Carbohidrații

Hidrații de carbon

realizat de Adam Andrei și Andreev Andreea

Ce sunt hidrații de carbon?

Hidratul de carbon este substanța compusă din carbon, hidrogen și oxigen, de origine vegetală. Împreună cu proteinele și lipidele, glucidele, altădată numite hidrați de carbon, constituie cele trei principale macronutriente din alimentație.

Hidrații de carbon sunt cea mai ușor digerabilă sursă de energie,de aceea sunt asimilați primii.Pentru prelucrarea lor organismul cheltuie cea mai mică cantitate de energie.Iată de ce necesarul lor energetic constituie circa 50 %.

Hidratii de carbon se impart in mai multe grupe: monozaharide, care sunt hidroxi-aldehide sau hidroxi-cetone izomere; prototipii sunt glucoza, respectiv fructoza (C6H12O6); oligozaharidele, care rezulta din condensarea a doua sau mai multe molecule de monozaharide prin eliminare de apa. Oligozaharidele, la randul lor, se impart in dizaharide, cum este zaharul de trestie sau de sfecla, C12H22O11, trizaharide, de exemplu rafinoza, C­18H32O16, tetrazaharide etc.; polizaharide, care sunt macromolecule formate din resturi de monozaharide unite intre ele prin atomi de oxigen, ca si in oligozaharide. Au formula generala (C6H10O5)x, cum sunt amidonul, celuloza etc.

01

Glucoza (C6H12O6)

Prelucrarea chimică a glucozei

Glucoza este cel mai important monozaharid din sange. Rezulta din digestia carbohidratilor si din conversia hepatica a glicogenului in glucoza. Glucoza este un furnizor indispensabil de energie care sustine activitatea celulara.

C2H12O6+6O2->6CO2+6H2O+Q

Utilizarea glucozei

Proprietăți fizice

Structura chimică a α glucozei

• substanță solidă, cristalizată, incoloră, solubilă în apă
• are un gust dulce
• punctul de topire este foarte ridicat, deoarece grupările de hidroxil -OH formează multe legături de hidrogen
• are 75% din puterea de îndulcire a fructozei

• sursă de energie
• precursor (necesară pentru producerea proteinelor, în metabolismul lipidelor, pentru obținerea vitaminei C)

02

Fructoza (C6H12O6)

Fructoza este un compus organic cu formula brută C6H12O6, aparținând clasei zaharidelor, o monozaharidă de tipul cetohexozelor, epimer al glucozei. După glucoză este cea mai răspândită monozaharidă. Apare în stare liberă în fructele dulci și în miere sau combinată în di-, tri- și polizaharide.

Este o substanță solidă, cristalizată în formă de ace, cu gust dulce (este cea mai dulce monozaharidă), solubilă în apă și metanol.La 105 °C are loc topirea cu reacția de descompunere (carbonizare).

Rolul biologic

Pe scară largă găsită în natură în diverse fructe, monozaharidele de fructoză, au o semnificație biologică importantă în mijloacele noastre de trai. Unele dintre funcțiile sale sunt similare cu cele ale glucozei, și anume, ea participă la hranirea creierului, echilibrul nivelului de zahăr, formarea de glicogen, funcția musculară și rolul său nu se termină acolo.Un alt rol biologic al fructozei este formarea compușilor chelați (împreună cu fierul), care sunt mai bine absorbiți de organism decât alții.22

03

Zaharoza (C12H22O11)

Zaharoza (zahărul alimentar) se găsește în morcovi, în știuleții necopți, în frunzele și semințele multor plante, în fructe (caise, piersici, pere), în sucurile de mesteacăn, de palmier, de arțar. Cantități considerabile de zaharoză (15-20%) se conțin în sucul de sfeclă și în cel de trestie-de-zahăr, din care este extrasă această substanță.

Structura zaharozei

Zaharoza este o diglucidă, formată dintr-un rest de α-D-glucopiranoză și un rest de β-D-fructofuranoză, care sunt unite prin legătură 1-2glicozidică.Este substanță solidă cristalizată de culoare albă și gust dulce. Punct de topire: 184 °C Este solubilă în apă și insolubilă în solvenți organici. În urma hidrolizei, se formează două monozaharide: glucoza și fructoza Fiind încălzită până la 180°C și răcită brusc, se transformă într-o substanță amorfă cu aspect și gust de caramelă.

Maltoza (C12H22O11)

04

Maltoza se mai numește zahăr de malț. Maltoza se obține din boabe de cereale, în principal din boabe germinate de secară și orz. Acest zahăr este mai puțin dulce decât glucoza, zaharoza și fructoza.

În forma sa pură, maltoza este un carbohidrat ușor digerabil. Este o dizaharidă formată din reziduuri de glucoză. Ca orice alt zahăr, maltoza este ușor solubilă în apă și insolubilă în alcool etilic și eter. Maltoza nu este o substanță indispensabilă pentru corpul uman. Este produs din amidon și glicogen, o substanță de stocare care se găsește în ficat și mușchii tuturor mamiferelor.

În aparență, maltoza este un cristal alb substanţă, cu gust dulce, inodor. Zahărul din malț este mai puțin aromat și dulce decât sfecla sau zahărul din trestie. Maltoza este foarte solubilă în apă. Solubilitatea în apă este de 48,19 g / 100 g apă (la 30 ° C). Rolul biologic Maltoza, intrând în tractul digestiv, sub acțiunea enzimelor sub acțiunea enzimei maltoza conținută în sucul digestiv, se hidrolizează rapid în glucoză, după care este absorbită și intră în sânge.

Lactoza (C₁₂H₂₂O₁₁)

05

Lactoza este un compus organic, o glucidă care poate fi întâlnită în lapte.

Lactoza este o substanță cristalizată incoloră și inodoră cu gust dulceag care conține între 25 și 60 % zaharoză. În forma anhidră lactoza este higroscopică, este mai greu solubilă în apă ca maltoza. Lactoza în soluție apoasă este activă din punct de vedere optic, ea este dextrogiră, adică deviază spre dreapta lumina polarizată. Lactoza se poate obține din lapte dulce. Laptele de vacă conține lactoză până la 47 g/l de lapte. Laptele este încălzit, ultrafiltrat și, printr-un schimb ionic în vid, este separată lactoza în formă cristalizată de lipidele, proteinele și substanțele minerale din lapte.Lactoza, ca parte componentă a laptelui, este importantă în alimentarea mamiferelor tinere. Ea joacă un rol în stimularea digestiei prin scindarea ei de către enzima lactază, în glucoză și galactoză.

06

Rafinoza (C18H32O16)

Rafinoza(melicrioza), C18H32O16*5H2O, este constituita din cate o molecula de glucoza, galactoza si fructoza. Se gaseste in sfecle si ramane in melasa de la fabricarea zaharului. De asemenea, se mai gaseste in semintele de bumbac.

07

Celuloza (C6H10O5)n

Celuloza este un compus organic natural din categoria polizaharidelor, fiind constituentul principal al membranelor celulelor vegetale. Împreună cu lignina (un compus macromolecular aromatic) și alți compuși macromoleculari, intră în structura pereților celulelor vegetale și conferă organismelor vegetale rezistență mecanică și elasticitate.

Celuloza apare în stare pură în componența bumbacului. Din acesta se obține cea mai pură celuloză prin îndepărtarea semințelor și spălarea vatei din capsulele de bumbac. Se găsește în combinație cu lignină în lemn (40-60%). Timp de mulți ani s-a acceptat că celuloza este un lanț lung de polimeri, alcătuit din glucoză. Cea mai pură varietate de celuloză se obține din bumbac prin egrenarea (îndepărtarea semințelor) și apoi spălarea vatei din capsulele plantei de bumbac. Această varietate este folosită aproape exclusiv în scopuri textile. O celuloză mai puțin pură se obține din lemn, stuf sau paie. În acestea celuloza este amestecată cu diferiți componenți necelulozici, numiți irecruste (lignină, oligozaharide, ceruri, rășini.), care trebuie îndepărtați. Separarea se poate face cu ajutorul unor reactivi acizi sau bazici care dizolvă incrustele, eliberând cea mai mare parte a materialului celulozic util. Printre reactivii folosiți, cel mai întrebuințat este bisulfitul de calciu, Ca(HSO3)2 (în procedeul bisulfitic) sau amestecul de sulfat de sodiu și hidroxid de sodiu (în procedeul sulfat). Celuloza rezultată este supusă albirii și servește la fabricarea hârtiei sau la chimizare.

Curiozități

• Glucoza este compusul organic apartinand clasei zaharidelor, ce alimenteaza furnalele din mitocondrii ce dau energie creierului.
• O caracteristica importanta a fructozei este capacitatea de indulcire, extrem de mare, motiv pentru care ea este folosita si ca etalon pentru a evalua si caracteriza puterea de indulcire a unor substante naturale sau artificiale.
• Zharul contine la fel de multe calorii per gram, precum orice alt carbohidrat, dar este singurul aliment care nu aduce in corp nuntrienti important ca fibrele, vitaminele si mineralele.
• Celuloza curăţă vilozităţile intestinale. Aceasta îmbunătățește procesul de asimilare a microelementelor (vitaminelor şi mineralelor), precum şi a acizilor graşi în sânge şi limfă.
• Printre funcțiile lactozei se poate aminti că ea oferă organismului energie, stimulează absorbția calciului, frânează dezvoltarea bacteriilor care produc putrefacție, stimulează dezvoltarea bacteriilor bifide și are un rol laxativ.
• Maltoza este o dizaharidă foarte higroscopică, adică are o capacitate mare de a absorbi umezeala din mediul în care se găsește. Are un punct de topire apropiat de 120 ° C și se poate carameliza la 180 ° C.

Sfârșit