Углеводы • СПАДИЛО
Углеводы – органические вещества клетки, иначе называемые “сахаридами”. В животных клетках содержание сахаридов может быть от 1% до 5%, а в некоторых растительных клетка даже достигает 90%.
Классификация углеводов
Моносахариды
Название «моносахариды» происходит от др.-греч. μόνος ‘единственный’, лат. saccharum ‘сахар’. Именно из моносахаридов составляются более сложные соединения углеводов. Моносахариды имеют следующие физические свойства: бесцветные кристаллы, легко растворимы в воде, имеют сладковатый вкус.
К моносахаридам относятся жизненно важные для всех живых организмов соединения: рибоза, дезоксирибоза, галактоза, глюкоза и фруктоза.
Рибоза входит в состав рибонуклеиновой кислоты и АТФ.
Дезоксирибоза входит в состав дезоксирибонуклеиновой кислоты.
Глюкоза является основой для таких полисахаридов как крахмал, гликоген и целлюлоза.
Фруктоза встречается даже в свободном виде в растениях, конечно же, не только в фруктах, как можно подумать из их названия. Фруктоза входит в состав сахарозы.
- Рибоза
- Дезоксирибоза
- Галактоза
- Глюкоза
- Фруктоза
Олигосахариды и дисахариды
Олигосахариды – углеводы, которые содержат от 2 до 10 моносахаридных остатков, связанных между собой ковалентно гликозидной связью. Название группы происходит от греч. ὀλίγος — немногий. Дисахариды входят в группу олигосахаридов.
Физические свойства: большинство имеют сладковатый вкус и хорошо растворяются в воде.
Наиболее известными и распространенными из олигосахаридов являются гетеросахариды лактоза
и сахароза – тростниковый сахар, а солодовый сахар – мальтоза относится к подгруппе дисахаридов.
- Сахароза
- Мальтоза
- Лактоза
Полисахариды
Полисахариды – высокомолекулярные полимеры, содержащие от нескольких сотен до нескольких тысяч моносахаридных остатков, также соединенных ковалентными гликозидными связями. Название происходит от греч. pὀλγ – много. Чем больше в полисахариде мономеров – тем менее он сладкий на вкус и менее растворим в воде.
К полисахаридам относятся следующие распространенные соединения: крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин. Эти полисахариды очень важны для организмов. В виде крахмальных зерен углеводы запасаются в растительных клетках. Целлюлоза составляет клеточную стенку клеток растений, а хитин входит в состав покрова насекомых, ракообразных и паукообразных. Также хитин составляет клеточную стенку грибов. Гликоген служит для запасания углеводов в животных организмах.
Интересен тот факт, что крахмал, гликоген и целлюлоза состоят из одинаковых моносахаридов, разница лишь в том, что они по-разному соединены. И это важно знать к экзамену, но есть хитрость, с помощью которой можно это запомнить. Соединения имеют разную степень разветвленности. Целлюлоза используется в бумажной промышленности. Представим себе просто лист бумаги, обычный прямоугольник. Структура целлюлозы не имеет никаких разветвлений. Здесь важно положить старт по разветвленности. Нулевая она как раз-таки у целлюлозы. Далее идет крахмал, о котором мы вспоминаем, так как целлюлоза и крахмал имеют отношение к растениям. И замыкает цепь наиболее разветвленный из самых известных полимеров гликоген.
Схема строения углеводов
Функции углеводов
- Энергетическая и запасающая функции
Как уже было сказано выше, в крахмальных зернах запасается энергия в растительных клетках, а в виде гликогена – в животных организмах. Кроме того, самый главный источник энергии – АТФ включает в себя моносахарид рибозу.
Организм живет в первую очередь за счет потребления углеводов. При расщеплении 1 г углеводов организм получает 17,6 кДж энергии. Наибольшее количество углеводов расходуется при активном росте (относится и к растениям, и к животным), тяжелым физической, умственной и эмоциональной нагрузке.
2. Строительная функция
Хитин и целлюлоза – наиболее наглядные представители углеводов, выполняющих строительную функцию. Целлюлоза является основой для клеточной стенки растений, а хитин – для покрова членистоногих. Данные углеводы не растворяются в воде, что подтверждает правило, которое гласит: чем длиннее цепь мономеров – тем менее растворяемое в воде соединение.
3. Защитная функция
Жесткие хитиновые покровы и оболочку из целлюлозы можно считать защитными механизмами организмов. Кроме того, некоторые растения выделяют при повреждении ствола смолы, которые препятствуют попаданию болезнетворных микроорганизмов в рану, предотвращая тем самым заражения. Такие смолы называются «камедь».
| ОСОБЕННОСТИ | ВИДЫ |
|
А) мономер Б) полимер В) растворимы в воде Г) не растворимы в воде Д) входят в состав клеточных стенок растений Е) входят в состав клеточного сока растений |
1) целлюлоза 2) глюкоза |
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Целлюлоза и глюкоза относятся к углеводам. При слове глюкоза вспоминается сладкое, а целлюлоза — бумага. Глюкоза – простой углевод, из нее строятся более сложные, например, крахмал и так же целлюлоза.
Пройдемся по ответам:
Глюкоза — мономер, а целлюлоза — полимер.
Это нужно учить.
Растворимость в воде. Сахар прекрасно растворяется в воде. Глюкоза растворима.
Растворима ли целлюлоза? Если бы это было так, до деревья и другие растения буквально бы таяли от дождя. Целлюлоза не растворяется в воде.
Целлюлоза входит в состав клеточных стенок растений, а глюкоза- клеточного сока. Если подумать о деревьях, то те, кто пили березовый сок непосредственно от березы должны узнать: это из-за глюкозы он такой сладенький.
Ответ: 212121pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB11693 Установите соответствие между классами органических веществ и выполняемыми ими функциями в клетке.| ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВА | ВЕЩЕСТВА |
|
A) запасание энергии Б) сигнальная B) хранение генетической информации Г) перенос энергии Д) входит в состав клеточных стенок и мембран Е) реализация генетической информации (синтез белка) |
1) углеводы 2) нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) |
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Для начала вспомним какие вообще есть классы органических веществ в клетке.
Это белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Белки, жиры и углеводы являются источниками энергии, но у них есть и более локальные функции:
| Белки | Жиры | Углеводы | Нуклеиновые кислоты | |
| Структурная | + | + | ||
| Энергетическая | + | + | + | |
| Защитная | + | + | ||
| Ферментативная | + | |||
| Двигательная | + | |||
| Транспортная | + | |||
| Регуляторная | + | |||
| Рецепторная | + | |||
| Хранение и передача ген.информации | + | |||
| Биосинтез белка | + |
Выберем вначале то,что относится к нуклеиновым кислотам: биосинтез белка и хранение генетической информации.
Остальное — углеводы.
PS: сигнальная и рецепторная функция — одно и то же.
Ответ: 112112pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB20163 Какие функции выполняют в клетке молекулы углеводов и липидов?- информационную
- каталитическую
- строительную
- энергетическую
- запасающую
- двигательную
Пройдемся по всем функциям. Информационная – ДНК и РНК. Есть даже информационная РНК.
Каталитическая функция присуща белкам. Все ферменты – белки, но не все белки- ферменты.
Строительная- соответствует углеводам и липидам. Вспомните про билепидный слой мембраны.
Энергетическая – однозначно да. Углеводы и липиды – источник энергии.
Запасающая – близко к энергетической, снова да.
Двигательная – функция белков.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Ксения Алексеевна | Просмотров: 4.
2k
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
376754 УЧЕНИКОВ ИЗ РАЗНЫХ СТРАН МИРА
уже сделали свой выбор
И вот, что УЧЕНИКИ ГОВОРЯТ
о наших репетиторах
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
Наталья Борисовна Карасева
«
Мы восторге от репетитора. Наталья Борисовна грамотный педагог, она любит свою профессию, любит учеников. Занятия с сыном (2 класс), он находится на домашнем обучении, проходят по скайпу в комфортной обстановке. Репетитор умеет заинтересовать ребенка и выстраивает занятие с учетом его способностей, доступно объясняя предметы русский язык и математику.
По результатам занятий можно сразу заметить повышение уровня успеваемости ученика. Наталья Борисовна хороший педагог, умеет быстро найти общий язык с ребенком, внимательная, легко передающая знания ученику. С большим удовольствием будем продолжать наши занятия, т.к. мы всем довольны.
«
Елена Васильевна
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
RU
Структура и функции углеводов
| Шрифт: A-A+ |
Структура и функции углеводов
Углеводы, как следует из названия, относятся к гидратам углерода, состоящим из углерода, водорода и кислорода. Водород и кислород, присутствующие в углеводах, находятся в соотношении 2:1. Углеводы также делятся по химическому строению на на моносахариды (один сахарид), дисахариды (два отдельных сахарида), олигосахариды и полисахариды . Молекулярная масса моносахаридов и дисахаридов относительно меньше, что позволяет классифицировать их как более простые сахара, такие как глюкоза и фруктоза (содержится в меде и фруктах).
Реклама
Два моносахарида соединяются вместе, образуя дисахарид, который является простейшим из полисахаридов в отношении структуры, например, сахароза (столовый сахар) и лактоза или галактоза (получаемые при переваривании молока).
Моносахариды не требуют ферментов для всасывания в тонком кишечнике.
Полисахариды представляют собой более крупные молекулы, образованные путем объединения множества моносахаридных звеньев и служащие для хранения энергии (например, гликоген и крахмал). Кишечник не может поглощать полисахариды, потому что они слишком велики, поэтому им требуются ферменты, вырабатываемые в тонкой кишке, чтобы расщепить их на моносахаридные единицы.
Реклама
Ниже перечислены функции углеводов:
- Моносахариды – важные бимолекулярные вещества, необходимые для нормального развития жизни. Они помогают иммунной системе функционировать, облегчают оплодотворение и образование ДНК, а также играют роль в предотвращении любого патогенеза.
- Пятиуглеродная рибоза (моносахарид) необходима для образования важных коферментов, таких как АТФ, ФАД и НАД, которые удовлетворяют потребности организма в энергии. Рибоза также необходима для создания РНК (рибонуклеиновой кислоты) и ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) для генетической структуры человека, поскольку они являются строительными блоками нуклеиновых кислот.
- Углеводы необходимы как источник энергии. Они оставляют белки свободными для использования в качестве строительного материала тела.
- Недостаток углеводов в рационе приводит к расщеплению жиров как источника энергии и накоплению кетоновых тел в крови, вызывая состояние, известное как кетоз.
- Углеводы — единственный источник энергии для мозга! Они также играют важную роль в регуляции нервной системы.
- Углеводы с высоким содержанием клетчатки предотвращают нарушения работы кишечника, такие как запоры, и предотвращают развитие таких заболеваний, как диабет, рак и сердечные заболевания.
Некоторые углеводы способствуют развитию здоровых бактерий в пищеварительной системе.
- Полисахариды составляют структурный комплекс целлюлозы в растениях и хитина, присутствующего в членистоногих, помимо накопления энергии в виде гликогена в клетках печени и мышц и крахмала в растениях.
Опубликовано 04 марта 2016 г.
Последнее обновление 24 мая 2022 г.
я ссылки Процитировать эту статью
- Lanfer A, Hebestreit A, Ahrens W. Диета и пищевые привычки в связи с развитием ожирения у детей и подростков — (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20631972)
- Guerreiro S, Alada M, Azevedo I. Сладкие напитки и гликемия — (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/206879).84)
- Astrup A, Meinert Larsen T, Harper A. Atkins и другие низкоуглеводные диеты: обман или эффективное средство для похудения? Ланцет. 2004;364(9437):897899. [PubMed]
- Вуртман Р.Дж., Вуртман Дж.Дж. Серотонин мозга, тяга к углеводам, ожирение и депрессия. Обес Рез. 1995 Nov;3 Suppl 4:477S-480S — (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8697046)
- van Dam RM, Seidell JC Потребление углеводов и ожирение. Eur J Clin Nutr. 2007 г., декабрь 61, Приложение 1: S75-99 — (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17992188)
- Drewnowski A, Kurth C, Holden-Wiltse J, Saari J. Пищевые предпочтения при ожирении у человека: углеводы и жиры — (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1510463)
- Foster GD, Wyatt HR, Hill JO, McGuckin BG, Brill C, Mohammed BS, Szapary PO, Rader DJ, Edman JS, Klein S Рандомизированное исследование низкоуглеводной диеты при ожирении.
- Crapo, P.A., Reaven, G., Olefsky, J. (1976)Глюкоза плазмы и реакция инсулина на перорально вводимые простые и сложные углеводы. Диабет 25: 741747.
- Дженкинс, Д. Дж., Волевер, Т. М., Тейлор, Р. Х. и др. (1981) Гликемический индекс пищевых продуктов: физиологическая основа углеводного обмена. Am J Clin Nutr. 34: 361366.
- Совместная консультация экспертов ФАО/ВОЗ (1998 г.) Углеводы в питании человека (FAO Food and Nutrition Paper 66) FAO Rome, Italy.
- Белл, С.Дж., Сирс, Б.С. (2003) Предложение по новой национальной диете: диета с низким гликемическим индексом и уникальным составом макронутриентов. Метаб-синдром Rel Disord. 1: 199208.
- Bell, S.J., Sears, B. (2003) Диеты с низким гликемическим индексом: влияние на ожирение и хронические заболевания. Crit Rev Food Sci Nutr. 43: 357377. | Статья | ПабМед | ИСИ |
- Бранд-Миллер, Дж. К., Холт, С. Х. А., Павляк, Д. Б., Макмиллан, Дж. (2002) Гликемический индекс и ожирение. Am J Clin Nutr. 76(доп): 281С285С. | ПабМед | ИСИ | ХимПорт |
- Сандро Д.К., Арванитояннис И.С. (2000) Продукты с низким содержанием жира и калорий: текущее состояние и перспективы. Crit Rev Food Sci Nutrition. 40: 427447.
- Людвиг ДС. Гликемический индекс — физиологические механизмы, связанные с ожирением, диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями. ЯМА 2002; 287: 2414-2423
- Людвиг Д.С. Гликемический индекс — физиологические механизмы, связанные с ожирением, диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями. ЯМА 2002; 287: 2414-2423
- Дас С.К., Зальцман Э., Гилхули Ч., ДеЛани Дж. П., Голден Дж. К., Питтас А. Г., Даллал Г. Е., Бхапкар М. В., Фусс П. Дж., Датта С., МакКрори М. А., Робертс С. Б. Низкое или умеренное ограничение калорийности рациона для долгосрочной потери веса: что работает лучше всего? Ожирение (Серебряная весна). 2009 г.17(11) ноября: 2019-24. Epub 2009, 23 апреля.
- Аткинс, Роберт (25 сентября 2003 г.). Новая диетическая революция доктора Аткинса, исправленное издание. .Эванс. ISBN 978-1590770023.
Пищевые предпочтения при ожирении у человека: углеводы и жиры — (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1510463)
(2003) Диеты с низким гликемическим индексом: влияние на ожирение и хронические заболевания. Crit Rev Food Sci Nutr. 43: 357377. | Статья | ПабМед | ИСИ |
Б. Низкое или умеренное ограничение калорийности рациона для долгосрочной потери веса: что работает лучше всего? Ожирение (Серебряная весна). 2009 г.17(11) ноября: 2019-24. Epub 2009, 23 апреля.Используйте один из следующих форматов для ссылки на эту статью в своем эссе, статье или отчете:
АПА
Доктор Шалини Аул. (2022, 24 мая). Структура и функции углеводов . Мединдия. Получено 7 мая 2023 г. с сайта https://www.medindia.net/patients/patientinfo/carbohydrates-and-its-role-in-obesity-strucure-and-functions.htm.
ГНД
Доктор Шалини Аул. «Структура и функции углеводов». Мединдия . 7 мая 2023 г.
Чикаго
Доктор Шалини Аул. «Структура и функции углеводов». Мединдия. https://www.medindia.net/patients/patientinfo/carbohydrates-and-its-role-in-obesity-strucure-and-functions.
htm. (по состоянию на 7 мая 2023 г.).Гарвард
Доктор Шалини Аул. 2022. Структура и функции углеводов . Мединдия, просмотрено 7 мая 2023 г., https://www.medindia.net/patients/patientinfo/carbohydrates-and-its-role-in-obesity-strucure-and-functions.htm.
htm. (по состоянию на 7 мая 2023 г.).<< Сбалансированная диета
Источники углеводов и рекомендуемая диетическая норма (RDA) >>
Разместить комментарий
Комментарии должны относиться к теме и не должны носить оскорбительного характера. Редакция оставляет за собой право просматривать и модерировать комментарии, размещенные на сайте.
Реклама
Рекомендуемое чтение
Структура и функция углеводов
Поделись этим: Фейсбук Логотип Facebook Твиттер Логотип Твиттера Реддит Логотип Reddit LinkedIn Логотип LinkedIn WhatsApp Логотип WhatsApp
Когда вы смотрите на движущегося человека, что вам приходит на ум из того, что имеет основополагающее значение для того, чтобы дать человеку энергию для дыхания, движения и функционирования? Это углеводы.
Углеводы известны как сахариды и молекулярные соединения, состоящие из трех элементов: углерода, водорода и кислорода. Углеводы являются наиболее распространенными макромолекулами на Земле, и их можно легко получить из нашего ежедневного рациона питания и рациона. Согласно Кэмпбеллу (2006), простейшие углеводы известны как моносахариды (от греческого слова monos-, одиночный и сахар), что означает одиночные сахара. Когда два отдельных сахара или два моносахарида соединяются вместе в процессе конденсации, они называются дисахаридами. Когда два или более отдельных сахара соединяются вместе, они образуют более сложные сахара, известные как полисахариды. Поскольку эти сахара и полисахариды, также известные как углеводы, являются основными источниками энергии для человека, растений, животных и клеток, они дают нам возможность взглянуть на некоторые интересные факты о структуре и функциях углеводов.
Получите помощь в написании эссе
Если вам нужна помощь в написании эссе, наша профессиональная служба написания эссе всегда готова помочь!
Служба написания эссе
Во-первых, моносахариды имеют структуру (CH 2 O)n 1 , где n=3, 5 или 6.
Они известны как триозы (C 3 H 6 9). 0169 O 3 ), пентозы (C 5 H 10 O 5 ) и гексозы (C 6 H 12 O 6 ). Примером этого является глюкоза, известная как гексозный сахар или шестиуглеродный сахар с формулой C 6 H 12 O 6 . Две другие гексозы, галактоза, содержащаяся в молоке, и фруктоза, растительный сахар, играют важную роль в биологии млекопитающих и растений соответственно. Хотя три гексозы имеют одинаковую формулу, их атомы, связанные друг с другом, немного отличаются, и они также известны как изомеры (Williams, 1999). Эти структуры изомеров сахара на рисунке 1 (а) называются структурами с прямой цепью. Однако, когда они растворяются в воде, они редко существуют в виде прямой цепи, они образуют кольцевые структуры.
Рисунок 1(a) Две изометрические гексозы. Каждый из этих шестиуглеродных сахаров имеет одинаковую молекулярную формулу C 6 H 12 O 6 , следовательно, каждый из них является изомером другого.
(https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_Chemistry)
Это связано с тем, что все моносахариды содержат карбонильную группу (C=O) и ряд гидроксильных (-OH) групп. Для гидроксильных групп (-ОН), которые обладают способностью образовывать водородные связи с молекулами воды, что делает эти сахара растворимыми в воде. (Grant, 2006) Тот факт, что глюкоза легко растворима, важен для ее абсорбции в процессе пищеварения, транспортировки кровью к клеткам для дыхания и метаболизма клетками.
Таким образом, поскольку большинство моносахаридов растворимы в воде, они образуют кольца в водных растворах, как показано для глюкозы на рис. 1(b). Чтобы сформировать кольцо глюкозы, углерод 1 связывается с кислородом, присоединенным к углероду 5. (Campbell. 2006) Как показано на средней диаграмме, кольцо глюкозы и других сахаров не всегда может иметь атомы углерода в углах кольца. Связи в кольце обозначены атомами и функциональными группами, такими как -ОН, расположенными над и под ним.
Рисунок 1(b) Структурная формула глюкозного кольца с пронумерованными атомами углерода.
(https://chemistry.stackexchange.com/questions/98549/convention-for-numbering-of-углеродов)
С другой стороны, карбонильная группа, в зависимости от ее расположения, превращает сахар либо в альдозу (альдегидный сахар), либо в кетозу (кетоновый сахар). Глюкоза представляет собой альдозу, также известную как восстанавливающий сахар, а фруктоза представляет собой кетозу (невосстанавливающий сахар).
Моносахариды, особенно глюкоза, являются основными топливными молекулами для работы клеток. «Клетки используют углеродные скелеты моносахаридов в качестве сырья для производства других видов органических молекул, таких как аминокислоты». (Кэмпбелл, 2006 г.)
Однако когда клетки не используют моносахариды немедленно, они обычно включаются в дисахариды и полисахариды. Два моносахарида, соединенные вместе в двойной сахар, образуют дисахарид. Реакция известна как конденсация, когда молекула воды удаляется, как показано в уравнении ниже.
(Грант, 2006 г.)
2C 6 H 12 O 6 C 12 H 22 O 11 + H 2 О
Химическая реакция процесса конденсации, при которой молекула воды удаляется при соединении двух моносахаридов.
Одним из основных сахаров в молоке является лактоза, а сахароза содержится в большинстве растений, таких как сахарный тростник и свекла. Сахароза извлекается для использования в качестве столового сахара. И лактоза, и сахароза являются дисахаридами и содержат молекулу глюкозы, связанную с другим моносахаридом. Связь, образующаяся между ними, называется гликозидной связью. Что происходит во время процесса конденсации, когда один мономер отдает гидроксильную группу, а другой отдает атом водорода от гидроксильной группы. В результате H 2 О, остается атом кислорода, связывающий два мономера гликозидной связью, как показано на рисунке 2(а), между глюкозой и фруктозой с образованием сахарозы. Мальтоза, другой дисахарид, образуется из двух мономеров глюкозы.
Он обычно используется при производстве пива и конфет из солодового молока (Дениз Р. Ферриер и Ричард А. Харви., 2014).
Рис. 2(a) Образование дисахарида в результате реакции конденсации между глюкозой и фруктозой с образованием сахарозы. (https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_Chemistry/Book%3A_Introductory_Chemistry__Biochemistry/_Disaccharides)
Кроме того, дисахариды не могут проникнуть через стенку кишечника и попасть в кровоток. Чтобы произошло всасывание, они должны быть гидролизованы до мономеров моносахаридов, которые затем транспортируются через эпителиальные клетки кишечника, попадают в кровь и распределяются по всем клеткам. (Грант 2006, стр. 14) Лактоза, которая является ключевым сахаром в молоке млекопитающих, представляет собой дисахарид, состоящий из моносахаридов глюкозы и галактозы. Фермент лактаза вырабатывается только у млекопитающих, и секреция большинства млекопитающих прекращается, когда детенышей отнимают от груди. Это интересно, потому что люди во многих культурах будут продолжать потреблять молоко на протяжении всей взрослой жизни.
Большинство людей в этих молочно-пьющих обществах будут продолжать вырабатывать лактазу еще долгое время после детства и смогут легко переваривать молоко. Однако в культурах, где потребление молока прекращено, то есть когда производство лактазы прекращается, и у людей могут развиться симптомы непереносимости лактозы, такие как диарея, поскольку лактоза в молоке не гидролизуется и не может всасываться в желудочно-кишечном тракте.
Сахароза легко переваривается с образованием моносахаридов, которые используются для обеспечения организма энергией. Сахар метаболизируется в человеческом организме для производства глюкозы, которая может быть использована для немедленного получения энергии или, если она не метаболизируется, она может быть сохранена путем преобразования в полисахарид, называемый гликогеном. Согласно Эннису (2005, стр. 16), устройство нашего тела позволяет нам запасать только дневную энергию в виде гликогена. Если мы едим больше сахара, чем можем использовать или хранить в виде гликогена, избыток сахара превращается в жир.
Поэтому не рекомендуется есть слишком много продуктов с высоким содержанием сахара, так как это может привести к ожирению.
Как упоминалось ранее, сахар, который не подвергается метаболизму, может накапливаться путем преобразования в полисахарид, известный как гликоген. Полисахариды представляют собой, по существу, полимеры моносахаридов, связанные друг с другом путем конденсации. Полисахариды могут функционировать в качестве накопителя энергии у животных и растений или в качестве структурного материала для растений. Для животных запас энергии для полисахаридов известен как гликоген, для хранения энергии растений он известен как крахмал, а для структурного материала растений он известен как целлюлоза. Связи, соединяющие единицы глюкозы вместе в полисахариде, также известны как гликозидные связи. Кроме того, существуют различные типы облигаций. Большинство единиц глюкозы в гликогене связаны α
(1-4) гликозидные связи (Denise R. Ferrier. and Richard A. Harvey., 2014). Цифры относятся к позициям в сахаре, где образуются связи (см.
рис. 3а). Связи α(1-4) образуют прямые цепочки звеньев глюкозы. Разветвления в гликогене образованы α(1-6) гликозидными связями.
На рис. 3(а) показана структура запасных полисахаридов гликогена и крахмала. Основная цепь представляет собой связь α(1-4). Боковые цепи соединены с основной цепью α(1-6)-связями. https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Organic_Chemistry_Chapter_Stereochemistry/Целлюлоза
Большая часть гликогена у животных хранится в скелетных мышцах и печени. Согласно Гранту (2006, стр. 14), гликоген может составлять до 10% веса печени. Гликоген является важным запасом глюкозы, которая используется для поддержания концентрации сахара в крови между приемами пищи и в ночное время. Большинство органов и тканей в организме, включая мозг, будут зависеть от гликогена печени. Когда дело доходит до упражнений и тяжелой деятельности, скелетные мышцы также запасают энергию в виде гликогена. Его синтез из глюкозы осуществляется ферментом гликогенсинтазой.
Функция гликогена также заключается в снабжении глюкозой скелетных мышц.
Для растений запасом энергии через полимеры глюкозы является крахмал, и он существует в двух формах. Амилоза представляет собой линейную цепь звеньев глюкозы, соединенных α(1-4) связями. Амилопектин представляет собой разветвленную форму крахмала, он подобен гликогену, но имеет меньше разветвлений и только одну связь α(1-6) на 30 связей α(1-6) (Grant, 2006). Что касается рациона человека, то более половины углеводов на самом деле состоит из растительного крахмала. Крахмал является ценным источником энергии в нашем рационе и содержится в больших количествах в основных продуктах питания, таких как картофель, хлеб, рис и макаронные изделия. Если долго жевать кусок хлеба, он начинает казаться сладким. Это происходит потому, что фермент слюны, известный как амилаза, начинает расщеплять крахмал в хлебе, высвобождая часть единиц глюкозы. Кроме того, крахмал также использовался в качестве полимера для замены пластика в упаковке (Ennis, 2005).
Преимущество крахмала состоит в том, что он является биоразлагаемым и является возобновляемым ресурсом.
Целлюлоза, другой основной полисахарид растений, также является полимером глюкозы. Однако, в отличие от крахмала, он не усваивается человеком. Он обеспечивает структурную поддержку клеточных стенок растений. Подобно амилозе, целлюлоза представляет собой неразветвленную, но линейную цепь глюкозных звеньев, состоящую из β(1-4) гликозидных связей. Это позволяет целлюлозе образовывать длинные прямые цепи. Эти полимеры целлюлозы с длинной прямой цепью образуют фибриллы целлюлозы, которые обладают высокой прочностью и обеспечивают структурный каркас, поддерживающий стенки растительных клеток (см. рис. 3b).
На рис. 3(b) показаны длинные прямые цепи, образующие фибриллы целлюлозы, которые поддерживают стенки растительных клеток. https://farnborough.ac.uk/App_Files/Upload/Courses/Biochemistry.pdf
Однако по сравнению с α(1-4) гликозидными связями крахмала и гликогена молекулярная форма крахмала и гликогена видна как полая спираль или спираль (Cummings, 1997).
С другой стороны, поскольку питательная ценность растений и фруктов признается, поскольку у млекопитающих нет целлюлаз, за исключением травоядных, таких как коровы, овцы и лошади, поэтому они не могут переваривать целлюлозные волокна. Следовательно, это делает целлюлозу основным компонентом пищевых волокон, которые составляют важную часть сбалансированного питания.
По словам Джона Каммингса (1997), пищевые волокна, также известные как некрахмальные полисахариды, состоят из углеводов, таких как целлюлоза и пектин, или из клеточных стенок растений. Он включает в себя полисахариды, помимо крахмала, который содержится во фруктах, овощах, злаках и орехах. Эти пищевые волокна принесли много пользы для здоровья. Двумя важными эффектами являются, во-первых, некрахмальные полисахариды в форме клеточных стенок растений, которые задерживают поглощение питательных веществ, таких как крахмал и сахара, заключенные в растительной клетке, что может влиять на реакцию глюкозы в крови на пищу.
Во-вторых, некоторые растворимые некрахмальные полисахариды, полученные из клеточных стенок растений, образуют желеобразный физический барьер, который замедляет всасывание из кишечника и снижает уровень холестерина в крови. Кроме того, Каммингс (1997) заявил, что диета с высоким содержанием клетчатки, богатой фруктами и овощами, может снизить риск ишемической болезни сердца.
Помимо того, что она является источником пищевых волокон для человека и растительной структурой для клеточных стенок, целлюлоза также является ключевым сырьем для производства хлопка, льна и бумаги (Grant, 2006). Химическая обработка целлюлозы позволила ей стать частью производства таких тканей, как искусственный шелк. Было проведено много исследований по поиску устойчивых источников энергии, и Грант (2006) рассматривал углеводные полимеры в качестве основных компонентов биотоплива как возобновляемый и богатый углеродом источник энергии.
В заключение, углеводы являются чрезвычайно важными макромолекулами, от их интересной и тщательной структуры до основных функций, заключающихся в хранении энергии растений, полученной от солнечного света, и обеспечении животных питанием.
Жизненно важные структурные роли, которые углеводы играют в биологии, также показали, что они являются не только важным источником энергии для растений и животных, но и устойчивым источником для будущих отраслей источников энергии.
Список литературы
Кэмпбелл, Н. (2006 г.). Биология. 6 -й -й изд. Сан-Франциско, Калифорния: Pearson Custom
Химия LibreTexts. (2012-2019). 16.6: дисахариды . [диаграмма] Доступно по адресу: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_Chemistry/The_Basics_of_GOB_Chemistry_(Ball_et_al.)/Carbohydrates/_Disaccharides [По состоянию на 20 октября 2019 г.].
Каммингс, К. (1997). Новый взгляд на диетические углеводы. Обзор биологических наук , (Том 9), стр. 16-18.
Дениз Р. Ферье. И Ричард Харви. (2014). Иллюстрированные обзоры Липпинкотта: биохимия. 6 -й -й изд. Балтимор, Мэриленд: Липпинкотт, Уильямс и Уилкинс, стр. 83–90.
Эннис, К. (2005).
Углеводы. Chemistry Review , 14, (3), стр. 14-16.
Farnborough.ac.uk. (2010-2019). Биохимия и организация клетки . [диаграмма] Доступно по адресу: https://farnborough.ac.uk/App_Files/Upload/Courses/Biochemistry.pdf [По состоянию на 20 октября 2019 г.].
Грант, М. (2006). Глюкоза и глюкозосодержащие углеводы. Обзор биологических наук, 19, (1), стр. 12-15.
Уильямс, К. (1999). Работает ли углеводная загрузка. Обзор биологических наук ,12,(2), стр. 22-24
Поделись этим: Фейсбук Логотип Facebook Твиттер Логотип Твиттера Реддит Логотип Reddit LinkedIn Логотип LinkedIn WhatsApp Логотип WhatsApp
Процитировать эту работу
Чтобы экспортировать ссылку на эту статью, выберите стиль ссылки ниже:
- АПА
- ГНД
- МЛА-7
- Гарвард
- Ванкувер
- Википедия
- ОСКОЛА
UKEssays. (ноябрь 2018 г.). Структура и функция углеводов.
Получено с https://us.ukessays.com/essays/chemistry/structure-and-function-of-carbohydrates-5977.php?vref=1.
Ссылка скопирована в буфер обмена.
«Структура и функция углеводов». ukessays.com. 11 2018. UKEssays. 05 2023
«Структура и функция углеводов». UKEssays. ukessays.com, ноябрь 2018 г. Интернет. 7 мая 2023 г. Ссылка скопирована в буфер обмена.
UKEssays. Ноябрь 2018. Структура и функции углеводов. [В сети]. Доступно по адресу: https://us.ukessays.com/essays/chemistry/structure-and-function-of-carbohydrates-5977.php?vref=1 [Проверено 7 мая 2023 г.]. Ссылка скопирована в буфер обмена.
UKEssays. Структура и функция углеводов [Интернет]. Ноябрь 2018 г. [По состоянию на 7 мая 2023 г.]; Доступно по адресу: https://us.ukessays.com/essays/chemistry/structure-and-function-of-carbohydrates-5977.php?vref=1.
Ссылка скопирована в буфер обмена.