Pikkadest süsinikuahelatest moodustunud süsivesikud muudavad mardikaid katva kesta tugevaks. Taimed meelitavad magusa suhkrulahusega tolmeldajaid. Kasvamiseks ja arenemiseks vajaliku energia saab nii mardikas kui ka lill samuti süsivesikutest.
Süsivesikud koosnevad süsinikust, hapnikust ja vesinikust
Süsivesikud on orgaanilised ühendid, mis koosnevad süsinikust, vesinikust ja hapnikust. Süsivesikud võivad olla väga lihtsad molekulid, sisaldades vaid 5–6 süsinikuaatomit. Selliseid süsivesikuid nimetatakse lihtsuhkruteks (ehk monosahhariidideks).
Lihtsuhkrud võivad omavahel liituda ja moodustada lühemaid ja pikemaid ahelaid. Selliseid ühendeid nimetatakse liitsuhkruteks (disahhariidid – koosnevad kahest lihtsuhkrust, oligosahhariidid – koosnevad 2–10 lihtsuhkrust, polüsahhariidid – võivad koosneda sadadest või tuhandetest lihtsuhkrutest).
- Magususe alusel
- Lihtsuhkrute arvu järgi molekulis
- Süsinikuaatomite arvu järgi molekulis
Monosahhariidid ehk lihtsuhkrud
Lihtsuhkrud on kõige lihtsamad süsivesikud, mis koosnevad 3–6 süsinikuaatomist. Lihtsuhkrud on keemiliselt väga aktiivsed. Suuremad suhrumolekulid moodustuvad lihtsuhkrute ahelatest.
Fotosünteesi lõpp-produkt glükoos on taimedele vajalik energiaallikas, et kasvada ja paljuneda. Üleliigne glükoos muudetakse tärkliseks, mis talletatakse näiteks tüves, mugulates, seemnetes või viljades. Sealt energia saamiseks lagundatakse tärklis tagasi esmalt glükoosimolekulideks, mida omakorda edasi lõhustatakse. Glükoosist moodustub taimedes ka teisi süsivesikuid, näiteks sahharoosi, mis on meie lauasuhkru peamine koostisosa.
Glükoos on rakkude põhiline toitaine, peamiselt glükoosist pannakse kokku ka kõik suuremad süsivesikute molekulid. Glükoosi leidub toiduainetes harva puhtal kujul, kuid see on suuremate süsivesikute koostisosana olemas enamikus süsivesikuid sisaldavates toitudes. Glükoos on peamine aju energiaallikas. Madal glükoositase veres tähendab, et veresuhkru tase on langenud, ning see võib raskendada vaimset pingutust nõudvat tegevust.
Fruktoos on lihtsuhkur, mille molekulivalem on sama mis glükoosil. Fruktoosi esineb rohkesti puuviljades, mees, õites, marjades ja paljudes juurviljades. Fruktoosi nimetatakse ka puuviljasuhkruks.
Riboos ja desoksüriboos on viiesüsinikulised lihtsuhkrud, mis kuuluvad nukleiinhapete RNA ja DNA koostisesse.
Lihtsuhkrud koosnevad tavaliselt süsinikuaatomist. Lihtsuhkur on keemiliselt väga aktiivne aine, mis reageerib paljude ainetega suhteliselt kergelt. Taimed toodavad fotosünteesi käigus lihtsuhkrut . Selleks, et üleliigset suhkrut säilitada, talletatakse see taimes näiteks seemnetes või mugulates. Kui taimel tekib vajadus varutud suhkrut kasutada, siis lagundab ta varuaine jälle . on nii taime- kui ka loomarakkude oluline energiaallikas. Samuti vajab seda lihtsuhkrut inimese aju.
Liitsuhkrud – oligosahhariidid
Suuremad süsivesikud on liitmolekulid, mis koosnevad kas mõnest või paljudest omavahel keemiliste sidemetega ühendatud lihtsuhkru molekulidest.
Väiksemad suhkrud, mis koosnevad 2–10 lihtsuhkru molekulist on oligosahhariidid. Need lahustuvad hästi vees, liiguvad organismis kiiresti ja on kergesti omastatavad.
Sahharoos on toiduvalmistamisel kasutatava roo‑ või peedisuhkru peamine koostisosa. Sahharoos moodustub glükoosi ja fruktoosi ühinemisel ning on levinud kõigis klorofülli sisaldavates, st rohelistes taimedes.
Laktoos ehk piimasuhkur esineb kõikide imetajate piimas. Lehmapiimas on laktoosi kuni 5%.
Liitsuhkrud – polüsahhariidid
Polüsahhariidide molekulid on moodustunud mitmest kuni tuhandetest lihtsüsivesiku molekulidest, nende ahelad võivad olla väga pikad ja hargnenud.
Tärklis on taimne varuaine, mis on moodustunud glükoosimolekulidest. Vajaduse korral saab seda kiiresti muuta glükoosiks, mida saab omakorda kasutada taime energiavajaduse rahuldamiseks. Peamiselt kuluvad taime tärklisevarud ära talvel, mil fotosüntees on pidurdunud. Tärklist leidub taime kõikides osades, kuid kõige rohkem mugulates ja viljades. Kartuli mugulad ja teraviljad muudab väga toitvaks just tärklis, mida organism kergesti glükoosiks lagundada suudab.
Glükogeen on loomade ja seente varuaine ning moodustub samuti glükoosimolekulidest. Glükogeen salvestub maksa- ja lihasrakkudesse ja seda võib vajaduse korral glükoosiks tagasi lõhustada.
Tselluloos on kõige levinum ühend taimeriigis. Tselluloosist koosnevad taimerakkude kestad, see on taimsete kiudude põhikomponent. Tselluloosi molekul koosneb mõnestsajast kuni kümnetest tuhandetest glükoosimolekulidest. Need hiigelsuured molekulid annavad taimedele vajaliku tugevuse. Näiteks puit koosneb kuni 50% ulatuses tselluloosist.
Inimorganism tselluloosi ei omasta, sest ei tooda selleks vajalikke seedeensüüme. Meie soolestikus pole ka baktereid, mis tselluloosi glükoosiks lagundaksid (näiteks mäletsejate maos on sellised bakterid olemas).
Kitiin on ehituse poolest tselluloosiga väga sarnane, koosnedes samuti glükoosimolekulidest. Kitiini leidub lülijalgsete, näiteks putukate välisskeletis, seenerakkude kestades, aga ka käsnades, molluskites, ainuõõssetes ja rõngussides.
Ainult kahest lihtsuhkru molekulist koosnevat biomolekuli nimetatakse . Kui on liitunud 2–10 lihtsuhkru molekuli, siis nimetatakse seda . Kõige suuremad suhkrumolekulid on , mis koosnevad rohkem kui kümnest lihtsuhkru molekulist. Lauasuhkur ehk koosneb glükoosist ja fruktoosist. Piimasuhkur ehk on kõikide imetajate piima koostises olev oligosuhkur. Polüsahhariidide hulka kuuluvad (taimede põhiline varuaine), (loomade põhiline varuaine), (taimeraku kesti tugevdav sahhariid) ja (putukate välisskeletti tugevdav sahhariid).
Süsivesikute ülesanded organismides
Energiaallikas ja varuaine
Energiapuuduse korral hakkab organism esimesena kasutama süsivesikuid. Suuremad süsivesikud lagundatakse glükoosiks ning glükoosi saavad rakud energiatootmiseks kasutada. Inimese ööpäevasest energiavajadusest peaksid süsivesikud katma 55–60%.
Õistaimed kasutavad putukate ligimeelitamiseks magusat nektarit. Imetajate piimas on kasvavale organismile oluline piimasuhkur. Ka mesi koosneb peamiselt suhkrutest.
Süsivesikuid varuvad nii taimed, loomad kui ka seened. Taimed säilitavad süsivesikuid tärklisena mugulates, juurtes ja viljades (kus see vilja küpsedes lihtsamateks, magusamaitselisteks suhkruteks lagundatakse). Tärklisevaru seemnetes ja mugulates varustab energiaga kasvavat organismi, kellel endal veel fotosünteesimist võimaldavaid lehti pole. Loomad hoiavad süsivesikutevaru glükogeenina maksa- ja lihasrakkudes.
Ehitusmaterjal
Tselluloosist koosnevad taimerakkude kestad. Kitiinist koosnevad seenerakkude kestad ja putukate skelett.
Kaitse
Taimerakkude tselluloosist kestad ning seenerakkude ja putukate kitiin kaitseb välismõjude eest. Suhkrulahuse tekkimine rakkudes väldib jääkristallide teket ja kaitseb madala temperatuuri eest.
Lähteaine
Süsivesikud on fotosünteesi lõpp-produktiks ja samas ka taimedes lähteaineks kõigi biomolekulide – lipiidide, valkude ja nukleiinhapete sünteesiks. Glükoosist sünteesitakse varuaineid tärklist ja glükogeeni, samuti tselluloosi ja kitiini. Loomad sünteesivad liigsest glükoosist lipiidid, mis jäävad energiavaruks.
- on lülijalgsete jaoks oluline ehitusmaterjal.
- on taimede jaoks oluline ehitusmaterjal.
- on taimede jaoks oluline, et kuna see aitab kaitsta välismõjude eest.
- on kõikide organismide jaoks oluline energiaallikas.
- on imetajate poegade jaoks oluline energiaallikas.
- on loomade jaoks oluline varuaine.
- on taimede jaoks oluline varuaine.
- on oluline lähteaine, millest sünteesitakse väga paljusid keerukamaid aineid.
Mõisted
- süsivesikud ehk sahhariidid – süsinikust, hapnikust ja vesinikust koosnevad orgaanilised ühendid, mis on organismi peamine energiaallikas
- lihtsuhkrud ehk monosahhariidid – lihtsaima ehitusega süsivesikud, mis sisaldavad tavaliselt 2–7 süsinikuaatomit
- liitsuhkrud ehk polüsahhariidid – süsivesikud, mis koosnevad kahest või rohkemast lihtsuhkrust
- glükoos ehk viinamarjasuhkur – kuuesüsinikuline lihtsuhkur, rakkude peamine energiaallikas ja erinevate sünteesiprotsesside lähteaine
- fruktoos ehk puuviljasuhkur – paljudes taimedes leiduv lihtsuhkur
- sahharoos – glükoosist ja fruktoosist koosnev kaheosaline liitsuhkur, kasutatakse lauasuhkruna, toodetakse peamiselt suhkruroost või -peedist
- laktoos ehk piimasuhkur – kaheosaline liitsuhkur, mida leidub peamiselt piimas
- tärklis – paljudest osadest koosnev liitsuhkur, mis on taimede varuaineks
- glükogeen – paljudest osadest koosnev liitsuhkur, mis on loomade varuaineks
- tselluloos – paljudest osadest koosnev liitsuhkur, taimede rakukestade peamine komponent
- kitiin – paljudest osadest koosnev liitsuhkur, seente rakukestade peamine komponent, lülijalgsete välisskeleti peamine komponent
