Ang lahat ng carbohydrates ay binubuo ng mga indibidwal na "unit", na mga saccharides. Sa pamamagitan ng kakayahanghydrolysissamonomernahahati ang carbohydratessa dalawang grupo: simple at kumplikado. Ang mga karbohidrat na naglalaman ng isang yunit ay tinatawagmonosaccharides, dalawang unit -disaccharides, dalawa hanggang sampung yunitoligosaccharides, at higit sa sampupolysaccharides.

Monosaccharides mabilis na tumaas ang asukal sa dugo, at may mataas na glycemic index, kaya tinatawag din silang mabilis na carbohydrates. Madali silang natutunaw sa tubig at na-synthesize sa mga berdeng halaman.

Carbohydrates na binubuo ng 3 o higit pang mga yunit ay tinatawagkumplikado. Ang mga pagkaing mayaman sa kumplikadong carbohydrates ay unti-unting nagpapataas ng kanilang glucose content at may mababang glycemic index, kaya naman tinatawag din silang slow carbohydrates. Ang mga kumplikadong karbohidrat ay mga produkto ng polycondensation ng mga simpleng asukal (monosaccharides) at, hindi tulad ng mga simple, sa proseso ng hydrolytic cleavage nagagawa nilang mabulok sa mga monomer, na may pagbuo ng daan-daan at libu-libo.mga molekulamonosaccharides.

Stereoisomerism ng monosaccharides: isomerglyceraldehydekung saan, kapag ang modelo ay naka-project sa eroplano, ang pangkat ng OH sa asymmetric carbon atom ay matatagpuan sa kanang bahagi, kaugalian na isaalang-alang ang D-glyceraldehyde, at ang mirror na imahe ay L-glyceraldehyde. Ang lahat ng isomer ng monosaccharides ay nahahati sa D- at L-form ayon sa pagkakapareho ng lokasyon ng pangkat ng OH sa huling asymmetric carbon atom malapit sa CH 2 Mga pangkat ng OH (ang mga ketos ay naglalaman ng isang asymmetric na carbon atom na mas mababa kaysa sa mga aldoses na may parehong bilang ng mga carbon atom). Naturalhexoses – glucose, fructose, mannoseatgalactose- ayon sa mga pagsasaayos ng stereochemical, inuri sila bilang mga compound ng D-series.

Mga polysaccharides - ang pangkalahatang pangalan ng klase ng mga kumplikadong high-molecular carbohydrates,mga molekulana binubuo ng sampu, daan-daan o libu-libomonomer – monosaccharides. Mula sa punto ng view ng pangkalahatang mga prinsipyo ng istraktura sa pangkat ng mga polysaccharides, posible na makilala sa pagitan ng mga homopolysaccharides na na-synthesize mula sa parehong uri ng mga yunit ng monosaccharide at heteropolysaccharides, na kung saan ay nailalarawan sa pagkakaroon ng dalawa o higit pang mga uri ng monomeric residues.

https :// en . wikipedia . org / wiki /Carbohydrates

1.6. Lipid - katawagan at istraktura. Lipid polymorphism.

Mga lipid - isang malawak na pangkat ng mga natural na organikong compound, kabilang ang mga taba at mga sangkap na tulad ng taba. Ang mga simpleng molekula ng lipid ay binubuo ng alkohol atmga fatty acid, kumplikado - mula sa alkohol, mataas na molecular weight fatty acid at iba pang mga bahagi.

Pag-uuri ng lipid

Mga simpleng lipid ay mga lipid na kinabibilangan ng carbon (C), hydrogen (H) at oxygen (O) sa kanilang istraktura.

Mga kumplikadong lipid - Ito ay mga lipid na kasama sa kanilang istraktura, bilang karagdagan sa carbon (C), hydrogen (H) at oxygen (O), at iba pang mga elemento ng kemikal. Kadalasan: posporus (P), asupre (S), nitrogen (N).

https:// en. wikipedia. org/ wiki/Lipid

Panitikan:

1) Cherkasova L. S., Merezhinsky M. F., Metabolismo ng mga taba at lipid, Minsk, 1961;

2) Markman A. L., Chemistry of lipids, v. 12, Tash., 1963 - 70;

3) Tyutyunnikov B. N., Chemistry of fats, M., 1966;

4) Mahler G., Kordes K., Fundamentals of biological chemistry, trans. mula sa English, M., 1970.

1.7. biological na lamad. Mga anyo ng pagsasama-sama ng lipid. Ang konsepto ng estado ng likido-kristal. Lateral diffusion at flip flops.

mga lamad limitahan ang cytoplasm mula sa kapaligiran, at bumubuo din ng mga lamad ng nuclei, mitochondria at plastids. Bumubuo sila ng labyrinth ng endoplasmic reticulum at flattened stacked vesicle na bumubuo sa Golgi complex. Ang mga lamad ay bumubuo ng mga lysosome, malaki at maliit na mga vacuole ng halaman at fungal cells, mga pulsating vacuoles ng protozoa. Ang lahat ng istrukturang ito ay mga compartment (compartment) na idinisenyo para sa ilang espesyal na proseso at mga cycle. Samakatuwid, kung walang mga lamad, imposible ang pagkakaroon ng isang cell.

Diagram ng istraktura ng lamad: a – three-dimensional na modelo; b - planar na imahe;

1 - mga protina na katabi ng lipid layer (A), nahuhulog dito (B) o tumagos dito (C); 2 - mga layer ng mga molekula ng lipid; 3 - glycoproteins; 4 - glycolipids; 5 - hydrophilic channel na gumagana bilang isang pore.

Ang mga pag-andar ng biological membrane ay ang mga sumusunod:

1) Itakda ang mga nilalaman ng cell mula sa panlabas na kapaligiran at ang mga nilalaman ng organelles mula sa cytoplasm.

2) Magbigay ng transportasyon ng mga sangkap sa loob at labas ng cell, mula sa cytoplasm patungo sa mga organelles at vice versa.

3) Gumaganap sila bilang mga receptor (pagtanggap at pag-convert ng mga signal mula sa kapaligiran, pagkilala sa mga sangkap ng cell, atbp.).

4) Ang mga ito ay mga katalista (nagtitiyak ng mga proseso ng kemikal na malapit sa lamad).

5) Makilahok sa pagbabago ng enerhiya.

http:// sbio. impormasyon/ pahina. php? id=15

Lateral diffusion ay ang magulong thermal na paggalaw ng mga molekula ng lipid at protina sa eroplano ng lamad. Sa pamamagitan ng lateral diffusion, ang mga katabing molekula ng lipid ay tumatalon, at bilang resulta ng sunud-sunod na pagtalon mula sa isang lugar patungo sa isa pa, ang molekula ay gumagalaw sa ibabaw ng lamad.

Ang paggalaw ng mga molekula sa kahabaan ng ibabaw ng lamad ng cell sa panahon ng t ay natutukoy sa eksperimento sa pamamagitan ng paraan ng mga fluorescent na label - mga fluorescent molecular group. Ang mga fluorescent label ay gumagawa ng mga fluorescent molecule, ang paggalaw nito sa ibabaw ng cell ay maaaring pag-aralan, halimbawa, sa pamamagitan ng pagsusuri sa ilalim ng mikroskopyo ang rate ng pagkalat ng fluorescent spot na nilikha ng naturang mga molekula sa ibabaw ng cell.

tsinelas ay ang pagsasabog ng mga molekulang phospholipid sa lamad sa buong lamad.

Ang rate ng pagtalon ng mga molekula mula sa isang ibabaw ng lamad patungo sa isa pa (flip-flop) ay tinutukoy ng pamamaraan ng spin label sa mga eksperimento sa mga lamad ng lipid ng modelo - mga liposome.

Ang ilan sa mga molekula ng phospholipid kung saan nabuo ang mga liposome ay may label na may mga label ng spin na nakakabit sa kanila. Ang mga liposome ay nakalantad sa ascorbic acid, bilang isang resulta kung saan ang mga hindi magkapares na mga electron sa mga molekula ay nawala: ang mga paramagnetic na molekula ay naging diamagnetic, na maaaring makita ng isang pagbawas sa lugar sa ilalim ng curve ng EPR spectrum.

Kaya, ang mga pagtalon ng mga molekula mula sa isang ibabaw ng bilayer patungo sa isa pa (flip-flop) ay nangyayari nang mas mabagal kaysa sa mga pagtalon sa panahon ng lateral diffusion. Ang average na oras para sa isang phospholipid molecule na mag-flip-flop (T ~ 1 oras) ay sampu-sampung bilyong beses na mas mahaba kaysa sa average na oras para sa isang molekula na tumalon mula sa isang lugar patungo sa isa pa sa membrane plane.

Ang konsepto ng estado ng likido-kristal

Ang matibay na katawan ay maaaringmala-kristal , atwalang hugis. Sa unang kaso, mayroong isang mahabang hanay na pagkakasunud-sunod sa pag-aayos ng mga particle sa mga distansya na mas malaki kaysa sa mga intermolecular na distansya (crystal lattice). Sa pangalawa, walang mahabang hanay na pagkakasunud-sunod sa pag-aayos ng mga atomo at molekula.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng isang amorphous na katawan at isang likido ay wala sa presensya o kawalan ng long-range order, ngunit sa likas na katangian ng paggalaw ng butil. Ang mga molekula ng isang likido at isang solid ay gumagawa ng oscillatory (kung minsan ay umiikot) sa paligid ng posisyon ng ekwilibriyo. Pagkatapos ng ilang average na oras ("oras ng naayos na buhay"), ang mga molekula ay tumalon sa isa pang posisyon ng balanse. Ang pagkakaiba ay ang "settled time" sa isang likido ay mas maikli kaysa sa isang solidong estado.

Ang mga lipid bilayer na lamad ay likido sa ilalim ng mga kondisyong pisyolohikal, ang "naayos na oras ng buhay" ng isang molekula ng phospholipid sa lamad ay 10 −7 – 10 −8 kasama.

Ang mga molekula sa lamad ay hindi random na nakaayos; ang long-range order ay sinusunod sa kanilang pag-aayos. Ang mga molekula ng phospholipid ay nasa isang dobleng layer, at ang kanilang mga hydrophobic na buntot ay humigit-kumulang na kahanay sa bawat isa. Mayroon ding kaayusan sa oryentasyon ng mga polar hydrophilic na ulo.

Ang pisyolohikal na estado kung saan mayroong isang mahabang hanay na pagkakasunud-sunod sa mutual na oryentasyon at pag-aayos ng mga molekula, ngunit ang estado ng pagsasama-sama ay likido, ay tinatawag naestado ng likidong kristal. Ang mga likidong kristal ay maaaring mabuo hindi sa lahat ng mga sangkap, ngunit sa mga sangkap mula sa "mahabang mga molekula" (ang mga nakahalang na sukat na kung saan ay mas maliit kaysa sa mga pahaba). Maaaring may iba't ibang mga likidong kristal na istruktura: nematic (filamentous), kapag ang mga mahahabang molekula ay nakatuon parallel sa bawat isa; smectic - ang mga molekula ay parallel sa bawat isa at nakaayos sa mga layer; cholestic - ang mga molekula ay parallel sa bawat isa sa parehong eroplano, ngunit sa iba't ibang mga eroplano ang mga oryentasyon ng mga molekula ay naiiba.

http:// www. studfiles. en/ silipin/1350293/

Panitikan: SA. Lemeza, L.V. Kamlyuk, N.D. Lisov. "Manwal ng biology para sa mga aplikante sa mga unibersidad."

1.8. Mga nucleic acid. Heterocyclic base, nucleosides, nucleotides, nomenclature. Spatial na istraktura ng mga nucleic acid - DNA, RNA (tRNA, rRNA, mRNA). Ribosome at ang cell nucleus. Mga pamamaraan para sa pagtukoy ng pangunahin at pangalawang istraktura ng mga nucleic acid (sequencing, hybridization).

Mga nucleic acid - mga biopolymer na naglalaman ng phosphorus ng mga buhay na organismo na nagbibigay ng imbakan at paghahatid ng namamana na impormasyon.

Ang mga nucleic acid ay mga biopolymer. Ang kanilang mga macromolecule ay binubuo ng paulit-ulit na paulit-ulit na mga yunit, na kinakatawan ng mga nucleotide. At sila ay lohikal na pinangalananpolynucleotides. Ang isa sa mga pangunahing katangian ng mga nucleic acid ay ang kanilang komposisyon ng nucleotide. Kasama sa komposisyon ng isang nucleotide (isang istrukturang yunit ng mga nucleic acid).tatlong sangkap:

– nitrogenous na base. Maaaring pyrimidine o purine. Ang mga nucleic acid ay naglalaman ng 4 na magkakaibang uri ng mga base: dalawa sa kanila ay kabilang sa klase ng purines at dalawa ay kabilang sa klase ng pyrimidines.

– natitirang phosphoric acid.

– Monosaccharide - ribose o 2-deoxyribose. Ang asukal, na bahagi ng nucleotide, ay naglalaman ng limang carbon atoms, i.e. ay isang pentose. Depende sa uri ng pentose na nasa nucleotide, dalawang uri ng nucleic acid ang nakikilala- ribonucleic acid (RNA), na naglalaman ng ribose, atdeoxyribonucleic acid (DNA), naglalaman ng deoxyribose.

Nucleotide sa core nito, ito ay ang phosphate ester ng nucleoside.Ang komposisyon ng nucleoside Mayroong dalawang bahagi: isang monosaccharide (ribose o deoxyribose) at isang nitrogenous base.

http :// sbio . impormasyon / pahina . php ? id =11

Nitrogenous base – heterocyclicmga organikong compound, derivativespyrimidineatpurine, kasama samga nucleic acid. Para sa pinaikling pagtatalaga, ginagamit ang malalaking titik na Latin. Ang mga nitrogenous base ayadenine(A)guanine(G)cytosine(C) na bahagi ng parehong DNA at RNA.Timin(T) ay bahagi lamang ng DNA, aturacil(U) ay nangyayari lamang sa RNA.

Tandaan!

Anong mga sangkap ang tinatawag na biological polymers?

Ito ay mga polymer - mga high-molecular compound na bahagi ng mga buhay na organismo. Mga protina, ilang carbohydrates, nucleic acid.

Ano ang kahalagahan ng carbohydrates sa kalikasan?

Ang fructose ay malawak na ipinamamahagi sa kalikasan - asukal sa prutas, na mas matamis kaysa sa iba pang mga asukal. Ang monosaccharide na ito ay nagbibigay ng matamis na lasa sa mga prutas at pulot. Ang pinakakaraniwang disaccharide sa kalikasan - sucrose, o asukal sa tubo - ay binubuo ng glucose at fructose. Ito ay nakuha mula sa tubo o sugar beets. Ang starch para sa mga halaman at glycogen para sa mga hayop at fungi ay isang reserba ng nutrients at enerhiya. Ang cellulose at chitin ay gumaganap ng istruktura at proteksiyon na mga tungkulin sa mga organismo. Ang selulusa, o hibla, ay bumubuo sa mga dingding ng mga selula ng halaman. Sa mga tuntunin ng kabuuang masa, ito ay nangunguna sa ranggo sa Earth sa lahat ng mga organikong compound. Sa istraktura nito, ang chitin ay napakalapit sa cellulose, na bumubuo sa batayan ng panlabas na balangkas ng mga arthropod at bahagi ng cell wall ng fungi.

Pangalanan ang mga protina na alam mo. Anong mga function ang ginagawa nila?

Ang Hemoglobin ay isang protina ng dugo na nagdadala ng mga gas sa dugo

Myosin - protina ng kalamnan, pag-urong ng kalamnan

Collagen - protina ng tendons, balat, pagkalastiko, extensibility

Ang Casein ay isang protina ng gatas

Suriin ang mga tanong at takdang-aralin

1. Anong mga kemikal na compound ang tinatawag na carbohydrates?

Ito ay isang malawak na pangkat ng mga natural na organikong compound. Sa mga selula ng hayop, ang mga karbohidrat ay bumubuo ng hindi hihigit sa 5% ng tuyong masa, at sa ilang mga selula ng halaman (halimbawa, tubers o patatas), ang kanilang nilalaman ay umabot sa 90% ng tuyong nalalabi. Ang mga karbohidrat ay nahahati sa tatlong pangunahing klase: monosaccharides, disaccharides at polysaccharides.

2. Ano ang mono- at disaccharides? Magbigay ng halimbawa.

Ang mga monosaccharides ay binubuo ng mga monomer, mababang molekular na timbang na mga organikong sangkap. Ang monosaccharides ribose at deoxyribose ay mga constituent ng mga nucleic acid. Ang pinakakaraniwang monosaccharide ay glucose. Ang glucose ay naroroon sa mga selula ng lahat ng mga organismo at isa sa mga pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa mga hayop. Kung ang dalawang monosaccharides ay pinagsama sa isang molekula, ang naturang tambalan ay tinatawag na disaccharide. Ang pinakakaraniwang disaccharide sa kalikasan ay sucrose, o asukal sa tubo.

3. Anong simpleng carbohydrate ang nagsisilbing monomer ng starch, glycogen, cellulose?

4. Anong mga organikong compound ang binubuo ng mga protina?

Ang mga mahahabang chain ng protina ay binuo mula sa 20 iba't ibang uri lamang ng mga amino acid na may isang karaniwang plano sa istruktura, ngunit naiiba sa bawat isa sa istraktura ng radical. Ang pagkonekta, ang mga molekula ng amino acid ay bumubuo ng tinatawag na mga peptide bond. Ang dalawang polypeptide chain na bumubuo sa pancreatic hormone insulin ay naglalaman ng 21 at 30 amino acid residues. Ito ang ilan sa pinakamaikling "mga salita" sa protina na "wika". Ang myoglobin ay isang protina na nagbubuklod ng oxygen sa tissue ng kalamnan at binubuo ng 153 amino acids. Ang collagen protein, na bumubuo ng batayan ng connective tissue collagen fibers at tinitiyak ang lakas nito, ay binubuo ng tatlong polypeptide chain, na ang bawat isa ay naglalaman ng humigit-kumulang 1000 amino acid residues.

5. Paano nabuo ang pangalawang at tertiary na istruktura ng protina?

Ang pag-twist sa anyo ng isang spiral, ang thread ng protina ay nakakakuha ng isang mas mataas na antas ng organisasyon - isang pangalawang istraktura. Sa wakas, ang polypeptide ay umiikot upang bumuo ng isang coil (globule). Ito ang tertiary na istraktura ng protina na ang biologically active form nito, na may indibidwal na pagtitiyak. Gayunpaman, para sa isang bilang ng mga protina, ang tertiary na istraktura ay hindi pangwakas. Ang pangalawang istraktura ay isang polypeptide chain na pinaikot sa isang helix. Para sa isang mas malakas na pakikipag-ugnayan sa pangalawang istraktura, ang isang intramolecular na pakikipag-ugnayan ay nangyayari sa tulong ng –S–S– sulfide bridges sa pagitan ng mga pagliko ng helix. Tinitiyak nito ang lakas ng istrakturang ito. Ang tertiary na istraktura ay isang pangalawang istraktura ng spiral na pinaikot sa mga globules - mga compact na bukol. Ang mga istrukturang ito ay nagbibigay ng pinakamataas na lakas at higit na kasaganaan sa mga selula kumpara sa iba pang mga organikong molekula.

6. Pangalanan ang mga function ng mga protina na kilala mo. Paano mo maipapaliwanag ang umiiral na pagkakaiba-iba ng mga function ng protina?

Ang isa sa mga pangunahing pag-andar ng mga protina ay enzymatic. Ang mga enzyme ay mga protina na nagpapagana ng mga reaksiyong kemikal sa mga buhay na organismo. Ang isang reaksyong enzymatic ay isang kemikal na reaksyon na nagaganap lamang sa pagkakaroon ng isang enzyme. Kung walang enzyme, walang isang reaksyon ang nangyayari sa mga buhay na organismo. Ang gawain ng mga enzyme ay mahigpit na tiyak, ang bawat enzyme ay may sariling substrate, na kung saan ito cleaves. Ang enzyme ay lumalapit sa substrate nito tulad ng isang "susi sa isang lock". Kaya, kinokontrol ng urease enzyme ang pagkasira ng urea, kinokontrol ng amylase enzyme ang almirol, at kinokontrol ng mga enzyme ng protease ang mga protina. Samakatuwid, para sa mga enzyme, ang ekspresyong "katiyakan ng pagkilos" ay ginagamit.

Ang mga protina ay gumaganap din ng iba't ibang mga function sa mga organismo: istruktura, transportasyon, motor, regulasyon, proteksiyon, enerhiya. Ang mga pag-andar ng mga protina ay medyo marami, dahil pinagbabatayan nila ang iba't ibang mga pagpapakita ng buhay. Ito ay bahagi ng biological membranes, ang transportasyon ng mga nutrients, tulad ng hemoglobin, function ng kalamnan, hormonal function, body defense - ang gawain ng antigens at antibodies, at iba pang mahahalagang function sa katawan.

7. Ano ang protina denaturation? Ano ang maaaring maging sanhi ng denaturation?

Ang denaturation ay isang paglabag sa tertiary spatial na istraktura ng mga molekula ng protina sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang pisikal, kemikal, mekanikal at iba pang mga kadahilanan. Ang mga pisikal na salik ay temperatura, radiation. Ang mga salik na kemikal ay ang pagkilos ng anumang kemikal sa mga protina: mga solvent, acids, alkalis, concentrated substance, at iba pa. Mga mekanikal na kadahilanan - pag-alog, presyon, pag-uunat, pag-twist, atbp.

Isipin mo! Tandaan!

1. Gamit ang kaalamang natamo sa pag-aaral ng biology ng halaman, ipaliwanag kung bakit mas marami ang carbohydrates sa mga organismo ng halaman kaysa sa mga hayop.

Dahil ang batayan ng buhay - ang nutrisyon ng halaman ay photosynthesis, ito ang proseso ng pagbuo ng mga kumplikadong organikong compound ng carbohydrates mula sa mas simpleng inorganic na carbon dioxide at tubig. Ang pangunahing karbohidrat na synthesize ng mga halaman para sa nutrisyon ng hangin ay glucose, maaari rin itong maging almirol.

2. Anong mga sakit ang maaaring humantong sa isang paglabag sa conversion ng carbohydrates sa katawan ng tao?

Ang regulasyon ng metabolismo ng carbohydrate ay pangunahing isinasagawa ng mga hormone at ng central nervous system. Ang mga glucocorticosteroids (cortisone, hydrocortisone) ay nagpapabagal sa rate ng transportasyon ng glucose sa mga selula ng tisyu, pinabilis ito ng insulin; Pinasisigla ng adrenaline ang proseso ng pagbuo ng asukal mula sa glycogen sa atay. Ang cerebral cortex ay gumaganap din ng isang tiyak na papel sa regulasyon ng metabolismo ng karbohidrat, dahil ang mga psychogenic na kadahilanan ay nagpapataas ng pagbuo ng asukal sa atay at nagiging sanhi ng hyperglycemia.

Ang estado ng metabolismo ng karbohidrat ay maaaring hatulan ng nilalaman ng asukal sa dugo (karaniwang 70-120 mg%). Sa isang pag-load ng asukal, ang halaga na ito ay tumataas, ngunit pagkatapos ay mabilis na umabot sa pamantayan. Ang mga karamdaman sa metabolismo ng karbohidrat ay nangyayari sa iba't ibang sakit. Kaya, sa kakulangan ng insulin, nangyayari ang diabetes mellitus.

Ang pagbawas sa aktibidad ng isa sa mga enzyme ng metabolismo ng karbohidrat - phosphorylase ng kalamnan - ay humahantong sa muscular dystrophy.

3. Ito ay kilala na kung walang protina sa diyeta, kahit na sa kabila ng sapat na caloric na nilalaman ng pagkain, ang paglago ay hihinto sa mga hayop, ang komposisyon ng mga pagbabago sa dugo at iba pang mga pathological phenomena ay nangyayari. Ano ang dahilan ng mga ganitong paglabag?

Mayroon lamang 20 iba't ibang uri ng mga amino acid sa katawan na may isang karaniwang plano sa istruktura, ngunit naiiba sa bawat isa sa istraktura ng radikal, bumubuo sila ng iba't ibang mga molekula ng protina kung hindi ka gumagamit ng mga protina, halimbawa, ang mga mahahalagang bagay na hindi maaaring mabuo sa katawan sa kanilang sarili, ngunit dapat kainin kasama ng pagkain . Kaya, kung walang mga protina, maraming mga molekula ng protina ay hindi maaaring mabuo sa loob ng katawan mismo at ang mga pathological na pagbabago ay hindi maaaring mangyari. Ang paglago ay kinokontrol ng paglaki ng mga selula ng buto, ang batayan ng anumang selula ay protina; Ang hemoglobin ay ang pangunahing protina sa dugo, na nagsisiguro sa transportasyon ng mga pangunahing gas sa katawan (oxygen, carbon dioxide).

4. Ipaliwanag ang mga paghihirap na bumangon sa panahon ng paglipat ng organ, batay sa kaalaman sa pagiging tiyak ng mga molekula ng protina sa bawat organismo.

Ang mga protina ay ang genetic na materyal, dahil naglalaman ang mga ito ng istraktura ng DNA at RNA ng katawan. Kaya, ang mga protina ay may mga genetic na katangian sa bawat organismo, ang impormasyon ng mga gene ay naka-encrypt sa kanila, ito ang kahirapan kapag naglilipat mula sa dayuhan (hindi nauugnay) na mga organismo, dahil mayroon silang iba't ibang mga gene, at samakatuwid ay mga protina.

Pangkalahatang katangian, istraktura at mga katangian ng carbohydrates.

Carbohydrates - Ito ay mga polyhydric alcohol na naglalaman, bilang karagdagan sa mga grupo ng alkohol, isang pangkat ng aldehyde o keto.

Depende sa uri ng grupo sa komposisyon ng molekula, ang mga aldoses at ketoses ay nakikilala.

Ang mga karbohidrat ay laganap sa kalikasan, lalo na sa mundo ng halaman, kung saan bumubuo sila ng 70-80% ng dry matter mass ng mga cell. Sa katawan ng hayop, ang mga ito ay halos 2% lamang ng timbang ng katawan, ngunit dito ang kanilang papel ay hindi gaanong mahalaga.

Ang mga karbohidrat ay maaaring maimbak bilang almirol sa mga halaman at glycogen sa mga hayop at tao. Ang mga reserbang ito ay ginagamit kung kinakailangan. Sa katawan ng tao, ang mga carbohydrate ay pangunahing idineposito sa atay at mga kalamnan, na siyang depot nito.

Sa iba pang mga bahagi ng organismo ng mas mataas na mga hayop at tao, ang mga carbohydrates ay nagkakahalaga ng 0.5% ng timbang ng katawan. Gayunpaman, ang mga karbohidrat ay may malaking kahalagahan para sa katawan. Ang mga sangkap na ito, kasama ang mga protina sa anyo mga proteoglycan pinagbabatayan ng connective tissue. Ang mga protina na naglalaman ng carbohydrate (glycoproteins at mucoproteins) ay isang mahalagang bahagi ng mucus ng katawan (proteksiyon, enveloping functions), plasma transport proteins at immunologically active compounds (group-specific blood substances). Ang bahagi ng carbohydrates ay gumaganap bilang isang "reserbang gasolina" para sa mga organismo ng enerhiya.

Mga function ng carbohydrates:

• Enerhiya - Ang carbohydrates ay isa sa mga pangunahing pinagmumulan ng enerhiya para sa katawan, na nagbibigay ng hindi bababa sa 60% ng mga gastos sa enerhiya. Para sa aktibidad ng utak, mga selula ng dugo, medulla ng mga bato, halos lahat ng enerhiya ay ibinibigay ng oksihenasyon ng glucose. Sa kumpletong pagkasira ng 1 g ng carbohydrates, 4.1 kcal/mol(17.15 kJ/mol) na enerhiya.

• Plastic Ang carbohydrates o ang kanilang mga derivatives ay matatagpuan sa lahat ng mga selula ng katawan. Ang mga ito ay bahagi ng mga biological membrane at organelles ng mga cell, lumahok sa pagbuo ng mga enzyme, nucleoproteins, atbp. Sa mga halaman, ang carbohydrates ay pangunahing nagsisilbing materyal na sumusuporta.

• Protective - Ang mga malapot na lihim (mucus) na itinago ng iba't ibang mga glandula ay mayaman sa carbohydrates o ang kanilang mga derivatives (mucopolysaccharides, atbp.). Pinoprotektahan nila ang mga panloob na dingding ng mga guwang na organo ng gastrointestinal tract, mga daanan ng hangin mula sa mekanikal at kemikal na mga impluwensya, ang pagtagos ng mga pathogenic microbes.

• Regulatoryo - Ang pagkain ng tao ay naglalaman ng isang malaking halaga ng hibla, ang magaspang na istraktura na nagiging sanhi ng mekanikal na pangangati ng mauhog lamad ng tiyan at bituka, kaya nakikilahok sa regulasyon ng pagkilos ng peristalsis.

• tiyak - Ang mga indibidwal na carbohydrates ay nagsasagawa ng mga espesyal na pag-andar sa katawan: sila ay kasangkot sa pagpapadaloy ng mga nerve impulses, ang pagbuo ng mga antibodies, tinitiyak ang pagtitiyak ng mga pangkat ng dugo, atbp.

Tinutukoy ng functional significance ng carbohydrates ang pangangailangang ibigay sa katawan ang mga nutrients na ito. Ang pang-araw-araw na pangangailangan para sa carbohydrates para sa isang tao ay nasa average na 400 - 450 g, na isinasaalang-alang ang edad, uri ng trabaho, kasarian at ilang iba pang mga kadahilanan.

elementong komposisyon. Ang mga carbohydrate ay binubuo ng mga sumusunod na elemento ng kemikal: carbon, hydrogen at oxygen. Karamihan sa mga carbohydrate ay may pangkalahatang formula na C n (H 2 O ) n. Ang mga carbohydrate ay mga compound na binubuo ng carbon at tubig, na siyang batayan ng kanilang pangalan. Gayunpaman, sa mga carbohydrates mayroong mga sangkap na hindi tumutugma sa formula sa itaas, halimbawa, rhamnose C 6 H 12 O 5, atbp. Kasabay nito, ang mga sangkap ay kilala na ang komposisyon ay tumutugma sa pangkalahatang formula ng carbohydrates, ngunit ginagawa nila. hindi nabibilang sa kanila sa mga tuntunin ng mga katangian (acetic acid C 2 H 12 O 2). Samakatuwid, ang pangalan na "carbohydrates" ay sa halip arbitrary at hindi palaging tumutugma sa kemikal na istraktura ng mga sangkap na ito.

Carbohydrates- Ito ay mga organikong sangkap na aldehydes o ketones ng polyhydric alcohols.

Monosaccharides

Monosaccharides - Ito ay mga polyhydric aliphatic alcohol na naglalaman sa kanilang komposisyon ng isang aldehyde group (aldoses) o isang keto group (ketoses).

Ang mga monosaccharides ay solid, mala-kristal na mga sangkap, natutunaw sa tubig at matamis sa lasa. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, madali silang na-oxidized, bilang isang resulta kung saan ang mga aldehyde alcohol ay na-convert sa mga acid, bilang isang resulta kung saan ang mga aldehyde alcohol ay na-convert sa mga acid, at sa pagbawas, sa mga kaukulang alkohol.

Mga kemikal na katangian ng monosaccharides :

• Oksihenasyon sa mono-, dicarboxylic at glycuronic acid;

• Pagbawi sa mga alkohol;

• Pagbubuo ng mga ester;

• Ang pagbuo ng glycosides;

• Pagbuburo: alkohol, lactic acid, citric acid at butyric.

Monosaccharides na hindi ma-hydrolyzed sa mas simpleng mga asukal. Ang uri ng monosaccharide ay depende sa haba ng hydrocarbon chain. Depende sa bilang ng mga carbon atoms, nahahati sila sa trioses, tetroses, pentoses, hexoses.

Mga triose: glyceraldehyde at dihydroxyacetone, sila ay mga intermediate na produkto ng pagkasira ng glucose at kasangkot sa synthesis ng mga taba. parehong triose ay maaaring makuha mula sa alkohol gliserol sa pamamagitan ng kanyang dehydrogenation o hydrogenation.

Tetroses: erythrosis - aktibong kasangkot sa mga proseso ng metabolic.

Pentoses: Ang ribose at deoxyribose ay mga bahagi ng mga nucleic acid, ang ribulose at xylulose ay mga intermediate na produkto ng glucose oxidation.

Hexoses: ang mga ito ay pinaka-malawak na kinakatawan sa mundo ng hayop at halaman at gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga metabolic na proseso. Kabilang dito ang glucose, galactose, fructose, atbp.

Glucose (asukal ng ubas) . Ito ang pangunahing carbohydrate sa mga halaman at hayop. Ang mahalagang papel ng glucose ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ito ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya, bumubuo ng batayan ng maraming oligo- at polysaccharides, at kasangkot sa pagpapanatili ng osmotic pressure. Ang transportasyon ng glucose sa mga cell ay kinokontrol sa maraming mga tisyu ng pancreatic hormone insulin. Sa cell, sa kurso ng mga multi-stage na reaksyon ng kemikal, ang glucose ay na-convert sa iba pang mga sangkap (ang mga intermediate na produkto na nabuo sa panahon ng pagkasira ng glucose ay ginagamit upang synthesize ang mga amino acid at taba), na sa huli ay na-oxidized sa carbon dioxide at tubig, habang naglalabas ng enerhiya na ginagamit ng katawan upang matiyak ang buhay. Ang antas ng glucose sa dugo ay karaniwang hinuhusgahan sa estado ng metabolismo ng carbohydrate sa katawan. Sa isang pagbaba sa antas ng glucose sa dugo o sa mataas na konsentrasyon nito at ang imposibilidad ng paggamit nito, tulad ng nangyayari sa diyabetis, ang pag-aantok ay nangyayari, ang pagkawala ng kamalayan (hypoglycemic coma) ay maaaring mangyari. Ang rate ng pagpasok ng glucose sa utak at mga tisyu ng atay ay hindi nakasalalay sa insulin at tinutukoy lamang ng konsentrasyon nito sa dugo. Ang mga tissue na ito ay tinatawag na insulin-independent. Kung wala ang insulin, hindi papasok ang glucose sa cell at hindi gagamitin bilang panggatong..

Galactose. Isang spatial isomer ng glucose, na nailalarawan sa lokasyon ng pangkat ng OH sa ikaapat na carbon atom. Ito ay bahagi ng lactose, ilang polysaccharides at glycolipids. Maaaring mag-isomerize ang Galactose sa glucose (sa atay, mammary gland).

Fructose (asukal sa prutas). Ito ay matatagpuan sa maraming dami sa mga halaman, lalo na sa mga prutas. Marami nito sa mga prutas, sugar beets, honey. Madaling nag-isomerize sa glucose. Ang pathway ng fructose breakdown ay mas maikli at mas masiglang pabor kaysa sa glucose. Hindi tulad ng glucose, maaari itong tumagos mula sa dugo patungo sa mga selula ng tisyu nang walang paglahok ng insulin. Para sa kadahilanang ito, ang fructose ay inirerekomenda bilang ang pinakaligtas na mapagkukunan ng carbohydrate para sa mga diabetic. Ang bahagi ng fructose ay pumapasok sa mga selula ng atay, na ginagawa itong mas maraming nalalaman na "gatong" - glucose, kaya ang fructose ay nagagawa ring pataasin ang mga antas ng asukal sa dugo, bagaman sa isang mas mababang lawak kaysa sa iba pang mga simpleng asukal.

Ayon sa istrukturang kemikal, ang glucose at galactose ay mga aldehyde alcohol, ang fructose ay isang keto alcohol. Ang mga pagkakaiba sa istruktura ng glucose at fructose ay nagpapakilala sa mga pagkakaiba at ilan sa kanilang mga katangian. Ang glucose ay nagpapanumbalik ng mga metal mula sa kanilang mga oxide, ang fructose ay walang katangiang ito. Ang fructose ay humigit-kumulang 2 beses na mas mabagal na hinihigop mula sa bituka kumpara sa glucose.

Kapag ang ikaanim na carbon atom sa molekula ng hexose ay na-oxidize, hexuronic (uronic) acids : mula sa glucose - glucuronic, mula sa galactose - galacturonic.

Glucuronic acid ay tumatagal ng isang aktibong bahagi sa metabolic proseso sa katawan, halimbawa, sa neutralisasyon ng mga nakakalason na produkto, ay bahagi ng mucopolysaccharides, atbp. Ang pag-andar nito ay na ito ay pinagsama sa organ na may mga sangkap na hindi gaanong natutunaw sa tubig. Bilang resulta, ang binder ay nagiging nalulusaw sa tubig at ilalabas sa ihi. Ang ruta ng paglabas na ito ay lalong mahalaga para sa tubig natutunaw na steroid hormones, ang kanilang mga produktong degradasyon, at para din sa paghihiwalay ng mga produktong degradasyon ng mga panggamot na sangkap. Nang walang pakikipag-ugnayan sa glucuronic acid, ang karagdagang pagkasira at pag-aalis ng mga pigment ng apdo mula sa katawan ay nagambala.

Ang mga monosaccharides ay maaaring magkaroon ng isang amino group .

Kapag ang hexose molecule ng OH group ng pangalawang carbon atom ay pinalitan ng isang amino group, ang mga amino sugars - hexosamine ay nabuo: glucosamine ay synthesize mula sa glucose, galactosamine ay synthesize mula sa galactose, na bahagi ng mga lamad ng cell at muco- polysaccharides kapwa sa libreng anyo at sa kumbinasyon ng acetic acid.

Mga asukal sa amino tinatawag na monosaccharides, naang lugar ng pangkat ng OH ay nagdadala ng isang amino group (- N H 2).

Ang mga amino sugar ay ang pinakamahalagang sangkap mga glycosaminoglycans.

Ang mga monosaccharides ay bumubuo ng mga ester . OH pangkat ng isang monosaccharide molecule; tulad ng anumang alkohol grupo, maaaring makipag-ugnayan sa acid. Sa intermediate palitanang mga sugar ester ay may malaking kahalagahan. Upang paganahinupang ma-metabolize, ang asukal ay dapat magingphosphoric eter. Sa kasong ito, ang mga terminal na carbon atoms ay phosphorylated. Para sa mga hexoses, ito ay C-1 at C-6, para sa pentoses, C-1 at C-5, atbp. SakitHigit sa dalawang pangkat ng OH ay hindi napapailalim sa phosphorylation. Samakatuwid, ang pangunahing papel ay nilalaro ng mono- at diphosphates ng mga asukal. Sa Pangalan Ang phosphorus ester ay karaniwang nagpapahiwatig ng posisyon ng ester bond.

Oligosaccharides

Oligosaccharides magkaroon ng dalawa o higit pa monosaccharide. Ang mga ito ay matatagpuan sa mga cell at biological fluid, parehong sa libreng anyo at kasama ng mga protina. Malaki ang kahalagahan ng disaccharides para sa katawan: sucrose, maltose, lactose, atbp. Ang mga carbohydrate na ito ay gumaganap ng isang function ng enerhiya. Ipinapalagay na, bilang bahagi ng mga selula, nakikilahok sila sa proseso ng "pagkilala" ng mga selula.

sucrose(beet o tubo ng asukal). Binubuo ng glucose at fructose molecules. Siya ay ay isang produktong gulay at ang pinakamahalagang sangkap masustansyang pagkain, ay may pinakamatamis na lasa kumpara sa iba pang disaccharides at glucose.

Ang nilalaman ng sucrose sa asukal ay 95%. Ang asukal ay mabilis na nasira sa gastrointestinal tract, ang glucose at fructose ay nasisipsip sa dugo at nagsisilbing pinagmumulan ng enerhiya at ang pinakamahalagang precursor ng glycogen at fats. Madalas itong tinutukoy bilang isang "empty calorie carrier" dahil ang asukal ay purong carbohydrate at hindi naglalaman ng iba pang nutrients tulad ng mga bitamina, mineral salts, halimbawa.

Lactose(asukal sa gatas) ay binubuo ng glucose at galactose, na na-synthesize sa mga glandula ng mammary sa panahon ng paggagatas. Sa gastrointestinal tract, ito ay nasira sa pamamagitan ng pagkilos ng enzyme lactase. Ang kakulangan ng enzyme na ito sa ilang mga tao ay humahantong sa hindi pagpaparaan sa gatas. Ang kakulangan ng enzyme na ito ay sinusunod sa humigit-kumulang 40% ng populasyon ng may sapat na gulang. Ang hindi natutunaw na lactose ay nagsisilbing isang magandang nutrient para sa bituka microflora. Kasabay nito, ang masaganang pagbuo ng gas ay posible, ang tiyan ay "mamaga". Sa fermented milk products, karamihan sa lactose ay fermented sa lactic acid, kaya ang mga taong may lactase deficiency ay maaaring tiisin ang fermented milk products nang walang hindi kasiya-siyang kahihinatnan. Bilang karagdagan, ang lactic acid bacteria sa fermented milk products ay pumipigil sa aktibidad ng bituka microflora at binabawasan ang masamang epekto ng lactose.

Maltose binubuo ng dalawa mga molekula ng glucose at ito ang pangunahing bahagi ng istruktura ng starch at glycogen.

Mga polysaccharides

Mga polysaccharides - mataas na molekular na timbang na carbohydrates, binubuo ng isang malaking bilang ng mga monosaccharides. Mayroon silang hydrophilic properties at bumubuo ng mga colloidal solution kapag natunaw sa tubig.

Ang polysaccharides ay nahahati sa homo- at gete roposaccharides.

Homopolysaccharides. Naglalaman ng monosaccharides isang uri lamang. Gak, starch at glycogen fasting swarms lamang mula sa glucose molecules, inulin - fructose. Ang homopolysaccharides ay may mataas na sanga istraktura at pinaghalong dalawa polimer - amylose at amylopectin. Ang amylose ay binubuo ng 60-300 glucose residues na konektado chain sa pamamagitan ng oxygen bridge, nabuo sa pagitan ng unang carbon atom ng isang molekula at ang ikaapat na carbon atom ng isa pa (bond 1,4).

amylose natutunaw sa mainit na tubig at nagbibigay ng asul na kulay na may yodo.

amylopectin - isang branched polymer na binubuo ng parehong mga tuwid na chain (bond 1,4) at branched chain, na nabuo dahil sa mga bono sa pagitan ng unang carbon atom ng isang glucose molecule at ang ikaanim na carbon atom ng isa pa sa tulong ng oxygen bridge (bond 1,6).

Mga kinatawan ng homopolysaccharides ay starch, fiber at glycogen.

almirol(halaman polysaccharide)- binubuo ng ilang libong glucose residues, 10-20% nito ay kinakatawan ng amylose, at 80-90% ng amylopectin. Ang starch ay hindi matutunaw sa malamig na tubig, ngunit sa mainit na tubig ito ay bumubuo ng isang koloidal na solusyon, na karaniwang tinatawag na starch paste. Ang starch ay bumubuo ng hanggang 80% ng carbohydrates na natupok sa pagkain. Ang pinagmumulan ng almirol ay mga produktong gulay, pangunahin ang mga cereal: mga cereal, harina, tinapay, at patatas. Ang mga cereal ay naglalaman ng pinakamaraming almirol (mula sa 60% sa bakwit (kernel) at hanggang 70% sa bigas).

Selulusa, o selulusa,- ang pinakakaraniwang carbohydrate ng halaman sa lupa, na nabuo sa halagang humigit-kumulang 50 kg bawat naninirahan sa Earth. Ang cellulose ay isang linear polysaccharide na binubuo ng 1000 o higit pang glucose residues. Sa katawan, ang hibla ay kasangkot sa pag-activate ng motility ng tiyan at bituka, pinasisigla ang pagtatago ng mga digestive juice, at lumilikha ng pakiramdam ng pagkabusog.

Glycogen(almirol ng hayop) ay ang pangunahing imbakan ng carbohydrate ng katawan ng tao. Binubuo ito ng humigit-kumulang 30,000 mga residu ng glucose, na bumubuo ng isang branched na istraktura. Sa pinakamaraming halaga, ang glycogen ay naipon sa atay at kalamnan tissue, kabilang ang kalamnan ng puso. Ang function ng muscle glycogen ay na ito ay isang madaling magagamit na mapagkukunan ng glucose na ginagamit sa mga proseso ng enerhiya sa mismong kalamnan. Ang liver glycogen ay ginagamit upang mapanatili ang physiological blood glucose concentrations, pangunahin sa pagitan ng mga pagkain. Pagkatapos ng 12-18 oras pagkatapos ng pagkain, ang tindahan ng glycogen sa atay ay halos ganap na maubos. Ang nilalaman ng glycogen ng kalamnan ay kapansin-pansing bumababa lamang pagkatapos ng matagal at mabigat na pisikal na gawain. Sa kakulangan ng glucose, mabilis itong nasira at ibinabalik ang normal na antas nito sa dugo. Sa mga cell, ang glycogen ay nauugnay sa cytoplasmic protein at bahagyang may intracellular membranes.

Heteropolysaccharides (glycosaminoglycans o mucopolysaccharides) (ang prefix na "muco-" ay nagpapahiwatig na ang mga ito ay unang nakuha mula sa mucin). Binubuo ang mga ito ng iba't ibang uri ng monosaccharides (glucose, galactose) at ang kanilang mga derivatives (amino sugars, hexuronic acids). Ang iba pang mga sangkap ay natagpuan din sa kanilang komposisyon: nitrogenous bases, organic acids at ilang iba pa.

Glycosaminoglycans ay mala-jelly, malagkit na mga sangkap. Nagsasagawa sila ng iba't ibang mga function, kabilang ang structural, protective, regulatory, atbp. Ang mga glycosaminoglycans, halimbawa, ay bumubuo sa karamihan ng intercellular substance ng mga tissue, ay bahagi ng balat, cartilage, synovial fluid, at vitreous body ng mata. Sa katawan, sila ay matatagpuan sa kumbinasyon ng mga protina (proteoglycans at glycoproteins) at taba (glycolipids), kung saan ang polysaccharides ay account para sa bulk ng molekula (hanggang sa 90% o higit pa). Ang mga sumusunod ay mahalaga para sa katawan.

Hyaluronic acid- ang pangunahing bahagi ng intercellular substance, isang uri ng "biological cement" na nag-uugnay sa mga cell, na pinupuno ang buong intercellular space. Ito rin ay gumaganap bilang isang biological filter na kumukuha ng mga mikrobyo at pinipigilan ang kanilang pagtagos sa cell, at kasangkot sa pagpapalitan ng tubig sa katawan.

Dapat tandaan na ang hyaluronic acid ay nabubulok sa ilalim ng pagkilos ng isang tiyak na enzyme hyaluronidase. Sa kasong ito, ang istraktura ng intercellular substance ay nabalisa, ang "mga bitak" ay nabuo sa komposisyon nito, na humahantong sa isang pagtaas sa pagkamatagusin nito sa tubig at iba pang mga sangkap. Ito ay mahalaga sa proseso ng pagpapabunga ng itlog sa pamamagitan ng spermatozoa, na mayaman sa enzyme na ito. Ang ilang bakterya ay naglalaman din ng hyaluronidase, na lubos na nagpapadali sa kanilang pagtagos sa cell.

X ondroitin sulfates- chondroitin sulfuric acids, nagsisilbing mga istrukturang bahagi ng cartilage, ligaments, heart valves, umbilical cord, atbp. Nag-aambag sila sa pagtitiwalag ng calcium sa mga buto.

Heparin ay nabuo sa mga mast cell, na matatagpuan sa mga baga, atay at iba pang mga organo, at inilabas ng mga ito sa dugo at intercellular na kapaligiran. Sa dugo, ito ay nagbubuklod sa mga protina at pinipigilan ang pamumuo ng dugo, na kumikilos bilang isang anticoagulant. Bilang karagdagan, ang heparin ay may anti-inflammatory effect, nakakaapekto sa pagpapalitan ng potassium at sodium, at gumaganap ng isang antihypoxic function.

Ang isang espesyal na grupo ng mga glycosaminoglycans ay mga compound na naglalaman ng mga neuraminic acid at carbohydrate derivatives. Ang mga compound ng neuraminic acid na may acetic acid ay tinatawag na mga opal acid. Ang mga ito ay matatagpuan sa mga lamad ng cell, laway at iba pang mga biological fluid.

Ang mga carbohydrate ay mga organikong compound na binubuo ng carbon at oxygen. May mga simpleng carbohydrates, o monosaccharides, tulad ng glucose, at complex, o polysaccharides, na nahahati sa mas mababa, na naglalaman ng ilang simpleng carbohydrate residues, tulad ng disaccharides, at mas mataas, na may napakalaking molekula ng maraming simpleng carbohydrate residues. Sa mga organismo ng hayop, ang nilalaman ng carbohydrate ay humigit-kumulang 2% dry weight.

Ang average na pang-araw-araw na pangangailangan ng isang may sapat na gulang sa carbohydrates ay 500 g, at may masinsinang muscular work - 700-1000 g.

Ang dami ng carbohydrates bawat araw ay dapat na 60% sa timbang, at 56% sa timbang ng kabuuang halaga ng pagkain.

Ang glucose ay nakapaloob sa dugo, kung saan ang halaga nito ay pinananatili sa isang pare-parehong antas (0.1-0.12%). Pagkatapos ng pagsipsip sa bituka, ang mga monosaccharides ay inihahatid ng dugo kung saan nagaganap ang synthesis ng glycogen mula sa monosaccharides, na bahagi ng cytoplasm. Ang mga tindahan ng glycogen ay pangunahing nakaimbak sa mga kalamnan at sa atay.

Ang kabuuang halaga ng glycogen sa katawan ng isang taong tumitimbang ng 70 kg ay humigit-kumulang 375 g, kung saan 245 g ay nakapaloob sa mga kalamnan, 110 g (hanggang 150 g) sa atay, 20 g sa dugo at iba pang likido sa katawan . Sa katawan ng isang sinanay na tao, ang glycogen ay 40 -50% higit pa kaysa hindi sanay.

Ang carbohydrates ay ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa buhay at gawain ng katawan.

Sa katawan, sa ilalim ng oxygen-free (anaerobic) na mga kondisyon, ang carbohydrates ay nasira sa lactic acid, na naglalabas ng enerhiya. Ang prosesong ito ay tinatawag na glycolysis. Sa pakikilahok ng oxygen (aerobic na kondisyon), nahahati sila sa carbon dioxide at, habang naglalabas ng mas maraming enerhiya. Ang malaking biological na kahalagahan ay ang anaerobic breakdown ng carbohydrates na may partisipasyon ng phosphoric acid - phosphorylation.

Ang phosphorylation ng glucose ay nangyayari sa atay na may pakikilahok ng mga enzyme. Ang pinagmumulan ng glucose ay maaaring mga amino acid at taba. Sa atay, mula sa pre-phosphorylated glucose, ang malalaking molekula ng polysaccharide, glycogen, ay nabuo. Ang halaga ng glycogen sa atay ng tao ay nakasalalay sa likas na katangian ng nutrisyon at aktibidad ng kalamnan. Sa pakikilahok ng iba pang mga enzyme sa atay, ang glycogen ay nasira sa glucose - pagbuo ng asukal. Ang pagkasira ng glycogen sa atay at skeletal na kalamnan sa panahon ng pag-aayuno at muscular work ay sinamahan ng sabay-sabay na synthesis ng glycogen. Ang glucose, na nabuo sa atay, ay pumapasok at inihahatid kasama nito sa lahat ng mga selula at tisyu.

Ang isang maliit na bahagi lamang ng mga protina at taba ay naglalabas ng enerhiya sa proseso ng desmolytic breakdown at, samakatuwid, ay nagsisilbing isang direktang mapagkukunan ng enerhiya. Ang isang makabuluhang bahagi ng mga protina at taba, kahit na bago ang kumpletong pagkawatak-watak, ay unang na-convert sa mga carbohydrate sa mga kalamnan. Bilang karagdagan, mula sa digestive canal, ang mga produkto ng hydrolysis ng mga protina at taba ay pumapasok sa atay, kung saan ang mga amino acid at taba ay na-convert sa glucose. Ang prosesong ito ay tinutukoy bilang gluconeogenesis. Ang pangunahing pinagmumulan ng pagbuo ng glucose sa atay ay glycogen, isang mas maliit na bahagi ng glucose ay nakuha sa pamamagitan ng gluconeogenesis, kung saan ang pagbuo ng mga katawan ng ketone ay naantala. Kaya, ang metabolismo ng karbohidrat ay makabuluhang nakakaapekto sa metabolismo, at tubig.

Kapag ang pagkonsumo ng glucose sa pamamagitan ng pagtatrabaho ng mga kalamnan ay tumaas ng 5-8 beses, ang glycogen ay nabuo sa atay mula sa mga taba at protina.

Hindi tulad ng mga protina at taba, ang mga karbohidrat ay madaling masira, kaya mabilis silang pinakilos ng katawan sa mataas na gastos sa enerhiya (trabaho ng kalamnan, damdamin ng sakit, takot, galit, atbp.). Ang pagkasira ng carbohydrates ay nagpapanatili sa katawan na matatag at ito ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa mga kalamnan. Ang mga karbohidrat ay mahalaga para sa normal na paggana ng nervous system. Ang pagbaba sa asukal sa dugo ay humahantong sa pagbaba sa temperatura ng katawan, panghihina at pagkapagod ng mga kalamnan, at mga karamdaman sa aktibidad ng nerbiyos.

Sa mga tisyu, isang napakaliit na bahagi lamang ng glucose na inihatid ng dugo ang ginagamit sa pagpapalabas ng enerhiya. Ang pangunahing pinagmumulan ng metabolismo ng karbohidrat sa mga tisyu ay glycogen, na dating synthesize mula sa glucose.

Sa panahon ng trabaho ng mga kalamnan - ang pangunahing mga mamimili ng carbohydrates - ang mga reserbang glycogen sa kanila ay ginagamit, at pagkatapos lamang na ang mga reserbang ito ay ganap na naubos, ang direktang paggamit ng glucose na inihatid sa mga kalamnan ng dugo ay nagsisimula. Kumokonsumo ito ng glucose, na nabuo mula sa mga tindahan ng glycogen sa atay. Pagkatapos ng trabaho, ang mga kalamnan ay nag-renew ng kanilang supply ng glycogen, synthesizing ito mula sa glucose ng dugo, at ang atay - dahil sa hinihigop na monosaccharides sa digestive tract at ang pagkasira ng mga protina at taba.

Halimbawa, na may pagtaas ng glucose sa dugo sa itaas ng 0.15-0.16% dahil sa masaganang nilalaman nito sa pagkain, na tinutukoy bilang hyperglycemia ng pagkain, ito ay pinalabas mula sa katawan na may ihi - glycosuria.

Sa kabilang banda, kahit na may matagal na pag-aayuno, ang antas ng glucose sa dugo ay hindi bumababa, dahil ang glucose ay pumapasok sa dugo mula sa mga tisyu sa panahon ng pagkasira ng glycogen sa kanila.

Maikling paglalarawan ng komposisyon, istraktura at ekolohikal na papel ng carbohydrates

Ang carbohydrates ay mga organikong sangkap na binubuo ng carbon, hydrogen at oxygen, na mayroong pangkalahatang formula na C n (H 2 O) m (para sa karamihan ng mga sangkap na ito).

Ang halaga ng n ay maaaring katumbas ng m (para sa monosaccharides), o mas malaki kaysa dito (para sa iba pang mga klase ng carbohydrates). Ang pangkalahatang formula sa itaas ay hindi tumutugma sa deoxyribose.

Ang mga karbohidrat ay nahahati sa monosaccharides, di (oligo) saccharides at polysaccharides. Nasa ibaba ang isang maikling paglalarawan ng mga indibidwal na kinatawan ng bawat klase ng carbohydrates.

Maikling paglalarawan ng monosaccharides

Ang mga monosaccharides ay mga carbohydrate na ang pangkalahatang formula ay C n (H 2 O) n (ang exception ay deoxyribose).

Mga pag-uuri ng monosaccharides

Ang mga monosaccharides ay isang medyo malawak at kumplikadong grupo ng mga compound, kaya mayroon silang isang kumplikadong pag-uuri ayon sa iba't ibang pamantayan:

1) ayon sa bilang ng carbon na nakapaloob sa isang monosaccharide molecule, tetroses, pentoses, hexoses, heptoses ay nakikilala; Ang mga pentose at hexoses ay ang pinakamalaking praktikal na kahalagahan;

2) ayon sa mga functional na grupo, ang monosaccharides ay nahahati sa ketoses at aldoses;

3) ayon sa bilang ng mga atomo na nakapaloob sa cyclic monosaccharide molecule, ang mga pyranoses (naglalaman ng 6 atoms) at furanoses (naglalaman ng 5 atoms) ay nakikilala;

4) batay sa spatial na pag-aayos ng "glucosidic" hydroxide (ang hydroxide na ito ay nakuha sa pamamagitan ng paglakip ng isang hydrogen atom sa oxygen ng carbonyl group), ang mga monosaccharides ay nahahati sa alpha at beta form. Tingnan natin ang ilan sa pinakamahalagang monosaccharides na may pinakamalaking biological at ekolohikal na kahalagahan sa kalikasan.

Maikling paglalarawan ng pentoses

Ang mga pentose ay monosaccharides, ang molekula nito ay naglalaman ng 5 carbon atoms. Ang mga substance na ito ay maaaring parehong open-chain at cyclic, aldoses at ketoses, alpha at beta compounds. Kabilang sa mga ito, ang ribose at deoxyribose ay ang pinaka-praktikal na kahalagahan.

Ribose formula sa pangkalahatang anyo C 5 H 10 O 5. Ang Ribose ay isa sa mga sangkap kung saan na-synthesize ang ribonucleotides, kung saan ang iba't ibang mga ribonucleic acid (RNA) ay kasunod na nakuha. Samakatuwid, ang furanose (5-membered) na alpha form ng ribose ay pinakamahalaga (sa mga formula, ang RNA ay inilalarawan sa anyo ng isang regular na pentagon).

Ang formula ng deoxyribose sa pangkalahatang anyo ay C 5 H 10 O 4. Ang deoxyribose ay isa sa mga sangkap kung saan ang deoxyribonucleotides ay na-synthesize sa mga organismo; ang huli ay ang panimulang materyales para sa synthesis ng deoxyribonucleic acids (DNA). Samakatuwid, ang cyclic alpha form ng deoxyribose, na walang hydroxide sa pangalawang carbon atom sa cycle, ay pinakamahalaga.

Ang mga open-chain na anyo ng ribose at deoxyribose ay aldoses, ibig sabihin, naglalaman sila ng 4 (3) hydroxide group at isang aldehyde group. Sa kumpletong pagkasira ng mga nucleic acid, ang ribose at deoxyribose ay na-oxidized sa carbon dioxide at tubig; Ang prosesong ito ay sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya.

Maikling paglalarawan ng hexoses

Ang mga hexoses ay monosaccharides na ang mga molekula ay naglalaman ng anim na carbon atoms. Ang pangkalahatang formula ng hexoses ay C 6 (H 2 O) 6 o C 6 H 12 O 6. Ang lahat ng mga uri ng hexoses ay mga isomer na naaayon sa formula sa itaas. Sa mga hexoses, mayroong mga ketoses, at aldoses, at mga alpha at beta na anyo ng mga molekula, open-chain at cyclic forms, pyranose at furanose cyclic forms ng molecules. Ang pinakamahalaga sa kalikasan ay ang glucose at fructose, na maikling tinalakay sa ibaba.

1. Glucose. Tulad ng anumang hexose, mayroon itong pangkalahatang formula C 6 H 12 O 6 . Ito ay kabilang sa mga aldoses, ibig sabihin, naglalaman ito ng isang aldehyde functional group at 5 hydroxide group (katangian ng mga alkohol), samakatuwid, ang glucose ay isang polyatomic aldehyde alcohol (ang mga grupong ito ay nakapaloob sa isang open-chain form, ang aldehyde group ay wala sa cyclic form, dahil ito ay nagiging hydroxide isang pangkat na tinatawag na "glucosidic hydroxide"). Ang cyclic form ay maaaring alinman sa limang miyembro (furanose) o anim na miyembro (pyranose). Ang pinakamahalaga sa kalikasan ay ang pyranose form ng glucose molecule. Ang cyclic pyranose at furanose form ay maaaring alpha o beta, depende sa lokasyon ng glucosidic hydroxide na may kaugnayan sa iba pang mga hydroxide group sa molekula.

Ayon sa pisikal na katangian nito, ang glucose ay isang puting mala-kristal na solid na may matamis na lasa (ang intensity ng lasa na ito ay katulad ng sucrose), lubos na natutunaw sa tubig at may kakayahang bumuo ng mga supersaturated na solusyon ("syrups"). Dahil ang molekula ng glucose ay naglalaman ng mga asymmetric na carbon atoms (i.e., mga atom na konektado sa apat na magkakaibang mga radical), ang mga solusyon sa glucose ay may optical na aktibidad, samakatuwid, ang D-glucose at L-glucose ay nakikilala, na may iba't ibang biological na aktibidad.

Mula sa isang biological na pananaw, ang kakayahan ng glucose na madaling mag-oxidize ayon sa pamamaraan ay pinakamahalaga:

С 6 Н 12 O 6 (glucose) → (intermediate stages) → 6SO 2 + 6Н 2 O.

Ang glucose ay isang biologically important compound, dahil ito ay ginagamit ng katawan sa pamamagitan ng oxidation nito bilang isang unibersal na nutrient at isang madaling ma-access na mapagkukunan ng enerhiya.

2. Fructose. Ito ay ketosis, ang pangkalahatang formula nito ay C 6 H 12 O 6, iyon ay, ito ay isang isomer ng glucose, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng open-chain at cyclic forms. Ang pinakamahalaga ay beta-B-fructofuranose o beta-fructose para sa maikli. Ang sucrose ay ginawa mula sa beta-fructose at alpha-glucose. Sa ilang mga kundisyon, ang fructose ay maaaring maging glucose sa panahon ng reaksyon ng isomerization. Ang fructose ay katulad sa mga pisikal na katangian ng glucose, ngunit mas matamis kaysa dito.

Maikling paglalarawan ng disaccharides

Ang disaccharides ay mga produkto ng reaksyon ng dicondensation ng pareho o magkakaibang mga molekula ng monosaccharides.

Ang disaccharides ay isa sa mga uri ng oligosaccharides (isang maliit na bilang ng mga molekula ng monosaccharide (pareho o iba) ay kasangkot sa pagbuo ng kanilang mga molekula.

Ang pinakamahalagang kinatawan ng disaccharides ay sucrose (beet o cane sugar). Ang Sucrose ay isang produkto ng interaksyon ng alpha-D-glucopyranose (alpha-glucose) at beta-D-fructofuranose (beta-fructose). Ang pangkalahatang formula nito ay C 12 H 22 O 11. Ang Sucrose ay isa sa maraming isomer ng disaccharides.

Ito ay isang puting mala-kristal na substansiya na umiiral sa iba't ibang mga estado: magaspang na butil ("mga ulo ng asukal"), pinong kristal (butil-butil na asukal), amorphous (powdered sugar). Mahusay itong natutunaw sa tubig, lalo na sa mainit na tubig (kumpara sa mainit na tubig, ang solubility ng sucrose sa malamig na tubig ay medyo mababa), kaya ang sucrose ay nagagawang bumuo ng "supersaturated solutions" - mga syrup na maaaring "candied", i.e., fine- nabuo ang mga kristal na suspensyon. Ang mga konsentradong solusyon ng sucrose ay nagagawang bumuo ng mga espesyal na malasalamin na sistema - karamelo, na ginagamit ng mga tao upang makakuha ng ilang uri ng matamis. Ang Sucrose ay isang matamis na sangkap, ngunit ang intensity ng matamis na lasa ay mas mababa kaysa sa fructose.

Ang pinakamahalagang pag-aari ng kemikal ng sucrose ay ang kakayahang mag-hydrolyze, kung saan nabuo ang alpha-glucose at beta-fructose, na pumapasok sa mga reaksyon ng metabolismo ng karbohidrat.

Para sa mga tao, ang sucrose ay isa sa pinakamahalagang produkto ng pagkain, dahil ito ay pinagmumulan ng glucose. Gayunpaman, ang labis na pagkonsumo ng sucrose ay nakakapinsala, dahil ito ay humahantong sa isang paglabag sa metabolismo ng karbohidrat, na sinamahan ng paglitaw ng mga sakit: diabetes, sakit sa ngipin, labis na katabaan.

Pangkalahatang katangian ng polysaccharides

Ang polysaccharides ay tinatawag na natural polymers, na mga produkto ng reaksyon ng polycondensation ng monosaccharides. Bilang monomer para sa pagbuo ng polysaccharides, pentoses, hexoses at iba pang monosaccharides ay maaaring gamitin. Sa mga praktikal na termino, ang mga produktong hexose polycondensation ay pinakamahalaga. Ang polysaccharides ay kilala rin, ang mga molekula nito ay naglalaman ng mga atomo ng nitrogen, tulad ng chitin.

Ang hexose-based polysaccharides ay may pangkalahatang formula (C 6 H 10 O 5)n. Ang mga ito ay hindi matutunaw sa tubig, habang ang ilan sa mga ito ay nakakagawa ng mga colloidal na solusyon. Ang pinakamahalaga sa mga polysaccharides na ito ay ang iba't ibang uri ng mga starch ng gulay at hayop (ang huli ay tinatawag na glycogens), pati na rin ang mga varieties ng cellulose (fiber).

Pangkalahatang katangian ng mga katangian at ekolohikal na papel ng almirol

Ang starch ay isang polysaccharide na produkto ng polycondensation reaction ng alpha-glucose (alpha-D-glucopyranose). Sa pamamagitan ng pinagmulan, ang mga starch ng gulay at hayop ay nakikilala. Ang mga starch ng hayop ay tinatawag na glycogens. Bagaman, sa pangkalahatan, ang mga molekula ng almirol ay may isang karaniwang istraktura, ang parehong komposisyon, ngunit ang mga indibidwal na katangian ng almirol na nakuha mula sa iba't ibang mga halaman ay naiiba. Kaya, iba ang potato starch sa corn starch, atbp. Ngunit lahat ng uri ng starch ay may mga karaniwang katangian. Ang mga ito ay solid, puti, makinis na mala-kristal o amorphous na mga sangkap, "malutong" sa pagpindot, hindi matutunaw sa tubig, ngunit sa mainit na tubig nagagawa nilang bumuo ng mga colloidal na solusyon na nagpapanatili ng kanilang katatagan kahit na pinalamig. Ang almirol ay bumubuo ng parehong sols (halimbawa, likidong halaya) at mga gel (halimbawa, ang halaya na inihanda na may mataas na nilalaman ng almirol ay isang gelatinous mass na maaaring i-cut gamit ang isang kutsilyo).

Ang kakayahan ng almirol na bumuo ng mga colloidal na solusyon ay nauugnay sa globularity ng mga molekula nito (ang molekula ay, kumbaga, pinagsama sa isang bola). Sa pakikipag-ugnay sa mainit o mainit na tubig, ang mga molekula ng tubig ay tumagos sa pagitan ng mga pagliko ng mga molekula ng starch, ang molekula ay tumataas sa dami at ang density ng sangkap ay bumababa, na humahantong sa paglipat ng mga molekula ng almirol sa isang mobile na estado na katangian ng mga koloidal na sistema. Ang pangkalahatang formula ng starch ay: (C 6 H 10 O 5) n, ang mga molekula ng sangkap na ito ay may dalawang uri, ang isa ay tinatawag na amylose (walang mga side chain sa molekula na ito), at ang isa ay amylopectin (ang ang mga molekula ay may mga side chain kung saan ang koneksyon ay nangyayari sa pamamagitan ng 1 - 6 carbon atoms sa pamamagitan ng isang oxygen bridge).

Ang pinakamahalagang katangian ng kemikal na tumutukoy sa biological at ekolohikal na papel ng starch ay ang kakayahang sumailalim sa hydrolysis, sa huli ay bumubuo ng alinman sa disaccharide maltose o alpha-glucose (ito ang huling produkto ng starch hydrolysis):

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6 (alpha-glucose).

Ang proseso ay nagaganap sa mga organismo sa ilalim ng pagkilos ng isang buong pangkat ng mga enzyme. Dahil sa prosesong ito, ang katawan ay pinayaman ng glucose - ang pinakamahalagang nutrient compound.

Ang isang husay na reaksyon sa almirol ay ang pakikipag-ugnayan nito sa yodo, kung saan nangyayari ang isang pulang-lila na kulay. Ang reaksyong ito ay ginagamit upang makita ang almirol sa iba't ibang mga sistema.

Ang biological at ecological na papel ng starch ay medyo malaki. Ito ay isa sa pinakamahalagang compound ng imbakan sa mga organismo ng halaman, halimbawa, sa mga halaman ng pamilya ng cereal. Para sa mga hayop, ang almirol ay ang pinakamahalagang trophic substance.

Maikling paglalarawan ng mga katangian at ekolohikal at biyolohikal na papel ng selulusa (hibla)

Ang cellulose (fiber) ay isang polysaccharide, na isang produkto ng polycondensation reaction ng beta-glucose (beta-D-glucopyranose). Ang pangkalahatang formula nito ay (C 6 H 10 O 5) n. Hindi tulad ng almirol, ang mga molekula ng selulusa ay mahigpit na linear at may fibrillar ("filamentous") na istraktura. Ang pagkakaiba sa mga istruktura ng mga molekula ng starch at selulusa ay nagpapaliwanag ng pagkakaiba sa kanilang mga tungkuling biyolohikal at ekolohikal. Ang cellulose ay hindi isang reserba o isang trophic substance, dahil hindi ito natutunaw ng karamihan sa mga organismo (maliban sa ilang uri ng bakterya na maaaring mag-hydrolyze ng cellulose at mag-assimilate ng beta-glucose). Ang selulusa ay hindi kayang bumuo ng mga colloidal na solusyon, ngunit maaari itong bumuo ng mekanikal na malakas na filamentous na mga istruktura na nagbibigay ng proteksyon para sa mga indibidwal na organelle ng cell at ang mekanikal na lakas ng iba't ibang mga tisyu ng halaman. Tulad ng starch, ang cellulose ay na-hydrolyzed sa ilalim ng ilang mga kundisyon, at ang huling produkto ng hydrolysis nito ay beta-glucose (beta-D-glucopyranose). Sa likas na katangian, ang papel ng prosesong ito ay medyo maliit (ngunit pinapayagan nito ang biosphere na "mag-assimilate" ng selulusa).

(C 6 H 10 O 5) n (fiber) + n (H 2 O) → n (C 6 H 12 O 6) (beta-glucose o beta-D-glucopyranose) (na may hindi kumpletong hydrolysis ng fiber, ang pagbuo ng posible ang isang natutunaw na disaccharide - cellobiose).

Sa ilalim ng mga natural na kondisyon, ang hibla (pagkatapos ng pagkamatay ng mga halaman) ay sumasailalim sa agnas, bilang isang resulta kung saan ang pagbuo ng iba't ibang mga compound ay posible. Dahil sa prosesong ito, ang humus (isang organikong bahagi ng lupa), ang iba't ibang uri ng karbon ay nabuo (ang langis at karbon ay nabuo mula sa mga patay na labi ng iba't ibang mga organismo ng hayop at halaman sa kawalan, ibig sabihin, sa ilalim ng anaerobic na mga kondisyon, ang buong complex ng mga organikong sangkap ay kasangkot sa kanilang pagbuo, kabilang ang mga karbohidrat).

Ang ekolohikal at biyolohikal na papel ng hibla ay ito ay: a) proteksiyon; b) mekanikal; c) isang formative compound (para sa ilang bakterya ito ay gumaganap ng isang trophic function). Ang mga patay na labi ng mga organismo ng halaman ay isang substrate para sa ilang mga organismo - mga insekto, fungi, iba't ibang mga microorganism.

Maikling paglalarawan ng ekolohikal at biyolohikal na papel ng carbohydrates

Ang pagbubuod ng materyal sa itaas na may kaugnayan sa mga katangian ng carbohydrates, maaari nating iguhit ang mga sumusunod na konklusyon tungkol sa kanilang ekolohikal at biyolohikal na papel.

1. Gumagawa sila ng isang function ng gusali kapwa sa mga cell at sa katawan sa kabuuan dahil sa katotohanan na sila ay bahagi ng mga istruktura na bumubuo ng mga cell at tissue (ito ay totoo lalo na para sa mga halaman at fungi), halimbawa, mga lamad ng cell, iba't ibang mga lamad, atbp. Bilang karagdagan, ang mga karbohidrat ay kasangkot sa pagbuo ng mga biologically na kinakailangang sangkap na bumubuo ng isang bilang ng mga istruktura, halimbawa, sa pagbuo ng mga nucleic acid na bumubuo sa batayan ng mga chromosome; carbohydrates ay bahagi ng kumplikadong mga protina - glycoproteins, na kung saan ay partikular na kahalagahan sa pagbuo ng mga cellular na istruktura at intercellular substance.

2. Ang pinakamahalagang pag-andar ng carbohydrates ay ang trophic function, na binubuo sa katotohanan na marami sa kanila ay mga produktong pagkain ng mga heterotrophic na organismo (glucose, fructose, starch, sucrose, maltose, lactose, atbp.). Ang mga sangkap na ito, kasama ng iba pang mga compound, ay bumubuo ng mga produktong pagkain na ginagamit ng mga tao (iba't ibang mga cereal; mga prutas at buto ng mga indibidwal na halaman, na kinabibilangan ng mga karbohidrat sa kanilang komposisyon, ay pagkain para sa mga ibon, at mga monosaccharides, na pumapasok sa isang cycle ng iba't ibang mga pagbabago, nag-aambag. sa pagbuo ng parehong kanilang sariling carbohydrates, katangian para sa isang partikular na organismo, at iba pang mga organo-biochemical compound (taba, amino acids (ngunit hindi ang kanilang mga protina), nucleic acid, atbp.).

3. Ang mga karbohidrat ay nailalarawan din ng isang function ng enerhiya, na binubuo sa katotohanan na ang mga monosaccharides (sa partikular na glucose) ay madaling na-oxidized sa mga organismo (ang huling produkto ng oksihenasyon ay CO 2 at H 2 O), habang ang isang malaking halaga ng enerhiya ay pinakawalan, sinamahan ng synthesis ng ATP.

4. Mayroon din silang proteksiyon na function, na binubuo sa katotohanan na ang mga istruktura (at ilang mga organelles sa cell) ay nagmumula sa mga carbohydrate na nagpoprotekta sa alinman sa cell o sa katawan sa kabuuan mula sa iba't ibang pinsala, kabilang ang mga mekanikal (halimbawa, chitinous cover ng mga insekto na bumubuo sa panlabas na balangkas, mga lamad ng cell ng mga halaman at maraming fungi, kabilang ang selulusa, atbp.).

5. Ang isang mahalagang papel ay ginagampanan ng mekanikal at paghubog ng mga function ng carbohydrates, na kung saan ay ang kakayahan ng mga istruktura na nabuo alinman sa pamamagitan ng carbohydrates o kasama ng iba pang mga compound upang bigyan ang katawan ng isang tiyak na hugis at gawin silang mekanikal na malakas; kaya, ang mga cell lamad ng mekanikal na tisyu at mga sisidlan ng xylem ay lumilikha ng frame (panloob na balangkas) ng makahoy, palumpong at mala-damo na mga halaman, ang panlabas na balangkas ng mga insekto ay nabuo ng chitin, atbp.

Maikling paglalarawan ng metabolismo ng carbohydrate sa isang heterotrophic na organismo (sa halimbawa ng katawan ng tao)

Ang isang mahalagang papel sa pag-unawa sa mga proseso ng metabolic ay nilalaro ng kaalaman sa mga pagbabagong dinaranas ng mga karbohidrat sa mga heterotrophic na organismo. Sa katawan ng tao, ang prosesong ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng sumusunod na paglalarawan ng eskematiko.

Ang mga karbohidrat sa pagkain ay pumapasok sa katawan sa pamamagitan ng bibig. Ang mga monosaccharides sa digestive system ay halos hindi sumasailalim sa mga pagbabagong-anyo, ang mga disaccharides ay na-hydrolyzed sa monosaccharides, at ang mga polysaccharides ay sumasailalim sa mga makabuluhang pagbabago (nalalapat ito sa mga polysaccharides na natupok ng katawan, at mga carbohydrates na hindi mga sangkap ng pagkain, halimbawa, cellulose, ilang pectin, ay inalis excreted sa feces).

Sa oral cavity, ang pagkain ay durog at homogenized (nagiging mas homogenous kaysa bago ipasok ito). Ang pagkain ay apektado ng laway na itinago ng mga glandula ng salivary. Naglalaman ito ng ptyalin at may alkaline na reaksyon ng kapaligiran, dahil kung saan nagsisimula ang pangunahing hydrolysis ng polysaccharides, na humahantong sa pagbuo ng oligosaccharides (carbohydrates na may maliit na halaga ng n).

Ang bahagi ng almirol ay maaaring maging disaccharides, na makikita sa matagal na pagnguya ng tinapay (ang maasim na itim na tinapay ay nagiging matamis).

Ang ngumunguya na pagkain, na masaganang ginagamot sa laway at dinurog ng ngipin, ay pumapasok sa tiyan sa pamamagitan ng esophagus sa anyo ng isang bukol ng pagkain, kung saan ito ay nakalantad sa gastric juice na may acid reaction ng medium na naglalaman ng mga enzyme na kumikilos sa mga protina at nucleic acid. Halos walang nangyayari sa tiyan na may carbohydrates.

Pagkatapos ang gruel ng pagkain ay pumasok sa unang seksyon ng bituka (maliit na bituka), simula sa duodenum. Tumatanggap ito ng pancreatic juice (pancreatic secretion), na naglalaman ng isang kumplikadong mga enzyme na nagtataguyod ng panunaw ng carbohydrates. Ang mga karbohidrat ay na-convert sa monosaccharides, na natutunaw sa tubig at nasisipsip. Ang mga karbohidrat sa pandiyeta ay sa wakas ay natutunaw sa maliit na bituka, at sa bahagi kung saan ang villi ay nakapaloob, sila ay nasisipsip sa daluyan ng dugo at pumapasok sa sistema ng sirkulasyon.

Sa daloy ng dugo, ang mga monosaccharides ay dinadala sa iba't ibang mga tisyu at mga selula ng katawan, ngunit una ang lahat ng dugo ay dumadaan sa atay (kung saan ito ay na-clear ng mga nakakapinsalang metabolic na produkto). Sa dugo, ang mga monosaccharides ay pangunahing naroroon sa anyo ng alpha-glucose (ngunit ang iba pang mga hexose isomer, tulad ng fructose, ay posible rin).

Kung ang glucose ng dugo ay mas mababa kaysa sa normal, ang bahagi ng glycogen na nilalaman sa atay ay hydrolyzed sa glucose. Ang labis na carbohydrates ay nagpapakilala sa isang malubhang sakit ng tao - diabetes.

Mula sa dugo, ang mga monosaccharides ay pumapasok sa mga selula, kung saan ang karamihan sa kanila ay ginugol sa oksihenasyon (sa mitochondria), kung saan ang ATP ay synthesize, na naglalaman ng enerhiya sa isang "maginhawa" na anyo para sa katawan. Ang ATP ay ginugol sa iba't ibang mga proseso na nangangailangan ng enerhiya (ang synthesis ng mga sangkap na kailangan ng katawan, ang pagpapatupad ng physiological at iba pang mga proseso).

Ang bahagi ng carbohydrates sa pagkain ay ginagamit upang synthesize ang carbohydrates ng isang partikular na organismo, na kinakailangan para sa pagbuo ng mga istruktura ng cell, o mga compound na kinakailangan para sa pagbuo ng mga sangkap ng iba pang mga klase ng compound (ganito ang taba, nucleic acid, atbp. .maaaring makuha mula sa carbohydrates). Ang kakayahan ng carbohydrates na maging taba ay isa sa mga sanhi ng labis na katabaan - isang sakit na nagsasangkot ng isang kumplikadong iba pang mga sakit.

Samakatuwid, ang pagkonsumo ng labis na carbohydrates ay nakakapinsala sa katawan ng tao, na dapat isaalang-alang kapag nag-aayos ng isang balanseng diyeta.

Sa mga organismo ng halaman na mga autotroph, ang metabolismo ng carbohydrate ay medyo naiiba. Carbohydrates (monosugar) ay synthesize ng katawan mismo mula sa carbon dioxide at tubig gamit ang solar energy. Ang di-, oligo- at polysaccharides ay na-synthesize mula sa monosaccharides. Ang bahagi ng monosaccharides ay kasama sa synthesis ng mga nucleic acid. Ang mga organismo ng halaman ay gumagamit ng isang tiyak na halaga ng monosaccharides (glucose) sa mga proseso ng paghinga para sa oksihenasyon, kung saan (tulad ng sa mga heterotrophic na organismo) ang ATP ay synthesize.

Plano:

1. Kahulugan ng konsepto: carbohydrates. Pag-uuri.

2. Komposisyon, pisikal at kemikal na katangian ng carbohydrates.

3. Pamamahagi sa kalikasan. Resibo. Aplikasyon.

Carbohydrates - mga organikong compound na naglalaman ng carbonyl at hydroxyl na mga grupo ng mga atom, na may pangkalahatang formula na C n (H 2 O) m, (kung saan n at m> 3).

Carbohydrates Ang mga sangkap ng pinakamahalagang biochemical na kahalagahan ay malawak na ipinamamahagi sa wildlife at gumaganap ng isang mahalagang papel sa buhay ng tao. Ang pangalan ng carbohydrates ay lumitaw sa batayan ng data mula sa pagsusuri ng mga unang kilalang kinatawan ng pangkat na ito ng mga compound. Ang mga sangkap ng pangkat na ito ay binubuo ng carbon, hydrogen at oxygen, at ang ratio ng mga bilang ng mga atomo ng hydrogen at oxygen sa kanila ay kapareho ng sa tubig, i.e. Mayroong isang oxygen atom para sa bawat 2 hydrogen atoms. Sa huling siglo sila ay itinuturing na carbon hydrates. Samakatuwid ang pangalan ng Ruso na carbohydrates, na iminungkahi noong 1844. K. Schmidt. Ang pangkalahatang pormula para sa mga carbohydrate, ayon sa nasabi, ay C m H 2p O p. Kapag kinuha ang "n" mula sa mga bracket, nakuha ang formula C m (H 2 O) n, na napakalinaw na sumasalamin sa pangalan " carbohydrate”. Ang pag-aaral ng carbohydrates ay nagpakita na may mga compound na, sa lahat ng mga katangian, ay dapat na maiugnay sa grupo ng mga carbohydrates, bagaman mayroon silang komposisyon na hindi eksaktong tumutugma sa formula C m H 2p O p. Gayunpaman, ang lumang pangalan Ang "carbohydrates" ay nakaligtas hanggang sa araw na ito, bagama't kasama ng pangalang ito, ang isang mas bagong pangalan, glycides, ay minsan ginagamit upang sumangguni sa pangkat ng mga sangkap na isinasaalang-alang.

Carbohydrates maaaring hatiin sa tatlong pangkat : 1) Monosaccharides - carbohydrates na maaaring i-hydrolyzed upang bumuo ng mas simpleng carbohydrates. Kasama sa pangkat na ito ang hexoses (glucose at fructose), pati na rin ang pentose (ribose). 2) Oligosaccharides - mga produkto ng condensation ng ilang monosaccharides (halimbawa, sucrose). 3) Mga polysaccharides - mga polymeric compound na naglalaman ng malaking bilang ng monosaccharide molecules.

Monosaccharides. 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.

Resibo. Ang glucose ay higit na matatagpuan sa libreng anyo sa kalikasan. Ito rin ay isang istrukturang yunit ng 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.