Angliavandeniai yra labai svarbi gyvųjų organizmų sudėtinė dalis, kartu su baltymais, lipidais ir nukleorūgštimis, nulemianti jų struktūros specifiškumą ir funkcionavimą. Jiems priskiriami junginiai, kurie pasižymi įvairiapusėmis ir dažnokai stipriai besiskiriančiomis funkcijomis. Angliavandeniai sudaro pagrindinę organinių junginių masės dalį žemėje.

Angliavandenių Biologinė Reikšmė

Angliavandeniai dalyvauja daugelyje metabolinių procesų, bet visų pirmiausiai jie yra pagrindinė maisto medžiaga ir pagrindinis energijos tiekėjas. Būdami sudėtinė mišrių biopolimerų dalis, angliavandeniai suteikia jiems specifinių savybių fiziologinių procesų metu, pvz., dalyvauja nukleorūgščių ir baltymų sintezėje, lemia ląstelių paviršiaus biologinį specifiškumą, mažina trintį tarp sąnarių, sutvirtina ląstelių struktūrinius ir atraminius organus ir t.t.

Biocheminės arba kitaip biologinės angliavandenių funkcijos:

• Energijos šaltinis - angliavandeniai yra greičiausiai naudojamas organizmų energijos šaltinis. Oksiduojantis gliukozei, išsiskyrusi energija naudojama ATP sintezei, o ji, savo ruožtu, yra pagrindinė ląstelės energijos „valiuta”.
• Atsarginė (rezervinė) maisto medžiaga - kai kurie angliavandeniai ląstelėse yra kaupiami kaip energijos atsargos, t.y. atlieką rezervinę funkciją, pvz., augalų ląstelės kaupia krakmolą, o gyvūnų ir grybų ląstelės kaupia glikogeną.
• Struktūrinis elementas - ląstelių ir jų organoidų membranų ir neląstelinių struktūrų sudėtinė dalis, t.y. gali būti naudojama kaip statybinė medžiaga ir atlikti struktūrinę funkciją, pvz., įeina į bakterijų ar tvirtos augalų ląstelių sienelių sudėtį.
• Reguliacinė funkcija - įeina į nukleorūgščių, antibiotikų sudėtį; iš jų sintetinamas aminorūgščių anglies karkasas; reikalingi kai kurių baltymų, fermentų, kofermento A ir kitų biologiškai aktyvių junginių biosintezei.
• Angliavandeniai, susijungę su baltymais ar lipidais, pvz., glikoproteinai, proteoglikanai ir glikolipidai, yra svarbūs sudarant tarpląstelinius ryšius, užląstelinį užpildą; ląstelių atpažinimo; recepsijos procesams; prisijungiant virusus, antikūnus.
• Katalizinė funkcija - angliavandeniai aktyvina fermentus, t.y., kai kurie fermentai yra glikoproteinai ir be angliavandeninės dalies tokie fermentai netenka aktyvumo, yra neaktyvūs.
• Hormoninė funkcija - padeda reguliuoti medžiagų apykaitą, t.y. Taigi, kaip matome, angliavandeniai nors ir netiesiogiai (pvz., būdami biologiškai aktyvių baltymų sudėtyje), bet pasižymi pakankamai plačiomis funkcijomis.

Angliavandenių Klasifikacija

Angliavandenius, priklausomai nuo juos sudarančių monomerų kiekio, galima padalinti į tris pagrindines grupes. Nors, jei dalinti pagal struktūros sudėtingumą, tirpumą, įsisavinimo greitį ir pan., juos galima padalinti į paprastuosius ir sudėtinguosius, sportininkai mėgsta juos vadinti „greitais” ir „lėtais” angliavandeniais, o sveiko gyvenimo propaguotojai padalins į „bloguosius” ir „geruosius”.

1. Paprastieji angliavandeniai.
2. Sudėtingi angliavandeniai (poliozės).

Angliavandenių klasifikacijos kriterijumi yra jų hidrolizės reakcija, t.y. specifinė jų skaidymo reakcija vandeniu. Kaip matome, prie žodžio sacharidas prisideda MONO- (vienas, vienintelis, vientisas), OLIGO- (negausus, mažas, nedaug) arba DI- (nurodo, kad sudarytas iš 2 dalių), POLI- (daug, gausus).

Monosacharidai

Monosacharidai gerai tirpsta vandenyje ir netirpsta nepoliniuose tirpikliuose. Dauguma yra saldūs ir dažniausiai yra paprastieji cukrūs. Atsižvelgiant į anglies (C) atomų skaičių, monosacharidai skirstomi į turinčius 3 anglies atomus (triozės), 4C (tetrozės), 5C (pentozės), 6C (heksozės), 7C (heptozės) ir t.t. Labiausiai gamtoje paplitusios pentozės ir heksozės. Angliavandenių pavadinimuose dažniausiai vartojama galūnė -ozė.

• Gliukozė
• Fruktozė
• Galaktozė

Disacharidai (Oligosacharidai)

• Sacharozė
• Laktozė
• Maltozė

Pagrindiniai Monosacharidai Vaisiuose

Gliukozė

Vienas pačių paprasčiausių angliavandenių, randamas daugelyje uogų ir vaisių, daržovėse, meduje. Gliukozė yra žmogaus pagrindinis, patenkantis į kraują, monosacharidas. Organizme visi angliavandeniai pagrinde yra skaidomi iki gliukozės, kuri kaip jau minėta yra universali energijos medžiaga žmogaus ląstelėms.

Fruktozė

Kaip ir gliukozė, fruktozė yra pakankamai lengvai panaudojamas energijos išteklius. Jos yra daug vaisiuose ir uogose, meduje, kai kuriuose augaluose. Fruktozė susidaro plonojoje žarnoje virškinimo metu, skylant sacharozei. Dalis fruktozės organizme yra verčiama į gliukozę. Įdomu tai, kad nors fruktozė yra saldesnė už gliukozę, bet jos apykaitoje nedalyvauja hormonas insulinas, todėl žmonės sergantys cukriniu diabetu ją lengviau toleruoja negu gliukozę.

Galaktozė

Pieno cukraus (laktozės) skilimo produktas. Susidaro žarnyne virškinant laktozę, jos yra piene ir pieno produktuose. Galaktozė iš žarnyno patenka į kraują, kurio pagalba nunešama į kepenis ir ten perdaroma į gliukozę.

---