Properties at istraktura ng carbohydrates. carbohydrates pag-andar

Para sa katawan ng tao, pati na rin ang iba pang mga tao'y buhay na kailangan enerhiya. Kung wala ito, walang daloy ay hindi maaaring maging proseso. Pagkatapos ng lahat, ang bawat biochemical reaksyon, ang anumang mga enzymatic proseso o hakbang ng metabolismo ay nangangailangan ng enerhiya source.

Samakatuwid, ang halaga ng mga materyales, na nagbibigay sa katawan ng lakas sa buhay, ay masyadong malaki at mahalaga. Ano ang nangyayari? Carbohydrates, protina, fats. Ang istraktura ng bawat isa sa kanila ay naiiba, nabibilang sila sa ganap na naiibang mga klase ng chemical compounds, ngunit ang isa sa kanilang mga pag-andar ay katulad - pagbibigay ng katawan na may kinakailangang enerhiya para sa buhay. Isaalang-alang ang isang pangkat ng mga sumusunod na sangkap - carbohydrates.

pag-uuri ng carbohydrates

Ang komposisyon at istraktura ng carbohydrates mula sa kanilang opening tinukoy sa pamamagitan ng kanilang pangalan. Pagkatapos ng lahat, sa unang bahagi ng mga pinagkukunan na ito ay ipinapalagay na ito ay tulad ng isang grupo ng mga compounds na kung saan ay naroroon sa ang istraktura ng carbon atoms bonded sa tubig molecules.

Ang isang mas masinsinang pag-aaral, pati na rin ang naipong impormasyon sa mga pagkakaiba-iba ng mga sangkap pinahihintulutan upang patunayan na hindi lahat ng mga kinatawan ay lamang ng isang bahagi. Gayunman, ang tampok na ito ay isa sa mga na tumutukoy sa istraktura ng carbohydrates pa rin.

Modern pag-uuri ng grupong ito ng mga compounds ay ang mga sumusunod:

1. Monosaccharides (ribose, fructose, asukal at iba pa).
2. Oligosaccharides (Bios, triose).
3. Polysaccharides (almirol, selulusa).

Gayundin, ang lahat ng carbohydrates ay maaaring nahahati sa mga sumusunod na dalawang mga grupo:

• pagpapanumbalik;
• non-pagbabawas.

Ang istraktura ng mga molecule ng carbohydrates sa bawat grupo kumuha ng isang mas malapit hitsura.

Monosaccharides: katangian

Kabilang sa kategoryang ito ang lahat ng mga simpleng carbohydrates na naglalaman ng isang aldehyde (aldose) o ketone (ketose) group at hindi hihigit sa 10 carbon atoms sa istraktura chain. Kung tumingin ka sa ang bilang ng mga atoms sa pangunahing chain, ang monosaccharides ay maaaring nahahati sa:

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

Lahat ng iba pang mga kinatawan ay hindi kaya mahalaga para sa katawan tulad ng nakalista.

Mga Tampok ng istraktura ng mga molecule

Sa istraktura monosaccharides ay maaaring kinakatawan bilang isang chain, at sa anyo ng isang cyclic karbohidrat. Paano ito nangyari? Bagay ay na ang gitnang carbon atom sa compound ay isang walang simetrya center sa paligid ng kung saan ang Molekyul sa solusyon ay magagawang upang i-rotate. Dahil bumubuo ng optical isomers monosaccharides L- at D-anyo. Sa ganitong formula asukal naitala sa anyo ng isang tuwid na kadena, maaari itak maunawaan ang aldehyde group (o ketone) at roll up sa isang ball. Upang makuha ang kaukulang cyclic formula.

Ang mga kemikal na istraktura ng isang bilang ng mga carbohydrates monosaccharides medyo simple: ang bilang ng carbon atoms na bumubuo ng chain o singsing, ang bawat isa ay magkaiba o ay nakaayos sa isang gilid ng mga pangkat hydroxyl at hydrogen atoms. Kung ang lahat ng parehong pangalan sa isang tabi ng istraktura, pagkatapos ay ang D-isomer ay nabuo, kung para sa iba't ibang interleaved bawat isa - pagkatapos ay L-isomer. Kung isusulat ang pangkalahatang formula Representative sa mga pinaka-karaniwang mga monosaccharides asukal sa isang molecular form, magkakaroon ito ng anyo: C ₆ H ₁₂ O _6. Bukod dito, ang tala ay sumasalamin sa istraktura at fructose, masyadong. Matapos ang lahat, ang dalawang monosaccharides chemically - structural isomers. Glucose - aldegidospirt, fructose - Cetoalcohol.

Istraktura at mga katangian ng isang bilang ng mga carbohydrates monosaccharides ay malapit na naka-link. Pagkatapos ng lahat, dahil sa presensiya ng aldehyde at ketone grupo sa komposisyon ng istraktura nabibilang sila sa aldehyde at ketonospirtam na tumutukoy sa kanilang mga kemikal na likas na katangian at ang mga reaksyon sa kung saan sila ay maaaring sumali.

Kaya, asukal exhibits ang mga sumusunod na katangian:

1. Ang mga reaksyon na sanhi ng pagkakaroon ng carbonyl grupo:

• Oksihenasyon - isang reaksyon "silver mirror";
• may sariwang precipitated haydroksayd, copper (II) - aldonic acid;
• Malakas na oxidizing agent ay magagawang upang bumuo ng diacids (aldarovye), pagbabago hindi lamang isang aldehyde ngunit ang isa hydroxyl group;
• Recovery - ay convert sa polyols.

2. Molekyul ay naglalaman ng hydroxyl group at na sumasalamin sa istraktura. Ang mga ari-arian ng carbohydrates, na kung saan ay naiimpluwensyahan sa pamamagitan ng pagsasama ng data:

• kakayahan upang alkylation - pagbuo ng ethers;
• acylation - bumubuo ng esters ;
• husay reaksyon ng tanso haydroksayd (II).

3. single tukoy na mga katangian ng asukal:

• butyric acid;
• alak;
• mula sa gatas pagbuburo.

Pag-andar sa katawan

Istraktura at pag-andar ng isang bilang ng mga carbohydrates monosaccharides ay malapit na nauugnay. Nakalipas ay, higit sa lahat, upang lumahok sa biochemical reaksyon ng mga live na organismo. Ano ang papel na ginagampanan ay nilalaro sa ito monosaccharides?

1. Batayan para sa ang produksyon ng oligo-at polysaccharides.
2. Pentose (ribose at deoxyribose) - ang pinaka-mahalagang Molekyul kasangkot sa pagbuo ng ATP, RNA, DNA. At sila, sa pagliko, ang pangunahing supplier ng mga materyales para sa pagmamana, enerhiya at protina.
3. Ang mga antas ng konsentrasyon ng asukal sa dugo - isang tunay na sukatan ng osmotik presyon at ang mga pagbabago nito.

Oligosaccharides: istraktura

Ang istraktura ng ang karbohidrat grupo ay nabawasan sa pagkakaroon ng dalawang (Diozu) o tatlong (triose) monosaccharide molecule sa komposisyon. May mga kung saan ang mga bahagi ng 4, 5 o higit pang mga istraktura (hanggang sa 10), ngunit ang pinaka-karaniwang mga disaccharides. Iyon ay, sa haydrolisis ng mga compounds mabulok upang bumuo ng asukal, fructose, pentoses, at iba pa. Aling compounds nabibilang sa kategoryang ito? Ang isang tipikal na halimbawa - ito sucrose (karaniwang cane sugar), lactose (pangunahing bahagi ng gatas), moltous, lactulose, isomalt.

Ang kemikal istraktura ng seryeng ito ng carbohydrates ay may mga sumusunod na tampok:

1. Ang pangkalahatang formula ng molecular species: C ₁₂ H ₂₂ O _11.
2. Dalawang magkatulad o iba't ibang mga monosaccharide nalalabi sa disaccharide istraktura ay interconnected sa pamamagitan ng mga tulay glycoside. Sa likas na katangian ng compound ay depende sa pagbabawas ng kapangyarihan ng asukal.
3. Pagbawas disaccharide. Carbohydrate istraktura ng ganitong uri ay ang pagbuo ng isang tulay sa pagitan ng mga glycosidic hydroxyl aldehyde at hydroxyl grupo ng mga iba't ibang mga molecule ng monosaccharides. Kabilang dito ang moltous, lactose, at iba pa.
4. Nonreducing - isang tipikal na halimbawa sucrose - kapag ang tulay ay nabuo sa pagitan hydroxyl group tanging ang mga walang partisipasyon aldehyde istraktura.

Kaya, ang karbohidrat istraktura ay maaaring summarized sa anyo ng mga molecular formula. Kung kinakailangan detalyadong istraktura deploy, pagkatapos ay maaari itong magpakita ng gamit graphical o Heuorsa Fischer projection formula. Sa partikular, dalawang cyclic monomer (monosaccharides) o iba't iba o katulad (depende sa oligosaccharide) interconnected sa pamamagitan ng glycosidic bridge. Kapag ang gusali ay dapat isaalang-alang ang pagpapanumbalik ng kakayahan upang maayos na maipakita ang koneksyon.

Mga halimbawa ng mga disaccharides molecule

Kung ang isang trabaho ay katumbas ng halaga sa anyo ng: "Tandaan ang estruktural katangian ng karbohidrat," pagkatapos ay ang disaccharide ay pinakamahusay na sa unang tukuyin mula sa kung ano ay nananatiling ng mga monosaccharides ito ay. Ang pinaka-karaniwang uri ay ang mga:

• sucrose - constructed mula sa alpha-beta-asukal, at fructose;
• maltose - asukal residues;
• cellobiose - binubuo ng dalawang asukal residues ng beta-D-anyo;
• lactose - galactose + asukal;
• lactulose - galactose + fructose at iba pa.

Pagkatapos, ayon sa ang mga magagamit na mga residues ay dapat na malinaw mula sa structural formula reseta ng glycoside type bridge.

Kabuluhan ng mga buhay na organismo

Napakalaki at papel na ginagampanan ng disaccharide, ito ay mahalaga na hindi lamang ang mga istraktura. Ang pag-andar ng carbohydrates at taba sa pangkalahatan ay katulad. Ito ay batay sa enerhiya component. Gayunpaman, dapat itong magpahiwatig ng kanilang mga partikular na kahalagahan para sa ilang mga indibidwal na mga disaccharides.

1. Sucrose - ang pangunahing pinagmumulan ng glucose sa katawan ng tao.
2. Lactose ay matatagpuan sa dibdib ng gatas ng mammals, kabilang ang female at 8%.
3. Lactulose ay nakuha sa laboratoryo na gagamitin para sa mga medikal na mga layunin, pati na rin ang naidagdag sa ang produksyon ng mga produkto ng pagawaan ng gatas.

Anumang disaccharide, trisaccharide at iba pa sa mga tao at iba pang mga nilalang sumasailalim madalian hydrolyzed sa monosaccharides. Ang tampok na ito ay ang batayan ng paggamit ng klase ng carbohydrates sa isang tao sa raw, hindi nagalaw (aselga o tubo).

Polysaccharides: molecular tampok

Pag-andar, komposisyon at istraktura ng isang bilang ng mga carbohydrates ay mahalaga para sa mga organismo buhay na tao'y, pati na rin ang mga gawain ng tao. Una, dapat mong maunawaan kung anong uri ng carbohydrates ay polysaccharides.

Ang mga ito ay marami:

• almirol;
• glycogen;
• murein;
• glucomannan;
• cellulose;
• dextrin;
• galactomannan;
• muromin;
• pektin;
• amylose;
• chitin.

Ito ay hindi isang kumpletong listahan, ngunit lamang ang pinaka-makabuluhang mga hayop at halaman species. Kung magdala sa iyo out ang gawain "Suriin ang mga tampok ng istraktura ng isang bilang ng mga carbohydrates polysaccharides", ang unang bagay na dapat mong bigyang-pansin ang kanilang mga spatial istraktura. Ito ay napaka-malaking-malaki, ang giant Molekyul, na binubuo ng daan-daang mga monomer yunit cross-link glycosidic Bonds kemikal. Kadalasan ang molekular istraktura ng polysaccharides ng karbohidrat ay isang layered komposisyon.

May ay isang tiyak na pag-uuri ng mga naturang molecule.

1. Gomopolisaharidy - binubuo ng parehong mga paulit-ulit na yunit ng monosaccharides. Depende sa monosaccharide maaaring maging hexoses, pentoses, at iba pa (glucans, mannans, galactans).
2. Heteropolysaccharides - nabuo sa pamamagitan ng iba't-ibang mga yunit ng monomer.

Compounds na may isang linear spatial istraktura ay dapat na maiugnay, halimbawa, selulusa. Branched istraktura ay may isang karamihan ng mga polysaccharides - arina, glycogen, chitin at iba pa.

Role sa katawan ng pamumuhay na tao'y

Istraktura at pag-andar ng carbohydrates sa grupong ito ay malapit na konektado sa buhay ng lahat ng tao'y. Halimbawa, ang mga halaman sa isang nakapagpapalusog reserve naipon sa iba't ibang bahagi ng shoot o root almirol. Ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa mga hayop - bukod polysaccharides, na kung saan ay nabuo sa pamamagitan ng cleavage ng isang pulutong ng enerhiya.

Carbohydrates sa istraktura ng cell -play ang isang napaka-makabuluhang papel. Ito ay binubuo ng chitin takip ng maraming mga insekto at crustaceans, murein - cell wall bahagi ng mga bakterya, sapal - ang batayan halaman.

Matitira masustansyang sangkap ng hayop pinagmulan - isang Molekyul ng glycogen, o bilang ito ay mas karaniwang tinatawag na, ang mga hayop taba. Siya naka-imbak sa mga bahagi ng katawan at nagdadala hindi lamang enerhiya, ngunit din ng isang proteksiyon function na laban mechanical epekto.

Para sa karamihan ng mga organismo ay napakahalaga istraktura ng carbohydrates. Biology ng bawat hayop at halaman ay tulad na nangangailangan ng pare-pareho ang enerhiya source, saganang-sagana. At maaari lamang ito ay magbibigay sa kanila, at higit sa lahat ito ay sa anyo ng mga polysaccharides. Kaya, ang kumpletong pantunaw ng 1 g ng karbohidrat bilang isang resulta ng metabolic proseso humahantong sa release ng 4.1 kcal ng enerhiya! Ito ay ang pinakamataas na, hindi na nagbibigay sa anumang isa na koneksyon. Iyon ay kung bakit carbohydrates ay dapat na naroroon sa pagkain ng sinumang tao o hayop. Halaman ring kumuha ng pag-aalaga ng kanilang mga sarili: sa proseso ng potosintesis bumubuo sila sa loob ng arina at mag-imbak ito.

Pangkalahatang mga katangian ng carbohydrates

Ang istraktura ng taba, protina at carbohydrates sa pangkalahatan katulad. Pagkatapos ng lahat, ang mga ito ang lahat ng macromolecules. Kahit ang ilan sa kanilang mga function ay may isang karaniwang pinanggalingan. Dapat itong ibuod ang papel at kahalagahan ng carbohydrates sa buhay ng biomass ng planeta.

1. Ang komposisyon at istraktura ng carbohydrates kasangkot ang paggamit ng mga ito bilang isang gusali ng materyal para sa mga shell ng mga cell ng halaman, hayop at bacterial lamad pati na rin ang pagbuo ng intracellular organelles.
2. Ang proteksiyon function. Katangian ng mga organismo ng halaman at ito ay manifested sa pagbuo ng kanilang mga spines, tinik at iba pa.
3. Plastic role - edukasyon ay vitally mahalaga molecules (DNA, RNA, ATP at iba pa).
4. Receptor function. Polysaccharides at oligosaccharides - aktibong kalahok transport paglilipat ng cell lamad, "Guards" pansing epekto.
5. Energy ang pinaka-makabuluhang papel. Ito ay nagbibigay ng maximum na kapangyarihan para sa lahat ng intracellular proseso, pati na rin ang trabaho ng buong organismo.
6. Ang regulasyon ng osmotik presyon - Asukal gumaganap tulad control.
7. Ang ilang mga polysaccharides ay taglay ng pagkain, ang enerhiya pinagmulan para sa mga nilalang na hayop.

Kaya, ito ay malinaw na ang istraktura ng taba, protina at carbohydrates, ang kanilang mga function at papel sa katawan ng mga buhay na mga sistema ay mahalaga at hindi mapag-aalinlanganan kahalagahan. Ang mga molecules - ang tagalikha ng buhay, sila rin mapanatili at mapanatili ito.

Carbohydrates sa iba pang mga macromolecules compounds

Kilala rin ang papel na ginagampanan ng carbohydrates ay hindi sa kanyang purong form, at sa kumbinasyon sa iba pang mga molecules. Kasama rito ang mga pinaka-karaniwang, tulad ng:

• glycosaminoglycans o mucopolysaccharides;
• glycoprotein.

Istraktura at mga katangian ng carbohydrates na may ganitong uri ay sa halip kumplikado dahil sa mga kumplikadong ay konektado sa isang iba't ibang mga functional group. Ang pangunahing papel na ginagampanan ng ganitong uri ng molecule - kasangkot sa maraming mga proseso ng buhay ng mga organismo. Kinatawan ay: hyaluronic acid, chondroitin sulpate, heparan, keratan sulpate, at iba pa.

May mga polysaccharides complexes sa iba pang mga biologically aktibo molecules din. Halimbawa, lipopolysaccharides o glycoprotein. Ang kanilang pag-iral ay mahalaga sa pagbuo ng immunological reaksyon ng katawan, tulad ng mga ito ay bahagi ng mga cell ng lymphatic system.