БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ, СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА УГЛЕВОДОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
Углеводы — биохимические соединения, образующиеся в растениях в качестве первичных продуктов фотосинтеза. Их название происходит от общей формулы этой группы веществ — Сп(Н2О)п, в которую входят углерод, водород и кислород (соотношение атомов водорода и кислорода в них такое же, как в воде).
Впервые термин «углеводы» был предложен профессором Дерптского (Тартусского) университета К. Шмидтом в 1844 году. Оказалось, однако, что состав не всех углеводов соответствует приведенной выше формуле, в связи с чем Международная комиссия по реформе химической номенклатуры предложила термин «углеводы» заменить на «гдици-ды». Тем не менее он не получил широкого распространения и название «углеводы» осталось общепризнанным.
В растениях углеводы составляют 80-90 % массы, причем в разных частях содержание их различно. Так, в зеленых частях растений оно составляет 2,5-6 %, в клубнях картофеля и корнеплодах — 10-20 %,.в зернах злаков — до 70 %.
В составе организма человека и животных углеводы присутствуют в меньшем количестве, чем белки и липиды, и составляют всего 2 % от массы сухих вешеств.
Однако для человека их значение очень велико. Об этом свидетельствуют важные разнообразные функции, которые выполняют углеводы. Рассмотрим их.
Энергетическая функция. Углеводы на 60 % обеспечивают организм энергией. При окислении 1 г углеводов выделяется 4 ккал (16,7 кДж) энергии.
Пластическая функция. Углеводы принимают участие в синтезе многих веществ, необходимых для жизнедеятельности организма, таких, как нуклеопротеины, липоиды, сложные ферменты, мукополисахариды и др.
Функция питательных веществ. Углеводы обладают способностью откладываться в организме в виде гликогена
углевода, который расходуется по мере необходимости. Гликоген в основном сосредоточен в печени и мышцах. При полноценном питании в печени может натапливаться до 10 % гликогена от массы печени, в мышцах — до 2 %. При голодании запасы гликогена снижаются до 0,2 %.
Защитная функция. Вязкие секреты (слизи), выделяемые различными железами, богаты мукополисахаридами. Они предохраняют стенки полых органов от механических повреждений, от проникновения патогенных бактерий и вирусов.
Регуляторная функция. Представитель углеводов — клетчатка имеет грубую структуру. Попадая с пищей в желудочно-кишечный тракт, она вызывает механическое раздражение стенок желудка и кишечника, повышает их активность и способствует опорожнению.
Специфическая функция. Отдельные представители углеводов выполняют особые функции в организме, например участвуют в проведении нервных импульсов, образовании антител, обеспечении специфичности групп крови, нормальной деятельности центральной нервной системы.
По современной классификации углеводы подразделяются на три основные группы в зависимости от их состава, структуры и свойств: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.
запасного
Моносахариды.Углеводы этой группы содержат карбонильную группу (альдегидную илижетонную), являются производными многоатомных спиртов. Они имеют состав С1]Н2пО)1.
Моносахариды отличаются различным характером строения и пространственным расположением функциональных групп. По характеру последних они подразделяются на альдозы и кетозы,
Моносахариды могут существовать в двух формах: линейной (ациклической) с открытой углеродной цепью и циклической (кольцевой). Обе формы находятся в динамическом равновесии, их взаимопереход называется кольчато-цепной таутомерией.;
При образовании циклической формы глюкозы происходит реакция между спиртовой гидроксильной группой при
