A szénhidrátok általános jellemzői
A szénhidrátok általános jellemzői.
A szénhidrátok olyan szerves vegyületek, amelyek a többértékű alkoholok aldehidjei vagy ketonjai. Az aldehidcsoportot tartalmazó szénhidrátokat aldózoknak nevezik. és keton - ketózis. A legtöbb (de nem mindegyik, például a ramnóz C6H12O5) megfelel a Cn (H2O) általános képletnek, ezért kapták meg a korábbi nevüket - a szénhidrátokat. Számos anyag van, például az ecetsav C2H4O2 vagy CH3COOH, amely bár az általános képletnek felel meg, nem vonatkozik szénhidrátokra. Jelenleg egy másik nevet alkalmaznak, ami a legjobban tükrözi a szénhidrátok - glükózok (édes) tulajdonságait, de a történelmi név olyan határozottan belépett az életbe, amelyet továbbra is használnak. A szénhidrátok nagyon elterjedtek a természetben, különösen a növényi világban, ahol a szárazanyag-sejtek tömegének 70-80% -a. Az állati testben a testtömeg körülbelül 2% -át teszik ki, de itt is kevésbé fontos szerepük van. A teljes energiamérlegben való részvételük aránya nagyon jelentős, ami több mint félszer akkora, mint a fehérjék és a lipidek aránya. A szervezetben a szénhidrátok glikogénként helyezhetők el a májban, és szükség szerint elfogyaszthatók.
A szénhidrátok funkciói a szervezetben.
A szervezet főbb funkciói a szénhidrátok:
1. Energiafunkció. A szénhidrátok a szervezet egyik legfontosabb energiaforrása, amely az energiaköltségek legalább 60% -át biztosítja. Az agy, a vesék, a vér aktivitására szinte az összes energiát a glükóz oxidációja biztosítja. Az 1 g szénhidrát teljes bomlása során 17,15 kJ / mol vagy 4,1 kcal / mol energiát szabadítanak fel.
2. Műanyag vagy szerkezeti funkció. A szénhidrátok és származékaik megtalálhatók a test összes sejtében. A növényeknél a cellulóz a fő hordozóanyagként szolgál, az emberi testben, a csontokban és a porcokban komplex szénhidrátokat tartalmaznak. A heteropoliszacharidok, például a hialuronsav a sejtmembránok és sejtszervezetek része. Ők részt vesznek az enzimek, nukleoproteinek (ribóz, deoxi-ribóz) stb. Kialakulásában.
3. Védelmi funkció. Viszkózus szekréció (nyák) hozzárendelt különböző mirigy szénhidrátokban gazdag, vagy ezek származékait (mukopoliszacharidok és mtsai.) Ezek védik a belső falak a nemi szervek, a gyomor-bél traktus, légúti, stb .. a mechanikai és kémiai hatásait, penetráció a patogén mikrobák. Az antigénekre reagálva a szervezet szintetizálja az immunrendszereket, amelyek glikoproteinek. A heparin megvédi a vérét a vérrögökből (belép az antikoaguláns rendszerbe), és anti-lipidémiás funkciót végez.
4. Szabályozási funkció. Az emberi táplálék nagy mennyiségű szálat tartalmaz, amelynek durva szerkezete a gyomor és a belek nyálkahártyájának mechanikai irritációját okozza, így részt vesz a perisztaltikus beavatkozás szabályozásában. A glükóz a vérben szerepet játszik az ozmotikus nyomás szabályozásában és a homeosztázis fenntartásában.
5. Különleges funkciók. Néhány szénhidrát speciális funkciókat tölt be a szervezetben: részt vesznek az idegimpulzusok végrehajtásában, biztosítják a vércsoportok sajátosságait stb.
A szénhidrátokat a molekulák mérete szerint három csoportba sorolják:
1. Monoszacharidok - tartalmaznak 1 molekulát szénhidrátot (aldóz vagy ketóz).
· Triózisok (glicerin-aldehid, dihidroxi-aceton).
Pentózis (ribóz és dezoxiribóz).
· Hexózok (glükóz, fruktóz, galaktóz).
2. Oligoszacharidok - 2-10 monoszacharidot tartalmaznak.
· Diszacharidok (szacharóz, maltóz, laktóz).
· Triszacharidok stb.
3. Poliszacharidok - több mint 10 monoszacharidot tartalmaznak.
· Homopoliszacharidok - azonos monoszacharidokat tartalmaznak (keményítő, cellulóz, cellulóz csak glükózból áll).
· Geteropolisaharidy- tartalmaznak különböző típusú monoszacharid, és azok nem szénhidrát komponensek paroizvodnye (heparin, hialuronsav, kondroitin-szulfátok).
1. rendszer: A szénhidrátok besorolása.
Monoszacharidok Oligoszacharidok Poliszacharidok
1. Triók 1. Diszacharidok 1. Homopolizavak
2. Tetroszok 2. Triszacharidok 2. Heteropoliziszacharidok
3. Pentózok 3. Tetrasarachidok
1. A szénhidrátok szilárd kristályos fehér anyagok, amelyek mindegyike édes az íze.
2. Szinte minden szénhidrát vízben könnyen oldódik, igazi megoldások képződésével. Oldhatóság tömegétől függ a szénhidrátok (minél nagyobb a tömege, a kevésbé oldható anyagot, például szacharóz és keményítő), valamint egy szerkezetet (elágazó szerkezetű, mint a szénhidrát, annál rosszabb a vízben való oldhatósága, mint a keményítő és cellulóz).
3. A monoszacharidok két sztereoizomer formában találhatók. L-forma (leavus - balra) és D-forma (dexter - jobb). Ezek a formák ugyanazokkal a kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, de különböznek a hidroxidcsoportok molekulák tengelyéhez és optikai aktivitásához viszonyított elrendezésével, azaz E. forgassa el a polarizált fény síkját, amely áthalad az oldaton. És a polarizált fény síkja egy értékkel forog, de az ellenkező irányba. A glicerin-aldehid példájával vegyük fontolóra a sztereoizomerek képződését:
L - formájú D - forma
A monoszacharidok laboratóriumi körülmények között történő előállítása esetén a sztereoizomerek aránya 1: 1, a testszintézis során olyan enzimek hatására történik, amelyek szigorúan megkülönböztetik az L-formát és a D-formát. Mivel csak a D-cukrok szintetizálódnak és bomlanak a szervezetben, az L-sztereoizomerek fokozatosan eltűntek az evolúcióban (ez a polariméter segítségével a biológiai folyadékokban lévő cukrok meghatározásának alapja).
4. A vízoldatokban található monoszacharidok egymásba kapcsolhatók, ezt a tulajdonságot mutatónak nevezik.
Vizes oldatokban az 5 vagy több atomból álló monomerek ciklikus (gyűrűs) alfa- vagy betta-formákban és nyitott formában lehetnek, arányuk pedig 1: 1. Az oligo- és poliszacharidok ciklikus formájú monomerekből állnak. Gyűrűs formában a szénhidrátok stabilak és reaktívak, nyitott állapotban nagy reaktivitással rendelkeznek.
5. A monoszacharidok alkoholokra redukálhatók.
6. Nyitott formában kölcsönhatásba léphetnek a fehérjékkel, lipidekkel, nukleotidokkal enzimek nélkül. Ezeket a reakciókat glikációnak nevezték. A klinika a glikozilezett hemoglobin vagy fruktózamin szintjének tanulmányozását használja a cukorbetegség diagnosztizálására.
7. A monoszacharidok észtereket képezhetnek. A legfontosabb a szénhidrátok tulajdonsága, hogy észtereket állítanak elő foszforsavval. A szénhidrát bekapcsolásához foszfát-észterré kell változnia, például glükózzal, mielőtt az oxidáció glükóz-1-foszfáttá vagy glükóz-6-foszfátvá alakulna.
8. Az aldolázok képesek lúgos környezetben visszaállítani a fémeket az oxidokból dinitrogén-oxidban vagy szabad állapotban. Ezt a tulajdonságot laboratóriumi gyakorlatban alkalmazzák az aldolóz (glükóz) biológiai folyadékok kimutatására. Leggyakrabban a Trommer reakciót alkalmazzák, amelyben az aldolóz csökkenti a rézoxidot dinitrogén-oxidnak, és maga glikon savvá oxidálódik (1 szénatom oxidálódik).
CuS04 + NaOH Cu (OH) 2 + Na2S04
C5H11COH + 2Cu (OH) 2C5H11COOH + H20 + 2CuOH
9. A monoszacharidok nem csak a Trommer reakcióban oxidálhatók savakká. Például, oxidációja 6 szénatom a glükóz a szervezetben képződik glükuronsav, amely párosul mérgező és rosszul oldódó anyagok, és semlegesíti szükségleteiket oldódik ebben a formában, ezek az anyagok a vizelettel ürül.
10. A monoszacharidok összekapcsolhatók és polimereket képezhetnek. A bekövetkező kapcsolat glikozidnak nevezik. Ez alkotja az OH-csoport az első szénatom a monoszacharid és egy csoport negyedik-OH (1,4-glikozidos kötés) vagy hat szénatomot (1,6-glikozidos kötés) egy másik monoszacharid. Továbbá képezhet alfa-glükozid-kötéssel (a két forma között az alfa-szénhidrát), vagy egy béta-glükozid-kötéssel (közötti alfa és BETTA képez egy szénhidrát).
11. Az oligo- és poliszacharidok hidrolizálhatók monomerek formájában. A reakció a glikozid kötés helyén folytatódik, és ez a folyamat egy savas közegben felgyorsul. Enzimek a szervezetben tudja különböztetni alfa és bettaglikozidnye összefüggésben azonban keményítőt (tekintettel alfaglikozidnye) emésztjük a bélben, és a szál (tekintettel bettaglikozidnye) nem.
12. A mono és oligoszacharidok fermentálhatók: alkohol, tejsav, citromsav és olajsav.
A szénhidrátok általános jellemzői.
A szénhidrátok olyan szerves vegyületek, amelyek a többértékű alkoholok aldehidjei vagy ketonjai. Az aldehidcsoportot tartalmazó szénhidrátokat aldózoknak nevezik. és keton - ketózis. A legtöbb (de nem minden, például a ramnóz C6H12O5) megfelel a Cn (H2O) általános képletnek, ezért kapták meg a korábbi nevüket - a szénhidrátokat. Számos anyag van, például az ecetsav C2H4O2 vagy CH3COOH, amely bár az általános képletnek felel meg, nem vonatkozik szénhidrátokra. Jelenleg egy másik nevet fogadtak el, amely a leginkább tükrözi a szénhidrátok - glükózok (édes) tulajdonságait, de a történelmi név olyan erősen életre kelt, hogy továbbra is használják őket. A szénhidrátok nagyon elterjedtek a természetben, különösen a növényi világban, ahol a szárazanyag-sejtek tömegének 70-80% -a. Az állati testben a testtömeg körülbelül 2% -át teszik ki, de itt is kevésbé fontos szerepük van. A teljes energiamérlegben való részvételük aránya nagyon jelentős, ami több mint félszer akkora, mint a fehérjék és a lipidek aránya. A szervezetben a szénhidrátok glikogénként helyezhetők el a májban, és szükség szerint elfogyaszthatók.