KEMIJSKI RJEČNIK
ugljikohidrat → carbohydrate
Ugljikohidrati su polihidroksi aldehidi ili ketoni, ili spojevi koji hidrolizom daju takve spojeve. Često se upotrebljava i naziv saharidi, naziv izveden od latinskog naziva za šećer - saccharum). Ugljikohidrati su najraširenija klasa organskih spojeva i čine više od 50 % Zemljine suhe biomase. Sva hrana koju trošimo svoje porijeklo vuče iz biljaka koje, procesom fotosinteze, iz ugljikovog dioksida i vode stvaraju jednostavne šećere (glukozu). Složeniji ugljikohidrati, kao što su celuloza i škrob, nastaju iz glukoze. Klorofil u biljkama apsorpcijom Sunčeve svjetlosti dobiva energiju neophodnu za sintezu ugljikohidrata
U vrijeme kad još nije bila poznata njihova struktura ugljikohidrate se smatralo spojevima ugljika i vode što se moglo izraziti općom formulom Cx(H2O)y. Kasnija istraživanja pokazala su da ovi spojevi nisu hidrati ali ime je ostalo.
Ugljikohidrati se mogu podijeliti u dvije skupine: na jednostavne šećere (monosaharide), koji se ne mogu rastaviti na manje jedinice djelovanjem razrijeđene kiseline, i na složene šećere koji su sastavljeni od dvaju (disaharidi) ili više (oligosaharidi i polisaharidi) monosaharida povezanih acetalnom (glikozidnom) vezom. Složeni šećeri se hidrolizom mogu rastaviti na jednostavne šećere.
mast → fat
Masti su esteri glicerola i dugolančanih karbonskih kiselina (viših masnih kiselina). Primarna uloga masti u ljudskom organizmu jest uloga energetskog izvora (iz njih se dobije dvaput više energije nego iz ugljikohidrata). Masti mogu biti zasićene ili nezasićene. Zasićene masti uglavnom su u čvrstom stanju pri sobnoj temperaturi (maslac, mast, loj) dok su nezasićene uglavnom tekućine (ulja).
Nezasićene masti obično su biljnog porijekla, iako i riblja ulja također mogu imati visok postotak nezasićenih masnih kiselina. Biljna ulja mogu se očvrsnuti hidrogenacijom, tj. adicijom vodika na dvostruke veze. Hidrirana biljna ulja su često prisutna u margarinima.
Hidrolizom masti s natrijevim hidroksidom nastaje glicerol i sapun (mješavina natrijevih soli viših masnih kiselina).
hidrofilan → hydrophilic
Hidrofilna tvar ima jaku težnju za vezanjem ili upijanjem vode, i rezultat mu je bujanje i tvorba reverzibilnih gelova. Ovo je svojstvo karakteristično za ugljikohidrate.
mukopolisaharid → mucopolysaccharide
Mukopolisaharidi su ugljikohidrati koji se nalaze u staničnim stjenkama bakterija.
oligosaharid → oligosaccharide
Oligosaharidi su ugljikohidrati sastavljeni od tri do deset molekula monosaharida međusobno povezanih glikozidnom vezom.
glukoza → glucose
Glukoza (grožđani šećer, krvni šećer) ugljikohidrat je iz skupine monosaharida ili jednostavnih šećera kemijske formule C6H12O6. Stari naziv dekstroza potječe od toga što glukoza zakreće ravninu polarizirane svjetlosti u desno. Prema broju ugljikovih atoma u svojoj molekuli glukoza je heksoza, a prema funkcionalnoj skupini aldoza (aldoheksoza). Glukoza je najrasprostranjeniji šećer u prirodi. Slobodna se nalazi u raznom voću i medu a vezana u disaharidima (saharozi, maltozi, laktozi), polisaharidima (škrobu, glikogenu, celulozi) i raznim drugim spojevima. Kod čovjeka se može naći slobodna u krvi ili kao rezerva pohranjena u jetri i mišićima u obliku glikogena.
Glukozu sintetiziraju biljke procesom fotosinteze i pohranjuju u polimernom obliku kao škrob. U probavnom sustavu škrob se hidrolizira u glukozu koja se zatim iskorištava u stanicama za dobivanje energije. Ukupno se iz jedne molekule glukoze može dobiti 36 molekula ATP-a.
Zbog tetraedarskih kutova koje čine veze među ugljikovim atomima, molekula glukoze može zauzeti takvu konformaciju da hidroksilna skupina vezana na petom ugljikovom reagira s karbonilnom skupinom pri čemu nastaje poluacetal, odnosno šesteročlani heterociklički prsten. Time se javlja još jedan asimetrični centar na atomu C-1, tako da D-glukoza može postojati u dva oblika, kao α-D-glukopiranoza i β-D-glukopiranoza. Ta su dva ciklička oblika u ravnoteži, tj. oni mogu preći jedan u drugog preko aldehidnog oblika.
makromolekule → macromolecule
Makromolekule su molekule visoke relativne molekularne mase (preko 10 000), čija se struktura sastoji od višestrukog ponavljanja molekula niske relativne molekularne mase. Osim u sintetskim polimerimerima makromolekule se mogu naći i u prirodnim polimerima (ugljikohidratima, lipidima, bjelančevinama itd.). Celuloza je prirodni polimer (polisaharid) nastao spajanjem stotina, ponekad i tisuća molekula glukoze.
monosaharid → monosaccharide
Monosaharidi su ugljikohidrati, opće formule Cn(H2O)n, koji se hidrolizom ne mogu rastaviti na jednostavnije ugljikohidrate.
Ovisno o tome sadrže li aldehidnu (RCHO) ili keto skupinu (RCOR’) monosaharidi mogu biti polihidroksi aldehidi ili polihidroksi ketoni. Aldehidna odnosno keto skupina odgovorne su za redukcijska svojstva monosaharida. Monosaharidi se mogu podijeliti i prema broju ugljikovih atoma u ugljikovodičnom lancu pa tako imamo trioze s tri ugljikova atoma, tetroze s četiri, pentoze s pet, heksoze sa šet, heptoze sa sedam itd. Ova dva sustava podjele često se kombiniraju. Primjerice, D-glukoza, polihidroksi aldehid, je aldoheksoza a fruktoza, polihidroksi keton, je ketoheksoza.
Oznake D i L često se koriste da opišu konfiguraciju ugljikohidrata. U Fischerovoj projekcijskoj formuli, karbonilna skupina je uvijek smještena na vrh (u slučaju aldoza) ili što je moguće bliže vrhu (u slučaju ketoza). Ako se OH skupina na asimetričnom ugljikovom atomu najudaljenijem od karbonilne skupine (drugom odozdo) nalazi s desne strane imamo D-šećer, a ako je s lijeve strane, L-šećer. Uz rijetke iznimke svi šećeri u prirodi su D-šećeri.
Otvoreni lanac monosaharida može intramolekularnom ciklizacijom preći u prstenastu strukturu. Ciklizacijom nastaju dva konfiguracijska izomera, točnije dijastereomera (anomera), jer se ciklizacijom planarna karbonilna skupina pretvara u asimetrični ugljikov atom. Anomer kod kojeg je konfiguracija anomernog ugljika ista kao konfiguracija referentnog asimetričnog ugljika u Fischerovoj projekciji označava se kao α-anomer, a ako je konfiguracija različita radi se o β-anomeru.
mutarotacija → mutarotation
Mutarotacija je promjena optičke aktivnosti uzrokovana epimerizacijom. U kemiji ugljikohidrata ovaj termin obično se odnosi na epimerizaciju anomernog ugljikovog atoma. U vodenoj otopini postiže se ravnotežna smjesa dvaju anomera koji prelaze jedan u drugi preko otvorenog aldehidnog oblika. Otapanjem čiste α-D-glukopiranoze ([α]D = +112.2°) ili čiste β-D-glukopiranoze ([α]D = +18.7°)u vodi dolazi do promjene zakretanja svjetlosti koje na kraju uvijek iznosi [α]D = +52.6deg;. U ravnoteži se nalazi 36 % α- i 64 % β-oblika dok je aldehidni oblik prisutan u jako niskoj koncentraciji. Mutarotaciju je 1846. otkrio francuski kemičar Augustin-Pierre Dubrunfaut (1797.-1881.).
Citiranje ove stranice:
Generalić, Eni. "Ugljikohidrat." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Hrvatski
