Angliavandeniai

Angliavandeniai, karbohidratai arba sacharidai ( – cukrus) – polifunkciniai organiniai junginiai, kurie turi vieną aldehido funkcinę grupę arba ketogrupę ir daug -OH grupių. Bendra formulė kartais užrašoma kaip CnH2nOn, bet tai nėra visiškai tikslu, nes kai kurie karbohidratai (jų pavadinimuose sakomas priešdėlis deoksi) turi vienu deguonies atomu mažiau (-H vietoje -OH).

Angliavandeniai būtini gyviesiems organizmams. Organizmuose jie veikia kaip energijos šaltiniai, sudėtingesnių organinių junginių dalys (pvz., deoksiribozė DNR molekulėse), atraminės molekulės (pvz., celiuliozė), atpažįstami komponentai (pvz., glikokalikso oligosacharidai veikia kaip antigenai) ir kt.

Polimerinės sandaros angliavandeniai vadinami polisacharidais. Angliavandenius sintetina visi organizmai. Fotosintezėje atmosferos anglies dioksido anglies atomai įjungiami į angliavandenių molekules.

Struktūra 
Paprastieji angliavandeniai sudaryti iš anglies, vandenilio ir deguonies atomų, santykiu 1:2:1 molių, tačiau daug svarbių angliavandenių neatitinka šios taisyklės (pavyzdžiui, deoksiribozė). Kartais angliavandeniams priskiriamos ir kai kurios medžiagos, turinčios kitų elementų atomų (pavyzdžiui, chitinas, kuriame yra azoto).
Angliavandenius sudaro – C(anglis), H(vandenilis) ir O(deguonis) atomai.

Skirstymas 
Pagal struktūrą angliavandeniai skirstomi į:
 monosacharidus – sudarytus iš mažos tiesios aldehidų ir ketonų grandinės su daugeliu hidroksilio grupių,
 disacharidus ir oligosacharidus
 polisacharidus.

Monosacharidų molekulėse gali būti nuo keturių iki dešimties anglies atomų. Visų monosacharidų pavadinimai baigiasi galūne „-ozė“. Pagal anglies atomų skaičių molekulėje jie skirstomi į tetrozes, pentozes, heksozes ir t. t. Didžiausią reikšmę turi heksozės ir pentozės.

Disacharidai, oligosacharidai ir polisacharidai yra sudaryti iš monosacharidų ir hidrolizės metu skaidosi.

Maistinė vertė 
Žmogaus maiste angliavandeniai nėra būtini, nes organizme baltymai gali būti verčiami angliavandeniais. Kai kurių žmonių dietoje angliavandenių kiekis artimas 0 %, bet jie išlieka sveiki. Tačiau angliavandenių įsisavinimui reikia mažiau vandens nei baltymų ar riebalų įsisavinimui, todėl jie išlieka svarbiu energijos šaltiniu.

Angliavandeniai sudaro 80 % sausosios augalų masės ir 2 % sausosios gyvūnų masės.
Angliavandeniai labai paplitę gamtoje ir labai svarbūs gyvųjų organizmų ir žmogaus biologiniams procesams.

Kai maiste yra mažai arba visai nėra angliavandenių, dažnai pastebimi ilgalaikiai efektai – sumažėjęs atletiškumas, žala smegenims, nefrotoksikacija. Smegenys gali įsisavinti tik angliavandenius, o baltymų gali nepakakti angliavandenių gamybai. Be to, mintant vien tik baltyminiu maistu organizmas aminorūgštis verčia angliavandeniais, ir šio proceso metu pasigamina daug amonio, kurį organizmas perdirba į šlapalą. Tačiau per ilgesnį laiką perteklinis amonio kiekis pakenkia žmogaus organizmui.

Angliavandenių apykaita 
Organizmas gali tiesiogiai pasisavinti tiktai gliukozę ir fruktozę, kurių yra augalų sultyse ir kai kuriuose vaisiuose. Daugelis kitų angliavandenių iš pradžių turi būti suskaidyti į monosacharidus, o egzotiškesni monosacharidai – paversti gliukoze.

Gyvūnų organizmai nesugeba sintetinti angliavandenių iš anglies dioksido. Tik augalai geba juos sintetinti iš atmosferos CO2 ir H2O, vykstant sudėtingai reakcijai – fotosintezei.
 
Sudėtingesni angliavandeniai suskyla į gliukozę, kuri įsiurbiama į kraują. Gliukozės lygis kraujyje visada pastovus (0,10–0,12 %). Jos kiekį reguliuoja insulino ir gliukagono sistema. Gliukozės perteklius kraujyje virsta gyvūniniu krakmolu – glikogenu, kuris kaupiasi kepenyse ir raumenyse. Kai gliukozės trūksta, ją atskelia iš glikogeno. Kai organizme trūksta insulino, susergama sunkia liga – cukriniu diabetu.