Главная | Обратная связь

Вуглеводи, будова та функції

Назва "вуглеводи" походить від того, що більшість речовин цього класу є сполуками вуглецю та води і відповідають формулі (CH₂O)_n, де n дорівнює 3або більше. Проте є вуглеводи, у яких співвідношення згаданих елементів дещо інше, а деякі з них містять також атоми азоту, фосфору чи сірки.

У тваринних клітинах вуглеводи присутні в незначній кількості. Вуглеводи поділяють на три основні класи: моносахариди, олісахариди та полісахариди.

Моносахариди, або прості цукру, мають загальну формулу C₂H_2nO_n. За кількістю атомів вуглецю їх поділяють на тріоди (3 атоми), тетрози (4), пентози (5), гексози (6) і так далі до декоз (10).

Моносахариди можуть існувати у двох формах - лінійний, коли вуглеводний ланцюг відкритий, та циклічний, коли він замкнений.

У природі найпоширеніші гексози, а саме глюкоза та фруктоза. Солодкий смак ягід, меду залежить від вмісту в них цих сполук.

Із пентоз відомі рибоза і дезоксирибоза, що входять до складу відповідно рибонуклеїнових (РНК) та дезоксирибонуклеїнової (ДНК) кислот.

Олігосахариди - полімерні вуглеводи, в яких моносахариди! ланки з'єднані ковалентним зв'язком. Серед полісахаридів найпоширеніші дисахариди, які утворюються завдяки сполученню двох молекул моносахаридів. Дисахариди мають приємний солодкий смак, вони, як і моносахариди, добре розчиняються у воді.

Більшість вуглеводів в організмах становлять полісахариди - біомолекули з високим ступенем полімеризації. Молекулярна маса деяких із них може досягати кількох мільйонів. Полісахариди відрізняються один від одного не тільки складом мономерів, а и довжиною та ступенем розгалуженості ланцюгів. Полісахариди майже не розчиняються у воді і не мають солодкого смаку.

Один з найпоширеніших полісахаридів - крохмаль - складається із залишків глюкози. Він синтезується в клітинах рослин і відкладається в листках, насінні, бульбах тощо у вигляді зерен. Багато крохмалю є у насінні рису та бульбах картоплі. В клітинних стінках рослин містяться також целюлоза - міцний, волокнистий, нерозчинний у воді полісахарид. Переважно з целюлози складаються деревина, корок, бавовна. Функції вуглеводів. У живих організмах вуглеводи виконують дві основні функції - енергетичну та будівельну.

Енергетична функція. Полісахариди та полісахариди розщеплюються до моносахаридів з наступним окисленням до СО₂ і Н₂О. При повному розкладі граму цих речовин вивільнюється 17,6 кДж енергії. Крохмаль і глікоген, відкладаючись у клітинах, є резервом глюкози , а отже й енергії. У хребетних тварин глюкоза, всмоктуючись із кишечнику в кров, окиснюється з вивільненням енергії, а її надлишок відкладається в клітинах печінки та м'язах у вигляді глікогену. Під час інтенсивної праці, нервового напруження, при голодуванні посилюється розчеплення глікогену в печінці та м'язах. У членистоногих основну роль у забезпеченні енергією відіграє дисахарид трегелоза.

Вуглеводи, на відміну від ліпідів і білків, здатні також і до безкисневого розчеплення, що має винятково важливе значення для організмів, які живуть в умовах дефіциту кисню.

Будівельна, або структурна, функція вуглеводів полягає втому, що вони входять до складу опорних елементів. Так, вам уже відомо, що хітин є головним компонент зовнішнього скелета членистоногих і клітинної стінки грибів. Клітинні стінки рослин, утворені з целюлози, захищають клітини та підтримують їхню форму.

У надмембранних структурах твариних клітин є олісахаридні ланцюги. Вони сполучаються з білками та ліпідами. Ці речовини забезпечуть зчеплення між клітинами.