Углеводы

Углеводы представляют собой класс органических соединений, содержащих карбонильную группу и несколько гидроксильных групп.

Формула углеводов

Если рассматривать линейную формулу глюкозы, то крайняя группа элементов СОН в ней является карбонильной, а ОН – гидроксильные

Исходя из этой формулы видно, что формально углеводы являются соединениями углерода, водорода и воды. Этим сочетанием и обусловлено их название.

Формулы углеводов принято представлять линейными или в виде колец, так как в растворе они циклизуются.

Моносахариды

Глюкоза представляет собой моносахарид. Эти органические соединения растворимы в воде, обладают сладким вкусом. Из них при помощи ковалентных связей образуются дисахариды (если 2 моносахарида), олигосахариды (количество моносахаридов не превышает 10) и полисахариды.

Значимыми считаются следующие пентозы:

• рибоза – входит в состав РНК, АТФ и витаминной группы В;
• дезоксирибоза – присутствует в составе ДНК.

Отличаются данные углеводы тем, что в формуле дезоксирибозы отсутствует 1 атом кислорода.

Выделяют 3 основных гексозы, которые являются изомерами, имеют в своем составе одинаковое количество атомов, но отличаются по строению:

• глюкоза;
• фруктоза;
• галактоза.

У них одинаковая химическая формула С6Н12О6, а структурные – разные.

Дисахариды

По своим свойствам дисахариды близки к моносахаридам. Также хорошо растворимы в воде, имеют сладкий вкус. К важным дисахаридам относятся:

• сахароза;
• мальтоза;
• лактоза.

Сахароза или свекольный сахар – тот самый сахар, который многие используют при чаепитии. Она состоит из глюкозы и фруктозы, является основной транспортной формой углеводов у растений.

Мальтоза или солодовый сахар – промежуточный продукт расщепления крахмала, состоит из 2-х глюкоз.

Лактоза или молочный сахар – углевод, присутствующий в молоке, образуется из глюкозы и галактозы.

Лактаза расщепляет лактозу на ее части, которые уже всасываются в тонком кишечнике. Непереносимость лактозы с разной частотой встречается во многих регионах земного шара. В России и Европе такой диагноз ставят небольшому количеству людей, а в Китае, южной части Африки и Южной Америки практически никто из взрослых не может пить молоко.

Полисахариды

Полисахариды делятся на 2 большие группы:

• запасные;
• структурные.

К первым относят крахмал (у растений) и гликоген (у животных и грибов). Представляют собой полимеры глюкозы, характеризуются сложной разветвленной структуру.

Примером структурного полисахарида выступает неразветвленный полимер глюкозы – целлюлоза, содержащаяся в клеточных стенках растений.

Функции углеводов

Углеводы выполняют следующие функции:

1. Входят в состав более сложных органических соединений (АТФ, нуклеиновые кислоты).
2. Структурная функция характерна для целлюлозы, пектинов и хитина. Они образуют клеточные стенки растений и грибов, экзоскелет членистоногих.
3. Энергетическая. При расщеплении 1 грамма глюкозы выделяется 17,6 кДж энергии.
4. Резервная. Запасные полисахариды при необходимости могут быть использованы организмом (при длительном голодании, интенсивной мышечной работе или прорастании семян).
5. Защитная. Хитин у насекомых и камедь у растений.

Учитывая рассмотренную информацию, можно сказать, что углеводы являются важным классом органических соединений, выполняющих целый ряд жизненно важных функций.