3. Вуглеводи і їхні властивості.

Вуглеводи - велика групаполигидроксикарбонильних сполук, входять до складу всіх живих організмів. Особливо широко вони поширені в світі: 80% сухий маси рослин становлять вуглеводи; до вуглеводами відносять також багато похідні, одержувані при хімічної модифікації цих сполук шляхом окислення, відбудови чи запровадження різних заступників.

Вуглеводи беруть участь у обміні речовин і в людини і тварин. Будучи основним компонентом їжі, вуглеводи поставляють більшу частину енергії, яка потрібна на життєдіяльності (понад половина енергії в людини утворюється з допомогою вуглеводів). Деякі вуглеводи входять до складу нуклеїнових кислот, здійснюють біосинтез білка і передачу спадкових ознак.

До вуглеводами відносять глюкозу, фруктозу, цукор (сахарозу), крохмаль, целюлозу (клітковину) та інших. Окремі основні продуктами харчування, інші (целюлоза) йдуть на отримання папери, пластмас, волокон тощо.

Термін "вуглеводи" виник оскільки перші відомі представники вуглеводи за складом відповідали формуліCmH2nOn (вуглець + вода); згодом знайшли природні вуглеводи з іншимелементним складом.

Класифікація і розповсюдження

Вуглеводи заведено поділяти намоносахариди, олігосахариди і полісахариди.

До звичним і поширеним у природімоносахаридам відносятьD-глюкозу,D-галактозу,D-маннозу,D-фрук-тозу,D-ксилозу,L-арабинозу іD-рибозуглеводи. З представники інших класівмоносахаридов часто зустрічаються:

1)дезоксисахара, в молекулах яких одна чи кілька груп ВІН замінені атомами H (напр.,L-рамноза,L-фукоза,2-дезокси-D-рибоза);

2)аминосахара, де одна чи кілька груп ВІН замінені нааминогруппи (напр.,2-амино-2-дезокси-D-глюкоза, чиD-глюкозамин);

3)многоатомние спирти (>полиоли,альдити), які утворюються за відновленнякарбонильной групимоносахаридов (>D-сорбит зD-глюкози,D-маннит зD-маннози);

4)уроновие кислоти -альдози, які мають групаCH2OHокислена вкарбоксильную (напр.,D-глюкуроновая кислота);

5) розгалужені цукру, містять нелінійну ланцюг вуглецевих атомів (>апиоза, чи3-С-гидроксиметил-D-глицеро-тетроза);

6) вищі цукру із довжиною ланцюга понад шість атомів З (напр.,D-седогеп-тулоза ісиаловие кислоти.

За виняткомD-глюкози іD-фруктози вільнімоносахариди зустрічаються у природі рідко. Зазвичай вони входять до складу різноманітних глікозидів,олиго - і полісахаридів і м. б. отримані їх після кислотного гідролізу. Розроблено численні методи хімічного синтезу рідкіснихмоносахаридов з доступніших.

>Олигосахариди перебувають у собі від 2 до 10-20моносахаридних залишків, пов'язанихгликозидними зв'язками. Найпоширенішідисахариди, виконують функцію запаснихB-B: сахароза в рослинах,трегалоза в комах і грибах, лактоза в молоці ссавців. Відомі численнігликозидиолигосахаридов, яких відносять різні фізіологічно активні речовини деякісапонини (в рослинах),мн. антибіотики (в грибах і бактерії),гликолипиди.

>Полисахариди - високомолекулярні сполуки лінійні чи розгалужені молекули яких побудовано із залишківмоносахаридов, пов'язанихгликозидними зв'язками. До складу полісахаридів можуть входити також заступникинеуглеводной природи. Натомість ланцюга вищихолигосахаридов і полісахаридів можуть приєднуватися дополипептидним ланцюгах із заснуваннямгликопротеинов.

Особливу групу становлять біополімери, в молекулах яких залишкиполиолов,гликозилполиолов,нуклеозидов чи моно - іолигосахаридов з'єднані негликозидними, афосфодиефирними зв'язками. До цій групі відносятьтейхоевие кислоти бактерій, компоненти клітинних стінок деяких дріжджів, і навіть нуклеїнові кислоти, основу яких лежитьполи-D-рибозофосфатная (РНК) чиполи-2-дезок-си-D-рибозофосфатная (ДНК) ланцюг.