خواص و ساختار کربوهیدرات. عملکرد کربوهیدرات

برای بدن انسان، و همچنین دیگر موجودات زنده نیاز به انرژی. بدون آن، هیچ جریان نمی تواند فرآیندهای. پس از همه، هر واکنش بیوشیمیایی، هر گونه فرایند آنزیمی یا مرحله از سوخت و ساز بدن نیاز منبع انرژی.

بنابراین، ارزش مواد، ارائه قدرت بدن برای زندگی، بسیار بزرگ و مهم است. موضوع چیست؟ کربوهیدرات ها، پروتئین ها، چربی ها. ساختار هر یک از آنها متفاوت است، آنها را به طور کامل طبقات مختلف از ترکیبات شیمیایی تعلق دارند، اما یکی از توابع خود مشابه است - ارائه بدن با انرژی لازم برای زندگی است. در نظر بگیرید یک گروه از مواد زیر - کربوهیدرات.

طبقه بندی از کربوهیدرات

ترکیب و ساختار کربوهیدرات از باز کردن آنها را با نام خود تعریف شده است. پس از همه، در منابع متقدم فرض شد که آن را به یک گروه از ترکیبات که در حال حاضر در ساختار اتم کربن متصل به مولکول های آب می باشد.

تجزیه و تحلیل کامل تر، و همچنین اطلاعات انباشته بر تنوع این مواد مجاز به ثابت کند که همه نمایندگان تنها بخش. با این حال، این قابلیت هنوز یکی از کسانی که ساختار کربوهیدرات تعیین می کند.

طبقه بندی مدرن از این گروه از ترکیبات به شرح زیر است:

1. مونوساکاریدها (ریبوز، فروکتوز، گلوکز و غیره).
2. الیگوساکارید (بایوس، triose).
3. پلی ساکارید (نشاسته، سلولز).

همچنین، تمام کربوهیدرات ها را می توان به دو گروه زیر تقسیم می شوند:

• بازگرداندن؛
• غیر کاهش.

ساختار مولکول کربوهیدرات هر گروه یک نگاه دقیق تر.

مونوساکاریدها: مشخصه

این دسته شامل تمام کربوهیدرات های ساده که حاوی یک آلدهید (آلدوز) یا گروه (ketose) کتون و نه بیش از 10 اتم کربن در ساختار زنجیره ای. اگر شما در تعداد اتم ها در زنجیره اصلی نگاه کنید، مونوساکاریدها می توان به تقسیم:

• triose (گلیسرآلدهید)؛
• tetroses (erythrulose، اریتروز)؛
• پنتوز (ریبوز و دئوکسیریبوز)؛
• hexoses (گلوکز، فروکتوز).

همه نمایندگان دیگر هستند تا برای بدن به عنوان ذکر شده مهم نیست.

از ویژگی های این ساختار مولکول

در ساختار مونوساکاریدها می تواند به عنوان یک زنجیره نشان داده، و در قالب یک کربوهیدرات چرخه ای. چگونه این اتفاق می افتد؟ این چیزی است که اتم کربن مرکزی در ترکیب یک مرکز نامتقارن که در اطراف مولکول در محلول قادر به چرخش است. از آنجا که تشکیل ایزومرهای نوری مونوساکاریدها L- و D-اشکال. در این گلوکز فرمول ثبت شده در قالب یک زنجیره ای مستقیم، ذهنی می تواند گروه آلدهید (یا کتون) درک و جمع کردن را به یک توپ. برای به دست آوردن فرمول چرخه ای مربوطه.

ساختار شیمیایی تعدادی از کربوهیدرات مونوساکاریدها کاملا ساده است: تعداد اتم های کربن تشکیل زنجیره ای یا حلقه، که هر کدام متفاوت هستند و یا در یک طرف از گروه های هیدروکسیل و اتم های هیدروژن مرتب شده اند. اگر همه به همین نام در یک طرف از ساختار، سپس D-ایزومر تشکیل شده است، اگر برای مختلف در لایه یکدیگر - پس از آن L-ایزومر. اگر ما ارسال نماینده فرمول کلی از رایج ترین قند مونوساکاریدها در یک فرم مولکولی، آن را به شکل داشته باشد: C ₆ H ₁₂ O _6. علاوه بر این، رکورد نشان دهنده ساختار و فروکتوز، TOO. پس از همه، این دو مونوساکاریدها شیمیایی - ایزومرهای ساختاری است. گلوکز - aldegidospirt، فروکتوز - Cetoalcohol.

ساختار و خواص تعدادی از کربوهیدرات مونوساکاریدها نزدیک مرتبط است. پس از همه، به دلیل حضور گروه آلدهید و کتون در ترکیب ساختار آنها به آلدهید و ketonospirtam که طبیعت شیمیایی آنها و واکنش که در آن آنها می توانند ملحق تعیین تعلق دارند.

بنابراین، گلوکز نمایشگاه خواص زیر است:

1. واکنش ناشی از حضور گروه های کربونیل:

• اکسیداسیون - واکنش "آینه نقره ای"؛
• با تازه رسوب هیدروکسید، مس (II) - اسید aldonic؛
• اکسیدان قوی هستند قادر به تشکیل دی اسیدهای (aldarovye)، تبدیل نه تنها یک آلدهید اما یک گروه هیدروکسیل؛
• بازیابی - به پلی ال تبدیل شده است.

2. مولکول شامل گروه های هیدروکسیل و که نشان دهنده ساختار. خواص کربوهیدرات، که توسط گروه بندی داده ها تحت تاثیر قرار:

• توانایی الکیل دار - تشکیل استرها؛
• آسیلاسیون - قالب گیری استرهای ؛
• واکنش کیفی برای هیدروکسید مس (II).

3. خواص تنها خاص از گلوکز:

• اسید بوتیریک؛
• الکل؛
• تخمیر لاکتیک.

توابع در بدن

ساختار و عملکرد تعدادی از کربوهیدرات مونوساکاریدها نزدیکی با هم دارند. گذشته هستند، بالاتر از همه، برای شرکت در واکنش های بیوشیمیایی موجودات زندگی می کنند. چه نقشی در این مونوساکاریدها بازی؟

1. پایه ای برای ساخت از آزواسپرمی و پلی ساکارید است.
2. پنتوز (ریبوز و دئوکسیریبوز) - مهم ترین مولکولی است که در شکل گیری ATP، RNA، DNA. و آنها، به نوبه خود، تامین کنندگان اصلی از مواد ارثی، انرژی و پروتئین است.
3. غلظت گلوکز در خون - اندازه گیری واقعی از فشار اسمزی و تغییرات آن است.

الیگوساکارید: ساختار

ساختار گروه کربوهیدرات است به داشتن دو (Diozu) و یا سه مولکول (triose) مونوساکارید در ترکیب کاهش می یابد. کسانی که در آن ترکیب 4، 5 یا بیشتر سازه ها (10)، اما رایج ترین دی ساکاریدها هستند وجود دارد. این است که، در هیدرولیز از این ترکیبات به شکل تجزیه گلوکز، فروکتوز، پنتوز، و غیره. که ترکیبات در این دسته قرار می گیرند؟ نمونه - آن ساکارز (عصا مشترک قند)، لاکتوز (جزء اصلی از شیر)، مالتوز، لاکتوز، ایزومالت.

ساختار شیمیایی این سری از کربوهیدرات دارای ویژگی های زیر:

1. فرمول عمومی از گونه های مولکولی: C ₁₂ H ₂₂ O _11.
2. دو یکسان یا متفاوت مانده مونوساکارید در ساختار دی ساکارید ها با استفاده از گلیکوزید پل متصل شده است. در طبیعت از ترکیب را بر روی کاهش قدرت قند بستگی دارد.
3. کاهش دی ساکارید. ساختار کربوهیدرات از این نوع شکل گیری یک پل بین هیدروکسیل گروه آلدهید و هیدروکسیل گلیکوزیدی مولکول های مختلف از مونوساکاریدها است. این خدمات عبارتند از مالتوز، لاکتوز و غیره.
4. Nonreducing - یک مثال ساکارز معمولی - زمانی که پل بین گروه های هیدروکسیل تنها کسانی که بدون ساختار مشارکت آلدهید تشکیل شده است.

بنابراین، ساختار کربوهیدرات را می توان در قالب فرمول مولکولی خلاصه شده است. اگر ساختار دقیق لازم مستقر، سپس آن را می توانید با استفاده از فرمول های طرح ریزی گرافیکی و یا Heuorsa فیشر را نمایندگی کند. به طور خاص، دو مونومر حلقوی (مونوساکارید) و یا متفاوت یا مشابه (بسته به الگوساکارید) به هم متصل شده توسط یک پل گلیکوزیدی. هنگامی که ساخت باید در نظر بازگرداندن توانایی را به درستی نمایش اتصال.

نمونه هایی از دی ساکاریدها مولکول

اگر یک کار را در قالب ارزش است: "توجه داشته باشید که ویژگی های ساختاری از کربوهیدرات،" و سپس دی ساکارید بهترین به اولین از از مونوساکاریدها آن است باقی می ماند مشخص است. شایع ترین انواع عبارتند از:

• ساکارز - ساخته شده از آلفا-بتا-گلوکز، فروکتوز و.
• باقی مانده های قند - مالتوز.
• سلوبیوز - متشکل از دو باقی مانده قند بتا-D-اشکال؛
• لاکتوز - گالاکتوز + گلوکز؛
• لاکتولوز - گالاکتوز + فروکتوز و غیره.

سپس، با توجه به باقی مانده های موجود باید از نسخه فرمول ساختاری از نوع گلیکوزید پل روشن باشد.

اهمیت آن برای موجودات زنده

بسیار بزرگ و نقش دی ساکارید، آن را به نه تنها ساختار مهم است. توابع از کربوهیدرات و چربی به طور کلی مشابه هستند. این است که در جزء انرژی است. با این حال، باید اهمیت ویژه خود را برای برخی دی ساکاریدها فرد نشان می دهد.

1. ساکارز - منبع اصلی گلوکز در بدن انسان است.
2. لاکتوز در شیر پستانداران، از جمله زنان و 8 درصد شده است.
3. لاکتولوز در آزمایشگاه به دست آمده برای اهداف پزشکی استفاده می شود، و همچنین اضافه شده به تولید محصولات لبنی.

هر دی ساکارید، trisaccharide و غیره در انسان ها و موجودات دیگر تحت آنی به مونوساکاریدها هیدرولیز شده. این ویژگی بر اساس استفاده از این کلاس از کربوهیدرات یک فرد در اولیه، بدون تغییر (چغندر یا نیشکر) است.

پلی ساکاریدها: ویژگی های مولکولی

توابع، ترکیب و ساختار تعدادی از کربوهیدرات برای موجودات زنده موجودات، و همچنین فعالیت های انسانی مهم هستند. اول، شما باید درک چه نوع از کربوهیدرات ها پلی ساکارید هستند.

بسیاری از آنها هستند:

• نشاسته؛
• گلیکوژن؛
• murein؛
• گلوکومانان؛
• سلولز؛
• دکسترین؛
• گالاکتومانان؛
• muromin؛
• پکتین؛
• آمیلوز؛
• کیتین.

این یک لیست جامع، اما تنها گونه های گیاهی و جانوری مهم ترین است. اگر شما انجام وظیفه "بررسی ویژگی های ساختار تعدادی از کربوهیدرات پلی ساکارید"، اولین چیزی که شما باید با توجه به ساختار فضایی خود را پرداخت. بسیار بزرگ است، مولکول غول پیکر، متشکل از صدها واحد مونومر پیوندهای شیمیایی گلیکوزیدی کراس لینک. اغلب ساختار مولکولی پلی ساکارید کربوهیدرات ترکیب لایه لایه است.

یک طبقه بندی خاصی از مولکول وجود دارد.

1. Gomopolisaharidy - از واحدهای تکراری همان از مونوساکاریدها تشکیل شده است. بسته به مونوساکارید می تواند hexoses، پنتوز، و غیره (گلوکان، mannans، galactans).
2. Heteropolysaccharides - تشکیل شده توسط واحدهای مونومر متفاوت است.

ترکیبات با ساختار فضایی خطی باید نسبت داده شود، به عنوان مثال، سلولز است. ساختار شاخه دارای اکثریت پلی ساکارید - نشاسته، گلیکوژن، کیتین و غیره.

نقش در بدن موجودات زنده

ساختار و عملکرد کربوهیدرات در این گروه از نزدیک با زندگی همه موجودات متصل می شود. به عنوان مثال، گیاهان در یک ذخیره مواد مغذی انباشته شده در بخش های مختلف ساقه و یا ریشه نشاسته. منبع اصلی انرژی برای حیوانات - علاوه بر پلی ساکارید، که توسط رخ از مقدار زیادی از انرژی تشکیل شده است.

کربوهیدرات ها در ساختار سلول نقش مهمی بازی کند. اجزای دیواره سلولی باکتری، خمیر - - گیاه اساس این پوشش کیتین بسیاری از حشرات و سخت پوستان، murein تشکیل شده است.

لوازم مواد مغذی با منشاء جانوری - یک مولکول گلیکوژن، و یا آن را به عنوان است که معمولا به نام، چربی حیوانات. او در بخش هایی از بدن ذخیره می شود و حمل نه تنها انرژی، بلکه یک عمل حفاظتی در مقابل ضربه مکانیکی.

برای بسیاری از موجودات ساختار بسیار مهم از کربوهیدرات است. زیست شناسی از هر حیوان و گیاه گونه ای است که نیاز به یک منبع انرژی ثابت، پایان ناپذیر است. و آن را تنها می توانید آنها را، می دهد و بیشتر از همه آن را در قالب پلی ساکارید است. بنابراین، هضم کامل، از مجموع 1 گرم کربوهیدرات به عنوان یک نتیجه از فرآیندهای متابولیکی منجر به انتشار 4.1 کیلو کالری از انرژی! این است که حداکثر، دیگر می دهد هر یک اتصال. به همین دلیل است کربوهیدرات باید در رژیم غذایی هر فرد یا حیوان باشد. گیاهان نیز مراقبت از خود را: در فرایند فتوسنتز آنها در داخل نشاسته فرم و ذخیره آن.

خواص عمومی کربوهیدرات

ساختار چربی ها، پروتئین ها و کربوهیدرات را به طور کلی مشابه است. پس از همه، همه آنها مولکولهای هستند. حتی برخی از توابع خود دارای یک منشاء مشترک. باید نقش و اهمیت کربوهیدرات ها را در زندگی از زیست توده سیاره به طور خلاصه.

1. ترکیب و ساختار کربوهیدرات شامل استفاده از آنها را به عنوان یک ماده ساختمانی برای پوسته از سلول های گیاهی، حیوانی و غشاهای باکتریایی و همچنین شکل گیری از اندامکهای داخل سلولی.
2. تابع محافظ. مشخصه موجودات گیاه است و در شکل گیری مهرههای خود را، خار و غیره آشکار می شود.
3. نقش پلاستیک - آموزش و پرورش است حیاتی مولکول های مهم (DNA، RNA، ATP و دیگران).
4. عملکرد گیرنده. پلی ساکاریدها و الیگوساکاریدها - شرکت کنندگان فعال انتقال حمل و نقل غشاء سلول، "سپاه پاسداران" نواز تاثیر.
5. انرژی نقش مهم ترین. این حداکثر قدرت برای همه فرآیندهای داخل سلولی، و همچنین به عنوان کار از ارگانیسم فراهم می کند.
6. تنظیم فشار اسمزی - گلوکز انجام چنین کنترل.
7. برخی پلی ساکارید ذخایر غذایی، منبع انرژی برای موجودات دام هستند.

بنابراین، واضح است که ساختار چربی ها، پروتئین ها و کربوهیدرات، عملکرد آنها و نقش در بدن موجودات زنده هستند اهمیت بسیار مهم و تعیین. این مولکولها - سازندگان زندگی، آنها نیز حفظ و نگهداری آن است.

کربوهیدرات ها با دیگر ترکیبات ماکرومولکولی

نیز شناخته شده است که نقش کربوهیدرات است در شکل خالص خود، و در ترکیب با مولکول های دیگر. این خدمات عبارتند از شایع ترین، مانند:

• گلیکوزآمینوگلیکانها یا موکوپلی ساکاریدها؛
• گلیکوپروتئین.

ساختار و خواص کربوهیدرات از این نوع است و نه پیچیده به دلیل پیچیده به انواع گروه های عاملی متصل می شود. نقش اصلی این نوع از مولکول - که در بسیاری از فرآیندهای زندگی موجودات زنده است. نمایندگان عبارتند از: اسید هیالورونیک، کندرویتین سولفات، هپاران، کراتان سولفات، و دیگران.

همچنین پلی ساکارید مجتمع با دیگر مولکولهای فعال زیستی وجود دارد. به عنوان مثال، لیپوپلی ساکارید یا گلیکوپروتئین. وجود آنها در شکل گیری واکنش های ایمونولوژیک از بدن مهم است، به عنوان بخشی از سلول های سیستم لنفاوی هستند.