Quali sono i carboidrati ruolo dei carboidrati nel corpo umano

proprietà chimiche delle celle che compongono gli organismi viventi dipendono principalmente dal numero di atomi di carbonio che costituiscono fino al 50% in peso a secco. atomi di carbonio sono le principali sostanze organiche: proteine, acidi nucleici, lipidi e carboidrati. Quest'ultimo gruppo comprende composto carbonilico e acqua corrispondente alla formula (CH ₂ O) _n, dove n è uguale o maggiore di tre. Oltre carbonio, idrogeno e l'ossigenazione, nella molecola possono includere fosforo, azoto, zolfo. In questo articolo, esaminiamo il ruolo dei carboidrati nel corpo umano, così come le caratteristiche delle loro struttura, proprietà e funzioni.

classificazione

Questo gruppo di composti in biochimica sono divisi in tre classi: zuccheri semplici (monosaccaridi), composti polimerici con un legame glicosidico – oligosaccaridi e biopolimeri ad alto peso molecolare – polisaccaridi. Le classi di sostanze summenzionate trovano in vari tipi di cellule. Per esempio, ci sono glucosio e amido in strutture vegetali, glicogeno – negli epatociti umani, e le pareti cellulari dei funghi, della chitina – nelle artropodi scheletro esterne. Tutte le sostanze di cui sopra – sono carboidrati. Il ruolo dei carboidrati nel corpo è universale. Essi – il principale fornitore di energia per i processi vitali dei vegetali cellule, batteri, animali ed esseri umani.

monosaccaridi

Hanno la formula generale C _n H ₂ O _{n n} e sono divisi in gruppi a seconda del numero di atomi di carbonio nella molecola: trioses, tetrosi, pentosi, e così via. Come parte degli organelli cellulari e citoplasma di zuccheri semplici avere due configurazioni spaziali: lineare e circolare. Nel primo caso, gli atomi di carbonio sono collegate tra loro attraverso legami covalenti sigma e forma cicli chiusi, nel secondo caso lo scheletro di carbonio non è chiuso e possono avere ramificazione. Per determinare qual è il ruolo dei carboidrati nel corpo, si consideri il più comune dei quali – il pentoso ed esoso.

Isomeri: glucosio e fruttosio

Essi hanno la stessa formula molecolare C ₆ H ₁₂ O _6, ma vari tipi di molecole strutturali. Abbiamo già chiamato il ruolo primario dei carboidrati negli organismi viventi – l'energia. Le sostanze di cui sopra sono suddivisi dalla cellula. Il risultato è un rilascio di energia (17,6 kJ di un grammo di glucosio). Inoltre, 36 molecole di ATP viene sintetizzato. La decomposizione del glucosio si verifica sulle membrane (creste) mitocondri e rappresenta una catena di reazioni enzimatiche – il ciclo di Krebs. Lui è una parte importante della dissimilazione che scorre in tutte le cellule di organismi eucarioti eterotrofi.

Il glucosio si forma anche miociti nei mammiferi a causa di frazionamento in glicogeno muscolare. In futuro, è usato come sostanza facilmente scomponibile a fornire cellule di energia – questo è il ruolo principale dei carboidrati nel corpo. Le piante sono fototrofi e indipendentemente formano glucosio durante la fotosintesi. Queste reazioni sono chiamati ciclo di Calvin. Il materiale di partenza è l'anidride carbonica e accettore – ribolozodifosfat. Sintesi del glucosio avviene nella matrice cloroplasto. Fruttosio, avente la stessa formula molecolare come glucosio, contiene nella molecola un gruppo funzionale di chetoni. Lei è più dolce del glucosio, e si trova nel miele e il succo di bacche e frutti. Pertanto, il ruolo biologico dei carboidrati nel corpo risiede soprattutto nel suo impiego come una rapida fonte di energia.

Il ruolo dell'ereditarietà nella pentoso

Prendiamo in considerazione un altro gruppo di monosaccaridi – ribosio e desossiribosio. La loro unicità sta nel fatto che essi sono parte dei polimeri – acidi nucleici. Per tutti gli organismi, tra cui forme di vita non cellulari, DNA e RNA sono i principali portatori di informazione ereditaria. Il ribosio è incluso in una molecola di RNA e nucleotidi desossiribosio contenuta nel DNA. Di conseguenza, il ruolo biologico dei carboidrati nel corpo umano è che sono coinvolti nella formazione di unità di eredità – i geni e cromosomi.

pentoso esemplificativa contenente un gruppo aldeidico e diffuso nel regno vegetale sono xilosio (contenuti in fusti e semi), alfa-arabinosio (memorizzato nel gengive di drupacee). Così, la distribuzione e il ruolo biologico di carboidrati nel corpo delle piante superiori sono abbastanza grandi.

Qual è oligosaccaridi

Se residui delle molecole di monosaccaridi, come il glucosio o fruttosio, legati da legami covalenti, gli oligosaccaridi formate – carboidrati polimerici. Il ruolo dei carboidrati nel corpo di piante e animali variata. Ciò è particolarmente vero per disaccaridi. Il più comune tra loro sono il saccarosio, lattosio, maltosio e trealosio. Così, saccarosio, altrimenti noto come canna o barbabietola, contenute nelle piante come soluzione e memorizzare nella loro radici o gambi. L'idrolisi della molecola formata di glucosio e fruttosio. lo zucchero del latte, il lattosio è di origine animale. Per alcune persone, c'è l'intolleranza a questa sostanza associata con iposecrezione l'enzima lattasi, che scompone il galattosio zucchero del latte e glucosio. Il ruolo della vita dell'organismo diversi carboidrati. Ad esempio, il trealosio disaccaride, composto da due residui di glucosio, parte del emolinfa di crostacei, ragni, insetti. Essa si verifica anche nelle cellule dei funghi e alcune alghe.

Un altro disaccaride – maltosio, o zucchero di malto, è contenuta in cariossidi di orzo o di segale nella loro germinazione, si tratta di una molecola composta da due residui di glucosio. Esso è formato dal decadimento di amido vegetale o animale. Nel piccolo intestino degli esseri umani e mammiferi maltosio spaccati dall'enzima – maltasi. In sua assenza nel succo pancreatico appare patologia causata da intolleranza al cibo amido glicogeno o prodotti vegetali. In questo caso, una dieta speciale e viene aggiunto alla dieta dell'enzima stesso.

I carboidrati complessi in natura

Essi sono molto diffuse, soprattutto nel mondo vegetale, sono biopolimeri e hanno un elevato peso molecolare. Ad esempio, l'amido è 800 000, e nella polpa – 1 600 000. I polisaccaridi differiscono nella composizione dei monomeri, grado di polimerizzazione, e lunghezze di catena. In contrasto con zuccheri semplici e oligosaccaridi che sono facilmente solubili in acqua e hanno un gusto dolce, polisaccaridi idrofobo e insapore. Si consideri il ruolo dei carboidrati nel corpo umano come un esempio di glicogeno – amido animale. E 'sintetizzato dal glucosio e prenotato in epatociti e cellule muscolari scheletriche, in cui il suo contenuto è due volte superiore a quello del fegato. Dalla formazione di glicogeno sono anche in grado di grasso sottocutaneo, neurocytes e macrofagi. Un altro polisaccaride – amido vegetale è un prodotto di fotosintesi e viene prodotto in plastidi di verde.

Fin dall'inizio della civiltà umana, i principali fornitori di amido sono stati raccolti preziosi: riso, patate, mais. Sono ancora alla base della dieta della stragrande maggioranza delle persone sulla Terra. Questo è il motivo per cui è così prezioso carboidrati. Il ruolo dei carboidrati nel corpo è, come abbiamo visto, nella loro applicazione come materia organica assetato di potere e rapidamente digeribile.

C'è un gruppo di polisaccaridi che sono monomeri residui di acido ialuronico. Essi sono chiamati pectine e sono i materiali da costruzione delle cellule vegetali. Particolarmente ricco di loro mele buccia, polpa di barbabietola. sostanze cellulari pectine regolare la pressione intracellulare – turgore. Nell'industria dolciaria, sono utilizzati come gelificanti e addensanti nella produzione di varietà di alta qualità marshmallow e gelatina. Le diete utilizzati come sostanze biologicamente attive è ben dedurre le tossine dal colon.

Qual è glicolipidi

È un gruppo interessante di composti complessi di carboidrati e grassi che sono nel tessuto nervoso. Si compone di cervello e il midollo spinale dei mammiferi. Glicolipidi sono presenti anche nella composizione delle membrane cellulari. Ad esempio, i batteri sono coinvolti nei contatti cellula-cellula. Alcuni di questi composti è quello di antigeni (sostanze che rilevano sistema di gruppo sanguigno AB0 Landsteiner). Nelle cellule di animali, piante ed esseri umani, tranne glicolipidi, sono presenti e distinte molecole di grasso. Essi svolgono principalmente la funzione di energia. Al scissione di un grammo di grasso 38,9 kJ di energia viene rilasciata. Funzione struttura (parte della membrana cellulare) per i lipidi sono anche caratterizzati. Così, queste funzioni sono svolte da carboidrati e grassi. Il loro ruolo nel corpo è estremamente elevata.

Il ruolo dei carboidrati e lipidi nel corpo

In cellule umane e animali possono essere interconversione di polisaccaridi e grassi che si verificano come risultato del metabolismo osservato. Gli scienziati e nutrizionisti hanno scoperto che l'assunzione eccessiva di alimenti ricchi di amido porta ad accumulo di grasso. Se una persona ha disturbi del pancreas in termini di isolamento o di amilasi conduce una vita sedentaria, il peso può essere molto grande. Vale la pena ricordare che l'alimenti ricchi di carboidrati è suddiviso principalmente nel duodeno in glucosio. Ha assorbito capillari dei villi dell'intestino tenue e depositato nel fegato e nei muscoli come glicogeno. Il più intenso scambio di sostanze nel corpo, più è suddiviso in glucosio. viene quindi utilizzato come cellule primarie, il materiale energetico. Queste informazioni forniscono una risposta alla questione del ruolo svolto dai carboidrati, il corpo umano.

Significato glicoproteine

Composti di questo gruppo di sostanze rappresentato dal complesso di carboidrati e proteine. Essi sono chiamati glicoconiugati. Questo anticorpo, ormoni, struttura della membrana. Gli ultimi studi biochimici hanno stabilito che se glicoproteine cominciano a cambiare la sua struttura originaria (naturale), che porta allo sviluppo di queste malattie complesse come l'asma, l'artrite reumatoide, il cancro. Il ruolo dei glicoconiugati nel metabolismo della cellula è alto. Ad esempio, interferoni inibiscono la moltiplicazione del virus, immunoglobuline proteggono il corpo contro patogeni. proteine del sangue appartengono a questo gruppo di sostanze. Essi forniscono le proprietà di protezione e di buffering. Tutte le funzioni di cui sopra è confermato dal fatto che il ruolo fisiologico dei carboidrati nel corpo è diversificata ed estremamente importante.

Dove e come si formano i carboidrati

I principali fornitori di zuccheri semplici e complessi – una pianta verde: alghe, alto spore, gimnosperme e fioritura. Tutti contengono le cellule clorofilla pigmento. Fa parte del tilacoidale – strutture di cloroplasti. scienziato russo KA Timiryazev ha studiato il processo di fotosintesi, con conseguente i carboidrati formazione. Il ruolo dei carboidrati nel corpo della pianta è l'accumulo di amido nel frutto, semi e bulbi, cioè negli organi vegetativi. meccanismo fotosintesi è piuttosto complicato e consiste in una serie di reazioni enzimatiche che avvengono sia alla luce e al buio. Il glucosio viene sintetizzato da anidride carbonica sotto l'azione degli enzimi. organismi eterotrofi utilizzano piante verdi come fonte di cibo ed energia. Così, le piante sono il primo anello di tutte le catene alimentari e sono chiamati produttori.

Le cellule di organismi eterotrofi carboidrati sintetizzate nei canali lisce (agranular) reticolo endoplasmatico. Poi sono utilizzati come materiale di energia e costruzione. In cellule vegetali carboidrati inoltre formate nel Golgi, e quindi vanno a formare una parete cellulare cellulosico. Nel processo di vertebrati composti per animali digestione ricchi di carboidrati, parzialmente ripartito in bocca e stomaco. dissimilazione principale stesse reazioni avvengono nel duodeno. Così com'è succo pancreatico contiene enzimi amilasi che scinde l'amido in glucosio. Come è stato detto in precedenza, il glucosio viene assorbito nel sangue nel piccolo intestino e si sviluppa su tutte le cellule. Qui viene usato come fonte di energia e un materiale strutturale. Questo spiega il ruolo che i carboidrati svolgono nel corpo.

Nadmembrannye complessi cellule eterotrofi

Essi sono caratteristici di animali e funghi. La composizione chimica e organizzazione molecolare di queste strutture sono rappresentati da composti come lipidi, proteine e carboidrati. Il ruolo dei carboidrati nel corpo – è coinvolto nel metabolismo energetico e la costruzione di membrane. In cellule umane e animali hanno un particolare componente strutturale chiamato glicocalice. Questo sottile strato superficiale composto di glicolipidi e glicoproteine associate alla membrana citoplasmatica. Esso fornisce un collegamento diretto con l'esterno delle cellule. Ecco che arriva la percezione di stimoli e la digestione extracellulare. A causa delle loro cellule shell carboidrato aderire all'altro formando il tessuto. Questo fenomeno è chiamato adesione. Si aggiunge anche che le "code" delle molecole di carboidrati presenti sulla superficie cellulare e sono diretti nel liquido interstiziale.

Un altro gruppo di organismi eterotrofi – apparato funghi ha anche una superficie, detta parete cellulare. Esso comprende zuccheri complessi – chitina, il glicogeno. Alcuni tipi di funghi contengono anche carboidrati solubili come trealosio, chiamati zucchero fungo.

Negli animali unicellulari come ciliati, strato superficiale – pellicola contiene anche complessi oligosaccaridi con proteine e lipidi. Alcune semplici pellicola abbastanza sottile e non impedisce un cambiamento nella forma del corpo. Ma in altri addensa e diventa forte come armatura, portando una funzione protettiva.

parete cellulare vegetale

Esso contiene anche grandi quantità di carboidrati, specialmente cellulosa raccolto come fasci di fibre. Queste strutture formano il telaio, immerso in una matrice colloidale. È costituita principalmente da oligosaccaridi e polisaccaridi. Pareti cellulari delle cellule vegetali possono lignificati. In questo caso, gli spazi tra le travi sono riempiti con cellulosa altri carboidrati – lignina. Migliora la funzione di sostegno della membrana cellulare. Spesso, specialmente nelle piante legnose perenni, lo strato esterno costituito da cellulosa rivestita sostanza oleosa oppure – suberina. Esso impedisce l'ingresso di acqua nel tessuto vegetale, quindi le cellule sottostanti rapidamente muoiono e coperti da uno strato di sughero.

In sintesi, vediamo che nella parete cellulare delle piante sono carboidrati e grassi strettamente legate. Il loro ruolo nei fototrofi corpo sottovalutato poiché complessi glicolipidici forniscono una funzione di supporto e di protezione. Studieremo una varietà di carboidrati, specifico per il regno Monera di organismi. Questo include procarioti, come i batteri. La loro parete cellulare contiene un carboidrato – murein. A seconda della struttura superficiale dell'apparecchio è diviso in batteri Gram-positivi e gram-negativi.

La struttura del secondo gruppo è più complesso. Questi batteri hanno due strati: plastica e rigida. Il primo contiene mucopolisaccaridi, ad esempio murein. Sue molecole hanno la forma di grandi strutture di rete, formando una capsula intorno alla cellula batterica. Il secondo strato è costituito da peptidoglicano – polisaccaridi composti e proteine.

lipopolisaccaridi parete cellulare permettono ai batteri di aderire saldamente a vari substrati, come smalto dei denti o membrana cellulare eucariotica. Inoltre, glicolipidi promuovere l'adesione delle cellule batteriche tra loro. Così formato da, per esempio, gruppo catena streptococchi stafilococchi, inoltre, alcune specie di procarioti hanno ulteriori mucosa – peplos. Esso contiene nella sua composizione polisaccaridi e facilmente distrutto da radiazioni dure o per contatto con alcune sostanze chimiche quali antibiotici.