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碳水化合物,也被称为而且淀粉,是自然界中发现的最重要的一类化合物。

仅列出几个示例将包括我们的身体通过分解糖产生能量在大多数生化过程中使用。这里所说的糖,不仅指蔗糖和其他甜食,还包括任何含有碳水化合物的东西,比如水果,淀粉类蔬菜,谷物,面包,玉米,大米等。

与美国不同的是,植物合成碳水化合物创造了这个化学能量的仓库通过光合作用它的原理是吸收阳光,利用它来促进能量和电子转移过程。在一个极其简单的总结,它是一个反应之间水和二氧化碳最终形成碳水化合物

碳水化合物和碱基是建筑核苷酸的组成是什么构成了遗传物质DNA和RNA

淀粉和纤维素在结构上非常相似。然而,尽管淀粉大量存在于小麦,土豆,玉米和大米中纤维素是最丰富的有机聚合物究竟它使茎和树干,棉花纤维(90%),木材(40-50%),干大麻(60%)含量高。它还负责不同动物外壳的刚性。

那么,是什么让淀粉和纤维素如此不同呢?

葡萄糖是淀粉和纤维素的组成单位六元环它采用了椅式构象因此,它有轴向基和平伏基。制造聚合物时唯一的区别是,在淀粉中,氧用一个平伏键和一个轴向键连接单元,而在纤维素中,它用两个平伏键连接它们。

人体含有一种能水解淀粉中轴向键的酶在生成葡萄糖的同时保持平伏键的完整因此,我们无法消化纤维素。

碳水化合物的丰富和重要性是非常有趣的。然而,焦点这和下面的帖子是结构,分类和化学爱游戏体育官而不是它们在生物过程中的作用和机制。这些都包含在生物化学中,为了理解糖和其他化合物的爱游戏体育官生物化学,我们首先需要有基本的结构基础。

碳水化合物的结构和分类

让我们从名字开始-为什么我们叫它们碳水化合物?

原因很简单,因为他们有一个C通式n(H2O)n,所以在数学上它是一个碳一个水分子-碳水化合物。例如,当n = 6我们有6xc和6xh2的公式C6H12O6这就是众所周知的葡萄糖。但请记住,这只是一个数学上的匹配——碳水化合物的结构,在它们被发现后被阐明,以及它们的性质没有关系到…水和碳

每个单独的糖分子被称为单糖哪些是简单碳水化合物简单的糖常见于费舍尔的预测.许多碳水化合物,包括葡萄糖,是由许多碳水化合物分子组成的,这些分子被分类为di -益生元-多糖

单糖有3到7个碳原子它是用a指定的前缀”、“脂鲤”、“被关闭的”等。它们都是由前缀和公数结合而命名的后缀大阪证交所”。

如果已经有一段时间了,你可以阅读这篇关于费舍尔的预测欲知详情。简而言之,你记得水平组指向你而那些在垂直线指向远离你的方向。

例如,甘油醛,这是最简单的碳水化合物,我们需要了解H而且哦组是指向向我们,而醛和酒精是指向远离我们:

还记得费雪投影吗不能旋转90o.的180o允许翻转这样做的原因是手性中心的绝对构型必须被保留因为它们是同一个分子。这只有在水平组保持水平和垂直组保持垂直的情况下才有可能:

如果你把分子旋转90度o,水平组就会处于垂直位置,这在费舍尔投影中意味着它们现在指向远离你的方向。这将改变绝对构型年代R因此你展示了对映体分子的:

醛糖或酮糖符号

根据羰基(C1或C2)的位置,糖分子可以是醛或酮,它们被归类为醛糖或者一个酮糖

你可能已经注意到名字前面的不定冠词,并想知道我们为什么需要它们。这与碳水化合物的立体化学有关。爱游戏体育官每个手性中心都可以反转,从而形成一对对映体非对映体都是可能的。立体化学是由旧的,但爱游戏体育官常见的L和D符号传统的R而且年代配置

我们将在下面的帖子中讨论这个问题:碳水化合物立爱游戏体育官体化学

碳水化合物的循环结构

记住,在这篇文章的前面,我们提到过葡萄糖是六元环它采用了椅式构象结果呢,它有轴向基和平伏基?是的,尽管到目前为止,我们看到的大多数结构都是在费舍尔投影中展示的,碳水化合物也是以循环形式存在的。

例如:

注意核糖和葡萄糖的循环形式被标记为a呋喃糖和一个吡喃糖.这些是一般的名称含有一个氧的5元环和6元环atom:

  • 吡喃糖-含有一个氧的六元环
  • 呋喃糖-含有一个氧的五元环

呋喃糖而且吡喃糖环都是半缩醛为了理解环状碳水化合物的形成,我们需要记住醛酮与醇之间形成缩醛的反应

如果起始物质既含有羰基又含有羟基,则生成一个分子间的反应发生时形成环状半缩醛

这就是呋喃糖和吡喃糖环的形成过程。记住,碳水化合物包含一个羰基和一个羟基,这就是它们线性和循环形式之间的相互转换:

看起来很奇怪,右边的半缩醛代表了葡萄糖的循环形式!

再一次,这看起来很奇怪,碳水化合物从线性到循环的转换可能有点棘手,因为除了整个形状的突然变化,我们还需要理解立体化学,并确保所有手性中心都保持一致。爱游戏体育官这值得另一篇文章我们一定会这样做。

碳水化合物简介

让我们总结一下到目前为止我们对碳水化合物的了解。

  • 碳水化合物是极其丰富和重要的化合物。

为什么我们叫它们碳水化合物?

  • 它们有一个C的通式n(H2O)n,所以从数学上讲是这样的一个碳对应一个水例如,n=6得到C6H12O6- - - - - -葡萄糖。
  • 碳水化合物在化学上是什么?

碳水化合物是与多个羟基.他们也被称为

  • 一个单一碳水化合物单位被称为单糖.它们包含3-7个碳原子,通常在费舍尔投影中显示。1号碳和2号碳是羰基其余的都是羟基。
  • 基于碳的数量原子的通称是:3个碳原子丙糖, 4个碳-四糖, 5个碳-戊糖, 6个碳-己糖
  • 根据羰基(C1或C2)的位置,它可以是醛糖或酮糖:

  • 碳水化合物也以循环形式存在吡喃糖(六元)和呋喃糖(5)环:

希望这篇文章是对碳水化合物的一个很好的介绍,让你从以前遇到的那些铺天盖地的糖的外观和名称中解脱出来。我们将在接下来的文章中详细介绍每一段的内容。

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