Функции углеводов и их обмен
(Самостоятельная работа студентов).
Как мы убедились, углеводы характеризуются большим разнообразием химического строения. Среди них встречаются вещества низко- и высокомолекулярные, кристаллические и аморфные, растворимые в воде и образующие с ней студни, способные легко окисляться и устойчивые к действию окислителей и т. д. Структурному разнообразию углеводов соответствуют и весьма многообразные функции этих биоорганических соединений.
Энергетическаяфункция углеводов заключается в том, что во всех без исключения организмах эти соединения служат тем материалом, при окислении которого выделяется энергия.
Исключительное значение в этом отношении выполняет глюкоза, основной продукт гидролиза углеводов, используемых в пищу. Глюкоза - содержится в растительных соках, плодах, фруктах и особенно в винограде. Она является обязательным компонентом крови и тканей животных и человека. Уровень содержания глюкозы в крови человека постоянен и находится в пределах 3,3-5,5 ммоль/л. Во всем объеме крови взрослого человека содержится 5 - 6 г глюкозы. Такого количества достаточно для покрытия энергетических затрат организма в течение 15 минут его жизнедеятельности. Пополнение содержания глюкозы в крови происходит за счет резервных углеводов (гликогена), запасаемых в печени и тканях. При некоторых патологических состояниях, например при заболевании сахарным диабетом, содержание глюкозы в крови повышается, и избыток ее выводится с мочой.
Структурнаяфункция углеводов, как мы отмечали, свойственна в первую очередь высокомолекулярным полисахаридам (целлюлозе, пектиновым веществам, хитину, гиалуроновой кислоте). Важная роль в построении мембран, клеточных стенок бактерий и других структур принадлежит сложным соединениям углеводов с белками и липидами – гликопротеинам и гликолипидам.
Метаболическуюфункцию, то есть участие в создании других органических веществ, выполняют разнообразные промежуточные продукты превращения углеводов.
Защитнуюфункцию выполняют в первую очередь углеводы, входящие в состав камедии слизей,выделяемых растениями, животными и микроорганизмами. Слизистые выделения многих животных защищают их организм от обезвоживания, нападения хищников и паразитов. Аналогичную роль играют эти вещества у грибов и бактерий. Растение "залечивает" свои раны камедью (или гумми), которая представляет собой клеточный сок, застывающий на воздухе в виде густого сиропа или смолистого вещества.
Рецепторнуюфункцию, а также функцию избирательного взаимодействиявыполняют углеводные фрагменты сложных биоорганических соединений, в первую очередь гликопротеинов и гликолипидов, входящих в состав оболочек клеток, а также олигосахаридные фрагменты белков-иммуноглобулинов. Последние осуществляют распознавание и связывание антигенов бактерий, вирусов и др. В настоящее время известно более 250 ферментов, молекулы которых несут углеводные фрагменты, избирательно взаимодействующие с другими органическими соединениями.
Таким образом, углеводы, наряду с белками и нуклеиновыми кислотами, являются информационными молекулами, ответственными за взаимодействие на уровне субклеточных структур, клеток и организмов.
Превращенияуглеводов в организме идут по двум основным направлениям: 1) синтез, или ассимиляция и 2)распад, или диссимиляция. В свою очередь синтез углеводов может быть первичным и вторичным.
Первичный синтез заключается в синтезе углеводов из неорганических соединений. Он протекает в клетках автотрофных организмов – растений и некоторых бактерий. В зависимости от энергетического ресурса первичного синтеза углеводов различают фотосинтез и хемосинтез, а среди автотрофных организмов выделяют соответственно фотосинтетиков и хемосинтетиков.
Вторичный синтез заключается в синтезе углеводов из продуктов первичного синтеза или распада органических соединений. Он протекает как у автотрофных, так и у гетеротрофных организмов.
Дата добавления: 2019-09-30; просмотров: 582;