Cilat janë karbohidratet roli i karbohidrateve në trupin e njeriut

vetitë kimike të qelizave që përbëjnë organizmat e gjallë të varet kryesisht nga numri i atomeve të karbonit që përbën deri në 50% të peshës së thatë. atome karboni jane substanca kryesore organike: proteina, acidet nukleike, lipide dhe karbohidrateve. Grupi i fundit përfshin komponim karbonil dhe ujë që i korrespondon formulës _(CH2 O) _n, ku n është e barabartë ose më e madhe se tre. Përveç karboni, hidrogjen dhe oksigjenimit, në të molekulës mund të përfshijë fosfor, azotit, squfurit. Në këtë artikull, ne shqyrtojmë rolin e karbohidrateve në trupin e njeriut, si dhe karakteristikat e strukturës së tyre, pronat dhe funksionet.

klasifikim

Ky grup i komponimeve në biokimisë janë ndarë në tre klasa: sheqernat e thjeshtë (Monosaccharides), komponimet polimerike me nje lidhjeje glikozidike - oligosakarideve dhe Biopolimeret të peshës molekulare të lartë - polisakaride. Klasat e lartpërmendura të substancës gjenden në lloje të ndryshme të qelizave. Për shembull, nuk janë glukoza dhe niseshte në strukturat bimore, glycogen - në hepatocytes njerëzore, dhe muret qelizore të kërpudhave, The chitin - në insekteve jashtme skelet. Të gjitha substancat e mësipërme - janë karbohidratet. Roli i karbohidrateve në trup është universal. Ata - furnizuesi kryesor i energjisë për proceset jetësore të bimëve qelizave, bakteret, kafshët dhe njerëzit.

monosaccharides

Kanë të përgjithshme formula C _{n H2N} O _n dhe janë të ndarë në grupe në varësi të numrit të atomeve të karbonit në molekulë: trioses, tetroses, pentoset, etj. Si një pjesë e organeleve qelizore dhe citoplazmën e sheqerna të thjeshta kanë dy konfigurime hapësinore: lineare dhe rrethore. Në rastin e parë, atomet e karbonit lidhen ndaj njëri-tjetrit me anë të lidhje kovalente sigma dhe forma e mbyllur unazore, në rastin e dytë skeleti i karbonit nuk është i mbyllur dhe mund të ketë bronkial. Për të përcaktuar se çfarë është roli i karbohidrateve në trup, e konsiderojnë më të zakonshme të tyre - pentose dhe hexose.

Izomerët: glukozës dhe fruktoza

Kanë të njëjtin formulë molekulare C ₆ H ₁₂ O _6, por të llojeve të ndryshme të molekulave strukturore. Ne kemi quajtur më parë rolin kryesor e karbohidrateve në organizmat e gjallë - energjia. Substancat e mësipërme janë thyer poshtë nga qeliza. Rezultati është një lirimin e energjisë (17.6 kJ e një gram të glukozës). Më tej, 36 molekulat e ATP sintetizohet. dekompozimi glukozë ndodh në membranat (krista) Mitochondria dhe përfaqëson një zinxhir të reaksioneve enzimatike - ciklin Krebsit. Ai është një pjesë e rëndësishme e shpërngjashmim rrjedh në të gjitha qelizat e organizmave heterotrophic eukariote.

Glukoza është formuar edhe myocytes në gjitarët për shkak të ndarjes në glycogen muskujve. Në të ardhmen, ajo është përdorur si një substancë lehtë zbërthyeshme si sigurimin e qelizave me energji - ky është roli kryesor i karbohidrateve në trup. Bimët janë phototrophs dhe në mënyrë të pavarur të formuar gjatë glukozë fotosintezë. Këto reagime janë quajtur ciklin Calvin. Materiali fillestar është dioksid karboni dhe pranuesi - ribolozodifosfat. Sinteza e glukozës ndodh në matricën chloroplast. Fruktozë, që ka formulën e njëjtë molekulare si glukozë, përmban në të molekulës me një grup funksional të ketoneve. Ajo është e ëmbël se glukoza, dhe është në mjaltë dhe lëng e manave dhe fruta. Kështu, roli biologjik i karbohidrateve në trupin qëndron kryesisht në përdorimin e saj si burim të shpejtë të energjisë.

Roli i trashëgimisë në pentose

Le të konsiderojmë një tjetër grup të monosaccharides - ribozë dhe deoxyribose. unike e tyre qëndron në faktin se ata janë pjesë e polimere - acideve nukleike. Për të gjitha organizmave, përfshirë format e jetës jo-celulare, ADN dhe ARN janë bartësit kryesorë të informacionit të trashëguar. Ribozë është e përfshirë në një molekulë RNA dhe nukleotidesh deoxyribose që përmban ADN. Si pasojë, roli biologjik i karbohidrateve në trupin e njeriut është se ata janë të përfshirë në formimin e njësive të trashëgimisë - gjeneve dhe kromozomeve.

pentose shembullore që përmban një grup aldehyde dhe e përhapur në mbretërinë bimore janë xylose (të përfshira në rrjedh dhe fara), alfa-Arabinose (ruhet në mishrat e pemëve frutore guri). Kështu, shpërndarja dhe roli biologjik i karbohidrateve në trupin e bimëve të larta janë mjaft të mëdha.

Çfarë është oligosaccharides

Nëse mbetjet e molekulave të monosaccharides, të tilla si glukozë ose fruktozë, të lidhura me lidhje kovalente, e oligosakarideve të formuar - karbohidrateve polimerike. Roli i karbohidrateve në trupin e dy bimëve dhe kafshëve të ndryshme. Kjo është veçanërisht e vërtetë e disaccharides. Më e zakonshme në mesin e tyre janë saharoze, lactose, sheqer prej malti dhe Trehalose. Kështu, saharoze, i njohur ndryshe si kallam ose panxhar sheqerit, të përfshira në bimët si një zgjidhje dhe do të ruhet në rrënjët e tyre, ose rrjedh. Hidroliza e molekulës formuar e glukozës dhe fruktoze. sheqer qumështi, lactose eshte me origjine shtazore. Për disa njerëz, nuk është intoleranca të kësaj substance të lidhur me hyposecretion enzimë lactase, e cila prishet galaktoze sheqerit të qumështit dhe glukozë. Roli i jetës së karbohidrateve organizëm të ndryshme. Për shembull, Trehalose disakaride, i përbërë nga dy mbetjeve të glukozës, pjesë e hemolimfën të krustaceve, merimangat, insektet. Ajo gjithashtu ndodh në qelizat e kërpudhave dhe disa algave.

Një disakaride - maltozën, ose sheqeri malt, përmbahet në caryopses elbi ose thekra në rritje të tyre, është një molekule e përbërë nga dy mbetjeve të glukozës. Kjo është e formuar nga prishja e vegjetal ose të kafshëve niseshtesë. Në zorrë e vogël e njerëzve dhe gjitarëve çarë prej malti nga enzimë - maltase. Në mungesë të saj në lëng pankreatik duket patologji të shkaktuara nga intoleranca ndaj niseshte ushqim glycogen ose produkteve bimore. Në këtë rast, një dietë të veçantë dhe është shtuar në dietën e vetë enzimë.

Karbohidratet komplekse në natyrë

Ata janë shumë të përhapura, sidomos në botën bimore, janë biopolimeret dhe kanë një peshë të lartë molekulare. Për shembull, niseshte është 800 000, dhe në pulpe - 1 600 000. polisaharidet ndryshojnë në përbërjen e monomereve, shkallë polimerizim, dhe gjatesite zinxhir. Në kontrast me sheqerna të thjeshta dhe oligosaccharides të cilat janë lehtësisht të tretshëm në ujë dhe kanë një shije të ëmbël, polysaccharides hidrofobik dhe pa shije. Konsideroni rolin e karbohidrateve në trupin e njeriut si një shembull i glycogen - niseshte kafshëve. Ajo është sintetizuar nga glukoza dhe rezervuar në hepatocytes dhe qelizat e muskujve skeletik, ku përmbajtja e tij është dy herë më e lartë se në mëlçi. Me formimin e glycogen janë gjithashtu në gjendje të nënlëkurës yndyrë, neurocytes dhe makrofagët. Tjetër polysaccharide - niseshte vegjetale eshte nje produkt i fotosintezës dhe është prodhuar në plastids të gjelbër.

Nga fillimi i qytetërimit njerëzor, furnizuesit kryesorë të niseshte ishin lashtat vlefshme: oriz, patate, misër. Ata janë ende baza e dietë të shumicës dërrmuese të njerëzve në Tokë. Kjo është arsyeja pse ajo është aq e vlefshme karbohidratet. Roli i karbohidrateve në trup është, siç e kemi parë, në zbatimin e tyre si një çështje organike etur për pushtet dhe shpejt tretshëm.

Është një grup i polisakarideve të cilat janë monomerë mbetjet e acidit hialuronik. Ata janë quajtur pektine dhe janë materialet e ndërtimit të qelizave bimore. Veçanërisht të pasura me to mollë zhvishem, pulpë panxhar. substanca qelizore pektine rregullimin e presionit intracellular - TURGOR. Në industrinë e ëmbëltore, ato janë përdorur si Gelling dhe trashje agjentëve në prodhimin e varieteteve me cilësi të lartë alte dhe pelte. Dietat që përdoren si substanca biologjikisht aktive është i deducing toksinave nga dy pika.

Çfarë është glikolipidet

Është një grup interesant i komponimeve komplekse të karbohidratet dhe yndyrna që janë në indin nervor. Ai përbëhet nga trurit dhe të palcës kurrizore të gjitarëve. Glikolipidet janë gjetur edhe në përbërjen e membranave qelizore. Për shembull, bakteret janë të përfshirë në kontakte qelizë-qelizë. Disa prej këtyre komponimeve është antigjenet (substanca që zbulon Landsteiner AB0 sistem grupit të gjakut). Në qelizat e kafshëve, bimëve dhe njerëzit, përveç glikolipidesh, janë molekula të pranishëm dhe të dallueshme yndyrë. Ata kryejnë kryesisht funksionin e energjisë. Me copëtim i një gram yndyrë 38.9 kJ e energjisë është lëshuar. strukturë funksion (pjesë e membranës së qelizës) te lipideve karakterizohen gjithashtu. Kështu, këto funksione kryhen nga karbohidratet dhe yndyrna. Roli i tyre në trup është jashtëzakonisht i lartë.

Roli i karbohidrateve dhe lipideve në trup

Në qelizat e njeriut dhe të kafshëve mund të vërehet interconversions e polysaccharides dhe yndyrave që ndodhin si pasojë e metabolizmit. Shkencëtarët dhe nutritionists gjetur se marrja e tepruar e ushqimeve niseshte çon në akumulimin e yndyrës. Në qoftë se një person ka çrregullime të pankreasit në kushtet e izolimit apo amylase drejton një mënyrë jetese i ulur, pesha mund të jetë shumë i madh. Vlen të kujtohet se ushqimi karbohidrate të pasura është thyer kryesisht në duodenum në glukozë. Ajo zhytur kapilarët e Villi të zorrëve të vogla dhe të depozitohen në mëlçi dhe muskujt si glycogen. Shkëmbimi më intensive të substancave në trup, aq më shumë ajo është e ndarë në glukozë. ajo është përdorur më pas si qelizat primare, materiale energjik. Ky informacion jep një përgjigje për pyetjen e rolit të luajtur nga karbohidratet, trupi i njeriut.

Kuptimi i glikoproteinat

Komponimet e këtij grupi i substancave të përfaqësuar nga karbohidrate komplekse + proteinave. Ata janë quajtur glycoconjugates. Ky antitrup, hormonet, struktura membrane. E fundit studime biokimike kanë vendosur se nëse glikoproteina të fillojë të ndryshojë amtare (natyrore) strukturën e saj, kjo çon në zhvillimin e këtyre sëmundjeve komplekse të tilla si astma, artriti reumatoid, kanceri. Roli i glycoconjugates në metabolizmin e qelizës është i lartë. Për shembull, interferone pengojnë shumëzimin e viruseve, imunoglobulinat të mbrojtur trupin ndaj patogjeneve. Proteinat e gjakut gjithashtu i përkasin këtij grupi të substancave. Ata të sigurojë mbrojtje dhe buffering pronave. Të gjitha funksionet e mësipërme është konfirmuar nga fakti se roli fiziologjik i karbohidrateve në trup është e ndryshme dhe shumë e rëndësishme.

Ku dhe si janë formuar karbohidratet

furnizuesit kryesore të sheqerna të thjeshta dhe komplekse - një bimë jeshile: algave, spore të lartë, gymnosperms dhe lulëzuar. Ata të gjithë përmbajnë qelizat klorofil pigment. Ai është pjesë e thylakoid - strukturat e kloroplaste. Shkencëtari rus KA Timiryazev studiuar procesin e fotosintezës, duke rezultuar në karbohidratet formimit. Roli i karbohidrateve në trupin e bimës është akumulimi i koll në fruta, fara dhe llamba, pra, në organet vegjetative. Mekanizmi fotosinteza është mjaft e komplikuar dhe përbëhet nga një seri e reaksioneve enzimatike që ndodhin si në dritë dhe në errësirë. Glukozë sintetizohet nga dioksid karboni nën veprimin e enzimave. organizmat heterotrophic përdorin barin e gjelbër si një burim të ushqimit dhe energjisë. Kështu, bimët janë hallka e parë në të gjitha zinxhirët e ushqimit dhe quhen prodhuesit.

Qelizat e organizmave heterotrophic karbohidrateve të sintetizuara në kanale të qetë (agranular) retikulumin endoplazmatik. Atëherë ata janë përdorur si energji dhe materiale ndërtimi. Në qelizat e bimëve karbohidratet shtesë formuar në Golgi, dhe pastaj të shkojnë për të formuar një mur qelizor cellulosic. Në procesin e përbërë tretje vertebrorëve shtazore të pasura me karbohidrate, thyer pjesërisht poshtë në gojë dhe stomak. Reagimet shpërngjashmim kryesor njëjta ndodhë në duodenum. Siç qëndron lëng pankreatik përmban amylase enzimë që çan koll në glukozë. Siç është thënë më parë, glukoza është e zhytur në gjak në zorrë e vogël dhe është e shpërndarë në të gjitha qelizat. Këtu ajo është përdorur si një burim të energjisë dhe një material strukturore. Kjo shpjegon rolin që karbohidratet të luajë në trup.

Nadmembrannye komplekset qelizat heterotrophic

Ata janë karakteristikë e kafshëve dhe kërpudhave. Perberja kimike dhe organizimi molekulare e ketyre strukturave janë të përfaqësuar nga komponimeve siç lipide, proteina dhe karbohidrateve. Roli i karbohidrateve në trup - ajo është e përfshirë në metabolizmin e energjisë dhe ndërtimin e membranave. Në qelizat e njeriut dhe të kafshëve të ketë një komponent të veçantë strukturore quajtur glycocalyx. Kjo shtresë e hollë sipërfaqe përbëhet nga glikolipidesh dhe glikoproteinat lidhura me membranën citoplazmike. Ai siguron një lidhje të drejtpërdrejtë me pjesën e jashtme të qelizave. Këtu vjen perceptimin e stimujve dhe tretje ekstracelular. Për shkak të qelitë e tyre shell karbohidrate rrinë me njëri-tjetrin duke formuar strukturën. Ky fenomen quhet aderimin. Ne gjithashtu shtoj se "bishtat" e molekulave karbohidrate gjenden në sipërfaqen e qelizës dhe janë të drejtuara në lëngun intersticiale.

Një tjetër grup i organizmave heterotrophic - aparate kërpudhave gjithashtu ka një sipërfaqe, të quajtur muri qelizor. Ai përfshin sheqerna komplekse - chitin, glycogen. Disa lloje të kërpudhave gjithashtu përmbajnë karbohidrate të tretshme të tilla si trehalose, të quajtur sheqer kërpudha.

Në kafshë njëqelizor siç ciliates, shtresa sipërfaqe - cipë gjithashtu përmban komplekset olisakarid me proteinat dhe lipide. Disa cipë mjaft e thjeshtë hollë dhe nuk e pengon një ndryshim në formë të trupit. Por në disa të tjera ajo trashet dhe bëhet i fortë si forca të blinduara, mbante një funksion mbrojtës.

mur Qeliza bimore

Ai gjithashtu përmban sasi të mëdha të karbohidrateve, sidomos celulozë mbledhur si tufa e fibrave. Këto struktura formojnë kornizë, zhytur ne nje matrice koloidale. Ajo përbëhet kryesisht nga oligosaccharides dhe polisakaridet. Muret qelizore të qelizave bimore mund lignificated. Në këtë rast, hapësirat midis trarëve janë të mbushura me karbohidratet të tjera celulozës - lignin. Ajo rrit funksionin mbështetës e membranës qelizore. Shpesh, sidomos në bimë shumëvjeçare drunjtë, shtresa e jashtme të përbërë nga celuloza veshura substancë yndyrë-like - suberin. Ajo pengon depërtimin e ujit në indet bimore, kështu që qelizat themel me shpejtësi të vdesë jashtë dhe i mbuluar nga një shtresë e tape.

Në përmbledhje, ne shohim se në murin qelizor të bimëve janë karbohidratet të lidhura ngushtë dhe yndyrna. Roli i tyre në phototrophs trupit nënçmuar që nga komplekset glikolipidi sigurojë një funksion mbështetës dhe mbrojtës. Ne do të studiojmë një shumëllojshmëri të karbohidrateve, të veçantë për mbretërinë Papuçorja e organizmave. Kjo përfshin prokariotë, të tilla si bakteret. murin e tyre qelizë përmban një karbohidrate - murein. Në varësi të strukturës së sipërfaqes së aparatit është i ndarë në bakteret Gram-pozitive dhe Gram-negative.

Struktura e grupit të dytë është më komplekse. Këto baktere kanë dy shtresa: plastike dhe të ngurtë. I parë përmban mucopolysaccharides, p.sh. murein. Molekulat e tij kanë formën e strukturave të mëdha të rrjetit, duke formuar një kapsulë rreth qelizës bakterore. Shtresa e dytë konsiston peptidoglikanit - polisakaridet përbërë dhe proteina.

lipopolysaccharides mur qelizë të lejojë bakteret që të përmbahet në mënyrë të vendosur në nënshtresa të ndryshme, të tilla si smalt dhëmbit ose membranën qelizore eukariotike. Përveç kësaj, glikolipidet nxitur aderimin e qelizave bakteriale me njëri-tjetrin. Kështu formuar nga, psh, staphylococci streptokoket zinxhir grup, për më tepër, disa lloje të prokariotë kanë mukozës shtesë - peplos. Ai përmban në përbërjen e tij e polysaccharides dhe shkatërruar lehtësisht nga rrezatimi vështirë ose nga kontakti me kimikate të caktuara të tilla si antibiotikët.