Egenskaber og struktur af kulhydrater.

for den menneskelige krop, såvel som andre levende væsener har brug for energi.Uden at det er umuligt ingen strøm af processer.Efter alt, hver biokemisk reaktion, enzymatisk proces eller ethvert stadium af stofskiftet behov energikilde.

Derfor er værdien af ​​materialer, der giver kroppen styrke til livet, er meget stor og vigtig.Hvad er det?Kulhydrater, proteiner og fedt.Strukturen af ​​hver er forskellige, de tilhører helt forskellige klasser af kemiske forbindelser, men en af ​​deres funktioner er lignende - at give kroppen den nødvendige energi til livet.Overvej et af følgende gruppe af stoffer - kulhydrater.

Klassifikation

kulhydrat sammensætning og struktur af kulhydrater, siden deres åbning defineret ved deres navn.Efter alt, i begyndelsen af ​​kilder, mente man, at en sådan gruppe af forbindelser, der er til stede i strukturen af ​​carbonatomer bundet til vandmolekylerne.

mere grundig analyse, samt den akkumulerede information om mangfoldigheden af ​​stofferne lov til at bevise, at ikke alle repræsentanter er kun en del af.Men denne funktion er stadig en af ​​dem, der bestemmer strukturen af ​​kulhydrater.

moderne klassifikation af denne gruppe forbindelser er som følger:

1. monosaccharider (ribose, fruktose, glukose, og så videre).
2. oligosaccharider (bios, triose).
3. polysaccharider (stivelse og cellulose).

også alle kulhydrater kan inddeles i følgende hovedgrupper:

• genoprette;
• ikke-reducerende.

struktur kulhydrat molekyler i hver gruppe tage et nærmere kig.

monosaccharider: karakteristisk

Denne kategori omfatter alle simple kulhydrater, som indeholder et aldehyd (aldose) eller keton (ketose) gruppe, og ikke mere end 10 kulstofatomer i strukturen af ​​kæden.Hvis man ser på antallet af atomer i hovedkæden kan monosaccharider opdeles i:

• triose (glyceraldehyd);
• tetroser (erythrulose, erythrose);
• pentose (ribose og deoxyribose);
• hexoser (glucose, fructose).

Alle andre repræsentanter er ikke så vigtigt for kroppen som anført.

afgangstidspunkter molekyler

i struktur monosaccharider kan præsenteres i form af en kæde eller i en cyklisk form for kulhydrat.Hvordan virker det?Faktum er, at det centrale carbonatom i forbindelsen er et asymmetrisk center, omkring hvilken molekylet er i stand til at rotere i opløsning.Da dannelse af optiske isomerer monosaccharider L- og D-former.Denne formel af glukose optages i en lige kæde, kan du mentalt forstå aldehydgruppen (eller keton) og rul til en kugle.For at opnå den tilsvarende cykliske formel.

kemiske struktur af kulhydrater antal monosaccharider er ganske enkel: et antal carbonatomer, der danner en kæde eller ring, som hver især er forskellige, eller er placeret på den ene side af hydroxylgrupper og hydrogenatomer.Hvis alle lignende struktur på den ene side, så D-isomeren dannes, hvis for forskellige interleaved hinanden - derefter L-isomeren.Hvis vi skriver den generelle formel for den fælles repræsentant for monosaccharider glucose i molekylær form, ville det være: C6H12O6.Desuden posten afspejler strukturen og fructose, også.Efter alt, disse to monosaccharider kemisk - strukturelle isomerer.Glucose - aldegidospirt, fructose - ketoalcohols.

struktur og egenskaber for en række af kulhydrater monosaccharider er tæt forbundet.På grund af tilstedeværelsen af ​​aldehyd og keton gruppen bestående struktur, de tilhører, og aldegido- ketonospirtam der bestemmer deres kemiske natur og reaktion, hvor de er i stand til at komme ind.

Således glukose udviser følgende kemiske egenskaber:

1. Reaktionerne på grund af tilstedeværelsen af ​​carbonylgruppen:

• oxidation - reaktion "silver mirror";
• med frisk hydroxid, kobber (II) - aldonsyre;
• stærke oxidationsmidler er i stand til at danne dibasiske syrer (aldarovye), transformerende ikke kun aldehydet men en hydroxylgruppe;
• genopretning - omdannet til polyoler.

2. Molekylet indeholder hydroxylgrupper, og som afspejler strukturen.Egenskaberne af kulhydrater, som er påvirket af disse grupper:

• kapacitet til alkylerede - dannelsen af ​​ethere;
• acyleringen - dannelsen af ​​estere;
• kvalitativ reaktion på kobber hydroxid (II).

3. snævert-specifikke egenskaber af glukose:

• smørsyre;
• alkohol;
• mælkesyregæring.

funktioner i kroppen

struktur og funktion af en række kulhydrater monosaccharider er nært beslægtede.Seneste består primært af involvering i biokemiske reaktioner af levende organismer.Hvilken rolle spiller i denne monosaccharider?

1. grundlag for fremstilling af oligo-og polysaccharider.
2. pentose (ribose og deoxyribose) - de vigtigste molekyler, der er involveret i dannelsen af ​​ATP, RNA, DNA.Og de til gengæld de største leverandører af den arvelige materiale, energi og protein.
3. glucosekoncentrationen i blodet - et sandt mål for det osmotiske tryk og dets ændringer.

oligosaccharider: struktur

kulhydrat struktur denne gruppe reduceres til tilstedeværelsen af ​​to (Diozu) eller tre (triose) molekyler sammensat af monosaccharider.Der er dem, hvor sammensætningen af ​​4, 5 eller flere strukturer (op til 10), men den mest almindelige er disaccharider.Det vil sige, ved hydrolyse, sådanne forbindelser nedbrydes til dannelse af glucose, fructose, pentoser, og så videre.Hvilke forbindelser tilhører denne kategori?Et typisk eksempel - er saccharose (almindeligt sukkerrør), laktose (den vigtigste komponent i mælk), maltose, lactulose, isomalt.

kemiske struktur af kulhydrater i denne serie har følgende funktioner:

1. generelle formel molekylære arter: S12N22O11.
2. to ens eller forskellige monosaccharidresterne i disaccharidet struktur er indbyrdes forbundet ved hjælp af broen glycosid.Arten af ​​denne forbindelse vil afhænge af den reducerende evne af sukker.
3. Reduktion disaccharider.Carbohydratstruktur af denne type er dannelsen af ​​en bro mellem de glycosidiske hydroxyl aldehyd- og hydroxylgrupper af forskellige molekyler af monosaccharider.Disse omfatter maltose, lactose og så videre.
4. nonrecoverable - et typisk eksempel af saccharose - når en bro er dannet mellem hydroxylgrupperne kun de grupper, uden inddragelse af et aldehyd struktur.

således strukturen af ​​carbohydratet kan sammenfattes i form af en molekylær formel.Hvis du har brug for detaljeret detaljeret struktur, er det muligt at tegne med grafiske fremspring eller Fisher formler Heuorsa.Specifikt to cykliske monomerer (monosaccharider) eller en anden eller lignende (afhængigt af oligosaccharidet) forbundet af en glycosidisk bro.Når man bygger bør overveje at genoprette evnen til at vise korrekt skyldes.

Eksempler på disaccharidmolekyler

Hvis jobbet er i form: "Bemærk de strukturelle træk af kulhydrat", så er det bedst først at disaccharid specificere fra, hvad der er tilbage af monosaccharider det er.De mest almindelige typer er:

• saccharose - bygget fra alpha-beta-glucose og fructose;
• maltose - af glucose rester;
• cellobiose - består af to glucose rester af beta-D-formen;
• laktose - galactose + glukose;
• lactulose - galactose + fructose og så videre.

derefter de tilgængelige saldi bør strukturformlen med en klar ordination af typen af ​​glycosid broen.

værdi for levende organismer

meget stor rolle og disaccharid, er det vigtigt ikke kun at strukturen.Funktionerne af kulhydrater og fedt er generelt ens.Den er baseret på energi komponent.Men for nogle af de enkelte disaccharider skal angive deres særlige betydning.

1. Saccharose - den vigtigste kilde til glukose i den menneskelige krop.
2. Laktose findes i modermælk hos pattedyr, herunder kvindelige og 8%.
3. lactulose opnået i laboratoriet til brug i medicinske anvendelser, og er også føjet til mejeriprodukter.

Alle disaccharid, trisaccharid og så videre i mennesker og andre væsener undergår hydrolyse til dannelse af en momentan monosaccharider.Det er denne funktion, der ligger til grund for brugen af ​​denne klasse af kulhydrater i en rå mand, uændret (roe- eller rørsukker).

Polysaccharider: funktioner molekyler

funktioner, sammensætning og struktur af en række kulhydrater er vigtige for organismer, levende væsener, såvel som menneskelige aktiviteter.Først bør du forstå, hvad slags kulhydrater er polysaccharider.

er mange af dem:

• stivelse;
• glykogen;
• murein;
• glucomannan;
• cellulose;
• dextrin;
• galactomannan;
• muromin;
• pektin;
• amylose;
• chitin.

Dette er ikke en udtømmende liste, men kun det vigtigste for dyr og planter.Hvis du udføre opgaven "Bemærk at antallet af de strukturelle træk ved kulhydrat polysaccharider," den første ting du bør være opmærksom på deres rumlige struktur.Dette er en meget omfangsrige, kæmpemolekyler består af hundredvis af monomerenheder, tværbundet til hinanden ved glycosidiske kemiske bindinger.Ofte molekylstrukturen af ​​polysaccharider med kulhydrater er en lagdelt sammensætning.

Der er en klar klassificering af sådanne molekyler.

1. Gomopolisaharidy - bestå af de samme gentagne monosaccharidenheder.Afhængigt af monosaccharid kan være hexose, pentose, og så videre (glucaner, mannaner, galactaner).
2. heteropolysaccharid - udgøres af forskellige monomere enheder.

til forbindelser med lineært geografisk struktur skal klassificeres for eksempel cellulose.Forgrenet struktur har de fleste af polysaccharider - stivelse, glycogen, chitin og så videre.

rolle i kroppen af ​​levende væsener

Struktur og funktion af kulhydrater i denne gruppe er tæt forbundet med livet i alle levende væsener.For eksempel planter i form af reservekrav næringsstoffer akkumuleret i forskellige dele af skuddet eller rod stivelse.Den vigtigste kilde til energi til dyr - udover polysaccharider, der dannes ved spaltning af en masse energi.

Kulhydrater i strukturen af ​​celler spiller en meget væsentlig rolle.Fra chitin dække det består af mange insekter og krebsdyr, murein - en bestanddel af bakterielle cellevægge, cellulose - basis af planter.

reservekrav næringsstoffer af animalsk oprindelse - et molekyle af glykogen, eller som det er mere almindeligt kaldes animalsk fedt.Den opbevares i separate dele af kroppen, og udfører ikke kun energi, men også en beskyttende funktion mod mekaniske påvirkninger.

For de fleste organismer er vigtigt carbohydratstruktur.Biologi hvert dyr og planter er sådan, der kræver konstant energikilde, uudtømmelig.Dette kan kun de, og helt specielt i form af polysaccharider giver.Den totale 1 g kulhydrat opdeling som følge af metaboliske processer resulterer i frigivelse af energi på 4,1 kcal!Denne maksimale ikke længere giver nogen en forbindelse.Derfor er de kulhydrater skal være til stede i kosten af ​​human- og dyr.Planter også tage vare på sig selv: fotosyntesen, dannede de inde stivelse og gemme det.

Generelle egenskaber kulhydrater

struktur af fedt, proteiner og kulhydrater i almindelighed tilsvarende.Efter alt, er de makromolekyler.Selv nogle af deres funktioner har en fælles oprindelse.Det skal opsummere den rolle og betydning af kulhydrater i livet i planetens biomasse.

1. sammensætning og struktur af kulhydrater indebærer brug af dem som byggemateriale til membranen af ​​planteceller, dyr og bakterielle membraner samt dannelsen af ​​intracellulære organeller.
2. beskyttende funktion.Typisk for de vegetabilske organismer og manifesterer sig i dannelsen af ​​deres spines, torne, og så videre.Plastic
3. rolle - formgivning vitale molekyler (DNA, RNA, ATP og andre).
4. receptorfunktion.De polysaccharider og oligosaccharider - aktive deltagere i trafikken transporteres over cellemembranen, "vagter", fange effekter.
5. Energi den mest betydningsfulde rolle.Det giver maksimal energi til alle intracellulære processer, samt arbejdet i hele organismen.
6. regulering af det osmotiske tryk - Glucose at udøve en sådan kontrol.
7. Nogle polysaccharider er mad reserver, den energikilde for dyr skabninger.

således klart, at strukturen af ​​fedt, proteiner og kulhydrater, deres funktion og rolle i organismer, der lever er kritisk og afgørende betydning.Disse molekyler - skaberne af livet, de også bevare og vedligeholde det.

Kulhydrater med andre makromolekylære forbindelser

Også kendt rolle kulhydrater ikke er i sin rene form og i kombination med andre molekyler.Disse omfatter de mest almindelige såsom:

• glycosaminoglycaner eller mucopolysaccharider;
• glycoproteiner.

struktur og egenskaber af kulhydrater af denne type er temmelig kompliceret, på grund af den komplekse er forbundet til en række funktionelle grupper.Den vigtigste rolle for denne type af molekyler - involveret i mange livsprocesser af organismer.Repræsentanter er: hyaluronsyre, chondroitinsulfat, heparansulfat, keratansulfat og andre.

Der er også polysaccharider komplekser med andre biologisk aktive molekyler.For eksempel glycoproteiner eller lipopolysaccharider.Deres eksistens er vigtig i dannelsen af ​​immunologiske reaktioner, som de er en del af celler i lymfesystemet.