Kohlenhydrate sind ein wesentlicher Bestandteil allen organischen Lebens auf diesem Planeten. Sowohl Pflanzen als auch Tiere verwenden Kohlenhydrate als primäre Energiequelle, die den Körper auf dem grundlegendsten Niveau hält. Kohlenhydrate erfüllen auch andere Bedürfnisse, indem sie bei der Synthese anderer Chemikalien helfen und den Zellen im Körper Struktur verleihen.
Energiequelle
Sowohl Pflanzen als auch Tiere verwenden Kohlenhydrate als Energiequelle, die für die Durchführung normaler Funktionen wie Wachstum, Bewegung und Stoffwechsel unerlässlich ist. Kohlenhydrate speichern Energie in Form von Stärke, die je nach Kohlenhydratart Einfach- oder Komplexzucker liefern. Komplexe Zucker, bekannt als Polysaccharide, liefern eine stetige Energiezufuhr, während einfachere Zucker, Monosaccharide und Disaccharide einen schnelleren Ruck vor dem Auflösen liefern. Tiere erhalten diese Stärke durch Nahrungsmittel, insbesondere solche aus Pflanzen wie Getreide und Brot. Pflanzen stellen ihre eigenen Kohlenhydrate durch Photosynthese her, indem sie die vom Licht absorbierte Energie nutzen, um Kohlendioxid und Wasser zu komplexeren organischen Molekülen zu kombinieren.
Biochemische Synthese
Die Verarbeitung von Kohlenhydraten hat den Nebeneffekt, dass sie bei der Verarbeitung anderer im Körper vorhandener Chemikalien hilft. Beim Abbau von Kohlenhydraten setzen sie Kohlenstoffatome frei. Diese dienen als Rohstoff für einen Großteil der Biochemie eines Organismus, da sich der Kohlenstoff dann mit anderen Chemikalien im Körper verbinden kann. Die komplexe Polysaccharidstruktur einiger Kohlenhydrate, deren Verarbeitung eine Weile dauert, hilft dabei thus Bereitstellung von Kohlenstoffatomen über einen längeren Zeitraum, sodass die Funktionen weiterlaufen können regelmäßig.
Strukturelle Funktion
Verschiedene Kohlenhydrate, insbesondere solche in Form von Polysacchariden, tragen zum Aufbau der Zellstruktur bei. Insbesondere bei Pflanzen bildet Cellulose eine feste Wand um die Pflanzenzellen, die der Pflanze ihre Struktur verleiht; Der Kohlenhydratstoffwechsel setzt Chemikalien frei, die bei der Stärkung dieser Struktur helfen. Da Pflanzen kein Skelett oder eine andere tragende Form haben, bilden diese Zellwände den Rahmen, durch den Pflanzen stehen und sich ausdehnen können. In gewisser Weise ist es die Verarbeitung von Kohlenhydraten, die verhindert, dass Pflanzen umfallen oder flach auf dem Boden liegen.
Andere Funktionen
Neben den primären Funktionen von Kohlenhydraten erfüllen verschiedene Polysaccharide weitere Funktionen im organischen Leben. Heparin, ein komplexes Kohlenhydrat, wird häufig als injizierbares Antikoagulans verwendet, bei dem der Abbau des Zuckers hilft, Blutgerinnsel zu verhindern. Kohlenhydrate dienen auch als Antigene, Stoffe, die die Bildung von Antikörpern für das Immunsystem auslösen. Andere Kohlenhydrate liefern Hormone, wie das follikulär stimulierende Hormon (FSH), das bei der Eisprung und Glykoprotein, das die Zell-Zell-Interaktion unterstützt, wie z. B. zwischen Antigenen und Antikörper.