Mik a szénhidrátok szerepe a szénhidrátok az emberi szervezetben

Kémiai tulajdonságok A sejtek alkotó élő szervezetek elsősorban attól függ, a szénatomok száma alkotó legfeljebb 50% legyen száraz tömegre. Szénatomokat a fő szerves anyagok: fehérjék, nukleinsavak, lipidek és szénhidrátok. Az utóbbi csoportba tartoznak karbonilvegyület és a víz általános képletnek megfelelő (CH ₂ O) _n, ahol n egyenlő vagy nagyobb, mint három. Emellett a szén, hidrogén és oxigén, a molekulában lehetnek foszfor-, nitrogén- és kénatom. Ebben a cikkben azt vizsgáljuk, a szerepe a szénhidrátok az emberi szervezetben, valamint a jellemzői a szerkezete, tulajdonságai és funkciói.

besorolás

Ez a csoport a vegyületek biokémiai vannak osztva három osztályba: egyszerű cukrok (monoszacharidok), polimer vegyületek egy glikozidos kötés - oligoszacharidok és biopolimerek nagy molekulatömegű - poliszacharidok. A fent említett osztályokba tartozó anyag található különböző típusú sejtek. Például, vannak a glükóz és a keményítő a növényi struktúrák, glikogén - a humán hepatociták, és a gombák sejtfalában, a kitin - a külső váz ízeltlábúak. Az összes fenti anyagokat - a szénhidrátok. A szerepe a szénhidrátok a szervezetben univerzális. Ők - a fő szállítója az energia életfolyamatok növényi sejtek, baktériumok, állatok és emberek.

monoszacharidok

Általános képletűek C _n H _{2 N} O _N és csoportokba osztottuk attól függően, hogy a szénatomok száma a molekulában: triózokat, zok, pentózok, és így tovább. Ennek egy része a sejt organellumok és a citoplazma egyszerű cukrok két térbeli konfiguráció: lineáris és cirkuláris. Az első esetben, a szénatomok vannak kötve egymással kovalens kötéssel szigma és a forma zárt hurkok, a második esetben a szénváz nincs lezárva, és lehet, hogy elágazó. Meghatározni, hogy mi a szerepe a szénhidrát a szervezetben, úgy a leggyakoribb közülük - a pentóz és hexóz.

Az izomerek: glükóz és fruktóz

Ők ugyanazt a molekuláris képlete C ₆ H ₁₂ O _6, de különféle szerkezeti molekulák. Korábban már az úgynevezett elsődleges szerepe a szénhidrátok az élő szervezetekben - az energia. A fenti anyagokat lebontva a sejtbe. Az eredmény energia felszabadulása (17,6 kJ egy gramm glükóz). Továbbá, 36 molekula ATP szintetizálódik. glükóz bomlás következik be a membránok (cristae) mitokondriumok és képviseli egy lánc enzimes reakciók - a Krebs-ciklus. Ő egy fontos része disszimilációs áramló összes sejt heterotróf eukarióta szervezetekben.

A glükóz is képződik szívizomsejten emlősökben miatt felosztása az izom glikogén. A jövőben is használják, mint egy könnyen bomló anyag, amely sejtek energia - ez a legfontosabb szerepe a szénhidrát a szervezetben. A növények phototrophs és egymástól függetlenül kezeljük glükóz a fotoszintézis során. Ezeket a reakciókat nevezzük Calvin-ciklus. A kiindulási anyag előnyösen szén-dioxid, és akceptor - ribolozodifosfat. Szintézise glükóz fordul elő a kloroplaszt mátrixban. Fruktóz, ugyanazon molekulatömegű képlet, mint a glükóz, tartalmaz a molekulában funkciós csoportot a ketonok. Ő édesebb, mint a glükóz, és a méz és a lé a bogyók és gyümölcsök. Tehát a biológiai szerepe a szénhidrátok a szervezetben elsősorban abban rejlik, hogy használható legyen mint gyors energiaforrás.

A szerepe az öröklődés a pentóz

Nézzük meg egy másik csoportja a monoszacharidok - ribóz és dezoxiribóz. Egyediségük abban a tényben rejlik, hogy ezek egy részét a polimerek - nukleinsavak. Minden élőlények, beleértve a nem-sejt életét formák, a DNS és RNS a fő hordozói örökletes információt. A ribóz szerepel egy RNS-molekula és a dezoxiribóz nukleotidból foglalt DNS-t. Következésképpen, a biológiai szerepe a szénhidrátok az emberi testben, hogy részt vesznek a kialakulását egységek, az öröklődés - gének és a kromoszómák.

Példaként pentóz tartalmazó aldehid-csoport és széles körben elterjedt a növényvilágban vannak xilóz (foglalt szárak és magvak), az alfa-arabinóz (tárolt íny csonthéjas gyümölcsfák). Így az elosztó és a biológiai szerepe a szénhidrátok a szervezetben magasabb rendű növények elég nagyok.

Mi oligoszacharidok

Amennyiben a csoportok a molekula monoszacharidok, mint a glükóz vagy fruktóz, kovalens kötéssel, a képződött oligoszacharidok - polimer szénhidrátok. A szerepe szénhidrátok a szervezetben a mind a növények és az állatok változtatható. Ez különösen igaz a diszacharidok. A leggyakoribb közülük a szacharóz, laktóz, maltóz és trehalóz. Így, szacharóz, más néven nád- vagy répacukor, foglalt a növények, mint a megoldást, és tároljuk be azok gyökereit vagy szárak. Hidrolízise a képződött molekula glükóz és fruktóz. Tejcukor, a laktóz állati eredetű. Egyes emberek, van intolerancia ezzel az anyaggal kapcsolatos hyposecretion laktáz enzim, amely lebontja a tejcukor galaktóz és glükóz. A szerepe az élet a szervezet különböző szénhidrátok. Például, a trehalóz diszacharidok, amelyek két glükóz maradék része vérnyirkát rákfélék, pókok, rovarok. Azt is játszódik le a sejtekben a gombák és bizonyos algák.

Egy másik diszacharid - maltóz, vagy a maláta cukrot, tartalmazza gabonaszemek árpa vagy rozs azok csírázási, ez egy molekula, amely a két glükóz maradékok. Ez alkotja a bomlási növényi vagy állati keményítő. A vékonybélben az emberek és emlősök maltóz hasítja az enzim - maltáz. Ennek hiányában a hasnyál tűnik patológia által okozott intolerancia az élelmiszer keményítő, glikogén vagy növényi termékek. Ebben az esetben egy speciális diéta és hozzáadjuk a diéta maga az enzim.

A komplex szénhidrátok a természetben

Ezek nagyon elterjedt, különösen a növényi világ, biopolimerek és egy nagy molekulatömegű. Például, a keményítő ez 800 000, és a cellulóz - 1 600 000. A poliszacharidok különbözhetnek az összetételben, a monomerek, polimerizációs fok, és a lánc hosszát. Ezzel szemben az egyszerű cukrok és oligoszacharidok, amelyek könnyen oldódnak vízben, és olyan édes íze, poliszacharidok hidrofób és íztelen. Tekintsük a szerepe a szénhidrátok az emberi szervezetben, mint például a glikogén - állati keményítő. Szintetizálják glükózból és fenntartott májsejtekben és a vázizmok sejtjeinek, annak tartalmát kétszer magasabb, mint a májban. A glikogén is képesek a bőr alatti zsír, idegsejt- és makrofágok. Egy másik poliszacharid - növényi keményítő termék a fotoszintézis, és termelődik plasztiszaiban zöld.

A kezdetektől fogva az emberi civilizáció, a fő szállítója a keményítőt értékes termények: rizs, burgonya, kukorica. Ők még mindig az alapja a diéta az emberek nagy többsége a Földön. Éppen ezért olyan értékes szénhidrátot. A szerepe a szénhidrátok a szervezetben, mint láttuk, az alkalmazásuk, mint a hataloméhes és gyorsan emészthető szerves anyag.

Van egy csoport poliszacharidok, amelyek monomerek hialuronsav maradékok. Ezek az úgynevezett pektinek és az építőanyag növényi sejtekben. Különösen gazdag őket héj alma, répa pép. Cellular anyagok pektinek szabályozza a sejten belüli nyomás - turgora. Az édességek, használják őket, mint zselésítő és sűrítő szerek a termelés magas minőségű fajták mályvacukor és kocsonya. A diéták használt biológiailag aktív anyagokhoz jól levezetni a mérgeket a vastagbélben.

Mi glikolipidek

Ez egy érdekes csoportja komplex vegyületek a szénhidrátok és zsírok, amelyek a idegszövet. Ez áll az agy és a gerincvelő emlősök. Glikolipideket is megtalálható a készítményben a sejtmembrán. Például, a baktériumok részt vesznek a sejt-sejt kapcsolatokat. Ezen vegyületek közül néhány az, hogy antigéneket (anyagok kimutatására Landsteiner AB0 vércsoport-rendszer). A sejteket az állatok, növények és emberek, kivéve a glikolipidek, vannak jelen, és megkülönböztethető a zsír molekulák. Látnak elsősorban az energia függvényében. Való hasítás után egy gramm zsír 38,9 kJ energia szabadul fel. szerkezete funkció (része a sejtmembrán) a lipidek is jellemzi. Így, ezek a funkciók végzik szénhidrátok és zsírok. Szerepük a szervezet rendkívül magas.

A szerepe a szénhidrátok és lipidek a szervezetben

A humán és állati sejtek is megfigyelhető egymásba poliszacharidok és zsírok eredményeként fellépő anyagcsere. A tudósok és a táplálkozási megállapította, hogy a túlzott bevitel keményítőtartalmú élelmiszerek felhalmozódásához vezet a zsír. Ha egy személy rendellenességek a hasnyálmirigy szempontjából önállóan vagy amiláz vezeti a mozgásszegény életmód, a tömeg nagyon nagy lehet. Érdemes megjegyezni, hogy a szénhidrátokban gazdag ételek lebontani elsősorban a nyombélben glükózzá. Azt felszívódik a hajszálerek a bélbolyhok, a vékonybél és lerakódik a májban és az izmokban glikogén formájában. Minél intenzívebb cseréjét anyagok a szervezetben, annál inkább oszlik glükóz. Ezután használjuk a primer sejtek, az energetikai anyag. Ez az információ választ ad arra a kérdésre, hogy milyen szerepet játszik a szénhidrátok, az emberi szervezetben.

Jelentés a glikoproteinek

Vegyületek az anyagok ezen csoportja által képviselt komplex szénhidrát + fehérje. Ezek az úgynevezett glükokonjugátumok. Ez az antitest, hormonok, membrán szerkezetét. Legújabb biokémiai vizsgálatok megállapították, hogy ha a glikoproteinek elkezdi változtatni a natív (természetes) szerkezete, ez vezet a fejlődés ezen komplex betegségek, például asztma, reumás ízületi gyulladás, a rák. A szerepe glükokonjugátumok az anyagcsere, a sejt magas. Például az interferonok gátolják a vírusok szaporodását, immunglobulinok védik a szervezetet a kórokozók. vérproteineket is ebbe a csoportba tartoznak az anyagok. Ők biztosítják a védelmet és pufferelőtulajdonságaival. Az összes fenti funkciókat alátámasztja az a tény, hogy a fiziológiai szerepe a szénhidrátok a szervezetben változatos és rendkívül fontos.

Hol és hogyan alakulnak a szénhidrátok

Major szállítói egyszerű és összetett cukrok - a zöld növény: algák, magasabb spóra, nyitvatermők és a virágzás. Ezek mindegyike a pigment a klorofill sejteket. Ő is része a tilakoid - struktúrák kloroplasztisz. Orosz tudós KA Timiryazev tanulmányozta a folyamat a fotoszintézis, így a formáció szénhidrátok. A szerepe a szénhidrátok a szervezetben a növény a felhalmozódása a keményítő a gyümölcs, magvak és hagymák, vagyis a vegetatív szervekben. fotoszintézis mechanizmusa meglehetősen bonyolult, és egy sor olyan enzimatikus reakciók zajlanak mind a fény és a sötét. Glükóz szintetizálódik széndioxid hatására enzimek. Heterotróf szervezetek használni a zöld növények, mint a forrás, az élelmiszerek és az energia. Így a növények az első link minden élelmiszerláncok és hívják a termelők.

A sejteket heterotróf szervezetek szénhidrátok szintetizált sima csatornák (agranularis) endoplazmatikus retikulum. Akkor használják őket, mint az energia és építőanyag. A növényi sejtek szénhidrát járulékosan kialakítva a Golgi, majd megy egy olyan cellulóz sejtfal. A folyamat az emésztés vegyület állati gerincesek szénhidrátokban gazdag, részben lebontott a szájban és a gyomorban. Fő disszimilációs azonos reakció zajlik le a nyombélben. Amint készen hasnyál tartalmazó amiláz enzim, amely hasítja a keményítő a glükóz. Ahogy már korábban is mondtam, a glükóz szívódik fel a vérbe a vékonybélben, és elosztva az összes sejt. Itt azt használják energiaforrásként és szerkezeti anyag. Ez magyarázza, hogy milyen szerepet játszik a szénhidrátok a szervezetben.

Nadmembrannye komplexek heterotróf sejtek

Ezek jellemző állatok és gombák. A kémiai összetétele és molekuláris szervezet ezen szerkezetek képviselik vegyületek, mint például a lipidek, fehérjék és szénhidrátok. A szerepe a szénhidrátok a szervezetben - ez is részt vesz az energia-anyagcsere és az építési membránok. A humán és állati sejtek egy adott építőelem nevezett glikokalix. Ez a vékony felületi réteg glikolipidekből és glikoproteinek társított a citoplazma membránon. Ez biztosítja a közvetlen kapcsolatot a sejteken kívül. Itt jön a felfogás az ingerek és a sejten kívüli emésztés. Lévén, hogy a szénhidrát shell sejtek tapadnak egymáshoz szövetét alkotó. Ezt a jelenséget nevezzük tapadást. Azt is hozzá, hogy a „farok” szénhidrát molekulák található meg a sejt felszínén, és arra irányul az intersticiális folyadékban.

Egy másik csoport a heterotróf szervezetek - gombák berendezés is van egy felülete, az úgynevezett sejtfal. Ez magában foglalja a komplex cukrok - kitin, glikogén. Bizonyos típusú gomba tartalmaz oldható szénhidrátok, mint például a trehalóz, a nevezett gomba cukor.

Az egysejtű állatok, mint a csillósok, felületi réteg - lepedék is tartalmaz oligoszacharid fehérjékkel komplexet képez és a lipidek. Néhány egyszerű lepedék elég vékony, és nem akadályozza a változást test alakját. De mások megvastagszik, és képes lesz erős, mint páncél, kezében egy védelmi funkció.

Plant sejtfal

Azt is tartalmaz nagy mennyiségű szénhidrátot, különösen cellulóz összegyűjtött szálkötegek. Ezek a szerkezetek képezik a keret, merített kolloid mátrixban. Elsősorban oligoszacharidok és poliszacharidok. A sejtfalak a növényi sejtek lignificated. Ebben az esetben, a terek között, a gerendák vannak töltve cellulóz más szénhidrátokat - lignin. Ez növeli a támogató funkciót a sejtmembrán. Gyakran, különösen évelő fás növények, a külső réteg a cellulóz bevonatú zsír-szerű anyag - suberin. Ez megakadályozza, hogy a víz bejutását a növényi szövetbe, így a mögöttes sejtek gyorsan elpusztulnak, és amelyet egy réteg parafa.

Összefoglalva, azt látjuk, hogy a növényi sejtfal szorosan kapcsolódnak szénhidrátok és zsírok. Szerepük a szervezetben phototrophs alulbecsülik, mivel glikolipid komplexek adják egy támogató és védő funkció. Megvizsgáljuk a különböző szénhidrátok, kifejezetten a MONERA királyság szervezetekre. Ez magában foglalja a prokarióták, mint a baktériumok. Az sejtfal tartalmaz szénhidrátot - murein. Attól függően, hogy a felületi struktúrája a berendezés van osztva baktériumok Gram-pozitív és Gram-negatív.

A szerkezet a második csoport bonyolultabb. Ezek a baktériumok két rétegből áll: a műanyag és merev. Az első tartalmaz mukopoliszacharidok, például murein. Molekuláinak formájában nagy hálózati struktúrák kialakítására kapszula körül bakteriális sejt. A második réteg a peptidoglikán - vegyület poliszacharidok és proteinek.

sejtfal lipopoliszacharidok teszi a baktériumok erősen tapadnak különböző szubsztrátok, mint például a fogzománc vagy eukarióta sejtmembránon. Ezen túlmenően, glikolipidek adhézió elősegítésére bakteriális sejtek egymással. Által így kialakított, például streptococcusok lánc klaszter staphylococcusok, sőt, egyes fajok a prokarióták további nyálkahártya - peplos. Ez tartalmazza az összetételében a poliszacharidok és könnyen tönkremehetnek kemény sugárzással, vagy érintkezés bizonyos vegyi anyagok, mint például az antibiotikumok.