Marcin Błaszczyk Biologia I genetyka

Węglowodany (cukry) są związkami organicznymi o ogólnym 
sumarycznym wzorze chemicznym C
n
H
2n
O
n
(z wyjątkami). Występują 
w postaci pojedynczych cząsteczek (monomerów), jako cukry proste 
(monosacharydy) lub jako większe cząsteczki, w których monomery 
połączone są ze sobą wiązaniem glikozydowym (ryc. 2). Jest ono 
utworzone pomiędzy anomerycznym atomem węgla jednej cząsteczki 
cukru prostego a atomem tlenu grupy hydroksylowej drugiej cząsteczki 
(powstaje wiązanie O-glikozydowe). Często anomeryczny atom węgla 

---

15 
jednej cząsteczki cukru prostego może być też połączony z atomem azotu 
grupy aminowej drugiej cząsteczki (powstaje wiązanie N-glikozydowe).
W reakcjach tych najczęściej biorą udział grupy funkcyjne I atomu węgla 
jednej cząsteczki i IV atomu drugiej cząsteczki. Atom węgla anomeryczny 
to ten, przy którym grupa hydroksylowa może zajmować pozycje po 
różnych stronach cząsteczki, dzięki czemu cukry mogą występować 
w odmianach stereoizomerycznych.
W zależności od liczby monomerów, w cząsteczce wyróżnia się 
dwucukry (disacharydy), trójcukry (trisacharydy), cukry złożone z większej 
liczby monomerów (oligosacharydy i polisacharydy).
a) 
C
O
O
O
O
O
O
H H
H
H
H
H
2
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
O
O
OH
OH
OH
OH
b) 
C
C
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
2
2
Ryc. 2. Budowa węglowodanów: a) budowa cząsteczki D-glukozy w formie 
łańcuchowej i cyklicznej (pierścieniowej), b) budowa cząsteczki 
dwucukru maltozy. Wiązanie glikozydowe wycieniowano. W razie 
jego hydrolizy powstałyby dwie cząsteczki glukozy 
 
Do cukrów prostych należą: 
 triozy (3 atomy węgla): aldehyd glicerynowy, dihydroksyaceton, 
 tetrozy (4 atomy węgla): treoza, erytroza, 
 pentozy (5 atomów węgla): ryboza, deoksyryboza, rybuloza, 
 heksozy (6 atomów węgla): glukoza, fruktoza, galaktoza. 

---

16 
Disacharydami są m.in.: 
 sacharoza (fruktoza + glukoza), 
 laktoza (D-galaktoza + D-glukoza), 
 maltoza (glukoza + glukoza, wiązanie α-1,4-glikozydowe),
 celobioza (glukoza + glukoza, wiązanie β-1,4-glikozydowe). 
Do polisacharydów zaliczamy m.in.: 
 skrobię (glukoza + glukoza, wiązanie α-1,4-glikozydowe) stanowiącą 
podstawowy materiał zapasowy w komórkach roślinnych, występującą 
w postaci amylozy i amylopektyny (z rozgałęzionymi łańcuchami), 
 glikogen (glukoza + glukoza, wiązanie α-1,4-glikozydowe i α-1,6-
glikozydowe) o silnie porozgałęzianych cząsteczkach, stanowi materiał 
zapasowy w komórkach zwierzęcych, 
 celulozę ((glukoza + glukoza)
n
, n = kilkanaście-kilkaset tysięcy; 
wiązanie β-1,4-glikozydowe), będącą podstawowym składnikiem ścian 
komórkowych, 
 pektyny, 
 chitynę. 
Węglowodany mogą łączyć się z innymi związkami organicznymi, 
białkami lub lipidami, tworząc glikoproteiny lub glikolipidy. 
Węglowodany są podstawowym materiałem energetycznym dla 
komórek. Szczególne miejsce zajmuje w metabolizmie glukoza, łatwa do 
rozłożenia na związki prostsze, a także do spolimeryzowania w wielocukry 
pełniące funkcje strukturalne lub będące energetycznym materiałem 
zapasowym. 
Białka zbudowane są z podjednostek – aminokwasów. 
Aminokwasy są związkami organicznymi, zawierającymi w cząsteczce 
grupy funkcyjne: aminową (-NH
2
) i karboksylową (-COOH) (ryc. 3). 
W przyrodzie występuje ponad 300 aminokwasów, ale wyróżnia się 20 
stanowiących podstawowy budulec białek budujących organizmy żywe. 
Tylko tych 20 aminokwasów jest kodowanych w DNA. Mogą one 
występować w podstawowej formie lub ulegać przekształceniom (np. 
przez dodanie grup funkcyjnych), co zwiększa liczbę aminokwasów 
obserwowanych w komórkach. 

---

17 
O
OH
NH
2
H N
2
NH
NH
2
+
Arginina
Aminokwasy o hydrofobowych łańcuchach bocznych:
A (Ala)
L (Leu)
I (Ile)
M (Met)
F (Phe)
W (Trp)
Y (Tyr)
V (Val)
R (Arg)
H (His)
K (Lys)
C (Cys)
G (Gly)
P (Pro)
S (Ser)
T (Thr)
N (Asn)
Q (Gln)
Aminokwasy z ładunkiem elektrycznym na łańcuchach bocznych:
Pozostałe:
O
N
OH
NH
2
Histydyna
NH
2
Alanina
O
OH
NH
2
Leucyna
O
OH
NH
2
Izoleucyna
O
OH
NH
2
S
Metionina
O
OH
NH
2
Walina
O
OH
NH
2
Fenyloalanina
O
OH
NH
2
OH
Seryna
O
OH
NH
2
O
H
Treonina
O
OH
NH
2
O
NH
2
Asparagina
O
OH
NH
2
O
NH
2
Glutamina
O
OH
NH
2
S H
Cysteina
O
OH
NH
2
Glicyna
O
OH
NH
2
NH
3
Lizyna
O
OH
NH
2
+
Kwas 
asparaginowy
D (Asp)
O
O
O
OH
NH
2
-
E (Glu)
O
O
Kwas
glutaminowy
O
OH
NH
2
-
Prolina
O
OH
NH
Tryptofan
O
OH
NH
2
NH
OH
Tyrozyna
O
OH
NH
2