Вуглеводи

ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ ЖИВИХ СИСТЕМ

Органічні речовини – сполуки, молекули яких мають скелет із ковалентно зв’язаних атомів карбону (С).

Основними органічними речовинами живого організму є макромолекулярні сполуки (білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти), які характеризуються великою молекулярною масою. Більшість із них є біополімерами (побудовані із великої кількості залишків простих молекул – мономерів).

Вуглеводи – органічні речовини із загальною формулою С_x(Н₂О)_y, де x і y можуть мати різні значення. Всі вуглеводи є або альдегідами, або кетонами, а також в їхніх молекулах є кілька гідроксильних груп. Поділяються на 3 основні класи:

- моносахариди (прості цукри) – розчинні у воді, солодкі на смак вуглеводи, що мають загальну формулу (СН₂О)_n; за кількістю атомів карбону їх поділяють на: тріози (3С); тетрози (4С); пентози (5С); гексози (6С); гептози (7С); в природі найчастіше зустрічаються пентози і гексози; до пентоз належать рибоза (С₅Н₁₀О₅) і дезоксирибоза (С₅Н₁₀О₄), до гексоз – глюкоза (С₆Н₁₂О₆), фруктоза (С₆Н₁₂О₆), галактоза (С₆Н₁₂О₆), молекули яких є стереоізомерами; молекули рибози, дезоксирибози і глюкози можуть бути в лінійній або в циклічній формі;

- олігосахариди – розчинні у воді, солодкі на смак полімерні вуглеводи (їхні молекули складаються із двох чи кількох моносахаридних ланок, які з’єднані ковалентними 1,4-глікозидними зв’язками, що виникають в результаті реакції конденсації); серед олігосахаридів найпоширенішими є дисахариди:

o мальтоза – молекула складається із двох залишків глюкози;

o сахароза – молекула складається із залишку глюкози і залишку фруктози;

o лактоза – молекула складається із залишку глюкози і залишку галактози;

- полісахариди – нерозчинні у воді вуглеводи з високим ступенем полімеризації (їхні молекули складаються з великої кількості моносахаридних ланок, які з’єднані 1,4-глікозидними, 1,6-глікозидними або 1,3-глікозидними зв’язками, мають вигляд лінійних або розгалужених ланцюгів); якщо мономерами є пентози, то полісахариди називаються пентозанами, якщо мономерами є гексози – то гексозанами; найбільше гексозанів побудовані із залишків глюкози (вони називаються глюкозанами); до глюкозанів належать:

o крохмаль – молекули складаються із двох компонентів: амілози, що представлена лінійними ланцюгами, і амілопектину, що представлений розгалуженими ланцюгами; синтезується у рослинному організмі, є основною резервною речовиною рослин;

o глікоген (тваринний крохмаль) – молекули подібні до ланцюгів амілопектину, але ще більше розгалужені (розгалуження відбувається за рахунок 1,6-глікозидних зв’язків); синтезується в організмі тварин і грибів; є резервною речовиною;

o целюлоза – молекули представлені довгими (до 10 тис. залишків глюкози) лінійними ланцюгами, які розташовані паралельно і «зшиті» чисельними водневими зв’язками (утворюють волокна); синтезується у рослинному організмі, є основним компонентом клітинних стінок;

o калоза – у молекулах залишки глюкози з’єднані 1,3-глікозидними зв’язками; синтезується у рослинному організмі, міститься в ситоподібних трубках;

o хітин – молекули за структурою схожі на молекули целюлози, але мономерами є залишки речовини, похідної від глюкози; синтезується в організмі тварин і грибів; є структурною речовиною (входить до складу кутикули членистоногих і клітинних стінок грибів);

до полісахаридів також належать геміцелюлози, пектини, муреїн.

Функції вуглеводів:

- енергетична – полісахариди і олігосахариди в організмі розщеплюються до моносахаридів з наступним окисненням до Н₂О і СО₂; при повному розщепленні
1 г вуглеводів вивільняється 17,6 кДж енергії;

- структурна – целюлоза, геміцелюлози, пектини, хітин, муреїн є компонентами опорних структур організмів; олігосахаридні та полісахаридні ланцюги входять до складу глікопротеїдних (вуглевод + білок) та гліколіпідних (вуглевод + фосфоліпід) комплексів глікокалікса на поверхні тваринної клітини.

Дата добавления: 2015-06-27