Функция углеводов кратко: Функции углеводов.

Содержание

основные функции в клетке простых и сложных: в чем заключается строительная, защитная и энергетическая роль

Для поддержания нормальной жизнедеятельности человеку необходимо употреблять белки, жиры и углеводы. И ни один элемент нельзя взять и перестать принимать. Недостаток каждого из них может привести к тяжелым последствиям или даже к смерти.

Что такое углеводы

Углеводы

Так называют органические вещества, состоящие из молекул сахара. Эти соединения получили свое название из-за своего состава – углерод и вода, которые соединяются между собой. По-другому их называют сахаридами. В зависимости от количества молекул сахара их делят на моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды.

Клетки какого организма наиболее богаты ими? Наиболее богаты углеводами растения: содержание сахаров – до 80%, а у животных их не более 3%.

Сахариды играют важную роль. Главными их предназначениями являются:

энергетическая;
строительная;
рецепторная;
защитная;
запасающая;
регуляторная;
метаболическая.

Следовательно, видна их важность в целом, без них невозможно представить существование животных и растений. А какова роль углеводов в клетке? В чем заключаются их главные миссии – строительная и энергетическая? Рассмотрим подробнее.

Это интересно! Что такое пластический и энергетический обмен

Строительная

Строительная, или структурная, – это основная функция углеводов, которая заключается в том, что это строительный материал для клеток. Какие углеводы выполняют в клетке строительную миссию? В ней участвуют целлюлоза, хитин, рибоза и дезоксирибоза.

Так, например, у грибов и членистоногих строительную функцию выполняет хитин, а целлюлоза (полисахарид) – у растений. Таким образом придается прочность клетке. У растительной содержание целлюлозы достигает 40%, поэтому они хорошо держат форму. Структурная функция мальтозы – обеспечение образования новых клеток прорастающих семян.

Углеводы, роль в клетке

Рибоза и дезоксирибоза участвуют в построении таких молекул, как РНК, ДНК, АТФ и другие. Образование новых молекул происходит постоянно, а с разрушением старых освобождается свободная энергия. При построении мембраны цитоплазмы также проявляется рецепторная функция углеводов, а именно передаются сигналы из внешнего мира.

Таким образом, строительная функция углеводов имеет большое значение для всех процессов, как и энергетическая.

Энергетическая функция

Это основная роль таких органических соединений, и только они дают больше всего энергии. Так, при распаде 1 грамма освобождается 4,1 ккал (38,9 кДж) и 0,4 грамма воды. Такой энергии не может дать ни один другой элемент клетки, поэтому они обеспечивают весь организм нужным ее количеством. Именно они поддерживают тонус, придают жизненные силы и энергию, а главное – позволяют организмам существовать.

Энергетическую миссию выполняют мальтоза, сахароза, фруктоза и глюкоза. Они служат источниками клеточного дыхания, энергией для прорастания семян, фотосинтеза и других важных биологических процессов.

[stop]Важно! Шоколадки, конфеты и другие сладости, помимо выделения гормона радости, также содержат огромное количество сахаридов, поэтому и являются отличным источником энергии и заряда бодрости. Это и есть главная функция простых углеводов в клетке.[/stop]

Такая энергия позволяет человеку активно заниматься спортом, умственной деятельностью, а также участвуют во многих жизненно важных системах:

газообменная;
выделительная;
кровеносная;
строительная и другие.

Поэтому без энергетической подпитки человек не сможет нормально существовать.

Защитная

Защитная функция очень важна. Практически в каждом органе существуют железы, которые выделяют некий секрет. А он, в свою очередь, большей частью состоит из сахаров. Этот секрет защищает внутренние органы, например выделительные или органы ЖКТ, от внешних факторов – микробов, химических или механических.

Углеводы

Защиту обеспечивают, по большей части, моносахариды – гепарин, хитин, камедь и слизь. А значит, это главная роль моносахаридов. Так, например, простой моносахарид хитин – оболочка панциря членистоногих и грибов. А гепарин выполняет миссию антикоагулянта. Также у растений существуют свои защитные механизмы – шипы и колючки, которые состоят из целлюлозы. Камедь и слизь возникает при травмах оболочки растений, для образования защитного слоя в местах травм.

Запасающая

Запасающая роль напрямую связана с энергетической ролью сахаров. Ведь энергия, которая поступает в организм, тратится не полностью, часть ее откладывается. Во время «аварийных ситуаций» она освобождается, например, во время голода или заболевания, для борьбы с вирусом.

Для этого предназначены следующие соединения:

крахмал (инулин) – содержится в растениях;
целлюлоза – также в растительных организмах;
лактоза – в молоке млекопитающих животных;

гликоген (животный жир) – в организме животных и людей.

Верблюжий жир служит не только запасом нужной энергии, но и может расщепляться в воду.

Таким образом, полисахариды помогают поддерживать нормальную жизнедеятельность.

Регуляторная

Под ней подразумевают способность сахаридов регулировать количество некоторых веществ в организме. Так, например, глюкоза, которая содержится в крови, регулирует гомеостаз и осмотическое давление. А клетчатка, которая плохо усваивается человеческим организмом, имеет грубую структуру, благодаря чему раздражает рецепторы желудка и быстрее продвигается в нем.

Метаболическая

Проявляется в способности моносахаридов синтезироваться в важные элементы для поддержания жизнедеятельности – полисахариды, нуклеотиды, аминокислоты и другие. Все это жизненно важно, поэтому углеводосодержащие продукты

должны быть в рационе всегда.

Продукты с большим количеством сахаридов

Стоит помнить, что у растений сахариды синтезируются при фотосинтезе, но у животных они никак не появляются сами по себе. Получить нужную их дозу можно только с помощью еды.

Углеводы

Самое большое количество сахаридов содержится в рафинаде и меде. Сахар и рафинад целиком углеводны, а мед содержит глюкозу и фруктозу – до 80% от общей массы.

Большое содержание их в продуктах растений. Наибольшее количество во фруктах, ягодах, овощах, корнеплодах. Большой процент содержания в макаронах, сладостях, в мучных изделиях и продуктах брожения (пиве).

[stop]Важно! В продуктах животного происхождения углеводов очень мало. Например, лактоза – молочный сахар, содержится в молоке млекопитающих животных.[/stop]

Важно помнить, что сахариды, особенно быстрые, являются источниками ожирения человеческого организма. Поэтому употреблять их нужно в очень ограниченном количестве, так, например, сладкое и хлебобулочные изделия, лучше убрать из рациона или свести к минимуму.

Роль углеводов в жизни клетки

Углеводы — их функции, значение, где содержатся

Выводы

Углеводные соединения играют важную роль, без них живое просто перестанет существовать. Растения синтезируют их при фотосинтезе, с помощью хлорофиллов. А вот человек и животные их не синтезируют, именно поэтому нужно потреблять суточную норму из пищи. Наибольшее их количество содержится во фруктах, ягодах, хлебе, сладостях. А чистым сахаридом является сахар.

Функции углеводов. Функция углеводов в клетке :: SYL.ru

Для полноценной работы и поддержания жизнедеятельности человеческому организму необходимы белки, жиры и углеводы. Причем их состав должен быть сбалансированным. Углеводы являются важным источником энергии, они необходимы для стабильной работы всех систем организма. Однако функции углеводов не ограничиваются только обеспечением энергии.

Углеводы и их классификация

Углеводами принято считать органические вещества, которые состоят из углерода, водорода и кислорода. Иначе их еще называют сахаридами. Они получили широкое распространение в природе: так, растительные клетки на 70-80% состоят из углеводов в пересчете на сухое вещество, животные – всего на 2%. Функции углеводов в организме предполагают, что они играют важную роль в энергетическом балансе. В большей степени они откладываются в печени в виде гликогена и при необходимости расходуются.

В зависимости от величины молекулы углеводы делят на 3 группы:

Моносахара – состоят из 1 молекулы углевода (еще их называют кетозами или альдозами). Кстати, всем известные глюкоза и фруктоза являются моносахарами.
Олигосахара – состоят из 2-10 молекул или моносахаров. Это лактоза, сахароза и мальтоза.
Полисахара – содержат в своем составе более 10 молекул. К полисахарам относят крахмал, гиалуроновую кислоту и другие.

Чтобы лучше понять значение этих веществ для организма, необходимо выяснить, какие функции углеводов есть.

Энергетическая функция

Углеводы – это один из важных источников энергии для организма. Энергия выделяется при окислении под влиянием ферментов. Так, при расщеплении 1 грамма углеводов образуется 17,6 кДж энергии. В результате окисления и освобождения энергии образуется также вода и углекислый газ. Такой процесс играет большую роль в энергетической цепочке живых организмов, поскольку углеводы могут расщепляться с выделением энергии как в присутствии кислорода, так и без него. А это очень важно при дефиците кислорода. Источниками служат гликоген и крахмал.

Строительная функция

Структурная или строительная функция углеводов в клетке состоит в том, что они являются строительным материалом. Клеточные стенки растений состоят из целлюлозы на 20-40%, а она, как известно, придает высокую прочность. Вот почему клетки растений хорошо поддерживают свою форму и защищают таким образом внутриклеточные соки.

Хитин также является строительным материалом и является главным компонентом оболочек грибов и внешнего скелета членистоногих. Некоторые олигосахара присутствуют в составе цитоплазмы клеток животных и образуют гликокаликс. Углеводсодержащие компоненты играют роль рецептора и принимают сигналы из окружающей среды, затем передают информацию клеткам.

Защитная функция

Слизь (вязкий секрет), которая образуется разными железами, содержит большое количество углеводов и его производных. В комплексе они защищают дыхательные пути, половые органы, органы пищеварения и другие от воздействий окружающей среды (химических, механических факторов, проникновения патогенных микроорганизмов). Гепарин предотвращает свертывание крови и входит в состав противосвертывающей системы. Таким образом, защитные функции углеводов просто необходимы живому организму.

Запасающая функция

Полисахариды являются запасным питательным веществом любого организма, они играют роль главного поставщика энергии. Поэтому запасающая и энергетическая функции углеводов в организме тесно взаимодействуют.

Регуляторная функция

Продукты, которыми питается человек, содержат много клетчатки. Благодаря грубой структуре она раздражает слизистую ткань желудка и кишечника, при этом обеспечивая перистальтику (продвижение пищевого комка). В крови содержится глюкоза. Она регулирует осмотическое давление в крови и поддерживает стабильность гомеостаза.

Все перечисленные функции углеводов играют важную роль в жизнедеятельности организма, без которых просто невозможна жизнь.

В каких продуктах больше углеводов

Самыми известными считаются глюкоза и фруктоза. Рекордное количество содержится в натуральном меде. По сути, мед – это совместный продукт растительного и животного мира.

В продуктах животного происхождения меньше углеводов. Самым ярким представителем является лактоза, больше известная как молочный сахар. Она содержится в молоке и молочных продуктах. Лактоза необходима при заселении кишечника полезными бактериями, а они, в свою очередь, предотвращают опасные для здоровья процессы брожения в кишечнике.

Человек основную массу углеводов получает с пищей растительного происхождения. Например, много глюкозы в вишне, винограде, малине, персиках, тыкве, сливе и яблоках. Источником фруктозы служат все вышеперечисленные ягоды и фрукты, а также смородина. Сахарозу мы получаем из свеклы, земляники, моркови, слив, дыни и арбуза. Плоды и овощи также богаты полисахаридами, особенно много их в оболочке. Источником мальтозы являются кондитерские лакомства и хлебобулочные изделия, а также крупы, мука и пиво. А рафинад, к которому мы все так привыкли, представляет собой сахарозу почти в 100% виде. Это результат жесткой очистки. Углеводы выполняют функции, обеспечивающие нормальную работу всех органов, поэтому важно употреблять достаточное количество овощей и фруктов, чтобы не нарушить естественный баланс.

Мнение диетологов

Такие свойства полисахаридов, как медленное расщепление крахмала, плохая усвояемость грубых волокон и наличие пектина привлекают внимание диетологов. Большинство из них рекомендует включать в рацион до 80% полисахаридов. Если уж хочется булочек и выпечки – то только из муки грубого помола, ягоды следует употреблять в свежем виде. Ну а кондитерские изделия лучше позволять себе только по праздникам, поскольку в них содержится большое количество «быстрых» углеводов, которые могут привести к резкому увеличению массы тела. Иными словами, пирожные и торты – это верный путь к лишним килограммам. Все, что не потратилось, организм откладывает в печени в виде гликогена. Избыток углеводов в организме может вызвать серьезное заболевание – сахарный диабет. Поэтому диетологи советуют употреблять все в меру: и сладкое, и мучное. Только так удастся сохранить баланс, функция углеводов в клетке и в организме в целом не нарушится. Если не забывать об этом, питание всегда будет правильным и сбалансированным.

Таким образом, функции углеводов играют важную роль в жизни организма, главное — научиться понимать «язык» своего тела и стремиться к здоровому образу жизни.

Дистанционный репетитор — онлайн-репетиторы России и зарубежья

КАК ПРОХОДЯТ
ОНЛАЙН-ЗАНЯТИЯ?

Ученик и учитель видят и слышат
друг друга, совместно пишут на
виртуальной доске, не выходя из
дома!

КАК ВЫБРАТЬ репетитора

Выбрать репетитора самостоятельно

ИЛИ

Позвонить и Вам поможет специалист

8 (800) 333 58 91

* Звонок является бесплатным на территории РФ
** Время приема звонков с 10 до 22 по МСК

ПОДАТЬ ЗАЯВКУ

Россия +7Украина +380Австралия +61Белоруссия +375Великобритания +44Израиль +972Канада, США +1Китай +86Швейцария +41

Выбранные репетиторы

Заполните форму, и мы быстро и бесплатно подберем Вам дистанционного репетитора по Вашим пожеланиям.
Менеджер свяжется с Вами в течение 15 минут и порекомендует специалиста.

Отправляя форму, Вы принимаете Условия использования и даёте Согласие на обработку персональных данных

Вы также можете воспользоваться
расширенной формой подачи заявки

Как оплачивать и СКОЛЬКО ЭТО СТОИТ

от
800 до 5000 ₽

за 60 мин.

и зависит

ОТ ОПЫТА и
квалификации
репетитора

ОТ ПОСТАВЛЕННЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ
(например, подготовка к олимпиадам, ДВИ стоит дороже, чем подготовка к ЕГЭ)

ОТ ПРЕДМЕТА (например, услуги репетиторовиностранных языков дороже)

Оплата непосредственно репетитору, удобным для Вас способом

Почему я выбираю DisTTutor

БЫСТРЫЙ ПОДБОР
РЕПЕТИТОРА И
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПОДХОД

ОПТИМАЛЬНОЕ
СООТНОШЕНИЕ ЦЕНЫ И
КАЧЕСТВА

ПРОВЕРЕНЫ ДОКУМЕНТЫ ОБ ОБРАЗОВАНИИ У ВСЕХ РЕПЕТИТОРОВ

НАДЕЖНОСТЬ И ОПЫТ.
DisTTutor на рынке с 2008 года.

ПРОВЕДЕНИЕ БЕСПЛАТНОГО, ПРОБНОГО УРОКА

ЗАМЕНА РЕПЕТИТОРА, ЕСЛИ ЭТО НЕОБХОДИМО

375497 УЧЕНИКОВ ИЗ РАЗНЫХ СТРАН МИРА
уже сделали свой выбор

И вот, что УЧЕНИКИ ГОВОРЯТ
о наших репетиторах

Владимир Александрович Кузьмин

Тренинг у Кузьмина В. А. проходил в экстремальных условиях. Мой модем совершенно не держал соединение. За время часового тренинга связь прерывалась практически постоянно. Ясно, что в таких условиях чрезвычайно непросто чему-то учить. Однако Владимир Александрович проявил удивительную выдержку и терпение. Неоднократно он перезванивал мне на сотовый телефон, чтобы дать пояснения или комментарии. Ценой больших усилий нам удалось рассмотреть три программы: ConceptDraw MINDMAP Professional Ru, GeoGebra и Ultra Flash Video FLV Converter. Владимир Александрович открыл мне курс на платформе dist-tutor.info и научил подключать и настраивать Виртуальный кабинет, порекомендовав изучать возможности этого ресурса, чтобы постепенно уходить от использования Skype.

В итоге, занятие мне очень понравилось! Спокойное объяснение материала, дружелюбный настрой, подбадривание дистанционного ученика даже в самых непростых ситуациях — вот далеко не полный перечень качеств Владимира Александровича как дистанционного педагога. Мне следует учиться у такого замечательного репетитора!

Вячеслав Юрьевич Матыкин

Чулпан Равилевна Насырова

Я очень довольна репетитором по химии. Очень хороший подход к ученику,внятно объясняет. У меня появились сдвиги, стала получать хорошие оценки по химии. Очень хороший преподаватель. Всем , кто хочет изучать химию, советую только её !!!

Алина Крякина

Надежда Васильевна Токарева

Мы занимались с Надеждой Васильевной по математике 5 класса. Занятия проходили в удобное для обоих сторон время. Если необходимо было дополнительно позаниматься во внеурочное время, Надежда Васильевна всегда шла навстречу. Ей можно было позванить, чтобы просто задать вопрос по непонятной задачке из домашнего задания. Моя дочь существенно подняла свой уровень знаний по математике и начала демонстрировать хорошие оценки. Мы очень благодарны Надежде Васильевне за помощь в этом учебном году, надеемся на продолжение отношений осенью.

Эльмира Есеноманова

Ольга Александровна Мухаметзянова

Подготовку к ЕГЭ по русскому языку мой сын начал с 10 класса. Ольга Александровна грамотный педагог, пунктуальный, ответственный человек. Она всегда старается построить занятие так, чтобы оно прошло максимально плодотворно и интересно. Нас абсолютно все устраивает в работе педагога. Сотрудничество приносит отличные результаты, и мы его продолжаем. Спасибо.

Оксана Александровна

Клиентам

Репетиторы по математике
Репетиторы по русскому языку
Репетиторы по химии
Репетиторы по биологии
Репетиторы английского языка
Репетиторы немецкого языка

Репетиторам

Регистрация
Публичная оферта
Библиотека
Бан-лист репетиторов

Партнеры

ChemSchool
PREPY. RU
Class

Строение, свойства и функции углеводов

Углеводами называют вещества с общей формулой C_n(H₂O)_m, где n и m могут иметь разные значения. Название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих веществ в том же соотношении, что и в молекуле воды. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы, например азот.

Углеводы — одна из основных групп органических веществ клеток. Они представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты биосинтеза других органических веществ в растениях (органические кислоты, спирты, аминокислоты и др.), а также содержатся в клетках всех других организмов. В животной клетке содержание углеводов находится в пределах 1-2 %, в растительных оно может достигать в некоторых случаях 85—90 % массы сухого вещества.

Выделяют три группы углеводов:

моносахариды или простые сахара;
олигосахариды — соединения, состоящие из 2—10 последовательно соединенных молекул простых сахаров (например, дисахариды, трисахариды и т. д.).
полисахариды состоят более чем из 10 молекул простых сахаров или их производных (крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин).

Моносахариды (простые сахара)

В зависимости от длины углеродного скелета (количества атомов углерода) моносахариды разделяют на триозы (C₃), тетрозы (C₄), пентозы (C₅), гексозы (C₆), гептозы (C₇).

Молекулы моносахаридов являются либо альдегидоспиртами (альдозами), либо кетоспиртами (кетозами). Химические, свойства этих веществ определяются прежде всего альдегидными или кетонными группировками, входящими в состав их молекул.

Моносахариды хорошо растворяются в воде, сладкие на вкус.

При растворении в воде моносахариды, начиная с пентоз, приобретают кольцевую форму.

Циклические структуры пентоз и гексоз — обычные их формы: в любой данный момент лишь небольшая часть молекул существует в виде «открытой цепи». В состав олиго- и полисахаридов также входят циклические формы моносахаридов.

Кроме сахаров, у которых все атомы углерода связаны с атомами кислорода, есть частично восстановленные сахара, важнейшим из которых является дезоксирибоза.

Олигосахариды

При гидролизе олигосахариды образуют несколько молекул простых сахаров. В олигосахаридах молекулы простых сахаров соединены так называемыми гликозидными связями, соединяющими атом углерода одной молекулы через кислород с атомом углерода другой молекулы.

К наиболее важным олигосахаридам относятся мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) и сахароза (тростниковый или свекловичный сахар). Эти сахара называют также дисахаридами. По своим свойствам дисахариды блоки к моносахаридам. Они хорошо растворяются в воде и имеют сладкий вкус.

Полисахариды

Это высокомолекулярные (до 10 000 000 Да) полимерные биомолекулы, состоящие из большого числа мономеров — простых сахаров и их производных.

Полисахариды могут состоять из моносахаридов одного или разных типов. В первом случае они называются гомополисахариды (крахмал, целлюлоза, хитин и др.), во втором — гетерополисахариды (гепарин). Все полисахариды не растворимы в воде и не имеют сладкого вкуса. Некоторые из них способны набухать и ослизняться.

Наиболее важными полисахаридами являются следующие.

Целлюлоза — линейный полисахарид, состоящий из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных между собой водородными связями. Каждая цепь образована остатками β-D-глюкозы. Такая структура препятствует проникновению воды, очень прочна на разрыв, что обеспечивает устойчивость оболочек клеток растений, в составе которых 26—40 % целлюлозы.

Целлюлоза служит пищей для многих животных, бактерий и грибов. Однако большинство животных, в том числе и человек, не могут усваивать целлюлозу, поскольку в их желудочно-кишечном тракте отсутствует фермент целлюлаза, расщепляющий целлюлозу до глюкозы. В то же время целлюлозные волокна играют важную роль в питании, поскольку они придают пище объемность и грубую консистенцию, стимулируют перистальтику кишечника.

Крахмал и гликоген. Эти полисахариды являются основными формами запасания глюкозы у растений (крахмал), животных, человека и грибов (гликоген). При их гидролизе в организмах образуется глюкоза, необходимая для процессов жизнедеятельности.

Хитин образован молекулами β-глюкозы, в которой спиртовая группа при втором атоме углерода замещена азотсодержащей группой NHCOCH₃. Его длинные параллельные цепи так же, как и цепи целлюлозы, собраны в пучки.

Хитин — основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.

Функции углеводов

Энергетическая. Глюкоза является основным источником энергии, высвобождаемой в клетках живых организмов в ходе клеточного дыхания (1 г углеводов при окислении высвобождает 17,6 кДж энергии).

Структурная. Целлюлоза входит в состав клеточных оболочек растений; хитин является структурным компонентом покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.

Некоторые олигосахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клетки (в виде гликопротеидов и гликолипидов) и образуют гликокаликс.

Метаболическая. Пентозы участвуют в синтезе нуклеотидов (рибоза входит в состав нуклеотидов РНК, дезоксирибоза — в состав нуклеотидов ДНК), некоторых коферментов (например, НАД, НАДФ, кофермента А, ФАД), АМФ; принимают участие в фотосинтезе (рибулозодифосфат является акцептором СO₂ в темновой фазе фотосинтеза).

Пентозы и гексозы участвуют в синтезе полисахаридов; в этой роли особенно важна глюкоза.

Углеводы как органические молекулы

Содержание

Углеводы – это органические молекулы, которые содержат углерод, водород и кислород в мольном соотношении 1:2:1. Элементы в них объединяются в карбонильную и карбоксильную группы. Их общая формула (CH₂O) n.

Так как первые изученные углеводы содержали водорода и кислорода столько же, сколько и в молекуле воды, они и получили своё название (углерод + вода). Вместе с тем есть молекулы, у которых соотношение указанных в формуле химических элементов иное, а некоторые, кроме того, содержат атомы азота, фосфора или серы, но подробная классификация углеводов рассматривается ниже. Источником углеводов является растения, там они синтезируются в процессе фотосинтеза.

Так как углеводы содержат много углеводородных связей (C-H), высвобождающих энергию при окислении, они хорошо подходят для хранения энергии. Эти вещества входят в состав всех живых организмов. В клетках животных их содержание не превышает 10 % сухой массы, в клетках растений их значительно больше – до 90 %.

Классификация углеводов

Углеводы существуют в нескольких формах: моносахаридов, олигосахаридов (в том числе дисахаридов) и полисахаридов.

Углеводы моносахариды

Самые простые углеводы – моносахариды (греч. μόνος «единственный», лат. saccharum «сахар»), или простые сахара. Могут включать от 3 атомов углерода, но те, что играют роль в запасе энергии, содержат 6 атомов углерода: C₆H₁₂O₆ или (CH₂O)₆.

Структура моносахаридов.

Свойства моносахаридов:

бесцветность;
твёрдость кристаллической решётки;
хорошая растворимость в воде;
способность к кристаллизации;
сладкий вкус,
представление в форме α и β-изомеров.

По количеству атомов углерода в составе молекул, моносахариды делятся на несколько групп:

триозы (C₃),
тетрозы (C₄),
пентозы (C₅),
гексозы (C₆),
гептозы (C₇).

Важнейшими из них являются пентозы и гексозы.

Из тетроз важной является эритроза – один из промежуточных продуктов фотосинтеза растений.

Широко распространены в живом мире пентозы (пятиуглеродные сахара). Эта группа углеводов включает такие важные вещества как рибоза (C₅H₁₀O₄) и дезоксирибоза (C₅H₁₀O₅) – сахара, входящие в состав нуклеотидов – мономеров нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Дезоксирибоза отличается от рибозы тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу.

Из гексоз наиболее распространены глюкоза, фруктоза и галактоза. Это стериоизомеры с общей формулой C₆H₁₂O₆.

Глюкоза – виноградный сахар, в свободном состоянии встречается как в растениях, так и в организмах животных. В зависимости от ориентации карбонильной группы (C = O) при замкнутом кольце, глюкоза может существовать в двух различных формах: альфа (α) и бета (β). У α-глюкозы гидроксильная группа расположена под плоскостью кольца при первом атоме углерода, а у β-глюкозы над плоскостью. Глюкоза — это:

важнейший источник энергии для всех видов работ в клетке;
мономер многих олиго- и полисахаридов;
необходимый компонент крови. Снижение её концентрации ведёт к нарушению работы нервных и мышечных клеток, что может сопровождаться судорогами и обмороком. Уровень содержания глюкозы в крови регулируется нервно-гуморальной системой;
составная часть почти всех тканей и органов, там она регулирует осмотическое давление;
помощник печени в выполнении барьерной роли против токсинов.

Фруктоза тоже очень распространена в природе. Отличается от глюкозы положением карбонильного углерода (C = O). Служит мономером олигосахаридов. Большая её часть находится в плодах, поэтому её ещё называют фруктовым сахаром. Много фруктозы в сахарной свёкле и мёде.

Путь её распада в организме короче, что имеет большое значение в питании больных сахарным диабетом, когда глюкоза слабо усваивается клетками.

Мёд, несмотря на многочисленные советы употреблять его вместо сахара, не является идеальным источником углеводов. Он содержит сахар в чистом виде.

Мёд образуется при ферментативном гидролизе цветочного нектара в пищеварительном тракте пчелы и содержит примерно равные количества свободных глюкозы, фруктозы и дисахарид сахарозу.

Сахар, приносящий пользу, находится в молодых овощах, ягодах, фруктах. Вредный для питания сахар – булочки, торты, пирожные, печенья, сладкие газировки, мороженое. В день в идеале можно съедать 50 г сладкого во время обеда или на полдник в качестве десерта.

Галактоза — пространственный изомер глюкозы, отличающийся только расположением гидроксильной группы и водорода около четвёртого атома углерода. Содержится в животных, растениях и некоторых микроорганизмах. Она входит в состав лактозы — молочного сахара, а также в состав некоторых полисахаридов, например лактулозы. В печени и в других органах галактоза превращается в глюкозу.

Различия в структуре этих изомеров влияют на их функции. Их можно различить уже на вкус: фруктоза, например, намного слаще глюкозы. От строения их кольца или цепи зависит и способность быть частью какого-либо полимера.

Углеводы олигосахариды

Олигосахариды (от греч. ὀλίγος — немногий) — углеводы, образующиеся в результате реакции конденсации между несколькими (от двух до 10) молекулами моносахаридов. В зависимости от числа молекул моносахаридов, различают: дисахариды, трисахариды, тетрасахариды и т. д. Наиболее распространены среди них дисахариды. Свойства олигосахаридов:

растворяются в воде;
мало растворяются в низших спиртах;
почти не растворяются в других обычных растворителях;
белые или бесцветные;
кристаллизуются, но не все, некоторые существуют в форме некристаллических сиропов;
их сладкий вкус уменьшается по мере увеличения числа остатков моносахаридов.

Связь, образующаяся между двумя моносахаридами, называется гликозидной (тип ковалентной связи, реакция конденсации).

Образование гликозидных связей

Углеводы дисахариды

В растениях и многих других организмах моносахариды трансформируется в дисахариды — транспортную форму, предназначенную для удобства перемещения внутри организма. В таком виде она труднее расщепляется и может быть доставлена в нужные места.

Дисахариды, образуется путём связывания двух моносахаридов (др. греч. δuο — два и σaκχαρον — сахар) гликозидной связью. Ферменты, способные разорвать эту связь присутствуют, как правило, только в тканях, которые используют глюкозу. Транспортные формы различаются в зависимости от того из каких моносахаридов состоят данные дисахариды. Кроме глюкозы они могут включать фруктозу и галактозу.

При соединении остатка глюкозы с её структурным изомером фруктозой образуется дисахарид сахароза (тростниковый, или свекловичный сахар). Сахароза — самая распространённая форма транспортных углеводов, которая хранится в клетках растений (в семенах, ягодах, корнях, клубнях, плодах). Играет важную роль в питании животных и человека. В растениях сахароза служит растворимым резервным углеводом, а также транспортной формой продуктов фотосинтеза, которая легко переносится по растению.

Это привычный нам бытовой сахар, который в промышленности вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10-18%) или сахарной свёклы (корнеплоды — до 20%).

Уборка сахарного тростника
Автор: Siebrand

Связывание глюкозы со стериоизомером галактозой приводит к появлению дисахарида лактозы, или молочного сахара. Она есть в молоке всех млекопитающих (2-8,5%), при её помощи звери и человек обеспечивают энергией своё потомство. Взрослые значительно уменьшают потребление молока, так как в их организме нет фермента, нужного для расщепления лактозы. Лактоза используется в микробиологической промышленности для приготовления питательной среды.

Мальтоза, или солодовый сахар — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы. Концентрируется в прорастающих семенах злаков, в томатах и нектаре некоторых растений. Это основной структурный элемент крахмала и гликогена. Мальтоза гидролизируется на две молекулы глюкозы под действием фермента мальтазы.

Углеводы полисахариды

Полисахариды — это углеводы, образующиеся в результате реакции поликонденсации множества (нескольких десятков и более) молекул моносахаридов. Полисахариды (от греч. полис — много) могут включать остатки одинаковых или разных моносахаридов.

Свойства полисахаридов:

не растворяются или плохо растворяются в воде;
не образуют ясно оформленных кристаллов;
не имеют сладкого вкуса.

Многие микроорганизмы легко разлагают до глюкозы крахмал, но большинство из них не способны переварить целлюлозу или другие полисахариды, такие как хитин. Эти углеводы могут усваиваться только некоторыми бактериями и протистами. Жвачные животные и термиты, к примеру, используют микроорганизмы для переваривания целлюлозы.

Даже при том, что эти сложные углеводы не очень легко усваиваемы, они важны для питания. Их называют пищевыми волокнами, так как они улучшают пищеварение и способствуют лучшей перистальтике кишечника. Основная функция пищевых волокон — способствовать всасыванию других питательных веществ.

Полисахариды различаются между собой составом мономеров, длиной и степенью разветвленности цепей. Они могут иметь линейную неразветвленную (целлюлоза, хитин), разветвленную (гликоген) и смешанную структуру (крахмал представляет собой смесь полисахаридов — примерно на 80 % (по массе) он состоит из разветвленного амилопектина и на 20 % из линейного полисахарида амилозы).

В функциональном отношении различают полисахариды резервного, структурного и защитного назначения. Типичные резервные полисахариды — крахмал и гликоген. К структурным полисахаридам относят целлюлозу (клетчатку). Защитную функцию у животных обеспечивают гепарин и гиалуроновая кислота.

Крахмал и гликоген

Крахмал и гликоген запасают метаболическую энергию.

Крахмал (C₆H₁₀O₅)n — полимер, мономером которого является α-глюкоза. Состоит из смеси других полисахаридов — амилозы и амилопектина. Амилоза имеет вид длинной цепочки, связанной в спираль, именно такая конфигурация обеспечивает синюю окраску растворимого крахмала при добавлении йода. Амилопектин — древовидно разветвлённая цепь, он в присутствии йода окрашиваются в коричневый цвет. Крахмал — основной резервный углевод растений, являющийся одним из продуктов фотосинтеза. Накапливается в хлоропластах листьев, семенах, клубнях, корневищах, луковицах, откладывается в клетках в виде крахмальных зёрен в специальных органеллых — амилопластах. Содержание крахмала:

в зерновках риса — до 86%;
пшеницы — до 75%;
в клубнях картофеля — до 25%.

Крахмал — основной углевод пищи человека, его расщепляет фермент амилаза. Крахмальные зёрна практически не растворяются в воде, но амилоза набухает при её нагревании, тогда как амилопектин не изменяется даже при очень длительном кипячении.

Гликоген (C₆H₁₀O₅)n — полисахарид, состоящий из 30 000 остатков α-глюкозы. Его цепочки ветвятся сильнее, чем у крахмала. По типу ветвления он похож на компонент крахмала амилопектин, поэтому его часто называют животным крахмалом. Он не даёт синего окрашивания при контакте с йодом. Гликоген — это запасной углевод животных. Накапливается в печени (до 20%) и в мышцах (4%), в небольшом количестве он найден в почках, клетках мозга и лейкоцитах крови. Чаще всего используется как источник глюкозы для восполнения её запасов в крови. Есть гликоген и в клетках грибов, в том числе и дрожжей. В отличие от крахмала гликоген растворим при комнатной температуре.

Целлюлоза

Целлюлоза — полимер, в котором мономер глюкоза соединяется между собой по типу β. Это основной структурный полисахарид клеточной стенки растений, в нём аккумулируется около 50% всего углерода биосферы. Содержание целлюлозы в древесине — до 50%, в волокнах семян хлопчатника — до 98%.

Молекулы целлюлозы не ветвятся, а собираются в очень прочные волокна из параллельно уложенных цепочек, связанных в пучки водородными соединениями. Они нерастворимы в воде, внешне похожи на часть крахмала — амилозу, с одним отличием — цепи целлюлозы, соединённые по β типу в большинстве живых организмах не расщепляются, так как у них отсутствует нужный для этого фермент целлюлаза. Из-за того, что целлюлоза не может быть разорвана в пищеварительном тракте животных, она может работать как биологический структурный материал. Но некоторым жвачным, например, коровам, переваривать целлюлозу помогают симбиотические микроорганизмы.

Целлюлоза является пищей не только для коров, но и для грибов, микроорганизмов, некоторых протист и животных (термиты). Микроорганизмы, способные расщеплять целлюлозу, входят также в состав микрофлоры толстого кишечника человека.

Хитин

Хитин (фр. chitine, от др.-греч. χιτών: хитон — одежда, кожа, оболочка) — структурный полисахарид, найденный в кутикуле членистоногих и ряда других беспозвоночных (червей, кишечнополостных), клеточных оболочках некоторых грибов и протист. Кроме углерода, водорода и кислорода в его молекулах содержится азот (C₈H₁₃NO₅)_n, этим он отличается от целлюлозы. Состоит из остатков N-ацетилглюкозамина, связанных между собой β-гликозидными связями. Усваивать хитин способны немногие организмы, например некоторые бактерии. Но многие существа продуцируют фермент хитиназу, вероятно в качестве защиты от плесени.

Функции углеводов

В живых организмах углеводы выполняют различные функции, основные из них — энергетическая, запасающая и структурная.

Энергетическая функция состоит в том, что углеводы под влиянием ферментов легко расщепляются и окисляются с выделением энергии. При полном окислении 1 г углеводов высвобождается 17,6 кДж энергии. Конечные продукты окисления углеводов — углекислый газ и вода.

Важнейшая роль углеводов в энергетическом обмене живых организмов связана с их способностью расщепляться как при наличии кислорода, так и без него. Это имеет большое значение для анаэробов.

Запасающая функция. Полисахариды являются запасными питательными веществами, играя роль «хранилищ» энергии. Резервным углеводом растений является крахмал, животных и грибов — гликоген, бактерий — муреин (пептидогликан). При необходимости эти полисахариды расщепляются до глюкозы, которая служит основным источником энергии для большинства живых организмов.
Структурная функция. Углеводы используются в качестве строительного материала. Оболочки клеток растений на 20-40 % состоят из целлюлозы, которая обладает высокой прочностью. Поэтому они надежно защищают внутриклеточное содержимое и поддерживают форму клеток. Хитин является важным структурным компонентом наружного скелета членистоногих, кольчатых червей, клеточных оболочек грибов и некоторых протист.

Биологические функции углеводов

Олиго- и полисахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клеток животных, образуя надмембранный комплекс — гликокаликс. Углеводные компоненты цитоплазматической мембраны выполняют рецепторную функцию: воспринимают сигналы из окружающей среды и передают их в клетку.
Метаболическая функция углеводов состоит в том, что в клетках живых организмов моносахариды являются основой для синтеза многих органических веществ — олиго- и полисахаридов, нуклеотидов, некоторых спиртов. Ряд веществ, образующихся в ходе расщепления молекул моносахаридов, используется клетками для синтеза аминокислот, жирных кислот и др.
Защитная. Они входят в состав слизей, предохраняющих кишечник, бронхи от механических повреждений, в состав репарина — вещества, предотвращающего свёртывание крови у человека.
Осмотическая. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме.

Назовите основные функции углеводов

Ответ:

zzzz8888

09.07.2020 16:03

Три самые главные функции углеводов это:
энергетическая
структурная
и пластическая функции

0,0(0 оценок)

Ответ:

valerija1234

09.07.2020 16:03

Энергетическая-при распаде 1 гр углеводов выделяет 17,6кДж энергии.
структурная-цилюлоза которая входит в состав клеточной стенке растения
запасающая-запас питательных веществ у растений в виде крахмала, а у животных в виде гликогена.

0,0(0 оценок)

Ответ:

ярик471

20.10.2020 20:06

(55+5) : 5 = 12

0,0(0 оценок)

Ответ:

Robingood135

20.10.2020 20:06

1-Биология наука о живых организмах

2-к неорг относится вода h3O

3-функция углеводов «энергия»

4-цитоплазма

8-корень

9-тичинки и пестик

12-стебель лист почки

13-почка это зачаточный побег

14-цветок

17-клубень

18-желудок

20-устица

21-ситовидная трубка луба

22-сердце кровеносные сосуды

23-лейкоциты -белые кровеносные тельца

24-сосуды по которым кровь течет от Сердце

25-в листьях

26-птицы

27-яицоклетка

28-вид оплодотворения

29-однослойный зародыш

0,0(0 оценок)

Ответ:

49583

20. 10.2020 20:06

1.выделяется 17,2 кДж енергии

2.Функции:Енергетическая, структурная ии строительная.

3. крахмала , гликогена

4.Липиды — органические соединения, нерастворимые в воде

5.делятся на жиры, фосфолипиды, стероиды. Молекула состоит с жирных кислот и спиртов

0,0(0 оценок)

Ответ:

maksi0071

20.10.2020 20:06

1.Какое вещество относится к моносахаридам:

Б) глюкоза

2.Основная функция углеводов:

Б) энергетическая

3.Обширная группа жироподобных веществ, нерастворимых в воде:

Б) липиды

4.Сколько энергии выделяется при расщеплении 1 г углеводов:

А) 17,6 кДж

5.Какие полисахариды характерны для растительной клетки:

А) целлюлоза

6).Какие соединения являются мономерами белка:

Б) аминокислоты

7.Какая часть аминокислот отличает их друг от друга:

А) радикал

8. Посредством какой химической связи соединены между собой аминокислоты в молекуле белка первичной структуры:

Б) пептидная

9.Какое химическое вещество входит в состав молекулы жира:

Б) глицерин

10.Что продуцируется в результате процесса фотосинтеза:

Б) углеводы

0,0(0 оценок)

Ответ:

1DLove11

20.10.2020 20:06

ответ: прикрепил.

Объяснение: в 17 будет правильно к белкам и липидами добавить углеводы, ведь гликокаликс состоит из олигосахаридов.

0,0(0 оценок)

Ответ:

artumko04

20.10.2020 20:06

А1-1, А2-3, А3-3,А4-1, А5-2, А6-2, А7-1, А8-4, А9-2, А10-3, А11-1, А12-2, А13-4, А14-3, А15-2, А16-1, А17-1,А18-3, А19-2, А20-1, А21-2, А22-2, А23-1, А24-3, А25-2, А26-1, А27-4, А28-4, А29-1, А30-1.

0,0(0 оценок)

Ответ:

alekseyovsyann

20. 10.2020 20:06

Вуглеводи — головне джерело енергії для життєдіяльності й функціонування організму. вуглеводи розщеплюються на глюкозу , яка надходить до тканин, де перетворюється на глікоген

0,0(0 оценок)

Ответ:

LarisaSergeeva

20.10.2020 20:06

Прежде всего строительная функция она ярко проявляется у растений т.к из такого углевода как целлюлоза состоит клеточная стенка растений, а также углевод хитин составляет основу внешнего скелета членистоногих и оболочки грибов. Энергетическая ф-ция при расщеплении 1 г углевода —> 17.6 кДж. Метаболическая ф-ция состоит в том что моносахариды являются основой для синтеза многой органики — спирты, аминокислоты, полисахариды. Запасающая ф-ция в животном организме глюкоза преобразуется в запасное питательное в-во гликоген, то же у грибов, а у растений крахмал. Защитная функция, например, смола у деревьев она предотвращает попадание бактерий в дерево, смола является производной моносахаридов.

0,0(0 оценок)

Ответ:

Роналду111111

20.10.2020 20:06

Углеводы — основной энергетический материал для клетки.
— энергетическая
— структурная
— защитная
— запасающая

0,0(0 оценок)

Ответ:

nikafolz

20.10.2020 20:06

Углеводы выполняют структурную функцию, то есть участвуют в построении различных клеточных структур (например, клеточных стенок растений) .
Углеводы выполняют защитную роль у растений (клеточные стенки, состоящие из клеточных стенок мертвых клеток защитные образования — шипы, колючки и др.) .
Углеводы выполняют пластическую функцию — хранятся в виде запаса питательных веществ, а также входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК.
Углеводы являются основным энергетическим материалом. При окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды.
Углеводы участвуют в обеспечении осмотического давления и осморегуляции. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы. От концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.
Углеводы выполняют рецепторную функцию — многие олигосахариды входят в состав воспринимающей части клеточных рецепторов или молекул-лигандов

Углеводы делятся на 3 группы: моносахариды, дисахариды, полисахариды. Моносахариды-глюкоза, фруктоза, галактоза. Глюкоза быстро усваивается орг-ом и используется для питания клеток, органов и тканей. Через капилляры кишечных ворсинок глюкоза попадает в кровеносную систему и с током крови доставляется прежде всего в печень. Здесь значительная ее часть превращается в гликоген. Чем больше потребляется богатой углеводами пищи, тем выше содержание гликогена в печени. Наибольшее кол-во глюкозы потребляется мозгом и сердечной мышцей. Сохранение постоянной концентрации сахара в крови (от 80 до 120 мг глюкозы на 100 мл крови) поддерживается двумя процессами: потреблением глюкозы тканями и поступлением ее в кровь из печени.

0,0(0 оценок)

углеводов | Определение, классификация и примеры

пути утилизации углеводов

Просмотреть все средства массовой информации

Ключевые люди:: Эмиль Фишер Дж. Фрейзер Стоддарт сэр Норман Хаворт Густав Георг Эмбден Луис Федерико Лелуар

Похожие темы:: полисахарид моносахарид дисахарид олигосахарид декстрин

Просмотреть весь связанный контент →

Прочтите краткий обзор этой темы

углевод , класс встречающихся в природе соединений и образованных из них производных. В начале XIX века было обнаружено, что такие вещества, как древесина, крахмал и лен, состоят в основном из молекул, содержащих атомы углерода (С), водорода (Н) и кислорода (О), и имеют общую формулу C ₆ H ₁ ₂ O ₆ ; Было обнаружено, что другие органические молекулы с аналогичными формулами имеют такое же соотношение водорода и кислорода. Общая формула С _x (H ₂ O) _y обычно используется для обозначения многих углеводов, что означает «разбавленный водой углерод».

Углеводы, вероятно, являются наиболее распространенными и распространенными органическими веществами в природе и являются важными компонентами всех живых существ. Углеводы образуются зелеными растениями из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза. Углеводы служат источниками энергии и важными структурными компонентами организмов; кроме того, часть структуры нуклеиновых кислот, содержащих генетическую информацию, состоит из углеводов.

Общие характеристики

Классификация и номенклатура

Узнайте о структуре и использовании простых сахаров глюкозы, фруктозы и галактозы

Просмотреть все видео к этой статье четыре основные группы — моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды — используемые здесь, являются одними из наиболее распространенных. Большинство моносахаридов или простых сахаров содержится в винограде, других фруктах и меде. Хотя они могут содержать от трех до девяти атомов углерода, наиболее распространенные представители состоят из пяти или шести, соединенных вместе в цепочечную молекулу. Три наиболее важных простых сахара — глюкоза (также известная как декстроза, виноградный сахар и кукурузный сахар), фруктоза (фруктовый сахар) и галактоза — имеют одинаковую молекулярную формулу (C ₆ H ₁ ₂ O ₆ ), но поскольку их атомы имеют различное структурное расположение, сахара имеют разные характеристики; то есть они являются изомерами.

Незначительные изменения в структурном устройстве обнаруживаются живыми существами и влияют на биологическую значимость изомерных соединений. Известно, например, что степень сладости различных сахаров различается в зависимости от расположения гидроксильных групп (—ОН), составляющих часть молекулярной структуры. Однако прямая корреляция, которая может существовать между вкусом и каким-либо конкретным структурным устройством, еще не установлена; то есть пока невозможно предсказать вкус сахара, зная его конкретное структурное устройство. Энергия химических связей глюкозы косвенно снабжает большинство живых существ большей частью энергии, необходимой им для осуществления своей деятельности. Галактоза, которая редко встречается в виде простого сахара, обычно комбинируется с другими простыми сахарами для образования более крупных молекул.

Две молекулы простого сахара, связанные друг с другом, образуют дисахарид или двойной сахар. Дисахарид сахароза, или столовый сахар, состоит из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы; наиболее известными источниками сахарозы являются сахарная свекла и тростниковый сахар. Молочный сахар, или лактоза, и мальтоза также являются дисахаридами. Прежде чем энергия дисахаридов сможет быть использована живыми существами, молекулы должны быть расщеплены на соответствующие им моносахариды. Олигосахариды, состоящие из трех-шести моносахаридных звеньев, довольно редко встречаются в природных источниках, хотя было идентифицировано несколько растительных производных.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Полисахариды (этот термин означает множество сахаров) представляют собой большую часть структурных и энергозапасающих углеводов, встречающихся в природе. Крупные молекулы, которые могут состоять из 10 000 связанных друг с другом моносахаридных звеньев, полисахариды значительно различаются по размеру, сложности структуры и содержанию сахара; к настоящему времени идентифицировано несколько сотен различных типов. Целлюлоза, основной структурный компонент растений, представляет собой сложный полисахарид, состоящий из множества связанных друг с другом звеньев глюкозы; это самый распространенный полисахарид. Крахмал, обнаруженный в растениях, и гликоген, обнаруженный в животных, также являются сложными полисахаридами глюкозы. Крахмал (от староанглийского слова stercan , что означает «затвердевать») содержится в основном в семенах, корнях и стеблях, где он хранится в качестве доступного источника энергии для растений. Растительный крахмал можно перерабатывать в такие продукты, как хлеб, или его можно потреблять напрямую, например, в картофеле. Гликоген, состоящий из разветвленных цепочек молекул глюкозы, образуется в печени и мышцах высших животных и запасается как источник энергии.

Родовая номенклатура моносахаридов оканчивается на -ose ; таким образом, термин пентоза ( пентоза = пять) используется для моносахаридов, содержащих пять атомов углерода, а термин гексоза ( гекс = шесть) используется для моносахаридов, содержащих шесть. Кроме того, поскольку моносахариды содержат химически активную группу, которая является либо альдегидной, либо кетогруппой, их часто называют альдопентозами, кетопентозами, альдогексозами или кетогексозами. Альдегидная группа может находиться в положении 1 альдопентозы, а кетогруппа может находиться в другом положении (например, 2) внутри кетогексозы. Глюкоза представляет собой альдогексозу, т. е. содержит шесть атомов углерода, а химически активная группа представляет собой альдегидную группу.

Определение, типы, функции и часто задаваемые вопросы

Клетки человеческого тела используют глюкозу в качестве топлива. Роль углеводов заключается в том, чтобы обеспечить эту глюкозу, чтобы клетки человеческого тела могли выполнять свои необходимые функции. Кроме того, углеводы помогают сохранить мышцы и сохранить энергию для последующего использования.

Что такое углеводы?

Углеводы — это сахар, крахмал и клетчатка, содержащиеся в обычных продуктах питания, таких как фрукты, зерновые и молочные продукты. Это один из трех микроэлементов, с помощью которых человеческий организм получает энергию. Свойства биологии углеводов включают атомы углерода, водорода и кислорода на химическом уровне.

Примерами углеводной пищи являются молоко, йогурт, хлеб, рис, картофель, кукуруза, цельные фрукты или фруктовый сок, конфеты, печенье и т. д.

Типы углеводов

Существует два типа углеводов: простые и сложные. Это деление в первую очередь основано на их химической структуре, а также на степени полимеризации.

Простые углеводы несут одну или две молекулы сахара. Такие примеры углеводов в изобилии содержатся в молочных продуктах, рафинированном сахаре и т. д. Поскольку эти углеводы не содержат клетчатки, витаминов или минералов, они считаются пустыми калориями.

Простые углеводы можно разделить на три категории. К ним относятся:

Моносахариды: Углеводы, состоящие из одной молекулы сахара, называются моносахаридами. Структурная иллюстрация углеводов этой категории выглядит следующим образом:

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Моносахариды могут быть дополнительно классифицированы на основе количества атомов углерода. Это триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и гептозы.

Дисахариды: Два моносахарида объединяются, образуя дисахарид. Сахароза, лактоза и мальтоза являются одними из основных примеров этого углевода.

Олигосахариды: Углеводы, состоящие из 2-9 мономеров, классифицируются как олигосахариды.

Сложные углеводы состоят из двух или более молекул сахара. Такие углеводы в изобилии содержатся в продуктах питания, таких как кукуруза, чечевица, арахис, бобы и т. д. Сложные углеводы также известны как полисахариды, поскольку они образуются в результате полимеризации.

Основные функции углеводов

Обеспечение необходимым топливом

Основная роль углеводов заключается в обеспечении топливом клеток человеческого тела, центральной нервной системы и работающих мышц. Углеводы, которые люди потребляют с продуктами питания, перевариваются и расщепляются до глюкозы, прежде чем она попадает в кровоток.

Эта глюкоза помогает в производстве АТФ, и клетки организма используют эти АТФ для выполнения различных метаболических задач.

Сохранение энергии

Избыток глюкозы сохраняется для будущих целей. Эта форма глюкозы известна как гликоген и в основном содержится в печени и мышцах.

Сохранить мышцы

При дефиците глюкозы из углеводов организм человека расщепляет мышечные клетки на аминокислоты. Затем он превращается в глюкозу, чтобы обеспечить необходимую энергию для центральной нервной системы. Таким образом, одним из наиболее важных применений углеводов является сохранение мышц тела.

Последствия дефицита углеводов

Неупотребление углеводов в любой форме может вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Без достаточного количества энергии человеческое тело изо всех сил пытается функционировать. Например, когда центральная нервная система с трудом работает, это может вызвать головокружение. Кроме того, люди могут испытывать умственную и физическую усталость.
Более того, в отсутствие глюкозы, вырабатываемой из углеводов, организм человека использует белок для получения энергии. Это не идеальная ситуация, потому что, если белок используется в качестве источника энергии, это может вызвать нагрузку на почки.
Кроме того, недостаток углеводов в рационе может вызвать проблемы с пищеварением.

Углеводы можно разделить на два типа в зависимости от их пищевой ценности. Вот сравнительное исследование обоих:

Good Carbs and Bad Carbs

Good Carbs

Bad Carbs

Consist of low or moderate calories

Have high calories

Высокое содержание питательных веществ

Низкое содержание питательных веществ

Высокое содержание натуральной клетчатки

Низкое содержание клетчатки

Низкий в натрия

Высокий натрия

состоит в низком количестве насыщенных и транс

. Роль углеводов в правильном функционировании человеческого организма чрезвычайно важна. Кроме того, это жизненно важная тема биологии, и эта статья предлагает всесторонний взгляд на эту тему.

Хотите читать в автономном режиме? загрузите полный PDF-файл здесь

Загрузите полный PDF-файл

Переваривание и всасывание углеводов — Канадский институт сахара

Диетические углеводы включают крахмалы, сахара и клетчатку.

Использование пищевых углеводов в качестве энергии . Глюкоза является основным источником энергии организма. Основные пищевые источники глюкозы включают крахмалы и сахара.
Переваривание углеводов . Пищевые углеводы расщепляются до глюкозы, фруктозы и/или галактозы и всасываются в кровь в тонком кишечнике. На переваривание и всасывание пищевых углеводов могут влиять многие факторы.
Поглощение углеводов . Молекулы поглощенных углеводов немедленно используются для получения энергии или сохраняются в различных формах в мышцах, печени или жировой ткани для использования в будущем.

Использование диетических углеводов в качестве энергии

Диетические углеводы включают крахмалы, сахара и клетчатку, которые в основном содержатся в зерновых продуктах, овощах и фруктах, молочных продуктах и альтернативах мясу, таких как орехи, семена и бобовые (1, 2). Крахмалы и сахара являются основными диетическими источниками глюкозы, которая является основным источником энергии в организме:

Работа мозга в основном зависит от глюкозы; ограничение поступления глюкозы в мозг может ухудшить память и способность концентрироваться.
Мышцы используют глюкозу для получения энергии, особенно во время высокоинтенсивных упражнений.

Переваривание углеводов

Прежде чем организм сможет использовать съеденную пищу, она должна быть «переварена» (т. е. расщеплена) на основные питательные компоненты.

Пищеварительная система работает как гигантский кухонный комбайн. Во время пищеварения крахмалы и сахара расщепляются как механически (например, при жевании), так и химически (например, с помощью ферментов) на отдельные единицы глюкозы, фруктозы и/или галактозы, которые всасываются в кровоток и транспортируются для использования в качестве энергии во всем организме. тело.

Расщепление крахмала до молекул глюкозы начинается во рту, но в основном происходит в тонком кишечнике под действием специфических ферментов, выделяемых поджелудочной железой (например, α-амилазы и α-глюкозидазы). Точно так же дисахариды сахароза, лактоза и мальтоза также расщепляются на отдельные единицы специфическими ферментами (см. таблицу ниже) (3, 4).

Всасывание углеводов

Конечными продуктами переваривания сахаров и крахмалов являются моносахариды глюкоза, фруктоза и галактоза. Глюкоза, фруктоза и галактоза всасываются через мембрану тонкого кишечника и транспортируются в печень, где они либо используются печенью, либо распределяются по остальным частям тела (3, 4).

Всасывание фруктозы

Существует два основных пути метаболизма фруктозы (5, 6): более заметный путь происходит в печени, а другой — в скелетных мышцах. Расщепление фруктозы в скелетных мышцах аналогично расщеплению глюкозы. В печени и в зависимости от условий физической нагрузки, пола, состояния здоровья и наличия других источников энергии (например, глюкозы) большая часть фруктозы используется для производства энергии или может быть ферментативно преобразована в глюкозу, а затем, возможно, в гликоген, или преобразована до молочной кислоты (см. рисунок ниже).

Представление о том, что фруктоза является нерегулируемым энергетическим субстратом и непосредственно способствует синтезу жира в печени, не подтверждается научной литературой; в пределах нормального диапазона потребления очень минимальное количество (<1%) фруктозы превращается в жир (5, 6). Важно отметить, что метаболизм фруктозы включает множество регулируемых реакций, и его судьба может варьироваться в зависимости от питательных веществ, потребляемых одновременно с фруктозой (например, глюкоза), а также от энергетического статуса организма.

Рис. Острая метаболическая судьба фруктозы в организме в течение 6 часов после приема 50–150 граммов (около 12–36 чайных ложек) фруктозы (адаптировано из Sun et al., 2012)

Факторы, влияющие на усвоение углеводов

A На переваривание и всасывание углеводов влияет ряд факторов, таких как пищевая матрица и другие продукты, потребляемые одновременно (7).

Гликемический индекс (ГИ) представляет собой шкалу, в которой используется система нумерации для ранжирования продуктов, богатых углеводами, на «высокий ГИ», «средний ГИ» и «низкий ГИ» на основе скорости переваривания и усвоения глюкозосодержащих углеводов. и скорость, с которой они повышают уровень глюкозы в крови (8, 9). Продукты с высоким ГИ перевариваются быстрее и вызывают большее повышение уровня глюкозы в крови по сравнению с продуктами с низким ГИ. Продукты с низким ГИ перевариваются медленнее и не повышают уровень глюкозы в крови так высоко или так быстро, как продукты с высоким ГИ. Примеры факторов, влияющих на усвоение углеводов, описаны в таблице ниже:

Факторы, влияющие на усвоение углеводов	Примеры
Кулинария: Продукты, которые меньше подвергались тепловой обработке или обработке, перевариваются медленнее и имеют более низкий ГИ, чем продукты, которые подвергались более тепловой обработке или обработке.	Менее обработанные продукты, такие как овес медленного приготовления или коричневый рис, имеют более низкий ГИ, чем более обработанные продукты, такие как овес быстрого приготовления или рис быстрого приготовления. Макаронные изделия, приготовленные «аль денте» (нежные, но твердые), имеют более низкий ГИ, чем макароны, приготовленные до очень мягкого состояния.
Клетчатка: Клетчатка помогает замедлить переваривание углеводной пищи. Продукты с высоким содержанием клетчатки, как правило, имеют более низкий ГИ, чем продукты с низким содержанием клетчатки.	Продукты с высоким содержанием клетчатки, такие как цельнозерновой хлеб, овес, бобы и чечевица, имеют более низкий ГИ, чем продукты с низким содержанием клетчатки, такие как белый хлеб и рисовые хлопья.
Жиры и белки: Жиры или белки, употребляемые вместе с углеводами, помогают замедлить пищеварение и снижают ГИ углеводов.	Закуска, включающая углеводы с белком или жиром, имеет более низкий ГИ, чем закуска, содержащая только углеводы. Например, крекеры с арахисовым маслом имеют более низкий ГИ, чем одни крекеры.
Кислоты в пищевых продуктах: Кислоты в пищевых продуктах замедляют время опорожнения желудка после еды. Кислоты снижают ГИ углеводной пищи.	Уксус, лимонный сок или цитрусовые, добавленные в пищу, снизят ГИ этих продуктов.

Для получения дополнительной информации, дополнительные ресурсы включают:

Клипсы о сахаре – понимание гликемического индекса
Новости углеводов — Сахара и здоровье: современная наука
Видео — Сахар 101: путешествие молекулы сахарозы

Ссылки
Отчет совместной консультации ФАО/ВОЗ. 1997. Углеводы в питании человека.
Камминг Дж. Х. и Стивен А. М. Терминология и классификация углеводов. Европейский журнал клинического питания, 2007 г.; 61: Доп.1: S5-S18.
Саутгейт, округ Колумбия. Переваривание и метаболизм сахаров. Am J Clin Nutr. 1995; 62 (прил.): 203S-211S.
Левин Р.Дж. Переваривание и всасывание углеводов – от молекул и мембран до человека. Am J Clin Nutr. 1994; 59:690S-698S.
Таппи Л., Ле К. Метаболические эффекты фруктозы и рост ожирения во всем мире. Physiol Rev. 2010; 90:23-46.
Sun SZ, Empie MW. Метаболизм фруктозы у людей: что говорят нам исследования изотопных индикаторов. Нутр Метабол. 2012;9: 89-103.
Андерсон Г. Х., Вуденд Д. Потребление сахаров и регулирование кратковременного чувства насыщения и приема пищи. Am J Clin Nutr. 2003 г., октябрь; 78 (4): 843S-849S.
Диабет Канада. Гликемический индекс.
Канадский институт сахара. 2008. Гликемический индекс: клиническое значение и значение для общественного здравоохранения.
Дисахариды: определение, примеры, функция | Biology Dictionary
Определение дисахарида
Дисахарид, также называемый двойным сахаром, представляет собой молекулу, образованную двумя моносахаридами или простыми сахарами. Три распространенных дисахарида — это сахароза, мальтоза и лактоза. У них 12 атомов углерода, а их химическая формула C9.0027 12 Н ₂₂ О ₁₁ . Другие, менее распространенные дисахариды включают лактулозу, трегалозу и целлобиозу. Дисахариды образуются в результате реакций дегидратации, в которых из двух моносахаридов удаляется в общей сложности одна молекула воды.
Функции дисахаридов
Дисахариды представляют собой углеводы, содержащиеся во многих пищевых продуктах, и их часто добавляют в качестве подсластителей. Сахароза, например, столовый сахар, и это самый распространенный дисахарид, который едят люди. Он также содержится в других продуктах, таких как свекла. Когда дисахариды, такие как сахароза, перевариваются, они расщепляются на простые сахара и используются для получения энергии. Лактоза содержится в грудном молоке и обеспечивает питание младенцев. Мальтоза — это подсластитель, который часто встречается в шоколаде и других конфетах.
Растения хранят энергию в форме дисахаридов, таких как сахароза, и она также используется для транспортировки питательных веществ по флоэме. Поскольку это источник энергии, многие растения, такие как сахарный тростник, содержат большое количество сахарозы. Трегалоза используется для транспорта в некоторых водорослях и грибах. Растения также хранят энергию в полисахаридах, которые представляют собой множество моносахаридов вместе взятых. Крахмал является наиболее распространенным полисахаридом, используемым для хранения в растениях, и он расщепляется на мальтозу. Растения также используют дисахариды для транспортировки моносахаридов, таких как глюкоза, фруктоза и галактоза, между клетками. Упаковка моносахаридов в дисахариды снижает вероятность разрушения молекул во время транспортировки.
Образование и расщепление дисахаридов
Когда дисахариды образуются из моносахаридов, из одной молекулы удаляется -ОН (гидроксильная) группа, а из другой — Н (водород). Гликозидные связи образуются для соединения молекул; это ковалентные связи между молекулой углевода и другой группой (которая не обязательно должна быть другим углеводом). H и -OH, которые были удалены из двух моносахаридов, соединяются вместе, образуя молекулу воды, H ₂ О. По этой причине процесс образования дисахарида из двух моносахаридов называют реакцией дегидратации или реакцией конденсации.
Когда дисахариды расщепляются на их моносахаридные компоненты с помощью ферментов, добавляется молекула воды. Этот процесс называется гидролизом. Его не следует путать с процессом растворения, который происходит, например, при растворении сахара в воде. Сами молекулы сахара не меняют структуру при растворении. Твердый сахар просто превращается в жидкость и становится растворенным веществом или растворенным компонентом раствора.
Примеры дисахаридов
Сахароза
Сахароза, широко известная как столовый сахар в рафинированной форме, представляет собой дисахарид, содержащийся во многих растениях. Он состоит из моносахаридов глюкозы и фруктозы. В виде сахара сахароза является очень важным компонентом рациона человека в качестве подсластителя. Сахар был впервые извлечен и очищен из сахарного тростника в Индии еще в 8 ^-м-м веке до нашей эры. На самом деле, слово «конфета» частично происходит от слова кханда 9.0037 — это название кристаллов сахара на санскрите. Сегодня ежегодно производится около 175 метрических тонн сахара.
Люди с врожденным дефицитом сахаразы-изомальтазы (CSID) не переносят сахарозу и не могут ее хорошо переваривать, поскольку у них отсутствует фермент сахароза-изомальтаза. У некоторых людей с CSID также возникают проблемы с перевариванием крахмала. Человек с непереносимостью сахарозы должен максимально ограничить сахарозу, и ему, возможно, придется принимать добавки или лекарства.
Мальтоза
Мальтоза, также известная как солодовый сахар, образуется из двух молекул глюкозы. Солод образуется, когда зерна размягчаются и растут в воде, и он является компонентом пива, крахмалистых продуктов, таких как хлопья, макароны и картофель, а также многих подслащенных полуфабрикатов. В растениях мальтоза образуется при расщеплении крахмала, используемого в пищу. Он используется путем проращивания семян для выращивания.
Лактоза
Лактоза, или молочный сахар, состоит из галактозы и глюкозы. Молоко млекопитающих богато лактозой и обеспечивает питательными веществами младенцев. Большинство млекопитающих могут переваривать лактозу только в младенчестве и теряют эту способность по мере взросления. Фактически, люди, способные переваривать молочные продукты во взрослом возрасте, на самом деле имеют мутацию, которая позволяет им это делать. Вот почему так много людей не переносят лактозу; люди, как и другие млекопитающие, не имели способности переваривать лактозу после детства, пока эта мутация не стала распространенной в некоторых популяциях около 10 000 лет назад. Сегодня число людей с непереносимостью лактозы сильно различается между популяциями: от <10% в Северной Европе до 95% в некоторых частях Африки и Азии. Традиционные диеты разных культур отражают это в количестве потребляемых молочных продуктов.
На этой карте показаны показатели непереносимости лактозы во всем мире.
Трегалоза
Трегалоза также состоит из двух молекул глюкозы, как и мальтоза, но эти молекулы связаны по-другому. Он содержится в некоторых растениях, грибах и животных, таких как креветки и насекомые. Сахар в крови многих насекомых, таких как пчелы, кузнечики и бабочки, состоит из трегалозы. Они используют его как эффективную молекулу-хранилище, которая при разрушении обеспечивает быструю энергию для полета.
Лактулоза
Лактулоза образуется из фруктозы и галактозы. Его можно использовать для лечения запоров и заболеваний печени, а также для проверки на избыточный рост бактерий в тонком кишечнике. Некоторые страны используют его в пищу, но это запрещено в Соединенных Штатах, поскольку оно рассматривается как лекарство, которое потенциально может нанести вред диабетикам.
Целлобиоза
Подобно мальтозе и трегалозе, целлобиоза также состоит из двух молекул глюкозы, но они связаны другим способом. Установлено, что целлюлоза, основной компонент клеточных стенок растений, гидролизуется. Целлобиозу используют в бактериологии, при изучении бактерий, для проведения химических анализов.
Хитобиоза
Хитобиоза состоит из двух связанных молекул глюкозамина. Структурно он очень похож на целлобиозу, за исключением того, что он имеет N-ацетиламиногруппу, а целлобиоза имеет гидроксильную группу. Он содержится в некоторых бактериях и используется в биохимических исследованиях для изучения активности ферментов. Кроме того, он содержится в хитине, из которого состоят клеточные стенки грибов, экзоскелеты насекомых, членистоногих и ракообразных, а также в рыбе и головоногих, таких как осьминоги и кальмары.
Углеводы – Органическая молекула, состоящая из углерода, водорода и кислорода с соотношением водорода и кислорода 2:1.
Глюкоза – моносахарид, используемый для получения энергии; он содержится в крови животных и создается в процессе фотосинтеза растениями.
Моносахарид – Простые углеводы; два из них соединяются, образуя дисахарид.
Крахмал – Длинные цепочки глюкозы, вырабатываемые растениями для хранения энергии; это обычное явление в рационе человека.
Тест
1. Какой дисахарид состоит из двух молекул глюкозы и используется в качестве подсластителя во многих продуктах?
A. SUCEROSE
B. Maltose
C. Лактоза
D. Trehalose
Ответ на вопрос № 1
B . Мальтоза состоит из двух молекул глюкозы. Его добавляют во многие продукты, такие как шоколад и конфеты, чтобы придать им сладкий вкус. Он также содержится в пиве (солодовый ликер — это пиво с высоким содержанием алкоголя из-за большего количества сброженных сахаров).
2. Какая фраза описывает дисахарид лактозу?
A. Широко известен как столовый сахар
B. Образуется, когда зерна размягчаются и прорастают в воде
C. Используется для проведения химических анализов бактерий
D. детеныши млекопитающих
Ответ на вопрос № 2
D верно. Лактоза содержится в большом количестве в молоке и обеспечивает младенцев питательными веществами, необходимыми им для развития и роста. Вариант A описывает сахарозу, вариант B описывает мальтозу, а вариант C описывает целлобиозу.
3. Какие два моносахарида соединяются, образуя сахарозу?
A. Глюкоза и фруктоза
B. Глюкоза и галактоза
C. Глюкоза и глюкоза
D. Fructose and Galactose
. Сахароза состоит из глюкозы и фруктозы. Вариант B описывает лактозу, а вариант C описывает мальтозу (чаще всего, хотя он также может описывать трегалозу и целлобиозу). Вариант D – лактулоза.
IV. Углеводы, пищеварение и всасывание – Руководство по принципам кормления животных
В этой главе представлено введение в различные процессы, участвующие в переваривании или ферментации углеводов у животных с однокамерным желудком и жвачных животных.
Новые термины
Амилаза
Декстрины
Дисахаридаза
Мальтаза
Некрахмальные полисахариды
Сахараза
Летучие жирные кислоты
Цели главы
Для обсуждения переваривания и/или ферментации углеводов у сельскохозяйственных животных
Для обсуждения нарушений, связанных с ферментацией углеводов, у жвачных животных
Первичный участок переваривания углеводов находится в просвете тонкой кишки, где панкреатическая амилаза начинает расщепление гранул крахмала (амилозы и амилопектина). У некоторых птиц во рту наблюдается действие амилазы слюны, но не у сельскохозяйственных животных.
Существует две формы амилазы, одна из которых расщепляет α 1,4-связи случайным образом, а другая удаляет дисахаридные звенья (мальтозу) из полисахаридной цепи. Панкреатическая амилаза не действует на α-1,6-связи, образующие точки ветвления в структуре амилопектина. Конечные продукты расщепления амилазой включают смесь глюкозы, мальтозы и декстринов (остатки, содержащие α 1,6 точки разветвления). На декстрины действует α 1,6 глюкозидаза.

Тонкий кишечник является местом переваривания углеводов у сельскохозяйственных животных.
Диетические простые сахара, такие как глюкоза и фруктоза, не нуждаются в переваривании, так как они могут всасываться непосредственно через кишечный эпителий. Конечные продукты переваривания крахмала диффундируют в щеточную кайму, где происходят окончательные процессы пищеварения. Дисахариды, такие как мальтаза и изомальтаза на щеточной кайме кишечника, затем завершают деградацию и гидролизуются до составляющих их моносахаридов ферментами на щеточной каемке, а высвобождаемые моносахариды абсорбируются энтероцитом. На сахарозу действует сахараза с образованием глюкозы и фруктозы для всасывания. У молодых животных, содержащихся на молоке (до отъема), лактоза подвергается действию лактазы с образованием глюкозы и галактозы. Активность амилазы очень низка у молодняка, потребляющего молоко, и стимулируется потреблением твердой пищи.

Конечным продуктом переваривания углеводов у животных с однокамерным желудком в основном является глюкоза.
Ферменты, расщепляющие углеводы
Амилаза
Дисахаридаза
Мальтаза
Сукрасе
Лактаза
Моносахариды всасываются как за счет простой диффузии, так и за счет активного транспорта, зависящего от аденозинтрифосфата (АТФ). Натрийзависимый транспортный белок глюкозы связывает глюкозу и Na+, транспортирует их через энтероцит и высвобождает в цитозоль.

Таблица 4.1. Обзор переваривания углеводов: сайт, ферменты и конечные продукты, образующиеся у животных с однокамерным желудком
Сайт Фермент Продукт
Рот Амилаза слюны Не слишком важно
Тонкий кишечник Панкреатическая амилаза
Ди/олигосахаридаза
Моносахариды
Толстая кишка Нет Некоторые летучие жирные кислоты
Животные с однокамерным желудком не выделяют ферменты, расщепляющие сложные углеводы (связь β 1,4; например, некрахмальные полисахариды [NSP], глюканы, целлюлоза), которые являются компонентами растительной клетчатки (например, пшеницы, ячменя) и действуют микробами задней кишки с образованием летучих жирных кислот (ЛЖК). Высокий уровень NSP и глюканов в моногастрической диете может вызвать вязкость пищеварения и нарушить процессы пищеварения, что приведет к нарушению всасывания. У домашней птицы рационы с высоким содержанием NSP (например, ячмень, рожь) могут вызывать влажную подстилку, грязные яйца и диарею.
Переваривание углеводов у жвачных животных происходит путем микробной ферментации в рубце. Пищевые углеводы расщепляются (ферментируются) микроорганизмами рубца (бактериями, грибами, простейшими). Целью ферментации в рубце является производство энергии в виде АТФ, которую бактерии могут использовать для синтеза белка и собственного роста. ЛЖК, также известные как жирные кислоты с короткой цепью (показаны ниже), производятся как продукт ферментации рубца, всасываются через стенку рубца и используются животным в качестве источника энергии.
Основные летучие жирные кислоты, образующиеся в рубце
Уксусная кислота
Пропионовая кислота
Кислота масляная
Тремя основными ЛЖК являются уксусная (С2), пропионовая (С3) и масляная кислоты (С4; показано ниже).

Конечными продуктами пищеварения жвачных животных являются летучие жирные кислоты и некоторые моносахариды.
У молодых жвачных животных рубец и ретикулум не полностью развиты и относительно малы. Ретикулярно-эзофагеальный рефлекс, представляющий собой трубчатую складку ткани, направляет молоко или воду, которые всасываются из соска, непосредственно через сычуг в сычуг. Это рефлекс, вызываемый сосанием. Когда животное отнимают от груди, оно обычно теряет этот рефлекс. Твердая пища, такая как корм для ползучих кормов, проходит в малый рубец, и начинается брожение. Новорожденные жвачные животные не имеют бактериальной популяции рубца, но с рождения они начинают подхватывать бактерии от матери и окружающей среды, особенно при контакте. Затем твердая пища ферментируется с образованием ЛЖК, которые стимулируют рост и развитие рубца, особенно рост сосочков для всасывания.
Все переваренные и всосавшиеся моносахариды и летучие жирные кислоты попадают в печень.
Конечными продуктами ферментации рубца являются микробные клеточные массы или микробные белки, синтезированные ЛЖК, и газы, такие как двуокись углерода, метан, водород и сероводород. Продукты ферментации будут варьироваться в зависимости от относительного состава микрофлоры рубца. Микробная популяция также зависит от рациона, так как он изменяет субстраты для брожения, а затем и продукты брожения. Например, крахмал является основным компонентом рациона жвачных животных, питающихся концентратами (например, крупного рогатого скота на откормочных площадках). В рубце таких животных будет больше амилолитических бактерий, чем в рубце животных, питающихся грубым и пастбищным кормом. На процесс ферментации рубца и выработку ЛЖК могут влиять такие факторы, как соотношение корм/концентрат, физическая форма рациона (измельченный или гранулированный), кормовые добавки и вид животных.
Молярные соотношения ЛЖК зависят от соотношения фураж:концентрат в рационе. Целлюлолитические бактерии, как правило, производят больше ацетата, тогда как амилолитические бактерии производят больше пропионовой кислоты. Обычно тремя основными молярными соотношениями ЛЖК являются 65:25:10 для грубых кормов и 50:40:10 для кормов, богатых концентратами. Изменения концентрации ЛЖК могут привести к ряду нарушений переваривания углеводов у жвачных животных. Ацидоз рубца возникает, когда животных кормят кормом с высоким содержанием зерна или когда животных внезапно переводят с пастбищного или пастбищного кормления на откормочные площадки.

Ключевые моменты
У сельскохозяйственных животных пищеварение во рту происходит в очень незначительной степени.
Тонкий кишечник является местом переваривания углеводов у моногастриков.
Панкреатическая амилаза действует на альфа-1,4-связи и другие дисахаридазы и удаляет дисахаридные звенья.
Конечный продукт (в основном глюкоза) диффундирует в щеточную кайму с помощью АТФ-зависимых переносчиков глюкозы.
Непереваренные (клетчатка, некрахмальные полисахариды [NSP]) в задней кишке могут служить источником энергии для микробов задней кишки у моногастриков.
Усвоение углеводов жвачными животными сильно отличается от такового у моногастричных животных. Во-первых, в слюне не выделяется амилаза, а затем большинство углеводов ферментируется в рубце микробными ферментами.
Углеводы ферментируются до летучих жирных кислот (ЛЖК) в рубце. К ним относятся уксусная кислота, пропионовая кислота и масляная кислота.
ЛЖК всасываются через стенку рубца в воротную вену и переносятся в печень.
Соотношение ЛЖК меняется в зависимости от типа рациона. Рационы с грубыми кормами отдают предпочтение микробам, которые производят больше уксусной кислоты, тогда как рационы с концентратами отдают предпочтение микробам, которые производят больше пропионовой кислоты.
Нарушения ферментации углеводов у жвачных животных включают ацидоз рубца (перегрузку зерном), когда крупный рогатый скот скармливают зерновым или богатым зерном рационом с высоким содержанием крахмала или когда происходит внезапный переход с пастбища на откормочную площадку.
Контрольные вопросы
Перечислите ферменты, участвующие в переваривании углеводов у животных с однокамерным желудком.
Каковы конечные продукты переваривания углеводов у животных с однокамерным желудком и жвачных животных?
Какие основные летучие жирные кислоты (ЛЖК) образуются при ферментации рубца?
Что вызывает ацидоз рубца?
Скармливание слишком большого количества ячменя цыплятам-бройлерам может привести к липким фекалиям и проблемам с пищеварением. Почему?
У жвачных животных, получающих пищу, богатую концентратами, основная часть ЛЖК, вырабатываемая в рубце, составляет?
У жвачных животных, получающих корм с высоким содержанием грубых кормов, основная ЛЖК, вырабатываемая в рубце, составляет?
Укажите моносахариды, входящие в состав каждого дисахарида, перечисленного ниже, и фермент, необходимый для разрыва связи между ними.
Сахар Фермент Моносахарид 1 Моносахарид 2
Сахароза
Мальтоза

тестов на углеводы | Типы, Принципы, Устройство
Присоединяйся сейчас
Если вы готовы сдать экзамены по биологии уровня A, станьте участником прямо сейчас, чтобы получить полный доступ ко всей нашей библиотеке материалов для повторения.
Присоединяйтесь к более чем 22 000 учащихся, сдавших экзамены благодаря нам!
Зарегистрируйтесь ниже, чтобы получить мгновенный доступ!
Присоединиться →
Или попробуйте пример…
Еще не готовы приобрести комплект для доработки? Без проблем. Если вы хотите ознакомиться с тем, что мы предлагаем, перед покупкой, у нас есть бесплатная подписка с образцами материалов для пересмотра.
Зарегистрируйтесь в качестве бесплатного члена ниже, и вы вернетесь на эту страницу, чтобы попробовать образцы материалов перед покупкой.
Скачать образцы →
Quick Navigation
[скрыть]
Введение
Углеводы — это биологические молекулы, состоящие из углерода, кислорода и водорода. Это гидратированные углероды, имеющие либо альдегидную, либо кетоновую функциональную группу. Они есть во всех живых организмах.
Углеводы обеспечивают клетки энергией при окислении. Они также используются в качестве соединений для хранения энергии как у животных, так и у растений. Они действуют как мономеры или строительные блоки для создания сложных биологических молекул. Углеводы также имеют ряд важных применений в промышленности для благополучия людей. Примеры углеводов включают глюкозу, рибозу, фруктозу, сахарозу, целлюлозу, крахмал и т. д.
Углеводы, присутствующие в растворе, можно легко определить, проведя определенные тесты в лаборатории. Важными тестами для обнаружения углеводов являются следующие.
Тест Молиша
Это скрининговый тест для подтверждения наличия или отсутствия углеводов в данном растворе. Это высокочувствительный тест на углеводы. Моносахариды, олигосахариды и полисахариды дают положительный результат теста Молиша.
Принцип
Этот тест основан на реакции альфа-нафтола с углеводом в присутствии серной кислоты. Сахара реагируют с альфа-нафтолом в кислой среде с образованием производных фурфурола или гидроксиметилфурфурола пурпурного цвета. Интенсивность окраски прямо пропорциональна количеству углеводов, присутствующих в растворе.
Apparatus
Test tube
Dropper or pipette
Solution to be tested
Reagent
Molisch’s reagent: 5% alpha-naphthol solution in ethyl alcohol
Procedure
Take 2 ml of the данного раствора в пробирке
Добавить 1-2 капли реактива Молиша в вышеуказанный раствор
Смешать растворы
Наклонить пробирку
Добавить 2 мл серной кислоты вдоль края пробирки
Наблюдения
Кольцо фиолетового цвета образуется на стыке двух жидкостей, т. е. раствора с реактивом Молиша и серной кислоты.
Результат
Фиолетовое кольцо указывает на присутствие углеводов в растворе.
Что следует помнить
Чтобы дать положительный результат, углевод должен содержать не менее пяти атомов углерода. (Это так, потому что он включает образование производных фурфурола, содержащих пять атомов углерода. )
Примеси в реагенте окрашивают его в зеленый цвет, что указывает на ложноотрицательный результат теста.
Олигосахариды и полисахариды сначала расщепляются кислотой до моносахаридов, что дает положительный результат теста Молиша.
Белки и липиды, имеющие присоединенный углевод, также могут дать положительный результат этого теста.
Меры предосторожности
Не добавляйте слишком много реактива Молиша.
Не вливайте серную кислоту прямо в раствор. В противном случае произойдет обугливание углеводов и образуется черное кольцо, дающее ложноотрицательный результат теста.
Тест на йод
Этот тест специфичен для полисахаридов. Этот тест используется для дифференциации полисахаридов от остальных углеводов. Положительный на него дают крахмал и гликоген. Его также можно использовать для различения гликогена, крахмала и целлюлозы.
Принцип
Тест на йод основан на абсорбционных свойствах, которыми обладают большие молекулы полисахаридов. Цепи глюкозы в большинстве полисахаридов организованы в виде спиралей. Пространство между витками спирали может содержать небольшие молекулы йода. Это видно по цепям амилазы, обнаруженным в крахмале. Гликоген и амилопектин также могут поглощать эти молекулы йода на своей поверхности. Поглощающая способность полисахаридов снижается при нагревании.
В этом тесте образуются комплексы йода синего или красного цвета, имеющие нечеткую химическую природу.
Apparatus
Тестовая труба
капельница или пипетка
Раствор для протестирования
Реагент

IODINE REAGENT: 0,5 мл IODINELITED в 5ML в 5 мл 5 мл 5 мл.

2 . раствор в пробирке
Добавить 2-3 капли реактива йода в указанную выше пробирку
Подождите некоторое время

Наблюдения

При добавлении йода в раствор цвет раствора меняется. Это может дать следующие цвета;

Синий
Красновато-фиолетовый
Красновато-коричневый

Результат

Если цвет раствора изменяется при добавлении йода, это означает, что в растворе присутствует полисахарид. Природа полисахарида определяется по образующемуся цвету.

Если появляется синяя окраска, в растворе присутствует амилаза или крахмал
Если появляется красновато-фиолетовая окраска, присутствует декстрин
Если появляется красновато-коричневая окраска, присутствует гликоген

Следует помнить

высокоспецифичен для полисахаридов в растворе
Целлюлоза не дает этого теста, но вы не найдете целлюлозу в растворе
Окраска исчезает при нагревании и появляется снова при охлаждении раствора
Если цвет не появляется при охлаждении, это означает, что йод испарился во время нагревания. сахара. Углеводы, имеющие свободную функциональную группу, которая не участвует в гликозидной связи, дают положительный результат этого теста. Все моносахариды и дисахариды, кроме сахарозы, дают положительную реакцию Бенедикта. Этот тест на полисахариды отрицательный.
Принцип
Этот тест основан на способности восстанавливающих сахаров подвергаться окислению в щелочных растворах. В присутствии щелочи восстанавливающие сахара подвергаются таутомеризации с образованием энедиолов. Эти энедиолы восстанавливают ионы меди (Cu ⁺²) с образованием ионов меди (Cu ⁺). Ионы меди из гидроксида меди. При нагревании превращается в закись меди, образующую осадки.
Ионы цитрата, присутствующие в реагенте, медленно высвобождают ионы меди для восстановления и предотвращения образования Cu(OH) ₂ до завершения окислительно-восстановительного процесса.
Apparatus
ТЕЛЕВАЯ ТРУБА
Держатель тестовой трубки
Dropper
Pipette
Стенд
Spirit или Gas Lamp
.
Сульфат меди (для получения ионов меди)
Карбонат натрия (для подщелачивания раствора)
Цитрат натрия (для получения ионов цитрата)
Процедура
Возьмите 5 мл качественного реагента Бенедикта в пробирку
Добавьте 8 капель данного раствора в указанную выше пробирку
Смешайте растворы
Проведите тест пробирку поставить на огонь и кипятить в течение 2 минут
Дать раствору остыть
Проверить наличие осадка
Наблюдения
Кирпично-красный осадок образуется на дне пробирки.
Результаты
Осадки закиси меди указывают на присутствие восстанавливающего сахара в пробирке.
Следует помнить
Это также полуколичественный тест, поскольку цвет осадка пропорционален концентрации восстанавливающего сахара в пробирке. Максимальная концентрация, которую можно проверить, составляет 2%, при которой образуются осадки кирпично-красного цвета.
Этот тест часто используется в качестве скринингового теста на сахарный диабет.
Ложноположительный результат теста на аскорбиновую кислоту, глутатион, мочевую кислоту и т. д.
Меры предосторожности
Добавление слишком большого количества реагента Бенедикта или тестового раствора может дать ложные результаты.
Тест Биала
Это общий тест на углеводы, чувствительный только к пентозам. Любое соединение, содержащее пентозный сахар, даст положительный результат теста Биала.
Принцип
Пентозы образуют соединения фурфурола в присутствии концентрированной кислоты. Фурфуроловые соединения, образованные пентозами, конденсируются с орцином с образованием соединений синего цвета.
Apparatus
Test tube
Test tube holder
Dropper
Pipette
Stand
Spirit or gas lamp
Water bath
Solution to be tested
Reagents
Bial’s reagent is used that is получают путем растворения 300 мг орцинола в 100 мл концентрированной соляной кислоты и 0,25 мл раствора хлорида железа.
Процедура
Добавить 3 мл реагента Биала в пустую пробирку
Добавьте 3 мл тестового раствора в указанную выше пробирку
Нагрейте пробирку на кипящей водяной бане
Дайте раствору остыть при комнатной температуре
Наблюдения
При нагревании в пробирке появляется голубоватый цвет.
Результаты
Синий цвет указывает на присутствие пентозного сахара в испытуемом растворе.
Что следует помнить
Положительный результат теста на все соединения, содержащие пентозный сахар, такие как ДНК, РНК и т. д.
Гексозы с реактивом Биала образуют зеленую окраску.
Меры предосторожности
Не допускайте быстрого охлаждения, иначе это может повлиять на результаты.
Тест Барфоеда
Это дифференциальный тест для различения моносахаридов и дисахаридов. Тест Барфоеда также основан на восстанавливающей способности сахара. Однако сахароза также дает положительный результат этого теста, поскольку она подвергается гидролизу в присутствии кислоты. Моносахариды дают ранний положительный тест, а дисахариды дают поздний положительный результат.
Принцип
Восстанавливающие сахара подвергаются таутомеризации в слабокислой среде с образованием энедиолов. Эти энедиолы восстанавливают ионы меди до ионов меди, которые образуют гидроксид меди. Этот гидроксид меди превращается в оксид меди при нагревании, и образуются осадки.
Принцип аналогичен тесту Бенедикта, за исключением кислой среды. Моносахариды, будучи сильными восстановителями, дают этот тест гораздо раньше.
Прибор
Пробирка
Держатель пробирки
Dropper
Pipette
Стенд
Spirit или Gas Lamp
Раствор для протестирования
Реагенты
-garfo sarfo sarfo.
Процедура
Возьмите 2 мл реагента Барфоеда в пробирку
Добавьте 2 мл тестового раствора в указанную выше пробирку
Смешайте растворы
Подержите пробирку на огне и кипятите в течение минут
Дайте остыть при комнатной температуре
Проверьте наличие осадка
Если осадок не образуется, кипятите еще 10 минут
Дайте остыть и проверьте наличие осадка
Наблюдения
Красные осадки образуются после первых 5 минут
Красные осадки образуются после дополнительного кипячения
Результаты
Образование красных осадков после первых 5 минут указывает на присутствие моносахарида
Если осадок образуется через 15 минут, значит, в испытуемом растворе присутствует дисахарид. моносахариды, дающие положительный результат теста
Меры предосторожности
Следите за временем кипячения
Постепенное охлаждение при комнатной температуре
Если необходимо повторное нагревание, сделайте это после того, как раствор остынет.
Тест Селиванова
Этот тест используется для обнаружения моносахаридов с кетоновой функциональной группой. Он широко используется для дифференциации фруктозы, кетосахара, от глюкозы и галактозы
Принцип
Этот тест включает образование производных фурфурола моносахаридами с соляной кислотой. Производные фурфурола, образованные сахаром с кетоновой функциональной группой, конденсируются с резорцином с образованием хромогена вишнево-красного цвета.
Apparatus
Тестовая труба
Держатель тестовой трубки
Drop Of
Pipette
Стенд
Spirit или Gas Lamp
. вода;
50 мг резорцина
33 мл концентрированной соляной кислоты
Процедура
Возьмите 3 мл реактива Селиванова в пробирку
Добавьте 1 мл тестового раствора в указанную выше пробирку
Поставьте пробирку на огонь и дайте прокипеть в течение 30 секунд
Дайте остыть при комнатной температуре
Наблюдения
В пробирке образуется вишнево-красный цвет при охлаждении.
Результаты
Данный раствор содержит кетосахар.
Следует помнить
Тест Селиванова специфичен только для гексоз, имеющих кетоновую функциональную группу
Сахароза также дает положительный результат теста, поскольку она гидролизуется до глюкозы и фруктозы
Очень чувствителен к сахарозе даже при концентрации 0,1%
Меры предосторожности
Длительное кипячение приведет к превращению глюкозы во фруктозу, что приведет к ложноположительному результату теста
Охлаждение должно быть постепенным при комнатной температуре
Тест на флороглюцин
Этот тест специально предназначен для обнаружения галактозы и лактозы в растворе.
Принцип
Этот тест также включает образование производных фурфурола в присутствии концентрированной HCL. Производные фурфурола, образованные галактозой, затем конденсируются с флороглюцинолом с образованием соединения красного цвета.
Apparatus
Тестовая труба
;
10 мл концентрированной HCl, смешанной с 8 мл 0,5% флороглюцина
Процедура
Возьмите 2 мл испытуемого раствора в пробирку
Добавьте 2 мл реактива Толлена в указанную выше пробирку
Тщательно перемешайте два раствора.
Поставьте пробирку на огонь и кипятите некоторое время.
Дайте остыть при комнатной температуре.
Наблюдения.
Результаты
Изменение цвета на красный указывает на присутствие в растворе галактозы.
Следует помнить
Лактоза также дает положительный результат теста, поскольку она гидролизуется кислотой с образованием глюкозы и галактозы. Чтобы провести различие между ними, выполните тест Барфоеда.
Соединения фурфурола, образованные пентозами, имеющими кетогруппу, также образуют аналогичное соединение красного цвета с флороглюцинолом.
Меры предосторожности
Кипячение в течение длительного времени дает ложноположительный результат из-за превращения глюкозы в галактозу
Озазоновый тест
Это подтверждающий тест на углеводы. Это дает вам окончательный вывод о типе углеводов, присутствующих в растворе. Озазоновое производное углевода образует характерные для него специфические кристаллы. Форма кристалла говорит нам о природе присутствующих углеводов.
Принцип
Фенилгидразин реагирует с восстанавливающим сахаром в кислой среде при высокой температуре с образованием фенилгидразона. Фенилгидразин далее реагирует с сахаром при нагревании и образует кристаллы озазона, специфичного для этого углевода.
Прибор
Пробирка
Держатель пробирок
Пипетка
Пипетка
Штатив
Спиртовая или газовая лампа
7 19 2 997 Световой микроскоп
297 Покровное стекло
Тестируемый раствор
Реагенты
В этом процессе используется смесь озазона. Это сделано путем смешивания;
1 часть Фенилгидразина
2 части Ацетат натрия
Несколько капель ледяной уксусной кислоты
Методика
Взять 5 мл данного раствора в пробирку с пинозой 7
902ches пробирка
Тщательно вымойте
Подержите тест на огне и кипятите 5 минут
Проверьте наличие желтых кристаллов. Если они не образовались, кипятите дальше
Проверяйте наличие желтых кристаллов каждые 5 минут
После образования кристаллов дайте раствору остыть при комнатной температуре
Извлеките кристаллы и приготовьте предметное стекло
Осмотрите предметное стекло под микроскопом
Наблюдения
Кристаллы озазона, образующиеся при просмотре под микроскопом, имеют различную форму в зависимости от типа присутствующего углевода.
Результаты
На основании формы кристаллов озазона сделаны следующие выводы.
Игольчатые кристаллы образуются через 5 минут, указывают на глюкозу
Игольчатые кристаллы образуются через 2 минуты, указывают на фруктозу
Кристаллы в форме ватных шариков образуются из лактозы через 30 минут
Кристаллы в форме подсолнуха образуются из мальтозы за 30-40 минут
Важная информация
Озазоны представляют собой кристаллические вещества, имеющие специфическую структуру при рассмотрении под микроскопом.
Они образуются из всех редуцирующих сахаров.
Нередуцирующие сахара не образуют кристаллов озазона, если только они не гидролизуются.
При кипячении невосстанавливающих сахаров в течение более длительного времени высвобождаются отдельные моносахариды, которые дают положительный результат теста.
Резюме
Углеводы — это биологические молекулы, которые служат основным источником энергии для большинства клеток. Они также выполняют структурные функции.
Присутствие углеводов в растворе можно определить, выполнив следующие тесты в лаборатории.
Проба Молиша, положительна для всех углеводов
Проба йода, специфична для крахмала и гликогена
Проба Бенедикта, положительна для восстанавливающих сахаров
Проба Биала, положительна для пентозных сахаров
Проба Барфоеда , различает моносахариды и дисахариды
Реакция Селиванофа, положительна на моносахариды с кетоновой группой
Фосфоглюцироловый тест, положительный на галактозу или лактозу
Озазоновый тест, это подтверждающий тест, в котором форма кристаллов указывает на тип сахара, присутствующего в растворе
Часто задаваемые вопросы найдено решение?
Углеводы в растворе определяют с помощью реакции Молиша.
Posted in Разное
Навигация по записям
Семечки для чего полезны: польза и вред для организма
Японский способ убрать живот: Японский метод похудения с полотенцем (метод Фукуцудзи)
Leave a Reply Cancel Reply
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
You may use these HTML tags and attributes:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>
Имя *
Email *
Сайт

Рубрики
В домашних
Меню
Питание
Похудения
Разное
Советы
Упражнения
2024 © Все права защищены.