БІЛОРУСЬКИЙДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІНФОРМАТИКИ І РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
КафедраЕТТ
РЕФЕРАТ
Натему:
В« Біохімія вуглеводів в організмі людиниВ»
МІНСЬК,2008
Найважливішимихімічними сполуками живих організмів є вуглеводи. Вони широкопоширені в природі, в рослинному світі вони складають 70-80% з розрахункуна суху речовину, у тварин вміст значно менше - 2% маси тіла.Роль їх надзвичайно важлива, що і підтверджується різноманітними функціями,виконуваними вуглеводами:
Енергетична - головний вид клітинного палива, основнийджерело енергії для організму. Вуглеводи служать основним джерелом енергії дляорганізму, забезпечуючи його на 60%. Для діяльності мозку - єдинимпостачальником енергії є глюкоза. При повному розпаді 1 г вуглеводів виділяється 4,1 ккал.
Пластична - входять до складу оболонок клітин і субклітиннихутворень, містяться у всіх органах і тканинах.
Функція запаснихпоживних речовин. Вуглеводимають здатність накопичуватися в організмі у вигляді крохмалю у рослин іглікогену (печінка, м'язи) у тварин.
Захисна функція - в'язкі секрети, що виділяютьсярізними залозами оберігають стінки порожнистих органів від механічнихпошкоджень і проникнення патогенних бактерій.
Регуляторнафункція - такий вуглевод як клітковинабере участь у перистальтиці кишечника.
Специфічнафункція - проведення нервовихімпульсів, утворення антитіл.
За хімічноюприроді вуглеводи це органічніречовини складаються з вуглецю, кисню і водню в співвідношенні 1:2:1. Їхподіляють на:
Моносахариди - прості цукри, що складаються з однієї молекули.Серед них розрізняють тріози, тетрози, пентози, гексози.
Олігосахариди - молекули яких містять від 2 до 10 залишківмоносахаридів, з'єднаних глікозидними зв'язками (сахароза).
Полісахариди - високомолекулярні вуглеводи, що складаються звеликої кількості моносахаридів (крохмаль, глікоген).
Полісахаридирозділяються на гомо-і гетеро-полісахариди.
- Гомо полісахаридимають у своєму складі моносахариди тільки одного виду.
- Гетеро полісахариди- Це комплекси різних видів моносахаридів та їх похідних (наприклад,мукополісахариди).
З точки зоруфункціонального призначення полісахариди також можуть бути розділені наструктурні (целюлоза) і резервні (крохмаль, глікоген).
Розглянемо більшдетально ці групи :
До найпростішихвуглеводам, що має біологічне значення, відносяться прості цукри абомоносахариди, мають формулу С 6 Н 12 Про 6 ,наприклад, глюкоза і фруктоза. Ці два простих цукру злегка розрізняються міжсобою по розташуванню складових їх молекули атомів, і це розходженняобумовлює деяку різницю в їх хімічних властивостях. Сполуки зоднаковою молекулярною формулою, але різним розташуванням атомів називаютьізомерами. Це внутрішня будова молекули відбивається за допомогоюструктурних формул, в яких атоми представлені своїми символами (С, Н, О іт.д.), а хімічні зв'язки, або сили, що утримують атоми разом - лініямиз'єднуючими символи.
Властивості з'єднаннязалежать від його конформації, тобто його просторової структури (молекули маютьтривимірну структуру).
У розчині молекулиглюкози та інших простих цукрів не витягнуті у вигляді прямих ланцюгів, а згорнуті вплоскі кільця, утворені в результаті з'єднання двох несуміжних вуглецевихатомів через атом кисню.
Глюкоза -єдиний моносахарид, що міститься в нашому організмі в скільки-значній кількості. Всі інші, споживані нами вуглеводи перетворюються напечінці у глюкозу.
НН
ВЅ ВЅ
С = О Н-С-ОН
ВЅ ВЅ
Н-С-ОНС = О
ВЅ ВЅ
ОН-С-Н ОН-С-Н
ВЅ ВЅ
Н-С-ОНН-С-ОН
ВЅ ВЅ
Н-С-ОН Н-С-ОН
ВЅ ВЅ
Н-С-ОН Н-С-ОН
ВЅ ВЅ
НН
глюкозафруктоза
Глюкоза - абсолютнонеобхідна складова частина крові. У нормі її вміст у крові і тканинахссавців становить близько 0,1% за масою. Деяке збільшення змістуглюкози в організмі не заподіює особливої вЂ‹вЂ‹шкоди, зменшення ж його підвищуєзбудливість деяких клітин головного мозку, так що вони починають реагуватина дуже слабкі стимули. Імпульси, одержувані від цих клітин м'язами можутьвикликати судоми, призвести до втрати свідомості і навіть до смерті. Глюкозанеобхідна для метаболізму клітин головного мозку і для цього необхіднийпевний рівень вмісту її в крові. Належна концентрація глюкози вкрові підтримується за допомогою надзвичайно складного механізму, в якомуберуть участь нервова система, печінка, підшлункова залоза, гіпофіз інаднирники.
Олігосахариди - містять від 2 до 10 залишків моносахаридів,з'єднаних глікозидними зв'язками.
Молекулидисахаридів мають загальну формулу С 12 Н 22 Про 11 , вонияк би складені з двох молекул моносахаридів, які об'єдналися в результатівідщеплення однієї молекули води. Тростинний і буряковий цукру представляютьсобою сахарозу - з'єднання однієї молекули глюкози з однією молекулою фруктози.Відомі й інші дисахариди, всі вони мають одну формулу, але розрізняютьсярозташуванням атомів в молекулі і в зв'язку з цим і деякими хімічними тафізичними властивостями. Мальтоза, або солодовий цукор, складається з двох молекулглюкози; лактоза (молочний цукор), що міститься в молоці усіх ссавців,утворена однією молекулою глюкози і однією молекулою галактози. Ці цукрупомітно різняться між собою за ступенем солодощі. Самий солодкий із звичайнихцукрів - фруктоза. Вона більш ніж в 10 разів солодше найменш солодкого цукру -лактози. Сахароза займає проміжне положення. Сахарин - синтетичнеречовина, яка значно солодше будь-якого з цукрів, ним користуються, якщо требанадати їжі солодкий смак без вживання цукру, а також хворі на цукровийдіабетом.
Полісахариди.
Вуглеводи, що маютьнайбільші молекули, - це полісахариди, в тому числі крохмаль і целюлоза,молекули яких складаються з великого числа моносахаридних угруповань, абоз'єднаних в одну пряму довгий ланцюг (амілаза), або утворюють розгалуженуструктуру (амілопектин). Число молекул цукру, з'єднаних в одній молекулікрохмалю, точно не відомо, воно неоднаково в різних молекулах, томуформулу крохмалю можна написати так:
(С 6 Н 10 Про 5 )х - де х - невідоме велике число моносахаридних груп, об'єднаних вмолекулу крохмалю. Особливі ферменти - амілази - гідролізують крохмаль таполісахариди, розщеплюючи їх спочатку на більш короткі ланцюжки з простихцукрів, а потім на вільні моносахариди. Ці ферменти каталізують реакції,в яких молекули води як би вклинюються між моносахаридних залишками,розриваючи ангідридні зв'язку.
Крохмалірозрізняються між собою за кількістю і типом моносахаридних груп і єзвичайними компонентами як рослинних, так і тваринних клітин. Тваринний крохмаль- Глікоген, відрізняється від рослинного надзвичайно сильною розгалуженістюмолекули і великий розчинністю у воді. Рослини накопичують вуглеводи у формікрохмалів, тварини у формі глікогену; накопичити глюкозу як таку неможливо,бо її невеликі молекули дифундувати б з клітин. Більш великі і меншрозчинні молекули крохмалю і глікогену не проходять через плазматичну мембрану.У людини та інших вищих тварин глікоген накопичується головним чином упечінці і м'язах. Чотири ферменту, діючи в певній послідовності,легко перетворюють глікоген печінки в глюкозу, яка потім доставляється кров'ю доіншим частинам тіла.
Клітки більшостірослин володіють міцними зовнішніми стінками з целюлози - нерозчинногополісахариду, молекула якого, як і молекула крохмалю, складена збезлічі молекул глюкози. Однак у молекулі крохмалю послідовні молекулиглюкози з'єднані a-глікозидними зв'язками, а в молекулі целюлози вониз'єднані b-глікозидними зв'яз...
