Propiedades e estrutura de hidratos de carbono. función carbohidratos

Para o corpo humano, así como outros seres vivos necesitan enerxía. Sen el, ningún fluxo non pode ser procesos. Despois de todo, cada reacción bioquímica, calquera proceso enzimático ou fase de metabolismo precisa de fonte de enerxía.

Polo tanto, o valor de materiais, proporcionando a forza do corpo á vida, é moi grande e importante. Cal é o problema? Carbohidratos, proteínas, graxas. A estrutura de cada un deles é diferente, a que pertencen completamente diferentes clases de compostos químicos, pero unha das súas funcións é semellante - introducindo o corpo coa enerxía necesaria para a vida. Considero un grupo das seguintes substancias - carbohidratos.

clasificación de carbohidratos

A composición e estrutura de carbohidratos xa que a súa apertura definida polo seu nome. Despois de todo, a principios dos anos fontes asumiuse que é un tal grupo de compostos que están presentes na estrutura de átomos de carbono unidos a moléculas de auga.

Unha análise máis aprofundada, así como a información acumulada sobre a diversidade destas substancias permitidas para probar que non todos os representantes son só unha parte. Con todo, esta característica é aínda un dos que determina a estrutura de hidratos de carbono.

clasificación moderna deste grupo de compostos é a seguinte:

1. Os monossacidos (de Ribosa, frutosa, glicosa e así por diante).
2. Oligosacáridos (Bios, triose).
3. Polisacáridos (amidón, celulosa).

Ademais, todos os carbohidratos poden ser divididos en dous grupos seguintes:

• restauración;
• non redutor.

A estrutura das moléculas de hidratos de carbono de cada grupo ollar máis de preto.

Monossacarídeos: típico

Esta categoría inclúe as carbohidratos simples que conteñen un aldeas (aldose) ou un grupo cetona (cetose) e non máis que 10 átomos de carbono na estrutura de cadea. Se ollar para o número de átomos na cadea principal, os monossacarídeos poden ser divididos en:

• triose (Gliceraldeído);
• tetroses (eritrulose, eritrose);
• pentoses (ribose e desoxirribosa);
• hexoses (glicosa, frutosa).

Todos os outros representantes non son tan importantes para o corpo conforme listado.

As características da estrutura de moléculas

Na estrutura monossacidos pode ser representada como unha cadea, e baixo a forma dun hidrato de carbono cíclico. Como isto ocorre? O que pasa é que o átomo de carbono central, no que o composto é un centro asimétrico en torno ao cal a molécula en solución é capaz de executar. Xa que formación isómeros ópticos monossacarídeos L- e D-formas. Nesta fórmula glicosa gravados en forma de cadea lineal, pode comprender mentalmente o grupo aldeas (ou cetona) e enrolar nunha bola. Para obter a fórmula cíclico correspondente.

A estrutura química dunha serie de carbohidratos monossacarídeos moi sinxelo: o número de átomos de carbono que forman a cadea ou anel, cada un dos cales son diferentes ou están dispostas dun lado de grupos hidroxilo e átomos de hidróxeno. Todos o mesmo nome dun dos lados da estrutura, entón o isómero D está formado, para diferente intercalados entre si - a continuación, L-isómero. Escribir o representativas fórmula xeral da glicosa monossacarídeos máis común nunha forma molecular, que terá a forma: C ₆ H ₁₂ O _6. Ademais, o rexistro reflicte a estrutura e frutosa, tamén. A pesar de todo, estes dous monossacarídeos quimicamente - isómeros estruturais. Glicosa - aldegidospirt, frutosa - Cetoalcohol.

Estrutura e propiedades dunha serie de carbohidratos monossacarídeos están intimamente ligados. Despois de todo, debido á presenza de grupos aldeas e Cetona na composición da estrutura que pertencen ao aldeas e ketonospirtam que determina a súa natureza química ea reacción na que se poden unir.

Así, glicosa exhibe as seguintes propiedades:

1. As reaccións provocadas pola presenza de grupos carbonilo:

• Oxidación - unha reacción "espello de prata";
• con recén precipitado de hidróxido de cobre (II) - ácido aldónico;
• oxidantes fortes son capaces de formar diácidos (aldarovye), transformándose non só un aldeas mais un grupo hidroxilo,
• Recuperación - é convertido polióis.

2. A molécula contén grupos hidroxilo e que reflicte a estrutura. As propiedades de hidratos de carbono, que son influenciadas pola agrupación dos datos:

• capacidade de alquilación - formación de éteres,
• Acilación - que forman ésteres ;
• reacción cualitativa de hidróxido de cobre (II).

3. propiedades específicas individuais de glicosa:

• ácido butírico;
• alcohol;
• fermentación láctica.

Funcións no organismo

Estrutura e función dun número de carbohidratos monossacarídeos son estreitamente relacionadas. Pasado son, sobre todo, para participar de reaccións bioquímicas de organismos vivos. O papel é desempeñado neste monossacarídeos?

1. Base para a produción de oligo- e polisacáridos.
2. Pentoses (ribose e desoxirribosa) - a molécula máis importante parte na formación de ATP, ARN, ADN. E, á súa vez, os principais provedores de material hereditario, enerxía e proteínas.
3. Os niveis de concentración de glicosa no sangue - unha verdadeira medida da presión osmótica e as súas modificacións.

Oligosacáridos: Estrutura

A estrutura do grupo hidratos de carbono é reducido a ter dous (Diozu) ou tres moléculas (triose) Monosacáridos na composición. Non son aqueles en que a composición de 4, 5 ou máis estruturas (ata 10), pero as máis comúns son dissacáridos. Isto é, na hidrólise destes compostos descompón para formar glicosa, frutosa, pentoses, e así por diante. Que os compostos se enmarcan nesta categoría? Un exemplo típico - lo sacarosa (cana común azucre), lactosa (compoñente principal de leite), maltosa, lactulose, isomalte.

A estrutura química desta serie de hidratos de carbono ten as seguintes características:

1. A fórmula xeral da especie molecular: C ₁₂ H ₂₂ O _11.
2. Dous residuo de monossacárido iguais ou diferentes en estrutura dissacarídeo son interligadas por medio glicósido ponte. Sobre a natureza do composto dependerá do poder redutor do azucre.
3. Dissacárido redutor. estrutura de hidratos de carbono deste tipo é a formación dunha ponte entre os grupos de aldeas e glicosídicas hidroxilo hidroxilo de diferentes moléculas de Monosacáridos. Estes inclúen a maltosa, a lactosa, e así por diante.
4. Non redutor - un exemplo típico de sacarosa - cando a ponte está formada entre os grupos hidroxilo só aqueles sen estrutura participación aldeas.

Así, a estrutura de carbohidratos pode ser resumida en forma de fórmula molecular. A estrutura detallada necesario implantado, a continuación, pode representar o uso de fórmulas proxección gráfica ou Heuorsa Fischer. En concreto, dous monómeros cíclicos (monossacarídeos) ou diferente ou similar (dependendo do oligossacárido) conectados por unha ponte glicosídica. Ao construír debe considerar dar a capacidade de amosar axeitadamente conexión.

Exemplos de moléculas de dissacarídeos

Un traballo paga a pena en forma de: "Teña en conta as características estruturais de hidratos de carbono", entón o dissacarídeo é mellor primeiro especificar de que queda de monossacarídeos que é. Os tipos máis comúns son:

• sacarosa - construídas a partir de alfa-beta-glicosa, frutosa e;
• residuos de glicosa - maltosa;
• celobiose - consiste en dous residuos de glicosa de beta-D-formas;
• lactosa - + glicosa da galactosa;
• lactulose - galactosa + frutosa e así por diante.

Logo de acordo cos residuos dispoñibles debe ser claro a partir da fórmula estrutural prescrición de tipo glicósido ponte.

Significado para os organismos vivos

Moi grande eo papel dissacarídeo, é importante non só para a estrutura. As funcións de hidratos de carbono e graxas son xeralmente similares. Baséase a compoñente enerxético. Con todo, debe indicar o seu significado particular para algúns dissacarídeos individuais.

1. Sacarosa - a principal fonte de glicosa no corpo humano.
2. A lactosa é atopado no leite de mamíferos, incluíndo o sexo feminino e un 8%.
3. Lactulose obtense no laboratorio para ser usado para fins médicos, así como engadido á produción de produtos lácteos.

Calquera dissacarídeo, trissacarídeo etc., en seres humanos e outros seres sofre instantánea hidrólise para Monosacáridos. Esta característica é a base da utilización de hidratos de carbono desta clase dunha persoa na materia, sen cambios (remolacha ou cana de azucre).

Polisacáridos: características moleculares

Funcións, composición e estrutura dunha serie de carbohidratos son importantes para os organismos vivos seres, así como as actividades humanas. En primeiro lugar, ten que entender que tipo de hidratos de carbono son polisacarideos.

Son moitos:

• amidón;
• glicóxeno;
• murein;
• glucomanano;
• celulosa;
• dextrina;
• galactomanano;
• muromin;
• pectina;
• amilose;
• quitina.

Esta non é unha lista exhaustiva, pero só as especies animais e vexetais máis importantes. Se executar a tarefa "Comprobar as características da estrutura dun número de carbohidratos polisacarideos", o primeiro que ten que prestar atención á súa estrutura espacial. É moi voluminosa, a molula xigante, que consistía en centenares de unidades monoméricas ligazóns químicas glicosídicas reticulado. Moitas veces, a estrutura molecular dos polisacarideos de hidratos de carbono é unha composición en capas.

Hai unha certa clasificación de tales moléculas.

1. Gomopolisaharidy - consisten nas mesmas unidades repetitivas de monossacarídeos. En función do monosaccharide pode hexoses, pentoses, etc. (glucanos, mananos, os Galactanos).
2. Heteropolissacarídeos - formados por diferentes unidades de monómero.

Os compostos cunha estrutura espacial lineal debe ser asignado, por exemplo, de celulosa. estrutura ramificada ten unha maioría de polisacáridos - amidón, glicóxeno, quitina e así por diante.

Papel no corpo dos seres vivos

Estrutura e función de carbohidratos deste grupo están intimamente ligados coa vida de todos os seres. Por exemplo, plantas nunha reserva nutriente acumulado en diferentes partes do rebento ou raíz amidón. A principal fonte de enerxía para os animais - ademais de polisacarideos, que están formados por escote de unha gran cantidade de enerxía.

Carbohidratos na estrutura celular xogan un papel moi significativo. É composta por quitina tapa de moitos insectos e crustáceos, mureína - compoñentes da parede celular de bacterias, de celulosa - a planta base.

Aforrar substancias nutritivas de orixe animal - unha molécula de glicóxeno, ou como é máis comumente chamado, a graxa animal. El almacenadas en partes do corpo e leva non só enerxía, pero tamén unha función de protección contra impactos mecánicos.

Para a maioría dos organismos é moi importante estrutura de hidratos de carbono. Bioloxía de cada animal ea planta é tal que é necesaria unha fonte de enerxía constante, inesgotable. E iso só pode darlles, e por riba de todo, é en forma de polisacarideos. Así, a dixestión completa de 1 g de hidratos de carbono como resultado de procesos metabólicos leva á liberación de 4,1 kcal de enerxía! Este é o máximo, non dá ningunha conexión. É por iso que os carbohidratos deben estar presentes na dieta de calquera persoa ou animal. As plantas tamén coidar de si: o proceso de fotosíntese, eles forman dentro do amidón e almacena-lo.

As propiedades xerais de carbohidratos

A estrutura das graxas, proteínas e hidratos de carbono en xeral similar. Ao final, son todas as macromoléculas. Mesmo algunhas das súas funcións teñen unha orixe común. Debe resumir o papel ea importancia dos carbohidratos na vida de biomasa do planeta.

1. A composición e estrutura de carbohidratos implica a utilización dos mesmos como un material de construción para o casco de células de plantas, animais e membranas bacterianas, así como a formación de organelos intracelulares.
2. A función de protección. Característico de organismos vexetais e maniféstase na formación dos seus espiños, espiños e así por diante.
3. papel plástico - Formación e vitalmente importante moléculas (ADN, ARN, de ATP e outros).
4. función do receptor. Polisacáridos e oligosacáridos - participantes activos transferencias de transporte de membrana celular, "gardas" pegando impacto.
5. Enerxía o papel máis significativo. Ofrece potencia máxima para todos os procesos intracelulares, así como o traballo de todo o organismo.
6. A regulación da presión osmótica - Glicosa executa un tal control.
7. Algúns polisacarideos son reservas alimentarias, a fonte de enerxía para as criaturas animais.

Así, é evidente que a estrutura de graxas, proteínas e carbohidratos, a súa función e papel nos corpos dos sistemas vivos son unha importancia crucial e decisivo. Estas moléculas - os creadores de vida, tamén preservar e mantelo.

Os hidratos de carbono con outros compostos macromoleculares

Tamén coñecido é o papel de hidratos de carbono non é, na súa forma pura, e en combinación con outras moléculas. Estes inclúen tales as máis comúns, tales como:

• glicosaminoglicanos ou mucopolissacarídeos;
• glicoproteínas.

Estrutura e propiedades de carbohidratos deste tipo é moi complicado por mor da complexa están ligados a unha variedade de grupos funcionais. O principal papel deste tipo de moléculas - parte en moitos procesos vitais dos organismos. Representantes son: ácido Hialurônico, sulfato de condroitina, heparano, sulfato de queratano, e outros.

Tamén son polisacarideos complexos con outras moléculas bioloxicamente activas. Por exemplo, lipopolissacidos ou glicoproteínas. A súa existencia é importante na formación das reaccións inmunolóxicas do corpo, xa que son parte de células do sistema linfático.