Węglowodany, sacharydy – inaczej cukry, to jedne z najszerzej rozpowszechnionych związków organicznych w przyrodzie. W ścisłym znaczeniu są to organiczne związki chemiczne składające się z atomów węgla oraz wodoru i tlenu, w takiej proporcji, że na każdy atom węgla przypadają dwa atomy wodoru i jeden tlenu. W organizmach żywych pełnią rolę głównego źródła energii w procesach metabolizmu, a także materiału budulcowego roślin i zwierząt. Ich pierwotnym źródłem w naturze są procesy fotosyntezy.
Ze względu na złożoność budowy chemicznej węglowodany w ścisłym znaczeniu dzieli się na:
monosacharydy
sacharydy złożone
oligosacharydy
polisacharydy
Węglowodany spełniają w organizmach następujące funkcje:
energetyczne – np. całkowite utlenienie 1 mola glukozy do CO2 w komórce pozwala uzyskać 36 moli ATP, a zysk energetyczny tej reakcji wynosi 2872 kJ.
zapasowe – u roślin magazynem energii jest głównie skrobia i inulina, a u zwierząt (w tym ludzi) glikogen
transportowa – u roślin transportową formą cukru jest sacharoza, a u zwierząt oraz ludzi glukoza
budulcowa (celuloza, hemiceluloza, chityna (pochodna węglowodanów))
wchodzą w skład DNA i RNA, stanowią modyfikację niektórych białek.
hamują krzepnięcie krwi – heparyna
są materiałem energetycznym (fruktoza) i odżywczym (maltoza, laktoza, rafinoza).
Z żywieniowego punktu widzenia węglowodany można podzielić na przyswajalne przez człowieka (np. skrobia, fruktoza) oraz nieprzyswajalne tj. błonnik zwany włóknem pokarmowym.
W skład błonnika wchodzą celuloza, pektyny oraz inne nietrawione przez człowieka związki mające korzystny wpływ na układ pokarmowy.
Węglowodany klasyfikowane są zgodnie z ich strukturą chemiczną. Dzielimy je na cukry proste, oraz cukry złożone
Węglowodany proste:
Węglowodany proste z powodu swej zmniejszonej wielkości molekularnej wchłaniają się szybciej niż węglowodany złożone, dają duży i szybki wzrost poziomu cukru we krwi.
Przykłady węglowodanów prostych to:
monocukry: glukoza, fruktoza
dwucukry: laktoza, sacharoza
Węglowodany złożone:
Węglowodany złożone zbudowane są z wielu cząsteczek cukrów prostych, zatem podczas trawienia węglowodanów złożonych organizm rozbija cząsteczki na pojedyncze, ponieważ tylko w takiej formie przedostają się do układu krążenia.
Przykłady węglowodanów złożonych to:
dwucukry: maltoza, laktoza, celobioza, rutynoza, sacharoza
wielocukry: skrobia, chityna, błonnik, w skład którego wchodzą celuloza, pektyny, hemicelulozy i ligniny, a także glikogen występujący w produktach zwierzęcych.