Angliavandenis

Angliavandeniai - polifunkciniai junginiai, aktyviai dalyvaujantys žmogaus, gyvūnų ir augalų gyvybinėse funkcijose, biologiškai veikiantys kaip pagrindinis energijos šaltinis, kiti šaltiniai - baltymai ir riebalai. Sąlyginai sudėtingos struktūros angliavandeniai vadinami polisacharidais. Paprastai angliavandenius gamina augalai.

Pavadinimas

„Angliavandeniais“ vadinami todėl, kad daugumos šios klasės junginių cheminę sudėtį galima išreiksti bendra formule Cn(H2O)m, kurią pasiūlė Šmitas (1844 m.). Tačiau šis pavadinimas netikslus. Visų pirma, žinoma angliavandenių, kurių sudėtis šios formulės neatitinka. Be to, žinoma junginių, kurių sudėtis atitinka bendrą formulę, tačiau jų savybės kitokios negu angliavandenių.

Struktūra

Gryni angliavandeniai sudaryti iš anglies, vandenilio ir deguonies atomų, santykiu 1:2:1 molių, tačiau daug svarbių angliavandenių neatitinka šios taisyklės (pavyzdžiui, deoksiribozė). Kartais angliavandeniams priskiriamos ir kai kurios medžiagos, turinčios kitų elementų atomų (pavyzdžiui, chitinas, kuriame yra azoto).

Skirstymas

Pagal struktūrą angliavandeniai skirstomi į monosacharidus - sudarytus iš mažos tiesios aldehidų ir ketonų grandinės su daugeliu hidroksilio grupių, disacharidus ir polisacharidus. Monosacharidų molekulėse gali būti nuo keturių iki dešimties anglies atomų. Visų monosacharidų pavadinimai baigiasi galūne „-ozė“. Pagal anglies atomų skaičių molekulėje jie skirstomi į tetrozes, pentozes, heksozes ir t.t. Didžiausią reikšmę turi heksozės ir pentozės.
Disacharidai, oligosacharidai ir polisacharidai yra sudaryti iš monosacharidų ir hidrolizės metu skaidosi.

Maistinė vertė

Žmogaus organizmui angliavandeniai nėra būtini, nes organizme baltymai gali būti verčiami angliavandeniais. Kai kurių žmonių dietoje angliavandenių kiekis artimas 0% ir jie išlieka sveiki. Tačiau angliavandenių įsisavinimui reikia mažiau vandens nei baltymų ar riebalų įsisavinimui, todėl jie išlieka svarbiu energijos šaltiniu.
Angliavandeniai sudaro 80% sausosios augalų masės ir 2% sausosios gyvūnų masės. Angliavandeniai labai paplitę gamtoje ir labai svarbūs gyvųjų organizmų ir žmogaus biologiniams procesams.
Kai dietoje yra mažai arba visai nėra angliavandenių, dažnai pastebimi ilgalaikiai efektai - sumažėjęs atletiškumas, žala smegenims, nefrotoksikacija. Smegenys gali įsisavinti tik angliavandenius, o baltymų gali nepakakti angliavandenių gamybai.

Angliavandenių apykaita

Organizmas gali pasisavinti tiktai gliukozę, kurios yra augalų sultyse ir kai kuriuose vaisiuose. Visi kiti angliavandeniai iš pradžių turi būti suskaidyti į monosacharidus ir kepenyse paversti glikogenu.
Gyvūnų organizmai nesugeba sintetinti angliavandenių. Tik augalai sugeba juos sintetinti iš atmosferos CO2 ir H2O, vykstant sudėtingai reakcijai – fotosintezei.
Iš angliavandenių gaunamas anglies dioksidas ir vanduo. Sudėtingesni angliavandeniai suskyla į gliukozę, kuri įsiurbiama į kraują. Gliukozės lygis kraujyje visada pastovus (0,10 – 0,12 %). Jos kiekį reguliuja insulinas. Gliukozės perteklius kraujyje virsta gyvuliniu krakmolu - glikogenu, kuris kaupiasi kepenyse ir raumenyse. Kai gliukozės trūksta, ja gali virsti glikogenas. Kai organizme trūksta insulino, susergama sunkia liga - cukriniu diabetu.