Was sind Kohlenhydrate Rolle der Kohlenhydrate im menschlichen Körper

Chemische Eigenschaften der Zellen, um die lebenden Organismen bilden hängen in erster Linie von der Anzahl der Kohlenstoffatom bis 50% des Trockengewichtes bildet auf. Kohlenstoffatome sind die wichtigsten organischen Substanzen: Proteine, Nukleinsäuren, Lipide und Kohlenhydrate. Die letztgenannte Gruppe umfasst Carbonylverbindung und Wasser , entsprechend der Formel (CH ₂ O) _n, wobei n gleich oder größer als drei ist . Neben Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoffversorgung können im Molekül umfassen Phosphor, Stickstoff, Schwefel. In diesem Artikel untersuchen wir die Rolle der Kohlenhydrate im menschlichen Körper, sowie die Eigenschaften ihrer Struktur, Eigenschaften und Funktionen.

Einstufung

Diese Gruppe von Verbindungen in der Biochemie wird in drei Klassen eingeteilt: Einfachzucker (Monosaccharide), polymere Verbindungen mit einer glykosidischen Bindung – Oligosaccharide und Biopolymere von hochmolekularem – Polysaccharide. Die oben genannten Substanzklassen in verschiedenen Zelltypen gefunden. Zum Beispiel gibt es Glucose und Stärke in Pflanzenstrukturen, Glykogen – in humanen Hepatozyten und die Zellwände von Pilzen, das Chitin – in dem äußeren Skelett Arthropoden. Alle oben genannten Substanzen – sind Kohlenhydrate. Die Rolle von Kohlenhydraten im Körper ist universell. Sie – der Hauptenergielieferant für lebenswichtige Prozesse von Pflanzenzellen, Bakterien, Tieren und Menschen.

Monosaccharide

Haben die allgemeine Formel C _n H _2n O _n und werden in Gruppen eingeteilt , je nach Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül: Triosen, Tetrosen, Pentosen, und so weiter. Als ein Teil der Zellorganellen und Cytoplasma von einfachen Zuckern haben zwei räumliche Konfigurationen: linear und kreisförmig. Im ersten Fall sind die Kohlenstoffatome miteinander über sigma kovalente Bindungen verbunden und bilden geschlossene Schleifen, im zweiten Fall wird das Kohlenstoffgerüst nicht geschlossen und Verzweiger kann. Um festzustellen, was die Rolle von Kohlenhydraten im Körper ist, sollten Sie die am häufigsten von ihnen – die Pentose und Hexose.

Isomere: Glucose und Fructose

Sie haben die gleiche Molekülformel C ₆ H ₁₂ O _6, sondern es können verschiedene Arten von Strukturmolekülen. Wir haben genannt zuvor die primäre Rolle von Kohlenhydraten in lebende Organismen – die Energie. Die oben genannten Substanzen werden von der Zelle abgebaut. Das Ergebnis ist eine Freisetzung von Energie (17.6 kJ von einem Gramm Glukose). Weiterhin ist 36 Moleküle ATP synthetisiert. Glucose Zersetzung tritt auf dem Membranen (Cristae) Mitochondrien und eine Kette enzymatischer Reaktionen – Krebs-Zyklus. Er ist ein wichtiger Teil der dissimilation in allen Zellen von heterotrophen eukaryotischen Organismen fließt.

Glukose wird auch Myozyten bei Säugetieren aufgrund Spaltung in Glykogen gebildet. In Zukunft wird es als leicht abbaubare Substanz, die als Zellen mit Energie bereitstellt – das ist die Hauptaufgabe der Kohlenhydrate im Körper. Pflanzen sind phototrophs und unabhängig Glucose bilden bei der Photosynthese. Diese Reaktionen werden Calvin-Zyklus genannt. Das Ausgangsmaterial ist Kohlendioxid und Akzeptor – ribolozodifosfat. Synthese von Glucose tritt in den Chloroplasten Matrix. Fruktose, die gleiche Summenformel, wie Glucose, enthält im Molekül eine funktionelle Gruppe von Ketonen. Sie ist süßer als Glukose, und ist in dem Honig und den Saft von Beeren und Früchten. Somit liegt die biologische Rolle von Kohlenhydraten im Körper vor allem in seiner Verwendung als schnelle Energiequelle.

Die Rolle der Vererbung in der Pentose

Lassen Sie uns eine andere Gruppe von Monosacchariden betrachten – Ribose und Desoxyribose. Ihre Besonderheit liegt in der Tatsache, dass sie einen Teil der Polymere sind – Nukleinsäuren. Für alle Organismen, einschließlich nicht-zelluläre Lebensformen, DNA und RNA sind die wichtigsten Träger der genetischen Information. Ribose ist in einem RNA-Molekül und Desoxyribose Nukleotiden in DNA enthielt enthalten. Folglich ist die biologische Rolle von Kohlenhydraten in dem menschlichen Körper, dass sie bei der Bildung von Erbeinheiten beteiligt sind – die Gene und Chromosomen.

Exemplarische Pentose eine Aldehydgruppe und weit verbreitet in der Pflanzenwelt sind Xylose (enthalten in Stielen und Samen), alpha-Arabinose (gespeichert in dem Zahnfleisch von Steinobstbäume) enthält. Somit ist die Verteilung und die biologische Rolle von Kohlenhydraten im Körper höherer Pflanzen groß genug.

Was Oligosacchariden

Wenn Reste des Moleküls von Monosacchariden, wie Glucose oder Fructose, die durch kovalente Bindungen verbunden ist, die gebildete Oligosaccharide – polymere Kohlenhydrate. Die Rolle von Kohlenhydraten im Körper von Pflanzen und Tieren variiert. Dies gilt insbesondere für Disaccharide. Die am häufigsten unter ihnen sind Saccharose, Laktose, Maltose und Trehalose. Somit Saccharose, auch als Rohr- oder bekannte Rübenzucker, in den Pflanzen als Lösung und gespeichert in ihre Wurzeln oder Stämme enthielt. Hydrolyse des gebildeten Moleküls aus Glukose und Fruktose. Milchzucker, Laktose ist tierischen Ursprungs. Für manche Menschen ist es zu dieser Substanz Intoleranz mit hyposecretion assoziiertes Enzym Laktase, das den Milchzucker Galaktose und Glukose abbaut. Die Rolle des Lebens des Organismus vielfältigen Kohlenhydrate. Zum Beispiel kann das Disaccharid Trehalose, das aus zwei Glucoseresten, einen Teil der Hämolymphe von Krustentieren, Spinnen, Insekten. Es kommt auch in den Zellen von Pilzen und einigen Algen.

Ein andere Disaccharid – Maltose oder Malzzucker wird in Karyopsen von Gerste oder Roggen in ihrer Keimung enthalten ist, ist es ein Molekül, das aus zwei Glucoseresten. Es wird durch den Zerfall von pflanzlicher oder tierischer Stärke gebildet. Im Dünndarm von Menschen und Säugetieren durch das Enzym Maltose gespalten – Maltase. In seiner Abwesenheit in Pankreassaft scheint durch die Intoleranz zu Lebensmittelstärke Glykogen oder pflanzlichen Produkten Pathologie verursacht. In diesem Fall wird eine spezielle Diät und wird auf die Ernährung des Enzyms selbst zugegeben.

Komplexe Kohlenhydrate in der Natur

Sie sind sehr weit verbreitet, vor allem in der Pflanzenwelt sind Biopolymere und hat ein hohes Molekulargewicht. Zum Beispiel ist es die Stärke von 800 000, und in der Pulpe – 1 600 000. Die Polysaccharide unterscheiden sich in der Zusammensetzung der Monomere, Polymerisationsgrad und Kettenlängen. Im Gegensatz zu einfachen Zuckern und Oligosacchariden, die sie leicht in Wasser löslich sind und einen süßen Geschmack, Polysaccharide hydrophobe und geschmacklos. Betrachten wir die Rolle von Kohlenhydraten im menschlichen Körper als ein Beispiel von Glykogen – tierische Stärke. Es wird aus Glucose synthetisiert und in Hepatozyten und Skelettmuskelzellen reserviert, wo ihr Inhalt als in der Leber zweimal höher ist. Durch die Bildung von Glykogen sind auch in der Lage subkutanen Fettgewebes, Neurocyten und Makrophagen. Ein weiterer Polysaccharid – pflanzliche Stärke ist ein Produkt der Photosynthese und ist in Plastiden von grün erzeugt.

Von den Anfängen der menschlichen Zivilisation, waren die Hauptlieferanten von Stärke wertvolle Kulturpflanzen: Reis, Kartoffeln, Mais. Sie sind immer noch die Grundlage der Ernährung der großen Mehrheit der Menschen auf der Erde. Deshalb ist es so wertvoll ist Kohlenhydrate. Die Rolle von Kohlenhydraten im Körper ist, wie wir in ihrer Anwendung als leistungshungrige und schnell verdauliche organische Substanz gesehen haben.

Es gibt eine Gruppe von Polysacchariden, die Monomere Hyaluronsäure Reste sind. Sie sind genannt Pektine und sind die Baumaterialien von Pflanzenzellen. Besonders reich an ihnen Äpfel schälen, Rübenschnitzel. Cellular Substanzen Pektine regulieren intrazellulären Druck – turgor. In der Süßwarenindustrie, werden sie als Gelier- und Verdickungsmittel bei der Herstellung von qualitativ hochwertigen Sorten Eibisch und Gelee verwendet. Die Diäten als biologisch aktive Substanzen verwendet werden, herzuleiten und Giftstoffe aus dem Darm.

Was ist Glycolipide

Es ist eine interessante Gruppe von Komplexverbindungen von Kohlenhydraten und Fetten, die im Nervengewebe sind. Es besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark von Säugetieren. Glycolipide sind auch in der Zusammensetzung von Zellmembranen. Zum Beispiel werden die Bakterien in Zell-Zell-Kontakten beteiligt. Einige dieser Verbindungen sind auf Antigene (Stoffe, die Landsteiner AB0-Blutgruppensystem erkennen). In den Zellen von Tieren, Pflanzen und Menschen, mit Ausnahme Glycolipide, vorhanden sind und verschiedene Fettmoleküle. Sie führen in erster Linie Energiefunktion. Bei der Spaltung von einem Gramm Fett 38,9 kJ Energie freigesetzt wird. Strukturfunktion (Teil der Zellmembran) an Lipide sind ebenfalls gekennzeichnet. Somit werden diese Funktionen von Kohlenhydraten und Fetten durchgeführt. Ihre Rolle im Körper ist extrem hoch.

Die Rolle von Kohlenhydraten und Lipiden im Körper

In menschlichen und tierischen Zellen Umwandlungen von Polysacchariden und Fetten beobachtet, die als Folge des Stoffwechsels werden kann. Wissenschaftler und Ernährungswissenschaftler fanden heraus, dass eine übermäßige Aufnahme von Stärkehaltige Lebensmittel zu Anhäufung von Fett führt. Wenn eine Person Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse in Bezug auf die Isolierung oder Amylase hat einen sesshaften Lebensstil führt, kann das Gewicht sehr groß sein. Es sei daran erinnert, dass die kohlenhydratreiche Lebensmittel nach unten vor allem in dem Zwölffingerdarm in Glukose gebrochen. Sie absorbiert die Kapillaren der Zotten des Dünndarms und abgeschieden in der Leber und den Muskeln als Glykogen. Je intensiver Austausch von Substanzen im Körper, desto mehr wird es in Glukose aufgespalten. es wird dann als die Primärzellen, das energetische Material verwendet. Diese Information stellt eine Antwort auf die Frage nach der Rolle von Kohlenhydraten gespielt, dem menschlichen Körper.

Bedeutung der Glykoproteine

Verbindungen dieser Gruppe von Substanzen durch den komplexen Kohlenhydrat + Protein dargestellt. Sie sind genannt Glykokonjugate. Diese Antikörper, Hormone, Membranstruktur. Neuesten biochemische Studien haben festgestellt, dass, wenn Glykoproteine beginnen zu seinen nativen (natürlich) Struktur zu ändern, es führt zu der Entwicklung dieser komplexen Krankheiten wie Asthma, rheumatoide Arthritis, Krebs. Die Rolle der Glycokonjugate im Stoffwechsel der Zelle hoch ist. Zum Beispiel Interferone hemmt die Vermehrung von Viren, schützt Immunglobuline den Körper vor Krankheitserregern. Blutproteine auch zu dieser Gruppe von Stoffen gehören. Sie bieten Schutz und Puffereigenschaften. Alle oben genannten Funktionen wird durch die Tatsache bestätigt, dass die physiologische Rolle von Kohlenhydraten im Körper vielfältig und extrem wichtig.

Wo und wie Kohlenhydrate gebildet

Hauptlieferanten von einfachen und komplexen Zuckern – eine grüne Pflanze: Algen, höhere Spore, Gymnospermen und Blüte. Sie alle enthalten das Pigment Chlorophyll Zellen. Er ist Teil der thylakoid – Strukturen von Chloroplasten. Russische Wissenschaftler KA Timirjasew studierte den Prozess der Photosynthese, was zur Bildung Kohlenhydrate. Die Rolle von Kohlenhydraten im Körper der Anlage ist die Ansammlung von Stärke in den Früchten, Samen und Zwiebeln, dh in den vegetativen Organen. Photosynthese Mechanismus ist ziemlich kompliziert und besteht aus einer Reihe von enzymatischen Reaktionen, die stattfinden sowohl im Hellen und im Dunkeln. Glucose wird unter der Einwirkung von Enzymen aus Kohlendioxid synthetisiert. Heterotrophen Organismen verwenden grüne Pflanzen als Quelle für Nahrungsmittel und Energie. So ist es Pflanzen sind das erste Glied in allen Lebensmittelketten und Produzenten genannt.

Die Zellen von heterotrophen Organismen synthetisiert Kohlenhydrate in glatten Kanälen (agranular) endoplasmatischen Retikulum. Dann werden sie als Energie und Baumaterial verwendet. In Pflanzenzellen Kohlenhydrate zusätzlich im Golgi, geformt und dann weiter eine Zellulosezellwand zu bilden. Bei dem Verfahren der Verdauung Verbindung tierischer Vertebraten reich an Kohlenhydraten, teilweise aufgebrochen im Mund und Magen nach unten. Haupt dissimilation gleiche Reaktionen treten in dem Zwölffingerdarm. Da es Pankreassaft enthalten Amylaseenzym steht, dass an Glucose spaltet Stärke ist. Wie bereits gesagt wurde, wird Glukose in das Blut in den Dünndarm aufgenommen und alle Zellen verteilt. Hier wird es als Energiequelle und ein Strukturmaterial verwendet. Dies erklärt auch die Rolle, die Kohlenhydrate im Körper spielen.

Nadmembrannye Komplexe heterotrophen Zellen

Sie sind charakteristisch für Tiere und Pilze. Die chemische Zusammensetzung und molekulare Organisation dieser Strukturen werden durch Verbindungen, wie Lipide, Proteine und Kohlenhydrate, dargestellt. Die Rolle von Kohlenhydraten im Körper – es beteiligt ist Energiestoffwechsel und Gebäudemembranen. In menschlichen und tierischen Zellen haben eine besondere strukturelle Komponente namens Glykokalix. Diese dünne Oberflächenschicht, die aus Glykolipiden und Glykoproteinen mit der Cytoplasmamembran verbunden. Es stellt eine direkte Verbindung mit der Außenseite der Zellen. Hier kommt die Wahrnehmung von Reizen und extrazellulären Verdauung. Aufgrund ihrer Kohlenhydrat haften Schalenzellen miteinander, um das Gewebe zu bilden. Dieses Phänomen wird als Adhäsion bezeichnet. Wir fügen auch, dass der „Schwanz“ des Kohlenhydratmoleküls auf der Zelloberfläche gefunden und wird in der interstitiellen Flüssigkeit gerichtet.

Eine weitere Gruppe von heterotrophen Organismen – Pilzen Vorrichtung hat auch eine Oberfläche, die Zellwand bezeichnet. Es umfasst komplexe Zucker – Chitin, Glykogen. Einige Arten von Pilzen enthalten auch lösliche Kohlenhydrate, wie Trehalose, genannt Pilz Zucker.

In einzelligen Tieren, wie Ciliaten, Oberflächenschicht – Pellicle enthält auch Oligosaccharid-Komplexe mit Proteinen und Lipiden. Einige einfachen Häutchen dünn genug und nicht zu einer Änderung in der Körperform verhindern. Aber in anderen sie eindickt und wird stark wie Rüstung, eine Schutzfunktion tragen.

Pflanzenzellwand

Es enthält auch große Mengen an Kohlenhydraten, insbesondere Cellulose als Faserbündel gesammelt. Diese Strukturen bilden den Rahmen, in einer kolloidalen Matrix eingetaucht. Es besteht hauptsächlich aus Oligosacchariden und Polysacchariden. Die Zellwände von Pflanzenzellen können lignificated. In diesem Fall werden die Zwischenräume zwischen den Balken mit Cellulose gefüllt anderen Kohlenhydraten – Lignin. Es verbessert die Stützfunktion der Zellmembran. Häufig, insbesondere in ausdauernde holzigen Pflanzen, die äußere Schicht aus Cellulose fettartigen Substanz beschichtet – Suberin. Sie verhindert das Eindringen von Wasser in das Pflanzengewebe, so dass die darunter liegenden Zellen schnell absterben und von einer Schicht aus Kork abgedeckt.

Zusammenfassend sehen wir, dass eng verknüpfte Kohlenhydrate und Fette in der Pflanzenzellwand sind. Ihre Rolle im Körper phototrophs unterschätzt, da Glykolipid-Komplexe eine Trag- und Schutzfunktion bereitzustellen. Wir werden eine Vielzahl von Kohlenhydraten, die spezifisch für die Monera Reich der Organismen studieren. Dazu gehören Prokaryonten wie Bakterien. Ihre Zellwand enthält eine Kohlenhydrat – Mureins. In Abhängigkeit von der Oberflächenstruktur der Vorrichtung ist in Bakterien, Gram-positive und gram-negativen.

Die Struktur der zweiten Gruppe ist komplexer. Diese Bakterien haben zwei Schichten: Kunststoff und starr. Die erste enthält Mucopolysaccharide, z.B. Murein. Seine Moleküle haben die Form von großen Netzwerkstrukturen, eine Kapsel um die Bakterienzelle zu bilden. Die zweite Schicht besteht aus Peptidoglycan – Verbindung, Polysacchariden und Proteinen.

Zellwand-Lipopolysaccharide ermöglichen Bakterien fest auf verschiedene Substrate, wie beispielsweise Zahnschmelz oder eukaryotische Zellmembran zu haften. Darüber hinaus fördern Glykolipide Adhäsion von Bakterienzellen miteinander. Auf diese Weise gebildeten, beispielsweise durch Staphylokokken Streptokokken Kette Cluster haben außerdem einige Arten von Prokaryoten zusätzliche mucosa – peplos. Er enthält in seiner Zusammensetzung die Polysaccharide und leicht durch harte Strahlung oder durch Kontakt mit bestimmten Chemikalien, wie Antibiotika zerstört.