השם "פחמימה", שפירושו המילולי הוא "פחמן הידרט", נובע מההרכב הכימי שלהם, שהוא בערך $ \ ce {(C.H2O) _n} $ , שם $ n \ ge 3 $. היחידות הבסיסיות של פחמימות הן חד-סוכרים.

חד-סוכרים או סוכרים פשוטים הם נגזרות אלדהיד או קטון של אלכוהולי פולי-הידרוקסי ישר, המכילים לפחות שלושה אטומי פחמן. חומרים כאלה, למשל, D- גלוקוז ו- D-ribulose, אינם ניתנים להידרוליזציה כדי ליצור סכרידים פשוטים יותר.

דוגמאות לחד-סוכרים:

סיווג

חד סוכרים מסווגים על פי הטבע הכימי של קבוצת הפחמן שלהם ומספר אטומי C שלהם.

אם קבוצת הקרבוניל היא אלדהיד, כמו בגלוקוז, הסוכר הוא אלדוז . אם קבוצת הקרבוניל היא קטון, כמו אצל ריבולוז, הסוכר הוא קטוז . החד סוכרים הקטנים ביותר, אלה עם שלושה אטומי פחמן, הם שלישות.

אלה עם ארבעה, חמש, שש, שבעה וכו ', אטומי C הם, בהתאמה, טטרוזים, פנטוזות, הקסוזות, הפטוזות וכו'. ניתן לשלב מונחים כך, למשל, גלוקוז הוא אלדהקסוז, ואילו ריבולוז הוא קטופנטוז.

עם זאת, יש מולקולות דומות עם אטומים שונים כגון חנקן הנחשבים גם לפחמימות. סוג של פוליסכרידים המכונים גליקוזאמינוגליקנים (פוליסכרידים לא מסועפים של שאריות חומצה אורונית ושאריות הקסוזאמין). דוגמאות מעשיות הן חומצה היאלורונית (יחידות דו-סוכריות מקושרות המורכבות מחומצה D-glucuronic ו- N-acetyl-Dglucosamine) והפרין (יחידות דו-סוכריות סולפתיות):

עם זאת, כאשר פחמימות נקשרות עם מולקולות אחרות כדי ליצור קשרים חדשים יותר, הן ניתנות שמות שונים ואינם בהכרח פחמימות אלא מקבלים שמות חדשים - דוגמה טובה הם גליקופרוטאינים (חלבונים הקשורים קוולנטית לפחמימות.)

הפניה

ביוכימיה Voet ווט, גרישם

פחמימה היא מולקולה ביולוגית המורכבת מאטומי פחמן (C), מימן (H) וחמצן (O), בדרך כלל ביחס אטום מימן-חמצן של 2: 1 (כמו במים); במילים אחרות, עם הנוסחה האמפירית Cm (H ₂ O) n (כאשר m יכול להיות שונה מ- n). נוסחה זו מתקיימת עבור חד סוכרים. ישנם חריגים מסוימים; לדוגמא, לדאוקסיריבוז, רכיב סוכר ב- DNA, הנוסחה האמפירית C ₅ H ₁₀ O ₄ . פחמימות הן טכניקות הידרטים של פחמן; מבחינה מבנית, זה נכון יותר לראות אותם כפולי-הידרוקסי אלדהידים וקטונים.

פחמימות מציגות לעתים קרובות קבוצות כימיות כמו: '' N '' - אצטיל (למשל כיטין), סולפט (למשל גליקוזאמינוגליקנים), חומצה קרבוקסילית ( למשל חומצה סיאלית) ושינויים בדאוקסיד (למשל פוקוזה וחומצה סיאלית). זה מ- ויקיפדיה

ניתן להגדיר אותם גם כאלדהידים וקטונים פולי-הידרוקסי פעילים אופטית.

כעת לגבי הנוסחה הכללית $ \ ce {C_m (H2O) _n} $ יש גם חריגים כמו $ \ ce {CH3-COOH} $ ( $ \ ce {C2 (H2O) 2}) $ אבל זה לא פחמימה. באופן דומה, rhamnose ( $ \ ce {C6H12O5}) $ ו- deoxyribose ( $ \ ce {C5H10O4}) $ span > כאמור במאמר לעיל אינו משתלב בנוסחה כללית זו, אך אז גם הם מסווגים כפחמימות.

מלבד זאת פחמימות הן גם אתר.

^{מקור: Wikipedia}

זהו מבנה השרשרת הפתוח של גלוקוז. לא ניתן היה להסביר חלק מהתכונות של גלוקוז על ידי מבנה זה.

אלה שתי הצורות המחזוריות המיאציטליות $ \ alpha $ ו- $ \ beta $ של גלוקוז גם כן מכונים כמבני הוורת 'שנותרים בשיווי משקל עם מבנה השרשרת הפתוח של גלוקוז. זהו אתר כפי שניתן לראות במבנה. דוגמאות אחרות לאתר כוללות תאית, עמילן, סוכרוז וכו 'סוכרוז הוא דו-סוכר שמספק גלוקוז ופרוקטוז על ידי הידרוליזה. עמילן ותאית הם פוליסכרידים. עמילן הוא פולימר מסועף של $ \ alpha $ יחידות גלוקוז ותאית היא פולימר בעל שרשרת ישרה של $ \ beta $ טווח> יחידות גלוקוז.

שאלת שאלה נהדרת ומאתגרת, במיוחד עבור אנשים שרק לומדים את החומר הזה. התשובות האחרות שימושיות ומספקות רקע טוב. הם גם ממחישים כיצד המגוון המבני הגדול של הפחמימות בולט במהירות את המים. אציע תשובה שהיא פחות טכנית ומגיעה לחלק ה"הכרה ".

הבעיה עם פחמימות פשוטות (חד-סוכרים 5- או 6 פחמניים באופן ספציפי, אך עלינו להימנע ממונח זה מכיוון שיש לנו מקלט זה לא מוגדר כאן) הוא שניתן לצייר אותם בצורה של שרשרת פתוחה (כהשלכת פישר) או בצורה מחזורית (כהשלכת הוורת ', או במקרים מסוימים כ"כסא "). אז בדרך כלל נתקלים בשניים או אפילו שלוש "תמונות" של אותו דבר, מה שכמעט לא עוזר (דוגמאות בהמשך).

בקורסים שלי אני כמעט תמיד משתמש בצורות המחזוריות שכן עבור סוכרים של 5 ו -6 פחמן. הם הצורות הדומיננטיות והרלוונטיות מבחינה ביולוגית. אם מקפידים על כך, ניתן לומר כלל אצבע פשוט למדי: פחמימות הן תרכובות בעלות טבעת בת 5 או 6 חלקים המכילה חמצן, ומעוטרות בהרחבה בקבוצות הידרוקסיל (או אלכוהול). זה "מתקלף" לפוליסכרידים, ומאכלס סוכרים דוקסידיים ואמינו, כך שזה עובד הרבה מאוד זמן (ומספיק למי שאינם מומחים במקרים רבים). מתי ואם מישהו צריך להבין יותר, לא קשה לעבור לתחזיות פישר על ידי התמקדות בפתיחת הטבעת (פריצת הטבעת).