Wat binne koalhydraten rol fan koalhydraten yn it minsklik lichem

Gemyske eigenskippen fan de sellen meitsjen op 'e libbene organismen ôfhingje foarste plak op it tal koalstofatomen constituting maksimaal 50% troch de droege gewicht. Koalstofatomen binne de wichtichste organyske stoffen: aaiwiten, nucleic soeren, lipids en koalhydraten. Dy lêste groep befettet karbonylkloft COMPOUND en wetter oerienkomt mei de formule (CH ₂ O) _n, dêr't n is gelyk oan of grutter as trije. Neist koalstof, wetterstof en oxygenation, yn it molekúl kin ûnder oaren fosfor, stikstof, swevel. Yn dit artikel, wy ûndersykje de rol fan koalhydraten yn it minsklik lichem, en ek de skaaimerken fan harren struktuer, eigenskippen en funksjes.

klassifikaasje

Dy groep fan ferbinings yn biogemy binne ferdield yn trije klassen: ienfâldige sûkers (monosaccharides), polymeric ferbiningen mei in glycosidic info linkage - oligosaccharides en biopolymers fan hege molekulêre gewicht - polysacchariden. De boppeneamde klassen fan substânsje fûn yn ferskate sel typen. Bygelyks, der binne glukoaze en setmoal yn plant struktueren, glycogen - in minsklike hepatocytes, en sel muorren fan skimmels, de Chitin - yn 'e bûtenste bonkerak arthropods. Alle fan boppesteande stoffen - binne koalhydraten. De rol fan de koalhydraten yn it lichem is universeel. Se - de wichtichste leveransier fan enerzjy foar fitale prosessen fan plant sellen, baktearjen, bisten en minsken.

monosaccharides

Hawwe de algemiene formule C _n H _{2 n} O _n en wurde ûnderferdield yn groepen ôfhinklik fan it tal koalstofatomen yn it molekúl: trioses, tetroses, pentoses, ensafuorthinne. As in part fan 'e sel organelles en cytoplasm fan ienfâldige sûkers hawwe twa romtlike konfiguraasjes: lineêre en circular. Yn it earste gefal, de koalstofatomen wurde ferbûn oan inoar fia covalent obligaasjes Sigma en foarm ticht loops, yn it twadde gefal de koalstof skeleton is net sletten en kin branching. Om fêst te stellen wat is de rol fan de koalhydraten yn 'e lea, fine de meast foarkommende fan harren - de pentose en hexose.

Isomers: glucose en fructose

Se hawwe itselde molekulêre formule C ₆ H ₁₂ O _6, mar ferskate soarten fan strukturele molekulen. Wy hawwe earder neamd de primêre rol fan koalhydraten yn libbene organismen - de enerzjy. De boppesteande stoffen wurde ôfbrutsen troch de sel. It resultaat is in útjefte fan enerzjy (17,6 kJ fan ien gram fan glukoaze). Fierders 36 molekulen fan ATP wurdt synthesized. glucose ûntleden komt op de membranen (cristae) pecks en fertsjintwurdiget in keatling fan enzymatic reaksjes - de Krebs syklus. Hy is in wichtich part fan dissimilation streamend yn alle sellen fan heterotrophic eukaryotic organismen.

Glukoaze wurdt ek foarme myocytes yn sûchdieren fanwege Splitting yn spierspanning glycogen. Yn 'e takomst, it wurdt brûkt as in maklik decomposable stof as jaan fan sellen mei enerzjy - dit is de wichtichste rol fan koalhydraten yn' e lea. Planten binne phototrophs en ûnôfhinklik foarmje glukoaze ûnder fotosynteze. Dy reaksjes binne neamd Calvin syklus. De begjinnende materiaal is koalstofdiokside en acceptor - ribolozodifosfat. Synteze fan glukoaze komt foar yn it chloroplast matrix. Fructose, hawwende itselde molekulêre formule as glukoaze, befettet yn it molekúl in funksjonele groep ketones. Se is swieter as glukoaze, en is yn 'e huning en it sop fan de beien en fruchten. Sa, de biologyske rol fan koalhydraten yn it lichem leit benammen yn syn gebrûk as flugge boarne fan enerzjy.

De rol fan 'e oererving yn de pentose

Nim no in oare groep monosaccharides - ribose en deoxyribose. Harren eigenheid leit yn it feit dat se in part fan 'e polymearen - nucleic soeren. Foar alle organismen, wêrûnder non-sellulêre libben foarmen, DNA en RNA binne de wichtichste dragers fan erflike ynformaasje. Ribose is opnommen yn in RNA molecule en deoxyribose nucleotides opnommen yn DNA. Sadwaande kin it biologysk rol fan koalhydraten yn it minsklik lichem is dat se belutsen by de foarming fan ienheden fan erflikens - de genen en chromosomes.

Exemplary pentose befettet in aldehyde groep en wiidferspraat yn 'e plant keninkryk binne xylose (opnommen yn stâlen en siedden), alpha-arabinose (opslein yn gom stiennen fruit beammen). Sa, de ferdieling en de biologyske rol fan koalhydraten yn it lichem fan hegere planten binne grut genôch.

Wat is oligosaccharides

As resten fan de molekulen fan monosaccharides, sa as glukoaze of fructose, ferbûn troch covalent biningen, it foarme oligosaccharides - polymeric koalhydraten. De rol fan de koalhydraten yn it lichem fan beide planten en bisten fariearre. Dat jildt benammen foar disaccharides. De meast foarkommende hjar formidden binne sacharoaze, lactose, maltose en trehalose. Sa, sacharoaze, oars bekend as cane of beet sugar, opnommen yn de planten as in oplossing en opslein yn harren woartels of stâlen. Hydrolyse fan 'e foarme molecule fan glukoaze en fructose. Molke sugar, lactose is fan bist oarsprong. Foar guon minsken, der is ûnferdraachsumens om dizze stof ferbûn mei hyposecretion enzyme lactase, dat breekt de molke sugar galactose en glukoaze. De rol fan it libben fan it organisme ferskaat koalhydraten. Bygelyks, de disaccharide trehalose, gearstald út twa glukoaze resten, part fan 'e hemolymph fan Crustaceans, spinnen, ynsekten. It komt ek foar yn de sellen fan skimmels en guon algen.

In oare disaccharide - Maltose, of mout sûker, is opnommen yn caryopses koarn of rogge yn harren Germination, it is in molekule dat bestiet út twa glucose resten. It wurdt foarme troch it ferfal fan plantaardige of bist zetmeel. Yn de lytse eksterspjocht fan minsken en sûchdieren maltose cleaved troch de enzyme - maltase. Yn syn ôfwêzigens yn alvleesklier sop ferskynt patology feroarsake troch ûnferdraachsumens om te iten setmoal glycogen of plantaardige produkten. Yn dit gefal, in spesjale dieet en wurdt tafoege oan it dieet fan de enzyme sels.

Komplekse koalhydraten yn de natuer

Se binne hiel wiidferspraat, benammen yn 'e plantaardige wrâld, binne biopolymers en hawwe in hege molekulêre gewicht. Bygelyks, it setmoal is it 800 000, en yn 'e pulp - 1 600 000 gien De polysacchariden ferskille yn de gearstalling fan' e monomers, polymerization diploma, en keten lingtematen. Yn tsjinstelling ta ienfâldige sûkers en oligosaccharides dy't maklik oplosber yn wetter en hawwe in swiete smaak, polysacchariden hidrófobo en smakeloos. Tink oan de rol fan de koalhydraten yn it minsklik lichem as in foarbyld fan glycogen - dier zetmeel. It wurdt synthesized fan glukoaze en reservearre yn hepatocytes en sjeik spier sellen, dêr't syn ynhâld is twa kear heger as yn 'e lever. Troch de foarming fan glycogen binne ek by steat Subkutaanne fet, neurocytes en macrophages. In oare polysaccharide - plantaardige zetmeel is in produkt fan de fotosynteze en wurdt produsearre yn plastids fan grien.

Fan it tige begjin fan minsklike beskaving, de wichtichste leveransiers van aardappelmeel en wienen weardefolle gewaaksen: rys, jirpels, nôt. Se binne noch hieltyd de grûnslach fan it dieet fan 'e grutte mearderheid fan' e minsken op Ierde. Dêrom is it sa weardefolle koalhydraten. De rol fan de koalhydraten yn it lichem is, sa't wy sjoen hawwe, yn harren programma as macht-honger en fluch digestible organyske matearje.

Der is in groep fan polysacchariden dy't binne monomers hyaluronic acid resten. Se binne neamd pectins en binne de boumaterialen fan plant sellen. Benammen ryk oan harren Peel apels, beet pulp. Cellular stoffen pectins regulate intracellular druk - turgor. Yn de banketbakkerij yndustry, se wurde brûkt as Gelling en zunehmend aginten yn 'e produksje fan hege kwaliteit rassen marshmallow en jelly. De diets brûkt as Biologisch aktive stoffen is goed deducing gifstoffen út de dûbele punt.

Wat is glycolipids

It is in nijsgjirrige groep fan komplekse ferbiningen fan koalhydraten en Fats dy't yn de nerveuze weefsel. It bestiet út 'e harsens en it rêgemurch fan sûchdieren. Glycolipids wurde ek fûn yn de gearstalling fan cell membranen. Bygelyks, baktearjen wurde belutsen by sel-cell kontakten. Guon fan dy ferbinings leit oan antigens (stoffen dy't detect Landsteiner AB0 bloed groep systeem). Yn de sellen fan de bisten, planten en minsken, útsein glycolipids, binne oanwêzich en ûnderskieden fet molekulen. Se fiere foarste plak enerzjy funksje. Upon Cleavage fan ien gram fan fet 38.9 kJ fan enerzjy wurdt útbrocht. struktuer function (part fan 'e sel membraan) nei lipids wurde ek karakterisearre. Sa, de funksjes wurde útfierd troch koalhydraten en Fats. Harren rol yn it lichem is ekstreem heech.

De rol fan koalhydraten en lipids yn it lichem

Yn minsklike en dierlike sellen waar te nimmen interconversions fan polysacchariden en Fats foarkommende as gefolch fan stofwikseling. Wittenskippers en nutritionists fûn dat oerdreaune intake fan starchy Foods liedt ta sammeljen fan fet. As in persoan hat steurnissen fan de pancreas yn termen fan it isolemint of amylase liedt in sedentary libbensstyl, it gewicht kin hiel grut. It is de muoite wurdich ûnthâlden dat de koalhydraat-rike iten wurdt ôfbrutsen benammen yn 'e duodenum yn glukoaze. Se geabsorbeerd de capillaries fan de Villi fan de tinne term en ôfsetten yn de lever en de spieren as glycogen. De yntinsivere útwikseling fan stoffen yn it lichem, hoe mear it is splitst yn glukoaze. It wurdt dan brûkt as primêr sellen, de energetysk materiaal. Dizze ynformaasje jout in antwurd op de fraach fan 'e rol spile troch koalhydraten, it minsklik lichem.

Meaning of glycoproteins

Ferbiningen fan dizze groep stoffen fertsjintwurdige troch it kompleks koalhydraat + aaiwyt. Se binne neamd glycoconjugates. Dit antibody, hormonen, membraan struktuer. Latest biochemical stúdzjes hawwe fêststeld dat as glycoproteins begjinne te feroarjen har memmetaal (natuerlike) struktuer, dat liedt ta de ûntwikkeling fan dy komplekse sykten lykas astma, rheumatoid artritis, kanker. De rol fan glycoconjugates yn de stofwikseling fan de sel is heech. Bygelyks, interferons inhibit it fermannichfâldigjen fan firussen, immunoglobulins beskermje it lichem tsjin sykteferwekkers. bloed aaiwiten ek hearre ta dizze groep stoffen. Se jouwe beskerming en BUFFERING eigenskippen. Alle fan boppesteande funksjes wurdt befêstige troch it feit dat de fysiologyske rol fan koalhydraten yn it lichem is ferskaat en tige wichtich.

Wêr en hoe't koalhydraten wurde foarme

Wichtige leveransiers fan de ienfâldige en komplekse sûkers - in griene plant: algen, hegere Spore, gymnosperms en bloei. Se allegearre befetsje it pigment chlorofyl sellen. Hy is part fan it thylakoid - struktueren fan chloroplasts. Russysk wittenskipper KA Timiryazev studearre it proses fan de fotosynteze, resultearret yn 'e formaasje koalhydraten. De rol fan de koalhydraten yn 'e lea fan' e plant is it garjen van aardappelmeel en yn 'e frucht, siedden en bollen, dat wol sizze, yn' e vegetative organen. fotosynteze meganisme is frijwat yngewikkeld en bestiet út in rige fan enzymatic reaksjes dy't plakfine sawol yn it ljocht en yn it tsjuster. Glukoaze wurdt synthesized út koalstofdiokside ûnder de aksje fan enzymen. Heterotrophic organismen brûke griene planten as in boarne fan iten en enerzjy. Sa, dat planten binne de earste keppeling yn alle iten keatlingen en wurde neamd produsinten.

De sellen fan heterotrophic organismen koalhydraten synthesized yn glêde kanalen (agranular) endoplasmic Crimineel. Dan wurde se brûkt wurde as enerzjy en boumateriaal. Yn plant sellen koalhydraten boppedat foarme yn de Golgi, en dan gean by ta de foarming fan in cellulosic sel muorre. Yn it proses fan de spiisfertarring gearstalde bist vertebrates ryk oan koalhydraten, foar in part ôfbrutsen yn 'e mûle en mage. Main dissimilation deselde reaksjes komme foar yn 'e duodenum. Sa't it stiet alvleesklier Sap befettet amylase enzyme dat cleaves zetmeel nei glukoaze. Sa't is sein earder, glukoaze wurdt opnaam yn it bloed yn 'e tinne term en wurdt ferdield oer alle sellen. Hjir wurdt it brûkt as enerzjyboarne en in strukturele materiaal. Dit ferklearret de rol dy't koalhydraten spylje yn 'e lea.

Nadmembrannye kompleksen heterotrophic sellen

Se binne karakteristyk fan bisten en swammen. It gemyske gearstalling en molekulêre organisaasje fan dy struktueren wurde fertsjintwurdige troch ferbiningen lykas lipids, aaiwiten en koalhydraten. De rol fan de koalhydraten yn 'e lea - it is belutsen by enerzjy stofwikseling en gebou membranen. Yn minsklike en dierlike sellen hawwe in bepaalde strukturele komponint neamd glycocalyx. Dizze tinne oerflak laach gearstald út glycolipids en glycoproteins ferbûn mei de cytoplasmic membraan. It soarget foar in direkte bân mei de bûtenkant fan de sellen. Hjir komt de belibbing fan prikels en extracellular spiisfertarring. Fanwege harren koalhydraat shell sellen vasthouden oan elkoar foarmje de stof. Dit ferskynsel wurdt neamd adhesion. Wy ek heakjen dat de "tails" fan koalhydraat molekulen fûn op 'e sel oerflak en wurde regissearre yn interstitial floeistof.

In oare groep heterotrophic organismen - Fungi apparatus ek hat in oerflak, neamd de sel muorre. It omfiemet komplekse sûkers - Chitin, glycogen. Guon soarten swammen ek befetsje oplosber koalhydraten lykas trehalose, neamd paddestoel sûker.

Yn iensellige bisten lykas ciliates, oerflak laach - pellicle ek befettet oligosaccharide kompleksen mei aaiwiten en lipids. Guon ienfâldige pellicle tin genôch en net foarkomme in feroaring yn it lichem foarm. Mar yn oaren is thickens en wurdt sterk as pânser, drage in beskermjende funksje.

Plant cell wall

It befettet ek grutte bedraggen fan koalhydraten, benammen cellulose sammele as bondels fan fezels. Dy bouwurken foarmje it frame, ûnderdompele yn in kolloïdaal matriks. It bestiet benammen út oligosaccharides en polysacchariden. De sel muorren fan plantaardige sellen kinne lignificated. Yn dit gefal, de spaasjes tusken de balken wurde fol mei cellulose oare koalhydraten - lignin. It fersterket de stypjende funksje fan 'e sel membraan. Faak, benammen yn perennial ligneous planten, de bûtenste laach besteande út cellulose coated fat-lykas stof - suberin. It foarkomt de ingress fan wetter yn 'e plant weefsel, sadat de ûnderlizzende sellen fluch stjerre ôf en bedekt troch in laach fan Cork.

Gearfetsjend, wy sjogge dat yn 'e plant sel muorre binne nau ferbûn koalhydraten en Fats. Harren rol yn it lichem phototrophs ûnderskat sûnt glycolipid kompleksen jouwe in stypjende en beskermjende funksje. Wy sille studearje in ferskaat oan koalhydraten, spesifyk bedoeld foar it Monera keninkryk fan organismen. Dit is ynklusyf prokaryotes, lykas baktearjes. Harren cell wall befettet in koalhydraat - murein. Ofhinklik fan it oerflak struktuer fan it apparaat is ûnderferdield yn Bacteria Gram-positive en gram-negative.

De opbou fan de twadde groep is komplekser. Dy baktearje hawwe twa lagen: keunststof en stijf. De earste befettet mucopolysaccharides, bgl murein. Syn molekulen hawwe de foarm fan grutte netwurk struktueren, foarmje in kom om de baktearjele sel. De twadde laach bestiet út peptidoglycan - gearstalde polysacchariden en aaiwiten.

cell wall lipopolysaccharides tastean baktearjes te adhere stevich oan ferskate substrates, lykas tandglazuur of eukaryotic sel membraan. Dêrneist glycolipids befoarderje adhesion fan bakteriële sellen oan elkoar. Sa foarme troch, bygelyks, streptococci ketting cluster staphylococci, trouwens, guon soarten fan prokaryotes hawwe ekstra mucosa - peplos. It befettet yn syn komposysje 'e polysacchariden en maklik ferwoaste troch hurde strieling of troch kontakt mei bepaalde gemyske stoffen lykas antibiotika.