Будова вуглеводів

Вуглеводи або цукру – біологічні полімери, органічні речовини, що виконують енергетичну функцію у всіх живих організмах. Фізичні, хімічні властивості, будова вуглеводів залежить від класу речовин.

Будова

До складу вуглеводів входять вуглець, водень, кисень. Загальна формула – Cn (H2O) m. Вуглець утворює з киснем карбонільні (= С = O), а водень – гідроксильні (-ОН) групи. Співвідношення водню і кисню в одній молекулі (структурної одиниці) таке ж, як у воді – 2: 1.

Вуглеводи завжди мають мінімум три атома вуглецю.

Види

Всі вуглеводи – тверді кристалічні речовини. Однак це великий клас простих і складних органічних речовин, що відрізняються будовою і властивостями. Відповідно до загальноприйнятої класифікації вуглеводи включають три основні класи:

  • моносахариди – складаються з однієї структурної одиниці;
  • олігосахариди – включають 2-10 структурних одиниць;
  • полісахариди – складаються з безлічі повторюваних структурних одиниць.

Особливості будови вуглеводів різних класів визначають їх фізичні властивості. Моносахариди та олігосахариди схожі. Більшість цих речовин солодкі на смак, добре розчиняються у воді, мають невеликі температури плавлення і кипіння.

Полісахариди мають деякі особливості. Вони несолодкі і погано розчинні у воді. Полісахариди можна підпалити або розмочити у воді (набухають). На відміну від моносахаридів і олігосахаридів це більш жорсткі речовини, які виконують в першу чергу структурну функцію (підтримують екзоскелет, форму клітини і т.д.).

Моносахариди відносяться до простих вуглеводів, олігосахариди і полісахариди – до складних.

Прості

Моносахариди з формулою Cn (Н2О) n розрізняються кількістю атомів вуглецю. У зв’язку з цим виділяють:

  • тріози (три атома);
  • тетрози (чотири атома);
  • пентози (п’ять атомів);
  • гексози (шість атомів);
  • гептози (сім атомів);
  • октози (вісім молекул);
  • нонози (дев’ять молекул).

Пентози і гексози – найбільш важливі моносахариди. Вони входять до складу живих організмів. Пентози складають нуклеїнові кислоти. Головне джерело енергії всіх живих істот – глюкоза – відноситься до гексоз.

Приклади моносахаридів:

  • глюкоза;
  • фруктоза;
  • галактоза;
  • рибоза.

Складні

З моносахаридів синтезуються олігосахариди з формулою CmH2nOn. Ці вуглеводи включають від двох до десяти моносахаридів.

При цьому структурні одиниці можуть відрізнятися будовою, тому виділяють:

  • гомоолігосахариди – складаються з однакових моносахаридів;
  • гетероолігосахариди – включають різні структурні одиниці.

За кількістю моносахаридів олігосахариди класифікуються на діози (дисахариди), тріози (трисахаріди), тетраози (тетрасахариди) і т.д. Важливими для організму є дисахариди. До них відносяться:

  • сахароза;
  • мальтоза;
  • лактоза.

Найбільш відомі трісахариди:

  • рафіноза;
  • меліцитози;
  • мальтотріоза.

Полісахариди полімерні речовини, що включають сотні або навіть тисячі структурних одиниць (CnH2mOm). Вони також можуть складатися з неоднорідних моносахаридів і класифікуватися на дві групи:

  • гомополісахариди (целюлоза, крохмаль, хітин, глікоген);
  • гетерополісахариди (гепарин).

Найбільш солодким вуглеводом є не глюкоза, а сахароза. Саме вона подається до чаю і використовується в кондитерських виробах.

Що ми дізналися?

Коротко розглянули будову і класи вуглеводів. Всі вуглеводи включають карбонільні і гідроксильні групи. Виділяють прості (моносахариди) і складні (олігосахариди, полісахариди) вуглеводи. Прості цукру і олігосахариди відрізняються солодким смаком і хорошою розчинність в воді. Полісахариди – складні, багатоструктурні речовини, нерозчинні у воді і не мають солодкого смаку. Олігосахариди і полісахариди можуть включати як однорідні, так і неоднорідні структурні одиниці.

 

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Чому молоко біле: хімія