Углеводы определение биология: Углеводы (тема биологии, 9 класс)

Учитель: (Слайд 25) Биосинтез углеводов.

“Когда-то где-то на Землю упал луч Солнца. В той
или иной форме он вошел в состав хлеба, который
послужил нам пищей. Он преобразился в наши
мускулы, в наши нервы… Он приводит нас в
движение. Быть может в эту минуту он играет в
нашем мозгу…”

Единственные живые организмы, которые способны
самостоятельно синтезировать сахара из
неорганических веществ – зелёные растения. В
начале XIX века ученые, такие как профессор
Тюбингенского университета фон Моль,
раздраженно критиковали книгу Юстуса Либиха:

“Оказывается уже не земле растительный мир
обязан своим питанием, нет, растения питаются
воздухом, водой и так называемыми питательными
солями, которые они разыскивают в почве!”

В настоящее время мы точно знаем, что зеленые
растения из углекислого газа и воды на свету в
присутствии хлорофилла фотосинтезируют
органические вещества (глюкозу).

 (Слайд 26) Решите задачу.

За световой день лист сахарной свёклы площадью
1 дм² может поглотить 44,8 мл (н. у.) оксида
углерода (IY). Рассчитайте массу глюкозы, которая
образуется при этом в результате фотосинтеза.

IV. Выводы. Подведение итогов урока (обсуждение,
выставление оценок, что понравилось на уроке, что
узнали нового, чему научились)

(Слайд 27)

Углеводы обеспечивают нас всем необходимым для
жизни: пищей, одеждой, мебелью, кровом, книгами.

Углеводы участвуют в построении сложных
белков, ферментов, гормонов.

Углеводами являются и такие жизненно
необходимые вещества, как гепарин (он играет
важнейшую роль – предотвращает свёртывание
крови).

Процесс фотосинтеза, протекающий в клетках
живых растений, приводит к синтезу углеводов из
воды и углекислого газа. При этом превращении
образуется кислород, без которого жизнь на нашей
планете была бы невозможна.

V. Закрепление изученного материала.

В заключение урока ответьте на вопросы по
углеводам: 1. Как называется процесс расщепления
углеводов в клетке при дыхании? 2. Углевод,
содержащийся в соке сахарной свеклы. 3. Процесс
преобразования солнечной энергии в химическую. 4.
Молочный сахар. 5. Высокомолекулярные углеводы. 6.
Промежуточные продукты гидролиза крахмала. 7.
Углевод, входящий в состав нуклеиновых кислот. 8.
Заменитель сахара для диабетиков

Тест:

1. Какое из названных химических соединений не
является биополимером?

А) белок

Б) глюкоза

В) дезоксирибонуклеиновая кислота

Г) целлюлоза

2. Из каких соединений синтезируются углеводы
при фотосинтезе?

А) из О₂ и Н₂О

Б) из СО₂ и Н₂

В) из СО₂ и Н₂О

Г) из СО₂ и Н₂СО₃

3. Какой из продуктов целесообразнее давать
уставшему марафонцу на дистанции для
поддержания сил?

А) кусочек сахара

Б) немного сливочного масла

В) кусок мяса

Г) немного минеральной воды

4. В клетках животных запасным углеводом
является:

А) целлюлоза

Б) крахмал

В) глюкоза

Г) гликоген

VI. Домашнее задание и его инструктаж:

Пользуясь учебником и опорным конспектом,
подготовиться дать характеристику классу
углеводов.

Решите задачу: Какова масса
молочной кислоты, образующейся при брожении
глюкозы массой 400 г, содержащей 10% примесей?

Домашние опыты:

1) Попробуйте долго разжевывать кусочек белого
хлеба. Вы заметите, что вкус его становится
сладковатым. Это работает фермент амилаза,
превращая в мальтозу крахмал, содержащийся в
хлебе.

2) Поучимся правильно готовить крахмальный
клейстер — коллоидный раствор крахмала в воде.
Налейте в кастрюлю немного холодной воды и
добавьте крахмал, из расчета примерно две чайные
ложки на стакан. Смесь хорошо размешайте —
получится так называемое крахмальное молоко. При
перемешивании добавьте к нему кипяток и,
продолжая размешивать, нагревайте на огне до тех
пор, пока раствор не станет прозрачным. Остудите
его. Это и есть крахмальный клейстер, который так
хорошо склеивает бумагу; поэтому его часто
применяют, например, для приклеивания обоев.

3) Вы, конечно, знаете, что в присутствии
свободного йода крахмал синеет (заметьте только,
что раствор йода должен быть очень слабым).
Кстати, пользуясь таким раствором (а чтобы
приготовить его, достаточно разбавить аптечный
раствор водой), можно исследовать на содержание
крахмала различные пищевые продукты. Проведите
исследование. Результаты оформите в виде
таблицы: продукт, наличие крахмала.

Литература.

1) Габриелян О.С. “Химия-10” М.: “Дрофа”, 2011.

2) Единая коллекция цифровых образовательных
ресурсов. Химия, 10 класс.

3) Видеофрагмент: “Определение глюкозы в
виноградном соке”.

4) ru.wikipedia.org/wiki/Углевод

Органические молекулы – углеводы 10 кл биология

Тема:  Органические молекулы –
углеводы 10 кл биология

Цели
урока: охарактеризовать особенности строения
органических веществ; ознакомить учащихся с разнообразием и функциями
углеводов; проанализировать особенности строения, которые позволяют им
эффективно выполнять свои функции; обратить внимание на значение углеводов для
жизнедеятельности живых организмов.

Оборудование
и материалы: таблицы иллюстрируют особенности строения,
многообразие и функции углеводов, или мультимедийный проектор или интерактивная
доска, на которых эти таблицы можно демонстрировать; образцы белков; учебники
биологии.

Базовые
понятия и термины: углеводы, простые, сложные, моносахариды,
дисахариды, полисахариды.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности учащихся

1.     Проверка
домашнего задания.

III. Изучение нового материала

1.    Углеводы,
особенности строения молекул

Рассказ
учителя с элементами беседы

Открывайте тетради и записывайте сегодняшнее число и тему.
Сегодня мы познакомимся  органическим веществом – Углеводы. Начнем с
определения углеводов. Углеводы (сахариды) – органические вещества с
общей формулой Сn(Н ₂ О)m.

У большинства углеводов число молекул воды соответствует
количеству атомов углерода, поэтому эти вещества и получили такое название.

В клетках животных углеводы содержатся в количестве не более 5%
от сухой массы, в растительных клетках – до 90% (клубни картофеля).

2.   Классификация
углеводов.

Различают три основных класса углеводов: моносахариды,
олигосахариды и полисахариды. Углеводы бывают простыми и сложными. К простым
углеводам относятся моносахариды. К сложным – олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды.

с греческого monos
– один. Это бесцветные, кристаллические вещества, легко растворимые в воде и
имеющие сладкий вкус.

Из моносахаридов наибольшее значение для живых организмов имеют
рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза.

Рибоза входит в состав РНК, АТФ, витаминов группы В, ряда
ферментов. Дезоксирибоза входит в состав ДНК. Глюкоза (виноградный сахар) является
мономером полисахаридов, например крахмала, гликогена, целлюлозы. Она есть в
клетках всех организмов. Фруктоза входит в состав олигосахаридов, например
сахарозы. В свободном виде содержится в клетках растений. Галактоза также
входит в состав некоторых олигосахаридов, например лактозы.

 Основные функции моносахаридов

Олигосхариды.

С греческого oligos
– немного. Они образованы из нескольких моносахаридов, связанных ковалентно 
друг с другом с помощью гликозидной связи. Большинство олигосахаридов
растворимы в воде и имеют сладкий вкус.

Из олигосахаридов наиболее широко распространены дисахариды:
сахароза, мальтоза, лактоза.

Полисахариды.

С греческого poly
– много. Являются полимерами и состоят из неопределенного большого числа
остатков молекул моносахаридов, соединенных ковалентными связями. Могут
достигать сотен или тысяч молекул моносахаридов. К ним относятся крахмал,
гликоген, целлюлоза, хитин и др.

Интересно, что крахмал, гликоген и целлюлоза, играющие важную
роль в  живых организмах, построены из мономеров глюкозы,  но связи в их
молекулах различны. Кроме того. У целлюлозы цепи не ветвятся, а у гликогена они
ветвятся сильнее, чем у крахмала.

С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов
уменьшается и исчезает сладкий вкус.

3.   Функции
углеводов.

Основной
функцией углеводов является энергетическая функция. При их ферментативном
расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия, которая
обеспечивает жизнедеятельность организма. При полном расщеплении 1 г. углеводов
освобождается 17.6 кДж.

Запасающая
функция. При избытке они накапливаются в клетке в качестве
запасающих веществ, например крахмал, гликоген. И при необходимости
используются организмом как источник энергии. Усиленное расщепление углеводов
происходит, например, при прорастании семян, интенсивной мышечной работе,
длительном голодании.

Очень
важной является структурная функция. Они используются в качестве
строительного материала. Целлюлоза благодаря особому строению нерастворима в
воде и обладает высокой прочностью. В среднем 20-40% материала клеточных стенок
растений составляет целлюлоза, а волокна хлопка – почти чистая целлюлоза, а
именно поэтому они используются для изготовления тканей.

Рецепторная
функция: углеводные компоненты мембран обеспечивают узнавание клеток, рецепцию
гормонов и медиаторов, группы крови.

Защитная
функция. Твердые клеточные стенки одноклеточных и хитиновые
покровы членистоногих, в состав которых входят углеводы, также выполняют
защитные функции.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся

Закрепление.

А
теперь давайте на закрепление, все вместе выполним тест.

1.
Какое из названных химических соединений не является биополимером?

А)
белок                                                       В) ДНК

Б)
глюкоза                                                      Г) целлюлоза

2.
В клетках животных запасным углеводом является:

А)
целлюлоза                                                  В) глюкоза

Б)
крахмал                                                       Г) гликоген

3.
В каком случае правильно написана формула молекулы глюкозы?

А)
С₅  Н₁₂ О₅                                                  В)
С₆ Н₁₂ О₆

Б)
С₆ Н₁₀ О₆                                                   
Г) С₆ Н₁₂ О₅

4.
Клетки какого из названных организмов наиболее богаты углеводами?

А)
клетки мышц человека                            В) клетки кожицы лука

Б)
клетки клубня картофеля                         Г) подкожная клетчатка медведя.

 5.
Какое из соединений не построено из аминокислот?

А)
гемоглобин                                              В) инсулин

Б)
гликоген                                                   Г) альбумин

И
вот наш урок подошел к концу. Все вы получите соответствующие оценки за урок. 
До свидания!

V. Домашнее задание: записи
в тетради, соответствующий материал в учебнике.

Скачано с www.znanio.ru

Анализ на содержание углеводов в кале сдать в Москве

Метод определения
Метод Бенедикта.

Исследуемый материал
Кал

Доступен выезд на дом

Онлайн-регистрация

Тест используется, главным образом, для диагностики лактазной недостаточности (нарушения всасывания лактозы и плохой переносимости продуктов питания, содержащих молочный сахар) у детей первого года жизни. Молочный сахар, или лактоза — основной углевод молока. Это дисахарид, состоящий из глюкозы и галактозы. В тонкой кишке он расщепляется на эти моносахариды, но только с помощью единственного фермента — лактазы. Нерасщеплённая лактоза остаётся в просвете кишечника, удерживает жидкость, способствует поносу, появлению большого количества газа, спастических болей в животе. Лактазная недостаточность (ЛН) – врождённое или приобретённое состояние, характеризующееся снижением активности фермента лактазы. Непереносимость лактозы – это клинически проявляющаяся врождённая или приобретённая неспособность его расщеплять. Эквивалентом термина «непереносимость лактозы» является «интолерантность к лактозе». Такая ферментная недостаточность является широко распространённым состоянием. У взрослых она различается в зависимости от региона: Швеция, Дания – 3%, Финляндия, Швейцария – 16%, Англия – 20 — 30%, Франция – 42%, страны Юго-Восточной Азии, афро-американцы США – 80 — 100%, Европейская часть России – 16 — 18%. Наибольшую значимость эта проблема имеет для детей раннего возраста, так как в этот возрастной период молочные продукты составляют значительную долю в диете, а на первом году жизни являются основным продуктом питания. Лактоза составляет примерно 80 — 85% углеводов грудного молока и содержится в нём в количестве 6 — 7 г/100 мл. В коровьем молоке её содержание несколько ниже — 4,5 — 5,0 г/100 мл. Другие молочные продукты также содержат лактозу, но в ещё меньших количествах. Лактаза впервые обнаруживается на 10 — 12 неделе гестации; с 24 недели начинается рост её активности, который достигает максимума к моменту рождения. С 17 по 24 недели она наиболее активна в тощей кишке, затем активности в проксимальном и дистальном отделах кишечника выравниваются. C 28 по 34 неделю активность лактазы составляет 30% от её уровня на 39 — 40 недели. В последние недели гестации происходит быстрое нарастание активности лактазы до уровней, превышающих уровень взрослого. Перечисленные факторы обуславливают лактазную недостаточность у недоношенных и незрелых к моменту рождения детей. У доношенных новорождённых активность фермента в 2 — 4 раза выше, чем у детей в возрасте 10 — 12 месяцев. В последующие годы жизни активность лактазы в норме снижается, составляя у взрослых лишь 5 — 10% от исходного уровня. По степени выраженности различают частичную (гиполактазия) или полную (алактазия) лактазную недостаточность. По происхождению: первичную ЛН (врождённое снижение активности лактазы при морфологически сохранном энтероците) и вторичную ЛН (снижение активности лактозы, связанное с повреждением энтероцита). 

Варианты первичной ЛН:

• врождённая (генетически обусловленная, семейная) ЛН; 




• транзиторная ЛН недоношенных и незрелых к моменту рождения детей; 




• ЛН взрослого типа (конституциональная ЛН).

Вторичная лактазная недостаточность особенно распространена среди детей первого года жизни и часто является следствием дисбактериоза кишечника или незрелости поджелудочной железы. Причинами её могут быть: инфекции (ротавирус, условно-патогенная микрофлора), пищевая аллергия, целиакия, лямблиоз, энтериты. В раннем детском возрасте лактазная недостаточность носит чаще транзиторный или вторичный характер. Она нередко является причиной колик, беспокойства, диспепсических расстройств. Поскольку симптоматика вторичной лактазной недостаточности наслаивается на симптомы основного заболевания, диагностика её может быть весьма затруднительной. Вторичная лактазная недостаточность проходит после коррекции кишечного дисбиоза или с возрастом (транзиторная), и тогда в старшем возрасте молочный сахар нормально усваивается. Подтвердить или опровергнуть лактазную недостаточность можно, определяя содержание углеводов в кале методом Бенедикта. Это исследование отражает общую способность усваивать углеводы. В основе данного исследования лежит реакция, позволяющая выявлять присутствие сахаров, обладающих редуцирующей активностью (способностью восстанавливать медь из состояния Cu2+ в Cu1+). К ним относятся глюкоза, галактоза, лактоза, фруктоза, мальтоза. Сахароза такой способностью не обладает. В норме, содержание сахаров, обладающих редуцирующей активностью, в кале незначительно. Превышение референсных значений характеризует нарушения расщепления и всасывания сахаров. При обследовании детей первого года жизни результат отражает, преимущественно, остаточное содержание в кале молочного сахара – лактозы и продуктов расщепления остаточной лактозы (глюкоза и галактоза) микрофлорой толстого кишечника и фекалий. Метод не позволяет дифференцировать различные виды дисахаридазной недостаточности между собой, однако совместно с клиническими данными вполне достаточен для скрининга и контроля правильности подбора диеты.

Исследование обмена углеводов в Москве

Оценка инсулинорезистентности — индекс HOMА-IR и индекс CАRO: определение глюкозы и инсулина в крови.

Код услуги: А09.05.023.006

1 000 ₽

Исследование, направленное на определение резистентности к инсулину.

Индекс инсулинорезистентости
резистентность инсулина
homa-ir
homa
caro
инсулин
глюкоза
диабет

Проведение глюкозотолерантного теста

Код услуги: А12.22.005

690 ₽

Тест на толерантность к глюкозе позволяет оценить ряд важных показателей, предопределяющих наличие у пациента серьезного преддиабетического состояния, нарушения толерантности к глюкозе или сахарного диабета.

гтт
тест на скрытый сахар
тест с нагрузкой глюкозы
огтт
сахарная нагрузка
сахарная кривая
диабет

Гликемический профиль (4-х кратный забор крови на глюкозу)

Код услуги: А09. 05.023.005

680 ₽

Анализ, позволяющий оценить изменение уровня глюкозы в течение суток. Анализ проводится, чтобы скорректировать дозу вводимого инсулина и контролировать общее состояние диабетика.

гликемический профиль
исследование обмена углеводов

Исследование уровня молочной кислоты в крови

Код услуги: А09.05.207

640 ₽

Один из показателей кислотно-основного состояния организма, маркер гипоперфузии тканей.

лактат
молочная кислота

Исследование уровня гликированного гемоглобина в крови

Код услуги: А09. 05.083

620 ₽

Исследование используют для долгосрочного контроля уровня глюкозы в крови, при диагностике сахарного диабета, выявлении риска развития диабета.

гликированный гемоглобин
исследование обмена углеводов

Определение глюкозы в капиллярной крови

Код услуги: А09.05.023.003

270 ₽

Исследование используют для диагностики и контроля сахарного диабета и других заболеваний, связанных с нарушением обмена углеводов.

глюкоза в крови
исследование обмена углеводов

Исследование уровня глюкозы в крови

Код услуги: А09. 05.023

260 ₽

Исследование используют для диагностики и контроля сахарного диабета и других заболеваний, связанных с нарушением обмена углеводов.

глюкоза в крови
исследование обмена углеводов
глюкоза
сахар

2. Термины и определения / КонсультантПлюс

Белки — высокомолекулярные азотсодержащие биополимеры, состоящие из L-аминокислот. Выполняют пластическую, энергетическую, каталитическую, гормональную, регуляторную, защитную, транспортную, энергетическую и другие функции.

Величина основного обмена (ВОО) — минимальное количество энергии, необходимое для осуществления жизненно важных процессов, то есть затраты энергии на выполнение всех физиологических, биохимических процессов, на функционирование органов и систем организма в состоянии температурного комфорта (20 °C), полного физического и психического покоя натощак.

Витаминоподобные вещества — вещества животного и растительного происхождения с доказанной ролью в обмене веществ и энергии, сходные по своему физиологическому действию с витаминами.

Витамины — группа эссенциальных микронутриентов, участвующих в регуляции и ферментативном обеспечении большинства метаболических процессов.

Жиры (липиды) — сложные эфиры глицерина и высших жирных карбоновых кислот, являются важнейшими источниками энергии. До 95% всех липидов — простые нейтральные липиды (глицериды).

Макронутриенты — пищевые вещества (белки, жиры и углеводы), необходимые человеку в количествах, измеряемых граммами, обеспечивают пластические, энергетические и иные потребности организма.

Микронутриенты — пищевые вещества (витамины, минеральные вещества и микроэлементы), которые содержатся в пище в очень малых количествах — миллиграммах или микрограммах. Они не являются источниками энергии, но участвуют в усвоении пищи, регуляции функций, осуществлении процессов роста, адаптации и развития организма.

Минорные и биологически активные вещества пищи с установленным физиологическим действием — природные вещества пищи установленной химической структуры, присутствуют в ней в миллиграммах и микрограммах, играют важную и доказанную роль в адаптационных реакциях организма, поддержании здоровья, но не являются эссенциальными пищевыми веществами.

Незаменимые (эссенциальные) пищевые вещества — не образуются в организме человека и обязательно поступают с пищей для обеспечения его жизнедеятельности. Их дефицит в питании приводит к развитию патологических состояний.

Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах — усредненная величина необходимого поступления пищевых и биологически активных веществ, обеспечивающая оптимальную реализацию физиолого-биохимических процессов, закрепленных в генотипе человека.

Пищевые волокна — высокомолекулярные углеводы (целлюлоза, пектины и другое, в т.ч. некоторые резистентные к амилазе виды крахмалов) главным образом растительной природы, устойчивы к перевариванию и усвоению в желудочно-кишечном тракте.

Рекомендуемый уровень адекватного потребления — уровень суточного потребления пищевых и биологически активных веществ, установленный на основании расчетных или экспериментально определенных величин, или оценок потребления пищевых и биологически активных веществ группой/группами практически здоровых людей.

Углеводы — полиатомные альдегидо- и кетоспирты, простые (моносахариды и дисахариды), сложные (олигосахариды, полисахариды), являются основными источниками энергии для человека. Некоторые углеводы, в частности аминосахара, входят в состав гликопротеидов.

Физиологическая потребность в энергии и пищевых веществах — это необходимая совокупность алиментарных факторов для поддержания динамического равновесия между человеком как сформировавшимся в процессе эволюции биологическим видом и окружающей средой, направленная на обеспечение жизнедеятельности, сохранения и воспроизводства вида и поддержания адаптационного потенциала.

Фосфолипиды — эфиры спиртов (глицерина, сфингозина), жирных кислот, фосфорной кислоты, содержат азотистые основания (холин, этаноламин, остатки аминокислот, углеводные фрагменты), составляют основной класс мембранных липидов.

Энергетический баланс — равновесное состояние между поступающей с пищей энергией и ее затратами на все виды физической активности, на поддержание основного обмена, роста, развития и дополнительными затратами у женщин при беременности и грудном вскармливании.

Энерготраты суточные — сумма суточных энерготрат организма, состоящая из энерготрат основного обмена, затрат энергии на физическую активность, специфическое динамическое действие пищи (пищевой термогенез), холодовой термогенез, рост и формирование тканей у детей и дополнительных затрат энергии у беременных и кормящих грудью женщин.

Кроссворд — Углеводы

Свободное  место  для ЛЮБОЙ (в пределах разумного) вашей  рекламы.  20 руб/день.  [email protected] Просмотров за сутки 9000 Посетителей 3500 Биол Кроссворд Химия Кроссворд Задания. Тесты.

1. двенадцать 2. целлюлоза 3. картофель 4. хитин 5. рибоза 6. глюкоза 7. гликоген 8. полисахариды 9. сахароза         Количество атомов водорода в молекуле глюкозы. Основное вещество клеточной стенки растений. Овощ, с большим содержанием крахмала. Вещество, из которого состоят наружные покровы насекомых. Моносахарид, входящий в состав РНК. Моносахарид. Гексоза. Полисахарид, который накапливается в печени. Биополимеры, мономерами которых являются моносахариды. Дисахарид, состоящий из фруктозы и глюкозы.

Опрос Статистика Онлайн всего: 8 Гостей: 8 Пользователей: 0

Углеводы — определение, классификация со структурой и функциями

Углеводы Определение

Углеводы — это большая группа органических соединений, состоящая из углерода, водорода и кислорода, которые обычно могут быть расщеплены на мономеры для высвобождения энергии в живых существах.

• Это самые массовые биомолекулы в живом организме.
• Углеводы также известны как сахариды, поскольку многие из них имеют относительно небольшую молекулярную массу и обладают сладким вкусом. Однако это может быть не так для всех углеводов.
• Эмпирическая формула для углеводов: C _m (H ₂ O) _n , что справедливо для большинства моносахаридов. Углеводы представляют собой гидраты углерода и в широком смысле определяются как полигидроксиальдегиды или кетоны и их производные.
• Это широко распространенные молекулы как в тканях растений, так и в тканях животных, служащие скелетными структурами у растений, а также у насекомых и ракообразных.
• Они также встречаются в качестве запасов пищи в органах хранения растений, печени и мышцах животных.Они являются важным источником энергии, необходимой для различной метаболической активности живых организмов.
• Растения содержат значительно больше углеводов по сравнению с животными.
• Другие углеводные полимеры смазывают суставы скелета и участвуют в распознавании и адгезии между клетками.
• Глюкоза, сахароза, целлюлоза и т. Д. — одни из самых известных и важных углеводов, встречающихся на Земле.

Что такое мономер?

• Мономер — это простейшая молекула, которая образует основную единицу полимеров и, таким образом, считается строительными блоками полимеров.
• Мономеры связываются с другим мономером с образованием цепочки повторяющихся молекул в процессе полимеризации.
• Мономеры могут быть природными или синтетическими. Природные мономеры — это аминокислоты и моносахариды, а примерами синтетических мономеров являются винилхлорид и стирол.

Что такое полимер?

• Полимер — это вещество, состоящее из больших молекул, которые состоят из множества повторяющихся субъединиц или мономеров.
• Полимеры образуются путем связывания нескольких мономерных единиц в процессе, называемом полимеризацией.
• Полимеры, как и мономеры, могут быть как синтетическими, так и натуральными. Природные полимеры включают биомолекулы, такие как углеводы и белки, тогда как синтетические полимеры представляют собой полистирол и поливинилхлорид.

Что такое макромолекула?

• Макромолекула — это большая молекула, состоящая из тысяч атомов, образованных в результате полимеризации более мелких субъединиц, называемых мономерами.
• Макромолекулы состоят из большого количества атомов, связанных ковалентными связями.Эти макромолекулы вместе образуют полимеры.
• Макромолекулы также бывают двух типов; натуральный и синтетический. Природные макромолекулы — это биомолекулы, такие как углеводы и липиды, а синтетические макромолекулы — это синтетические полимеры, такие как пластмассы и резина.

Что такое ковалентные связи?

Рисунок: Образование этилглюкозида из глюкозы и этанола, демонстрирующее аномерный углерод и образовавшуюся гликозидную связь. Источник изображения: AxelBoldt.

• Мономерные единицы углеводов связаны друг с другом ковалентными связями, называемыми гликозидными связями.
• Гликозидная связь образуется между карбоксильной группой, присутствующей на аномерном атоме углерода одного мономера, и спиртовой группой, присутствующей в другом мономере.
• Ковалентные связи в углеводах — это особые связи, которые определяют большую часть формы более сложного соединения, главным образом потому, что эти связи препятствуют вращению определенных молекул по отношению друг к другу.
• Ковалентные связи в углеводах представляют собой α- или β-гликозидные связи в зависимости от стереохимии связанных вместе атомов углерода.
• Линейная цепь в молекуле углевода содержит либо α-1,4-гликозидную связь, либо β-1,4-гликозидную связь. Однако разветвление углеводов происходит из-за 1,6-гликозидной связи.

Восстанавливающие и невосстанавливающие сахара

Что такое восстанавливающие сахара?

• Восстановительный сахар — это молекула сахара или углевода со свободной альдегидной группой или свободной кетонной группой, которая заставляет молекулу действовать как восстанавливающий агент.
• Все моносахариды, а также некоторые дисахариды и полисахариды являются восстанавливающими сахарами.
• В случае других полисахаридов и дисахаридов альдегидные и кетоновые группы остаются связанными в циклической форме.
• Большинство редуцирующих сахаров сладкие на вкус. Эти сахара могут быть обнаружены с помощью тестов, таких как тест Бенедикта и тест Фелинга, поскольку они дают положительный результат этих тестов.
• Примеры восстанавливающих сахаров включают моносахариды, такие как галактоза, глюкоза, глицеральдегид, фруктоза, рибоза и ксилоза, дисахариды, такие как целлобиоза, лактоза и мальтоза, и полимеры, такие как гликоген.

Что такое невосстанавливающие сахара?

• Невосстанавливающий сахар — это молекула сахара или углевода, которая не имеет свободных альдегидных или кетоновых групп и, следовательно, не может действовать как восстанавливающий агент.
• Невосстанавливающие сахара имеют альдегидные и кетоновые группы, но они участвуют в циклической форме молекулы сахара.
• Некоторые дисахариды и все полисахариды являются невосстанавливающими сахарами.
• Невосстанавливающие сахара имеют менее сладкий вкус, чем редуцирующие сахара.Эти сахара также могут быть обнаружены с помощью тестов, таких как тест Бенедикта и тест Фелинга, поскольку они дают отрицательный результат этих тестов.
• Примеры невосстанавливающих сахаров включают дисахариды, такие как сахароза, мальтоза и лактоза, и полисахариды, такие как крахмал и целлюлоза.

Образование гликозидной связи путем конденсации

• Процесс образования гликозидных связей в углеводах — это реакция конденсации, что означает, что в процессе образуется молекула воды.
• Реакция конденсации образуется между группой ОН и аномерным углеродом сахара.
• Эти гликозидные связи образуются в реакции синтеза дегидратации.
• Когда спирт атакует аномерный углерод, группа ОН углерода замещается атомом кислорода молекулы спирта. Группа ОН углерода и оставшийся атом Н спирта высвобождаются в виде молекулы воды.
• Реакция гликозилирования включает нуклеофильное замещение аномерного центра. Поскольку реакция происходит у вторичного атома углерода за счет атаки слабых нуклеофилов (акцепторов сахаров), она часто следует мономолекулярному механизму SN ¹ .
• Результатом гликозидной связи является молекула сахара, связанная с другой молекулой простой эфирной группой.
• Образованная эфирная связь имеет атом кислорода, связанный с двумя атомами углерода, что приводит к относительно стабильной структуре, чем со спиртовой группой. В результате гликозидная связь приводит к более стабильной структуре сахара.

Разрыв гликозидной связи при гидролизе

• Разрыв гликозидной связи происходит в процессе гидролиза путем добавления молекулы воды.
• Гидролиз гликозидной связи происходит как в присутствии кислоты, так и щелочи.
• Группа ОН молекулы воды атакует атом углерода, участвующий в гликозидной связи.
• При кислотно-катализируемом гидролизе атом водорода связывается с атомом кислорода простой эфирной связи, разделяющей мономерные звенья.
• В случае полисахаридов гидролиз приводит к более мелким полисахаридам или дисахаридам или моносахаридам.
• В живой системе гидролиз полисахаридов происходит в присутствии группы ферментов, называемых гидролазами, которые катализируют процесс гидролиза.

Классификация углеводов

Углеводы классифицируются на три различные группы в зависимости от степени полимеризации;

A. Моносахариды

• Моносахариды — это простейшая форма сахара, которую нельзя гидролизовать на более мелкие единицы.
• Моносахариды, часто называемые простыми сахарами, представляют собой соединения, которые обладают свободной альдегидной (-CHO) или кетонной (= CO) группой и двумя или более гидроксильными (-OH) группами.
• Моносахариды считаются топливными молекулами, которые участвуют в образовании полимеров, таких как полисахариды и нуклеиновые кислоты.
• Моносахариды далее делятся на различные группы на основе различных характеристик, таких как расположение карбонильной группы, количество содержащихся в ней атомов углерода и стереохимия атома углерода.

Рисунок: Некоторые примеры моносахаридов.

В зависимости от расположения карбонильной группы моносахариды бывают двух типов;

Альдосес

• Моносахариды, содержащие альдегидную группу в качестве карбонильной группы, называются альдозами.

Кетоз

• Моносахариды, содержащие кетоновую группу в качестве карбонильной группы, называются кетозами.
• По количеству атомов углерода моносахариды делятся на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и гептозы, содержащие три, четыре, пять, шесть и семь атомов углерода.
• Моносахариды далее делятся на D- и L-формы в зависимости от ориентации асимметричного углерода, наиболее удаленного от карбонильной группы.

Структура

• Эмпирическая формула всех моносахаридов: (CH ₂ ) O, что указывает на то, что центральный атом углерода связан с двумя атомами водорода и атомом кислорода.
• Карбонильная группа присутствует во всех моносахаридах, где, если группа присутствует на конце, она образует альдозу, а если она присутствует в середине, она образует кетозный сахар.
• Моносахариды с более чем пятью атомами углерода существуют в виде колец в состоянии раствора.
• Кольцевая структура образуется, когда гидроксильная группа на пятом атоме углерода взаимодействует с первым атомом углерода.
• Моносахариды состоят из одной молекулы сахара без гликозидной связи.
• Все моносахариды представляют собой восстанавливающие сахара со свободной альдегидной или кетонной группой.

Функции

• Моносахариды являются одним из основных источников энергии для живых существ, большинство из которых обеспечивает 4 ккал энергии на грамм углеводов.
• Моносахариды участвуют в синтезе различных биомолекул, таких как рибоза и рибулоза, участвуют в синтезе нуклеиновых кислот, коферментов, таких как НАД, НАДН, коэнзим А и т. Д.
• Несколько моносахаридов, связанных вместе гликозидными связями, в процессе полимеризации образуют полисахариды большего размера.
• В растениях бифосфат рибулозы действует как акцептор углекислого газа во время фотосинтеза.

Пример моносахарида

Глюкоза

• Глюкоза — важный моносахарид, который обеспечивает энергию и структуру для различных частей клетки.
• Глюкоза представляет собой шестиуглеродное соединение с молекулярной формулой C ₆ H ₁₂ O ₆ . Это альдогексоза с шестью атомами углерода и свободной альдегидной группой.
• Молекула глюкозы существует как в форме с открытой цепью, так и в форме кольца, причем последнее образуется в результате межмолекулярного взаимодействия между углеродом альдегида и гидроксильной группой C-5.
• Глюкоза существует в двух формах; α-глюкоза и β-глюкоза. Если группа -ОН, присоединенная к аномерному атому углерода, находится ниже кольца, молекула представляет собой альфа-глюкозу, а если группа -ОН находится выше кольца, молекула представляет собой бета-глюкозу.
• α-глюкоза образует вкусную часть растений, таких как фрукты и цветы, тогда как β-глюкоза образует структурно твердую часть растения, такую ​​как стебель и корни.
• Эти две формы, однако, могут взаимно превращаться, поскольку глюкоза меняет структуру с открытой цепи на циклическую или кольцевую.
• Глюкоза — это важный моносахарид, который расщепляется во время гликолиза, обеспечивая энергию и прекурсоры для клеточного дыхания.
• Длинные цепи молекул глюкозы связаны между собой гликозидными связями с образованием основных полисахаридов, таких как крахмал и гликоген.
• Глюкоза вместе с другими молекулами также составляет основу различных структурных частей клетки.

Б. Дисахариды

Рисунок: Некоторые примеры дисахаридов.

• Дисахарид — это молекула сахара, состоящая из двух мономерных единиц, связанных вместе гликозидной связью в результате реакции конденсации.
• Дисахариды — это простейшие полисахариды, состоящие из идентичных или двух разных моносахаридов.
• Наиболее распространенные и немодифицированные дисахариды имеют молекулярную формулу C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ .
• Дисахариды бывают двух типов; восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды. Восстанавливающие дисахариды имеют свободную карбонильную группу, тогда как невосстанавливающие дисахариды не имеют свободной карбонильной группы.
• Дисахариды, такие как мальтоза, сахароза и лактоза, имеют одинаковую молекулярную формулу, но имеют разное расположение атомов.
• Дисахариды являются важным источником энергии, поскольку они могут расщепляться с образованием моносахаридов, которые участвуют в метаболических путях внутри живых существ.

C. Полисахариды

• Полисахариды — это молекулы сахара, содержащие более десяти моносахаридных единиц, связанных вместе гликозидными связями.
• Полисахариды также называют гликанами.
• Полисахариды представляют собой длинную цепь моносахаридов, где полисахарид может быть либо гомополисахаридом, либо гетерополисахаридом.
• Гомополисахариды состоят из идентичных моносахаридов, а гетерополисахариды состоят из разных моносахаридов.
• Полисахариды имеют разные формы в зависимости от присутствующих моносахаридов и атомов углерода, связанных друг с другом.
• Некоторые полисахариды являются линейными, а другие — разветвленными.

Рисунок: Некоторые примеры полисахаридов.

Примеры полисахаридов

1. Крахмал

Крахмал представляет собой полисахарид, содержащий мономеры глюкозы, соединенные гликозидными связями.Крахмал — это органическое соединение, содержащееся во всех живых растениях, которое вырабатывается из избыточной глюкозы, образующейся во время фотосинтеза. Крахмал — это форма резервной пищи в растениях, хранящаяся в хлоропластах в виде гранул и органов хранения, таких как корни, клубень, стебель и семена.

Структура

• Крахмал — это гомогликан, состоящий из одного типа сахарной единицы, независимо от источника крахмала.
• Одна молекула крахмала имеет от 300 до 1000 связанных вместе глюкозных единиц.
• Большинство крахмалов состоит из двух видов полисахаридов: линейного α- (1 → 4) связанного глюкана, называемого амилозой, и α- (1 → 4) связанного глюкана с 4,2-5,9% α- (1 → 6) ветвью. связи, называемые амилопектином.
• Отношение амилозы к амилопектину также варьируется в зависимости от источника крахмала; он составляет от 17 до 70% амилозы и, соответственно, от 83 до 30% амилопектина.
• α-амилоза или просто амилоза имеет диапазон молекулярной массы от 10000 до 50000, который может быть образован в растительных клетках путем отщепления молекулы воды от гликозидной ОН-группы одной молекулы α-D-глюкозы и спиртовой ОН-группы на углерод 4 соседней молекулы α-D-глюкозы.
• Таким образом, связь в амилозе представляет собой α-1,4-глюкозид.
• β-амилоза или амилопектин имеет диапазон высокой молекулярной массы от 50 000 до 1 000 000, что указывает на присутствие 300–5 500 единиц глюкозы на молекулу.
• Дополнительные α-1,6-глюкозидные связи обнаружены в амилопектине в дополнение к α-1,4-глюкозидным связям.
• В растениях молекулы крахмала расположены в виде полукристаллических гранул.

Функции

• Крахмал — наиболее распространенная и необходимая форма хранения углеводов в растениях.
• Это основной источник энергии в углеводной диете, где гидролиз крахмала дает глюкозу, которая далее метаболизируется с образованием энергии.

2. Гликоген

Гликоген — это разветвленный полисахарид, который является основной формой глюкозы у животных и людей. Его часто называют «животным крахмалом», и он накапливается в печени и мышцах животных.

Структура

• Гликоген — это полисахарид с разветвленной цепью, по структуре напоминающий амилопектин.
• Молекула гликогена состоит из субъединиц глюкозы, которые связаны между собой α-1,4-связями, которые разветвляются через α-1,6-связи через каждые десять остатков глюкозы.
• Эти связи приводят к спиральной полимерной структуре, которая существует в форме гранул в цитоплазме.
• Гликоген похож на крахмал, но имеет больше ветвей и более компактен, чем крахмал.
• Гликоген синтезируется в организме, когда в организме образуется избыток глюкозы.

Функции

• Основная функция гликогена — хранение избыточной глюкозы в организме при повышении уровня глюкозы в крови.
• Затем гликоген распадается на молекулы глюкозы, чтобы обеспечить организм энергией при снижении уровня глюкозы в крови.
• Позволяя образовываться и гидролизу, гликоген помогает поддерживать уровень глюкозы в крови.
• Примерно 6-10% веса печени состоит из гликогена, который во время голодания превращается в молекулы глюкозы.
• Зарезервированный гликоген в мышечных клетках служит топливом или источником АТФ во время сокращения мышц.

3.Целлюлоза

Целлюлоза — это самый распространенный внеклеточный структурный полисахарид в растениях и самая распространенная из всех биомолекул в биосфере. Целлюлоза содержится во всех наземных растениях, но отсутствует в мясе, яйцах, рыбе и молоке. Однако он не может метаболизироваться в организме человека. Целлюлоза содержится в клеточных стенках растений, где она играет важную роль в структуре организма.

Структура

• Молекулярная масса целлюлозы находится в диапазоне от 200 000 до 2 000 000, что соответствует 1 250–12 500 остаткам глюкозы на молекулу.
• Он образован гликозидной связью между группой ОН на С1 одной молекулы β-D-глюкозы и спиртовой группой ОН на С4 соседней молекулы β-D-глюкозы.
• По структуре он напоминает амилозу, за исключением того, что единицы глюкозы связаны между собой β-1,4-глюкозидными связями.

Функции

• Целлюлоза является основным структурным полисахаридом растений, который формирует различную структуру растительных клеток, включая клеточную стенку.
• Целлюлоза обладает высокой жесткостью и прочностью, что позволяет клетке иметь прочную структуру и форму.
• Целлюлоза может разлагаться на более мелкие моносахариды, такие как глюкоза, которые затем могут метаболически расщепляться с образованием энергии.
• Также важен для формирования бумаги и дерева.

Ссылки и источники

• Нельсон Д.Л. и Кокс ММ. Принципы биохимии Ленингера. Четвертое издание
• Berg JM et al.(2012) Биохимия. Издание седьмое. В. Х. Фриман и компания
• Джайн Дж. Л., Джайн С. и Джайн Н. (2005). Основы биохимии. С. Чанд и компания.
• Робит Дж. (2008) Крахмал: структура, свойства, химия и энзимология. В: Fraser-Reid B.O., Tatsuta K., Thiem J. (eds) Glycoscience. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. https://doi.org/10.1007/978-3-540-30429-6_35
• 3% — https://microbenotes.com/microbial-degradation-of-cellulose/
• 1% — https: // www.ukessays.com/essays/biology/qualitative-tests-used-for-carbohydrates-biology-essay.php
• 1% — https://www.researchgate.net/publication/289564731_Formation_of_complexes_between_two_non-ionic_surfactants_and_potato_starch
• 1% — https://study.com/academy/lesson/glycosidic-bond-definition-formation-quiz.html
• 1% — https://nutritionofpower.com/nutrition/the-phrase-recting-sugars/
• 1% — https://en.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Carbohydrates
• 1% — https: // db0nus869y26v.cloudfront.net/en/Carbohydrate
• 1% — https://alevelbiology.co.uk/notes/carbohydrates-introduction-and-classification/
• 1% — http://www.pharmaresearchlibrary.com/wp-content/uploads/2013/03/Structure-and-bonding-of-carbohydrates-proteins-and-lipids.pdf
• 1% — http://ndl. ethernet.edu.et/bitstream/123456789/78706/5/Chap-05.pdf
• <1% - https://www.wiley-vch.de/books/sample/3527317805_c01.pdf
• <1% - https://www.vedantu.com/chemistry/classification-of-carbohydrates-and-its-structure
• <1% - https: // www.vedantu.com/biology/polysaccharides
• <1% - https://www.oughttco.com/polysaccharide-definition-and-functions-4780155
• <1% - https://www.oughttco.com/list-of-disaccharide-examples-603876
• <1% - https://www.oughttco.com/definition-of-monomer-605375
• <1% - https://www.slideshare.net/sanjaijosephManesh/food-chemistry-51688453
• <1% - https://www.slideshare.net/ght2haty/disaccharide
• <1% - https: //www.sciencedirect.ru / themes / медицина и стоматология / амилопектин
• <1% - https://www.sciencedirect.com/topics/food-science/polysaccharides
• <1% - https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/amylose
• <1% - https://www. researchgate.net/publication/227009769_Starch_Structure_Properties_Chemistry_and_Enzymology
• <1% - https://www.quora.com/What-are-reducation-disaccharides
• <1% - https://www.online-sciences.com/biology/carbohydrates-importance-types-of-isomerism-monosaccharides-disaccharides/
• <1% - https: // www.lexico.com/en/definition/carbohydrate
• <1% - https://www.differencebetween.com/difference-between-disaccharide-and-vs-monosaccharide/
• <1% - https://www.differencebetween.com/difference-between-amylopectin-and-vs-glycogen/
• <1% - https://www.britannica.com/science/starch
• <1% - https://www.britannica.com/science/ribose
• <1% - https://www.bionity.com/en/encyclopedia/Glycosidic_bond.html
• <1% - https: // www.bbc.co.uk/bitesize/topics/zf339j6/articles/zfqg4qt
• <1% - https://tamimibio.files.wordpress.com/2020/10/ch05.biological-macromolecules-and-lipids.pdf
• <1% - https://quizlet. com/gb/469295286/monosaccharides-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/gb/292248599/glycogen-metabolism-in-muscle-and-liver-l6-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/509650739/01-foundations-of-biology-exam-flash-cards/
• <1% - https://quizlet.com/188155035/bmb-flash-cards/
• <1% - https: // quizlet.ru / 143757314 / biochem-final-flash-cards /
• <1% - https://quizlet.com/119212007/biomolecules-flash-cards/
• <1% - https://pediaa.com/difference-between-recting-and-nonrecting-sugar/
• <1% - https://pediaa.com/difference-between-benedicts-and-fehlings-solution/
• <1% - https://feinmantheother.com/2012/02/14/organic-biochem-nutrition-3-aldehydes-ketones-sugars/
• <1% - https://diabetestalk.net/insulin/gluosis-to-starch
• <1% - https: // diabetestalk.нетто / сахар в крови / из-глюкоза-из-полисахарида
• <1% - https://diabetestalk.net/blood-sugar/is-gluosis-a-compound-or-a-molecule
• <1% - https://diabetestalk. net/blood-sugar/gluosis-combines-with-fructose-to-form-sucrose-through-a-process-known-as
• <1% - https://chem.libretexts.org/Courses/Sacramento_City_College/SCC%3A_Chem_309_-_General_Organic_and_Biochemistry_(Bennett)/Text/14%3A_Carbohydrates/14.7%3A_Pol
• <1% - https: // chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Map%3A_Organic_Chemistry_(Wade)/24%3A_Carbohydrates/24.07%3A_Disaccharides_and_Glycosidic_Bonds
• <1% - https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_General_Chemistry_(Petrucci_et_al.)/27%3A_Reactions_of_Organic_Compounds/27.04%3A_Reactions_of_Alcohols
• <1% - https://byjus.com/chemistry/classification-of-carbohydrates-and-its-structure/
• <1% - https://biology-pages.info/C/Carbohydrates.HTML
• <1% - https://biologydictionary.net/monosaccharide/
• <1% - https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Microbiology/Book%3A_Microbiology_(OpenStax)/07%3A_Microbial_Biochemistry/7.02%3A_Carbohydrates
• <1% - http://butane. chem.uiuc.edu/pshapley/genchem1/l19/2.html

3.2 Углеводы — Биология 2e

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете сделать следующее:

• Обсудить роль углеводов в клетках и во внеклеточных материалах животных и растений
• Объясните классификацию углеводов
• Перечислить общие моносахариды, дисахариды и полисахариды

Большинство людей знакомы с углеводами, одним типом макромолекул, особенно когда речь идет о том, что мы едим.Чтобы похудеть, некоторые люди придерживаются «низкоуглеводной» диеты. Спортсмены, напротив, часто «загружают углеводы» перед важными соревнованиями, чтобы у них было достаточно энергии для соревнований на высоком уровне. На самом деле углеводы являются неотъемлемой частью нашего рациона. Зерновые, фрукты и овощи являются естественными источниками углеводов, которые обеспечивают организм энергией, в частности, за счет глюкозы, простого сахара, который является компонентом крахмала и ингредиентом многих основных продуктов питания. Углеводы также выполняют другие важные функции у людей, животных и растений.

Молекулярные структуры

Стехиометрическая формула (CH ₂ O) _n , где n — количество атомов углерода в молекуле, представляющее углеводы. Другими словами, соотношение углерода, водорода и кислорода в молекулах углеводов составляет 1: 2: 1. Эта формула также объясняет происхождение термина «углевод»: компонентами являются углерод («углевод») и компоненты воды (отсюда «гидрат»). Ученые классифицируют углеводы на три подтипа: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

Моносахариды

Моносахариды (моно- = «один»; sacchar- = «сладкий») представляют собой простые сахара, наиболее распространенным из которых является глюкоза. В моносахаридах количество атомов углерода обычно составляет от трех до семи. Большинство названий моносахаридов оканчиваются суффиксом -ose. Если сахар имеет альдегидную группу (функциональная группа со структурой R-CHO), это альдоза, а если у него есть кетонная группа (функциональная группа со структурой RC (= O) R ‘), это кетоза. В зависимости от количества атомов углерода в сахаре они могут быть триозами (три атома углерода), пентозами (пятью атомами углерода) и / или гексозами (шестью атомами углерода).Рисунок 3.4 иллюстрирует моносахариды.

Фигура
3,4

Ученые классифицируют моносахариды на основе положения их карбонильной группы и количества атомов углерода в основной цепи. Альдозы имеют карбонильную группу (обозначена зеленым цветом) на конце углеродной цепи, а кетозы имеют карбонильную группу в середине углеродной цепи. Триозы, пентозы и гексозы имеют трех-, пяти- и шестиуглеродные скелеты соответственно.

Химическая формула глюкозы: C ₆ H ₁₂ O ₆ .У человека глюкоза является важным источником энергии. Во время клеточного дыхания из глюкозы выделяется энергия, и эта энергия помогает вырабатывать аденозинтрифосфат (АТФ). Растения синтезируют глюкозу, используя углекислый газ и воду, а глюкоза, в свою очередь, обеспечивает потребности растений в энергии. Люди и другие животные, которые питаются растениями, часто получают глюкозу из катаболизированного (клеточное разрушение более крупных молекул) крахмала.

Галактоза (часть лактозы или молочного сахара) и фруктоза (содержится в сахарозе, во фруктах) являются другими распространенными моносахаридами.Хотя глюкоза, галактоза и фруктоза имеют одинаковую химическую формулу (C ₆ H ₁₂ O ₆ ), они различаются структурно и химически (и являются изомерами) из-за разного расположения функциональных групп вокруг асимметричного углерода. . Все эти моносахариды имеют более одного асимметричного углерода (рис. 3.5).

Визуальное соединение

Визуальное соединение

Фигура
3.5

Глюкоза, галактоза и фруктоза — это гексозы.Они являются структурными изомерами, то есть имеют одинаковую химическую формулу (C ₆ H ₁₂ O ₆ ), но другое расположение атомов.

Что это за сахара, альдоза или кетоза?

Глюкоза, галактоза и фруктоза представляют собой изомерные моносахариды (гексозы), что означает, что они имеют одинаковую химическую формулу, но имеют немного разные структуры. Глюкоза и галактоза — это альдозы, а фруктоза — кетоза.

Моносахариды могут существовать в виде линейной цепи или кольцевых молекул.В водных растворах они обычно имеют кольцевую форму (рис. 3.6). Глюкоза в кольцевой форме может иметь два разных расположения гидроксильных групп (ОН) вокруг аномерного углерода (углерод 1, который становится асимметричным в процессе образования кольца). Если гидроксильная группа находится ниже углерода номер 1 в сахаре, она находится в положении альфа ( α ), а если она выше плоскости, она находится в положении бета ( β ).

Фигура
3,6

Моносахариды из пяти и шести атомов углерода находятся в равновесии между линейной и кольцевой формами. Когда кольцо образуется, боковая цепь замыкается в положении α или β . Фруктоза и рибоза также образуют кольца, хотя они образуют пятичленные кольца в отличие от шестичленного кольца глюкозы.

Дисахариды

Дисахариды (ди- = «два») образуются, когда два моносахарида подвергаются реакции дегидратации (или реакции конденсации или синтеза дегидратации). Во время этого процесса гидроксильная группа одного моносахарида объединяется с водородом другого моносахарида, высвобождая молекулу воды и образуя ковалентную связь.Ковалентная связь образуется между молекулой углевода и другой молекулой (в данном случае между двумя моносахаридами). Ученые называют это гликозидной связью (рис. 3.7). Гликозидные связи (или гликозидные связи) могут быть альфа- или бета-типа. Альфа-связь образуется, когда группа ОН на углероде-1 первой глюкозы находится ниже плоскости кольца, а бета-связь образуется, когда группа ОН на углероде-1 находится выше плоскости кольца.

Фигура
3,7

Сахароза образуется, когда мономер глюкозы и мономер фруктозы соединяются в реакции дегидратации с образованием гликозидной связи.При этом теряется молекула воды. По соглашению атомы углерода в моносахариде нумеруются от концевого углерода, ближайшего к карбонильной группе. В сахарозе гликозидная связь образуется между углеродом 1 в глюкозе и углеродом 2 во фруктозе.

Общие дисахариды включают лактозу, мальтозу и сахарозу (рис. 3.8). Лактоза — это дисахарид, состоящий из мономеров глюкозы и галактозы. Это естественно в молоке. Мальтоза, или солодовый сахар, представляет собой дисахарид, образующийся в результате реакции дегидратации между двумя молекулами глюкозы.Наиболее распространенным дисахаридом является сахароза или столовый сахар, который состоит из мономеров глюкозы и фруктозы.

Фигура
3.8

Общие дисахариды включают мальтозу (зерновой сахар), лактозу (молочный сахар) и сахарозу (столовый сахар).

Полисахариды

Длинная цепь моносахаридов, связанных гликозидными связями, представляет собой полисахарид (поли- = «много»). Цепь может быть разветвленной или неразветвленной, и она может содержать разные типы моносахаридов. Молекулярная масса может составлять 100000 дальтон или более в зависимости от количества соединенных мономеров.Крахмал, гликоген, целлюлоза и хитин являются основными примерами полисахаридов.

Растения хранят сахар в виде крахмала. В растениях эти сахара содержат смесь амилозы и амилопектина (оба полимера глюкозы). Растения способны синтезировать глюкозу, и они хранят избыток глюкозы сверх своих непосредственных энергетических потребностей в виде крахмала в различных частях растений, включая корни и семена. Крахмал в семенах обеспечивает питание зародыша во время его прорастания, а также может служить источником пищи для людей и животных.Ферменты расщепляют крахмал, потребляемый людьми. Например, амилаза, присутствующая в слюне, катализирует или расщепляет этот крахмал на более мелкие молекулы, такие как мальтоза и глюкоза. Затем клетки могут поглощать глюкозу.

Глюкозный крахмал состоит из мономеров, которые соединены α 1-4 или α 1-6 гликозидными связями. Цифры 1-4 и 1-6 относятся к числу атомов углерода двух остатков, которые соединились с образованием связи. Как показано на рис. 3.9, неразветвленные цепи мономера глюкозы (только α, 1-4 связи) образуют крахмал; тогда как амилопектин представляет собой разветвленный полисахарид ( α 1-6 связей в точках ветвления).

Фигура
3.9

Амилоза и амилопектин — две разные формы крахмала. Неразветвленные цепи мономера глюкозы содержат амилозу за счет α 1-4 гликозидных связей. Разветвленные цепи мономера глюкозы содержат амилопектин за счет α 1-4 и α 1-6 гликозидных связей. Из-за способа соединения субъединиц цепи глюкозы имеют спиральную структуру. Гликоген (не показан) похож по структуре на амилопектин, но более разветвлен.

Гликоген — это форма хранения глюкозы у людей и других позвоночных, состоящая из мономеров глюкозы. Гликоген является животным эквивалентом крахмала и представляет собой сильно разветвленную молекулу, обычно хранящуюся в клетках печени и мышц. Когда уровень глюкозы в крови снижается, гликоген расщепляется, чтобы высвободить глюкозу — процесс, который ученые называют гликогенолизом.

Целлюлоза — самый распространенный природный биополимер. Целлюлоза в основном состоит из клеточной стенки растений. Это обеспечивает структурную поддержку клетки. Дерево и бумага в основном целлюлозные по своей природе. Мономеры глюкозы содержат целлюлозу, которая связана β 1-4 гликозидными связями (Рисунок 3.10).

Фигура
3.10

Целлюлоза — это органическое соединение, состоящее из линейных цепей от сотен до тысяч связанных молекул глюкозы. Мономеры глюкозы образуют водород.
связывает, прочно удерживая цепи рядом друг с другом и образуя прочные микрофибриллы. Эта жесткость — важный структурный компонент клеточных стенок.
содержится в растениях. Предоставлено: Райан, К. Рао, А. и Хокинс, А., Биологический факультет Техасского университета A&M.

Как показано на рисунке 3.10, каждый второй мономер глюкозы в целлюлозе перевернут, и мономеры плотно упакованы в виде вытянутых длинных цепей.Это придает целлюлозе жесткость и высокую прочность на разрыв, что так важно для растительных клеток. Хотя пищеварительные ферменты человека не могут разрушить связь β 1-4, травоядные животные, такие как коровы, коалы и буйволы, способны с помощью специализированной флоры в их желудке переваривать растительный материал, богатый целлюлозой, и использовать его. это как источник пищи. У некоторых из этих животных определенные виды бактерий и простейших обитают в рубце (часть пищеварительной системы травоядных) и секретируют фермент целлюлазу.В аппендиксе пасущихся животных также содержатся бактерии, которые переваривают целлюлозу, что придает ей важную роль в пищеварительной системе жвачных. Целлюлазы могут расщеплять целлюлозу на мономеры глюкозы, которые животные используют в качестве источника энергии. Термиты также способны расщеплять целлюлозу из-за присутствия в их телах других организмов, выделяющих целлюлазы.

Углеводы выполняют различные функции у разных животных. Членистоногие (насекомые, ракообразные и другие) имеют внешний скелет, экзоскелет, который защищает их внутренние части тела (как мы видим у пчелы на рисунке 3.11). Этот экзоскелет состоит из биологической макромолекулы хитина, который представляет собой азотсодержащий полисахарид. Он состоит из повторяющихся звеньев N-ацетил- β -d-глюкозамина, которые представляют собой модифицированный сахар. Хитин также является основным компонентом клеточных стенок грибов. Грибы не являются ни животными, ни растениями и образуют собственное царство в области Эукарии.

Фигура
3.11

У насекомых есть твердый внешний скелет из хитина, типа полисахарида. (кредит: Луиза Докер)

Карьера Связь

Карьерные связи

Зарегистрированный диетолог Ожирение является проблемой для здоровья во всем мире, и многие болезни, такие как диабет и болезни сердца, становятся все более распространенными из-за ожирения. Это одна из причин, почему люди все чаще обращаются за советом к зарегистрированным диетологам. Зарегистрированные диетологи помогают планировать программы питания для людей в различных условиях. Они часто работают с пациентами в медицинских учреждениях, разрабатывая планы питания для лечения и профилактики заболеваний. Например, диетологи могут научить пациента с диабетом, как контролировать уровень сахара в крови, употребляя в пищу правильные типы и количества углеводов. Диетологи также могут работать в домах престарелых, школах и частных клиниках.

Чтобы стать дипломированным диетологом, нужно получить как минимум степень бакалавра в области диетологии, питания, пищевых технологий или другой смежной области. Кроме того, зарегистрированные диетологи должны пройти программу стажировки под присмотром и сдать национальный экзамен. Те, кто занимается диетологией, проходят курсы по питанию, химии, биохимии, биологии, микробиологии и физиологии человека. Диетологи должны стать экспертами в области химии и физиологии (биологических функций) пищи (белков, углеводов и жиров).

Преимущества углеводов

Полезны ли углеводы? Некоторые люди считают, что углеводы — это плохо, и им следует их избегать. Некоторые диеты полностью запрещают потребление углеводов, утверждая, что низкоуглеводная диета помогает людям быстрее похудеть. Однако углеводы были важной частью рациона человека на протяжении тысячелетий. Артефакты древних цивилизаций свидетельствуют о наличии пшеницы, риса и кукурузы в хранилищах наших предков.

В рамках хорошо сбалансированной диеты мы должны дополнять углеводы белками, витаминами и жирами.С точки зрения калорийности грамм углеводов обеспечивает 4,3 ккал. Для сравнения, жиры дают 9 Ккал / г, менее желательное соотношение. Углеводы содержат растворимые и нерастворимые элементы. Нерастворимая часть, клетчатка, в основном состоит из целлюлозы. Волокно имеет множество применений. Он способствует регулярному опорожнению кишечника за счет увеличения объема и регулирует уровень потребления глюкозы в крови. Клетчатка также помогает вывести из организма лишний холестерин. Волокно связывается с холестерином в тонкой кишке, затем присоединяется к холестерину и предотвращает попадание частиц холестерина в кровоток.Затем холестерин покидает организм через кал. Богатые клетчаткой диеты также играют защитную роль в снижении риска рака толстой кишки. Кроме того, еда, содержащая цельнозерновые и овощи, дает ощущение сытости. В качестве непосредственного источника энергии глюкоза расщепляется в процессе клеточного дыхания, в результате чего образуется АТФ, энергетическая валюта клетки. Не потребляя углеводы, мы сокращаем доступность «мгновенной энергии». Некоторым людям может потребоваться исключение углеводов из рациона, но такой шаг может оказаться полезным не для всех.

Ссылка на обучение

Ссылка на обучение

Чтобы получить дополнительную информацию об углеводах, изучите «Биомолекулы: углеводы» с помощью этой интерактивной анимации.

Важность углеводов: основные функции, преимущества, примеры

Важность углеводов: Волокна, крахмал и сахар являются важными компонентами нашей пищи и играют важную роль в нашем рационе. Эти пищевые компоненты являются важным источником углеводов или «углеводов», которые превращаются в глюкозу, дающую энергию нашему телу.Углеводы — это биомолекула, состоящая из атомов углерода, водорода и кислорода — основных макроэлементов в нашем организме. Углеводы также известны в биохимии как «сахариды», что означает «сахар».

Углеводы по своей структуре делятся на моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды. Углеводы выполняют бесчисленное множество функций в живых организмах. Крахмал и гликоген — это полисахариды, которые накапливают энергию. Растительная клетка состоит из целлюлозы, а экзоскелет насекомых — из хитина.Таким образом, углеводы необходимы для выполнения структурных и функциональных ролей в живых организмах. Мы получаем достаточное количество углеводов из нашего рациона, например крахмал из злаков, хлеб, картофель, сахар, лактозу из молока, глюкозу и фруктозу из меда, фруктов и овощей.

Изучите все о углеводах

Что такое углеводы?

Углеводы — это биомолекулы, состоящие из трех элементов; углерод, водород и кислород. Общая эмпирическая формула углеводов: \ ({\ left ({{\ rm {C}} {{\ rm {H}} _ {\ rm {2}}} {\ rm {O}}} \ right) _) _ {\ rm {n}}} \). Они являются быстрым источником энергии для нашего тела и, следовательно, являются одним из основных питательных веществ в пище.

Классификация углеводов

Углеводы классифицируются на моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды в зависимости от их структуры. Давайте обсудим их по порядку.

1. Моносахариды — это класс углеводов, содержащий одну молекулу сахара.Они не могут быть гидролизованы до более простых молекул сахара. Например, глюкоза, фруктоза и галактоза — это некоторые моносахариды.

2. Дисахариды — это класс углеводов, которые содержат две моносахаридные единицы, соединенные гликозидной связью. Примерами являются сахароза, лактоза и мальтоза.

3. Олигосахариды — это класс углеводов, которые содержат небольшое количество моносахаридных единиц, например от трех до десяти единиц, соединенных о-гликозидной связью: например, рафиноза.

4. Полисахариды — Как видно из названия, полисахариды являются «полимером сахаридов». Мы можем назвать их «сложными углеводами». Это длинные полимерные цепи моносахаридных единиц, соединенных гликозидной связью: например, крахмал, целлюлоза, гликоген и хитин.

Крахмал — это полисахарид, который хранится в растениях в виде энергии. Он состоит из двух типов полимерных цепей, известных как амилоза и амилопектин. Амилоза образует линейную структуру с гликозидными связями \ (\ alpha 1-4 \), в то время как амилопектин образует разветвленную структуру с гликозидными связями \ (\ alpha 1-4 \) и \ (\ alpha 1-6 \).

Какое значение имеют углеводы?

1. Углеводы помогают в обмене веществ и являются основным источником энергии для нашего тела в виде глюкозы.
2. Растительные клетки состоят из целлюлозы , которая является дисахаридом. Целлюлоза на заводах также используется в производстве бумаги, тканей и древесины для строительных целей.
3. Одним из важнейших процессов в нашей биосфере является фотосинтез , который регулирует баланс кислорода и углекислого газа среди растений и животных.Во время фотосинтеза растения используют солнечный свет и углекислый газ для выделения кислорода в атмосферу, а глюкоза накапливается в растениях в виде энергии. Когда животные питаются растениями, они также получают энергию из накопленных углеводов, и, следовательно, мы можем выжить.
4. Важность углеводов в нашем рационе: углеводы являются одним из основных источников калорий в нашем организме.
5. Крахмал хранится в растениях как источник энергии, содержащий тысячи единиц глюкозы.
6. Гликоген, сложный углевод, хранящийся в клетках животных, при стрессе и мышечной активности, распадается на простые молекулы глюкозы.
7. Экзоскелет членистоногих состоит из сложного углевода, известного как , хитин .

Важность углеводов в организме

Углеводы служат топливом для нашего мозга, сердца, почек и центральной нервной системы. Наряду с жирами и белками, углеводы являются важным источником нашего питания.Наше тело превращает углеводы из пищи в глюкозу и обеспечивает нас энергией.

Когда в организме есть избыток углеводов, они накапливают их в форме гликогена, сложного углевода в клетках печени. Хотя глюкоза играет жизненно важную роль в обеспечении нашего организма энергией, необходимо поддерживать уровень сахара в крови, чтобы избежать серьезных проблем со здоровьем, таких как диабет. Поджелудочная железа выделяет гормон инсулин, который снижает уровень сахара в крови и накапливает его в виде жиров в печени и мышцах.

Важность углеводов в живых организмах

1. Углеводы необходимы для выживания живых организмов в нашей экосистеме. Они являются основным источником энергии для всех существ.
2. Генетические материалы (ДНК и РНК) в живых организмах в основном состоят из сахаров, таких как рибоза и дезоксирибоза. Они образуют спиральную структуру с цепью сахар-фосфат-сахар в качестве основы полимера.
3. Самая важная молекула переноса энергии в живых организмах, АТФ (аденозинтрифосфат), также является производным сахара рибозы, углевода.
4. Зеленые растения ассимилируют углерод, содержащийся в диоксиде углерода, в органические соединения, углеводы, которые обеспечивают растения энергией.
5. Некоторые углеводы также способствуют прорастанию семян и удлинению корней в почве.
6. Некоторые редкие сахара используются в фармацевтической промышленности для производства лекарств, контролирующих уровень сахара в крови.
   а. Некоторые сложные олигосахариды и олигонуклеотиды также помогают в лечении рака из-за их противовоспалительных свойств.
   г. Некоторые аналоги нуклеозидов редких сахаров используются в противовирусных препаратах для лечения ВИЧ и ВГС.

Важность углеводов в нашем рационе

Углеводы обеспечивают наш организм энергией и являются хорошим источником витаминов, минералов и питательных веществ. Они обеспечивают мгновенную энергию в виде глюкозы, которая является основным источником энергии для нашего тела и также может накапливаться. Мы должны включать эти углеводы в нашу пищу в виде хлеба, картофеля, клетчатки, фруктов, овощей и цельнозерновых продуктов.

Поскольку в настоящее время люди очень внимательно следят за диетой, они избегают продуктов, содержащих углеводы, что вредно для нашего здоровья.У нас должно быть сбалансированное питание. Чтобы преодолеть такие проблемы, мы должны стараться есть продукты с высоким содержанием клетчатки, например фрукты и овощи. Сложные углеводы являются основным источником энергии, а также содержат мало калорий. Таким образом, для хорошего здоровья мы должны употреблять «правильные углеводы».

Важность углеводов для спортсменов

Энергия

Углеводы расщепляются на молекулы глюкозы, которые накапливаются в печени и мышцах и используются позже при физической активности.Углеводы — главный источник энергии для правильного функционирования нашего мозга и тела. Благодаря наличию в организме хорошего количества углеводов утомление замедляется, а это улучшает спортивные результаты.

Увеличение мышечной массы

Белок необходим в большом количестве для набора мышц. Когда уровень потребления глюкозы в организме высокий и она не накапливается в избыточном количестве, организм начинает расщепление белков, чтобы удовлетворить свою потребность в энергии. Если в мышцах доступно достаточное количество углеводов, белок может помочь в восстановлении и восстановлении мышечной ткани, что максимизирует рост мышц.

Таким образом, правильная диета, включающая углеводы, такие как зерна, пшеница, йогурт, молоко, фрукты, овощи, соки и т. Д., Очень важна для спортсменов для поддержания их работоспособности, а также их мышечного потенциала.

Сводка

Короче говоря, углеводы — это группа органических веществ, которые являются наиболее распространенными биомолекулами на Земле, с широким спектром физических и физиологических свойств и множеством преимуществ для здоровья. Основная функция углеводов — обеспечение энергией.

Однако они также играют важную роль в структуре и функциях клеток, тканей, органов и обмена веществ. Их также используют при изготовлении лекарств для лечения болезней. В настоящее время синтетические химические вещества, напоминающие натуральные углеводы, заменяются, чтобы удовлетворить их спрос и избежать проблем с питанием, связанных с калориями. В наш рацион следует включать продукты, богатые углеводами, например хлеб, фрукты, овощи и т. Д., Которые служат топливом для нашего тела.

Часто задаваемые вопросы о важности углеводов

Q.1. Каковы основные функции углеводов?
Ответ: Четыре основные функции углеводов — накапливать энергию в организме, обеспечивать энергией жизненно важные функции, регулировать уровень сахара в крови и дополнять жиры и белки для других целей в организме.

Q.2. Какой углевод является важным в организме?
Ответ: Глюкоза — важный углевод в организме, который обеспечивает энергию и поддерживает уровень сахара в крови.

Q.3. Какое значение имеют углеводы для живых организмов?
Ответ: Углеводы необходимы для выживания живых организмов в нашей экосистеме. Они являются основным источником энергии для всех существ. Они помогают в формировании генетического материала, клеточных структур как клеток растений, так и клеток животных. Они производятся зелеными растениями и используются в качестве энергии в форме АТФ.

Q.4. Какое значение имеют углеводы в питании?
Ответ: Углеводы играют жизненно важную роль в питании, обеспечивая наше тело энергией.Они являются хорошим источником витаминов, минералов и питательных веществ. Они обеспечивают мгновенную энергию в виде глюкозы, которая является основным источником энергии и может накапливаться. Мы должны включать эти углеводы в нашу пищу в виде хлеба, картофеля, клетчатки, фруктов, овощей и цельнозерновых продуктов.

Q.5. Какое значение имеют углеводы в потреблении энергии?
Ответ: Углеводы — самый полезный источник энергии для нашего организма. Эта энергия дает потенциал нашему мозгу, сердцу и другим жизненно важным органам нашего тела.

Q.6. Каково структурное значение углеводов, липидов и белков?
Ответ: Основными структурными компонентами углеводов, липидов и белков являются углерод, водород и кислород. Все они состоят из этих элементов. Животные используют углеводы для кратковременной потребности в энергии. После того, как они в конечном итоге израсходованы, липиды и белки расщепляются на простые молекулы глюкозы, которые используются в качестве источника энергии. Из-за схожести структур углеводы, липиды и белки необходимы нашему организму.

Исследование важности питательных веществ

Мы надеемся, что эта статья «Важность углеводов» помогла вам. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте комментарий ниже, и мы свяжемся с вами.

2215 Просмотров

Определение углеводов в биологии.

Примеры углеводов в следующих темах:

• Важность углеводов

  • Углеводы , по сути, являются важной частью нашего рациона; зерно, фрукты и овощи — все это естественные источники углеводов .
  • Углеводы были спорной темой в мире диет.
  • По калорийности грамм углеводов дает 4,3 ккал.
  • Без потребления углеводов доступность «мгновенной энергии» была бы уменьшена.
  • Исключение из рациона углеводов — не лучший способ похудеть.

• Метаболизм углеводов

  • Организмы расщепляют углевод для производства энергии для клеточных процессов, а фотосинтезирующие растения производят углеводов .
  • Углеводы — одна из основных форм энергии для животных и растений.
  • Растения производят углевод , используя солнечную энергию (в процессе фотосинтеза), в то время как животные едят растения или других животных для получения углеводов .
  • Растения хранят углевод в длинных полисахаридных цепях, называемых крахмалом, в то время как животные хранят углевод в виде молекулы гликогена.
  • Растения и некоторые другие виды организмов производят углевод посредством процесса, называемого фотосинтезом.

• Углеводные молекулы

  • Углеводы могут быть представлены стехиометрической формулой (Ch3O) n, где n — количество атомов углерода в молекуле.
  • Следовательно, отношение углерода к водороду к кислороду составляет 1: 2: 1 на углеводных молекулах.
  • Термин « углевод » происходит от его компонентов: углерода («углевод») и воды («гидрат»).
  • Углеводы подразделяются на три подтипа: моносахариды, дисахариды и полисахариды.
  • Углеводы выполняют различные функции у разных животных.

• Жидкая мозаика Модель

  • Модель жидкой мозаики описывает структуру плазматической мембраны как мозаику из фосфолипидов, холестерина, белков и углеводов .
  • Пропорции белков, липидов и углеводов в плазматической мембране зависят от типа клетки.
  • Углеводы являются третьим основным компонентом плазматических мембран.
  • Эти углеводные цепи могут состоять из 2-60 моносахаридных единиц и могут быть прямыми или разветвленными.
  • Эти углеводы на внешней поверхности клетки — углеводные компоненты как гликопротеинов, так и гликолипидов — все вместе называются гликокаликсом (что означает «сахарное покрытие»).

• Типы биологических макромолекул

  • Биологические макромолекулы, большие молекулы, необходимые для жизни, включают углеводы, , липиды, нуклеиновые кислоты и белки.
  • Если бы мы соединяли вместе множество мономеров углеводов и , мы могли бы получить полисахарид, подобный крахмалу.
  • Углеводы , моносахариды (фруктоза и глюкоза) соединяются с образованием дисахарида сахарозы.
  • Углеводы , белки и нуклеиновые кислоты построены из небольших молекулярных единиц, которые связаны друг с другом прочными ковалентными связями.

• Энергетический цикл

  • Будь то бактерия, растение или животное, все живые существа получают энергию, расщепляя молекулы углеводов .
  • Но если растения производят углеводных молекул, зачем им расщеплять их, особенно когда было показано, что газообразные организмы выделяются в виде «побочных продуктов» (CO2), выступающих в качестве субстрата для образования большего количества пищи в организме. фотосинтез?
  • Фотосинтез поглощает световую энергию для создания углеводов в хлоропластах, а аэробное клеточное дыхание высвобождает энергию, используя кислород для метаболизма углеводов в цитоплазме и митохондриях.

• Пищеварение и абсорбция

  • Чтобы питательные вещества ( углеводы, , липиды, витамины) были усвоены для получения энергии, пища должна подвергаться химическому и механическому перевариванию.
  • Переваривание углеводов начинается во рту.
  • По мере того, как пища проходит через пищевод в желудок, не происходит значительного переваривания углеводов .
  • Следующий этап переваривания углеводов происходит в двенадцатиперстной кишке.
  • Переваривание углеводов осуществляется несколькими ферментами.

• Food Energy и ATP

  • Основным источником энергии для животных являются углеводы , в первую очередь глюкоза: топливо для организма.
  • Перевариваемые углеводы в рационе животного превращаются в молекулы глюкозы и в энергию посредством серии катаболических химических реакций.
  • АТФ вырабатывается в результате окислительных реакций в цитоплазме и митохондриях клетки, где углевод, , белки и жиры подвергаются ряду метаболических реакций, которые в совокупности называются клеточным дыханием.

• Метаболические пути

  • Процессы производства и расщепления углеводных молекул иллюстрируют два типа метаболических путей.
  • Например, один путь метаболизма углеводов расщепляет большие молекулы на глюкозу.
  • Другой метаболический путь может превращать глюкозу в большие углеводные молекулы для хранения.

• Синтез дегидратации

  • Три из четырех основных классов биологических макромолекул (сложные углеводы, , нуклеиновые кислоты и белки) состоят из мономеров, которые соединяются вместе посредством реакций синтеза дегидратации.
  • Комплекс углеводов образуются из моносахаридов, нуклеиновые кислоты образуются из мононуклеотидов, а белки образуются из аминокислот.
  • Эти три полисахарида, классифицируемые как углеводы , образовались в результате множественных реакций синтеза дегидратации между мономерами глюкозы.

Определение, типы, функции и часто задаваемые вопросы

Клетки человеческого тела используют глюкозу в качестве топлива. Роль углеводов — обеспечивать эту глюкозу, чтобы клетки человеческого тела могли выполнять свои необходимые функции. Кроме того, углеводы помогают сохранить мышцы и накапливать энергию для дальнейшего использования.

Что такое углеводы?

Углеводы — это сахар, крахмал и клетчатка, которые содержатся в обычных пищевых продуктах, таких как фрукты, зерно и молочные продукты. Это один из трех микроэлементов, с помощью которых человеческий организм получает энергию. Свойства биологии углеводов включают атомы углерода, водорода и кислорода на химическом уровне.

Примеры углеводной пищи: молоко, йогурт, хлеб, рис, картофель, кукуруза, цельные фрукты или фруктовый сок, конфеты, печенье и т. Д.

Типы углеводов

Есть два типа углеводов: простые и сложные. Это разделение в первую очередь основано на их химической структуре и степени полимеризации.

Простые углеводы содержат одну или две молекулы сахара. Такие примеры углеводов в изобилии содержатся в молочных продуктах, рафинированном сахаре и т. Д. Поскольку эти углеводы не содержат клетчатки, витаминов или минералов, они считаются пустыми калориями.

Простые углеводы можно разделить на три категории.Это —

Моносахариды: Углеводы, состоящие из одной молекулы сахара, называются моносахаридами. Структурная иллюстрация углеводов этой категории выглядит следующим образом —

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Моносахариды можно дополнительно классифицировать по количеству атомов углерода. Это триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и гептозы.

Дисахариды: два моносахарида объединяются, образуя дисахариды. Сахароза, лактоза, мальтоза — одни из главных примеров этого углевода.

Олигосахариды: углеводы, состоящие из 2-9 мономеров, классифицируются как олигосахариды.

Сложные углеводы состоят из двух или более молекул сахара. Такие углеводы в изобилии содержатся в пищевых продуктах, таких как кукуруза, чечевица, арахис, бобы и т. Д. Сложные углеводы также известны как полисахариды, поскольку они образуются в результате полимеризации.

Основные функции углеводов

1. Обеспечивает необходимое топливо

Основная роль углеводов заключается в обеспечении топливом клеток человеческого тела, центральной нервной системы и работающих мышц.Углеводы, которые люди потребляют с продуктами питания, перевариваются и расщепляются до глюкозы, прежде чем попадут в кровоток.

Эта глюкоза помогает в производстве АТФ, и клетки организма используют эти АТФ для выполнения различных метаболических задач.

2. Сохраняет энергию

Избыточная глюкоза затем сохраняется для будущих целей. Эта форма глюкозы известна как гликоген и в основном находится в печени и мышцах.

3. Сохранить мышцы

В случае дефицита глюкозы из углеводов организм человека расщепляет мышечные клетки на аминокислоты. Затем он превращается в глюкозу, чтобы обеспечить необходимую энергию для центральной нервной системы. Таким образом, одно из важнейших применений углеводов — сохранение мышц тела.

Последствия дефицита углеводов

• Отказ от употребления углеводов в любых формах может вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Без достаточной энергии человеческое тело изо всех сил пытается функционировать. Например, когда центральная нервная система пытается работать, это может вызвать головокружение. Кроме того, люди могут испытывать умственную и физическую усталость.

• Более того, в отсутствие глюкозы, производимой из углеводов, человеческий организм использует белок для получения энергии. Это не идеальная ситуация, потому что, если белок используется в качестве источника энергии, он может вызвать нагрузку на почки.

• Кроме того, недостаток углеводов в рационе может вызвать проблемы с пищеварением.

Углеводы можно разделить на два типа в зависимости от их пищевой ценности. Вот конкурентное исследование обоих —

Хорошие углеводы и плохие углеводы

0 калорий с низким или умеренным содержанием калорий. высокое содержание калорий

9129 9129 9129 9123

Высокое содержание натрия