ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

Химический состав клетки. Углеводы.

Органические вещества — это сложные углеродсодержащие соединения, имеющие разнообразную структуру и свойства.

К органическим веществам относятся: белки, углеводы, жиры (липиды), нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), витамины, гормоны. Они могут быть низкомолекулярными и высокомолекулярными (состоят из громадного количества повторяющихся элементарных звеньев и характеризуются большой молекулярной массой), линейными или циклическими, гидрофильными или гидрофобными. К высокомолекулярным относятся биополимеры.

Полимеры — это молекулы, состоящие из большого количества повторяющихся единиц (мономеров), соединённых друг с другом ковалентными связями и образующих длинные неразветвлённые или разветвлённые цепи.

Углеводы

Углеводы – это органические вещества, в состав которых входят углерод, водород, кислород. Общая формула углеводов – Сn(Н2О)n.

Различают три группы углеводов, отличающихся между собой количеством составляющих звеньев – простых сахаров.

1. Моносахариды – простые сахара, могут содержать от 3 до 10 атомов углерода: триозы (С3), тетрозы (С4), пентозы (С5), гексозы (С6) и так далее до дексоз (С10). В природе наиболее распространены гексозы и пентозы. Примерами гексоз являются глюкоза, фруктоза.

Моносахариды – хорошо растворимы в воде, имеют сладкий вкус. Они являются основными источниками энергии в клетках.

Глюкоза – мономер крахмала и гликогена.
Фруктоза – обеспечивает энергией движение сперматозоидов.
Рибоза и дезоксирибоза – входят в состав РНК и ДНК.

2. Дисахариды – состоят из двух простых сахаров.

Растворимы в воде, имеют сладкий вкус. Растворимость углеводов в воде уменьшается с увеличением количества атомов углерода в молекуле.

Сахароза (состоит из молекулы глюкозы и фруктозы) - тростниковый сахар.
Лактоза (состоит из молекулы глюкозы и галактозы) - молочный сахар, содержится в молоке млекопитающих, источник энергии для детенышей.
Мальтоза (состоит из двух молекул глюкозы) - солодовый сахар, содержится в проросших семенах ячменя, ржи и других зерновых.

3. Олигосахариды – содержат от 2-х до 10 моносахаридов и входят в состав гликолипидов и гликопротеинов, участвующих, например, в формировании гликокаликса животных клеток.

4. Полисахариды – состоят из множества простых сахаров (моносахаридов).

Полисахариды - это биополимеры, состоящие из десятков или сотен моносахаридов, не растворимы в воде, не обладают сладким вкусом.

Крахмал - запасное питательное вещество в клетках растений.
Гликоген – запасной углевод в клетках животных и грибов. У животных откладывается в печени и мышцах; является основным источником глюкозы в крови;
Целлюлоза (клетчатка) - структурный углевод клеточной оболочки (растения); пища для многих животных.
Хитин - близкий по структуре и функциям к целлюлозе углевод встречается в клеточных стенках грибов, а также в наружном скелете членистоногих.

Функции углеводов:

Энергетическая - основной источник энергии для организма (глюкоза, фруктоза); основные источники энергии в клетке, расщепление 1 г глюкозы дает 17,6 кДж энергии.
Запасающая - служат резервом питательных веществ для организмов (крахмал для растений, гликоген для животных);
Защитная - препятствуют свёртыванию крови (гепарин) и удерживают воду (слизи);
Пластическая - входит в состав сложных молекул (ДНК, РНК, АТФ);
Рецепторная - определяют способность клеток «узнавать» друг друга и их антигенные свойства (гликопротеиды, гликолипиды клеточной мембраны);
Структурная - входят в состав клеточных оболочек и наружных покровов членистоногих (целлюлоза, хитин, гемицеллюлоза), олигосахариды в составе гликокаликса животной клетки.
Осмотическая - участвуют в регуляции осмотического давления в организме.