Общая биология: Углеводы и липиды
Липиды. Углеводы.Кроме неорганических веществ и их ионов все клеточные структуры также состоят из органических соединений— белков, липидов, углеводов и нуклеиновых кислот.Углеводы и липиды.Углеводы (сахара) —биоорганические соединения углерода и воды, входящие в состав всех живых организмов: Общая формула— Сn (Н2О)n.
Растворимые в воде углеводы.
Моносахариды:
глюкоза— основной источник энергии для клеточного дыхания;
фруктоза — составная часть нектара цветов и фруктовых соков;
рибоза и дезоксирибоза — структурные элементы нуклеотидов, являющихся мономерами РНК и ДНК;
Дисахариды :
сахароза (глюкоза + фруктоза) — основной продукт фотосинтеза, транспортируемый в растениях;
лактоза (глюкоза-Н галактоза)— входит в состав молока млекопитающих;
мальтоза (глюкоза + глюкоза) — источник энергии в прорастающих семенах.
Функции растворимых углеводов: транспортная, защитная, сигнальная, энергетическая.
Не растворимые в воде углеводы:
– крахмал – смесь двух полимеров: амилозы и амилопектина. Разветвленная спирализованная молекула, служащая запасным веществом в тканях растений;
– целлюлоза (клетчатка) — полимер, состоящий из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных водородными связями. Такая структура препятствует проникновению воды и обеспечивает устойчивость целлюлозных оболочек растительных клеток;
– хитин — основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов;
– гликоген — запасное вещество животной клетки. Мономером является а-глюкоза.
Функции нерастворимых углеводов: структурная, запасающая, энергетическая, защитная.
Липиды — органические соединения, большинство которых являются сложными эфирами глицерина и жирных кислот.
Нерастворимы в воде, но растворимы в неполярных растворителях. Присутствуют во всех клетках. Липиды состоят из атомов водорода, кислорода и углерода.
Виды липидов : жиры, воска, фосфолипиды, стероиды.
Функции липидов :
– запасающая— жиры откладываются в запас в тканях позвоночных животных;
– энергетическая— половина энергии, потребляемой клетками позвоночных животных в состоянии покоя, образуется в результате окисления жиров. Жиры используются и как источник воды
– защитная — подкожный жировой слой защищает организм от механических повреждений;
– структурная — фосфолипиды входят в состав клеточных мембран;
– теплоизоляционная — подкожный жир помогает сохранить тепло;
– электроизоляционная — миелин, выделяемый клетками Шванна, изолирует некоторые нейроны, что во много раз ускоряет передачу нервных импульсов;
– питательная— желчные кислоты и витамин D образуются из стероидов;
– смазывающая— воска покрывают кожу, шерсть, перья и предохраняют их от воды. Восковым налетом покрыты листья многих растений, воск используется в строительстве пчелиных сот;
– гормональная — гормон надпочечников — кортизон — и половые гормоны имеют липидную природу. Их молекулы не содержат жирных кислот.
Источник: https://dist-tutor.info/mod/resource/view.php?id=12723
2.3.2. Органические вещества клетки. Углеводы, липиды
Общая формула Сn (H2O)n: углеводы содержат в своем составе только три химических элемента.
Таблица. Сравнение классов углеводов
Растворимые в воде углеводы
Моносахариды:
глюкоза – основной источник энергии для клеточного дыхания;
фруктоза – составная часть нектара цветов и фруктовых соков;
рибоза и дезоксирибоза – структурные элементы нуклеотидов, являющихся мономерами РНК и ДНК.
Дисахариды:
сахароза (глюкоза + фруктоза) – основной продукт фотосинтеза, транспортируемый в растениях;
лактоза (глюкоза + галактоза) – входит в состав молока млекопитающих;
мальтоза (глюкоза + глюкоза) – источник энергии в прорастающих семенах.
Функции растворимых углеводов:
- транспортная,
- защитная,
- сигнальная,
- энергетическая.
Нерастворимые углеводы
полимерные: крахмал, гликоген, целлюлоза,
хитин.
Функции полимерных углеводов:
- структурная,
- запасающая,
- энергетическая,
- защитная.
Крахмал состоит из разветвленных спирализованных молекул, образующих запасные вещества в тканях растений.
Целлюлоза – полимер, образованный остатками глюкозы, состоящими из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных водородными связями. Такая структура препятствует проникновению воды и обеспечивает устойчивость целлюлозных оболочек растительных клеток.
Хитин состоит из аминопроизводных глюкозы. Основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.
Гликоген – запасное вещество животной клетки.
Таблица. Наиболее распространенные углеводы
Таблиица.Основные функции углеводов
Липиды
Липиды – сложные эфиры жирных кислот и глицерина. Нерастворимы в воде, но растворимы в неполярных растворителях. Присутствуют во всех клетках. Липиды состоят из атомов водорода, кислорода и углерода.
Функции липидов:
Запасающая – жиры, откладываются в запас в тканях позвоночных животных.
Энергетическая – половина энергии, потребляемой клетками позвоночных животных в состоянии покоя, образуется в результате окисления жиров. Жиры используются и как источник воды.
Энергетический эффект от расщепления 1 г жира – 39 кДж, что в два раза больше энергетического эффекта от расщепления 1 г глюкозы или белка.
Защитная – подкожный жировой слой защищает организм от механических повреждений.
Структурная – фосфолипиды входят в состав клеточных мембран.
Теплоизоляционная – подкожный жир помогает сохранить тепло.
Электроизоляционная – миелин, выделяемый клетками Шванна (образуют оболочки нервных волокон), изолирует некоторые нейроны, что во много раз ускоряет передачу нервных импульсов.
Питательная – некоторые липидоподобные вещества способствуют наращиванию мышечной массы, поддержанию тонуса организма.
Смазывающая – воски покрывают кожу, шерсть, перья и предохраняют их от воды. Восковым налетом покрыты листья многих растений, воск используется в строительстве пчелиных сот.
Гормональная – гормон надпочечников – кортизон и половые гормоны имеют липидную природу.
Таблица. Основные функции липидов
Тематические задания
Часть А
А1. Мономером полисахаридов может быть:1) аминокислота 2) глюкоза 3) нуклеотид 4) целлюлоза
А2. В клетках животных запасным углеводом является:
1) целлюлоза 2) крахмал 3) хитин 4) гликоген
А3. Больше всего энергии выделится при расщеплении:
1) 10 г белка 2) 10 г глюкозы 3) 10 г жира 4) 10 г аминокислоты
А4. Какую из функций липиды не выполняют?
1) энергетическую 2)каталитическую 3) изоляционную 4) запасающую
А5. Липиды можно растворить в:
1) воде 2) растворе поваренной соли 3) соляной кислоте
4) ацетоне
Часть В
В1. Выберите особенности строения углеводов1) состоят из остатков аминокислот2) состоят из остатков глюкозы3) состоят из атомов водорода, углерода и кислорода4) некоторые молекулы имеют разветвленную структуру5) состоят из остатков жирных кислот и глицерина6) состоят из нуклеотидов
В2. Выберите функции, которые углеводы выполняют в организме
1) каталитическая 2) транспортная 3) сигнальная 4)строительная 5) защитная 6) энергетическая
ВЗ. Выберите функции, которые липиды выполняют в клетке
1) структурная 2) энергетическая 3) запасающая 4) ферментативная 5) сигнальная 6) транспортная
В4. Соотнесите группу химических соединений с их ролью в клетке:
| РОЛЬ СОЕДИНЕНИЯ В КЛЕТКЕ | СОЕДИНЕНИЕ |
| А) быстро расщепляются с выделением энергииБ) являются основным запасным веществом растений и животныхВ) являются источником для синтеза гормоновГ) образуют теплоизолирующий слой у животныхД) являются источником дополнительной воды у верблюдовЕ) входят в состав покровов насекомых | 1) углеводы2) липиды |
Часть С
С1. Почему в организме не накапливается глюкоза, а накапливается крахмал и гликоген?
Источник: https://biology100.ru/index.php/materialy-dlya-podgotovki/kletka-kak-biologicheskaya-sistema/2-3-2-organicheskie-veshchestva-kletki-uglevody-lipidy
Органические вещества клетки: углеводы
Углеводы, или сахариды, — одна из основных групп органических соединений. Они входят в состав клеток всех живых организмов.
Основная функция углеводов — энергетическая (при расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия, которая обеспечивает жизнедеятельность организма).
При избытке углеводов они накапливаются в клетке в качестве запасных веществ (крахмал, гликоген) и при необходимости используются организмом в качестве источника энергии.
Углеводы также используются и в качестве строительного материала.
В состав углеводов входят углерод, водород и кислород. Различают следующие углеводы.
- Моносахариды, или простые углеводы, которые в зависимости от содержания атомов углерода имеют названия триозы, пентозы, гексозы и т. д. Пентозы — рибоза и дезоксирибоза — входят в состав ДНК и РНК. Гексоза – глюкоза — служит основным источником энергии в клетке. Их эмпирическую формулу можно представить в виде Cn (H2O) n.
- Полисахариды — полимеры, мономерами которых служат моносахариды гексозы. Наиболее известными из дисахаридов (два мономера) являются сахароза и лактоза. Важнейшими полисахаридами являются крахмал и гликоген, служащие запасными веществами клеток растений и животных, а также целлюлоза — важнейший структурный компонент растительных клеток.
Растения обладают большим разнообразием углеводов, чем животные, так как способны синтезировать их на свету в процессе фотосинтеза. Важнейшие функции углеводов в клетке: энергетическая, структурная и запасающая.
Энергетическая роль состоит в том, что углеводы служат источником энергии в растительных и животных клетках; структурная — клеточная стенка у растений почти полностью состоит из полисахарида целлюлозы; запасающая — крахмал служит запасным продуктом растений. Он накапливается в процессе фотосинтеза в вегетационный период и у ряда растений откладывается в клубнях, луковицах и т. д. В животных клетках эту роль выполняет гликоген, откладывающийся преимущественно в печени.
Функции полимерных углеводов: структурная, запасающая, энергетическая, защитная.
Крахмал состоит из разветвленных спирализованных молекул, образующих запасные вещества в тканях растений.
Целлюлоза является важным структурным компонентом клеточных стенок грибов и растений. Целлюлоза нерастворима в воде и обладает высокой прочностью.
Хитин состоит из аминопроизводных глюкозы и входит в состав клеточных стенок некоторых грибов и формирует наружный скелет членистоногих животных.
Гликоген — запасное вещество животной клетки.
Известны также сложные полисахариды, выполняющие структурные функции в опорных тканях животных (они входят в состав межклеточного вещества кожи, сухожилий, хрящей, придавая им прочность и эластичность).
Источник: http://bio-learn.com/obshhee-o-biologii/organicheskie-veshhestva-kletki-uglevody
Углеводы – основные функции в клетке простых и сложных: в чем заключается строительная, защитная и энергетическая роль
Для поддержания нормальной жизнедеятельности человеку необходимо употреблять белки, жиры и углеводы. И ни один элемент нельзя взять и перестать принимать. Недостаток каждого из них может привести к тяжелым последствиям или даже к смерти.
Что такое углеводы
Так называют органические вещества, состоящие из молекул сахара. Эти соединения получили свое название из-за своего состава – углерод и вода, которые соединяются между собой. По-другому их называют сахаридами. В зависимости от количества молекул сахара их делят на моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды.
Клетки какого организма наиболее богаты ими? Наиболее богаты углеводами растения: содержание сахаров – до 80%, а у животных их не более 3%.
Сахариды играют важную роль. Главными их предназначениями являются:
- энергетическая;
- строительная;
- рецепторная;
- защитная;
- запасающая;
- регуляторная;
- метаболическая.
Следовательно, видна их важность в целом, без них невозможно представить существование животных и растений. А какова роль углеводов в клетке? В чем заключаются их главные миссии – строительная и энергетическая? Рассмотрим подробнее.
Строительная
Строительная, или структурная, – это основная функция углеводов, которая заключается в том, что это строительный материал для клеток. Какие углеводы выполняют в клетке строительную миссию? В ней участвуют целлюлоза, хитин, рибоза и дезоксирибоза.
Так, например, у грибов и членистоногих строительную функцию выполняет хитин, а целлюлоза (полисахарид) – у растений. Таким образом придается прочность клетке. У растительной содержание целлюлозы достигает 40%, поэтому они хорошо держат форму. Структурная функция мальтозы – обеспечение образования новых клеток прорастающих семян.
Рибоза и дезоксирибоза участвуют в построении таких молекул, как РНК, ДНК, АТФ и другие. Образование новых молекул происходит постоянно, а с разрушением старых освобождается свободная энергия. При построении мембраны цитоплазмы также проявляется рецепторная функция углеводов, а именно передаются сигналы из внешнего мира.
Таким образом, строительная функция углеводов имеет большое значение для всех процессов, как и энергетическая.
Энергетическая функция
Это основная роль таких органических соединений, и только они дают больше всего энергии. Так, при распаде 1 грамма освобождается 4,1 ккал (38,9 кДж) и 0,4 грамма воды.
Такой энергии не может дать ни один другой элемент клетки, поэтому они обеспечивают весь организм нужным ее количеством.
Именно они поддерживают тонус, придают жизненные силы и энергию, а главное – позволяют организмам существовать.
Энергетическую миссию выполняют мальтоза, сахароза, фруктоза и глюкоза. Они служат источниками клеточного дыхания, энергией для прорастания семян, фотосинтеза и других важных биологических процессов.
Важно! Шоколадки, конфеты и другие сладости, помимо выделения гормона радости, также содержат огромное количество сахаридов, поэтому и являются отличным источником энергии и заряда бодрости. Это и есть главная функция простых углеводов в клетке.
Такая энергия позволяет человеку активно заниматься спортом, умственной деятельностью, а также участвуют во многих жизненно важных системах:
- газообменная;
- выделительная;
- кровеносная;
- строительная и другие.
Поэтому без энергетической подпитки человек не сможет нормально существовать.
Защитная
Защитная функция очень важна. Практически в каждом органе существуют железы, которые выделяют некий секрет. А он, в свою очередь, большей частью состоит из сахаров. Этот секрет защищает внутренние органы, например выделительные или органы ЖКТ, от внешних факторов – микробов, химических или механических.
Защиту обеспечивают, по большей части, моносахариды – гепарин, хитин, камедь и слизь. А значит, это главная роль моносахаридов. Так, например, простой моносахарид хитин – оболочка панциря членистоногих и грибов.
А гепарин выполняет миссию антикоагулянта. Также у растений существуют свои защитные механизмы – шипы и колючки, которые состоят из целлюлозы.
Камедь и слизь возникает при травмах оболочки растений, для образования защитного слоя в местах травм.
Запасающая
Запасающая роль напрямую связана с энергетической ролью сахаров. Ведь энергия, которая поступает в организм, тратится не полностью, часть ее откладывается. Во время «аварийных ситуаций» она освобождается, например, во время голода или заболевания, для борьбы с вирусом.
Для этого предназначены следующие соединения:
- крахмал (инулин) – содержится в растениях;
- целлюлоза – также в растительных организмах;
- лактоза – в молоке млекопитающих животных;
- гликоген (животный жир) – в организме животных и людей.
Верблюжий жир служит не только запасом нужной энергии, но и может расщепляться в воду.
Таким образом, полисахариды помогают поддерживать нормальную жизнедеятельность.
Регуляторная
Под ней подразумевают способность сахаридов регулировать количество некоторых веществ в организме. Так, например, глюкоза, которая содержится в крови, регулирует гомеостаз и осмотическое давление. А клетчатка, которая плохо усваивается человеческим организмом, имеет грубую структуру, благодаря чему раздражает рецепторы желудка и быстрее продвигается в нем.
Метаболическая
Проявляется в способности моносахаридов синтезироваться в важные элементы для поддержания жизнедеятельности – полисахариды, нуклеотиды, аминокислоты и другие. Все это жизненно важно, поэтому углеводосодержащие продукты должны быть в рационе всегда.
Продукты с большим количеством сахаридов
Стоит помнить, что у растений сахариды синтезируются при фотосинтезе, но у животных они никак не появляются сами по себе. Получить нужную их дозу можно только с помощью еды.
Самое большое количество сахаридов содержится в рафинаде и меде. Сахар и рафинад целиком углеводны, а мед содержит глюкозу и фруктозу – до 80% от общей массы.
Большое содержание их в продуктах растений. Наибольшее количество во фруктах, ягодах, овощах, корнеплодах. Большой процент содержания в макаронах, сладостях, в мучных изделиях и продуктах брожения (пиве).
Важно! В продуктах животного происхождения углеводов очень мало. Например, лактоза – молочный сахар, содержится в молоке млекопитающих животных.
Важно помнить, что сахариды, особенно быстрые, являются источниками ожирения человеческого организма. Поэтому употреблять их нужно в очень ограниченном количестве, так, например, сладкое и хлебобулочные изделия, лучше убрать из рациона или свести к минимуму.
Роль углеводов в жизни клетки
Углеводы — их функции, значение, где содержатся
Выводы
Углеводные соединения играют важную роль, без них живое просто перестанет существовать. Растения синтезируют их при фотосинтезе, с помощью хлорофиллов. А вот человек и животные их не синтезируют, именно поэтому нужно потреблять суточную норму из пищи. Наибольшее их количество содержится во фруктах, ягодах, хлебе, сладостях. А чистым сахаридом является сахар.
Источник: https://uchim.guru/biologiya/uglevody-funktsii-v-kletke.html
Углеводы. Строение, свойства и функции углеводов
Углеводами называют вещества с общей формулой Cn(H2O)m, где n и m могут иметь разные значения. Название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих веществ в том же соотношении, что и в молекуле воды. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы, например азот.
Углеводы – одна из основных групп органических веществ клеток.
Они представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты биосинтеза других органических веществ в растениях (органические кислоты, спирты, аминокислоты и др.
), а также содержатся в клетках всех других организмов. В животной клетке содержание углеводов находится в пределах 1-2 %, в растительных оно может достигать в некоторых случаях 85-90 % массы сухого вещества.
Выделяют три группы углеводов:
- моносахариды или простые сахара;
- олигосахариды – соединения, состоящие из 2-10 последовательно соединенных молекул простых сахаров (например, дисахариды, трисахариды и т. д.).
- полисахариды состоят более чем из 10 молекул простых сахаров или их производных (крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин).
Моносахариды (простые сахара)
В зависимости от длины углеродного скелета (количества атомов углерода) моносахариды разделяют на триозы (C3), тетрозы (C4), пентозы (C5), гексозы (C6), гептозы (C7).
Молекулы моносахаридов являются либо альдегидоспиртами (альдозами), либо кетоспиртами (кетозами). Химические, свойства этих веществ определяются прежде всего альдегидными или кетонными группировками, входящими в состав их молекул.
Моносахариды хорошо растворяются в воде, сладкие на вкус.
При растворении в воде моносахариды, начиная с пентоз, приобретают кольцевую форму.
Циклические структуры пентоз и гексоз – обычные их формы: в любой данный момент лишь небольшая часть молекул существует в виде «открытой цепи». В состав олиго- и полисахаридов также входят циклические формы моносахаридов.
Кроме сахаров, у которых все атомы углерода связаны с атомами кислорода, есть частично восстановленные сахара, важнейшим из которых является дезоксирибоза.
Олигосахариды
При гидролизе олигосахариды образуют несколько молекул простых сахаров. В олигосахаридах молекулы простых сахаров соединены так называемыми гликозидными связями, соединяющими атом углерода одной молекулы через кислород с атомом углерода другой молекулы.
К наиболее важным олигосахаридам относятся мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) и сахароза (тростниковый или свекловичный сахар). Эти сахара называют также дисахаридами. По своим свойствам дисахариды блоки к моносахаридам. Они хорошо растворяются в воде и имеют сладкий вкус.
Полисахариды
Это высокомолекулярные (до 10 000 000 Да) полимерные биомолекулы, состоящие из большого числа мономеров – простых сахаров и их производных.
Полисахариды могут состоять из моносахаридов одного или разных типов. В первом случае они называются гомополисахариды (крахмал, целлюлоза, хитин и др.), во втором – гетерополисахариды (гепарин). Все полисахариды не растворимы в воде и не имеют сладкого вкуса. Некоторые из них способны набухать и ослизняться.
Наиболее важными полисахаридами являются следующие.
Целлюлоза – линейный полисахарид, состоящий из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных между собой водородными связями. Каждая цепь образована остатками β-D-глюкозы. Такая структура препятствует проникновению воды, очень прочна на разрыв, что обеспечивает устойчивость оболочек клеток растений, в составе которых 26-40 % целлюлозы.
Целлюлоза служит пищей для многих животных, бактерий и грибов.
Однако большинство животных, в том числе и человек, не могут усваивать целлюлозу, поскольку в их желудочно-кишечном тракте отсутствует фермент целлюлаза, расщепляющий целлюлозу до глюкозы.
В то же время целлюлозные волокна играют важную роль в питании, поскольку они придают пище объемность и грубую консистенцию, стимулируют перистальтику кишечника.
Крахмал и гликоген. Эти полисахариды являются основными формами запасания глюкозы у растений (крахмал), животных, человека и грибов (гликоген). При их гидролизе в организмах образуется глюкоза, необходимая для процессов жизнедеятельности.
Хитин образован молекулами β-глюкозы, в которой спиртовая группа при втором атоме углерода замещена азотсодержащей группой NHCOCH3. Его длинные параллельные цепи так же, как и цепи целлюлозы, собраны в пучки.
Хитин – основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.
Функции углеводов
Энергетическая. Глюкоза является основным источником энергии, высвобождаемой в клетках живых организмов в ходе клеточного дыхания (1 г углеводов при окислении высвобождает 17,6 кДж энергии).
Структурная. Целлюлоза входит в состав клеточных оболочек растений; хитин является структурным компонентом покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.
Некоторые олигосахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клетки (в виде гликопротеидов и гликолипидов) и образуют гликокаликс.
Метаболическая. Пентозы участвуют в синтезе нуклеотидов (рибоза входит в состав нуклеотидов РНК, дезоксирибоза – в состав нуклеотидов ДНК), некоторых коферментов (например, НАД, НАДФ, кофермента А, ФАД), АМФ; принимают участие в фотосинтезе (рибулозодифосфат является акцептором СO2 в темновой фазе фотосинтеза).
Пентозы и гексозы участвуют в синтезе полисахаридов; в этой роли особенно важна глюкоза.
Читать далее
Источник: http://ed-lib.ru/biology/10-uglevody-stroenie-svojstva-i-funkcii-uglevodov.html
Строение и функции углеводов
Классификация углеводов:
По строению углеводы делятся на
- простые: моносахариды,
- сложные: дисахариды и полисахариды.
В растениях углеводов примерно 80% по массе, в животных клетках — 2-3%
Моносахариды (простые углеводы):
Образуются в растениях в процессе фотосинтеза. Очень хорошо растворимы в воде.
Глюкоза — самый распространенный углевод — “кирпичик”, из которого выстраиваются ди- и полисахариды.
Вообще, по числу атомов углерода самые часто встречающиеся моносахариды это гексозы (“гекса”=6) и пентозы (“пента”=5).
Пентоза — С5H10O5 — (существует только в открытой, нециклической форме) — очень распространенный в природе сахарид. Тоже образует полисахариды, структурный компонент нуклеиновых кислот.
Рибоза — та же формула — С5H10O5, но существует и в открытой и в циклической форме — компонент молекул ДНК и РНК.
В природе моносахариды в свободном виде редко встречаются, в основном они входя в состав сложных углеводов.
Дисахариды
— состоят из двух мономеров, общая формула С12Н22O11
Самые часто встречающиеся:
- лактоза — углевод молочных продуктов;
- сахароза (сахар);
- мальтоза — природный сахар.
Полисахариды
- Крахмал (С6H10O5)n;
- Целлюлоза ;
- Гликоген -полисахарид животных клеток;
- Хитин — полисахарид грибов и членистоногих;
Функции углеводов
Конечно, функции напрямую зависят от вида сахаридов.
Моносахариды:
— это основа обменных процессов (пластическая функция) почти во всех живых организмах;
— это продукт фотосинтеза — основа пищевой сети;
Полисахариды:
— структурная часть клеток (клеточная стенка у растений, хитин у членистоногих);
— запас энергии и питательных веществ (при окислении или гидролизе полисахариды высвобождают значительное количество АТФ);
Углеводы выполняют много функций, все их здесь рассматривать смысла нет, но те, что мы перечислили — самые основные.
Обратите внимание, во всех названиях углеводородов — моно- и ди-сахаров есть окончание «-оза» — глюкоза, фруктоза, мальтоза и т.д.
Названия полисахаридов следует выучить — они часто встречаются в вопросах ГИА и ЕГЭ.
- A3 — Клетка: химический состав, строение, функции органоидов
Обсуждение: “Строение и функции углеводов”
(Правила комментирования)
Источник: https://distant-lessons.ru/stroenie-i-funkcii-uglevodov.html
Фламинго-НН
Углеводы — органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Термин «углеводы» возник потому, что первые известные представители по составу отвечали формуле Cm(H2O)n (углерод+вода); впоследствии были обнаружены природные углеводы с другим соотношением атомов в молекуле.
По химической структуре углеводы – кетоноспирты или альдегидоспирты: в их молекулах присутствуют несколько гидроксильных групп (как у многоатомных спиртов) и карбонильная группа (как у альдегидов и кетонов).
Моносахариды (простые углеводы) — бесцветные кристаллические вещества, легко растворимые в воде и обладающие сладким вкусом. Общая формула моносахаридов — СnН2nОn (n = 3 — 9).
По числу атомов углерода в молекуле моносахариды делятся на триозы (n = 3), тетрозы (n = 4), пентозы (n =5), гексозы (n = 6) и т. д. В природе чаще всего встречаются пентозы и гексозы.
Природные моносахариды с углеродной цепью, содержащей более 9 атомов углерода, не обнаружены.
Моносахариды в природе редко встречаются в свободном состоянии: обычно они являются мономерами более крупных молекул олиго- и полисахаридов, а также входят в виде остатков в состав гликопротеинов, гликолипидов, нуклеиновых кислот и др.
В свободном состоянии в организмах встречаются такие моносахариды, как глюкоза (содержится в плазме крови и соках растений) и фруктоза (в меде и плодах некоторых растений).
| Рибоза | С5Н10О5 | В составе РНК, АТФ |
| Дезоксирибоза | C5H10O4 | В составе ДНК |
| Глюкоза | С6Н12О6 | В свободном состоянии в клеточном соке растений и в плазме крови; также в составе гликогена, крахмала, целлюлозы |
| Фруктоза | С6Н12О6 | В мёде, фруктах, ягодах |
| Галактоза | С6Н12О6 | В составе молочного сахара |
У взрослого человека в крови содержится в среднем 6 г глюкозы. Это энергетическое сырьё может обеспечить потребности организма около 15 минут. Организм постоянно вырабатывает новые порции глюкозы и выделяет её в кровь по мере того, как расходуются старые запасы.
Моносахариды — главный источник энергии для процессов, происходящих в клетке. Моносахариды сразу окисляются до двуокиси углерода и воды, тогда как белки и жиры окисляются до тех же продуктов через ряд сложных промежуточных процессов. При более глубоких превращениях в обмене веществ из моносахаридов могут образовываться аминокислоты, липиды и другие органические соединения.
Биосинтез моносахаридов из углекислого газа и воды происходит в растениях в процессе фотосинтеза.
Дисахариды — углеводы, у которых молекула состоит из двух мономеров — моносахаридов. Таким образом, дисахариды являются димерами. Дисахариды, как и моносахариды, имеют сладкий вкус и потому их называют «сахарами».
| Сахароза | C12H22O11 | Глюкоза и фруктоза | Фрукты, плоды, ягоды |
| Лактоза | С12Н22О11 | Глюкоза и галактоза | Молоко |
| Мальтоза | C12H22O11 | Глюкоза | Проросшие зёрна (солод) злаков |
В коровьем молоке содержится 4,6% молочного сахара. В женском молоке его больше — 6,5%.
Полисахариды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов. Молекулы полисахаридов могут быть линейными или разветвленными, являться гомополимерами (построенными из остатков только одного моносахарида) или гетерополимерами (построенными из остатков двух и более моносахаридов).
К полисахаридам относятся, в частности: крахмал, целлюлоза, хитин, гликоген.
| Крахмал | (C6H10O5)n Смесь молекул линейного и разветвленного строения | 105 — 109 | Глюкоза | Запасается в клетках растений, особенно в семенах, луковицах, клубнях |
| Гликоген | (C6H10O5)n Молекула разветвленная | 106 — 109 | Глюкоза | Запасается в клетках животных, особенно в печени и мышцах |
| Целлюлоза | (C6H10O5)n Молекула линейная | до 2 х 109 | Глюкоза | Входит в состав клеточных стенок растений и микроорганизмов |
| Хитин | (C8H12O3N)n Молекула линейная | до 260 000 | N-ацетил-глюкозамин | Входит в состав клеточных стенок грибов и некоторых бактерий; образует кутикулу членистоногих |
У человека излишки глюкозы конденсируются в особый вид крахмала — гликоген. Он запасается в печени, мышцах и коже. У хорошо упитанного взрослого человека запасы гликогена в организме могут достигать 350 — 400 граммов. Слово «гликоген» происходит от греческих слов «рождающий сладость».
Функции углеводов в организме
| Запасающая | Запасное питательное вещество – гликоген (у животных и грибов), крахмал (у растений) |
| Энергетическая | Основной источник энергии для организма, при расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж |
| Строительная | Входят в состав нуклеиновых кислот, образуют межклеточное вещество соединительной ткани. У растений входят в состав клеточной оболочки |
| Защитная | Взаимодействуют в печени со многими ядовитыми соединениями, переводя их в безвредные и легко растворимые вещества. Гепарин предотвращает свертывание крови в сосудах |
| Рецепторная (сигнальная) | Обеспечение коммуникации клеток |
Не всякий сахар — пищевой продукт. Например, «свинцовый сахар» или «сахар-сатурн» — это ацетат свинца (Pb(CH3COO)2·3H2O). «Свинцовый сахар» имеет сладкий вкус, но это сильный яд. Это сладкое белое кристаллическое вещество применяется как протрава при крашении, производстве олиф, для изготовления свинцовых белил, в медицине как примочка при ушибах.
Первые опыты по получению сахара из кукурузы проводились в Болгарии. Из этой культуры был получен сироп высокого качества, имеющий все достоинства фруктозы и не имеющий недостатков сахарозы. Он в 1,7 раза слаще обычного сахара и хорошо воспринимается организмом. Его рекомендуют использовать при сердечно-сосудистых и желудочно-кишечных заболеваниях.
Источник: http://flamingo-nn.ucoz.com/load/obshhaja_biologija/uchenie_o_kletke/uglevody/26-1-0-181
Загрузка...
