Kio estas karbonhidratoj rolo de karbonhidratoj en la homa korpo

Kemiaj proprietoj de la ĉeloj farante supren la vivantaj organismoj dependas ĉefe de la nombro de atomoj de karbono konstituante ĝis 50% de seka pezo. Karbono atomoj estas la ĉefaj organikajn substancojn: proteinojn, acidaj nucleicos, lipidoj kaj karbonhidratoj. Tiu lasta grupo inkludas carbonilo komponaĵo kaj akvo responda al la formulo (CH ₂ Aŭ) _n, kie n estas egala al aŭ pli granda ol tri. Krom karbono, hidrogeno kaj oxigenación, en la molekulo povas inkluzivi fosforo, nitrogeno, sulfuro. En ĉi tiu artikolo, ni ekzamenas la rolon de la carbohidratos en la homa korpo, tiel kiel la karakterizaĵoj de lia strukturo, ecoj kaj funkcioj.

klasado

Ĉi tiu grupo de komponaĵoj en biokemio estas dividitaj en tri klasojn: simplaj sukeroj (monosakaridoj), polimeraj kunmetaĵoj kun glukozidajn ligo - oligosaccharides kaj biopolímeros de alta molekula pezo - polisakaridojn. La supre menciitaj klasoj de substanco trovita en diversaj ĉelaj tipoj. Ekzemple, estas glukozo kaj amelo en planto strukturoj, glucógeno - en la homa hepatocitos kaj ĉelaj muroj de fungoj, la quitina - en la eksteran skeleton artropodoj. Ĉiuj supre substancoj - estas karbonhidratoj. La rolo de la carbohidratos en la korpo estas universala. Ili - la ĉefa provizanto de energio por esencaj procezoj de planto ĉeloj, bakterioj, bestoj kaj homoj.

monosakaridoj

Ĉu la ĝenerala formulo C _n H _2n O _n kaj estas dividita en grupojn depende de la nombro de atomoj de karbono en la molekulo: triozaj, tetroses, pentozoj, kaj tiel plu. Kiel parto de la ĉelo orgánulos kaj citoplasmo de simplaj sukeroj havas du spaca agordoj: lineara kaj cirkla. En la unua kazo, la atomoj de karbono estas konektitaj al unu la alian per kovalentaj ligoj sigma kaj formo fermitaj cikloj, en la dua kazo la karbono skeleton ne estas fermita kaj eble branĉantaj. Determini kio estas la rolo de la carbohidratos en la korpo, konsideri la plej ofta el ili - la pentosa kaj heksozo.

Izomeroj: glukozo kaj fruktozo

Ili havas la saman molekula formulo C ₆ H ₁₂ O _6, sed diversaj specoj de strukturaj molekuloj. Ni antaŭe nomita la primara rolo de karbonhidratoj en vivantaj organismoj - la energio. La supre substancoj estas detruitaj fare de la ĉelo. La rezulto estas liberigo de energio (17,6 kJ de unu gramo de glukozo). Plue, 36 molekuloj de ATP estas sintezita. glukozo malkomponaĵo okazas sur la membranoj (cristae) mitocondrias kaj reprezentas ĉenon de reagoj enzimáticas - la Krebs ciklo. Ĝi estas grava parto de dissimilation fluas en ĉiuj ĉeloj de heterótrofos eŭkariotaj organismoj.

Glukozo estas ankaŭ formis myocytes en mamuloj pro forkiĝanta en muskolo glucógeno. En la estonteco, ĝi estas uzata kiel facile decomposable substanco kiel provizante ĉeloj kun energio - tio estas la ĉefa rolo de karbonhidratoj en la korpo. Plantoj estas phototrophs kaj sendepende formi glukozo dum fotosintezo. Ĉi tiuj reagoj estas nomataj Calvin ciklo. La komenca materialo estas karbona dioksido kaj akceptanto - ribolozodifosfat. Sintezo de glukozo okazas en la cloroplasto matrico. Fruktozo, havante la saman molekula formulo kiel glukozon, enhavas en la molekulo funkcia grupo de cetonas. Ŝi estas pli dolĉaj ol glukozo, kaj estas en la mielo kaj la suko de beroj kaj fruktoj. Tiel, la biologia rolo de karbonhidratoj en la korpo kuŝas ĉefe en lia uzo kiel rapida fonto de energio.

La rolo de heredaĵo en la pentosa

Ni konsideru alian grupon de monosakaridoj - ribosa kaj desoksiribozoj. Ilia unikecon kuŝas en tio, ke ili estas parto de la polimeroj - acidaj nucleicos. Por ĉiuj organismoj, inkluzive de ne-ĉelaj vivoformoj, DNA kaj RNA estas la ĉefaj portantoj de hereda informo. La ribozo do estas inkluzivita en RNA molekulo kaj desoksiribozoj nucleótidos enhavas DNA. Sekve, la biologia rolo de karbonhidratoj en la homa korpo estas ke ili estas implikitaj en la formado de unuoj de heredeco - la genoj kaj kromosomoj.

Ekzempla pentosa enhavantaj aldehído grupo kaj ĝeneraligita en la planto regno estas xilosa (enhavita en tigoj kaj semoj), alfa-Arabinozo (stokita en la gingivo de ŝtono fruktarboj). Tiel, la divido kaj la biologia rolo de karbonhidratoj en la korpo de pli altaj plantoj estas sufiĉe grandaj.

Kio estas oligosaccharides

Se restaĵoj de la molekuloj de la monosakaridoj, kiel ekzemple glukozo aŭ fruktozo, ligitaj per kovalentaj ligoj, la formis oligosaccharides - polimeraj karbonhidratoj. La rolo de la carbohidratos en la korpo de kaj plantoj kaj bestoj variis. Tio estas aparte vera de disakaridoj. La plej ofta inter ili estas: sakarozo, laktozo, maltozo kaj trehalose. Tiel, sakarozo, alie konata kiel kano aŭ beta sukero, enhavita en la plantoj kiel solvo kaj stokita en iliaj radikoj aŭ tigoj. Hidrolizo de la formis molekulo de glukozo kaj fruktozo. Lakto sukero, laktozo estas de origino besto. Por kelkaj homoj, ekzistas intolerancia al ĉi substanco asociita kun hyposecretion enzimo lactasa, kiu rompas malsupren la lakto sukero galaktozo kaj glukozo. La rolo de la vivo de la organismo diversaj karbonhidratoj. Ekzemple, la Disakarido trehalose, kunmetita de du glukozo restaĵoj, parto de la hemolymph de crustáceos, araneoj, insektoj. Ĝi ankaŭ okazas en la ĉeloj de fungoj kaj kelkaj algoj.

Alia Disakarido - maltozo, aŭ malto sukero, estas enhavita en caryopses hordea aŭ sekala en ilia germinación, estas molekulo konsistanta el du glukozo restaĵoj. Estas formita de la dekadenco de legomo aŭ besto amelo. En la maldika intesto de homoj kaj mamuloj maltozo fendis per la enzimo - maltase. En lia foresto en pankreata suko aperas patologio kaŭzita de intolerancia al manĝaĵo amelo glucógeno aŭ legomo produktoj. En ĉi tiu kazo, speciala dieto kaj estas aldonita al la dieto de la enzimo mem.

Kompleksa karbonhidratoj en la naturo

Ili estas tre disvastigita, precipe en la vegetala mondo, estas biopolímeros kaj havas altan molekula pezo. Ekzemple, la amelo estas 800 000, kaj en la pulpo - 1 600 000. La polisakaridojn malsamas en la komponado de la monómeros, polimerización grado, kaj ĉeno longoj. Kontraste al simplaj sukeroj kaj oligosaccharides kiuj estas facile solvebla en akvo kaj havas dolĉan guston, polisakaridojn hidrofoba kaj sengusta. Konsideru la rolo de karbonhidratoj en la homa korpo kiel ekzemplon de glucógeno - besto amelo. Ĝi estas sintezita de glukozo kaj rezervita en hepatocitos kaj skeleta muskolo ĉeloj, kie ĝia enhavo estas duoble pli alta ol en la hepato. Per la formado de glucógeno estas ankaŭ kapablaj subkutana graso, neurocytes kaj macrófagos. Alia polisacárido - legomo amelo estas produkto de la fotosintezo kaj estas produktitaj en plástidos de verda.

Ekde la komenco de la homa civilizacio, la ĉefaj provizantoj de amelo estis valoraj kultivaĵoj: rizo, terpomoj, maizo. Ili estas ankoraŭ la bazo de la dieto de la vasta plimulto de homoj sur la Tero. Tial ĝi estas tiel valoraj karbonhidratoj. La rolo de la carbohidratos en la korpo estas, kiel ni vidis, en lia apliko kiel potenco-malsata kaj rapide digestibles organika afero.

Ekzistas grupo de polisakaridojn kiuj estas monómeros hialurónico acido restaĵoj. Ili estas nomitaj pectins kaj estas la konstrumaterialoj de planto ĉeloj. Aparte riĉa en ili senŝeligas pomojn, beto pulpo. Ĉela substancoj pectins reguligi intracelular premo - turgor. En la kukejo industrio, ili estas uzataj kiel gelling kaj engrosamiento agentoj en la produktado de altkvalitaj varioj melcocha kaj ĵeleo. La dietoj uzata kiel biologie aktivaj substancoj bone dedukti toksinojn de la dupunkto.

Kio estas glycolipids

Estas interesa grupo de kompleksaj kombinaĵoj de karbonhidratoj kaj grasoj kiuj estas en la nerva histo. Ĝi konsistas el la cerbo kaj la medolo ŝnuron de mamuloj. Glycolipids ankaŭ estas trovitaj en la komponado de la ĉelaj membranoj. Ekzemple, bakterioj estas implikitaj en ĉelo-ĉelo kontaktoj. Iuj de ĉi tiuj komponaĵoj estas antígenos (substancoj kiuj detektas Landsteiner AB0 sangogrupo sistemo). En la ĉeloj de bestoj, plantoj kaj homoj, krom glycolipids, ĉeestas kaj klara graso molekuloj. Ili plenumas ĉefe energio funkcio. Sur fendiĝon de unu gramo de graso 38.9 kJ de energio estas liberigita. strukturo funkcio (parto de la ĉela membrano) por lipidoj ankaŭ karakterizas. Tiel, ĉi tiuj funkcioj estas faritaj fare de karbonhidratoj kaj grasoj. Ilia rolo en la korpo estas ekstreme altaj.

La rolo de la carbohidratos kaj la lipidoj en la korpo

En homaj kaj bestaj ĉeloj povas observi interconversions de polisakaridojn kaj grasoj okazantaj rezulte de metabolo. Sciencistoj kaj nutricionistas trovis ke troa konsumado de amelo nutraĵoj kondukas al amasiĝo de graso. Se persono havas malordojn de la pankreato laŭ izolado aŭ amilasa kondukas malnomada vivstilo, la pezo povas esti tre granda. Ĝi valoras memori ke la carbohidratos-riĉa nutraĵo estas detruita ĉefe en la duodeno en glukozo. Ŝi absorbis la capilares de la vellosidades de la maldika intesto kaj deponitaj en la hepato kaj muskoloj kiel glucógeno. Ju pli intensa interŝanĝo de substancoj en la korpo, des pli ĝi estas fendita en glukozo. ĝi tiam estas utiligita kiel la primara ĉeloj, la energia materialo. Tiu informo provizas respondon al la demando de la rolo de karbonhidratoj, la homa korpo.

Signifo de glicoproteínas

Komponaĵoj de ĉi tiu grupo de substancoj reprezentita de la kompleksa carbohidrato + proteino. Ili estas nomitaj glycoconjugates. Ĉi antikorpo, hormonojn, membranon strukturo. Lastatempaj biokemiaj studoj establis ke se glicoproteínas komencas ŝanĝi lian denaska (natura) strukturon, ĝi stiras al la disvolviĝo de ĉi tiuj kompleksaj malsanoj kiel ekzemple astmo, artrito artrito, kancero. La rolo de glycoconjugates en la metabolo de la ĉelo estas alta. Ekzemple, interferones detenas la multipliko de virusoj, immunoglobulins protekti la korpon kontraŭ patogenoj. sango proteinojn ankaŭ apartenas al ĉi tiu grupo de substancoj. Ili provizas protekton kaj buffering ecoj. Ĉiuj supraj funkcioj estas konfirmita de la fakto, ke la fiziologia rolo de karbonhidratoj en la korpo estas diversa kaj ekstreme grava.

Kie kaj kiel karbonhidratoj formiĝas

Grandaj provizantoj de simplaj kaj kompleksaj sukeroj - verda planto: algoj, pli alta sporoj, gimnospermoj kaj florado. Ili ĉiuj enhavas la pigmento klorofilo ĉeloj. Ĝi estas parto de la thylakoid - strukturoj de cloroplastos. Rusa sciencisto KA Timiryazev studis la procezo de fotosíntesis, rezultante en la formado karbonhidratoj. La rolo de la carbohidratos en la korpo de la planto estas la amasiĝo de amelo en la fruktoj, semoj kaj bulboj, tio estas, en la vegetativa organoj. fotosintezo mekanismo estas iom komplikaj kaj konsistas el serio de reagoj enzimáticas kiuj okazas ambaŭ en la lumo kaj en la mallumo. Glukozo estas sintezita de karbona dioksido sub la ago de enzimoj. Heterótrofos organismoj uzas verdaj plantoj kiel fonto de manĝaĵo kaj energio. Tiel, ĝi plantoj estas la unuaj ligilon en ĉiu manĝaĵo ĉenoj kaj estas nomitaj produktantoj.

La ĉeloj de heterótrofos organismoj karbonhidratoj sintezita en glataj kanaloj (agranular) retículo endoplásmico. Poste ili estas uzataj kiel energio kaj konstrumaterialo. En planto ĉeloj karbonhidratoj aldone formis en la Golgi, kaj tiam iru al formante cellulosic ĉela muro. En la procezo de digesto komponaĵo besto vertebruloj riĉa je karbonhidratoj, parte detruis en la buŝo kaj stomako. Ĉefa dissimilation samaj reagoj okazas en la duodeno. Kiel ĝi staras pankreata suko enhavas amilasa enzimo kiu aligxos amelo al glukozo. Kiel dirite pli frue, glukozo estas sorbitaj en la sangon en la maldika intesto kaj estas etendita super cxiuj ĉeloj. Jen ĝi estas uzata kiel fonto de energio kaj strukturan materialo. Tio klarigas la rolon ke karbonhidratoj ludas en la korpo.

Nadmembrannye kompleksaj heterótrofos ĉeloj

Estas karakterizaj de bestoj kaj fungoj. La kemia komponado kaj molekula organizo de ĉi tiuj strukturoj estas reprezentitaj de komponaĵoj kiel lipidoj, proteinoj kaj karbonhidratoj. La rolo de la carbohidratos en la korpo - ĝi estas implikita en energio metabolo kaj konstruaĵo membranoj. En homaj kaj bestaj ĉeloj havas apartan struktura ero nomita glycocalyx. Tiu maldika surfaca tavolo konsistas el glycolipids kaj glicoproteínas asociita kun la membrano citoplasmática. Ĝi provizas rektan ligon kun la ekstera de la ĉeloj. Jen venas la percepto de stimuloj kaj eksterĉela digesto. Pro ilia carbohidrato ŝelo ĉeloj algluita al la alia formante la ŝtofo. Tiu fenomeno nomiĝas adhesión. Ni ankaŭ aldoni ke la "vostoj" de carbohidratos molekuloj trovis en la ĉelo surfaco kaj estas direktitaj en fluida intersticial.

Alia grupo de heterótrofos organismoj - fungoj aparato ankaŭ havas surfaco, nomita la ĉela muro. Ĝi inkludas kompleksajn sukerojn - quitina, glucógeno. Iuj specoj de fungoj ankaŭ enhavas solveblaj karbonhidratoj kiel ekzemple trehalose, nomita fungo sukero.

En unicelulares bestoj kiel ciliates, surfaco tavolo - pellicle ankaŭ enhavas oligosacárido kompleksaj kun proteinoj kaj lipidoj. Kelkaj simplaj pellicle maldika sufiĉa kaj ne malhelpi ŝanĝon en korpa formo. Sed en aliaj densa kaj iĝas forta kiel kiraso, portanta protektan funkcion.

Planto ĉela muro

Ĝi ankaŭ enhavas grandajn kvantojn de karbonhidratoj, speciale celulozo kolektita kiel faskoj de fibroj. Ĉi tiuj strukturoj formas la kadron, inmerso en koloida matrico. Ĝi konsistas ĉefe el oligosaccharides kaj polisakaridojn. La ĉelaj muroj de legomo ĉeloj povas lignificated. En ĉi tiu kazo, la spacoj inter la traboj estas plenaj celulozo aliaj karbonhidratoj - lignina. Ĝi plibonigas la apoga funkcio de la ĉela membrano. Ofte, precipe en perenne plantoj leñosas, la ekstera tavolo konsistas el celulozo tegita grasaj kiel substanco - suberin. Ĝi malhelpas la eniron de akvo en la planto histo, do la fundamentaj ĉeloj rapide mortas for kaj kovrita de tavolo de korko.

En resumo, ni vidas ke en la planto ĉela muro estas proksime ligitaj karbonhidratoj kaj grasoj. Ilia rolo en la korpo phototrophs subtaksis ekde glycolipid kompleksoj provizas apoga kaj protekta funkcio. Ni studas diversajn karbonhidratoj, specifaj por la Monera regno de organismoj. Tio inkluzivas procariotas, kiel la bakterioj. Lia ĉela muro enhavas carbohidrato - murein. Depende de la surfaco strukturo de la aparato estas dividita en bakterioj Gram-pozitivaj kaj gram-negativaj.

La strukturo de la dua grupo estas pli kompleksa. Ĉi tiuj bakterioj havas du tavoloj: plasto kaj rigida. La unua enhavas mucopolysaccharides, ekz-e murein. Pli molekuloj havas la formon de granda reto strukturoj, formante kapsulo ĉirkaŭ la bakteria ĉelo. La dua tavolo konsistas peptidoglicano - komponaĵo polisakaridojn kaj proteinoj.

ĉela muro lipopolisacáridos permesas bakterioj aliĝas firme al diversaj substratoj, kiel dento emajlo aŭ eŭkariotaj ĉelo membranon. Krome, glycolipids promocii adhesión de bakteriaj ĉeloj al unu la alian. Tiel formita de, ekz-e, estreptococos ĉeno floraro staphylococci Plie, iuj specioj de procariotas havas aldonan mukozo - peplos. Ĝi enhavas en lia komponado la polisakaridojn kaj facile detruita de malfacila radiado aŭ per kontakto kun certaj kemiaĵoj kiel ekzemple antibiotikoj.