מהן פחמימות?

סקירה כללית

פחמימות הן מולקולות ביולוגיות חיוניות העשויות מאטומי פחמן, מימן וחמצן, לרוב ביחס של 1:2:1. הם מתקיימים כמבנים פשוטים או מורכבים וחיוניים לחילוף החומרים ולאחסון האנרגיה.

מוסכמות השמות של פחמימות

כל הפחמימות הן סוכרים, הנקראים גם סכרידים. עם זאת, בהתאם לאורכם ולמורכבותם ניתן לסווג פחמימות כחד-סוכרים, דו-סוכרים ורב-סוכרים. חד-סוכרים נקראים גם סוכרים פשוטים. רב-סוכרים מכונים פחמימות מורכבות. הם פולימרים, שכן הם בנויים מיחידות חוזרות של סוכרים פשוטים.

אחד הסוכרים הפשוטים ביותר הוא גלוקוז. הוא עשוי משישה פחמנים, 12 מימנים ושישה חמצנים (כלומר, C₆H₁₂O₆). לגלוקוז יש יחידת סוכר אחת ולכן הוא חד-סוכר. אפילו למולקולה פשוטה כזו יש כמה גרסאות (איזומרים), בהתאם לכיוון של אטומים בודדים בחלל. לדוגמה, אם קבוצת ההידרוקסיל (-OH) בפחמן מספר חמש מצביעה ימינה, אנו מדברים על D-Glucose, אם היא מצביעה שמאלה, היא L-Glucose. שתי המולקולות הן אננטיומרים, תמונות מראה זו של זו.

הייצוג של מולקולה כמבנה טבעת נקרא היטל הוורת'. הוא חושף אפשרות נוספת לסדר את האטומים במולקולת גלוקוז. זהו את הפחמן שנשא בעבר את קבוצת הקרבוקסיל (1 בגלוקוז, 2 בפרוקטוז). אם קבוצת ההידרוקסיל על הפחמן הזה מצביעה כלפי מטה, נאמר שהיא צורת α. אם קבוצת ההידרוקסיל פונה כלפי מעלה, זוהי צורת β.

החד סוכרים מסווגים גם על סמך מספר הפחמנים. לדוגמה, לפנטוזים יש חמישה אטומי פחמן ולהקסוזות שישה. יתר על כן, חד-סוכרים מסווגים לפי מיקום קבוצת הקרבוניל שלהם (קשר כפול פחמן-חמצן). לאלדוז יש קבוצת אלדהיד סופנית אחת (-CH=O) ואילו לקטוז יש קבוצת קרבוניל יחידה הממוקמת באמצע המולקולה.

ניתן לשלב מערכות סיווג שונות ומוסכמות שמות שונות. לדוגמה, פרוקטוז הוא קטוהקסוז - סוכר עם חמישה פחמנים, וקבוצת הקרבוקסיל ממוקמת בפחמן שאינו בקצה המולקולה.

דו סוכר נוצר כאשר שני חד סוכרים מקושרים על ידי סינתזת התייבשות. דו סוכר נפוץ הוא סוכרוז. הוא מורכב משני חד-סוכרים, α-גלוקוז ו-β-פרוקטוז. סוכרוז הוא הסוכר הביתי הרגיל, המופק בדרך כלל מקנה סוכר או סלק סוכר.

כאשר יותר משני חד סוכרים מקושרים, הם יוצרים רב-סוכר. תאית היא רב-סוכר נפוץ הבנוי ממונומרים של גלוקוז. הוא בלתי מסיס ואבן הבניין של קירות התא והסיבים בצמחים. חולצת הכותנה שלך עשויה מסוכר!