Szénhidrátok a kémia hallgatói szótár tanulási segítőiben
A szénhidrátok természetes anyagok és szerves molekulák, amelyek szenet, hidrogént és oxigént tartalmaznak. A hidrogén és az oxigén általában a szénatomokhoz kötődik hidroxilcsoportok (OH csoportok) formájában, így a szénhidrátok polialkoholként is tekinthetők. Gyakran vannak azonban más funkcionális csoportjaik is, amelyek döntő befolyással vannak a szénhidrátok tulajdonságaira.
A szénhidrátok osztálya az élet energiaforrását képviseli, mert lebontásuk révén - embertől, állattól vagy növénytől függetlenül - energia szabadul fel. Ily módon az életfolyamatok vagy fenntartódnak, vagy létfontosságú anyagok képződnek a testben. Ebben központi szerepet játszik a glükóz (szőlőcukor). fotoszintézis során keletkezik C O 2 asszimiláció útján.
szénhidrátok
# Cukor # szénhidrátok # poliszacharidok # Diszacharid
A szénhidrátok olyan szerves vegyületek, amelyek a fehérjékhez és zsírokhoz hasonlóan természetes anyagok. A szénhidrátok elnevezése onnan származik, hogy legtöbbjük általános tapasztalati képlete C m (H 2 O) n. Valójában, ha a szénhidrátok teljesen kiszáradnak, csak tiszta szén marad meg.
Köznyelven a szénhidrátokat cukornak is nevezik, bár messze nem minden vegyület íze édes. Minden szénhidrátban közös, hogy szén, hidrogén és oxigén elemekből állnak, és különbözőek funkcionális csoportok, z. B. a hidroxilcsoport, az aldehid vagy a ketocsoport tartalmazhat.
Ennek eredményeként nagyon sokféle vegyület jön létre, amelyek némelyikének ugyanaz az empirikus képlete van, de eltérő szerkezete van (izomerek). A szénhidrátokat szerkezeti jellemzőik alapján különböző csoportokra osztják.
A cukormolekulában található szénhidrát-komponensek számától függően megkülönböztetnek mono-, di- vagy poliszacharidokat.
Szénhidrátok dehidratálása tömény kénsavval
Monoszacharidok (Az egyszerű cukrok) csak gyűrűből állnak, és nem bonthatók kisebb szénhidrátokra. Ezek közé tartozik a glükóz (szőlőcukor) és a fruktóz (gyümölcscukor).
Diszacharidok A (dupla cukor) két egymással összekapcsolt monoszacharidból áll, és ismét ezekre is bontható. A legfontosabb példák a szacharóz (nádcukor), maltóz (malátacukor) és a laktóz.
Poliszacharidok (A sok cukor) sok összekapcsolt gyűrűből képződik, és megfelelő számú egyszerű szénhidrátra bontható. A keményítő és a cellulóz ennek a csoportnak a képviselői.
Ezenkívül a szénhidrátokat a bennük található funkcionális csoportok szerint is felosztják, amelyek nagyban meghatározzák a cukrok reakció viselkedését. A vegyületeket attól függően nevezzük, hogy a molekula tartalmaz-e aldehid- vagy ketocsoportot Aldoses vagy Ketózis.
A szénhidrátok osztályozása a monoszacharid-komponensek száma szerint
Monoszacharidok
A monoszacharidok három (trió) és legfeljebb hét (heptóz) szénatomot tartalmazó szénszerkezetből állnak.
A pentózok és a hexózok lánc vagy gyűrű formában létezhetnek, amelyek vizes oldatban állandó egyensúlyban vannak. Különböző izomerjei vannak a lánc formának (D és L forma, enantiomerek), valamint a gyűrű formának (α és β forma, anomerek), de tulajdonságaik csak kismértékben különböznek egymástól. A láncalak első szénatomját anomer szénatomnak nevezzük.
A pentózisok legfontosabb képviselői a nukleinsavakban előforduló ribóz (RNS) és dezoxiribóz (DNS).
A glükóz (szőlőcukor, szőlőcukor) egy hexóz, amelynek molekulaképlete C 6 H 12 O 6, és az aldózisok osztályába tartozik. A láncformát az anomer szénatomon lévő aldehidcsoport jellemzi. Ez okozza a glükóz csökkentő hatását is, amely lehetővé teszi a detektálást Fehling-oldattal vagy ammóniás ezüst-nitrát-oldattal. A glükóz színtelen, édes ízű kristályokat képez, amelyek könnyen oldódnak vízben, de rosszul oldódnak alkoholokban. A glükózt nádcukor hidrolízisével nyerik; sok gyümölcsben, mézben, valamint a gerincesek és az emberek vércukorszintjében található meg. Ha a vércukor-tartalom nagyobb, mint 0,1 g/100 ml vér, cukorbetegség áll fenn. A leggyakoribb monoszacharidként a glükóz számos di- és poliszacharid alkotóeleme.
A fruktóz (gyümölcscukor) szintén monoszacharid, amelynek molekulaképlete megegyezik a glükózzal, de más a szerkezete. Itt 4 szénatom és egy oxigénatom kapcsolódik a gyűrű alakján belül. Ha a lánc alakját nézzük, akkor a második szénatomon van egy keto csoport. Ezért a fruktóz a legfontosabb vegyület a ketózis csoportban. A nádcukor hidrolízisével a fruktózt és a glükózt nyerik. Gyümölcsökben és mézben található meg, és gyakran az élőlények anyagcseréjének köztitermékeként fordul elő.
A glükóz gyűrű- és láncformájának szerkezeti ábrázolása