Toodet
Süsivesikud (“Suhkrud”) leidub paljudes looduslikes ja töödeldud toitudes, meditsiiniseadmeteja toidulisanditest. Näiteks toidud, mis sisaldavad süsivesikuid hulka makaronid, teraviljad, jahu, tainas, leib, kaunviljad, kartulid, mais, mesi, maiustused, puuviljad, magusad joogid ja piimatooted.
struktuur
Süsivesikud on looduslikud tooted ja biomolekulid, mis koosnevad tavaliselt ainult süsinik (C), vesinik (H) ja hapnik (O) aatomid. Siia võivad kuuluda näiteks muud aatomid lämmastik (N) aminosuhkrutes. Nimi tuleneb süsinikust ja veest ning tegelikult võib monosahhariidide molekulaarset valemit väljendada järgmiselt: Cn (H
2
Peal. Näiteks kehtib glükoosi kohta järgmine: C
6
H
12
O
6
= C
6
(H
2
O)
6
. Süsivesikud kannavad hüdroksüülrühmi ja need on aldehüüdid or Ketoonid. Neid võib pidada mitmehüdroksüülide oksüdatsiooniproduktideks alkoholid. Sõltuvalt süsinikuaatomite arvust nimetatakse lihtsuhkruid (monosahhariide) järgmiselt:
- Trioosid (3), nt glütseraldehüüd.
- Tetroosid (4), nt erütroos
- Pentoosid (5), nt riboos, ksüloos
- Heksoosid (6), nt glükoos, fruktoos
Glütseraldehüüd on trioos ja kõige lihtsam aldoos:
Näited: Aldoos
Järgmisel joonisel on toodud aldooside näited:
Sõrmuse moodustumine
Süsivesikud võivad molekulaarselt reageerida, moodustades stabiilsed rõngad. Neid nimetatakse pool- ja poolsetaalideks. 5-liikmelisi rõngaid nimetatakse furanoosideks ja 6-liikmelisteks püranoosideks. Ja eristatakse aldoose (aldehüüdid) ja ketoosid (Ketoonid). Näiteks, fruktoos on ketoheksoos ja glükoos on aldoheksoos.
Stereokeemia
Süsivesikutel on tavaliselt mitu kiraalset keskust ja suur arv stereoisomeere. Eesliited D- (dextro, paremal) ja L- (levo, vasakul) on aktsepteeritud enantiomeerid. Need viitavad süsinik karbonüülrühmast kõige kaugemal olev aatom (C = O). Looduses esineb D-suhkruid sageli, kuid mitte ainult. Sõrmuse moodustumisel on võimalikud kaks diastereoisomeeri. Hüdroksüülrühma saab suunata allapoole (α-glükoos) või ülespoole (β-glükoos). Seda nimetatakse anomeerideks ja anomeerseks C-aatomiks või tsentriks. Lahuses esinevad kaks rõngast ja avatud ahelaga vormid.
Mitu suhkrut
Võlakiri tekitab disahhariidid (2), trisahhariidid (3), oligosahhariidid (3 kuni 10) ja polüsahhariidid, mis koosneb sadadest tuhandetesse ühikutesse, alates üksikutest lihtsuhkrutest (monosahhariidid). Seda nimetatakse glükosiidsidemeks. Selles protsessis võivad a- ja β-konfiguratsiooniga suhkrud anomeerses keskmes üksteisega siduda. Tärklised esinevad α-konfiguratsioonis, tselluloosid aga β-konfiguratsioonis ja on seetõttu inimestele seedimatud ning erituvad kalorivabalt. kiudainesisalduse. Samuti eristatakse, millised C-aatomid või hüdroksürühmad on omavahel seotud. Glükoos moodustab tavaliselt 14 ja 16 sidet.
Esindaja
Järgnevalt on toodud väike nimekiri teadaolevatest esindajatest. On olemas arvukalt muid süsivesikuid. Monosahhariidid (lihtsuhkrud):
- Glükoos (dekstroos)
- Fruktoos (puuviljasuhkur)
- Galaktoos (limasuhkur)
- Mannoos
- Riboos, desoksüriboos (RNA ja DNA ehituskivid).
- Ksüloos
- Arabinoos
Disahhariidid (kaksiksuhkrud, 2 ühikut):
- Laktoos (piim suhkur: glükoos + galaktoos).
- Maltoos (linnasesuhkur, glükoos + glükoos).
- Sahharoos (lauasuhkur: glükoos + fruktoos).
Trisahhariidid (kolmekordne suhkur, 3 ühikut):
Oligosahhariidid (3 kuni 10 ühikut):
- Maltodekstriin (glükoosi monomeeride, oligomeeride ja polümeeride segu).
Polüsahhariidid on polümeerid (makromolekulid), milles on sadu kuni tuhandeid süsivesikute ühikuid:
- Tärklised: amüloos, amülopektiin (glükoosipolümeer).
- Tselluloosid (glükoosipolümeer)
- Glükogeen (glükoosipolümeer)
- Kiudained
Tähendus
Süsivesikud on looduses kõige olulisemate ainerühmade seas. Kõige tavalisem orgaaniline molekulid maa peal on tselluloosid, mis on glükoosi polümeerid. Substraatidena kasutavad taimed süsinik dioksiid ja vesi sünteesiks ja päikesekiirgus kui fotosünteesi energiaallikas. Süsivesikutel on keskne roll energiavarudena (nt tärklis, glükogeen), energia tootmiseks (ATP), loendamatute metaboliitide sünteesiks, signaali ülekandeks, raku ja molekuli tasandil suhtlemiseks, energia tootmiseks nukleiinhappedja neil on palju struktuurifunktsioone.
Kasutusalad
Farmaatsias ja meditsiinis (valik):
- Raviks hüpoglükeemia (madal veri suhkur).
- eest parenteraalne toitumine (infusioonid).
- Ravimidisainis toimeainete (glükomimeetikumide) väljatöötamiseks.
- Farmatseutiliste abiainetena, näiteks paksendavate ainetena, magusainete, maitset parandavate ja säilitusainetena.
- Selle toonik.
- Raviks kõhulahtisus ja oksendamine kujul suukaudne vedeliku lahus.
- Kiudained raviks kõhukinnisus ja väljaheite pehmendamine.
Annus
Toitumisühiskonnad soovitavad umbes 50% päevasest energiavajadusest katta süsivesikutega.
Kahjulikud mõjud
Süsivesikud on eluks hädavajalikud ja neid ei tohiks pidada ebatervislikeks. Kuid liigne tarbimine, näiteks sahharoosi kujul, võib põhjustada ülekaaluline ja ülekaalulisus. Paljud süsivesikud on kariogeensed ja võivad soodustada süsivesikute arengut hammaste lagunemine. Mõned süsivesikud, näiteks seedimatud oligosahhariidid, võivad põhjustada seedehäired nagu puhitus, kõhuvaluja kõhulahtisus, eriti tundlikel inimestel.