Koolhydraat
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. Koolhydraten kunnen als een hydraat van koolstof worden beschouwd en behoren daarmee tot de organische verbindingen. 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 als energieleverancier
Koolhydraten zijn leveranciers van de voor het leven benodigde energie en vormen, in de vorm van zetmeel, een onmisbaar voedingsbestanddeel voor vele dieren en de mens. In planten wordt zetmeel uit glucose gevormd, en de glucose via fotosynthese, uit kooldioxide en water. Plantenetende organismen betrekken hun koolhydraten uit dit plantaardig zetmeel, carnivoren uit het in vlees aanwezige dierlijke zetmeel. In de stofwisselingsprocessen van levende organismen nemen de afbraak (van onder andere zetmeel naar de celbrandstof glucose) en opbouw (van glucose naar onder andere de reservestof zetmeel) van koolhydraten een centrale plaats in.
Suiker is in het dagelijks gebruik de benaming voor een zoetsmakende koolhydraat, sacharose, die veel in de keuken wordt gebruikt. In de fysiologie wordt de term "suikers" of "snelle koolhydraten" gebruikt als synoniem voor kleine koolhydraatmoleculen: mono- en disachariden. "Langzame koolhydraten" is een fysiologisch synoniem voor zetmeel(moleculen).
Indeling van koolhydraten
Er zijn verschillende manieren om de veelheid van koolhydraten in groepen onder te verdelen:
- op grootte van de moleculen
- op aantal koolstofatomen in het molecuul
- op chemische reactiviteit.
Indeling op grootte van het molecuul
Koolhydraten kunnen bestaan uit 1, 2, enkele of zeer vele monosacharide-eenheden.
- één monosacharide: bijvoorbeeld druivensuiker, vruchtensuiker
- twee monosachariden: disachariden, bijvoorbeeld tafelsuiker, melksuiker
- drie tot negen monosachariden: oligosachariden
- tien of meer monosachariden: polysachariden, bijvoorbeeld zetmeel, cellulose
Indeling op aantal koolstofatomen
Om de koolhydraten in groepen te verdelen op basis van het aantal koolstofatomen wordt gebruikgemaakt van de in de chemie gebruikelijke telwoorden tri-; tetr-; pent-; hex- en hept-. Deze telwoorden worden dan gevolgd door de uitgang -ose. Met de term hexose worden dus alle koolhydraten aangeduid met zes koolstofatomen.
Indeling op basis van reactiviteit
Koolhydraten bevatten in de open ketenstructuur altijd een tweemaal gebonden zuurstofatoom. Zit dit zuurstofatoom dubbelgebonden aan het eind van de keten, dan is de verbinding dus een aldehyde en spreken we van een aldose, zit het zuurstofatoom in het midden van de keten, een keton dus, dan wordt van een ketose gesproken. Aldosen reageren makkelijk met oxiderende reagentia, ketosen niet. Aldosen worden ook reducerende suikers genoemd. Glucose is de bekendste aldose. Als oxiderende reagentia worden gebruikt:
- Tollens, op basis van Ag+
- Benedict, op basis van Cu2+
- Fehlings, ook op basis van Cu2+, andere manier van oplossen van het koperzout
In de natuur wordt 'glucose' aangemaakt in groene planten door het fotosyntheseproces.
| Koolhydraten op basis van aantal koolstofatomen en reactiviteit | ||
|---|---|---|
| n-ose | aldose | ketose |
| triose | glyceraldehyde | 1,3-dihydroxyaceton |
| tetrose | erythrose threose |
|
| pentose | arabinose lyxose ribose xylose |
Xylulose |
| hexose | allose altrose galactose glucose gulose idose mannose talose |
fructose sorbose tagatose |
| heptose | ||
Zie ook
 |
Zie de categorie Carbohydrates van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp. |