Karbonhidrat, karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O) atomlarından oluşan, genellikle hidrojen-oksijen atomu oranı (suda) 2:1 olan bir biyomoleküldür ve dolayısıyla ampirik (deneysel) formülü Cm(H2O)n şeklindedir. m, n'den farklı da olabilir olmaya da bilir. Ancak, tüm karbonhidratlar bu kesin stokiyometrik tanıma uymaz (örneğin üronik asitler, fukoz gibi deoksi şekerler) ve bu tanıma uyan tüm kimyasallar otomatik olarak karbonhidratlar (örneğin formaldehit ve asetik asit) olarak sınıflandırılmaz.
Deoksiriboz veya bilinen adlarıyla D-Deoksiriboz ve 2-deoksiriboz, beş karbon atomu içeren ve aldehit grubu barındıran aldopentozların bir üyesidir. Deoksiriboz, penton riboz şekerinin 2 pozisyonundaki hidroksil grubunun hidrojen ile yer değiştirmesiyle oluşur, yani bu bir oksijen atomunun kaybı ile sonuçlanır. Hidroksil grubunun değişmesi aynı zamanda, halka yapısını C3'-endo pozisyonundan C2'-endo olacak şekilde değiştirir. Bu molekül, 1929 yılında Phoebus Levene tarafından keşfedilmiştir ve DNA nükleik asidinin önemli bir yapıtaşıdır.
Basit bir şeker (monosakkarit) olan glukoz yaşam için en önemli karbonhidratlardan biridir. Hücreler onu bir enerji kaynağı ve metabolik reaksiyonlarda bir ara ürün olarak kullanırlar. Glukoz fotosentezin ana ürünlerinden biridir ve hücresel solunum onunla başlar.
Nükleik asitler, bütün canlı hücrelerde ve virüslerde bulunan, nükleotid birimlerden oluşmuş polimerlerdir. En yaygın nükleik asitler deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA)'dır. İnsan kromozomlarını oluşturan DNA milyonlarca nükleotitten oluşur. Nükleik asitlerin başlıca işlevi genetik bilgi aktarımını sağlamaktır.
Hidroliz işlemi suyu oluşturan hidrojen ve oksijen elementlerinin birbirinden ayrılması ile sonuçlanan bir işlemdir. Bazı kaynaklarda hidroliz, moleküllerin su ilavesiyle daha fazla sayıda parçacık oluşturması olarak da geçer. Hidroliz, su ile bir kimyasal bağın parçalanmasıdır yani bir kimyasal reaksiyondur. Hidroliz genel olarak suyun nükleofil olduğu ikame(yer değiştirme reaksiyonu), eliminasyon(organik reaksiyon türü) ve solvasyon (çözme) reaksiyonları için kullanılır.
Nişasta, farin veya amidon, suda çözünmeyen, kompleks bir karbonhidrat. Bitkiler tarafından fazla glikozu depolamak için kullanılır. Endüstride tutkal, kâğıt ve tekstil yapımında kullanılır. Gıda sanayisinde kıvamlandırıcı, yemek yapımında sıvıları koyulaştırmakta kullanılır. Çoğunlukla tahıllardan ve patatesten elde edilen tatsız ve kokusuz bir tozdur.
Molekül, birbirine bağlı gruplar halindeki atomların oluşturduğu kimyasal bileşiklerin en küçük temel yapısına verilen addır. Diğer bir ifadeyle bir molekül bir bileşiği oluşturan atomların eşit oranlarda bulunduğu en küçük birimdir. Moleküller yapılarında birden fazla atom içerirler. Bir molekül aynı iki atomun bağlanması sonucu ya da farklı sayılarda farklı atomların bağlanması sonucunda oluşabilirler. Bir su molekülü 3 atomdan oluşur; iki hidrojen ve bir oksijen. Bir hidrojen peroksit molekülü iki hidrojen ve 2 oksijen atomundan oluşur. Diğer taraftan bir kan proteini olan gamma globulin 1996 sayıda atomdan oluşmakla birlikte sadece 4 çeşit farklı atom içerir; hidrojen, karbon, oksijen ve nitrojen. Molekülleri oluşturan kimyasal bağlara Moleküler bağlar denir. Bunlar kovalent, iyonik ve metalik bağlardır.
Maltlama tahıl tohumlarının çimlendirilip sonra bitki oluşamadan kurutulması işlemidir. Malt terimi bu işlemin çeşitli ürünleri için kullanılır:
- Bu işlemin uygulanmış olduğu tohumlar, örneğin maltlanmış arpa.
- Bu tohumlardan elde edilen, maltoz ağırlıklı şeker, "bira maltı".
Sakkaroz veya diğer adlarıyla sükroz veya çay şekeri, C12H22O11 formülüyle gösterilen ve bir glukoz ve bir fruktoz molekülünün bir araya gelmesiyle meydana gelen disakkarittir. Sakkarozun sistematik adı β-D-fruktofuranozil-(2→1)-α-D-glukopiranosit şeklindedir. İnsan beslenmesinde çok önemli bir yere sahip olan sükroz, sadece bitkiler tarafından üretilir. Sakkarozun dünyadaki toplam yıllık üretim miktarı 150 milyon tonun üzerindedir.
Aspergillus, dünyanın her yerine yayılmış yaklaşık 200 mantar (küf) türünden oluşmuş bir cinstir. Yuvarlak hücrelerden oluşmuş mayalardan farklı olarak, Aspergilluslar hif olarak adlandırılan hücre zincirlerinden oluşan ipliksi mantar türleridir. Doğada saman ve çürüyen bitki artıklarında yaşarlar.Hayvanlarda, özellikle kuşlarda solunumla ilgili ciddi bir hastalık olan Asperjilloz hastalığına yol açar.
Oksijenli solunum, organik besinlerden oksijen yoluyla ATP elde etme işidir. Hücrelerdeki bazı kimyasal tepkimelerde kullanılan enerjinin oksijen kullanılarak açığa çıkarılması demektir. Biyoloji ders kitapları sık sık hücresel solunum sırasında glikoz molekülü başına 38 ATP molekülü üretildiğini söylese de sızıntılı zarların yanı sıra mitokondriyal matrikse pirüvat ve ADP hareketinin maliyetinden dolayı %100 verim olamayacağından bu sayıya asla ulaşılmaz, mevcut tahminler glikoz başına 29 ilâ 30 ATP dolayındadır.
Etanol fermantasyonu, solunumda oksijen kullanmayan canlılar için bir fermantasyon biçimidir.
Ksiloz veya odun şekeri, beş karbon içeren aldozlar anlamına gelen aldopentozların bir üyesidir. Bu molekülün formülü C5H10O5 olup, bir aldehit (CHO) grubu içerir. Molekül ağırlığı 150.13 g/mol'dür.
β-Glukanlar (beta-glukanlar) β-glikozidik bağlarla birbirine bağlanmış D-glukoz monomerlerinden oluşan polisakkaritlerdir. β-Glukanlar, moleküler kütleleri, çözünürlükleri, viskoziteleri ve üç boyutlu şekilleri bakımından büyük çeşitlilik gösterirler. En yaygın olarak bitkilerde selüloz, tahıl tohumlarında kepek, ekmek mayası'nın hücre duvarı, bazı fungus, mantar ve bakterilerde bulunur. Bazı beta-glukan türleri insan beslenmesi için faydalıdır, suda çözünür lif katkısı olarak ve kıvamlandırıcı olarak kullanılırlar. Ancak biracılıkta beta-glukanlar bir sorun sayılır.
Dekstrinler nişasta ya da glikojenin hidrolizi ile üretilen düşük moleküler ağırlıklı bir karbonhidrat grubudur. Dekstrinler α-(1→4) ya da α-(1→6) glikosidik bağları ile bağlanmış D-glikoz birimlerinin polimer karışımlarıdır.
Alfa-amilaz, (α-amilaz), nişasta ve glikojen gibi alfa bağlantılı büyük polisakkaritlerin alfa bağlarını bunlardan daha kısa zincirler oluşturan dekstrin ve maltoza hidrolize eden bir enzimdir.
Alkin halojenürlerin katıldıkları bir başka tepkime çeşidiyse ayrılma tepkimeleridir. Bu tepkime esnasında molekülün yapısında bulunan XY gibi bir molekül alkil halojenürlerin yapısından ayrılır bunun sonucunda da çoklu bağlar oluşmaktadır.
Gıda kimyası gıdada bulunan başlıca bileşenleri, gıdayı oluşturan renkleri, tatları ve meydana gelen reaksiyonlar gibi pek çok farklı konuları ele almaktadır.
Tetrasakkaritler, hidroliz ile farklı monosakkaritlerden dört molekül alınıp dehidrasyon tepkimeleri ile birleştirilmesi ile oluşan bir karbonhidrat çeşididir. Tetrasakkaritler, üç eşdeğer su ile dört monosakkarit biriminden (basit şekerler) oluşur. Tetrasakkaritte, monosakkarit birimleri, üç glikosidik bağ yoluyla birbirine kovalent olarak bağlanır. Oligosakkaritler grubuna aittirler. Bir tetrasakkaritin genel formülü C24H42O21 şeklindedir.
Şaraptaki şekerler şarap yapımını mümkün kılan doğa olayının merkezindedir. Fermantasyon işleminde, şarap üzümlerinden gelen şekerler parçalanır ve maya tarafından alkole (etanol) ve karbon dioksite dönüştürülür. Üzümler, yapraklardan fotosentez ile üretilen sakaroz moleküllerinin yer değiştirmesi yoluyla asmada büyürken şeker biriktirir. Olgunlaşmada sakaroz molekülleri invertaz enzimi tarafından hidrolize (ayrılır) edilip glukoz ve fruktoz'a dönüşür. Hasat zamanına kadar, üzümün %15 ila %25'i basit şekerlerden oluşur. Hem glikoz hem de fruktoz, altı-karbonlu şekerdir ancak üzümde üç, dört, beş ve yedi karbonlu şekerler de bulunur. Beş karbonlu arabinoz, ramnoz ve ksiloz gibi şekerler fermantasyondan sonra hala şarapta mevcut olduğundan, tüm şekerler mayalanabilir değildir. Çok yüksek şeker içeriği, belirli bir (yüksek) alkol içeriğine ulaşıldığında mayayı öldürür. Bu nedenle hiçbir şarap tamamen "sek" tamamen mayalanmaz. Şarabın alkol içeriğini belirlemede şekerin rolü, şarap yapımında yalnızca alkol içeriğini artırmak için şaptalizasyon olarak bilinen süreçte bazen şarap üreticilerini şeker eklemeye teşvik eder.
