A szénhidrátok vagy tudományos néven szacharidok a növények által, fotoszintézis során termelt, szén-, oxigén- és hidrogéntartalmú szerves vegyületek, melyekben a H:O arány legtöbbször 2:1 (mint a vízben), ezért régen a szén hidrátjainak gondolták őket.
A szénhidrátok hevítéssel vagy erélyes vízelvonó szer hatására (például tömény kénsav) szénre és vízre bonthatók. (Az 1800-as években „szénvizegyek” néven emlegették. 1844-ben Carl Schmidt megalkotta a szénhidrát kifejezést.)
Fontos szerepük, hogy energiát szolgáltatnak az állati és emberi szervezetben (cukrok): a bevitt energia 50-70%-a szénhidrátokból származik. Tartaléktápanyagok (keményítő), valamint vázanyagok (cellulóz) a növényekben. Ezenkívül más fontos szerves molekulák felépítésében is részt vesznek: az RNS ribózt, a DNS dezoxiribózt tartalmaz.
A szacharid szó görög eredetű, jelentése édes. A szénhidrátok közé tartozik például a szőlőcukor (glükóz), a gyümölcscukor (fruktóz), a répa- vagy nádcukor (szacharóz), a keményítő és a cellulóz.
Mivel a természetes illetve mesterségesen előállított szénhidrátok száma igen nagy, célszerű csoportosítani őket. A molekulaszerkezet összetettsége alapján három nagy csoportra osztjuk:
A legegyszerűbb cukrok tartoznak ide, melyek savas vagy enzimes lebontással nem bonthatók egyszerűbb cukormolekulákká. A legfontosabb monoszacharidok a szőlőcukor (glükóz) és a gyümölcscukor (fruktóz).
A monoszacharidok többnyire gyűrűs vegyületek, ahol a szénlánc egy oxigénatomon keresztül záródik gyűrűvé. Vizes oldatban (kiváló oldószerük a víz) a gyűrűk egy kis százaléka lánccá nyílik ki. A monoszacharidok nyílt szénláncú molekuláiban több alkoholos hidroxilcsoport és egy karbonilcsoport (oxocsoport) található, ezért ezeket polihidroxi-oxovegyületeknek nevezzük.
A nyílt láncú szerkezetben található karbonilcsoport alapján két alapvető típust különböztetünk meg:
A legegyszerűbb szénhidrátok általában 3 (trióz), 4 (tetróz), 5 (pentóz), 7 (heptóz), de leggyakrabban 6 (hexóz) szénatomot tartalmazó molekulák.
Vízben jól oldódnak, édes ízűek, ilyen például a glükóz és a fruktóz. Ezek a hat szénatomos cukrok a C6H12O6 összegképlettel jellemezhetők. Ez az összegképlet a gyakorlatban 64 különböző vegyületet (izomereket; α, β, L, D) jelenthet, de a gyakoribb változatok száma kevesebb. (A fent említett glükóz és fruktóz mellett a mannóz és galaktóz is hexóz.) A monoszacharidok vizes közegben redukáló hatásúak, ami annak köszönhető, hogy a gyűrű az oxigénatomnál felhasad, nyílt láncú molekulává alakul. A felszakadás helyén lévő glikozidos hidroxilcsoport pedig aldehid- vagy ketocsoporttá alakul.
Pentózok
Nukleinsavak alkotói, az ATP-ben is megtalálhatók.
Hexózok
A növények és az állatvilág legfontosabb monoszacharidjai. Sejtekben, szövetekben, a szövetek közötti folyadékokban szabad állapotban is jelen vannak (nagyobb mennyiségben makromolekuláik és származékaik). Alapvető szerepük van összetettebb cukrok felépítésében.
- Fruktóz (gyümölcscukor, levulóz): A legédesebb monoszacharid, 1,2–1,8-szor édesebb, mint a szacharóz. Szabad formájában a gyümölcsök és a méz tartalmazzák legnagyobb mennyiségben. Habár a vékonybélen keresztül abszorbeálódik fruktóz a vérbe, a máj átalakítja glükózzá.
Szintén édes ízű, vízoldékony vegyületek. Két vagy néhány, egyszerű szénhidrát (monoszacharid) molekulából állnak. Legfontosabb képviselői a szacharóz (asztali cukor, nádcukor, répacukor), a laktóz (tejcukor), a maltóz (malátacukor) és a cellobióz.
A diszacharidok két monoszacharid molekulából képződnek vízkilépéssel. A kapcsolat a két glikozidos hidroxilcsoport, vagy egy glikozidos hidroxilcsoport és egy alkoholos hidroxilcsoport között jön létre.
A molekula létrejöhet két egyforma (például 2 α-glükóz → maltóz, 2 β-glükóz → cellobióz) vagy két különböző monoszacharid (1 β-fruktóz + 1 α-glükóz → szacharóz) kapcsolatából.
Az oligoszacharidok kis számú monoszacharid-egység összekapcsolódása során jönnek létre.
A poliszacharidok n számú monoszacharid-egység összekapcsolódása során létrejövő óriásmolekulák, más néven makromolekulák
Számos módosulat és vegyület közül a legfontosabbak:
A keményítő a növények egyik legfontosabb tartaléktápanyaga, melyet az állatok is képesek felhasználni táplálkozásuk során. A glikogén az állatok tartaléktápanyaga. A cellulózt a magasabbrendű élőlények általában nem (kivétel a kérődzők, mivel a kérődző állatok emésztőrendszere tartalmaz olyan mikroorganizmusokat, melyek lebontják a cellulózt), csak egyes baktériumok és számos gombafaj képes megemészteni, így szerepe elsősorban a növényi sejtek falának felépítése.
A poliszacharidokat enzimekkel vagy savas hidrolízissel lehet kisebb alkotórészeikre (oligo-, di-, majd monoszacharidokká) bontani.
A poliszacharidok vízben nem (vagy csak nagyon rosszul) oldódnak, ízüket nem érezzük édesnek. Megjelenési formájuk nagyon változatos lehet.
This article uses material from the Wikipedia Magyar article Szénhidrát, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). A lap szövege CC BY-SA 4.0 alatt érhető el, ha nincs külön jelölve. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Magyar (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.