8) Строение и свойства углеводов. Основные функции углеводов.

Углеводы – обширная группа природных органических соединений, химическая структура которую часто отвечает общей формуле Cm(H20)n. Различают моно-, олиго-и полисахариды, а также сложные углеводы – Гликоп-роотеиды, гликолипиды, гликозиды и др. Углеводы – первичные продукты фотосинтеза и основные исходные продукты биосинтеза других веществ в растениях. Составляют существенную часть пищевого рациона человека и многих животных. Подвергаюсь таким съеденным превращением, обеспечивает все живые клетки Е(Глюкоза её запасные формы – крахмал, гликоген). Являюсь составной частью клеточных оболочек (Целлюлоза, хитин, пептидогликаны). Входят состава нуклеиновых кислот (Рибоза и дезоксирибоза). Применяются в пищевой (Глюкоза, крахмал, пектиновые вещества), Текстильной и бумажной(целлюлоза), Микробиологической(Получение спиртов, кислот и других веществ сбраживанием углеводов) и Других отраслях промышленности. Используется в медицине (гепарин, сердечные гликозиды, некоторые антибиотики).

Основные функции углеводов:

1. Энергетическая функция — Углеводы являются одним из основных источников Е для организма;

2. Пластическая функция — Они выходит в состав биологических мембран и ряда органоидов клетки, участвует в обмене веществ и энергии;

3. Защитная функция — Они защищают внутренние стенки полных органов желудочно-кишечного тракта, воздухоносные пути и других механических и химических воздействий, а также проникновение патогенных микробов;

4. Опорная функция — Они образуют механические опорные ткани;

5. Запасающая функция — Крахмал накапливается клетками растения, Гликоген – клетками животных. Эти вещества служат для клеток и организмов источником глюкозы, которые легко высвобождается по мере необходимости;

6. Специфические функции – отдельные углеводы выполняют в организме особые функции: участвовуют в проведении нервных импульсов, образование антител, обеспечение специфичности групп крови и так далее.

7. Участие в фотосинтезе — рибулозобисфосфат является непосредственным акцептом углекислого газа чем навой фазе фотосинтеза.

Функциональная значимость углеводов определяет необходимость обеспечения организма этими питательными веществами. Отличная потребность углеводов до человека составляет в среднем 400-450 г с учётом возраста, рода трудовой деятельности, пола и ряда других факторов.

Углеводы или сахариды - одна из основных групп органических соединений организма. Они представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты биосинтеза других веществ в растениях ( органические кислоты, аминокислоты), а также содержатся в клетках всех других живых организмов. В животной клетке содержание углеводов колеблется в пределах -2%, в растительной оно может достигать в некоторых случаях 85-90% массы сухого вещества. Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода, причем у большинства углеводов водород и кислород содержатся в том же соотношении, что и в воде ( отсюда их название - углеводы). Таковы, например, глюкоза С6Н 2О6 или сахароза С 2Н22О . В состав производных углеводов могут входить и другие элементы. Все углеводы делятся на простые (моносахариды) и сложные (полисахариды).

Среди моносахаридов по числу углеродных атомов различают триозы (3С), тетрозы ( С), пентозы (5С), гексозы (6С) и гептозы (7С).

Моносахариды с пятью и более атомами углерода, растворяясь в воде, могут приобретать кольцевую структуру. В природе наиболее часто встречаются пентозы ( рибоза, дезоксирибоза, рибулоза) и гексозы ( глюкоза, фруктоза, галактоза). Рибоза и дезоксирибоза играют важную роль в качестве составных частей

нуклеиновых кислот и АТФ. Глюкоза в клетке служит универсальным источником энергии. С превращением моносахаридов связаны не только обеспечение клетки энергией, но и биосинтез многих других органических веществ, а также обезвреживание и выведение из организма ядовитых веществ, проникающих извне или образующихся в процессе обмена веществ, например, при распаде белков.

Ди- и полисахариды образуются путем соединения двух и более моносахаридов, таких, как глюкоза галактоза маноза, арабиноза или ксилоза. Так, соединяясь между собой с выделением молекулы воды, две молекулы моносахаридов образуют молекулу дисахарида. Типичными представителями этой группы веществ являются сахароза (тростниковый сахар), мальтаза(солодовый сахар), лактоза (молочный сахар). Дисахариды по своим свойствам близки к моносахаридам. Например, и те, и другие хорошо растворимы в воде и имеют сладкий вкус. К числу полисахаридов принадлежит крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин, каллоза и др. Основная роль углеводов связана с их энергетической функцией. При их ферментативном расщеплении и окислении выделяется энергия, которая используется клеткой. Полисахариды играют главным образом роль

запасных продуктов и легко мобилизуемых источников энергии ( например, крахмал и гликоген), а также используются в качестве строительного материала ( целлюлоза, хитин). Полисахаридыудобны в качестве запасных веществ по ряду причин: будучи нерастворимы в воде, они не оказывают на клетку ни осмотического, ни химического влияния, что весьма важно при длительном хранении их в живой клетке: твердое, обезвоженное состояние полисахаридовувеличивает полезную массу продуктов запаса за счет экономии их объема.