het menselijk lichaam, alsmede andere levende wezens hebben energie.Zonder het, geen stroom van processen onmogelijk is.Immers, elke biochemische reactie, enzymatisch proces of een stadium van de stofwisseling moet energiebron.
Daarom is de waarde van de materialen, waardoor het lichaam kracht te leven, is zeer groot en belangrijk.Wat is er?Koolhydraten, eiwitten en vetten.De structuur van elk verschillend, ze tot totaal verschillende klassen van chemische verbindingen, maar een van hun functies is vergelijkbaar - om het lichaam te voorzien van de benodigde energie voor het leven.Beschouw een van de volgende groep van stoffen - koolhydraten.
Classificatie
koolhydraten samenstelling en structuur van koolhydraten sinds de opening bepaald door hun naam.Immers, in de vroege bronnen, werd gedacht dat dergelijke groep verbindingen die in de structuur koolstof gebonden aan watermoleculen.
grondiger analyse en de verzamelde informatie over de diversiteit van de toegestane stoffen aan te tonen dat niet alle vertegenwoordigers slechts een deel.Echter, deze functie is nog steeds een van degenen die de structuur van koolhydraten bepaalt.
moderne classificatie van deze groep verbindingen is als volgt:
- monosacchariden (ribose, fructose, glucose, enzovoort).
- oligosacchariden (bios, triose).
- polysacchariden (zetmeel en cellulose).
ook alle koolhydraten kunnen worden onderverdeeld in de volgende hoofdgroepen:
- herstellen;
- niet-reducerende.
structuur van koolhydraten moleculen in elke groep een kijkje nemen.
monosacchariden: origineel
Hiertoe behoren alle eenvoudige koolhydraten die een aldehyde (aldose) of keton (ketose) groep en ten hoogste 10 koolstofatomen in de structuur van de keten bevatten.Als je kijkt naar het aantal atomen in de hoofdketen, kan de monosacchariden worden onderverdeeld in:
- triose (glyceraldehyde);
- tetrosen (erythrulose, erythrose);
- pentose (ribose en deoxyribose);
- hexosen (glucose, fructose).
Alle andere vertegenwoordigers zijn niet zo belangrijk voor het lichaam, zoals vermeld.
avilable moleculen
In structuur monosacchariden kunnen worden gepresenteerd in de vorm van een keten of in een cyclische vorm van koolhydraten.Hoe werkt het?Het feit is dat het centrale koolstofatoom van de verbinding een asymmetrisch centrum waaromheen het molecuul kan draaien in oplossing.Aangezien het vormen van optische isomeren monosacchariden L- en D-vormen.Deze formule van glucose vastgelegd in een rechte keten, kan je mentaal te begrijpen van de aldehyde groep (of keton) en rollen in een bal.Om de overeenkomstige cyclische formule.
chemische structuur van koolhydraten aantal monosacchariden is eenvoudig: een aantal koolstofatomen die een keten of ring, die elk verschillend zijn of zich aan een zijde van de hydroxylgroepen en waterstofatomen vormen.Als al achtige structuur aan één zijde, is de D-isomeer ontstaat, wanneer voor verschillende interleaved elkaar - dan het L-isomeer.Als we schrijf de algemene formule van de gemeenschappelijke vertegenwoordiger van de monosacchariden glucose in moleculaire vorm, zou het: C6H12O6.Bovendien is de plaat reflecteert de structuur en fructose, ook.Immers, deze twee monosachariden chemisch - structurele isomeren.Glucose - aldegidospirt, fructose - ketoalcohols.
structuur en eigenschappen van een aantal koolhydraten monosachariden zijn nauw met elkaar verbonden.Door de aanwezigheid van aldehyde en keton groep bestaande structuur ze behoren en aldegido- ketonospirtam die de chemische aard en de reactie waarin zij kunnen voeren bepaalt.
Aldus glucose vertoont de volgende chemische eigenschappen:
1. De reacties vanwege de aanwezigheid van de carbonylgroep:
- oxidatie - reactie "silver mirror";
- met vers hydroxide, koper (II) - aldonzuur;
- sterke oxydatiemiddelen kunnen dibasische zuren (aldarovye), het transformeren van niet alleen de aldehyde maar één hydroxylgroep te vormen;
- herstel - omgezet in polyolen.
2. Het molecuul bevat hydroxylgroepen, en dat weerspiegelt de structuur.De eigenschappen van koolhydraten, die worden beïnvloed door deze groepen:
- capaciteit voor gealkyleerde - de vorming van ethers;
- acylering - de vorming van esters;
- kwalitatieve reactie op koper hydroxide (II).
3. eng-specifieke eigenschappen van glucose:
- boterzuur;
- alcohol;
- melkzuurgisting.
functies in het lichaam
structuur en functie van een aantal koolhydraten monosachariden zijn nauw verwant.Recente bestaan voornamelijk van betrokkenheid bij biochemische reacties van levende organismen.Welke rol heeft gespeeld in deze monosachariden?
- basis voor de bereiding van oligo- en polysachariden.
- Pentose (ribose en desoxyribose) - de belangrijkste moleculen die betrokken zijn bij de vorming van ATP, RNA, DNA.En zij op hun beurt, de belangrijkste leveranciers van het erfelijk materiaal, energie en eiwit.
- concentratie glucose in het bloed - een goede meting van de osmotische druk en de veranderingen.
oligosaccharides: structuur
koolhydraatstructuur van deze groep wordt gereduceerd tot de aanwezigheid van twee (Diozu) of drie (triose) moleculen samengesteld uit monosacchariden.Er zijn die waarbij de samenstelling van 4, 5 of meer constructies (tot 10), maar de meest voorkomende zijn disachariden.Dat wil zeggen, na hydrolyse, dergelijke verbindingen ontleed glucose, fructose, pentosen, enzovoort vormen.Welke verbindingen behoren tot deze categorie?Een typisch voorbeeld - sucrose (gewone suikerriet), lactose (de hoofdcomponent melk), maltose, lactulose, isomalt.
chemische structuur van koolhydraten in deze serie heeft de volgende kenmerken:
- algemene formule moleculaire soorten: S12N22O11.
- twee dezelfde of verschillende monosaccharideresten in het disaccharide structuur worden verbonden door de brug glycoside.De aard van deze verbinding zal afhangen van het reducerend vermogen van suiker.
- verminderen disacchariden.Koolhydraten structuur van dit type is de vorming van een brug tussen de glycosidische hydroxylaldehydeketon- en hydroxylgroepen van verschillende moleculen monosacchariden.Deze omvatten maltose, lactose, enzovoort.
- nonrecoverable - een typisch voorbeeld saccharose - wanneer een brug wordt gevormd tussen de hydroxylgroepen alleen die groepen, zonder tussenkomst van een aldehyde structuur.
Aldus is de structuur van het koolhydraat kan worden samengevat in de vorm van een molecuulformule.Als u meer gedetailleerde structuur nodig hebben, is het mogelijk om te tekenen met grafische projecties of Fisher formules Heuorsa.Specifiek twee cyclische monomeren (monosacchariden) of andere of soortgelijke (afhankelijk van het oligosaccharide) verbonden door een glycosidische brug.Bij het bouwen moeten overwegen het herstel van het vermogen om goed gevolg te geven.
Voorbeelden van disaccharide moleculen
Als de taak is in de vorm: "Let op de structurele kenmerken van koolhydraten", dan is het het beste om eerst disaccharide te geven van wat overblijft van monosacchariden is.De meest voorkomende soorten zijn:
- sucrose - opgebouwd uit de alfa-beta-glucose en fructose;
- maltose - van de glucose residuen;
- cellobiose - bestaat uit twee glucose residuen van beta-D-vorm;
- lactose - galactose + glucose;
- lactulose - galactose + fructose en ga zo maar door.
dan het beschikbare saldo zou de structurele formule met een duidelijke voorschrijven van het type glycoside brug.
waarde voor levende organismen
zeer grote rol en disaccharide is niet alleen belangrijk om de structuur.De functies van koolhydraten en vetten die in het algemeen vergelijkbaar.Het is gebaseerd op de energiecomponent.Voor sommige van de individuele disacchariden dienen hun bijzondere betekenis geven.
- sucrose - de belangrijkste bron van glucose in het menselijk lichaam.
- Lactose aangetroffen in de moedermelk bij zoogdieren, met inbegrip van vrouwen en 8%.
- lactulose verkregen in het laboratorium voor gebruik in medische toepassingen, en wordt tevens toegevoegd aan zuivelproducten.
Elke disaccharide, trisaccharide etc. bij mensen en andere wezens ondergaat hydrolyse van een kortstondige monosacchariden vormen.Het is deze eigenschap die het gebruik van deze klasse van koolhydraten in een ruwe man, onveranderd (suikerbieten of suikerriet) ten grondslag ligt.
Polysacchariden: voorzien molecules
functies samenstelling en structuur van een aantal koolhydraten belangrijk zijn voor organismen levende wezens, alsook menselijke activiteiten.Ten eerste moet je begrijpen wat voor soort koolhydraten polysacchariden.
zijn velen van hen:
- zetmeel;
- glycogeen;
- mureïne;
- glucomannaan;
- cellulose;
- dextrine;
- galactomannan;
- muromin;
- pectine;
- amylose;
- chitine.
Dit is geen uitputtende lijst, maar alleen de meest belangrijke voor dieren en planten.Als u de taak uit te voeren "Let op het nummer van de structurele kenmerken van koolhydraten polysacchariden," het eerste wat je moet aandacht besteden aan hun ruimtelijke structuur.Dit is een zeer volumineus, grote moleculen die bestaan uit honderden monomeereenheden, verknoopt met elkaar glycosidische chemische bindingen.Vaak is de moleculaire structuur van polysacchariden koolhydraten is een gelaagd preparaat.
Er is een duidelijke indeling van dergelijke moleculen.
- Gomopolisaharidy - bestaan uit dezelfde repetitieve monosaccharide-eenheden.Afhankelijk van de monosaccharide kunnen hexose, pentose, enzovoort (glucanen, mannanen, galactanen) zijn.
- heteropolysaccharide - gevormd door verschillende monomeereenheden.
verbindingen met lineaire ruimtelijke structuur moet worden ingedeeld, bijvoorbeeld cellulose.Vertakte structuur meeste polysacchariden - zetmeel, glycogeen, chitine, enzovoort.
rol in het lichaam van levende wezens
Structuur en functie van koolhydraten in deze groep zijn nauw verbonden met het leven van alle wezens.Bijvoorbeeld planten in de vorm van reserve nutriënten opgebouwd in verschillende delen van de scheut of wortel zetmeel.De belangrijkste energiebron voor dieren - naast polysachariden, die worden gevormd door splitsing van veel energie.
Koolhydraten in de structuur van cellen spelen een zeer belangrijke rol.Uit chitine kaft bestaat uit vele insecten en schaaldieren, mureïne - een component van bacteriële celwanden, cellulose - de basis van planten.
reserve voedingsmiddelen van dierlijke oorsprong - een molecuul van glycogeen, of zoals het is vaker genoemd dierlijk vet.Het wordt opgeslagen in afzonderlijke delen van het lichaam, en voert niet alleen energie, maar ook een beschermende functie tegen mechanische invloeden.
Voor de meeste organismen is belangrijk koolhydraatstructuur.Biologie elk dier en plant is zodanig dat een constante bron van energie vereist, onuitputtelijk.Dit kan alleen zij, en meer specifiek in de vorm van polysacchariden geven.De totale 1 g koolhydraten splitsen als gevolg van metabole processen resulteert in het vrijkomen van energie van 4,1 kcal!Dit maximum wordt niet meer voorziet één verbinding.Vandaar dat de koolhydraten in de voeding van elke mens en dier moet worden.Planten zorgen ook voor zichzelf: het proces van fotosynthese, binnen zetmeel vormden zij en op te slaan.
Algemene eigenschappen van koolhydraten
structuur van vetten, eiwitten en koolhydraten in het algemeen vergelijkbaar.Immers, zij zijn macromoleculen.Zelfs sommige van hun functies hebben een gemeenschappelijke oorsprong.Het moet de rol en het belang van koolhydraten in het leven van de biomassa van de planeet samen te vatten.
- samenstelling en structuur van koolhydraten omvatten het gebruik ervan als bouwmateriaal voor het membraan van plantencellen, dierlijke en bacteriële membranen en de vorming van intracellulaire organellen.
- beschermende functie.Typisch voor de plantaardige organismen en komt tot uiting in de vorming van hun stekels, doornen, enzovoort.Plastic
- rol - vormen vitale moleculen (DNA, RNA, ATP en anderen).
- receptor functie.De polysacchariden en oligosacchariden - actieve deelnemers in het verkeer wordt over het celmembraan, "bewakers", het vangen van effecten vervoerd.
- Energie de belangrijkste rol.Het biedt maximale energie voor alle intracellulaire processen, alsmede het werk van het hele organisme.
- regulering van de osmotische druk - Glucose dergelijke controle uit te oefenen.
- Sommige polysacchariden zijn voedselreserves, de bron van energie voor dierlijke wezens.
derhalve duidelijk dat de structuur van vetten, eiwitten en koolhydraten, de functie en rol in de organismen die een kritische rol speelt en doorslaggevend belang.Deze moleculen - de makers van het leven, maar ook het behoud en onderhouden.
Koolhydraten met andere macromoleculaire verbindingen
Ook bekend rol van koolhydraten niet in zuivere vorm als in combinatie met andere moleculen.Deze omvatten de meest voorkomende, zoals:
- glycosaminoglycans of mucopolysacchariden;
- glycoproteïnen.
Structuur en eigenschappen van koolhydraten van dit type is tamelijk ingewikkeld, omdat het complex zijn verbonden met diverse functionele groepen.De belangrijkste rol van dergelijke moleculen - betrokken bij vele levensprocessen organismen.Vertegenwoordigers zijn: hyaluronzuur, chondroïtinesulfaat, heparansulfaat, keratansulfaat en anderen.
Er zijn ook polysachariden complexen met andere biologisch actieve moleculen.Bijvoorbeeld, glycoproteïnen of lipopolysacchariden.Hun aanwezigheid is van belang bij de vorming van de immunologische reacties, aangezien zij deel uitmaken van cellen van het lymfestelsel.
