Poliszacharidok
A glikozidos kötésekkel összekapcsolt monoszacharidok hosszú láncát poliszacharidnak (poly- = “sok”) nevezzük. A lánc lehet elágazó vagy elágazás nélküli, és tartalmazhat különböző típusú monoszacharidokat. A molekulatömeg az összekapcsolt monomerek számától függően 100 000 dalton vagy annál nagyobb lehet. A poliszacharidok elsődleges példái a keményítő, a glikogén, a cellulóz és a kitin.
A keményítő a növényekben a cukrok tárolt formája, amely amilóz és amilopektin (mindkettő a glükóz polimerje) keverékéből áll. A növények képesek glükózt szintetizálni, és a növény közvetlen energiaszükségletét meghaladó glükózfelesleget keményítő formájában tárolják a különböző növényi részekben, beleértve a gyökereket és a magokat. A magokban lévő keményítő táplálékot biztosít a csírázás során az embrió számára, és táplálékforrásként szolgálhat az emberek és az állatok számára is. Az emberek által elfogyasztott keményítőt enzimek, például a nyál amilázok, kisebb molekulákra, például maltózra és glükózra bontják. A sejtek ezután képesek felvenni a glükózt.
A keményítő glükóz-monomerekből áll, amelyeket α 1-4 vagy α 1-6 glikozidos kötések kötnek össze. Az 1-4 és 1-6 számok a kötést alkotó két maradék szénatomszámára utalnak. Amint azt a \(\PageIndex{6}\) ábra szemlélteti, az amilóz a glükóz-monomerek elágazás nélküli láncaiból (csak α 1-4 kötések) álló keményítő, míg az amilopektin elágazó poliszacharid (α 1-6 kötések az elágazási pontokon).
A glükóz monomerekből álló glikogén az ember és más gerincesek glükóz tárolási formája. A glikogén a keményítő állati megfelelője, és egy erősen elágazó molekula, amelyet általában a máj- és izomsejtek tárolnak. Amikor a vércukorszint csökken, a glikogén lebomlik, és a glikogenolízis nevű folyamat során glükóz szabadul fel.
A cellulóz a legnagyobb mennyiségben előforduló természetes biopolimer. A növények sejtfala nagyrészt cellulózból áll; ez biztosítja a sejt szerkezeti tartását. A fa és a papír többnyire cellulózból áll. A cellulóz glükóz-monomerekből áll, amelyek β 1-4 glikozidos kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz (\(\PageIndex{7}\) ábra).
Az \(\PageIndex{7}\) ábrán látható, hogy a cellulózban minden második glükóz-monomer megfordul, és a monomerek szorosan, hosszú, elnyújtott láncokba tömörülnek. Ez adja a cellulóz merevségét és nagy szakítószilárdságát – ami oly fontos a növényi sejtek számára. Míg az emberi emésztőenzimek nem tudják lebontani a β 1-4 kötést, a növényevők, például a tehenek, koalák, bivalyok és lovak a gyomrukban lévő speciális flóra segítségével képesek a cellulózban gazdag növényi anyagokat megemészteni és táplálékforrásként felhasználni. Ezekben az állatokban a bendőben (a növényevők emésztőrendszerének része) bizonyos baktérium- és őslényfajok élnek, és kiválasztják a celluláz enzimet. A legelő állatok vakbelében is találhatók cellulózt emésztő baktériumok, így a cellulóz fontos szerepet tölt be a kérődzők emésztőrendszerében. A cellulázok képesek a cellulózt glükóz-monomerekre bontani, amelyeket az állat energiaforrásként használhat fel. A termeszek is képesek a cellulóz lebontására, mivel a szervezetükben más organizmusok is jelen vannak, amelyek cellulázokat választanak ki.
A szénhidrátok különböző funkciókat töltenek be a különböző állatokban. Az ízeltlábúak (rovarok, rákfélék és mások) külső vázzal, úgynevezett exoskelettel rendelkeznek, amely védi a belső testrészeiket (ahogy a \(\PageIndex{8}\) ábra méhénél látható). Ez a külső váz a kitin nevű biológiai makromolekulából áll, amely egy poliszacharidtartalmú nitrogén. N-acetil-β-d-glükózamin, egy módosított cukor ismétlődő egységeiből áll. A kitin a gombák sejtfalának is fő alkotóeleme; a gombák nem állatok és nem növények, és saját királyságot alkotnak az Eukarya tartományban.
Pályakapcsolatok: Regisztrált dietetikus
Az elhízás világszerte egészségügyi problémát jelent, és számos betegség, például a cukorbetegség és a szívbetegség egyre gyakoribbá válik az elhízás miatt. Ez az egyik oka annak, hogy a bejegyzett dietetikusokat egyre gyakrabban keresik tanácsadásra. A bejegyzett dietetikusok különböző környezetben segítenek táplálkozási programokat tervezni az egyének számára. Gyakran dolgoznak együtt a betegekkel az egészségügyi intézményekben, ahol táplálkozási terveket terveznek a betegségek kezelésére és megelőzésére. A dietetikusok például megtaníthatják egy cukorbeteg páciensnek, hogyan kezelje a vércukorszintet a megfelelő típusú és mennyiségű szénhidrátok fogyasztásával. A dietetikusok idősotthonokban, iskolákban és magánpraxisokban is dolgozhatnak.
Ahhoz, hogy valaki bejegyzett dietetikus lehessen, legalább alapdiplomát kell szereznie dietetikából, táplálkozástudományból, élelmiszertechnológiából vagy egy kapcsolódó területről. Ezenkívül a bejegyzett dietetikusoknak egy felügyelt gyakornoki programot kell elvégezniük, és le kell tenniük egy országos vizsgát. A dietetikus pályára készülők táplálkozástudományi, kémiai, biokémiai, biológiai, mikrobiológiai és humán élettani kurzusokat vesznek fel. A dietetikusoknak az élelmiszerek (fehérjék, szénhidrátok és zsírok) kémiájának és fiziológiájának (biológiai funkcióinak) szakértőivé kell válniuk.
A szénhidrátok előnyei
.