Угљени хидрат
најраспрострањенија једињења у живом свету / From Wikipedia, the free encyclopedia
Угљени хидрaти или шећери су најраспрострањенија једињења у живом свету.[1] Угљени хидрати су биолошки молекули који се састоје од атома угљеника (C), водоника (H) и кисеоника (O), обично са односом атома водоника и кисеоника од 2:1 (као у води); другим речима, са емпиријском формулом Cm(H2O)n (где се m може разликовати од n).[1] Постоје извесни изузеци; на пример, дезоксирибоза, шећернa компонента ДНК,[2] има емпиријску формулу .[3] Угљени хидрати су технички хидрати угљеника;[4] мада са структурне тачке гледишта је прецизније да се на њих гледа као на полихидроксидне алдехиде и кетоне.[5]
Термин је најзаступљенији у биохемији, где је синониман са сахаридима (од старогрчки σάκχαρον (sákkharon), са значењем „sugar”[6]), групом која обухвата шећере, скроб, и целулозу. Сахариди се деле у четири хемијске групе: моносахариде, дисахариде, олигосахариде, и полисахариде. Генерално се, моносахариди и дисахариди, који су мањи угљени хидрати (имају нижу молекулску масу), називају шећерима.[7] Реч сахарид потиче од грчке речи σάκχαρον (sákkharon), са значењем "шећер". Док је научна номенклатура угљених хидрата комплексна, имена моносахарида и дисахарида се веома често завршавају са суфиксом -оза. На пример, грожђани шећер је моносахарид глукоза, тршћани шећер је дисахарид сахароза, а млечни шећер је дисахарид лактоза (погледајте илустрацију).
Угљени хидрати врше бројне функције у живим организмима.[8] Полисахариди служе као складишта енергије (нпр. скроб и гликоген) и као структурне компоненте (нпр. целулоза у биљкама и хитин код артропода). Петоугљенични моносахарид рибоза је важна компонента коензима (нпр. АТП, ФАД и НАД) и компонента је основе генетичког молекула познатог као РНК. Сродни молекул дезоксирибоза је компонента ДНК. Сахариди и њихови деривати обухватају многе друге важне биомолекуле који имају улогу у имунском систему, фертилизацији, спречавању патогенезе, згрушавању крви, и развићу.[9]
Угљени хидрати су централни за исхрану и налазе се у широком спектру природне и прерађене хране. У науци о храни и многим неформалним контекстима, термин угљени хидрат често означава било коју храну која је посебно богата у комплексном угљеном хидрату скробу (као што су житарице, хлеб и тесто), или се термин користи за једноставне угљене хидрате, као што је шећер (присутан у бомбонама, џемовима, и слаткишима). Скроб је полисахарид и има у изобиљу у житарицама (пшеница, кукуруз, пиринач), кромпиру и прерађеној храни на бази брашна од житарица, као што су хлеб, пица или тестенина. Шећери се појављују у људској исхрани углавном као конзумни шећер (сахароза, екстрахована из шећерне трске или шећерне репе), лактоза (изобилна у млеку), глукоза и фруктоза, које се природно налазе у меду, многом воћу и неком поврћу. Стони шећер, млеко или мед се често додају пићима и многим припремљеним намирницама као што су џем, кекси и колачи.
Често се на списковима нутриционог садржаја, као што је УСДА Национална база података нутријената, термин "угљени хидрат" користи за све осим воде, протеина, масти, пепела и етанола.[10] Тиме се обухватају хемијска једињења као што су сирћетна или млечна киселина, која се нормално не сматрају угљеним хидратима. Тиме се исто тако обухватају "дијетарна влакна" која су угљени хидрати, али имају незнатан допринос у погледу прехрамбене енергије (калорија), мада се често уврштавају у прорачуне тоталне енергије хране, као да су шећери.[11]
Целулоза, полисахарид који се налази у ћелијским зидовима свих биљака, једна је од главних компоненти нерастворљивих дијететских влакана. Иако људи нису сварљиви, целулоза и нерастворљива дијетална влакна генерално помажу у одржавању здравог система за варење[12] олакшавањем пражњења црева. Остали полисахариди садржани у дијеталним влакнима укључују отпорни скроб и инулин, који хране неке бактерије у микробиоти дебелог црева, а ове бактерије их метаболишу да би формирале кратколанчане масне киселине.[13][14]