Разлика между версии на „Въглехидрат“

форматиране: 29x дв. интервал, 28x нов ред, 28x тире, 3x кавички, 2x запетая (ползвайки Advisor.js)
м (Removing Link GA template (handled by wikidata))
(форматиране: 29x дв. интервал, 28x нов ред, 28x тире, 3x кавички, 2x запетая (ползвайки Advisor.js))
[[картинка:Beta-D-Glucose.svg|дясно|мини|300п|Структурна формула на β-D-Глюкоза]]
'''Въглехидратите''' са голяма група [[Органично съединение|органични вещества]], изпълняващи важни [[Биология|биологични]] функции в живите организми. Те са изградени от [[въглерод]], [[водород]] и [[кислород]]. Наименованието на въглехидратите е възникнало въз основа на представата, че те са [[хидрат]]и на въглерода, тъй като общата им [[Химична формула|формула]] е
С<sub>n</sub>(Н<sub>2</sub>О)<sub>m</sub> или С<sub>n</sub>Н<sub>2m</sub>О<sub>m</sub>, в която съотношението между водорода и кислорода е 2:1, като при [[вода]]та. По-късно е установено, че съществуват съединения, които по качествен и количествен състав съответстват на тази формула, но имат различни свойства и следователно те не са въглехидрати (например: [[оцетна киселина]] - – С<sub>2</sub>Н<sub>4</sub>О<sub>2</sub>, [[оцет]]ен [[анхидрид]] - – С<sub>4</sub>Н<sub>6</sub>О<sub>3</sub> и др.). Освен това са познати редица въглехидрати, които не отговарят на общата им формула, но по строеж и свойства се отнасят към този клас съединения (например [[дезоксирибоза]]та – С<sub>5</sub>Н<sub>10</sub>О<sub>4</sub>).
 
Въглехидратите са основна част от [[храна]]та на животните, както и преобладаващ компонент от сухото [[вещество]] на живите организми (80% при [[растения]]та и 20% при [[животни]]те).
 
[[Картинка:Beta-D-Lactose.svg|мини|250п|ляво|Дизахарида лактоза.]]
 
Въглехидратите осъществяват многобройни и жизнено важни функции в живата природа. [[Глюкоза]]та е основната енергийна "валута"„валута“ в организмите и основния източник на енергия за клетъчния [[метаболизъм]]. Полизахаридите като [[скорбяла]] и [[гликоген]] представляват енергиен склад, а [[целулоза]]та в [[растения]]та и [[хитин]]а в [[членестоноги]]те изпълняват структурна роля. Пентозата рибоза е важен компонент на коензимите [[АТФ]], [[ФАД]], [[НАД]] и [[НАДФ]], а също така участва и в изграждането на фосфозахаридния гръбнак на [[РНК]]. Свързаната с нея [[дезоксирибоза]] е компонент на [[ДНК]]. Въглехидратите и техни производни влизат в състава на множество важни [[биомолекула|биомолекули]] играещи ключови роли в [[имунна система|имунната система]], [[оплождане]], защитата от [[патоген]]и, [[ембрион]]ално развитие.<ref>{{cite book |last = Maton |first = Anthea |coauthors = Jean Hopkins, Charles William McLaughlin, Susan Johnson, Maryanna Quon Warner, David LaHart, Jill D. Wright |title = Human Biology and Health |publisher = Prentice Hall |year = 1993 |location = Englewood Cliffs, New Jersey, USA |pages = 52–59 |isbn = 0-13-981176-1}}</ref>
 
Понякога въглехидратите се наричат захари, понеже някои техни представители имат сладък вкус. Всички въглехидрати съдържат два типа функционални групи&nbsp;— – хидроксилни и карбонилни (алдехидни или кето-групи). Наличието на тези групи определя свойствата им.
 
Изграждането на всички органични вещества на клетката има за основа [[хлорофил]]ната [[фотосинтеза]] в зелените части на [[растения]]та, при която се синтезира глюкоза:
== Видове въглехидрати ==
Въглехидратите могат да се разделят на четири групи: [[монозахарид]]и, [[дизахарид]]и, [[олигозахарид]]и (съдържащи от 3 до 10 монозахаридни остатъка) и [[полизахарид]]и. Докато монозахаридите не могат да се [[хидролиза|хидролизират]], то останалите представители на този химичен клас се хидролизират до по-прости захари и в края до монозахариди. Монозахаридите в зависимост от функционалната природа на [[Карбонилна група|карбонилната група]] се разделят на [[Алдоза|алдози]] и [[Кетоза|кетози]].
 
Класификацията на въглехидратите е удобно да се представи със схемата:
 
{{основна|Монозахарид}}
 
Монозахаридите могат да се разглеждат като получени от поливалентни [[алкохол]]и чрез [[окисление]] на една първична или вторична [[хидроксилна група]] съответно до [[алдехид]]на или [[кетон]]на група. Поради това те са полихидроксиалдехиди или полихидроксикетони, които не съдържат други функционални групи в молекулата си и не се хидролизират. Според броя на въглеродните атоми монозахаридите биват триози, тетрози, пентози, хексози и т.н. Функционалната природа на карбонилната група се означава с представката ''алдо-'' или ''кето-'', при което се образуват комбинираните им названия&nbsp;— – например алдопентози, алдохексози, кетохексози и т.н.
 
Наименованията на монозахаридите обикновено са тривиални с окончание ''-оза''. Например ''глюкоза'', ''фруктоза'', ''рибоза'' и др. В природата се срещат главно пентози и хексози. Особено много са разпространени хексозите глюкоза и фруктоза, които се намират в свободно състояние в сладките [[плод]]ове. Например в [[грозде]]то се съдържа до 98% глюкоза.
 
Монозахаридите са безцветни [[кристал]]ни и неутрални вещества, които трудно кристализират, особено ако са онечистени с [[примес]]и. Те са лесно [[разтвор]]ими във вода, малко в алкохол и почти не са разтворими в неполярни [[разтворител]]и ([[бензин]], [[Етер (химия)|етер]], [[хлороформ]] и др.). При загряване се стопяват, [[карамел]]изират и овъгляват, като се отделят водни пари. Повечето от монозахаридите имат сладък [[вкус]], свързан с натрупването на хидроксилни групи в [[молекула]]та им.
 
* [[триоза]]
** алдотриоза - – [[Глицералдехид]]
** кетотриоза - – [[Дихидроксиацетон]]
* [[тетроза]]
** алдотетроза - – [[Еритроза]], [[Треоза]]
** кетотетроза - – [[Еритрулоза]]
* [[пентоза]]
** [[алдопентоза]] - – [[Рибоза]], [[Арабиноза]], [[Ксилоза]], [[Ликсоза]]
** [[кетопентоза]] - – [[Рибулоза]], [[Ксилулоза]]
* [[хексоза]]
** [[алдохексоза]] - – [[Алоза]], [[Алтроза]], [[Глюкоза]], [[Маноза]], [[Гулоза]], [[Идоза]], [[Галактоза]], [[Талоза]]
** [[кетохексоза]] - – [[Псикоза]], [[Фруктоза]], [[Сорбоза]], [[Тагатоза]]
* [[хептоза]]
** [[алдохептоза]] - – [[Манохептулоза]]
** [[кетохептоза]] - – [[Седохептулоза]]
 
'''[[Дезокси захар]]ите''' са монозахариди, при които една хидроксилна група е заместена с водороден атом. Най-известният представител на дезокси захарите е [[дезоксирибоза]]та, която участва в структурата на [[ДНК|дезоксирибонуклеиновата киселина]] (ДНК).
 
Особено място сред групата на въглехидратите заемат [[захарна киселина|захарните киселини ]], производни на монозахаридите, при които карбонилната и/или терминална хидроксилна група е окислена до карбоксилна. Те се отличават с многообразни, но и жизнено важни биологични функции. Така например [[аскорбинова киселина|аскорбиновата киселина]] (витамин C) е както антиоксидант, така и кофактор участващ в редокс процесите; [[галактуронова киселина|галактуроновата киселина]] и [[идуронова киселина|идуроновата киселина]] са структурните компоненти на [[пектин]]а и дерматан сулфата и хепарина съответно. [[Глюкуронова киселина|глюкуроновата киселина]] е основен детоксикатор в човешкия организъм, а дериватите на [[глицеринова киселина|глицериновата киселина]] са централни метаболити в [[гликолиза]]та и други метаболитни пътища.
 
=== Дизахариди ===
 
Въглехидрати, чиито молекули могат да се разглеждат като получени от две молекули монозахариди, които се свързват чрез отделяне на молекула вода се наричат дизахариди.
 
Процесът е кондензационен. Обезводняването става между хидроксилни групи, така че отделните монозахаридни остатъци са свързани с кислородни мостове. То може да се извърши или между гликозидните хидроксилни групи на двата монозахарида (дикарбонилен тип на свързване, напр. при захарозата), или между гликозидната хидроксилна група на единия монозахарид и една от алкохолните групи на втория монозахарид (монокарбонилен тип на свързване, напр. при малтозата).
 
Дизахариди от дикарбонилен тип на свързване са захароза, трехалоза; Дизахариди от монокарбонилен тип на свързване&nbsp;— – лактоза, малтоза и др.
 
=== Олигозахариди ===
'''Олигозахарид''' (от [[гръцки език|гръцки]] '''олигос''', ''малко'', и '''захар''') е въглехидратен [[полимер]] изграден от не много на брой [[монозахарид]]ни [[мономер]]и (обикновено до десет <ref>MeSH Oligosaccharides [http://www.nlm.nih.gov/cgi/mesh/2011/MB_cgi?mode=&term=Oligosaccharides]</ref>). Олигозахаридите имат различни функции -най-често се срещат по [[Клетъчна мембрана|плазмената мембрана]] на животинските клетки, където изпълняват съществена роля в междуклетъчното разпознаване.
 
Олигозахаридите са чест компонент на [[гликопротеин]]ите и [[гликолипид]]ите и като такива често се използват като химични маркери клетъчното разпознаване. При A и B кръвните групи има два различни гликолипида с различни олигозахариди върху клетъчната мембрана на [[еритроцит]]ите, AB-кръвната група има и от двата вида, докато при O никакви.
 
== Полизахариди ==
=== Нишесте ===
{{основна|Нишесте}}
Нишестето е първият видим продукт на фотосинтезата, извършваща се в зелените части на растенията. Образуваните нишестени зърна се разграждат под действието на ензими до разтворими захари. Чрез растителните сокове последните се транспортират до корените, семената и др., където ензимно се ресинтезира специфично за растението нишесте. Това нишесте служи като резервна храна. Особено богати на нишесте са оризът (85%), пшеницата (75%), царевицата (72%) картофите (25%). От тях нишестето се добива технически чрез механичното му отмиване с вода.
 
Нишестето е бял хигроскопичен прах, без вкус, малко разтворим във вода. Рентгенографският анализ показва, че то има микрокристален строеж. В гореща вода набъбва, след което дава колоиден разтвор, който при охлаждане се превръща в нишестен клей. При нагряване нишестето се овъглява без да се стапя.
=== Целулоза ===
{{основна|Целулоза}}
Целулозата е най-разпространеното органично съединение в [[природа]]та. Тя изгражда [[стени]]те на растителните клетки, т.е. [[скелет]]ната част на растенията. Най-чиста природна целулоза е [[памук]]ът, който съдържа целулоза до 98%. Тя е главна съставна част на [[лен]]а и [[коноп]]а. [[Дървесина]]та съдържа до 50% целулоза. Ежегодно растенията синтезират около 1011 тона целулоза.
 
Целулозата е бяло влакнесто вещество без вкус. Рентгенографският анализ показва, че тя има кристална структура. Дългите нишковидни целулозни макромолекули са ориентирани по дължината на влакната. Тази структура се нарича влакнеста или фазерна. Отделните макромолекули са свързани чрез водородни връзки в снопчета (нишки).
 
=== Пектин ===
{{основна|Пектин}}
'''Пектинът''' (от гръцки πηκτικός&nbsp;— – пектикос, "пресечен„пресечен, съсирен"съсирен“<ref>[http://www.perseus.tufts.edu/cgi-bin/ptext?doc=Perseus%3Atext%3A1999.04.0057%3Aentry%3D%2382916 Pektikos, Henry George Liddell, Robert Scott, "A„A Greek-English Lexicon"Lexicon“, at Perseus]</ref>) е структурен полизахарид съдържащ се в първичната клетъчна стена на сухоземните растения. Изграден е от остатъци на D-галактосилуронова киселина свързани с 1,4-гликозидна връзка. Произвежда се с търговска цел като бял до светло кафяв прах, предимно извличан от цитрусови плодове. Използва се като сгъстител в хранителната промишленост, в частност при производството на мармалад и конфитюр. Използва се и като стабилизатор и източник на фибри в плънки, бонбони, плодови сокове и мляко.
 
=== Хиалуронова киселина ===
'''Хиалуроновата киселина''' (известна и като '''хиалуронан''' и '''хиалуронат''') е анионен, несулфониран гликозаминогликан, изграден от дизахарид съставен от D-глюкуронова киселина и D-N-ацетилглюкозамаин свързани чрез β-1,4 и β-1,3 гликозидни връзки. Разпространена е широко в [[съединителна тъкан|съединителната]], [[епителна тъкан|епителната]] и [[нервна тъкан|нервната]] тъкан. Тя е уникална сред глюкозамингликаните с това, че не е сулфонирана и се синтезира върху [[клетъчна мембрана|плазмената мембрана]], а не в [[апарат на Голджи|апаратът на голджи]]. Може да достигне колосални размери от порядъка на милиони [[далтон]]и.<ref>{{cite journal
| last=Frasher| first=J.R.E ''et al'
| title=Hyaluronan: its nature, distribution, functions and turnover
| first3=U. B. G. | pmid=9260563}}</ref>
Като водещ компонент на екстрацелуларния матрикс има важно значение за правилното протичане на клетъчната пролиферация и миграция.
 
Хиалуроновата киселина е компонент и на група А на [[стрептококи|стрептококовата]] [[капсула]],<ref>{{Cite journal
| last =Sugahara
| first =K.
== Физични свойства ==
Всички въглехидрати се срещат в твърдо [[агрегатно състояние]]. Монозахаридите (глюкоза и фруктоза) и дизахаридите (захароза) са безцветни кристални вещества, добре разтворими във вода и със сладък вкус. Сладкият им вкус се дължи на натрупването на голям брой хидроксилни групи в молекулите им. При нагряване те се стопяват, карамелизират и накрая се овъгляват с отделяне на водни пари.
 
Нишестето е прахообразно вещество с микрокристална структура, а целулозата е вещество с влакнеста или фазерна структура. Нишестето и целулозата са без цвят и без вкус. Нишестето е малко разтворимо в гореща вода, като образува колоиден разтвор. Целулозата е неразтворима във вода. Причина за това са водородните връзки между целулозните макромолекули. Тя се разтваря добре в Швайцеров реактив, конц. HCl и солно кисели разтвори на калаен и цинков дихлорид. Полизахаридите са типични молекулни хидрофилни колоиди. Те са нелетливи. При нагряване се овъгляват без да се стопяват.
Въглехидратите имат еднакъв качествен състав. Молекулите им са изградени от 3 елемента: въглерод, водород и кислород. Молекулната маса на отделните класове въглехидрати е различна. Най-малка е тази на монозахаридите. Молекулите на дизахаридите могат да се разглеждат като получени от две молекули монозахарид с отделяне на молекула вода между тях, а молекулите на полизахаридите нишесте и целулоза&nbsp;— като получени от много молекули монозахариди чрез отделяне на много молекули вода между тях.
 
Докато глюкозата , фруктозата и захарозата са нискомолекулни вещества, нишестето и целулозата са високомолекулни вещества. Количествените натрупвания на монозахаридни остатъци води до преход от монозахариди към олигозахариди и полизахариди. Докато монозахаридите и дизахаридите имат строго определена молекулна маса, еднаква за всички молекули, то полизахаридите имат различни по маса молекули и затова се характеризират със средна молекулна маса. В следната таблица е показан, състава, строежа и молекулната маса на разглежданите въглехидрати:
Въглехидратите имат еднакъв качествен състав. Молекулите им са изградени от 3 елемента: въглерод, водород и кислород. Молекулната маса на отделните класове въглехидрати е различна. Най-малка е тази на монозахаридите. Молекулите на дизахаридите могат да се разглеждат като получени от две молекули монозахарид с отделяне на молекула вода между тях, а молекулите на полизахаридите нишесте и целулоза&nbsp;— – като получени от много молекули монозахариди чрез отделяне на много молекули вода между тях.
 
Докато глюкозата , фруктозата и захарозата са нискомолекулни вещества, нишестето и целулозата са високомолекулни вещества. Количествените натрупвания на монозахаридни остатъци води до преход от монозахариди към олигозахариди и полизахариди. Докато монозахаридите и дизахаридите имат строго определена молекулна маса, еднаква за всички молекули, то полизахаридите имат различни по маса молекули и затова се характеризират със средна молекулна маса. В следната таблица е показан, състава, строежа и молекулната маса на разглежданите въглехидрати:
 
== Състав на въглехидратите. Молекулна маса. Строеж ==
* Глюкоза С<sub>6</sub>Н<sub>12</sub>О<sub>6</sub> М=180.
 
Молекулната маса е еднаква за всички молекули
Пентахидроксиалдехид
 
* Фруктоза С<sub>6</sub>Н<sub>12</sub>О<sub>6</sub> М=180.
 
Нискомолекулно съединение, както и глюкозата
Пентахидроксикетон
 
* Захароза С<sub>12</sub>Н<sub>22</sub>О<sub>11</sub> М=342.
 
Молекулната маса е еднаква за всички молекули
Полихидроксилно съединение с дикарбонилен тип на свързване на монозните остатъци.
 
* Нишесте (C<sub>6</sub>H<sub>10</sub>О<sub>5</sub>)<sub>n</sub> М = 30&nbsp;000 - – 1&nbsp;000&nbsp;000.
 
Молекулната маса е различна за отделните молекули.
 
Високомолекулно съединение, глюкозните остатъци са свързани в прави и в разклонени вериги.
 
Има зърнеста структура
 
* Целулоза
(C<sub>6</sub>H<sub>10</sub>О<sub>5</sub>)<sub>n</sub> М = 200&nbsp;000 до 20 млн.
 
Молекулната маса е различна за отделните молекули.
 
Високомолекулно съединение, гликозидно свързване с образуване на прави вериги.
 
Има влакнеста (фазерна) структура.
 
 
== Химични свойства ==
Поради наличието на няколко функционални групи в молекулите им и тяхната склонност към тавтомерно превръщане монозахаридите проявяват разнообразна реактивност – те реагират като карбонилни съединения (алдехиди и респективно кетони), както и като хидроксилни производни ( с гликозидната и хидроксинлите си ОН групи).
 
=== Окисление ===
 
Аналогично протича окислението на глюкозата и фруктозата с Фелингов разтвор, при което се отделя керемиденочервена утайка от димеден оксид.
 
Причината за редуктивните свойства на фруктозата (за разлика от кетоните) се дължи на факта, че в алкална среда тя изомеризира до глюкоза.
В кисела среда умерени окислители като разредена HNO<sub>3</sub> и Br<sub>2</sub>-вода окисляват глюкозата до глюконова киселина, а фруктозата не се променя.
По-силни окислители като концентрирана HNO<sub>3</sub> окисляват глюкозата до [[глюкарова киселина]], а молекулата на фруктозата се разпада при кетонната група и получените две половини се окисляват по-нататък до съответните киселини.
 
В кисела среда умерени окислители като разредена HNO<sub>3</sub> и Br<sub>2</sub>-вода окисляват глюкозата до глюконова киселина, а фруктозата не се променя.
Захарозата не притежава редуктивни свойства, тъй като тя е дизахарид от дикарбонилен тип на свързване — т.е. няма свободна карбонилна група.
 
По-силни окислители като концентрирана HNO<sub>3</sub> окисляват глюкозата до [[глюкарова киселина]], а молекулата на фруктозата се разпада при кетонната група и получените две половини се окисляват по-нататък до съответните киселини.
Умерени окислители като разредена HNO<sub>3</sub> и бромна вода окисляват алдози до монокарбонови киселини със същия брой въглеродни атоми. Например глюкозата се окислява от тези окислители до глюконова киселина.
 
Захарозата не притежава редуктивни свойства, тъй като тя е дизахарид от дикарбонилен тип на свързване – т.е. няма свободна карбонилна група.
 
Умерени окислители като разредена HNO<sub>3</sub> и бромна вода окисляват алдози до монокарбонови киселини със същия брой въглеродни атоми. Например глюкозата се окислява от тези окислители до глюконова киселина.
 
В биологични среди се срещат естери на монозахаридите и с [[фосфорна киселина]].
 
Глюкозата и фруктозата могат да ферментират под действието на различни [[ензим]]и. Например в присъствие на сборния ензим [[цимаза]] протича алкохолна [[ферментация]] както на глюкозата, така и на фруктозата:
 
 
=== Редукция ===
С карбонилната си група монозахаридите участват в почти всички присъединителни реакции, характерни за алдехидите, респективно кетоните. Глюкозата и фруктозата лесно присъединяват водород, при което се редуцират и преминават в шествалентния алкохол - – [[сорбитол]].
 
[[Image:glucose_reduction.png|500px]]<br style="clear:left;" />
=== Реакции на хидроксилните групи, естерификация ===
Реакциите с участието на гликозидната и алкохолните ОН групи при алдозите и кетозите са сходни с тези при алкохолите. Такива реакции характеризират монозахаридите като циклични полуацетали. В заместителните реакции, определящи се от киселинните свойства на ОН групите, по-активна е гликозидната група.
 
Монозахаридите (глюкоза и фруктоза) могат да се естерифицират, като се образуват естери. При [[естерификация]] на глюкоза с оцетен анхидрид се получава [[пентаацетилглюкоза]].
 
Поради сходство в състава и строежа на въглехидратите има известно сходство и в техните химични свойства. Така например, тъй като те съдържат алкохолни групи, всички въглехидрати могат да се естерифицират, като се получават съответните естери. При естерификация на глюкозата с оцетен анхидрид се получава пентаацетил глюкоза.
 
 
[[Image:glucose_OH_reactions.png|600px|]]
 
=== Хидролиза ===
Основно различие в химичните свойства на въглехидратите е участието им в процеса хидролиза. Монозахаридите не могат да хидролизират. Олиго- и полизахаридите хидролизират, като краен продукт на хидролизата са монозахариди.
 
* Хидролиза на захароза&nbsp;— – Под действието на минерални киселини или в присъствие на ензима инвертаза захарозата хидролизира. Като краен продукт на хидролизата се получават в равни количества глюкоза и фруктоза (инвертна захар)
* Хидролиза на нишесте – В кисела среда протича хидролиза на нишестето. Като краен продукт се получава глюкоза. Хидролизата на нишестето в присъствието на ензимите амилаза или диастаза протича обратимо до дизахарида малтоза.
* Хидролиза на целулоза&nbsp;— – При [[варене]] на целулоза в разтвор на солна или киселина сярна киселина тя се хидролизира до глюкоза. Хидролизата на целулозата има голямо значение за получаване на глюкоза от дървесни отпадъци.
 
=== Ферментация ===
Ферментацията е биохимичен процес, който се извършва с въглехидратите под действието на ензимни [[катализатор]]и. Тя може да бъде алкохолна, млечнокисела, оцетнокисела, метанова и др.
 
Глюкозата и фруктозата ферментират под действието на ензима цимаза до алкохол:
<math>\mbox{C}_6\mbox{H}_{12}\mbox{O}_6+cym \to \mbox{2C}_2\mbox{H}_5\mbox{OH}+\mbox{2CO}_2</math>
 
== Въглехидрати и хранене ==
Богати на въглехидрати [[храна|храни]] са [[плод]]овете, [[Сладкарски изделия|сладки]]те, газираните безалкохолни, [[хляб]]ът, [[макарони|макаронените изделия]], варивата, [[картоф]]ите, [[ориз]]ът и всички житни растения и продуктите приготвени от тях. Въглехидратите са основният източник на енергия за живите организми, макар че, нито един въглехидрат не е есенциален (незаменим) за човека. Това се дължи на факта, че въглехидратите не са непосредствен градивен материал, за другите молекули и тялото може да си набавя необходимата енергия от [[протеин]]ите и [[мазнини]]те. <ref>[http://www.ajcn.org/cgi/content/full/75/5/951-a Is dietary carbohydrate essential for human nutrition? - – Westman 75 (5): 951 - – American Journal of Clinical Nutrition<!-- Bot generated title -->]</ref><ref>[http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/136/5/1256?ijkey=ebf0450b5cf21e8d83dd43f62b5559254694f65f A High-Protein, High-Fat, Carbohydrate-Free Diet Reduces Energy Intake, Hepatic Lipogenesis, and Adiposity in Rats - – Pichon et al. 136 (5): 1256 - – Journal of Nutrition]</ref> [[Мозък]]ът и [[неврон]]ите не могат да използват мазнините като източник на енергия, а само глюкоза и в някои случаи така наречените [[кетонно тяло|кетонни тела]]. Човешкото тяло може да синтезира известно количество глюкоза в процес наречен [[глюконеогенеза]] от [[гликогенни аминокиселини|гликогенните аминокислини]]<ref>{{cite journal |author=Brosnan J |title=Interorgan amino acid transport and its regulation |url=http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/133/6/2068S |journal=J Nuitr |volume=133 |issue=6 Suppl 1 |pages=2068S–2072S |date=1 June 2003|pmid=12771367 }}</ref><ref>{{cite journal |author=Young V, Ajami A |title=Glutamine: the emperor or his clothes? |url=http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/131/9/2449S |journal=J Nutr |volume=131 |issue=9 Suppl |pages=2449S–59S; discussion 2486S–7S |date=1 September 2001|pmid=11533293 }}</ref> и [[глицерол]]ът участващ в структурата на мазнините и в редки случаи от [[мастна киселина|мастни киселини]]. Въглехидратите съдържат 15.8 [[джаул|килоджаул]]а (3.75 [[килокалория|килокалории]]) , протеините 16.8 килоджаула (4 килокалории), (NB това е много относително според вида на белтъка, тъй като някои аминокиселини не могат да се използват като източник на енергия), а мазнините 37.8 килоджаула (9 килокалории) на грам. Въпреки, че не са най-богати на енергия, въглехидратите са предпочитаният източник на енергия от човешкия организъм, защото са много по-лесно и по-бързо метаболизируеми от мазнините.
 
Организмите не могат да метаболизират всички видове въглехидрати, с цел да си осигурят нужната енергия. За тази цел универсален източник на енергия е глюкозата. Много организми също така могат да метаболизират и други моно- и дизахариди, като предпочитана остава глюкозата. В ''[[Ешерихия коли]]'' например, ''lac'' оперонът експресира [[ензим]]ите нужни за разграждането на лактоза ако тя е налична в средата. Но ако в средата се срещат както лактоза така и глюкоза ''lac'' оперонът е потиснат, а в резултат се усвоява първоначално глюкозата. Някои полизахариди също са основен източник на енергия. Множество организми разграждат нишестето до глюкоза и усвояват енергията. Целулоза, хитин и арабиногликаните, обаче, не могат да бъдат усвоени от повечето организми. Тези полизахариди могат да се метаболизират от някои [[бактерия|бактерии]] и [[протисти]]. Преживните [[бозайници]] и термитите са развили хитър способ за усвояване на целулоза като за целта са подпомагани от микроорганизми обитаващи храносмилателния им тракт.
 
Организмите не могат да метаболизират всички видове въглехидрати, с цел да си осигурят нужната енергия. За тази цел универсален източник на енергия е глюкозата. Много организми също така могат да метаболизират и други моно- и дизахариди, като предпочитана остава глюкозата. В ''[[Ешерихия коли]]'' например, ''lac'' оперонът експресира [[ензим]]ите нужни за разграждането на лактоза ако тя е налична в средата. Но ако в средата се срещат както лактоза така и глюкоза ''lac'' оперонът е потиснат, а в резултат се усвоява първоначално глюкозата. Някои полизахариди също са основен източник на енергия. Множество организми разграждат нишестето до глюкоза и усвояват енергията. Целулоза, хитин и арабиногликаните, обаче, не могат да бъдат усвоени от повечето организми. Тези полизахариди могат да се метаболизират от някои [[бактерия|бактерии]] и [[протисти]]. Преживните [[бозайници]] и термитите са развили хитър способ за усвояване на целулоза като за целта са подпомагани от микроорганизми обитаващи храносмилателния им тракт.
Въпреки че са несмилаеми, тези полизахариди имат важна роля в хранителната диета, тъй като подобряват [[перисталтика]]та и възпрепятстват чернодробния цикъл свързвайки [[жлъчни киселини|жлъчните киселини]], като по този начин ги извеждат от организма, вместо да бъдат резорбирани и от тях да се синтезира холестерол.<ref name="urlSect. 6, Ch. 5: Enterohepatic Circulation of Bile Acids">{{cite web |url=http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section6/6ch5/s6ch5_17.htm |title=Sect. 6, Ch. 5: Enterohepatic Circulation of Bile Acids |format= |work= |accessdate=}}</ref>
 
18 217

редакции