Отворите главни мени

Промене

м
Разне исправке
'''Угљени хидрати''' или шећери су најраспрострањенија једињења у живом свету.<ref name="Western Kentucky University">{{cite web | url=http://bioweb.wku.edu/courses/biol115/wyatt/biochem/carbos.htm | title =WKU BIO 113 Carbohydrates | author =''[[Western Kentucky University]]'' | publisher =wku.edu | date = 29. 5. 2013}}</ref> Према степену сложености деле се на: [[моносахарид]]е, [[дисахарид]]е, [[олигосахарид]]е i [[полисахарид]]е.
 
Угљени хидрати су [[Биомолекул|биолошки молекули]] који се састоје од атома [[угљеник]]а (C), [[водоник]]а (H) и [[кисеоник]]а (O), обично са односом [[атом]]а угљеника и кисеоника од 2:1 (као у води); другим речима, са [[емпиријска формула|емпиријском формулом]] {{nowrap|C<sub>''m''</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>''n''</sub>}} (где се ''m'' може разликовати од ''n'').<ref name="Western Kentucky University" /> Постоје извесни изузеци; на пример, [[дезоксирибоза]], шећерна компонента [[ДНК]],<ref>{{citeCite book | url=https://books.google.com/?id=itHVNZicPgwC&pg=PT86&lpg=PT86&dq=C5H10O4+Deoxyribose | title =Biology |author1=Eldra Pearl Solomon |author2last2=Berg|first2=Linda R. Berg |author3last3=Martin|first3=Diana W. Martin | publisher =''[[Cengage Learning]]'' | pages =52 | isbn =978-0534278281 | via =google.books.com | year =2004|pages=52}}</ref> има емпиријску формулу -{C<sub>5</sub>H<sub>10</sub>O<sub>4</sub>}-.<ref>{{cite web | url=http://webbook.nist.gov/cgi/inchi/InChI%3D1S/C5H10O4/c6-2-1-4(8)5(9)3-7/h2,4-5,7-9H,1,3H2 | title =Material Measurement Library D-erythro-Pentose, 2-deoxy- | author =''[[National Institute of Standards and Technology]]'' | publisher =nist.gov | year =2011}}</ref> Угљени хидрати су технички [[хидрат]]и угљеника;<ref>{{cite web | url=http://myweb.brooklyn.liu.edu/lawrence/che4x/e5chos.pdf | title =The Chemistry of Carbohydrates | author =''[[Long Island University]]'' | publisher =brooklyn.liu.edu | date = 29. 5. 2013}}</ref> мада са структурне тачке гледишта је прецизније да се на њих гледа као на [[Polihidroksialdehid|полихидроксидне алдехиде]] и [[кетон]]е.<ref>{{cite web | url=http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/1biochem/carbo5.html | title =Carbohydrates: The Monosaccharides | author =''[[Purdue University]]'' | publisher =purdue.edu | date = 29. 5. 2013}}</ref>
 
Термин је најзаступљенији у [[биохемија|биохемији]], где је синониман са сахаридима, групом која обухвата [[шећер]]е, [[скроб]], и [[целулоза|целулозу]]. Сахариди се деле у четири хемијске групе: [[моносахарид]]е, [[дисахарид]]е, [[олигосахарид]]е, и [[полисахарид]]е. Генерално се, моносахариди и дисахариди, који су мањи угљени хидрати (имају нижу [[Молекулска маса|молекулску масу]]), називају шећерима.<ref>{{cite journal|doi=10.1038/421219a|title=Sugars tied to the spot|year=2003|last1last=Flitsch|first1first=Sabine L.|last2=Ulijn|first2=Rein V.|journal=Nature|volume=421|issue=6920|pages=219–20|pmid=12529622|pages=219–20}}</ref> Реч ''сахарид'' потиче од [[Грчки језик|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. Полисахариди служе као складишта [[енергија|енергије]] (e.g. [[скроб]] и [[гликоген]]) и као структурне компоненте (e.g. [[целулоза]] у биљкама и [[хитин]] код [[Зглавкари|артропода]]). 5-угљеник моносахарид [[рибоза]] је важна компонента [[коензим]]а (e.g. [[Adenozin trifosfat|АТП]], [[Flavin adenin dinukleotid|ФАД]] i [[Nikotinamid adenin dinukleotid|НАД]]) и компонента је основе генетичког молекула познатог као [[РНК]]. Сродни молекул [[дезоксирибоза]] је компонента ДНК. Сахариди и њихови деривати обухватају многе друге важне [[биомолекул]]е који имају улогу у [[имунски систем|имунском систему]], [[фертилизација|фертилизацији]], спречавању [[патогенеза|патогенезе]], [[Згрушавање крви|згрушавању крви]], и [[биологија развића|развићу]].<ref>{{cite book|last=Maton|first=Anthea|author2last2=Jean Hopkins |first2=Jean|author3=Charles William McLaughlin |author4last4=Susan Johnson |first4=Susan|author5=Maryanna Quon Warner |author6last6=David LaHart |author7first6=David|last7=Wright|first7=Jill D. Wright |title=Human Biology and Health|publisher=Prentice Hall|year=1993|location=Englewood Cliffs, New Jersey, USA|pages=52–59|isbnid=ISBN 0-13-981176-1 |pages=52–59}}</ref>
 
У [[Наука о храни|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, [[џем]]овима, и слаткишима).
 
Често се на списковима нутриционог садржаја, као што је [[УСДА Национална база података нутријената]], термин "угљени хидрат" користи за све осим [[вода|воде]], [[протеин]]а, [[маст]]и, [[пепео|пепела]] и [[етанол]]а.<ref>USDA National Nutrient Database, (2015,). pстр. 13</ref> Тиме се обухватају хемијска једињења као што су [[сирћетна киселина|сирћетна]] или [[млечна киселина]], која се нормално не сматрају угљеним хиратима. Тиме се исто тако обухватају "[[Крмно биље|дијетарна влакна]]" која су угљени хидрати, али имају незнатан допринос у погледу [[Прехрамбена енергија|прехрамбене енергије]] (калорија), мада се често уврштавају у прорачуне тоталне енергије хране, као да су шећери.<ref>USDA National Nutrient Database, (2015,). pстр. 14</ref>
 
== Структура ==
Раније се име „угљени хидрат“ користило у [[хемија|хемији]] за свако једињење са формулом -{C<sub>''m''</sub> (H<sub>2</sub>O)<sub>''n''</sub>}-. По тој дефиницији су неки хемичари сматрали [[формалдехид]] (-{CH<sub>2</sub>O}-) најједноставнијим угљеним хидратом,<ref name="coulter">{{cite book|last1last=Coulter|first1first=John Merle|last2=Barnes|first2=Charler Reid|last3=Cowles|first3=Henry Chandler|title=A Textbook of Botany for Colleges and Universities|url=https://books.google.com/books?id=WyZnVpCiTHIC&pg=PA375|dateyear=September 2009|publisher=BiblioBazaar|isbn=978-1-113-90995-4|pages=375–375}}</ref> док су други давали то звање [[гликолалдехид]]у.<ref name="tietz">{{cite book|last1last=Burtis|first1first=Carl A.|last2=Ashwood|first2=Edward R.|last3=(PhD.)|first3=Barbara Border|author4last4=Tietz|first4=Norbert W. Tietz|title=Tietz Fundamentals of Clinical Chemistry|url=https://books.google.com/books?id=l5hqAAAAMAAJ|date year= 1. 01. 2001|publisher=Palme yayıncılık|isbn=978-0-7216-8634-9|pages=}}</ref> Данас се овај термин генерално схваћа у биохемијском смислу, чиме се искључују једињења са само једним или два угљеника и укључује мноштво биолошких угљених хидрата који одступају од те формуле. На пример, мада изгледа да горња формула обухвата широко заступљене угљене хидрате, постоји низ свеприсутних и изобилних угљених хидрата који одступају од ње. На пример, угљени хидрати често често садрже хемијске групе попут: -{''N''}--ацетил (e.g. [[хитин]]), [[сулфат]] (e.g. гликозаминогликани), карбоксилне киселине (e.g. [[сијалинска киселина]]) и дезокси модификације (e.g. [[фукоза]] и сијалинска киселина).
 
Природни сахариди су генерално изграђени од једноставних угљених хидрата званих [[моносахарид]]и са општом формулом -{(CH<sub>2</sub>O)<sub>''n''</sub>}-, где је -{''n''}- три или више. Типични моносахарид има структуру -{H–(CHOH)<sub>''x''</sub>(C=O)–(CHOH)<sub>''y''</sub>–H}-, другим речима, [[алдехид]] или [[кетон]] са мноштвом [[хидроксил]]них група, обично једном на сваком атому [[угљеник]]а који није део алдехидне или кетонске [[функционална група|функционалне групе]]. Примери моносахарида су [[глукоза]], [[фруктоза]], и [[глицералдехид]]и. Међутим, неке биолошке супстанце које се обично називају моносахаридима не подлежу овој формули (нпр. [[уронска киселина|уронске киселине]] и дезокси-шећери као што је [[фукоза]]), а постоје и многе хемикалије које су обухваћене овом формулом али се не сматрају моносахаридима (нпр. формалдехид -{CH<sub>2</sub>O}- и [[инозитол]] (-{CH<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>}-).<ref> Matthews, C. E.; K. E. Van Holde; K. G. Ahern (1999) ''Biochemistry''. 3rd edition. Benjamin Cummings. {{page|year=|id=ISBN 0-8053-3066-6|pages=}}</ref>
 
Форма моносахарида [[Jedinjenje otvorenog lanca|отвореног ланца]] обично коегзистира са [[хетероциклично једињење|формом затвореног ланца]], у којој угљеник [[алдехид]]не/[[кетон]]ске [[карбонил]]не групе (-{C=O}-) и хидроксилна група (–-{OH}-) реагују формирајући [[хемиацетал]] са новим -{C–O–C}- мостом.
</div>
</div>
Моносахариди се класификују на основу три карактеристике: позиције [[карбонил]]не групе, броја атома [[угљеник]]а, и [[хиралност (хемија)|хиралности]]. Ако је карбонилна група [[алдехид]], моносахарид је [[алдоза]]; ако је карбонилна група [[кетон]], моносахарид је [[кетоза]]. Моносахариди са три атома угљеника су [[триоза|триозе]], они са четири су [[тетроза|тетрозе]], са пет [[пентоза|пентозе]], са шест [[хексоза|хексозе]], и тако даље.<ref>{{cite book|last=Campbell|first=Neil A.|author2last2=Brad Williamson |author3first2=Brad|last3=Heyden|first3=Robin J. Heyden |title=Biology: Exploring Life|publisher=Pearson Prentice Hall|year=2006|location=Boston, Massachusetts|pages=|url=http://www.phschool.com/el_marketing.html|isbnid=ISBN 0-13-250882-6 }}</ref> Ова два класификациона система се обично комбинују. На пример, [[глукоза]] је [[алдохексоза]] (шестоугљенични алдехид), [[рибоза]] је [[алдопентоза]] (петоугљенични алдехид), и [[фруктоза]] је [[кетохексоза]] (шестоугљенични кетон).
 
Сваки атом угљеника са [[хидроксилна група|хидроксилном групом]] (-{-OH}-), изузев првог и задњег угљеника, је [[хиралност (хемија)|асиметричан]], и стога је [[стереоцентар]] са две могуће конфигурације (-{R}- или -{S}-). Због те асиметрије, знатан борј [[Изомер (хемијски)|изомера]] постоји за сваку дату моносахаридну формулу. Користећи [[Ле Бел–вант Хофово правило]], алдохексоза -{D}--глукоза, на пример, има формулу -{(C·H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>}-, у којој су четири од шест атом угљеника стереогени, те је -{D}--глукоја један од 2<sup>4</sup>=16 могућих [[стереоизомер]]а. У случају [[глицералдехид]]а, алдотриозе, постоји само један пар могућих стереоизомера, који су [[енантиомер]]и и [[епимер]]и. [[Дихидроксиацетон|1, 3-дихидроксиацетон]], кетоза која кореспондира алдози глицералдехиду, је симетричан молекул без стереоцентара. Ознаке -{D}- или -{L}- се дају на основу орјентације асиметричног угљеника који је најдаље од карбонилне групе: у стандардној Фишеровој пројекцији, ако је хидроксилна група на десној стани молекула, то је -{D}- шећер, у супротном случају је -{L}- шећер. „-{D-}-“ и „-{L-}-“ префиксе не треба мешати са „-{d-}-“ или „-{l-}-“, који означавају смер у коме шећер [[Декстроротација и леворотација|ротира]] раван [[Поларизација (таласи)|поларизоване светлости]]. Индикатори „-{d-}-“ и „-{l-}-“ се више не користи у хемији угљених хидрата.<ref>{{cite book|last=Pigman|first=Ward|author2=Horton, D.|title=The Carbohydrates: Chemistry and Biochemistry Vol 1A|editor=Pigman and Horton|edition=2nd|year=1972|publisher=Academic Press|location=San Diego|pages=1–67|chapter=Chapter 1: Stereochemistry of the Monosaccharides|pages=1–67}}</ref>
 
=== Изомеризам прстен-отворени ланац ===
[[Датотека:Glucose Fisher to Haworth.gif|thumb|200px|right||[[Глукоза]] може да постоји у облику отвореног ланца и прстена.]]
Алдехидна или кетонска група моносахарида отвореног ланца реверзибилно реагује са хидроксилном групом на другом атому угљеника и формира се [[хемиацетал]] или [[хемикетал]], чиме настаје [[хетероциклично једињење|хетероциклични]] прстен са кисеоничним мостом између два атома угљеника. Прстени са пет и шест атома се називају [[фураноза|фуранозе]] и [[пираноза|пиранозе]], респективно, и постоје у равнотежи са формом отвореног ланца.<ref name=pigman>{{cite book|last=Pigman|first=Ward|author2=Anet, E.F.L.J.|title=The Carbohydrates: Chemistry and Biochemistry Vol 1A|editor=Pigman and Horton|edition=2nd|year=1972|publisher=Academic Press|location=San Diego|pages=165–194|chapter=Chapter 4: Mutarotations and Actions of Acids and Bases|pages=165–194}}</ref>
 
Током конверзије из форме отвореног ланца у цикличну форму, атом угљеника који садржи карбонилни кисеоник, који се назива [[Anomer|аномерни угљеник]], постаје стереогени центер са две могуће конфигурације. Атом кисеоника може да заузме позицију која је било изнад или испод равни прстена. Резултирајућа два стереоизомера се називају [[аномер]]има. У ''α аномеру'', -{-OH}- субституент на аномерном угљенику почива на супротној страни ([[Cis-trans izomerizam|''-{trans}-'']]) прстена од -{CH<sub>2</sub>OH}- бочног ланца. Алтернативна форма, у којој су -{CH<sub>2</sub>OH}- супституент и аномерни хидроксил на истој страни (''-{cis}-'') равни прстена, се назива ''β аномер''.
 
Угљени хидрати представљају најважнији енергијски извор, нарочито током интензивних физичних активности. Имају пластичну функцију и суделују у формацији [[нуклеинске киселине|нуклеинских киселина]] и структуре нерава.
 
Након што су трансформисани у глукозу, угљени хидрати учествују у 3 метаболичка процеса, па тако:
* могу да их користе ћелије за стварање енергије
* могу да се складиште у јетри и мишићима у облику гликогена
* могу се трансформисати у масти и тако складиштени ако су залихе гликогена засићене.
 
Улога угљених хидрата у нашем организму је фондаментална. Централни нервни систем захтева око 180 грама глукозе дневно како би обављао своје функције ваљано. Такође, неке крвне ћелије (црвена крвна зрнца) и ћелије [[надбубрежне жлезде]] користе искључиво глукозу као примарни извор енергије. У околностима недостатка глукозе (што може бити последица дугог поста) јављају се токсичне супстанце, кетонска тела која снижавају пх вредност [[јетра|јетре]], што оставља озбиљне последице на организам.
 
 
Процена количине потребних угљених хидрата је често емпиријска.
 
Стручњаци саветују избегавање великих порција богатих угљеним хидратима пре вежбања. Важно је обратити пажњу на време које је потребно за варење и апсорпцију намирница.
 
Препоручљиво је да се пре спортске активности конзумирају угљени хидрати са средње-ниским гликемијским индексом. Не треба претеривати са фруктозом која се налази у воћу.
 
Током физичких активности (аеробика) ваљало би уносити угљене хидрате средње-високог гликемијског индекса, како би се остварило брзо апсорбовање.
 
Након аеробика саветује се конзумација угљених хидрата високог гликемијског индекса (али само уколико се уносе одмах након вежбања ,у првих 15 минута или највише сат времена). Уколико прође више од сат времена након вежбања, препоручују се угљени хидрати средњег гликемијског индекса.
 
 
== Литература ==
* {{Cite book | url=https://books.google.com/?id=itHVNZicPgwC&pg=PT86&lpg=PT86&dq=C5H10O4+Deoxyribose | title =Biology |author1=Eldra Pearl Solomon |last2=Berg|first2=Linda R. |last3=Martin|first3=Diana W. | publisher =''[[Cengage Learning]]'' |isbn=978-0534278281| via =google.books.com |year=2004|pages=52}}
{{refbegin}}
* {{cite web |url=https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/80400525/Data/SR/SR28/sr28_doc.pdf |title=Compolition of foods raw, processed, prepared |website=www.ars.usda.giv|dateyear= 2015 |accessdate = 30. 10. 2016}}
{{refend}}
 
1.506.851

измена