Што се јаглехидрати улогата на јаглехидрати во телото на човекот

Хемиските својства на клетки кои го сочинуваат живи организми зависи првенствено на бројот на јаглеродните атоми кои го сочинуваат до 50% по сува тежина. Јаглеродни атоми се главните органски материи: протеини, нуклеински киселини, липиди и јаглени хидрати. Во втората група вклучува карбонил соединение и вода што одговара на формулата (CH ₂ O) _n, каде што n е еднаков на или поголем од три. Покрај јаглерод, водород и кислород, во молекулата може да вклучуваат фосфор, азот, сулфур. Во оваа статија, ќе се испита улогата на јаглехидрати во телото на човекот, како и карактеристиките на нивната структура, својства и функции.

класификација

Оваа група на соединенија во биохемија се поделени во три класи: едноставни шеќери (моносахариди), полимерни соединенија со glycosidic поврзување - олигосахариди и biopolymers на висока молекуларна тежина - полисахариди. Горенаведените класи на супстанција се најде во различни типови на клетки. На пример, постојат гликоза и скроб во погон структури, гликоген - во човечки хепатоцитите, и клеточните ѕидови на габи, на хитин - во надворешниот членконоги скелет. Сите од горенаведените супстанции - се јаглехидрати. Улогата на јаглехидрати во организмот е универзален. Тие - главниот снабдувач на енергија за виталните процеси од растителни клетки, бактерии, животните и луѓето.

моносахариди

Ја имаат општата формула C _n H ₂ O _n и _n се поделени во групи во зависност од бројот на јаглеродни атоми во молекулата: trioses, tetroses, пентози, и така натаму. Како дел од клетката органели и цитоплазмата на едноставни шеќери имаат два просторни конфигурации: линеарна и кружни. Во првиот случај, јаглеродни атоми се поврзани еден со друг преку ковалентни врски сигма и форма затворени јамки, во вториот случај скелет на јаглерод не е затворен и може да имаат разгранување. За да се утврди каква е улогата на јаглехидрати во организмот, сметаат од најчестите од нив - пентозо и хексоза.

Изомери: гликоза и фруктоза

Тие имаат иста молекулска формула C ₆ H ₁₂ O _6, но на различни видови на структурни молекули. Ние претходно се нарекува примарна улога на јаглехидрати во живите организми - енергијата. Горенаведените супстанции се поделени од страна на клетката. Резултатот е ослободување на енергија (17.6 kJ на еден грам на гликоза). Исто така, 36 молекулите на АТП се синтетизира. на гликоза во распаѓање се случува на мембрани (cristae) митохондриите и претставува ланец на ензимски реакции - Кребсовиот циклус. Тој е важен дел од dissimilation тече во сите клетки на хетеротрофни еукариотски организми.

Гликоза, исто така, е формирана во миоцити цицачи поради разделување во мускулите гликоген. Во иднина, тоа се користи како лесно разложена супстанција што се обезбедување на клетки со енергија - ова е главната улога на јаглехидрати во организмот. Растенија се phototrophs и независно формираат гликоза во текот на фотосинтеза. Овие реакции се нарекуваат циклус Калвин. На почетен материјал е јаглерод диоксид и акцептор - ribolozodifosfat. Синтеза на гликоза се случува во матрицата на Хлоропласт. Фруктоза, кои имаат иста молекулска формула како гликоза, содржи во молекул на функционална група на кетони. Таа е послатка од гликоза, и е во мед и сок од бобинки и овошје. Така, на биолошката улога на јаглехидрати во организмот првенствено лежи во неговата употреба како брз извор на енергија.

Улогата на наследувањето во пентозо

Дозволете ни да се разгледа уште една група на моносахариди - рибоза и деоксирибоза. Нивната уникатност лежи во фактот дека тие се дел од полимери - нуклеинските киселини. За сите организми, вклучувајќи не-целуларни форми на живот, ДНК и РНК се главните носители на наследни информации. Рибоза е вклучена во една молекула на РНА и деоксирибозата нуклеотиди содржани во ДНК. Како резултат на тоа, биолошката улога на јаглехидрати во човечкото тело е дека тие се вклучени во формирањето на единици на наследноста - гените и хромозоми.

Примерен пентозо содржат алдехидна група и широко распространета во растителното царство се ксилоза (содржани во стебла и семки), алфа-арабиноза (складирани во непцата од камен овошни дрвја). Така, дистрибуцијата и биолошката улога на јаглехидрати во телото на вишите растенија се доволно големи.

Што е олигосахариди

Ако остатоци од молекули на моносахариди, како што се глукоза или фруктоза, поврзани со ковалентна обврзници, формирана олигосахариди - полимерни јаглени хидрати. Улогата на јаглехидрати во телото на растенијата и животните различни. Ова е особено точно на дисахариди. Најчестите меѓу нив се сахароза, лактоза, малтоза и трехалоза. Така, сахароза, инаку позната како трска или шеќерна репка, содржани во растенијата како решение и се чуваат во нивните корени или произлегува. Хидролиза на формирана молекула на гликоза и фруктоза. Млеко шеќер, лактоза е од животинско потекло. За некои луѓе, постои нетолеранција на оваа супстанција поврзани со hyposecretion ензимот лактаза, кој се распаѓа галактоза млеко шеќер и гликоза. Улогата на животот на организмот различни јаглехидрати. На пример, дисахариди трехалоза, составен од два гликоза остатоци, дел од hemolymph черупкари, пајаци, инсекти. Таа, исто така се јавува во клетките на габи и некои алги.

Друг дисахарид - малтоза, или слад шеќер, е содржан во caryopses на јачмен или 'рж во нивните ртење, тоа е молекула која што се состои од две гликоза остатоци. Таа е формирана од страна на распаѓање од растително или животинско скроб. Во тенкото црево на луѓето и цицачи малтоза расцепат со ензимот - малтаза. Во неговото отсуство во панкреасот сок појавува патологија предизвикана од интолеранција на храна скроб гликоген или растителни производи. Во овој случај, посебен режим на исхрана и се додава во исхраната на самиот ензим.

Сложени јаглехидрати во природата

Тие се многу распространета, особено во светот на зеленчук, се биополимери и имаат висока молекуларна тежина. На пример, на скроб тоа е 800 000, а во каша - 1 600 000. полисахариди се разликуваат во составот на мономери, степен на полимеризација, и должини синџир. За разлика од прости шеќери и олигосахариди, кои се лесно растворливи во вода и има сладок вкус, полисахариди хидрофобни и без вкус. Се разгледа улогата на јаглехидрати во телото на човекот, како пример на гликоген - животински скроб. Тој се синтетизира од глукоза и задржани во хепатоцитите и скелетните мускулни клетки, каде што нејзината содржина е два пати повисока отколку во црниот дроб. Со формирањето на гликоген се исто така способни за поткожно масно ткиво, neurocytes и макрофаги. Друг полисахариди - растителни скроб е производ на фотосинтезата и е произведен во пластиди на зелена боја.

Од самиот почеток на човечката цивилизација, главните добавувачи на скроб беа вредни култури: ориз, компири, пченка. Тие се уште се основа на исхраната на огромното мнозинство на луѓе на Земјата. Тоа е зошто тоа е толку вредно јаглехидрати. Улогата на јаглехидрати во организмот е, како што видовме, во нивната примена, како моќ-гладни и брзо сварлива органска материја.

Постои група на полисахариди кои се мономери остатоци хијалуронска киселина. Тие се нарекуваат пектини и се на градежни материјали на растителни клетки. Особено богата со нив кора од јаболка, пулпа репка. Мобилни супстанции пектини регулира интрацелуларен притисок - тургор. Во кондиторската индустрија, тие се користат како гел и задебелување агенти во производство на сорти со висок квалитет бел слез и желе. Диети се користи како биолошки активни супстанции е уште deducing токсини од дебелото црево.

Што е гликолипиди

Тоа е една интересна група на комплексни соединенија на јаглехидрати и масти кои се во нервното ткиво. Се состои од мозокот и 'рбетниот мозок на цицачи. Гликолипиди, исто така, се наоѓаат во составот на клеточните мембрани. На пример, бактериите се вклучени во клетка-клетка контакти. Некои од овие соединенија е да антигени (супстанции кои детектираат Landsteiner AB0 крвниот систем група). Во клетките на животните, растенијата и луѓето, освен гликолипиди, се присутни и различни молекулите на мастите. Тие вршат примарно енергија функција. По раскинувањето на еден грам на масти 38.9 kJ енергија се ослободува. структура функција (дел од клеточната мембрана) за да се липиди, исто така, се карактеризира. Така, овие функции се вршат од страна на јаглехидрати и масти. Нивната улога во организмот е исклучително висока.

Улогата на јаглехидратите и мастите во организмот

Во човечки и животински клетки може да се забележи interconversions на полисахариди и масти кои се јавуваат како резултат на метаболизмот. Научници и нутриционисти открија дека прекумерната доза на скован храна води до таложење на масти. Ако некој има нарушувања на панкреасот во однос на изолација или амилаза води седентарен начин на живот, тежината може да биде многу голем. Вреди да се запамети дека јаглени хидрати богати со храна е паднат главно во дуоденумот во гликоза. Таа апсорбира капиларите на ресички на тенкото црево и депониран во црниот дроб и мускулите, како гликоген. Повеќе интензивна размена на материи во организмот, толку повеќе таа е поделена во гликоза. тогаш тоа се користи како примарни ќелии, енергичен материјал. Оваа информација дава одговор на прашањето за улогата на јаглени хидрати, на човечкото тело.

Значење на гликопротеини

Соединенија на оваа група на супстанции претставена од страна на комплексни јаглени хидрати + протеин. Тие се нарекуваат glycoconjugates. Оваа антитело, хормони, мембрана структура. Најнови биохемиски истражувања утврдиле дека ако гликопротеини почнат да го промени својот мајчин јазик (природни) структура, тоа води кон развој на овие комплексни болести како астма, ревматоиден артритис, рак. Улогата на glycoconjugates во метаболизмот на клетката е висока. На пример, интерферони инхибира размножувањето на вирусите, имуноглобулини штити организмот против патогени. крвта протеини, исто така припаѓаат на оваа група на супстанции. Тие обезбедуваат заштита и визуелниот својства. Сите од горенаведените функции се потврдува со фактот дека физиолошка улога на јаглехидрати во организмот е разновидна и исклучително важно.

Каде и како се формираат јаглехидрати

Главните добавувачи на едноставни и сложени шеќери - зелено растение: алги, повисоки спори, голосеменици и цветни. Сите тие содржат хлорофил клетки пигмент. Тој е дел од thylakoid - структури на хлоропластите. Рускиот научник КА Timiryazev изучува процесот на фотосинтеза, што резултира со јаглехидрати формирање. Улогата на јаглехидрати во телото на фабриката е акумулација на скроб во овошје, семиња и луковици, на пример, во вегетативни органи. механизмот на фотосинтезата е прилично комплицирано и се состои од серија на ензимски реакции што се случуваат и во светлината и во мракот. Гликоза се синтетизира од јаглерод диоксид под дејство на ензими. Хетеротрофни организми користат зелени растенија, како извор на храна и енергија. Така, таа растенија се првата алка во сите храна синџири и се нарекуваат производители.

Клетките на хетеротрофни организми јаглехидрати синтетизира во мазна канали (agranular) ендоплазматичен ретикулум. Потоа тие се користат како енергија и градежен материјал. Во растителните клетки јаглехидрати дополнително формирана во Golgi, и потоа оди за формирање на целулозни клеточен ѕид. Во процесот на варење соединение животни 'рбетници богата со јаглехидрати, делумно паднат во устата и стомакот. Главната dissimilation исти реакции се случуваат во дуоденумот. Како што стои на панкреасот сок што содржи амилаза ензим кој се прилепува скроб да се гликоза. Како што беше кажано претходно, глукозата се апсорбира во крвта во тенкото црево и се шири во текот на сите клетки. Еве што се користи како извор на енергија и структурен материјал. Ова објаснува улогата што ја игра јаглехидрати во организмот.

Nadmembrannye комплекси хетеротрофни клетки

Тие се карактеристични за животни и габи. хемиски состав и молекуларна организација на овие структури се претставени со соединенија како што се липиди, протеини и јаглехидрати. Улогата на јаглехидрати во телото - тоа е вклучена во енергетскиот метаболизам и градење мембрани. Во човечки и животински клетки имаат посебен структурна компонента наречена glycocalyx. Овој тенок површински слој составен од гликолипиди и гликопротеини поврзани со цитоплазматски мембрана. Таа обезбедува директна врска со надворешната страна на клетките. Еве доаѓа на перцепција на дразби и екстрацелуларниот варењето на храната. Поради нивната школка клетки јаглени хидрати држи до едни со други формирање на ткаенината. Овој феномен се нарекува адхезија. Ние, исто така, додаде дека "опашки" на јаглени хидрати молекули се наоѓаат на површината на клетката и се насочени во интерстицијална течност.

Друга група на хетеротрофни организми - габи апарат, исто така, има површина, наречен клеточниот ѕид. Тоа вклучува сложени шеќери - хитин, гликоген. Некои видови на габи, исто така, содржи растворливи јаглехидрати, како што trehalose, наречен печурки шеќер.

Во едноклеточни животни како што се ciliates, површински слој - pellicle исто така, содржи олигосахарид комплекси со протеини и липиди. Некои едноставни pellicle доволно тенок и не се спречи промена во обликот на телото. Но, во други не стане густо и станува силна како оклоп, носејќи заштитна функција.

Растителна клетка ѕид

Таа, исто така, содржи големи количини на јаглехидрати, особено целулоза собрани како снопови на влакна. Овие структури формираат рамката, се потопува во колоиден матрикс. Се состои примарно од олигосахариди и полисахариди. клеточните ѕидови на растителни клетки може да lignificated. Во овој случај, на просторот помеѓу гредите се полни со целулоза други јаглени хидрати - лигнин. Тоа го подобрува поддржува функцијата на клеточната мембрана. Често, особено во трајни ligneous растенија, надворешниот слој се состои од целулоза обложени масти-како супстанција - suberin. Тоа го спречува навлегувањето на водата во растителни ткива, па на основните клетки брзо изумираат и покриени со слој на плута.

Во краток преглед, ќе видиме дека во ѕидот на растителна клетка се тесно поврзани со јаглехидрати и масти. Нивната улога во phototrophs телото потценет од гликолипидни комплекси обезбеди поддршка и заштитна функција. Ние ќе учат еден спектар на јаглени хидрати, кои се специфични за Monera царството на организми. Ова ги вклучува prokaryotes, како што се бактерии. Нивните клеточен ѕид содржи јаглени хидрати - murein. Зависност од структурата на површината на апаратот е поделена на бактерии Грам-позитивни и грам-негативна.

Структурата на втората група е повеќе комплекс. Овие бактерии имаат два слоја: пластика и цврсти. Првата содржи мукополисахариди, на пример, murein. Нејзиниот молекулите имаат форма на големи мрежни структури, формирање на капсула околу бактериска клетка. На вториот слој се состои од пептидогликан - Соединение полисахариди и протеини.

клеточен ѕид липополисахариди овозможуваат бактерии за да се придржуваат цврсто на различни супстрати, како што забната глеѓ или еукариотска клетка мембрана. Покрај тоа, гликолипиди промовира лепење на бактериските клетки на едни со други. Така формирана од страна, на пример, стрептокока кластер со синџирот на стафилококи, згора на тоа, некои видови на prokaryotes имаат дополнителни слузница - peplos. Тоа содржи во својот состав на полисахариди и лесно да се уништи од страна на хард зрачење или преку контакт со одредени хемикалии како што се антибиотици.