UGLJENI HIDRATI PREDAVAČ: SAŠA STEVANOVIĆ HEMIJA UGLJENI HIDRATI PREDAVAČ: SAŠA STEVANOVIĆ

UVOD To su najrasprostranjenija jedinjenja u zivom svijetu. Ime su dobili po tome sto je u prvim otkrivenim predstavnicima ove grupe jedinjena odnos ugljenika, vodonika i kiseonika bio takav da je navodio na zakljucak da je ugljenik hidratisan, dakle bruto formula je bila Cn(H2O)n. Kasnije je, medjutim, pronadjen i niz drugih pripadnika ove klase biomolekula, kod kojih ovaj odnos nije zadovoljen, ali je naziv i dalje zadrzan. Pored naziva ugljeni hidrati u upotrebi su i termini saharidi ili seceri. Ugljeni hidrati se sintetizuju iz ugljen-dioksida i vode, procesom koji se odvija u zelenim biljkama i nizim fotosintetskim organizmima, dok ih zivotinje unose u organizam hranom.

PODELA UGLJENIH HIDRATA Prema stepenu slozenosti molekula, ugljeni hidrati se dijele u tri osnovne grupe: Monosaharidi, koji se hidrolizom ne mogu razloziti na jednostavnija jedinjenja; Oligosaharidi (grcki oligos � malen po broju), koji su izgradjeni iz 2-10 monosaharidnih jedinica. Najznacajniji iz ove grupe ugljenih hidrata su disaharidi.  Polisaharidi koji sadrze na stotine i hiljade monosaharidnih jedinica.

MONOSAHARIDI Monosaharidi se hidrolizom ne mogu razloziti na jednostavnija jedinjenja. Po hemijskom sastavu su polihidroksilni aldehidi i ketoni, po cemu postoje dve osnovne grupe monosaharida: aldoze i ketoze. Svaka od ovih grupa se dalje deli prema broju ugljenikovih atoma na -  Trioze -  Tetroze -  Pentoze -  Heksoze -  Heptoze

Oksidacijom daju ugljen-dioksid i vodu uz oslobadjanje energije. (CH2O)n + O2 (CO2)n + (H2O)n Glavni izvor energije u je monosaharid glukoza, koja je i osnovni transportni oblik secera u organizmu. Monosaharidi su čvrste kristalne supstancije bele boje i slatkog ukusa.

Tipični predstavnici monosaharida su glukoza i fruktoza. Smeša glukoze i fruktoze u odnosu 1:1 zove se invertni šećer. Oksidacijom monosaharida nastaju alkoholi.

DISAHARIDI -Disaharidi su oligosaharidi koji se sastoje od dva kovalentno vezana monosaharida. Iako je glukoza uobicajena transportna forma secera , u nekim organizmima seceri se cesto transportuju u obliku disaharida. Najrasprostranjeniji su: -   Maltoza koja je sastavljena od dvije glukozne jedinice koje su medjusobno povezane α glikozidnom vezom. -   Laktoza ili mlijecni secer nastaje vezivanjem D-glukoze i α-D-galaktoze. -   Saharoza koja nasteje reakcijom jednog molekula α-D-glukopiranoze i jednog molekula β-D-fruktofuranoze.

maltoza laktoza saharoza

Razlaganjem disaharida dobijaju se dva molekula monosaharida. Razlaganje saharoze: saharoza glukoza fruktoza

POLISAHARIDI Polisaharidi su makromolekuli nastali povezivanjem velikog broja monosaharidnih jedinki glikozidnim vezama. Prema sastavu se dijele na homopolisaharide, koji su izgradjeni od jedne vrste monosaharidnih jedinki i heteropolisaharide, koji sadrze dvije ili vise vrsta monosaharidnih jedinki. Po svojoj bioloskoj funkciji mogu se podijeliti na rezervne i strukturne polisaharide. Rezervni polisaharidi predstavljaju makromolekule u kojima se cuva (skladisti) hemijska energija potrebna zivim organizmima. Najrasprostranjeniji rezervni polisaharidi su skrob (kod biljaka) i glikogen (kod zivotinja). Strukturni polisaharidi ucestvuju u izgradnji celijskih struktura. Medju njima je najrasprostranjenija celuloza koja je glavni sastojak celijskih zidova biljaka. Hitin je takodje strukturni polisaharid i glavna je komponenta egzoskeleta zglavkara i celijskih zidova mnogih biljaka, a ima i zastitnu ulogu.

Tipični predstavnici polisaharida su skrob i celuluza. Skrob i celuloza su polimeri glukoze. Različito hemijsko i fizičko ponašanje skroba i celuloze posledica je njihove različite strukture. Primeri razlike u fizičkom i hemijskom ponašanju: Skrob se delimično rastvara u vrućuj vodi a celuloza ne. Skrob reaguje sa jodom gradeći jedinjenje plave boje, dok celuloza ne reaguje sa jodom.

PRIMENA SKROBA I CELULOZE Skrob se svakodnevno koristi u ishrani ljudi i životinja (unosi se preko žitarica) Skrob služi kao izvor energije u organizmu. Skrob se u industruji koristi za dobijanje lepka, etanola i kao punilac u farmaceutskoj industriji. Celuloza u organizmu održava pravilan rad creva. U industriji se od celuloze dobijaju: papir, celofan, veštačka vlakna i eksploziv.