av karbonylgruppen. Hydrogenatomet og hydroksylgruppen ved det asymmetriske karbonatomet er plassert på en horisontal linje. Det asymmetriske karbonatomet er plassert i det resulterende trådkorset av to rette linjer og er ikke indikert med et symbol. Nummereringen av karbonkjeden begynner med gruppene som er plassert øverst. (La oss definere et asymmetrisk karbonatom: det er et karbonatom bundet til fire forskjellige atomer eller grupper.)
Etablering av en absolutt konfigurasjon, dvs. den sanne romlige ordningen av substituenter på et asymmetrisk karbonatom er en svært arbeidskrevende oppgave, og inntil en tid var det til og med en umulig oppgave. Det er mulig å karakterisere forbindelser ved å sammenligne deres konfigurasjoner med referanseforbindelser, dvs. bestemme relative konfigurasjoner.
Den relative konfigurasjonen av monosakkarider bestemmes av konfigurasjonsstandarden - glyceraldehyd, som på slutten av forrige århundre visse konfigurasjoner ble vilkårlig tildelt, utpekt som D- og L - glyceraldehyder. Konfigurasjonen av det asymmetriske karbonatomet til monosakkaridet lengst fra karbonylgruppen sammenlignes med konfigurasjonen til deres asymmetriske karbonatomer. I pentoser er dette atomet det fjerde karbonatomet ( C 4 ), i heksoser – den femte ( C 5 ), dvs. nest siste i en kjede av karbonatomer. Hvis konfigurasjonen av disse karbonatomene faller sammen med konfigurasjonen D - glyceraldehyd monosakkarid er klassifisert som D - rad. Og omvendt, hvis det samsvarer med konfigurasjonen L - glyceraldehyd anses å være et monosakkarid L - rad. Symbol D betyr at hydroksylgruppen ved det tilsvarende asymmetriske karbonatomet i Fischer-projeksjonen er plassert til høyre for den vertikale linjen, og symbolet L - at hydroksylgruppen er plassert til venstre.
Genetisk D-serie av sukkerarter
Grunnleggeren av aldoser er glyceraldehyd. Tenk på det genetiske forholdet til sukker D - rad med D - glyceraldehyd.
I organisk kjemi er det en metode for å øke karbonkjeden til monosakkarider ved å sekvensielt introdusere en gruppe
|
N– |
Jeg |
-HAN |
mellom en karbonylgruppe og et tilstøtende karbonatom. Introduksjon av denne gruppen i molekylet D - glyceraldehyd fører til to diastereomere tetroser - D - erythrose og D - tre. Dette forklares med det faktum at et nytt karbonatom introdusert i monosakkaridkjeden blir asymmetrisk. Av samme grunn gir hver resulterende tetrose, og deretter pentose, når ett karbonatom til blir introdusert i molekylet deres, også to diastereomere sukkerarter. Diastereomerer er stereoisomerer som er forskjellige i konfigurasjonen av ett eller flere asymmetriske karbonatomer.
Slik oppnås D - en serie sukkerarter fra D - glyceraldehyd. Som det kan sees, hentes alle termer i den gitte serien fra D - glyceraldehyd, beholdt sitt asymmetriske karbonatom. Dette er det siste asymmetriske karbonatomet i kjeden av karbonatomer til de presenterte monosakkaridene.
Hver aldose D - serier tilsvarer en stereoisomer L - en serie hvis molekyler forholder seg til hverandre som et objekt og et uforenlig speilbilde. Slike stereoisomerer kalles enantiomerer.
Avslutningsvis bør det bemerkes at den gitte serien med aldoheksoser ikke er begrenset til de fire avbildede. På den måten som er presentert ovenfor D - ribose og D - xyloser kan produsere ytterligere to par diastereomere sukkerarter. Imidlertid stoppet vi bare ved aldoheksoser, som er mest utbredt i naturen."
Konstruksjon av Haworth-formler for D-galaktose
"Samtidig med introduksjonen i organisk kjemi av konseptet om strukturen til glukose og andre monosakkarider som polyhydroksyaldehyder eller polyhydroksyketoner, beskrevet av åpne kjedeformler, begynte det å samle seg fakta i kjemien til karbohydrater som var vanskelig å forklare fra et slikt synspunkt. Det viste seg at glukose og andre monosakkarider eksisterer i form av sykliske hemiacetaler dannet som et resultat av den intramolekylære reaksjonen av de tilsvarende funksjonelle gruppene.
Konvensjonelle hemiacetaler dannes ved samspillet mellom molekyler av to forbindelser - et aldehyd og en alkohol. Under reaksjonen brytes dobbeltbindingen til karbonylgruppen, og ved bruddstedet tilsettes et hydroksylhydrogenatom og en alkoholrest. Sykliske hemiacetaler dannes på grunn av samspillet mellom lignende funksjonelle grupper som tilhører molekylet til en forbindelse - et monosakkarid. Reaksjonen fortsetter i samme retning: dobbeltbindingen til karbonylgruppen brytes, et hydroksylhydrogenatom tilsettes karbonyloksygenet, og en syklus dannes på grunn av bindingen av karbonatomene til karbonylgruppen og oksygenet til hydroksylen. grupper.
De mest stabile hemiacetalene dannes på grunn av hydroksylgrupper ved det fjerde og femte karbonatomet. De resulterende fem- og seks-leddede ringene kalles henholdsvis furanose- og pyranoseformer av monosakkarider. Disse navnene kommer fra navnene på fem- og seksleddede heterosykliske forbindelser med et oksygenatom i ringen - furan og pyran.
Monosakkarider som har en syklisk form kan hensiktsmessig representeres ved Haworths perspektivformler. De er idealiserte flate fem- og seksleddede ringer med et oksygenatom i ringen, noe som gjør det mulig å se den relative posisjonen til alle substituenter i forhold til ringens plan.
La oss vurdere konstruksjonen av Haworth-formler ved å bruke eksempelet D - galaktose.
For å konstruere Haworths formler må du først nummerere karbonatomene til monosakkaridet i Fischer-projeksjonen og dreie det til høyre slik at kjeden av karbonatomer tar en horisontal posisjon. Da vil atomene og gruppene som ligger til venstre i projeksjonsformelen være øverst, og de som ligger til høyre vil være under den horisontale linjen, og ved videre overgang til sykliske formler, henholdsvis over og under syklusplanet . I virkeligheten er karbonkjeden til et monosakkarid ikke plassert i en rett linje, men får en buet form i rommet. Som man kan se er hydroksylet ved det femte karbonatomet betydelig fjernet fra aldehydgruppen, dvs. inntar en posisjon som er ugunstig for å lukke ringen. For å bringe funksjonelle grupper nærmere hverandre, roteres en del av molekylet rundt valensaksen som forbinder det fjerde og femte karbonatomet mot klokken med én valensvinkel. Som et resultat av denne rotasjonen nærmer hydroksylet til det femte karbonatomet aldehydgruppen, mens de to andre substituentene også endrer posisjon - spesielt CH 2 OH-gruppen er plassert over kjeden av karbonatomer. Samtidig er aldehydgruppen på grunn av rotasjon rundt s - bindingen mellom det første og andre karbonatomet nærmer seg hydroksylet. De nærme funksjonelle gruppene samhandler med hverandre i henhold til skjemaet ovenfor, noe som fører til dannelsen av en hemiacetal med en seksleddet pyranosering.
Hydroksylgruppen som resulterer fra reaksjonen kalles en glykosidgruppe. Dannelsen av en syklisk hemiacetal resulterer i utseendet til et nytt asymmetrisk karbonatom, kalt anomerisk. Som et resultat oppstår to diastereomerer - a - og b - anomerer som er forskjellige i konfigurasjonen av bare det første karbonatomet.
De forskjellige konfigurasjonene av det anomere karbonatomet oppstår på grunn av at aldehydgruppen, som har en plan konfigurasjon, på grunn av rotasjon rundt s - forbindelser mellom kjørefelt Det første og andre karbonatomet adresserer det angripende reagenset (hydroksylgruppen) på både den ene og den motsatte siden av planet. Hydroksylgruppen angriper deretter karbonylgruppen på hver side av dobbeltbindingen, noe som fører til hemiacetaler med forskjellige konfigurasjoner av det første karbonatomet. Med andre ord hovedårsaken til den samtidige dannelsen a - og b -anomerer skyldes ikke-stereoselektiviteten til reaksjonen under diskusjon.
På en - anomer, konfigurasjonen av det anomere senteret er den samme som konfigurasjonen til det siste asymmetriske karbonatomet, som bestemmer tilhørighet til D - og L - rad, og b - anomer er motsatt. I aldopentoser og aldoheksoser D - serie i Haworth-formler glykosidhydroksylgruppe en - anomeren er plassert under flyet, og kl b - anomerer - over syklusplanet.
I henhold til lignende regler utføres overgangen til furanoseformer av Haworth. Den eneste forskjellen er at reaksjonen involverer hydroksylen til det fjerde karbonatomet, og for å bringe de funksjonelle gruppene nærmere hverandre er det nødvendig å rotere en del av molekylet rundt s - bindinger mellom det tredje og fjerde karbonatomet og i retning med klokken, som et resultat av at det femte og sjette karbonatomet vil være plassert under ringens plan.
Navnene på de sykliske formene av monosakkarider inkluderer indikasjoner på konfigurasjonen av det anomere senteret ( a - eller b -), til navnet på monosakkaridet og dets serie ( D - eller L -) og syklusstørrelse (furanose eller pyranose). For eksempel, a, D - galaktopyranose eller b, D - galaktofuranose."
Kvittering
Glukose finnes hovedsakelig i fri form i naturen. Det er også en strukturell enhet av mange polysakkarider. Andre monosakkarider er sjeldne i fri tilstand og er hovedsakelig kjent som komponenter av oligo- og polysakkarider. I naturen oppnås glukose som et resultat av fotosyntesereaksjonen:
6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (glukose) + 6O 2
Glukose ble først oppnådd i 1811 av den russiske kjemikeren G.E. Kirchhoff fra hydrolyse av stivelse. Senere ble syntesen av monosakkarider fra formaldehyd i et alkalisk medium foreslått av A.M. Butlerov.
I industrien oppnås glukose ved hydrolyse av stivelse i nærvær av svovelsyre.
(C 6 H 10 O 5) n (stivelse) + nH 2 O –– H 2 SO 4,t ° ® nC 6 H 12 O 6 (glukose)
Fysiske egenskaper
Monosakkarider er faste stoffer som er lett løselige i vann, dårlig løselige i alkohol og fullstendig uløselige i eter. Vandige løsninger ha en nøytral reaksjon på lakmus. De fleste monosakkarider har en søt smak, men mindre enn roesukker.
Kjemiske egenskaper
Monosakkarider viser egenskapene til alkoholer og karbonylforbindelser.
JEG. Reaksjoner på karbonylgruppen
1. Oksidasjon.
en) Som med alle aldehyder, fører oksidasjon av monosakkarider til de tilsvarende syrene. Således, når glukose oksideres med en ammoniakkløsning av sølvoksidhydrat, dannes glukonsyre ("sølvspeilreaksjonen").
b) Reaksjonen av monosakkarider med kobberhydroksid ved oppvarming fører også til aldonsyrer.
c) Sterkere oksidasjonsmidler oksiderer ikke bare aldehydgruppen, men også den primære alkoholgruppen til karboksylgruppen, noe som fører til dibasiske sukkersyrer (aldarsyre). Vanligvis brukes konsentrert salpetersyre for slik oksidasjon.
2. Gjenoppretting.
Reduksjon av sukker fører til flerverdige alkoholer. Hydrogen i nærvær av nikkel, litiumaluminiumhydrid, etc. brukes som reduksjonsmiddel.
3. Til tross for likheten mellom de kjemiske egenskapene til monosakkarider med aldehyder, reagerer ikke glukose med natriumhydrosulfitt ( NaHSO3).
II. Reaksjoner basert på hydroksylgrupper
Reaksjoner ved hydroksylgruppene til monosakkarider utføres som regel i hemiacetal (syklisk) form.
1. Alkylering (dannelse av etere).
Når metylalkohol virker i nærvær av hydrogenkloridgass, erstattes hydrogenatomet til den glykosidiske hydroksylen med en metylgruppe.
Ved bruk av sterkere alkyleringsmidler, som f.eks For eksempel metyljodid eller dimetylsulfat, påvirker en slik transformasjon alle hydroksylgrupper i monosakkaridet.
2. Acylering (dannelse av estere).
Når eddiksyreanhydrid virker på glukose, dannes det en ester - pentaacetylglukose.
3. Som alle flerverdige alkoholer, glukose med kobberhydroksid ( II ) gir en intens blå farge (kvalitativ reaksjon).
III. Spesifikke reaksjoner
I tillegg til det ovennevnte er glukose også preget av noen spesifikke egenskaper - gjæringsprosesser. Fermentering er nedbrytning av sukkermolekyler under påvirkning av enzymer. Sukker med antall karbonatomer som er et multiplum av tre gjennomgår gjæring. Det finnes mange typer gjæring, blant dem de mest kjente er følgende:
en) alkoholisk gjæring
C 6 H 12 O 6 ® 2CH 3 –CH 2 OH (etylalkohol) + 2CO 2
b) melkesyregjæring
c) smørsyregjæring
C6H12O6® CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH(smørsyre) + 2 H 2 + 2 CO 2
De nevnte typene gjæring forårsaket av mikroorganismer har bred praktisk betydning. For eksempel alkohol - for produksjon av etylalkohol, i vinproduksjon, brygging, etc., og melkesyre - for produksjon av melkesyre og fermenterte melkeprodukter.
Disakkarider
Disakkarider (bioser) danner ved hydrolyse to identiske eller forskjellige monosakkarider. For å etablere strukturen til disakkarider, er det nødvendig å vite: hvilke monosakkarider den er bygget av, hva er konfigurasjonen av de anomere sentrene til disse monosakkaridene ( a - eller b -), hva er dimensjonene til syklusen (furanose eller pyranose) og med hvilke hydroksyler de to monosakkaridmolekylene er knyttet.
Disakkarider er delt inn i to grupper: reduserende og ikke-reduserende.
Reduserende disakkarider inkluderer spesielt maltose (maltsukker) som finnes i malt, dvs. spiret og deretter tørket og knust kornkorn.
(maltose)
Maltose består av to rester D - glukopyranoser, som er bundet med en (1–4)-glykosidbinding, dvs. dannelsen av en eterbinding involverer det glykosidiske hydroksylet til ett molekyl og alkoholhydroksylet ved det fjerde karbonatomet til et annet monosakkaridmolekyl. Anomert karbonatom ( C 1 ), som deltar i dannelsen av denne forbindelsen, har en - konfigurasjon, og det anomere atomet med en fri glykosidhydroksyl (angitt i rødt) kan ha enten a - (a - maltose), og b - konfigurasjon (b - maltose).
Maltose er hvite krystaller, svært løselig i vann, søt på smak, men mye mindre enn sukker (sukrose).
Som man kan se, inneholder maltose en fri glykosidhydroksyl, som et resultat av at evnen til å åpne ringen og transformere til aldehydformen beholdes. I denne forbindelse er maltose i stand til å inngå reaksjoner som er karakteristiske for aldehyder, og spesielt gi "sølvspeil"-reaksjonen, og det er derfor det kalles et reduserende disakkarid. I tillegg gjennomgår maltose mange reaksjoner som er karakteristiske for monosakkarider, For eksempel , danner etere og estere (se. Kjemiske egenskaper monosakkarider).
Ikke-reduserende disakkarider inkluderer sukrose (roer eller stokksukker). Det finnes i sukkerrør, sukkerroer (opptil 28 % av tørrstoffet), plantejuice og frukt. Sukrosemolekylet består av a, D - glukopyranoser og b, D - fruktofuranose.
(sukrose)
I motsetning til maltose dannes den glykosidiske bindingen (1–2) mellom monosakkarider av de glykosidiske hydroksylene til begge molekylene, det vil si at det ikke er noen fri glykosidhydroksyl. Som et resultat mangler sukrose den reduserende evnen, den gir ikke "sølvspeil"-reaksjonen, derfor er den klassifisert som et ikke-reduserende disakkarid.
Sukrose er en hvit krystallinsk substans, søt på smak, svært løselig i vann.
Sukrose er preget av reaksjoner ved hydroksylgrupper. Som alle disakkarider omdannes sukrose ved sur eller enzymatisk hydrolyse til monosakkaridene den er sammensatt av.
Polysakkarider
De viktigste polysakkaridene er stivelse og cellulose (fiber). De er bygget av glukoserester. Den generelle formelen til disse polysakkaridene ( C6H10O5)n . I dannelsen av polysakkaridmolekyler deltar vanligvis glykosidiske (ved C 1-atomet) og alkoholiske (ved C 4-atomet) hydroksyler, dvs. det dannes en (1–4)-glykosidbinding.
Stivelse
Stivelse er en blanding av to polysakkarider laget av a, D - glukopyranoseenheter: amylose (10-20%) og amylopektin (80-90%). Stivelse dannes i planter under fotosyntesen og avsettes som et "reserve"-karbohydrat i røtter, knoller og frø. For eksempel inneholder riskorn, hvete, rug og andre kornprodukter 60-80% stivelse, potetknoller - 15-20%. En relatert rolle i dyreverdenen spilles av polysakkarid glykogen, som "lagres" hovedsakelig i leveren.
Stivelse er et hvitt pulver som består av små korn, uløselig i kaldt vann. Når stivelse behandles med varmt vann, er det mulig å isolere to fraksjoner: en fraksjon som er løselig i varmt vann og består av polysakkaridet amylose, og en fraksjon som kun sveller i varmt vann til en pasta og består av polysakkaridet amylopektin .
Amylose har en lineær struktur, a, D - glukopyranoserester er koblet sammen med (1–4)-glykosidbindinger. Enhetscellen til amylose (og stivelse generelt) er representert som følger:
Amylopektinmolekylet er bygget på lignende måte, men har forgreninger i kjeden, som skaper en romlig struktur. Ved forgreningspunkter er monosakkaridrester forbundet med (1–6)-glykosidbindinger. Mellom forgreningspunktene er det vanligvis 20-25 glukoserester.
(amylopektin)
Stivelse hydrolyseres lett: ved oppvarming i nærvær av svovelsyre dannes glukose.
(C 6 H 10 O 5 ) n (stivelse) + nH 2 O –– H 2 SO 4 , t ° ® nC 6 H 12 O 6 (glukose)
Avhengig av reaksjonsbetingelsene kan hydrolyse utføres trinnvis med dannelse av mellomprodukter.
(C 6 H 10 O 5 ) n (stivelse) ® (C 6 H 10 O 5 ) m (dekstriner (m)< n )) ® xC 12 H 22 O 11 (мальтоза) ® nC 6 H 12 O 6 (глюкоза)
En kvalitativ reaksjon på stivelse er dens interaksjon med jod - en intens blå farge observeres. Denne fargen vises når en dråpe jodløsning legges på en kuttet potet eller en skive hvitt brød.
Stivelse gjennomgår ikke "sølvspeilreaksjonen".
Stivelse er et verdifullt matprodukt. For å lette absorpsjonen blir produkter som inneholder stivelse utsatt for varmebehandling, dvs. poteter og frokostblandinger kokes, brød bakes. Dekstriniseringsprosessene (dannelse av dekstriner) utført i dette tilfellet bidrar til bedre absorpsjon av stivelse i kroppen og påfølgende hydrolyse til glukose.
I næringsmiddelindustrien brukes stivelse i produksjon av pølser, konfekt og kulinariske produkter. Det brukes også til å produsere glukose i produksjon av papir, tekstiler, lim, medisiner, etc.
Cellulose (fiber)
Cellulose er det vanligste plantepolysakkaridet. Den har stor mekanisk styrke og fungerer som et støttemateriale for planter. Tre inneholder 50-70 % cellulose, bomull er nesten ren cellulose.
Som stivelse er den strukturelle enheten til cellulose D - glukopyranose, hvis enheter er forbundet med (1-4) -glykosidbindinger. Imidlertid skiller cellulose seg fra stivelse b - konfigurasjon av glykosidbindinger mellom sykluser og strengt lineær struktur.
Cellulose består av trådlignende molekyler, som er satt sammen til bunter av hydrogenbindinger av hydroksylgrupper i kjeden, så vel som mellom tilstøtende kjeder. Det er denne emballasjen av kjeder som gir høy mekanisk styrke, fibrøsitet, uløselighet i vann og kjemisk inerthet, som gjør cellulose ideelt materialeå bygge cellevegger.
b – Glykosidbindingen blir ikke ødelagt av menneskelige fordøyelsesenzymer, så cellulose kan ikke tjene som mat, selv om det i en viss mengde er et ballaststoff som er nødvendig for normal ernæring. Magen til drøvtyggere inneholder enzymer som bryter ned cellulose, så slike dyr bruker fiber som en komponent i maten.
Til tross for uløseligheten til cellulose i vann og vanlige organiske løsningsmidler, er den løselig i Schweitzers reagens (en løsning av kobberhydroksid i ammoniakk), samt i en konsentrert løsning av sinkklorid og i konsentrert svovelsyre.
Som stivelse produserer cellulose glukose ved sur hydrolyse.
Cellulose er en flerverdig alkohol; det er tre hydroksylgrupper per celleenhet av polymeren. I denne forbindelse er cellulose preget av forestringsreaksjoner (dannelse av estere). Reaksjoner med salpetersyre og eddiksyreanhydrid er av størst praktisk betydning.
Fullt forestret fiber er kjent som krutt, som etter skikkelig bearbeiding blir til røykfritt krutt. Avhengig av nitreringsforholdene kan man få cellulosedinitrat, som i teknologien kalles kolloksylin. Det brukes også til fremstilling av krutt og faste rakettdrivmidler. I tillegg er celluloid laget av kolloksylin.
Triacetylcellulose (eller celluloseacetat) er et verdifullt produkt for fremstilling av flammehemmende film og silkeacetat. For å gjøre dette løses celluloseacetat i en blanding av diklormetan og etanol og denne løsningen tvinges gjennom dyser inn i strømmen varm luft. Løsemidlet fordamper og løsningsstrømmene blir til de fineste trådene av acetatsilke.
Cellulose produserer ikke en "sølvspeilreaksjon".
Når vi snakker om bruken av cellulose, kan man ikke unngå å si at det forbrukes en stor mengde cellulose til produksjon av ulike papirer. Papir er tynt lag fiberfibre, dimensjonert og komprimert på en spesiell papirmaskin.
Fra ovenstående er det allerede klart at bruken av cellulose av mennesker er så bred og variert at en egen seksjon kan vies til bruken av kjemiske bearbeidingsprodukter av cellulose.
SLUTT PÅ SEKSJON
De kjemiske egenskapene til cellene som utgjør levende organismer avhenger først og fremst av antall karbonatomer, som utgjør opptil 50 % av tørrmassen. Karbonatomer finnes i de viktigste organiske stoffene: proteiner, nukleinsyrer ah, lipider og karbohydrater. Den siste gruppen inkluderer forbindelser av karbon og vann som tilsvarer formelen (CH 2 O) n, hvor n er lik eller større enn tre. I tillegg til karbon, hydrogen og oksygen kan molekylene inneholde atomer av fosfor, nitrogen og svovel. I denne artikkelen vil vi studere rollen til karbohydrater i menneskekroppen, så vel som funksjonene til deres struktur, egenskaper og funksjoner.
Klassifisering
Denne gruppen av forbindelser i biokjemi er delt inn i tre klasser: enkle sukkerarter (monosakkarider), polymerforbindelser med en glykosidbinding - oligosakkarider og biopolymerer med høy molekylvekt - polysakkarider. Stoffer i de ovennevnte klassene finnes i forskjellige typer celler. For eksempel finnes stivelse og glukose i plantestrukturer, glykogen finnes i humane hepatocytter og soppcellevegger, og kitin finnes i eksoskjelettet til leddyr. Alle de ovennevnte stoffene er karbohydrater. Karbohydratenes rolle i kroppen er universell. De er hovedleverandøren av energi til de vitale manifestasjonene til bakterier, dyr og mennesker.
Monosakkarider
De har en generell formel C n H 2 n O n og er delt inn i grupper avhengig av antall karbonatomer i molekylet: trioser, tetroser, pentoser, og så videre. I sammensetningen av cellulære organeller og cytoplasma har enkle sukkerarter to romlige konfigurasjoner: sykliske og lineære. I det første tilfellet er karbonatomer koblet til hverandre med kovalente sigmabindinger og danner lukkede sykluser; i det andre tilfellet er karbonskjelettet ikke lukket og kan ha forgreninger. For å bestemme rollen til karbohydrater i kroppen, la oss vurdere de vanligste av dem - pentoser og heksoser.
Isomerer: glukose og fruktose
De har det samme molekylær formel C 6 H 12 O 6, men forskjellige strukturelle typer molekyler. Vi har allerede ringt før hovedrolle karbohydrater i en levende organisme - energi. Stoffene ovenfor brytes ned av cellen. Som et resultat frigjøres energi (17,6 kJ fra ett gram glukose). I tillegg syntetiseres 36 ATP-molekyler. Nedbrytningen av glukose skjer på membranene (cristae) i mitokondrier og er en kjede av enzymatiske reaksjoner - Krebs-syklusen. Det er det viktigste leddet i dissimilering som forekommer i alle celler av heterotrofe eukaryote organismer uten unntak.
Glukose dannes også i pattedyrmyocytter på grunn av nedbrytning av glykogenreserver i muskelvev. I fremtiden blir det brukt som et lett desintegrerende stoff, siden det å gi celler energi er hovedrollen til karbohydrater i kroppen. Planter er fototrofer og produserer sin egen glukose under fotosyntesen. Disse reaksjonene kalles Calvin-syklusen. Utgangsmaterialet er karbondioksid, og akseptoren er ribolosedifosfat. Glukosesyntese skjer i kloroplastmatrisen. Fruktose, som har samme molekylformel som glukose, inneholder en funksjonell ketongruppe i molekylet. Det er søtere enn glukose og finnes i honning, samt juice av bær og frukt. Dermed, biologisk rolle karbohydrater i kroppen er først og fremst å bruke dem som en rask energikilde.
Pentosenes rolle i arvelighet
La oss dvele ved en annen gruppe monosakkarider - ribose og deoksyribose. Deres unikhet ligger i det faktum at de er en del av polymerer - nukleinsyrer. For alle organismer, inkludert ikke-cellulære livsformer, er DNA og RNA hovedbærerne av arvelig informasjon. Ribose finnes i RNA-molekyler, og deoksyribose finnes i DNA-nukleotider. Følgelig er den biologiske rollen til karbohydrater i menneskekroppen at de deltar i dannelsen av arveenheter - gener og kromosomer.
Eksempler på pentoser som inneholder en aldehydgruppe og vanlige i planteriket er xylose (finnes i stilker og frø), alfa-arabinose (finnes i steinfruktgummi) frukttrær). Dermed er fordelingen og den biologiske rollen til karbohydrater i kroppen til høyere planter ganske stor.
Hva er oligosakkarider
Hvis restene av monosakkaridmolekyler, som glukose eller fruktose, er koblet sammen med kovalente bindinger, dannes oligosakkarider - polymerkarbohydrater. Karbohydratenes rolle i kroppen til både planter og dyr er mangfoldig. Dette gjelder spesielt for disakkarider. De vanligste blant dem er sukrose, laktose, maltose og trehalose. Således finnes sukrose, ellers kalt rørsukker, i planter i form av en løsning og lagres i røttene eller stilkene deres. Som et resultat av hydrolyse dannes molekyler av glukose og fruktose. er av animalsk opprinnelse. Noen opplever intoleranse mot dette stoffet på grunn av hyposekresjon av laktaseenzymet, som bryter ned melkesukker til galaktose og glukose. Karbohydratenes rolle i kroppens liv er variert. For eksempel er disakkaridet trehalose, som består av to glukoserester, en del av hemolymfen til krepsdyr, edderkopper og insekter. Det finnes også i cellene til sopp og noen alger.
Et annet disakkarid, maltose eller maltsukker, finnes i korn av rug eller bygg under spiring og er et molekyl som består av to glukoserester. Det dannes som et resultat av nedbrytning av plante- eller dyrestivelse. I tynntarmen hos mennesker og pattedyr brytes maltose ned av enzymet maltase. I fravær i bukspyttkjerteljuice oppstår en patologi på grunn av intoleranse mot glykogen eller plantestivelse i matvarer. I dette tilfellet brukes en spesiell diett og selve enzymet legges til dietten.
Komplekse karbohydrater i naturen
De er svært utbredt, spesielt i planteverdenen, er biopolymerer og har stor molekylvekt. For eksempel, i stivelse er det 800 000, og i cellulose - 1 600 000. Polysakkarider er forskjellige i sammensetningen av monomerer, graden av polymerisering og lengden på kjedene. I motsetning til enkle sukkerarter og oligosakkarider, som er svært løselige i vann og har en søt smak, er polysakkarider hydrofobe og smakløse. La oss vurdere rollen til karbohydrater i menneskekroppen ved å bruke eksemplet med glykogen - animalsk stivelse. Det er syntetisert fra glukose og er reservert i hepatocytter og skjelettmuskelceller, hvor innholdet er dobbelt så høyt som i leveren. Subkutant fettvev, nevrocytter og makrofager er også i stand til å produsere glykogen. Et annet polysakkarid, plantestivelse, er et produkt av fotosyntese og dannes i grønne plastider.
Helt fra begynnelsen av den menneskelige sivilisasjonen var de viktigste leverandørene av stivelse verdifulle landbruksvekster: ris, poteter, mais. De er fortsatt grunnlaget for kostholdet til det store flertallet av verdens innbyggere. Dette er grunnen til at karbohydrater er så verdifulle. Karbohydratenes rolle i kroppen er, som vi ser, i deres bruk som energikrevende og raskt fordøyelige organiske stoffer.
Det er en gruppe polysakkarider hvis monomerer er hyaluronsyrerester. De kalles pektiner og er strukturelle stoffer i planteceller. Epleskall og betemasse er spesielt rike på dem. Cellulære stoffer pektiner regulerer intracellulært trykk - turgor. I konfektindustrien brukes de som geleringsmidler og fortykningsmidler i produksjon av marshmallows og marmelader av høy kvalitet. I kostholdsernæring brukes som biologisk aktive stoffer som effektivt fjerner giftstoffer fra tykktarmen.
Hva er glykolipider
Dette er en interessant gruppe komplekse forbindelser av karbohydrater og fett som finnes i nervevev. Det utgjør hjernen og ryggmargen til pattedyr. Glykolipider finnes også i cellemembraner. For eksempel, i bakterier er de involvert i noen av disse forbindelsene er antigener (stoffer som oppdager blodgrupper i Landsteiner AB0-systemet). I cellene til dyr, planter og mennesker er det i tillegg til glykolipider også uavhengige fettmolekyler. De utfører først og fremst en energifunksjon. Når ett gram fett brytes ned, frigjøres 38,9 kJ energi. Lipider er også preget av en strukturell funksjon (de er en del av cellemembraner). Dermed utføres disse funksjonene av karbohydrater og fett. Deres rolle i kroppen er ekstremt viktig.
Karbohydraters og lipiders rolle i kroppen
I menneskelige og dyreceller kan gjensidige transformasjoner av polysakkarider og fett som oppstår som et resultat av metabolisme observeres. Ernæringsfysiologer har funnet ut at overdreven inntak av stivelsesholdig mat fører til fettansamling. Hvis en person har problemer med bukspyttkjertelen når det gjelder amylasesekresjon eller fører en stillesittende livsstil, kan vekten hans øke betydelig. Det er verdt å huske at karbohydratrik mat brytes hovedsakelig ned i tolvfingertarmen til glukose. Det absorberes av kapillærene i villi i tynntarmen og avsettes i leveren og musklene i form av glykogen. Jo mer intens metabolismen i kroppen er, jo mer aktivt brytes den ned til glukose. Det brukes deretter av celler som det viktigste energimaterialet. Denne informasjonen fungerer som et svar på spørsmålet om hvilken rolle karbohydrater spiller i menneskekroppen.
Betydningen av glykoproteiner
Forbindelser av denne gruppen av stoffer er representert av et karbohydrat + proteinkompleks. De kalles også glykokonjugater. Dette er antistoffer, hormoner, membranstrukturer. Den siste biokjemiske forskningen har fastslått at hvis glykoproteiner begynner å endre sin opprinnelige (naturlige) struktur, fører dette til utvikling av så komplekse sykdommer som astma, revmatoid artritt og kreft. Rollen til glykokonjugater i cellemetabolismen er stor. Dermed undertrykker interferoner reproduksjonen av virus, immunglobuliner beskytter kroppen mot patogene midler. Blodproteiner tilhører også denne gruppen av stoffer. De gir beskyttende og bufferegenskaper. Alle de ovennevnte funksjonene bekreftes av det faktum at den fysiologiske rollen til karbohydrater i kroppen er mangfoldig og ekstremt viktig.
Hvor og hvordan dannes karbohydrater?
Hovedleverandørene av enkle og komplekse sukkerarter er grønne planter: alger, høyere sporer, gymnospermer og blomstrende planter. Alle inneholder pigmentet klorofyll i cellene sine. Det er en del av thylakoidene - strukturene til kloroplaster. Den russiske vitenskapsmannen K. A Timiryazev studerte prosessen med fotosyntese, som resulterer i dannelsen av karbohydrater. Karbohydratenes rolle i plantekroppen er akkumulering av stivelse i frukt, frø og løker, det vil si i vegetative organer. Mekanismen for fotosyntese er ganske kompleks og består av en rekke enzymatiske reaksjoner som oppstår både i lys og i mørke. Glukose syntetiseres fra karbondioksid under påvirkning av enzymer. Heterotrofe organismer bruker grønne planter som en kilde til mat og energi. Dermed er det planter som er første ledd i alt og kalles produsenter.
I cellene til heterotrofe organismer syntetiseres karbohydrater på kanalene til det glatte (agranulære) endoplasmatiske retikulum. De brukes da som energi og byggematerialer. I planteceller dannes det i tillegg karbohydrater i Golgi-komplekset, og går deretter til å danne cellulosecelleveggen. Under fordøyelsesprosessen til virveldyr brytes karbohydratrike forbindelser delvis ned i munnen og magen. De viktigste dissimilasjonsreaksjonene forekommer i tolvfingertarmen. Det skiller ut bukspyttkjerteljuice som inneholder enzymet amylase, som bryter ned stivelse til glukose. Som nevnt tidligere absorberes glukose i blodet i tynntarmen og distribueres til alle celler. Her brukes den som energikilde og strukturelt stoff. Dette forklarer rollen karbohydrater spiller i kroppen.
Supramembrankomplekser av heterotrofe celler
De er karakteristiske for dyr og sopp. Kjemisk oppbygning og den molekylære organiseringen av disse strukturene er representert av forbindelser som lipider, proteiner og karbohydrater. Karbohydratenes rolle i kroppen er å delta i konstruksjonen av membraner. Menneske- og dyreceller har en spesiell strukturell komponent kalt glykokalyxen. Dette tynne overflatelaget består av glykolipider og glykoproteiner assosiert med den cytoplasmatiske membranen. Det gir direkte kommunikasjon mellom celler og eksternt miljø. Oppfatningen av irritasjoner og ekstracellulær fordøyelse forekommer også her. Takket være karbohydratskallet holder cellene seg sammen for å danne vev. Dette fenomenet kalles adhesjon. La oss også legge til at "halene" av karbohydratmolekyler er plassert over overflaten av cellen og rettet inn i interstitialvæsken.
En annen gruppe heterotrofe organismer, sopp, har også et overflateapparat som kalles cellevegg. Det inkluderer komplekse sukkerarter - kitin, glykogen. Noen typer sopp inneholder også løselige karbohydrater som trehalose, kalt soppsukker.
Hos encellede dyr, som ciliater, inneholder overflatelaget, pellikelen, også komplekser av oligosakkarider med proteiner og lipider. I noen protozoer er pellikkelen ganske tynn og forstyrrer ikke endringen i kroppsform. Og i andre tykner den og blir sterk, som et skall, og utfører en beskyttende funksjon.
Plantecellevegg
Den inneholder også store mengder karbohydrater, spesielt cellulose, samlet i form av fiberbunter. Disse strukturene danner et rammeverk innebygd i en kolloidal matrise. Den består hovedsakelig av oligo- og polysakkarider. Celleveggene til planteceller kan bli lignifisert. I dette tilfellet er mellomrommene mellom cellulosebuntene fylt med et annet karbohydrat - lignin. Det forbedrer støttefunksjonene til cellemembranen. Ofte, spesielt hos stauder treaktige planter, det ytre laget, bestående av cellulose, er dekket med et fettlignende stoff - suberin. Det hindrer vann i å trenge inn i plantevev, så underliggende celler dør raskt og blir dekket med et korklag.
Oppsummerer vi ovenfor ser vi at karbohydrater og fett er nært beslektet i plantecelleveggen. Deres rolle i kroppen til fototrofer er vanskelig å undervurdere, siden glykolipidkomplekser gir støtte og beskyttende funksjoner. La oss studere variasjonen av karbohydrater som er karakteristiske for organismer i kongeriket Drobyanka. Dette inkluderer prokaryoter, spesielt bakterier. Celleveggen deres inneholder et karbohydrat - murein. Avhengig av strukturen til overflateapparatet deles bakterier inn i gram-positive og gram-negative.
Strukturen til den andre gruppen er mer kompleks. Disse bakteriene har to lag: plastisk og stiv. Den første inneholder mukopolysakkarider, som murein. Molekylene ser ut som store nettstrukturer som danner en kapsel rundt bakteriecellen. Det andre laget består av peptidoglykan, en forbindelse av polysakkarider og proteiner.
Cellevegglipopolysakkarider lar bakterier feste seg godt til ulike underlag, slik som tannemalje eller membranen til eukaryote celler. I tillegg fremmer glykolipider adhesjonen av bakterieceller til hverandre. På denne måten dannes for eksempel kjeder av streptokokker og klynger av stafylokokker, dessuten har noen typer prokaryoter en ekstra slimhinne - peplos. Den inneholder polysakkarider og blir lett ødelagt under påvirkning av hard stråling eller ved kontakt med visse kjemikalier, for eksempel antibiotika.
§ 1. KLASSIFISERING OG FUNKSJONER AV KARBOHYDRATER
Selv i antikken ble menneskeheten kjent med karbohydrater og lærte å bruke dem i deres Hverdagen. Bomull, lin, tre, stivelse, honning, rørsukker er bare noen av karbohydratene som spilte en viktig rolle i utviklingen av sivilisasjonen. Karbohydrater er blant de vanligste organiske forbindelsene i naturen. De er integrerte komponenter i cellene til alle organismer, inkludert bakterier, planter og dyr. Hos planter utgjør karbohydrater 80–90 % av tørrmassen, hos dyr – omtrent 2 % av kroppsvekten. Syntesen deres fra karbondioksid og vann utføres av grønne planter som bruker energi sollys (fotosyntese ). Den generelle støkiometriske ligningen for denne prosessen er:
Glukose og andre enkle karbohydrater omdannes deretter til mer komplekse karbohydrater som stivelse og cellulose. Planter bruker disse karbohydratene til å frigjøre energi gjennom respirasjonsprosessen. Denne prosessen er i hovedsak det motsatte av fotosyntese:
Interessant å vite! Grønne planter og bakterier absorberer årlig omtrent 200 milliarder tonn karbondioksid fra atmosfæren gjennom prosessen med fotosyntese. I dette tilfellet slippes rundt 130 milliarder tonn oksygen ut i atmosfæren og 50 milliarder tonn organiske karbonforbindelser, hovedsakelig karbohydrater, syntetiseres.
Dyr er ikke i stand til å syntetisere karbohydrater fra karbondioksid og vann. Ved å innta karbohydrater med mat, bruker dyr energien som er akkumulert i dem til å opprettholde vitale prosesser. Våre matvarer som bakevarer, poteter, frokostblandinger osv. er preget av et høyt karbohydratinnhold.
Navnet "karbohydrater" er historisk. De første representantene for disse stoffene ble beskrevet med den generelle formelen C m H 2 n O n eller C m (H 2 O) n. Et annet navn for karbohydrater er Sahara – forklares med den søte smaken til de enkleste karbohydratene. Når det gjelder deres kjemiske struktur, er karbohydrater en kompleks og mangfoldig gruppe forbindelser. Blant dem er det ganske mange enkle koblinger med en molekylvekt på rundt 200, og gigantiske polymerer hvis molekylvekt når flere millioner. Sammen med karbon-, hydrogen- og oksygenatomer kan karbohydrater inneholde atomer av fosfor, nitrogen, svovel og, mindre vanlig, andre grunnstoffer.
Klassifisering av karbohydrater
Alle kjente karbohydrater kan deles i to store grupper – enkle karbohydrater Og komplekse karbohydrater. En egen gruppe utgjør karbohydratholdige blandede polymerer, for eksempel, glykoproteiner- kompleks med et proteinmolekyl, glykolipider - kompleks med lipid, etc.
Enkle karbohydrater (monosakkarider eller monosakkarider) er som ikke er i stand til å danne enklere karbohydratmolekyler ved hydrolyse. Hvis monosakkarider inneholder en aldehydgruppe, tilhører de klassen aldoser (aldehydalkoholer), hvis de inneholder en ketongruppe, tilhører de klassen ketoser (ketoalkoholer). Avhengig av antall karbonatomer i monosakkaridmolekylet, skilles trioser (C 3), tetroser (C 4), pentoser (C 5), heksoser (C 6), etc.:
De vanligste forbindelsene som finnes i naturen er pentoser og heksoser.
Kompleks karbohydrater ( polysakkarider, eller poliose) er polymerer bygget av monosakkaridrester. Når de blir hydrolysert, danner de enkle karbohydrater. Avhengig av graden av polymerisasjon, deles de inn i lavmolekylærvekt ( oligosakkarider, hvis polymerisasjonsgrad vanligvis er mindre enn 10) og høy molekylvekt. Oligosakkarider er sukkerlignende karbohydrater som er løselige i vann og har en søtlig smak. Basert på deres evne til å redusere metallioner (Cu 2+, Ag +), deles de inn i gjenopprettende Og ikke-restorative. Polysakkarider, avhengig av deres sammensetning, kan også deles inn i to grupper: homopolysakkarider Og heteropolysakkarider. Homopolysakkarider er bygget av monosakkaridrester av samme type, og heteropolysakkarider er bygget av rester av forskjellige monosakkarider.
Ovenstående med eksempler på de vanligste representantene for hver gruppe karbohydrater kan presenteres i følgende diagram:
Funksjoner av karbohydrater
De biologiske funksjonene til polysakkarider er svært forskjellige.
Energi- og lagringsfunksjon
Karbohydrater inneholder mesteparten av kalorier som forbrukes av en person gjennom mat. Hovedkarbohydratet som tilføres maten er stivelse. Det finnes i bakevarer, poteter og frokostblandinger. Menneskets kosthold inneholder også glykogen (i lever og kjøtt), sukrose (som tilsetningsstoffer til ulike retter), fruktose (i frukt og honning), laktose (i melk). Polysakkarider må, før de tas opp av kroppen, hydrolyseres ved hjelp av fordøyelsesenzymer til monosakkarider. Bare i denne formen absorberes de i blodet. Med blodet kommer monosakkarider inn i organer og vev, hvor de brukes til å syntetisere sine egne karbohydrater eller andre stoffer, eller brytes ned for å trekke ut energi fra dem.
Energien som frigjøres som følge av nedbrytningen av glukose lagres i form av ATP. Det er to prosesser for nedbrytning av glukose: anaerob (i fravær av oksygen) og aerob (i nærvær av oksygen). Som et resultat av den anaerobe prosessen dannes melkesyre
som ved tung fysisk aktivitet hoper seg opp i musklene og gir smerter.
Som et resultat av den aerobe prosessen oksideres glukose til karbonmonoksid (IV) og vann:
Som følge av aerob nedbrytning av glukose frigjøres mye mer energi enn som følge av anaerob nedbrytning. Generelt frigjør oksidasjon av 1 g karbohydrater 16,9 kJ energi.
Glukose kan gjennomgå alkoholisk gjæring. Denne prosessen utføres av gjær under anaerobe forhold:
Alkoholgjæring er mye brukt i industrien for produksjon av vin og etylalkohol.
Mennesket lærte å bruke ikke bare alkoholgjæring, men fant også bruken av melkesyregjæring, for eksempel for å skaffe melkesyreprodukter og syltegrønnsaker.
Det er ingen enzymer i menneske- eller dyrekroppen som kan hydrolysere cellulose; Imidlertid er cellulose hovedkomponenten i maten for mange dyr, spesielt drøvtyggere. Magen til disse dyrene inneholder store mengder bakterier og protozoer som produserer enzymet cellulase katalyserer hydrolysen av cellulose til glukose. Sistnevnte kan gjennomgå ytterligere transformasjoner, som et resultat av at det dannes smørsyre, eddiksyre og propionsyre, som kan absorberes i blodet til drøvtyggere.
Karbohydrater har også en reservefunksjon. Altså, stivelse, sukrose, glukose i planter og glykogen hos dyr er de energireserven til cellene deres.
Strukturelle, støttende og beskyttende funksjoner
Cellulose i planter og kitin hos virvelløse dyr og sopp utfører de støttende og beskyttende funksjoner. Polysakkarider danner en kapsel i mikroorganismer, og styrker derved membranen. Lipopolysakkarider av bakterier og glykoproteiner på overflaten av dyreceller gir selektivitet av intercellulær interaksjon og immunologiske reaksjoner i kroppen. Ribose serverer byggemateriale for RNA, og deoksyribose for DNA.
Utfører en beskyttende funksjon heparin. Dette karbohydratet, som er en blodkoagulasjonshemmer, forhindrer dannelsen av blodpropp. Det finnes i blodet og bindevevet til pattedyr. Bakterielle cellevegger dannet av polysakkarider, holdt sammen av korte aminosyrekjeder, beskytter bakterieceller mot uønskede effekter. Hos krepsdyr og insekter deltar karbohydrater i konstruksjonen av eksoskjelettet, som utfører en beskyttende funksjon.
Regulerende funksjon
Fiber forbedrer tarmmotiliteten, og forbedrer dermed fordøyelsen.
Muligheten for å bruke karbohydrater som kilde til flytende drivstoff – etanol – er interessant. Siden antikken har tre blitt brukt til å varme opp hjem og lage mat. I Moderne samfunn denne typen drivstoff blir erstattet av andre typer - olje og kull, som er billigere og mer praktisk å bruke. Planteråvarer er imidlertid, til tross for noen ulemper ved bruk, i motsetning til olje og kull, en fornybar energikilde. Men bruken i forbrenningsmotorer er vanskelig. For disse formål er det å foretrekke å bruke flytende drivstoff eller gass. Fra lavverdig tre, halm eller andre plantematerialer som inneholder cellulose eller stivelse, kan du få flytende drivstoff - etylalkohol. For å gjøre dette må du først hydrolysere cellulose eller stivelse for å få glukose:
og deretter utsette den resulterende glukosen for alkoholisk gjæring for å produsere etylalkohol. Når det er renset, kan det brukes som drivstoff i forbrenningsmotorer. Det skal bemerkes at i Brasil, for dette formålet, hvert år sukkerrør, sorghum og kassava produserer milliarder av liter alkohol og bruker det i forbrenningsmotorer.
For de som ønsker å gå opp i vekt.
Karbohydrater vil hjelpe deg.
Som du vet, er ett fettmolekyl fire glukosemolekyler pluss fire vannmolekyler. Det vil si at med økt inntak av karbohydrater i kombinasjon med vanninntak vil du få det forventede resultatet. Jeg vil bare merke én ting, det er tilrådelig å konsumere mer komplekse karbohydrater, fordi enkle karbohydrater kan føre til diabetes og hypertensjon. Jeg håper at med moderne ernæring (et utvalg produkter i butikkene) vil du ikke ha vanskeligheter langs denne veien. Det grunnleggende om karbohydrater er nedenfor, takket være Wikipedia.
(sukker, sakkarider) - organiske stoffer som inneholder en karbonylgruppe og flere hydroksylgrupper. Navnet på klassen av forbindelser kommer fra ordene "karbonhydrater" og ble først foreslått av K. Schmidt i 1844. Utseendet til dette navnet skyldes det faktum at de første karbohydratene kjent for vitenskapen ble beskrevet av bruttoformelen Cx(H2O)y, som formelt er forbindelser av karbon og vann.
Karbohydrater er en veldig bred klasse av organiske forbindelser, blant dem er det stoffer med svært forskjellige egenskaper. Dette gjør at karbohydrater kan utføre en rekke funksjoner i levende organismer. Forbindelser av denne klassen utgjør omtrent 80 % av den tørre massen til planter og 2-3 % av massen til dyr
Enkle og komplekse karbohydrater
Til venstre er D-glyceraldehyd, til høyre er dihydroksyaceton.
Karbohydrater er en integrert komponent av cellene og vevet til alle levende organismer, representanter for plante- og dyreverdenen, og utgjør (etter vekt) hoveddelen av det organiske materialet på jorden. Kilden til karbohydrater for alle levende organismer er prosessen med fotosyntese utført av planter. Basert på deres evne til å hydrolysere til monomerer, er karbohydrater delt inn i to grupper: enkle (monosakkarider) og komplekse (disakkarider og polysakkarider). Komplekse karbohydrater, i motsetning til enkle, kan hydrolyseres for å danne monosakkarider og monomerer. Enkle karbohydrater løses lett opp i vann og syntetiseres i grønne planter. Komplekse karbohydrater er produkter av polykondensasjon av enkle sukkerarter (monosakkarider), og under prosessen med hydrolytisk spaltning danner de hundrevis og tusenvis av monosakkaridmolekyler
Monosakkarider
Et vanlig monosakkarid i naturen er beta-D-glukose.
Monosakkarider(fra gresk monos - enkelt, sakkar - sukker) - de enkleste karbohydratene som ikke hydrolyserer for å danne enklere karbohydrater - de er vanligvis fargeløse, lett løselige i vann, dårlig i alkohol og fullstendig uløselige i eter, faste gjennomsiktige organiske forbindelser, en av hovedgruppene av karbohydrater, de fleste Enkel form Sahara. Vandige løsninger har en nøytral bsp;pH. Noen monosakkarider har en søt smak. Monosakkarider inneholder en karbonylgruppe (aldehyd eller keton), så de kan betraktes som derivater av flerverdige alkoholer. Et monosakkarid med en karbonylgruppe i enden av kjeden er et aldehyd og kalles en aldose. Ved enhver annen posisjon av karbonylgruppen er monosakkaridet et keton og kalles ketose. Avhengig av lengden på karbonkjeden (fra tre til ti atomer), skilles trioser, tetroser, pentoser, heksoser, heptoser og så videre. Blant dem er pentoser og heksoser de mest utbredte i naturen. Monosakkarider er byggesteinene som disakkarider, oligosakkarider og polysakkarider syntetiseres fra.
I naturen, i fri form, er den vanligste D-glukose (druesukker eller dekstrose, C6H12O6) - et seksatomisk sukker (heksose), en strukturell enhet (monomer) av mange polysakkarider (polymerer) - disakkarider: (maltose, sukrose og laktose) og polysakkarider (cellulose, stivelse). Andre monosakkarider er hovedsakelig kjent som komponenter av di-, oligo- eller polysakkarider og finnes sjelden i fri tilstand. Naturlige polysakkarider tjener som hovedkildene til monosakkarider
Disakkarider
Maltose (maltsukker) er et naturlig disakkarid som består av to glukoserester
Maltose(maltsukker) - et naturlig disakkarid som består av to glukoserester
Disakkarider (fra di - to, sakkar - sukker) er komplekse organiske forbindelser, en av hovedgruppene av karbohydrater; ved hydrolyse brytes hvert molekyl ned i to molekyler av monosakkarider; de er en spesiell type oligosakkarider. Av struktur er disakkarider glykosider der to monosakkaridmolekyler er forbundet med hverandre ved en glykosidbinding dannet som et resultat av samspillet mellom hydroksylgrupper (to hemiacetal eller en hemiacetal og en alkohol). Avhengig av deres struktur er disakkarider delt inn i to grupper: reduserende og ikke-reduserende. For eksempel, i maltosemolekylet har den andre monosakkaridresten (glukose) en fri hemiacetalhydroksyl, som gir denne disakkaridreduserende egenskaper. Disakkarider, sammen med polysakkarider, er en av hovedkildene til karbohydrater i kostholdet til mennesker og dyr.
Oligosakkarider
Raffinose- et naturlig trisakkarid som består av rester av D-galaktose, D-glukose og D-fruktose.
Oligosakkarider- karbohydrater, hvis molekyler er syntetisert fra 2 til 10 monosakkaridrester forbundet med glykosidbindinger. Følgelig skiller de: disakkarider, trisakkarider og så videre. Oligosakkarider som består av identiske monosakkaridrester kalles homopolysakkarider, og de som består av forskjellige kalles heteropolysakkarider. De vanligste blant oligosakkaridene er disakkarider.
Blant naturlige trisakkarider er den vanligste raffinose - et ikke-reduserende oligosakkarid som inneholder fruktose, glukose og galaktoserester - som finnes i store mengder i sukkerroer og mange andre planter
Polysakkarider
Polysakkarider - vanlig navn en klasse av komplekse høymolekylære karbohydrater, hvis molekyler består av titalls, hundrevis eller tusenvis av monomerer - monosakkarider. Fra synspunkt generelle prinsipper struktur i gruppen av polysakkarider, er det mulig å skille mellom homopolysakkarider syntetisert fra samme type monosakkaridenheter og heteropolysakkarider, som er karakterisert ved tilstedeværelsen av to eller flere typer monomere rester.
Homopolysakkarider (glykaner), som består av rester av ett monosakkarid, kan være heksoser eller pentoser, det vil si at heksose eller pentose kan brukes som monomer. Avhengig av polysakkaridets kjemiske natur, skilles glukaner (fra glukoserester), mannaner (fra mannose), galaktaner (fra galaktose) og andre lignende forbindelser. Gruppen av homopolysakkarider inkluderer organiske forbindelser av plante (stivelse, cellulose, pektin), animalsk (glykogen, kitin) og bakteriell (dekstraner) opprinnelse.
Polysakkarider er nødvendige for livet til dyre- og planteorganismer. Dette er en av de viktigste energikildene i kroppen, generert som et resultat av metabolisme. Polysakkarider deltar i immunprosesser, gir celleadhesjon i vev og utgjør hoveddelen av organisk materiale i biosfæren.
Til venstre er stivelse, til høyre er glykogen.
Stivelse
(C6H10O5)n er en blanding av to homopolysakkarider: lineær - amylose og forgrenet - amylopektin, hvis monomer er alfa-glukose. Hvitt amorft stoff, uløselig i kaldt vann, i stand til å svelle og delvis løselig i varmt vann. Molekylvekt 105-107 Dalton. Stivelse, syntetisert forskjellige planter i kloroplaster, under påvirkning av lys under fotosyntesen, skiller seg noe i strukturen til korn, graden av polymerisering av molekyler, strukturen til polymerkjeder og fysisk-kjemiske egenskaper. Som regel er amyloseinnholdet i stivelse 10-30%, amylopektin - 70-90%. Amylosemolekylet inneholder i gjennomsnitt ca. 1000 glukoserester koblet med alfa-1,4-bindinger. Individuelle lineære seksjoner av amylopektinmolekylet består av 20-30 slike enheter, og ved forgreningspunktene til amylopektin er glukoserester forbundet med interkjede alfa-1,6-bindinger. Ved delvis sur hydrolyse av stivelse dannes polysakkarider med lavere polymerisasjonsgrad - dekstriner (C6H10O5)p, og med fullstendig hydrolyse - glukose.
Glykogen (C6H10O5)n - et polysakkarid bygget av alfa-D-glukoserester - er hovedreservepolysakkaridet til høyerestående dyr og mennesker, funnet i form av granuler i cytoplasmaet til celler i nesten alle organer og vev, men den største mengden samler seg i muskler og lever. Glykogenmolekylet er bygget fra forgrenede polyglukosidkjeder, i den lineære sekvensen av hvilke glukoserestene er forbundet gjennom alfa-1,4-bindinger, og ved forgreningspunkter med interkjede alfa-1,6-bindinger. Den empiriske formelen for glykogen er identisk med formelen for stivelse. Av kjemisk struktur glykogen er nær amylopektin med mer uttalt kjedeforgrening, og kalles derfor noen ganger unøyaktig "animalsk stivelse". Molekylvekt 105-108 Dalton og høyere. I dyreorganismer er det en strukturell og funksjonell analog av plantepolysakkarid - stivelse. Glykogen danner en energireserve, som om nødvendig raskt kan mobiliseres for å kompensere for en plutselig mangel på glukose - en sterk forgrening av molekylet fører til tilstedeværelsen stort nummer terminale rester som tillater rask spalting nødvendig mengde glukosemolekyler. I motsetning til lagring av triglyserid (fett), er glykogenlagring ikke så stor (kalorier per gram). Bare glykogen lagret i leverceller (hepatocytter) kan omdannes til glukose for å drive hele kroppen, og hepatocytter er i stand til å akkumulere opptil 8 prosent av vekten i form av glykogen, som er den høyeste konsentrasjonen av enhver celletype. Den totale massen av glykogen i leveren til voksne kan nå 100-120 gram. I muskler brytes glykogen ned til glukose utelukkende for lokalt forbruk og akkumuleres i mye lavere konsentrasjoner (ikke mer enn 1 % av den totale muskelmassen), men den totale reserven i muskler kan overstige reserven som er akkumulert i hepatocytter.
Cellulose (fiber) er det vanligste strukturelle polysakkaridet i planteverdenen, bestående av alfa-glukoserester presentert i beta-pyranoseform. I et cellulosemolekyl er således beta-glukopyranosemonomerenheter lineært forbundet med hverandre ved hjelp av beta-1,4-bindinger. Ved delvis hydrolyse av cellulose dannes disakkaridet cellobiose, og ved fullstendig hydrolyse dannes D-glukose. I den menneskelige mage-tarmkanalen fordøyes ikke cellulose, siden settet med fordøyelsesenzymer ikke inneholder beta-glukosidase. Imidlertid bidrar tilstedeværelsen av en optimal mengde plantefiber i maten til normal dannelse av avføring. Med stor mekanisk styrke fungerer cellulose som et støttemateriale for planter; for eksempel i tre varierer andelen fra 50 til 70%, og bomull er nesten hundre prosent cellulose.
Kitin er et strukturelt polysakkarid av lavere planter, sopp og virvelløse dyr (hovedsakelig de kåte membranene til leddyr - insekter og krepsdyr). Kitin, som cellulose i planter, utfører støttende og mekaniske funksjoner i organismene til sopp og dyr. Kitinmolekylet er bygget av N-acetyl-D-glukosaminrester koblet sammen med beta-1,4-glykosinbindinger. Kitin-makromolekyler er uforgrenede og deres romlige arrangement har ingenting til felles med cellulose.
Pektinstoffer er polygalakturonsyre, som finnes i frukt og grønnsaker; D-galakturonsyrerester er forbundet med alfa-1,4-glykosidbindinger. I nærvær av organiske syrer er de i stand til å gelere og brukes i næringsmiddelindustrien for tilberedning av gelé og marmelade. Noen pektinstoffer har en antiulcuseffekt og er en aktiv komponent i en rekke farmasøytiske legemidler, for eksempel psylliumderivatet plantaglucid.
Muramin er et polysakkarid, et støttemekanisk materiale i bakteriecelleveggen. I henhold til dens kjemiske struktur er det en uforgrenet kjede, bygget av vekslende rester av N-acetylglukosamin og N-acetylmuraminsyre, forbundet med en beta-1,4-glykosidbinding. Muramin av strukturell organisering(rettkjedet beta-1,4-polyglucopyranose skjelett) og funksjonell rolle er veldig lik kitin og cellulose.
Dextran-halvsakkarider av bakteriell opprinnelse syntetiseres under industrielle produksjonsforhold ved mikrobiologiske midler (ved virkningen av mikroorganismer Leuconostoc mesenteroides på en sukroseløsning) og brukes som blodplasmaerstatninger (de såkalte kliniske "dekstraner": Poliglyukin og andre) .
Til venstre er D-glyceraldehyd, til høyre er L-glyceraldehyd.
Romlig isomeri
Isomerisme er eksistensen av kjemiske forbindelser (isomerer) som er identiske i sammensetning og molekylvekt, men som er forskjellige i strukturen eller arrangementet av atomer i rommet og, som et resultat, i egenskaper.
Stereoisomerisme av monosakkarider: glyceraldehyd-isomeren der, når modellen projiseres på et plan, OH-gruppen ved det asymmetriske karbonatomet er plassert på høyre side, regnes vanligvis som D-glyceraldehyd, og speilbildet er L-glyceraldehyd. Alle isomerer av monosakkarider er delt inn i D- og L-former i henhold til likheten mellom plasseringen av OH-gruppen ved det siste asymmetriske karbonatomet nær CH2OH-gruppen (ketoser inneholder ett asymmetrisk karbonatom mindre enn aldoser med samme antall karbon atomer). Naturlige heksoser - glukose, fruktose, mannose og galaktose - er klassifisert som D-serieforbindelser basert på deres stereokjemiske konfigurasjon.
Biologisk rolle
I levende organismer utfører karbohydrater følgende funksjoner:
Strukturelle og støttefunksjoner. Karbohydrater er involvert i konstruksjonen av ulike støttestrukturer. Dermed er cellulose den viktigste strukturelle komponenten i plantecellevegger, kitin utfører en lignende funksjon i sopp, og gir også stivhet til eksoskjelettet til leddyr.
Beskyttende rolle i planter. Noen planter har beskyttende strukturer (torner, prikker, etc.) som består av cellevegger av døde celler.
Plast funksjon. Karbohydrater er en del av komplekse molekyler (for eksempel er pentoser (ribose og deoksyribose) involvert i konstruksjonen av ATP, DNA og RNA).
Energifunksjon. Karbohydrater tjener som energikilde: oksidasjon av 1 gram karbohydrater frigjør 4,1 kcal energi og 0,4 g vann.
Oppbevaringsfunksjon. Karbohydrater fungerer som reservenæringsstoffer: glykogen i dyr, stivelse og inulin i planter.
Osmotisk funksjon. Karbohydrater er involvert i reguleringen av osmotisk trykk i kroppen. Dermed inneholder blodet 100-110 mg/% glukose, og det osmotiske trykket i blodet avhenger av konsentrasjonen av glukose.
Reseptorfunksjon. Oligosakkarider er en del av reseptordelen til mange cellulære reseptorer eller ligandmolekyler Biosyntese
Karbohydrater dominerer i det daglige kostholdet til mennesker og dyr. Planteetere mottar stivelse, fiber og sukrose. Rovdyr får glykogen fra kjøtt.
Dyrekropper er ikke i stand til å syntetisere karbohydrater fra uorganiske stoffer. De mottar dem fra planter med mat og bruker dem som hovedkilden til energi oppnådd i prosessen med oksidasjon: I de grønne bladene til planter dannes karbohydrater under prosessen med fotosyntese - en unik biologisk prosess for å omdanne uorganiske stoffer til sukker - karbonmonoksid (IV) og vann, som oppstår med deltakelsen klorofyll pga solenergi: Metabolismen av karbohydrater i menneskekroppen og høyerestående dyr består av flere prosesser:
Hydrolyse (spalting) i mage-tarmkanalen av matpolysakkarider og disakkarider til monosakkarider, etterfulgt av absorpsjon fra tarmens lumen inn i blodet.
Glykogenogenese (syntese) og glykogenolyse (nedbrytning) av glykogen i vev, hovedsakelig i leveren.
Aerob (pentosefosfatvei for glukoseoksidasjon eller pentosesyklus) og anaerob (uten oksygenforbruk) glykolyse er måter å bryte ned glukose i kroppen.
Interkonvertering av heksoser.
Aerob oksidasjon av glykolyseproduktet - pyruvat (det siste stadiet av karbohydratmetabolismen).
Glukoneogenese er syntesen av karbohydrater fra ikke-karbohydratråvarer (pyrodruesyre, melkesyre, glyserol, aminosyrer og andre organiske forbindelser).
[rediger] Store kilder
De viktigste kildene til karbohydrater fra mat er: brød, poteter, pasta, frokostblandinger og søtsaker. Sukker er et rent karbohydrat. Honning, avhengig av opprinnelsen, inneholder 70-80% glukose og fruktose.
En spesiell brødenhet brukes til å angi mengden karbohydrater i maten.
I tillegg inkluderer karbohydratgruppen også fiber og pektiner, som er dårlig fordøyelige av menneskekroppen.
Liste over de vanligste karbohydratene
- Monosakkarider
Oligosakkarider
sukrose (vanlig sukker, rør- eller betesukker)
Polysakkarider
galactomannaner
Glykosaminoglykaner (mukopolysakkarider)
Kondroitinsulfat
hyaluronsyre
heparansulfat
dermatansulfat
keratansulfat
Glukose er den viktigste av alle monosakkarider, siden det er en strukturell enhet av de fleste mat-di- og polysakkarider. Under den metabolske prosessen brytes de ned til individuelle molekyler av monosakkarider, som gjennom flertrinns kjemiske reaksjoner omdannes til andre stoffer og til slutt oksideres til karbondioksid og vann - brukt som "drivstoff" for celler. Glukose er en nødvendig komponent i metabolismen karbohydrater. Når nivået i blodet synker eller konsentrasjonen er høy og det er umulig å bruke, slik det skjer ved diabetes, oppstår døsighet og bevissthetstap kan oppstå (hypoglykemisk koma). Glukose "i sin rene form", som et monosakkarid, finnes i grønnsaker og frukt. Druer er spesielt rike på glukose - 7,8%, søte kirsebær - 5,5%, bringebær - 3,9%, jordbær - 2,7%, plommer - 2,5%, vannmelon - 2,4%. Blant grønnsaker inneholder gresskar mest glukose - 2,6%, hvitkål - 2,6% og gulrøtter - 2,5%.
Glukose er mindre søtt enn det mest kjente disakkaridet, sukrose. Hvis vi tar søtheten til sukrose som 100 enheter, er søtheten til glukose 74 enheter.
Fruktose er en av de vanligste karbohydrater frukt. I motsetning til glukose, kan det trenge fra blodet inn i vevsceller uten at insulin deltar. Av denne grunn anbefales fruktose som den sikreste kilden karbohydrater for diabetespasienter. Noe av fruktosen kommer inn i levercellene, som omdanner den til et mer allsidig "drivstoff" - glukose, så fruktose kan også øke blodsukkeret, men i mye mindre grad enn andre enkle sukkerarter. Fruktose er lettere å omdanne til fett enn glukose. Den største fordelen med fruktose er at den er 2,5 ganger søtere enn glukose og 1,7 ganger søtere enn sukrose. Bruken i stedet for sukker bidrar til å redusere det totale forbruket karbohydrater.
De viktigste kildene til fruktose i mat er druer - 7,7%, epler - 5,5%, pærer - 5,2%, kirsebær - 4,5%, vannmeloner - 4,3%, solbær - 4,2%, bringebær - 3,9%, jordbær - 2,4%, meloner – 2,0 %. Fruktoseinnholdet i grønnsaker er lavt – fra 0,1 % i rødbeter til 1,6 % i hvitkål. Fruktose er inneholdt i honning - ca 3,7%. Det er pålitelig bevist at fruktose, som har en betydelig høyere sødme enn sukrose, ikke forårsaker tannråte, som fremmes av sukkerforbruk.
Galaktose ikke funnet i fri form i produkter. Det danner et disakkarid med glukose - laktose (melkesukker) - det viktigste karbohydrat melk og meieriprodukter.
Laktose brytes ned i mage-tarmkanalen til glukose og galaktose av et enzym laktase. En mangel på dette enzymet fører til melkeintoleranse hos noen mennesker. Ufordøyd laktose fungerer som et godt næringsstoff for tarmmikrofloraen. I dette tilfellet er rikelig gassdannelse mulig, magen "svulmer". I syrnede melkeprodukter er det meste av laktosen fermentert til melkesyre, slik at personer med laktasemangel tåler fermenterte melkeprodukter uten ubehagelige konsekvenser. I tillegg undertrykker melkesyrebakterier i fermenterte melkeprodukter aktiviteten til tarmmikrofloraen og reduserer de negative effektene av laktose.
Galaktose, dannet under nedbrytningen av laktose, omdannes til glukose i leveren. Med en medfødt arvelig mangel eller fravær av enzymet som omdanner galaktose til glukose, utvikler en alvorlig sykdom - galaktosemi, som fører til psykisk utviklingshemming.
Et disakkarid dannet av glukose- og fruktosemolekyler er sukrose. Sukroseinnholdet i sukker er 99,5 %. Søte elskere vet like godt at sukker er "hvit død" som røykere vet at en dråpe nikotin dreper en hest. Dessverre tjener begge disse truismene oftere som grunn til vitser enn for seriøs refleksjon og praktiske konklusjoner.
Sukker brytes raskt ned i mage-tarmkanalen, glukose og fruktose tas opp i blodet og fungerer som energikilde og den viktigste forløperen til glykogen og fett. Det kalles ofte en "tom kaloribærer" fordi sukker er rent karbohydrat og inneholder ikke andre næringsstoffer, som vitaminer, mineralsalter. Av planteproduktene er mest sukrose inneholdt i rødbeter - 8,6%, fersken - 6,0%, meloner - 5,9%, plommer - 4,8%, mandariner - 4,5%. I grønnsaker, unntatt rødbeter, er et betydelig sukroseinnhold notert i gulrøtter - 3,5%. I andre grønnsaker varierer sukroseinnholdet fra 0,4 til 0,7%. I tillegg til selve sukkeret er hovedkildene til sukrose i mat syltetøy, honning, godteri, søte drikker og iskrem.
Når to glukosemolekyler kombineres, dannes det maltose- maltsukker. Den inneholder honning, malt, øl, melasse og bakeri- og konfektprodukter laget med tilsetning av melasse.
Alle polysakkarider som finnes i menneskemat, med sjeldne unntak, er polymerer av glukose.
Stivelse er det viktigste fordøyelige polysakkaridet. Det står for opptil 80 % av de som konsumeres i mat karbohydrater.
Kilden til stivelse er planteprodukter, hovedsakelig korn: korn, mel, brød og poteter. Korn inneholder mest stivelse: fra 60 % i bokhvete (kjerne) til 70 % i ris. Av kornblandingene er den minste mengden stivelse inneholdt i havregryn og dets bearbeidede produkter: havregryn, Hercules havreflak - 49%. Pasta inneholder fra 62 til 68% stivelse, brød laget av rugmel, avhengig av type - fra 33% til 49%, hvetebrød og andre produkter laget av hvetemel - fra 35 til 51% stivelse, mel - fra 56 (rug ) til 68 % (premiumhvete). Det er også mye stivelse i belgfrukter – fra 40 % i linser til 44 % i erter. Av denne grunn er tørre erter, bønner, linser, kikerter klassifisert som korn belgfrukter. Fra hverandre står soyabønner, som bare inneholder 3,5 % stivelse, og soyabønnemel (10-15,5 %). På grunn av det høye stivelsesinnholdet i poteter (15-18%), er det i kosthold ikke klassifisert som en grønnsak, hvor den viktigste karbohydrater er representert av monosakkarider og disakkarider, og stivelsesholdige matvarer på linje med korn og belgfrukter.
I Jerusalem artisjokk og noen andre planter karbohydrater lagret i form av en polymer av fruktose - inulin. Matprodukter med tilsetning av inulin anbefales for diabetes og spesielt for forebygging (husk at fruktose belaster bukspyttkjertelen mindre enn andre sukkerarter).
Glykogen- "animalsk stivelse" - består av sterkt forgrenede kjeder av glukosemolekyler. Det finnes i små mengder i animalske produkter (i leveren 2-10%, i muskelvev - 0,3-1%).
Diabetes mellitus (DM)- endokrin sykdom karakterisert ved kronisk hyperglykemisyndrom, som følge av utilstrekkelig produksjon eller virkning av insulin, som fører til forstyrrelse av alle typer metabolisme, spesielt karbohydratmetabolisme, vaskulær skade (angiopati), nervesystemet(nevropati), samt andre organer og systemer. I følge WHOs definisjon (1985) er diabetes mellitus en tilstand av kronisk...
