Svojstva i struktura ugljikohidrata. funkcija ugljikohidrati

Za ljudsko tijelo, kao i drugim živim bićima je potrebna energija. Bez toga, nema protoka ne mogu biti procesi. Uostalom, svaki biokemijska reakcija, svaki proces enzimska ili faza metabolizma treba izvor energije.

Stoga, vrijednost materijala, pod uvjetom da je tjelesnu snagu za život, vrlo je velika i važna. Što se dogodilo? Ugljikohidrate, proteine, masti. struktura svaki od njih je drukčiji, oni pripadaju potpuno različite klase kemijskih spojeva, ali jedan od njihovih funkcija je slična - pružanje tijelo s potrebnom energijom za život. Razmislite grupu sljedećih tvari - ugljikohidrata.

klasifikacija ugljikohidrata

Sastav i struktura ugljikohidrata od njihovog otvaranja definira njihovo ime. Nakon svega, u ranim izvora pretpostavljeno je da je takva skupina spojeva koji su prisutni u strukturi ugljikovih atoma vezan na molekule vode.

Više temeljita analiza, kao i akumulirane informacije o raznolikosti tih tvari dopuštenih dokazati da nisu svi predstavnici samo su dio BiH. Međutim, ova značajka je još jedan od onih koji određuje strukturu ugljikohidrata.

Moderna klasifikacija ove skupine spojeva je kao što slijedi:

1. Monosaharida (riboza, fruktoza, glukoza i slično).
2. Oligosaharidi (Bios, trioza).
3. Polisaharide (škrob, celulozni).

Također, svi ugljikohidrati mogu se podijeliti u dvije skupine:

• obnavljanje;
• nereducirajući.

Struktura molekula ugljikohidrata svake skupine se bliži pogled.

Monosaharidi: karakteristične

Ova kategorija uključuje sve jednostavne ugljikohidrate koji sadrže aldehid (aldoza) ili keton (ketoze) skupinu, a ne više od 10 atoma ugljika u strukturi lanca. Ako pogledate broj atoma na glavnom lancu, monosaharidi mogu se podijeliti na:

• trioza (gliceraldehid);
• tetroses (erythrulose, eritroza);
• pentoza (riboza i dezoksiriboza);
• heksoze (glukoza, fruktoza).

Svi ostali predstavnici nisu toliko važne za tijelo kako je navedeno.

Video: broj 128. organsku kemiju. Predmet 21. ugljikohidrata. Dio 2: Klasifikacija ugljikohidrata

Obilježja strukture molekula

Strukturom monosaharida može biti predstavljen kao lanac, a u obliku cikličkog ugljikohidrata. Kako se to dogodilo? Stvar je da središnji atom ugljika u spoju je asimetrični centar oko koje je molekula u otopini može rotirati. Budući da tvore optički izomeri monosaharida L- i D-oblika. U ovoj formuli glukoze zabilježena u obliku ravnog lanca, može shvatiti mentalno aldehidnu skupinu (ili keton) i zamotana u loptu. Da bi se dobio odgovarajući ciklički formulu.

Kemijska struktura niza ugljikohidrata monosaharida vrlo jednostavna: s brojem ugljikovih atoma koji formiraju lanac ili prsten, od kojih je svaki drugačije ili su raspoređeni s jedne strane hidroksilnih skupina i vodikovih atoma. Ako sve istog imena na jednoj strani konstrukcije, onda je D-izomer oblikovan, da za različite umetnutim drugog - onda L-izomera. Ako pišemo opću formulu zajedničkog predstavnika glukoze monosaharidi u molekularnom obliku, bilo bi: C₆H₁₂oh₆. Osim toga, zapis odražava strukturu i fruktoze, previše. Uostalom, ta dva monosaharidi kemijski - strukturne izomere. Glukoza - aldegidospirt, fruktoza - Cetoalcohol.

Struktura i svojstva niza ugljikohidrata su monosaharidi su usko povezani. Nakon svega, zbog prisutnosti aldehida i ketona u sastavu skupine strukture pripadaju aldehida i ketonospirtam koji određuje njihovo kemijske prirode i reakcija u kojoj se može uključiti.

Dakle, glukoza ima slijedeća svojstva:

1. Reakcije uzrokovane prisutnošću karbonilne skupine:

Video: ugljikohidrata. Obrazovni film u kemiji

• Oksidacije - reakcija "srebrno ogledalo";
• svježe bakar hidroksid (II) - aldonske kiseline;
• Jaki oksidansi mogu oblikovati dikiseline (aldarovye), transformiranje ne samo aldehid samo jednu hidroksilnu skupinu;
• Oporavak - pretvara u poliola.

2. Molekula sadrži hidroksilne grupe, a koja odražava strukturu. Svojstva ugljikohidrata, koji su pod utjecajem grupiranje podataka:

• Sposobnost alkilacijom - formiranja etera;
• Aciliranje - Dobivanje esteri;
• Reakcija kvalitativni bakreni hidroksid (II).

3. pojedinačni specifična svojstva: glukoza

• maslačna kiselina;
• alkohol;
• mliječna fermentacija.

Funkcije u tijelu

Struktura i funkcija niza ugljikohidrata su monosaharidi su usko povezani. Prošli su, prije svega, da sudjeluju u biokemijskim reakcijama živih organizama. Kakvu ulogu je igrao u ovom monosaharida?

1. Osnova za proizvodnju oligo- i polisaharida.
2. Pentoza (riboza i dezoksiriboza) - najvažniji molekula koje sudjeluju u stvaranju ATP, RNA, DNA. Oni, pak, glavni dobavljači nasljednog materijala, energije i proteina.
3. Razine koncentracije glukoze u krvi - pravi mjera osmotskog tlaka i njegove promjene.

Oligosaharidi: Struktura

Struktura ugljikohidrata skupine se reducira s dva (Diozu) ili tri (trioza) monosaharidnih molekule u pripravku. Su oni u kojima je sastav 4, 5 ili više struktura (do 10), ali su najčešće disaharidi. To je, hidroliza tih spojeva razgraditi da se dobije glukoze, fruktoze, pentoze, i tako dalje. Koji spojevi spadaju u ovu kategoriju? Tipičan primjer - to saharoza (Common reed šećer), laktoza (Glavni dio mlijeka), maltoze, laktuloze, izomalta.

Kemijska struktura ove serije ugljikohidrata ima sljedeće značajke:

1. Opća formula molekularne mase: C₁₂H₂₂oh_11.
2. Dva ista ili različita monosaharid ostatak u disaharidnom strukturom međusobno povezani pomoću mostova glikozida. O prirodi spoja ovisit će o smanjenje snage šećera.
3. Smanjenje disaharid. Ugljikohidratni struktura ovog tipa je formiranje mosta između hidroksilnih glikozidnim aldehida i hidroksilne skupine različitih molekula monosaharida. Oni uključuju maltozu, laktozu, i tako dalje.
4. Nereducirajući - tipičan primjer saharoze - kada se oblikuje most između hidroksilnih skupina samo oni bez sudjelovanja aldehid strukture.

Tako, struktura ugljikohidrata može se sažeti u obliku molekulske formule. Ako je potrebno detaljno struktura raspoređeni, onda to može predstavljati pomoću grafičkih ili Heuorsa Fischer projekcijska formula. Konkretno, dva cikličke monomeri (monosaharidi) ili različit ili slično (ovisno o oligosaharida) međusobno povezanih glikozidnom mostom. Kod izgradnje treba uzeti u obzir vraćanje sposobnost da pravilno prikazati vezu.

Primjeri molekula disaharidi

Ako je posao vrijedan u obliku: "Napomena osobito ugljikohidrata strukturu", Zatim disaharidi najbolju prvu točku, od onoga što je ostalo od monosaharida je to. Najčešće vrste su:

Video: Opasnost od jednostavnih ugljikohidrata!

• saharozu - izgrađen od alfa-beta-glukoze, i fruktoza;
• ostataka glukoze - maltoza;
• celobiozu - sastoji se od dva ostatka glukoze beta-D-oblike;
• laktoza - galaktoza + glukoza;
• laktuloza - galaktoza + fruktoze i tako dalje.

Tada je, prema dostupnim ostataka trebalo biti jasno iz strukturne formule recept tipa glikozida mosta.

Značaj za žive organizme

Vrlo velika i uloga disaharida, važno je ne samo strukturu. Funkcije ugljikohidrata i masti su uglavnom slični. Ona se temelji na energetskom komponentu. Ipak, treba navesti njihov poseban značaj za pojedinim disaharida.

1. Saharoza - glavni izvor glukoze u ljudskom tijelu.
2. Laktoza se nalazi u majčinom mlijeku sisavaca, uključujući ženske i 8%.
3. Lactulose je dobiven u laboratoriju koji će se koristiti u medicinske svrhe, kao i dodati u proizvodnji mliječnih proizvoda.

Bilo disaharida, trisaharida i tako dalje u ljudi i drugih stvorenja prolazi trenutna hidrolizira do monosaharida. Ova značajka je osnova korištenja ove klase ugljikohidrata i odgovorna osoba u sirovom, nepromijenjenom (repe ili šećerne trske).

Polisaharidi: molekularna svojstva

Funkcije, sastav i struktura niza ugljikohidrata su važne za organizme koji žive bića, kao i ljudskih aktivnosti. Prvo, trebate shvatiti kakvu ugljikohidrata su polisaharidi.

Oni su mnogi:

• škrob;
• glikogen;
• murein;
• glukomanan;
• celuloza;
• dekstrin;
• galaktomanan;
• muromin;
• pektin;
• amiloze;
• hitina.

Ovo nije iscrpan popis, ali samo najznačajniji životinjske i biljne vrste. Ako izvršili zadatak "Napomena značajke strukture niza ugljikohidrata polisaharida", Prva stvar koju treba obratiti pozornost na njihovu prostornu strukturu. To je vrlo opsežan, div molekula, koji se sastoji od nekoliko stotina monomernih jedinica umreženi glikozidne kemijske veze. Često molekularna struktura polisaharida ugljikohidrata je slojevita pripravak.

Postoji određena klasifikacija takvih molekula.

1. Gomopolisaharidy - sastoje se od istih ponavljajućih jedinica monosaharida. Ovisno o monosaharida može biti heksoza, pentoze, i tako dalje (glukana, manana, galaktani).
2. Heteropolysaccharides - formirani različitim monomernih jedinica.

Spojevi s linearnim prostorne strukture treba pripisati, na primjer, celuloza. Razgranata struktura ima većina polisaharida - škrob, glikogen, hitin i tako dalje.

Uloga u tijelu živih bića

Struktura i funkcija ugljikohidrata u ovoj skupini su usko povezani sa životom svih bića. Na primjer, biljke u rezervi hranjivom akumuliranu u različitim dijelovima izbojka ili korijena škrob. Glavni izvor energije za životinje - osim polisaharide, koje nastaju cijepanjem puno energije.

Video: Struktura ugljikohidrata

ugljikohidrati struktura ćelija igraju vrlo važnu ulogu. Ona se sastoji od hitin naslovnici mnogih kukaca i rakova, murein - komponente stanične stjenke bakterija, pulp - osnove biljke.

Rezervni hranjivih tvari životinjskog podrijetla - molekula glikogena, ili kao što je više obično naziva, masti životinjskog porijekla. On je pohranjena u dijelovima tijela i nosi ne samo energiju, već i zaštitnu funkciju od mehaničkih utjecaja.

Za većinu organizama je vrlo važna struktura ugljikohidrata. Biologija svake životinje i biljke je takva da zahtijeva stalan izvor energije, neiscrpnu. A to može samo im dati, a najviše od svega, to je u obliku polisaharida. Dakle, kompletan probavu 1 g ugljikohidrata kao posljedica metaboličkih procesa dovodi do oslobađanja od 4,1 kcal energije! To je maksimum, više ne daje nikakvu jednu vezu. To je razlog zašto ugljikohidrati moraju biti prisutni u prehrani bilo koje osobe ili životinje. Biljke također voditi brigu o sebi: u procesu fotosinteze formiraju unutar škroba i pohraniti.

Opća svojstva ugljikohidrata

Struktura masti, proteina i ugljikohidrata općenito slični. Uostalom, oni su svi makromolekule. Čak i neke od njihovih funkcija imaju zajedničko podrijetlo. To bi trebao sažeti ulogu i važnost ugljikohidrata u životu biomase planeta.

1. Sastav i struktura su ugljikohidrati, uključuju upotrebu njih kao građevinski materijal za ljuske biljnih stanica, životinja i bakterijskih membrane, kao i formiranje unutarstaničnih organela.
2. Zaštitna funkcija. Karakteristika biljnih organizama i očituje u formiranju njihovih bodlji, trnje i tako dalje.
3. Plastika uloga - obrazovanje je životno važne molekule (DNA, RNA, ATP i drugi).
4. Receptor funkcija. Polisaharidi i oligosaharidi - aktivno sudjeluju prijevoz prenosi stanične membrane, "starateljstvo", Catching učinke.
5. Energetska najznačajnija uloga. Ona pruža maksimalnu snagu za sve unutarstaničnih procesa, kao i rad cijelog organizma.
6. Regulacija osmotskog tlaka - Glukoza obavlja takvu kontrolu.
7. Neki polisaharidi su hrana rezerve, izvor energije za životinjskih stvorenja.

Dakle, očito je da je struktura masti, proteina i ugljikohidrata, njihove funkcije i uloge u tijelima živih sustava su presudni i odlučujući značaj. Ove molekule - kreatori života, oni također očuvati i održavati ga.

Video: Krug biokemije. Mlađa grupa. Lekcija 9: Funkcije ugljikohidrata. 2. dio.

Ugljikohidrati s drugim makromolekularnim spojevima

Poznat je uloga ugljikohidrata nije u svom čistom obliku, te u kombinaciji s drugim molekulama. To su kao najčešći, kao što su:

• glikozaminoglikani ili mukopolisaharida;
• glikoproteina.

Struktura i svojstva ugljikohidrata ovog tipa je prilično komplicirano zbog kompleksa su povezani s različitim funkcionalnim skupinama. Glavna uloga ove vrste molekula - sudjeluje u mnogim životnim procesima organizma. Predstavnici su: hijaluronska kiselina, kondroitin sulfat, heparan, keratan sulfat i drugi.

Postoje polisaharidi komplekse s drugim biološki aktivnim molekulama. Na primjer, lipopolisaharida i glikoproteina. Njihovo postojanje je važna u formiranju imunološke reakcije u tijelu, kao što su dio stanica limfnog sustava.