Wanga zote zinaundwa na "vitengo" vya mtu binafsi, ambavyo ni saccharides. Kulingana na uwezohidrolisisijuumonomawanga hugawanywakatika makundi mawili: rahisi na ngumu. Wanga iliyo na kitengo kimoja huitwamonosaccharides, vitengo viwili -disaccharides, kutoka vitengo viwili hadi kumi -oligosaccharides, na zaidi ya kumi -polysaccharides.
Monosaccharides Wanaongeza sukari ya damu haraka na kuwa na index ya juu ya glycemic, ndiyo sababu pia huitwa wanga haraka. Wao hupasuka kwa urahisi katika maji na hutengenezwa katika mimea ya kijani.
Wanga inayoundwa na vitengo 3 au zaidi huitwachangamano. Chakula kilicho matajiri katika wanga tata huongeza hatua kwa hatua viwango vya glucose na kuwa na index ya chini ya glycemic, ndiyo sababu pia huitwa wanga polepole. Wanga ngumu ni bidhaa za polycondensation ya sukari rahisi (monosaccharides) na, tofauti na rahisi, katika mchakato wa cleavage ya hydrolytic wanaweza kuoza kuwa monomers, na kutengeneza mamia na maelfu.molekulimonosaccharides.
Stereoisomerism ya monosaccharides: isomerglyceraldehydeambayo, wakati wa kuonyesha mfano kwenye ndege, kikundi cha OH kwenye atomi ya kaboni ya asymmetric iko upande wa kulia kawaida huchukuliwa kuwa D-glyceraldehyde, na picha ya kioo inachukuliwa kuwa L-glyceraldehyde. Isoma zote za monosaccharides zimegawanywa katika aina za D- na L kulingana na kufanana kwa eneo la kikundi cha OH kwenye atomi ya mwisho ya kaboni isiyo ya kawaida karibu na CH. 2 Vikundi vya OH (ketosi huwa na atomi moja ya kaboni isiyo na usawa kuliko aldozi yenye idadi sawa ya atomi za kaboni). Asilihexoses – glucose, fructose, mannoseNagalactose- kulingana na usanidi wao wa stereochemical wameainishwa kama misombo ya mfululizo wa D.
Polysaccharides – jina la kawaida darasa la wanga tata wa Masi,molekuliambayo inajumuisha makumi, mamia au maelfumonoma – monosaccharides. Kwa mtazamo kanuni za jumla muundo katika kundi la polysaccharides, inawezekana kutofautisha kati ya homopolysaccharides synthesized kutoka aina moja ya vitengo monosaccharide na heteropolysaccharides, ambayo ni sifa ya kuwepo kwa aina mbili au zaidi ya mabaki monomeric.
https :// ru . wikipedia . org / wiki /Wanga
1.6. Lipids - nomenclature na muundo. Polymorphism ya lipid.
Lipids - kundi kubwa la misombo ya kikaboni ya asili, ikiwa ni pamoja na mafuta na vitu kama mafuta. Molekuli rahisi za lipid zinajumuishwa na pombe naasidi ya mafuta, tata - kutoka kwa pombe, asidi ya mafuta ya juu ya Masi na vipengele vingine.
Uainishaji wa lipids
Lipids rahisi ni lipids zinazojumuisha kaboni (C), hidrojeni (H) na oksijeni (O) katika muundo wao.
Lipids ngumu ni lipids ambayo ni pamoja na katika muundo wao, pamoja na kaboni (C), hidrojeni (H) na oksijeni (O), vipengele vingine vya kemikali. Mara nyingi: fosforasi (P), sulfuri (S), nitrojeni (N).
https:// ru. wikipedia. org/ wiki/Lipids
Fasihi:
1) Cherkasova L. S., Merezhinsky M. F., Metabolism ya mafuta na lipids, Minsk, 1961;
2) Markman A.L., Kemia ya lipids, c. 12, Tash., 1963 - 70;
3) Tyutunnikov B.N., Kemia ya mafuta, M., 1966;
4) Mahler G., Cordes K., Misingi ya Kemia ya Kibiolojia, trans. kutoka Kiingereza, M., 1970.
1.7. Utando wa kibaolojia. Fomu za mkusanyiko wa lipid. Dhana ya hali ya fuwele ya kioevu. Usambazaji wa baadaye na flip flop.
Utando Wanatenganisha cytoplasm kutoka kwa mazingira, na pia huunda shells za nuclei, mitochondria na plastids. Zinaunda maabara ya retikulamu ya endoplasmic na vilengelenge vilivyopangwa vilivyopangwa ambavyo vinaunda Golgi changamano. Utando huunda lysosomes, vakuli kubwa na ndogo za seli za mimea na kuvu, na vakuli za kupumua za protozoa. Miundo hii yote ni sehemu (compartments) zilizokusudiwa kwa michakato na mizunguko fulani maalum. Kwa hiyo, bila utando kuwepo kwa seli haiwezekani.
Mchoro wa muundo wa membrane: a - mfano wa tatu-dimensional; b - picha iliyopangwa;
1 - protini zilizo karibu na safu ya lipid (A), iliyoingizwa ndani yake (B) au kupenya kupitia (C); 2 - tabaka za molekuli za lipid; 3 - glycoproteins; 4 - glycolipids; 5 - njia ya hydrophilic, inafanya kazi kama pore.
Kazi utando wa kibiolojia zifwatazo:
1) Wanaweka mipaka ya yaliyomo kwenye seli kutoka kwa mazingira ya nje na yaliyomo kwenye organelles kutoka kwa saitoplazimu.
2) Kutoa usafiri wa vitu ndani na nje ya seli, kutoka kwa cytoplasm hadi organelles na kinyume chake.
3) Tenda kama vipokezi (kupokea na kubadilisha ishara kutoka kwa mazingira, kutambua vitu vya seli, nk).
4) Ni vichocheo (kutoa michakato ya kemikali ya karibu-utando).
5) Kushiriki katika mabadiliko ya nishati.
http:// sbio. habari/ ukurasa. php? kitambulisho=15
Usambazaji wa baadaye ni harakati ya mafuta yenye machafuko ya molekuli za lipid na protini katika ndege ya utando. Wakati wa uenezaji wa kando, molekuli za lipid zilizo karibu hubadilisha mahali ghafla, na kama matokeo ya kuruka mfululizo kutoka sehemu moja hadi nyingine, molekuli husogea kwenye uso wa membrane.
Mwendo wa molekuli kwenye uso wa utando wa seli baada ya muda t iliamuliwa kwa majaribio na njia ya lebo za fluorescent - vikundi vya molekuli za fluorescent. Lebo za fluorescent hufanya molekuli kuwa fluoresce, harakati ambayo kando ya uso wa seli inaweza kujifunza, kwa mfano, kwa kujifunza chini ya darubini kiwango ambacho doa ya fluorescent iliyoundwa na molekuli hizo huenea juu ya uso wa seli.
Flip flop ni mtawanyiko wa molekuli za phospholipid kwenye membrane.
Kasi ya molekuli kuruka kutoka uso wa utando mmoja hadi mwingine (flip-flop) iliamuliwa na njia ya lebo ya spin katika majaribio ya utando wa lipid wa mfano - liposomes.
Baadhi ya molekuli za phospholipid ambazo liposomes ziliundwa ziliwekwa lebo za spin zilizoambatanishwa nazo. Liposomes ziliwekwa wazi kwa asidi ya ascorbic, kama matokeo ya ambayo elektroni ambazo hazijaunganishwa kwenye molekuli zilipotea: molekuli za paramagnetic zikawa diamagnetic, ambayo inaweza kugunduliwa kwa kupungua kwa eneo chini ya curve ya wigo wa EPR.
Kwa hivyo, kuruka kwa molekuli kutoka kwa uso mmoja wa bilayer hadi nyingine (flip-flop) hutokea polepole zaidi kuliko kuruka wakati wa kuenea kwa upande. Wastani wa muda ambao baada ya hapo molekuli ya phospholipid inapinduka (T ~ 1 saa) ni makumi ya mabilioni ya mara zaidi ya tabia ya wastani ya wakati wa molekuli kuruka kutoka sehemu moja hadi nyingine katika ndege ya utando.
Dhana ya hali ya fuwele ya kioevu
Safu inaweza kuwa kamafuwele , hivyoamofasi. Katika kesi ya kwanza, kuna utaratibu wa muda mrefu katika mpangilio wa chembe kwa umbali mkubwa zaidi kuliko umbali wa intermolecular (kioo cha kioo). Katika pili, hakuna mpangilio wa masafa marefu katika mpangilio wa atomi na molekuli.
Tofauti kati ya mwili wa amofasi na kioevu haijumuishi kuwepo au kutokuwepo kwa utaratibu wa muda mrefu, lakini kwa asili ya harakati ya chembe. Molekuli za kioevu na yabisi hufanya harakati za oscillatory (wakati mwingine za mzunguko) karibu na nafasi ya usawa. Baada ya muda fulani wa wastani (“muda wa maisha uliotulia”) molekuli hurukia kwenye nafasi nyingine ya usawa. Tofauti ni kwamba "muda wa maisha uliowekwa" katika kioevu ni kidogo sana kuliko katika hali imara.
Utando wa lipid bilayer chini ya hali ya kisaikolojia ni kioevu; "wakati wa maisha uliotulia" wa molekuli ya phospholipid kwenye membrane ni 10. −7 – 10 −8 Na.
Molekuli kwenye utando hazipatikani kwa nasibu; mpangilio wa masafa marefu huzingatiwa katika mpangilio wao. Molekuli za phospholipid ziko kwenye bilayer, na mikia yao ya hydrophobic ni takriban sambamba kwa kila mmoja. Pia kuna utaratibu katika mwelekeo wa vichwa vya polar hydrophilic.
Hali ya kisaikolojia ambayo kuna mpangilio wa masafa marefu katika mwelekeo wa pamoja na mpangilio wa molekuli, lakini hali ya mkusanyiko ni kioevu, inaitwa.hali ya kioo kioevu. Fuwele za kioevu haziwezi kuunda katika vitu vyote, lakini katika vitu kutoka kwa "molekuli ndefu" (vipimo vya transverse ambavyo ni ndogo kuliko zile za longitudinal). Miundo mbalimbali ya kioo kioevu inaweza kuwepo: nematic (filamentary), wakati molekuli ndefu zinaelekezwa sambamba kwa kila mmoja; smectic - molekuli ni sambamba kwa kila mmoja na kupangwa katika tabaka; Holistic - molekuli ziko sambamba kwa kila mmoja katika ndege moja, lakini katika ndege tofauti mwelekeo wa molekuli ni tofauti.
http:// www. studfiles. ru/ hakikisho/1350293/
Fasihi: KWENYE. Lemeza, L.V. Kamlyuk, N.D. Lisov. "Mwongozo wa biolojia kwa waombaji kwa vyuo vikuu."
1.8. Asidi za nyuklia. Misingi ya Heterocyclic, nucleosides, nucleotides, nomenclature. Muundo wa anga wa asidi ya nucleic - DNA, RNA (tRNA, rRNA, mRNA). Ribosomu na kiini cha seli. Njia za kuamua muundo wa msingi na sekondari asidi ya nucleic(kufuatana, mseto).
Asidi za nyuklia - biopolymers zenye fosforasi za viumbe hai, zinazotoa uhifadhi na usambazaji habari za urithi.
Asidi za nyuklia ni biopolymers. Macromolecules yao yanajumuisha vitengo vya kurudia mara kwa mara, ambavyo vinawakilishwa na nucleotides. Na waliitwa kimantikipolynucleotides. Moja ya sifa kuu za asidi ya nucleic ni muundo wao wa nucleotide. Muundo wa nucleotide (kitengo cha kimuundo cha asidi ya nucleic) ni pamoja navipengele vitatu:
– Msingi wa nitrojeni. Inaweza kuwa pyrimidine na purine. Asidi za nyuklia zina aina nne tofauti za besi: mbili kati yao ni za darasa la purines na mbili za darasa la pyrimidines.
– Mabaki ya asidi ya fosforasi.
– Monosaccharide - ribose au 2-deoxyribose. Sukari ambayo ni sehemu ya nucleotide ina atomi tano za kaboni, i.e. ni pentose. Kulingana na aina ya pentose iliyopo kwenye nyukleotidi, aina mbili za asidi ya nucleic zinajulikana.asidi ya ribonucleic (RNA), ambayo yana ribose, naasidi ya deoksiribonucleic (DNA), iliyo na deoxyribose.
Nucleotidi Katika msingi wake, ni ester ya fosforasi ya nucleoside.Ina nucleoside linajumuisha vipengele viwili: monosaccharide (ribose au deoxyribose) na msingi wa nitrojeni.
http :// sbio . habari / ukurasa . php ? kitambulisho =11
Misingi ya nitrojeni – heterocyclicmisombo ya kikaboni, derivativespyrimidineNapurinaimejumuishwa katikaasidi ya nucleic. Kwa ufupisho tumia herufi kubwa na herufi za Kilatini. Misingi ya nitrojeni ni pamoja naadenine(A),guanini(G),cytosine(C), ambayo hupatikana katika DNA na RNA.Timin(T) ni sehemu ya DNA pekee, nauracil(U) hutokea katika RNA pekee.
Wanga
Kuendelea kwa kuzingatia vitu vya kikaboni, mtu hawezi kushindwa kutambua umuhimu wa kaboni kwa maisha. Wakati wa kuingia katika athari za kemikali, kaboni huunda vifungo vikali vya ushirikiano, kugawana elektroni nne. Atomi za kaboni, zikiunganishwa na kila mmoja, zinaweza kuunda minyororo na pete ambazo hutumika kama mifupa ya macromolecules. Carbon pia inaweza kuunda vifungo vingi vya ushirikiano na atomi nyingine za kaboni, pamoja na naitrojeni na oksijeni. Sifa hizi zote hutoa utofauti wa kipekee wa molekuli za kikaboni.
Macromolecules, ambayo hufanya karibu 90% ya wingi wa seli isiyo na maji, huunganishwa kutoka kwa molekuli rahisi zaidi zinazoitwa monoma. Kuna aina tatu kuu za macromolecules: polysaccharides, protini na asidi nucleic; monoma zao ni, kwa mtiririko huo, monosaccharides, amino asidi na nucleotides.
Wanga ni dutu zenye fomula ya jumla C x (H 2 O) y, ambapo x na y ni nambari za asili. Jina "wanga" linaonyesha kwamba katika molekuli zao hidrojeni na oksijeni ziko katika uwiano sawa na katika maji.
Seli za wanyama zina nambari idadi kubwa ya wanga, na katika mimea - karibu 70% ya jumla ya vitu vya kikaboni.
Monosaccharides huchukua jukumu la bidhaa za kati katika michakato ya kupumua na photosynthesis, hushiriki katika usanisi wa asidi ya nucleic, coenzymes, ATP na polysaccharides, na hutumika kama iliyotolewa wakati wa oxidation wakati wa kupumua. Dawa zinazotokana na monosaccharides - alkoholi za sukari, asidi ya sukari, deoxysugars na amino sukari - zina muhimu katika mchakato wa kupumua, na pia hutumiwa katika awali ya lipids, DNA na macromolecules nyingine.
Disaccharides huundwa na mmenyuko wa condensation kati ya monosaccharides mbili. Wakati mwingine hutumiwa kama virutubisho vya hifadhi. Ya kawaida ya haya ni maltose (glucose + glucose), lactose (glucose + galactose) na sucrose (glucose + fructose). hupatikana tu katika maziwa. (sukari ya miwa) inayopatikana zaidi kwenye mimea; hii ni "sukari" sawa ambayo sisi kawaida kula.
Cellulose pia ni polima ya sukari. Ina karibu 50% ya kaboni iliyo kwenye mimea. Na molekuli jumla Duniani, selulosi inashika nafasi ya kwanza kati ya misombo ya kikaboni. Sura ya molekuli (minyororo ndefu yenye vikundi vya -OH vinavyojitokeza) huhakikisha kushikamana kwa nguvu kati ya minyororo iliyo karibu. Kwa nguvu zao zote, macrofibrils inayojumuisha minyororo kama hiyo huruhusu maji na vitu vilivyoyeyushwa ndani yake kupita na kwa hivyo hutumika kama nyenzo bora ya ujenzi kwa kuta za seli ya mmea. Selulosi ni chanzo muhimu cha glukosi, lakini kuvunjika kwake kunahitaji selulasi ya kimeng'enya, ambayo ni nadra sana kwa asili. Kwa hivyo, ni wanyama wengine tu (kwa mfano, cheu) hutumia selulosi kama chakula. Umuhimu wa viwanda wa selulosi pia ni kubwa - vitambaa vya pamba na karatasi vinafanywa kutoka kwa dutu hii.
Tabia za kemikali seli zinazounda viumbe hai hutegemea hasa idadi ya atomi za kaboni, zinazojumuisha hadi 50% ya molekuli kavu. Atomi za kaboni hupatikana katika vitu kuu vya kikaboni: protini, asidi ya nucleic, lipids na wanga. KWA kundi la mwisho ni pamoja na misombo ya kaboni na maji sambamba na fomula (CH 2 O) n, ambapo n ni sawa na au zaidi ya tatu. Mbali na kaboni, hidrojeni na oksijeni, molekuli zinaweza kuwa na atomi za fosforasi, nitrojeni, na sulfuri. Katika makala hii tutajifunza jukumu la wanga katika mwili wa binadamu, pamoja na vipengele vya muundo wao, mali na kazi.
Uainishaji
Kikundi hiki cha misombo katika biokemi imegawanywa katika madarasa matatu: sukari rahisi (monosaccharides), misombo ya polymer yenye dhamana ya glycosidic - oligosaccharides, na biopolymers yenye uzito wa juu wa Masi - polysaccharides. Dutu za madarasa hapo juu zinapatikana katika aina mbalimbali za seli. Kwa mfano, wanga na glucose hupatikana katika miundo ya mimea, glycogen hupatikana katika hepatocytes ya binadamu na kuta za seli za kuvu, na chitin hupatikana katika exoskeleton ya arthropods. Dutu zote hapo juu ni wanga. Jukumu la wanga katika mwili ni la ulimwengu wote. Wao ni muuzaji mkuu wa nishati kwa maonyesho muhimu ya bakteria, wanyama na wanadamu.
Monosaccharides
Wana formula ya jumla C n H 2 n O n na imegawanywa katika vikundi kulingana na idadi ya atomi za kaboni katika molekuli: trioses, tetroses, pentoses, na kadhalika. Imejumuishwa organelles za seli na saitoplazimu, sukari rahisi ina mbili usanidi wa anga: mzunguko na mstari. Katika kesi ya kwanza, atomi za kaboni zimeunganishwa kwa kila mmoja kwa vifungo vya sigma vilivyounganishwa na kuunda mizunguko iliyofungwa; katika kesi ya pili, mifupa ya kaboni haijafungwa na inaweza kuwa na matawi. Kuamua jukumu la wanga katika mwili, hebu fikiria kawaida yao - pentoses na hexoses.
Isomers: glucose na fructose
Wana formula sawa ya Masi C 6 H 12 O 6, lakini tofauti maoni ya muundo molekuli. Hapo awali, tayari tumetaja jukumu kuu la wanga katika kiumbe hai - nishati. Dutu zilizo hapo juu zimevunjwa na seli. Matokeo yake, nishati hutolewa (17.6 kJ kutoka kwa gramu moja ya glucose). Kwa kuongeza, molekuli 36 za ATP zinaunganishwa. Kuvunjika kwa glukosi hutokea kwenye utando (cristae) wa mitochondria na ni mnyororo athari za enzymatic- Mzunguko wa Krebs. Ni kiungo muhimu zaidi katika kutenganisha kinachotokea katika seli zote za viumbe vya heterotrophic yukariyoti bila ubaguzi.
Glucose pia huundwa katika myocytes ya mamalia kutokana na kuvunjika kwa hifadhi ya glycogen katika tishu za misuli. Katika siku zijazo, inatumika kama dutu inayotengana kwa urahisi, kwani kutoa seli na nishati ndio jukumu kuu la wanga katika mwili. Mimea ni phototrophs na hutoa glucose yao wenyewe wakati wa photosynthesis. Miitikio hii inaitwa mzunguko wa Calvin. Nyenzo ya kuanzia ni dioksidi kaboni, na mpokeaji ni ribolose diphosphate. Mchanganyiko wa glucose hutokea kwenye tumbo la kloroplast. Fructose, iliyo na formula ya molekuli sawa na glucose, ina kundi la kazi ya ketone katika molekuli. Ni tamu kuliko glucose na hupatikana katika asali, pamoja na juisi ya matunda na matunda. Hivyo, jukumu la kibiolojia wanga katika mwili ni kimsingi kuzitumia kama chanzo cha haraka kupata nishati.
Jukumu la pentoses katika urithi
Wacha tukae kwenye kikundi kingine cha monosaccharides - ribose na deoxyribose. Upekee wao upo katika ukweli kwamba wao ni sehemu ya polima - asidi nucleic. Kwa viumbe vyote, ikiwa ni pamoja na aina za maisha zisizo za seli, DNA na RNA ni wabebaji wakuu wa habari za urithi. Ribose hupatikana katika molekuli za RNA, na deoxyribose hupatikana katika nyukleotidi za DNA. Kwa hivyo, jukumu la kibaolojia la wanga katika mwili wa binadamu ni kwamba wanashiriki katika malezi ya vitengo vya urithi - jeni na chromosomes.
Mifano ya pentoses zenye kikundi cha aldehyde na kawaida katika mimea, ni xylose (inayopatikana kwenye mashina na mbegu), alpha-arabinose (inayopatikana kwenye ufizi wa miti ya matunda ya mawe). Hivyo, usambazaji na jukumu la kibiolojia ya wanga katika mwili mimea ya juu kubwa ya kutosha.
Oligosaccharides ni nini
Ikiwa mabaki ya molekuli za monosaccharide, kama vile sukari au fructose, zimeunganishwa. vifungo vya ushirikiano, basi oligosaccharides huundwa - wanga wa polymer. Jukumu la wanga katika mwili wa mimea na wanyama ni tofauti. Hii ni kweli hasa kwa disaccharides. Ya kawaida kati yao ni sucrose, lactose, maltose na trehalose. Kwa hivyo, sucrose, inayoitwa sukari ya miwa, hupatikana katika mimea kwa namna ya suluhisho na huhifadhiwa kwenye mizizi au shina zao. Kama matokeo ya hidrolisisi, molekuli za sukari na fructose huundwa. ni asili ya wanyama. Watu wengine hupata uvumilivu wa dutu hii kutokana na hyposecretion ya enzyme ya lactase, ambayo huvunja sukari ya maziwa ndani ya galactose na glucose. Jukumu la wanga katika maisha ya mwili ni tofauti. Kwa mfano, trehalose ya disaccharide, inayojumuisha mabaki mawili ya glucose, ni sehemu ya hemolymph ya crustaceans, buibui, na wadudu. Pia hupatikana katika seli za fungi na baadhi ya mwani.
Disaccharide nyingine, maltose, au sukari ya kimea, hupatikana katika nafaka za shayiri au shayiri wakati wa kuota na ni molekuli inayojumuisha mabaki mawili ya glukosi. Inaundwa kama matokeo ya kuvunjika kwa wanga wa mimea au wanyama. Katika utumbo mdogo wa binadamu na mamalia, maltose huvunjwa na kimeng'enya maltase. Kwa kutokuwepo kwa juisi ya kongosho, ugonjwa hutokea kwa sababu ya kutovumilia kwa glycogen au wanga wa mimea katika vyakula. Katika kesi hiyo, chakula maalum hutumiwa na enzyme yenyewe huongezwa kwenye chakula.
Wanga wanga katika asili
Wameenea sana, hasa katika ulimwengu wa mimea, ni biopolymers na wana uzito mkubwa wa Masi. Kwa mfano, katika wanga ni 800,000, na katika selulosi - 1,600,000. Polysaccharides hutofautiana katika muundo wa monomers, kiwango cha upolimishaji, na urefu wa minyororo. Tofauti na sukari rahisi na oligosaccharides, ambayo huyeyuka sana katika maji na kuwa na ladha tamu, polysaccharides ni haidrofobu na haina ladha. Hebu fikiria jukumu la wanga katika mwili wa binadamu kwa kutumia mfano wa glycogen - wanga ya wanyama. Imeundwa kutoka kwa glukosi na imehifadhiwa katika hepatocytes na seli za misuli ya mifupa, ambapo maudhui yake ni mara mbili ya juu kuliko ini. Tishu za mafuta ya chini ya ngozi, neurocytes na macrophages pia zina uwezo wa kuzalisha glycogen. Polysaccharide nyingine, wanga ya mimea, ni bidhaa ya photosynthesis na huundwa katika plastids ya kijani.
Tangu mwanzo kabisa ustaarabu wa binadamu Wauzaji wakuu wa wanga walikuwa mazao muhimu ya kilimo: mchele, viazi, mahindi. Bado ni msingi wa lishe ya idadi kubwa ya wakaazi wa ulimwengu. Hii ndiyo sababu wanga ni ya thamani sana. Jukumu la wanga katika mwili ni, kama tunavyoona, katika utumiaji wao kama vitu vya kikaboni vinavyotumia nishati na kuyeyushwa haraka.
Kuna kundi la polysaccharides ambazo monomers ni mabaki ya asidi ya hyaluronic. Wanaitwa pectini na ni vitu vya miundo ya seli za mimea. Maganda ya apple na massa ya beet ni tajiri sana ndani yao. Dutu za seli za pectini hudhibiti shinikizo la intracellular - turgor. Katika tasnia ya confectionery, hutumiwa kama mawakala wa gelling na wanene katika utengenezaji wa marshmallows na marmalade za hali ya juu. Katika lishe ya chakula hutumiwa wote kwa biolojia vitu vyenye kazi, vizuri huondoa sumu kwenye utumbo mpana.
Glycolipids ni nini
Hili ni kundi la kuvutia la misombo tata ya wanga na mafuta inayopatikana ndani tishu za neva. Inajumuisha kichwa na uti wa mgongo mamalia. Glycolipids pia hupatikana ndani utando wa seli. Kwa mfano, katika bakteria wanahusika katika baadhi ya misombo hii ni antijeni (vitu vinavyotambua makundi ya damu ya mfumo wa Landsteiner AB0). Katika seli za wanyama, mimea na wanadamu, pamoja na glycolipids, kuna pia molekuli za kujitegemea mafuta Wao hufanya kimsingi kazi ya nishati. Wakati gramu moja ya mafuta imevunjwa, 38.9 kJ ya nishati hutolewa. Lipids pia ina sifa ya kazi ya kimuundo (ni sehemu ya utando wa seli). Kwa hivyo, kazi hizi zinafanywa na wanga na mafuta. Jukumu lao katika mwili ni muhimu sana.
Jukumu la wanga na lipids katika mwili
Katika seli za binadamu na wanyama, mabadiliko ya kuheshimiana ya polysaccharides na mafuta yanayotokea kama matokeo ya kimetaboliki yanaweza kuzingatiwa. Wataalamu wa lishe wamegundua kuwa ulaji mwingi wa vyakula vya wanga husababisha mkusanyiko wa mafuta. Ikiwa mtu ana shida na kongosho kwa suala la usiri wa amylase au anaongoza maisha ya kimya, uzito wake unaweza kuongezeka kwa kiasi kikubwa. Inafaa kukumbuka kuwa vyakula vyenye kabohaidreti huvunjwa haswa ndani duodenum kwa glucose. Inafyonzwa na capillaries ya villi ya utumbo mdogo na kuwekwa kwenye ini na misuli kwa namna ya glycogen. Kimetaboliki kali zaidi katika mwili, ndivyo inavyozidi kugawanyika kuwa sukari. Kisha hutumiwa na seli kama kuu nyenzo zenye nguvu. Habari hii hutumika kama jibu kwa swali la nini jukumu la wanga katika mwili wa binadamu.
Umuhimu wa glycoproteins
Michanganyiko ya kundi hili la vitu inawakilishwa na tata ya kabohaidreti + protini. Pia huitwa glyccoconjugates. Hizi ni antibodies, homoni, miundo ya membrane. Utafiti wa hivi karibuni wa biochemical umegundua: ikiwa glycoproteins huanza kubadilisha muundo wao wa asili (asili), hii inasababisha maendeleo ya magonjwa magumu kama pumu, ugonjwa wa arheumatoid arthritis, saratani. Jukumu la glyccocojugates katika kimetaboliki ya seli ni kubwa. Kwa hivyo, interferons huzuia uzazi wa virusi, immunoglobulins hulinda mwili kutoka kwa mawakala wa pathogenic. Protini za damu pia ni za kundi hili la vitu. Wanatoa mali ya kinga na ya kuhifadhi. Kazi zote hapo juu zinathibitishwa na ukweli kwamba jukumu la kisaikolojia la wanga katika mwili ni tofauti na muhimu sana.
Wapi na jinsi gani wanga hutengenezwa?
Wafanyabiashara wakuu wa sukari rahisi na ngumu ni mimea ya kijani: mwani, spores ya juu, gymnosperms na mimea ya maua. Vyote vina klorofili ya rangi kwenye seli zao. Ni sehemu ya thylakoids - miundo ya kloroplasts. Mwanasayansi wa Kirusi K. A Timiryazev alisoma mchakato wa photosynthesis, ambayo inasababisha kuundwa kwa wanga. Jukumu la wanga katika mwili wa mmea ni mkusanyiko wa wanga katika matunda, mbegu na balbu, yaani, katika viungo vya mimea. Utaratibu wa photosynthesis ni ngumu sana na una mfululizo wa athari za enzymatic zinazotokea katika mwanga na giza. Glucose ni synthesized kutoka kaboni dioksidi chini ya hatua ya enzymes. Viumbe vya heterotrophic hutumia mimea ya kijani kama chanzo cha chakula na nishati. Kwa hivyo, ni mimea ambayo ni kiungo cha kwanza katika kila kitu na inaitwa wazalishaji.
Katika seli za viumbe vya heterotrophic, wanga hutengenezwa kwenye njia laini (agranular). retikulamu ya endoplasmic. Kisha hutumiwa kama nishati na vifaa vya ujenzi. Katika seli za mmea, wanga huundwa kwa kuongeza katika tata ya Golgi, na kisha kwenda kuunda ukuta wa seli ya selulosi. Wakati wa mmeng'enyo wa wanyama wenye uti wa mgongo, misombo yenye utajiri wa wanga huvunjwa kwa kiasi cavity ya mdomo na tumbo. Athari kuu za kutawanya hutokea kwenye duodenum. Hutoa juisi ya kongosho iliyo na enzyme ya amylase, ambayo huvunja wanga ndani ya glukosi. Kama ilivyoelezwa hapo awali, glucose huingizwa ndani ya damu kwenye utumbo mdogo na kusambazwa kwa seli zote. Hapa inatumika kama chanzo cha nishati na dutu ya muundo. Hii inaelezea jukumu la wanga katika mwili.
Supramembrane complexes ya seli za heterotrophic
Wao ni tabia ya wanyama na fungi. Muundo wa kemikali Na shirika la molekuli Miundo hii inawakilishwa na misombo kama vile lipids, protini na wanga. Jukumu la wanga katika mwili ni kushiriki katika ujenzi wa utando. Seli za binadamu na wanyama zina sehemu maalum ya kimuundo inayoitwa glycocalyx. Safu hii nyembamba ya uso ina glycolipids na glycoproteins zinazohusiana na utando wa cytoplasmic. Inatoa mawasiliano ya moja kwa moja kati ya seli na mazingira ya nje. Mtazamo wa hasira na digestion ya ziada ya seli pia hutokea hapa. Shukrani kwa shell yao ya kabohaidreti, seli hushikamana na kuunda tishu. Jambo hili linaitwa kujitoa. Hebu pia tuongeze kwamba "mikia" ya molekuli ya kabohaidreti iko juu ya uso wa seli na kuelekezwa kwenye maji ya kuingilia.
Kundi jingine la viumbe vya heterotrophic, fungi, pia wana vifaa vya uso vinavyoitwa ukuta wa seli. Inajumuisha sukari ngumu - chitin, glycogen. Baadhi ya aina za uyoga pia zina wanga mumunyifu kama vile trehalose, inayoitwa sukari ya uyoga.
Katika wanyama wa unicellular, kama vile ciliates, safu ya uso, pellicle, pia ina mchanganyiko wa oligosaccharides na protini na lipids. Katika baadhi ya protozoa, pellicle ni nyembamba kabisa na haiingilii na mabadiliko katika sura ya mwili. Na kwa wengine hunenepa na kuwa na nguvu, kama ganda, hufanya kazi ya kinga.
Panda ukuta wa seli
Pia ina kiasi kikubwa cha wanga, hasa selulosi, iliyokusanywa kwa namna ya nyuzi za nyuzi. Miundo hii huunda mfumo uliowekwa kwenye tumbo la colloidal. Inajumuisha hasa oligo- na polysaccharides. Kuta za seli seli za mimea inaweza kuwa laini. Katika kesi hii, nafasi kati ya vifurushi vya selulosi hujazwa na wanga mwingine - lignin. Inaboresha kazi za kusaidia za membrane ya seli. Mara nyingi, hasa katika mimea ya kudumu ya miti, safu ya nje, yenye selulosi, inafunikwa na dutu ya mafuta - suberin. Inazuia maji kuingia kwenye tishu za mimea, hivyo seli za chini hufa haraka na kufunikwa na safu ya cork.
Kwa muhtasari wa hapo juu, tunaona kwamba wanga na mafuta yanahusiana kwa karibu katika ukuta wa seli ya mmea. Jukumu lao katika mwili wa picha za picha ni ngumu kupuuza, kwani muundo wa glycolipid hutoa msaada na kazi za kinga. Hebu tujifunze aina mbalimbali za wanga tabia ya viumbe vya ufalme wa Drobyanka. Hii ni pamoja na prokariyoti, haswa bakteria. Ukuta wao wa seli una wanga - murein. Kulingana na muundo wa vifaa vya uso, bakteria imegawanywa katika gramu-chanya na gramu-hasi.
Muundo wa kundi la pili ni ngumu zaidi. Bakteria hizi zina tabaka mbili: plastiki na rigid. Ya kwanza ina mucopolysaccharides, kama vile murein. Molekuli zake huonekana kama miundo mikubwa ya matundu ambayo huunda kapsuli kuzunguka seli ya bakteria. Safu ya pili ina peptidoglycan, kiwanja cha polysaccharides na protini.
Lipopolisakharidi za ukuta wa seli huruhusu bakteria kushikamana kwa uthabiti kwenye substrates mbalimbali, kama vile enamel ya jino au utando wa seli za yukariyoti. Kwa kuongeza, glycolipids inakuza kushikamana kwa seli za bakteria kwa kila mmoja. Kwa njia hii, kwa mfano, minyororo ya streptococci na nguzo za staphylococci huundwa; zaidi ya hayo, aina fulani za prokaryotes zina utando wa ziada wa mucous - peplos. Ina polysaccharides na huharibiwa kwa urahisi chini ya ushawishi wa ukali mfiduo wa mionzi au katika kuwasiliana na baadhi kemikali, kwa mfano antibiotics.
Tabia za jumla, muundo na mali ya wanga.
Wanga - hizi ni pombe za polyhydric ambazo zina, pamoja na vikundi vya pombe, kikundi cha aldehyde au keto.
Kulingana na aina ya kikundi katika molekuli, aldoses na ketosi zinajulikana.
Wanga imeenea sana katika asili, hasa katika ulimwengu wa mimea, ambapo hufanya 70-80% ya molekuli kavu ya seli. Katika mwili wa wanyama wanahesabu tu kuhusu 2% ya uzito wa mwili, lakini hapa jukumu lao sio muhimu sana.
Wanga inaweza kuhifadhiwa kwa namna ya wanga katika mimea na glycogen katika mwili wa wanyama na wanadamu. Hifadhi hizi hutumiwa kama inahitajika. Katika mwili wa binadamu, wanga huwekwa hasa kwenye ini na misuli, ambayo ni depo yake.
Miongoni mwa vipengele vingine vya mwili wa wanyama wa juu na wanadamu, wanga huhesabu 0.5% ya uzito wa mwili. Hata hivyo, wanga wana umuhimu mkubwa kwa mwili. Dutu hizi, pamoja na protini katika fomu proteoglycans kuunda msingi wa tishu zinazojumuisha. Protini zilizo na wanga (glycoproteins na mucoproteins) - sehemu kamasi ya mwili (kinga, kazi za kufunika), protini za usafirishaji wa plasma na kinga misombo hai(vitu maalum vya kikundi cha damu). Baadhi ya wanga hutumika kama "mafuta ya ziada" kwa viumbe kupata nishati.
Kazi za wanga:
Nishati - wanga ni mojawapo ya vyanzo kuu vya nishati kwa mwili, kutoa angalau 60% ya gharama za nishati. Kwa shughuli za ubongo, seli za damu, na medula ya figo, karibu nishati yote hutolewa kupitia oxidation ya glucose. Baada ya kuvunjika kamili, 1 g ya wanga hutolewa 4.1 kcal / mol(17.15 kJ/mol) nishati.
Plastiki - wanga au derivatives yao hupatikana katika seli zote za mwili. Wao ni sehemu ya utando wa kibaiolojia na organelles ya seli, hushiriki katika malezi ya enzymes, nucleoproteins, nk. Katika mimea, wanga hutumikia hasa kama nyenzo za kusaidia.
Kinga - secretions ya viscous (kamasi), iliyotolewa na tezi mbalimbali, ni matajiri katika wanga au derivatives yao (mucopolysaccharides, nk). Wanalinda kuta za ndani za viungo vya mashimo ya njia ya utumbo na njia za hewa kutoka kwa ushawishi wa mitambo na kemikali, na kupenya kwa microbes za pathogenic.
Udhibiti - chakula cha binadamu kina kiasi kikubwa cha fiber, muundo mbaya ambao husababisha hasira ya mitambo ya membrane ya mucous ya tumbo na matumbo, na hivyo kushiriki katika udhibiti wa kitendo cha peristalsis.
Maalum - wanga binafsi hufanya kazi maalum katika mwili: wanashiriki katika uendeshaji wa msukumo wa ujasiri, uundaji wa antibodies, kuhakikisha maalum ya makundi ya damu, nk.
Umuhimu wa kazi wa wanga huamua haja ya kutoa mwili na virutubisho hivi. Mahitaji ya kila siku ya wanga kwa mtu ni wastani wa 400 - 450 g, kwa kuzingatia umri, aina ya kazi, jinsia na mambo mengine.
Utungaji wa msingi. Wanga hujumuisha zifuatazo vipengele vya kemikali: kaboni, hidrojeni na oksijeni. Wanga wengi wana formula ya jumla C n (H 2 O ) n. Wanga ni misombo inayojumuisha kaboni na maji, ambayo ni msingi wa jina lao. Hata hivyo, kati ya wanga kuna vitu ambavyo haviendani na formula iliyotolewa, kwa mfano, rhamnose C 6 H 12 O 5, nk Wakati huo huo, vitu vinajulikana ambavyo muundo wake unafanana na formula ya jumla ya wanga, lakini kwa maneno. ya mali zao sio zao (asidi ya asetiki C 2 H 12 O 2). Kwa hivyo, jina "wanga" ni la kiholela na hailingani kila wakati muundo wa kemikali vitu hivi.
Wanga- hizi ni vitu vya kikaboni ambavyo ni aldehydes au ketoni za pombe za polyhydric.
Monosaccharides
Monosaccharides ni alkoholi za polyhydric ambazo zina kikundi cha aldehyde (aldoses) au kikundi cha keto (ketosi).
Monosaccharides ni vitu vikali, vya fuwele ambavyo huyeyuka katika maji na vina ladha tamu. Chini ya hali fulani, hutiwa oksidi kwa urahisi, kama matokeo ya ambayo aldehyde alkoholi hubadilishwa kuwa asidi, kama matokeo ya ambayo aldehyde alkoholi hubadilishwa kuwa asidi, na baada ya kupunguzwa, kuwa alkoholi zinazolingana.
Kemikali mali ya monosaccharides :
Oxidation kwa asidi ya mono-, dicarboxylic na glycuronic;
Kupunguza kwa pombe;
Uundaji wa esta;
Uundaji wa glycosides;
Fermentation: pombe, asidi ya lactic, asidi ya citric na asidi ya butyric.
Monosaccharides ambayo haiwezi hidrolisisi katika sukari rahisi. Aina ya monosaccharide inategemea urefu wa mnyororo wa hidrokaboni. Kulingana na idadi ya atomi za kaboni, zimegawanywa katika trioses, tetroses, pentoses, na hexoses.
Trioses: glyceraldehyde na dihydroxyacetone, ni bidhaa za kati za kuvunjika kwa glucose na zinahusika katika awali ya mafuta. trioses zote mbili zinaweza kutayarishwa kutoka kwa glycerol ya pombe kwa dehydrogenation au hidrojeni.
Tetrosi: erythrose - inashiriki kikamilifu katika michakato ya metabolic.
Pentoses: ribose na deoxyribose ni vipengele vya asidi nucleic, ribulose na xylulose ni bidhaa za kati za oxidation ya glukosi.
Hexoses: wanawakilishwa zaidi katika ulimwengu wa wanyama na mimea na wana jukumu kubwa katika michakato ya kimetaboliki. Hizi ni pamoja na glucose, galactose, fructose, nk.
Glukosi (sukari ya zabibu) . Ni kabohaidreti kuu ya mimea na wanyama. Jukumu muhimu la glucose linaelezwa na ukweli kwamba ni chanzo kikuu cha nishati, hufanya msingi wa oligo nyingi na polysaccharides, na inashiriki katika kudumisha shinikizo la osmotic. Usafirishaji wa glukosi ndani ya seli hudhibitiwa katika tishu nyingi na insulini ya homoni ya kongosho. Katika seli wakati wa hatua nyingi athari za kemikali Glucose inabadilishwa kuwa vitu vingine (bidhaa za kati zinazoundwa wakati wa kuvunjika kwa glucose hutumiwa kwa awali ya amino asidi na mafuta), ambayo hatimaye hutiwa oksidi kwa dioksidi kaboni na maji, ikitoa nishati inayotumiwa na mwili ili kusaidia maisha. Kiwango cha glucose katika damu kawaida hutumiwa kuhukumu hali ya kimetaboliki ya wanga katika mwili. Wakati kiwango cha sukari kwenye damu kinapungua au mkusanyiko wake ni wa juu na haiwezekani kuitumia, kama inavyotokea na ugonjwa wa kisukari, usingizi hutokea na kupoteza fahamu kunaweza kutokea (hypoglycemic coma). Kiwango ambacho glucose huingia kwenye tishu za ubongo na ini haitegemei insulini na imedhamiriwa tu na ukolezi wake katika damu. Tishu hizi huitwa insulini-huru. Bila uwepo wa insulini, glukosi haitaingia kwenye seli na haitatumika kama mafuta.
Galactose. Isoma anga ya glukosi, inayotofautiana katika eneo la kikundi cha OH kwenye atomi ya nne ya kaboni. Ni sehemu ya lactose, baadhi ya polysaccharides na glycolipids. Galactose inaweza kutengwa ndani ya sukari (kwenye ini, tezi ya mammary).
Fructose (sukari ya matunda). Inapatikana kwa wingi katika mimea, hasa matunda. Kuna mengi yake katika matunda, beets za sukari, na asali. Kwa urahisi isomerizes kwa glucose. Njia ya kuvunjika kwa fructose ni fupi na yenye nguvu nzuri zaidi kuliko ile ya sukari. Tofauti na glucose, inaweza kupenya kutoka kwa damu ndani ya seli za tishu bila ushiriki wa insulini. Kwa sababu hii, fructose inapendekezwa kama chanzo salama cha wanga kwa wagonjwa wa kisukari. Baadhi ya fructose huingia kwenye seli za ini, ambazo huibadilisha kuwa "mafuta" mengi zaidi - sukari, kwa hivyo fructose pia inaweza kuongeza viwango vya sukari ya damu, ingawa kwa kiwango kidogo zaidi kuliko sukari zingine rahisi.
Na muundo wa kemikali glucose na galactose ni aldehyde alkoholi, fructose ni ketone pombe. Tofauti katika muundo wa glucose na fructose pia huonyesha tofauti katika baadhi ya mali zao. Glucose hupunguza metali kutoka kwa oksidi zao; fructose haina mali hii. Fructose inafyonzwa kutoka kwa utumbo takriban mara 2 polepole kuliko sukari.
Wakati chembe ya sita ya kaboni kwenye molekuli ya hexose inapooksidishwa, asidi ya hexuroniki (uronic). : kutoka kwa glukosi - glucuronic, kutoka kwa galactose - galacturonic.
Asidi ya Glucuronic inachukua sehemu ya kazi katika michakato ya kimetaboliki katika mwili, kwa mfano katika neutralization ya bidhaa za sumu, ni sehemu ya mucopolysaccharides, nk Kazi yake ni kwamba inachanganya katika kikaboni. chini na dutu ambayo ni duni mumunyifu katika maji. Matokeo yake, dutu iliyofungwa inakuwa mumunyifu wa maji na hutolewa kwenye mkojo. Njia hii ya kuondoa ni muhimu hasa kwa maji homoni mumunyifu steroid, bidhaa zao kuvunjika, na pia kwa ajili ya kutolewa kwa bidhaa za kuvunjika kwa vitu vya dawa. Bila kuingiliana na asidi ya glucuronic, kuvunjika zaidi na kutolewa kwa rangi ya bile kutoka kwa mwili huvunjika.
Monosaccharides inaweza kuwa na kikundi cha amino .
Wakati wa kuchukua nafasi ya kikundi cha OH cha atomi ya pili ya kaboni kwenye molekuli ya hexose na kikundi cha amino, sukari ya amino - hexosamines huundwa: glucosamine imeundwa kutoka kwa sukari, galactosamine imeundwa kutoka kwa galactose, ambayo ni sehemu ya utando wa seli na utando wa mucous polysaccharides wote katika fomu ya bure na pamoja na asidi asetiki.
Amino sukari huitwa monosaccharides hiyoBadala ya kikundi cha OH kuna kikundi cha amino (- N H 2).
Amino sukari ni sehemu muhimu zaidi glycosaminoglycans.
Monosaccharides huunda esta . OH kikundi cha molekuli ya monosaccharide; kama pombe yoyote kikundi kinaweza kuguswa na asidi. Katika muda mfupi kubadilishanaEsta za sukari ni muhimu sana. Ili kuiwashakatika kimetaboliki, sukari lazima iweester ya fosforasi. Katika kesi hii, atomi za mwisho za kaboni ni phosphorylated. Kwa hexoses hizi ni C-1 na C-6, kwa pentoses hizi ni C-1 na C-5, nk. MaumivuZaidi ya vikundi viwili vya OH haviko chini ya phosphorylation. Kwa hiyo, jukumu kuu linachezwa na mono- na diphosphates ya sukari. Kwa jina esta fosforasi kawaida huonyesha nafasi ya dhamana ya esta.
Oligosaccharides
Oligosaccharides vyenye mbili au zaidi monosaccharide. Zinapatikana katika seli na maji ya kibaolojia, katika fomu ya bure na pamoja na protini. Disaccharides ni muhimu sana kwa mwili: sucrose, maltose, lactose, nk Wanga hizi hufanya kazi ya nishati. Inachukuliwa kuwa, kuwa sehemu ya seli, wanashiriki katika mchakato wa "utambuzi" wa seli.
Sucrose(beet au sukari ya miwa) Inajumuisha molekuli za glucose na fructose. Yeye ni ni bidhaa ya mimea na sehemu muhimu zaidi nent ya chakula, ina ladha tamu zaidi ikilinganishwa na disaccharides nyingine na glucose.
Sucrose katika sukari ni 95%. Sukari huvunjika haraka njia ya utumbo, glukosi na fructose hufyonzwa ndani ya damu na kutumika kama chanzo cha nishati na mtangulizi muhimu zaidi wa glycogen na mafuta. Mara nyingi huitwa "carrier wa kalori tupu," kwa kuwa sukari ni wanga safi na haina virutubisho vingine, kama vile vitamini na chumvi za madini.
Lactose(sukari ya maziwa) lina glucose na galactose, synthesized katika tezi za mammary wakati wa lactation. Katika njia ya utumbo huvunjwa na enzyme lactase. Upungufu wa kimeng'enya hiki husababisha kutovumilia kwa maziwa kwa baadhi ya watu. Upungufu wa kimeng'enya hiki hutokea kwa takriban 40% ya watu wazima. Lactose isiyoingizwa hutumika kama nzuri virutubisho kwa microflora ya matumbo. Katika kesi hiyo, malezi ya gesi nyingi inawezekana, tumbo "hupiga". Katika bidhaa za maziwa yenye rutuba wengi wa lactose hutiwa asidi ya lactic, kwa hivyo watu walio na upungufu wa lactase wanaweza kuvumilia bidhaa za maziwa yaliyokaushwa bila matokeo mabaya. Kwa kuongeza, bakteria ya lactic asidi katika bidhaa za maziwa yenye rutuba hukandamiza shughuli za microflora ya matumbo na kupunguza athari mbaya za lactose.
Maltose lina miezi miwili molekuli za glucose na ni sehemu kuu ya kimuundo ya wanga na glycogen.
Polysaccharides
Polysaccharides - wanga wenye uzito wa Masi, inayojumuisha idadi kubwa ya monosaccharides. Wana mali ya hydrophilic na, wakati kufutwa katika maji, huunda ufumbuzi wa colloidal.
Polysaccharides imegawanywa katika homo- na hete ropolisaccharides.
Homopolysaccharides. Inayo monosaccharides Ndio, aina moja tu. Gak, wanga na glycogen kufunga hufanywa tu kutoka kwa molekuli za sukari, inulini - fructose. Homopolysaccharides ni matawi sana muundo na ni mchanganyiko wa mbili limers - amylose na amylopectin. Amylose ina mabaki ya glukosi 60-300 yaliyounganishwa ndani mnyororo wa mstari kwa kutumia daraja la oksijeni, sumu kati ya atomi ya kwanza ya kaboni ya molekuli moja na atomi ya nne ya kaboni ya nyingine (1,4 dhamana).
Amylose Ni mumunyifu katika maji ya moto na hutoa rangi ya bluu na iodini.
Amylopectin - polima yenye matawi inayojumuisha minyororo isiyo na matawi (1,4 bond) na matawi, ambayo huundwa kwa sababu ya vifungo kati ya atomi ya kwanza ya kaboni ya molekuli moja ya sukari na atomi ya sita ya kaboni ya nyingine kwa msaada wa daraja la oksijeni (1). , 6 dhamana).
Wawakilishi wa homopolysaccharides ni wanga, nyuzinyuzi na glycogen.
Wanga(polysaccharide ya mmea)- ina mabaki elfu kadhaa ya sukari, 10-20% ambayo ni amylose, na 80-90% ya amylopectin. Wanga haimunyiki ndani maji baridi, na wakati wa moto huunda suluhisho la colloidal, inayoitwa kuweka wanga katika maisha ya kila siku. Wanga huchangia hadi 80% ya wanga zinazotumiwa katika chakula. Chanzo cha wanga ni bidhaa za mmea, haswa nafaka: nafaka, unga, mkate na viazi. Nafaka zina wanga nyingi (kutoka 60% katika buckwheat (kernel) hadi 70% katika mchele).
Selulosi au selulosi,- mmea wa kawaida wa wanga duniani, unaozalishwa kwa kiasi cha takriban kilo 50 kwa kila mwenyeji wa Dunia. Nyuzinyuzi ni polysaccharide ya mstari inayojumuisha mabaki 1000 au zaidi ya glukosi. Katika mwili, fiber inashiriki katika kuamsha motility ya tumbo na matumbo, huchochea usiri wa juisi ya utumbo, na hujenga hisia ya satiety.
Glycogen(wanga wa wanyama) ni kabohaidreti kuu ya hifadhi ya mwili wa binadamu.Ina takriban mabaki 30,000 ya glukosi, ambayo huunda. muundo wa matawi. Kiasi muhimu zaidi cha glycogen hujilimbikiza kwenye ini na tishu za misuli, pamoja na misuli ya moyo. Kazi ya glycogen ya misuli ni kwamba ni chanzo kinachopatikana kwa urahisi cha glukosi inayotumika katika michakato ya nishati kwenye misuli yenyewe. Glycogen ya ini hutumiwa kudumisha viwango vya sukari ya damu ya kisaikolojia, haswa kati ya milo. Masaa 12-18 baada ya kula, ugavi wa glycogen kwenye ini ni karibu kabisa. Yaliyomo kwenye glycogen ya misuli hupungua dhahiri tu baada ya mazoezi ya muda mrefu na magumu. kazi ya kimwili. Wakati kuna ukosefu wa glucose, huvunjwa haraka na kurejesha kiwango chake cha kawaida katika damu. Katika seli, glycogen inahusishwa na protini ya cytoplasmic na kwa sehemu na utando wa intracellular.
Heteropolysaccharides (glycosaminoglycans au mucopolysaccharides) (kiambishi awali "muco-" kinaonyesha kwamba zilitolewa kwanza kutoka kwa mucin). Zinajumuisha aina mbalimbali za monosaccharides (glucose, galactose) na derivatives yao (sukari ya amino, asidi ya hexuroniki). Dutu zingine pia zilipatikana katika muundo wao: besi za nitrojeni, asidi za kikaboni na wengine wengine.
Glycosaminoglycans Ni vitu vinavyofanana na jeli, vinata. Wanaigiza kazi mbalimbali katika ikiwa ni pamoja na miundo, kinga, udhibiti, nk Glycosaminoglycans, kwa mfano, hufanya wingi wa dutu ya intercellular ya tishu na ni sehemu ya ngozi, cartilage, synovial fluid, na mwili wa vitreous wa jicho. Katika mwili, hupatikana pamoja na protini (proteoglycans na glycoprotsides) na mafuta (glycolipids), ambayo polysaccharides huhesabu wingi wa molekuli (hadi 90% au zaidi). Ifuatayo ni muhimu kwa mwili.
Asidi ya Hyaluronic- sehemu kuu ya dutu ya intercellular, aina ya "saruji ya kibaolojia" inayounganisha seli, kujaza nafasi nzima ya intercellular. Pia hufanya kama kichungi cha kibaolojia ambacho hunasa vijidudu na kuzuia kupenya kwao ndani ya seli, na kushiriki katika kubadilishana maji katika mwili.
Ikumbukwe kwamba asidi ya hyaluronic huvunjika chini ya hatua ya enzyme maalum, hyaluronidase. Katika kesi hiyo, muundo wa dutu ya intercellular huvunjwa, fomu ya "nyufa" katika muundo wake, ambayo inasababisha kuongezeka kwa upenyezaji wake kwa maji na vitu vingine. Hii ni muhimu katika mchakato wa mbolea ya yai na manii, ambayo ni matajiri katika enzyme hii. Baadhi ya bakteria pia huwa na hyaluronidase, ambayo inawezesha sana kupenya kwao ndani ya seli.
X ondroitin sulfates- asidi ya chondroitinsulfuriki hutumika kama vipengele vya kimuundo vya cartilage, mishipa, valves ya moyo, kitovu, nk. Hukuza utuaji wa kalsiamu katika mifupa.
Heparini hutengenezwa katika seli za mlingoti, ambazo zinapatikana katika mapafu, ini na viungo vingine, na hutolewa kwenye damu na mazingira ya intercellular. Katika damu, hufunga kwa protini na kuzuia kuganda kwa damu, hufanya kama anticoagulant. Aidha, heparini ina athari ya kupinga uchochezi, inathiri kimetaboliki ya potasiamu na sodiamu, na hufanya kazi ya antihypoxic.
Kikundi maalum cha glycosaminoglycans ni misombo yenye asidi ya neuraminiki na derivatives ya kabohaidreti. Mchanganyiko wa asidi ya neuramini na asidi ya asetiki huitwa opalic asidi. Wanapatikana ndani utando wa seli, mate na wengine maji ya kibaiolojia.
§ 1. Ainisho NA KAZI ZA WANGA
Hata katika nyakati za zamani, ubinadamu ulifahamiana na wanga na kujifunza kuzitumia katika zao Maisha ya kila siku. Pamba, kitani, kuni, wanga, asali, sukari ya miwa ni baadhi tu ya wanga ambayo ilichukua jukumu muhimu katika maendeleo ya ustaarabu. Wanga ni kati ya misombo ya kikaboni ya kawaida katika asili. Wao ni vipengele muhimu vya seli za viumbe vyote, ikiwa ni pamoja na bakteria, mimea na wanyama. Katika mimea, wanga huhesabu 80-90% ya molekuli kavu, kwa wanyama - karibu 2% ya uzito wa mwili. Mchanganyiko wao kutoka kwa dioksidi kaboni na maji unafanywa na mimea ya kijani kwa kutumia nishati mwanga wa jua (usanisinuru ) Equation ya jumla ya stoichiometric kwa mchakato huu ni:
Glucose na wanga nyingine rahisi hubadilishwa kuwa zaidi wanga tata mfano wanga na selulosi. Mimea hutumia wanga hizi kutoa nishati kupitia mchakato wa kupumua. Utaratibu huu kimsingi ni kinyume cha usanisinuru:
Inavutia kujua! Mimea ya kijani kibichi na bakteria kila mwaka huchukua takriban tani bilioni 200 za kaboni dioksidi kutoka kwa anga kupitia mchakato wa photosynthesis. Katika kesi hii, karibu tani bilioni 130 za oksijeni hutolewa angani na tani bilioni 50 za misombo ya kikaboni ya kaboni, hasa wanga, huunganishwa.
Wanyama hawana uwezo wa kuunganisha wanga kutoka kwa dioksidi kaboni na maji. Kwa kula wanga na chakula, wanyama hutumia nishati iliyokusanywa ndani yao ili kudumisha michakato muhimu. Maudhui ya juu wanga ni sifa ya aina za chakula chetu kama bidhaa za kuoka, viazi, nafaka, nk.
Jina "wanga" ni la kihistoria. Wawakilishi wa kwanza wa dutu hizi walielezwa formula ya muhtasari C m H 2 n O n au C m (H 2 O) n. Jina lingine la wanga ni Sahara - inaelezewa na ladha tamu ya wanga rahisi zaidi. Kwa upande wa muundo wao wa kemikali, wanga ni kundi ngumu na tofauti la misombo. Miongoni mwao kuna wachache kabisa miunganisho rahisi na uzito wa Masi wa karibu 200, na polima kubwa, molekuli ya molekuli ambayo inafikia milioni kadhaa. Pamoja na atomi za kaboni, hidrojeni na oksijeni, wanga inaweza kuwa na atomi za fosforasi, nitrojeni, sulfuri na, chini ya kawaida, vipengele vingine.
Uainishaji wa wanga
Wanga zote zinazojulikana zinaweza kugawanywa katika mbili makundi makubwa – wanga rahisi Na wanga tata. Kundi tofauti lina polima zilizochanganywa zenye wanga, kwa mfano, glycoprotini- tata na molekuli ya protini; glycolipids - ngumu na lipid, nk.
Kabohaidreti rahisi (monosaccharides, au monosaccharides) ni misombo ya polyhydroxycarbonyl ambayo haina uwezo wa kutengeneza molekuli rahisi zaidi za kabohaidreti kwenye hidrolisisi. Ikiwa monosaccharides zina kundi la aldehyde, basi ni za darasa la aldoses (aldehyde aldoses), ikiwa zina kundi la ketone, ni za darasa la ketoses (keto alkoholi). Kulingana na idadi ya atomi za kaboni kwenye molekuli ya monosaccharide, trioses (C 3), tetroses (C 4), pentoses (C 5), hexoses (C 6), nk zinajulikana:
Misombo ya kawaida inayopatikana katika asili ni pentoses na hexoses.
Changamano wanga ( polysaccharides, au polio) ni polima zilizojengwa kutoka kwa mabaki ya monosaccharide. Wakati wa hidrolisisi, huunda wanga rahisi. Kulingana na kiwango cha upolimishaji, wamegawanywa katika uzito mdogo wa Masi ( oligosaccharides, kiwango cha upolimishaji ambacho kawaida ni chini ya 10) na uzito mkubwa wa Masi. Oligosaccharides ni wanga-kama sukari ambayo ni mumunyifu katika maji na kuwa na ladha tamu. Kulingana na uwezo wao wa kupunguza ions za chuma (Cu 2+, Ag +), wamegawanywa katika kurejesha Na yasiyo ya kurejesha. Polysaccharides, kulingana na muundo wao, pia inaweza kugawanywa katika vikundi viwili: homopolysaccharides Na heteropolisaccharides. Homopolysaccharides hujengwa kutoka kwa mabaki ya monosaccharide ya aina moja, na heteropolysaccharides hujengwa kutoka kwa mabaki ya monosaccharides tofauti.
Ya hapo juu na mifano ya wawakilishi wa kawaida wa kila kikundi cha wanga inaweza kuwasilishwa kwenye mchoro ufuatao:
Kazi za wanga
Kazi za kibaolojia za polysaccharides ni tofauti sana.
Kazi ya nishati na uhifadhi
Wanga huwa na wingi wa kalori zinazotumiwa na mtu kupitia chakula. Kabohaidreti kuu inayotolewa na chakula ni wanga. Imo ndani bidhaa za mkate, viazi, kama sehemu ya nafaka. Lishe ya binadamu pia ina glycogen (katika ini na nyama), sucrose (kama nyongeza kwa sahani mbalimbali), fructose (katika matunda na asali), na lactose (katika maziwa). Polysaccharides, kabla ya kufyonzwa na mwili, lazima iwe hidrolisisi kwa msaada wa enzymes ya utumbo kwa monosaccharides. Tu katika fomu hii huingizwa ndani ya damu. Kwa mtiririko wa damu, monosaccharides huingia kwenye viungo na tishu, ambapo hutumiwa kuunganisha wanga wao wenyewe au vitu vingine, au huvunjwa ili kutoa nishati kutoka kwao.
Nishati iliyotolewa kama matokeo ya kuvunjika kwa sukari huhifadhiwa katika mfumo wa ATP. Kuna michakato miwili ya kuvunjika kwa glucose: anaerobic (kwa kutokuwepo kwa oksijeni) na aerobic (mbele ya oksijeni). Kama matokeo ya mchakato wa anaerobic, asidi ya lactic huundwa
ambayo kwa ukali shughuli za kimwili hujilimbikiza kwenye misuli na kusababisha maumivu.
Kama matokeo ya mchakato wa aerobic, sukari hutiwa oksidi kuwa monoksidi kaboni (IV) na maji:
Kama matokeo ya kuvunjika kwa aerobic ya sukari, nishati nyingi zaidi hutolewa kuliko kama matokeo ya kuvunjika kwa anaerobic. Kwa ujumla, oxidation ya 1 g ya wanga hutoa 16.9 kJ ya nishati.
Glucose inaweza kuwa chini ya fermentation ya pombe. Utaratibu huu unafanywa na chachu chini ya hali ya anaerobic:
Uchachushaji wa pombe hutumiwa sana katika tasnia kwa utengenezaji wa mvinyo na pombe ya ethyl.
Mwanadamu alijifunza kutumia sio tu Fermentation ya pombe, lakini pia alipata matumizi ya Fermentation ya asidi ya lactic, kwa mfano, kupata bidhaa za asidi ya lactic na mboga za kachumbari.
Hakuna vimeng'enya katika mwili wa binadamu au mnyama vinavyoweza kufanya selulosi hidrolisisi; hata hivyo, selulosi ni sehemu kuu ya chakula cha wanyama wengi, hasa wacheuaji. Katika tumbo la wanyama hawa kiasi kikubwa ina bakteria na protozoa zinazozalisha enzyme selulosi, kuchochea hidrolisisi ya selulosi hadi glukosi. Mwisho unaweza kupitia mabadiliko zaidi, kama matokeo ya ambayo asidi ya butyric, asetiki, na propionic huundwa, ambayo inaweza kufyonzwa ndani ya damu ya cheu.
Wanga pia hufanya kazi ya hifadhi. Hivyo, wanga, sucrose, glucose katika mimea na glycogen katika wanyama wao ni hifadhi ya nishati ya seli zao.
Muundo, kusaidia na kazi za kinga
Cellulose katika mimea na chitin katika wanyama wasio na uti wa mgongo na kuvu hufanya kazi za kusaidia na za kinga. Polysaccharides huunda capsule katika microorganisms, na hivyo kuimarisha utando. Lipopolysaccharides ya bakteria na glycoproteins ya uso wa seli za wanyama hutoa uteuzi wa mwingiliano wa intercellular na athari za immunological ya mwili. Ribose hutumika kama nyenzo ya ujenzi kwa RNA, na deoxyribose kwa DNA.
Inafanya kazi ya kinga heparini. Kabohaidreti hii, kuwa kizuizi cha kuganda kwa damu, huzuia uundaji wa vipande vya damu. Inapatikana katika damu na tishu zinazojumuisha za mamalia. Kuta za seli za bakteria zinazoundwa na polysaccharides, zilizowekwa pamoja na minyororo fupi ya amino asidi, hulinda seli za bakteria kutokana na athari mbaya. Katika crustaceans na wadudu, wanga hushiriki katika ujenzi wa exoskeleton, ambayo hufanya kazi ya kinga.
Kazi ya udhibiti
Fiber huongeza motility ya matumbo, na hivyo kuboresha digestion.
Uwezekano wa kutumia wanga kama chanzo cha mafuta ya kioevu - ethanol - ni ya kuvutia. NA kwa muda mrefu Walitumia kuni kupasha moto nyumba zao na kupika chakula. KATIKA jamii ya kisasa aina hii ya mafuta inabadilishwa na aina nyingine - mafuta na makaa ya mawe, ambayo ni ya bei nafuu na rahisi zaidi kutumia. Walakini, malighafi ya mmea, licha ya usumbufu fulani katika matumizi, tofauti na mafuta na makaa ya mawe, ni chanzo cha nishati mbadala. Lakini matumizi yake katika injini mwako wa ndani magumu. Kwa madhumuni haya, ni vyema kutumia mafuta ya kioevu au gesi. Kutoka kwa kuni za kiwango cha chini, majani au vifaa vingine vya mmea vyenye selulosi au wanga, mafuta ya kioevu yanaweza kupatikana - ethanoli. Ili kufanya hivyo, lazima kwanza ujaze selulosi au wanga ili kupata sukari:
na kisha kuweka glukosi inayotokana na uchachushaji wa kileo ili kutoa pombe ya ethyl. Baada ya kusafishwa, inaweza kutumika kama mafuta katika injini za mwako wa ndani. Ikumbukwe kwamba nchini Brazili, kwa ajili hiyo, mabilioni ya lita za pombe huzalishwa kila mwaka kutoka kwa miwa, mtama na mihogo na kutumika katika injini za mwako ndani.