Дисахариды

Углеводы в организме: польза и вред, источники энергии

На просторах всемирной сети можно обнаружить огромное количество самых разнообразных диет и правил питания. При отслеживании основных закономерностей, можно сделать вывод, что первоначально причиной всех бед являлись жиры, потом их сменили углеводы. Однако люди, не понимающие роль данных соединений в организме, начинают отказываться от них полностью, нанося своему телу серьезный вред.

Важно! В контексте количества поступающих калорий в организм человека углеводы занимают второе место после жиров (липидов). На их долю приходится около 60% всех потребностей в энергии

Следовательно, наилучшим способом похудения является нормированное снижение количества данного питательного вещества в рационе.

Группы углеводов играют важнейшую роль в жизнедеятельности, без их участия невозможны обменные процессы белков и жиров. Ощущая недостаточность потребления данного нутриента, человек становится вялым, постоянно уставшим, забывчивым, снижается  тонус организма. Если нужно, чтобы углеводы имели исключительно положительный эффект, не провоцируя повышение веса, необходимо помнить, что они, как и жиры, подразделяются на полезные и вредные.

Важно! Кроме того, углеводы являются незаменимыми компонентами в процессах метаболизма. В этом случае не будет лишним отметить простые углеводы, так как их переваривание происходит быстро, и они не откладываются в виде жировой прослойки, как это делают сложные

Также, они являются очень важным источником энергии, в котором так нуждается головной мозг. Женщинам углеводы могут существенно облегчить первые несколько дней месячных, а также участвуют в синтезе эндорфина — гормона радости. Отмечено участие углеводов в нормализации функционирования печени. Они помогают в снабжении крови сахаром и выводят холестерин

В этом случае не будет лишним отметить простые углеводы, так как их переваривание происходит быстро, и они не откладываются в виде жировой прослойки, как это делают сложные. Также, они являются очень важным источником энергии, в котором так нуждается головной мозг. Женщинам углеводы могут существенно облегчить первые несколько дней месячных, а также участвуют в синтезе эндорфина — гормона радости. Отмечено участие углеводов в нормализации функционирования печени. Они помогают в снабжении крови сахаром и выводят холестерин.

Вредные углеводы известны в качестве так называемых «быстрых». Благодаря простоте  химического состава, они быстро и легко усваиваются организмом. Вследствие этого наблюдается резкое повышение уровня сахара в крови, что приводит к огромному аппетиту, а лишние сахара остаются в виде жировых отложений.

Об этом свидетельствует то, что, например, когда съесть булочку или небольшую шоколадку, повторное чувство голода не заставит себя долго ждать. Данное ощущение — ложное, так как, несмотря на то, что организмом было получено какое-то количество калорий, мозг все равно подает сигналы голода. Как правило, чтобы его утолить, поглощается такая же булочка или шоколадка. Углеводы данной разновидности имеют преимущественно сладкий вкус, стимулируя набор ненужной массы.

Роль углеводов в жизни человека,

Немаловажным в данном вопросе является так называемый «гликемический индекс» — параметр влияния сахаров на изменение концентрации углеводов в крови, а именно глюкозы.

Что касается продуктов с высоким содержанием «быстрых» углеводов, к ним можно отнести следующее:

• мучные изделия из пшеничной муки, такие, как белый хлеб;
• мед, сахар, кондитерские изделия;
• сладкие газированные напитки, соки, кола;
• кетчуп и майонез;
• алкогольные напитки (в основном, пиво);
• жареный картофель.

Что касается полезных углеводов, их организм переваривает сравнительно дольше. За это время печень преобразовывает сахар в необходимую энергию, в которой нуждаются как мышцы, так и головной мозг. Основываясь на этом, рекомендуется во время завтрака отдавать предпочтение сложным углеводам. Сюда можно отнести различные каши, отличным выбором станут мюсли. К ним можно добавить хлебцы, фрукты и овощи.

Такой завтрак придаст энергии и бодрости на долгое время. Кроме того, он снабдит организм обильным числом витаминов и минералов. Углеводы сложного типа создают основу так называемой средиземноморской диеты, которая богата на овощи, фрукты, оливковое масло, продукты из цельных зерен. Не стоит пренебрегать макаронами, так как лишний вес при их употреблении обретается вследствие употребления сопутствующих к ним соусов и подливок.

Моносахариды свойства: кратко

Физические свойства:

Моносахариды являются твердыми кристаллическими веществами. Все они гигроскопичны, хорошо растворимы в воде, легко образуют сиропы. Растворимость моноз в спирте низкая, в эфире они практически нерастворимы. Растворы моносахаридов имеют нейтральную реакцию по лакмусу и обычно обладают сладким вкусом. Сладость разных моноз различна.

Например, фруктоза приблизительно в три раза слаще глюкозы. Растворы моносахаридов обладают оптической активностью, для них характерно явление мутаротации.

Химические свойства:

Реакции карбонильных форм моносахаридов

а) Окисление.

Монозы легко окисляются, причем в зависимости от условий окисления образуются различные продукты.

Пример окисления глюкозы:

С помощью сильного окислителя — концентрированной азотной кислоты — концевые группы альдоз (альдегидная и первичноспиртовая) одновременно окисляются в карбоксильные группы, образуя гликаровые кислоты (называемые также сахарными):

Кетозы не окисляются слабыми окислителями.

При действии сильных окислителей происходит расщепление молекул. Так, например, при окислении фруктозы получаются винная и щавелевая кислоты:

Подобно обычным альдегидам, альдозы легко дают реакцию “серебряного зеркала” с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса):

Кетозы тоже способны восстанавливать катионы металлов, так как они в щелочной среде изомеризуются в альдозы.

б) Восстановление.

При восстановлении моноз образуются многоатомные спирты, называемые альдитами (глицитами). Эти кристаллические, легко растворимые в воде вещества обладают сладким вкусом и часто используются как заменители сахара (ксилит, сорбит).

Глюкоза при восстановлении дает шестиатомный сахароспирт сорбит, галактоза – дульцит, манноза – манит:

Сорбит часто встречается в различных фруктах, ягодах: в рябине, сливах, абрикосах, вишнях и др. Дульцит содержится во многих растениях, выделяется на поверхности коры деревьев.

Манит содержится в бурых водорослях; плодах (ананас), овощах (морковке, луке).

Восстановление моносахаридов проводят водородом в присутствии металлических катализаторов (палладий, никель).

Шестиатомные спирты — глюцит (сорбит), дульцит и маннит — получаются при восстановлении соответственно глюкозы, галактозы и маннозы.

Восстановление глюкозы в сорбит является одной из стадий промышленного синтеза аскорбиновой кислоты.

Реакции с участием гидроксильных групп

Гидроксильные группы имеются в открытых и циклических формах моноз, но содержание циклических форм значительно выше, поэтому реакции идут в циклических (полуацетальных ) формах:

Гидроксилы отличаются по реакционной способности: С1-ОН-гликозидный (наиболее реакционноспособный); С6 — первичный; С2-С4 — вторичные.

Реакции с участием гликозидного гидроксила

При взаимодействии моносахаридов с гидроксилсодержащими соединениями (спиртами, фенолами и др.) в условиях кислотного катализа образуются производные только по гликозидной ОН-группе — циклические ацетали, называемые гликозидами.

Cпиртовые гидроксилы моноз в этих условиях не реагируют.

Действие кислот

Действие кислот на пентозы и гексозы может быть использовано для их распознования, а именно: при нагревании пентоз с разбавленными кислотами легко происходит их дегидратация (отщепление трех молекул воды ) и образуется летучий гетероциклический альдегид — фурфурол:

Действие кислот на гексозы ведет сначала к образованию 5-гидроксиметилфурфурола, который при кипячении с разбавленными кислотами разлагается с образованием левулиновой и муравьиной кислот:

Брожение сахаров

Брожение — это сложный процесс расщепления моносахаридов с выделением СО2 под действием ферментов.

Брожению подвергаются сахара, у которых число атомов углерода кратно трем (гексозы).

Брожение гексоз различной конфигурации происходит с неодинаковой легкостью.

Существуют и другие виды брожения.

Процессы брожения сахаров играют важную роль и широко используются в промышленности.

Различают разные виды брожения:

Образование дисахаридов, полисахаридов

Гликозидная связь имеет очень важное биологическое значение. С помощью этой связи осуществляется ковалентное связывание моносахаридов в составе олиго- и полисахаридов:

С помощью этой связи осуществляется ковалентное связывание моносахаридов в составе олиго- и полисахаридов:

Классификация моносахаридов по генетическому ряду D, L

Все моносахариды содержат асимметричные атомы – атомы углерода, связанные с четырьмя разными заместителями. В структурных формулах такие атомы обычно отмечают звездочкой. Наличие асимметрических атомов в веществе обуславливает пространственную изомерию, то есть разное расположение в пространстве групп –ОН и –Н относительно углеродной цепи.

Например, простейший представитель моноз глицериновый альдегид имеет один асимметрический атом углерода и может находиться в виде двух пространственных изомеров. У одного из них группа –ОН расположена справа от углеродной цепи и его навали D-глицериновый альдегид (от лат. dexter – правый). У другого группа –ОН расположена слева и его называют L-глицериновым альдегидом (от лат. leaves — левый).

Все пространственные изомеры моносахаридов также делят на D- и L. Для определения, к какому генетическому ряду относится моносахарид, его пространственное строение сравнивают со строением глицеринового альдегида. Значение имеет конфигурация последнего, считая от альдегидной группы, асимметрического атома углерода.

Если группы –ОН и –Н расположены здесь так же, как у D-глицеринового альдегида, этот моносахарид относят к D-генетическому ряду, если они расположены, как у L-глицеральдегида — то к L-ряду. Подавляющее большинство встречающихся в природе сахаридов относится к D-генетическому ряду.

Количество пространственных изомеров считают по формуле Фишера: N=2n, где n — количество асимметрических атомов углерода.

Моносахаридная структура

Все моносахариды имеют одинаковую общую формулу (CH2O) n, которая обозначает центральную молекулу углерода, связанную с двумя атомами водорода и одним кислородом. Кислород также будет связываться с водородом, создавая гидроксильная группа, Поскольку углерод может образовывать 4 связи, несколько из этих углеродных молекул могут связываться вместе. Один из атомов углерода в цепи образует двойную связь с кислородом, который называется карбонильная группа, Если этот карбонил встречается в конце цепи, моносахарид находится в семействе альдоз. Если карбоксильная группа находится в середине цепи, моносахарид находится в семействе кетоз.

Над изображением глюкозы. Глюкоза является одним из наиболее распространенных моносахаридов в природе, который используется практически всеми формами жизни. Этот простой моносахарид состоит из 6 атомов углерода, каждый из которых обозначен на изображении. Первый углерод – это карбонильная группа. Поскольку глюкоза находится в конце молекулы, она относится к семейству альдоз. Как правило, моносахариды с более чем 5 атомами углерода существуют в виде колец в растворах воды. Гидроксильная группа на пятом углероде будет реагировать с первым углеродом. Гидроксильная группа отдает свой атом водорода, когда она образует связь с первым углеродом. Кислород с двойной связью на первом углероде связывается с новым водородом, когда вторая связь с углеродом разрывается. Это образует полностью связное и стабильное кольцо из углерода.

Характеристика пищевых моносахаров

Глюкоза

Название этого моносахарида с древнегреческого обозначает «сладкий», а в химии глюкоза известна также под названием «виноградный сахар». Содержится в виноградном соке, фруктах, а также есть в крови. Это вещество с формулой С₆Н₁₂О₆ представляет собой сладкие белые кристаллы, которые довольно легко растворяются в воде.

Этот вид моносахара считается наиболее важным в природе. Глюкоза – составляющий элемент дисахаридов и полисахаридов. В природных условиях образуется в результате фотосинтеза. Также производится из полисахаридов, таких как целлюлоза и крахмал, в результате гидролиза и ферментирования. В процессе ферментирования глюкозы образовываются диоксид углерода и этиловый спирт. И эта способность характерна для всех углеводов, так как в результате позволяет крови транспортировать сахара ко всем клеткам организма. В человеческом организме играет роль поставщика энергии. Является важнейшим веществом для работы мышц.

Фруктоза

Главное отличие фруктозы от глюкозы – в неустойчивости к щелочным и кислым растворам. Активно применяется для производства мороженого, как вещество, предотвращающее песчанистость. Употребляемая в больших количествах, вызывает расстройство пищеварения. А также увеличивает концентрацию липидов в крови, что, как полагают, является фактором риска развития кардиологических болезней.

Галактоза

Как правило, она, не встречается в природе, но гидролизуется из лактозы, которая содержится в молоке. Хотя галактоза не так активно растворяется в воде и является менее сладким веществом, чем глюкоза, она имеет ряд других преимуществ. В частности, образует гликолипиды и гликопротеины, которые содержатся во многих тканях.

Моносахарид галактоза представлен сразу в двух формах: циклической и ациклической. Содержится в тканях растений, а также является элементом некоторых полисахаридов, в том числе и бактериальных. Посему нередко становится участником процессов брожения и трансформации в так называемые лактозные дрожжи. В человеческом организме представлена в составе лактозы (молочный сахар) и некоторых других веществ. В результате химических реакций легко трансформируется в глюкозу, что помогает более легкому усваиванию углерода. Также при определенных обстоятельствах способна переходить в галактуроновую или . В женском организме галактоза может воспроизводиться из глюкозы, чтобы дальше трансформироваться в лактозу, содержащуюся в молочных железах.

Наличие галактозы обнаружено в молоке, помидорах и многих других овощах и фруктах. В пищевой промышленности галактоза активно используется в качестве активного ингредиента энергетических напитков.

Галактоза обладает разными уникальными свойствами. В частности, она способствует более быстрой потери и затем удержанию веса, служит профилактическим средством против диабета у взрослых. Также является стабильным источником энергии для спортсменов и работающих физически.

Учитывая уникальные возможности галактозы, исследователи все чаще называют ее «сахаром новой эпохи», хотя и признаются, что многое о свойствах этого вещества пока не знают.

Полисахариды

Составляют большую часть углеводов в организме. Образуются путем реакции конденсации из большого количества молекул моносахаридов, преимущественно гексоз. Они не имеют сладкого вкуса, почти не растворяются в воде и не кристаллизируются.

Сюда относятся: крахмал, целлюлоза, гликоген и др.

Целлюлоза (клетчатка) состоит из молекул глюкозы. По своей структуре является линейным полимером. Она является основным  веществом клеточной стенки растений, очень крепкая, но легко пропускает воду. В ней аккумулируется свыше 50 % углерода биосферы. Служит пищей для некоторых животных, бактерий и грибов. Животным помогают переваривать глюкозу бактерии, живущие в их кишечнике.

Крахмал является резервным полисахаридом растений, запасается в клетках в виде зерен, в органах, которые запасают питательные вещества (клубни, семена и т. п.). По химической структуре он на 10-12 % состоит из линейной амилозы и на 80-90 % из разветвленного амилопектина. Мономером крахмала является глюкоза. Его эмпирическая формула –(C₆H₁₀0₅)_n, где n – количество остатков глюкозы. Благодаря преобразованию крахмала в глюкозу и наоборот происходит механизм работы устьиц: при гидролизе крахмала в замыкающих клетках увеличивается концентрация глюкозы, поступает вода, клеточные стенки выгибаются и щель устьица открывается; если глюкоза превращается в крахмал, вода выходит из клеток, устьица закрываются.

Гликоген откладывается в клетках грибов и животных. Играет важную роль в преобразованиях углеводов в животном организме. В значительном количестве накапливается в печени, мышцах, сердце и других органах. Мономером гликогена является глюкоза. По структуре напоминает крахмал, но разветвленный сильнее. Молекула гликогена состоит приблизительно из 30 000 остатков глюкозы.

Хитин образовывает клеточные стенки грибов, покровы членистоногих. В отличие от целлюлозы в молекулах остатки глюкозы связаны с азотосодержащими группами.

Муреин – опорный каркас клеточной стенки бактерий. Он образует одну гигантскую мешкообразную молекулу, которую называют  муреиновым мешком. Его основой является сетка параллельных  полисахаридных цепей, построенных из дисахаридов, которые чередуются и соединены между собой многочисленными короткими пептидными цепочками.

На поверхности клеточных мембран много полисахаридов, которые с белками образуют глюкопротеиды, а с липидами – гликолипиды. Вместе они образуют надмембранный комплекс животных клеток – гликокаликс.

К полисахаридам принадлежит агар морских водорослей.

Углеводы

Углеводы (сахара) — органические вещества, имеющие сходное строение и свойства, состав большинства которых отражает формула C_x(H₂O)_y,

где x, y ≥ 3.

Общеизвестные представители: глюкоза (виноградный сахар) С₆Н₁₂О₆, сахароза (тростниковый, свекловичный сахар) С₁₂Н₂₂О₁₁, мальтоза (солодовый сахар) С₁₂Н₂₂О₁₁, лактоза (молочный сахар) С₁₂H₂₂O₁₁, крахмал и целлюлоза (С₆Н₁₀О_5)n.

Учебный фильм «Углеводы»

Известны также соединения, относящиеся к углеводам, состав которых не соответствует общей формуле, например, сахар рамноза С₆Н₁₂О₅

В то же время есть вещества, соответствующее общей формуле углеводов, но не проявляющие их свойства (например, природный шестиатомный спирт инозит С₆Н₁₂О₆).

Углеводы объединяют разнообразные соединения – от низкомолекулярных, состоящих из некоторых атомов (х=3), до полимеров [С_xН₂О_y]_n с молекулярной массой в несколько миллионов (n=10000).

Биологическая роль углеводов

Углеводы содержатся в клетках растительных и животных организмов и по массе составляют основную часть органического вещества на Земле. Эти соединения образуются растениями в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды и при участии хлорофилла.

Животные организмы не способны синтезировать углеводы и получают их с растительной пищей. Углеводы составляют значительную долю пищи млекопитающих.

Фотосинтез можно рассматривать как процесс восстановления СО₂ с использованием солнечной энергии:

В процессе дыхания происходит окисление углеводов, в результате чего выделяется энергия, необходимая для функционирования живых организмов:

Видеофильм «Механизм фотосинтеза»

Содержание углеводов в растениях составляет до 80% массы сухого вещества, в организмах человека и животных – до 20%. Они играют важную роль в физиологических процессах. Пища человека состоит примерно на 70% из углеводов.

Функции углеводов в живых организмах разнообразны.

Они служат источником запасной энергии (в растениях – крахмал, в животных организмах – гликоген). В растительных организмах углеводы являются основой клеточных мембран. В качестве одного из структурных компонентов остатки углеводов входят в состав нуклеиновых кислот.

Классификация углеводов

Все углеводы по числу входящих в их молекулы структурных единиц (остатков простейших углеводов) и способности к гидролизу можно разделить на две группы: простые углеводы, или моносахариды, и сложные углеводы (олигосахариды и полисахариды).

Простые углеводы (моносахариды) – это простейшие углеводы, не гидролизующиеся с образованием более простых углеводов.

Сложные углеводы (олигосахариды и полисахариды) – это углеводы, молекулы которых состоят из двух или большего числа остатков моносахаридов и разлагаются на эти моносахариды при гидролизе.

Моносахариды по числу атомов углерода подразделяют на тетрозы (С₄Н₈О₄), пентозы (С₅Н₁₀О₅),  и гексозы (С₆Н₁₂О₆). Важнейшие пентозы —  ри­бо­за и дез­ок­си­ри­бо­за, гексозы – глюкоза и фруктоза.

Олигосахариды (продукты конденсации двух или нескольких молекул моносахаридов). Среди олигосахаридов наибольшее значение имеют дисахариды (диозы) – продукты конденсации двух молекул моносахаридов (например, сахароза — С₁₂Н₂₂О₁₁, при гид­ро­ли­зе пре­вра­ща­ет­ся в смесь глю­ко­зы и фрук­то­зы).

Полисахариды (крахмал, целлюлоза) образованы большим числом молекул моносахаридов.

Олиго- и полисахариды расщепляются при гидролизе до моносахаридов. В молекулах олигосахаридов содержится от 2 до 10 моносахаридных остатков, в полисахаридах — от 10 до 3000—5000.

Раффиноза – содержится в сахарной свекле.

Гликоген – животный крахмал.

Номенклатура углеводов

Для большинства углеводов приняты тривиальные названия с суффиксом –оза (глюкоза, рибоза, сахароза, целлюлоза и т.п.).

Рубрики: Углеводы Теги: Углеводы

30 Вопрос. Гетерополисахариды

1. Хондроитинсульфаты– составные
   части сердечных клапанов, носовой
   перегородки, хрящевых тканей. М.б.
   нескольких типов. Хандроитин – 4-сульфат
   и 6-сульфат. Гетерополисахарид состоит
   изповторяющихся звеньев дисахаридов
   β(Д)-глюкуранозил-1,3-β(Д,N)-ацетилгалактозамин.
   Сульфат в положении 4 и 6.

2. Глалуроновая ксилота – содержится
   в соединительных, покровных тканях,
   входит в состав стекловидного тела
   глаза. Вязкое в-во, хорошо предохраняет
   глазные кости от внешних воздействий.
   При гидролизе образует глюкуроновую
   к-ту иN-ацетилглюкозамин.
   Связь 1,3-β-гликозидная.

1. Гепарин –содержится в печени,
   в селезенке, сильный антикоагулянт,
   предохраняет кровь от свертывания (1
   мг гепарина предохраняет от свертывания
   500мл) присутствует на поверхности многих
   клеток и внутри клеток.

В мед.практике используется для лечения
тромбозов, ожогов, при переливании крови
в качестве стабилизатора.

В состав входят повторяющиеся единицы
из остатков 6-ти сахаров N-ацетилглюкозамин,
его сульфопроизводное, неацетилированное
производное.

Гомополисахариды (крахмал, целлюлоза,
пектин и другие)

При гидролизе дают глюкозу

Крахмалпереваривается под
действием амилазы (1,4-гликозидазы),
который расщепляет α-1,4-гликозидные
связи.

Крахмал состоит из амилозы
(лин.строение и амилопектина) разветвленное
строение, но каждые 25 фрагментов.

Все крахмалы отличаются по кол-ву амилозы
амилопектина.

При кислотном гидролизе крахмал
расщепляется на декстрины (красное
окрашивание). Окраска с иодом говорит
о расщеплении. Если окраска бледная, то
то расщепление больше.

Гликоген напоминает амилопектин
(расщепление на каждые 10-12 связей) в
печени, в мышцах запасное питат.в-во.

Целлюлоза имеет 1,4-β-гликозидную
связь.

Пектиновые к-ты – полисахариды
фруктов, плодов, овощей, представляют
собой метиловые эфиры галактуроновой
к-ты, связь 1,4-α-гликозидная.

Гликозиды – производные
углеводороды по гликозидному гидролизу.

Амигдалин– входит в состав
миндаля. Глюкозы, связанные между собой
связями 1,6- β-гликозидными.

Гликованилин(глюкоза, β
гликозидная связь).

Синигрин(входит в состав
горчицы).

Нейраминовая к-та– продукт
конденсации пировиноградной к-ты иN-ацетилмонозамина. Входит
в состав гангмозидов (в липидах).

Мурановая кислота(входит в
состав стенок бактерий).

Дубильные в-ва – растительного
происхождения. Растворимы в воде, дают
с хлорным железом окрашенные растворы.
Делят на 2 типа: гидролизуемые и
негидролизуемые (конденсируются приTс килотой).

Iтип –тонины –производные глюкозы и ди-, триммеров
галловых кислот.

(галловая кислота
, способна образовывать диоксиды)

Тонины могут быть различными:

Тонин Фишера имеет структуру:

ДГ – дигаловая кислота

Г – галловая кислота

Точная структура природных танинов не
установлена.

Используется: в медицине, фармации, для
выделения алкалоидных реагентов.

Mrм.б. до 3000, содержатся
в коре деревьев, в плодах некоторых
растений.

Существуют эллаговые дуб.в-ва,
отличающиеся тем, что при гидролизе
образуют нерастворимую эллаговую к-ту.

Они содержатся в гранатовых плодах
(кожура), в незрелых грецких орехах.

IIтип –капихинн
(конденсируемые дубильные в-ва).

Фравоноиды:
соединения: лейкоантоциан, катехин,флавонон,
флавонол, флавон, антициан.

Катехин содержат в А и В ОН-, СН2- и
различаются по ним. В природе не образуют
гликозиды. Легко окисляются и способны
к полимеризации, кристаллические
бесцветные в-ва. Содержатся в плодах
яблони, вишни, груши, в листьях побегов
чайного дерева.

Ферментативный процесс приводит к
димеризации. Изучает виноделие, чайная
промышленность, производство какао.

Соединения – флавоноиды обладают
витаминной способностью (Р). Увеличивают
эластичность кров.капилляров, больше
всего присуще катехину.

Витамин
Р – гликозид кварцетила

Кварцетил – агликон
6β(α)-рамнозидо-(Д)-глюкоза-рамноза. Связь
за счет 6 угл.атома в глюкозе. При
отсутствии рутина в пище капилляры
становятся проницаемыми -> пурпурная
болезнь.

Антоцианы– красящие в-ва растений
(дильфинидин, пипоргонидин, цианидин(роза
и василек)). Отличаются радикалами.
Существуют в виде глюкозидов.

Характеристика и особенности полисахаридов

Еще одной разновидностью углеводов являются полисахариды. Это наиболее сложный тип соединений. Состоят они из большого количества моносахаридов (основной их компонент — глюкоза). В ЖКТ полисахариды не усваиваются – предварительно осуществляется их расщепление.

Особенности этих веществ таковы:

• нерастворимость (либо слабая растворимость) в воде;
• цвет желтоватый (или окраска отсутствует);
• у них нет запаха;
• почти все они безвкусны (некоторые имеют сладковатый вкус).

К химическим свойствам этих веществ относится гидролиз, который осуществляется под влиянием катализаторов. Результатом реакции становится распад соединения на структурные элементы – моносахариды.

Еще одно свойство – образование производных. Полисахариды могут вступать в реакцию с кислотами.

Продукты, образующиеся в ходе этих процессов, очень разнообразны. Это ацетаты, сульфаты, сложные эфиры, фосфаты и пр.

Примеры полисахаридов:

• крахмал;
• целлюлоза;
• гликоген;
• хитин.

Образовательный видео-материал о функциях и классификации углеводов:

Эти вещества важны для полноценного функционирования организма целиком и клеток по отдельности. Они снабжают организм энергией, участвуют в образовании клеток, оберегают внутренние органы от повреждений и неблагоприятного воздействия. Также они играют роль запасных веществ, которые нужны животным и растениям на случай сложного периода.

Углеводы, моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Функции углеводов | Биология

Углеводы, моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Функции углеводов

Углеводы, моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Функции углеводов

Количество углеводов разное в различных типах клеток. У растений их много: в клубнях картофеля – до 90 %, в листьях, семенах, плодах – почти 70 %. В животных клетках их количество незначительно –почти 1 %, иногда до 5 % сухой массы. Углеводы разделяют на три класса: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды или простые сахара (монозы)

Имеют общую структурную формулу СnН2nОn, где n –число от 3 и больше, и не гидролизируются.

По количеству атомов углерода их разделяют на: триозы, имеющие 3 атома, тетрозы –4 атома, пентозы –5 атомов… декозы, имеющие 10 атомов. Могут существовать в двух формах: линейной и циклической.

Циклические –это молекулы моносахаридов с пятью и большим количеством атомов, заключенных в кольцо. Все моносахариды имеют гидроксильные

(-ОН) и прочие полярные группы, поэтому растворяются в воде.

Из триоз в живых организмах имеет значение глицерин и его производные (молочная кислота, пировиноградная кислота).

В природе наиболее распространенными являются гексозы (6 атомов углерода), а именно глюкоза и фруктоза. Глюкоза (виноградный сахар) есть во всех организмах. Она – главный поставщик энергии в клетках, один из регуляторов осмоса. Ее уровень в крови постоянный (около 0,12 %), поддерживается гормонами инсулином и глюкагоном.

Фруктоза (плодовый сахар) есть в сахарной свекле, фруктах, меде и т. п. Галактоза – это пространственный изомер глюкозы. Входит в состав молочного сахара. В состав нуклеиновых кислот и АТФ входят пентозы (5 атомов): рибоза и дезоксирибоза. Моносахариды сладкие на вкус, хорошо растворяются в воде и хорошо кристаллизируются.

Олигосахариды

Олигосахариды (от греч. олигос – маленький). Это полимеры – ди-, три- и тетрасахариды. Наиболее распространенными являются дисахариды, которые образуются путем соединения двух моносахаридов ковалентной (гликозидной) связью с выделение молекулы воды (реакция конденсации). Дисахариды сладкие на вкус, хорошо растворяются в воде и кристаллизируются.

Различают такие дисахариды: сахароза (сахарный, или тростниковый сахар) состоит из остатков глюкозы и фруктозы, эмпирическая формула – С12Н22О11; лактоза (молочный сахар) – из остатков глюкозы и галактозы, является основным источником энергии для детенышей млекопитающих; мальтоза (солодовый сахар) из остатков глюкозы и пр.

Функции углеводов

Энергетическая. Углеводы являются основным источником энергии для организма. При окислении 1 г глюкозы освобождается 17,6 кДж энергии.

Структурная. Входят в состав оболочек растительных клеток, надмембранного комплекса животных клеток. В растениях выполняют также защитную функцию.

Запасание веществ. Запасаются в виде крахмала у растений и гликогена у животных и грибов. При полноценном питании в печени может накапливаться до 10 % гликогена, количество которого при неблагоприятных условиях может снижаться до 0,2 % массы печени.

Защитная функция. Вяжущие секреты – слизи, которые выделяются разными железами, богаты углеводами и их производными (например, глюкопротеидами). Они защищают стенки полых органов (пищевода, желудка, бронхов) от механических повреждений, проникновения вредных бактерий и вирусов.

Молекулярный уровеньУровни организации живого