Eigenschaften und Struktur von Kohlenhydraten. Kohlenhydrate Funktion

Für den menschlichen Körper, wie auch andere Lebewesen brauchen Energie. Ohne sie kann keine Strömung nicht Prozesse sein. Schließlich braucht jede biochemische Reaktion, jede enzymatische Verfahren oder Stadium der Stoffwechsel Energiequelle.

Daher ist der Wert der Materialien, die Körperkraft zum Leben bietet, sehr groß und wichtig. Was ist los? Kohlenhydrate, Proteine, Fette. Die Struktur eines jeden von ihnen ist anders, sie gehören ganz verschiedene Klassen von chemischen Verbindungen, sondern eine ihrer Funktionen ist ähnlich – der Körper mit der notwendigen Energie für das Leben bot. Betrachten wir eine Gruppe der folgenden Substanzen – Kohlenhydrate.

Klassifizierung von Kohlenhydraten

Die Zusammensetzung und Struktur der Kohlenhydrate, da ihre Öffnung durch ihren Namen definiert. Schließlich wurde es in den frühen Quellen angenommen, dass es eine solche Gruppe von Verbindungen ist, die in der Struktur von Atomen auf Wassermoleküle gebundenen Kohlenstoff vorhanden sind.

Eine gründlichere Analyse, sowie die gesammelten Informationen über die Vielfalt dieser beweisen erlaubt Substanzen, dass nicht alle Vertreter sind nur ein Teil. Allerdings ist diese Funktion noch einer von denen, die die Struktur von Kohlenhydraten bestimmt.

Moderne Klassifizierung dieser Gruppe von Verbindungen ist wie folgt:

1. Monosaccharide (Ribose, Fructose, Glucose usw.).
2. Oligosaccharide (Bios, Triose).
3. Polysaccharide (Stärke, Cellulose).

Außerdem können alle Kohlenhydrate in die folgenden zwei Gruppen unterteilt werden:

• Wiederherstellung;
• Nicht-zu reduzieren.

Die Struktur der Moleküle von Kohlenhydraten jede Gruppe einen genaueren Blick.

Monosaccharide: charakteristisch

Diese Kategorie umfasst alle einfachen Kohlenhydrate, die einen Aldehyd (Aldose) oder Keton (Ketose) Gruppe und nicht mehr als 10 Kohlenstoffatome in der Kette Struktur enthalten. Wenn man sich die Anzahl der Atome in der Hauptkette aussehen, können die Monosaccharide unterteilt werden in:

• Triose (Glyceraldehyd);
• Tetrosen (Erythrulose, Erythrose);
• Pentose (Ribose und Desoxyribose);
• Hexosen (Glucose, Fructose).

Alle anderen Vertreter sind nicht so wichtig für den Körper als aufgeführt.

Merkmale der Struktur von Molekülen

In Struktur Monosaccharide kann als eine Kette, und in der Form eines zyklischen Kohlehydrat darstellen. Wie kommt das? Die Sache ist die, dass das zentrale Kohlenstoffatom in der Verbindung ein asymmetrisches Zentrum, um die das Molekül in Lösung zu drehen vermag. Da optische Isomere bilden Monosaccharide L- und D-Formen. In dieser Formel Glucose in Form einer geraden Kette aufgenommen, erfassen kann gedanklich die Aldehydgruppe (oder Keton) und aufrollen zu einer Kugel. Um die entsprechenden cyclischen Formel zu erhalten.

Die chemische Struktur von einer Reihe von Kohlenhydraten Monosaccharide ganz einfach: die Anzahl der Kohlenstoffatome der Kette oder im Ring bilden, von denen jede verschieden sind oder auf einer Seite der Hydroxylgruppen und Wasserstoffatome angeordnet sind. Wenn alle mit dem gleichen Namen auf der einen Seite der Struktur, dann ist das D-Isomer gebildet wird, wenn für verschiedene verschachtelte miteinander – dann L-Isomer. Wenn wir die allgemeine Formel Vertreter der häufigsten Monosaccharide Glucose in molekularer Form schreiben, wird es die Form haben: C ₆ H ₁₂ O _6. Darüber hinaus spiegelt die Aufzeichnung, die die Struktur und Fruktose, auch. Schließlich sind diese beiden Monosaccharide chemisch – Strukturisomere. Glucose – aldegidospirt, Fructose – Cetoalcohol.

Struktur und Eigenschaften einer Anzahl von Kohlenhydraten Monosaccharide sind eng miteinander verknüpft. Schließlich, aufgrund der Anwesenheit der Aldehyd- und Ketongruppen in der Zusammensetzung der Struktur gehören sie zu dem Aldehyd und ketonospirtam, die ihre chemische Natur und die Reaktion, bei der bestimmt sie teilnehmen können.

Somit zeigt Glucose die folgenden Eigenschaften:

1. Die durch das Vorhandensein von Carbonylgruppen verursacht Reaktionen:

• Oxidation – eine Reaktion „Silberspiegel“;
• mit frisch gefälltes Hydroxid, Kupfer (II) – Aldonsäure;
• Starke Oxidationsmittel sind in der Lage Disäuren (aldarovye) zu bilden, nicht nur die Umwandlung eines Aldehyds sondern eine Hydroxylgruppe;
• Wiederaufnahme – wird in Polyole umgesetzt.

2. Das Molekül enthält Hydroxylgruppen und spiegelt die Struktur. Die Eigenschaften von Kohlenhydraten, die durch die Gruppierung der Daten beeinflusst werden:

• Fähigkeit zur Alkylierung – Bildung von Ethern;
• Acylierung – Formen Ester ;
• qualitative Reaktion für Kupferhydroxid (II).

3. einzelne spezifische Eigenschaften von Glucose:

• Buttersäure;
• Alkohol;
• Milchsäuregärung.

Funktionen im Körper

Aufbau und Funktion einer Anzahl von Kohlenhydraten Monosaccharide sind eng miteinander verbunden. Vergangenheit sind vor allem bei biochemischen Reaktionen von lebenden Organismen zu beteiligen. Welche Rolle spielen in diesem Monosaccharide gespielt?

1. Basis für die Herstellung von Oligo-und Polysaccharide.
2. Pentose (Ribose und Desoxyribose) – die wichtigsten Moleküle beteiligt an der Bildung von ATP, RNA, DNA. Und sie, die wiederum die Hauptlieferanten von Erbmaterial, Energie und Protein.
3. Die Konzentrationen von Glukose im Blut – eine wahre Maß des osmotischen Druckes und seine Veränderungen.

Oligosaccharide: Struktur

Die Struktur der Kohlenhydratgruppe ist, die zwei (Diozu) oder drei (Triose) Monosaccharid-Moleküle in der Zusammensetzung reduziert. Es gibt solche, bei denen die Zusammensetzung von 4, 5 oder mehr Strukturen (bis zu 10), aber die am häufigsten Disaccharide sind. Das heißt, bei der Hydrolyse dieser Verbindungen zersetzen Glucose, Fructose, Pentosen zu bilden, und so weiter. Welche Verbindungen fallen in diese Kategorie? Ein typisches Beispiel – es Saccharose (common Rohrzucker), Lactose (Hauptbestandteil der Milch), Maltose, Lactulose, Isomalt.

Die chemische Struktur dieser Reihe von Kohlenhydraten hat folgende Eigenschaften:

1. Die allgemeine Formel der molekularen Spezies: C ₁₂ H ₂₂ O _11.
2. Zwei gleiche oder verschiedene Monosaccharidrest in Disaccharid-Struktur werden durch Brücken Glykosid miteinander verbunden sind. Auf der Art der Verbindung wird auf der Reduktionskraft von Zucker ab.
3. Reduzierendes Disaccharid. Kohlenhydratstruktur dieses Typs ist die Bildung einer Brücke zwischen den glycosidischen Hydroxylgruppen Aldehyd und Hydroxylgruppen von verschiedenen Molekülen von Monosacchariden. Dazu gehören Maltose, Laktose, und so weiter.
4. Nichtreduzierende – ein typisches Beispiel Saccharose – wenn die Brücke zwischen den Hydroxylgruppen nur solche ohne Beteiligung Aldehyd Struktur gebildet wird.

Somit kann die Kohlenhydratstruktur in Form von molekularer Formel zusammengefaßt werden. Falls erforderlich detaillierte Struktur eingesetzt, dann kann es unter Verwendung von grafischen oder Heuorsa Fischer Projektions Formeln darstellen. Insbesondere zwei cyclische Monomere (Monosaccharide) oder unterschiedliche oder ähnliche (je nach Oligosaccharid) durch eine glycosidische Brücke miteinander verbunden sind. Beim Bau sollte die Wiederherstellung der Fähigkeit berücksichtigen, um richtig Verbindung anzuzeigen.

Beispiele für Disaccharide Moleküle

Wenn ein Auftrag in Form wert ist: „die strukturellen Merkmale von Kohlenhydrat Hinweis“, dann ist das Disaccharid am besten zuerst von angeben, was bleibt von Monosacchariden ist. Die häufigsten Arten sind:

• Saccharose – hergestellt aus alpha-beta-Glucose und Fructose;
• Maltose – Glucoseresten;
• Cellobiose – besteht aus zwei Glucoseresten von Beta-D-Formen;
• Laktose – Galactose + Glucose;
• Lactulose – Galactose + Fructose und so weiter.

Dann soll nach den verfügbaren Resten aus der Strukturformel Verschreibung von Glycosidart Brücke klar sein.

Bedeutung für lebende Organismen

Sehr groß und die Rolle der Disaccharid, ist es wichtig, nicht nur die Struktur. Die Funktionen von Kohlenhydraten und Fetten sind in der Regel ähnlich. Es basiert auf der Energiekomponente. Dennoch sollte ihre besondere Bedeutung für einzelne Disaccharide zeigen.

1. Saccharose – die Hauptquelle von Glukose im menschlichen Körper.
2. Laktose ist in der Muttermilch von Säugetieren, einschließlich dem weiblichen und 8% gefunden.
3. Lactulose wird im Labor erhalten für medizinische Zwecke verwendet werden, sowie für die Herstellung von Milchprodukten zugesetzt.

Alle Disaccharid, Trisaccharid und so weiter bei Menschen und anderen Lebewesen erfährt augenblicklich hydrolysiert, um Monosaccharide. Diese Funktion ist die Grundlage für die Verwendung dieser Klasse von Kohlenhydraten einer Person in der rohen, unverändert (Rüben- oder Rohrzucker).

Polysaccharide: molekulare Merkmale

Funktionen, die Zusammensetzung und die Struktur einer Anzahl von Kohlenhydraten sind wichtig für Organismen Lebewesen sowie menschliche Aktivitäten. Zunächst sollten Sie verstehen, welche Art von Kohlenhydraten Polysaccharide sind.

Sie sind viele:

• Stärke;
• Glykogen;
• Mureins;
• Glucomannan;
• Cellulose;
• Dextrin;
• Galactomannan;
• muromin;
• Pektin;
• Amylose;
• Chitin.

Dies ist keine vollständige Liste, sondern nur die wichtigsten Tier- und Pflanzenarten. Wenn Sie die Aufgabe durchführen „Überprüfen Sie die Eigenschaften der Struktur einer Reihe von Kohlenhydraten Polysaccharide“, das erste, was Sie achten auf ihre räumliche Struktur bezahlen sollte. Es ist sehr voluminös, das Riesenmolekül, bestehend aus hunderten von Monomereinheiten vernetzt glykosidischen chemischen Bindungen. Oft ist die molekulare Struktur von Polysacchariden von Kohlenhydrat ist eine geschichtete Zusammensetzung.

Es gibt eine gewisse Klassifizierung solcher Moleküle.

1. Gomopolisaharidy – besteht aus den gleichen Wiederholungseinheiten von Monosacchariden. Je nach Monosaccharid kann Hexosen, Pentosen, und so weiter (Glucane, Mannane, Galaktane) sein.
2. Heteropolysaccharide – von verschiedenen Monomereinheiten gebildet.

Verbindungen mit einer linearen räumlichen Struktur sollten zugeschrieben wird, beispielsweise Cellulose werden. Verzweigte Struktur eine Mehrzahl von Polysacchariden – Stärke, Glykogen, Chitin und so weiter.

Rolle im Körper von Lebewesen

Struktur und Funktion von Kohlenhydraten in dieser Gruppe sind eng mit dem Leben aller Wesen verbunden. Zum Beispiel Pflanzen in einem Nährstoffreserve in verschiedenen Teilen der Sprosses oder Wurzelstärke akkumuliert. Die Hauptenergiequelle für die Tiere – neben Polysacchariden, die durch Spaltung einer Menge Energie, gebildet ist.

Kohlenhydrate in der Zellstruktur eine sehr wichtige Rolle spielen. Es besteht aus Chitin Abdeckung vieler Insekten und Krustentieren, Murein – Zellwandkomponenten von Bakterien, Zellstoff – Basis Pflanze.

Ersatz nahrhafte Substanzen tierischer Herkunft – ein Molekül von Glykogen, oder, wie es häufiger genannt wird, das Tierfett. Er gespeichert in Teilen des Körpers und trägt nicht nur Energie, sondern auch eine Schutzfunktion gegen mechanische Einwirkungen.

Für die meisten Organismen ist sehr wichtig Struktur von Kohlenhydraten. Biology jedes Tier und die Pflanze ist, so dass eine konstante Energiequelle, unerschöpflich erfordert. Und es kann ihnen nur geben, und all die meisten ist es in Form von Polysacchariden. So führt die vollständige Verdauung von 1 g Kohlenhydrate als Folge von Stoffwechselprozessen zur Freisetzung von 4,1 kcal Energie! Dies ist die maximale, nicht mehr gibt irgendeine Verbindung. Deshalb Kohlenhydrate in der Ernährung von einer Person oder einem Tier vorhanden sein muss. Pflanzen sorgen auch für sich: im Prozeß der Photosynthese sie in Stärke bilden und speichern.

Allgemeine Eigenschaften von Kohlenhydraten

Die Struktur der Fette, Proteine und Kohlenhydrate im Allgemeinen ähnlich. Schließlich sind sie alle Makromoleküle. Auch haben einige ihrer Funktionen einen gemeinsamen Ursprung. Es soll die Rolle und Bedeutung von Kohlenhydraten im Leben der Biomasse des Planeten zusammenfassen.

1. Die Zusammensetzung und Struktur der Kohlenhydrate beinhalten die Verwendung von ihnen als Baumaterial für die Schale von Pflanzenzellen, tierische und Bakterienmembranen sowie die Bildung von intrazellulären Organellen.
2. Die Schutzfunktion. Charakteristisch für pflanzliche Organismen und bei der Bildung ihrer Stacheln manifestiert, Dornen und so weiter.
3. Kunststoff-Rolle – Bildung ist von entscheidenden Bedeutung Moleküle (DNA, RNA, ATP und andere).
4. Rezeptorfunktion. Polysaccharide und Oligosaccharide – aktive Teilnehmer Transport überträgt die Zellmembran, „Wächter“ Fangstoß.
5. Energie die wichtigste Rolle. Es bietet maximale Leistung für alle intrazellulärer Prozesse, sowie die Arbeit des gesamten Organismus.
6. Die Regulation des osmotischen Drucks – führt Glucose eine solche Kontrolle.
7. Einige Polysaccharide sind Nahrungsmittelreserven, die Energiequelle für das Tier Kreaturen.

Somit ist es offensichtlich, dass die Struktur von Fetten, Proteinen und Kohlenhydraten, ihre Funktion und Rolle in dem Körper lebender Systeme sind entscheidend und ausschlaggebende Bedeutung. Diese Moleküle – die Schöpfer des Lebens, sie auch bewahren und erhalten.

Kohlenhydrate mit anderen makromolekularen Verbindungen

Ebenfalls bekannt ist die Rolle von Kohlenhydraten ist nicht in seiner reinen Form und in Kombination mit anderen Molekülen. Dazu gehören solche die häufigste, wie zum Beispiel:

• Glykosaminoglykane oder Mucopolysacchariden;
• Glykoproteine.

Struktur und Eigenschaften von Kohlenhydraten dieser Art ist ziemlich kompliziert , weil der Komplex auf eine Vielzahl von funktionellen Gruppen verbunden sind. Die Hauptrolle dieser Art von Molekülen – in vielen Lebensprozessen von Organismen beteiligt. Vertreter sind: Hyaluronsäure, Chondroitinsulfat, Heparansulfat, Keratansulfat und andere.

Es gibt auch Polysaccharide Komplexe mit anderen biologisch aktiven Molekülen. Zum Beispiel Lipopolysaccharide oder Glykoproteine. Ihre Existenz ist wichtig bei der Bildung der immunologischen Reaktionen des Körpers, da sie Teil der Zellen des lymphatischen Systems sind.