Класифікація вуглеводів

Вуглеводи (С, Н, О)

Моносахариди Cn(H2O)n n — від 3 до 9

Олігосахариди Cn(H2O)n

Полісахариди ооскЗ-оо

триози тетрози пентози гексози

Дисахариди:мальтоза лактоза сахароза

крохмаль целюлоза глікоген хітин

Моносахариди, або прості цукри, — сполуки з емпіричною формулою Cn(H2O)n, які не гідролізуються. Це тверді кристалічні речовини, розчинні у воді, мають солодкий смак. За кількістю атомів Карбону моносахариди поділяються:

на тріозиC3H6O3 — молочна та піровиноградні кислоти, проміжні продукти вуглеводного обміну;

тетрозиC4H8O4 — зустрічаються рідко, частіше в бактерій;

пентозиC5H10O5 — рибоза, входить до складу РНК;

C5H10O4 — дезоксирибоза, входить до складу ДНК;

гексозиC6H12O6 — глюкоза, фруктоза, галактоза.

  Глюкоза— первинне джерело енергії для клітин. Вона обов'язково міститься у складі майже всіх клітин, органів і тканин, регулює осмотичний тиск. Зниження рівня глюкози в крові спричинює порушення життєдіяльності нервових та м'язових клітин.

У розчинах глюкоза існує в циклічній та лінійній формах, між якими встановлюється хімічна рівновага.

Лінійна та циклічні форми глюкози

 

 

 

Олігосахариди— це вуглеводи,які мають від двох до десяти ланок моносахаридів. Зв'язок між двома моносахаридами здійснюється через атом Оксигену та називається глікозидним.

Олігосахариди, що складаються з двох моносахаридів, називаються дисахаридами. Вони широко поширені в тваринах і рослинних організмах і зустрічаються у вільному стані (як продукти біосинтезу або часткового гідролізу полісахаридів), а також як структурні компоненти глікозидів і ін. з'єднань.

 

До дисахаридів належать:

1) лактоза (молочний цукор), що міститься в молоці, утворена залишками глюкози та галактози;

2) сахароза (тростинний цукор C12H22O11), складається з глюкози та фруктози;

3) продукт часткового гідролізу крохмалю в рослинах — мальтоза, що утворена двома залишками глюкози

4) трегалоза – грибний цукор, що так як і мальтоза утворена двома глюкозними залишками.

 

 Полісахаридискладаються з великої кількості моносахаридів. Відрізняються між собою складом мономерів, довжиною та ступенем розгалуженості. Полісахариди майже не розчиняються у воді й не мають солодкого смаку.

Полісахариди (за складом)
Гомополісахариди (один вид моносахаридів)					Гетерополісахариди (різні види моносахаридів)

 

Крохмаль, полімер глюкози, має формулу (C6H10O5)n. Він є резервною поживною речовиною рослин і міститься в клітинах у вигляді різних за формою та розмірами крохмальних зерен. Крохмаль знаходить широке застосування в медицині та в багатьох галузях промисловості (харчовій, паперовій, фармацевтичній тощо). У промислових масштабах його отримують із бульб картоплі та зерен кукурудзи. Картопля містить 15—25 % крохмалю в перерахунку на сиру масу, насіння окремих зернових культур — 40-60 %.

Глікогенє полімером глюкози, але з більш розгалуженим, ніж у крохмалю, ланцюгом мономерів. Це головний енергетичний і вуглеводний резерв людини та тварин. Особливо великий вміст глікогену в печінці і м'язах Зустрічається він у грибів і мікроорганізмів.

Целюлоза— структурний полісахарид клітинної стінки рослин, полімер глюкози. На її частку припадає близько 50 % усього органічного вуглецю біосфери. Целюлоза має величезне значення для господарської діяльності людини, складаючи основну масу бавовняних тканин, паперу, штучного шовку, деяких пластмас і вибухових речовин.

 

ЛІПІДИ

Ліпіди — органічні сполуки, різні за структурою, хімічною будовою, функціями, але схожі за фізико-хімічними властивостями: нерозчинні у воді, добре розчинні в органічних розчинниках (ефірі, хлороформі, ацетоні).

Функції ліпідів

1. Енергетична. У разі повного окиснення 1 г тріацилгліцеролу виділяється 38,9 кДж енергії, що приблизно вдвічі більше, ніж під час окиснення 1 г білків або вуглеводів.

2. Структурна. Ліпіди є основними структурними компонентами біологічних мембран.

3. Регуляторна. Ліпіди регулюють текучість мембран, є важливими внутрішньоклітинними сигнальними молекулами, компонентами мієлінових оболонок нервових клітин, попередниками гормонів, вітамінами, беруть участь у регуляції генної активності.

4. Запасаюча. Завдяки високій енергетичній цінності жири є енергетичним депо й ендогенним джерелом води (у разі окиснення 100 г жиру виділяється 107 г води).

5. Захисна. Жири є основним компонентом підшкірної клітковини, вони запобігають тепловтратам і захищають від механічних впливів.

Ліпіди
Жири			Жироподібні речовини: фосфоліпіди, гліколіпіди, стероїди, ліпопротеїди, воски, жирні кислоти

 

Жири
Тверді Переважно тваринні жири. У складі молекул більше насичених жирних кислот.				Рідкі Переважно рослинні жири. У складі моле­кул багато ненасичених жирних кислот.

 

Будова та види жирів

Схема будови молекули жиру: R1, R2, R3 — залишки жирних кислот, за якими відрізняються різні жири

Найпоширенішими сполуками серед ліпідів єжири, до складу яких входять трьохатомний спирт гліцерол і залишки жирних кислот

 

 

Будова та функції жироподібних речовин

Фосфоліпіди — містять залишок ортофосфатної кислоти, входять до складу клітинних мембран

Гліколіпіди – сполуки ліпідів з вуглеводами. Є складовою частиною тканин мозку та нервових волокон

Ліпопротеїди – комплексні сполуки різноманітних білків із жирами

Стероїди – важливі компоненти статевих гормонів, вітаміну D

Воски – виконують захисну функцію: у ссавців змащують шкіру і волосся, у птахів надають пір'ю водовідштовхувальних властивостей, у рослин запобігають надмірному випаровуванню води

Фосфоліпіди можна розглядати як похідні тріацилгліцеролів, у яких один із залишків жирної кислоти замінений фосфатною кислотою. Жирні кислоти є неполярними гідрофобними сполуками, а фосфатна кислота — полярною гідрофільною. Молекули, у складі яких є полярна та неполярна групи, називають амфіфільними. Амфіфільність дозволяє фосфоліпідам формувати у водному середовищі двошарові мембрани, в яких гідрофільні частини (полярні головки) орієнтовані назовні й контактують із водою, а гідрофобні (неполярні хвости жирних кислот) спрямовані всередину. Така структура служить матриксом усіх відомих біологічних мембран.

https://www.youtube.com/watch?v=i4U8N1AdEBY

https://www.youtube.com/watch?v=FX_F-0iqdSc

https://www.youtube.com/watch?v=1jFIwPQ78O8

https://www.youtube.com/watch?v=dm_qf8tPqDo

https://www.youtube.com/watch?v=1lkix2yFbYc