Eienskappe en struktuur van koolhidrate. koolhidrate funksie

Vir die menslike liggaam, sowel as ander lewende wesens het energie nodig. Daarsonder kan geen vloei nie prosesse. Na alles, elke biochemiese reaksie, enige ensiematiese proses of stadium van metabolisme nodig energiebron.

Daarom is die waarde van materiaal, die verskaffing van die liggaam krag tot lewe, is baie groot en belangrike. Wat is die saak? Koolhidrate, proteïene, vette. Die struktuur van elkeen van hulle is anders, hulle behoort aan heeltemal verskillende klasse chemiese verbindings, maar een van hulle funksies is soortgelyk - die verskaffing van die liggaam met die nodige energie vir die lewe. Dink aan 'n groep van die volgende stowwe - koolhidrate.

klassifikasie van koolhidrate

Die samestelling en struktuur van koolhidrate sedert hul opening gedefinieer deur hul naam. Na alles, in die vroeë bronne was dit aanvaar dat dit so 'n groep van verbindings wat teenwoordig is in die struktuur van koolstofatome gebind aan watermolekule is.

'N Meer deeglike analise, asook die opgehoopte inligting oor die diversiteit van hierdie stowwe toegelaat om te bewys dat nie alle verteenwoordigers is net 'n deel. Maar hierdie funksie is nog een van daardie wat die struktuur van koolhidrate bepaal.

Moderne klassifikasie van hierdie groep verbindings is soos volg:

1. Monosakkariede (ribose, fruktose, glukose en so aan).
2. Oligosakkariede (Bios, triose).
3. Polisakkariede (stysel, sellulose).

Ook, kan al koolhidrate verdeel word in die volgende twee groepe:

• herstel;
• nie-vermindering.

Die struktuur van die molekule van koolhidrate elke groep neem 'n nader kyk.

Monosakkariede: kenmerkende

Hierdie kategorie sluit al die eenvoudige koolhidrate wat 'n aldehied (aldose) of ketone (ketose) groep en nie meer as 10 koolstofatome in die ketting struktuur bevat. As jy kyk na die aantal atome in die belangrikste ketting, kan die monosakkariede verdeel word in:

• triose (gliseraldehied);
• tetroses (erythrulose, erythrose);
• pentose (ribose en deoksiribose);
• heksoses (glukose, fruktose).

Alle ander verteenwoordigers is nie so belangrik vir die liggaam soos aangedui.

Eienskappe van die struktuur van molekules

In struktuur kan monosakkariede word voorgestel as 'n ketting, en in die vorm van 'n sikliese koolhidrate. Hoe gebeur dit? Die ding is dat die sentrale koolstofatoom in die mengsel is 'n asimmetriese sentrum waar rondom die molekule in oplossing in staat is om te draai. Sedert die vorming van optiese isomere monosakkariede L en D-vorms. In hierdie formule glukose aangeteken in die vorm van 'n reguit ketting, kan geestelik verstaan die aldehied groep (of ketone) en oprol in 'n bal. Om die ooreenstemmende sikliese formule verkry.

Die chemiese struktuur van 'n aantal van koolhidrate monosakkariede heel eenvoudig: die aantal koolstofatome die vorming van die ketting of ring, wat elkeen anders is of word gereël op die een kant van hidroksielgroepe en waterstofatome. As almal van dieselfde naam aan die een kant van die struktuur, dan is die D-isomeer word gevorm, as vir verskillende Interleaved mekaar - dan L-isomeer. As ons skryf die algemene formule verteenwoordiger van die mees algemene monosakkariede glukose in 'n molekulêre vorm, sal dit die vorm het: C ₆ H ₁₂ O _6. Verder het die rekord weerspieël die struktuur en fruktose, ook. Na alles, hierdie twee monosakkariede chemies - struktuurisomere. Glukose - aldegidospirt, fruktose - Cetoalcohol.

Struktuur en eienskappe van 'n aantal van koolhidrate monosakkariede is nou gekoppel. Na alles, as gevolg van die teenwoordigheid van die aldehied en ketoon groepe in die samestelling van die struktuur hulle behoort aan die aldehied en ketonospirtam dat hul chemiese aard en die reaksie waarin hulle kan aansluit bepaal.

So, glukose vertoon die volgende eienskappe:

1. Die reaksies wat veroorsaak word deur die teenwoordigheid van karbonielgroepe:

• Oksidasie - 'n reaksie "silwer spieël";
• met vars ontketen hidroksied, koper (II) - aldonic suur;
• Sterk oksidante in staat is om diacids (aldarovye), die transformasie nie net 'n aldehied maar een hidroksielgroep vorm;
• Herstel - is omskep in Poly Olen.

2. Die molekule bevat hidroksielgroepe en dat weerspieël die struktuur. Die eienskappe van koolhidrate, wat beïnvloed word deur die groepering van die data:

• vermoë om alkilering - vorming van eters;
• asilering - die vorming van esters ;
• kwalitatiewe reaksie vir koper hidroksied (II).

3. enkele spesifieke eienskappe van glukose:

• bottersuur;
• alkohol;
• melksuur fermentasie.

Funksies in die liggaam

Struktuur en funksie van 'n aantal van koolhidrate monosakkariede is nou verwant. Verlede is, bo alles, om deel te neem in biochemiese reaksies van lewende organismes. Watter rol gespeel in hierdie monosakkariede?

1. Basis vir die produksie van oligo-en polisakkariede.
2. Pentose (ribose en deoksiribose) - die belangrikste molekule betrokke by die vorming van ATP, RNA, DNA. En hulle, op sy beurt, die belangrikste verskaffers van die oorerflike materiaal, energie en proteïen.
3. Die konsentrasie vlakke van glukose in die bloed - 'n ware maatstaf van die osmotiese druk en sy veranderinge.

Oligosakkariede: struktuur

Die struktuur van die koolhidrate groep is verminder tot om twee (Diozu) of drie (triose) monosakkaried molekules in die samestelling. Daar is diegene in wat die samestelling van 4, 5 of meer strukture (tot 10), maar die mees algemene is disakkariede. Dit wil sê in die hidrolise van hierdie verbindings ontbind om glukose, fruktose, pentoses vorm, en so aan. Wat verbindings val in hierdie kategorie? 'N Tipiese voorbeeld - dit sukrose (algemene kierie suiker), laktose (hoofkomponent van melk), maltose, laktulose, isomalt.

Die chemiese struktuur van hierdie reeks van koolhidrate het die volgende kenmerke:

1. Die algemene formule van die molekulêre spesies: C ₁₂ H ₂₂ O _11.
2. Twee identiese of ander monosakkaried oorskot in disakkaried struktuur is met mekaar verbind deur middel van die brug glikosied. Op die aard van die mengsel sal afhang van die vermindering van krag van suiker.
3. Vermindering disakkaried. Koolhidrate struktuur van hierdie tipe is die vorming van 'n brug tussen die glikosidiese hidroksiel aldehied en hidroksielgroepe van verskillende molekules van monosakkariede. Dit sluit in maltose, laktose, en dies meer.
4. Nonreducing - 'n tipiese voorbeeld sukrose - wanneer die brug gevorm tussen hidroksielgroepe net diegene sonder deelname aldehied struktuur.

Dus, kan die koolhidrate struktuur saamgevat in die vorm van molekulêre formule. Indien nodig gedetailleerde struktuur ontplooi, dan kan dit verteenwoordig met behulp van grafiese of Heuorsa Fischer projeksie formules. Spesifiek, twee sikliese monomere (monosakkariede) of ander of soortgelyke (afhangende van die oligosakkaried) met mekaar verbind deur 'n glikosidiese brug. Wanneer die bou van moet oorweeg die herstel van die vermoë om aansluiting behoorlik te vertoon.

Voorbeelde van disakkariede molekules

As 'n werk is die moeite werd om in die vorm van: "Let op die strukturele kenmerke van koolhidrate," dan die disakkaried is die beste om eers spesifiseer wat oorbly van monosakkariede dit is. Die mees algemene tipes is:

• sukrose - opgebou uit alfa-beta-glukose, en fruktose;
• maltose - glukose oorblyfsels;
• Monomer - bestaan uit twee glukose oorblyfsels van beta-D-vorms;
• laktose - galaktose + glukose;
• laktulose - galaktose + fruktose en so aan.

Dan, volgens die beskikbare residue moet duidelik uit die struktuurformule voorskrif van tipe glikosied brug wees.

Betekenis vir lewende organismes

Baie groot en die rol van disakkaried, is dit belangrik om nie net die struktuur. Die funksies van koolhidrate en vette is oor die algemeen soortgelyk. Dit is gebaseer op die komponent energie. Tog, moet dit hul besondere betekenis vir 'n paar individuele disakkariede dui.

1. Sukrose - die hoofbron van glukose in die menslike liggaam.
2. Laktose is gevind in borsmelk van soogdiere, insluitend vroulike en 8%.
3. Laktulose verkry in die laboratorium gebruik word vir mediese doeleindes, sowel as by die produksie van suiwelprodukte.

Enige disakkaried, trisaccharide en so aan in die mens en ander diere ondergaan oombliklike gehidroliseer om monosakkariede. Hierdie funksie is die basis van die gebruik van hierdie klas van koolhidrate n persoon in die rou, onveranderd (beet of rietsuiker).

Polisakkariede: molekulêre eienskappe

Funksies, samestelling en struktuur van 'n aantal van koolhidrate is belangrik vir organismes lewende wesens, sowel as menslike aktiwiteite. In die eerste plek moet jy verstaan watter soort koolhidrate is polisakkariede.

Hulle is baie:

• stysel;
• glikogeen;
• murein;
• Glucomannan;
• sellulose;
• dekstrien;
• galactomannan;
• muromin;
• pektien;
• amilose;
• chitien.

Dit is nie 'n volledige lys, maar slegs die belangrikste diere- en plantspesies. As jy die taak uit te voer "Gaan die eienskappe van die struktuur van 'n aantal van koolhidrate polisakkariede", die eerste ding wat jy moet aandag gee aan hul ruimtelike struktuur. Dit is baie omvangryk, die reuse molekuul, bestaande uit honderde monomeereenhede kruis-gekoppelde glikosidiese chemiese bindings. Dikwels is die molekulêre struktuur van polisakkariede van koolhidrate is 'n gelaagde samestelling.

Daar is 'n sekere klassifikasie van sulke molekule.

1. Gomopolisaharidy - bestaan uit dieselfde herhalende eenhede van monosakkariede. Afhangende van die monosakkaried kan wees heksoses, pentoses, en so aan (glucanen, mannans, galactans).
2. Heteropolysaccharides - gevorm deur verskillende monomeereenhede.

Verbindings met 'n lineêre ruimtelike struktuur moet toegeskryf word, byvoorbeeld, sellulose. Vertakte struktuur het 'n meerderheid van polisakkariede - stysel, glikogeen, chitien en so aan.

Rol in die liggaam van lewende wesens

Struktuur en funksie van koolhidrate in hierdie groep is ten nouste verbind met die lewe van alle wesens. Byvoorbeeld, plante in 'n voedingstof reserwe opgehoopte in verskillende dele van die loot of wortel stysel. Die hoofbron van energie vir diere - behalwe polisakkariede, wat gevorm word deur klowing van 'n baie energie.

Koolhidrate in die sel struktuur speel 'n baie belangrike rol. Dit bestaan uit chitien dekking van baie insekte en skaaldiere, murein - selwand komponente van bakterieë, pulp - die basis plant.

Spaar voedsame stowwe van dierlike oorsprong - 'n molekule van glikogeen, of as dit meer algemeen bekend as die dier vet. Hy gestoor in dele van die liggaam en dra nie net energie, maar ook 'n beskermende funksie teen meganiese invloede.

Vir die meeste organismes is baie belangrik struktuur van koolhidrate. Biologie van elke dier en die plant is sodanig dat 'n konstante bron van energie, onuitputlike vereis. En dit kan hulle net gee, en die meeste van alles is dit in die vorm van polisakkariede. So, die volledige vertering van 1 g koolhidrate as gevolg van metaboliese prosesse lei tot die vrylating van 4,1 kcal van energie! Dit is die maksimum, nie meer gee enige een verbinding. Dit is hoekom koolhidrate teenwoordig in die dieet van enige persoon of dier moet wees. Plante neem ook sorg vir hulself: in die proses van fotosintese hulle vorm binne stysel en stoor dit.

Algemene eienskappe van koolhidrate

Die struktuur van die vette, proteïene en koolhidrate in die algemeen soortgelyk. Na alles, hulle is almal makromolekules. Selfs 'n paar van hul funksies het 'n gemeenskaplike oorsprong. Dit moet die rol en belangrikheid van koolhidrate in die lewe van biomassa die planeet se som.

1. Die samestelling en struktuur van koolhidrate behels die gebruik van hulle as 'n boumateriaal vir die dop van plantselle, dier en bakteriële membrane asook die vorming van intrasellulêre organelle.
2. Die beskermende funksie. Kenmerkend van plant organismes en is geopenbaar in die vorming van hul dorings, dorings en so aan.
3. Plastiek rol - onderwys is van kardinale belang molekules (DNA, RNA, ATP en ander).
4. Reseptor funksie. Polisakkariede en oligosakkariede - aktiewe deelnemers vervoer oordragte die selmembraan, "wagte" vang impak.
5. Energie die belangrikste rol. Dit bied 'n maksimum krag vir al intrasellulêre prosesse, sowel as die werk van die hele organisme.
6. Die regulering van osmotiese druk - Glukose voer sodanige beheer.
7. Sommige polisakkariede is kos reserwes, die energiebron vir diere wesens.

Dus, is dit duidelik dat die struktuur van vette, proteïene en koolhidrate, hulle funksie en rol in die liggame van lewende sisteme is van kardinale belang en deurslaggewende belang. Hierdie molekules - die skeppers van die lewe, hulle ook bewaar en in stand te hou nie.

Koolhidrate met ander makromolekulêre verbindings

Ook bekend is die rol van koolhidrate is nie in sy suiwer vorm, en in kombinasie met ander molekules. Dit sluit in so 'die mees algemene, soos:

• glycosaminoglycans of mucopolysaccharides;
• glikoproteïene.

Struktuur en eienskappe van koolhidrate van hierdie tipe is nogal ingewikkeld as gevolg van die komplekse is gekoppel aan 'n verskeidenheid van funksionele groepe. Die belangrikste rol van hierdie tipe molekules - betrokke in baie lewensprosesse van organismes. Verteenwoordigers is: hyaluronzuur, chondroitin sulfate, heparan, keratan sulfaat, en ander.

Daar is ook polisakkariede komplekse met ander biologies aktiewe molekules. Byvoorbeeld, lipopolisakkariede of glikoproteïene. Hulle bestaan is belangrik in die vorming van die immunologiese reaksies van die liggaam, want dit is deel van die selle van die limfatiese stelsel.