Clasificarea carbohidraților (cu imagini)

1140
Sherman Hoover
Clasificarea carbohidraților (cu imagini)

clasificarea glucidelor Se poate face în funcție de funcția lor, în funcție de numărul de atomi de carbon, în funcție de poziția grupării carbonil, în funcție de unitățile care le alcătuiesc, în funcție de derivați și în funcție de alimente.

Carbohidrații, carbohidrații sau zaharidele, sunt compuși chimici constituiți din atomi de carbon, hidrogen și oxigen, a căror combustie are ca rezultat eliberarea de dioxid de carbon și una sau mai multe molecule de apă. Sunt molecule larg distribuite în natură și de o importanță fundamentală pentru ființele vii, atât din punct de vedere structural, cât și din punct de vedere metabolic..

Structura ciclică a glucozei, o hexoză (Sursa: Edgar181, prin Wikimedia Commons)

De obicei, cel mai bun mod de a reprezenta formula oricărui carbohidrat este Cx (H2O) și care, pe scurt, înseamnă „carbon hidratat”.

La plante, o mare parte a glucidelor sunt produse în timpul fotosintezei din dioxid de carbon și apă, după care pot fi depozitate în complexe cu greutate moleculară mare (amidon, de exemplu) sau utilizate pentru a da structură și sprijin celulelor vegetale (celuloză, de exemplu ).

Animalele produc și carbohidrați (glicogen, glucoză, fructoză etc.), dar o fac din substanțe precum grăsimile și proteinele. În ciuda acestui fapt, principala sursă de carbohidrați metabolizabili pentru organismele animale este cea care provine din plante..

Cele mai importante surse naturale de carbohidrați pentru om sunt, în general, cerealele precum grâul, porumbul, sorgul, ovăzul și altele; tuberculi precum cartofi, manioc și banane, de exemplu; pe lângă multe semințe de plante leguminoase precum linte, fasole, fasole etc..

Animalele carnivore, adică cele care se hrănesc cu alte animale, depind în mod indirect de carbohidrați pentru a supraviețui, deoarece prada lor sau prada pradă lor sunt animale erbivore capabile să profite de carbohidrații structurali și de stocare conținuți în plante. și le transformă în proteine, mușchi și alte țesuturi ale corpului.

Indice articol

  • 1 Clasificare în funcție de funcția lor
    • 1.1 Carbohidrați structurali
    • 1.2 Carbohidrați digerabili
  • 2 Clasificare în funcție de numărul de atomi de carbon
  • 3 Clasificare în funcție de poziția grupării carbonil
  • 4 Clasificare în funcție de numărul de unități care le compun
    • 4.1 Monozaharide
    • 4.2 Dizaharide
    • 4.3 Oligozaharide
    • 4.4 Polizaharide
  • 5 Clasificarea derivatelor sale
    • 5.1 Esteri fosfatici
    • 5.2 Acizi și lactone
    • 5.3 Alditoli, polioli sau alcooli de zahăr
    • 5.4 Zaharuri amino
    • 5.5 Deoxysugars
    • 5.6 Glicozide
  • 6 Clasificare în funcție de utilizarea sa în prepararea alimentelor
  • 7 Referințe

Clasificare în funcție de funcția lor

Carbohidrații pot fi clasificați, în funcție de funcția lor generală, în două clase mari: carbohidrați structurali și carbohidrați sau polizaharide universal digerabile.

Carbohidrați structurali

Carbohidrații structurali sunt cei care fac parte din peretele tuturor celulelor vegetale, precum și depozitele secundare care caracterizează țesuturile diferitelor specii de plante și care îndeplinesc o funcție specifică de susținere și „schelă”.

Structura generală a celulozei (Sursa: Vicente Neto [CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)] prin Wikimedia Commons)

Dintre acestea, principalul polizaharid al plantei este celuloza, dar se remarcă și lignina, dextranii, pentozanii, agar (în alge) și chitina (în ciuperci și în multe artropode)..

Glucide digerabile

Carbohidrații digerabili, pe de altă parte, sunt cei pe care organismele heterotrofe (altele decât autotrofele care „își sintetizează propria hrană”) le pot dobândi din plante și le pot folosi pentru a-și hrăni celulele prin diferite căi metabolice..

Principalul carbohidrat digerabil este amidonul, care se găsește în tuberculi, semințe de cereale și multe alte structuri de depozitare în plante. Este alcătuit din două tipuri similare de polizaharide, amiloză și amilopectină..

Cu toate acestea, zaharurile mai simple, cum ar fi fructoza, de exemplu, prezente în cantități mari în fructele multor specii de plante, sunt de asemenea foarte importante..

Mierea, o substanță produsă de albine care are o importantă valoare comercială, este, de asemenea, o sursă bogată de carbohidrați digerabili, dar de origine animală.

Glicogenul este o polizaharidă de rezervă importantă la animale (Sursa: Alejandro Porto [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] prin Wikimedia Commons)

Glicogenul, considerat în multe cazuri drept „amidon de origine animală”, este o polizaharidă de rezervă sintetizată de animale și poate fi inclusă în grupul glucidelor digerabile.

Clasificare în funcție de numărul de atomi de carbon

În funcție de numărul de atomi de carbon, carbohidrații pot fi:

- Triouri, cu trei atomi de carbon (exemplu: gliceraldehidă)

- Tetrosas, cu patru atomi de carbon (exemplu: eritroza)

- Pentosas, cu cinci atomi de carbon (exemplu: riboză)

- Hexoze, cu șase atomi de carbon (exemplu: glucoză)

- Heptoze, cu șapte atomi de carbon (exemplu: sedoheptuloză 1,7-bisfosfat)

Diagrama posibilelor structuri hemiacetale pentru glucoză și manoză (Sursa: Karlhahn [Domeniu public] prin Wikimedia Commons)

Pentazele și hexozele, în general, pot fi găsite sub formă de inele stabile datorită formării unui grup hemiacetal intern, adică prin uniunea dintre o grupare aldehidă sau o grupă cetonică cu un alcool.

Aceste inele pot avea 5 sau 6 „verigi”, deci pot fi de tip furan sau de tip piran, corespunzător, cu care se formează furanoză și piranoză..

Clasificare în funcție de poziția grupării carbonil

Poziția grupării carbonil (C = O) în monozaharide este, de asemenea, un caracter utilizat pentru clasificarea lor, deoarece, în funcție de aceasta, molecula poate fi o cetoză sau o aldoză. Astfel există, de exemplu, aldohexoze și cetohexoze, precum și aldopentoze și ketopentoze..

Aldosas și Cetosas (Sursa: Pjvelasco, prin Wikimedia Commons)

Dacă atomul de carbon care formează gruparea carbonil se află în poziția 1 (sau la un capăt), atunci este o aldehidă. Pe de altă parte, dacă este în poziția 2 (sau în orice alt atom de carbon intern), este o grupă cetonică, deci devine o cetoză.

Luând ca exemplu triozele, tetrozele, pentozele și hexozele din secțiunea anterioară, avem că aldozele acestor zaharuri simple sunt gliceraldehidă, eritroză, riboză și glucoză, între timp cetozele sunt dihidroxiacetonă, eritruloză, ribuloză și respectiv fructoză.

Clasificare în funcție de numărul de unități care le compun

În funcție de numărul de unități pe care îl au carbohidrații, adică în funcție de numărul de zaharuri care rezultă din hidroliza lor, acestea pot fi clasificate ca:

Monozaharide

Sunt cele mai simple zaharide sau zaharuri, deoarece sunt alcătuite dintr-o singură „unitate de zahăr”. În acest grup există zaharuri la fel de relevante din punct de vedere metabolic ca glucoza, al cărei metabolism implică producerea de energie sub formă de ATP în celulele practic ale tuturor organismelor vii. De asemenea, se remarcă galactoza, manoza, fructoza, arabinoza, xiloză, riboză, sorboză și altele..

Dizaharide

Zaharidele, după cum sugerează și prefixul numelui lor, sunt zaharide formate din două unități de zahăr. Principalele exemple ale acestor molecule sunt lactoza, zaharoza, maltoza și izomaltoza, celobioza, gentiobiosa, melibioza, trehaloza și turanoza..

Structura chimică a maltozei, o dizaharidă (Sursa: NEUROtiker [Domeniu public] prin Wikimedia Commons)

Oligozaharide

Ele corespund acelor carbohidrați care, atunci când sunt hidrolizați, eliberează mai mult de două „unități de zahăr”. Deși, probabil, nu este bine cunoscut, în acest grup pot fi selectate rafinoza, stachioza și verbascosa. Unii autori consideră că dizaharidele sunt și oligozaharide.

Polizaharide

Polizaharidele sunt compuse din mai mult de 10 unități de zahăr și pot fi alcătuite din unități repetate ale aceleiași monozaharide (omopolizaharide) sau prin amestecuri relativ complexe de diferite monozaharide (heteropolizaharide). Exemple de polizaharide sunt amidonul, celuloza, hemicelulozele, pectinele și glicogenul.

De obicei, uniunea dintre „unitățile de zahăr” ale dizaharidelor, oligozaharidelor și polizaharidelor are loc printr-o legătură cunoscută sub numele de legătură glicozidică, care are loc datorită pierderii unei molecule de apă.

Clasificarea derivatelor sale

Așa cum este adevărat pentru multe molecule de mare importanță în natură, carbohidrații pot funcționa ca „blocuri de construcție” pentru alți compuși care pot îndeplini funcții similare sau radical diferite. Conform acestui fapt, astfel de derivate pot fi clasificate, în funcție de caracteristicile lor, după cum urmează:

Esteri fosfatici

În general, sunt monozaharide fosforilate, în care gruparea fosforil este atașată la zaharidă printr-o legătură esterică. Acestea sunt molecule extrem de importante pentru o mare parte a reacțiilor metabolice celulare, deoarece se comportă ca „compuși activi” a căror hidroliză este favorabilă termodinamic..

Printre cele mai proeminente exemple se numără gliceraldehida 3-fosfatul, glucoza 6-fosfatul, glucoza 1-fosfatul și fructoza 6-fosfatul.

Acizi și lactone

Acestea sunt produsul oxidării anumitor monozaharide cu agenți de oxidare anumiți. Acizii aldonici rezultă din oxidarea glucozei cu cupru alcalin și aceștia, în soluție, sunt în echilibru cu lactonele. Când oxidarea este dirijată prin cataliză enzimatică, se pot produce lactone și acizi uronici.

Alditoli, polioli sau alcooli de zahăr

Acestea se formează prin oxidarea grupării carbonil a unor monozaharide; exemple dintre acestea sunt eritritolul, manitolul și sorbitolul sau glucitolul.

Amino zaharuri

Sunt derivați ai monozaharidelor de care a fost atașată o grupare amino (NH2), în general la carbonul din poziția 2 (în special în glucoză). Cele mai proeminente exemple sunt glucozamina, N-acetil glucozamina, acidul muramic și acidul N-acetil muramic; există și galactozamină.

Structura chimică a glucozaminei (Sursa: Edgar181 [Domeniu public] prin Wikimedia Commons)

Deoxysugars

Sunt derivați ai monozaharidelor care se produc atunci când pierd un atom de oxigen într-una din grupările lor hidroxil, motiv pentru care sunt cunoscuți ca „deoxi-” sau „deoxisugari”.

Printre cele mai importante sunt cele care alcătuiesc coloana vertebrală a ADN-ului, adică 2-dezoxiriboză, dar există și 6-dezoximanopiranoză (ramnoză) și 6-dezoxigalactofuranoză (fucoză).

Glicozide

Acești compuși rezultă din eliminarea unei molecule de apă prin uniunea dintre grupul hidroxil anomeric al unei monozaharide și o grupare hidroxil a unui alt compus hidroxilat diferit..

Exemple clasice sunt ouabainul și amigdalina, doi compuși folosiți pe scară largă, care se extrag dintr-o tufă africană și din semințele de migdale amare, corespunzător.

Clasificare în funcție de utilizarea sa în prepararea alimentelor

Cuburi de zahăr (Sursa: Dietmar Rabich / Wikimedia Commons / „Würfelzucker - 2018 - 3564” / CC BY-SA 4.0 prin Wikimedia Commons)

În cele din urmă, glucidele pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de utilizarea lor în timpul pregătirii unui fel de mâncare culinară. În acest sens, există carbohidrați îndulcitori, cum ar fi zaharoza (o dizaharidă), fructoza (o monozaharidă) și într-o măsură mai mică maltoza (o altă dizaharidă)..

De asemenea, există carbohidrați îngroșați și carbohidrați gelifiați, cum ar fi amidonul și pectinele, de exemplu..

Referințe

  1. Badui Dergal, S. (2016). Chimia alimentelor. Mexic, Pearson Education.
  2. Chow, K. W. și Halver, J. E. (1980). Glucidele. ln: Tehnologia hranei pentru pești. FAO Programul Națiunilor Unite pentru Dezvoltare, Organizația Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură, Roma, Italia, 104-108.
  3. Cummings, J. H. și Stephen, A. M. (2007). Terminologia și clasificarea carbohidraților. Jurnalul european de nutriție clinică, 61 (1), S5-S18.
  4. Englyst, H. N. și Hudson, G. J. (1996). Clasificarea și măsurarea carbohidraților dietetici. Chimia alimentelor, 57 (1), 15-21.
  5. Mathews, C. K., Van Holde, K. E. și Ahern, K. G. (2000). Biochimie, ed. San Francisco: Benjamin Cummings
  6. Murray, R. K., Granner, D. K., Mayes, P. A. și Rodwell, V. W. (2014). Biochimia ilustrată a lui Harper. McGraw-Hill.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.