Ogļhidrāti

Ar ogļhidrātiem bagātie graudaugu produkti

Ogļhidrāti, agrāk ogļūdeņi, ir organiski savienojumi, kuri pēc savas uzbūves ir vai nu aldehīdspirti, vai ketospirti; tie var būt kā monosaharīdi un to dimēri (disaharīdi), tā arī polimēri, kurus veido atsevišķas monosaharīdu molekulas (polisaharīdi). Ogļhidrātiem ir iespējams liels skaits optisko izomēru. Dabā sastopamie ogļhidrāti parasti satur vienu optisko izomēru, bet polimēri, kurus iegūst mākslīgi (polimerizējot formaldehīdu) ir visu iespējamo izomēru maisījums. Vienkāršie ogļhidrāti satur oglekli, ūdeņradi un skābekli molārajā attiecībā 1:2:1 un tādējādi to vispārējā formula ir C_nH_2nO_n.

Iedalījums

Monosaharīdus var iedalīt pēc oglekļa atomu skaita molekulā.

• Triozes — satur 3 oglekļa atomus
• Tetrozes — satur 4 oglekļa atomus
• Pentozes — satur 5 oglekļa atomus
• Heksozes — satur 6 oglekļa atomus
• Heptozes — satur 7 oglekļa atomus

Parasti par ogļhidrātiem uzskata savienojumus ar vismaz 3 oglekļa atomiem (triozes). Nozīmīgākie dabā sastopamie ogļhidrāti satur 5 (riboze, deziksiriboze)(pentozes) vai 6 oglekļa atomus (glikoze, fruktoze, galaktoze) (heksozes).

Lai arī formaldehīds HCOH un etiķskābe C₂H₄O₂ atbilst vispārīgajai formulai, tos parasti neuzskata par ogļhidrātiem.

Savienojumus, kas satur divas monosaharīdu molekulas, sauc par disaharīdiem. Tos hidrolizējot ir iespējams sašķelt atpakaļ par monosaharīdiem. Savienojumus, kas satur lielu daudzumu monosaharīdu molekulu, sauc par polisaharīdiem.

Pazīstamākie monosaharīdi ir glikoze, fruktoze, riboze un dezoksiriboze, pazīstamākie disaharīdi: saharoze, laktoze un maltoze. Pazīstamākie polisaharīdi ir celuloze (augu šķiedrās), ciete (sastāv no amilozes un amilopektīna), glikogēns (dzīvnieku šūnās) un hitīns (kukaiņu ķermeņu apvalkos). Lai arī hitīna sastāvā ir arī slāpeklis, struktūras līdzības dēļ to tomēr pieskaita pie ogļhidrātiem.

Aldehīdspirti un ketospirti

Aldehīdspirts ir aldehīds, kura ogļūdeņraža atlikumā viens vai vairāki ūdeņraža atomi ir aizvietoti ar hidroksilgrupu.

Ketospirts ir ketons, kuram vienā vai abos ogļūdeņraža atlikumos viens vai vairāki ūdeņraža atomi ir aizvietoti ar hidroksilgrupu.

Iegūšana

Glikozes atvērtā forma un pāreja uz ciklisko formu

Monosaharīdi

Glikoze rodas augos, fotosintēzes procesā, kur hloroplastos notiek šāda reakcija:

• 6CO₂ + 6H₂O $\to$ C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Vai arī paaugstinātā temperatūrā, polimerizējot formaldehīdu:

• 6HCOH $\to$ C₆H₁₂O₆

(Šādā veidā veidojas optisko izomēru maisījums, aldoheksozei vien ir 16 optiskie izomēri, no kuriem tikai viens ir glikoze)

Disaharīdi

Saharoze, disaharīds, ko veido divi monosaharīdi — D-glikoze (kreisajā pusē) un D-fruktoze (labajā pusē).

Disaharīdi ir ogļhidrāti, kas sastāv no diviem monosaharīdu atlikumiem. Maltoze sastāv no diviem glikozes atlikumiem:

• 2 °C₆H₁₂O₆ $\to$ C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O pāri paliek ūdens.

Savukārt, hidrolizējot maltozi, mēs atpakaļ iegūstam divas glikozes molekulas. Saharoze sastāv no glikozes un fruktozes atlikuma:

• C₁₂H₂₂O₁₂ + H₂O$\to$C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

Polisaharīdi

Svarīgāko slāpekli nesaturošo polisaharīdu vispārīgā formula ir (C₆H₁₀O₅)_n. Fotosintēzes turpmākajā darbībā noris šāda reakcija:

• C₆H₁₂O₆ $\to$ (C₆H₁₀O₅)_n + H₂O

Ārējās saites

• cukurs | Medicīnas termins (latviski)