Классификация углеводов:

Простые углеводы называют моносахаридами, т.к. они не гидролизуются.

1. Моносахариды представляют собой простые сахара с эмпирической формулой (СН₂О)n. В зависимости от числа углеродных атомов в их молекуле различают триозы, тетрозы, пентозы (рибоза, дезоксирибоза, рибулеза), гексозы (глюкоза, фруктоза). В природе наиболее распространены пентозы и гексозы.

Свойства моносахаридов:

• низкая молекулярная масса;

• сладкий вкус;

• высокая растворимость в воде;

• способность к кристаллизации;

• относятся к редуцирующим (восстанавливающим) сахарам.

Наиболее распространены пентозы - рибоза, дезоксирибоза, входящие в состав РНК, ДНК, АТФ, глюкоза, фруктоза и галактоза – из гексоз. Глюкоза – первичный источник энергии для клеток. Обязательный компонент крови, в клетках регулирует осмотическое давление. Снижение ее количества приводит к немедленному нарушению жизнедеятельности нервных и мышечных клеток. Фруктоза встречается в плодах, меде, фруктах. Входит в состав олиго - и полисахаридов, участвует в поддержании тургора растительных клеток. Т.к. метаболизм фруктозы не регулируется инсулином, она используется для питания больных сахарным диабетом.

2. Олигосахариды – сахароподобные сложные углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных остатков. Наиболее распространены дисахариды. Дисахариды – это сахара, образующиеся в результате конденсации двух моносахаридов (гексоз), с потерей молекулы воды. Их эмпирическая формула имеет вид С₁₂Н₂₂О₁₁. Наиболее важными из этой группы являются сахароза и мальтоза (у растений), и лактоза (у животных). Сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы, легко растворима в воде, широко распространена в растениях. Углеводы, образованные в результате фотосинтеза, оттекают из листьев в виде раствора сахарозы. Сахароза легко превращается в крахмал и гликоген. Лактоза – молочный сахар – образована остатками глюкозы и галактозы. Плохо растворима в воде, входит в состав молока, является источником энергии для детенышей млекопитающих.

Свойства олигосахаридов:

• невысокая (несколько сотен) молекулярная масса;

• хорошая растворимость в воде;

• легко кристаллизуются;

• обладают сладким вкусом (преимущественно);

• могут быть как редуцирующими, так и нередуцирующими.

3. Полисахариды образуются в результате конденсации большого числа молекул моносахаридов (гексоз) с соответствующей потерей молекул воды. Их формула (С₆Н₁₀О₅)n. Наибольшее биологическое значение имеют полисахариды крахмал, гликоген и целлюлоза.

Свойства полисахаридов:

• большая молекулярная масса (сотни тысяч);

• не дают кристаллизации;

• в воде нерастворимы, или образуют коллоидные растворы;

• сладкий вкус не выражен;

• являются нередуцирующими углеводами.

Крахмал – основной резервный углевод растений с общей формулой (C₆H₁₀O₅)n, где n – количество остатков α-глюкозы.

Гликоген – основной резервный углевод животных и человека. Содержится преимущественно в печени, мышцах. Служит источником глюкозы. Гликоген сравнительно хорошо растворим в горячей воде.

Целлюлоза (клетчатка) – основной структурный углевод клеточных стенок растений. Один из наиболее распространенных природных полимеров: в ней аккумулировано около 50% всего углерода биосферы. Целлюлоза не растворима в воде. Не расщепляется пищеварительными соками человека, т.к. отсутствуют специфические ферменты.

Кроме полисахаридов, состоящих из полимеров гексоз, существуют более длинные молекулы, содержащие аминный азот (глюкозамин), который может быть ацетилирован (ацетилглюкозамин) или замещен на остатки серной или фосфорной кислоты.