Thuộc tính và cấu trúc của carbohydrate. carbohydrate chức năng

Đối với cơ thể con người, cũng như chúng sinh khác cần nhiều năng lượng. Nếu không có nó, không có dòng chảy không thể quy trình. Xét cho cùng, tất cả các phản ứng sinh hóa, bất kỳ quá trình enzyme hoặc giai đoạn của quá trình chuyển hóa cần nguồn năng lượng.

Do đó, giá trị của các tài liệu, cung cấp sức mạnh cơ thể sống, là rất lớn và quan trọng. vấn đề là gì? Carbohydrate, protein, chất béo. Cấu trúc của mỗi người là khác nhau, họ thuộc về hoàn toàn lớp khác nhau của các hợp chất hóa học, nhưng một trong những chức năng của họ là tương tự - cung cấp cho cơ thể năng lượng cần thiết cho cuộc sống. Hãy xem xét một nhóm các chất sau - carbohydrate.

phân loại carbohydrate

Thành phần và cấu trúc của carbohydrate từ khai mạc của họ được xác định bởi tên của họ. Sau khi tất cả, trong các nguồn đầu người ta cho rằng nó là như vậy một nhóm các hợp chất mà có mặt trong cấu trúc của nguyên tử cacbon liên kết với các phân tử nước.

Một phân tích kỹ lưỡng hơn, cũng như các thông tin tích lũy trên sự đa dạng của các chất này cho phép để chứng minh rằng không phải tất cả các đại diện chỉ là một phần. Tuy nhiên, tính năng này vẫn là một trong những người xác định cấu trúc của carbohydrate.

phân loại hiện đại của nhóm này của các hợp chất như sau:

1. Monosaccharides (ribose, fructose, glucose và vân vân).
2. Oligosaccharides (Bios, triose).
3. Polysaccharides (tinh bột, cellulose).

Ngoài ra, tất cả các carbohydrate có thể được chia thành hai nhóm sau:

• khôi phục;
• không giảm.

Cấu trúc của các phân tử carbohydrate mỗi nhóm có một cái nhìn gần hơn.

Monosacarit: đặc trưng

Thể loại này bao gồm tất cả các carbohydrate đơn giản có chứa một aldehyde (aldose) hoặc xeton (ketose) nhóm và không quá 10 nguyên tử cacbon trong cấu trúc chuỗi. Nếu bạn nhìn vào số lượng của các nguyên tử trong chuỗi chính, monosacarit có thể được chia thành:

• triose (glyceraldehyde);
• tetroses (erythrulose, erythrose);
• pentose (ribose và deoxyribose);
• hexoses (glucose, fructose).

Tất cả các đại diện khác là không quá quan trọng đối với cơ thể như được liệt kê.

Đặc điểm của cấu trúc của phân tử

Trong cấu trúc monosacarit có thể được biểu diễn dưới dạng một chuỗi, và trong hình thức của một carbohydrate cyclic. Làm thế nào điều này xảy ra? Cái này là các nguyên tử cacbon trung tâm trong các hợp chất là một trung tâm bất đối xứng xung quanh mà các phân tử trong dung dịch có khả năng xoay. Kể từ khi hình thành đồng phân quang học monosaccharides L và D-hình thức. Trong glucose công thức này được ghi vào dưới dạng một chuỗi thẳng, tinh thần có thể nắm bắt được nhóm aldehyde (hoặc xeton) và cuộn thành một quả bóng. Để có được công thức cyclic tương ứng.

Cấu trúc hóa học của một số carbohydrate monosaccharides khá đơn giản: số lượng nguyên tử cacbon hình thành chuỗi hoặc vòng, mỗi trong số đó là khác nhau hoặc được bố trí trên một mặt của nhóm hydroxyl và các nguyên tử hydro. Nếu tất cả cùng tên ở một bên của cơ cấu, sau đó D-đồng phân được tạo thành, nếu vì khác nhau xen kẽ nhau - sau đó L-đồng phân. Nếu chúng ta viết đại diện công thức chung của glucose monosaccharides phổ biến nhất ở dạng phân tử, nó sẽ có dạng: C ₆ H ₁₂ O _6. Hơn nữa, hồ sơ phản ánh cấu trúc và fructose, quá. Sau khi tất cả, hai monosaccharides những hóa - đồng phân cấu trúc. Glucose - aldegidospirt, fructose - Cetoalcohol.

Cấu trúc và tính chất của một số carbohydrate monosaccharides được liên kết chặt chẽ. Sau khi tất cả, bởi vì sự hiện diện của các nhóm aldehyde và ketone trong thành phần của cấu trúc họ thuộc về các aldehyde và ketonospirtam xác định tính chất hóa học của họ và phản ứng, trong đó họ có thể tham gia.

Do đó, glucose có những đặc tính sau đây:

1. Các phản ứng gây ra bởi sự hiện diện của các nhóm cacbonyl:

• Quá trình oxy hóa - một phản ứng "bạc gương";
• với tươi kết tủa hydroxit, đồng (II) - axit aldonic;
• oxy hóa mạnh mẽ có khả năng hình thành diaxit (aldarovye), chuyển không chỉ là một aldehyde nhưng một nhóm hydroxyl;
• Phục hồi - được chuyển thành polyol.

2. Phân tử có chứa nhóm hydroxyl và phản ánh cấu trúc. Các đặc tính của carbohydrates, mà bị ảnh hưởng bởi nhóm các dữ liệu:

• khả năng alkyl hóa - hình thành ete;
• acyl hóa - hình thành este ;
• Phản ứng định tính cho đồng hydroxit (II).

3. tính chất cụ thể duy nhất của glucose:

• axit butyric;
• rượu;
• quá trình lên men lactic.

Chức năng trong cơ thể

Cấu trúc và chức năng của một số carbohydrate monosacarit là có liên quan chặt chẽ. Quá khứ là trên hết, để tham gia vào các phản ứng sinh hóa của các sinh vật sống. vai trò gì được chơi trong monosaccharides này?

1. Cơ sở cho việc sản xuất các oligo và polysaccharides.
2. Pentose (ribose và deoxyribose) - phân tử quan trọng nhất liên quan đến sự hình thành ATP, RNA, DNA. Và họ, đến lượt nó, các nhà cung cấp chính của vật liệu di truyền, năng lượng và protein.
3. Mức nồng độ glucose trong máu - một biện pháp thực sự của áp suất thẩm thấu và những thay đổi của nó.

Oligosaccharides: Cơ cấu

Cấu trúc của nhóm carbohydrate được giảm xuống có hai (Diozu) hoặc ba phân tử (triose) monosaccharide trong thành phần. Có những người, trong đó các thành phần của 4, 5 hoặc nhiều cấu trúc (lên đến 10), nhưng phổ biến nhất là disaccharides. Đó là, trong quá trình thủy phân của các hợp chất phân hủy để tạo thành glucose, fructose, pentoses, và vân vân. Những hợp chất rơi vào trường hợp này? Một ví dụ điển hình - nó sucrose (mía chung đường), lactose (thành phần chính của sữa), maltose, lactulose, isomalt.

Cấu trúc hóa học của loạt bài này của carbohydrate có các tính năng sau:

1. Công thức chung của loài phân tử: C ₁₂ H ₂₂ O _11.
2. Hai giống hệt nhau hoặc khác nhau cặn monosaccharide trong cấu trúc disacarit được kết nối với nhau bằng phương pháp cầu glycoside. Theo tính chất của hợp chất sẽ phụ thuộc vào sức mạnh giảm đường.
3. Giảm disacarit. cấu trúc carbohydrate thuộc loại này là sự hình thành của một cầu nối giữa các aldehyde và hydroxyl nhóm hydroxyl glycosidic của các phân tử khác nhau của monosacarit. Chúng bao gồm maltose, lactose, và vân vân.
4. Nonreducing - một ví dụ điển hình sucrose - khi cây cầu được hình thành giữa các nhóm hydroxyl chỉ những người không có cấu trúc tham gia aldehyde.

Như vậy, cấu trúc carbohydrate có thể được tóm tắt dưới dạng công thức phân tử. Nếu cấu trúc chi tiết cần thiết triển khai, sau đó nó có thể biểu diễn bằng công thức chiếu đồ họa hoặc Heuorsa Fischer. Cụ thể, hai monome cyclic (monosaccharides) hoặc khác nhau hoặc tương tự (tùy thuộc vào oligosaccharide) kết nối với nhau bằng một cây cầu glycosidic. Khi xây dựng nên xem xét khôi phục lại khả năng hiển thị đúng kết nối.

Ví dụ về các phân tử disaccharides

Nếu một công việc có giá trị trong các hình thức: "Chú ý các đặc điểm cấu trúc của carbohydrate", sau đó các disaccharide là tốt nhất để đầu tiên xác định từ những gì còn lại của monosacarit nó được. Các loại phổ biến nhất là:

• sucrose - xây dựng từ alpha-beta-glucose và fructose;
• dư lượng glucose - maltose;
• cellobiose - bao gồm hai dư lượng glucose của beta-D-hình thức;
• lactose - galactose glucose +;
• lactulose - galactose + fructose và vân vân.

Sau đó, theo dư lượng có sẵn nên rõ ràng từ các toa công thức cấu trúc của loại glycoside cầu.

Ý nghĩa đối với các sinh vật sống

Rất lớn và vai trò của disacarit, điều quan trọng không chỉ là cấu trúc được. Các chức năng của carbohydrates và chất béo nói chung là tương tự. Nó được dựa trên các thành phần năng lượng. Tuy nhiên, cần chỉ ra tầm quan trọng đặc biệt của họ đối với một số disaccharides cá nhân.

1. Sucrose - nguồn chính của glucose trong cơ thể con người.
2. Lactose được tìm thấy trong sữa mẹ của động vật có vú, bao gồm cả phụ nữ và 8%.
3. Lactulose thu được trong phòng thí nghiệm được sử dụng cho mục đích y tế, cũng như thêm vào việc sản xuất các sản phẩm từ sữa.

Bất kỳ disacarit, trisaccharide và vân vân ở người và các sinh vật khác phải trải qua tức thủy phân để monosacarit. Tính năng này là cơ sở của việc sử dụng các lớp này của carbohydrates một người trong thô, không thay đổi gì (củ cải hoặc đường mía).

Polysaccharides: tính năng phân tử

Chức năng, thành phần và cấu trúc của một số carbohydrate là quan trọng đối với sinh vật sống chúng sinh, cũng như các hoạt động của con người. Trước tiên, bạn nên hiểu những loại carbohydrate là polysaccharides.

Họ rất nhiều:

• tinh bột;
• glycogen;
• murein;
• Glucomannan;
• cellulose;
• dextrin;
• galactomannan;
• muromin;
• pectin;
• amylose;
• chitin.

Đây không phải là một danh sách đầy đủ, nhưng chỉ có các loài động vật và thực vật quan trọng nhất. Nếu bạn thực hiện các nhiệm vụ "Kiểm tra các tính năng của cấu trúc của một số carbohydrate polysaccharides", điều đầu tiên bạn nên chú ý đến cấu trúc không gian của họ. Nó là rất đồ sộ, các phân tử khổng lồ, bao gồm hàng trăm đơn vị monome cross-linked liên kết hóa học glycosidic. Thông thường cấu trúc phân tử của polysaccharides carbohydrate là một thành phần lớp.

Có một phân loại nhất định của các phân tử như vậy.

1. Gomopolisaharidy - bao gồm các đơn vị lặp đi lặp lại cùng một monosacarit. Tùy thuộc vào monosaccharide có thể hexoses, pentoses, và vân vân (glucans, mannans, galactans).
2. Heteropolysaccharides - hình thành bởi các đơn vị monome khác nhau.

Các hợp chất có cấu trúc không gian tuyến tính nên được gán, ví dụ, cellulose. cấu trúc phân nhánh có một đa số polysaccharides - tinh bột, glycogen, chitin và vân vân.

Vai trò trong cơ thể của chúng sinh

Cấu trúc và chức năng của carbohydrate trong nhóm này được kết nối chặt chẽ với cuộc sống của tất cả chúng sinh. Ví dụ, thực vật trong một khu bảo tồn chất dinh dưỡng tích lũy trong các phần khác nhau của buổi chụp hoặc gốc tinh bột. Các nguồn năng lượng chính cho động vật - ngoài polysaccharides, được hình thành bởi sự phân tách của rất nhiều năng lượng.

Carbohydrates trong cấu trúc tế bào đóng vai trò rất quan trọng. Nó bao gồm bìa chitin của nhiều loài côn trùng và động vật giáp xác, murein - thành phần vách tế bào vi khuẩn, bột giấy - nhà máy cơ sở.

Phụ tùng chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ động vật - một phân tử glycogen, hoặc khi nó được phổ biến hơn gọi, mỡ động vật. Ông được lưu giữ trong các bộ phận của cơ thể và mang không chỉ năng lượng, mà còn là một chức năng bảo vệ chống lại những tác động cơ học.

Đối với hầu hết các sinh vật là cấu trúc rất quan trọng của carbohydrate. Sinh học của mỗi động vật và thực vật là như vậy mà đòi hỏi phải có một nguồn năng lượng liên tục, vô tận. Và nó chỉ có thể cung cấp cho họ, và hầu hết tất cả những gì là dưới hình thức polysaccharides. Như vậy, quá trình tiêu hóa hoàn toàn của 1 g carbohydrate như là kết quả của quá trình trao đổi chất dẫn đến việc phát hành 4,1 kcal năng lượng! Đây là mức tối đa, không còn cung cấp cho bất kỳ một kết nối. Đó là lý do tại sao carbohydrate phải có mặt trong chế độ ăn uống của bất kỳ người hoặc động vật. Cây cũng chăm sóc bản thân: trong quá trình quang hợp chúng tạo thành bên trong tinh bột và lưu trữ nó.

thuộc tính chung của carbohydrate

Cấu trúc của chất béo, protein và carbohydrate nói chung tương tự. Sau khi tất cả, họ là tất cả các đại phân tử. Thậm chí một số chức năng của mình có chung nguồn gốc. Nên tóm tắt vai trò và tầm quan trọng của carbohydrate trong đời sống của sinh khối của hành tinh.

1. Thành phần và cấu trúc của carbohydrate liên quan đến việc sử dụng chúng như là một vật liệu xây dựng cho vỏ của tế bào thực vật, động vật và màng vi khuẩn cũng như sự hình thành của các bào quan trong tế bào.
2. Chức năng bảo vệ. Đặc điểm của các sinh vật thực vật và được thể hiện trong việc hình thành xương sống của họ, gai và vân vân.
3. vai trò Nhựa - giáo dục là cực kỳ quan trọng phân tử (DNA, RNA, ATP và những người khác).
4. Chức năng thụ. Polysaccharides và oligosaccharides - người tham gia hoạt động chuyển giao các màng tế bào, "vệ sĩ" bắt tác động.
5. Năng lượng vai trò quan trọng nhất. Nó cung cấp sức mạnh tối đa cho tất cả các quá trình nội bào, cũng như công việc của toàn bộ cơ thể.
6. Các quy định về áp suất thẩm thấu - Glucose thực hiện kiểm soát như vậy.
7. Một số polysaccharides là dự trữ lương thực, nguồn năng lượng cho sinh vật động vật.

Như vậy, rõ ràng là cấu trúc của chất béo, protein và carbohydrate, chức năng và vai trò trong các cơ quan của hệ thống sống là rất quan trọng và quyết định. Những phân tử này - những người sáng tạo của cuộc sống, họ cũng giữ gìn và duy trì nó.

Carbohydrates với các hợp chất phân tử khác

Còn được gọi là vai trò của carbohydrate không phải là ở dạng tinh khiết của nó, và kết hợp với các phân tử khác. Chúng bao gồm các ví dụ phổ biến nhất, chẳng hạn như:

• glycosaminoglycans hoặc mucopolysaccharides;
• glycoprotein.

Cấu trúc và tính chất của carbohydrate thuộc loại này là khá phức tạp vì sự phức tạp được kết nối với một loạt các nhóm chức năng. Vai trò chính của loại phân tử - tham gia vào nhiều quá trình cuộc sống của các sinh vật. Đại diện là: axit hyaluronic, chondroitin sulfate, heparan, keratan sulfate, và những người khác.

Ngoài ra còn có polysaccharides phức với các phân tử hoạt tính sinh học khác. Ví dụ, lipopolysaccharides hoặc glycoprotein. sự tồn tại của họ là rất quan trọng trong việc hình thành các phản ứng miễn dịch của cơ thể, như họ là một phần của các tế bào của hệ bạch huyết.