Koolhydraten, Sachariden, Suikers

(zie ook wikipedia)
Koolhydraten, ook sachariden genoemd, zijn een bepaald type verbindingen van koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen waarbij de waterstof- en zuurstofatomen in een verhouding 2:1 voorkomen: algemene formule Cn(H2O)m. Ze kunnen oppervlakkig als een hydraat van koolstof worden beschouwd.

De naam 'Koolhydraten' baseert zich op een oud wetenschappelijk misverstand. De brutoformule suggereert misschien wel de aanwezigheid van watermoleculen, maar in werkelijkheid zijn die er niet.
Lang niet alle verbindingen in de levende natuur die als koolhydraten zijn geclassificeerd beantwoorden evenwel aan deze verhoudingsformule. Ook derivaten met andere atoomtypen en andere verhoudingen worden tot de omvangrijke groep van de koolhydraten gerekend zolang ze dezelfde basisstructuur hebben. Zo worden ook desoxyribose (C5H10O4) en glucosamine (C6H13O5N) tot de koolhydraten gerekend, melkzuur (C3H6O3) daarentegen niet.

Koolhydraten zijn leveranciers van de voor het leven benodigde energie en vormen als zodanig het belangrijkste voedingsbestanddeel van vele dieren en de mens. In planten worden zij door fotosynthese gevormd uit kooldioxide en water, in andere organismen ontstaan zij uit wat complexere koolstofverbindingen van ten minste twee of drie koolstofatomen. In de stofwisselingsprocessen van levende organismen nemen de afbraak en synthese van koolhydraten een centrale plaats in.

Suiker is in het dagelijks gebruik de naam van een zoetsmakende chemische verbinding die veel in de keuken wordt gebruikt. Deze verbinding wordt beschreven onder sacharose.


Sachariden (indeling)
Eenvoudige indeling van de sacchariden:
  1. Mono-sachariden: glucose, fructose, galactose(C6H12O6)
  2. Di-sachariden: saccharose (suiker), lactose, maltose (C12H22O11)
  3. poly-sachariden: amide (zetmeel), amilose, cellulose( (C6H10O5)n)

Monosachariden

De monosachariden kunnen zich bevinden in lineaire of in cyclische vorm (hieronder zie je alleen cyclische vormen).




Cyclisch of lineair

Monomeren hebben - normaal gesproken - allebei de structuren, cyclisch en lineair, die voortdurend met elkaar in evenwicht zijn (verondersteld dat ze opgelost zijn in water).
Let erop dat de cyclische structuur de specifieke aldehyde- of ketongroep kwijt is.
Wel wordt altijd de ring van de cyclische structuur gesloten door een zuurstofatoom, dat dan zich bevindt tussen twee koolstofatomen.
Dit verschijnsel heeft consequenties voor de reactiviteit van de stoffen.
Je kunt in onderstaande schema zien hoe glucose de lineaire en de cyclische vorm kan aannemen:


Glucose en fructose komen op twee manieren voor, de lineaire en de cyclische. De twee vormen zijn - in watermilieu, altijd in evenwicht met elkaar.




Disachariden





Saccharose kan niet geoxideerd worden met Ag+ of met Cu2+.
Maltose en lactose kunnen wel geoxideerd worden met Ag+ of met Cu2+.

De oxideerbaarheid van een cyclische structuur hangt af van de plaats van de O (zuurstofatoom) tussen twee ringen.
Als zo'n C - O binding in de ring gemakkelijk is te openen (waarbij de lineaire structuur ontstaat) dan is oxidatie mogelijk.



Polysachariden

Honderden of duizenden monomeren, in het bijzonder glucose doen daaraan mee, zijn aan elkaar gekoppeld en vormen een zeer lange keten: een macromolecuul. In het algemeen mag je er van uitgaan dat hier de onderdelen allemaal cyclisch zijn.


    Voorbeelden:
  • in planten: amylose of zetmeel, en cellulose
  • in mens en dier: glycogeen
Amide of zetmeel heeft een helix-structuur als het zich in natuurlijke vorm bevindt.
In dat geval maakt het met I3--ionen een donkerblauw gekleurd complex.

het ion nestelt zich in de helix



Amide, zetmeel wordt niet geoxideerd met Ag+ of met Cu2+.