Строение углеводов

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 203.

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 203.

Углеводы или сахара – биологические полимеры, органические вещества, выполняющие энергетическую функцию во всех живых организмах. Физические, химические свойства, строение углеводов зависит от класса веществ.

Строение

В состав углеводов входят углерод, водород, кислород. Общая формула – C_n(H₂O)_m. Углерод образует с кислородом карбонильные (=С=O), а водород – гидроксильные (-ОН) группы. Соотношение водорода и кислорода в одной молекуле (структурной единице) такое же, как в воде – 2:1.

Виды

Все углеводы – твёрдые кристаллические вещества. Однако это обширный класс простых и сложных органических веществ, отличающихся строением и свойствами. Согласно общепринятой классификации углеводы включают три основных класса:

• моносахариды – состоят из одной структурной единицы;
• олигосахариды – включают 2-10 структурных единиц;
• полисахариды – состоят из множества повторяющихся структурных единиц.

Особенности строения углеводов разных классов определяют их физические свойства. Моносахариды и олигосахариды похожи. Большинство этих веществ сладкие на вкус, хорошо растворяются в воде, имеют небольшие температуры плавления и кипения.

Полисахариды имеют некоторые особенности. Они несладкие и плохо растворимые в воде. Полисахариды можно поджечь или размочить в воде (набухают). В отличие от моносахаридов и олигосахаридов это более жёсткие вещества, которые выполняют в первую очередь структурную функцию (поддерживают экзоскелет, форму клетки и т.д.).

Простые

Моносахариды с формулой C_n(Н₂О)_n различаются количеством атомов углерода. В связи с этим выделяют:

• триозы (три атома);
• тетрозы (четыре атома);

• пентозы (пять атомов);
• гексозы (шесть атомов);
• гептозы (семь атомов);
• октозы (восемь молекул);
• нонозы (девять молекул).

Пентозы и гексозы – наиболее важные моносахариды. Они входят в состав живых организмов. Пентозы составляют нуклеиновые кислоты. Главный источник энергии всех живых существ – глюкоза – относится к гексозам.

Примеры моносахаридов:

• глюкоза;
• фруктоза;
• галактоза;
• рибоза.

Сложные

Из моносахаридов синтезируются олигосахариды с формулой C_mH_2nO_n. Эти углеводы включают от двух до десяти моносахаридов.

При этом структурные единицы могут отличаться строением, поэтому выделяют:

• гомоолигосахариды – состоят из одинаковых моносахаридов;
• гетероолигосахариды – включают разные структурные единицы.

По количеству моносахаридов олигосахариды классифицируются на диозы (дисахариды), триозы (трисахариды), тетраозы (тетрасахариды) и т.д. Важными для организма являются дисахариды. К ним относятся:

• сахароза;
• мальтоза;
• лактоза.

Наиболее известные трисахариды:

• рафиноза;
• мелицитоза;
• мальтотриоза.

Полисахариды полимерные вещества, включающие сотни или даже тысячи структурных единиц (C_nH_2mO_m). Они также могут состоять из неоднородных моносахаридов и классифицироваться на две группы:

• гомополисахариды (целлюлоза, крахмал, хитин, гликоген);
• гетерополисахариды (гепарин).

Что мы узнали?

Кратко рассмотрели строение и классы углеводов. Все углеводы включают карбонильные и гидроксильные группы. Выделяют простые (моносахариды) и сложные (олигосахариды, полисахариды) углеводы. Простые сахара и олигосахариды отличаются сладким вкусом и хорошей растворимостью в воде. Полисахариды – сложные, многоструктурные вещества, нерастворимые в воде и не имеющие сладкого вкуса. Олигосахариды и полисахариды могут включать как однородные, так и неоднородные структурные единицы.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда - пройдите тест.