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Proprietà e la struttura dei carboidrati. funzione di carboidrati

Per il corpo umano, così come gli altri esseri viventi hanno bisogno di energia. Senza di essa, nessun flusso non può essere processi. Dopo tutto, ogni reazione biochimica, qualsiasi processo enzimatico o stadio del metabolismo ha bisogno di fonte di energia.


Pertanto, il valore dei materiali, fornendo la forza del corpo di vita, è molto grande e importante. Qual è il problema? Carboidrati, proteine, grassi. La struttura di ciascuno di essi è diverso, appartengono a completamente diverse classi di composti chimici, ma una delle loro funzioni è simile – fornendo al corpo l'energia necessaria per la vita. Si consideri un gruppo delle seguenti sostanze – carboidrati.

classificazione dei carboidrati

La composizione e la struttura dei carboidrati poiché la loro apertura definiti dalla loro nome. Dopo tutto, nelle fonti si è ipotizzato che si tratta di un gruppo di composti che sono presenti nella struttura degli atomi di carbonio legati alle molecole di acqua.

Un'analisi più approfondita, nonché le informazioni accumulate sulla diversità di queste sostanze consentite per dimostrare che non tutti i rappresentanti sono solo una parte. Tuttavia, questa funzione è ancora uno di quelli che determina la struttura di carboidrati.

moderna classificazione di questo gruppo di composti è la seguente:

  1. Monosaccaridi (ribosio, fruttosio, glucosio e così via).
  2. Oligosaccaridi (Bios, trioso).
  3. Polisaccaridi (amido, cellulosa).

Inoltre, tutti i carboidrati possono essere suddivisi in due gruppi seguenti:

  • ripristino;
  • non riducente.

La struttura delle molecole di carboidrati ogni gruppo un'occhiata più da vicino.

Monosaccaridi: tipico

Questa categoria comprende tutti i carboidrati semplici che contengono un'aldeide (aldoso) o chetone gruppo (chetosi) e non più di 10 atomi di carbonio nella struttura a catena. Se si guarda al numero di atomi nella catena principale, i monosaccaridi possono essere suddivisi in:

  • trioso (gliceraldeide);
  • tetrosi (eritrulosio, eritrosio);
  • pentoso (ribosio e desossiribosio);
  • esosi (glucosio, fruttosio).

Tutti gli altri rappresentanti non sono così importanti per l'organismo come elencato.

Caratteristiche della struttura delle molecole

Nella struttura monosaccaridi possono essere rappresentati come una catena, e nella forma di un carboidrato ciclico. Come avviene questo? Il fatto è che l'atomo centrale di carbonio nel composto è un centro asimmetrico attorno al quale la molecola in soluzione è in grado di ruotare. Poiché formando isomeri ottici monosaccaridi L- e D-forme. In questo glucosio formula registrato in forma di una catena lineare, può afferrare mentalmente il gruppo aldeidico (o chetone) e arrotolare in una palla. Per ottenere la formula ciclico corrispondente.

La struttura chimica di un numero di carboidrati monosaccaridi abbastanza semplice: il numero di atomi di carbonio che formano la catena o anello, ciascuna delle quali sono differenti o disposti su un lato di gruppi ossidrilici e atomi di idrogeno. Se tutti lo stesso nome su un lato della struttura, poi il D-isomero viene formato, se per diversi intercalata tra loro – poi L-isomero. Se scriviamo il Rappresentante formula generale del glucosio monosaccaridi più comune in una forma molecolare, avrà la forma: C 6 H 12 O 6. Inoltre, il record riflette la struttura e il fruttosio troppo. Dopo tutto, questi due monosaccaridi chimicamente – isomeri strutturali. Glucosio – aldegidospirt, fruttosio – Cetoalcohol.

Struttura e proprietà di un certo numero di carboidrati monosaccaridi sono strettamente collegati. Dopo tutto, a causa della presenza dei gruppi aldeidici e chetonici nella composizione della struttura di appartenenza aldeide e ketonospirtam che determina la loro natura chimica e la reazione in cui possono aderire.

Così, glucosio presenta le seguenti proprietà:

1. Le reazioni causate dalla presenza di gruppi carbonilici:

  • Ossidazione – una reazione "specchio d'argento";
  • con appena precipitato di idrossido di rame (II) – acidi aldonici;
  • forti ossidanti sono in grado di formare diacidi (aldarovye), trasformando non solo un'aldeide ma un gruppo idrossile;
  • Recupero – viene convertito in polioli.

2. La molecola contiene gruppi idrossile e che riflette la struttura. Le proprietà di carboidrati, che sono influenzati raggruppando i dati:

  • capacità di alchilazione – formazione di eteri;
  • acilazione – formanti esteri ;
  • reazione qualitativo per idrossido di rame (II).

3. proprietà specifiche singole di glucosio:

  • acido butirrico;
  • alcol;
  • fermentazione lattica.

Funzioni nel corpo

Struttura e funzione di un certo numero di carboidrati monosaccaridi sono strettamente correlati. Passato sono, prima di tutto, di partecipare a reazioni biochimiche di organismi viventi. Quale ruolo è giocato in questo monosaccaridi?

  1. Base per la produzione di oligo e polisaccaridi.
  2. Pentoso (ribosio e desossiribosio) – la molecola più importante coinvolto nella formazione di ATP, RNA, DNA. Ed essi, a loro volta, i principali fornitori del materiale ereditario, energia e proteine.
  3. I livelli di concentrazione di glucosio nel sangue – una vera misura della pressione osmotica e dei suoi cambiamenti.

Oligosaccaridi: Struttura

La struttura del gruppo di carboidrati è ridotta ad avere due (Diozu) o tre molecole (trioso) monosaccaride nella composizione. Ci sono quelli in cui la composizione di 4, 5 o più strutture (fino a 10), ma i più comuni sono disaccaridi. Cioè, in l'idrolisi di questi composti si decompongono per formare glucosio, fruttosio, pentosi, e così via. Quali composti rientrano in questa categoria? Un tipico esempio – esso saccarosio (comune di canna da zucchero), lattosio (componente principale del latte), maltosio, lattulosio, isomalto.

La struttura chimica di questa serie di carboidrati ha le seguenti caratteristiche:

  1. La formula generale delle specie molecolari: C 12 H 22 O 11.
  2. Due uguali o diversi residuo monosaccaride nella struttura disaccharide sono interconnessi mediante ponte glicoside. Sulla natura del composto dipenderà il potere riducente di zucchero.
  3. Ridurre disaccaride. Struttura di carboidrati di questo tipo è la formazione di un ponte tra i glicosidici ossidrilici aldeidici e idrossile gruppi di differenti molecole di monosaccaridi. Questi includono maltosio, lattosio, e così via.
  4. Nonreducing – un tipico esempio saccarosio – quando si forma il ponte tra gruppi ossidrilici solo quelli senza struttura partecipazione aldeide.

Così, la struttura carboidrato può essere riassunto in forma di formula molecolare. Se necessario dettagliata struttura distribuita, allora può rappresentare utilizzando formule grafiche o Heuorsa Fischer proiezione. Specificamente, due monomeri ciclici (monosaccaridi) o diverso o simili (a seconda del oligosaccaride) collegati da un ponte glicosidico. Quando si costruisce dovrebbero prendere in considerazione il ripristino della possibilità di visualizzare correttamente la connessione.

Esempi di molecole disaccaridi

Se un lavoro vale la pena sotto forma di: "Si noti le caratteristiche strutturali di carboidrati", allora il disaccaride è meglio specificare prima da ciò che resta di monosaccaridi esso è. I tipi più comuni sono:

  • saccarosio – costruito da alfa-beta-glucosio, fruttosio;
  • residui di glucosio – maltosio;
  • cellobiose – si compone di due residui di glucosio di beta-D-forme;
  • lattosio – galattosio + glucosio;
  • lattulosio – galattosio + fruttosio e così via.

Quindi, secondo i residui disponibili dovrebbe essere chiaro dalla formula strutturale prescrizione di tipo glicosidico ponte.

Significato per gli organismi viventi

Molto grande e il ruolo di disaccaride, è importante non solo la struttura. Le funzioni di carboidrati e grassi sono generalmente simili. Essa si basa sulla componente energia. Tuttavia, dovrebbe indicare la loro particolare importanza per alcuni singoli disaccaridi.

  1. Il saccarosio – la principale fonte di glucosio nel corpo umano.
  2. Il lattosio si trova nel latte materno dei mammiferi, tra cui donne e l'8%.
  3. Lattulosio viene ottenuto in laboratorio da utilizzare per scopi medici, come pure aggiunto alla produzione di prodotti lattiero-caseari.

Qualsiasi disaccaride, trisaccaride e cartina stradale di esseri umani e altri animali subisce istantanea idrolizzato in monosaccaridi. Questa caratteristica è alla base dell'uso di questa classe di carboidrati una persona nel grezzo, inalterato (barbabietola o canna da zucchero).

Polisaccaridi: caratteristiche molecolari

Le funzioni, la composizione e la struttura di un certo numero di carboidrati sono importanti per gli organismi viventi esseri, così come le attività umane. In primo luogo, si dovrebbe capire che tipo di carboidrati sono polisaccaridi.

Essi sono molteplici:

  • amido;
  • glicogeno;
  • murein;
  • glucomannano;
  • cellulosa;
  • destrina;
  • galattomannano;
  • muromin;
  • pectina;
  • amilosio;
  • chitina.

Questo non è un elenco esaustivo, ma solo i più significativi specie animali e vegetali. Se si esegue l'operazione "Verificare le caratteristiche della struttura di un certo numero di carboidrati polisaccaridi", la prima cosa che si dovrebbe prestare attenzione alla loro struttura spaziale. È molto voluminosa, la molecola gigante, costituito da centinaia di unità monomeriche legami chimici glicosidici reticolati. Spesso la struttura molecolare di polisaccaridi di carboidrato è una composizione stratificata.

C'è una certa classificazione di tali molecole.

  1. Gomopolisaharidy – consistono delle stesse unità ripetitive di monosaccaridi. A seconda del monosaccaride può essere esosi, pentosi, e così via (glucani, mannani, galattani).
  2. Eteropolisaccaridi – formate da diverse unità monomeriche.

Composti a struttura spaziale lineare devono essere attribuiti, per esempio, cellulosa. struttura ramificata ha una maggioranza di polisaccaridi – amido, glicogeno, chitina e così via.

Ruolo nel corpo degli esseri viventi

Struttura e funzione dei carboidrati in questo gruppo sono strettamente connessi con la vita di tutti gli esseri. Ad esempio, le piante in una riserva di nutrienti accumulata in diverse parti del germoglio amido o radice. La principale fonte di energia per gli animali – oltre polisaccaridi, che si formano per scissione di un sacco di energia.

I carboidrati nella struttura delle cellule svolgono un ruolo molto significativo. Si compone di copertura chitina di molti insetti e crostacei, murein – componenti della parete cellulare di batteri, polpa – pianta base.

Spare sostanze nutrienti di origine animale – una molecola di glicogeno, o come è più comunemente chiamato, il grasso animale. Ha memorizzato in alcune parti del corpo e porta non solo energia, ma anche una funzione protettiva contro gli impatti meccanici.

Per la maggior parte degli organismi è molto importante struttura di carboidrati. Biologia di ogni animale e la pianta è tale che richiede una fonte di energia costante, inesauribile. E si può solo dare loro, e la maggior parte di tutto è in forma di polisaccaridi. Così, la digestione completa di 1 g di carboidrati come risultato di processi metabolici porta al rilascio di 4,1 kcal di energia! Questo è il massimo, non dà più alcun una connessione. È per questo che i carboidrati devono essere presenti nella dieta di una persona o animale. Piante anche prendersi cura di sé: nel processo di fotosintesi formano all'interno amido e l'immagazzinano.

Proprietà generali dei carboidrati

La struttura dei grassi, proteine e carboidrati in generale simile. Dopo tutto, sono tutti macromolecole. Anche alcune delle loro funzioni hanno un'origine comune. Esso dovrebbe riassumere il ruolo e l'importanza dei carboidrati nella vita della biomassa del pianeta.

  1. La composizione e la struttura dei carboidrati comportano l'uso di loro come un materiale da costruzione per il guscio di cellule vegetali, animali e membrane batteriche così come la formazione di organelli intracellulari.
  2. La funzione di protezione. Caratteristica di organismi vegetali e si manifesta nella formazione di loro spine, spine e così via.
  3. ruolo di plastica – l'istruzione è di vitale importanti molecole (DNA, RNA, ATP e altri).
  4. funzione del recettore. Polisaccaridi e oligosaccaridi – partecipanti attivi trasferimenti di trasporto della membrana cellulare, "guardie" cattura impatto.
  5. Energia il ruolo più significativo. Esso fornisce la massima potenza per tutti i processi intracellulari, così come il lavoro di tutto l'organismo.
  6. La regolazione della pressione osmotica – Glucosio effettua tale controllo.
  7. Alcuni polisaccaridi sono riserve di cibo, la fonte di energia per le creature animali.

Pertanto, è evidente che la struttura di grassi, proteine e carboidrati, la loro funzione e ruolo nei corpi dei sistemi viventi sono cruciali e decisiva. Queste molecole – i creatori della vita, ma anche preservare e mantenere esso.

Carboidrati con altri composti macromolecolari

Anche noto è il ruolo dei carboidrati non è nella sua forma pura, e in combinazione con altre molecole. Questi includono ad esempio il più comune, come ad esempio:

  • glicosaminoglicani o mucopolisaccaridi;
  • glicoproteine.

Struttura e proprietà di carboidrati di questo tipo è piuttosto complicato a causa del complesso sono collegati ad una varietà di gruppi funzionali. Il ruolo principale di questo tipo di molecole – coinvolto in molti processi vitali degli organismi. Rappresentanti sono: acido ialuronico, condroitin solfato, eparan solfato keratan, e altri.

Ci sono anche polisaccaridi complessi con altre molecole biologicamente attive. Per esempio, o lipopolisaccaridi glicoproteine. La loro esistenza è importante nella formazione delle reazioni immunologiche del corpo, in quanto fanno parte delle cellule del sistema linfatico.