Биохимия

Биоорганическая химия


Углеводы. Их роль и классификация.

Роль углеводов


Углеводы – продукты растительного и животного происхождения.


Наряду с белками и жирами они являются важнейшей составной частью пищи человека.


Углеводы входят в состав клеток и тканей всех растительных и животных организмов и по массе составляют основную часть органических веществ на Земле. На долю углеводов приходится около 80% сухого вещества растений и около 20% - животных.


В живой природе они имеют большое значение:


  • как источники энергии в метаболических процессах (в растениях –
       крахмал, в животных организмах – гликоген);
  • структурные компоненты клеточных стенок растений (целюлоза), бактерий
       (мурамин), грибов (хитин);
  • составные элементы жизненно важных веществ (нуклеиновые кислоты,
       конферменты, витамины).

Некоторые углеводы и их производные используются как лекарственные средства.


Углеводы служат основным ингредиентом пищи млекопитающих. Общеизвестный их представитель – глюкоза – содержится в растительных соках, плодах, фруктах и особенно в винограде (отсюда её название – виноградный сахар). Она является обязательным компонентом крови и тканей животных и непосредственным источником энергии для клеточных реакций.


Углеводы образуются растениями в процессе фотосинтеза из диоксида углерода и воды. Животные организмы не способны синтезировать углеводы и получают их из растительных источников.


В самом общем виде фотосинтез может быть представлен как процесс восстановления диоксида углерода с использованием солнечной энергии.


Эта энергия освобождается в животных организмах в результате метаболизма углеводов, заключающегося с химической точке зрения в окислении.


Фотосинтез
растений
хСО2   +   уН2О   +   солнечная энергия   =   Сх(Н2О)у   +   хО2
Метаболизм
животных
Сх(Н2О)у   +   хО2   =   хСО2   +   уН2О   +   энергия

Классификация углеводов


Углеводы подразделяют на:


1. простые (моносахариды) или простые сахара – мономеры (глюкоза, фруктоза) и
2. сложные (полисахариды) - полимеры простых сахаров.


Полисахариды, в свою очередь, подразделяют на:

  • Сахароподобные (олигосахариды).
          К ним относят:
          - дисахариды (лактоза, сахароза, мальтоза),
          - трисахариды и пр.    
  • Несахароподобные полисахариды (крахмал, целюлоза).

Моносахариды не гидролизуются с образованием более простых углеводов.


Способные к гидролизу полисахариды можно рассматривать как продукты поликонденсации моносахаридов. Полисахариды являются высокомолекулярными соединениями, макромолекулы которых содержат сотни и тысячи моносахаридных остатков.


Среди полисахаридов выделяют группу олигосахаридов, имеющих относительно небольшую молекулярную массу и содержащих от 2 до 10 моносахаридных остатков.


Современная химия углеводов пополнилась большой группой углеводосодержащих смешанных полимеров. К ним углевод-белковые (гликопротеины, протеогликаны) и углеводлипидные (гликолипиды) полимеры.


Слово «сахариды», широко использующееся в приведённых выше названиях, связано с широко употреблявшемся ранее названием углеводов – сахара.


Оглавление


Органическая химия

Косметическая химия

Коллоидная химия


Биохимия