Mga katukoran ug istruktura sa carbohydrates. Mga katuyoan sa carbohydrates

Alang sa lawas sa tawo, maingon man sa ubang buhi nga mga binuhat, gikinahanglan ang kusog. Kon wala kini, wala'y mahimo ang mga proseso. Human sa tanan, matag biokemikal nga reaksyon, ang bisan unsang enzymatic nga proseso o metaboliko nga yugto nagkinahanglan sa usa ka tinubdan sa enerhiya.

Busa, ang kaimportante sa mga butang nga naghatag sa kalig-on sa lawas alang sa kinabuhi dako kaayo ug mahinungdanon. Unsa kini nga mga substansiya? Carbohydrates, protina, tambok. Ang estruktura sa matag usa kanila managlahi, kini nahisakop sa nagkalainlain nga klase sa mga kemikal nga mga compound, apan usa sa ilang mga gimbuhaton susama - nga naghatag sa lawas sa gikinahanglan nga kusog alang sa kinabuhi. Hunahunaa ang usa ka grupo niining mga butanga - carbohydrates.

Pagdibuho sa mga carbohydrates

Ang komposisyon ug istruktura sa carbohydrates sukad sa ilang pagkadiskobre gitino pinaagi sa ilang ngalan. Human sa tanan, sumala sa sayo nga mga tinubdan, gituohan nga kini usa ka pundok sa mga compound nga adunay kinaugalingon nga adunay mga atomo sa karbon nga gilangkuban sa mga molekula sa tubig.

Ang usa ka mas bug-os nga pag-analisar, ingon man ang natigom nga kasayuran bahin sa pagkalain-lain sa maong mga substansiya nga gitugot aron pamatud-an nga dili tanan nga mga representante adunay ingon lamang nga usa ka komposisyon. Bisan pa, kini nga timailhan mao gihapon ang usa nga nagtino sa istruktura sa carbohydrates.

Ang modernong klasipikasyon niining grupo sa mga compound mao ang mosunod:

1. Monosaccharides (ribose, fructose, glucose ug uban pa).
2. Oligosaccharides (bioses, trioses).
3. Polysaccharides (starch, selulose).

Dugang pa, ang tanan nga carbohydrates mahimong mabahin sa mosunod nga duha ka dako nga grupo:

• Pagpahiuli;
• Dili ang pagpasig-uli.

Ang istruktura sa mga molekula sa carbohydrate sa matag grupo gihisgutan sa dugang nga detalye.

Monosaccharides: kinaiya

Kini nga kategoriya naglakip sa tanan nga yano nga carbohydrates nga adunay aldehyde (aldose) o ketone (ketose) nga grupo ug dili labaw pa kay sa 10 ka mga atomo sa carbon sa chain structure. Kon imong tan-awon ang gidaghanon sa mga atomo sa nag-unang kadena, nan ang monosaccharides mahimong mabahin sa:

• Trios (gliserol aldehyde);
• Tetroses (erythrulosis, erythrose);
• Pentoses (ribose ug deoxyribose);
• Hexoses (glucose, fructose).

Ang tanan nga mga representante dili kaayo importante sa lawas ingon nga nalista.

Mga kinaiya sa istruktura sa mga molekula

Sa ilang mga istraktura nga monozems mahimong nagrepresentar sa duha sa dagway sa usa ka kadena, ug sa dagway sa usa ka cyclic carbohydrate. Giunsa kini mahitabo? Ang butang mao nga ang sentral nga atomo sa carbon sa compound usa ka asymmetric center diin ang molekula sa solusyon makahimo sa pagbalik. Busa ang mga optical isomer sa L- ug D-form monosaccharides naporma. Sa kini nga kaso, ang glucose formula, nga gisulat sa usa ka tul-id nga kadena, mahimong gihunahuna isip usa ka aldehyde grouping (o ketone) ug giligid ngadto sa bola. Atong makuha ang katugbang nga pormula sa cyclic.

Ang kemikal nga istraktura sa carbohydrates sa serye sa mga monozones yano ra: usa ka sunod-sunod nga mga atomo sa carbon nga nagahimo sa usa ka kadena o usa ka siklo, gikan sa matag usa nga sa nagkalainlain o sa usa ka kilid nahimutang ang hydroxyl nga mga grupo ug mga atomo sa hydrogen. Kon ang tanan nga pareho nga mga istruktura sa pareho nga bahin, ang D-isomer naporma, kon lahi sa alternation sa matag usa - dayon ang L-isomer. Kon atong isulat ang kinatibuk-ang pormula sa labing komon nga representante sa glucose monosaccharides sa molekular nga porma, kini adunay porma: C ₆ H ₁₂ O ₆ . Ug kini nga rekord nagpakita sa estraktura ug fructose usab. Human sa tanan, ang chemically kining duha ka monozems mao ang structural isomer. Glucose - aldehyde alcohol, fructose - ketoalcohol.

Ang istruktura ug kabtangan sa mga carbohydrates sa usa ka gidaghanon sa mga monosaccharides nagkasuod gayud. Human sa tanan, tungod sa presensya sa aldehyde ug ketone grouping sa istraktura, sila nahisakop sa aldehyde ug ketone nga alkohol, nga nagtino sa ilang kemikal nga kinaiya ug sa mga reaksyon nga mahimo nila nga masulod.

Busa, ang glucose nagpakita sa mosunod nga kemikal nga mga kinaiya:

1. Mga reaksiyon tungod sa presensya sa grupo sa carbonyl:

• Oxidation - reaksyon sa "silver mirror";
• Uban sa bag-o nga precipitated nga copper (II) hydroxide - aldonic acid;
• Ang lig-on nga mga oxidant makahimo og mga dibasic acid (Aldar), nga makahimo dili lamang aldehyde, kondili usa usab ka hydroxyl nga grupo;
• Ang pagkaayo - nahimo nga polyhydric alcohols.

2. Diha sa molekula adunay mga grupo nga hydroxyl, nga nagpakita sa istruktura. Ang mga kabtangan sa mga carbohydrates, nga apektado sa niini nga mga grupo:

• Abilidad sa alkylation - pagporma sa mga ethers;
• Acylation - pagporma sa mga estero ;
• Usa ka kwalitatibo nga reaksyon sa tumbaga (II) nga hydroxide.

3. Piho nga piho nga mga kinaiyahan sa glucose:

• Oleaginous acid;
• Alkohol;
• Lactic fermentation.

Gihimo ang mga gimbuhaton sa lawas

Ang istruktura ug gimbuhaton sa mga carbohydrates sa daghang mga monosome suod nga may kalabutan. Ang naulahi, una sa tanan, pag-apil sa biochemical reactions sa buhi nga mga organismo. Unsa ang papel nga gigamit sa monosaccharides niini?

1. Ang basehan alang sa produksyon sa oligo- ug polysaccharides.
2. Ang Pentoses (ribose ug deoxyribose) mao ang labing importante nga mga molekula nga nalangkob sa pagtukod sa ATP, RNA, ug DNA. Ug sila, usab, mao ang mga nag-unang suplayer sa panulondon nga materyal, enerhiya ug protina.
3. Ang konsentrasyon nga sulod sa glucose sa dugo sa tawo usa ka husto nga timailhan sa osmotic pressure ug sa mga kausaban niini.

Oligosaccharides: estruktura

Ang istruktura sa carbohydrates niini nga grupo mikunhod ngadto sa presensya sa duha (diozy) o tulo (triozy) molekula sa monosaccharides sa komposisyon. Adunay mga adunay 4, 5 o labaw pa nga mga istruktura (hangtod sa 10), apan ang labing kasagaran mao ang disaccharides. Sa ato pa, sa panahon sa hydrolysis ang maong mga compound nabungkag sa pagporma sa glucose, fructose, pentose ug uban pa. Kinsa nga mga koneksyon niini nga kategoriya? Ang kasagaran nga pananglitan mao ang sucrose (ordinaryo nga asukar sa tsa ), lactose (ang nag-unang sangkap sa gatas), maltose, lactulose, isomaltose.

Ang kemikal nga istruktura sa carbohydrates sa niini nga serye adunay mga mosunod nga mga bahin:

1. Ang kinatibuk-ang pormula sa espesipikong molekula mao: C ₁₂ H ₂₂ O _11.
2. Duha ka managsama o lainlaing monazide residues sa istraktura sa disaccharide ang gitapo sa usa ka tulay nga glycoside. Ang kinaiya niining compound magdepende sa pagkunhod sa abilidad sa asukar.
3. Pagpauswag sa disaccharides. Ang istruktura sa mga carbohydrates sa niini nga matang naglangkob sa pagtukod sa usa ka glycosidic bridge tali sa hydroxyl sa aldehyde ug hydroxyl nga mga grupo sa nagkalain-laing mono-molekular nga molekula. Kini naglakip sa: maltose, lactose ug uban pa.
4. Dili nga pagkunhod - usa ka tipikal nga pananglitan sa sucrose - kung ang tulay naporma tali sa mga hydroxyl sa mga katumbas nga mga grupo lamang, nga walay pag-apil sa estruktura sa aldehiya.

Busa, ang istruktura sa mga carbohydrates mahimo nga gihulagway sa mubo nga paagi sa porma sa usa ka pormula sa molekula. Kon ang usa ka detalyado nga detalyado nga istraktura gikinahanglan, nan kini mahimong girepresentar gamit ang Fisher graphical projections o Hevors formula. Ug sa tinuud, duha ka siklo nga mga monomer (monozem) ang magkalahi, o parehas (depende sa oligosaccharide), nga magkonektar sa usa ka tulay nga glycosidic. Sa diha nga pagtukod, gikinahanglan nga tagdon ang pagpasig-uli sa kapasidad alang sa sakto nga pagpasundayag sa koneksyon.

Mga pananglitan sa disaccharide molekula

Kon ang tahas anaa sa porma: "Matikdi ang mga kinaiya sa istraktura sa mga carbohydrates," unya alang sa mga disaccharide labing maayo nga unang ipakita kon unsa ang mga nahabilin sa monose nga naglangkob niini. Ang labing komon nga mga matang mao ang:

• Sucrose - gitukod gikan sa alpha-glucose ug betta-fructose;
• Maltose - gikan sa mga nahibilin sa glucose;
• Cellobiose - gilangkoban sa duha ka residues sa beta-glucose D-form;
• Lactose - galactose + glucose;
• Lactulose - galactose + fructose ug uban pa.

Dayon, pinasikad sa mga residues, ang usa ka pormula sa structural nga adunay tin-aw nga reseta alang sa tipo sa glycosidic bridge kinahanglan nga himoon.

Kahulogan sa buhing mga organismo

Ang papel sa disaccharides dako kaayo, dili lamang ang estruktura nga hinungdanon. Ang mga gimbuhaton sa mga carbohydrate ug mga tambal sa kasagaran managsama. Ang basehan mao ang component sa enerhiya. Bisan pa, alang sa pipila ka indibidwal nga disaccharides, ang ilang partikular nga kahulogan kinahanglan ipasabut.

1. Ang sucrose mao ang nag-unang tinubdan sa glucose sa lawas sa tawo.
2. Ang lactose makita sa gatas sa inahan sa mga mammal, lakip sa mga kababayen-an hangtod sa 8%.
3. Ang lactulose makuha sa laboratoryo alang sa paggamit sa medisina, ug gidugang usab sa paggama sa mga produkto sa dairy.

Ang bisan unsang disaccharide, trisaccharide ug uban pa diha sa lawas sa tawo ug uban pang mga binuhat moagi sa instant hydrolysis sa pagporma sa monoz. Mao kini nga bahin nga nagpunting sa paggamit niining klase sa carbohydrates sa usa ka tawo sa usa ka hilaw, dili mausab nga porma (beet o tubo).

Polysaccharides: mga bahin sa molekula

Ang mga gimbuhaton, komposisyon ug istruktura sa mga carbohydrates niini nga serye mahinungdanon kaayo alang sa mga organismo sa buhi nga mga binuhat, maingon man alang sa mga kalihokan sa tawhanong ekonomikanhon. Una, gikinahanglan nga masabtan kung unsang carbohydrates ang sakop sa polysaccharides.

Adunay daghan kanila:

• Starch;
• Glycogen;
• Murine;
• Glucomannan;
• Cellulose;
• Dextrin;
• Galactomannan;
• Muromin;
• Pectin nga mga substansiya;
• Amylose;
• Chitin.

Dili kini kompleto nga listahan, apan ang labing mahinungdanon alang sa mga hayop ug mga tanum. Kon imong buhaton ang buluhaton nga "Timan-i ang mga kinaiya sa istraktura sa mga carbohydrates sa daghang mga polysaccharides", nan una sa tanan kinahanglan nga imong ibutang ang pagtagad sa ilang spatial nga estruktura. Kini daghan kaayo, gigantic nga mga molekula nga gilangkoban sa gatusan ka mga monomer nga mga yunit, nga nakatabla sa glycoside chemical bonds. Kasagaran, ang istruktura sa mga molekula sa carbohydrate sa polysaccharides usa ka layered nga komposisyon.

Adunay tino nga klasipikasyon sa maong mga molekula.

1. Ang Homopolysaccharides - naglangkob sa susamang multiply nga mga yunit sa monosaccharides. Depende sa monozoa mahimong hexoses, pentoses ug uban pa (glucans, mannans, galactans).
2. Ang mga heteropolysaccharides giumol sa nagkalainlaing mga yunit sa monomer.

Alang sa mga compound nga adunay linear spatial structure, pananglitan, ang cellulose kinahanglan ilakip. Ang branched nga estruktura adunay kadaghanan sa polysaccharides - starch, glycogen, chitin ug uban pa.

Ang papel sa buhing mga binuhat sa lawas

Ang istruktura ug gimbuhaton sa carbohydrates niining grupoha suod nga may kalabutan sa mahinungdanon nga kalihokan sa tanan nga mga binuhat. Pananglitan, ang mga tanom nga porma sa usa ka reserba nga sustansya makaipon sa starch sa nagkalainlain nga bahin sa sanga o gamut. Ang nag-unang tinubdan sa enerhiya alang sa mga hayop mao ang pag-usab sa mga polysaccharides, sa pagbahin sa nga ang usa ka daghan nga enerhiya nga gibuhat.

Ang mga carbohydrate sa estruktura sa selula usa ka mahinungdanon nga papel. Sa chitin mao ang tabon sa daghang mga insekto ug mga crustacean, murine - usa ka bahin sa bungbong sa selula sa bakterya, ang selulusa ang basehan sa mga tanum.

Ang gigikanan sa nutrient nga gikan sa hayop mao ang mga molekula sa glycogen, o, sama sa kasagaran nga gitawag, tambok sa hayop. Kini gitipigan sa lain nga bahin sa lawas ug naghimo dili lamang sa kusog, kondili usa usab ka proteksiyon gikan sa mekanikal nga mga impluwensya.

Alang sa kadaghanan sa mga organismo, ang istraktura sa mga carbohydrate mahinungdanon kaayo. Ang biology sa matag hayop ug tanum mao nga kini nagkinahanglan sa usa ka kanunay nga tinubdan sa kusog, dili mahutdan. Ug kini mahimo lamang nga ihatag kanila, ug labaw sa tanan sa porma sa polysaccharides. Busa, ang kompleto nga cleavage sa usa ka g sa carbohydrate ingon nga resulta sa mga proseso sa metaboliko nagdala sa pagpagawas sa 4.1 kcal nga enerhiya! Kini ang kinadak-an, wala'y mga koneksyon. Mao nga ang carbohydrates kinahanglan nga anaa sa pagkaon sa bisan kinsa nga tawo ug mananap. Ang mga tanum nag-atiman sa ilang mga kaugalingon: sa proseso sa photosynthesis, sila nagporma sa usa ka starch sulod sa ilang kaugalingon ug gitipigan kini.

Kasagarang mga kabtangan sa mga carbohydrate

Ang istraktura sa mga tambok, protina ug carbohydrates sa kinatibuk-ang susama. Hinoon, kini tanan mga macromolecules. Bisan ang pipila sa ilang mga kalihokan parehas nga kinaiya. Gikinahanglan nga himu-on ang papel ug kamahinungdanon sa tanang carbohydrates sa kinabuhi sa biomass sa planeta.

1. Ang komposisyon ug istruktura sa carbohydrates nagpasabot sa ilang paggamit isip usa ka materyales sa pagtukod sa kabhang sa mga selula sa tanum, mga membrana sa mga hayop ug bakterya, ingon man ang pagporma sa mga organel sa intracellular.
2. Pag-obra sa proteksyon. Kini ang kinaiya sa mga organismo sa tanom ug gipakita sa pagporma sa mga spike, mga tunok, ug uban pa.
3. Papel sa plastik - ang pagporma sa mga importante nga molekula (DNA, RNA, ATP ug uban pa).
4. Function sa receptor. Ang mga polysaccharides ug mga oligosaccharides mga aktibo nga mga partisipante sa mga transportasyon sa transportasyon pinaagi sa cell membrane, "mga guwardiya" nga nakakuha sa mga epekto.
5. Ang papel sa enerhiya mao ang labing mahinungdanon. Naghatag og labing kusog nga enerhiya alang sa tanang mga proseso sa intracellular, ingon man ang buhat sa tibuok nga organismo sa kinatibuk-an.
6. Pagdumala sa osmotic pressure - glucose ang naghimo sa maong pagkontrol.
7. Ang pipila ka mga polysaccharides nahimong usa ka reserba nga nutrient, usa ka tinubdan sa enerhiya alang sa mga mananap nga binuhat.

Busa, klaro nga ang istruktura sa mga tambok, protina ug carbohydrates, ang ilang mga katungdanan ug papel sa mga organismo sa buhi nga mga sistema mao ang mahukmanon ug mahukmanon. Kini nga mga molekula mao ang mga tiglalang sa kinabuhi, sila nagpreserbar ug nagpaluyo niini.

Carbohydrates uban sa ubang mga molekula nga molekula

Usab, ang papel sa mga carbohydrates nahibal-an nga dili sa puro nga porma, apan sa kombinasyon sa ubang mga molekula. Alang sa ingon kini posible nga magdala sa labing kaylap, sama sa:

• Glycosaminoglycans o mucopolysaccharides;
• Glycoproteins.

Ang istruktura ug mga kabtangan sa mga carbohydrates sa niini nga matang komplikado kaayo, tungod kay ang nagkalainlain nga mga pundok nga nagalihok nagauban sa komplikado. Ang nag-unang papel sa mga molekula niini nga matang mao ang pag-apil sa daghang proseso sa kinabuhi sa mga organismo. Mga representante mao ang: hyaluronic acid, chondroitin sulfate, heparan, keratan-sulfate ug uban pa.

Adunay usab mga komplikado nga polysaccharides sa uban pang mga biologically active molecules. Pananglitan, ang glycoproteins o lipopolysaccharides. Importante ang pagkabuhi niini sa pagporma sa mga reaksyon sa imunolohikal sa lawas, ingon nga kini kabahin sa mga selula sa lymphatic system.