Ten eerste werd de term koolhydraat gebruikt om chemische verbindingen te definiëren met een empirische formule CH2O.
Koolhydraten zijn geclassificeerd op basis van hun structuur, niet op basis van hun formules. Koolhydraten zijn de aldehyden en ketonen met meerdere hydroxylgroepen en daarom bekend als polyhydroxy. Glycogeen, zetmeel en cellulose behoren tot de composieten die tot de koolhydraatfamilie behoren.
Wat is de structuur van koolhydraten?
koolhydraten, zoals zetmeel, cellulose en suikers, zijn organische moleculen die in biologische weefsels en voedingsmiddelen worden aangetroffen.
Suikers hebben een vergelijkbare verhouding tussen zuurstof en waterstof als water, namelijk 2:1. Het breekt normaal gesproken af in het lichaam van het organisme om energie af te geven. De formule voor alle koolhydraten is Cn(H2O)n, dit geldt voor enkelvoudige suikers. Suikers zijn “ook optisch actief.
Koolhydraten zijn ook bekend als sacchariden, een Griekse term die 'suiker' betekent, omdat bijna alle koolhydraten een zoete smaak hebben. Het woord koolhydraat of koolhydraat komt van de basisformule, waarbij koolstof is gekoppeld aan waterstof en zuurstof in dezelfde verhouding als water.
De classificatie van koolhydraten in granen is gebaseerd op chemische structuren of verteerbaarheid wanneer ze door mensen als voedsel of door vee als voer worden ingenomen. Suikers of disachariden zijn enkelvoudige koolhydraten die zoet en oplosbaar zijn in water, en de namen van de meeste suikers eindigen op -ose. Als gevolg hiervan hebben we termen als sucrose voor gewone tafelsuiker, glucose voor bloedsuiker en maltose voor moutsuiker.
Classificatie van koolhydraten
Koolhydraten worden onderverdeeld in twee klassen:
op basis van hun chemische structuur en polymerisatie
Eenvoudige koolhydraten
Een, twee of een paar suikermoleculen vormen de eenvoudige koolhydraten. Ze zijn overvloedig aanwezig in melk, groenten, fruit en granen. Deze koolhydraten worden "lege calorieën" genoemd omdat ze mineralen, vitamines en vezels missen.
zijn voorbeelden van enkelvoudige koolhydraten.
monosaccharides
Monosachariden zijn suikers die uit slechts één suikereenheid bestaan. De hoeveelheid koolstofatoom in het suikeratoom wordt gebruikt om monosachariden extra te differentiëren.
Monosacharide-koolhydraten zijn koolhydraten die niet verder kunnen worden gehydrolyseerd om eenvoudiger polyhydroxyaldehyde- of ketonmoleculen te produceren. Aldose verwijst naar een monosacharide die een aldehydegroep heeft, terwijl ketose verwijst naar een monosacharide die een ketogroep bevat.
(I)trios (C3H6O3): Bevat drie koolstofatomen. Voorbeeld: Glyceraldehyde
(Ii)Tetrosen (C4H6O4): Bevat vier koolstofatomen. Voorbeeld: Erythrose
(Iii) pentosen: Bevat vijf koolstofatomen. Voorbeeld: Ribose
(Iv) Hexosen: bevatten zes koolstofatomen. Voorbeeld: Glucose
(V) Heptosen: Bevat zeven koolstofatomen. Voorbeeld: Mannoheptulose
En ga zo maar door.
disachariden
Een disacharide wordt gesynthetiseerd wanneer twee monosacharidesuikers goed samenkomen. Voorbeelden: sucrose, lactose, maltose, enz.
• Wanneer disachariden worden gehydrolyseerd, produceren ze twee moleculen monosachariden die hetzelfde of verschillend zijn.
• Een oxidebinding, gecreëerd door het verlies van een watermolecuul, verbindt de twee monosacharide-eenheden, en deze binding staat bekend als glycosidische binding.
• Sucrose hydrolyseert tot glucose en fructose.
• Maltose (moutsuiker) en lactose (algemeen bekend als melksuiker) behoren ook tot de klasse van disachariden.
• Er zijn twee -D-glucose in maltose en één D-glucose en één D-galactose in lactose die zijn verbonden door een glycosidische binding.
oligosacchariden
"Weinig" is de betekenis van het woord "oligo". Oligosachariden zijn koolhydraatmoleculen die worden gegenereerd door de condensatie van 2-9 monomeren (korte ketens van monosachariden).
Voorbeelden van oligosachariden zijn raffinose en stachyose.
Complexe koolhydraten (polysachariden)
Koolhydraatrijke voedingssoorten bevatten ten minste twee suikereenheden en worden daarom aangeduid als complexe koolhydraten. In tegenstelling tot eenvoudige koolhydraten worden complexe koolhydraten geleidelijk verteerd.
- Linzen, bonen, pinda's, aardappelen, erwten, maïs, volkoren brood, granen en andere peulvruchten.
- Polysachariden zijn opgebouwd uit lange monosacharide-eenheden die met elkaar zijn verbonden door een glycosidische koppeling, en de meeste, zoals zetmeel, dienen als voedselopslag. Planten gebruiken zetmeel als hun primaire opslagpolysaccharide.
- Het is een glucosepolymeer dat uit twee delen bestaat: Amylose en Amylopectine.
- Cellulose is misschien wel de meest voorkomende polysacharide in plantaardige celwand.
- Het bestaat uit D-glucose-eenheden die met elkaar zijn verbonden door een glycosidische koppeling tussen C1 van één glucose-eenheid en C4 van de volgende.
- Amylose en amylopectine zijn de twee delen van zetmeel. Amylopectine is een keten met vertakte structuur die begint met amylose en eindigt met amylopectine.
- Glycogeen wordt gevonden in dieren en is vergelijkbaar met zetmeel. echter met een meer prominent vertakkingspatroon.
Het structurele element van de plant celwand is cellulose, wat een koolhydraatpolymeer is. Het is een taai en vezelig polysacharide. In tegenstelling tot zetmeel en glycogeen, polymeriseert cellulose tot een lineaire structuur.
Hoe ziet de chemische structuur van een koolhydraat eruit?
Suikers bestaan uit koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O), waarbij waterstof het dubbele is in vergelijking met koolstof en zuurstof.
Koolhydraten zijn eenvoudige suikers of monosachariden in hun meest basale structuur. Deze monomeren kunnen worden samengevoegd om complexere koolhydraten te maken. Een disaccharide is een verbinding die bestaat uit twee enkelvoudige suikers. Koolhydraten die twee tot tien enkelvoudige suikers bevatten, staan bekend als oligosachariden, terwijl die met meer bekend staan als polysachariden.
Suikers, zetmeel, cellulose en een assortiment van verschillende biomoleculen die in levende organismen worden aangetroffen, zijn voorbeelden van koolhydraten.
Stereochemie
Chemische en biologische eigenschappen verschillen tussen sacchariden met vergelijkbare functionele groepen maar verschillende ruimtelijke rangschikkingen. Stereochemie is het onderzoek naar hoe atomen in drie dimensies zijn georganiseerd. Stereo-isomeren zijn structuren waarin de atomen in een vergelijkbaar patroon zijn geassocieerd, maar op een andere manier zijn georganiseerd.
Enantiomeren zijn structuren die spiegelbeelden van elkaar zijn, maar niet hetzelfde zijn, zoals linker- en rechterschoenen. Voorbeeld D-glucose en L-glucose. Door identieke moleculen om te draaien en te roteren, kunnen ze met elkaar overeenkomen.
Ondanks dat ze enantiomeren omdraaien en roteren, kunnen ze niet worden vergeleken met hun identieke representaties. Omdat het een nauwkeurigere weergave geeft van de bindingshoeken van het molecuul, wordt glucose vaak afgebeeld als een 'stoelvorm'. Glucose in de "boot"-vorm is onstabiel.
Wat zijn de polymeren van koolhydraten?
Er zijn verschillende polymeren van koolhydraten gevonden in levende organismen.
- Zetmeel: Polymeer van glucose verbonden door alfa-1,4-glycosidische bindingen.
- Glycogeen: Polymeer van glucose verbonden door alfa-1,4-glycosidebindingen.
- Cellulose: Polymeer van glucose verbonden door bèta-1,4-glycosidische bindingen.
- Chitine: Polymeer van N-Acetyl-Aminoglucose verbonden door bèta-1,4-glycosidische bindingen.
Zetmeel is het opgeslagen voedsel van planten, terwijl glycogeen de opgeslagen energiereserve / voedsel is dat bij dieren wordt aangetroffen. Cellulose is de component van de celwand van planten, terwijl chitine de component is van de celwand van schimmels en het exoskelet op insecten.
Welk atoom is aanwezig in de structuur van koolhydraten?
Suikers bestaan uit koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O), waarbij waterstof het dubbele is in vergelijking met koolstof en zuurstof
De formule in het algemeen voor alle koolhydraten is Cn(H2O)n. Deze vergelijking is alleen van toepassing op eenvoudige suikers die een vergelijkbare hoeveelheid koolstof en water bevatten.
Lees ook:
- Is chemische verandering omkeerbaar?
- Waarom chemische verandering onomkeerbaar is
- Hoe kan een chemische verandering worden teruggedraaid?
- Hoe chemische veranderingen plaatsvinden
Ik ben Abdullah Arsalan, heb mijn doctoraat in de biotechnologie afgerond. Ik heb 7 jaar onderzoekservaring. Ik heb tot nu toe zes artikelen gepubliceerd in tijdschriften met een internationale reputatie met een gemiddelde impactfactor van 6, en er zijn er nog een paar in behandeling. Ik heb onderzoekspapers gepresenteerd op verschillende nationale en internationale conferenties. Mijn interessegebied is biotechnologie en biochemie met speciale nadruk op eiwitchemie, enzymologie, immunologie, biofysische technieken en moleculaire biologie.
Hallo medelezer,
We zijn een klein team bij Techiescience, dat hard werkt tussen de grote spelers. Als je het leuk vindt wat je ziet, deel dan onze inhoud op sociale media. Uw steun maakt een groot verschil. Bedankt!