, depende sa pinagmulan nito, ay naglalaman ng 70-80% na asukal. Bilang karagdagan, ang mahinang natutunaw ng katawan ng tao ay katabi ng carbohydrate group hibla at pectin.

Sa lahat ng mga sangkap ng pagkain na natupok ng mga tao, ang carbohydrates ay walang pagsala ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya. Sa karaniwan, ang mga ito ay nagkakaloob ng 50 hanggang 70% ng pang-araw-araw na caloric intake. Sa kabila ng katotohanan na ang isang tao ay kumonsumo ng mas maraming carbohydrates kaysa sa mga taba at protina, ang kanilang mga reserba sa katawan ay maliit. Nangangahulugan ito na ang supply ng mga ito sa katawan ay dapat na regular.

Ang pangangailangan para sa carbohydrates ay napaka sa isang malaking lawak depende sa energy expenditure ng katawan. Sa karaniwan, sa isang may sapat na gulang na lalaki, higit sa lahat ay nakikibahagi sa mental o magaan na pisikal na paggawa, ang pang-araw-araw na pangangailangan para sa mga carbohydrate ay mula 300 hanggang 500 g. pisikal na trabaho at mga atleta, ito ay mas mataas. Hindi tulad ng mga protina at, sa isang tiyak na lawak, taba, ang halaga ng carbohydrates sa mga diyeta ay maaaring makabuluhang bawasan nang walang pinsala sa kalusugan. Ang mga nais na mawalan ng timbang ay dapat bigyang pansin ito: pangunahin ang carbohydrates halaga ng enerhiya. Kapag ang 1 g ng carbohydrates ay na-oxidized sa katawan, 4.0 - 4.2 kcal ang pinakawalan. Samakatuwid, sa kanilang gastos, ito ay pinakamadaling i-regulate ang calorie intake.

Carbohydrates(saccharides) - ang pangkalahatang pangalan ng isang malaking klase ng natural mga organikong compound. Ang pangkalahatang pormula ng monosaccharides ay maaaring isulat bilang C n (H 2 O) n. Sa mga buhay na organismo, ang mga asukal na may 5 (pentoses) at 6 (hexoses) na carbon atom ay pinakakaraniwan.

Ang mga karbohidrat ay nahahati sa mga pangkat:

Ang mga simpleng carbohydrates ay madaling natutunaw sa tubig at na-synthesize sa berdeng halaman. Maliban sa maliliit na molekula, ang mga malalaking ay matatagpuan din sa cell, sila ay mga polimer. Ang mga polimer ay mga kumplikadong molekula na binubuo ng magkakahiwalay na "mga yunit" na konektado sa isa't isa. Ang ganitong mga "link" ay tinatawag na monomer. Ang mga sangkap tulad ng starch, cellulose at chitin ay polysaccharides - biological polymers.

Kasama sa monosaccharides ang glucose at fructose, na nagdaragdag ng tamis sa mga prutas at berry. Ang food sugar sucrose ay binubuo ng covalently attached sa isa't isa glucose at fructose. Ang mga compound na tulad ng sucrose ay tinatawag na disaccharides. Ang poly-, di- at ​​monosaccharides ay tinatawag pangkalahatang termino- carbohydrates. Ang mga karbohidrat ay mga compound na may magkakaibang at kadalasang ganap na magkakaibang mga katangian.

Talahanayan: Iba't ibang mga carbohydrates at ang kanilang mga katangian.

pangkat ng carbohydrates	Mga halimbawa ng carbohydrates	Kung saan sila nagkikita	ari-arian
monosugar	ribose	RNA
	deoxyribose	DNA
	glucose	asukal sa beet
	fructose	Prutas, pulot
	galactose	Ang komposisyon ng gatas lactose
oligosaccharides	maltose	asukal sa malt	Matamis sa lasa, natutunaw sa tubig, mala-kristal,
	sucrose	Asukal sa tubo
	Lactose	Gatas na asukal sa gatas
Polysaccharides (binuo mula sa linear o branched monosaccharides)	almirol	Imbakan ng gulay na karbohidrat	Hindi matamis kulay puti, huwag matunaw sa tubig.
	glycogen	Magreserba ng almirol ng hayop sa atay at kalamnan
	Hibla (cellulose)
	chitin
	murein	tubig . Para sa maraming mga selula ng tao (halimbawa, mga selula ng utak at kalamnan), ang glucose na dinala ng dugo ay nagsisilbing pangunahing pinagmumulan ng enerhiya. ang cell. 2. pag-andar ng istruktura, ibig sabihin, nakikilahok sila sa pagtatayo ng iba't ibang istruktura ng cellular. Polysaccharide selulusa bumubuo ng mga pader ng selula mga selula ng halaman, na nailalarawan sa pamamagitan ng tigas at tigas, ito ay isa sa mga pangunahing bahagi ng kahoy. Ang iba pang mga bahagi ay hemicellulose, kabilang din sa polysaccharides, at lignin (ito ay may likas na hindi karbohidrat). Chitin gumaganap din ng mga structural function. Ang chitin ay gumaganap ng pagsuporta at pagprotekta sa mga function. Ang mga cell wall ng karamihan sa mga bacteria ay binubuo ng murein peptidoglycan- Kasama sa komposisyon ng tambalang ito ang mga nalalabi ng parehong monosaccharides at amino acid. 3. Ang mga karbohidrat ay gumaganap ng isang proteksiyon na papel sa mga halaman (mga pader ng cell, na binubuo ng mga dingding ng cell ng mga patay na selula, mga proteksiyon na pormasyon - mga spike, spines, atbp.). Ang pangkalahatang formula ng glucose ay C 6 H 12 O 6, ito ay isang aldehyde alcohol. Ang glucose ay matatagpuan sa maraming prutas, katas ng halaman at nektar ng bulaklak, gayundin sa dugo ng mga tao at hayop. Ang nilalaman ng glucose sa dugo ay pinananatili sa isang tiyak na antas (0.65-1.1 g bawat l). Kung ito ay artipisyal na ibinaba, ang mga selula ng utak ay magsisimulang makaranas ng matinding gutom, na maaaring magresulta sa pagkahimatay, pagkawala ng malay, at maging ng kamatayan. Ang isang pangmatagalang pagtaas sa glucose sa dugo ay hindi rin kapaki-pakinabang: sa parehong oras, ang diabetes mellitus ay bubuo. Ang mga mammal, kabilang ang mga tao, ay maaaring mag-synthesize ng glucose mula sa ilang partikular na amino acid at breakdown na produkto ng glucose mismo, tulad ng lactic acid. Hindi sila nakakakuha ng glucose mula sa mga fatty acid hindi tulad ng mga halaman at mikrobyo. Interconversions ng mga substance. Labis na protina------carbohydrates Labis na taba--------------carbohydrates

Ang mga organikong compound na pangunahing pinagkukunan ng enerhiya ay tinatawag na carbohydrates. Kadalasan ang mga asukal ay matatagpuan sa pagkain pinagmulan ng halaman. Ang kakulangan sa carbohydrate ay maaaring maging sanhi ng dysfunction ng atay, at ang labis na carbohydrates ay nagdudulot ng pagtaas sa mga antas ng insulin. Pag-usapan pa natin ang tungkol sa mga asukal.

Ano ang carbohydrates?

Ito ay mga organic compound na naglalaman ng isang carbonyl group at ilang hydroxyl group. Ang mga ito ay bahagi ng mga tisyu ng mga organismo, at isa ring mahalagang bahagi ng mga selula. Maglaan ng mono -, oligo - at polysaccharides, pati na rin ang higit pa kumplikadong carbohydrates tulad ng glycolipids, glycosides at iba pa. Ang mga karbohidrat ay isang produkto ng photosynthesis, pati na rin ang pangunahing panimulang materyal para sa biosynthesis ng iba pang mga compound sa mga halaman. Salamat kay magandang uri Ang klase ng mga compound na ito ay may kakayahang maglaro ng mga multifaceted na tungkulin sa mga buhay na organismo. Ang pagiging oxidized, carbohydrates ay nagbibigay ng enerhiya sa lahat ng mga cell. Ang mga ito ay kasangkot sa pagbuo ng kaligtasan sa sakit, at bahagi rin ng maraming mga istruktura ng cellular.

Mga uri ng asukal

Ang mga organikong compound ay nahahati sa dalawang grupo - simple at kumplikado. Ang mga carbohydrate ng unang uri ay mga monosaccharides na naglalaman ng isang carbonyl group at mga derivatives ng polyhydric alcohols. Kasama sa pangalawang pangkat ang oligosaccharides at polysaccharides. Ang una ay binubuo ng monosaccharide residues (mula dalawa hanggang sampu), na konektado sa pamamagitan ng isang glycosidic bond. Ang huli ay maaaring maglaman ng daan-daan at kahit libu-libong monomer. Ang talahanayan ng mga karbohidrat na madalas na matatagpuan ay ang mga sumusunod:

1. Glucose.
2. Fructose.
3. Galactose.
4. Sucrose.
5. Lactose.
6. Maltose.
7. Raffinose.
8. almirol.
9. Selulusa.
10. Chitin.
11. Muramin.
12. Glycogen.

Ang listahan ng mga carbohydrates ay malawak. Pag-isipan natin ang ilan sa mga ito nang mas detalyado.

Simpleng grupo ng carbohydrates

Depende sa lugar na inookupahan ng carbonyl group sa molekula, dalawang uri ng monosaccharides ay nakikilala - aldoses at ketoses. Sa una, ang functional group ay aldehyde, sa huli, ketone. Depende sa bilang ng mga carbon atom sa molekula, ang pangalan ng monosaccharide ay nabuo. Halimbawa, aldohexoses, aldotetroses, ketotrioses, at iba pa. Ang mga sangkap na ito ay kadalasang walang kulay, mahinang natutunaw sa alkohol, ngunit maayos sa tubig. Ang mga simpleng carbohydrates sa mga pagkain ay solid, hindi na-hydrolyzed sa panahon ng panunaw. Ang ilan sa mga kinatawan ay may matamis na lasa.

Mga kinatawan ng grupo

Ano ang isang simpleng carbohydrate? Una, ito ay glucose, o aldohexose. Ito ay umiiral sa dalawang anyo - linear at cyclic. Ang pinakatumpak na naglalarawan Mga katangian ng kemikal Ang glucose ay ang pangalawang anyo. Ang Aldohexose ay naglalaman ng anim na carbon atoms. Walang kulay ang sangkap, ngunit matamis ang lasa. Ito ay lubos na natutunaw sa tubig. Maaari kang makahanap ng glucose sa halos lahat ng dako. Ito ay umiiral sa mga organo ng mga halaman at hayop, gayundin sa mga prutas. Sa kalikasan, ang aldohexose ay nabuo sa panahon ng photosynthesis.

Pangalawa, ito ay galactose. Ang sangkap ay naiiba sa glucose sa spatial na pag-aayos ng hydroxyl at hydrogen group sa ikaapat na carbon atom sa molekula. May matamis na lasa. Ito ay matatagpuan sa mga hayop at mga organismo ng halaman at gayundin sa ilang mga mikroorganismo.

At ang pangatlong kinatawan ng simpleng carbohydrates ay fructose. Ang sangkap ay ang pinakamatamis na asukal na ginawa sa kalikasan. Ito ay naroroon sa mga gulay, prutas, berry, pulot. Madaling hinihigop ng katawan, mabilis na pinalabas mula sa dugo, na humahantong sa paggamit nito ng mga pasyente na may diabetes mellitus. Ang fructose ay mababa sa calories at hindi nagiging sanhi ng mga cavity.

Mga pagkaing mayaman sa simpleng asukal

1. 90 g - mais syrup.
2. 50 g - pinong asukal.
3. 40.5 g - pulot.
4. 24 g - igos.
5. 13 g - pinatuyong mga aprikot.
6. 4 g - mga milokoton.

araw-araw na paggamit ibinigay na sangkap hindi dapat lumampas sa 50 g. Tulad ng para sa glucose, sa kasong ito ang ratio ay bahagyang naiiba:

1. 99.9 g - pinong asukal.
2. 80.3 g - pulot.
3. 69.2 g - mga petsa.
4. 66.9 g - perlas barley.
5. 61.8 g - oatmeal.
6. 60.4 g - bakwit.

Upang kalkulahin ang pang-araw-araw na paggamit ng isang sangkap, kailangan mong i-multiply ang timbang sa pamamagitan ng 2.6. Ang mga simpleng asukal ay nagbibigay ng enerhiya sa katawan ng tao at nakakatulong upang makayanan ang iba't ibang mga lason. Ngunit hindi natin dapat kalimutan na sa anumang paggamit ay dapat mayroong isang panukala, kung hindi, ang mga malubhang kahihinatnan ay hindi magtatagal.

Oligosaccharides

Ang pinakakaraniwang species sa pangkat na ito ay disaccharides. Ano ang mga carbohydrate na naglalaman ng maraming monosaccharides? Ang mga ito ay mga glycoside na naglalaman ng mga monomer. Ang mga monosaccharides ay nakaugnay sa pamamagitan ng isang glycosidic bond, na nabuo bilang isang resulta ng kumbinasyon ng mga hydroxyl group. Batay sa istraktura, ang disaccharides ay nahahati sa dalawang uri: pagbabawas at hindi pagbabawas. Ang una ay maltose at lactose, at ang pangalawa ay sucrose. Ang uri ng pagbabawas ay may mahusay na solubility at isang matamis na lasa. Ang oligosaccharides ay maaaring maglaman ng higit sa dalawang monomer. Kung ang monosaccharides ay pareho, kung gayon ang naturang karbohidrat ay kabilang sa pangkat ng mga homopolysaccharides, at kung naiiba, pagkatapos ay sa heteropolysaccharides. Ang isang halimbawa ng huling uri ay ang trisaccharide raffinose, na naglalaman ng mga residue ng glucose, fructose at galactose.

lactose, maltose at sucrose

Ang huling sangkap ay natutunaw nang maayos, may matamis na lasa. Ang tubo at beets ay pinagmumulan ng disaccharide. Sa katawan, binabagsak ng hydrolysis ang sucrose sa glucose at fructose. Ang disaccharide ay matatagpuan sa malalaking dami sa pinong asukal (99.9 g bawat 100 g ng produkto), sa prun (67.4 g), sa mga ubas (61.5 g) at sa iba pang mga produkto. Sa labis na paggamit ng sangkap na ito, ang kakayahang gawing taba ang halos lahat ng nutrients. Pinapataas din nito ang antas ng kolesterol sa dugo. Ang isang malaking halaga ng sucrose ay negatibong nakakaapekto sa bituka flora.

Ang asukal sa gatas, o lactose, ay matatagpuan sa gatas at mga derivatives nito. Ang carbohydrate ay pinaghiwa-hiwalay sa galactose at glucose sa pamamagitan ng isang espesyal na enzyme. Kung wala ito sa katawan, nangyayari ang hindi pagpaparaan sa gatas. Ang malt sugar o maltose ay isang intermediate breakdown product ng glycogen at starch. Sa mga pagkain, ang substance ay matatagpuan sa malt, molasses, honey at sprouted grains. Ang komposisyon ng lactose at maltose carbohydrates ay kinakatawan ng monomer residues. Tanging sa unang kaso sila ay D-galactose at D-glucose, at sa pangalawang kaso ang sangkap ay kinakatawan ng dalawang D-glucose. Ang parehong carbohydrates ay nagpapababa ng asukal.

Mga polysaccharides

Ano ang mga kumplikadong carbohydrates? Naiiba sila sa bawat isa sa maraming paraan:

1. Ayon sa istruktura ng mga monomer na kasama sa kadena.

2. Sa pamamagitan ng pagkakasunud-sunod ng paghahanap ng mga monosaccharides sa kadena.

3. Ayon sa uri ng glycosidic bond na nag-uugnay sa mga monomer.

Tulad ng oligosaccharides, ang homo- at heteropolysaccharides ay maaaring makilala sa pangkat na ito. Ang una ay kinabibilangan ng selulusa at almirol, at ang pangalawa - chitin, glycogen. Ang polysaccharides ay isang mahalagang mapagkukunan ng enerhiya, na nabuo bilang isang resulta ng metabolismo. Ang mga ito ay kasangkot sa mga proseso ng immune, pati na rin sa pagdirikit ng mga selula sa mga tisyu.

Ang listahan ng mga kumplikadong carbohydrates ay kinakatawan ng almirol, selulusa at glycogen, isasaalang-alang namin ang mga ito nang mas detalyado. Ang isa sa mga pangunahing tagapagtustos ng carbohydrates ay almirol. Ito ay mga compound na kinabibilangan ng daan-daang libong mga residue ng glucose. Ang karbohidrat ay ipinanganak at nakaimbak sa anyo ng mga butil sa mga chloroplast ng mga halaman. Sa pamamagitan ng hydrolysis, ang starch ay na-convert sa mga sugars na nalulusaw sa tubig, na nagpapadali sa libreng paggalaw sa mga bahagi ng halaman. Kapag nasa katawan ng tao, ang carbohydrate ay nagsisimula nang masira na nasa bibig na. Ang pinakamalaking halaga ng almirol ay naglalaman ng mga butil ng cereal, tubers at bombilya ng mga halaman. Sa diyeta, ito ay nagkakahalaga ng halos 80% ng kabuuang halaga ng carbohydrates na natupok. Ang pinakamalaking halaga ng almirol, bawat 100 g ng produkto, ay matatagpuan sa bigas - 78 g Bahagyang mas mababa sa pasta at dawa - 70 at 69 g. Isang daang gramo ng rye bread ang may kasamang 48 g ng almirol, at sa parehong paghahatid ng patatas ang halaga nito ay umabot lamang sa 15 g. Pang-araw-araw na pangangailangan katawan ng tao sa carbohydrate na ito ay 330-450 g.

Ang mga produktong butil ay naglalaman din ng hibla o selulusa. Ang carbohydrate ay bahagi ng mga cell wall ng mga halaman. Ang kanyang kontribusyon ay 40-50%. Ang isang tao ay hindi nakakatunaw ng selulusa, kaya walang kinakailangang enzyme na magsasagawa ng proseso ng hydrolysis. Ngunit ang malambot na uri ng hibla, tulad ng patatas at gulay, ay mahusay na nasisipsip sa digestive tract. Ano ang nilalaman ng carbohydrate na ito sa 100 g ng pagkain? Ang rye at wheat bran ay ang pinaka mayaman sa fiber na pagkain. Ang kanilang nilalaman ay umabot sa 44 g. Ang pulbos ng kakaw ay may kasamang 35 g ng masustansyang carbohydrate, at mga tuyong kabute lamang 25. Ang rosehip at giniling na kape ay naglalaman ng 22 at 21 g. Ang ilan sa pinakamayamang prutas sa hibla ay aprikot at igos. Ang nilalaman ng carbohydrate sa kanila ay umabot sa 18 g. Ang isang tao ay kailangang kumain ng hanggang 35 g ng selulusa bawat araw. Bukod dito, ang pinakamalaking pangangailangan para sa carbohydrate ay nangyayari sa edad na 14 hanggang 50 taon.

Ang glycogen polysaccharide ay ginagamit bilang isang materyal na enerhiya para sa mahusay na paggana ng mga kalamnan at organo. Wala itong nutritional value, dahil ang nilalaman nito sa pagkain ay napakababa. Ang carbohydrate ay kung minsan ay tinatawag na animal starch dahil sa pagkakapareho sa istraktura. Sa form na ito, ang glucose ay nakaimbak sa mga selula ng hayop (sa pinakamalaking halaga sa atay at mga kalamnan). Sa atay sa mga may sapat na gulang, ang halaga ng carbohydrate ay maaaring umabot ng hanggang 120 g. Ang mga pinuno sa nilalaman ng glycogen ay asukal, pulot at tsokolate. Ang mga petsa, pasas, marmelada, matamis na straw, saging, pakwan, persimmons at igos ay maaari ding magyabang ng mataas na karbohidrat na nilalaman. Ang pang-araw-araw na pamantayan ng glycogen ay 100 g bawat araw. Kung ang isang tao ay aktibong kasangkot sa palakasan o gumaganap mahusay na trabaho na nauugnay sa mental na aktibidad, ang dami ng carbohydrate ay dapat tumaas. Ang Glycogen ay tumutukoy sa mga madaling natutunaw na carbohydrates na nakaimbak sa reserba, na nagpapahiwatig ng paggamit nito lamang sa kaso ng kakulangan ng enerhiya mula sa iba pang mga sangkap.

Kasama rin sa polysaccharides ang mga sumusunod na sangkap:

1. Chitin. Ito ay bahagi ng corneas ng mga arthropod, naroroon sa fungi, lower plants at invertebrates. Ang sangkap ay gumaganap ng papel ng isang materyal na suporta, at gumaganap din ng mga mekanikal na function.

2. Muramine. Ito ay naroroon bilang isang support-mechanical na materyal ng bacterial cell wall.

3. Dextrans. Ang polysaccharides ay kumikilos bilang mga pamalit para sa plasma ng dugo. Ang mga ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagkilos ng mga microorganism sa isang solusyon ng sucrose.

4. mga sangkap ng pectin. Kasama ng mga organikong acid, maaari silang bumuo ng halaya at marmelada.

Mga protina at carbohydrates. Mga produkto. Listahan

Ang katawan ng tao ay nangangailangan ng isang tiyak na halaga ng nutrients araw-araw. Halimbawa, ang mga karbohidrat ay dapat na ubusin sa rate na 6-8 g bawat 1 kg ng timbang ng katawan. Kung ang isang tao ay namumuno sa isang aktibong pamumuhay, ang bilang ay tataas. Ang mga karbohidrat ay halos palaging matatagpuan sa mga pagkain. Gumawa tayo ng isang listahan ng kanilang presensya sa bawat 100 g ng pagkain:

1. Ang pinakamalaking halaga (higit sa 70 g) ay matatagpuan sa asukal, muesli, marmelada, almirol at bigas.
2. Mula 31 hanggang 70 g - sa harina at mga produktong confectionery, sa pasta, cereal, pinatuyong prutas, beans at mga gisantes.
3. Ang mga saging, ice cream, rose hips, patatas, tomato paste, compotes, niyog, sunflower seeds at cashew nuts ay naglalaman ng 16 hanggang 30 g ng carbohydrates.
4. Mula 6 hanggang 15 g - sa perehil, dill, beets, karot, gooseberries, currants, beans, prutas, mani, mais, serbesa, buto ng kalabasa, pinatuyong mushroom at iba pa.
5. Hanggang sa 5 g ng carbohydrates ay matatagpuan sa berdeng mga sibuyas, kamatis, zucchini, pumpkins, repolyo, mga pipino, cranberry, mga produkto ng pagawaan ng gatas, itlog, at iba pa.

Ang nutrisyon ay hindi dapat pumasok sa katawan ng mas mababa sa 100 g bawat araw. Kung hindi, ang cell ay hindi makakatanggap ng enerhiya na kailangan nito. Hindi magagawa ng utak ang mga pag-andar nito sa pagsusuri at koordinasyon, samakatuwid, ang mga kalamnan ay hindi makakatanggap ng mga utos, na sa kalaunan ay hahantong sa ketosis.

Ano ang mga karbohidrat, sinabi namin, ngunit, bilang karagdagan sa kanila, ang mga protina ay isang kailangang-kailangan na sangkap para sa buhay. Ang mga ito ay isang kadena ng mga amino acid na naka-link peptide bond. Depende sa komposisyon, ang mga protina ay naiiba sa kanilang mga katangian. Halimbawa, ang mga sangkap na ito ay gumaganap ng papel ng isang materyal na gusali, dahil ang bawat cell ng katawan ay kasama ang mga ito sa komposisyon nito. Ang ilang uri ng protina ay mga enzyme at hormone, pati na rin ang pinagmumulan ng enerhiya. Naiimpluwensyahan nila ang pag-unlad at paglaki ng katawan, kinokontrol ang balanse ng acid-base at tubig.

Ang talahanayan ng mga karbohidrat sa pagkain ay nagpakita na sa karne at isda, pati na rin sa ilang mga uri ng gulay, ang kanilang bilang ay minimal. Ano ang nilalaman ng mga protina sa pagkain? Ang pinakamayamang produkto ay gelatin ng pagkain, naglalaman ito ng 87.2 g ng sangkap bawat 100 g. Susunod ang mustasa (37.1 g) at toyo (34.9 g). Ang ratio ng mga protina at carbohydrates sa pang-araw-araw na paggamit sa bawat 1 kg ng timbang ay dapat na 0.8 g at 7 g. Para sa mas mahusay na pagsipsip ng unang sangkap, kinakailangan na kumuha ng pagkain kung saan kinakailangan. magaan na anyo. Nalalapat ito sa mga protina na naroroon sa mga produkto ng pagawaan ng gatas at mga itlog. Ang mga protina at carbohydrates ay hindi mahusay na pinagsama sa isang pagkain. Ipinapakita ng talahanayan sa hiwalay na nutrisyon kung aling mga pagkakaiba-iba ang pinakamahusay na iwasan:

1. Kanin na may isda.
2. Patatas at manok.
3. Pasta at karne.
4. Mga sandwich na may keso at ham.
5. Tinapay na isda.
6. Mga cake ng walnut.
7. Omelet na may ham.
8. Flour na may berries.
9. Ang melon at pakwan ay dapat kainin nang hiwalay isang oras bago ang pangunahing pagkain.

Itugma nang maayos:

1. Karne na may salad.
2. Isda na may gulay o inihaw.
3. Magkahiwalay ang keso at ham.
4. Mga mani sa pangkalahatan.
5. Omelet na may mga gulay.

Ang mga patakaran ng hiwalay na nutrisyon ay batay sa kaalaman sa mga batas ng biochemistry at impormasyon tungkol sa gawain ng mga enzyme at juice ng pagkain. Para sa mahusay na panunaw, ang anumang uri ng pagkain ay nangangailangan ng isang indibidwal na hanay ng mga gastric fluid, isang tiyak na dami ng tubig, isang alkaline o acidic na kapaligiran, at ang pagkakaroon o kawalan ng mga enzyme. Halimbawa, ang pagkaing mayaman sa carbohydrates, para sa mas mahusay na panunaw, ay nangangailangan ng digestive juice na may alkaline enzymes na sumisira sa mga organikong sangkap na ito. Ngunit ang pagkain na mayaman sa mga protina ay nangangailangan na ng mga acidic na enzyme... Sa pamamagitan ng pagsunod sa mga simpleng alituntunin ng pagsunod sa pagkain, ang isang tao ay nagpapalakas sa kanyang kalusugan at nagpapanatili ng isang pare-pareho ang timbang, nang walang tulong ng mga diyeta.

"Masama" at "magandang" carbohydrates

Ang mga "mabilis" (o "mali") na mga sangkap ay mga compound na naglalaman ng isang maliit na bilang ng mga monosaccharides. Ang mga naturang carbohydrates ay mabilis na natutunaw, nagpapataas ng mga antas ng asukal sa dugo, at nagpapataas din ng dami ng insulin na inilihim. Ang huli ay nagpapababa ng mga antas ng asukal sa dugo sa pamamagitan ng pag-convert nito sa taba. Ang paggamit ng carbohydrates pagkatapos ng hapunan para sa isang taong sinusubaybayan ang kanyang timbang ay ang pinakamalaking panganib. Sa oras na ito, ang katawan ay pinaka-predisposed sa isang pagtaas sa taba mass. Ano ang eksaktong naglalaman ng maling carbohydrates? Mga produktong nakalista sa ibaba:

1. Confectionery.

3. Jam.

4. Matamis na juice at compotes.

7. Patatas.

8. Pasta.

9. Puting bigas

10. Tsokolate.

Talaga, ito ay mga produkto na hindi nangangailangan ng mahabang paghahanda. Pagkatapos ng gayong pagkain, kailangan mong lumipat ng maraming, kung hindi man labis na timbang ipapaalam sa iyo.

Ang "wastong" carbohydrates ay naglalaman ng higit sa tatlong simpleng monomer. Ang mga ito ay hinihigop nang dahan-dahan at hindi nagiging sanhi ng matinding pagtaas sa asukal. Ang ganitong uri ng carbohydrate ay naglalaman ng malaking bilang ng hibla, na halos hindi natutunaw. Kaugnay nito, ang isang tao ay nananatiling buo sa loob ng mahabang panahon, ang karagdagang enerhiya ay kinakailangan para sa pagkasira ng naturang pagkain, bilang karagdagan, ang isang natural na paglilinis ng katawan ay nangyayari. Gumawa tayo ng isang listahan ng mga kumplikadong carbohydrates, o sa halip, ang mga produkto kung saan matatagpuan ang mga ito:

1. Tinapay na may bran at buong butil.
2. Buckwheat at oatmeal.
3. Luntiang gulay.
4. Magaspang na pasta.
5. Mga kabute.
6. Mga gisantes.
7. Red beans.
8. Mga kamatis.
9. Produktong Gatas.
10. Mga prutas.
11. Mapait na tsokolate.
12. Mga berry.
13. lentils.

Upang mapanatili ang iyong sarili sa mabuting kalagayan, kailangan mong kumain ng mas maraming "magandang" carbohydrates sa mga pagkain at kakaunting "masama" hangga't maaari. Ang huli ay pinakamahusay na kinuha sa unang kalahati ng araw. Kung kailangan mong mawalan ng timbang, mas mahusay na ibukod ang paggamit ng "maling" carbohydrates, dahil kapag ginagamit ang mga ito, ang isang tao ay tumatanggap ng pagkain sa higit pa. Ang mga "tamang" sustansya ay mababa sa mga calorie at maaaring panatilihing busog ka sa loob ng mahabang panahon. Hindi ito nangangahulugan ng isang kumpletong pagtanggi sa "masamang" carbohydrates, ngunit ang kanilang makatwirang paggamit lamang.

CARBOHYDRATES

Ang mga carbohydrate ay bahagi ng mga selula at tisyu ng lahat ng mga organismo ng halaman at hayop at, ayon sa masa, bumubuo sa karamihan ng mga organikong bagay sa Earth. Ang mga karbohidrat ay bumubuo ng halos 80% ng tuyong bagay ng mga halaman at humigit-kumulang 20% ​​ng mga hayop. Ang mga halaman ay nag-synthesize ng carbohydrates mula sa mga di-organikong compound - carbon dioxide at tubig (CO 2 at H 2 O).

Ang mga karbohidrat ay nahahati sa dalawang pangkat: monosaccharides (monoses) at polysaccharides (polyoses).

Monosaccharides

Para sa isang detalyadong pag-aaral ng materyal na nauugnay sa pag-uuri ng carbohydrates, isomerism, nomenclature, istraktura, atbp., kailangan mong panoorin ang mga animated na pelikula na "Carbohydrates. Genetic D - isang serye ng mga asukal" at "Pagbuo ng mga formula ni Haworth para sa D - galactose" (magagamit lang ang video na ito sa CD ROM ). Ang mga tekstong kasama ng mga pelikulang ito, sa nang buo inilipat sa subsection na ito at sundan sa ibaba.

Carbohydrates. Genetic D-serye ng mga asukal

"Ang mga carbohydrate ay malawak na ipinamamahagi sa kalikasan at gumaganap ng iba't ibang mahahalagang tungkulin sa mga buhay na organismo. Nagbibigay sila ng enerhiya para sa mga biological na proseso, at ito rin ang panimulang materyal para sa synthesis ng iba pang intermediate o panghuling metabolite sa katawan. Ang mga karbohidrat ay may pangkalahatang pormula C n (H 2 O ) m kung saan nagmula ang pangalan ng mga natural na compound na ito.

Ang mga karbohidrat ay nahahati sa mga simpleng asukal o monosaccharides at polymer ng mga simpleng asukal o polysaccharides na ito. Sa mga polysaccharides, isang pangkat ng mga oligosaccharides na naglalaman ng 2 hanggang 10 monosaccharide residues sa isang molekula ay dapat na makilala. Kabilang dito, sa partikular, ang disaccharides.

Ang mga monosaccharides ay mga heterofunctional compound. Ang kanilang mga molekula ay sabay-sabay na naglalaman ng parehong carbonyl (aldehyde o ketone) at ilang hydroxyl group, i.e. monosaccharides ay polyhydroxycarbonyl compounds - polyhydroxyaldehydes at polyhydroxyketones. Depende dito, ang mga monosaccharides ay nahahati sa mga aldoses (ang monosaccharide ay naglalaman ng isang aldehyde group) at mga ketoses (ang keto group ay nakapaloob). Halimbawa, ang glucose ay isang aldose at ang fructose ay isang ketose.

(glucose (aldose))(fructose (ketose))

Depende sa bilang ng mga carbon atom sa molekula, ang monosaccharide ay tinatawag na tetrose, pentose, hexose, atbp. Kung pagsasamahin natin ang huling dalawang uri ng pag-uuri, kung gayon ang glucose ay aldohexose, at ang fructose ay ketohexose. Karamihan sa mga natural na nagaganap na monosaccharides ay mga pentose at hexoses.

Ang mga monosaccharides ay inilalarawan sa anyo ng mga formula ng projection ng Fisher, i.e. sa anyo ng isang projection ng tetrahedral na modelo ng mga carbon atom sa eroplano ng pagguhit. Ang carbon chain sa mga ito ay nakasulat nang patayo. Sa mga aldoses, ang pangkat ng aldehyde ay inilalagay sa tuktok, sa mga ketos, ang pangunahing pangkat ng alkohol na katabi ng pangkat ng carbonyl. Ang hydrogen atom at ang hydroxyl group sa asymmetric carbon atom ay inilalagay sa isang pahalang na linya. Ang isang asymmetric carbon atom ay matatagpuan sa mga resultang crosshair ng dalawang tuwid na linya at hindi ipinahiwatig ng isang simbolo. Mula sa mga pangkat na matatagpuan sa itaas, nagsisimula ang pagnunumero ng carbon chain. (Tukuyin natin ang isang asymmetric na carbon atom: ito ay isang carbon atom na nakagapos sa apat na magkakaibang atomo o grupo.)

Pagtatatag ng ganap na pagsasaayos, ibig sabihin. ang tunay na pag-aayos sa espasyo ng mga substituent sa isang asymmetric carbon atom ay napakahirap, at hanggang sa ilang panahon ito ay naging isang imposibleng gawain. Posibleng makilala ang mga compound sa pamamagitan ng paghahambing ng kanilang mga pagsasaayos sa mga reference compound, i.e. tukuyin ang mga kamag-anak na pagsasaayos.

Ang kamag-anak na pagsasaayos ng monosaccharides ay tinutukoy ng pamantayan ng pagsasaayos - glyceraldehyde, kung saan, sa pagtatapos ng huling siglo, ang ilang mga pagsasaayos ay arbitraryong itinalaga, na itinalaga bilang D- at L - glyceraldehydes. Ang configuration ng asymmetric carbon atom ng monosaccharide na pinakamalayo mula sa carbonyl group ay inihambing sa configuration ng kanilang mga asymmetric carbon atoms. Sa pentoses, ang atom na ito ay ang ikaapat na carbon atom ( Mula 4 ), sa hexoses - ang ikalima ( Mula 5 ), ibig sabihin. penultimate sa chain ng carbon atoms. Kung ang pagsasaayos ng mga carbon atom na ito ay tumutugma sa pagsasaayos D - glyceraldehyde Ang monosaccharide ay inuri bilang D - sunud-sunod. At kabaliktaran, kung tumutugma ito sa pagsasaayos L - Itinuturing ng glyceraldehyde na kabilang ang monosaccharide L - hilera. Simbolo D nangangahulugan na ang pangkat ng hydroxyl sa kaukulang asymmetric na carbon atom sa Fischer projection ay matatagpuan sa kanan ng patayong linya, at ang simbolo L - na ang pangkat ng hydroxyl ay matatagpuan sa kaliwa.

Genetic D-serye ng mga asukal

Ang ninuno ng aldose ay glyceraldehyde. Isaalang-alang ang genetic na relasyon ng mga asukal D - row na may D - glyceraldehyde.

Sa organic chemistry, mayroong isang paraan para sa pagtaas ng carbon chain ng monosaccharides sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagpapakilala ng isang grupo.

N–

ako Sa ako

-SIYA BA

sa pagitan ng pangkat ng carbonyl at ng katabing carbon atom. Pagpapakilala ng pangkat na ito sa molekula D - Ang glyceraldehyde ay humahantong sa dalawang diastereomeric tetroses - D - erythrosis at D - treose. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang isang bagong carbon atom na ipinakilala sa monosaccharide chain ay nagiging asymmetric. Para sa parehong dahilan, ang bawat tetrose na nakuha, at pagkatapos ay pentose, kapag ang isa pang carbon atom ay ipinakilala sa kanilang molecule, ay nagbibigay din ng dalawang diastereomeric sugars. Ang mga diastereomer ay mga stereoisomer na naiiba sa pagsasaayos ng isa o higit pang mga asymmetric na carbon atom.

Ito ay kung paano nakuha ang D - isang serye ng mga asukal mula sa D - glyceraldehyde. Tulad ng makikita, ang lahat ng mga miyembro ng serye sa itaas, ay nakuha mula sa D - glyceraldehyde, pinanatili ang asymmetric carbon atom nito. Ito ang huling asymmetric carbon atom sa kadena ng mga carbon atom ng ipinakita na monosaccharides.

Ang bawat aldose D -ang numero ay tumutugma sa isang stereoisomer L - isang serye na ang mga molekula ay nauugnay sa isa't isa bilang isang bagay at isang hindi tugmang imahe ng salamin. Ang ganitong mga stereoisomer ay tinatawag na enantiomer.

Dapat pansinin sa konklusyon na ang nasa itaas na serye ng mga aldohexoses ay hindi limitado sa apat na ipinakita. Tulad ng ipinakita sa itaas, mula sa D - ribose at D - xylose, maaari kang makakuha ng dalawa pang pares ng diastereomeric sugars. Gayunpaman, nakatuon lamang kami sa mga aldohexoses, na pinakakaraniwan sa kalikasan.

Konstruksyon ng mga formula ng Haworth para sa D-galactose

" sabay sa pagpapakilala organikong kimika Ang mga ideya tungkol sa istruktura ng glucose at iba pang monosaccharides bilang polyhydroxy aldehydes o polyhydroxy ketones, na inilarawan ng mga open-chain formula, ang mga katotohanan ay nagsimulang maipon sa kimika ng carbohydrates na mahirap ipaliwanag mula sa pananaw ng mga naturang istruktura. Ito ay lumabas na ang glucose at iba pang mga monosaccharides ay umiiral sa anyo ng mga cyclic hemiacetals na nabuo bilang isang resulta ng isang intramolecular na reaksyon ng kaukulang mga functional na grupo.

Ang mga ordinaryong hemiacetals ay nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula ng dalawang compound - isang aldehyde at isang alkohol. Sa panahon ng reaksyon, ang double bond ng carbonyl group ay nasira, sa lugar ng break, ang hydrogen atom ng hydroxyl at ang natitira sa alkohol ay idinagdag dito. Ang cyclic hemiacetals ay nabuo dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga katulad na functional group na kabilang sa molekula ng isang compound - isang monosaccharide. Ang reaksyon ay nagpapatuloy sa parehong direksyon: ang double bond ng carbonyl group ay nasira, ang hydrogen atom ng hydroxyl ay idinagdag sa carbonyl oxygen, at isang cycle ay nabuo dahil sa pagbubuklod ng carbon atoms ng carbonyl at oxygen ng mga pangkat ng hydroxyl.

Ang pinaka-matatag na hemiacetals ay nabuo ng mga hydroxyl group sa ikaapat at ikalimang carbon atoms. Ang nagreresultang limang miyembro at anim na miyembro na singsing ay tinatawag na furanose at pyranose na mga anyo ng monosaccharides, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga pangalang ito ay nagmula sa mga pangalan ng lima at anim na miyembro na heterocyclic compound na may oxygen atom sa cycle - furan at pyran.

Ang mga monosaccharides na may cyclic na anyo ay maginhawang kinakatawan ng mga promising formula ni Haworth. Ang mga ito ay idealized planar five- at six-membered rings na may oxygen atom sa ring, na ginagawang posible na makita ang mutual arrangement ng lahat ng substituents na may kaugnayan sa eroplano ng ring.

Isaalang-alang ang pagbuo ng mga formula ng Haworth gamit ang halimbawa D - galactose.

Upang mabuo ang mga formula ng Haworth, kailangan munang bilangin ang mga carbon atom ng monosaccharide sa Fisher projection at iikot ito sa kanan upang ang chain ng mga carbon atom ay kumuha ng pahalang na posisyon. Pagkatapos ang mga atomo at pangkat na matatagpuan sa formula ng projection sa kaliwa ay nasa itaas, at ang mga matatagpuan sa kanan - sa ibaba ng pahalang na linya, at may karagdagang paglipat sa mga cyclic na formula - sa itaas at ibaba ng eroplano ng cycle, ayon sa pagkakabanggit . Sa katotohanan, ang carbon chain ng isang monosaccharide ay hindi matatagpuan sa isang tuwid na linya, ngunit tumatagal ng isang hubog na hugis sa espasyo. Tulad ng makikita, ang hydroxyl sa ikalimang carbon atom ay makabuluhang inalis mula sa aldehyde group; sumasakop sa isang posisyon na hindi kanais-nais para sa pagsasara ng singsing. Upang paglapitin ang mga functional na grupo, ang isang bahagi ng molekula ay pinaikot sa paligid ng valence axis na nagkokonekta sa ikaapat at ikalimang carbon atoms na pakaliwa sa isang anggulo ng valence. Bilang resulta ng pag-ikot na ito, ang hydroxyl ng ikalimang carbon atom ay lumalapit sa aldehyde group, habang ang iba pang dalawang substituent ay nagbabago din ng kanilang posisyon - lalo na, ang CH 2 OH group ay matatagpuan sa itaas ng chain ng carbon atoms. Kasabay nito, ang pangkat ng aldehyde, dahil sa pag-ikot sa paligid s - ang bono sa pagitan ng una at pangalawang carbon atoms ay lumalapit sa hydroxyl. Ang mga approached functional group ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa ayon sa scheme sa itaas, na humahantong sa pagbuo ng isang hemiacetal na may anim na miyembro na pyranose ring.

Ang nagresultang hydroxyl group ay tinatawag na glycosidic group. Ang pagbuo ng isang cyclic hemiacetal ay humahantong sa paglitaw ng isang bagong asymmetric carbon atom, na tinatawag na anomeric. Bilang resulta, nabuo ang dalawang diastereomer - a-at b - mga anomer na naiiba lamang sa pagsasaayos ng unang carbon atom.

Ang iba't ibang mga pagsasaayos ng anomeric carbon atom ay nagreresulta mula sa katotohanan na ang pangkat ng aldehyde, na may planar na pagsasaayos, dahil sa pag-ikot sa paligid. s - mga link sa pagitan ng mga lane na may una at pangalawang carbon atoms ay tumutukoy sa umaatakeng reagent (hydroxyl group) kapwa sa isa at sa magkabilang panig ng eroplano. Ang hydroxyl group ay umaatake sa carbonyl group mula sa magkabilang panig. dobleng bono, na humahantong sa mga hemiacetals na may iba't ibang mga pagsasaayos ng unang carbon atom. Sa madaling salita, ang pangunahing dahilan para sa sabay-sabay na pagbuo a-at b Ang mga anomer ay nakasalalay sa di-stereoselectivity ng tinalakay na reaksyon.

a - anomer, ang configuration ng anomeric center ay kapareho ng configuration ng huling asymmetric carbon atom, na tumutukoy na kabilang sa D - at L - sa isang hilera, at b - anomer - kabaligtaran. Sa aldopentosis at aldohexosis D - serye sa mga formula ni Haworth na glycosidic hydroxyl group y a - ang anomer ay matatagpuan sa ilalim ng eroplano, at y b - anomer - sa itaas ng eroplano ng cycle.

Ayon sa mga katulad na patakaran, ang paglipat sa mga furanose form ng Haworth ay isinasagawa. Ang pagkakaiba lamang ay ang hydroxyl ng ikaapat na carbon atom ay kasangkot sa reaksyon, at para sa convergence ng mga functional na grupo, kinakailangan upang paikutin ang bahagi ng molekula sa paligid. s - mga bono sa pagitan ng ikatlo at ikaapat na carbon atoms at clockwise, bilang isang resulta kung saan ang ikalima at ikaanim na carbon atoms ay matatagpuan sa ilalim ng eroplano ng cycle.

Ang mga pangalan ng mga cyclic form ng monosaccharides ay kinabibilangan ng mga indikasyon ng pagsasaayos ng anomeric center ( a - o b -), ang pangalan ng monosaccharide at ang serye nito ( D - o L -) at laki ng cycle (furanose o pyranose). Halimbawa, a, D - galactopyranose o b, D - galactofuranose."

Resibo

Ang glucose ay higit na matatagpuan sa libreng anyo sa kalikasan. Siya rin ay yunit ng istruktura maraming polysaccharides. Ang iba pang mga monosaccharides sa malayang estado ay bihira at pangunahing kilala bilang mga bahagi ng oligo- at polysaccharides. Sa likas na katangian, ang glucose ay nakuha bilang isang resulta ng reaksyon ng photosynthesis:

6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (glucose) + 6O 2

Sa unang pagkakataon, ang glucose ay nakuha noong 1811 ng Russian chemist na si G.E. Kirchhoff sa panahon ng hydrolysis ng starch. Nang maglaon, ang synthesis ng monosaccharides mula sa formaldehyde sa isang alkaline na daluyan ay iminungkahi ni A.M. Butlerov.

Sa industriya, ang glucose ay nakukuha sa pamamagitan ng hydrolysis ng starch sa pagkakaroon ng sulfuric acid.

(C 6 H 10 O 5) n (starch) + nH 2 O -– H 2 SO 4,t ° ® nC 6 H 12 O 6 (glucose)

Mga katangiang pisikal

Monosaccharides - mga solido, madaling natutunaw sa tubig, mahina - sa alkohol at ganap na hindi matutunaw sa eter. Mga solusyon sa tubig magkaroon ng neutral na reaksyon sa litmus. Karamihan sa mga monosaccharides ay may matamis na lasa, ngunit mas mababa kaysa sa asukal sa beet.

Mga katangian ng kemikal

Ang mga monosaccharides ay nagpapakita ng mga katangian ng mga alkohol at carbonyl compound.

ako. Mga reaksyon sa pangkat ng carbonyl

1. Oksihenasyon.

a) Tulad ng lahat ng aldehydes, ang oksihenasyon ng monosaccharides ay humahantong sa mga kaukulang acid. Kaya, kapag ang glucose ay na-oxidized sa isang ammonia solution ng silver hydroxide, ang gluconic acid ay nabuo (ang "silver mirror" na reaksyon).

b) Ang reaksyon ng monosaccharides na may tansong hydroxide kapag pinainit ay humahantong din sa mga aldonic acid.

c) Ang mas malakas na oxidizing agent ay nag-oxidize hindi lamang sa pangkat ng aldehyde, kundi pati na rin sa pangunahing pangkat ng alkohol sa pangkat ng carboxyl, na humahantong sa mga dibasic na asukal (aldaric) acid. Karaniwan, ang puro nitric acid ay ginagamit para sa oksihenasyon na ito.

2. Pagbawi.

Ang pagbabawas ng mga asukal ay humahantong sa polyhydric alcohols. Ang hydrogen sa pagkakaroon ng nickel, lithium aluminum hydride, atbp. ay ginagamit bilang isang ahente ng pagbabawas.

3. Sa kabila ng pagkakatulad ng mga kemikal na katangian ng monosaccharides na may aldehydes, ang glucose ay hindi tumutugon sa sodium hydrosulfite ( NaHSO3).

II. Mga reaksyon sa mga pangkat ng hydroxyl

Ang mga reaksyon sa mga hydroxyl group ng monosaccharides ay isinasagawa, bilang panuntunan, sa hemiacetal (cyclic) form.

1. Alkylation (pagbuo ng mga eter).

Sa ilalim ng pagkilos ng methyl alcohol sa pagkakaroon ng gaseous hydrogen chloride, ang hydrogen atom ng glycosidic hydroxyl ay pinalitan ng isang methyl group.

Kapag gumagamit ng mas malakas na mga ahente ng alkylating, tulad ng Halimbawa , methyl iodide o dimethyl sulfate, ang ganitong pagbabago ay nakakaapekto sa lahat ng hydroxyl group ng monosaccharide.

2. Acylation (pagbuo mga ester).

Kapag ang acetic anhydride ay kumikilos sa glucose, ang isang ester ay nabuo - pentaacetylglucose.

3. Tulad ng lahat ng polyhydric alcohol, glucose na may tansong hydroxide ( II ) ay nagbibigay ng matinding asul na kulay (kuwalitatibong reaksyon).

III. Mga tiyak na reaksyon

Bilang karagdagan sa itaas, ang glucose ay nailalarawan din ng ilan mga tiyak na katangian- mga proseso ng pagbuburo. Ang pagbuburo ay ang pagkasira ng mga molekula ng asukal sa ilalim ng impluwensya ng mga enzyme (enzymes). Ang mga asukal na may maramihang tatlong carbon atoms ay fermented. Mayroong maraming mga uri ng pagbuburo, kung saan ang pinakasikat ay ang mga sumusunod:

a) pagbuburo ng alkohol

C 6 H 12 O 6 ® 2CH 3 -CH 2 OH (ethyl alcohol) + 2CO 2

b) lactic fermentation

c) butyric fermentation

C6H12O6® CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH(butyric acid) + 2 H 2 + 2CO 2

Ang mga nabanggit na uri ng fermentation na dulot ng mga microorganism ay may malawak na praktikal na kahalagahan. Halimbawa, ang alkohol - para sa produksyon ng ethyl alcohol, sa winemaking, paggawa ng serbesa, atbp., at lactic acid - para sa produksyon ng lactic acid at fermented milk products.

disaccharides

Ang mga disaccharides (bioses) sa hydrolysis ay bumubuo ng dalawang magkapareho o magkaibang monosaccharides. Upang maitatag ang istraktura ng disaccharides, kinakailangang malaman: mula sa kung saan itinayo ang mga monosaccharides, ano ang pagsasaayos ng mga anomeric center sa mga monosaccharides na ito ( a - o b -), ano ang mga sukat ng singsing (furanose o pyranose) at kasama ang paglahok kung saan hydroxyls ang dalawang monosaccharide molecule ay naka-link.

Ang mga disaccharides ay nahahati sa dalawang grupo: pagbabawas at hindi pagbabawas.

Ang pagbabawas ng disaccharides ay kinabibilangan, sa partikular, maltose (malt sugar) na nasa malt, i. sumibol, at pagkatapos ay tuyo at durog na butil ng mga butil.

(maltose)

Ang Maltose ay binubuo ng dalawang residues D - glucopyranoses, na iniuugnay ng isang (1–4) -glycosidic bond, i.e. ang glycosidic hydroxyl ng isang molekula at ang alkohol hydroxyl sa ikaapat na carbon atom ng isa pang monosaccharide molecule ay lumahok sa pagbuo ng isang eter bond. Isang anomeric na carbon atom ( Mula sa 1 ) na nakikilahok sa pagbuo ng bono na ito ay may a - configuration, at isang anomeric atom na may libreng glycosidic hydroxyl (ipinahiwatig sa pula) ay maaaring magkaroon ng pareho isang - (a - maltose) at b - pagsasaayos (b - maltose).

Ang Maltose ay isang puting kristal, lubos na natutunaw sa tubig, matamis sa lasa, ngunit mas mababa kaysa sa asukal (sucrose).

Tulad ng makikita, ang maltose ay naglalaman ng isang libreng glycosidic hydroxyl, bilang isang resulta kung saan ang kakayahang buksan ang singsing at ilipat sa anyo ng aldehyde ay napanatili. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang maltose ay maaaring pumasok sa mga reaksyon na katangian ng aldehydes, at, sa partikular, upang magbigay ng reaksyon na "silver mirror", samakatuwid ito ay tinatawag na pagbabawas ng disaccharide. Bilang karagdagan, ang maltose ay pumapasok sa maraming mga reaksyon na katangian ng monosaccharides, Halimbawa , bumubuo ng mga eter at ester (tingnan ang mga kemikal na katangian ng monosaccharides).

Kasama sa non-reducing disaccharides ang sucrose (beet o caneasukal). Ito ay matatagpuan sa tubo, sugar beets (hanggang sa 28% ng dry matter), katas ng halaman at prutas. Ang molekula ng sucrose ay binubuo ng Ad - glucopyranose at b, D - fructofuranoses.

(sucrose)

Sa kaibahan sa maltose, ang glycosidic bond (1–2) sa pagitan ng monosaccharides ay nabuo sa gastos ng glycosidic hydroxyls ng parehong molekula, iyon ay, walang libreng glycosidic hydroxyl. Bilang isang resulta, walang pagbabawas ng kakayahan ng sucrose, hindi ito nagbibigay ng reaksyon na "silver mirror", samakatuwid ito ay tinutukoy bilang non-reducing disaccharides.

Sucrose - puti mala-kristal na sangkap, matamis sa lasa, mahusay na natutunaw sa tubig.

Ang Sucrose ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga reaksyon sa mga pangkat ng hydroxyl. Tulad ng lahat ng disaccharides, sucrose sa acid o enzymatic hydrolysis nagiging monosaccharides, kung saan ito ay binubuo.

Mga polysaccharides

Ang pinakamahalagang polysaccharides ay starch at cellulose (fiber). Ang mga ito ay binuo mula sa mga residu ng glucose. Ang pangkalahatang formula para sa mga polysaccharides na ito ( C 6 H 10 O 5 n . Glycosidic (sa C 1 -atom) at alkohol (sa C 4 -atom) hydroxyls ay karaniwang nakikibahagi sa pagbuo ng mga polysaccharide molecule, i.e. nabuo ang isang (1–4)-glycosidic bond.

almirol

Ang starch ay isang pinaghalong dalawang polysaccharides na binuo mula sa Ad - mga link ng glucopyranose: amylose (10-20%) at amylopectin (80-90%). Ang starch ay nabuo sa mga halaman sa panahon ng photosynthesis at idineposito bilang isang "reserba" na carbohydrate sa mga ugat, tubers at buto. Halimbawa, ang mga butil ng bigas, trigo, rye at iba pang mga cereal ay naglalaman ng 60-80% na almirol, mga tubers ng patatas - 15-20%. Ang isang nauugnay na papel sa mundo ng hayop ay nilalaro ng polysaccharide glycogen, na "naka-imbak" pangunahin sa atay.

Ang almirol ay isang puting pulbos na binubuo ng maliliit na butil, hindi matutunaw sa malamig na tubig. Kapag nagpoproseso ng almirol maligamgam na tubig posibleng ihiwalay ang dalawang fraction: ang fraction na natutunaw sa maligamgam na tubig at binubuo ng amylose polysaccharide, at isang fraction na bumubukol lamang sa maligamgam na tubig upang bumuo ng paste at binubuo ng amylopectin polysaccharide.

Ang amylose ay may linear na istraktura, Ad - Ang mga residu ng glucopyranose ay iniuugnay ng (1–4)-glycosidic bond. Ang elemental na cell ng amylose (at starch sa pangkalahatan) ay kinakatawan bilang mga sumusunod:

Ang molekula ng amylopectin ay binuo Sa parehong paraan, gayunpaman, ay may sumasanga sa kadena, na lumilikha spatial na istraktura. Sa mga branch point, ang monosaccharide residues ay iniuugnay ng (1–6)-glycosidic bond. Sa pagitan ng mga punto ng sangay ay karaniwang 20-25 na nalalabi ng glucose.

(amylopectin)

Ang starch ay madaling sumasailalim sa hydrolysis: kapag pinainit sa pagkakaroon ng sulfuric acid, ang glucose ay nabuo.

(C 6 H 10 O 5 ) n (starch) + nH 2 O –– H 2 SO 4, t ° ® nC 6 H 12 O 6 (glucose)

Depende sa mga kondisyon ng reaksyon, ang hydrolysis ay maaaring isagawa nang sunud-sunod sa pagbuo ng mga intermediate na produkto.

(C 6 H 10 O 5 ) n (starch) ® (C 6 H 10 O 5 ) m (dextrins (m< n )) ® xC 12 H 22 O 11 (мальтоза) ® nC 6 H 12 O 6 (глюкоза)

Ang isang husay na reaksyon sa almirol ay ang pakikipag-ugnayan nito sa yodo - isang matinding asul na kulay ang sinusunod. Lumilitaw ang gayong paglamlam kung ang isang patak ng solusyon sa yodo ay inilalagay sa isang slice ng patatas o isang slice ng puting tinapay.

Ang almirol ay hindi pumapasok sa reaksyon ng "salamin na pilak".

Ang almirol ay isang mahalagang produktong pagkain. Upang mapadali ang pagsipsip nito, ang mga produkto na naglalaman ng almirol ay sumasailalim sa paggamot sa init, i.e. patatas at cereal ay pinakuluang, tinapay ay inihurnong. Ang mga proseso ng dextrinization (ang pagbuo ng dextrins) na isinasagawa sa kasong ito ay nag-aambag sa mas mahusay na pagsipsip ng starch ng katawan at kasunod na hydrolysis sa glucose.

Sa industriya ng pagkain, ang almirol ay ginagamit sa paggawa ng mga sausage, confectionery at mga produktong culinary. Ginagamit din ito upang makakuha ng glucose, sa paggawa ng papel, tela, pandikit, gamot, atbp.

Cellulose (hibla)

Ang selulusa ay ang pinakakaraniwang polysaccharide ng halaman. Ito ay may mahusay na mekanikal na lakas at gumaganap bilang isang materyal na sumusuporta sa mga halaman. Ang kahoy ay naglalaman ng 50-70% selulusa, ang koton ay halos purong selulusa.

Tulad ng almirol, ang istrukturang yunit ng selulusa ay D - glucopyranose, ang mga link na kung saan ay konektado sa pamamagitan ng (1-4) -glycosidic bonds. Gayunpaman, ang selulusa ay iba sa almirol. b - ang pagsasaayos ng mga glycosidic bond sa pagitan ng mga cycle at isang mahigpit na linear na istraktura.

Ang selulusa ay binubuo ng mga filamentous molecule, na pinagsama-sama sa mga bundle ng hydrogen bond ng mga hydroxyl group sa loob ng chain, gayundin sa pagitan ng mga katabing chain. Ito ang chain packing na nagbibigay ng mataas na mekanikal na lakas, fiber content, tubig na hindi malulutas, at chemical inertness, na ginagawang ang selulusa ay isang perpektong materyal para sa pagbuo ng mga cell wall.

b - Ang glycosidic bond ay hindi nawasak ng mga digestive enzymes ng tao, kaya ang selulusa ay hindi maaaring magsilbi bilang pagkain para sa kanya, kahit na sa isang tiyak na halaga ito ay isang ballast substance na kinakailangan para sa normal na nutrisyon. Ang mga ruminant na hayop ay may cellulose-digesting enzymes sa kanilang mga tiyan, kaya ang mga ruminant na hayop ay gumagamit ng fiber bilang bahagi ng pagkain.

Sa kabila ng insolubility ng selulusa sa tubig at karaniwang mga organikong solvent, ito ay natutunaw sa Schweitzer's reagent (isang solusyon ng tansong hydroxide sa ammonia), gayundin sa puro solusyon zinc chloride at concentrated sulfuric acid.

Tulad ng almirol, selulusa acid hydrolysis nagbibigay ng glucose.

Ang cellulose ay isang polyhydric alcohol; mayroong tatlong elemento sa bawat unit cell ng polymer. mga pangkat ng hydroxyl. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang selulusa ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga reaksyon ng esterification (ang pagbuo ng mga ester). Mga reaksyon sa nitric acid at acetic anhydride.

Ang ganap na esterified fiber ay kilala bilang pyroxylin, na, pagkatapos ng naaangkop na pagproseso, ay nagiging walang usok na pulbos. Depende sa mga kondisyon ng nitrasyon, maaaring makuha ang cellulose dinitrate, na tinatawag na colloxylin sa pamamaraan. Ginagamit din ito sa paggawa ng pulbura at solid propellants. Bilang karagdagan, ang celluloid ay ginawa batay sa colloxylin.

Ang triacetylcellulose (o cellulose acetate) ay isang mahalagang produkto para sa paggawa ng non-combustible film at acetate silk. Upang gawin ito, ang cellulose acetate ay natunaw sa isang pinaghalong dichloromethane at ethanol, at ang solusyon na ito ay pinipilit sa pamamagitan ng mga spinneret sa isang stream ng mainit na hangin. Ang solvent ay sumingaw at ang mga daloy ng solusyon ay nagiging pinakamanipis na sinulid ng acetate silk.

Ang selulusa ay hindi nagbibigay ng reaksyong "salamin na pilak".

Sa pagsasalita tungkol sa paggamit ng selulusa, hindi maaaring sabihin ng isang tao na ang isang malaking halaga ng selulusa ay natupok para sa paggawa ng iba't ibang mga papel. Ang papel ay isang manipis na layer ng fiber fibers, nakadikit at pinindot sa isang espesyal na makina ng papel.

Mula sa itaas, malinaw na na ang paggamit ng cellulose ng mga tao ay napakalawak at iba-iba na ang isang independiyenteng seksyon ay maaaring italaga sa paggamit ng mga produkto ng kemikal na pagproseso ng selulusa.

END OF SECTION

Ang mga kemikal na katangian ng mga selula na bumubuo sa mga buhay na organismo ay pangunahing nakadepende sa bilang ng mga carbon atom na bumubuo ng hanggang 50% ng tuyong masa. Ang mga carbon atom ay nasa pangunahing organikong bagay: mga protina, nucleic acid, lipid at carbohydrates. Kasama sa huling pangkat ang mga compound ng carbon at tubig na naaayon sa formula (CH 2 O) n, kung saan ang n ay katumbas ng o mas malaki sa tatlo. Bilang karagdagan sa carbon, hydrogen at oxygen, ang mga molekula ay maaaring magsama ng phosphorus, nitrogen, at sulfur atoms. Sa artikulong ito, pag-aaralan natin ang papel ng mga carbohydrate sa katawan ng tao, pati na rin ang mga tampok ng kanilang istraktura, mga katangian at pag-andar.

Pag-uuri

Ang grupong ito ng mga compound sa biochemistry ay nahahati sa tatlong klase: simpleng sugars (monosaccharides), polymeric compounds na may glycosidic bond - oligosaccharides at biopolymers na may malaking molekular na timbang - polysaccharides. Ang mga sangkap ng mga klase sa itaas ay matatagpuan sa iba't ibang uri ng mga cell. Halimbawa, ang starch at glucose ay matatagpuan sa mga istruktura ng halaman, glycogen sa mga hepatocytes ng tao at fungal cell wall, at chitin sa panlabas na balangkas ng mga arthropod. Ang lahat ng nasa itaas ay carbohydrates. Ang papel ng carbohydrates sa katawan ay unibersal. Sila ang pangunahing tagapagtustos ng enerhiya para sa mahahalagang pagpapakita ng bakterya, hayop at tao.

Monosaccharides

Mayroon silang pangkalahatang formula C n H 2 n O n at nahahati sa mga grupo depende sa bilang ng mga carbon atom sa molekula: trioses, tetroses, pentoses, at iba pa. Sa komposisyon ng mga cell organelles at cytoplasm, ang mga simpleng asukal ay may dalawang spatial na pagsasaayos: cyclic at linear. Sa unang kaso, ang mga carbon atom ay konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng covalent sigma bond at bumubuo ng mga closed cycle; sa pangalawang kaso, ang carbon skeleton ay hindi nakasara at maaaring may mga sanga. Upang matukoy ang papel ng carbohydrates sa katawan, isaalang-alang ang pinakakaraniwan sa kanila - pentoses at hexoses.

Isomer: glucose at fructose

Pareho sila molecular formula C 6 H 12 O 6 ngunit magkaiba mga pananaw sa istruktura mga molekula. Kanina pa kami tumawag nangungunang papel carbohydrates sa isang buhay na organismo - enerhiya. Ang mga sangkap sa itaas ay pinaghiwa-hiwalay ng cell. Bilang resulta, ang enerhiya ay inilabas (17.6 kJ mula sa isang gramo ng glucose). Bilang karagdagan, 36 Mga molekula ng ATP. Ang pagkasira ng glucose ay nangyayari sa mga lamad (cristae) ng mitochondria at isang kadena ng mga reaksyong enzymatic - ang siklo ng Krebs. Ito ang pinakamahalagang link sa dissimilation na nangyayari sa lahat ng mga selula ng heterotrophic eukaryotic organism nang walang pagbubukod.

Ang glucose ay nabuo din sa mammalian myocytes dahil sa pagkasira ng mga tindahan ng glycogen sa tissue ng kalamnan. Sa hinaharap, ito ay ginagamit bilang isang madaling nabubulok na sangkap, dahil ang pagbibigay ng mga cell na may enerhiya ay ang pangunahing papel ng carbohydrates sa katawan. Ang mga halaman ay mga phototroph at gumagawa ng sarili nilang glucose sa panahon ng photosynthesis. Ang mga reaksyong ito ay tinatawag na Calvin cycle. panimulang materyal ay carbon dioxide, at ang acceptor ay ribolesodiphosphate. Ang synthesis ng glucose ay nangyayari sa chloroplast matrix. Ang fructose, na may parehong molecular formula bilang glucose, ay naglalaman ng molekula functional group ketones. Ito ay mas matamis kaysa sa glucose at matatagpuan sa pulot, gayundin sa katas ng mga berry at prutas. kaya, biyolohikal na papel carbohydrates sa katawan ay pangunahing gamitin ang mga ito bilang isang mabilis na mapagkukunan ng enerhiya.

Ang papel ng pentoses sa pagmamana

Isaalang-alang natin ang isa pang grupo ng monosaccharides - ribose at deoxyribose. Ang kanilang natatangi ay nakasalalay sa katotohanan na sila ay bahagi ng mga polimer - mga nucleic acid. Para sa lahat ng mga organismo, kabilang ang mga non-cellular na anyo ng buhay, ang DNA at RNA ang pangunahing tagapagdala namamana na impormasyon. Ang ribose ay matatagpuan sa mga molekula ng RNA, habang ang deoxyribose ay matatagpuan sa mga nucleotide ng DNA. Dahil dito, ang biological na papel ng carbohydrates sa katawan ng tao ay na sila ay kasangkot sa pagbuo ng mga yunit ng pagmamana - mga gene at chromosome.

Mga halimbawa ng pentose na naglalaman ng aldehyde group at karaniwan sa flora, ay xylose (matatagpuan sa mga tangkay at buto), alpha-arabinose (matatagpuan sa gum ng mga puno ng prutas na bato). Kaya, ang pamamahagi at biological na papel ng carbohydrates sa katawan mas matataas na halaman ay sapat na malaki.

Ano ang oligosaccharides

Kung ang mga nalalabi ng mga molekula ng monosaccharide, tulad ng glucose o fructose, ay nakaugnay mga covalent bond, pagkatapos ay nabuo ang oligosaccharides - polymeric carbohydrates. Ang papel ng carbohydrates sa katawan ng parehong mga halaman at hayop ay magkakaiba. Ito ay totoo lalo na para sa disaccharides. Ang pinakakaraniwan sa kanila ay sucrose, lactose, maltose at trehalose. Kaya, ang sucrose, kung hindi man ay tinatawag na tungkod, o matatagpuan sa mga halaman sa anyo ng isang solusyon at naka-imbak sa kanilang mga ugat o stems. Bilang resulta ng hydrolysis, ang mga molekula ng glucose at fructose ay nabuo. ay pinagmulan ng hayop. Ang ilang mga tao ay may hindi pagpaparaan sa sangkap na ito, na nauugnay sa hyposecretion ng enzyme lactase, na bumabagsak sa asukal sa gatas sa galactose at glucose. Ang papel ng carbohydrates sa buhay ng katawan ay magkakaiba. Halimbawa, ang disaccharide trehalose, na binubuo ng dalawang residue ng glucose, ay bahagi ng hemolymph ng mga crustacean, spider, at insekto. Ito ay matatagpuan din sa mga selula ng fungi at ilang algae.

Ang isa pang disaccharide - maltose, o malt sugar, ay matatagpuan sa mga butil ng rye o barley sa panahon ng kanilang pagtubo, ay isang molekula na binubuo ng dalawang residu ng glucose. Ito ay nabuo bilang isang resulta ng pagkasira ng gulay o almirol ng hayop. Sa maliit na bituka ng mga tao at mammal, ang maltose ay nasira sa pamamagitan ng pagkilos ng enzyme maltase. Sa kawalan nito sa pancreatic juice, ang isang patolohiya ay nangyayari dahil sa hindi pagpaparaan sa glycogen o vegetable starch sa mga pagkain. Sa kasong ito, ginagamit ang isang espesyal na diyeta at ang enzyme mismo ay idinagdag sa diyeta.

Mga kumplikadong carbohydrates sa kalikasan

Ang mga ito ay napakalawak, lalo na sa kaharian ng halaman, sila ay mga biopolymer at may malaking molekular na timbang. Halimbawa, sa almirol ito ay 800,000, at sa selulusa ito ay 1,600,000. Ang mga polysaccharides ay naiiba sa kanilang komposisyon ng monomer, antas ng polimerisasyon, at haba ng kadena. Hindi tulad ng mga simpleng asukal at oligosaccharides, na mahusay na natutunaw sa tubig at may matamis na lasa, ang polysaccharides ay hydrophobic at walang lasa. Isaalang-alang ang papel ng carbohydrates sa katawan ng tao gamit ang halimbawa ng glycogen - animal starch. Ito ay synthesize mula sa glucose at nakaimbak sa mga hepatocytes at skeletal muscle cells, kung saan ang nilalaman nito ay dalawang beses na mas mataas kaysa sa atay. Ang subcutaneous adipose tissue, neurocytes at macrophage ay may kakayahang bumuo ng glycogen. Ang isa pang polysaccharide, vegetable starch, ay isang produkto ng photosynthesis at nabuo sa berdeng plastid.

Sa simula pa lamang ng sibilisasyon ng tao, ang mga pangunahing tagapagtustos ng almirol ay mahalagang mga pananim na pang-agrikultura: palay, patatas, mais. Sila pa rin ang batayan ng diyeta ng karamihan sa mga naninirahan sa Earth. Kaya naman napakahalaga ng carbohydrates. Ang papel ng carbohydrates sa katawan ay, tulad ng nakikita natin, sa kanilang paggamit bilang enerhiya-intensive at mabilis na natutunaw na mga organikong sangkap.

Mayroong isang pangkat ng mga polysaccharides na ang mga monomer ay mga residu ng hyaluronic acid. Ang mga ito ay tinatawag na pectin at mga istrukturang sangkap ng mga selula ng halaman. Ang balat ng mansanas, beet pulp ay lalong mayaman sa kanila. Ang mga cellular substance na pectins ay kumokontrol sa intracellular pressure - turgor. Sa industriya ng confectionery, ginagamit ang mga ito bilang mga ahente na bumubuo ng halaya at pampalapot sa paggawa ng mga de-kalidad na uri ng marshmallow at marmalade. AT pagkain sa diyeta ginamit bilang isang biyolohikal mga aktibong sangkap mahusay na nag-aalis ng mga lason mula sa malaking bituka.

Ano ang glycolipids

Ito ay kawili-wiling grupo mga kumplikadong compound carbohydrates at taba na matatagpuan sa nervous tissue. Binubuo ito ng utak at spinal cord ng mga mammal. Ang mga glycolipids ay matatagpuan din sa mga lamad ng cell. Halimbawa, sa bakterya, nakikilahok sila sa ilan sa mga compound na ito ay mga antigens (mga sangkap na nagpapakita ng mga pangkat ng dugo ng Landsteiner AB0 system). Sa mga selula ng mga hayop, halaman at tao, bilang karagdagan sa mga glycolipids, mayroon ding mga independiyenteng molekula ng taba. Pangunahing gumanap sila function ng enerhiya. Kapag naghahati ng isang gramo ng taba, 38.9 kJ ng enerhiya ang inilalabas. Ang mga lipid ay nailalarawan din sa pamamagitan ng isang structural function (sila ay bahagi ng mga lamad ng cell). Kaya, ang mga function na ito ay ginagampanan ng carbohydrates at taba. Ang kanilang papel sa katawan ay napakahusay.

Ang papel ng carbohydrates at lipids sa katawan

Sa mga selula ng tao at hayop, ang magkaparehong pagbabago ng polysaccharides at taba na nagaganap bilang resulta ng metabolismo ay maaaring maobserbahan. Natuklasan ng mga siyentipiko sa diyeta na ang labis na pagkonsumo ng mga pagkaing starchy ay humahantong sa akumulasyon ng taba. Kung ang isang tao ay may paglabag sa pancreas sa mga tuntunin ng pagpapalabas ng amylase o humantong sa isang laging nakaupo na pamumuhay, ang kanyang timbang ay maaaring tumaas nang malaki. Ito ay nagkakahalaga ng pag-alala na ang mga pagkaing mayaman sa karbohidrat ay pinaghiwa-hiwalay pangunahin sa duodenum sa glucose. Ito ay hinihigop ng mga capillary ng villi ng maliit na bituka at idineposito sa atay at mga kalamnan sa anyo ng glycogen. Kung mas matindi ang metabolismo sa katawan, mas aktibong nabubuwag ito sa glucose. Pagkatapos ito ay ginagamit ng mga cell bilang pangunahing materyal ng enerhiya. Ang impormasyong ito ay nagsisilbing sagot sa tanong kung ano ang papel na ginagampanan ng carbohydrates sa katawan ng tao.

Ang halaga ng glycoproteins

Ang mga compound ng pangkat ng mga sangkap na ito ay kinakatawan ng isang carbohydrate + protein complex. Tinatawag din silang glycoconjugates. Ito ay mga antibodies, mga hormone, mga istruktura ng lamad. Ang pinakahuling biochemical na pag-aaral ay itinatag na kung ang glycoprotein ay magsisimulang baguhin ang kanilang katutubong (natural) na istraktura, ito ay humahantong sa pag-unlad ng mga kumplikadong sakit tulad ng hika, rheumatoid arthritis, at kanser. Ang papel ng glycoconjugates sa metabolismo ng cell ay mahusay. Kaya, pinipigilan ng mga interferon ang pagpaparami ng mga virus, pinoprotektahan ng mga immunoglobulin ang katawan mula sa mga ahente ng pathogen. Ang mga protina ng dugo ay kabilang din sa grupong ito ng mga sangkap. Nagbibigay sila ng mga katangian ng proteksiyon at buffer. Ang lahat ng mga pag-andar sa itaas ay kinumpirma ng katotohanan na ang physiological na papel ng carbohydrates sa katawan ay magkakaiba at napakahalaga.

Saan at paano nabuo ang carbohydrates?

Ang mga pangunahing tagapagtustos ng simple at kumplikadong mga asukal ay mga berdeng halaman: algae, mas mataas na spores, gymnosperms at mga namumulaklak na halaman. Ang lahat ng mga ito ay naglalaman ng pigment chlorophyll sa kanilang mga selula. Ito ay bahagi ng thylakoids - ang mga istruktura ng mga chloroplast. Pinag-aralan ng siyentipikong Ruso na si K. A. Timiryazev ang proseso ng photosynthesis, na nagreresulta sa pagbuo ng mga karbohidrat. Ang papel na ginagampanan ng carbohydrates sa katawan ng halaman ay ang akumulasyon ng starch sa mga prutas, buto at bombilya, iyon ay, sa vegetative organs. Ang mekanismo ng photosynthesis ay medyo kumplikado at binubuo ng isang serye ng mga reaksyong enzymatic na nagaganap sa liwanag at sa dilim. Ang glucose ay synthesize mula sa carbon dioxide sa pamamagitan ng pagkilos ng mga enzyme. Ang mga heterotrophic na organismo ay gumagamit ng mga berdeng halaman bilang pinagkukunan ng pagkain at enerhiya. Kaya, ito ay mga halaman na ang unang link sa lahat at tinatawag na mga producer.

Sa mga selula ng mga heterotrophic na organismo, ang mga carbohydrate ay synthesize sa mga channel ng makinis (agranular) endoplasmic reticulum. Pagkatapos ay ginagamit ang mga ito bilang enerhiya at materyales sa gusali. Sa mga selula ng halaman, ang mga carbohydrate ay karagdagang nabuo sa Golgi complex, at pagkatapos ay pumunta sa pagbuo ng cellulose cell wall. Sa proseso ng panunaw ng mga vertebrates, ang mga compound na mayaman sa carbohydrate ay bahagyang nahahati sa oral cavity at tiyan. Ang mga pangunahing reaksyon ng dissimilation ay nangyayari sa duodenum. Ito ay nagtatago ng pancreatic juice, na naglalaman ng enzyme amylase, na bumabagsak sa almirol sa glucose. Tulad ng nabanggit kanina, ang glucose ay nasisipsip sa dugo sa maliit na bituka at dinadala sa lahat ng mga selula. Dito ito ay ginagamit bilang isang pinagmumulan ng enerhiya at structural substance. Ipinapaliwanag nito ang papel na ginagampanan ng carbohydrates sa katawan.

Supramembrane complex ng mga heterotrophic na selula

Ang mga ito ay katangian ng mga hayop at fungi. Komposisyon ng kemikal at molekular na organisasyon Ang mga istrukturang ito ay kinakatawan ng mga compound tulad ng mga lipid, protina at carbohydrates. Ang papel na ginagampanan ng carbohydrates sa katawan ay ang pakikilahok at pagbuo ng mga lamad. Ang mga selula ng tao at hayop ay may espesyal na bahagi ng istruktura na tinatawag na glycocalyx. Ang manipis na layer na ito ay binubuo ng glycolipids at glycoproteins na nauugnay sa cytoplasmic membrane. Nagbibigay ito ng direktang koneksyon ng mga cell sa panlabas na kapaligiran. Dito rin nagaganap ang perception ng stimuli at extracellular digestion. Salamat sa kanilang carbohydrate shell, ang mga cell ay magkakadikit upang bumuo ng mga tisyu. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na adhesion. Idinagdag din namin na ang "mga buntot" ng mga molekula ng carbohydrate ay matatagpuan sa itaas ng ibabaw ng cell at nakadirekta sa interstitial fluid.

Ang isa pang grupo ng mga heterotrophic na organismo, fungi, ay mayroon ding surface apparatus na tinatawag na cell wall. Kabilang dito ang mga kumplikadong asukal - chitin, glycogen. Ang ilang mga uri ng mushroom ay naglalaman din natutunaw na carbohydrates, tulad ng trehalose, na tinatawag na mushroom sugar.

Sa mga unicellular na hayop, tulad ng mga ciliates, ang ibabaw na layer, ang pellicle, ay naglalaman din ng mga complex ng oligosaccharides na may mga protina at lipid. Sa ilang protozoa, ang pellicle ay medyo manipis at hindi nakakasagabal sa pagbabago sa hugis ng katawan. At sa iba, ito ay lumalapot at nagiging malakas, tulad ng isang shell, na gumaganap ng isang proteksiyon na function.

pader ng selula ng halaman

Naglalaman din ito ng malaking halaga ng carbohydrates, lalo na ang selulusa, na nakolekta sa anyo ng mga bundle ng hibla. Ang mga istrukturang ito ay bumubuo ng isang balangkas na naka-embed sa isang colloidal matrix. Ito ay pangunahing binubuo ng oligo- at polysaccharides. Ang mga dingding ng selula ng mga selula ng halaman ay maaaring maging lignified. Sa kasong ito, ang mga puwang sa pagitan ng mga bundle ng selulusa ay puno ng isa pang carbohydrate - lignin. Pinahuhusay nito ang pagsuporta sa mga function ng cell lamad. Kadalasan, lalo na sa mga pangmatagalang halaman na makahoy, panlabas na layer, na binubuo ng selulusa, ay natatakpan ng isang taba-tulad ng sangkap - suberin. Pinipigilan nito ang pagpasok ng tubig sa mga tisyu ng halaman, kaya ang mga pinagbabatayan na mga selula ay mabilis na namamatay at natatakpan ng isang layer ng tapunan.

Ang pagbubuod sa itaas, nakikita natin na ang mga carbohydrate at taba ay malapit na magkakaugnay sa cell wall ng mga halaman. Ang kanilang papel sa katawan ng mga phototroph ay mahirap maliitin, dahil ang mga glycolipid complex ay nagbibigay ng pagsuporta at proteksiyon na mga function. Pag-aralan natin ang iba't ibang uri ng carbohydrates na katangian ng mga organismo ng kaharian ng Drobyanka. Kabilang dito ang mga prokaryote, sa partikular na bakterya. Ang kanilang cell wall ay naglalaman ng carbohydrate na tinatawag na murein. Depende sa istraktura ng surface apparatus, ang bacteria ay nahahati sa gram-positive at gram-negative.

Ang istraktura ng pangalawang pangkat ay mas kumplikado. Ang mga bacteria na ito ay may dalawang layer: plastic at matibay. Ang dating ay naglalaman ng mucopolysaccharides tulad ng murein. Ang mga molekula nito ay parang malalaking istruktura ng mata na bumubuo ng kapsula sa paligid ng bacterial cell. Ang pangalawang layer ay binubuo ng peptidoglycan - isang kumbinasyon ng polysaccharides at mga protina.

Ang mga cell wall lipopolysaccharides ay nagbibigay-daan sa bakterya na mahigpit na kumapit sa iba't ibang mga substrate, tulad ng enamel ng ngipin o ang lamad ng mga eukaryotic cell. Bilang karagdagan, ang glycolipids ay nagtataguyod ng pagdirikit ng mga selula ng bakterya sa bawat isa. Sa ganitong paraan, halimbawa, ang mga kadena ng streptococci, mga kumpol ng staphylococci ay nabuo, bukod dito, ang ilang mga uri ng prokaryotes ay may karagdagang mauhog lamad - peplos. Naglalaman ito ng polysaccharides sa komposisyon nito at madaling nawasak sa ilalim ng pagkilos ng matigas radiation o sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay sa ilang mga kemikal, tulad ng mga antibiotic.

§ 1. CLASSIFICATION AT FUNCTIONS NG CARBOHYDRATES

Kahit noong sinaunang panahon, nakilala ng sangkatauhan ang mga karbohidrat at natutunan kung paano gamitin ang mga ito sa loob nito Araw-araw na buhay. Ang cotton, flax, wood, starch, honey, cane sugar ay ilan lamang sa mga carbohydrates na may mahalagang papel sa pag-unlad ng sibilisasyon. Ang mga karbohidrat ay kabilang sa mga pinakakaraniwang organikong compound sa kalikasan. Ang mga ito ay mahalagang bahagi ng mga selula ng anumang organismo, kabilang ang bakterya, halaman at hayop. Sa mga halaman, ang carbohydrates ay nagkakahalaga ng 80 - 90% ng tuyong timbang, sa mga hayop - mga 2% ng timbang ng katawan. Ang kanilang synthesis mula sa carbon dioxide at tubig ay isinasagawa ng mga berdeng halaman gamit ang enerhiya. sikat ng araw (potosintesis ). Ang kabuuang stoichiometric equation para sa prosesong ito ay:

Ang glucose at iba pang simpleng carbohydrates ay binago sa mas kumplikadong carbohydrates tulad ng starch at cellulose. Ginagamit ng mga halaman ang mga carbohydrate na ito upang maglabas ng enerhiya sa pamamagitan ng proseso ng paghinga. Ang prosesong ito ay mahalagang kabaligtaran ng proseso ng photosynthesis:

Kawili-wiling malaman! Ang mga berdeng halaman at bakterya na nasa proseso ng photosynthesis taun-taon ay sumisipsip ng humigit-kumulang 200 bilyong tonelada ng carbon dioxide mula sa atmospera. Sa kasong ito, humigit-kumulang 130 bilyong tonelada ng oxygen ang inilabas sa atmospera at 50 bilyong tonelada ng mga organikong carbon compound, pangunahin ang carbohydrates, ay na-synthesize.

Ang mga hayop ay hindi makapag-synthesize ng carbohydrates mula sa carbon dioxide at tubig. Sa pamamagitan ng pagkonsumo ng carbohydrates na may pagkain, ginugugol ng mga hayop ang enerhiya na naipon sa kanila upang mapanatili ang mahahalagang proseso. mataas na nilalaman carbohydrates ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga uri ng ating pagkain tulad ng mga produktong panaderya, patatas, cereal, atbp.

Ang pangalang "carbohydrates" ay makasaysayan. Ang mga unang kinatawan ng mga sangkap na ito ay inilarawan sa pamamagitan ng summary formula C m H 2 n O n o C m (H 2 O) n . Ang isa pang pangalan para sa carbohydrates ay Sahara - dahil sa matamis na lasa ng pinakasimpleng carbohydrates. Sa sarili nitong paraan kemikal na istraktura Ang carbohydrates ay isang kumplikado at magkakaibang grupo ng mga compound. Kabilang sa mga ito, mayroong parehong medyo simpleng mga compound na may molekular na timbang na humigit-kumulang 200, at mga higanteng polimer, molekular na masa na umaabot ng ilang milyon. Kasama ng mga atomo ng carbon, hydrogen, at oxygen, ang mga carbohydrate ay maaaring maglaman ng mga atomo ng phosphorus, nitrogen, sulfur, at, bihira, iba pang mga elemento.

Pag-uuri ng carbohydrates

Ang lahat ng kilalang carbohydrates ay maaaring nahahati sa dalawa malalaking grupo – simpleng carbohydrates at kumplikadong carbohydrates. magkahiwalay na grupo bumubuo ng carbohydrate-containing mixed polymers, halimbawa, glycoproteins- isang kumplikadong may molekula ng protina, glycolipids - kumplikadong may lipid, atbp.

Ang mga simpleng carbohydrates (monosaccharides, o monoses) ay mga polyhydroxycarbonyl compound na hindi kayang bumuo ng mas simpleng mga molekula ng carbohydrate sa hydrolysis. Kung ang monosaccharides ay naglalaman ng isang pangkat ng aldehyde, kung gayon sila ay kabilang sa klase ng aldoses (aldehyde alcohols), kung ketone - sa klase ng ketoses (keto alcohols). Depende sa bilang ng mga carbon atom sa isang monosaccharide molecule, trioses (C 3), tetroses (C 4), pentoses (C 5), hexoses (C 6), atbp. ay nakikilala:

Ang pinakakaraniwan sa kalikasan ay mga pentose at hexoses.

Kumplikado carbohydrates ( polysaccharides, o polioses) ay mga polymer na binuo mula sa monosaccharide residues. Nag-hydrolyze sila upang bumuo ng mga simpleng carbohydrates. Depende sa antas ng polimerisasyon, nahahati sila sa mababang timbang ng molekular ( oligosaccharides, ang antas ng polimerisasyon kung saan, bilang panuntunan, ay mas mababa sa 10) at macromolecular. Ang oligosaccharides ay mga karbohidrat na tulad ng asukal na natutunaw sa tubig at may matamis na lasa. Ayon sa kanilang kakayahang bawasan ang mga ion ng metal (Cu 2+, Ag +), nahahati sila sa nagbabagong-buhay at hindi nagpapababa. Ang polysaccharides, depende sa komposisyon, ay maaari ding nahahati sa dalawang grupo: homopolysaccharides at heteropolysaccharides. Ang mga homopolysaccharides ay binuo mula sa monosaccharide residues ng parehong uri, at heteropolysaccharides ay binuo mula sa residues ng iba't ibang monosaccharides.

Ano ang sinabi sa mga halimbawa ng pinakakaraniwang kinatawan ng bawat pangkat ng mga carbohydrate ay maaaring kinakatawan bilang ang sumusunod na diagram:

Mga function ng carbohydrates

Ang mga biological function ng polysaccharides ay lubhang magkakaibang.

Pag-andar ng enerhiya at imbakan

Ang mga karbohidrat ay naglalaman ng pangunahing dami ng mga calorie na natupok ng isang tao na may pagkain. Ang almirol ay ang pangunahing karbohidrat sa pagkain. Ito ay matatagpuan sa mga produktong panaderya, patatas, bilang bahagi ng mga cereal. Ang diyeta ng tao ay naglalaman din ng glycogen (sa atay at karne), sucrose (bilang mga additives sa iba't ibang pinggan), fructose (sa prutas at pulot), lactose (sa gatas). Ang mga polysaccharides, bago masipsip ng katawan, ay dapat i-hydrolyzed sa digestive enzymes sa monosaccharides. Sa form na ito lamang sila ay nasisipsip sa dugo. Sa daloy ng dugo, ang mga monosaccharides ay pumapasok sa mga organo at tisyu, kung saan ginagamit ang mga ito upang i-synthesize ang kanilang sariling mga carbohydrate o iba pang mga sangkap, o sumasailalim sa paghahati upang makakuha ng enerhiya mula sa kanila.

Ang enerhiya na inilabas mula sa pagkasira ng glucose ay nakaimbak sa anyo ng ATP. Mayroong dalawang proseso ng pagkasira ng glucose: anaerobic (sa kawalan ng oxygen) at aerobic (sa pagkakaroon ng oxygen). Ang lactic acid ay nabuo bilang isang resulta ng anaerobic na proseso

na, na may matinding pisikal na Aktibidad naiipon sa mga kalamnan at nagiging sanhi ng pananakit.

Bilang resulta ng proseso ng aerobic, ang glucose ay na-oxidized sa carbon monoxide (IV) at tubig:

Bilang resulta ng aerobic breakdown ng glucose, mas maraming enerhiya ang inilalabas kaysa bilang resulta ng anaerobic breakdown. Sa pangkalahatan, ang oksihenasyon ng 1 g ng carbohydrates ay naglalabas ng 16.9 kJ ng enerhiya.

Maaaring sumailalim ang glucose sa alcoholic fermentation. Ang prosesong ito ay isinasagawa ng yeast sa ilalim ng anaerobic na kondisyon:

Ang alcoholic fermentation ay malawakang ginagamit sa industriya para sa produksyon ng mga alak at ethyl alcohol.

Natutunan ng tao na gumamit ng hindi lamang alkohol na pagbuburo, ngunit natagpuan din ang paggamit ng lactic acid fermentation, halimbawa, upang makakuha ng mga produkto ng lactic acid at mga gulay na atsara.

Sa mga tao at hayop ay walang mga enzyme na may kakayahang mag-hydrolyzing ng cellulose; gayunpaman, ang selulusa ay ang pangunahing sangkap ng pagkain para sa maraming mga hayop, lalo na para sa mga ruminant. Ang tiyan ng mga hayop na ito ay naglalaman ng malaking dami ng bacteria at protozoa na gumagawa ng enzyme selulase catalyzes ang hydrolysis ng selulusa sa glucose. Ang huli ay maaaring sumailalim sa karagdagang mga pagbabagong-anyo, bilang isang resulta kung saan nabuo ang butyric, acetic, propionic acid, na maaaring masipsip sa dugo ng mga ruminant.

Ang mga karbohidrat ay gumaganap din ng isang reserbang function. Kaya, ang almirol, sucrose, glucose sa mga halaman at glycogen sa mga hayop sila ang reserbang enerhiya ng kanilang mga selula.

Structural, pagsuporta at proteksiyon function

Cellulose sa mga halaman at chitin sa mga invertebrates at fungi, nagsasagawa sila ng pagsuporta at pagprotekta sa mga function. Ang mga polysaccharides ay bumubuo ng isang kapsula sa mga microorganism, sa gayon ay nagpapalakas sa lamad. Ang lipopolysaccharides ng bacteria at glycoproteins ng ibabaw ng mga selula ng hayop ay nagbibigay ng selectivity ng intercellular interaction at immunological reactions ng katawan. Naghahain si Ribose materyales sa gusali para sa RNA at deoxyribose para sa DNA.

Gumaganap ng proteksiyon na function heparin. Ang carbohydrate na ito, bilang isang inhibitor ng pamumuo ng dugo, ay pumipigil sa pagbuo ng mga namuong dugo. Ito ay matatagpuan sa dugo at nag-uugnay na tissue mga mammal. Ang mga pader ng cell ng bakterya, na nabuo ng polysaccharides, ay pinagsasama-sama ng mga maikling amino acid chain, pinoprotektahan mga selulang bacterial mula sa masamang impluwensya. Ang mga karbohidrat ay kasangkot sa mga crustacean at mga insekto sa pagbuo ng panlabas na balangkas, na gumaganap ng isang proteksiyon na function.

Pag-andar ng regulasyon

Pinahuhusay ng hibla ang motility ng bituka, sa gayo'y nagpapabuti ng panunaw.

Ang isang kagiliw-giliw na posibilidad ay ang paggamit ng carbohydrates bilang isang mapagkukunan ng likidong gasolina - ethanol. Mula noong sinaunang panahon, ang kahoy ay ginagamit para sa pagpainit ng mga tahanan at pagluluto. AT modernong lipunan ang ganitong uri ng gasolina ay pinapalitan ng iba pang uri - langis at karbon, na mas mura at mas maginhawang gamitin. Gayunpaman, ang mga hilaw na materyales ng gulay, sa kabila ng ilang mga abala sa paggamit, hindi tulad ng langis at karbon, ay isang nababagong mapagkukunan ng enerhiya. Ngunit ang paggamit nito sa mga makina panloob na pagkasunog mahirap. Para sa mga layuning ito, mas mainam na gumamit ng likidong gasolina o gas. Mula sa mababang uri ng kahoy, dayami o iba pang materyal ng halaman na naglalaman ng selulusa o almirol, maaaring makuha ang likidong panggatong - ethanol. Upang gawin ito, kailangan mo munang i-hydrolyze ang cellulose o starch at kumuha ng glucose:

at pagkatapos ay isailalim ang nagresultang glucose sa alcoholic fermentation at kumuha ng ethyl alcohol. Kapag pino, maaari itong magamit bilang panggatong sa mga internal combustion engine. Dapat pansinin na sa Brazil, para sa layuning ito, taun-taon bilyun-bilyong litro ng alak ang nakukuha mula sa tubo, sorghum at kamoteng kahoy at ginagamit sa mga internal combustion engine.