Углеводы

Слушайте материал об углеводах в аудиоформате. Текстовый вариант смотрите ниже.

Состав углеводов

Углеводы — это органические вещества, молекулы которых построены из атомов углерода, водорода и кислорода. Для большинства углеводов характерно соотношение водорода и кислорода 2:1, такое же, как в молекуле воды. Именно из‑за этого химического сходства они и получили название «углеводы».

Эти вещества входят в состав всех живых организмов.

• В клетках животных углеводы составляют до 10% сухой массы,

• а в клетках растений их количество значительно выше — до 90%, поскольку растения активно синтезируют и накапливают углеводы.

Классификация углеводов

Принято выделять три большие группы углеводов:

1. Моносахариды

2. Олигосахариды

3. Полисахариды

Моносахариды

Моносахариды — это простейшие углеводы, представляющие собой низкомолекулярные соединения, состоящие из одного мономерного звена.

К ним относятся:

• пентозы: рибоза, дезоксирибоза;

• гексозы: глюкоза, фруктоза, галактоза.

Рибоза входит в состав РНК, АТФ, витамина B₂ и некоторых ферментов. Дезоксирибоза — обязательный компонент ДНК.

Глюкоза — основной энергетический субстрат для клеток всех организмов. Фруктоза содержится в вакуолях растительных клеток, особенно много её в ягодах, фруктах и мёде.

Свойства моносахаридов:

• сладкий вкус,

• хорошая растворимость в воде,

• способность легко включаться в обмен веществ.

Олигосахариды

Олигосахариды состоят из 2–10 остатков моносахаридов, соединённых между собой ковалентными связями. В их состав могут входить одинаковые или разные моносахариды.

Большинство олигосахаридов — это бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и обладающие сладким вкусом.

Особую группу составляют дисахариды — углеводы, состоящие из двух моносахаридных остатков:

• сахароза — глюкоза + фруктоза,

• мальтоза — глюкоза + глюкоза,

• лактоза — галактоза + глюкоза.

Сахароза — основной транспортный углевод растений и форма хранения растворимых углеводов. Мальтоза образуется в больших количествах в проросших семенах злаков. Лактоза — главный углевод молока млекопитающих.

Полисахариды

Полисахариды — это крупные биополимеры, состоящие из сотен или тысяч остатков моносахаридов. Они могут быть:

• линейными (целлюлоза, хитин),

• разветвлёнными (гликоген, амилопектин).

В отличие от моно- и олигосахаридов, полисахариды:

• практически не растворяются в воде,

• не имеют сладкого вкуса,

• выполняют структурные и запасные функции.

К основным полисахаридам относятся:

Крахмал

Состоит из двух компонентов:

• амилозы — линейной молекулы,

• амилопектина — разветвлённого полимера.

Крахмал синтезируется в растительных клетках и откладывается в семенах, клубнях, листьях и других органах.

Гликоген

Запасной углевод животных, человека и грибов. Откладывается в печени и мышцах.

Целлюлоза

Основной компонент клеточных стенок растений. Обладает высокой прочностью и не растворяется в воде.

Хитин

Входит в состав наружного скелета членистоногих и клеточных стенок грибов. По структуре похож на целлюлозу, но содержит азот, что делает его химически более сложным.

Функции углеводов

1. Энергетическая

Углеводы легко расщепляются и окисляются, выделяя энергию. При полном окислении 1 г углеводов выделяет 17,6 кДж.

2. Запасающая

Полисахариды служат резервными веществами:

• у растений — крахмал,

• у животных и грибов — гликоген.

3. Структурная

Углеводы входят в состав:

• клеточных стенок растений (целлюлоза),

• наружного скелета членистоногих (хитин),

• оболочек грибов.

Они обеспечивают прочность и защиту клеток.

4. Метаболическая

Моносахариды — исходный материал для синтеза:

• нуклеотидов,

• олиго- и полисахаридов,

• некоторых спиртов и других органических веществ.

5. Защитная

Производные углеводов — камеди и смолы, выделяемые повреждёнными деревьями (вишня, слива), препятствуют проникновению микроорганизмов в рану.