Вуглеводи — це великий клас органічних сполук, що становить приблизно половину всіх відомих в даний час органічних речовин. У людському організмі на їх частку припадає близько 2% сухої маси тіла.

Вуглеводи (гліціди) прийнято розглядати як похідні багатоатомних спиртів. Утворюються вуглеводи при окисленні спиртів і являють собою Альдегідоспирти і кетоспірти. Прикладом альдегидо-спирту може служити глюкоза , а кетоспірта — фруктоза.

Вуглеводи поділяють на 3 групи:

— моносахариди,

— олігосахариди,

— полісахариди.

Моносахариди

Моносахариди — прості вуглеводи, що складаються з однієї молекули. Залежно від числа атомів вуглецю, які утворюють вуглеводневий скелет молекули, моносахариди об'єднують в підгрупи з загальною назвою, наприклад, тріози — моносахариди, що складаються з 3 атомів вуглецю, тетрози — з 4-х атомів вуглецю, пентози — з 5 атомів вуглецю, гексози — з 6 атомів вуглецю і т. д.

Моносахариди є тверді кристалічні речовини, розчинні у воді, солодкі на смак, в розчинах обертають площину поляризації плоско поляризованого променя світла. Остання властивість покладено в основу кількісного визначення моносахаридів в біологічних рідинах за допомогою приладу — поляриметра. Найчастіше поляриметричної досліджують глюкозу в сечі .

Найбільш важливими представниками моносахаридів є група пентоз і гексоз. З пентоз слід назвати рибозу і дезоксирибозу.

Це вуглеводи нуклеотидів, з яких складаються РНК і ДНК, що виконують функції носіїв спадкової інформації в організмі. Крім того, дезоксирибоза входить до складу нуклеотиду, що лежить в основі молекули АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), яка є основним куммулятором енергії, що утворюється в організмі. Серед гексоз найбільше значення має глюкоза. В організмі людини глюкоза є основним джерелом енергії, бере участь в побудові клітинних мембран, є детоксикантом, тобто сприяє знешкодженню та виведенню з організму токсичних речовин. У побуті глюкозу часто називають «цукром крові».

Цукор в нормі при дослідженні крові дорівнює 3,33-5,55 ммоль / л.

Інші гексози, наприклад, галактоза, фруктоза становлять інтерес тільки як джерело живлення, в організмі легко перетворюються в глюкозу, поповнюючи її запас.

З моносахаридів складаються молекули більш складних вуглеводів.

Олігосахариди

Група вуглеводів, молекули яких складаються з двох-, трьох- або невеликої кількості моносахаридів. До них відносяться, зокрема, такі дисахариди як: сахароза, лактоза, мальтоза.

Сахароза — буряковий цукор, складається з молекули глюкози і фруктози. Цінний харчовий продукт.

Лактоза — молочний цукор, складається з молекули глюкози і галактози. Вуглевод молока.

Мальтоза — солодовий цукор, складається з двох молекул глюкози, є основним структурним елементом крохмалю і глікогену.

Полісахариди

Полісахариди — це високомолекулярні вуглеводи, що складаються з багатьох сотень і тисяч моносахаридів і їх похідних. Поділяються на гомополісахаріди і гетерополісахаріди.

Гомополісахариди складаються з безлічі моносахаридів однакового будови. Вони широко поширені в природі, наприклад, крохмаль і глікоген, побудовані з глюкози. Або інулін, що складається з фруктози.

Гетерополісахариди (мукополісахариди) складаються з безлічі різних моносахаридів і їх похідних, нерідко пов'язані з речовинами іншої природи. Серед похідних моносахаридів слід назвати:

— гексуронові кислоти. До них відносяться глюкуроновая кислота, похідна з глюкози, а також галактуроновая кислота, похідна з галактози. Виконують захисні функції в організмі — знешкоджують токсичні продукти, грають роль мастила в суглобах.

— аміноцукри. Утворюються при заміні у другого вуглецевого атома гексоз ОН-групи на аміногрупу — NH2.

— нейрамінової кислоти.

— сіалові кислоти. Являють собою нейрамінової кислоти, з'єднані з оцтовою кислотою і амінокислотою гліцином.

— Гетерополісахариди беруть участь в побудові клітинних мембран.

При запальних ураженнях тканин клітинні мембрани руйнуються і в крові можна виявити підвищений вміст як самих гетерополісахарідов, так і похідні моносахаридів, що входять до їх складу. Найбільш доступними для дослідження в клінічній лабораторії є нейрамінової і сіалові кислоти. Їх використовують як допоміжні тести в діагностиці таких хронічних захворювань як ревматизм, туберкульоз.

Гетерополісахариди за структурою і властивостями поділяються на нейтральні і кислі . Нейтральні гетерополісахаріди в своєму складі містять мало кислот, в основному кислоти представлені нейрамінової і сіалових. Реакція таких гетерополісахарідов нейтральна, або близька до неї. Кислі гетерополісахаріди, навпаки, містять в собі багато кислот, що і визначає їх кислу реакцію. Найбільш важливими для організму є гіалуронова кислота, хондроїтинсірчаної кислоти і гепарин.

Гіалуронова кислота входить до складу міжклітинної речовини і представлена, головним чином, в сполучної тканини. Утворить густі розчини, які склеюють сполучнотканинні волокна, ніж забезпечують міцність сполучної тканини. Наявністю цієї кислоти обумовлена ​​також міцність взагалі клітинних мембран і їх нормальна проникність. При розвитку запального процесу в тканинах збільшується активність ферменту гіалуронідаза, який розщеплює гіалуронову кислоту. Це призводить до порушення цілісності клітинних мембран і їх підвищеної проникності. В результаті виникає набряк тканин і інші ознаки запалення.

— хондроїтинсірчаної кислоти . Входять до складу хрящів, сухожиль, кісткової тканини . Забезпечують їх міцність.

— Гепарин є первинним антикоагулянтом прямої дії. У цій ролі виступає тільки в зв'язку з антитромбіном III. Без останнього втрачає свої антикоагулянтні властивості . Бере також участь в ліпідному обміні, активує фермент ліпопротеідліпази, який розщеплює хиломікрони (найдрібніші жирові кульки), що з'являються в кров'яному руслі після прийому їжі.