Liema huma karboidrati rwol ta 'karboidrati fil-ġisem uman

Karatteristiċi kimiċi taċ-ċelloli li jiffurmaw l-organiżmi ħajjin jiddependu primarjament fuq in-numru ta 'atomi tal-karbonju li jikkostitwixxi sa 50% bil-piż xott. atomi tal-karbonju huma s-sustanzi organiċi ewlenin: proteini, aċidi nukleiċi, lipidi u karboidrati. Il-grupp aħħar jinkludi kompost karbonil u l-ilma li tikkorrispondi għall-formula (CH ₂ O) _n, fejn n huwa ugwali għal jew akbar minn tlieta. Minbarra karbonju, idroġenu u ossiġinazzjoni, fil-molekula jistgħu jinkludu fosfru, nitroġenu, kubrit. F'dan l-artikolu, aħna teżamina l-irwol ta 'karboidrati fil-ġisem tal-bniedem, kif ukoll il-karatteristiċi tal-istruttura tagħhom, proprjetajiet u l-funzjonijiet.

klassifikazzjoni

Dan il-grupp ta 'komposti fil-bijokimika huma maqsuma fi tliet klassijiet: Zokkor sempliċi (monosaccharides), komposti polimeriċi bi rabta glycosidic - oligosaccharides u Bijopolimeri ta' piż molekulari għoli - polisakkaridi. Il-klassijiet msemmija hawn fuq tas-sustanza misjuba fl tipi ta 'ċelluli differenti. Per eżempju, hemm glukosju u lamtu fl-istrutturi tal-pjanti, glycogen - f'epatoċiti tal-bniedem, u l-ħitan taċ-ċelluli ta 'fungi, l-chitin - fil-artropodi iskeletru ta' barra. Kollha tas-sustanzi msemmija hawn fuq - huma karboidrati. Ir-rwol ta 'karboidrati fil-ġisem huwa universali. Huma - il-fornitur prinċipali ta 'enerġija għall-proċessi vitali tal ċelluli tal-pjanti, batterji, annimali u bnedmin.

monosaccharides

Ittieħdu l-ġenerali formola Ċ _n H _{2 n} O _nu huma maqsuma fi gruppi skond in-numru ta 'atomi tal-karbonju fil-molekula: trioses, tetroses, pentoses, u l-bqija. Bħala parti mill-organelli taċ-ċelluli u ċitoplasma ta 'zokkor sempliċi żewġ konfigurazzjonijiet spazjali: lineari u ċirkolari. Fl-ewwel każ, l-atomi tal-karbonju huma konnessi ma 'xulxin permezz rabtiet kovalenti sigma u l-forma magħluqa linji, fit-tieni każ l-iskeletru karbonju mhux magħluqa u jista' jkollhom fergħat. Li jiddeterminaw liema huwa l-irwol ta 'karboidrati fil-ġisem, jikkunsidraw l-aktar komuni minnhom - l-pentose u hexose.

Iżomeri: glukows u fruktows

Huma għandhom l-istess formula molekulari C ₆ H ₁₂ O _6, iżda diversi tipi ta 'molekuli strutturali. Aħna konna diġà sejjaħ l-irwol primarju tal-karboidrati f'organiżmi ħajjin - l-enerġija. Is-sustanzi msemmija hawn fuq huma mqassma mill-ċellula. Ir-riżultat huwa rilaxx ta 'enerġija (17.6 kJ ta gramma waħda ta' glukosju). Barra minn hekk, 36 molekuli ta ATP huwa sintetizzati. dekompożizzjoni glukosju iseħħ fuq il-membrani (cristae) mitokondrija u jirrappreżenta katina ta 'reazzjonijiet enzimatiċi --ċiklu Krebs. Huwa parti importanti ta 'dissimilation jiċċirkola fiċ-ċelloli kollha ta' organiżmi ewkarjotiċi heterotrophic.

Glukosju huwa ffurmat ukoll myocytes fil-mammiferi minħabba qsim fil glycogen fil-muskoli. Fil-futur, huwa użat bħala sustanza faċilment jiddekomponu tipprovdi ċelluli enerġija - dan huwa r-rwol ewlieni ta 'karboidrati fil-ġisem. Pjanti huma phototrophs u indipendentement jiffurmaw glukosju waqt fotosintesi. Dawn ir-reazzjonijiet huma msejħa ċiklu Calvin. Il-materjal tal-bidu hija dijossidu tal-karbonju u aċċettatur - ribolozodifosfat. Sinteżi ta 'glukosju iseħħ fil-matriċi chloroplast. Fructose, wara l-istess formula molekulari bħala glukosju, fih fil-molekula grupp funzjonali ta 'ketoni. Hi ħelwa minn glukosju, u huwa fil-għasel u l-meraq tal-berries u frott. Għalhekk, ir-rwol bijoloġiku ta 'karboidrati fil-ġisem jinsab primarjament fl-użu tagħha bħala sors rapidu tal-enerġija.

Ir-rwol tal eredità fil-pentose

Ejja nieħdu grupp ieħor ta 'monosaccharides - ribose u deoxyribose. uniċità tagħhom tinsab fil-fatt li huma parti mill-polimeri - Aċidi nukleiċi. Għall-organiżmi kollha, inklużi forom ta 'ħajja mhux ċellulari, DNA u RNA huma l-trasportaturi ewlenin ta' informazzjoni ereditarji. Ribose hija inkluża fi molekula RNA u nukleotidi deoxyribose jinsabu fid-DNA. Konsegwentement, ir-rwol bijoloġiku ta 'karboidrati fil-ġisem uman hija li huma involuti fil-formazzjoni ta' unitajiet ta 'eredità --ġeni u kromożomi.

pentose eżemplari jkun fih grupp aldeide u mifruxa fil-renju tal-pjanti huma xylose (li jinsabu fil zkuk u ż-żerriegħa), alpha-arabinożju (maħżuna fil-ħanek ta 'siġar tal-frott ġebel). Għalhekk, id-distribuzzjoni u r-rwol bijoloġiku ta 'karboidrati fil-ġisem tal-pjanti ogħla huma kbar biżżejjed.

X'inhu oligosakkaridi

Jekk residwi tas-molekuli ta 'monosakkaridi, bħal glukosju jew fruttożju, marbuta mill rabtiet kovalenti, il oligosaccharides iffurmati - karboidrati polimeriċi. Ir-rwol ta 'karboidrati fil-ġisem taż-żewġ pjanti u annimali varjata. Dan hu veru speċjalment ta 'disakkaridi. L-aktar komuni fosthom huma sucrose, lattosju, maltosju u trehalose. Għalhekk, sukrożju, inkella magħruf bħala kannamieli jew tal-pitravi taz-zokkor, li jinsab fl-impjanti bħala soluzzjoni u maħżuna fil-għeruq tagħhom jew zkuk. Idroliżi tal-molekula ffurmata glukożju u fruttożju. zokkor tal-ħalib, lattosju huwa ta 'oriġini mill-annimali. Għal xi nies, hemm intolleranza għal din is-sustanza assoċjata ma hyposecretion enzima Lapp, li jkisser l-galattożju zokkor tal-ħalib u glukożju. Ir-rwol tal-ħajja tal-organiżmu karboidrati differenti. Per eżempju, il-trehalose disaccharide, magħmul minn żewġ residwi tal-glukożju, parti mill-hemolymph ta 'krustaċji, brimb, insetti. Dan iseħħ ukoll fiċ-ċelloli ta 'fungi u xi alka.

disaccharide ieħor - maltosju, jew zokkor xgħir, tinsab fil caryopses ta 'xgħir jew segala fil ġerminazzjoni tagħhom, huwa molekula li jikkonsisti f'żewġ residwi tal-glukożju. Huwa ffurmat mill-tħassir ta 'lamtu veġetali jew annimali. Fil-musrana ż-żgħira tal-bnedmin u għal mammiferi maltożju mifruq mill-enżima - maltase. Fin-nuqqas tagħha fil-meraq tal-frixa jidher patoloġija kkawżati minn intolleranza għal glycogen jew veġetali lamtu ikel. F'dan il-każ, dieta speċjali u huwa miżjud ma 'l-dieta tal-enzima innifsu.

karboidrati kumplessi fin-natura

Dawn huma mifruxa ħafna, speċjalment fid-dinja tal-ħaxix, huma bijopolimeri u jkollha piż molekulari għoli. Per eżempju, il-lamtu huwa 800 000, u fil-polpa - 1 600 000. Il-polisakkaridi differenti fil-kompożizzjoni tal-monomeri, grad ta 'polimerizzazzjoni, u tulijiet katina. B'kuntrast ma 'zokkor sempliċi u oligosakkaridi li jinħallu faċilment fl-ilma u jkollhom togħma ħelwa, polisakkaridi idrofobiċi u togħma. Tikkunsidra l-irwol ta 'karboidrati fil-ġisem uman bħala eżempju ta' glycogen - lamtu annimali. Huwa sintetizzati mill-glukosju u riżervati f'epatoċiti u ċelluli tal-muskoli skeletriċi, fejn il-kontenut tagħha huwa darbtejn ogħla milli fil-fwied. Permezz tal-formazzjoni ta 'glycogen huma wkoll kapaċi xaħam taħt il-ġilda, neurocytes u makrofaġi. polysaccharide ieħor - lamtu ħaxix huwa prodott ta 'fotosintesi u huwa prodott fil plastids ta' aħdar.

Mill-bidu nett tal-ċiviltà umana, il-fornituri prinċipali ta 'lamtu kienu uċuħ siewja: ross, patata, qamħ. Huma għadhom il-bażi tad-dieta tal-maġġoranza kbira tan-nies fid-dinja. Dan hu għaliex huwa karboidrati hekk siewja. Ir-rwol ta 'karboidrati fil-ġisem huwa, kif rajna, fl-applikazzjoni tagħhom bħala materja organika-enerġija bil-ġuħ u malajr diġestibbli.

Hemm grupp ta 'polisakkaridi li huma monomeri residwi aċidu hyaluronic. Huma msejħa pektini u huma l-materjali tal-bini ta 'ċelloli ta' pjanti. Partikolarment sinjuri fihom tuffieħ qoxra, polpa tal-pitravi. Sustanzi ċellulari Pektini tirregola pressjoni intraċellulari - turgor. Fl-industrija tal-ħelu, huma użati bħala tagħqid u tħaxxin aġenti fil-produzzjoni ta 'varjetajiet ta' kwalità għolja marshmallow u l-ġelatina. -Dieti użati bħala sustanzi bijoloġikament attivi huwa tajjeb li tiġi dedotta tossini mill-kolon.

X'inhu glycolipids

Huwa ta 'grupp interessanti ta' komposti kumplessi ta 'karboidrati u x-xaħmijiet li huma fil-tessut nervuż. Din tikkonsisti l-moħħ u l-korda spinali ta 'mammiferi. Glycolipids jinstabu wkoll fil-kompożizzjoni ta 'membrani taċ-ċelloli. Per eżempju, batterji huma involuti fil-kuntatti-ċelluli taċ-ċelluli. Xi wħud minn dawn il-komposti huwa li antiġeni (sustanzi li jiskopru Landsteiner AB0 sistema grupp tad-demm). Fiċ-ċelloli ta 'annimali, pjanti u l-bnedmin, ħlief glycolipids, huma preżenti u distinti molekoli ta' xaħam. Huma jwettqu primarjament funzjoni enerġija. Fuq qsim ta 'gramma waħda ta' xaħam 38.9 kJ ta 'enerġija hija meħlusa. funzjoni istruttura (parti mill-membrana taċ-ċellula) li lipidi huma karatterizzati wkoll. Għalhekk, dawn il-funzjonijiet jitwettqu minn karboidrati u x-xaħmijiet. Ir-rwol tagħhom fil-ġisem hu estremament għoli.

Ir-rwol ta 'karboidrati u lipidi fil-ġisem

Fil ċelluli umani u annimali jistgħu jiġu osservati interconversions ta 'polysaccharides u xaħmijiet li jseħħu bħala riżultat tal-metaboliżmu. Xjentisti u nutrizzjonisti sabet li konsum eċċessiv ta 'ikel lamtu twassal għal akkumulazzjoni ta' xaħam. Jekk persuna jkollha disturbi tas-frixa f'termini ta 'iżolament jew amylase twassal stil ta' ħajja sedentarja, il-piż jista 'jkun kbir ħafna. Huwa xieraq li jiġi mfakkar li l-ikel b'ħafna karboidrati huwa mqassam prinċipalment fil-duwodenu fi glukożju. Hija assorbit-kapillari tal-villi tal-musrana ż-żgħira u depożitat fil-fwied u l-muskoli bħala glycogen. L-iskambju aktar intensiv ta 'sustanzi fil-ġisem, l-aktar huwa maqsum fi glukożju. huwa mbagħad użata bħala l-ċelluli primarji, l-materjal enerġetiku. Din l-informazzjoni tipprovdi risposta għad-domanda dwar ir-rwol tal karboidrati,-ġisem uman.

Tifsira ta 'glikoproteini

Komposti ta 'dan il-grupp ta' sustanzi rappreżentati mill-karboidrati kumplessi + proteini. Huma msejħa glycoconjugates. Dan antikorp, ormoni, l-istruttura tal-membrana. Aħħar studji bijokimiċi stabbilixxew li jekk glikoproteini jibdew għall-bidla nattiva tagħha istruttura (naturali), din twassal għall-iżvilupp ta 'dan il-mard kumplessi bħal ażżma, artrite rewmatika, kanċer. Ir-rwol tal glycoconjugates fil-metaboliżmu taċ-ċellula huwa għoli. Per eżempju, interferoni jinibixxu l-multiplikazzjoni ta 'viruses, immunoglobulini jipproteġi l-ġisem kontra patoġeni. proteini tad-demm ukoll jappartjenu għal dan il-grupp ta 'sustanzi. Huma jipprovdu protezzjoni u lqugħ proprjetajiet. Il-funzjonijiet kollha ta 'hawn fuq huwa kkonfermat mill-fatt li r-rwol fiżjoloġika ta' karboidrati fil-ġisem hija diversa u estremament importanti.

Fejn u kif karboidrati huma ffurmati

fornituri prinċipali ta 'zokkor sempliċi u kumplessi - l-impjant aħdar: alka, ispora ogħla, gymnosperms u fjuri. Huma kollha fihom l-ċelluli klorofilla pigment. Huwa parti mill-thylakoid - istrutturi ta 'chloroplasts. Russu xjentist KA Timiryazev studjat l-proċess ta 'fotosintesi, li jirriżulta fil-karboidrati formazzjoni. Ir-rwol ta 'karboidrati fil-ġisem tal-impjant hija l-akkumulazzjoni ta' lamtu fil-frott, żrieragħ u basal, jiġifieri, fl-organi veġetattiva. mekkaniżmu fotosintesi hija pjuttost ikkumplikata u jikkonsisti minn serje ta 'reazzjonijiet enzimatiċi li jseħħu kemm fid-dawl u fid-dlam. Glukożju huwa sintetizzati minn karbonju dijossidu taħt l-azzjoni ta 'enżimi. organiżmi heterotrophic użu pjanti ħodor bħala sors ta 'ikel u l-enerġija. Għalhekk, it pjanti huma l-ewwel ħolqa fil kollha katini alimentari u huma msejħa produtturi.

Iċ-ċelloli ta 'karboidrati organiżmi heterotrophic sintetizzati fil-kanali bla xkiel (agranular) retikulu endoplasmic. Allura dawn huma użati bħala materjal ta 'enerġija u l-bini. Fil ċelloli ta 'pjanti karboidrati addizzjonalment iffurmata fis-Golgi, u mbagħad mur jiffurmaw ħajt taċ-ċellula ċellulożiku. Fil-proċess ta 'vertebrati annimali kompost diġestjoni rikk fil-karboidrati, parzjalment maqsuma fil-ħalq u fl-istonku. istess reazzjonijiet prinċipali dissimilation jseħħu fil-duwodenu. Kif inhi meraq tal-frixa fihom enzima amilażi li cleaves lamtu li glukosju. Kif intqal qabel, glukosju huwa assorbita ġol-demm fil-musrana ż-żgħira u hija mifruxa fuq ċelluli kollha. Hawnhekk huwa użat bħala sors ta 'enerġija u materjal strutturali. Dan jispjega r-rwol li l-karboidrati jilagħbu fil-ġisem.

Nadmembrannye kumplessi ċelluli heterotrophic

Jekk huwa karatteristiku tal-annimali u fungi. Il-kompożizzjoni kimika u l-organizzazzjoni molekulari ta 'dawn l-istrutturi huma rrappreżentati minn komposti bħal lipidi, proteini u karboidrati. Ir-rwol ta 'karboidrati fil-ġisem - huwa involut fil- metaboliżmu enerġija u l-bini membrani. Fil ċelluli umani u annimali għandhom komponent strutturali partikolari imsejħa glycocalyx. Dan is-saff tal-wiċċ irqiq magħmul minn glycolipids u glikoproteini assoċjati mal-cytoplasmic membrane. Hija tipprovdi rabta diretta ma 'barra ta' ċelluli. Hawnhekk tidħol il-perċezzjoni ta 'stimoli u diġestjoni ekstraċellulari. Minħabba ċelloli tagħhom qoxra karboidrati jeħel ma 'xulxin jiffurmaw l-drapp. Dan il-fenomenu jissejjaħ adeżjoni. Aħna wkoll żżid li l- "dnub" ta 'molekuli karboidrati jinstab fuq il-wiċċ taċ-ċellula u huma diretti fil-fluwidu interstizjali.

Grupp ieħor ta 'organiżmi heterotrophic - apparat fungi wkoll għandu wiċċ, imsejjaħ il-ħajt taċ-ċellula. Dan jinkludi zokkor kumplessi - chitin, glycogen. Xi tipi ta 'fungi fihom ukoll karboidrati li jinħallu bħal trehalose, imsejħa zokkor faqqiegħ.

Fl-annimali uniċllulari bħal ciliates, saff tal-wiċċ - pellicle fih ukoll kumplessi oligosaccharide bi proteini u lipidi. Xi pellicle sempliċi rqiqa biżżejjed u ma jwaqqafx bidla fil-forma tal-ġisem. Iżda f'oħrajn thickens u ssir b'saħħithom daqs Armor, li jġorru funzjoni protettiva.

ħajt taċ-ċellula tal-Pjanti

Fiha wkoll ammonti kbar ta 'karboidrati, speċjalment ċelluloża miġbura bħala qatet ta' fibri. Dawn l-istrutturi jiffurmaw il-qafas, mgħaddsa f'matriċi kollojdali. Din tikkonsisti primarjament minn oligosaccharides u polisakkaridi. Il-ħitan taċ-ċelluli ta 'ċelluli veġetali jista lignificated. F'dan il-każ, l-ispazji bejn il-travi huma mimlija bil-karboidrati oħrajn ċelluloża - lignin. Hija ttejjeb il-funzjoni ta 'appoġġ tal-membrana taċ-ċellula. Spiss, speċjalment fl-impjanti linjużi perenni, il-saff ta 'barra li jikkonsistu minn ċelluloża miksija sustanza xaħam simili - suberin. Dan jevita l-ilma jidħol fil-tessut tal-pjanti, sabiex iċ-ċelloli sottostanti malajr jmutu u koperti minn saff ta 'sufra.

Fil-qosor, naraw li fil-ħajt taċ-ċelluli tal-pjanti huma karboidrati u x-xaħmijiet marbuta mill-qrib. Ir-rwol tagħhom fil-phototrophs ġisem sottovalutat peress kumplessi glycolipid jipprovdu funzjoni ta sostenn u protettiv. Aħna se tistudja varjetà ta 'karboidrati, speċifiċi għar-renju Monera ta' organiżmi. Dan jinkludi prokarjoti, bħal batterji. ħajt ċellulari tagħhom fih karboidrati - murein. Skont l-istruttura wiċċ tal-apparat huwa maqsum batterji Gram-pożittivi u negattivi gram.

L-istruttura tat-tieni grupp huwa aktar kumpless. Dawn il-batterji għandhom żewġ saffi: plastik u riġidi. L-ewwel fih mucopolysaccharides, eż murein. molekuli tagħha jkollhom l-forma ta 'strutturi ta' netwerks kbar, li tifforma kapsula madwar il-ċelluli ta 'batterji. It-tieni saff jikkonsisti peptidoglycan - polysaccharides kompost u proteini.

lipopolysaccharides ħajt taċ-ċelluli jippermettu batterji li jaderixxu sew mal sottostrati varji, bħall-enamel snien jew membrana taċ-ċellula ewkarjotiċi. Barra minn hekk, glycolipids jippromwovu adeżjoni ta 'ċelluli batteriċi lil xulxin. Hekk iffurmata minn, eż, stafilokokki streptokokki katina cluster, barra minn hekk, xi speċi ta 'prokarjoti jkollhom mukuża addizzjonali - peplos. Fiha fil-kompożizzjoni tiegħu l polisakkaridi u faċilment meqruda minn radjazzjoni iebes jew permezz ta 'kuntatt ma' ċerti kimiċi bħal antibijotiċi.