Węglowodany i cukrzyca
Węglowodany są duże biomolekuły składające się z węgla, wodoru i tlenu. Formy dietetyczne węglowodanów to pokarmy bogate w tego typu cząsteczki, takie jak makarony, chleb i słodycze. Nazwa „węglowodany” pochodzi od wzoru cząsteczek, które mogą być opisane ogólnym wzorem Cm(H2O)n, co pokazuje, że są one w pewnym sensie „węglem i wodą” lub „hydratami węgla”. W wielu przypadkach m i n mają tę samą wartość, ale mogą być różne. Mniejsze węglowodany są ogólnie nazywane „cukrami”, biochemicznym terminem dla tej grupy cząsteczek jest „sacharyd” od greckiego słowa oznaczającego cukier (Rysunek 1). W zależności od liczby połączonych jednostek cukrowych, mogą być one klasyfikowane jako monosacharydy (jedna jednostka cukrowa), disacharydy (dwie jednostki cukrowe), oligosacharydy (kilka jednostek cukrowych) lub polisacharydy (polimerowa wersja cukrów – polimery zostały opisane we wcześniejszej części tego rozdziału na temat recyklingu tworzyw sztucznych). Naukowe nazwy cukrów można rozpoznać po przyrostku -ose na końcu nazwy (na przykład, cukier owocowy jest monosacharydem zwanym „fruktozą”, a cukier mleczny jest disacharydem zwanym laktozą, składającym się z dwóch połączonych ze sobą monosacharydów, glukozy i galaktozy). Cukry zawierają niektóre z grup funkcyjnych, które omawialiśmy: Zwróć uwagę na grupy alkoholowe obecne w strukturach oraz na to, jak jednostki monosacharydowe są połączone w celu utworzenia disacharydu poprzez utworzenie eteru.
Organizmy wykorzystują węglowodany do różnych funkcji. Węglowodany mogą magazynować energię, np. polisacharydy glikogen u zwierząt lub skrobia u roślin. Zapewniają również wsparcie strukturalne, takie jak polisacharyd celuloza w roślinach i zmodyfikowany polisacharyd chityna w grzybach i zwierzętach. Cukry ryboza i deoksyryboza są składnikami szkieletów odpowiednio RNA i DNA. Inne cukry odgrywają kluczową rolę w funkcjonowaniu układu odpornościowego, w rozpoznawaniu komórek oraz w wielu innych rolach biologicznych.
Cukrzyca to grupa chorób metabolicznych, w których u danej osoby występuje wysokie stężenie cukru we krwi (rysunek 2). Cukrzyca może być spowodowana niewystarczającą produkcją insuliny przez trzustkę lub niewłaściwą reakcją komórek organizmu na produkowaną insulinę. U zdrowej osoby insulina jest produkowana wtedy, kiedy jest potrzebna i służy do transportowania glukozy z krwi do komórek, gdzie może być wykorzystana do produkcji energii. Długoterminowe powikłania cukrzycy mogą obejmować utratę wzroku, choroby serca i niewydolność nerek.
W 2013 roku oszacowano, że około 3,3% światowej populacji (~380 milionów ludzi) cierpiało na cukrzycę, co skutkuje ponad milionem zgonów rocznie. Zapobieganie polega na stosowaniu zdrowej diety, zażywaniu dużej ilości ruchu i utrzymywaniu prawidłowej masy ciała. Leczenie obejmuje wszystkie te praktyki związane ze stylem życia i może wymagać wstrzyknięć insuliny.
.