Sugar

Obsah

Definice

jméno
množné číslo: cukry
cukr·ar, ˈʃʊɡɚ
(1) každý monosacharid nebo disacharid, který se používá zejména u organismů pro ukládání energie
(2) Žádné sladké, krystalická pevná látka, disacharid použita jako sladidlo či konzervant

Detaily

Názvosloví

termín cukru je obecný termín pro všechny disacharidy a monosacharidy. Cukry jsou základní strukturní složkou živých buněk a zdrojem energie v mnoha organismech. Cukry jsou klasifikovány na základě počtu přítomných monomerních jednotek. Termín jednoduché cukry označují monosacharidy. Termín stolní cukr nebo granulovaný cukr ve skutečnosti označuje sacharózu, což je disacharid vyrobený ze dvou monosacharidů: glukózy a fruktózy. Sacharóza je forma cukru, kterou mnoho lidí zná. Používá se při přípravě potravin, jako jsou koláče, pečivo a dezerty. Používá se také jako přísada do několika nápojů, jako jsou sodovky, káva a džusy.

přehled

sacharidy, zejména polysacharidy, jsou jednou ze čtyř hlavních skupin biomolekul. Ostatní jsou proteiny, aminokyseliny a nukleové kyseliny. Sacharidů se týká nějaké skupiny organické sloučeniny skládající se z uhlíku, vodíku a kyslíku, obvykle v poměru 1:2:1, tedy obecný vzorec: Cn (H2O) n. Sacharidy jsou nejhojnější mezi hlavní třídy biomolekul. Jsou jednou z hlavních živin a poskytují energii, která podporuje různé metabolické procesy.
jako živinu mohou být uhlohydráty klasifikovány na základě jejich strukturální složitosti: jednoduché a složité. Jednoduché sacharidy, někdy označované jako jednoduše cukr, jsou ty, které jsou snadno tráveny a slouží jako rychlý zdroj energie. Komplexní sacharidy (jako je celulóza, škrob a glykogen) jsou ty, které potřebují více času na trávení a metabolizaci. Často mají vysoký obsah vlákniny a na rozdíl od jednoduchých sacharidů je méně pravděpodobné, že způsobí hroty hladiny cukru v krvi.

Vlastnosti cukru

Cukry, stejně jako ostatní sacharidy jsou organické sloučeniny. Organická sloučenina je sloučenina, která obecně obsahuje uhlík kovalentně vázaný na jiné atomy, zejména uhlík-uhlík (C-C) a uhlík-vodík (C-H). Čtyři hlavní prvky, které tvoří cukry a další uhlohydráty, jsou uhlík, vodík, kyslík a dusík. Obecný chemický vzorec cukru je Cn (H2O) n (nebo Cn H2nOn), kde n se může pohybovat od 3 do 7. Poměr atomů vodíku k atomům kyslíku je často 2: 1. (Pozn.: výjimkou z tohoto pravidla je deoxyribóza.) Kvůli tomuto pravidlu chemického vzorce jsou cukry a většina sacharidů označovány jako hydráty uhlíku. Většina cukrů má název, který obvykle končí na-ose. Mohou obsahovat buď aldehydové nebo ketonové skupiny.
sacharid je strukturní (monomerní) jednotka sacharidů. Monomery sacharidů (tj. monosacharid) se mohou spojit a vytvořit delší řetězce. Monosacharidy jsou navzájem spojeny (nebo s jinou skupinou bez sacharidů) glykosidickou vazbou (také nazývanou glykosidická vazba), což je typ kovalentní vazby.

Klasifikace cukry

Sacharid je stavební (monomerní) jednotka sacharidů a sacharidy mohou být rozděleny do monosacharidy, disacharidy, oligosacharidy a polysacharidy na základě počtu sacharidové jednotky.

nejzákladnějším typem jsou jednoduché cukry zvané monosacharidy. Monosacharidy zahrnují fruktózu, galaktózu a glukózu. Fruktóza se také nazývá ovocný cukr. Přirozeně se vyskytuje v ovoci, třtinovém cukru a medu. Je to nejsladší mezi cukry. Galaktóza je další jednoduchý cukr, ale často se váže na jinou molekulu. Glukóza je nejčastější formou jednoduchého cukru v těle, protože je nezbytná pro různé buněčné aktivity, jako je buněčné dýchání. V rostlinách je glukóza primárním produktem fotosyntézy. Tyto monosacharidy jsou nejjednodušší formy sacharidů. Slouží jako monomery, které se spojují a vytvářejí poměrně složitý sacharid, např.

disacharidy jsou sacharidy sestávající ze dvou monosacharidů. Příklady jsou laktóza, maltóza a sacharóza. Stolním cukrem je sacharóza, což je disacharid složený z glukózy a fruktózy. Používá se běžně jako sladidlo. Používá se při přípravě nápojů a potravin, jako jsou koláče a sušenky. Společnými zdroji cukru pro komerční použití jsou cukrová třtina a cukrová řepa. Tyto rostliny se sklízejí za účelem výroby rafinovaného cukru.

dietní cukry

dietní zdroje cukrů jsou většinou z rostlin, zejména cukrové třtiny a cukrové řepy. Některé z běžných potravinových zdrojů cukry z ovoce jsou jablka, banány, hrozny, pomeranče, broskve, hrušky, ananas, jahody a švestky. V zelenině patří mezi nejčastější zdroje cukrové třtiny, cukrová řepa, mrkev, sladké brambory a sladké brambory. Cukrové třtiny a cukrová řepa jsou dva hlavní zdroje cukru prodávaného na trhu.
Komercializovaný cukr je především sacharóza. Hnědý cukr je asi 97% sacharidů. Obsahuje melasu a jako taková je světlá nebo tmavá barva a bohatší na chuť než bílý cukr. Bílý granulovaný cukr je 99,9% sacharidů. Je to běžný stolní cukr používaný jako sladidlo doma. Umělá sladidla se často skládají ze syntetického polysacharidu maltodextrinu a dalších sladidel.
nadměrná konzumace cukru je spojena s cukrovkou, obezitou, zubním kazem a kardiovaskulárními chorobami.

biologický význam cukrů

tvorba polymerů
jednoduché cukry, zejména monosacharidy, mohou vytvářet přírodní polymery. Například oligosacharidy jsou polymery složené až z deseti jednoduchých cukrů. Příklady jsou rafinóza, maltotrióza a maltotetraóza. Polysacharidy jsou delší polymery. Jsou tvořeny několika sacharidovými jednotkami(odtud název poly). Příklady jsou škrob, celulóza a glykogen.
strukturní složka
cukry jsou důležitou strukturní složkou různých biologických materiálů. Například nukleové kyseliny, jako je RNA a DNA, mají v sobě cukrovou složku, tj. Glykoproteiny, glykolipidy, proteoglykany, které zase plní životně důležité role, např. v imunitní odpovědi, detoxikaci, srážení krve, oplodnění, biologickém rozpoznávání atd.
zdroj výživy a energie pro metabolismus
cukry jsou hlavní živinou. Jsou jedním z hlavních dietních požadavků mnoha živých organismů, protože poskytují tělu zdroj chemické energie. Jednoduché cukry, protože jsou ve formě snadno a snadno stravitelné, poskytují organismům sloučeninu, ze které lze snadno a snadno odvodit energetické palivo. Komplexní sacharidy naproti tomu potřebují delší čas na trávení a metabolizaci.
ATP je chemická energie produkovaná řadou metabolických procesů v buněčném dýchání. Ve stručnosti se glukóza (monosacharid) „chrlí“ k extrakci energie, především ve formě ATP. Za prvé, řada reakcí vede k přeměně glukózy na pyruvát. Poté používá pyruvát a přeměňuje jej na acetylkoenzym A pro oxidaci enzymem řízenou cyklickou reakcí zvanou Krebsův cyklus. Konečně kaskáda reakcí (redoxní reakce) zahrnující transportní řetězec elektronů vede k produkci více ATP (prostřednictvím chemiosmózy).1 molekuly glukózy používané při glykolýze jsou odvozeny ze stravy obsahující uhlohydráty. Komplexní sacharidy se štěpí na jednodušší monosacharidy, jako je glukóza, trávením.
skladování energie
monosacharidy, pokud ještě nejsou potřebné, mohou být skladovány pro pozdější použití. Mohou být přeměněny na energeticky bohaté polysacharidy, zejména škrob v rostlinách a glykogen u zvířat. V rostlinách je škrob bohatý na amyloplasty uvnitř buněk různých rostlinných orgánů, např. U zvířat je glykogen uložen v játrech a ve svalových buňkách.

Společné biologické reakce

Rostliny a další photoautotrophs výrobu glukózy prostřednictvím fotosyntézy. Použití oxidu uhličitého, vody, anorganických solí a světelné energie (ze slunečního světla) zachycené pigmenty absorbujícími světlo, jako je chlorofyl a další pomocné pigmenty, k produkci sacharidů (např.

monosacharidy tvoří disacharidy a další polymery spojením prostřednictvím glykosidických vazeb. Proces je dehydratace, protože spojení monosacharidů vede k uvolňování vody jako vedlejšího produktu.

proces, při kterém jsou komplexní sacharidy degradovány na jednodušší formy, jako je glukóza, se nazývá sacharifikace. Zahrnuje hydrolýzu. U lidí a jiných vyšších zvířat To zahrnuje enzymatický účinek. V ústech se komplexní sacharidy obsahující glukózu rozkládají na jednodušší formy působením slinné amylázy. V tenkém střevě pokračuje trávení komplexních sacharidů. Enzymy, jako je maltáza, laktáza a sacharáza, rozkládají disacharidy na monosacharidové složky. Glukosidázy jsou další skupinou enzymů, které katalyzují odstranění terminální glukózy z polysacharidu, který se skládá hlavně z dlouhých řetězců glukózy.

monosacharidy z trávených sacharidů jsou absorbovány epiteliálními buňkami tenkého střeva. Buňky je odebírají ze střevního lumenu prostřednictvím systému symport iontů sodíku a glukózy (prostřednictvím transportérů glukózy nebo GluT). Gluty jsou proteiny usnadňující transport monosacharidů, jako je glukóza, do buňky. Dále se uvolňují do kapilár usnadněnou difúzí. Buňky tkání je znovu odebírají z krevního řečiště přes Gluty. Když je uvnitř buňky, glukóza je fosforylována, aby ji zachytila uvnitř buňky. Jako účinek může být glukóza-6-fosfát použit v kterékoli z následujících metabolických drah: (1) glykolýza, syntetizovat chemické energie, (2) glykogenezí, kde glukózy je přivedl do jater přes vena portae být uloženy jako glykogen buněčný, nebo (3) pentózového cyklu tvoří NADPH pro syntézu lipidů a pentoses pro syntézu nukleových kyselin.

glykolýza je počáteční proces aerobního dýchání, který se vyskytuje v cytosolu. V této metabolické cestě, řadu reakcí v cytosolu výsledky v konverzi monosacharidů, často glukózy na pyruvát, a současné produkci relativně malé množství high-energie biomolekul, jako je Atp. Vyrábí se také nadh, molekula nesoucí elektrony. V přítomnosti kyslíku, proces může pokračovat do Krebsova cyklu a oxidační fosforylace, produkovat více ATP. Při nepřítomnosti kyslíku dochází k anaerobnímu dýchání.

glukoneogeneze se jeví jako reverzní glykolýza způsobem, že glukóza je přeměněna na pyruvát, zatímco v glukoneogenezi je pyruvát přeměněn na glukózu. Glukóza je tvořena z prekurzorů jiných než sacharidů (např. pyruvát, laktát, glycerol, glukogenní aminokyseliny). Glukóza je tvořena hydrolyzací glukóza-6-fosfátu enzymem glukóza-6-fosfatáza. Poté je z endoplazmatického retikula vyveden do cytoplazmy.

glykogeneze je metabolický proces produkce glykogenu z glukózy pro skladování. Odehrává se hlavně v jaterních a svalových buňkách. Vyskytuje se v reakci na vysokou hladinu glukózy v krevním řečišti. Exogenní molekuly glukózy, například, jsou přeměněny na dlouhé polymery, které mají být uloženy uvnitř buněk. Když tělo potřebuje metabolickou energii, glykogen se rozkládá na podjednotky glukózy procesem glykogenolýzy. Glykogeneze je tedy opačným procesem glykogenolýzy.

glykogenolýza je proces odbourávání uloženého glykogenu v játrech. Přitom produkuje glukózu, která by mohla být použita v energetickém metabolismu. Jedna molekula glukózy je odříznuta od uloženého glykogenu. Dále se převede na glukóza-1-fosfát. Ten je zase přeměněn na glukóza-6-fosfát, který může vstoupit do glykolýzy.

je to glukózová metabolická cesta, při níž jsou pentózy a NADPH syntetizovány v cytosolu. Pentózofosfátová dráha slouží jako alternativní metabolická cesta při rozkladu glukózy. U zvířat se vyskytuje v játrech, kůře nadledvin, tukových tkáních, varlatech atd. Tato cesta je hlavní metabolickou cestou u neutrofilů. Vrozený nedostatek v cestě tedy vyvolává citlivost na infekci. V rostlinách funguje část dráhy při tvorbě hexóz z oxidu uhličitého při fotosyntéze.

v této metabolické cestě vstupuje fruktóza místo glukózy do glykolýzy. Fruktóza však musí projít určitými kroky, než může vstoupit do glykolýzy. U zvířat dochází k metabolismu fruktózy ve svalech, tukových tkáních a ledvinách.

galaktóza pochází z laktózy (mléčný cukr složený z molekuly glukózy a molekuly galaktózy). V této metabolické cestě vstupuje galaktóza do glykolýzy tím, že je nejprve fosforylována enzymem galaktokinázou a poté přeměněna na glukóza-6-fosfát.

pro zajištění správného metabolismu by měla existovat vhodná asimilace a katabolismus cukru. Například hladiny glukózy by měly být regulovány a udržovány na stálých úrovních. U lidí je regulace hladin glukózy v krvi působením hormonů, inzulínu a glukagonu. Tyto hormony jsou produkovány a uvolňovány pankreatickými buňkami. Když je hladina glukózy v krvi nízká, pankreas má tendenci uvolňovat glukagon. Ale když je hladina glukózy v krvi vysoká, pankreas uvolňuje inzulín. Je to proto, že glukagon působí stimulací produkce cukru. Stimuluje přeměnu uloženého glykogenu v játrech na glukózu, která se uvolní do krevního řečiště. Inzulín, na druhé straně, podporuje vychytávání glukózy z krve do kosterního svalstva a tukové tkáně tak, že glukóza může být přeměněn na glykogen a uloženy procesem glykogenolýzy.

Doplňkový

Etymologie

  • arabštině a perštině „shaker“

Odvozené podmínky

  • z bukového dřeva cukru
  • Řepný cukr
  • Mozek Cukru
  • Desoxy cukru
  • Hroznový cukr
  • Invertního cukru
  • Sladu, Cukru
  • Olej cukr
  • Jednoduchý Cukr
  • Cukr alkohol
  • Dřevo cukru

Další čtení

Viz také

  • molekuly
  • nutrition
  • photosynthesis
  • monosaccharide
  • disaccharide
  • carbohydrate

Reference

  1. Gonzaga, M. V. Mitochondrial DNA – hallmark of psychological stress – Biology Blog & Dictionary Online. (2018, September 29). Retrieved from ://www.biologyonline.com/mitochondriální dna-punc-pro-psychologické-stres/ Odkaz

Poznámky

Další informace týkající se sacharidů a jejich role v naší stravě lze nalézt ve vývojové biologii tutorial vyšetřování vyvážené stravy. https://www.biologyonline.com/7/8-balanced-diet.htm

You might also like

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.