Właściwości i zastosowania wybranych węglowodanów

Glukoza jest kluczowym węglowodanem w metabolizmie organizmów żywych:

• Stanowi podstawowy substrat w oddychaniu komórkowym
• Jest monomerem wielu oligosacharydów i polisacharydów
• Pełni funkcję transportową cukrów u zwierząt
• Jest elementem budulcowym disacharydu laktozy

Highlight: Czy glukoza to cukier prosty? Tak, glukoza jest przykładem monosacharydu, czyli cukru prostego.

Skrobia to ważny polisacharyd roślinny:

• Powstaje w wyniku kondensacji cząsteczek glukozy
• Składa się z dwóch frakcji: rozgałęzionej amylopektyny i nierozgałęzionej amylozy
• Pełni funkcję zapasową w roślinach

Vocabulary: Skrobia wzór sumaryczny: (C₆H₁₀O₅)_n, gdzie n oznacza liczbę połączonych cząsteczek glukozy.

Celuloza to strukturalny polisacharyd roślinny:

• Jest nierozpuszczalna w wodzie
• Wspomaga perystaltykę jelit i zwiększa masę stolca
• Pełni funkcje budulcowe w ścianach komórkowych roślin

Example: Występowanie celulozy: Celuloza występuje w ścianach komórkowych roślin, nadając im sztywność i wytrzymałość.

Doświadczenie wykrywania skrobi i celulozy:

1. Skrobia i celuloza to białe substancje stałe
2. Skrobia słabo rozpuszcza się w zimnej wodzie, ale pęcznieje w gorącej
3. Oba cukry nie rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych

Highlight: Czy skrobia rozpuszcza się w wodzie? Skrobia słabo rozpuszcza się w zimnej wodzie, ale pęcznieje w gorącej.

To doświadczenie pokazuje, że polisacharydy, takie jak skrobia i celuloza, mają odmienne właściwości w porównaniu z cukrami prostymi, co wynika z ich złożonej struktury molekularnej.

Klasyfikacja i funkcje węglowodanów

Węglowodany to związki organiczne składające się z węgla, wodoru i tlenu. Ich ogólny wzór sumaryczny to C_n(H₂O)_n lub C_xH_2yO_n. Dzielą się na cukry proste (monosacharydy) i złożone (oligosacharydy i polisacharydy).

Definicja: Węglowodany to wielohydroksyaldehydy lub wielohydroksyketony oraz produkty ich kondensacji.

Monosacharydy klasyfikuje się według liczby atomów węgla w cząsteczce:

• Triozy (3 atomy C)
• Tetrozy (4 atomy C)
• Pentozy (5 atomów C)
• Heksozy (6 atomów C)

Przykład: Glukoza jest heksozą, a ryboza jest pentozą.

Cukry złożone powstają w wyniku kondensacji dwóch lub więcej cząsteczek cukrów prostych. Dzielą się na:

• Oligosacharydy (2-10 cząsteczek monosacharydów)
• Polisacharydy (powyżej 10 cząsteczek monosacharydów)

Highlight: Czy węglowodany to cukry? Tak, wszystkie węglowodany są cukrami, ale różnią się stopniem złożoności.

Funkcje biologiczne wybranych węglowodanów:

1. Aldehyd 3-fosfoglicerynowy:

   • Produkt pośredni oddychania komórkowego
   • Produkt końcowy fotosyntezy

2. Deoksyryboza:

   • Składnik DNA, nośnika informacji genetycznej
   • Element budulcowy rybonukleotydów (np. ATP, NAD+)

3. Ryboza:

   • Wchodzi w skład RNA, uczestniczącego w odczytywaniu informacji genetycznej i syntezie białek

Vocabulary: Hydroliza to proces rozkładu związków chemicznych pod wpływem wody.