Классификация углеводов

Биологическая роль углеводов

Углеводы составляют 80 % сухой растительной массы и 2-3 % – животной.

Эти соединения образуются растениями в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды и при участии хлорофилла.

Фотосинтез можно рассматривать как процесс восстановления СО₂ с использованием солнечной энергии:

Животные организмы не способны синтезировать углеводы и получают их с растительной пищей. Углеводы составляют значительную долю пищи млекопитающих, входят в состав АТФ – универсального источника энергии. В процессе дыхания происходит окисление углеводов, в результате чего выделяется энергия (энергетическая ценность 1 г углеводов- 4 ккал или 17 кДж), необходимая для функционирования живых организмов:

Углеводы служат источником запасной энергии (в растениях – крахмал, в животных организмах – гликоген). В растительных организмах углеводы являются основой клеточных мембран. В качестве одного из структурных компонентов остатки углеводов входят в состав нуклеиновых кислот, АТФ.

Классификация углеводов

Углеводы – многочисленная группа органических веществ.

По количеству структурных единиц, углеводы можно разделить на:

Моносахариды-простые углеводы, состоящие из одной молекулы или структурной единицы (моносахарида). Гидролизу не подвергаются.

Олигосахариды-сложные углеводы, включающие от 2 (дисахариды) до10 остатков моносахаридов. Подвергаются гидролизу.

Полисахариды- сложные углеводы, состоящие из нескольких десятков и тысяч остатков моносахаридов. Подвергаются гидролизу.

В рамках этой лекции более подробно познакомимся с представителями моносахаридов.

МОНОСАХАРИДЫ

Моносахариды– соединения со смешанными функциями. В состав их молекул входит одна карбонильная группа (альдегидная или кетонная) и несколько гидроксильных групп.

Т.е. моносахариды являются альдегидоспиртами или кетоспиртами.

По характеру функциональных групп моносахариды делят на альдозы (содержат альдегидную группу) и кетозы (содержат кетонную группу).

Альдозы и кетозы с одинаковым числом атомов углерода являются изомерами друг для друга.

В зависимости от количества атомов углерода в молекуле, моносахариды делятся на:

· Триозы (содержат в составе три атома углерода: С₃Н₆О₃)

· Тетрозы (содержат в составе четыре атома углерода: С₄Н₈О₄)

· Пентозы (содержат в составе тять атомов углерода: С₅Н₁₀О₅)

· Гексозы (содержат в составе шесть атомов углерода: С₆Н₁₆О₆)

· И т. д. молекула может включать до девяти атомов углерода.

Наиболее значимыми среди пентоз являются рибоза и дезоксирибоза- компоненты нуклеиновых кислот (РНК и ДНК).