Углеводы, биологические функции, классификация

ЛЕКЦИЯ _____ УГЛЕВОДЫ

ВОПРОСЫ:

Углеводы, биологические функции, классификация.

Моносахариды.

Общая характеристика (классификация, номенклатура, строение).

Оптическая изомерия.

Способы получения. Отдельные представители.

Физические свойства моносахаридов.

Химические свойства моносахаридов.

Олигосахариды.

Строение, физико-химические свойства отдельных представителей

Дисахариды

Полисахариды. Строение, физико-химические свойства.

Гомополисахариды.

Гетерополисахариды.

Пищевые волокна.

Углеводы, биологические функции, классификация

Углеводы являются важным классом природных органических соединений. Углеводы входят в состав клеток и тканей всех растительных и животных организмов и по массе составляют основную часть органического вещества на Земле (до 80 % сухого вещества растений и около 2 % сухого вещества животных организмов составляют углеводы).

В живой природе углеводы выполняют следующие функции:

– источники энергии в метаболических процессах (в растениях - крахмал, в животных организмах - гликоген);

– структурные компоненты клеточных стенок растений (целлюлоза); -–– выполняют роль субстратов и регуляторов специфических биохимических процессов;

– являются составными элементами жизненно важных веществ: нуклеиновых кислот, коферментов, витаминов и др.

– углеводы служат основным компонентом пищи млекопитающих, а человека обеспечивают пищей, одеждой и жилищем.

На долю углеводов приходится 60-70% пищевого рациона. Они содержатся преимущественно в растительных продуктах, являются основными компонентами хлеба, круп, макарон, кондитерских изделий, служат сырьем в бродильной промышленности, в производстве пищевых кислот: уксусной, молочной, лимонной.

Только растения способны осуществлять полный синтез углеводов путем фотосинтеза, в процессе которого вода и углекислый газ превращаются в углеводы под действием солнечного света как источника энергии. Животные организмы не способны синтезировать углеводы и получают их из растительных источников:

солнечная

энергия (hn)

В результате фотосинтеза накапливается огромное количество гомополисахаридов - целлюлозы и крахмала. Некоторые растения накапливают углеводы в виде уникального дисахарида - сахарозы, который выделяют в настоящее время в значительных количествах (8.2 × 10⁷ т/год). В отличие от не возобновляемых запасов органических веществ (нефть, газ, каменный уголь) запасы углеводов восполняются в живой природе ежегодно.