Egenskaper og struktur av karbohydrater.

for menneskekroppen, samt andre levende vesener trenger energi.Uten det, ikke er noen strøm av prosesser umulig.Tross alt, hver biokjemisk reaksjon, enzymatisk prosess eller en hvilken som helst fase av forbrenningen må energikilde.

Derfor verdien av materialer, noe som gir kroppen styrke til livet, er veldig stort og viktig.Hva er i veien?Karbohydrater, proteiner og fett.Strukturen av hver er forskjellig, de hører til helt forskjellige klasser av kjemiske forbindelser, men en av deres funksjoner er lik - for å gi kroppen med den nødvendige energien for livet.Vurdere ett av følgende gruppe stoffer - karbohydrater.

Klassifisering

karbohydratsammensetning og struktur av karbohydrater siden åpningen definert av deres navn.Tross alt, i de første kildene, ble det antatt at en slik gruppe av forbindelser som er til stede i strukturen av karbonatomer bundet til vannmolekyler.

grundigere analyse, så vel som den akkumulerte informasjon om mangfoldet av de stoffene som tillates å bevise at ikke alle representanter er bare en del.Imidlertid er denne funksjonen fortsatt en av de som bestemmer strukturen av karbohydrater.

moderne klassifisering av denne gruppen av forbindelser er som følger:

1. monosakkarider (ribose, fruktose, glukose, og så videre).
2. oligosakkarider (bios, triose).
3. polysakkarider (stivelse og cellulose).

også alle karbohydrater kan deles inn i følgende hovedgrupper:

• gjenopprette;
• ikke-reduserende.

struktur av karbohydratmolekyler i hver gruppe ta en nærmere titt.

monosakkarider: karakteristiske

Denne kategori omfatter alle enkle karbohydrater, som inneholder et aldehyd (aldose) eller keton (ketose) gruppe, og ikke mer enn 10 karbonatomer i strukturen i kjeden.Hvis du ser på antall atomer i hovedkjeden, kan de monosakkarider deles inn i:

• triose (glyceraldehyd);
• tetroses (erythrulose, erytrose);
• pentose (ribose og deoksyribose);
• heksoser (glukose, fruktose).

Alle andre representanter er ikke så viktig for kroppen som er oppført.

avilable molekyler

i struktur monosakkarider kan presenteres i form av en kjede, eller i en syklisk form av karbohydrater.Hvordan virker det?Faktum er at det sentrale karbonatom i forbindelsen er et asymmetrisk senter som molekylet er i stand til å rotere i oppløsning.Siden forming optiske isomerer monosakkarider L- og D-former.Denne formelen av glukose registrert i en rett kjede, kan du mentalt forstå aldehydgruppen (eller keton) og rull til en ball.For å oppnå den tilsvarende sykliske formel.

kjemiske strukturen av karbohydrater antall monosakkarider er ganske enkelt: et antall karbonatomer som danner en kjede eller ring, som hver er forskjellige eller er plassert på en side av hydroksylgruppene og hydrogenatomer.Hvis alle lignende struktur på den ene side, og deretter D-isomeren dannes, hvis for forskjellige interleaved hverandre - deretter L-isomeren.Hvis vi skrive den generelle formel av den felles representant for monosakkaridene glukose i molekylær form, ville det være: C6H12O6.Videre reflekterer rekord struktur og fruktose, også.Tross alt, disse to monosakkarider kjemisk - strukturelle isomerer.Glukose - aldegidospirt, fruktose - ketoalcohols.

struktur og egenskaper til en rekke karbohydrater monosakkarider er nært knyttet.På grunn av tilstedeværelsen av aldehyd og keton gruppen bestående strukturen de tilhører og aldegido- ketonospirtam som bestemmer deres kjemiske natur og reaksjons der de er i stand til å angi.

således glukose viser de følgende kjemiske egenskaper:

1. De reaksjoner på grunn av tilstedeværelsen av karbonylgruppen:

• oksidasjons - reaksjon "sølvspeil";
• med fersk hydroxide, kobber (II) - aldonsyre;
• sterke oksidasjonsmidler er i stand til å danne basiske syrer (aldarovye), som skaper ikke bare aldehydet, men en hydroksylgruppe;
• recovery - omgjort til polyoler.

2. molekylet inneholder hydroksylgrupper, og som reflekterer strukturen.Egenskapene til karbohydrater, som er påvirket av disse gruppene:

• kapasitet for alkylated - dannelsen av etere;
• Acyleringen - dannelsen av estere;
• kvalitativ reaksjon på kobberhydroksyd (II).

3. snevert-spesifikke egenskaper av glukose:

• smør;
• alkohol;
• melkesyre gjæring.

funksjoner i kroppen

struktur og funksjon av en rekke karbohydrater monosakkarider er nært beslektet.Nylige består hovedsakelig av engasjement i biokjemiske reaksjoner i levende organismer.Hvilken rolle spiller i denne monosakkarider?

1. basis for fremstillingen av oligo-og polysakkarider.
2. Pentose (ribose og deoksyribose) - de viktige molekyler som er involvert i dannelsen av ATP, RNA, DNA.Og de i sin tur, de viktigste leverandørene av arvestoffet, energi og protein.
3. Konsentrasjon glukose i blodet - et sant mål for det osmotiske trykk og dets endringer.

oligosakkarider: struktur

karbohydrat strukturen i denne gruppen er redusert til tilstedeværelsen av to (Diozu) eller tre (triose) molekyler sammensatt av monosakkarider.Det er de hvor sammensetningen av 4, 5 eller flere strukturer (opp til 10), men de vanligste er disakkarider.Det vil si, ved hydrolyse, dekomponerer slike forbindelser for å danne glukose, fruktose, pentoser, og så videre.Hva forbindelser tilhører denne kategorien?Et typisk eksempel - er sukrose (vanlig sukkerrør), laktose (hovedkomponenten av melk), maltose, laktulose, isomalt.

kjemisk struktur av karbohydrater i denne serien har følgende funksjoner:

1. generell formel molekyltyper: S12N22O11.
2. to like eller forskjellige monosakkariden rester i disakkaridet strukturen er sammenkoplet ved hjelp av broen glykosid.Arten av denne forbindelsen vil være avhengig av den reduserende kraften til sukker.
3. Redusere disakkarider.Karbohydratstruktur av denne typen er dannelsen av en bro mellom de glykosidiske hydroksylgruppene aldehyd- og hydroksylgruppene i forskjellige molekyler monosakkarider.Disse omfatter maltose, laktose, og så videre.
4. NONRECOVERABLE - et typisk eksempel på sukrose - når en bro blir dannet mellom hydroksylene bare de grupper, uten involvering av et aldehyd struktur.

Således kan konstruksjonen av karbohydratet oppsummeres i form av en molekylformel.Hvis du trenger detaljert detaljert struktur, er det mulig å tegne med grafiske projeksjoner eller Fisher formler Heuorsa.Spesielt to sykliske monomerer (monosakkarider) eller annerledes eller lignende (avhengig oligosakkaridet) er koblet sammen via en glycosidic bro.Når du bygger bør vurdere å gjenopprette evnen til å vise riktig på grunn.

Eksempler på disakkarid molekyler

Hvis jobben er i form: "Legg merke til strukturelle trekk ved karbohydrat", så er det best å først disakkarid angi fra det som er igjen av monosakkarider det er.De vanligste typene er:

• sukrose - bygget fra alfa-beta-glukose og fruktose;
• maltose - av glucoserestene;
• cellobiose - består av to glukoserester av beta-D-skjema;
• laktose - galaktose + glukose;
• laktulose - galaktose + fruktose og så videre.

da de tilgjengelige balanserer bør være den strukturelle formel med en klar resept av type glykosidet broen.

verdi for levende organismer

meget stor rolle og disakkarid, er det viktig ikke bare til strukturen.Funksjonene til karbohydrater og fett er vanligvis likt.Den er basert på energikomponenten.Likevel, for noen av de enkelte disakkarider bør indikere deres spesielle betydning.

1. Sukrose - den viktigste kilden til glukose i kroppen.
2. Laktose finnes i morsmelk hos pattedyr, inkludert kvinner og 8%.
3. laktulose oppnådd i laboratoriet for bruk i medisinske anvendelser, og er også lagt til meieriprodukter.

Enhver disakkarid, trisakkarid og så videre i mennesker og andre dyr underkastes hydrolyse for å danne en kortvarig monosakkarider.Det er denne funksjonen som ligger til grunn for bruken av denne klassen av karbohydrater i en rå mann, uendret (bete eller rørsukker).

Polysakkarider: har molekyler

funksjoner, sammensetning og struktur av et antall karbohydrater er viktig for organismer som lever vesener, samt menneskelige aktiviteter.Først bør du forstå hva slags karbohydrater er polysakkarider.

er mange av dem:

• stivelse;
• glykogen;
• murein;
• glucomannan;
• cellulose;
• dekstrin;
• galactomannan;
• muromin;
• pektin;
• amylose;
• kitin.

Dette er ikke en uttømmende liste, men bare det viktigste for dyr og planter.Hvis du utføre oppgaven "Legg merke til tallet på de strukturelle trekk ved karbohydrat polysakkarider," det første du bør ta hensyn til deres romlige struktur.Dette er en svært omfangsrik, gigantiske molekyler som består av hundrevis av monomerenhetene, tverrbundet til hverandre ved glykosidiske kjemiske bindinger.Ofte er den molekylære strukturen av polysakkarider av karbohydrat er et lagdelt komposisjon.

Det er en klar klassifisering av slike molekyler.

1. Gomopolisaharidy - består av de samme repetitive monosakkaridenhetene.Avhengig av monosakkaridet kan være heksose, pentose, og så videre (glukaner, mannans, galaktaner).
2. heteropolysakkarid - dannet av forskjellige monomerenheter.

til forbindelser med lineær romlige strukturen skal klassifiseres, for eksempel cellulose.Forgrenet struktur har det meste av polysakkarider - stivelse, glykogen, chitin og så videre.

rolle i kroppen av levende skapninger

Struktur og funksjon av karbohydrater i denne gruppen er nært forbundet med livet for alle vesener.For eksempel planter i form av reserve næringsstoffer akkumulert i ulike deler av shoot eller rot stivelse.Den viktigste kilden til energi for dyr - foruten polysakkarider, som er dannet ved spalting av mye energi.

Karbohydrater i strukturen av cellene spiller en svært viktig rolle.Fra kitin deksel består av mange insekter og krepsdyr, murein - en bestanddel av bakteriecellevegger, cellulose - grunnlag av planter.

reserve næringsstoffer av animalsk opprinnelse - et molekyl av glykogen, eller som det er mer vanlig kalt animalsk fett.Den er lagret i separate deler av kroppen, og utfører ikke bare energi, men også en beskyttende funksjon mot mekaniske påvirkninger.

For de fleste organismer er viktig karbohydrat struktur.Biology hvert dyr og planter er slik at det krever konstant energikilde, uuttømmelig.Dette kan gi kun de, og mest spesielt i form av polysakkarider.Dermed vil den totale 1 g karbohydrat splitting som et resultat av metabolske prosesser resulterer i frigjøring av energi på 4,1 kcal!Denne høyeste ikke lenger gir noen forbindelse.Det er derfor karbohydrater må være til stede i dietten i alle mennesker og dyr.Planter også ta vare på seg selv: prosessen med fotosyntese, dannet de inne stivelse og lagre det.

Generelle egenskaper av karbohydrater

struktur av fett, proteiner og karbohydrater generelt lignende.Tross alt, de er makromolekyler.Selv noen av sine funksjoner har en felles opprinnelse.Det bør oppsummere rollen og betydningen av karbohydrater i livet til planetens biomasse.

1. sammensetning og struktur av karbohydrater innebære bruk av dem som byggemateriale for membranen av planteceller, animalske og bakterielle membraner, så vel som dannelsen av intracellulære organeller.
2. beskyttende funksjon.Typisk for de anlegg organismer og er manifestert i dannelsen av sine pigger, torner, og så videre.Plast
3. rolle - dannende vitale molekyler (DNA, RNA, ATP og andre).
4. reseptor funksjon.De polysakkarider og oligosakkarider - aktive deltagere i trafikken transporteres over cellemembranen, "vakter", fanger effekter.
5. Energy den viktigste rollen.Den gir maksimal energi for alle intracellulære prosesser, så vel som arbeidet i hele organismen.
6. regulering av det osmotiske trykk - Glukose for å utøve slik styring.
7. Noen polysakkarider er mat reserver, kilden til energi for dyr skapninger.

således klart at strukturen av fett, proteiner og karbohydrater, deres funksjon og rolle i organismene levende systemer er kritiske og avgjørende betydning.Disse molekylene - skaperne av livet, de også bevare og opprettholde den.

Karbohydrater med andre makromolekylære forbindelser

Også kjente rollen til karbohydrater ikke er i ren form og i kombinasjon med andre molekyler.Disse inkluderer den vanligste eksempel:

• glykosaminoglykaner eller mukopolysakkarider;
• glykoproteiner.

Struktur og egenskaper av karbohydrater av denne typen er ganske komplisert, på grunn av komplekset er koblet til en rekke forskjellige funksjonelle grupper.Den viktigste rollen til denne type molekyler - involvert i mange livsprosesser av organismer.Representanter er: hyaluronsyre, chondroitin sulfate, heparan, keratan sulfat og andre.

Det er også polysakkarider komplekser med andre biologisk aktive molekyler.For eksempel, glykoproteiner eller lipopolysakkarider.Deres eksistens er viktig for dannelsen av de immunologiske reaksjoner, som de er en del av cellene i lymfesystemet.