Vlastnosti a struktura sacharidů. funkce sacharidy

Pro lidské tělo, stejně jako ostatní živé bytosti potřebují energii. Bez něj žádný tok nemůže být procesy. Koneckonců, každý biochemické reakce, jakýkoli enzymatickým procesem nebo stupeň metabolismu potřebuje zdroj energie.

Z tohoto důvodu, hodnota materiálů, které poskytují tělesné síly do života, je velmi velký a důležitý. Co se děje? Sacharidy, bílkoviny, tuky. Struktura každého z nich je jiný, patří do zcela různé třídy chemických sloučenin, ale jeden z jejich funkce je podobný - poskytuje tělu potřebnou energii pro život. Vezměme si skupinu těchto látek - sacharidy.

klasifikace sacharidů

Složení a struktura sacharidů od jejich otevření definovány svým jménem. Koneckonců, v časných zdrojích se předpokládalo, že je taková skupina sloučenin, které jsou přítomny ve struktuře atomů uhlíku, vázaných na molekuly vody.

Důkladnější analýza, jakož i shromážděné informace o rozmanitosti těchto látek povolených dokázat, že ne všichni zástupci jsou jen částí. Nicméně, tato funkce je ještě jeden z těch, které určuje strukturu sacharidů.

Moderní klasifikace této skupiny sloučenin je následující:

1. Monosacharidy (ribóza, fruktóza, glukóza a podobně).
2. Oligosacharidy (BIOS, triose).
3. Polysacharidy (škrob, celulóza).

Také všechny sacharidy mohou být rozděleny do dvou následujících skupin:

• obnově;
• neredukující.

Struktura molekul sacharidů každé skupiny se blíže.

Monosacharidy: charakteristické

Tato kategorie zahrnuje všechny jednoduché sacharidy, které obsahují aldehydu (aldóz) nebo ketonovou skupinu (ketóza) a ne více než 10 atomů uhlíku ve struktuře řetězce. Podíváte-li se na počet atomů v hlavním řetězci, monosacharidy lze rozdělit na:

• triose (glyceraldehyd);
• tetroses (erythrulosy, erytróza);
• pentózy (ribosy a deoxyribosy);
• hexózy (glukóza, fruktóza).

Všechny ostatní zástupci nejsou tak důležité pro tělo, jak je uvedeno.

Vlastnosti struktury molekul

Ve struktuře mohou být monosacharidy reprezentován jako řetěz, a ve formě cyklického sacharidů. Jak se to stalo? Jde o to, že v centrálním atomu uhlíku ve sloučenině je asymetrické centrum, kolem kterého se molekuly v roztoku se může otáčet. Vzhledem k tomu, tvořící optické izomery monosacharidů L- a D-formy. V tomto vzorci glukózy zaznamenán ve formě s přímým řetězcem, může mentálně uchopit aldehydovou skupinu (nebo keton) a srolovat do míče. Čímž se získá odpovídající cyklický vzorec.

Chemická struktura řady sacharidů monosacharidů poměrně jednoduché: počet atomů uhlíku, které tvoří řetězec nebo kruh, z nichž každý je odlišný nebo jsou uspořádány na jedné straně hydroxylových skupin a atomů vodíku. Pokud jsou všechny stejného jména na jedné straně konstrukce, pak D-izomer je tvořen, je-li pro různé prokládaného sebe - pak L-izomeru. Pokud bychom napsat obecný vzorec zástupce nejběžnějších monosacharidů glukózy v molekulární formě, bude mít tvar: C ₆ H ₁₂ O _6. Kromě toho, záznam odráží strukturu a fruktózu, taky. Konec konců, tyto dva monosacharidy chemicky - strukturní izomery. Glukóza - aldegidospirt, fruktóza - Cetoalcohol.

Struktura a vlastnosti řady sacharidů monosacharidů jsou úzce spojeny. Koneckonců, z důvodu přítomnosti aldehydové a ketonové skupiny ve složení struktury, které patří do aldehydu a ketonospirtam, který určuje jejich chemická povaha a reakce, ve které se může připojit.

Tak, glukóza vykazuje následující vlastnosti:

1. reakce způsobené přítomností karbonylových skupin:

• Oxidace - reakce „stříbrné zrcadlo“;
• čerstvě vysráženého hydroxidu, měď (II) - aldonové kyseliny;
• Silné oxidanty jsou schopny tvořit dikyseliny (aldarovye), transformující nejen aldehydu, ale jednu hydroxylovou skupinu;
• Recovery - se převede na polyoly.

2. Molekula obsahuje hydroxylové skupiny, která odráží strukturu. Vlastnosti sacharidů, které jsou ovlivněny seskupení dat:

• Schopnost alkylaci - tvorbou etherů;
• Acylace - tvořící estery ;
• Kvalitativní reakce na hydroxid měďnatý (II).

3. Jednotlivé specifické vlastnosti glukózy:

• máselná kyselina;
• alkohol;
• mléčné kvašení.

Funkce v těle

Struktura a funkce množství sacharidů monosacharidů spolu úzce souvisí. Past je především k účasti na biochemických reakcích živých organismů. Jakou úlohu v této monosacharidů?

1. Základ pro výrobu oligo- a polysacharidů.
2. Pentózy (ribosy a deoxyribosy) - nejdůležitější molekula podílí na tvorbě ATP, RNA, DNA. A oni na oplátku, hlavními dodavateli dědičného materiálu, energie a bílkovin.
3. Tyto hladiny koncentrace glukózy v krvi - skutečný měřítkem osmotického tlaku a jeho změn.

Oligosacharidy: Struktura

Struktura skupiny sacharidů je snížena na má dvě (Diozu) nebo tři (triose) molekul monosacharidů ve složení. Tam jsou ty, ve kterých se kompozice 4, 5 nebo více struktur (až 10), ale nejčastější jsou disacharidy. To znamená, že v hydrolýza těchto sloučenin se rozkládají za vzniku glukózu, fruktózu, pentózy, a tak dále. Přičemž tyto sloučeniny spadají do této kategorie? Typickým příkladem - to sacharóza (společný třtinový cukr), laktóza (hlavní složka mléka), maltóza, laktulóza, isomalt.

Chemická struktura této série sacharidů má následující vlastnosti:

1. Obecný vzorec molekulárních druhů: C ₁₂ H ₂₂ O _11.
2. Dva stejné nebo odlišné zbytek monosacharid v disacharidové struktury jsou navzájem spojeny prostřednictvím můstku glykosidu. Na povaze sloučeniny bude záviset na redukční síly cukru.
3. Snižování disacharid. Sacharidy konstrukce tohoto typu je tvorba most mezi glykosidickými hydroxylovými aldehydových a hydroxyskupin v různých molekul monosacharidů. Ty zahrnují maltózu, laktózu, a tak dále.
4. Neredukující - typický příklad sacharóza - když se vytvoří most mezi hydroxylovými skupinami pouze ty, bez účasti aldehydu struktury.

To znamená, že sacharidová struktura může být shrnuty ve formě molekulární vzorec. Pokud je to nutné podrobná struktura nasazen, pak to může představovat pomocí grafických nebo Heuorsa Fischerova projekce vzorce. Konkrétně, dvě cyklické monomery (monosacharidy) nebo odlišné, nebo podobně (v závislosti na oligosacharidu) propojené glykosidovou mostu. Při stavbě by měly zvážit obnovení schopnost správně zobrazovat spojení.

Příklady disacharidů molekul

Je-li práce se vyplatí v podobě: „Všimněte si, strukturální vlastnosti sacharidů,“ pak je disacharid, je lepší nejprve určit, z toho, co zbylo z monosacharidů to je. Mezi nejčastější typy jsou:

• sacharóza - vytvořeny z alfa-beta-glukóza a fruktóza;
• glukosových zbytků - maltóza;
• cellobiózu - se skládá ze dvou glukózových zbytků beta-D-forem;
• laktózy - galaktóza + glukóza;
• laktulóza - galaktóza + fruktóza a tak dále.

Potom, podle dostupných zbytků by mělo být od strukturního vzorce předpis typu glykosid mostu jasné.

Význam pro živé organismy

Velmi velké a role disacharid, to je nejen struktura důležitá. Funkce sacharidů a tuků jsou obecně podobné. Je založen na složky energií. Nicméně, mělo by to znamenat jejich zvláštní význam pro některé jednotlivé disacharidy.

1. Sacharóza - hlavním zdrojem glukózy v lidském těle.
2. Laktóza je nalezen v mateřském mléce savců, včetně žen a 8%.
3. Laktulóza se získá v laboratoři, které mají být použity pro lékařské účely, a také přidán k výrobě mléčných výrobků.

Každý disacharid, trisacharid a tak u lidí a jiných tvorů prochází okamžitý hydrolyzována na monosacharidy. Tato funkce je základem pro použití této třídy sacharidů na osobu v surovém a nezměněný (řepný nebo třtinový cukr).

Polysacharidy: molekulární vlastnosti

Funkce, složení a struktura řady sacharidů jsou důležité pro organismy žijící bytosti, stejně jako lidské činnosti. Za prvé, měli byste pochopit, jaký druh sacharidů jsou polysacharidy.

Je jich mnoho:

• škrob;
• glykogen;
• murein;
• glucomannan;
• celulóza;
• dextrin;
• galaktomannan;
• muromin;
• pektin;
• amylosu;
• chitin.

Toto není vyčerpávající seznam, ale pouze z nejvýznamnějších živočišných a rostlinných druhů. Máte-li plnit úkol „Kontrola funkce struktury několika sacharidů polysacharidy“, první věc, kterou by měli věnovat pozornost jejich prostorové struktuře. Je velmi objemný, obří molekuly, která se skládá ze stovek monomerních jednotek zesítěných glykosidové chemické vazby. Často je molekulární struktura polysacharidů sacharidů je vrstvená složení.

Existuje určitá klasifikace takových molekul.

1. Gomopolisaharidy - se skládají ze stejných opakujících se jednotek z monosacharidů. V závislosti na monosacharidů mohou být hexózy, pentózy, a tak dále (glukany, mannany, galaktany).
2. Heteropolysacharidy - tvořené různých monomerních jednotek.

Sloučeniny s lineární prostorové struktury je třeba přičíst, například, celulózy. Rozvětvená struktura má většinu polysacharidů - škrob, glykogen, chitin a tak dále.

Role v těle živých bytostí

Struktura a funkce sacharidů v této skupině jsou úzce spjaty s životem všech bytostí. Například rostliny jako rezerva živin nahromaděné v různých částech natáčení nebo kořenové škrob. Hlavním zdrojem energie pro zvířata - kromě polysacharidů, které jsou tvořeny štěpením hodně energie.

Sacharidy v buněčné struktury hrají velmi významnou roli. Je složena z chitin krytu mnoha druhů hmyzu a korýšů, murein - buněčné stěny součásti bakterií, buničiny - základ rostliny.

Náhradní výživné látky živočišného původu - molekulu glykogenu, nebo jak se běžně nazývá, se živočišný tuk. Byl uložen v některých částech těla a nese nejen energii, ale také ochrannou funkci proti mechanickým nárazům.

Pro většinu organizmů je velmi důležité, struktura sacharidů. Biologie každého zvířete a zařízení je taková, že vyžaduje stálý zdroj energie, nevyčerpatelné. A to může dát jim pouze, a ze všeho nejvíce, že je ve formě polysacharidů. To znamená, že kompletní trávení 1 g sacharidů v důsledku metabolických procesů vede k uvolnění 4,1 kcal energie! Jedná se o maximum, již neposkytuje žádnou jedno připojení. To je důvod, proč musí být přítomen v potravě jakékoliv osoby nebo zvířete sacharidy. Rostliny také postarat se o sebe: v procesu fotosyntézy tvoří uvnitř škrobu a uložit ji.

Obecné vlastnosti sacharidů

Struktura tuků, bílkovin a sacharidů obecně podobné. Koneckonců, všichni jsou makromolekuly. Dokonce i některé ze svých funkcí mají společný původ. Je třeba shrnout úlohu a význam sacharidů v životě biomasy planety.

1. Složení a struktura sacharidů zahrnují použití z nich jako stavebního materiálu pro stěnu rostlinné buňky, živočišné a bakteriální membrány, stejně jako tvorbou intracelulárních organel.
2. Ochranná funkce. Charakteristika rostlinných organismů, a projevuje se při tvorbě svých trnů, trny a tak dále.
3. Plastové role - vzdělávání je životně důležité molekuly (DNA, RNA, ATP a další).
4. funkce receptoru. Polysacharidy a oligosacharidy - aktivní účastníci dopravy přenáší buněčná membrána, „kryty“ lov dopad.
5. Energie nejvýznamnější role. To poskytuje maximální výkon pro všechny intracelulárních procesů, jakož i práce celého organismu.
6. Regulace osmotického tlaku - Glukóza provádí takovou kontrolu.
7. Některé polysacharidy jsou potravinové rezervy, je zdrojem energie pro zvířecí bytosti.

Je tedy zřejmé, že struktura z tuků, bílkovin a sacharidů, jejich funkce a úlohy v tělech živých systémů jsou velmi důležité a rozhodující význam. Tyto molekuly - tvůrci života, ale také zachovat a udržet ji.

Sacharidy s jinými makromolekulárních sloučenin

Také známý je role sacharidů není ve své čisté formě, a v kombinaci s jinými molekulami. Patří mezi ně například nejběžnější, jako například:

• glykosaminoglykany nebo mukopolysacharidů;
• glykoproteiny.

Struktura a vlastnosti sacharidů tohoto typu je poměrně komplikované, protože komplexu jsou spojeny s různými funkčními skupinami. V hlavní roli tohoto typu molekul - podílel se na řadě životních procesů v organismu. Zástupci jsou: kyselina hyaluronová, chondroitin-sulfát, heparan, keratansulfát, a další.

K dispozici jsou také polysacharidy komplexy s jinými biologicky aktivními molekulami. Například, lipopolysacharidy nebo glykoproteiny. Jejich existence je důležitá při tvorbě imunologické reakce v těle, jako jsou součástí buňky lymfatického systému.