Hvað eru kolvetni hlutverk kolvetna í líkamanum

Efriaeiginleikar frumna, sem mynda lífverum ráðast fyrst og fremst á the fjölda kolefnisatóma sem myndar allt að 50% miðað við þurrvigt. Kolefnisatóm eru helstu lífræn efni sem eru: próteinum, kjarnsýrur Lípíðunum og kolvetni. Í síðastnefnda hópnum eru karbónýl efnasambandinu og vatn sem samsvarar formúlu (CH ₂ O) _n, þar sem n er jafnt og eða hærra en þrír. Að auki kolefni, vetni og súrefnismettun, í sameindinni getur falið í sér fosfór, köfnunarefni, brennistein. Í þessari grein, rannsaka við hlutverk kolvetna í líkamanum, sem og einkenni uppbyggingu þeirra, eiginleikum og aðgerðir.

flokkun

Umræddum hópi efnasambanda í lífefnafræði er skipt í þrjá flokka: einfaldar sykrur (mónósakkaríðum) fjölliðað efnasambanda sem búa yfir með glýkósíð tengifestingu - fásykru og Biopolymers með háan mólþunga - fjölsykrum. Framangreindar flokkar af efnisins finnast í ýmsum frumugerðum. Til dæmis, eru glúkósi og sterkju í mannvirki álversins, glycogen - í lifrarfrumum úr mönnum, og klefi veggi sveppa, sem kítín - í ytri beinagrind liðdýr. Allar ofangreindar efni - eru kolvetni. Hlutverk kolvetna í líkamanum er alhliða. Þeir - helstu birgir af orku fyrir mikilvæga ferli sem plöntufrumum, bakteríur, dýr og menn.

einsykrur

Eru með almennu formúluna C _{N H2N} O _n og er skipt í hópa eftir því fjölda kolefnisatóma í sameindinni: trioses, tetroses, pentósa, og svo framvegis. Sem hluti af kersins frumulíffæri og umfrymi einfaldar sykrur hafa tvo fram staðbundin stillingar: línuleg og hringlaga. Í fyrra tilvikinu eru kolefnisatómin tengd við hvort annað í gegnum samgild tengi Sigma og form lokað lykkjur, í seinna tilvikinu kolefnið beinagrind er ekki lokað og kann að hafa greinar á tré. Til að ákvarða hvað er hlutverk kolvetna í líkamanum, íhuga Algengustu þeirra - pentósa og hexósaafleiða.

Ísómerur: glúkósi og frúktósi

Þeir hafa sömu sameindarformúlu C ₆ H ₁₂ O _6, en ýmis konar uppbyggingu sameinda. Við höfum áður kallað aðal hlutverk kolvetna í lífverum - orka. Ofangreind efni eru brotin niður af the klefi. Niðurstaðan er í té losun orku (17,6 kJ af einni grammi af glúkósa). Enn fremur, 36 sameindir af ATP er nýmynduð. glúkósi niðurbrot á sér stað á voru himnur (cristae) hvatbera og er keðja með ensímhvörfum - að Krebs hringrás. Hann er mikilvægur hluti af dissimilation flýtur í öllum frumum heterotrophic heilkjörnunga lífverur.

Glúkósa er einnig myndast vöðvafrumum í spendýrum vegna skerandi í glycogen vöðva. Í framtíðinni, það er notað sem ekkert niðurbrjótanlegu efni sem veita frumur með orku - þetta er helsta hlutverk kolvetna í líkamanum. Plöntur eru phototrophs og óháð öðru myndað glúkósa í meðan ljóstillífun. Þessi viðbrögð eru kallaðir Calvin hringrás. Upphafsefni er koldíoxíð og viðtaka - ribolozodifosfat. Synthesis af glúkósa á sér stað í grænukorna fylkið. Frúktósi, hafa sama sameindarformúlu sem glúkósi, innihalda í sameindinni virkan hóp sem af ketónum. Hún er sætari en glúkósi, og er í hunangi og safa af berjum og ávöxtum. Þannig líffræðilega hlutverk kolvetna í líkamanum liggur fyrst og fremst í notkun þess sem hraðri orkugjafa.

Hlutverk arfgengi í pentósa

Skulum íhuga annan hóp af einsykra - ríbósa og deoxýrfbósa. sérstöðu þeirra liggur í þeirri staðreynd að þeir eru hluti af fjölliður - kjarnsýrum. Fyrir alla lífverum, þar á meðal ei lífríkinu, DNA og RNA eru helstu flytjenda arfgenga upplýsingum. Ríbósa Það er birt í RNA sameind og deoxýribósans núkleótíð sem er í DNA. Þar af leiðandi, líffræðilega hlutverk kolvetna í líkamanum er að þeir eru að taka þátt í myndun eininga arfgengi - gen og litninga.

Dæmigerðir pentósa sem inniheldur aldehýðhóp og útbreidd í álverinu ríki eru xýlósi (innihaldsefni í stafar og fræ), alfa-arabinose (geymd í tannholdi af trjám Steinaldin). Svona, dreifingu og líffræðileg hlutverk kolvetna í líkamanum háplantna eru nógu stór.

Hvað er fásykrur

Ef leifar sameindanna monosaccharides, svo sem glúkósa eða frúktósa, tengd með samgildum tengjum, hinar mótuðu fásykrur - fjölliðubandanna kolvetni. Hlutverk kolvetna í líkamanum bæði plöntur og dýr fjölbreytt. Þetta er sérstaklega við um tvísykrur. Algengustu meðal þeirra eru súkrósi, laktósi, maltósi og trehalósi. Þannig, súkrósi, annars þekkt sem reyr- og rófusykur, sem er innifalinn í plöntum sem lausn og geymdar í rætur þeirra eða stafar. Vatnsrof myndast sameind af glúkósa og frúktósa. Mjólkursykur, laktósa er úr dýraríkinu. Fyrir sumt fólk, það er óþol fyrir þessu efni sem tengist hyposecretion ensím laktasa, sem brýtur niður mjólkursykur galaktósa og glúkósa. Hlutverk lífi lífveru fjölbreytt kolvetni. Til dæmis, tvísykra trehalósi, sem samanstendur af tveimur glúkósa leifar, hluti af hemolymph krabbadýrum, köngulær, skordýr. Það kemur einnig í frumum sveppa og sumir þörunga.

Annar tvísykra - súkrósa, maltósa, eða malt sykur, er að finna í caryopses af byggi eða rúg í spírun þeirra, það er sameind sem samanstendur af tveimur glúkósa leifum. Það er myndað með hrörnun úr jurta- eða dýraríkinu sterkju. Í smáþörmum manna og spendýrum maltósa klofiö af ensíminu - maltase. Í fjarveru sinni í brisi ávaxtasafa virðist sjúklega ástandi sem orsakast af óþol í matvæli en sterkju glycogen eða jurtaríkinu. Í þessu tilfelli, sérstakt mataræði og er bætt við mataræði ensímsins sjálft.

Flókin kolvetni í náttúrunni

Þeir eru mjög útbreidd, einkum í grænmeti heiminum, eru Biopolymeis og hafa hátt mólmassa. Til dæmis, sterkjan það er 800 000, og í kvoða - 1 600 000. fjölsykrum eru mismunandi í samsetningu einliðurnar, fjölliðun gráðu, og kolefnisfjölda. Öfugt við einföldum sykri og fásykrur sem leysast auðveldlega upp í vatni og hafa sætt bragð, fjölsykrur vatnsfælin og bragðlaus. Íhuga hlutverk kolvetna í líkamanum sem dæmi um glycogen - sterkju dýra. Það er smíðað úr glúkósa og frátekin í lifrarfrumum og frumum beinagrindarvöðva, þar sem innihald hennar er tvöfalt hærra en í lifur. Með myndun glycogen eru einnig fær um húð fitu, neurocytes og átfrumum. Annar fjölsykru - grænmeti sterkju is a product of ljóstillífun og er framleitt í plastids af grænu.

Frá upphafi mönnum siðmenningu, helstu birgjum sterkju voru verðmætar ræktun: hrísgrjón, kartöflur, maís. Þeir eru enn grundvöllur mataræði mikill meirihluti fólks á jörðinni. Þess vegna er svo mikilvæg kolvetni. Hlutverk kolvetna í líkamanum er, eins og við höfum séð, í beitingu þeirra sem orku-svangur og fljótt meltanlegur lífrænu efni.

There er hópur af fjölsykrum sem eru einliður hyaluronic sýru leifum. Þeir eru kallaðir pektíni og eru byggingarefni frumna plantna. Sérstaklega ríkur í þeim berki epli, rófa Pulp. Cellular efni pektíni hafa stjórn á innanfrumu þrýstingi - turgor. Í sælgæti iðnaður, eru þær notaðar sem hleypandi og þykkjum í framleiðslu á hágæða afbrigði marshmallow og hlaup. Eftirfarandi tegundir af fóðri sem eru notuð sem líffræðilega virkra efna er vel deducing eiturefni úr ristli.

Hvað er sykrufitum

Það er áhugavert hópur af flóknum efnasambandanna með kolvetni og fitu sem eru í tauga vefjum. Það samanstendur af heila og mænu spendýra. Glýkólípíðum eru einnig að finna í samsetningu frumuhimnum. Til dæmis eru bakteríur þátt í tengiliðum frumu-frumu. Einhver þessara efnasambanda er til mótefna sem (lyf sem eru sem greina Landsteiner AB0 blóð hópur kerfi). Í frumum í dýr, plöntur og mönnum, nema glýkólípíðum, eru til staðar og greinilegur fitusameindir. Þeir framkvæma fyrst og fremst orku aðgerð. Þegar klofnun á eitt gramm af fitu 38,9 kJ orku er sleppt. uppbygging virka (hluti af frumuhimnunni) til að fituefnin eru einnig einkennist. Þannig eru þessar aðgerðir gerðar af kolvetni og fitu. Hlutverk þeirra í líkamanum er mjög hár.

Hlutverk kolvetnum og fitu í líkamanum

Í frumur úr mönnum og dýrum má vart brejrtdngar fjölsykra og fitu sem koma fyrir sem afleiðing efnaskipta. Vísindamenn og Næringarfræðingar ljós að óhófleg neysla á sterkjurík matvæli leiðir til uppsöfnunar fitu. Ef maður hefur sjúkdómar í brisi í skilmálar af einangrun eða amýlasa leiðir kyrrsetu lífsstíl, þyngd getur verið mjög stór. Það er þess virði að muna að kolvetni-ríkur matvæli eru sundurliðaðar aðallega í skeifugörn í glúkósa. Hún frásogast capillaries á villi smáþörmum og varðveitt í lifur og vöðvum sem glýkógen. Því meira ákafur skipti á efnum í líkamanum, því meira sem það er skipt í glúkósa. það er síðan notað sem fyrst og fremst frumur, nær duglegum efni. Þessar upplýsingar veitir svar við spurningunni um að hlutverki kolvetni, mannslíkamann.

Merking glycoproteins

Efnasambönd úr umræddum hópi efna sem táknaðir eru með flóknu kolvetnum + próteini. Þau eru kölluð glýkósamstæður. Þetta mótefni, hormón, himna uppbyggingu. Síðustu lífefnafræðilegar rannsóknir hafa sýnt að ef glýkóprótínum byrja að breytast native hennar (náttúrulega) byggingu, það leiðir til þróunar á þessum flókna sjúkdóma líkt og asma, liðagigt, krabbamein. Hlutverk glýkósamstæðna í frumna er mikil. Til dæmis, interferón hamla fjölgun veirum, immúnóglóbúlín vernda líkamann gegn sýkla. í blóði prótein tilheyra einnig í þessum hópi efna. Þau veita vernd og höggdeyfir eiginleika. Allar ofangreindar aðgerðir er staðfest með því að lífeðlisfræðilegar hlutverk kolvetna í líkamanum er fjölbreytt og ákaflega mikilvægt.

Hvar og hvernig kolvetni eru mynduð

Helstu birgjum einföldum og flóknum sykrum - grænt planta: þörungar, meiri Spore, gymnosperms og flóru. Þeir allir innihalda litarefni blaðgrænu frumur. Hann er hluti af thylakoid - mannvirki af grænukorn. Rússneska vísindamaður KA Timiryazev rannsakað ferli ljóstillífun, sem leiðir til myndunar kolvetni. Hlutverk kolvetna í líkamanum af álverinu er uppsöfnun sterkju í ávexti, fræ og ljósaperur, þ.e. í kynlausa líffæri. ljóstillífun vélbúnaður er frekar flókið og samanstendur af röð af ensímhvörfum sem eiga sér stað bæði í ljósi og myrkri. Glúkósa er smíðaður útfrá koldíoxíðs við virkni ensíma. Heterotrophic lífverur nota græna plöntur sem uppspretta matar og orku. Þannig eru það plöntur fyrsti hlekkur í öllum fæðukeðjum og eru kallaðir framleiðendur.

Frumum úr heterotrophic lífverur kolvetnum nýmynda í sléttum rásum (agranular) endoplasmic reticulum. Þá eru þeir notaðir sem orku og byggingarefni. In úr plöntufrumum kolvetni að auki myndast í Golgi, og þá fara að því að mynda sellulósa frumuvegg sem. Í því ferli af meltingu efnasamböndum dýra hryggdýra ríkur í kolvetni, að hluta til brotna niður í munn og maga. Helstu dissimilation sömu koma fram í skeifugörn. Eins og það stendur í brisi með safi sem inniheldur amýlasa ensím sem klýfur sterkju á móti glúkósa. Eins og hefur verið sagt áður, glúkósa frásogast í blóðið í smáþörmum og er dreift yfir allar frumur. Hér er það notað sem orkugjafa og skipulagsbreytingar efni. Þetta skýrir hlutverk að kolvetni gegna í líkamanum.

Nadmembrannye flókar heterotrophic frumur

Þau eru einkennandi fyrir dýrum og sveppa. Efnasamsetning og sameinda skipulag af þessum mannvirki eru táknuð með efnasamböndum eins og lípíða, prótein og kolvetni. Hlutverk kolvetna í líkamanum - það er að taka þátt í umbrotum orku og byggja himnur. Í frumur úr mönnum og dýrum hafa ákveðna byggingarefni sem kallast glycocalyx. Þetta þunnt yfirborð lag samanstendur af glýkólípíðum og sykruprótínum í tengslum við umfrymisbundinni himnu. Það veitir bein tengsl við utan frumna. Hér kemur skynjun áreiti og utanfrumuvökva meltingu. Vegna kolvetni skel sína frumur standa við hvert annað mynda efni. Þetta fyrirbæri er kallað viðloðun. Við bætum líka að "hala" af kolvetni sameinda finnast á yfirborði frumna og eru beint í millifrumuvökvann.

Annar hópur heterotrophic lífverur - sveppi tæki hefur einnig yfirborð, sem heitir frumuvegg. Það felur í sér flókin sykur - Kítín, glýkógen. Sumar tegundir sveppa innihalda einnig leysanleg kolvetni á borð við trehalósa, sem kallast sveppir sykur.

In unicellular dýrum, svo sem ciliates, yfirborð lag - pellicle inniheldur einnig fásykru komplexa með prótínum og fituefna. Sumir einfaldur pellicle nógu þunnt og ekki koma í veg fyrir breytingu á lögun líkamans. En í öðrum er það þykknar og verður sterkur eins brynja, vopnaður verndandi virkni.

Plant frumuvegg

Það inniheldur einnig mikið magn af kolvetni, sérstaklega beðma safnað sem knippi af trefjum. Þessi mannvirki mynda ramma, sökkt í colloidal uppistöðuefni. Það samanstendur aðallega af fásykru og fjölsykrum. Klefi veggi af frumum grænmeti getur lignificated. Í þessu tilviki eru bil milli geislar fyllt með sellulósa önnur kolvetni - lignín. Það eykur á burðargetu frumuhimnunnar. Oft, sérstaklega í ævarandi viðarkenndum plöntum, ytri lag sem samanstendur af sellulósa húðuð fitu-eins og efni - suberin. Það kemur í veg fyrir að vatn komist inn í plöntuvefja, þannig að undirliggjandi frumur ört deyja út og hulið lagi af korki.

Í stuttu máli, sjáum við að í álverið frumuvegg eru nátengd kolvetni og fita. Hlutverk þeirra í líkamanum phototrophs vanmetinn þar glýkólfpfðs fléttur veita stuðning og verndandi virkni. Við munum læra ýmsar kolvetnum, sérstaklega við Monera ríki lífvera. Þetta felur í sér dreifkjömunga, á borð við bakteríur. frumuvegg þeirra inniheldur kolvetni - murein. Það fer eftir yfirborði uppbyggingu á búnaðinum er er skipt í bakteríur Gram-jákvæðum og Gram-neikvæðum.

Uppbygging seinni hópnum er flóknari. Þessar bakteríur hafa tvö lög: plast og stífur. Fyrsti inniheldur slímfjölsykrum, t.d. murein. sameindir þess hafa mynd af stórum mannvirkjum net, mynda hylki kringum bakteríufrumuna. Annað lag samanstendur af peptíðóglýsan - Efnablanda sér pólýsakkaríð og próteín.

frumuveggjahlutum lipopolysaccharides leyfa bakteríur fylgja því staðfastlega að ýmissa hvarfefna, svo sem tönn enamel eða heilkjömungafrumuvírus himnu. Þar að auki, sykrufitum að stuðla að viðloðun baktería fruma við hvert annað. Þannig myndað af, t.d., keðjuhnettium keðja þyrping klasahnettlu, þar að auki, sumar tegundir af dreifkjörnungum einnig haft fleiri slímhúðina - peplos. Það inniheldur í samsetningu þess út pólýsakkaríðin og auðvelt eytt af hard geislun eða með snertingu við tilteknum efnum svo sem sýklalyf.