Zu den Kohlenhydraten zählen die Zucker und Stärken sowie die unverdauliche, aber dennoch wichtige Komponente der Ballaststoffe. Alle drei dieser Klassen von Kohlenhydraten sind chemisch eng verwandt. Sie bestehen aus einer oder mehreren Zuckereinheiten, den sogenannten Monosacchariden, die ihrerseits aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen. Ein Kennzeichen der Kohlenhydratzuckereinheit ist, dass sie eine chemische Formel hat, in der die Menge an Kohlenstoff gleich der Menge an Sauerstoff ist, und es gibt doppelt so viele Wasserstoffatome wie Kohlenstoffatome.
Kohlenstoff
Wie viele organische Verbindungen, dh Moleküle des Lebens, haben Kohlenhydrate das, was man oft als "Kohlenstoff-Rückgrat" bezeichnet. Dies bedeutet, dass die Gesamtform des Moleküls durch Kohlenstoff bestimmt wird, aber während Kohlenstoff die Struktur des Moleküls bestimmt, nimmt er im Allgemeinen nicht an einem signifikanten Anteil der chemischen Reaktionen des Moleküls teil. Kohlenhydrate können verschiedene Anzahlen von Kohlenstoffatomen haben, aber das häufigste der Monosaccharide und der Baustein der meisten Kohlenhydrate ist Glucose, die sechs Kohlenstoffatome hat. Erklären Drs. Reginald Garrett und Charles Grisham in ihrem Buch "Biochemistry" besteht das Glukosemolekül aus einem Ring von fünf Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom, wobei ein sechstes Kohlenstoffatom als Seitenarm am Ring angebracht ist.
Sauerstoff
Sauerstoff ist in organischen Molekülen üblich und ist ein Bestandteil aller drei Makronährstoffe - Protein und Fett sowie Kohlenhydrate. In Kohlenhydrat trägt Sauerstoff nicht nur dazu bei, die Gesamtform der Zuckerringe zu bestimmen - es gibt ein Sauerstoffatom als Mitglied des Hauptzuckerrings sowie der Ringe anderer gängiger Monosaccharide - sondern trägt auch dazu bei, die Wasserlöslichkeit der Zucker zu erhöhen . Erklären Drs. Mary Campbell und Shawn Farrell in ihrem Buch "Biochemistry", die sechs Sauerstoffatome in Glukose und die vielen Sauerstoffatome in anderen Kohlenhydraten machen die Moleküle in der Lage sich im Blutstrom und anderen Flüssigkeiten auf Wasserbasis aufzulösen.
Wasserstoff
Mengenmäßig machen Wasserstoffatome etwa die Hälfte aller Atome in einem gegebenen Kohlenhydrat aus. Glukose zum Beispiel besteht aus insgesamt 24 Atomen, von denen 12 Wasserstoff sind. Im Gegensatz zu Kohlenstoff, der die Gesamtstruktur und Form eines Moleküls bestimmt, sind Wasserstoffatome nicht besonders an der Formbestimmung beteiligt. Sie können jedoch an chemischen Reaktionen teilnehmen. Im Fall von Glucose und anderen Kohlenhydraten trägt Wasserstoff dazu bei, die Wasserlöslichkeit des Moleküls zu erhöhen, wo es an Sauerstoff gebunden ist, und auch die Fähigkeit vieler Zuckereinheiten, sich miteinander zu verbinden, um langkettige Kohlenhydrate wie Stärke zu bilden, erklären Drs . Garrett und Grisham.
