1. Cấu trúc hóa học
Cacbohiđrat là hợp chất hữu cơ chỉ chứa 3 loại nguyên tố là cacbon, hiđrô,ôxi và được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân. Một trong số các đơn phân chủ yếu cấu tạo nên các loại cacbohiđrat là đường đơn 6 cacbon. Đó là glucôzơ, fructôzơ và galactôzơ.
Tùy theo số lượng đơn phân trong phân tử mà người ta chia cacbohiđrat thành các loại đường đơn, đường đôi và đường đa. Đường đôi gồm 2 phân tử đường đơn liên kết lại với nhau. Ví dụ, phân tử glucôzơ liên kết với phân tử fructôzơ tạo thành đường saccarôzơ (đường mía), phân tử galactôzơ liên kết với phân tử glucôzơ tạo nên đường đôi lactôzơ (đường sữa). Đường đa gồm rất nhiều phân tử đường đơn liên kết với nhau. Tùy theo cách thức liên kết của các đơn phân mà ta có các loại đường đa như glicôgen, tinh bột, xenlulôzơ hay kitin với các đặc tính lí hóa học rất khác nhau.
Xenlulôzơ cũng gồm các đơn phân là glucôzơ như glicôgen nhưng các đơn phân này liên kết với nhau theo một cách khác. Các đơn phân glucôzơ liên kết với nhau bằng các liên kết glicôzit đặc biệt tạo nên phân tử xenlulốzơ. Các phân tử xenlulôzơ lại liên kết với nhau bằng các liên kết hiđrô tạo nên các vi sợi xenlulôzơ liên kết với nhau hình thành nên thành tế bào thực vật (hình 4.1).
Hình 4.1. Cách sắp xếp các phân tử glucôzơ trong thành tế bào thực vật
2. Chức năng
Cacbohiđrat có các chức năng chính sau :
- Là nguồn năng lượng dự trữ của tế bào và cơ thể. Ví dụ, đường lactôzơ là đường sữa, glicôgen là nguồn dự trữ năng lượng ngắn hạn. Tinh bột là nguồn năng lượng dự trữ trong cây.
- Cấu tạo nên tế bào và các bộ phận của cơ thể. Xenlulôzơ là loại đường cấu tạo nên thành tế bào thực vật, kitin cấu tạo nên thành tế bào nấm và bộ xương ngoài của nhiều loài côn trùng hay một số loài động vật khác.
Cacbohiđrat liên kết với prôtêin tạo nên các phân tử glicôprôtêin là những bộ phận cấu tạo nên các thành phần khác nhau của tế bào.