Egenskaper och struktur av kolhydrater.

till människokroppen, liksom andra levande varelser behöver energi.Utan den är omöjligt inget flöde av processer.När allt kommer omkring, varje biokemisk reaktion, någon enzymatisk process eller stadium av metabolism behöver energikälla.

Därför värdet av ämnen som ger kroppen styrka till livet, är mycket stor och viktig.Vad är det?Kolhydrater, proteiner och fetter.Strukturen för var och en är olika, de tillhör helt olika klasser av kemiska föreningar, men en av deras funktioner är liknande - ge kroppen med nödvändig energi för livet.Tänk dig en grupp av följande ämnen - kolhydrater.

Klassificering

kolhydrat sammansättning och struktur av kolhydrater sedan deras öppning som definieras av sitt namn.När allt i de tidiga källor, var det tänkt att en sådan grupp av föreningar som är närvarande i strukturen av kolatomer bundna till vattenmolekyler.

mer ingående analys, liksom den samlade information om mångfalden av dessa ämnen är det möjligt att bevisa att inte alla representanter är bara en del.Emellertid, är denna funktion fortfarande en av dem som bestämmer strukturen av kolhydrater.

moderna klassificeringen av denna grupp av föreningar är enligt följande:

1. monosackarider (ribos, fruktos, glukos, och så vidare).
2. oligosackarider (bios, trios).
3. polysackarider (stärkelse och cellulosa).

också alla kolhydrater kan delas in i följande huvudgrupper:

• återställa;
• icke-reducerande.

struktur av kolhydratmolekyler i varje grupp ta en närmare titt.

monosackarider: karakteristisk

Denna kategori omfattar alla enkla kolhydrater, som innehåller en aldehyd (aldos) eller keton (ketos) grupp och inte mer än 10 kolatomer i strukturen av kedjan.Om man tittar på antalet atomer i huvudkedjan, kan monosackarider delas in i:

• trios (glyceraldehyd);
• tetroses (erytrulos, erytros);
• pentos (ribos och deoxiribos);
• hexoser (glukos, fruktos).

Alla andra företrädare är inte så viktigt för kroppen som anges.

disponibelt molekyler

i struktur monosackarider kan presenteras i form av en kedja eller i en cyklisk form av kolhydrat.Hur detta hända?Faktum är att den centrala kolatomen i föreningen är ett asymmetriskt centrum kring vilket molekylen är i stånd att rotera i lösning.Eftersom formande optiska isomerer monosackarider L- och D-former.Denna formel av glukos in i en rak kedja, kan man mentalt förstå aldehydgrupp (eller keton) och rulla till en boll.För att erhålla den motsvarande cykliska formel.

kemiska strukturen hos kolhydrater antal monosackarider är ganska enkel: ett antal kolatomer som bildar en kedja eller ring, vilka vardera är olika eller placeras på en sida av de hydroxylgrupper och väteatomer.Om allt liknande struktur på en sida, sedan D-isomeren bildas, om det vid olika interleave varandra - då L-isomeren.Om vi ​​skriver den allmänna formeln för den gemensamma representativa för monosackariderna glukos i molekylär form, skulle det vara: C6H12O6.Dessutom posten återspeglar strukturen och fruktos, för.När allt kommer omkring, dessa två monosackarider kemiskt - strukturisomerer.Glukos - aldegidospirt, fruktos - keto alkoholer.

struktur och egenskaper hos ett antal kolhydrater monosackarider är nära sammankopplade.På grund av närvaron av aldehyd och keton gruppen bestående struktur de tillhör och aldegido- ketonospirtam som bestämmer deras kemiska natur och reaktionen i vilken de kan gå in.

sålunda glukos uppvisar följande kemiska egenskaper:

1. Reaktionerna på grund av närvaron av karbonylgruppen:

• oxidation - reaktion "silverspegel";
• med färsk hydroxid, koppar (II) - aldonsyra;
• starka oxidationsmedel kan bilda dibasiska syror (aldarovye), transformer inte bara aldehyden men en hydroxylgrupp;
• återhämtning - omvandlas till polyoler.

2. Molekylen innehåller hydroxylgrupper, och som avspeglar strukturen.Egenskaperna hos kolhydrater, som påverkas av dessa grupper:

• kapacitet för alkylerad - bildningen av etrar;
• acylerings - bildande estrar;
• kvalitativ reaktion på kopparhydroxid (II).

3. snävt specifika egenskaper av glukos:

• smörsyra;
• alkohol;
• mjölksyrajäsning.

funktioner i kroppen

struktur och funktion av ett antal kolhydrater monosackarider är nära besläktade.Senaste består främst för inblandning i biokemiska reaktioner av levande organismer.Vilken roll spelas i denna monosackarider?

1. grunden för produktion av oligo-och polysackarider.
2. pentos (ribos och deoxiribos) - de viktigaste molekyler som är involverade i bildningen av ATP, RNA, DNA.Och de i sin tur, de största leverantörerna av den ärftliga material, energi och protein.
3. Koncentrationen av glukos i blodet - ett riktigt mått på det osmotiska trycket och dess ändringar.

oligosackarider: struktur

kolhydrat gruppens struktur reduceras till närvaron av två (Diozu) eller tre (trios) molekyler som består av monosackarider.Det finns de i vilka en del 4, 5 och en struktur (10), men det vanligaste är disackarider.Det vill säga, i hydrolysen av dessa föreningar sönderdelas under bildning av glukos, fruktos, pentoser, och så vidare.Vad föreningar hör till denna kategori?Ett typiskt exempel - är sackaros (vanligt sockerrör), laktos (den viktigaste komponenten i mjölk), maltos, laktulos, isomalt.

kemiska strukturen hos kolhydrater i denna serie har följande funktioner:

1. allmänna formeln molekylslag: S12N22O11.
2. två identiska eller olika monosackaridrest i strukturen av disackariden är inbördes förbundna medelst glykosid bro.Arten av denna förening kommer att bero på den reducerande förmågan av socker.
3. Reducerande disackarider.Kolhydrat struktur av denna typ är bildandet av en bro mellan de glykosidiska hydroxylgrupper aldehyd- och hydroxylgrupper i olika molekyler av monosackarider.Dessa inkluderar maltos, laktos och så vidare.
4. ej återhämtningsbar - ett typiskt exempel sackaros - när en bro bildas mellan hydroxylema bara dessa grupper, utan inblandning av en aldehyd struktur.

Sålunda strukturen av kolhydratet kan sammanfattas i form av en molekylformel.Om du behöver specificerat detaljerad struktur, är det möjligt att dra med grafiska prognoser eller Fisher formler Heuorsa.Specifikt två cykliska monomerer (monosackarider) eller olika eller liknande (beroende på oligosackariden) sammankopplade glykosidisk bron.När man bygger bör överväga att återställa förmågan att visas korrekt på grund.

Exempel på disackarid molekyler

Om jobbet är i form av "Kolla strukturella drag hos kolhydrater", disackarider sedan bästa första punkten av eventuella restmonosackarider är det.De vanligaste typerna är:

• sackaros - byggd av alfa-beta-glukos och fruktos;
• maltos - av glukosrester;
• cellobios - består av två glukosrester av beta-D-form;
• laktos - glukos + galaktos;
• laktulos - galaktos + fruktos och så vidare.

sedan tillgängliga saldon bör strukturformeln med en tydlig förskrivning av vilken typ av glykosid bro.

värde för levande organismer

mycket stor roll och disackarid, är det viktigt att inte bara strukturen.Funktionerna hos kolhydrater och fetter är i allmänhet likartade.Den är baserad på energikomponenten.Men för några av de enskilda disackarider bör ange sin speciella betydelse.

1. Sucrose - den viktigaste källan till glukos i kroppen.
2. Laktos förekommer i bröstmjölk hos däggdjur, inklusive kvinnor och 8%.
3. laktulos som erhållits i laboratorium för användning i medicinska tillämpningar, och också till mejeriprodukter.

Alla disackarid, trisackarid och så vidare i människor och andra varelser undergår hydrolys för att bilda en tillfällig monosackarider.Det är den här funktionen som ligger till grund för användningen av denna klass av kolhydrater hos människa ost oförändrad (sockerbetor eller sockerrör).

Polysackarider: har molekyler

funktioner, sammansättning och struktur av ett antal kolhydrater är viktiga för organismer som lever varelser, liksom mänskliga aktiviteter.Först bör du förstå vilken typ av kolhydrater är polysackarider.

många av dem:

• stärkelse;
• glykogen;
• murein;
• glukomannan;
• cellulosa;
• dextrin;
• galaktomannan;
• muromin;
• pektin;
• amylos;
• kitin.

Detta är inte en uttömmande lista, men bara det viktigaste för djur och växter.Om du utföra uppgiften "Notera antal strukturella drag hos kolhydrat polysackarider," är det första du bör vara uppmärksamma på deras rumsliga struktur.Detta är en mycket omfattande, jätte molekyler som består av hundratals monomerenheter sytts ihop av glykosidiska kemiska bindningar.Ofta molekylstrukturen hos polysackarider av kolhydratet är en skiktad komposition.

Det finns en tydlig klassificering av dessa molekyler.

1. Gomopolisaharidy - består av samma upprepade monosackaridenheter.Beroende på monosackarid kan vara hexos, pentos, och så vidare (glukaner, mannaner, galaktaner).
2. heteropolysackarid - bestående av olika monomerenheter.

till föreningar med linjär rumslig struktur bör klassificeras, till exempel, cellulosa.Grenade struktur har de flesta polysackarider - stärkelse, glykogen, kitin och så vidare.

roll i kroppen av levande varelser

struktur och funktion av kolhydrater i denna grupp är nära förbundna med livet för alla varelser.Till exempel växter i form av reserv näringsämnen som ackumulerats i olika delar av skott eller rot stärkelse.Den främsta källan till energi för djur - förutom polysackarider, som bildas genom klyvning av en hel del energi.

Kolhydrater i strukturen av celler spelar en mycket betydande roll.Från kitin är täcker många insekter och kräftdjur, murein - en komponent av bakteriecellväggar, cellulosa - grunden för växter.

reserv näringsämnen av animaliskt ursprung - en molekyl av glykogen, eller som det är mer allmänt kallas animaliskt fett.Det lagras i separata delar av kroppen, och utför inte bara energi utan också en skyddande funktion mot mekanisk påverkan.

För de flesta organismer är viktig kolhydratstruktur.Biologi varje djur och växter är sådant som kräver konstant energikälla, outtömlig.Detta kan ge endast de, och mest specifikt i form av polysackarider.Således totalt 1 g kolhydrater uppdelning som en följd av metaboliska processer resulterar i frisättning av energi på 4,1 kcal!Denna maximala inte längre ger någon förening.Det är därför som kolhydraterna måste vara närvarande i dieten av human- och djur.Växter tar också hand om sig själva: fotosyntes, bildade de inne stärkelse och lagra den.

Generella egenskaper kolhydrater

struktur av fetter, proteiner och kolhydrater i allmänhet liknande.När allt kommer omkring är de makromolekyler.Även några av sina funktioner har ett gemensamt ursprung.Det bör sammanfatta roll och betydelse av kolhydrater i livet av planetens biomassa.

1. sammansättning och struktur av kolhydrater involverar användningen av dem som byggnadsmaterial för membranet av växtceller, djurparker och bakteriella membraner, samt bildningen av intracellulära organeller.
2. skyddande funktion.Typiskt för de växtorganismer och manifesteras i bildandet av deras ryggar, taggar, och så vidare.Plast
3. roll - formning viktiga molekyler (DNA, RNA, ATP och andra).
4. receptorfunktion.De polysackarider och oligosackarider - aktiva deltagare i trafiken transporteras över cellmembranet, "vakter", fånga effekter.Energi
5. mest betydande roll.Den ger maximal energi för alla av intracellulära processer, såväl som arbetet av hela organismen.
6. reglering av det osmotiska trycket - Glukos att utöva sådan kontroll.
7. Vissa polysackarider är livsmedelsreserver energikälla för djur varelser.

således uppenbart att strukturen av fetter, proteiner och kolhydrater, deras funktion och roll i de organismer som levande system är kritiska och avgörande betydelse.Dessa molekyler - skaparna av liv, de också bevara och underhålla den.

Kolhydrater med andra makromolekylära föreningar

Också känd roll kolhydrater är inte i ren form och i kombination med andra molekyler.Dessa inkluderar den vanligaste såsom:

• glykosaminoglykaner eller mukopolysackarider;
• glykoproteiner.

Struktur och egenskaper av kolhydrater av denna typ är ganska komplicerat, på grund av den komplexa är anslutna till en mängd olika funktionella grupper.Huvuduppgiften för denna typ av molekyler - inblandad i många livsprocesser organismer.Representanter är: hyaluronsyra, kondroitinsulfat, heparan, keratansulfat och andra.

Det finns också polysackarider komplex med andra biologiskt aktiva molekyler.Till exempel, glykoproteiner eller lipopolysackarider.Deras existens är viktigt vid bildandet av de immunologiska reaktionerna, eftersom de är en del av cellerna i det lymfatiska systemet.