Kokie angliavandenių vaidmuo angliavandenių žmogaus organizme

Cheminės savybės ląstelių, sudarančių gyvi organizmai, visų pirma priklauso nuo anglies atomų skaičiaus, sudarantis iki 50% nuo sausos masės. Anglies atomai yra pagrindiniai organinės medžiagos: baltymai, nukleino rūgštys, lipidų ir angliavandenių. Pastaroji grupė apima karbonilo junginį ir vandens, atitinkančią formulę _{(CH2O) n,} kur n yra lygi arba didesnė kaip trys. Be anglies, vandenilio ir prisotinimo deguonimi, molekulėje gali apimti fosforo, azoto, sieros. Šiame straipsnyje mes ištirti angliavandenių vaidmenį žmogaus organizme, taip pat jų struktūrą, savybes ir funkcijas savybes.

klasifikacija

Šis junginių biochemijos grupė yra padalintas į tris klases: paprastas cukrus (monosacharidų), polimerinės junginiai, kurių glikozidiniu ryšiu - oligosacharidus ir BIOPOLYMERS iš didelės molekulinės masės polisacharidų -. Minėti klasės medžiagos randama įvairių tipų ląstelių. Pavyzdžiui, yra gliukozės ir krakmolo kiekį augalų struktūrų, glikogeno - žmogaus hepatocitų, ir ląstelių sienelės grybų, tuo chitino - išoriniuose skeletas nariuotakojų. Visi pirmiau minėtų medžiagų - yra angliavandenių. Angliavandenių vaidmuo organizme yra universali. Jie - pagrindinis tiekėjas energijos gyvybiniams procesams augalų ląstelių, bakterijų, gyvūnams ir žmonėms.

monosacharidai

Turi bendrą formulę C _n H _{2 N} ė ir yra suskirstyti į grupes, priklausomai nuo anglies atomų molekulėje numeris: trioses, tetroses, pentozių, ir taip toliau. Kaip ląstelių organoidus ir citoplazmos paprastą cukrų dalis turi dvi erdvinių konfigūracijas: linijinę apskritas. Pirmuoju atveju, anglies atomai yra sujungti vienas su kitu per kovalentinių jungčių sigma ir forma uždarytas kilpos, antruoju atveju anglies skeletas yra ne uždarytos ir gali būti išsišakojimo. Norėdami nustatyti, kas yra angliavandeniai organizme vaidmenį, mano, dažniausia iš jų - pentose ir heksozės.

Izomerai: gliukozės ir fruktozės

Jie turi tą pačią molekulinę formulę C ₆ H ₁₂ O _6, bet įvairių rūšių struktūrinių molekulių. Mes jau anksčiau pavadino pagrindinį vaidmenį angliavandenių gyvuose organizmuose - energija. Aukščiau medžiagos yra suskirstytas ląstelė. Rezultatas yra energijos išsiskyrimą (17,6 kJ vienos gramui gliukozės). Be to, 36 molekulės ATP yra sintetinamas. gliukozės skilimo atsiranda dėl membranų (cristae) mitochondrijų ir parodo fermentinių reakcijų grandinę - Krebso ciklo metu. Jis yra svarbi dalis disimiliacija teka visose heterotrofinių eukariotinių organizmų ląstelėse.

Gliukozė taip pat suformuota miocitus žinduoliams dėl padalijimo raumenų glikogeno. Ateityje jis naudojamas kaip lengvai suskaidomos medžiagos, kaip teikti ląsteles energija - tai pagrindinis vaidmuo angliavandenių organizme. Augalai yra phototrophs ir nepriklausomai gali sudaryti gliukozės fotosintezės metu. Šios reakcijos yra vadinamos Calvin ciklą. Pradinė medžiaga yra anglies dioksidas ir akceptorius - ribolozodifosfat. Sintezė gliukozės įvyksta chloroplastų matricos. Fruktozės, turintys tą pačią molekulinę formulę, kaip gliukozės, yra molekulėje funkcinę grupę, ketonų. Ji saldesnis nei gliukozė, o yra medaus ir uogų ir vaisių sulčių. Taigi, biologinis vaidmuo angliavandenių organizme slypi visų pirma jo, kaip sparčiai energijos šaltinis.

Iš paveldimumas vaidmuo pentose

Panagrinėkime kitą monosacharidų grupę - ribozės ir Dezoksiribozė. Jų unikalumas slypi tame, kad jie yra dalis polimerų - nukleino rūgščių. Visų organizmų, įskaitant neląsteliniais gyvybės formų, DNR ir RNR yra pagrindiniai vežėjai paveldimos informacijos. Ribozės yra įtrauktas į RNR molekulės ir Dezoksiribozė nukleotidų esančios DNR. Todėl biologinis vaidmuo angliavandenių žmogaus organizme yra tai, kad jie yra įtraukti į vienetų paveldimumas formavimo - genų ir chromosomų.

Pavyzdinis pentose kurių sudėtyje yra aldehido grupę ir paplitęs augalų karalystės ksilozės (esančio stiebų ir sėklų), alfa-arabinozę (saugomi akmens vaismedžių dantenų). Taigi, paskirstymo ir biologinis vaidmuo angliavandenių aukštojo augalų kūno yra pakankamai didelis.

Kas yra oligosacharidai

Jei likučiai monosacharidų, tokių kaip gliukozės arba fruktozės molekulių, susietų kovalentinių jungčių, susidarę oligosacharidus - polimerinių angliavandenių. Angliavandenių vaidmuo abiejų augalų ir gyvūnų organizme skyrėsi. Tai ypač pasakytina apie disacharidų. Dažniausia tarp jų yra sacharozė, laktozė, maltozė ir trehalozės. Taigi, sacharozė, kitaip žinomas kaip cukranendrių arba cukrinių runkelių cukrus, esantis augalų, kaip išspręsti ir saugomi į savo šaknis ar stiebų. Hidrolizė suformuoto molekulės iš gliukozės ir fruktozės. Pieno cukrus, laktozė yra gyvulinės kilmės. Kai kuriems žmonėms, yra netolerancija šiai medžiagai, susijusių su hyposecretion fermento laktazės, kuri skaido pieno cukrų galaktozė ir gliukozės. Iš organizmo įvairių angliavandenių gyvenimo vaidmuo. Pavyzdžiui, disacharidas trehalozės, sudarytas iš dviejų gliukozės liekanų, dalis vėžiagyvių, vorų, vabzdžių hemolimfa. Taip pat atsiranda grybelių ir kai kurių dumblių ląstelių.

Kitą disacharidas - Maltozė, arba salyklo cukrus, yra pateiktas caryopses miežių ar rugių jų daigumas, tai yra molekulės, sudarytos iš dviejų gliukozės liekanų. Jis yra suformuotas pagal augalinės arba gyvulinės kilmės krakmolo irimo. Plonojoje žarnoje žmonių ir žinduolių maltozė skaldoma fermento - maltazės. Savo nesant kasos sulčių atrodo patologija sukelia netoleravimo maisto krakmolo glikogeno arba augalinius produktus. Šiuo atveju, specialios dietos ir yra įtraukta į paties fermento dietos.

Kompleksiniai angliavandeniai gamtoje

Jie yra labai plačiai paplitęs, ypač daržovių pasaulyje, yra biopolimerais ir turėti didelės molekulinės masės. Pavyzdžiui, krakmolo ji yra 800 000, ir celiuliozės - 1 600 000. polisacharidų skiriasi atsižvelgiant į monomerų, polimerizacijos laipsnis, ir grandinės ilgis sudėties. Priešingai paprastą cukrų ir oligosacharidai, kurios lengvai tirpi vandenyje ir turi saldų skonį, polisacharidų hidrofobinis ir beskoniai. Apsvarstykite angliavandenių vaidmuo žmogaus organizmui kaip glikogeno Pavyzdžiui - gyvūnų krakmolo. Ji yra sintetinamas iš gliukozės ir saugomos hepatocituose ir skeleto raumenų ląstelių, kur jos turinys yra du kartus didesnis nei kepenyse. Iki glikogeno susidarymą taip pat gali poodinių riebalų, neurocytes ir makrofagų. Kitą polisacharidas - daržovių krakmolas yra fotosintezės produktas ir yra gaminamas Plastidė žalios.

Nuo pat pradžių žmogaus civilizacijos, pagrindiniai tiekėjai krakmolo buvo vertingą derlių: ryžiai, bulvės, kukurūzai. Jie vis dar iš didžiosios daugumos žmonių Žemėje dietos pagrindas. Štai kodėl jis yra toks vertingas angliavandenių. Angliavandenių vaidmuo organizme yra, kaip matėme, savo prašymą kaip galios alkanas ir greitai virškinamas organinių medžiagų.

Yra polisacharidų, kurie monomerai hialurono rūgšties liekanos grupė. Jie vadinami pektinai ir statybinių medžiagų iš augalų ląstelių. Ypač daug jų žievelės obuoliai, runkelių griežiniai. Korinio medžiagos pektinų reguliuoti ląstelėje spaudimą - turgor. Konditerijos pramonės, jie yra naudojami kaip ir geliacijos tirštinimo agentų aukštos kokybės veislių Marshmallow ir želė gamybai. Naudojami kaip biologiškai aktyvių medžiagų dietos yra gerai Išvada toksinus iš storojoje žarnoje.

Kas yra glikolipidų

Tai įdomus grupė kompleksiniams junginiams angliavandenių ir riebalų, kad yra nervų audinio. Jis susideda iš smegenų ir stuburo smegenų žinduolių. Glikolipidų taip pat randamas ląstelių membranų sudėtį. Pavyzdžiui, bakterijos dalyvauja ląstelių ląstelių ryšius. Kai kurie iš šių junginių yra antigenų (medžiagos, aptikti Landsteiner ab0 kraujo grupių sistemos). Be gyvūnų, augalų ir žmonių, išskyrus glikolipidų ląstelių, yra ir skirtingi riebalų molekules. Jie atlieka pirmiausia energijos funkciją. Po skilimo vieno gramo riebalų 38,9 kJ energijos paleistas. struktūra funkcija (dalis ląstelės membranos) į lipidų taip pat būdingos. Taigi, šios funkcijos yra atlikti angliavandenių ir riebalų. Jų vaidmuo organizme yra labai didelis.

Angliavandenių ir lipidų vaidmuo organizme

Žmogaus ir gyvūnų ląsteles galima pastebėti virtimus polisacharidų ir riebalų, įvykusių dėl metabolizmo rezultatas. Mokslininkai ir mitybos nustatė, kad per didelis suvartojamų krakmolingų maisto produktų veda prie kaupimo riebalų. Jei asmuo turi sutrikimai kasos požiūriu izoliuoti ar amilazės veda sėdimas gyvenimo būdas, svoris gali būti labai didelis. Verta prisiminti, kad angliavandeniai turtingi maistas suskirstytas daugiausiai dvylikapirštės žarnos į gliukozę. Ji sugeria iš plonosios žarnos gaurelių kapiliarus ir kaupiamos kepenyse ir raumenyse kaip glikogeno. Tuo intensyvesnis keitimasis medžiagų organizme, tuo daugiau jis yra suskirstytas į gliukozę. ji yra naudojama kaip pagrindinis ląstelių, energetinėmis medžiagomis. Ši informacija pateikiama į vaidmenį angliavandenių, žmogaus organizme klausimą.

Sąvoka glikoproteinų

Junginiai, kurių šiai medžiagų atstovaujamą komplekso angliavandenių + baltymų grupės. Jie vadinami Glycoconjugates. Tai antikūnas, hormonai, membrana struktūra. Naujausios biocheminiai tyrimai įrodė, kad jei glikoproteinų pradėti keisti savo gimtosios (gamtos) struktūrą, ji veda prie šių sudėtingų ligų, tokių kaip astma, reumatoidiniu artritu, vėžiu plėtrai. Iš glikojunginių vaidmuo ląstelėje metabolizmas yra didelis. Pavyzdžiui, interferonų slopina virusų dauginimąsi, imunoglobulinai apsaugoti organizmą nuo patogenų. kraujo baltymų, taip pat priklauso šiai medžiagų grupei. Jie teikia apsaugos ir buferinė savybes. Visi pirmiau nurodytų funkcijų yra patvirtinta, kad fiziologinis vaidmuo angliavandenių organizme yra įvairi ir labai svarbus.

Kur ir kaip susidaro angliavandeniai

Pagrindiniai tiekėjai paprastų ir sudėtingų angliavandenių - žalia augalų: dumblių, aukštojo sporos, gymnosperms ir žydėjimo. Jie visi yra pigmento chlorofilo ląsteles. Jis yra dalis tilakoidas - struktūrų chloroplastai. Rusijos mokslininkas K. Timiryazev studijavo fotosintezės procesą, todėl formuojant angliavandenių. Angliavandenių vaidmuo augalo kūnas yra krakmolo kaupimasis vaisių, sėklų ir svogūnėlių, ty į vegetatyvinių organų. fotosintezė mechanizmas yra gana sudėtingas ir susideda iš fermentinių reakcijų, vykstančių tiek šviesoje ir tamsoje serijos. Gliukozės yra sintetinamas iš anglies dioksido pagal fermentų veiksmų. Heterotrofinių organizmai naudoti žaliuosius augalus kaip maisto ir energijos šaltinis. Taigi, augalai yra pirmoji grandis visų maisto grandinės ir yra vadinami gamintojai.

Iš heterotrofinių organizmų angliavandenių, susintetintų sklandžiai kanalų (agranular) Endoplazminis tinklas ląstelės. Tada jie naudojami kaip energijos ir statybinės medžiagos. Augalų ląstelių angliavandenių papildomai suformuota Golgi, ir tada eiti formuojant celiuliozės ląstelių sienelių. Į virškinimo junginys gyvūnų stuburinių turtingų angliavandenių proceso, iš dalies suskirstytas į burną ir skrandį. Pagrindinė disimiliacija patys reakcijos pasitaiko dvylikapirštėje žarnoje. Toks, koks yra, kasos sulčių, kuriame yra amilazės fermentą, kuris skaldo krakmolo gliukozės. Kaip jau buvo minėta anksčiau, gliukozės yra absorbuojamas į kraują plonojoje žarnoje ir yra paskirstoma per visas ląsteles. Čia jis yra naudojamas kaip energijos šaltinis ir konstrukcinių medžiagų. Tai paaiškina, kokį vaidmenį angliavandenių žaisti organizme.

Nadmembrannye kompleksai heterotrofinių ląsteles

Jie yra būdingi gyvūnų ir grybų. Cheminė sudėtis ir molekulinė organizacija šių struktūrų yra atstovaujama junginių, tokių kaip lipidų, baltymų ir angliavandenių. Angliavandenių organizme vaidmuo - ji dalyvauja energijos apykaitos ir statybinių membranas. Žmogaus ir gyvūnų ląsteles turi tam tikrą struktūrinį komponentą, vadinamą glycocalyx. Tai plonas paviršinis sluoksnis sudarytas iš glikolipidų ir glikoproteinų, susijusių su citoplazminio membranos. Ji suteikia tiesioginį ryšį su ląstelių išorėje. Čia ateina dirgiklius ir tarpląstelinio virškinimo suvokimą. Dėl jų angliavandenių lukštais ląstelių prilimpa prie vienas kito formavimo audinio. Šis reiškinys vadinamas sukibimas. Mes taip pat pridėti, kad "uodega" angliavandenių molekulių rasti ląstelių paviršiuje ir yra nukreiptas į intersticinį skystį.

Dar vienas heterotrofinių organizmų grupė - grybai Aparatas taip pat turi paviršių,, vadinamas ląstelės sienelės. Ji apima sudėtingus cukrų - Chitinas, glikogeno. Kai grybų rūšys taip pat yra tirpių angliavandenių, pavyzdžiui, trehalozės, vadinamus grybų cukraus.

Į vienaląsčių gyvūnų, tokių kaip Blaksteliniai, paviršinis sluoksnis - Pellikula taip pat yra oligosacharidų kompleksus su baltymų ir lipidų. Kai paprasta plėvelė pakankamai plonas ir netrukdo kūno formos pokyčius. Bet kitiems ji sutirštės ir tampa stiprus kaip šarvai, vežančių apsauginę funkciją.

Augalo ląstelė sienelę

Ji taip pat yra daug angliavandenių, ypač celiuliozę surinktą ryšulius pluoštų. Šios struktūros sudaro rėmas, panardintą koloidinio matricos. Jis susideda daugiausia iš oligosacharidų ir polisacharidų. Ląstelių sienelės iš augalinių ląstelių gali lignificated. Šiuo atveju tarp sijų tarpų alsuoja celiuliozės kitų angliavandenių - lignino. Jis pagerina į atraminį funkciją ląstelių membranos. Dažnai, ypač daugiamečių panašių į medieną augalų, išorinis sluoksnis sudarytas iš celiuliozės dengtos riebalų panaši medžiaga, - suberinas. Jis neleidžia nepraleistų vandens į augalo audinio, todėl pagrindiniai ląstelės greitai žūsta ir taikoma nuo kamščio sluoksnio.

Apibendrinant, mes matome, kad augalų ląstelių sienelės yra glaudžiai susiję angliavandenių ir riebalų. Jų vaidmuo organizme phototrophs nuvertinti, nes glikolipidas kompleksai pateikti remti ir apsauginę funkciją. Mes mokytis angliavandenių įvairovę, būdingą Monera karalystės organizmų. Tai apima prokariotų, pavyzdžiui, bakterijų. Jų ląstelės sienelės yra angliavandenių - murein. Priklausomai nuo paviršiaus struktūros aparato yra padalintas į bakterijų gramteigiamų ir gramneigiamų.

Antrojo grupės struktūra yra daugiau kompleksas. Šių bakterijų turi du sluoksnius: plastiko ir standi. Pirmasis yra mukopolisacharidų, pvz murein. Jos molekulės turi didelių tinklo struktūrų formą, formuojant kapsulę aplink bakterijų ląstelių. Antrasis sluoksnis susideda iš peptidoglikano - junginio polisacharidų ir baltymų.

Ląstelės sienelė lipopolisacharidais leisti bakterijų tvirtai laikytis įvairių substratų, tokių kaip dantų emalio arba eukariotinių ląstelių membranos. Be to, glikolipidų geriau sukibtų bakterinių ląstelių į vienas kitą. Tokiu būdu suformuojamas pvz, streptokokai grandinės klasterio stafilokokai, be to, kai prokariotų rūšys turi papildomų gleivinės - Pelenų. Jame savo sudėties polisacharidų ir lengvai sunaikinti kietajame radiacijos ar dėl sąlyčio su tam tikrų cheminių medžiagų, tokių kaip antibiotikai.