НОВОСТИ |
Углеводы. Строение, свойства и функции углеводов. Функция углеводыФункции углеводов в организме.Основные функции углеводов в организме: 1. Энергетическая функция. Углеводы являются одним из основных источников энергии для организма, обеспечивая не менее 60 % энергозатрат. Для деятельности мозга, почек, крови практически вся энергия поставляется за счет окисления глюкозы. При полном распаде 1 г углеводов выделяется 17,15 кДж/моль или 4,1 ккал/моль энергии. 2. Пластическая или структурная функция. Углеводы и их производные обнаруживаются во всех клетках организма. В растениях клетчатка служит основным опорным материалом, в организме человека кости и хрящи содержан сложные углеводы. Гетерополисахариды, например, гиалуроновая кислота, входят в состав клеточных мембран и органоидов клетки. Участвуют в образовании ферментов, нуклеопротеидов (рибоза, дезоксирибоза) и др. 3. Защитная функция. Вязкие секреты (слизь), выделяемые различными железами, богаты углеводами или их производными (мукополисахаридами и др.) они защищают внутренние стенки половых органов ЖКТ, воздухоносных путей и др. от механических и химических воздействий, проникновения патогенных микробов. В ответ на антигены в организме синтезируются иммунные тела, которые являются гликопротеидами. Гепарин предохраняет кровь от свертывания (входит в противосвертывающую систему) и выполняет антилипидемическую функцию. 4. Регуляторная функция.Пища человека содержит большое количество клетчатки, грубая структура которой вызывает механическое раздражение слизистой оболочки желудка и кишечника, участвуя, таким образом, в регуляции акта перистальтики. Глюкоза в крови участвует в регуляции осмотического давления и поддержании гомеостаза. 5. Специфические функции. Некоторые углеводы выполняют в организме особые функции: участвуют в проведении нервных импульсов, обеспечении специфичности групп крови и т.д.
Классификация углеводов.
Углеводы классифицируют по величине молекул на 3 группы: 1. Моносахариды – содержат 1 молекулу углевода (альдозы или кетозы). · Триозы (глицериновый альдегид, диоксиацетон). · Тетрозы (эритроза). · Пентозы (рибоза и дезоксирибоза). · Гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза). 2. Олигосахариды - содержат 2-10 моносахаридов. · Дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза). · Трисахариды и т.д. 3. Полисахариды- содержат более 10 моносахаридов. · Гомополисахариды – содержат одинаковые моносахариды (крахмал, клетчатка, целлюлоза состоят только из глюкозы). · Гетерополисахариды- содержат моносахариды разного вида, их пароизводные и неуглеводные компоненты (гепарин, гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты).
Схема № 1. Классификация углеводов.
Углеводы Моносахариды Олигосахариды Полисахариды 1. Триозы 1. Дисахариды 1. Гомополисахариды 2. Тетрозы 2. Трисахариды 2. Гетерополисахариды 3. Пентозы 3. Тетрасахариды 4. Гексозы
Свойства углеводов. 1. Углеводы – твердые кристаллические белые вещества, практические все сладкие на вкус. 2. Почти все углеводы хорошо растворимы в воде, при этом образуются истинные растворы. Растворимость углеводов зависит от массы (чем больше масса, тем менее растворимо вещество, например, сахароза и крахмал) и строения (чем разветвленнее структура углевода, тем хуже растворимость в воде, например крахмал и клетчатка). 3. Моносахариды могут находится в двух стереоизомерных формах: L–форма (leavus – левый) и D- форма (dexter – правый). Эти формы обладают одинаковыми химическими свойствами, но отличаются, расположением гидроксидных групп относительно оси молекулы и оптической активностью, т.е. вращают на определенный угол плоскость поляризованного света, который проходит через их раствор. Причем плоскость поляризованного света вращается на одну величину, но в противоположных направлении. Рассмотрим образование стереоизомеров на примере глицеринового альдегида: СНО СНО НО-С-Н Н-С-ОН СН2ОН СН2ОН L – форма D – форма При получении моносахаридов в лабораторных условиях, стереоизомеры образуются в соотношении 1:1, в организме синтез происходит под действием ферментов, которые строго отличают L – форму и D – форму. Поскольку синтезу и распаду в организме подвергаются исключительно D-сахара, в эволюции постепенно исчезли L-стереоизомеры (на этом основано определение сахаров в биологических жидкостях с помощью поляриметра). 4. Моносахариды в водных растворах могут взаимопревращаться, такое свойство называют муторатацией. НО-СН2 О=С-Н С О НО-С-Н Н Н НН-С-ОН С С НО-С-Н НО ОН Н ОН НО-С-Н С С СН2-ОН Н ОН infopedia.su Строение, примеры и функции углеводовУглеводы — органические соединения, состав которых в большинстве случаев выражается общей формулой Cn(h3O)m (n и m ≥ 4). Углеводы подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Моносахариды — простые углеводы, в зависимости от числа атомов углерода подразделяются на триозы (3), тетрозы (4), пентозы (5), гексозы (6) и гептозы (7 атомов). Наиболее распространены пентозы и гексозы. Свойства моносахаридов — легко растворяются в воде, кристаллизуются, имеют сладкий вкус, могут быть представлены в форме α- или β-изомеров. Рибоза и дезоксирибоза относятся к группе пентоз, входят в состав нуклеотидов РНК и ДНК, рибонуклеозидтрифосфатов и дезоксирибонуклеозидтрифосфатов и др. Дезоксирибоза (С5Н10О4) отличается от рибозы (С5Н10О5) тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу, как у рибозы. Глюкоза, или виноградный сахар (С6Н12О6), относится к группе гексоз, может существовать в виде α-глюкозы или β-глюкозы. Отличие между этими пространственными изомерами заключается в том, что при первом атоме углерода у α-глюкозы гидроксильная группа расположена под плоскостью кольца, а у β-глюкозы — над плоскостью. Глюкоза — это:
Фруктоза, или фруктовый сахар, относится к группе гексоз, слаще глюкозы, в свободном виде содержится в меде (более 50%) и фруктах. Является мономером многих олигосахаридов и полисахаридов. Олигосахариды — углеводы, образующиеся в результате реакции конденсации между несколькими (от двух до десяти) молекулами моносахаридов. В зависимости от числа остатков моносахаридов различают дисахариды, трисахариды и т. д. Наиболее распространены дисахариды. Свойства олигосахаридов — растворяются в воде, кристаллизуются, сладкий вкус уменьшается по мере увеличения числа остатков моносахаридов. Связь, образующаяся между двумя моносахаридами, называется гликозидной. Сахароза, или тростниковый, или свекловичный сахар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Содержится в тканях растений. Является продуктом питания (бытовое название — сахар). В промышленности сахарозу вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10–18%) или сахарной свеклы (корнеплоды содержат до 20% сахарозы). Мальтоза, или солодовый сахар, — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы. Присутствует в прорастающих семенах злаков. Лактоза, или молочный сахар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и галактозы. Присутствует в молоке всех млекопитающих (2–8,5%). Полисахариды — это углеводы, образующиеся в результате реакции поликонденсации множества (несколько десятков и более) молекул моносахаридов. Свойства полисахаридов — не растворяются или плохо растворяются в воде, не образуют ясно оформленных кристаллов, не имеют сладкого вкуса. Крахмал (С6Н10О5)n — полимер, мономером которого является α-глюкоза. Полимерные цепочки крахмала содержат разветвленные (амилопектин, 1,6-гликозидные связи) и неразветвленные (амилоза, 1,4-гликозидные связи) участки. Крахмал — основной резервный углевод растений, является одним из продуктов фотосинтеза, накапливается в семенах, клубнях, корневищах, луковицах. Содержание крахмала в зерновках риса — до 86%, пшеницы — до 75%, кукурузы — до 72%, в клубнях картофеля — до 25%. Крахмал — основной углевод пищи человека (пищеварительный фермент — амилаза). Гликоген (С6Н10О5)n — полимер, мономером которого также является α-глюкоза. Полимерные цепочки гликогена напоминают амилопектиновые участки крахмала, но в отличие от них ветвятся еще сильнее. Гликоген — основной резервный углевод животных, в частности, человека. Накапливается в печени (содержание — до 20%) и мышцах (до 4%), является источником глюкозы. Целлюлоза (С6Н10О5)n — полимер, мономером которого является β-глюкоза. Полимерные цепочки целлюлозы не ветвятся (β-1,4-гликозидные связи). Основной структурный полисахарид клеточных стенок растений. Содержание целлюлозы в древесине — до 50%, в волокнах семян хлопчатника — до 98%. Целлюлоза не расщепляется пищеварительными соками человека, т.к. у него отсутствует фермент целлюлаза, разрывающий связи между β-глюкозами. Инулин — полимер, мономером которого является фруктоза. Резервный углевод растений семейства Сложноцветные. Гликолипиды — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и липидов. Гликопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и белков. Функции углеводов
Похожие статьи:poznayka.org Углеводы. Строение, свойства и функции углеводовУглеводами называют вещества с общей формулой Cn(h3O)m, где n и m могут иметь разные значения. Название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих веществ в том же соотношении, что и в молекуле воды. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы, например азот. Углеводы - одна из основных групп органических веществ клеток. Они представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты биосинтеза других органических веществ в растениях (органические кислоты, спирты, аминокислоты и др.), а также содержатся в клетках всех других организмов. В животной клетке содержание углеводов находится в пределах 1-2 %, в растительных оно может достигать в некоторых случаях 85-90 % массы сухого вещества. Выделяют три группы углеводов:
Моносахариды (простые сахара)В зависимости от длины углеродного скелета (количества атомов углерода) моносахариды разделяют на триозы (C3), тетрозы (C4), пентозы (C5), гексозы (C6), гептозы (C7). Молекулы моносахаридов являются либо альдегидоспиртами (альдозами), либо кетоспиртами (кетозами). Химические, свойства этих веществ определяются прежде всего альдегидными или кетонными группировками, входящими в состав их молекул. Моносахариды хорошо растворяются в воде, сладкие на вкус. При растворении в воде моносахариды, начиная с пентоз, приобретают кольцевую форму. Циклические структуры пентоз и гексоз - обычные их формы: в любой данный момент лишь небольшая часть молекул существует в виде «открытой цепи». В состав олиго- и полисахаридов также входят циклические формы моносахаридов. Кроме сахаров, у которых все атомы углерода связаны с атомами кислорода, есть частично восстановленные сахара, важнейшим из которых является дезоксирибоза. ОлигосахаридыПри гидролизе олигосахариды образуют несколько молекул простых сахаров. В олигосахаридах молекулы простых сахаров соединены так называемыми гликозидными связями, соединяющими атом углерода одной молекулы через кислород с атомом углерода другой молекулы. К наиболее важным олигосахаридам относятся мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) и сахароза (тростниковый или свекловичный сахар). Эти сахара называют также дисахаридами. По своим свойствам дисахариды блоки к моносахаридам. Они хорошо растворяются в воде и имеют сладкий вкус. ПолисахаридыЭто высокомолекулярные (до 10 000 000 Да) полимерные биомолекулы, состоящие из большого числа мономеров - простых сахаров и их производных. Полисахариды могут состоять из моносахаридов одного или разных типов. В первом случае они называются гомополисахариды (крахмал, целлюлоза, хитин и др.), во втором - гетерополисахариды (гепарин). Все полисахариды не растворимы в воде и не имеют сладкого вкуса. Некоторые из них способны набухать и ослизняться. Наиболее важными полисахаридами являются следующие. Целлюлоза - линейный полисахарид, состоящий из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных между собой водородными связями. Каждая цепь образована остатками β-D-глюкозы. Такая структура препятствует проникновению воды, очень прочна на разрыв, что обеспечивает устойчивость оболочек клеток растений, в составе которых 26-40 % целлюлозы. Целлюлоза служит пищей для многих животных, бактерий и грибов. Однако большинство животных, в том числе и человек, не могут усваивать целлюлозу, поскольку в их желудочно-кишечном тракте отсутствует фермент целлюлаза, расщепляющий целлюлозу до глюкозы. В то же время целлюлозные волокна играют важную роль в питании, поскольку они придают пище объемность и грубую консистенцию, стимулируют перистальтику кишечника. Крахмал и гликоген. Эти полисахариды являются основными формами запасания глюкозы у растений (крахмал), животных, человека и грибов (гликоген). При их гидролизе в организмах образуется глюкоза, необходимая для процессов жизнедеятельности. Хитин образован молекулами β-глюкозы, в которой спиртовая группа при втором атоме углерода замещена азотсодержащей группой NHCOCh4. Его длинные параллельные цепи так же, как и цепи целлюлозы, собраны в пучки. Хитин - основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов. Функции углеводовЭнергетическая. Глюкоза является основным источником энергии, высвобождаемой в клетках живых организмов в ходе клеточного дыхания (1 г углеводов при окислении высвобождает 17,6 кДж энергии). Структурная. Целлюлоза входит в состав клеточных оболочек растений; хитин является структурным компонентом покровов членистоногих и клеточных стенок грибов. Некоторые олигосахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клетки (в виде гликопротеидов и гликолипидов) и образуют гликокаликс. Метаболическая. Пентозы участвуют в синтезе нуклеотидов (рибоза входит в состав нуклеотидов РНК, дезоксирибоза - в состав нуклеотидов ДНК), некоторых коферментов (например, НАД, НАДФ, кофермента А, ФАД), АМФ; принимают участие в фотосинтезе (рибулозодифосфат является акцептором СO2 в темновой фазе фотосинтеза). Пентозы и гексозы участвуют в синтезе полисахаридов; в этой роли особенно важна глюкоза. Читать далееed-lib.ru Углеводы, функции углеводов, свойства углеводовФункции углеводов разнообразны (энергетическая, резервная, строительная, транспортная, защитная). Энергетическая функция. При расщеплении 1 г полисахаридов или олигосахаридов до моносахаридов выделяется 17,6 кДж тепловой энергии. Углеводы играют ведущую роль в энергетическом обмене: они способны как к окислению, так и к расщеплению в бескислородных условиях. Это чрезвычайно важно для организмов, живущих в условиях дефицита кислорода (например, паразиты внутренних органов человека и животных) или полного отсутствия (анаэробы, например дрожжи, некоторые виды бактерий).
Резервная функция. Полисахариды могут откладываться в клетках впрок, чаще всего в виде зерен. В клетках растений накапливается крахмал, животных и грибов - гликоген (рис. 8.3). Эти запасные соединения являются резервом питательных веществ.
Строительная (структурная) функция углеводов состоит в том, что полисахариды входят в состав определенных структур. Так, азотсодержащих полисахарид хитин содержится во внешнем скелете членистоногих и клеточной стенке грибов; клеточные стенки растений образованные из целлюлозы (рис. 8.4).
В состав надмембранный структур клеток животных (гликокаликса) и прокариот (клеточной стенки) входят углеводы, связанные с белками и липидами. Эти соединения обеспечивают соединения клеток между собой.
Особые соединения углеводов с белками (мукополисахариды) выполняют в организмах позвоночных животных и человека функцию смазки, входя в состав жидкости смазывает суставные поверхности.
Защитная функция. Полисахариды пектины способны связывать некоторые токсины и радионуклиды, предотвращая попадание их в кровь. Мукополисахарид гепарин предотвращает свертыванию крови, повышает проницаемость сосудов, устойчивость организма к недостатку кислорода (гипоксии), воздействия вирусов и токсинов, снижает уровень концентрации сахара в крови. worldofscience.ru Функции углеводов. Углеводные продукты | Wolf WorkoutВсякому атлету будет очень полезно знать хотя бы минимальный набор знаний в такой полезной для бодибилдера области, как диетология. И самым первым уроком в этом направлении является информация об основных компонентах, из которых состоит каждый продукт питания. Белки, жиры и углеводы – вот тройка самых главных элементов, на которые необходимо обращать внимание при планировании диеты. Подробно остановимся на рассмотрении одного из них – углевода (или сахарида). Функции углеводов. Углеводные продукты
Что такое углеводы: основные понятияПод этим понятием подразумевается целый класс органических соединений. Название, кстати, совсем не случайно созвучно с двумя словами «уголь» и «вода» – это объясняется тем, что самые первые сахариды, которые стали известны науке, являли собой химическое соединение воды и углерода. Если углубиться в химию – просто для общего развития – то можно сказать, что углеводы содержат неразветвленную цепочку. В нее входят атомы углерода, гидроксильные и карбонильная группы. Однако более актуальной для спортсмена будет совсем другая информация. В плане физической деятельности функции углеводов можно охарактеризовать, как источник доступной и «быстрой» энергии, используемой для любых процессов и движений. Кстати, из общего количества энергетических запасов доля углеводов достаточно небольшая: всего 2%. Жиры, при э wolfworkout.ru Лекция 3. Химия углеводов.3. 1. Общая характеристика углеводов.Углеводы – органические соединения, которые являются альдегидами или кетонами многоатомных спиртов. Углеводы, содержащие альдегидную группу, называются альдозы, а кетонную – кетозы. Большинство из них (но не все!например, рамноза С6Н12О5) соответствуют общей формуле Сn(Н2О)m, отчего и получили свое историческое название - углеводы. Но есть ряд веществ, например, уксусная кислота С2Н4О2 или СН3СООН, которые хоть и соответствует общей формуле, но не относится к углеводам. В настоящее время принято другое название, которое наиболее верно отражает свойства углеводов – глюциды (сладкий), но историческое название так прочно вошло в жизнь, что им продолжают пользоваться. Углеводы очень широко распространены в природе, особенно в растительном мире, где составляют 70-80 % массы сухого вещества клеток. В животном организме на их долю приходится всего около 2 % массы тела, однако и здесь их роль не менее важна. Доля их участия в общем энергетическом балансе оказывается весьма значительной, превышающей почти в полтора раза долю белков и липидов вместе взятых. В организме углеводы способны откладываться в виде гликогена в печени и расходоваться по мере необходимости. 3. 2. Функции углеводов в организме.Основные функции углеводов в организме:
studfiles.net Классификация и функции углеводовКлассификация углеводов Углеводы делятся на три больших группы: моносахариды и их производные, олигосахариды и полисахариды. Обычно моносахариды имеют тривиальные названия: глюкоза, галактоза, рибоза, ксилоза и др. К этой же группе соединений относятся различные производные моносахаридов, важнейшими из них являются фосфорные эфиры моносахаридов [глюкозо-6-фосфат, фруктозо -1,6-бисфосфат, рибозо-5-фосфат и др.], уроновые кислоты [галактуроновая, глюкуроновая, идуроновая и др.], аминосахара. Общее количество мономеров и их производных составляет несколько десятков соединений, что не уступает имеющемуся в организме количеству индивидуальных аминокислот. Олигосахариды представляют собой полимеры, мономерными единицами которых являются моносахариды или их производные. Число отдельных мономерных блоков в полимере может достигать полутора или двух (не более) десятков. Все мономерные единицы в полимере связаны гликозидными связями. Полисахариды представляют собой полимеры, построенные из моносахаридов, или их производных, соединённых между собой гликозидными связями, с числом мономерных единиц от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч. Эти полисахариды могут состоять из одинаковых мономерных единиц, т.е. являться гомополисахаридами, или же в их состав могут входить различные мономерные единицы - тогда мы имеем дело с гетерополисахаридами. Единственным гомополисахаридом в организме человека является гликоген, состоящий из остатков а-D-глюкозы. Функции углеводов Функции углеводов в организме разнообразны и, естественно, различны для разных классов соединений. Моносахариды и их производные выполняют энергетическую функцию: окислительное расщепление этих соединений даёт организму 55-60 % необходимой ему энергии. Промежуточные продукты распада моносахаридов и их производных используются в клетках для синтеза других необходимых клетке веществ, в том числе соединений других классов; так, из промежуточных продуктов метаболизма глюкозы в клетках могут синтезироваться липиды и заменимые аминокислоты. Моносахариды и их производные выполняют структурную функцию, являясь мономерными единицами других, более сложных молекул, таких как полисахариды и нуклеотиды. Главной функцией гетероолигосахаридов является структурная функция - они являются структурными компонентами гликопротеидов и гликолипидов. В этом качестве гетероолигосахариды участвуют в реализации липопротеидами целого ряда функций: регуляторной, коммуникативной, защитной. Гликоген - единственный гомополисахарид, имеющийся в организме животных выполняет резервную функцию, причем он является резервом не только энергетическим, но также и резервом пластического материала. Гликоген в том или ином количестве присутствует практически во всех клетках человеческого организма. Запасы гликогена в печени могут составлять до 3-5% от сырой массы этого органа, а его содержание в мышцах-до 1 % общей массы ткани. Учитывая массу этих органов, общее количество гликогена в печени может составлять 150-200 г, а запасы гликогена в мышцах-до 600 г. biofile.ru |
Цельнозерновые злаковые
Цельнозерновые злаковые – это «медленные» углеводы. Тут и хлеб, и макаронные изделия, хотя бы на 50% состоящие из цельнозерновой муки, и нешлифованный коричневый рис.
Жиры
Только полезные жиры! Оливковое, рапсовое, подсолнечное и другие растительные масла подойдут для салата.
Фрукты
Употребляйте достаточно фруктов – всех цветов и размеров. Они обеспечивают вас витаминами и микроэлементами и отлично заменят десерт. |
