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3.4: 什么是碳水化合物?
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什么是碳水化合物?
 
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3.4: 什么是碳水化合物?

碳水化合物是由碳、氢和氧原子组成的基本生物分子,其比例通常为1:2:1。它们以简单或复杂的结构出现,对能量代谢和储存至关重要。

碳水化合物命名惯例

所有的碳水化合物都是糖,也叫糖。然而,根据它们的长度和复杂性,碳水化合物可以被分类为单糖、二糖和多糖。单醣也叫单糖。多糖被称为复合碳水化合物。它们是聚合物,因为它们是由重复的单糖单元构成的。

最简单的糖之一是葡萄糖。它由6个碳、12个氢和6个氧 (即 C6H12O6)组成。葡萄糖只有一个糖单位,因此是单糖。即使这种简单的分子也有几个变体(异构体),这取决于空间中单个原子的取向。例如,如果碳原子上的羟基 (-OH) 指向右边,我们就说 D-葡萄糖,如果它指向左边,它就是 L-葡萄糖。这两个分子是对映体,相互镜像。

把分子表示成环状结构称为Haworth投影。它揭示了在葡萄糖分子中排列原子的另一种选择。确定先前携带羧基的碳(葡萄糖中1个,果糖中2个)。如果碳上的羟基指向下方,就称为α形式。如果羟基指向上,它就是β形式。

单糖也根据碳的数量分类。例如,戊糖有五个碳原子,己糖有六个。此外,单糖通过它们的羰基(碳-氧双键)的位置来分类。醛糖具有单端醛基 (-CH=O) ,而酮糖具有位于分子中间的单个羰基。

可以将这些不同的分类系统和命名约定组合起来。例如,果糖是一种含五个碳的酮己糖,羧基位于一个不在分子末端的碳上。

当两个单糖通过脱水合成连接时,形成一个二糖。一种常见的二糖是蔗糖。它由两种单糖组成,α-葡萄糖和β-果糖。蔗糖是普通的家用糖,通常来源于甘蔗或甜菜。

当两种以上的单糖连接时,就形成一种多糖。纤维素是一种常见的多糖,由葡萄糖单体构成。它不溶于水,是植物细胞壁和纤维的组成部分。你的棉质T恤是糖做的!

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