Muistaa!

Mitä aineita kutsutaan biologisiksi polymeereiksi?

Nämä ovat polymeerejä - suurimolekyylisiä yhdisteitä, jotka ovat osa eläviä organismeja. Proteiinit, jotkut hiilihydraatit, nukleiinihapot.

Mikä on hiilihydraattien merkitys luonnossa?

Fruktoosi on laajalti levinnyt luonnossa - hedelmäsokeri, joka on paljon makeampaa kuin muut sokerit. Tämä monosakkaridi antaa makean maun kasvien hedelmille ja hunajalle. Yleisin luonnossa esiintyvä disakkaridi - sakkaroosi eli ruokosokeri - koostuu glukoosista ja fruktoosista. Sitä saadaan sokeriruo'osta tai sokerijuurikkaasta. Tärkkelys kasveille ja glykogeeni eläimille ja sienille ovat ravinto- ja energiavarasto. Selluloosa ja kitiini suorittavat rakenteellisia ja suojaavia tehtäviä organismeissa. Selluloosa tai kuitu muodostaa kasvisolujen seinämät. Kokonaismassaltaan se on ensimmäinen maapallolla kaikista orgaanisista yhdisteistä. Kitiini on rakenteeltaan hyvin lähellä selluloosaa, joka muodostaa niveljalkaisten ulkoisen luuston perustan ja on osa sienten soluseinää.

Nimeä tuntemasi proteiinit. Mitä toimintoja ne suorittavat?

Hemoglobiini on veren proteiini, joka kuljettaa kaasuja veressä

Myosiini - lihasproteiini, lihasten supistuminen

Kollageeni - jänteiden, ihon, kimmoisuuden, venyvyyden proteiini

Kaseiini on maitoproteiini

Tarkista kysymyksiä ja tehtäviä

1. Mitä kemiallisia yhdisteitä kutsutaan hiilihydraatteiksi?

Tämä on laaja ryhmä luonnollisia orgaanisia yhdisteitä. Eläinsoluissa hiilihydraatit muodostavat enintään 5 % kuivamassasta, ja joissakin kasvisoluissa (esimerkiksi mukuloissa tai perunoissa) niiden pitoisuus saavuttaa 90 % kuivajäännöksestä. Hiilihydraatit jaetaan kolmeen pääluokkaan: monosakkaridit, disakkaridit ja polysakkaridit.

2. Mitä ovat mono- ja disakkaridit? Antaa esimerkkejä.

Monosakkaridit koostuvat monomeereistä, pienimolekyylisistä orgaanisista aineista. Monosakkaridit riboosi ja deoksiriboosi ovat nukleiinihappojen ainesosia. Yleisin monosakkaridi on glukoosi. Glukoosia on kaikkien organismien soluissa ja se on yksi eläinten tärkeimmistä energianlähteistä. Jos kaksi monosakkaridia yhdistyy yhteen molekyyliin, tällaista yhdistettä kutsutaan disakkaridiksi. Yleisin disakkaridi luonnossa on sakkaroosi eli ruokosokeri.

3. Mikä yksinkertainen hiilihydraatti toimii tärkkelyksen, glykogeenin, selluloosan monomeerinä?

4. Mistä orgaanisista yhdisteistä proteiinit koostuvat?

Pitkät proteiiniketjut rakennetaan vain 20 erilaisesta aminohappotyypistä, joilla on yhteinen rakennesuunnitelma, mutta jotka eroavat toisistaan ​​radikaalin rakenteessa. Yhdistyvät aminohappomolekyylit muodostavat niin kutsuttuja peptidisidoksia. Kaksi polypeptidiketjua, jotka muodostavat haimahormoniinsuliinin, sisältävät 21 ja 30 aminohappotähdettä. Nämä ovat joitain lyhimmistä "sanoista" proteiinien "kielessä". Myoglobiini on proteiini, joka sitoo happea lihaskudoksessa ja koostuu 153 aminohaposta. Kollageeniproteiini, joka muodostaa sidekudoksen kollageenikuitujen perustan ja varmistaa sen vahvuuden, koostuu kolmesta polypeptidiketjusta, joista jokainen sisältää noin 1000 aminohappotähdettä.

5. Miten sekundääriset ja tertiääriset proteiinirakenteet muodostuvat?

Kierrettynä spiraalin muodossa proteiinilanka saa korkeamman organisoitumisen tason - toissijaisen rakenteen. Lopuksi polypeptidi kiertyy muodostaen kierteen (globulin). Tämä proteiinin tertiäärinen rakenne on sen biologisesti aktiivinen muoto, jolla on yksilöllinen spesifisyys. Useiden proteiinien tertiäärinen rakenne ei kuitenkaan ole lopullinen. Toissijainen rakenne on polypeptidiketju, joka on kierretty heliksiksi. Vahvemman vuorovaikutuksen aikaansaamiseksi sekundaarirakenteessa tapahtuu molekyylinsisäinen vuorovaikutus kierteen käänteiden välisten –S–S– sulfidisiltojen avulla. Tämä varmistaa tämän rakenteen lujuuden. Tertiäärinen rakenne on toissijainen spiraalirakenne, joka on kierretty palloiksi - tiiviiksi kokkareiksi. Nämä rakenteet tarjoavat maksimaalisen lujuuden ja suuremman määrän soluissa verrattuna muihin orgaanisiin molekyyleihin.

6. Nimeä tuntemasi proteiinien toiminnot. Miten voit selittää olemassa olevan proteiinitoimintojen monimuotoisuuden?

Yksi proteiinien päätehtävistä on entsymaattinen. Entsyymit ovat proteiineja, jotka katalysoivat kemiallisia reaktioita elävissä organismeissa. Entsymaattinen reaktio on kemiallinen reaktio, joka tapahtuu vain entsyymin läsnä ollessa. Ilman entsyymiä elävissä organismeissa ei tapahdu yhtäkään reaktiota. Entsyymien työ on tiukasti spesifistä, jokaisella entsyymillä on oma substraattinsa, jonka se pilkkoo. Entsyymi lähestyy substraattiaan kuin "avain lukkoon". Joten ureaasientsyymi säätelee urean hajoamista, amylaasientsyymi säätelee tärkkelystä ja proteaasientsyymit säätelevät proteiineja. Siksi entsyymeille käytetään ilmaisua "vaikutuksen spesifisyys".

Proteiinit suorittavat myös monia muita toimintoja organismeissa: rakenteellisia, kuljetus-, moottori-, säätely-, suojaavia-, energiatoimintoja. Proteiinien toiminnot ovat melko lukuisia, koska ne ovat elämän ilmenemismuotojen moninaisuuden taustalla. Se on osa biologisia kalvoja, ravintoaineiden, kuten hemoglobiinin, kuljetusta, lihasten toimintaa, hormonaalista toimintaa, kehon puolustusta - antigeenien ja vasta-aineiden toimintaa ja muita tärkeitä toimintoja kehossa.

7. Mitä on proteiinien denaturaatio? Mikä voi aiheuttaa denaturaatiota?

Denaturaatio on proteiinimolekyylien tertiaarisen spatiaalisen rakenteen rikkominen erilaisten fysikaalisten, kemiallisten, mekaanisten ja muiden tekijöiden vaikutuksesta. Fysikaalisia tekijöitä ovat lämpötila, säteily Kemialliset tekijät ovat minkä tahansa kemikaalin vaikutus proteiineihin: liuottimiin, happoihin, emäksiin, väkevöityihin aineisiin ja niin edelleen. Mekaaniset tekijät - ravistelu, paine, venytys, vääntyminen jne.

Ajatella! Muistaa!

1. Selitä kasvibiologian tutkimuksessa saatujen tietojen perusteella, miksi kasviorganismeissa on huomattavasti enemmän hiilihydraatteja kuin eläimissä.

Koska elämän perusta - kasvien ravitsemus on fotosynteesi, tämä on prosessi, jossa hiilihydraattien monimutkaisia ​​orgaanisia yhdisteitä muodostuu yksinkertaisemmasta epäorgaanisesta hiilidioksidista ja vedestä. Pääasiallinen hiilihydraatti, jota kasvit syntetisoivat ilmaravinnoksi, on glukoosi, se voi olla myös tärkkelystä.

2. Mitkä sairaudet voivat johtaa hiilihydraattien muuntamisen rikkomiseen ihmiskehossa?

Hiilihydraattiaineenvaihduntaa säätelevät pääasiassa hormonit ja keskushermosto. Glukokortikosteroidit (kortisoni, hydrokortisoni) hidastavat glukoosin kuljetusnopeutta kudossoluihin, insuliini nopeuttaa sitä; adrenaliini stimuloi sokerin muodostumisprosessia glykogeenista maksassa. Aivokuorella on myös tietty rooli hiilihydraattiaineenvaihdunnan säätelyssä, koska psykogeeniset tekijät lisäävät sokerin muodostumista maksassa ja aiheuttavat hyperglykemiaa.

Hiilihydraattiaineenvaihdunnan tila voidaan arvioida veren sokeripitoisuuden perusteella (normaalisti 70-120 mg%). Sokerikuormalla tämä arvo kasvaa, mutta saavuttaa sitten nopeasti normin. Hiilihydraattiaineenvaihdunnan häiriöitä esiintyy erilaisissa sairauksissa. Joten insuliinin puutteella ilmenee diabetes mellitus.

Yhden hiilihydraattiaineenvaihdunnan entsyymin - lihasfosforylaasin - toiminnan väheneminen johtaa lihasdystrofiaan.

3. Tiedetään, että jos ruokavaliossa ei ole proteiinia, vaikka ruuan kaloripitoisuus on riittävä, eläimillä kasvu pysähtyy, veren koostumus muuttuu ja muita patologisia ilmiöitä ilmenee. Mikä on syynä tällaisiin rikkomuksiin?

Elimistössä on vain 20 erilaista aminohappoa, joilla on yhteinen rakennesuunnitelma, mutta jotka eroavat toisistaan ​​radikaalin rakenteessa, ne muodostavat erilaisia ​​proteiinimolekyylejä, jos ei käytä proteiineja, esimerkiksi välttämättömiä, jotka eivät voi muodostuu elimistössä itsestään, mutta ne on nautittava ruoan kanssa. Näin ollen, jos proteiineja ei ole, monet proteiinimolekyylit eivät voi muodostua kehon sisällä eikä patologisia muutoksia voi tapahtua. Kasvua säätelee luusolujen kasvu, minkä tahansa solun perusta on proteiini; hemoglobiini on veren pääproteiini, joka varmistaa tärkeimpien kaasujen (happi, hiilidioksidi) kuljetuksen kehossa.

4. Selitä elinsiirron aikana ilmenevät vaikeudet kunkin organismin proteiinimolekyylien spesifisyyden perusteella.

Proteiinit ovat geneettistä materiaalia, koska ne sisältävät kehon DNA:n ja RNA:n rakenteen. Siten proteiineilla on geneettisiä ominaisuuksia jokaisessa organismissa, geenien tiedot on salattu niissä, tämä on vaikeus siirrettäessä vieraista (sukulaisista) organismeista, koska niillä on erilaisia ​​geenejä ja siten proteiineja.

Hiilihydraatit ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka koostuvat hiilestä ja hapesta. On olemassa yksinkertaisia ​​hiilihydraatteja tai monosakkarideja, kuten glukoosia, ja komplekseja tai polysakkarideja, jotka on jaettu alempiin, jotka sisältävät vähän yksinkertaisia ​​hiilihydraattijäännöksiä, kuten disakkarideja, ja korkeampiin, joissa on erittäin suuria molekyylejä monia yksinkertaisia ​​hiilihydraattijäämiä. Eläinorganismeissa hiilihydraattipitoisuus on noin 2 % kuivapainosta.

Aikuisen keskimääräinen päivittäinen hiilihydraattitarve on 500 g ja intensiivisellä lihastyöllä 700-1000 g.

Hiilihydraattien päivittäisen määrän tulee olla 60 painoprosenttia ja 56 painoprosenttia ruoan kokonaismäärästä.

Veressä on glukoosia, jonka määrä pysyy vakiona (0,1-0,12%). Suolistossa imeytymisen jälkeen monosakkaridit kulkeutuvat veren mukana, missä tapahtuu glykogeenin synteesi monosakkarideista, joka on osa sytoplasmaa. Glykogeenivarastot varastoituvat pääasiassa lihaksiin ja maksaan.

Glykogeenin kokonaismäärä 70 kg painavassa ihmiskehossa on noin 375 g, josta lihaksissa on 245 g, maksassa 110 g (jopa 150 g), veressä ja muissa kehon nesteissä 20 g. koulutetun ihmisen kehossa glykogeenia on 40-50% enemmän kuin kouluttamattoman.

Hiilihydraatit ovat tärkein energianlähde kehon elämälle ja työlle.

Kehossa hapettomissa (anaerobisissa) olosuhteissa hiilihydraatit hajoavat maitohapoksi vapauttaen energiaa. Tätä prosessia kutsutaan glykolyysiksi. Hapen osallistuessa (aerobiset olosuhteet) ne hajoavat hiilidioksidiksi ja vapauttavat samalla paljon enemmän energiaa. Suuri biologinen merkitys on hiilihydraattien anaerobisella hajoamisella, johon osallistuu fosforihappo - fosforylaatio.

Glukoosin fosforylaatio tapahtuu maksassa entsyymien osallistuessa. Glukoosin lähde voi olla aminohappoja ja rasvoja. Maksassa esifosforyloidusta glukoosista muodostuu valtavia polysakkaridimolekyylejä, glykogeenia. Glykogeenin määrä ihmisen maksassa riippuu ravinnon luonteesta ja lihasten aktiivisuudesta. Muiden maksan entsyymien osallistuessa glykogeeni hajoaa glukoosi-sokerin muodostumiseen. Glykogeenin hajoamiseen maksassa ja luustolihaksissa paaston ja lihastyön aikana liittyy samanaikainen glykogeenisynteesi. Maksassa muodostuva glukoosi tulee ja toimitetaan sen mukana kaikkiin soluihin ja kudoksiin.

Vain pieni osa proteiineista ja rasvoista vapauttaa energiaa desmolyyttisessä hajoamisprosessissa ja toimii siten suorana energialähteenä. Merkittävä osa proteiineista ja rasvoista muuttuu lihaksissa hiilihydraateiksi jo ennen täydellistä hajoamista. Lisäksi ruoansulatuskanavasta proteiinien ja rasvojen hydrolyysituotteet kulkeutuvat maksaan, jossa aminohapot ja rasvat muunnetaan glukoosiksi. Tätä prosessia kutsutaan glukoneogeneesiksi. Pääasiallinen glukoosin muodostumisen lähde maksassa on glykogeeni, paljon pienempi osa glukoosista saadaan glukoneogeneesillä, jonka aikana ketonikappaleiden muodostuminen viivästyy. Siten hiilihydraattiaineenvaihdunta vaikuttaa merkittävästi aineenvaihduntaan ja vesi.

Kun työskentelevien lihasten glukoosinkulutus lisääntyy 5-8-kertaiseksi, maksaan muodostuu glykogeenia rasvoista ja proteiineista.

Toisin kuin proteiinit ja rasvat, hiilihydraatit hajoavat helposti, joten elimistö mobilisoi ne nopeasti korkeilla energiakustannuksilla (lihastyö, kivun tunteet, pelko, viha jne.). Hiilihydraattien hajoaminen pitää kehon vakaana ja on lihasten tärkein energianlähde. Hiilihydraatit ovat välttämättömiä hermoston normaalille toiminnalle. Verensokerin lasku johtaa kehon lämpötilan laskuun, lihasten heikkouteen ja väsymykseen sekä hermostotoiminnan häiriintymiseen.

Kudoksissa vain hyvin pieni osa veren kuljettamasta glukoosista käytetään energian vapautumiseen. Pääasiallinen hiilihydraattiaineenvaihdunnan lähde kudoksissa on glykogeeni, joka on aiemmin syntetisoitu glukoosista.

Lihasten - hiilihydraattien pääkuluttajien - työn aikana käytetään niissä olevia glykogeenivarastoja, ja vasta kun nämä varat on käytetty kokonaan, alkaa veren kautta lihaksiin toimitetun glukoosin suora käyttö. Tämä kuluttaa glukoosia, joka muodostuu maksan glykogeenivarastoista. Työn jälkeen lihakset uusivat glykogeenivarantonsa syntetisoimalla sen verensokerista ja maksa - ruoansulatuskanavassa imeytyneiden monosakkaridien ja proteiinien ja rasvojen hajoamisen vuoksi.

Esimerkiksi, kun verensokeri nousee yli 0,15-0,16% sen runsaan pitoisuuden vuoksi ruoassa, jota kutsutaan ruokahyperglykemiaksi, se erittyy kehosta virtsan mukana - glykosuria.

Toisaalta, jopa pitkittyneellä paastolla, veren glukoositaso ei laske, koska glukoosi pääsee vereen kudoksista glykogeenin hajoamisen aikana.

Lyhyt kuvaus hiilihydraattien koostumuksesta, rakenteesta ja ekologisesta roolista

Hiilihydraatit ovat orgaanisia aineita, jotka koostuvat hiilestä, vedystä ja hapesta ja joiden yleinen kaava on C n (H 2 O) m (suurelle osalle näistä aineista).

Arvo n on joko yhtä suuri kuin m (monosakkarideille) tai suurempi kuin se (muille hiilihydraattiluokille). Yllä oleva yleinen kaava ei vastaa deoksiriboosia.

Hiilihydraatit jaetaan monosakkarideihin, di(oligo)sakkarideihin ja polysakkarideihin. Alla on lyhyt kuvaus kunkin hiilihydraattiluokan yksittäisistä edustajista.

Lyhyt kuvaus monosakkarideista

Monosakkaridit ovat hiilihydraatteja, joiden yleinen kaava on C n (H 2 O) n (poikkeus on deoksiriboosi).

Monosakkaridien luokitukset

Monosakkaridit ovat melko laaja ja monimutkainen yhdisteryhmä, joten niillä on monimutkainen luokitus eri kriteerien mukaan:

1) monosakkaridimolekyylin sisältämän hiilen lukumäärän mukaan erotetaan tetroosit, pentoosit, heksoosit, heptoosit; Pentoosit ja heksoosit ovat käytännönläheisimpiä;

2) funktionaalisten ryhmien mukaan monosakkaridit jaetaan ketoosiin ja aldooseihin;

3) syklisen monosakkaridimolekyylin sisältämien atomien lukumäärän mukaan erotetaan pyranoosit (sisältää 6 atomia) ja furanoosit (sisältävät 5 atomia);

4) "glukosidisen" hydroksidin (tämä hydroksidi saadaan kiinnittämällä vetyatomi karbonyyliryhmän happeen) tilajärjestelyn perusteella monosakkaridit jaetaan alfa- ja beetamuotoihin. Katsotaanpa joitain tärkeimpiä monosakkarideja, joilla on suurin biologinen ja ekologinen merkitys luonnossa.

Lyhyt kuvaus pentooseista

Pentoosit ovat monosakkarideja, joiden molekyylissä on 5 hiiliatomia. Nämä aineet voivat olla sekä avoketjuisia että syklisiä, aldooseja ja ketooseja, alfa- ja beetayhdisteitä. Niistä riboosi ja deoksiriboosi ovat käytännöllisimpiä.

Riboosikaava yleisessä muodossa C5H10O5. Riboosi on yksi aineista, joista syntetisoidaan ribonukleotideja, joista myöhemmin saadaan erilaisia ​​ribonukleiinihappoja (RNA). Siksi riboosin furanoosin (5-jäseninen) alfa-muoto on tärkein (kaavoissa RNA on kuvattu säännöllisen viisikulmion muodossa).

Deoksiriboosin kaava yleisessä muodossa on C5H10O4. Deoksiriboosi on yksi niistä aineista, joista deoksiribonukleotideja syntetisoidaan organismeissa; viimeksi mainitut ovat deoksiribonukleiinihappojen (DNA) synteesin lähtöaineita. Siksi deoksiriboosin syklinen alfamuoto, josta puuttuu hydroksidi syklin toisesta hiiliatomista, on suurin merkitys.

Riboosin ja deoksiriboosin avoketjuiset muodot ovat aldooseja, eli ne sisältävät 4 (3) hydroksidiryhmää ja yhden aldehydiryhmän. Nukleiinihappojen täydellisen hajoamisen myötä riboosi ja deoksiriboosi hapetetaan hiilidioksidiksi ja vedeksi; Tähän prosessiin liittyy energian vapautuminen.

Lyhyt kuvaus heksoosista

Heksoosit ovat monosakkarideja, joiden molekyylit sisältävät kuusi hiiliatomia. Heksoosien yleinen kaava on C 6 (H 2 O) 6 tai C 6 H 12 O 6. Kaikki heksoosilajikkeet ovat isomeerejä, jotka vastaavat yllä olevaa kaavaa. Heksoosien joukossa on ketoosit ja aldoosit sekä molekyylien alfa- ja beetamuodot, avoketjuiset ja sykliset muodot, pyranoosi ja furanoosi sykliset molekyylimuodot. Luonnossa tärkeimmät ovat glukoosi ja fruktoosi, joita käsitellään lyhyesti alla.

1. Glukoosi. Kuten millä tahansa heksoosilla, sillä on yleinen kaava C6H12O6. Se kuuluu aldooseihin, eli sisältää funktionaalisen aldehydiryhmän ja 5 hydroksidiryhmää (ominaista alkoholeille), joten glukoosi on moniatominen aldehydialkoholi (nämä ryhmät ovat avoketjuisessa muodossa, aldehydiryhmä puuttuu syklisestä muodostaa, koska se muuttaa hydroksidiksi ryhmän nimeltä "glukosidihydroksidi"). Syklinen muoto voi olla joko viisijäseninen (furanoosi) tai kuusijäseninen (pyranoosi). Tärkein luonnossa on glukoosimolekyylin pyranoosimuoto. Sykliset pyranoosi- ja furanoosimuodot voivat olla joko alfa- tai beetamuotoja riippuen glukosidihydroksidin sijainnista suhteessa muihin hydroksidiryhmiin molekyylissä.

Fysikaalisten ominaisuuksiensa mukaan glukoosi on valkoinen kiteinen kiinteä aine, jolla on makea maku (tämän maun voimakkuus on samanlainen kuin sakkaroosi), joka liukenee hyvin veteen ja pystyy muodostamaan ylikylläisiä liuoksia ("siirappeja"). Koska glukoosimolekyyli sisältää epäsymmetrisiä hiiliatomeja (eli neljään eri radikaaliin liittyneitä atomeja), glukoosiliuoksilla on optista aktiivisuutta, joten erotetaan D-glukoosi ja L-glukoosi, joilla on erilainen biologinen aktiivisuus.

Biologisesta näkökulmasta glukoosin kyky hapettua helposti kaavion mukaisesti on tärkein:

С 6 Н 12 O 6 (glukoosi) → (välivaiheet) → 6СO 2 + 6Н 2 O.

Glukoosi on biologisesti tärkeä yhdiste, koska elimistö käyttää sitä hapettumisensa kautta yleisravinteena ja helposti saatavilla olevana energialähteenä.

2. Fruktoosi. Tämä on ketoosi, sen yleinen kaava on C 6 H 12 O 6, eli se on glukoosin isomeeri, sille on ominaista avoimet ketjut ja sykliset muodot. Tärkein on beeta-B-fruktofuranoosi tai lyhennettynä beetafruktoosi. Sakkaroosi on valmistettu beetafruktoosista ja alfa-glukoosista. Tietyissä olosuhteissa fruktoosi pystyy muuttumaan glukoosiksi isomerointireaktion aikana. Fruktoosi on fysikaalisesti samanlainen kuin glukoosi, mutta sitä makeampi.

Lyhyt kuvaus disakkarideista

Disakkaridit ovat saman tai eri monosakkaridimolekyylien dikondensaatioreaktion tuotteita.

Disakkaridit ovat yksi oligosakkaridien lajikkeista (pieni määrä monosakkaridimolekyylejä (samoja tai erilaisia) osallistuu niiden molekyylien muodostukseen.

Disakkaridien tärkein edustaja on sakkaroosi (juurikas- tai ruokosokeri). Sakkaroosi on alfa-D-glukopyranoosin (alfa-glukoosin) ja beeta-D-fruktofuranoosin (beeta-fruktoosi) vuorovaikutuksen tuote. Sen yleinen kaava on C12H22O11. Sakkaroosi on yksi monista disakkaridien isomeereistä.

Tämä on valkoinen kiteinen aine, jota on eri muodoissa: karkearakeinen ("sokeripäät"), hienokiteinen (rakesokeri), amorfinen (jauhemainen sokeri). Se liukenee hyvin veteen, erityisesti kuumaan veteen (kuumaan veteen verrattuna sakkaroosin liukoisuus kylmään veteen on suhteellisen alhainen), joten sakkaroosi pystyy muodostamaan "ylityydytettyjä liuoksia" - siirappeja, jotka voivat "sokeroitua", eli hienojakoisia. muodostuu kiteisiä suspensioita. Konsentroidut sakkaroosiliuokset pystyvät muodostamaan erityisiä lasimaisia ​​järjestelmiä - karamellia, jota ihmiset käyttävät tiettyjen makeisten saamiseksi. Sakkaroosi on makea aine, mutta makean maun voimakkuus on pienempi kuin fruktoosin.

Sakkaroosin tärkein kemiallinen ominaisuus on sen kyky hydrolysoida, jolloin muodostuu alfa-glukoosia ja beetafruktoosia, jotka osallistuvatktioihin.

Ihmisille sakkaroosi on yksi tärkeimmistä elintarviketuotteista, koska se on glukoosin lähde. Sakkaroosin liiallinen kulutus on kuitenkin haitallista, koska se johtaa hiilihydraattiaineenvaihdunnan rikkomiseen, johon liittyy sairauksien ilmaantumista: diabetes, hammassairaudet, liikalihavuus.

Polysakkaridien yleiset ominaisuudet

Polysakkarideja kutsutaan luonnollisiksi polymeereiksi, jotka ovat monosakkaridien polykondensaatioreaktion tuotteita. Monomeereinä polysakkaridien muodostamiseen voidaan käyttää pentooseja, heksooseja ja muita monosakkarideja. Käytännössä ovat tärkeimpiä. Tunnetaan myös polysakkarideja, joiden molekyylit sisältävät typpiatomeja, kuten kitiini.

Heksoosipohjaisilla polysakkarideilla on yleinen kaava (C6H10O5)n. Ne ovat veteen liukenemattomia, kun taas jotkut niistä pystyvät muodostamaan kolloidisia liuoksia. Tärkeimmät näistä polysakkarideista ovat erilaiset kasvi- ja eläintärkkelyslajikkeet (jälkimmäisiä kutsutaan glykogeeneiksi) sekä selluloosalajikkeet (kuitu).

Tärkkelyksen ominaisuuksien ja ekologisen roolin yleiset ominaisuudet

Tärkkelys on polysakkaridi, joka on alfa-glukoosin (alfa-D-glukopyranoosi) polykondensaatioreaktion tuote. Alkuperän mukaan erotetaan kasvi- ja eläintärkkelys. Eläintärkkelyksiä kutsutaan glykogeeneiksi. Vaikka yleensä tärkkelysmolekyylillä on yhteinen rakenne, sama koostumus, mutta eri kasveista saadun tärkkelyksen yksittäiset ominaisuudet ovat erilaisia. Joten perunatärkkelys eroaa maissitärkkelyksestä jne. Mutta kaikilla tärkkelyslajikkeilla on yhteisiä ominaisuuksia. Nämä ovat kiinteitä, valkoisia, hienojakoisia tai amorfisia aineita, kosketettaessa "hauraita", veteen liukenemattomia, mutta kuumassa vedessä ne pystyvät muodostamaan kolloidisia liuoksia, jotka säilyttävät stabiilisuutensa myös jäähdytettynä. Tärkkelys muodostaa sekä sooleja (esim. nestemäinen hyytelö) että geelejä (esim. korkealla tärkkelyspitoisuudella valmistettu hyytelö on hyytelömäistä massaa, joka voidaan leikata veitsellä).

Tärkkelyksen kyky muodostaa kolloidisia liuoksia liittyy sen molekyylien globulaarisuuteen (molekyyli on ikään kuin rullattu palloksi). Lämpimän tai kuuman veden kanssa kosketuksissa vesimolekyylit tunkeutuvat tärkkelysmolekyylien kierrosten väliin, molekyylin tilavuus kasvaa ja aineen tiheys pienenee, mikä johtaa tärkkelysmolekyylien siirtymiseen kolloidisille järjestelmille ominaiseen liikkuvaan tilaan. Tärkkelyksen yleinen kaava on: (C 6 H 10 O 5) n, tämän aineen molekyyleissä on kaksi lajiketta, joista toista kutsutaan amyloosiksi (tässä molekyylissä ei ole sivuketjuja) ja toinen on amylopektiini ( molekyyleissä on sivuketjuja, joissa yhteys tapahtuu 1-6 hiiliatomin kautta happisillalla).

Tärkein tärkkelyksen biologisen ja ekologisen roolin määräävä kemiallinen ominaisuus on sen kyky hydrolysoitua, jolloin lopulta muodostuu joko disakkaridi maltoosia tai alfa-glukoosia (tämä on tärkkelyksen hydrolyysin lopputuote):

(C6H10O5) n + nH20 → nC6H12O6 (alfa-glukoosi).

Prosessi tapahtuu organismeissa kokonaisen entsyymiryhmän vaikutuksesta. Tämän prosessin ansiosta keho rikastuu glukoosilla - tärkeimmällä ravintoaineyhdisteellä.

Laadullinen reaktio tärkkelyksestä on sen vuorovaikutus jodin kanssa, jossa esiintyy puna-violetti väri. Tätä reaktiota käytetään tärkkelyksen havaitsemiseen eri järjestelmissä.

Tärkkelyksen biologinen ja ekologinen rooli on melko suuri. Tämä on yksi tärkeimmistä varastoyhdisteistä kasviorganismeissa, esimerkiksi viljaperheen kasveissa. Tärkkelys on eläimille tärkein trofinen aine.

Lyhyt kuvaus selluloosan (kuidun) ominaisuuksista ja ekologisesta ja biologisesta roolista

Selluloosa (kuitu) on polysakkaridi, joka on beeta-glukoosin (beeta-D-glukopyranoosi) polykondensaatioreaktion tuote. Sen yleinen kaava on (C6H10O5)n. Toisin kuin tärkkelys, selluloosamolekyylit ovat tiukasti lineaarisia ja niillä on fibrillaarinen ("filamenttimainen") rakenne. Tärkkelyksen ja selluloosamolekyylien rakenteiden erot selittää eron niiden biologisissa ja ekologisissa rooleissa. Selluloosa ei ole vara- tai trofinen aine, koska useimmat organismit eivät pysty sulattamaan sitä (lukuun ottamatta tiettyjä bakteerityyppejä, jotka voivat hydrolysoida selluloosaa ja assimiloida beetaglukoosia). Selluloosa ei pysty muodostamaan kolloidisia liuoksia, mutta se voi muodostaa mekaanisesti vahvoja filamenttisia rakenteita, jotka suojaavat yksittäisiä soluorganelleja ja eri kasvikudosten mekaanista lujuutta. Kuten tärkkelys, selluloosa hydrolysoituu tietyissä olosuhteissa ja sen hydrolyysin lopputuote on beeta-glukoosi (beeta-D-glukopyranoosi). Luonnossa tämän prosessin rooli on suhteellisen pieni (mutta se sallii biosfäärin "assimiloida" selluloosaa).

(C 6 H 10 O 5) n (kuitu) + n (H 2 O) → n (C 6 H 12 O 6) (beeta-glukoosi tai beeta-D-glukopyranoosi) (kuitujen epätäydellinen hydrolyysi, liukoinen disakkaridi on mahdollinen - sellobioosi).

Luonnollisissa olosuhteissa kuitu (kasvien kuoleman jälkeen) hajoaa, minkä seurauksena erilaisten yhdisteiden muodostuminen on mahdollista. Tämän prosessin seurauksena muodostuu humusta (maaperän orgaaninen komponentti), erityyppisiä hiiltä (öljyä ja hiiltä muodostuu erilaisten eläin- ja kasviorganismien kuolleista jäännöksistä ilman, ts. anaerobisissa olosuhteissa, koko kompleksi Orgaaniset aineet osallistuvat niiden muodostumiseen, mukaan lukien hiilihydraatit).

Kuidun ekologinen ja biologinen rooli on, että se on: a) suojaava; b) mekaaninen; c) muodostava yhdiste (joillekin bakteereille se suorittaa troofista toimintaa). Kasviorganismien kuolleet jäännökset ovat substraatti joillekin organismeille - hyönteisille, sienille, erilaisille mikro-organismeille.

Lyhyt kuvaus hiilihydraattien ekologisesta ja biologisesta roolista

Yhteenvetona edellä olevasta materiaalista hiilihydraattien ominaisuuksista, voimme tehdä seuraavat johtopäätökset niiden ekologisesta ja biologisesta roolista.

1. Ne suorittavat rakennustehtävän sekä soluissa että koko kehossa johtuen siitä, että ne ovat osa soluja ja kudoksia muodostavia rakenteita (tämä pätee erityisesti kasveihin ja sieniin), esimerkiksi solukalvoihin, erilaiset kalvot jne. lisäksi hiilihydraatit osallistuvat biologisesti välttämättömien aineiden muodostumiseen, jotka muodostavat useita rakenteita, esimerkiksi nukleiinihappojen muodostumisessa, jotka muodostavat kromosomien perustan; hiilihydraatit ovat osa monimutkaisia ​​proteiineja - glykoproteiineja, jotka ovat erityisen tärkeitä solurakenteiden ja solujen välisen aineen muodostumisessa.

2. Hiilihydraattien tärkein tehtävä on troofinen toiminta, joka koostuu siitä, että monet niistä ovat heterotrofisten organismien (glukoosi, fruktoosi, tärkkelys, sakkaroosi, maltoosi, laktoosi jne.) ruokatuotteita. Nämä aineet muodostavat yhdessä muiden yhdisteiden kanssa ihmisten käyttämiä elintarvikkeita (eri viljat; yksittäisten kasvien hedelmät ja siemenet, jotka sisältävät hiilihydraatteja koostumuksessaan, ovat lintujen ruokaa, ja monosakkaridit, jotka osallistuvat erilaisten muutosten kiertokulkuun, myötävaikuttavat siihen sekä omien tietylle organismille ominaisten hiilihydraattien että muiden organo-biokemiallisten yhdisteiden (rasvat, aminohapot (mutta ei niiden proteiinit), nukleiinihapot jne.) muodostumiseen.

3. Hiilihydraateille on ominaista myös energiafunktio, joka koostuu siitä, että monosakkaridit (erityisesti glukoosi) hapettuvat helposti eliöissä (hapetuksen lopputuote on CO 2 ja H 2 O), kun taas suuri määrä energiaa vapautuu ATP:n synteesin mukana.

4. Niillä on myös suojaava tehtävä, joka koostuu siitä, että rakenteet (ja tietyt solun organellit) syntyvät hiilihydraateista, jotka suojaavat joko solua tai koko kehoa erilaisilta vaurioilta, mukaan lukien mekaanisilta vaurioilta (esim. kitiiniset päällysteet). hyönteiset, jotka muodostavat ulkoisen luuston, kasvien solukalvot ja monet sienet, mukaan lukien selluloosa jne.).

5. Tärkeä rooli on hiilihydraattien mekaanisilla ja muotoilutoiminnoilla, jotka ovat joko hiilihydraattien tai muiden yhdisteiden kanssa muodostuneiden rakenteiden kykyä antaa keholle tietty muoto ja tehdä niistä mekaanisesti vahvoja; siten ksyleemin mekaanisen kudoksen solukalvot ja suonet muodostavat puita (sisäisen rungon) puu-, pensas- ja ruohomaisille kasveille, hyönteisten ulkoisen rungon muodostaa kitiini jne.

Lyhyt kuvaus heterotrofisessa organismissa (ihmiskehon esimerkissä)

Tärkeä rooli aineenvaihduntaprosessien ymmärtämisessä on tiedolla hiilihydraattien transformaatioista heterotrofisissa organismeissa. Ihmiskehossa tälle prosessille on tunnusomaista seuraava kaavamainen kuvaus.

Ruoassa olevat hiilihydraatit pääsevät elimistöön suun kautta. Ruoansulatuskanavan monosakkaridit eivät käytännössä muutu, disakkaridit hydrolysoituvat monosakkarideiksi ja polysakkaridit muuttuvat melko merkittäviksi (tämä koskee niitä polysakkarideja, joita keho kuluttaa, ja hiilihydraatteja, jotka eivät ole ravintoaineita, esimerkiksi selluloosa, jotkut pektiinit, erittyvät ulosteeseen).

Suuontelossa ruoka murskataan ja homogenoidaan (tulee homogeenisemmaksi kuin ennen sen sisääntuloa). Sylkirauhasten erittämä sylki vaikuttaa ruokaan. Se sisältää ptyaliinia ja sillä on ympäristön emäksinen reaktio, jonka seurauksena polysakkaridien primaarinen hydrolyysi alkaa, mikä johtaa oligosakkaridien (hiilihydraattien, joilla on pieni n-arvo) muodostumiseen.

Osa tärkkelyksestä voi jopa muuttua disakkarideiksi, mikä näkyy leivän pitkittyneessä pureskelussa (hapan musta leipä muuttuu makeaksi).

Pureskeltu, runsaasti sylkeä käsitelty ja hampailla murskattu ruoka menee ruokatorven kautta ruokapalana vatsaan, jossa se altistuu mahanesteelle proteiineihin ja nukleiinihappoihin vaikuttavia entsyymejä sisältävän väliaineen happamalla reaktiolla. Hiilihydraattien kanssa mahassa ei tapahdu melkein mitään.

Sitten ruokamurska menee suolen ensimmäiseen osaan (ohutsuoleen) alkaen pohjukaissuolesta. Se vastaanottaa haimamehua (haiman eritystä), joka sisältää entsyymikompleksin, joka edistää hiilihydraattien sulamista. Hiilihydraatit muuttuvat monosakkarideiksi, jotka ovat vesiliukoisia ja imeytyviä. Ruokavalion sisältämät hiilihydraatit pilkkoutuvat lopulta ohutsuolessa, ja siinä osassa, jossa villit ovat, ne imeytyvät verenkiertoon ja pääsevät verenkiertoelimistöön.

Verenkierron mukana monosakkaridit kulkeutuvat kehon eri kudoksiin ja soluihin, mutta ensin kaikki veri kulkee maksan läpi (jossa se puhdistetaan haitallisista aineenvaihduntatuotteista). Veressä monosakkarideja on pääasiassa alfa-glukoosina (mutta muut heksoosi-isomeerit, kuten fruktoosi, ovat myös mahdollisia).

Jos verensokeri on normaalia pienempi, osa maksan sisältämästä glykogeenista hydrolysoituu glukoosiksi. Liiallinen hiilihydraatti on tyypillistä vakavalle ihmisen sairaudelle - diabetekselle.

Verestä monosakkaridit pääsevät soluihin, joissa suurin osa niistä kuluu hapettumiseen (mitokondrioissa), jossa syntetisoituu ATP, joka sisältää energiaa keholle "kätevässä" muodossa. ATP:tä käytetään erilaisiin energiaa vaativiin prosesseihin (kehon tarvitsemien aineiden synteesi, fysiologisten ja muiden prosessien toteuttaminen).

Osa ruoassa olevista hiilihydraateista syntetisoi tietyn organismin hiilihydraatteja, joita tarvitaan solurakenteiden muodostumiseen, tai yhdisteitä, jotka ovat välttämättömiä muiden yhdisteluokkien aineiden muodostumiselle (näin rasvat, nukleiinihapot jne. . voidaan saada hiilihydraateista). Hiilihydraattien kyky muuttua rasvoiksi on yksi liikalihavuuden syistä - sairaudesta, joka sisältää monia muita sairauksia.

Siksi ylimääräisten hiilihydraattien kulutus on haitallista ihmiskeholle, mikä on otettava huomioon tasapainoista ruokavaliota järjestettäessä.

Kasviorganismeissa, jotka ovat autotrofeja, hiilihydraattien aineenvaihdunta on hieman erilainen. Hiilihydraatit (monosokeri) syntetisoidaan itse hiilidioksidista ja vedestä aurinkoenergian avulla. Di-, oligo- ja polysakkaridit syntetisoidaan monosakkarideista. Osa monosakkarideista sisältyy nukleiinihappojen synteesiin. Kasviorganismit käyttävät tietyn määrän monosakkarideja (glukoosia) hengitysprosesseissa hapettumista varten, joissa (kuten heterotrofisissa organismeissa) syntetisoidaan ATP:tä.

Suunnitelma:

1. Käsitteen määritelmä: hiilihydraatit. Luokitus.

2. Hiilihydraattien koostumus, fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet.

3. Jakautuminen luonnossa. Kuitti. Sovellus.

Hiilihydraatit - orgaaniset yhdisteet, jotka sisältävät atomien karbonyyli- ja hydroksyyliryhmiä, joilla on yleinen kaava C n (H 2 O) m, (missä n ja m> 3).

Hiilihydraatit Biokemiallisesti erittäin tärkeitä aineita on laajalti levinnyt villieläimiin ja niillä on tärkeä rooli ihmisten elämässä. Hiilihydraattien nimi syntyi tämän yhdisteryhmän ensimmäisten tunnettujen edustajien analyysistä saatujen tietojen perusteella. Tämän ryhmän aineet koostuvat hiilestä, vedystä ja hapesta, ja niissä olevien vety- ja happiatomien lukumäärän suhde on sama kuin vedessä, ts. Jokaista kahta vetyatomia kohden on yksi happiatomi. Viime vuosisadalla niitä pidettiin hiilihydraatteina. Tästä johtuu vuonna 1844 ehdotettu venäläinen nimi hiilihydraatit. K. Schmidt. Hiilihydraattien yleinen kaava on sanotun mukaan C m H 2p O p. Kun "n" otetaan pois suluista, saadaan kaava C m (H 2 O) n, joka heijastaa hyvin selvästi nimeä " hiilihydraatti". Hiilihydraattien tutkimus on osoittanut, että on yhdisteitä, jotka on kaikkien ominaisuuksiensa perusteella luettava hiilihydraattien ryhmään, vaikka niiden koostumus ei täsmälleen vastaa kaavaa C m H 2p O p. Siitä huolimatta vanha nimi "hiilihydraatit" ovat säilyneet tähän päivään asti, vaikka tämän nimen lisäksi käytetään joskus uudempaa nimeä, glysidit, viittaamaan tarkasteltavana olevaan aineryhmään.

Hiilihydraatit voidaan jakaa kolme ryhmää : 1) Monosakkaridit - hiilihydraatteja, jotka voidaan hydrolysoida muodostamaan yksinkertaisempia hiilihydraatteja. Tähän ryhmään kuuluvat heksoosit (glukoosi ja fruktoosi) sekä pentoosi (riboosi). 2) Oligosakkaridit - useiden monosakkaridien (esimerkiksi sakkaroosin) kondensaatiotuotteet. 3) Polysakkaridit - polymeeriset yhdisteet, jotka sisältävät suuren määrän monosakkaridimolekyylejä.

Monosakkaridit. Monosakkaridit ovat heterofunktionaalisia yhdisteitä. Niiden molekyylit sisältävät samanaikaisesti sekä karbonyyliä (aldehydi tai ketoni) että useita hydroksyyliryhmiä, ts. monosakkaridit ovat polyhydroksikarbonyyliyhdisteitä - polyhydroksialdehydejä ja polyhydroksiketoneja. Tästä riippuen monosakkaridit jaetaan aldooseihin (monosakkaridi sisältää aldehydiryhmän) ja ketooseihin (sisältää ketoryhmän). Esimerkiksi glukoosi on aldoosi ja fruktoosi on ketoosi.

Kuitti. Glukoosia esiintyy luonnossa pääasiassa vapaassa muodossa. Se on myös monien polysakkaridien rakenneyksikkö. Muut vapaassa tilassa olevat monosakkaridit ovat harvinaisia ​​ja tunnetaan pääasiassa oligo- ja polysakkaridien komponentteina. Luonnossa glukoosia saadaan fotosynteesireaktion seurauksena: 6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (glukoosi) + 6O 2 Venäläinen kemisti G.E. Kirchhoff sai glukoosia ensimmäisen kerran vuonna 1811 tärkkelyksen hydrolyysin aikana. Myöhemmin A. M. Butlerov ehdotti monosakkaridien synteesiä formaldehydistä emäksisessä väliaineessa

Niille, jotka haluavat lihoa.

Hiilihydraatit auttavat sinua.

Kuten tiedät, yksi rasvamolekyyli on neljä glukoosimolekyyliä plus neljä molekyyliä vettä. Eli lisäämällä hiilihydraattien saantia yhdessä veden kanssa saat odotetun tuloksen. Huomautan vain yhden asian, on toivottavaa kuluttaa monimutkaisempia hiilihydraatteja, koska yksinkertaiset hiilihydraatit voivat johtaa diabetekseen, verenpaineeseen. Toivon, että nykyaikaisella ravinnolla (tuotesarja kaupoissa) sinulla ei ole vaikeuksia matkan varrella. Pääasia hiilihydraateista on alla, kiitos "Wikipedian"

(sokerit, sakkaridit) - orgaaniset aineet, jotka sisältävät karbonyyliryhmän ja useita hydroksyyliryhmiä. Yhdisteiden luokan nimi tulee sanoista "hiilihydraatit", sen ehdotti ensimmäisen kerran K. Schmidt vuonna 1844. Tällaisen nimen ilmestyminen johtuu siitä, että ensimmäiset tieteen tuntemat hiilihydraatit kuvattiin bruttokaavalla Cx(H2O)y, jotka olivat muodollisesti hiilen ja veden yhdisteitä.
Hiilihydraatit ovat hyvin laaja luokka orgaanisia yhdisteitä, joiden joukossa on aineita, joilla on hyvin erilaisia ​​ominaisuuksia. Tämä antaa hiilihydraateille mahdollisuuden suorittaa erilaisia ​​​​toimintoja elävissä organismeissa. Tämän luokan yhdisteet muodostavat noin 80 % kasvien kuivamassasta ja 2-3 % eläinten massasta.

Yksinkertaiset ja monimutkaiset hiilihydraatit

Vasemmalla on D-glyseraldehydi, oikealla dihydroksiasetoni.

Hiilihydraatit ovat olennainen osa kaikkien kasviston ja eläimistön elävien organismien soluja ja kudoksia, ja ne muodostavat (massan mukaan) suurimman osan maapallon orgaanisesta aineesta. Kaikkien elävien organismien hiilihydraattien lähde on kasvien suorittama fotosynteesiprosessi. Monomeereiksi hydrolysoitumisen kyvyn mukaan hiilihydraatit jaetaan kahteen ryhmään: yksinkertaiset (monosakkaridit) ja monimutkaiset (disakkaridit ja polysakkaridit). Monimutkaiset hiilihydraatit, toisin kuin yksinkertaiset, pystyvät hydrolysoitumaan muodostaen monosakkarideja, monomeereja. Yksinkertaiset hiilihydraatit liukenevat helposti veteen ja syntetisoituvat vihreissä kasveissa. Monimutkaiset hiilihydraatit ovat yksinkertaisten sokereiden (monosakkaridien) polykondensaatiotuotteita, ja hydrolyyttisessä pilkkoutumisprosessissa ne muodostavat satoja ja tuhansia monosakkaridimolekyylejä.

Monosakkaridit

Yleisin monosakkaridi luonnossa on beeta-D-glukoosi.

Monosakkaridit(kreikan sanasta monos - ainoa, sacchar - sokeri) - yksinkertaisimmat hiilihydraatit, jotka eivät hydrolysoitu muodostaen yksinkertaisempia hiilihydraatteja - ne ovat yleensä värittömiä, helposti veteen liukenevia, huonosti alkoholiin ja täysin liukenemattomia eetteriin, kiinteät läpinäkyvät orgaaniset yhdisteet , yksi hiilihydraattien pääryhmistä, sokerin yksinkertaisin muoto. Vesiliuosten pH on neutraali. Joillakin monosakkarideilla on makea maku. Monosakkaridit sisältävät karbonyyliryhmän (aldehydi tai ketoni), joten niitä voidaan pitää moniarvoisten alkoholien johdannaisina. Monosakkaridi, jossa on karbonyyliryhmä ketjun päässä, on aldehydi ja sitä kutsutaan aldoosiksi. Missä tahansa muussa karbonyyliryhmän kohdassa monosakkaridi on ketoni ja sitä kutsutaan ketoosiksi. Hiiliketjun pituudesta (kolmesta kymmeneen atomiin) riippuen erotetaan trioosit, tetroosit, pentoosit, heksoosit, heptoosit ja niin edelleen. Niistä pentoosit ja heksoosit ovat yleisimpiä luonnossa. Monosakkaridit ovat rakennuspalikoita, joista syntetisoidaan disakkarideja, oligosakkarideja ja polysakkarideja.
Luonnossa vapaassa muodossa D-glukoosi (rypälesokeri tai dekstroosi, C6H12O6) on yleisin - kuusiatominen sokeri (heksoosi), monien polysakkaridien (polymeerien) -disakkaridien rakenneyksikkö (monomeeri): (maltoosi, sakkaroosi ja laktoosi) ja polysakkaridit (selluloosa, tärkkelys). Muut monosakkaridit tunnetaan yleisesti di-, oligo- tai polysakkaridien komponentteina ja ovat harvinaisia ​​vapaassa tilassa. Luonnolliset polysakkaridit toimivat pääasiallisina monosakkaridien lähteinä

disakkarideja

Maltoosi (maltasokeri) on luonnollinen disakkaridi, joka koostuu kahdesta glukoosijäännöksestä.

Maltoosi(mallassokeri) - luonnollinen disakkaridi, joka koostuu kahdesta glukoosijäännöksestä
Disakkaridit (di-kahdesta, sakkarista - sokerista) - monimutkaiset orgaaniset yhdisteet, yksi hiilihydraattien pääryhmistä, hydrolyysin aikana jokainen molekyyli hajoaa kahdeksi monosakkaridimolekyyliksi, ovat yksityisiä tällaisia ​​​​amolygosakkarideja. Disakkaridit ovat rakenteeltaan glykosideja, joissa kaksi monosakkaridimolekyyliä on liitetty toisiinsa glykosidisidoksella, joka muodostuu hydroksyyliryhmien (kaksi hemiasetaalia tai yksi hemiasetaali ja yksi alkoholi) vuorovaikutuksen seurauksena. Disakkaridit jaetaan rakenteesta riippuen kahteen ryhmään: pelkistävät ja ei-pelkistävät. Esimerkiksi maltoosimolekyylissä monosakkaridin toisessa tähteessä (glukoosissa) on vapaa hemiasetaalihydroksyyli, joka antaa tälle disakkaridia pelkistäviä ominaisuuksia. Disakkaridit ovat polysakkaridien ohella yksi tärkeimmistä hiilihydraattien lähteistä ihmisten ja eläinten ruokavaliossa.

Oligosakkaridit

Rafinose- luonnollinen trisakkaridi, joka koostuu D-galaktoosi-, D-glukoosi- ja D-fruktoosijäämistä.
Oligosakkaridit- hiilihydraatit, joiden molekyylit syntetisoidaan 2-10 monosakkariditähteestä, jotka on yhdistetty glykosidisilla sidoksilla. Näin ollen ne erottavat: disakkaridit, trisakkaridit ja niin edelleen. Oligosakkarideja, jotka koostuvat identtisistä monosakkariditähteistä, kutsutaan homopolysakkarideiksi, ja niitä, jotka koostuvat erilaisista monosakkarideista, kutsutaan heteropolysakkarideiksi. Disakkaridit ovat yleisimpiä oligosakkarideista.
Luonnollisista trisakkarideista raffinoosi on yleisin - ei-pelkistävä oligosakkaridi, joka sisältää fruktoosi-, glukoosi- ja galaktoosijäämiä -, jota löytyy suuria määriä sokerijuurikkaasta ja monista muista kasveista.

Polysakkaridit

Polysakkaridit- monimutkaisten korkeamolekyylisten hiilihydraattien luokan yleisnimi, jonka molekyylit koostuvat kymmenistä, sadoista tai tuhansista monomeereistä - monosakkarideista. Polysakkaridien ryhmän yleisten rakenneperiaatteiden näkökulmasta on mahdollista erottaa samantyyppisistä monosakkaridiyksiköistä syntetisoidut homopolysakkaridit ja heteropolysakkaridit, joille on ominaista kahden tai useamman tyyppisten monomeeritähteiden läsnäolo.
Yhden monosakkaridin tähteistä koostuvat homopolysakkaridit (glykaanit) voivat olla heksooseja tai pentooseja, eli monomeerinä voidaan käyttää heksoosia tai pentoosia. Polysakkaridin kemiallisesta luonteesta riippuen erotetaan glukaanit (glukoositähteistä), mannaanit (mannoosista), galaktaanit (galaktoosista) ja muut vastaavat yhdisteet. Homopolysakkaridien ryhmään kuuluvat kasviperäiset orgaaniset yhdisteet (tärkkelys, selluloosa, pektiini), eläinperäiset (glykogeeni, kitiini) ja bakteeriperäiset (dekstraanit).
Polysakkaridit ovat välttämättömiä eläinten ja kasvien elämälle. Se on yksi kehon pääasiallisista energianlähteistä, joka syntyy aineenvaihdunnasta. Polysakkaridit osallistuvat immuuniprosesseihin, kiinnittävät soluja kudoksiin ja muodostavat suurimman osan biosfäärin orgaanisesta aineesta.

Vasemmalla on tärkkelys, oikealla on glykogeeni.

Tärkkelys

(C6H10O5) n on kahden homopolysakkaridin seos: lineaarinen - amyloosi ja haarautunut - amylopektiini, jonka monomeeri on alfa-glukoosi. Valkoinen amorfinen aine, liukenematon kylmään veteen, turpoamiskykyinen ja osittain liukeneva kuumaan veteen. Molekyylipaino 105-107 daltonia. Tärkkelys, jota eri kasvit syntetisoivat kloroplasteissa valon vaikutuksesta fotosynteesin aikana, eroaa jonkin verran jyvien rakenteesta, molekyylien polymeroitumisasteesta, polymeeriketjujen rakenteesta ja fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista. Pääsääntöisesti amyloosin pitoisuus tärkkelyksessä on 10-30%, amylopektiini - 70-90%. Amyloosimolekyyli sisältää keskimäärin noin 1 000 glukoositähdettä, jotka on kytketty alfa-1,4-sidoksilla. Amylopektiinimolekyylin erilliset lineaariset osat koostuvat 20-30 tällaisesta yksiköstä, ja amylopektiinin haarakohdissa glukoositähteet on liitetty toisiinsa ketjujen välisillä alfa-1,6-sidoksilla. Tärkkelyksen osittaisella happohydrolyysillä muodostuu alhaisemman polymerointiasteen polysakkarideja - dekstriinejä (C6H10O5)p ja täydellisellä hydrolyysillä - glukoosia.
Glykogeeni (C6H10O5) n on alfa-D-glukoositähteistä rakennettu polysakkaridi - korkeampien eläinten ja ihmisten päävarapolysakkaridi, joka sisältyy rakeiden muodossa solujen sytoplasmaan lähes kaikissa elimissä ja kudoksissa, kuitenkin sen suurin. määrä kertyy lihaksiin ja maksaan. Glykogeenimolekyyli on rakennettu haarautuvista polyglukosidiketjuista, joiden lineaarisessa sekvenssissä glukoositähteet liittyvät alfa-1,4-sidoksilla ja haarakohdissa ketjujen välisillä alfa-1,6-sidoksilla. Glykogeenin empiirinen kaava on identtinen tärkkelyksen kaavan kanssa. Kemiallisesti rakenteeltaan glykogeeni on lähellä amylopektiiniä selvemmällä ketjuhaaroituksella, joten sitä kutsutaan joskus epätarkkaksi termiksi "eläintärkkelys". Molekyylipaino 105-108 Daltonia ja enemmän. Eläinorganismeissa se on kasvien polysakkaridin - tärkkelyksen rakenteellinen ja toiminnallinen analogi. Glykogeeni muodostaa energiareservin, joka voidaan tarvittaessa nopeasti mobilisoida äkillisen glukoosin puutteen kompensoimiseksi - sen molekyylien voimakas haarautuminen johtaa suureen määrään terminaalijäämiä, jotka tarjoavat mahdollisuuden pilkkoa nopeasti tarvittava määrä glukoosimolekyylejä. Toisin kuin triglyseridien (rasvojen) varasto, glykogeenivarasto ei ole niin tilava (kaloreina grammaa kohti). Vain maksasoluihin (hepatosyyteihin) varastoitunut glykogeeni voidaan muuttaa glukoosiksi koko kehon ruokkimiseksi, kun taas hepatosyytit pystyvät varastoimaan jopa 8 prosenttia painostaan ​​glykogeenin muodossa, mikä on kaikista solutyypeistä korkein pitoisuus. Glykogeenin kokonaismassa aikuisten maksassa voi olla 100-120 grammaa. Lihaksissa glykogeeni hajoaa glukoosiksi yksinomaan paikallista kulutusta varten ja kerääntyy paljon pienempinä pitoisuuksina (enintään 1 % koko lihasmassasta), mutta lihasten kokonaisvarasto voi kuitenkin ylittää maksasoluihin kertyneen varaston.

Selluloosa (kuitu) on kasvimaailman yleisin rakenteellinen polysakkaridi, joka koostuu alfa-glukoosijäämistä beetapyranoosimuodossa. Siten selluloosamolekyylissä beeta-glukopyranoosimonomeeriyksiköt ovat lineaarisesti yhteydessä toisiinsa beeta-1,4-sidoksilla. Selluloosan osittaisella hydrolyysillä muodostuu disakkaridi sellobioosi ja täydellisessä hydrolyysissä D-glukoosia. Ihmisen maha-suolikanavassa selluloosa ei pilkkoudu, koska ruuansulatusentsyymisarja ei sisällä beetaglukosidaasia. Kuitenkin optimaalinen määrä kasvikuitua ruoassa edistää normaalia ulosteiden muodostumista. Selluloosa, jolla on korkea mekaaninen lujuus, toimii tukimateriaalina kasveille, esimerkiksi puun koostumuksessa, sen osuus vaihtelee 50-70%, ja puuvilla on lähes sataprosenttisesti selluloosaa.
Kitiini on alempien kasvien, sienten ja selkärangattomien (pääasiassa niveljalkaisten - hyönteisten ja äyriäisten) sarveiskalvon rakenteellinen polysakkaridi. Kitiini, kuten selluloosa kasveissa, suorittaa tuki- ja mekaanisia toimintoja sienten ja eläinten organismeissa. Kitiinimolekyyli on rakennettu N-asetyyli-D-glukosamiinitähteistä, jotka on yhdistetty beeta-1,4-glykosiumsidoksilla. Kitiinimakromolekyylit ovat haarautumattomia, eikä niiden tilajärjestelyllä ole mitään tekemistä selluloosan kanssa.
Pektiiniaineet - polygalakturonihappo, jota löytyy hedelmistä ja vihanneksista, D-galakturonihappojäännökset on yhdistetty alfa-1,4-glykosidisidoksilla. Orgaanisten happojen läsnä ollessa ne pystyvät geeliytymään, niitä käytetään elintarviketeollisuudessa hyytelön ja marmeladin valmistukseen. Joillakin pektiiniaineilla on haavaumia estävä vaikutus, ja ne ovat useiden farmaseuttisten valmisteiden aktiivinen komponentti, esimerkiksi plantain plantaglucidin johdannainen.
Muramiini on polysakkaridi, bakteerisolun seinämän kantaja-mekaaninen materiaali. Kemiallisen rakenteensa mukaan se on haaroittumaton ketju, joka koostuu N-asetyyliglukosamiinin ja N-asetyylimuramiinihapon vuorottelevista tähteistä, jotka on yhdistetty beeta-1,4-glykosidisidoksella. Muramiini on rakenteeltaan (beeta-1,4-polyglukopyranoosirungon haarautumaton ketju) ja toiminnaltaan hyvin lähellä kitiiniä ja selluloosaa.
Bakteerialkuperää olevat dekstraanipuolisakkaridit syntetisoidaan teollisissa olosuhteissa mikrobiologisin keinoin (Leuconostoc mesenteroides -mikro-organismien vaikutuksesta sakkaroosiliuokseen) ja niitä käytetään veriplasman korvikkeina (ns. kliiniset "dekstraanit": Poliglukin ja muut).

Vasemmalla on D-glyseraldehydi, oikealla L-glyseraldehydi.

Spatiaalinen isomerismi

Isomerismi - kemiallisten yhdisteiden (isomeerien) olemassaolo, koostumukseltaan ja molekyylipainoltaan identtiset ja jotka eroavat atomien rakenteesta tai järjestelystä avaruudessa ja sen seurauksena ominaisuuksissa.
Monosakkaridien stereoisomerismi: glyseraldehydin isomeeriä, jossa mallia projisoitaessa tasolle asymmetrisen hiiliatomin oikealla puolella oleva OH-ryhmä katsotaan D-glyseraldehydiksi ja peiliheijastuksena L-glyseraldehydi . Kaikki monosakkaridien isomeerit jaetaan D- ja L-muotoihin sen mukaan, kuinka samankaltainen on OH-ryhmän sijainti viimeisessä asymmetrisessä hiiliatomissa lähellä CH2OH-ryhmää (ketoosit sisältävät yhden asymmetrisen hiiliatomin vähemmän kuin aldoosit, joissa on sama määrä hiiltä). atomit). Luonnolliset heksoosit - glukoosi, fruktoosi, mannoosi ja galaktoosi - luokitellaan stereokemiallisten konfiguraatioiden mukaan D-sarjan yhdisteiksi.

Biologinen rooli
Elävissä organismeissa hiilihydraatit suorittavat seuraavat toiminnot:
Rakenteelliset ja tukitoiminnot. Hiilihydraatit ovat mukana erilaisten tukirakenteiden rakentamisessa. Koska selluloosa on kasvien soluseinien päärakennekomponentti, kitiini suorittaa samanlaisen tehtävän sienissä ja antaa myös jäykkyyttä niveljalkaisten eksoskeletonille.
Suojaava rooli kasveissa. Joissakin kasveissa on suojaavia muodostumia (piikkejä, piikkejä jne.), jotka koostuvat kuolleiden solujen soluseinistä.
muovinen toiminto. Hiilihydraatit ovat osa monimutkaisia ​​molekyylejä (esimerkiksi pentoosit (riboosi ja deoksiriboosi) osallistuvat ATP:n, DNA:n ja RNA:n rakentamiseen).
Energiatoiminto. Hiilihydraatit toimivat energianlähteenä: 1 gramman hiilihydraattien hapettuessa vapautuu 4,1 kcal energiaa ja 0,4 g vettä.
tallennustoiminto. Hiilihydraatit toimivat vararavintoaineina: glykogeeni eläimissä, tärkkelys ja inuliini kasveissa.
osmoottinen toiminta. Hiilihydraatit osallistuvat kehon osmoottisen paineen säätelyyn. Veri sisältää siis 100-110 mg/% glukoosia, veren osmoottinen paine riippuu glukoosipitoisuudesta.
reseptorin toiminta. Oligosakkaridit ovat osa monien solureseptorien tai ligandimolekyylien vastaanottavaa osaa Biosynteesi
Hiilihydraatit hallitsevat ihmisten ja eläinten päivittäistä ruokavaliota. Kasvinsyöjät saavat tärkkelystä, kuitua, sakkaroosia. Lihansyöjät saavat glykogeenia lihasta.
Eläinorganismit eivät pysty syntetisoimaan hiilihydraatteja epäorgaanisista aineista. He saavat niitä kasveista ruoan kanssa ja käyttävät niitä pääasiallisena hapetusprosessissa saadun energian lähteenä: Kasvien vihreissä lehdissä hiilihydraatteja muodostuu fotosynteesin aikana - ainutlaatuinen biologinen prosessi, jossa epäorgaaniset aineet muunnetaan sokereiksi - hiilimonoksidi ( IV) ja vesi, jota esiintyy aurinkoenergian vaikutuksesta klorofyllin kanssa: Hiilihydraattien aineenvaihdunta ihmiskehossa ja korkeammissa eläimissä koostuu useista prosesseista:
Elintarvikkeiden polysakkaridien ja disakkaridien hydrolyysi (hajoaminen) maha-suolikanavassa monosakkarideiksi, mitä seuraa imeytyminen suolen luumenista verenkiertoon.
Glykogeenin glykogeneesi (synteesi) ja glykogenolyysi (hajoaminen) kudoksissa, pääasiassa maksassa.
Aerobinen (glukoosin hapettumisen tai pentoosisyklin pentoosifosfaattireitti) ja anaerobinen (ilman hapenkulutusta) glykolyysi ovat teitä glukoosin hajoamiseen kehossa.
Heksoosien keskinäinen muuntaminen.
Glykolyysituotteen - pyruvaatin - aerobinen hapetus (hiilihydraattiaineenvaihdunnan viimeinen vaihe).
Glukoneogeneesi on hiilihydraattien synteesiä ei-hiilihydraattisista raaka-aineista (palorypylä, maitohappo, glyseroli, aminohapot ja muut orgaaniset yhdisteet).
[muokkaa] Tärkeimmät lähteet
Pääasialliset hiilihydraattien lähteet ruoasta ovat: leipä, perunat, pasta, viljat, makeiset. Nettohiilihydraatti on sokeria. Hunaja sisältää alkuperästään riippuen 70-80 % glukoosia ja fruktoosia.
Ruoan hiilihydraattien määrän osoittamiseksi käytetään erityistä leipäyksikköä.
Lisäksi hiilihydraattiryhmään liittyvät kuidut ja pektiinit, jotka ihmiskeho sulaa huonosti.

Luettelo yleisimmistä hiilihydraateista

• Monosakkaridit

• Oligosakkaridit

• sakkaroosi (tavallinen sokeri, ruoko tai juurikas)

• Polysakkaridit

• galaktomannaanit

• Glykosaminoglykaanit (mukopolysakkaridit)

• kondroitiinisulfaatti

• hyaluronihappo

• heparaanisulfaatti

• dermataanisulfaatti

• kerataanisulfaatti

Glukoosi on kaikista monosakkarideista tärkein, koska se on useimpien elintarvikedi- ja polysakkaridien rakenneyksikkö. Aineenvaihduntaprosessissa ne hajoavat yksittäisiksi monosakkaridimolekyyleiksi, jotka monivaiheisissa kemiallisissa reaktioissa muuttuvat muiksi aineiksi ja lopulta hapetetaan hiilidioksidiksi ja vedeksi - käytetään solujen "polttoaineena". Glukoosi on olennainen osa aineenvaihduntaa hiilihydraatteja. Kun sen taso veressä laskee tai pitoisuus on korkea ja käyttökyvyttömyys, kuten diabeteksen yhteydessä, ilmenee uneliaisuutta ja tajunnan menetystä (hypoglykeeminen kooma). Glukoosi "puhtaassa muodossaan" monosakkaridina löytyy vihanneksista ja hedelmistä. Erityisen runsaasti glukoosia ovat viinirypäleet - 7,8%, kirsikat, kirsikat - 5,5%, vadelmat - 3,9%, mansikat - 2,7%, luumut - 2,5%, vesimeloni - 2,4%. Kasviksista eniten glukoosia löytyy kurpitsasta - 2,6%, valkokaalista - 2,6%, porkkanoista - 2,5%.

Glukoosi on vähemmän makeaa kuin tunnetuin disakkaridi, sakkaroosi. Jos otamme sakkaroosin makeuden 100 yksikkönä, niin glukoosin makeus on 74 yksikköä.

Fruktoosi on yksi yleisimmistä hiilihydraatteja hedelmiä. Toisin kuin glukoosi, se voi tunkeutua verestä kudossoluihin ilman insuliinin osallistumista. Tästä syystä fruktoosia suositellaan turvallisimpana lähteenä. hiilihydraatteja diabeetikoille. Osa fruktoosista pääsee maksasoluihin, jotka muuttavat sen universaalimmaksi "polttoaineeksi" - glukoosiksi, joten fruktoosi pystyy myös lisäämään verensokeria, vaikkakin paljon vähemmän kuin muut yksinkertaiset sokerit. Fruktoosi muuttuu helpommin rasvaksi kuin glukoosi. Fruktoosin tärkein etu on, että se on 2,5 kertaa makeampaa kuin glukoosi ja 1,7 kertaa makeampi kuin sakkaroosi. Sen käyttö sokerin sijaan voi vähentää yleistä saantia hiilihydraatteja.

Tärkeimmät fruktoosin lähteet ruoassa ovat viinirypäleet - 7,7%, omenat - 5,5%, päärynät - 5,2%, kirsikat, makeat kirsikat - 4,5%, vesimelonit - 4,3%, mustaherukat - 4,2%, vadelmat - 3,9%, mansikat - 2,4 %, melonit - 2,0 %. Vihannesten fruktoosipitoisuus on alhainen - juurikkaan 0,1 %:sta valkokaalin 1,6 %:iin. Fruktoosia löytyy hunajasta - noin 3,7%. Fruktoosi, joka on paljon makeampi kuin sakkaroosi, ei aiheuta hampaiden reikiintymistä, jota sokerin kulutus edistää.

Galaktoosi ei esiinny tuotteissa vapaassa muodossa. Se muodostaa disakkaridin pääasiallisen glukoosin - laktoosin (maitosokerin) kanssa hiilihydraatti maito ja maitotuotteet.

Laktoosi hajoaa ruoansulatuskanavassa glukoosiksi ja galaktoosiksi entsyymin vaikutuksesta. laktaasi. Tämän entsyymin puute johtaa joillakin ihmisillä maito-intoleranssiin. Sulamaton laktoosi toimii hyvänä ravintoaineena suoliston mikroflooralle. Samaan aikaan runsas kaasun muodostus on mahdollista, vatsa "turpoaa". Hapatetuissa maitotuotteissa suurin osa laktoosista käy maitohapoksi, joten laktaasin puutteesta kärsivät ihmiset sietävät fermentoituja maitotuotteita ilman epämiellyttäviä seurauksia. Lisäksi fermentoiduissa maitotuotteissa olevat maitohappobakteerit estävät suoliston mikroflooran toimintaa ja vähentävät laktoosin haittavaikutuksia.

Laktoosin hajoamisen aikana muodostuva galaktoosi muuttuu maksassa glukoosiksi. Synnynnäinen perinnöllinen puutos tai galaktoosia glukoosiksi muuntavan entsyymin puuttuminen aiheuttaa vakavan sairauden - galaktosemia, joka johtaa henkiseen kehitysvammaisuuteen.

Disakkaridi, joka koostuu glukoosi- ja fruktoosimolekyyleistä sakkaroosi. Sokerin sakkaroosipitoisuus on 99,5 %. Että sokeri on "valkoinen kuolema", makean ystävät tietävät yhtä hyvin kuin tupakoitsijat, että pisara nikotiinia tappaa hevosen. Valitettavasti nämä molemmat yhteiset totuudet ovat useammin aiheena vitseille kuin vakavalle pohdiskelulle ja käytännön johtopäätöksille.

Sokeri hajoaa nopeasti maha-suolikanavassa, glukoosi ja fruktoosi imeytyvät vereen ja toimivat energianlähteenä sekä glykogeenin ja rasvojen tärkeimpänä esiasteena. Sitä kutsutaan usein "tyhjäksi kalorien kantajaksi", koska sokeri on puhdasta hiilihydraatti eikä sisällä muita ravintoaineita, kuten esimerkiksi vitamiineja, kivennäissuoloja. Kasvituotteista eniten sakkaroosia on juurikkaissa - 8,6%, persikoissa - 6,0%, meloneissa - 5,9%, luumuissa - 4,8%, mandariineissa - 4,5%. Vihanneksissa, punajuuria lukuun ottamatta, porkkanoissa havaitaan merkittävä sakkaroosipitoisuus - 3,5%. Muissa vihanneksissa sakkaroosipitoisuus vaihtelee välillä 0,4 - 0,7 %. Sokerin lisäksi pääasialliset sakkaroosin lähteet ruoassa ovat hillo, hunaja, makeiset, makeat juomat, jäätelö.

Kun kaksi glukoosimolekyyliä yhdistyvät, ne muodostuvat maltoosi-mallassokeri. Se sisältää hunajaa, mallasta, olutta, melassia sekä melassia lisäämällä valmistettuja leipomo- ja makeistuotteita.

Kaikki ihmisten elintarvikkeissa olevat polysakkaridit ovat harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta glukoosin polymeerejä.

Tärkkelys on tärkein sulava polysakkaridi. Sen osuus ravinnosta on jopa 80 prosenttia. hiilihydraatteja.

Tärkkelyksen lähde on kasvistuotteet, pääasiassa viljat: vilja, jauhot, leipä ja peruna. Viljat sisältävät eniten tärkkelystä: 60 % tattarissa (ytimessä) 70 % riisiin. Viljoista vähiten tärkkelystä löytyy kaurapuurosta ja sen jalostetuista tuotteista: kaurapuuro, kaurapuuro "Hercules" - 49%. Pasta sisältää 62-68 % tärkkelystä, ruisjauholeipä lajikkeesta riippuen 33-49 %, vehnäleipä ja muut vehnäjauhoista valmistetut tuotteet - 35-51 % tärkkelystä, jauhot - 56 (ruis) - 68 % (vehnäpalkkio). Palkokasveissa on myös paljon tärkkelystä - linssien 40 %:sta herneissä 44 %:iin. Tästä syystä kuivat herneet, pavut, linssit ja kikherneet luokitellaan palkokasveja. Soijapapu, joka sisältää vain 3,5 % tärkkelystä, ja soijajauho (10-15,5 %) erottuvat toisistaan. Perunan korkean tärkkelyspitoisuuden (15-18 %) vuoksi sitä ei luokitella kasviksi, jossa pääasiallinen hiilihydraatteja edustavat monosakkaridit ja disakkaridit sekä tärkkelyspitoisiin elintarvikkeisiin sekä viljoihin ja palkokasveihin.

Maa-artisokalla ja joissain muissa kasveissa hiilihydraatteja varastoidaan fruktoosipolymeerin muodossa - inuliini. Inuliinia sisältäviä elintarvikkeita suositellaan diabetekseen ja erityisesti sen ehkäisyyn (muistakaa, että fruktoosi rasittaa haimaa vähemmän kuin muut sokerit).

Glykogeeni- "Eläintärkkelys" - koostuu erittäin haarautuneista glukoosimolekyylien ketjuista. Sitä löytyy pieninä määrinä eläinperäisissä tuotteissa (2-10 % maksassa, 0,3-1 % lihaskudoksessa).

Diabetes mellitus (DM)- hormonaalinen sairaus, jolle on tunnusomaista kroonisen hyperglykemian oireyhtymä, joka johtuu insuliinin riittämättömästä tuotannosta tai vaikutuksesta ja joka johtaa kaikentyyppisten aineenvaihdunnan häiriintymiseen, ensisijaisesti hiilihydraattien, verisuonivaurioiden (angiopatia), hermoston (neuropatia), kuten sekä muut elimet ja järjestelmät. WHO:n määritelmän (1985) mukaan diabetes mellitus on krooninen ...

sisältää alkuperästään riippuen 70-80 % sokeria.Lisäksi ihmiskehon huonosti sulavaa hiilihydraattiryhmää kuitua ja pektiinejä.

Kaikista ihmisten kuluttamista ravintoaineista hiilihydraatit ovat epäilemättä tärkein energianlähde. Keskimäärin niiden osuus päivittäisestä kaloreiden saannista on 50–70 prosenttia. Huolimatta siitä, että ihminen kuluttaa huomattavasti enemmän hiilihydraatteja kuin rasvoja ja proteiineja, niiden varastot kehossa ovat pienet. Tämä tarkoittaa, että niiden saannin keholle on oltava säännöllistä.

Hiilihydraattien tarve riippuu hyvin suurelta osin kehon energiankulutuksesta. Keskimäärin henkistä tai kevyttä fyysistä työtä tekevällä aikuisella miehellä päivittäinen hiilihydraattitarve on 300-500 g, ruumiillisten työntekijöiden ja urheilijoiden osalta paljon suurempi. Toisin kuin proteiinit ja jossain määrin rasvat, hiilihydraattien määrää ruokavaliossa voidaan vähentää merkittävästi ilman terveyshaittoja. Laihtua haluavien kannattaa kiinnittää tähän huomiota: hiilihydraatit ovat pääasiassa energia-arvoa. Kun 1 g hiilihydraatteja hapettuu elimistössä, vapautuu 4,0 - 4,2 kcal. Siksi heidän kustannuksellaan on helpointa säädellä kalorien saantia.

Hiilihydraatit(sakkaridit) on yleinen nimi suurelle luontaisesti esiintyville orgaanisille yhdisteille. Monosakkaridien yleinen kaava voidaan kirjoittaa muodossa C n (H 2 O) n. Elävissä organismeissa sokerit, joissa on 5 (pentoosia) ja 6 (heksoosia) hiiliatomia, ovat yleisimpiä.

Hiilihydraatit on jaettu ryhmiin:

Yksinkertaiset hiilihydraatit liukenevat helposti veteen ja syntetisoituvat vihreissä kasveissa. Pienten molekyylien lisäksi solusta löytyy myös suuria, ne ovat polymeerejä. Polymeerit ovat monimutkaisia ​​molekyylejä, jotka koostuvat erillisistä "yksiköistä", jotka ovat yhteydessä toisiinsa. Tällaisia ​​"linkkejä" kutsutaan monomeereiksi. Aineet, kuten tärkkelys, selluloosa ja kitiini, ovat polysakkarideja - biologisia polymeerejä.

Monosakkarideja ovat glukoosi ja fruktoosi, jotka lisäävät makeutta hedelmiin ja marjoihin. Ruokasokerisakkaroosi koostuu kovalenttisesti toisiinsa kiinnittyneistä glukoosista ja fruktoosista. Sakkaroosin kaltaisia ​​yhdisteitä kutsutaan disakkarideiksi. Poly-, di- ja monosakkarideja kutsutaan yhteisesti hiilihydraatteiksi. Hiilihydraatit ovat yhdisteitä, joilla on erilaisia ​​ja usein täysin erilaisia ​​ominaisuuksia.

Pöytä: Erilaisia ​​hiilihydraatteja ja niiden ominaisuuksia.

hiilihydraattien ryhmä	Esimerkkejä hiilihydraateista	Missä he tapaavat	ominaisuuksia
monosokeri	riboosi	RNA
	deoksiriboosi	DNA
	glukoosi	juurikassokeria
	fruktoosi	Hedelmiä, hunajaa
	galaktoosi	Maidon laktoosin koostumus
oligosakkarideja	maltoosi	mallassokeria	Maultaan makea, veteen liukeneva, kiteinen,
	sakkaroosi	Ruokosokeri
	Laktoosi	Maitosokeria maidossa
Polysakkaridit (rakennettu lineaarisista tai haarautuneista monosakkarideista)	Tärkkelys	Kasvisvarastohiilihydraatti	Ei makea, valkoinen, veteen liukenematon.
	glykogeeni	Varastoi eläintärkkelystä maksassa ja lihaksissa
	Kuitu (selluloosa)
	kitiini
	mureiini	vettä . Monille ihmissoluille (esim. aivo- ja lihassoluille) veren tuoma glukoosi toimii pääasiallisena energianlähteenä. Tärkkelys ja hyvin samankaltainen eläinsolujen aine - glykogeeni - ovat glukoosipolymeerejä, jotka varastoivat sen sisälle. solu. 2. rakenteellinen toiminta, eli ne osallistuvat erilaisten solurakenteiden rakentamiseen. Polysakkaridi selluloosa muodostaa kasvisolujen soluseiniä, joille on ominaista kovuus ja jäykkyys, se on yksi puun pääkomponenteista. Muita komponentteja ovat hemiselluloosa, joka kuuluu myös polysakkarideihin, ja ligniini (sillä ei ole hiilihydraattista luonnetta). Kitiini suorittaa myös rakenteellisia tehtäviä. Kitiini suorittaa tuki- ja suojatoimintoja.Useimpien bakteerien soluseinät koostuvat mureiini peptidoglykaani- tämän yhdisteen koostumus sisältää sekä monosakkaridien että aminohappojen tähteitä. 3. Hiilihydraatilla on suojaava rooli kasveissa (soluseinät, jotka koostuvat kuolleiden solujen soluseinistä, suojaavat muodostelmat - piikit, piikit jne.). Glukoosin yleinen kaava on C 6 H 12 O 6, se on aldehydialkoholi. Glukoosia löytyy monista hedelmistä, kasvimehuista ja kukkanektarista sekä ihmisten ja eläinten verestä. Veren glukoosipitoisuus pysyy tietyllä tasolla (0,65-1,1 g/l). Jos sitä lasketaan keinotekoisesti, aivosolut alkavat kokea akuuttia nälänhätää, mikä voi johtaa pyörtymiseen, koomaan ja jopa kuolemaan. Pitkäaikainen verensokerin nousu ei myöskään ole hyödyllistä: samaan aikaan kehittyy diabetes mellitus. Nisäkkäät, mukaan lukien ihmiset, voivat syntetisoida glukoosia tietyistä aminohapoista ja itse glukoosin hajoamistuotteista, kuten maitohaposta. He eivät osaa saada glukoosia rasvahapoista, toisin kuin kasvit ja mikrobit. Aineiden keskinäiset muunnokset. Ylimääräinen proteiini ------ hiilihydraatit Ylimääräinen rasva -------------- hiilihydraatteja