Uglevodlarning tuzilishi va xossalari

Topshiriq

1. 
   Uglevodlarning tuzilishi va xossalari
   

Uglevodlar umumiy formula CN(H2O)m bo'lgan moddalar deb ataladi, bu erda n va m turli ma'nolarga ega bo'lishi mumkin. "Uglevodlar" nomi vodorod va kislorod suv molekulasi bilan bir xil nisbatda bu moddalar molekulalarida mavjud ekanligini aks ettiradi. Uglerod, vodorod va kisloroddan tashqari, uglevodlarning hosilalari azot kabi boshqa elementlarni ham o'z ichiga olishi mumkin.

Karbonhidratlar hujayra organik moddalarining asosiy guruhlaridan biridir. Ular fotosintezning asosiy mahsulotlari va o'simliklardagi boshqa organik moddalarning biosintezi (organik kislotalar, spirtlar, aminokislotalar va boshqalar) va boshqa barcha organizmlarning hujayralarida mavjud. Hayvon hujayrasida karbongidrat miqdori 1-2% ichida, o'simliklarda esa ba'zi hollarda quruq modda massasining 85-90% ga yetishi mumkin.

Uglevodlarning uchta guruhi mavjud:

monosakkaridlar yoki oddiy shakar;

oligosakkaridlar-2-10 ketma-ket bog'langan oddiy shakar molekulalaridan (masalan, disakkaridlar, trisakkaridlar va boshqalar) iborat birikmalar.

polisakkaridlar oddiy shakarlarning 10 molekulalaridan yoki ularning hosilalaridan (kraxmal, glikogen, tsellyuloza, chitin) iborat.

Monosakkaridlar (oddiy shakar)

Uglerod skeleti uzunligi (uglerod atomlari soni) qarab monosakarit triosis (C3), tetroz (C4), pentoz (C5), heksoz (C6), heptoz (C7) bo'linadi.

Monosakkarid molekulalari aldegidospirtlar (aldozlar) yoki ketospirtlar (ketozlar). Kimyoviy, bu moddalarning xususiyatlari, birinchi navbatda, ularning molekulalarining bir qismi bo'lgan aldegid yoki keton guruhlari tomonidan aniqlanadi.

Monosakkaridlar suvda yaxshi eriydi,ta'mga shirin.

Suvda eriydi, monosakkaridlar pentozdan boshlab, halqa shaklida bo'ladi.

Pentoz va heksozning tsiklik tuzilmalari odatiy shakllardir: har qanday vaqtda molekulalarning faqat kichik bir qismi "ochiq zanjir"shaklida mavjud. Oligo va polisakkaridlarning tarkibi monosakkaridlarning davriy shakllarini ham o'z ichiga oladi.

Barcha uglerod atomlari kislorod atomlari bilan bog'liq bo'lgan shakarlarga qo'shimcha ravishda qisman qayta tiklangan shakar mavjud, ularning eng muhimi deoksiribozdir.

Oligosakkaridlar

Gidrolizda oligosakkaridlar oddiy shakarlarning bir necha molekulalarini hosil qiladi. Oligosakkaridlarda oddiy shakar molekulalari bitta molekula uglerod atomini kislorod orqali boshqa molekula uglerod atomi bilan bog'laydigan glikozidli birikmalar deb ataladi.

Eng muhim oligosakkaridler maltoz (solod shakar), laktoza (sut shakar) va saxaroza (qamish yoki lavlagi shakar) o'z ichiga oladi. Ushbu shakarlarga disakkaridlar ham deyiladi. Uning xususiyatlariga ko'ra, monosakkaridlarga disakaridlar bloklari. Ular suvda yaxshi eriydi va shirin ta'mga ega.

Polisakkaridlar

Oddiy shakar va ularning hosilalari-bu monomerler bir qator iborat yuqori molekulyar og'irligi (10 000 000 Ha gacha) polimer biyomoleküllerdir.

Polisakkaridlar bir yoki turli xil monosakkaridlardan iborat bo'lishi mumkin. Birinchi holda ular homopolisakkaridlar (kraxmal, tsellyuloza, chitin va boshqalar), ikkinchisida heteropolisakkaridlar (geparin) deb ataladi. Barcha polisakkaridlar suvda erimaydi va shirin ta'mga ega emas. Ulardan ba'zilari shishib, shishib ketishi mumkin.

Eng muhim polisakkaridlar quyidagilar.

Tsellyuloza vodorod aloqalari bilan bog'langan bir necha tekis parallel zanjirlardan tashkil topgan chiziqli polisakkariddir. Har bir zanjir b-D-glyukoza qoldiqlari bilan hosil bo'ladi. Ushbu struktura suvning kirib kelishiga to'sqinlik qiladi, bu yorilishga juda bardoshli, bu o'simlik hujayralarining membranalariga chidamliligini ta'minlaydi, bu 26-40% tsellyulozani o'z ichiga oladi.

Tsellyuloza ko'plab hayvonlar, bakteriyalar va qo'ziqorinlar uchun oziq-ovqat sifatida xizmat qiladi. Biroq, ko'pchilik hayvonlar, shu jumladan odamlar, tsellyulozani o'zlashtirishi mumkin emas, chunki ularning oshqozon-ichak traktida tsellyulozani glyukozaga aylantiradigan tsellyuloza fermenti yo'q. Shu bilan birga, tsellyuloza tolalari dietada muhim rol o'ynaydi, chunki ular oziq-ovqat hajmini va qo'pol tutarlılığını beradi, ichak peristaltikasini rag'batlantiradi.

Kraxmal va glikogen. Ushbu polisakkaridlar o'simliklar (kraxmal), hayvonlar, odamlar va qo'ziqorinlarda (glikogen) glyukoza saqlashning asosiy shakllari hisoblanadi. Ularning gidrolizida organizmlarda hayotiy jarayonlar uchun zarur bo'lgan glyukoza hosil bo'ladi.

Chitin b-glyukoza molekulalari tomonidan hosil qilinadi, unda ikkinchi uglerod atomidagi spirtli guruh NHCOCH3 azot o'z ichiga olgan guruh bilan almashtiriladi. Uning uzun parallel zanjirlari, shuningdek, tsellyuloza zanjirlari to'plamlarda to'planadi.

Chitin-artropodlar va qo'ziqorinlarning hujayra devorlarining qoplamalarining asosiy tarkibiy elementi.

Karbongidrat vazifalari

Energiya. Glyukoza hujayra nafas olish jarayonida tirik organizm hujayralarida chiqarilgan energiyaning asosiy manbai hisoblanadi (oksidlanishda 1 g karbongidrat 17,6 kj energiyasini chiqaradi).

Strukturaviy. Tsellyuloza o'simliklarning hujayra membranalarining bir qismidir; chitin-artropodlar va qo'ziqorinlarning hujayra devorlari qoplamalarining tarkibiy qismidir.

Ba'zi oligosakkaridlar hujayraning sitoplazmik membranasining bir qismidir (glikoproteinlar va glikolipidlar shaklida) va glikokalix hosil qiladi.

Metabolik. Pentozlar nukleotidlarning sintezida ishtirok etadi (riboz RNK nukleotidlarining bir qismi, deoksiriboz — DNK nukleotidlarining bir qismi), ayrim koenzimalar (masalan, NAD, NADF, koenzim A, FAD), amp; fotosintezda ishtirok eting(ribulozodifosfat fotosintezning qorong'u bosqichida CO2 qabul qiluvchi).

Pentoz va heksozlar polisakkaridlarning sintezida ishtirok etadi; glyukoza bu rolda ayniqsa muhimdir.

2.