Углеводы. Химический состав клетки

Характеристика углеводов
Углеводы, или сахариды, — органические вещества, в состав которых входит углерод, кислород, водород. Углеводы составляют около 1% массы сухого вещества в животных клетках, а в клетках печени и мышц — до 5%. Наиболее богаты углеводами растительные клетки (до 90% сухой массы).
Химический состав углеводов характеризуется их общей формулой Сх(Н2О)y, где х≥у. Количество атомов водорода в молекулах углеводов, как правило, в два раза больше атомов кислорода (то есть как в молекуле воды). Отсюда и название — углеводы.

Различают две группы углеводов: простые сахара и сложные сахара,
Характеристика углеводов
ПРОСТЫЕ
СЛОЖНЫЕ

Простые углеводы
Свойства моносахаридов: низкая молекулярная масса; сладкий вкус; легко растворяются в воде; кристаллизуются; относятся к редуцирующим (восстанавливающим) сахарам.

Глюкоза (виноградный сахар). В свободном виде встречается и у растений, и у животных. Глюкоза — это первичный источник энергии для клеток.
Входит в состав важнейших ди- и полисахаридов. Обязательный компонент крови. Снижение ее количества приводит к немедленному нарушению жизнедеятельности нервных и мышечных клеток.
Находясь в клетках, регулирует осмотическое давление.

Фруктоза. В свободном виде встречается в плодах. Особенно много ее в меде, фруктах. Участвует в поддержании тургора растительных клеток. Поскольку метаболизм фруктозы не регулируется инсулином, имеет важное значение при питании больных сахарным диабетом.

Галактоза. Входит в состав олигосахаридов, растительных и бактериальных полисахаридов. Вместе с глюкозой образуют важнейший дисахарид молока — лактозу, называемую молочным сахаром. Легко превращается в глюкозу.

Мальтоза (солодовый сахар). Состоит из двух остатков глюкозы. Хорошо растворима в воде.
Сахароза (тростниковый сахар). Состоит из остатков глюкозы и фруктозы. Легко растворима в воде. Широко распространена в растениях. Углеводы, образовавшиеся в процессе фотосинтеза, в виде сахарозы оттекают из листьев. Сахароза легко превращается в крахмал и гликоген. Играет огромную роль в питании животных и человека. В основном сахарозу получают из сахарной свеклы и сахарного тростника.
Сложные углеводы

Лактоза (молочный сахар). Образована остатками глюкозы и галактозы. Плохо растворима в воде. Входит в состав молока. Является источником энергии для детенышей млекопитающих.
Олигосахариды

Полисахариды
Крахмал. Безвкусный порошок белого цвета,нерастворим в холодной воде. Часть глюкозы, образующейся в зелёных растениях при фотосинтезе, превращается в крахмал. Крахмал в качестве резервного питания накапливается в клубнях, плодах, семенах растений.

Полисахариды
Гликоген. Содержится главным образом в печени (20%) и мышцах (4%). Служит источником глюкозы. Гликоген сравнительно хорошо растворим в горячей воде.
Целлюлоза (клетчатка). Белое твёрдое вещество, нерастворимое в воде, лишь набухает в ней. Главная составная часть клеточных оболочек всех высших растений.
Муреин. Полисахарид, характерный для стенок бактериальных клеток.
Хитин. Полисахарид, характерный для стенок грибов и некоторых животных (членистоногих).

Полисахариды
Функции углеводов.
Энергетическая. Одна из основных функций углеводов. Углеводы — основные источники энергии в животном организме. При расщеплении 1 г углевода выделяется 17,6 кДж.
С6Н12О6 + О2 = 6СО2 + 6Н2О + 17,6 кДж
Запасающая. Выражается в накоплении крахмала клетками растений и гликогена клетками животных.
Опорно-строительная. Углеводы входят в состав клеточных мембран и клеточных стенок (гликокаликс, целлюлоза, хитин, муреин). Соединяясь с липидами и белками, образуют гликолипиды и гликопротеины.