Menerangkan dan mengelaskan karbohidrat. Fungsi karbohidrat dalam badan

Banyak karbohidrat adalah pepejal putih yang rasa manis. Karbohidrat yang berbeza mempunyai tahap kemanisan yang berbeza. Jadi, fruktosa adalah tiga kali lebih manis daripada glukosa. Madu adalah separuh fruktosa, itulah sebabnya ia sangat manis. Karbohidrat lain mempunyai rasa manis yang kurang lemah.

Karbohidrat yang paling terkenal, glukosa, adalah salah satu karbohidrat yang paling penting, yang terdapat dalam bentuk bebas dalam getah tumbuhan, terutamanya dalam buah-buahan dan nektar bunga. Karbohidrat terdapat dalam darah, hati, otak dan organ lain haiwan dan manusia. Oleh itu, glikogen, karbohidrat simpanan asal haiwan, terkumpul di dalam hati manusia.

Karbohidrat berfungsi sebagai sumber tenaga utama untuk badan. Apabila glukosa dipecahkan, sejumlah besar tenaga dibebaskan, yang dibelanjakan oleh badan untuk proses penting. Karbohidrat membentuk bahagian utama diet manusia.

Glukosa adalah bahan di mana tenaga Matahari terkumpul. Ia boleh dipanggil penghubung antara hidupan liar dan Matahari. Glukosa disintesis dalam daun hijau tumbuhan daripada karbon dioksida dan air. Ini adalah proses unik di Bumi yang memastikan kewujudan tumbuhan, haiwan dan manusia.

Formula C6H12O6 sepadan dengan banyak struktur. Di antara mereka, kami memilih dua - glukosa dan fruktosa. Struktur mereka mengandungi lima hidroksil dan satu kumpulan karbonil. Ini berlaku apabila bahan mempunyai kumpulan fungsi yang berbeza. Sifat kimia karbohidrat bergantung kepada kumpulan berfungsi. Glukosa ialah alkohol aldehid dan fruktosa ialah alkohol keto. Oleh itu, glukosa mempunyai sifat polihidrik alkohol dan aldehid, dan fruktosa mempunyai sifat polihidrik alkohol dan keton.

Molekul glukosa dan fruktosa dapat bergabung antara satu sama lain dengan penyingkiran molekul air. Dua molekul disambungkan melalui atom oksigen. Dengan gabungan ini, mereka membentuk disakarida yang dipanggil sukrosa, dan dalam kehidupan seharian gula.

Serat dan kanji

Apabila banyak molekul glukosa bergabung, serat (selulosa) dan kanji terbentuk, serta glikogen. Semua orang sudah biasa dengan bahan-bahan ini. Gentian kapas dan flaks terdiri daripada molekul gentian panjang. Serat adalah sebahagian daripada kayu.

Molekul gentian disusun selari antara satu sama lain dan disambung dengan kuat oleh ikatan hidrogen. Ia timbul di antara atom oksigen beberapa molekul dan atom hidrogen yang merupakan sebahagian daripada kumpulan hidroksil yang lain. Terdapat banyak ikatan sedemikian di sepanjang keseluruhan gentian. Oleh itu, "pakej" molekul mempunyai kekuatan yang tinggi.

Apabila kanji terbentuk, molekul glukosa bergabung untuk menghasilkan rantai linear dan bercabang. Pati adalah serbuk putih yang hancur. Ia terdapat dalam kentang, bijirin pelbagai bijirin, sayur-sayuran. Ia adalah komponen penting dalam makanan kita.

Dalam organisma haiwan dan manusia, molekul glukosa bergabung untuk membentuk kanji haiwan - glikogen. Molekul glikogen lebih bercabang daripada molekul kanji. Glikogen ialah simpanan glukosa: ia membekalkan badan dengan glukosa semasa peningkatan aktiviti fizikal.

Glukosa, kanji, serat sangat penting bukan sahaja dalam alam semula jadi, tetapi juga dalam industri. Glukosa digunakan dalam industri makanan, dalam perubatan. Pati digunakan dalam pembuatan kuih-muih. Selulosa digunakan sebagai bahan gentian dan untuk penghasilan fabrik, varnis, dan bahan letupan.

Perlukan bantuan dengan pelajaran anda?

Topik sebelumnya: Ester: Lemak
Topik seterusnya: Protein: molekul protein dan sifatnya

PENCERNAAN DAN PENYERAPAN.

SINTESIS DAN REPUTAN GLIKOGEN.

Tugas individu

pelajar fakulti biologi

kumpulan 4120-2(b)

Menadiyev Ramadan Ismetovich

Zaporozhye 2012

Maklumat ringkas tentang karbohidrat
2. Klasifikasi karbohidrat
3. Ciri-ciri struktur dan fungsi organisasi mono- dan disakarida: struktur; berada dalam alam semula jadi; resit; ciri-ciri wakil individu
4.

7. Sintesis dan pemecahan glikogen
8. Kesimpulan

9. Senarai rujukan.

PENGENALAN

Sebatian organik membentuk purata 20-30% daripada jisim sel organisma hidup.

Ini termasuk polimer biologi: protein, asid nukleik, karbohidrat, serta lemak dan sejumlah molekul hormon kecil, pigmen, ATP, dll. Jenis sel yang berbeza termasuk jumlah sebatian organik yang tidak sama rata.

RINGKASAN PANTAS MENGENAI KARBOHIDRAT

Karbohidrat ialah sebatian organik yang terdiri daripada satu atau lebih molekul gula ringkas. Jisim molar karbohidrat berkisar antara 100 hingga 1,000,000 Da (jisim Dalton, lebih kurang sama dengan jisim satu atom hidrogen).

Formula amnya biasanya ditulis sebagai Cn (H2O) n (di mana n ialah sekurang-kurangnya tiga). Buat pertama kalinya pada tahun 1844, istilah ini diperkenalkan oleh saintis domestik K.

Schmid (1822-1894). Nama "karbohidrat" timbul berdasarkan analisis wakil pertama yang diketahui kumpulan sebatian ini. Ternyata bahan-bahan ini terdiri daripada karbon, hidrogen dan oksigen, dan nisbah bilangan atom hidrogen dan oksigen di dalamnya adalah sama seperti dalam air: dua atom hidrogen - satu atom oksigen. Oleh itu, mereka dianggap sebagai gabungan karbon dan air. Pada masa akan datang, banyak karbohidrat yang tidak memenuhi syarat ini diketahui, tetapi nama "karbohidrat" masih diterima umum.

Dalam sel haiwan, karbohidrat didapati dalam jumlah tidak melebihi 2-5%. Sel tumbuhan adalah yang paling kaya dengan karbohidrat, di mana kandungannya dalam beberapa kes mencapai 90% daripada jisim kering (contohnya, dalam ubi kentang, biji).

KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

Monosakarida ialah derivatif keton atau aldehid daripada alkohol polihidrik. Atom karbon, hidrogen dan oksigen yang membentuk komposisinya adalah dalam nisbah 1:2:1.

Formula am untuk gula ringkas ialah (CH2O) n. Bergantung pada panjang rangka karbon (bilangan atom karbon), ia dibahagikan kepada: triosa-C3, tetrosa-C4, pentosa-C5, heksosa-C6, dll. Selain itu, gula dibahagikan kepada: - aldosa yang mengandungi kumpulan aldehid, - C=O. Ini termasuk | | H glukosa:

H H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
OH OH OH OH OH

Dalam larutan, semua gula, bermula dengan pentosa, mempunyai bentuk kitaran; dalam bentuk linear, hanya triosa dan tetrosa yang hadir. Apabila bentuk kitaran terbentuk, atom oksigen kumpulan aldehid terikat secara kovalen kepada atom karbon kedua dari rantai, mengakibatkan pembentukan hemiasetal (dalam kes aldosa) dan hemiketal (dalam kes ketos).

Gula ini adalah salah satu produk perantaraan fotosintesis. Pentosa ditemui dalam keadaan semula jadi terutamanya sebagai juzuk molekul bahan yang lebih kompleks, seperti polisakarida kompleks yang dipanggil pentosan, serta gusi sayuran. Pentosa dalam jumlah yang besar (10-15%) terdapat dalam kayu dan jerami. Secara semula jadi, arabinosa kebanyakannya ditemui.

Ia ditemui dalam gam ceri, bit dan gam arab, dari mana ia diperolehi. Ribosa dan deoksiribosa diwakili secara meluas dalam dunia haiwan dan tumbuhan; ini adalah gula yang membentuk monomer asid nukleik RNA dan DNA. Ribosa diperoleh dengan epimerisasi arabinose.

Xylose dibentuk oleh hidrolisis polisakarida xylosan yang terkandung dalam jerami, dedak, kayu, dan sekam bunga matahari. Produk pelbagai jenis penapaian xilosa ialah asid laktik, asetik, sitrik, suksinik dan lain-lain.

Xylose kurang diserap oleh tubuh manusia. Hidrolisat yang mengandungi xilosa digunakan untuk menumbuhkan beberapa jenis yis, ia digunakan sebagai sumber protein untuk memberi makan haiwan ternakan. Apabila xylose dikurangkan, xylitol alkohol diperolehi, ia digunakan sebagai pengganti gula untuk pesakit kencing manis.

Xylitol digunakan secara meluas sebagai penstabil kelembapan dan plasticizer (dalam industri kertas, minyak wangi, pengeluaran selofan).

Ia adalah salah satu komponen utama dalam pengeluaran beberapa surfaktan, varnis, pelekat. Daripada heksosa, glukosa, fruktosa, dan galaktosa adalah yang paling banyak diedarkan; formula amnya ialah C6H12O6. Glukosa (gula anggur, dextrose) ditemui dalam jus anggur dan buah-buahan manis lain, dan dalam kuantiti yang kecil dalam haiwan dan manusia. Glukosa adalah sebahagian daripada disakarida yang paling penting - gula tebu dan anggur.

Polisakarida berat molekul tinggi, iaitu kanji, glikogen (kanji haiwan) dan selulosa, dibina sepenuhnya daripada sisa molekul glukosa yang disambungkan antara satu sama lain dalam pelbagai cara. Glukosa adalah sumber tenaga utama untuk sel. Darah manusia mengandungi 0.1-0.12% glukosa, penurunan dalam penunjuk menyebabkan pelanggaran aktiviti penting sel saraf dan otot, kadang-kadang disertai dengan sawan atau pengsan. Tahap glukosa dalam darah dikawal oleh mekanisme kompleks sistem saraf dan kelenjar endokrin.

Glukosa digunakan dalam pengeluaran tekstil dan dalam beberapa industri lain sebagai agen pengurangan. Dalam perubatan, glukosa tulen digunakan dalam bentuk penyelesaian untuk suntikan ke dalam darah untuk beberapa penyakit dan dalam bentuk tablet. Vitamin C diperoleh daripadanya.

Galaktosa, bersama-sama dengan glukosa, adalah sebahagian daripada beberapa glikosida dan polisakarida. Sisa molekul galaktosa adalah sebahagian daripada biopolimer yang paling kompleks - gangliosida, atau glikosfingolipid. Ia ditemui dalam nodus saraf (ganglia) manusia dan haiwan dan juga terdapat dalam tisu otak, dalam limpa dalam eritrosit. Galaktosa diperoleh terutamanya melalui hidrolisis gula susu. Fruktosa (gula buah) dalam keadaan bebas terdapat dalam buah-buahan, madu.

Termasuk dalam banyak gula kompleks, seperti gula tebu, yang mana ia boleh diperoleh melalui hidrolisis. Membentuk inulin polisakarida bermolekul tinggi berstruktur kompleks, yang terkandung dalam sesetengah tumbuhan. Fruktosa juga diperoleh daripada inulin. Fruktosa ialah gula makanan yang berharga; ia adalah 1.5 kali lebih manis daripada sukrosa dan 3 kali lebih manis daripada glukosa. Ia diserap dengan baik oleh badan. Apabila fruktosa dikurangkan, sorbitol dan manitol terbentuk. Sorbitol digunakan sebagai pengganti gula dalam diet pesakit kencing manis; di samping itu, ia digunakan untuk pengeluaran asid askorbik (vitamin C).

Disakarida adalah polisakarida seperti gula biasa. Ini adalah pepejal, atau sirap tidak mengkristal, sangat larut dalam air.

Kedua-dua disakarida amorfus dan kristal biasanya cair pada julat suhu dan biasanya terurai. Disakarida terbentuk melalui tindak balas pemeluwapan antara dua monosakarida, biasanya heksosa. Ikatan antara dua monosakarida dipanggil ikatan glikosidik. Ia biasanya terbentuk antara atom karbon pertama dan keempat unit monosakarida jiran (ikatan 1,4-glikosidik).

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Gula malt jauh lebih kurang manis daripada gula tebu (sebanyak 0.6 kali ganda pada kepekatan yang sama). Laktosa (gula susu).

Nama disakarida ini timbul berkaitan dengan penyediaannya dari susu (dari laktum Latin - susu). Selepas hidrolisis, laktosa dipecahkan kepada glukosa dan galaktosa:

Laktosa berbeza daripada gula lain jika tiada hygroscopicity: ia tidak menjadi lembap. Gula susu digunakan sebagai penyediaan farmaseutikal dan makanan untuk bayi. Laktosa adalah 4 atau 5 kali kurang manis daripada sukrosa. Sukrosa (gula tebu atau bit). Nama itu timbul berkaitan dengan pengeluarannya sama ada daripada bit gula atau tebu. Gula tebu telah diketahui sejak berabad-abad sebelum masihi.

Hanya pada pertengahan abad XVIII. disakarida ini ditemui dalam bit gula dan hanya pada awal abad ke-19. ia diperolehi dalam persekitaran pengeluaran. Sukrosa sangat biasa di dunia tumbuhan. Daun dan biji sentiasa mengandungi sedikit sukrosa. Ia juga terdapat dalam buah-buahan (aprikot, pic, pear, nanas). Terdapat banyak dalam jus maple dan sawit, jagung. Ini adalah gula yang paling terkenal dan digunakan secara meluas.

Apabila dihidrolisis, glukosa dan fruktosa terbentuk daripadanya:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Campuran jumlah glukosa dan fruktosa yang sama, hasil daripada penyongsangan gula tebu (disebabkan oleh perubahan dalam proses hidrolisis putaran kanan larutan ke kiri), dipanggil gula terbalik (penyongsangan putaran). Gula songsang semulajadi adalah madu, yang terdiri terutamanya daripada glukosa dan fruktosa. Sukrosa diperolehi dalam kuantiti yang banyak.

KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

Bit gula mengandungi 16-20% sukrosa, tebu - 14-26%. Bit yang telah dibasuh dihancurkan dan sukrosa berulang kali diekstrak dalam radas dengan air yang mempunyai suhu kira-kira 80 darjah. Cecair yang terhasil, yang mengandungi, sebagai tambahan kepada sukrosa, sejumlah besar pelbagai kekotoran, dirawat dengan kapur.

Limau memendakan sejumlah asid organik dalam bentuk garam kalsium, serta protein dan beberapa bahan lain. Sebahagian daripada kapur membentuk sakarat kalsium larut air sejuk dengan gula tebu, yang dimusnahkan oleh rawatan dengan karbon dioksida.

Mendakan kalsium karbonat diasingkan melalui penapisan, turasan selepas penulenan selanjutnya disejat dalam vakum sehingga jisim lembek diperolehi.

Hablur sukrosa yang dipisahkan diasingkan menggunakan emparan. Beginilah cara gula pasir mentah diperolehi, yang mempunyai warna kekuningan, minuman keras ibu perang, sirap tidak mengkristal (molas bit, atau molase). Gula dibersihkan (dimurnikan) dan produk siap diperolehi.

1234Seterusnya ⇒

Tarikh penerbitan: 2015-11-01; Baca: 417 | Pelanggaran hak cipta halaman

Bab I. KARBOHIDRAT

§ 1. KLASIFIKASI DAN FUNGSI KARBOHIDRAT

Malah pada zaman dahulu, manusia telah mengenali karbohidrat dan mempelajari cara menggunakannya dalam kehidupan seharian mereka.

Kapas, rami, kayu, kanji, madu, gula tebu hanyalah sebahagian daripada karbohidrat yang memainkan peranan penting dalam pembangunan tamadun. Karbohidrat adalah antara sebatian organik yang paling biasa dalam alam semula jadi. Mereka adalah komponen penting dalam sel mana-mana organisma, termasuk bakteria, tumbuhan dan haiwan. Dalam tumbuhan, karbohidrat menyumbang 80 - 90% daripada berat kering, pada haiwan - kira-kira 2% daripada berat badan.

Sintesis mereka daripada karbon dioksida dan air dijalankan oleh tumbuhan hijau menggunakan tenaga cahaya matahari ( fotosintesis). Jumlah persamaan stoikiometri untuk proses ini ialah:

Glukosa dan karbohidrat ringkas lain kemudiannya ditukar kepada karbohidrat yang lebih kompleks seperti kanji dan selulosa.

Tumbuhan menggunakan karbohidrat ini untuk membebaskan tenaga melalui proses respirasi. Proses ini pada asasnya adalah kebalikan daripada proses fotosintesis:

Menarik untuk diketahui! Tumbuhan hijau dan bakteria dalam proses fotosintesis setiap tahun menyerap kira-kira 200 bilion tan karbon dioksida dari atmosfera. Dalam kes ini, kira-kira 130 bilion tan oksigen dibebaskan ke atmosfera dan 50 bilion tan oksigen disintesis.

tan sebatian karbon organik, terutamanya karbohidrat.

Haiwan tidak dapat mensintesis karbohidrat daripada karbon dioksida dan air.

Dengan mengambil karbohidrat dengan makanan, haiwan menghabiskan tenaga yang terkumpul di dalamnya untuk mengekalkan proses penting.

Nama "karbohidrat" adalah sejarah. Wakil pertama bahan ini diterangkan oleh formula ringkasan СmH2nOn atau Cm(H2O)n. Nama lain untuk karbohidrat ialah Sahara- kerana rasa manis karbohidrat paling ringkas.

Menurut struktur kimianya, karbohidrat adalah kumpulan sebatian yang kompleks dan pelbagai. Di antara mereka, terdapat kedua-dua sebatian yang agak mudah dengan berat molekul kira-kira 200, dan polimer gergasi, yang berat molekulnya mencapai beberapa juta. Bersama-sama dengan atom karbon, hidrogen dan oksigen, karbohidrat boleh mengandungi atom fosforus, nitrogen, sulfur dan, jarang, unsur lain.

Klasifikasi karbohidrat

Semua karbohidrat yang diketahui boleh dibahagikan kepada dua kumpulan besar - karbohidrat ringkas dan karbohidrat kompleks.

Kumpulan berasingan terdiri daripada polimer campuran yang mengandungi karbohidrat, contohnya, glikoprotein - kompleks dengan molekul protein, glikolipid - kompleks dengan lipid, dsb.

Karbohidrat ringkas (monosakarida, atau monosa) ialah sebatian polihidroksikarbonil yang tidak mampu membentuk molekul karbohidrat yang lebih ringkas apabila dihidrolisis.

Jika monosakarida mengandungi kumpulan aldehid, maka ia tergolong dalam kelas aldosa (aldehida alkohol), jika keton - dalam kelas ketos (keto alkohol). Bergantung kepada bilangan atom karbon dalam molekul monosakarida, triosa (C3), tetrosa (C4), pentosa (C5), heksosa (C6), dll. dibezakan:

Yang paling biasa dalam alam semula jadi ialah pentosa dan heksosa.

Karbohidrat kompleks (polisakarida, atau poliosa) adalah polimer yang dibina daripada sisa monosakarida.

Mereka menghidrolisis untuk membentuk karbohidrat ringkas. Bergantung pada tahap pempolimeran, mereka dibahagikan kepada berat molekul rendah (oligosakarida, tahap pempolimeran yang, sebagai peraturan, kurang daripada 10) dan berat molekul tinggi. Oligosakarida adalah karbohidrat seperti gula yang larut dalam air dan mempunyai rasa manis.

Mengikut keupayaan mereka untuk mengurangkan ion logam (Cu2+, Ag+), mereka dibahagikan kepada pengurangan dan bukan pengurangan. Polisakarida, bergantung kepada komposisi, juga boleh dibahagikan kepada dua kumpulan: homopolysaccharides dan heteropolysaccharides.

Homopolysaccharides dibina daripada sisa monosakarida dari jenis yang sama, dan heteropolysaccharides dibina daripada residu monosakarida yang berbeza.

Apa yang telah dikatakan dengan contoh wakil yang paling biasa bagi setiap kumpulan karbohidrat boleh diwakili sebagai rajah berikut:

Fungsi karbohidrat

Fungsi biologi polisakarida sangat pelbagai.

Tenaga dan fungsi penyimpanan

Karbohidrat mengandungi jumlah kalori utama yang digunakan oleh seseorang dengan makanan.

Pati adalah karbohidrat utama dalam makanan.

Karbohidrat: Klasifikasi dan komposisinya

Ia ditemui dalam produk roti, kentang, sebagai sebahagian daripada bijirin. Diet manusia juga mengandungi glikogen (dalam hati dan daging), sukrosa (sebagai bahan tambahan kepada pelbagai hidangan), fruktosa (dalam buah-buahan dan madu), laktosa (dalam susu).

Polisakarida, sebelum diserap oleh badan, mesti dihidrolisiskan oleh enzim pencernaan kepada monosakarida. Hanya dalam bentuk ini mereka diserap ke dalam darah. Dengan aliran darah, monosakarida memasuki organ dan tisu, di mana ia digunakan untuk mensintesis karbohidrat mereka sendiri atau bahan lain, atau mengalami pembelahan untuk mengeluarkan tenaga daripadanya.

Tenaga yang dibebaskan daripada pemecahan glukosa disimpan dalam bentuk ATP.

Terdapat dua proses pemecahan glukosa: anaerobik (tanpa oksigen) dan aerobik (dengan kehadiran oksigen). Asid laktik terbentuk hasil daripada proses anaerobik

yang, semasa melakukan senaman fizikal yang berat, terkumpul di dalam otot dan menyebabkan kesakitan.

Hasil daripada proses aerobik, glukosa dioksidakan kepada karbon monoksida (IV) dan air:

Hasil daripada penguraian glukosa secara aerobik, lebih banyak tenaga dibebaskan daripada hasil daripada penguraian anaerobik.

Secara amnya, pengoksidaan 1 g karbohidrat membebaskan 16.9 kJ tenaga.

Glukosa boleh menjalani penapaian alkohol. Proses ini dijalankan oleh yis dalam keadaan anaerobik:

Penapaian alkohol digunakan secara meluas dalam industri untuk pengeluaran wain dan etil alkohol.

Manusia belajar untuk menggunakan bukan sahaja penapaian alkohol, tetapi juga mendapati penggunaan penapaian asid laktik, sebagai contoh, untuk mendapatkan produk asid laktik dan sayur-sayuran jeruk.

Pada manusia dan haiwan tidak ada enzim yang mampu menghidrolisis selulosa; namun, selulosa adalah komponen makanan utama bagi kebanyakan haiwan, khususnya, untuk ruminan.

Perut haiwan ini mengandungi sejumlah besar bakteria dan protozoa yang menghasilkan enzim selulase, yang memangkinkan hidrolisis selulosa kepada glukosa. Yang terakhir boleh menjalani transformasi selanjutnya, akibatnya asid butirik, asetik, propionik terbentuk, yang boleh diserap ke dalam darah ruminan.

Karbohidrat juga melakukan fungsi rizab.

Jadi, kanji, sukrosa, glukosa dalam tumbuhan dan glikogen dalam haiwan adalah rizab tenaga sel mereka.

Fungsi struktur, sokongan dan perlindungan

Selulosa dalam tumbuhan dan kitin dalam invertebrata dan kulat menjalankan fungsi sokongan dan perlindungan.

Polisakarida membentuk kapsul dalam mikroorganisma, dengan itu menguatkan membran. Lipopolysaccharides bakteria dan glikoprotein permukaan sel haiwan memberikan selektiviti interaksi antara sel dan tindak balas imunologi organisma. Ribosa ialah blok binaan RNA, manakala deoksiribosa ialah blok binaan DNA.

Fungsi perlindungan dilakukan oleh heparin. Karbohidrat ini, sebagai perencat pembekuan darah, menghalang pembentukan bekuan darah. Ia terdapat dalam darah dan tisu penghubung mamalia.

Dinding sel bakteria, dibentuk oleh polisakarida, diikat dengan rantai asid amino pendek, melindungi sel bakteria daripada kesan buruk. Karbohidrat terlibat dalam krustasea dan serangga dalam pembinaan rangka luar, yang melakukan fungsi perlindungan.

Fungsi pengawalseliaan

Serat meningkatkan motilitas usus, dengan itu meningkatkan penghadaman.

Kemungkinan yang menarik ialah penggunaan karbohidrat sebagai sumber bahan api cecair - etanol.

Sejak zaman purba, kayu telah digunakan untuk memanaskan rumah dan memasak. Dalam masyarakat moden, jenis bahan api ini digantikan oleh jenis lain - minyak dan arang batu, yang lebih murah dan lebih mudah digunakan. Walau bagaimanapun, bahan mentah sayuran, walaupun terdapat beberapa kesulitan dalam penggunaan, tidak seperti minyak dan arang batu, merupakan sumber tenaga yang boleh diperbaharui. Tetapi penggunaannya dalam enjin pembakaran dalaman adalah sukar. Untuk tujuan ini, adalah lebih baik untuk menggunakan bahan api cecair atau gas.

Dari kayu gred rendah, jerami atau bahan tumbuhan lain yang mengandungi selulosa atau kanji, anda boleh mendapatkan bahan api cecair - etil alkohol.

Untuk melakukan ini, anda mesti terlebih dahulu menghidrolisis selulosa atau kanji dan mendapatkan glukosa:

dan kemudian tundukkan glukosa yang terhasil kepada penapaian alkohol dan dapatkan etil alkohol. Setelah ditapis, ia boleh digunakan sebagai bahan api dalam enjin pembakaran dalaman. Perlu diingatkan bahawa di Brazil, untuk tujuan ini, berbilion liter alkohol diperoleh setiap tahun daripada tebu, sorghum dan ubi kayu dan digunakan dalam enjin pembakaran dalaman.

PERANAN BIOLOGI KARBOHIDRAT.

PENCERNAAN DAN PENYERAPAN.

SINTESIS DAN REPUTAN GLIKOGEN.

Tugas individu

pelajar fakulti biologi

kumpulan 4120-2(b)

Menadiyev Ramadan Ismetovich

Zaporozhye 2012

Peranan biologi biopolimer - polisakarida
5. Sifat kimia karbohidrat
6. Pencernaan dan penyerapan

7. Sintesis dan pemecahan glikogen
8. Kesimpulan

9. Senarai rujukan.

PENGENALAN

Sebatian organik membentuk purata 20-30% daripada jisim sel organisma hidup. Ini termasuk polimer biologi: protein, asid nukleik, karbohidrat, serta lemak dan sejumlah molekul hormon kecil, pigmen, ATP, dll. Jenis sel yang berbeza termasuk jumlah sebatian organik yang tidak sama rata.

Karbohidrat kompleks-polisakarida mendominasi dalam sel tumbuhan, manakala pada haiwan terdapat lebih banyak protein dan lemak. Walau bagaimanapun, setiap kumpulan bahan organik dalam mana-mana jenis sel melakukan fungsi yang sama: ia menyediakan tenaga, adalah bahan binaan.

RINGKASAN PANTAS MENGENAI KARBOHIDRAT

Karbohidrat ialah sebatian organik yang terdiri daripada satu atau lebih molekul gula ringkas.

Jisim molar karbohidrat berkisar antara 100 hingga 1,000,000 Da (jisim Dalton, lebih kurang sama dengan jisim satu atom hidrogen). Formula amnya biasanya ditulis sebagai Cn (H2O) n (di mana n ialah sekurang-kurangnya tiga). Buat pertama kalinya pada tahun 1844, istilah ini diperkenalkan oleh saintis domestik K. Schmid (1822-1894). Nama "karbohidrat" timbul berdasarkan analisis wakil pertama yang diketahui kumpulan sebatian ini. Ternyata bahan-bahan ini terdiri daripada karbon, hidrogen dan oksigen, dan nisbah bilangan atom hidrogen dan oksigen di dalamnya adalah sama seperti dalam air: dua atom hidrogen - satu atom oksigen.

Oleh itu, mereka dianggap sebagai gabungan karbon dan air. Pada masa akan datang, banyak karbohidrat yang tidak memenuhi syarat ini diketahui, tetapi nama "karbohidrat" masih diterima umum. Dalam sel haiwan, karbohidrat didapati dalam jumlah tidak melebihi 2-5%. Sel tumbuhan adalah yang paling kaya dengan karbohidrat, di mana kandungannya dalam beberapa kes mencapai 90% daripada jisim kering (contohnya, dalam ubi kentang, biji).

KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

Terdapat tiga kumpulan karbohidrat: monosakarida, atau gula ringkas (glukosa, fruktosa); oligosakarida - sebatian yang terdiri daripada 2-10 molekul gula ringkas yang bersambung berturut-turut (sukrosa, maltosa); polisakarida yang mengandungi lebih daripada 10 molekul gula (kanji, selulosa).

CIRI-CIRI STRUKTUR DAN FUNGSI ORGANISASI MONO DAN DISACCHARIDE: STRUKTUR; MENCARI DALAM ALAM; MENERIMA. CIRI-CIRI WAKIL INDIVIDU

Monosakarida ialah derivatif keton atau aldehid daripada alkohol polihidrik. Atom karbon, hidrogen dan oksigen yang membentuk komposisinya adalah dalam nisbah 1:2:1. Formula am untuk gula ringkas ialah (CH2O) n. Bergantung pada panjang rangka karbon (bilangan atom karbon), mereka dibahagikan kepada: triose-C3, tetrose-C4, pentosa-C5, hexose-C6, dll.

e. Di samping itu, gula dibahagikan kepada: - aldosa yang mengandungi kumpulan aldehid, - C \u003d O. Ini termasuk | | H glukosa:

H H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
OH OH OH OH OH

Ketosa yang mengandungi kumpulan keton - C-. Kepada mereka, sebagai contoh, || merujuk kepada fruktosa.

Dalam larutan, semua gula, bermula dengan pentosa, mempunyai bentuk kitaran; dalam bentuk linear, hanya triosa dan tetrosa yang hadir.

Apabila bentuk kitaran terbentuk, atom oksigen kumpulan aldehid terikat secara kovalen kepada atom karbon kedua dari rantai, mengakibatkan pembentukan hemiasetal (dalam kes aldosa) dan hemiketal (dalam kes ketos).

CIRI-CIRI MONOSACCHARIDE, WAKIL INDIVIDU

Daripada tetrosis, erythrosis adalah yang paling penting dalam proses metabolik.

Pentosa dalam jumlah yang besar (10-15%) terdapat dalam kayu dan jerami. Secara semula jadi, arabinosa kebanyakannya ditemui. Ia ditemui dalam gam ceri, bit dan gam arab, dari mana ia diperolehi. Ribosa dan deoksiribosa diwakili secara meluas dalam dunia haiwan dan tumbuhan; ini adalah gula yang membentuk monomer asid nukleik RNA dan DNA. Ribosa diperoleh dengan epimerisasi arabinose.

Hidrolisat yang mengandungi xilosa digunakan untuk menumbuhkan beberapa jenis yis, ia digunakan sebagai sumber protein untuk memberi makan haiwan ternakan. Apabila xylose dikurangkan, xylitol alkohol diperolehi, ia digunakan sebagai pengganti gula untuk pesakit kencing manis. Xylitol digunakan secara meluas sebagai penstabil kelembapan dan plasticizer (dalam industri kertas, minyak wangi, pengeluaran selofan). Ia adalah salah satu komponen utama dalam pengeluaran beberapa surfaktan, varnis, pelekat.

Daripada heksosa, glukosa, fruktosa, dan galaktosa adalah yang paling banyak diedarkan; formula amnya ialah C6H12O6. Glukosa (gula anggur, dextrose) ditemui dalam jus anggur dan buah-buahan manis lain, dan dalam kuantiti yang kecil dalam haiwan dan manusia. Glukosa adalah sebahagian daripada disakarida yang paling penting - gula tebu dan anggur. Polisakarida berat molekul tinggi, iaitu kanji, glikogen (kanji haiwan) dan selulosa, dibina sepenuhnya daripada sisa molekul glukosa yang disambungkan antara satu sama lain dalam pelbagai cara.

Glukosa adalah sumber tenaga utama untuk sel. Darah manusia mengandungi 0.1-0.12% glukosa, penurunan dalam penunjuk menyebabkan pelanggaran aktiviti penting sel saraf dan otot, kadang-kadang disertai dengan sawan atau pengsan. Tahap glukosa dalam darah dikawal oleh mekanisme kompleks sistem saraf dan kelenjar endokrin.

Salah satu penyakit endokrin teruk yang besar - diabetes mellitus - dikaitkan dengan hipofungsi zon pulau kecil pankreas. Ia disertai dengan penurunan ketara dalam kebolehtelapan membran sel otot dan lemak untuk glukosa, yang membawa kepada peningkatan kandungan glukosa dalam darah, serta dalam air kencing. Glukosa untuk tujuan perubatan diperoleh melalui penulenan - penghabluran semula - glukosa teknikal daripada larutan akueus atau air-alkohol.

Vitamin C diperoleh daripadanya. Galaktosa, bersama-sama dengan glukosa, adalah sebahagian daripada beberapa glikosida dan polisakarida. Sisa molekul galaktosa adalah sebahagian daripada biopolimer yang paling kompleks - gangliosida, atau glikosfingolipid. Ia ditemui dalam nodus saraf (ganglia) manusia dan haiwan dan juga terdapat dalam tisu otak, dalam limpa dalam eritrosit. Galaktosa diperoleh terutamanya melalui hidrolisis gula susu. Fruktosa (gula buah) dalam keadaan bebas terdapat dalam buah-buahan, madu.

Ia diserap dengan baik oleh badan. Apabila fruktosa dikurangkan, sorbitol dan manitol terbentuk. Sorbitol digunakan sebagai pengganti gula dalam diet pesakit kencing manis; di samping itu, ia digunakan untuk pengeluaran asid askorbik (vitamin C).

Apabila teroksida, fruktosa memberikan asid tartarik dan oksalik.

Disakarida adalah polisakarida seperti gula biasa. Ini adalah pepejal, atau sirap tidak mengkristal, sangat larut dalam air. Kedua-dua disakarida amorfus dan kristal biasanya cair pada julat suhu dan biasanya terurai. Disakarida terbentuk melalui tindak balas pemeluwapan antara dua monosakarida, biasanya heksosa. Ikatan antara dua monosakarida dipanggil ikatan glikosidik. Ia biasanya terbentuk antara atom karbon pertama dan keempat unit monosakarida jiran (ikatan 1,4-glikosidik).

Proses ini boleh diulang berkali-kali, mengakibatkan pembentukan molekul polisakarida gergasi. Apabila unit monosakarida disambungkan bersama, ia dipanggil residu. Oleh itu, maltosa terdiri daripada dua residu glukosa. Disakarida yang paling biasa ialah maltosa (glukosa + glukosa), laktosa (glukosa + galaktosa), dan sukrosa (glukosa + fruktosa).

WAKIL INDIVIDU DISACCHARIDES

Maltosa (gula malt) mempunyai formula C12H22O11.

Karbohidrat. Pengelasan. Fungsi

Nama itu timbul berkaitan dengan kaedah mendapatkan maltosa: ia diperoleh daripada kanji apabila terdedah kepada malt (Latin maltum - malt). Hasil daripada hidrolisis, maltosa dibahagikan kepada dua molekul glukosa:

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Gula malt adalah produk perantaraan dalam hidrolisis kanji, ia diedarkan secara meluas dalam organisma tumbuhan dan haiwan.

Gula malt jauh lebih kurang manis daripada gula tebu (sebanyak 0.6 kali ganda pada kepekatan yang sama). Laktosa (gula susu). Nama disakarida ini timbul berkaitan dengan penyediaannya daripada susu (dari lat.

laktum - susu). Selepas hidrolisis, laktosa dipecahkan kepada glukosa dan galaktosa:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Laktosa diperoleh daripada susu: dalam susu lembu ia mengandungi 4-5.5%, dalam susu wanita - 5.5-8.4%.

Laktosa berbeza daripada gula lain jika tiada hygroscopicity: ia tidak menjadi lembap. Gula susu digunakan sebagai penyediaan farmaseutikal dan makanan untuk bayi.

Laktosa adalah 4 atau 5 kali kurang manis daripada sukrosa. Sukrosa (gula tebu atau bit). Nama itu timbul berkaitan dengan pengeluarannya sama ada daripada bit gula atau tebu. Gula tebu telah diketahui sejak berabad-abad sebelum masihi. Hanya pada pertengahan abad XVIII. disakarida ini ditemui dalam bit gula dan hanya pada awal abad ke-19. ia diperolehi dalam persekitaran pengeluaran.

Sukrosa sangat biasa di dunia tumbuhan. Daun dan biji sentiasa mengandungi sedikit sukrosa. Ia juga terdapat dalam buah-buahan (aprikot, pic, pear, nanas). Terdapat banyak dalam jus maple dan sawit, jagung. Ini adalah gula yang paling terkenal dan digunakan secara meluas. Apabila dihidrolisis, glukosa dan fruktosa terbentuk daripadanya:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Gula songsang semulajadi adalah madu, yang terdiri terutamanya daripada glukosa dan fruktosa. Sukrosa diperolehi dalam kuantiti yang banyak. Bit gula mengandungi 16-20% sukrosa, tebu - 14-26%. Bit yang telah dibasuh dihancurkan dan sukrosa berulang kali diekstrak dalam radas dengan air yang mempunyai suhu kira-kira 80 darjah.

Cecair yang terhasil, yang mengandungi, sebagai tambahan kepada sukrosa, sejumlah besar pelbagai kekotoran, dirawat dengan kapur. Limau memendakan sejumlah asid organik dalam bentuk garam kalsium, serta protein dan beberapa bahan lain.

Sebahagian daripada kapur membentuk sakarat kalsium larut air sejuk dengan gula tebu, yang dimusnahkan oleh rawatan dengan karbon dioksida.

Mendakan kalsium karbonat diasingkan melalui penapisan, turasan selepas penulenan selanjutnya disejat dalam vakum sehingga jisim lembek diperolehi. Hablur sukrosa yang dipisahkan diasingkan menggunakan emparan. Beginilah cara gula pasir mentah diperolehi, yang mempunyai warna kekuningan, minuman keras ibu perang, sirap tidak mengkristal (molas bit, atau molase).

Gula dibersihkan (dimurnikan) dan produk siap diperolehi.

1234Seterusnya ⇒

Tarikh penerbitan: 2015-11-01; Baca: 416 | Pelanggaran hak cipta halaman

studopedia.org - Studiopedia.Org - 2014-2018. (0.002 s) ...

Karbohidrat (gula a , sakarida) - bahan organik yang mengandungi kumpulan karbonil dan beberapa kumpulan hidroksil. Nama kelas sebatian berasal dari perkataan "karbon hidrat", ia pertama kali dicadangkan oleh K. Schmidt pada tahun 1844. Kemunculan nama sedemikian adalah disebabkan oleh fakta bahawa karbohidrat pertama yang diketahui sains diterangkan oleh formula kasar C x (H 2 O) y, secara rasmi merupakan sebatian karbon dan air.

Semua karbohidrat terdiri daripada "unit" individu, iaitu sakarida. Mengikut keupayaan untuk menghidrolisis menjadi monomer, karbohidrat dibahagikan kepada dua kumpulan: mudah dan kompleks. Karbohidrat yang mengandungi satu unit dipanggil monosakarida, dua unit dipanggil disakarida, daripada dua hingga sepuluh unit dipanggil oligosakarida, dan lebih daripada sepuluh unit dipanggil polisakarida. Monosakarida biasa ialah polihidroksi aldehid (aldosa) atau polioksi keton (ketosa) dengan rantaian linear atom karbon (m = 3-9), setiap satunya (kecuali karbon karbonil) dikaitkan dengan kumpulan hidroksil. Monosakarida yang paling ringkas, gliseraldehid, mengandungi satu atom karbon asimetri dan dikenali sebagai dua antipod optik (D dan L). Monosakarida dengan cepat meningkatkan paras gula dalam darah dan mempunyai indeks glisemik yang tinggi, itulah sebabnya ia juga dipanggil karbohidrat cepat. Mereka mudah larut dalam air dan disintesis dalam tumbuhan hijau. Karbohidrat yang terdiri daripada 3 atau lebih unit dipanggil kompleks. Makanan yang kaya dengan karbohidrat perlahan secara beransur-ansur meningkatkan kandungan glukosanya dan mempunyai indeks glisemik yang rendah, itulah sebabnya ia juga dipanggil karbohidrat perlahan. Karbohidrat kompleks adalah produk polikondensasi gula ringkas (monosakarida) dan, tidak seperti yang mudah, dalam proses pembelahan hidrolitik mereka dapat terurai menjadi monomer, dengan pembentukan ratusan dan ribuan molekul monosakarida.

Dalam organisma hidup, karbohidrat ciri-ciri berikut:

1. Fungsi struktur dan sokongan. Karbohidrat terlibat dalam pembinaan pelbagai struktur sokongan. Oleh kerana selulosa adalah komponen struktur utama dinding sel tumbuhan, kitin melakukan fungsi yang sama dalam kulat, dan juga memberikan ketegaran kepada exoskeleton arthropod.

2. Peranan pelindung dalam tumbuhan. Sesetengah tumbuhan mempunyai pembentukan pelindung (duri, duri, dll.) yang terdiri daripada dinding sel sel mati.

3. Fungsi plastik. Karbohidrat adalah sebahagian daripada molekul kompleks (contohnya, pentosa (ribosa dan deoksiribosa) terlibat dalam pembinaan ATP, DNA dan RNA).

4. Fungsi tenaga. Karbohidrat berfungsi sebagai sumber tenaga: apabila 1 gram karbohidrat teroksida, 4.1 kcal tenaga dan 0.4 g air dibebaskan.

5. Fungsi simpanan. Karbohidrat bertindak sebagai nutrien simpanan: glikogen dalam haiwan, kanji dan inulin dalam tumbuhan.

6. Fungsi osmosis. Karbohidrat terlibat dalam pengawalan tekanan osmotik dalam badan. Jadi, darah mengandungi 100-110 mg /% glukosa, tekanan osmotik darah bergantung kepada kepekatan glukosa.

7. Fungsi reseptor. Oligosakarida adalah sebahagian daripada bahagian penerimaan banyak reseptor selular atau molekul ligan.

18. Monosakarida: triosa, tetrosa, pentosa, heksosa. Bentuk struktur, terbuka dan kitaran. Isomerisme optik. Sifat kimia glukosa, fruktosa. Reaksi kualitatif terhadap glukosa.

Monosakarida(dari bahasa Yunani monos- hanya satu, sacchar- gula) - karbohidrat paling ringkas yang tidak terhidrolisis untuk membentuk karbohidrat ringkas - ia biasanya tidak berwarna, mudah larut dalam air, kurang dalam alkohol dan tidak larut sepenuhnya dalam eter, sebatian organik telus pepejal, salah satu kumpulan utama karbohidrat, yang paling mudah bentuk gula. Larutan berair mempunyai pH neutral. Sesetengah monosakarida mempunyai rasa manis. Monosakarida mengandungi kumpulan karbonil (aldehid atau keton), jadi ia boleh dianggap sebagai derivatif alkohol polihidrik. Monosakarida dengan kumpulan karbonil di hujung rantai ialah aldehid dan dipanggil aldose. Di mana-mana kedudukan lain kumpulan karbonil, monosakarida adalah keton dan dipanggil ketosis. Bergantung pada panjang rantai karbon (dari tiga hingga sepuluh atom), terdapat trioses, tetrosis, pentosa, heksosa, heptoses dan lain-lain. Antaranya, yang paling meluas dalam alam semula jadi ialah pentosa dan heksosa. Monosakarida adalah blok binaan dari mana disakarida, oligosakarida dan polisakarida disintesis.

D-glukosa (gula anggur atau dekstrosa, C 6 H 12 O 6) - gula enam atom ( heksosa), unit struktur (monomer) banyak polisakarida (polimer) - disakarida: (maltosa, sukrosa dan laktosa) dan polisakarida (selulosa, kanji). Monosakarida lain secara amnya dikenali sebagai komponen di-, oligo- atau polisakarida dan jarang berlaku dalam keadaan bebas. Polisakarida semulajadi berfungsi sebagai sumber utama monosakarida.

Respons kualitatif:

Mari tambahkan beberapa titik larutan kuprum (II) sulfat dan larutan alkali kepada larutan glukosa. Pemendakan kuprum hidroksida tidak terbentuk. Penyelesaiannya bertukar menjadi biru terang. Dalam kes ini, glukosa melarutkan kuprum (II) hidroksida dan berkelakuan seperti alkohol polihidrik, membentuk sebatian kompleks.
Mari panaskan penyelesaiannya. Di bawah keadaan ini, tindak balas dengan kuprum (II) hidroksida menunjukkan sifat pengurangan glukosa. Warna larutan mula berubah. Pertama, mendakan kuning Cu 2 O terbentuk, yang dari masa ke masa membentuk hablur CuO merah yang lebih besar. Glukosa dioksidakan kepada asid glukonik.

2HOCH 2 -(CHOH) 4) -CH \u003d O + Cu (OH) 2 2HOCH 2 - (CHOH) 4) -COOH + Cu 2 O ↓ + 2H 2 O

19. Oligosakarida: struktur, sifat. Disakarida: maltosa, laktosa, selobiosa, sukrosa. peranan biologi.

Sebahagian besar oligosakarida Ia diwakili oleh disakarida, antaranya sukrosa, maltosa dan laktosa memainkan peranan penting untuk organisma haiwan. Disakarida selobiosa adalah penting untuk kehidupan tumbuhan.
Disakarida (bioses) apabila hidrolisis membentuk dua monosakarida yang sama atau berbeza. Untuk menubuhkan struktur mereka, adalah perlu untuk mengetahui dari mana monosa disakarida dibina; dalam bentuk apakah, furanose atau piranosa, adalah monosakarida dalam disakarida; Hidroksil manakah yang terlibat dalam mengikat dua molekul gula ringkas.
Disakarida boleh dibahagikan kepada dua kumpulan: gula bukan penurun dan gula penurun.
Kumpulan pertama termasuk trehalosa (gula cendawan). Ia tidak berupaya untuk tautomerisme: ikatan ester antara dua residu glukosa terbentuk dengan penyertaan kedua-dua hidroksil glukosid.
Kumpulan kedua termasuk maltosa (gula malt). Ia mampu tautomerisme, kerana hanya satu daripada hidroksil glukosidik digunakan untuk membentuk ikatan ester dan, oleh itu, ia mengandungi kumpulan aldehid dalam bentuk tersembunyi. Disakarida penurun mampu mutarotasi. Ia bertindak balas dengan reagen untuk kumpulan karbonil (serupa dengan glukosa), dikurangkan kepada alkohol polihidrik, teroksida kepada asid
Kumpulan hidroksil disakarida masuk ke dalam tindak balas alkilasi dan asilasi.
sukrosa(bit, gula tebu). Sangat biasa dalam alam semula jadi. Ia diperoleh daripada bit gula (kandungan sehingga 28% bahan kering) dan tebu. Ia adalah gula bukan penurun, kerana jambatan oksigen juga terbentuk dengan penyertaan kedua-dua kumpulan hidroksil glikosidik.

Maltosa(dari bahasa Inggeris. malt- malt) - gula malt, disakarida semula jadi yang terdiri daripada dua residu glukosa; ditemui dalam kuantiti yang banyak dalam bijirin bercambah (malt) barli, rai dan bijirin lain; terdapat juga dalam tomato, debunga dan nektar beberapa tumbuhan. Maltosa mudah diserap oleh tubuh manusia. Pemecahan maltosa kepada dua sisa glukosa berlaku akibat tindakan enzim a-glucosidase, atau maltase, yang terdapat dalam jus pencernaan haiwan dan manusia, dalam bijirin bercambah, dalam acuan dan yis.

Selobiosa- 4-(β-glucosido)-glukosa, disakarida yang terdiri daripada dua residu glukosa yang disambungkan oleh ikatan β-glukosid; unit struktur asas selulosa. Selobiosa terbentuk semasa hidrolisis enzimatik selulosa oleh bakteria yang hidup dalam saluran gastrousus ruminan. Cellobiose kemudiannya dibelah oleh enzim bakteria β-glucosidase (cellobiase) kepada glukosa, yang memastikan asimilasi bahagian selulosa biojisim oleh ruminan.

Laktosa(gula susu) C12H22O11 ialah karbohidrat kumpulan disakarida yang terdapat dalam susu. Molekul laktosa terdiri daripada sisa molekul glukosa dan galaktosa. Digunakan untuk penyediaan media nutrien, contohnya, dalam pengeluaran penisilin. Digunakan sebagai eksipien (pengisi) dalam industri farmaseutikal. Dari laktosa, laktulosa diperoleh - ubat yang berharga untuk rawatan gangguan usus, seperti sembelit.

20. Homopolysaccharides: kanji, glikogen, selulosa, dekstrin. Struktur, sifat. peranan biologi. Tindak balas kualitatif terhadap kanji.

Homopolisakarida ( glycans ), terdiri daripada sisa-sisa satu monosakarida, boleh menjadi heksosa atau pentosa, iaitu, heksosa atau pentosa boleh digunakan sebagai monomer. Bergantung kepada sifat kimia polisakarida, glukan (daripada sisa glukosa), mannan (dari mannose), galaktan (daripada galaktosa) dan sebatian lain yang serupa dibezakan. Kumpulan homopolisakarida termasuk sebatian organik tumbuhan (kanji, selulosa, pektin), haiwan (glikogen, kitin) dan bakteria ( dextrans) asal usul.

Polisakarida adalah penting untuk kehidupan haiwan dan tumbuhan. Ia merupakan salah satu sumber tenaga utama badan hasil daripada metabolisme. Polisakarida mengambil bahagian dalam proses imun, memberikan lekatan sel dalam tisu, dan merupakan sebahagian besar bahan organik dalam biosfera.

kanji (C 6 H 10 O 5) n - campuran dua homopolisakarida: linear - amilosa dan bercabang - amilopektin, monomernya ialah alfa-glukosa. Bahan amorf berwarna putih, tidak larut dalam air sejuk, mampu membengkak dan sebahagiannya larut dalam air panas. Berat molekul 10 5 -10 7 Dalton. Kanji, disintesis oleh tumbuhan berbeza dalam kloroplas, di bawah tindakan cahaya semasa fotosintesis, agak berbeza dalam struktur bijirin, tahap pempolimeran molekul, struktur rantai polimer, dan sifat fizikokimia. Sebagai peraturan, kandungan amilosa dalam kanji adalah 10-30%, amilopektin - 70-90%. Molekul amilosa mengandungi, secara purata, kira-kira 1,000 residu glukosa yang dikaitkan dengan ikatan alfa-1,4. Bahagian linear berasingan molekul amilopektin terdiri daripada 20-30 unit sedemikian, dan pada titik cawangan amilopektin, sisa glukosa dikaitkan dengan ikatan alpha-1,6 interchain. Dengan hidrolisis asid separa kanji, polisakarida dengan tahap pempolimeran yang lebih rendah terbentuk - dextrins ( C 6 H 10 O 5) p, dan dengan hidrolisis lengkap - glukosa.

Glikogen (C 6 H 10 O 5) n - polisakarida yang dibina daripada residu alfa-D-glukosa - polisakarida rizab utama haiwan dan manusia yang lebih tinggi, terkandung dalam bentuk butiran dalam sitoplasma sel di hampir semua organ dan tisu, bagaimanapun, jumlah terbesarnya terkumpul dalam otot dan hati. Molekul glikogen dibina daripada rantai poliglukosida bercabang, dalam urutan linear yang mana, sisa glukosa disambungkan oleh ikatan alfa-1,4, dan pada titik cawangan oleh ikatan alfa-1,6 antara rantai. Formula empirik glikogen adalah sama dengan kanji. Dalam struktur kimia, glikogen dekat dengan amilopektin dengan percabangan rantai yang lebih jelas, oleh itu ia kadang-kadang dipanggil istilah yang tidak tepat "kanji haiwan". Berat molekul 10 5 -10 8 Dalton dan ke atas. Dalam organisma haiwan, ia adalah analog struktur dan fungsi polisakarida tumbuhan - kanji. Glikogen membentuk rizab tenaga, yang, jika perlu, untuk mengimbangi kekurangan glukosa secara tiba-tiba boleh digerakkan dengan cepat - cawangan kuat molekulnya membawa kepada kehadiran sejumlah besar sisa terminal, yang memberikan keupayaan untuk membelah dengan cepat. jumlah molekul glukosa yang diperlukan. Tidak seperti simpanan trigliserida (lemak), simpanan glikogen tidak begitu luas (dalam kalori per gram). Hanya glikogen yang disimpan dalam sel hati (hepatosit) boleh ditukar menjadi glukosa untuk memberi makan kepada seluruh badan, manakala hepatosit mampu menyimpan sehingga 8 peratus beratnya dalam bentuk glikogen, iaitu kepekatan tertinggi antara semua jenis sel. Jumlah jisim glikogen dalam hati orang dewasa boleh mencapai 100-120 gram. Dalam otot, glikogen dipecahkan kepada glukosa secara eksklusif untuk penggunaan tempatan dan terkumpul dalam kepekatan yang jauh lebih rendah (tidak lebih daripada 1% daripada jumlah jisim otot), namun, jumlah stok dalam otot mungkin melebihi stok terkumpul dalam hepatosit.

Selulosa(serat) - polisakarida struktur yang paling biasa dalam dunia tumbuhan, yang terdiri daripada residu alfa-glukosa yang dibentangkan dalam bentuk beta-piranosa. Oleh itu, dalam molekul selulosa, unit monomerik beta-glucopyranose disambung secara linear antara satu sama lain oleh ikatan beta-1,4. Dengan hidrolisis separa selulosa, selobiosa disakarida terbentuk, dan dengan hidrolisis lengkap, D-glukosa. Dalam saluran gastrousus manusia, selulosa tidak dicerna kerana set enzim pencernaan tidak mengandungi beta-glucosidase. Walau bagaimanapun, kehadiran jumlah serat tumbuhan yang optimum dalam makanan menyumbang kepada pembentukan normal najis. Mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi, selulosa bertindak sebagai bahan sokongan untuk tumbuhan, contohnya, dalam komposisi kayu, bahagiannya berbeza dari 50 hingga 70%, dan kapas hampir seratus peratus selulosa.

Tindak balas kualitatif terhadap kanji dilakukan dengan larutan alkohol iodin. Apabila berinteraksi dengan iodin, kanji membentuk sebatian kompleks warna biru-ungu.

Untuk tubuh manusia, serta makhluk hidup lain, tenaga diperlukan. Tanpanya, tiada proses boleh berlaku. Lagipun, setiap tindak balas biokimia, sebarang proses enzimatik atau peringkat metabolisme memerlukan sumber tenaga.

Oleh itu, kepentingan bahan yang memberikan tubuh kekuatan untuk kehidupan adalah sangat besar dan penting. Apakah bahan-bahan ini? Karbohidrat, protein, masing-masing berbeza, mereka tergolong dalam kelas sebatian kimia yang sama sekali berbeza, tetapi salah satu fungsinya adalah serupa - menyediakan badan dengan tenaga yang diperlukan untuk kehidupan. Pertimbangkan satu kumpulan bahan ini - karbohidrat.

Klasifikasi karbohidrat

Komposisi dan struktur karbohidrat sejak penemuannya telah ditentukan oleh namanya. Malah, menurut sumber awal, dipercayai bahawa ini adalah sekumpulan sebatian dalam struktur yang terdapat atom karbon yang dikaitkan dengan molekul air.

Analisis yang lebih teliti, serta maklumat terkumpul tentang kepelbagaian bahan-bahan ini, memungkinkan untuk membuktikan bahawa tidak semua wakil hanya mempunyai komposisi sedemikian. Walau bagaimanapun, ciri ini masih merupakan salah satu daripada mereka yang menentukan struktur karbohidrat.

Klasifikasi moden kumpulan sebatian ini adalah seperti berikut:

Monosakarida (ribosa, fruktosa, glukosa, dll.).
Oligosakarida (bioses, triosa).
Polisakarida (kanji, selulosa).

Juga, semua karbohidrat boleh dibahagikan kepada dua kumpulan besar berikut:

memulihkan;
tidak memulihkan.

Mari kita pertimbangkan struktur molekul karbohidrat setiap kumpulan dengan lebih terperinci.

Monosakarida: ciri

Kategori ini termasuk semua karbohidrat ringkas yang mengandungi kumpulan aldehid (aldosa) atau keton (ketosa) dan tidak lebih daripada 10 atom karbon dalam struktur rantai. Jika anda melihat bilangan atom dalam rantai utama, maka monosakarida boleh dibahagikan kepada:

trioses (gliseraldehid);
tetrosis (erythrulose, erythrosis);
pentosa (ribosa dan deoksiribosa);
heksosa (glukosa, fruktosa).

Semua wakil lain tidak begitu penting untuk badan seperti yang disenaraikan.

Ciri-ciri struktur molekul

Menurut strukturnya, monosa boleh dibentangkan dalam bentuk rantai dan dalam bentuk karbohidrat kitaran. Bagaimana ini berlaku? Masalahnya ialah atom karbon pusat dalam sebatian adalah pusat asimetri di sekelilingnya yang mana molekul dalam larutan dapat berputar. Beginilah cara isomer optik monosakarida bentuk L dan D terbentuk. Dalam kes ini, formula glukosa, yang ditulis dalam bentuk rantai lurus, boleh digenggam secara mental oleh kumpulan aldehid (atau keton) dan digulung menjadi bola. Formula kitaran yang sepadan akan diperolehi.

Karbohidrat siri monoz agak mudah: satu siri atom karbon membentuk rantai atau kitaran, daripada setiap kumpulan hidroksil dan atom hidrogen terletak pada bahagian yang berbeza atau pada sisi yang sama. Jika semua struktur dengan nama yang sama berada di satu sisi, maka isomer D terbentuk, jika ia berbeza dengan silih berganti antara satu sama lain, maka isomer L terbentuk. Jika kita menulis formula umum wakil glukosa monosakarida yang paling biasa dalam bentuk molekul, maka ia akan kelihatan seperti: C 6 H 12 O 6. Selain itu, rekod ini juga mencerminkan struktur fruktosa. Lagipun, secara kimia, kedua-dua monosa ini adalah isomer struktur. Glukosa ialah alkohol aldehid, fruktosa ialah alkohol keto.

Struktur dan sifat karbohidrat sebilangan monosakarida saling berkait rapat. Sesungguhnya, disebabkan kehadiran kumpulan aldehid dan keton dalam komposisi struktur, mereka tergolong dalam alkohol aldehid dan keto, yang menentukan sifat kimianya dan tindak balas di mana mereka boleh masuk.

Oleh itu, glukosa mempamerkan sifat kimia berikut:

1. Tindak balas kerana kehadiran kumpulan karbonil:

pengoksidaan - tindak balas "cermin perak";
dengan mendakan baru (II) - asid aldonik;
agen pengoksidaan yang kuat mampu membentuk asid dibasic (aldaric), menukar bukan sahaja aldehid, tetapi juga satu kumpulan hidroksil;
pengurangan - ditukar kepada alkohol polihidrik.

2. Terdapat juga kumpulan hidroksil dalam molekul, yang mencerminkan struktur. Sifat karbohidrat yang dipengaruhi oleh kumpulan ini:

keupayaan untuk alkilat - pembentukan eter;
asilasi - pembentukan;
tindak balas kualitatif untuk kuprum (II) hidroksida.

3. Sifat glukosa yang sangat spesifik:

butyric;
alkohol;
penapaian laktik.

Fungsi yang dilakukan dalam badan

Struktur dan fungsi karbohidrat monosa adalah berkait rapat. Yang terakhir terdiri, pertama sekali, dalam penyertaan dalam tindak balas biokimia organisma hidup. Apakah peranan monosakarida dalam hal ini?

Asas untuk penghasilan oligo- dan polisakarida.
Pentosa (ribosa dan deoksiribosa) adalah molekul terpenting yang terlibat dalam pembentukan ATP, RNA, DNA. Dan mereka pula merupakan pembekal utama bahan turun temurun, tenaga dan protein.
Kepekatan glukosa dalam darah manusia adalah penunjuk sebenar tekanan osmotik dan perubahannya.

Oligosakarida: struktur

Struktur karbohidrat kumpulan ini dikurangkan kepada kehadiran dua (diosa) atau tiga (triose) molekul monosakarida dalam komposisi. Terdapat juga yang termasuk 4, 5 atau lebih struktur (sehingga 10), tetapi yang paling biasa ialah disakarida. Iaitu, semasa hidrolisis, sebatian tersebut terurai untuk membentuk glukosa, fruktosa, pentosa, dan sebagainya. Apakah sebatian yang termasuk dalam kategori ini? Contoh biasa ialah (tebu biasa (komponen utama susu), maltosa, laktulosa, isomaltosa.

Struktur kimia karbohidrat siri ini mempunyai ciri-ciri berikut:

Formula am spesies molekul: C 12 H 22 O 11.
Dua sisa monosa yang sama atau berbeza dalam struktur disakarida disambungkan menggunakan jambatan glikosidik. Keupayaan penurunan gula bergantung kepada sifat sebatian ini.
Mengurangkan disakarida. Struktur karbohidrat jenis ini terdiri daripada pembentukan jambatan glikosidik antara hidroksil aldehid dan kumpulan hidroksil molekul monos yang berbeza. Ini termasuk: maltosa, laktosa, dan sebagainya.
Bukan pengurangan - contoh tipikal sukrosa - apabila jambatan terbentuk antara hidroksil hanya kumpulan yang sepadan, tanpa penyertaan struktur aldehid.

Oleh itu, struktur karbohidrat boleh diwakili secara ringkas sebagai formula molekul. Jika struktur terperinci terperinci diperlukan, maka ia boleh digambarkan menggunakan unjuran grafik Fisher atau formula Haworth. Secara khusus, dua monomer kitaran (monosa) adalah sama ada berbeza atau sama (bergantung kepada oligosakarida), disambungkan oleh jambatan glikosidik. Semasa membina, kapasiti pemulihan harus diambil kira untuk paparan sambungan yang betul.

Contoh molekul disakarida

Sekiranya tugas itu dalam bentuk: "Tandakan ciri-ciri struktur karbohidrat," maka untuk disakarida adalah lebih baik untuk terlebih dahulu menunjukkan sisa-sisa monosa yang terdiri daripadanya. Jenis yang paling biasa ialah:

sukrosa - dibina daripada alfa-glukosa dan beta-fruktosa;
maltosa - daripada sisa glukosa;
cellobiose - terdiri daripada dua residu beta-glukosa bentuk D;
laktosa - galaktosa + glukosa;
laktulosa - galaktosa + fruktosa dan sebagainya.

Kemudian, mengikut sisa yang ada, formula struktur harus disediakan dengan petunjuk yang jelas tentang jenis jambatan glikosidik.

Kepentingan untuk organisma hidup

Peranan disakarida juga sangat besar, bukan sahaja struktur yang penting. Fungsi karbohidrat dan lemak pada umumnya adalah serupa. Asasnya ialah komponen tenaga. Walau bagaimanapun, bagi sesetengah disakarida individu, kepentingan khusus mereka harus ditunjukkan.

Sukrosa adalah sumber utama glukosa dalam tubuh manusia.
Laktosa terdapat dalam susu ibu mamalia, termasuk sehingga 8% dalam susu wanita.
Laktulosa dihasilkan di makmal untuk kegunaan perubatan dan juga ditambah kepada produk tenusu.

Mana-mana disakarida, trisakarida, dan sebagainya dalam tubuh manusia dan makhluk lain mengalami hidrolisis serta-merta dengan pembentukan monosa. Ciri inilah yang mendasari penggunaan kelas karbohidrat ini oleh manusia dalam bentuk mentah dan tidak berubah (bit atau gula tebu).

Polisakarida: ciri molekul

Fungsi, komposisi dan struktur karbohidrat siri ini sangat penting untuk organisma makhluk hidup, serta untuk aktiviti ekonomi manusia. Mula-mula, anda harus mengetahui karbohidrat mana yang merupakan polisakarida.

Terdapat sedikit daripada mereka:

kanji;
glikogen;
murein;
glukomanan;
selulosa;
dekstrin;
galaktomanan;
muromin;
amilosa;
kitin.

Ini bukan senarai lengkap, tetapi hanya yang paling penting untuk haiwan dan tumbuhan. Jika anda melakukan tugas "Tandakan ciri struktur karbohidrat sebilangan polisakarida", maka pertama sekali anda harus memberi perhatian kepada struktur spatial mereka. Ini adalah molekul gergasi yang sangat besar, yang terdiri daripada ratusan unit monomer yang dihubungkan silang oleh ikatan kimia glikosidik. Selalunya struktur molekul karbohidrat polisakarida adalah komposisi berlapis.

Terdapat klasifikasi tertentu bagi molekul tersebut.

Homopolysaccharides - terdiri daripada unit monosakarida berulang yang sama. Bergantung pada monosa, mereka boleh menjadi heksosa, pentosa, dan sebagainya (glukan, mannan, galaktan).
Heteropolysaccharides - dibentuk oleh unit monomer yang berbeza.

Sebatian dengan struktur spatial linear harus termasuk, sebagai contoh, selulosa. Kebanyakan polisakarida mempunyai struktur bercabang - kanji, glikogen, kitin, dan sebagainya.

Peranan dalam tubuh makhluk hidup

Struktur dan fungsi kumpulan karbohidrat ini berkait rapat dengan aktiviti penting semua makhluk. Jadi, sebagai contoh, tumbuhan dalam bentuk nutrien rizab mengumpul kanji di bahagian yang berlainan pada pucuk atau akar. Sumber tenaga utama untuk haiwan sekali lagi adalah polisakarida, pecahan yang menghasilkan tenaga yang cukup banyak.

Karbohidrat memainkan peranan yang sangat penting. Penutup banyak serangga dan krustasea terdiri daripada kitin, murein adalah komponen dinding sel bakteria, selulosa adalah asas tumbuhan.

Nutrien simpanan asal haiwan ialah molekul glikogen, atau, seperti yang lebih biasa dipanggil, lemak haiwan. Ia disimpan di bahagian badan yang berasingan dan melakukan bukan sahaja tenaga, tetapi juga fungsi perlindungan terhadap pengaruh mekanikal.

Bagi kebanyakan organisma, struktur karbohidrat adalah sangat penting. Biologi setiap haiwan dan tumbuhan adalah sedemikian rupa sehingga memerlukan sumber tenaga yang berterusan, tidak habis-habis. Dan hanya mereka yang boleh memberikan ini, dan yang paling penting dalam bentuk polisakarida. Jadi, pecahan lengkap 1 g karbohidrat akibat proses metabolik membawa kepada pembebasan 4.1 kcal tenaga! Ini adalah maksimum, tiada lagi sambungan. Itulah sebabnya karbohidrat mesti ada dalam diet mana-mana orang dan haiwan. Tumbuhan, sebaliknya, menjaga diri mereka sendiri: dalam proses fotosintesis, mereka membentuk kanji di dalam diri mereka dan menyimpannya.

Sifat am karbohidrat

Struktur lemak, protein dan karbohidrat umumnya serupa. Lagipun, mereka semua adalah makromolekul. Malah beberapa fungsi mereka adalah sifat yang sama. Peranan dan kepentingan semua karbohidrat dalam kehidupan biojisim planet harus diringkaskan.

Komposisi dan struktur karbohidrat membayangkan penggunaannya sebagai bahan binaan untuk cangkang sel tumbuhan, membran haiwan dan bakteria, serta pembentukan organel intraselular.
fungsi pelindung. Ia adalah ciri organisma tumbuhan dan menunjukkan dirinya dalam pembentukan duri, duri, dan sebagainya.
Peranan plastik ialah pembentukan molekul penting (DNA, RNA, ATP dan lain-lain).
fungsi reseptor. Polisakarida dan oligosakarida adalah peserta aktif dalam pemindahan pengangkutan melalui membran sel, "pengawal" yang menangkap kesan.
Peranan tenaga adalah yang paling penting. Membekalkan tenaga maksimum untuk semua proses intraselular, serta kerja seluruh organisma secara keseluruhan.
Peraturan tekanan osmotik - glukosa menyediakan kawalan sedemikian.
Sesetengah polisakarida menjadi nutrien simpanan, sumber tenaga untuk makhluk haiwan.

Oleh itu, adalah jelas bahawa struktur lemak, protein dan karbohidrat, fungsi dan peranannya dalam organisma sistem hidup adalah penting dan menentukan. Molekul ini adalah pencipta kehidupan, mereka juga memelihara dan menyokongnya.

Karbohidrat dengan sebatian makromolekul lain

Juga diketahui peranan karbohidrat bukan dalam bentuk tulennya, tetapi dalam kombinasi dengan molekul lain. Ini termasuk yang paling biasa seperti:

glycosaminoglycans atau mucopolysaccharides;
glikoprotein.

Struktur dan sifat karbohidrat jenis ini agak kompleks, kerana pelbagai kumpulan berfungsi digabungkan menjadi kompleks. Peranan utama molekul jenis ini adalah penyertaan dalam banyak proses kehidupan organisma. Wakilnya ialah: asid hyaluronik, kondroitin sulfat, heparan, keratan sulfat dan lain-lain.

Terdapat juga kompleks polisakarida dengan molekul aktif biologi yang lain. Contohnya, glikoprotein atau lipopolisakarida. Kewujudan mereka adalah penting dalam pembentukan tindak balas imunologi badan, kerana mereka adalah sebahagian daripada sel-sel sistem limfa.

Dalam hidupan liar, banyak bahan tersebar luas, kepentingannya sukar untuk dipandang tinggi. Sebagai contoh, ini termasuk karbohidrat. Mereka sangat penting sebagai sumber tenaga untuk haiwan dan manusia, dan beberapa sifat karbohidrat menjadikannya bahan mentah yang sangat diperlukan untuk industri.

Apa ini?

Maklumat ringkas tentang struktur kimia

Jika anda melihat formula linear, maka satu aldehid dan lima kumpulan hidroksil jelas kelihatan dalam komposisi karbohidrat ini. Apabila bahan berada dalam keadaan kristal, maka molekulnya boleh berada dalam salah satu daripada dua bentuk yang mungkin (α- atau β-glukosa). Hakikatnya ialah kumpulan hidroksil yang dikaitkan dengan atom karbon kelima boleh berinteraksi dengan sisa karbonil.

Kelaziman dalam keadaan semula jadi

Oleh kerana ia sangat banyak dalam jus anggur, glukosa sering dirujuk sebagai "gula anggur". Di bawah nama ini, nenek moyang kita yang jauh mengenalinya. Walau bagaimanapun, anda boleh menemuinya dalam mana-mana sayur atau buah manis lain, dalam tisu lembut tumbuhan. Dalam kerajaan haiwan, kelazimannya tidak kurang: kira-kira 0.1% daripada darah kita adalah glukosa. Di samping itu, karbohidrat ini boleh didapati dalam sel hampir mana-mana organ dalaman. Tetapi terdapat banyak daripada mereka di hati, kerana di sana glukosa diproses menjadi glikogen.

Ia (seperti yang telah kita katakan) adalah sumber tenaga yang berharga untuk badan kita, adalah sebahagian daripada hampir semua karbohidrat kompleks. Seperti karbohidrat ringkas lain, secara semula jadi ia berlaku selepas tindak balas fotosintesis, yang berlaku secara eksklusif dalam sel-sel organisma tumbuhan:

6CO 2 + 6H 2 O klorofil C 6 H 12 O 6 + 6O 2 - Q

Pada masa yang sama, tumbuhan melakukan fungsi yang sangat penting untuk biosfera, mengumpul tenaga yang mereka terima daripada matahari. Bagi keadaan industri, dari zaman purba ia diperoleh daripada kanji melalui hidrolisis, dan asid sulfurik pekat adalah pemangkin untuk tindak balas:

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O H 2 SO 4, t nC 6 H 12 O 6

Sifat kimia

Apakah sifat kimia karbohidrat jenis ini? Mereka mempunyai semua ciri yang sama iaitu ciri alkohol dan aldehid semata-mata. Di samping itu, mereka juga mempunyai beberapa ciri khusus. Buat pertama kalinya, sintesis karbohidrat ringkas (termasuk glukosa) dijalankan oleh ahli kimia berbakat A. M. Butlerov pada tahun 1861, dan dia menggunakan formaldehid sebagai bahan mentah, membelahnya dengan kehadiran kalsium hidroksida. Berikut ialah formula untuk proses ini:

6HSON -------> C6H 12 O 6

Dan sekarang kita akan mempertimbangkan beberapa sifat dua lagi wakil kumpulan itu, kepentingan semula jadi yang tidak kurang hebatnya, dan oleh itu mereka dikaji oleh biologi. Karbohidrat jenis ini memainkan peranan yang sangat penting dalam kehidupan seharian kita.

Fruktosa

Formula bagi isomer glukosa ini ialah CeH 12 O b. Seperti "progenitor", ia boleh wujud dalam bentuk linear dan kitaran. Ia memasuki semua tindak balas yang merupakan ciri alkohol polihidrik, tetapi, dengan itu berbeza daripada glukosa, tidak berinteraksi dengan larutan ammonia perak oksida dalam apa jua cara.

Ribosa

Ribosa dan deoksiribosa sangat diminati. Sekiranya anda mengingati sekurang-kurangnya sedikit program biologi, maka anda sendiri sedar bahawa karbohidrat dalam badan ini adalah sebahagian daripada DNA dan RNA, tanpanya kewujudan kehidupan di planet ini adalah mustahil. Nama "deoksiribosa" bermakna terdapat kurang satu atom oksigen dalam molekulnya (jika dibandingkan dengan ribosa biasa). Menjadi serupa dalam hal ini dengan glukosa, mereka juga boleh mempunyai struktur linear dan kitaran.

disakarida

Pada dasarnya, bahan-bahan ini dalam struktur dan fungsinya sebahagian besarnya mengulangi kelas sebelumnya, dan oleh itu tidak ada gunanya memikirkan perkara ini dengan lebih terperinci. Apakah sifat kimia karbohidrat yang tergolong dalam kumpulan ini? Ahli keluarga yang paling penting ialah sukrosa, maltosa dan laktosa. Kesemuanya boleh diterangkan dengan formula C 12 H 22 O 11, kerana ia adalah isomer, tetapi ini tidak menafikan perbezaan besar dalam strukturnya. Jadi apakah ciri-ciri karbohidrat kompleks, senarai dan penerangan yang boleh anda lihat di bawah?

sukrosa

Molekulnya mempunyai dua kitaran serentak: satu daripadanya adalah enam anggota (sisa α-glukosa), dan satu lagi lima anggota (sisa β-fruktosa). Semua binaan ini disambungkan kerana hidroksil glikosidik glukosa.

Menerima dan makna umum

Menurut maklumat sejarah yang masih hidup, seawal tiga abad sebelum kelahiran Kristus, gula diperoleh dari India kuno. Hanya pada pertengahan abad ke-19 ternyata lebih banyak sukrosa dengan sedikit usaha boleh diperolehi daripada bit gula. Sesetengah jenisnya mengandungi sehingga 22% daripada karbohidrat ini, manakala dalam tebu kandungannya boleh berada dalam julat 26%, tetapi ini hanya boleh dilakukan dalam keadaan tumbuh yang ideal dan iklim yang menggalakkan.

Kami telah mengatakan bahawa karbohidrat larut dengan baik di dalam air. Atas prinsip inilah pengeluaran sukrosa adalah berdasarkan, apabila peresap digunakan untuk tujuan ini. Untuk mendakan kekotoran yang mungkin, larutan itu ditapis melalui penapis, yang termasuk kapur. Untuk mengeluarkan kalsium hidroksida daripada larutan yang terhasil, karbon dioksida biasa disalurkan melaluinya. Mendakan ditapis, dan sirap gula disejat dalam ketuhar khas, mendapatkan gula yang sudah biasa kepada kita pada pengeluaran.

Laktosa

Karbohidrat ini diekstrak dalam keadaan industri daripada susu biasa, yang mengandungi lebihan lemak dan karbohidrat. Ia mengandungi cukup banyak bahan ini: contohnya, susu lembu mengandungi kira-kira 4-5.5% laktosa, dan dalam susu wanita pecahan isipadunya mencapai 5.5-8.4%.

Setiap molekul glisida ini terdiri daripada residu 3-galaktosa dan a-glukosa dalam bentuk piranosa, yang membentuk ikatan melalui atom karbon pertama dan keempat.

Tidak seperti gula lain, laktosa mempunyai satu sifat unik. Kami bercakap tentang ketiadaan lengkap higroskopisitas, sehingga walaupun di dalam bilik lembap glisida ini tidak melembapkan sama sekali. Harta ini digunakan secara aktif dalam farmaseutikal: jika sukrosa biasa dimasukkan ke dalam komposisi beberapa ubat dalam bentuk serbuk, maka laktosa mesti ditambah kepadanya. Ia benar-benar semula jadi dan tidak berbahaya kepada tubuh manusia, tidak seperti banyak bahan tambahan tiruan yang menghalang kerak dan basah. Apakah fungsi dan sifat karbohidrat jenis ini?

Kepentingan biologi laktosa adalah sangat tinggi, kerana laktosa adalah komponen pemakanan yang paling penting dalam susu bagi semua haiwan dan manusia. Bagi maltosa, sifatnya agak berbeza.

Maltosa

Ia adalah produk perantaraan yang diperoleh melalui hidrolisis kanji. Nama "maltosa" disebabkan oleh fakta bahawa ia terbentuk sebahagian besarnya di bawah pengaruh malt (dalam bahasa Latin, malt ialah maltum). Ia diedarkan secara meluas bukan sahaja pada tumbuhan, tetapi juga pada haiwan. Dalam kuantiti yang banyak, ia terbentuk dalam saluran pencernaan ruminansia.

dan harta benda

Molekul karbohidrat ini terdiri daripada dua bahagian α-glukosa dalam bentuk piranosa, yang saling berkaitan melalui atom karbon pertama dan keempat. Penampilan tidak berwarna, kristal putih. Rasanya manis, ia sempurna larut dalam air.

Polisakarida

Harus diingat bahawa semua polisakarida boleh dipertimbangkan dari sudut pandangan bahawa mereka adalah produk polikondensasi monosakarida. Formula kimia amnya ialah (C b H 10 O 5) hlm. Dalam artikel ini, kami akan mempertimbangkan kanji, kerana ia adalah ahli keluarga yang paling tipikal.

kanji

Dibentuk sebagai hasil fotosintesis, ia disimpan dalam kuantiti yang banyak dalam akar dan benih organisma tumbuhan. Apakah sifat fizikal karbohidrat jenis ini? Penampilan adalah serbuk putih dengan kehabluran yang kurang jelas, tidak larut dalam air sejuk. Dalam cecair panas, ia membentuk struktur koloid (tampal, jeli). Dalam saluran pencernaan haiwan terdapat banyak enzim yang menggalakkan hidrolisisnya dengan pembentukan glukosa.

Ia adalah yang paling biasa yang terbentuk daripada banyak residu a-glukosa. Secara semula jadi, dua bentuknya ditemui serentak: amilosa dan amhopectin. Amilosa, sebagai polimer linear, boleh larut dalam air. Molekul ini terdiri daripada residu alfa-glukosa yang dihubungkan melalui atom karbon pertama dan keempat.

Perlu diingat bahawa kanji adalah produk pertama yang boleh dilihat dari fotosintesis tumbuhan. Dalam gandum dan bijirin lain, ia mengandungi sehingga 60-80%, manakala dalam ubi kentang ia hanya 15-20%. Ngomong-ngomong, dengan penampilan butiran kanji di bawah mikroskop, seseorang boleh menentukan dengan tepat spesies tumbuhan, kerana ia berbeza untuk semua orang.

Jika dipanaskan, molekulnya yang besar akan cepat terurai menjadi polisakarida kecil yang dikenali sebagai dekstrin. Mereka mempunyai satu formula kimia biasa dengan kanji (C 6 H 12 O 5) x, tetapi terdapat perbezaan dalam nilai pembolehubah "x", iaitu kurang daripada nilai "n" dalam kanji.

Akhirnya, kami memberikan jadual yang mencerminkan bukan sahaja kelas utama karbohidrat, tetapi juga sifatnya.

Kumpulan utama	Ciri-ciri struktur molekul	Ciri khas karbohidrat
Monosakarida	Mereka berbeza dalam bilangan atom karbon: Trioses (C3) Tetrosis (C4) Pentos (C5) Heksosa (С6)	Kristal tidak berwarna atau putih, sangat larut dalam air, rasa manis
Oligosakarida	Struktur kompleks. Bergantung pada spesies, ia mengandungi 2-10 sisa monosakarida mudah	Penampilan adalah sama, sedikit kurang larut dalam air, rasa kurang manis
Polisakarida	Terdiri daripada sejumlah besar sisa monosakarida	Serbuk putih, struktur kristal dinyatakan dengan lemah, mereka tidak larut dalam air, tetapi cenderung membengkak di dalamnya. Rasa neutral

Berikut adalah fungsi dan sifat karbohidrat kelas utama.

Karbohidrat memainkan peranan utama dalam membekalkan tenaga kepada seluruh badan, mereka mengambil bahagian dalam metabolisme semua nutrien. Ia adalah sebatian organik yang terdiri daripada karbon, hidrogen dan oksigen. Karbohidrat, kerana ketersediaannya yang mudah dan kelajuan asimilasi, adalah sumber tenaga utama untuk badan.

Karbohidrat boleh memasuki tubuh manusia dengan makanan (bijirin, sayur-sayuran, kekacang, buah-buahan, dll.), serta dihasilkan daripada lemak dan beberapa asid amino.

Klasifikasi karbohidrat

Secara struktur, karbohidrat dibahagikan kepada kumpulan berikut:

karbohidrat ringkas. Ini termasuk glukosa, galaktosa dan fruktosa (monosakarida), serta sukrosa, laktosa dan maltosa (disakarida).

Glukosa merupakan sumber tenaga utama untuk otak. Ia ditemui dalam buah-buahan dan beri dan diperlukan untuk bekalan tenaga dan pembentukan glikogen dalam hati.

Fruktosa hampir tidak memerlukan insulin hormon untuk penyerapannya, yang membolehkan ia digunakan dalam diabetes, tetapi secara sederhana.

Galaktosa tidak berlaku dalam bentuk bebas dalam produk. Diperolehi daripada pecahan laktosa.

sukrosa terdapat dalam gula dan gula-gula. Apabila ditelan, ia terurai kepada lebih banyak komponen: glukosa dan fruktosa.

Laktosa- karbohidrat yang terdapat dalam produk tenusu. Dengan kekurangan enzim laktosa kongenital atau diperolehi dalam usus, pecahan laktosa kepada glukosa dan galaktosa terjejas, yang dikenali sebagai intoleransi tenusu. Terdapat kurang laktosa dalam produk susu yang ditapai daripada susu, kerana apabila susu ditapai daripada laktosa, asid laktik terbentuk.

Maltosa- produk perantaraan pemecahan kanji oleh enzim pencernaan. Selepas itu, maltosa dipecahkan kepada glukosa. Dalam bentuk bebasnya, ia terdapat dalam madu, malt (oleh itu nama kedua - gula malt) dan bir.

Karbohidrat kompleks. Ini termasuk kanji dan glikogen (karbohidrat yang boleh dicerna), serta serat, pektin, dan hemiselulosa.

kanji- dalam diet adalah sehingga 80% daripada semua karbohidrat. Sumber utamanya ialah roti dan makanan yang dibakar, bijirin, kekacang, beras dan kentang. Kanji dicerna dengan agak perlahan, terurai menjadi glukosa.

Glikogen, juga dipanggil "kanji haiwan", ialah polisakarida yang terdiri daripada rantai molekul glukosa yang sangat bercabang. Ia didapati dalam jumlah kecil dalam produk haiwan (2-10% dalam hati dan 0.3-1% dalam tisu otot).

Selulosa- Ini adalah karbohidrat kompleks yang merupakan sebahagian daripada membran sel tumbuhan. Di dalam badan, serat boleh dikatakan tidak dicerna, hanya sebahagian kecil yang boleh dipengaruhi oleh mikroorganisma dalam usus.

Serat, bersama-sama dengan pektin, lignin dan hemiselulosa, dipanggil atau bahan balast. Mereka meningkatkan fungsi sistem pencernaan, sebagai pencegahan banyak penyakit. Pektin dan hemiselulosa mempunyai sifat higroskopik, yang membolehkan mereka menyerap dan membawa bersama kolesterol berlebihan, ammonia, pigmen hempedu dan bahan berbahaya yang lain. Satu lagi kelebihan penting serat makanan ialah membantu mereka dalam pencegahan obesiti. Tidak mempunyai nilai tenaga yang tinggi, sayur-sayuran, kerana jumlah serat makanan yang banyak, menyumbang kepada rasa kenyang awal.

Sebilangan besar serat makanan terdapat dalam roti wholemeal, dedak, sayur-sayuran dan buah-buahan.

Indeks glisemik

Sesetengah karbohidrat (mudah) diserap oleh badan hampir serta-merta, yang membawa kepada peningkatan mendadak dalam glukosa darah, yang lain (kompleks) diserap secara beransur-ansur dan tidak menyebabkan peningkatan mendadak dalam gula darah. Oleh kerana penyerapan yang perlahan, makan makanan yang mengandungi karbohidrat ini memberikan rasa kenyang yang lebih lama. Harta ini digunakan dalam dietetik, untuk penurunan berat badan.

Dan untuk menilai kadar produk untuk pecah dalam badan, indeks glisemik (GI) digunakan. Penunjuk ini menentukan kadar di mana produk dipecahkan dalam badan dan ditukar kepada glukosa. Lebih cepat pecahan produk, lebih tinggi indeks glisemik (GI). Glukosa diambil sebagai piawai, yang indeks glisemik (GI)nya ialah 100. Semua penunjuk lain dibandingkan dengan indeks glisemik (GI) glukosa. Semua nilai GI dalam pelbagai makanan boleh dilihat dalam jadual khas indeks glisemik produk.

Fungsi karbohidrat dalam badan

Karbohidrat melakukan fungsi berikut dalam badan:

Mereka adalah sumber tenaga utama dalam badan.

Menyediakan semua kos tenaga otak (otak menyerap kira-kira 70% daripada glukosa yang dikeluarkan oleh hati)

Mengambil bahagian dalam sintesis molekul ATP, DNA dan RNA.

Mengawal metabolisme protein dan lemak.

Dalam kombinasi dengan protein, mereka membentuk beberapa enzim dan hormon, rembesan air liur dan kelenjar pembentuk lendir lain, serta sebatian lain.

Serat pemakanan meningkatkan fungsi sistem pencernaan dan mengeluarkan bahan berbahaya dari badan, pektin merangsang pencernaan.

Lipid- sebatian organik seperti lemak, tidak larut dalam air, tetapi sangat larut dalam pelarut bukan kutub (eter, petrol, benzena, kloroform, dll.). Liar tergolong dalam molekul biologi yang paling mudah.

Secara kimia, kebanyakan lipid adalah ester asid karboksilik yang lebih tinggi dan sejumlah alkohol. Yang paling terkenal di kalangan mereka lemak. Setiap molekul lemak dibentuk oleh molekul gliserol alkohol trihidrik dan ikatan ester tiga molekul asid karboksilik yang lebih tinggi yang melekat padanya. Menurut tatanama yang diterima, lemak dipanggil triasilgliserol.

Apabila lemak dihidrolisiskan (iaitu berpecah kerana pengenalan H + dan OH - ke dalam ikatan ester), ia terurai kepada gliserol dan membebaskan asid karboksilik yang lebih tinggi, setiap satunya mengandungi bilangan atom karbon yang genap.

Atom karbon dalam molekul asid karboksilik yang lebih tinggi boleh disambungkan antara satu sama lain melalui ikatan tunggal dan berganda. Di antara asid karboksilik yang lebih tinggi (tepu), komposisi lemak paling kerap termasuk:

palmitik CH 3 - (CH 2) 14 - COOH atau C 15 H 31 COOH;

stearik CH 3 - (CH 2) 16 - COOH atau C 17 H 35 COOH;

arachidic CH 3 - (CH 2) 18 - COOH atau C 19 H 39 COOH;

antara yang tidak terhad:

oleik CH 3 - (CH 2) 7 - CH \u003d CH - (CH 2) 7 - COOH atau C 17 H 33 COOH;

linoleik CH 3 - (CH 2) 4 - CH \u003d CH - CH 2 - CH - (CH 2) 7 - COOH atau C 17 H 31 COOH;

linolenik CH 3 - CH 2 - CH \u003d CH - CH 2 - CH \u003d CH - CH 2 - CH \u003d CH - (CH 2) 7 - COOH atau C 17 H 29 COOH.

Tahap ketidaktepuan dan panjang rantai asid karboksilik yang lebih tinggi (iaitu bilangan atom karbon) menentukan sifat fizikal lemak tertentu.

Lemak dengan rantai asid pendek dan tak tepu mempunyai takat lebur yang rendah. Pada suhu bilik, ini adalah cecair (minyak) atau bahan berminyak. Sebaliknya, lemak dengan rantai panjang dan tepu asid karboksilik yang lebih tinggi adalah pepejal pada suhu bilik. Itulah sebabnya penghidrogenan (ketepuan rantai asid dengan atom hidrogen dalam ikatan berganda) menukar mentega kacang cair, sebagai contoh, menjadi mentega kacang yang homogen dan boleh disebarkan, dan minyak bunga matahari menjadi marjerin. Haiwan yang hidup dalam iklim sejuk, seperti ikan di laut Artik, biasanya mengandungi lebih banyak triasilgliserol tak tepu daripada yang tinggal di latitud selatan. Atas sebab ini, badan mereka kekal fleksibel walaupun pada suhu rendah.

Bezakan:

Fosfolipid- sebatian amphiphilic, iaitu, mereka mempunyai kepala kutub dan ekor bukan kutub. Kumpulan yang membentuk kepala kutub adalah hidrofilik (larut dalam air), manakala kumpulan ekor bukan kutub adalah hidrofobik (tidak larut dalam air).

Sifat dwi lipid ini menentukan peranan utama mereka dalam organisasi membran biologi.

lilin- ester alkohol adnoatomik (dengan satu kumpulan hidroksil) makromolekul (mempunyai rangka karbon panjang) dan asid karboksilik yang lebih tinggi.

Satu lagi kumpulan lipid ialah steroid. Bahan-bahan ini dibina berdasarkan alkohol kolesterol. Steroid sangat sukar larut dalam air dan tidak mengandungi asid karboksilik yang lebih tinggi.

Ini termasuk asid hempedu, kolesterol, hormon seks, vitamin D, dll.

dekat dengan steroid terpenes(bahan pertumbuhan tumbuhan - giberelin; phytol, yang merupakan sebahagian daripada klorofil, karotenoid - pigmen fotosintesis; minyak pati tumbuhan - mentol, kapur barus, dll.).

Lipid boleh membentuk kompleks dengan molekul biologi lain.

Lipoprotein- pembentukan kompleks yang mengandungi triasilgliserol, kolesterol dan protein, yang kedua tidak mempunyai ikatan kovalen dengan lipid.

Glikolipid- ini adalah kumpulan lipid yang dibina berdasarkan alkohol sphingosine dan mengandungi, sebagai tambahan kepada baki asid karboksilik yang lebih tinggi, satu atau lebih molekul gula (paling kerap glukosa atau galaktosa).

Fungsi lipid

berstruktur. Fosfolipid bersama protein membentuk membran biologi. Membran juga mengandungi sterol.

Tenaga. Apabila 1 g lemak dioksidakan, 38.9 kJ tenaga dibebaskan, yang menuju kepada pembentukan ATP. Dalam bentuk lipid, sebahagian besar rizab tenaga badan disimpan, yang digunakan apabila kekurangan nutrien. Haiwan dan tumbuhan yang berhibernasi mengumpul lemak dan minyak dan menggunakannya untuk mengekalkan proses kehidupan. Kandungan lipid yang tinggi pada benih memberikan tenaga untuk perkembangan embrio dan anak benih sehingga ia beralih kepada pemakanan bebas. Biji benih banyak tumbuhan (kelapa sawit, kacang kastor, bunga matahari, kacang soya, biji sesawi, dll.) berfungsi sebagai bahan mentah untuk pengeluaran minyak industri.

Perlindungan dan penebat haba. Terkumpul di dalam tisu adipos subkutan dan di sekeliling organ tertentu (buah pinggang, usus), lapisan lemak melindungi badan daripada kerosakan mekanikal. Di samping itu, disebabkan kekonduksian terma yang rendah, lapisan lemak subkutan membantu mengekalkan haba, yang membolehkan, sebagai contoh, banyak haiwan untuk hidup dalam iklim sejuk. Dalam paus, sebagai tambahan, ia memainkan peranan lain - ia menyumbang kepada daya apungan.

Pelincir dan kalis air. Lilin menutupi kulit, bulu, bulu, menjadikannya lebih elastik dan melindunginya daripada kelembapan. Daun dan buah tumbuhan ditutup dengan salutan lilin; Lilin digunakan oleh lebah dalam membina sarang lebah.

kawal selia. Banyak hormon terhasil daripada kolesterol, seperti hormon seks (testosteron pada lelaki dan progesteron pada wanita) dan kortikosteroid (aldosteron).

metabolik. Derivatif kolesterol, vitamin D memainkan peranan penting dalam pertukaran kalsium dan fosforus. Asid hempedu terlibat dalam proses pencernaan (pengemulsian lemak) dan penyerapan asid karboksilik yang lebih tinggi.

Lipid adalah sumber air metabolik. Apabila lemak dioksidakan, kira-kira 105 g air terbentuk. Air ini sangat penting bagi sesetengah penduduk padang pasir, khususnya untuk unta yang boleh pergi tanpa air selama 10-12 hari: lemak yang disimpan di bonggol digunakan untuk tujuan ini. Beruang, marmot dan haiwan lain dalam hibernasi menerima air yang diperlukan untuk kehidupan akibat pengoksidaan lemak.

Komposisi kimia

Dinding sel sel tumbuhan terutamanya terdiri daripada polisakarida. Semua komponen yang membentuk dinding sel boleh dibahagikan kepada 4 kumpulan:

berstruktur komponen yang diwakili oleh selulosa dalam kebanyakan tumbuhan autotrof.

Komponen matriks, iaitu bahan utama, pengisi cangkang - hemiselulosa, protein, lipid.

komponen, berkerak dinding sel (iaitu termendap dan melapisinya dari dalam) - lignin dan suberin.

komponen, terakru dinding, iaitu didepositkan pada permukaannya - cutin, lilin.

Komponen struktur utama cangkerang ialah selulosa Ia diwakili oleh molekul polimer tidak bercabang yang terdiri daripada 1000-11000 residu - D glukosa, yang saling berkaitan dengan ikatan glikosidik. Kehadiran ikatan glikosidik mewujudkan kemungkinan pembentukan jahitan silang. Disebabkan ini, molekul selulosa yang panjang dan nipis digabungkan menjadi fibril asas atau misel. Setiap misel terdiri daripada 60-100 rantai selulosa selari. Beratus-ratus misel dikelompokkan ke dalam baris misel dan membentuk mikrofibril dengan diameter 10-15 nm. Selulosa mempunyai sifat kristal kerana susunan misel dalam mikrofibril yang teratur. Mikrofibril pula saling berkait antara satu sama lain seperti helai dalam tali dan bersatu menjadi makrofibril. Makrofibril adalah kira-kira 0.5 µm tebal. dan boleh mencapai panjang 4 mikron. Selulosa tidak berasid atau beralkali. Berhubung dengan suhu tinggi, ia agak tahan dan boleh dipanaskan tanpa penguraian pada suhu 200 ° C. Banyak sifat penting selulosa adalah disebabkan oleh rintangan yang tinggi terhadap enzim dan bahan kimia. Ia tidak larut dalam air, alkohol, eter dan pelarut neutral lain; tidak larut dalam asid dan alkali. Selulosa mungkin jenis makromolekul organik yang paling biasa di Bumi.

Mikrofibril cangkerang direndam dalam matriks gel plastik amorf. Matriks ialah pengisi cangkerang. Komposisi matriks membran tumbuhan termasuk kumpulan heterogen polisakarida yang dipanggil hemiselulosa dan bahan pektin.

Hemiselulosa adalah rantai polimer bercabang yang terdiri daripada pelbagai residu heksosa (D-glukosa, D-galaktosa, mannose),

pentosa (L-xylose, L-arabinose) dan asid urik (glukuronik dan galakturonik). Komponen hemiselulosa ini digabungkan antara satu sama lain dalam nisbah kuantitatif yang berbeza dan membentuk pelbagai kombinasi.

Rantai hemiselulosa terdiri daripada 150-300 molekul monomer. Mereka jauh lebih pendek. Di samping itu, rantai tidak mengkristal dan tidak membentuk fibril asas.

Itulah sebabnya hemiselulosa sering dipanggil separa selulosa. Mereka menyumbang kira-kira 30-40% daripada berat kering dinding sel.

Berhubung dengan reagen kimia, hemiselulosa jauh lebih tahan daripada selulosa: ia larut dalam alkali lemah tanpa pemanasan; menghidrolisis dengan pembentukan gula dalam larutan asid lemah; separuh gentian juga dilarutkan dalam gliserin pada suhu 300 o C.

Hemiselulosa dalam badan tumbuhan memainkan:

Peranan mekanikal, mengambil bahagian bersama selulosa dan bahan lain dalam pembinaan dinding sel.

Peranan bahan rizab disimpan dan kemudian dimakan. Dalam kes ini, fungsi bahan rizab terutamanya dijalankan oleh heksosa; dan hemiselulosa dengan fungsi mekanikal biasanya terdiri daripada pentosa. Sebagai rizab nutrien, hemiselulosa juga dimendapkan dalam benih banyak tumbuhan.

bahan pektin mempunyai komposisi dan struktur kimia yang agak kompleks. Ini adalah kumpulan heterogen yang termasuk polimer bercabang yang mengandungi cas negatif disebabkan oleh banyak sisa asid galakturonik. Ciri ciri: bahan pektin membengkak dengan kuat di dalam air, dan sebahagiannya larut di dalamnya. Mereka mudah dimusnahkan oleh tindakan alkali dan asid.

Semua dinding sel pada peringkat awal perkembangan hampir keseluruhannya terdiri daripada bahan pektin. Bahan antara sel lamina tengah, seolah-olah menyimen cangkerang dinding jiran, juga terdiri daripada bahan-bahan ini, terutamanya kalsium pektat. Bahan pektin, walaupun dalam kuantiti yang kecil, terdapat dalam ketebalan utama sel dewasa.

Komposisi matriks dinding sel, sebagai tambahan kepada komponen karbohidrat, juga termasuk protein struktur yang dipanggil extensin. Ia adalah glikoprotein, bahagian karbohidrat yang diwakili oleh sisa gula arabinosa.

Klasifikasi vitamin adalah berdasarkan prinsip keterlarutannya dalam air dan lemak.

Vitamin larut air: B1 (tiamin), B2 (riboflavin), PP (asid nikotinat), B3 (asid pantotenat), B6 (piridoksin), B12 (zincobalamin), Bc (asid folik), H (biotin), N (asid lipoik) , P (bioflavanoids), C (asid askorbik) - terlibat dalam struktur dan fungsi enzim.

Vitamin larut lemak: A (retinol), provitamin A (karotena), D (kalseferol), E (tokoferol), K (phylloquinones).

Vitamin larut lemak termasuk dalam struktur sistem membran, memastikan keadaan berfungsi optimum mereka.

Terdapat juga bahan seperti vitamin: B13 (asid orotik), B15 (asid pangamic), B4 (kolin), B8 (inositol), W (karnitin), H1 (asid paraminbenzoik), F (asid lemak tak tepu), U (S=methylmethionine sulfate chloride) .