Katika molekuli ya wanga tata, monomers ni. Je, ni wanga, jukumu la wanga katika mwili wa binadamu

Mpango:

1. Ufafanuzi wa dhana: wanga. Uainishaji.

2. Muundo, mali ya kimwili na kemikali ya wanga.

3.Usambazaji katika asili. Risiti. Maombi.

Wanga – misombo ya kikaboni iliyo na vikundi vya kabonili na haidroksili vya atomi, vyenye fomula ya jumla C n (H 2 O) m, (ambapo n na m>3).

Wanga - vitu vya umuhimu wa msingi wa biochemical, kusambazwa sana katika asili hai na mchezo jukumu kubwa Katika maisha ya mwanadamu. Jina la wanga liliibuka kulingana na data kutoka kwa uchambuzi wa kwanza wawakilishi maarufu kikundi hiki cha uunganisho. Dutu za kundi hili zinajumuisha kaboni, hidrojeni na oksijeni, na uwiano wa idadi ya atomi za hidrojeni na oksijeni ndani yao ni sawa na katika maji, i.e. Kwa kila atomi 2 za hidrojeni kuna chembe moja ya oksijeni. Katika karne iliyopita walikuwa kuchukuliwa kuwa hydrates kaboni. Hapa ndipo ilipotoka Jina la Kirusi wanga, iliyopendekezwa mnamo 1844 K. Schmidt. Mchanganyiko wa jumla wa wanga, kulingana na kile kilichosemwa, ni C m H 2n O n. Wakati "n" inatolewa nje ya mabano, formula ni C m (H 2 O) n, ambayo inaonyesha wazi jina " kaboni - maji". Utafiti wa wanga umeonyesha kuwa kuna misombo ambayo, kulingana na mali zao zote, inapaswa kuainishwa kama wanga, ingawa ina muundo ambao haulingani kabisa na formula C m H 2p O p. jina la zamani"wanga" imesalia hadi leo, ingawa pamoja na jina hili, jina jipya zaidi, glycides, wakati mwingine hutumiwa kutaja kundi la vitu vinavyozingatiwa.

Wanga inaweza kugawanywa katika makundi matatu : 1) Monosaccharides - kabohaidreti ambazo zinaweza kutengenezwa kwa hidrolisisi ili kuunda zaidi wanga rahisi. Kundi hili linajumuisha hexoses (glucose na fructose), pamoja na pentose (ribose). 2) Oligosaccharides - bidhaa za condensation za monosaccharides kadhaa (kwa mfano, sucrose). 3) Polysaccharides - misombo ya polima iliyo na idadi kubwa ya molekuli za monosaccharide.

Monosaccharides. Monosaccharides ni misombo ya heterofunctional. Molekuli zao wakati huo huo zina carbonyl (aldehyde au ketone) na vikundi kadhaa vya hidroxyl, i.e. monosaccharides ni misombo ya polyhydroxycarbonyl - polyhydroxyaldehydes na polyhydroxyketones. Kulingana na hili, monosaccharides imegawanywa katika aldoses (monosaccharide ina kundi la aldehyde) na ketoses (ina kundi la keto). Kwa mfano, glucose ni aldose, na fructose ni ketose.

Risiti. Glucose hupatikana kwa kiasi kikubwa katika fomu ya bure katika asili. Yeye pia ni kitengo cha muundo polysaccharides nyingi. Monosaccharides nyingine ni nadra katika hali ya bure na hujulikana hasa kama vipengele vya oligo- na polysaccharides. Kwa asili, sukari hupatikana kama matokeo ya mmenyuko wa photosynthesis: 6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (sukari) + 6O 2 Glucose ilipatikana kwa mara ya kwanza mnamo 1811 na mwanakemia wa Urusi G.E. Kirchhoff kutoka kwa hidrolisisi ya wanga. Baadaye awali monosaccharides kutoka formaldehyde ndani mazingira ya alkali iliyopendekezwa na A.M. Butlerov

Misombo ya kikaboni ambayo ndiyo chanzo kikuu cha nishati huitwa wanga. Sukari ya kawaida hupatikana katika chakula asili ya mmea. Upungufu wa wanga unaweza kusababisha kuharibika kwa ini, na ziada yao husababisha kuongezeka kwa viwango vya insulini. Wacha tuzungumze juu ya sukari kwa undani zaidi.

Je, wanga ni nini?

Hizi ni misombo ya kikaboni ambayo ina kundi la kabonili na vikundi kadhaa vya hidroksili. Wao ni sehemu ya tishu za viumbe, na pia ni sehemu muhimu seli. Kuna mono-, oligo- na polysaccharides, pamoja na wanga ngumu zaidi kama vile glycolipids, glycosides na wengine. Wanga ni bidhaa ya photosynthesis, pamoja na nyenzo kuu ya kuanzia kwa biosynthesis ya misombo mingine katika mimea. Shukrani kwa aina mbalimbali za uhusiano darasa hili uwezo wa kucheza nafasi nyingi katika viumbe hai. Kwa kupitia oxidation, wanga hutoa nishati kwa seli zote. Wanashiriki katika maendeleo ya kinga na pia ni sehemu ya miundo mingi ya seli.

Aina za sukari

Misombo ya kikaboni imegawanywa katika vikundi viwili - rahisi na ngumu. Wanga wa aina ya kwanza ni monosaccharides ambayo yana kundi la carbonyl na ni derivatives pombe za polyhydric. Kundi la pili ni pamoja na oligosaccharides na polysaccharides. Ya kwanza inajumuisha mabaki ya monosaccharide (kutoka mbili hadi kumi), ambayo yanaunganishwa na dhamana ya glycosidic. Mwisho unaweza kuwa na mamia na hata maelfu ya monoma. Jedwali la wanga ambayo hupatikana mara nyingi ni kama ifuatavyo.

  1. Glukosi.
  2. Fructose.
  3. Galactose.
  4. Sucrose.
  5. Lactose.
  6. Maltose.
  7. Raffinosa.
  8. Wanga.
  9. Selulosi.
  10. Chitin.
  11. Muramin.
  12. Glycogen.

Orodha ya wanga ni pana. Hebu tuangalie baadhi yao kwa undani zaidi.

Kundi rahisi la wanga

Kulingana na mahali palipochukuliwa na kikundi cha kabonili kwenye molekuli, aina mbili za monosaccharides zinajulikana - aldoses na ketoses. Katika kundi la awali la kazi ni aldehyde, katika mwisho ni ketone. Kulingana na idadi ya atomi za kaboni zilizojumuishwa kwenye molekuli, jina la monosaccharide huundwa. Kwa mfano, aldohexoses, aldotetroses, ketotrioses, na kadhalika. Dutu hizi mara nyingi hazina rangi na mumunyifu hafifu katika pombe, lakini mumunyifu katika maji. Wanga rahisi katika vyakula ni imara na hawana hidrolisisi wakati wa digestion. Baadhi ya wawakilishi wana ladha tamu.

Wawakilishi wa kikundi

Vipi kuhusu wanga? muundo rahisi? Kwanza, ni glucose, au aldohexose. Ipo katika aina mbili - linear na cyclic. Fomu ya pili inaelezea kwa usahihi mali ya kemikali ya glucose. Aldohexose ina atomi sita za kaboni. Dutu hii haina rangi, lakini ina ladha tamu. Inayeyuka vizuri katika maji. Unaweza kupata glucose karibu kila mahali. Inapatikana katika viungo vya mimea na wanyama, na pia katika matunda. Kwa asili, aldohexose huundwa wakati wa photosynthesis.

Pili, ni galactose. Dutu hii hutofautiana na glukosi katika mpangilio wa anga wa vikundi vya hidroksili na hidrojeni kwenye atomi ya nne ya kaboni kwenye molekuli. Ina ladha tamu. Inapatikana katika wanyama na viumbe vya mimea, pamoja na katika baadhi ya microorganisms.

Na mwakilishi wa tatu wa wanga rahisi ni fructose. Dutu hii ni sukari tamu zaidi inayopatikana katika asili. Ipo katika mboga, matunda, matunda, asali. Inafyonzwa kwa urahisi na mwili na hutolewa haraka kutoka kwa damu, ambayo inafanya kuwa yanafaa kwa matumizi ya wagonjwa wenye ugonjwa wa kisukari. Fructose ina kalori chache na haisababishi kuoza kwa meno.

Vyakula vyenye sukari rahisi

  1. 90 g - syrup ya mahindi.
  2. 50 g - sukari iliyosafishwa.
  3. 40.5 g - asali.
  4. 24 g - tini.
  5. 13 g - apricots kavu.
  6. 4 g - peaches.

Matumizi ya kila siku ya dutu hii haipaswi kuzidi g 50. Kuhusu sukari, katika kesi hii uwiano utakuwa tofauti kidogo:

  1. 99.9 g - sukari iliyosafishwa.
  2. 80.3 g - asali.
  3. 69.2 g - tarehe.
  4. 66.9 g - shayiri ya lulu.
  5. 61.8 g - oat flakes.
  6. 60.4 g - buckwheat.

Ili kuhesabu ulaji wa kila siku wa dutu, unahitaji kuzidisha uzito wako na 2.6. Sukari rahisi hutoa nishati kwa mwili wa binadamu na kusaidia kukabiliana na sumu mbalimbali. Lakini hatupaswi kusahau kwamba kwa matumizi yoyote lazima iwe na kiasi, vinginevyo matokeo mabaya hayatakuwa ya muda mrefu kuja.

Oligosaccharides

Aina za kawaida katika kundi hili ni disaccharides. Je, ni wanga gani iliyo na mabaki kadhaa ya monosaccharide? Wao ni glycosides yenye monomers. Monosaccharides huunganishwa pamoja na dhamana ya glycosidic, ambayo hutengenezwa kutokana na mchanganyiko wa vikundi vya hidroksili. Kulingana na muundo wao, disaccharides imegawanywa katika aina mbili: kupunguza na kutopunguza. Ya kwanza ni pamoja na maltose na lactose, na ya pili ni pamoja na sucrose. Aina ya kupunguza ina umumunyifu mzuri na ladha tamu. Oligosaccharides inaweza kuwa na zaidi ya monoma mbili. Ikiwa monosaccharides ni sawa, basi kabohaidreti hiyo ni ya kundi la homopolysaccharides, na ikiwa ni tofauti, basi kwa heteropolysaccharides. Mfano wa aina ya mwisho ni raffinose ya trisaccharide, ambayo ina mabaki ya glucose, fructose na galactose.

Lactose, maltose na sucrose

Dutu ya mwisho hupasuka vizuri na ina ladha tamu. Miwa na beets ni vyanzo vya disaccharide. Katika mwili, wakati wa hidrolisisi, sucrose huvunjika ndani ya glucose na fructose. Disaccharide ndani kiasi kikubwa hupatikana katika sukari iliyosafishwa (99.9 g kwa 100 g ya bidhaa), prunes (67.4 g), zabibu (61.5 g) na bidhaa nyingine. Kwa ulaji mwingi wa dutu hii, uwezo wa kubadilisha karibu virutubisho vyote kuwa mafuta huongezeka. Viwango vya cholesterol ya damu pia huongezeka. Kiasi kikubwa cha sucrose huathiri vibaya mimea ya matumbo.

Sukari ya maziwa, au lactose, hupatikana katika maziwa na derivatives yake. Kabohaidreti huvunjwa ndani ya galactose na glucose shukrani kwa enzyme maalum. Ikiwa haipo katika mwili, basi uvumilivu wa maziwa hutokea. Sukari ya malt au maltose ni bidhaa ya kati ya kuvunjika kwa glycogen na wanga. KATIKA bidhaa za chakula Dutu hii hupatikana katika kimea, molasi, asali na nafaka zilizochipuka. Muundo wa wanga lactose na maltose inawakilishwa na mabaki ya monoma. Tu katika kesi ya kwanza ni D-galactose na D-glucose, na kwa pili dutu hii inawakilishwa na D-glucoses mbili. Kabohaidreti zote mbili ni kupunguza sukari.

Polysaccharides

Je, wanga tata ni nini? Wanatofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa njia kadhaa:

1. Kulingana na muundo wa monoma zilizojumuishwa kwenye mnyororo.

2. Kwa mujibu wa utaratibu ambao monosaccharides hupatikana katika mlolongo.

3. Kwa aina ya vifungo vya glycosidic vinavyounganisha monomers.

Kama ilivyo kwa oligosaccharides, homo- na heteropolysaccharides zinaweza kutofautishwa katika kundi hili. Ya kwanza ni pamoja na selulosi na wanga, na pili ni pamoja na chitin na glycogen. Polysaccharides ni chanzo muhimu cha nishati ambayo huundwa kama matokeo ya kimetaboliki. Wanahusika katika michakato ya kinga, na pia katika kushikamana kwa seli kwenye tishu.

Orodha ya wanga tata inawakilishwa na wanga, selulosi na glycogen, tutawaangalia kwa undani zaidi. Mmoja wa wauzaji wakuu wa wanga ni wanga. Hizi ni misombo inayojumuisha mamia ya maelfu ya mabaki ya glukosi. Kabohaidreti huzaliwa na kuhifadhiwa kwa namna ya nafaka katika kloroplasts ya mimea. Shukrani kwa hidrolisisi, wanga hubadilika kuwa sukari mumunyifu wa maji, ambayo hurahisisha harakati za bure katika sehemu zote za mmea. Mara moja katika mwili wa binadamu, kabohaidreti huanza kutengana katika kinywa. KATIKA idadi kubwa zaidi wanga hupatikana katika nafaka za nafaka, mizizi na balbu za mimea. Katika mlo, ni akaunti ya karibu 80% ya jumla ya kiasi cha wanga zinazotumiwa. Kiasi kikubwa cha wanga, kwa 100 g ya bidhaa, kilichomo katika mchele - 78 g.Kidogo kidogo katika pasta na mtama - 70 na 69 g.. Gramu mia moja ya mkate wa rye ni pamoja na 48 g ya wanga, na katika sehemu sawa ya viazi kiasi chake hufikia 15 tu Mahitaji ya kila siku mwili wa binadamu katika kabohaidreti hii ni sawa na 330-450 g.

Bidhaa za nafaka pia zina nyuzinyuzi, au selulosi. Kabohaidreti ni sehemu ya kuta za seli za mimea. Mchango wake ni 40-50%. Mtu hana uwezo wa kuchimba selulosi, kwani hakuna enzyme inayohitajika ambayo inaweza kutekeleza mchakato wa hidrolisisi. Lakini aina laini nyuzinyuzi, kama vile viazi na mboga, zinaweza kufyonzwa vizuri kwenye njia ya utumbo. Je, ni maudhui gani ya kabohaidreti hii katika 100 g ya chakula? Rye na ngano bran ni vyakula tajiri zaidi katika fiber. Maudhui yao yanafikia g 44. Poda ya kakao ni pamoja na 35 g ya wanga yenye lishe, na uyoga kavu tu 25. Viuno vya rose na kahawa ya ardhi ina 22 na 21 g. Moja ya matunda tajiri zaidi katika fiber ni apricots na tini. Maudhui ya kabohaidreti ndani yao hufikia g 18. Mtu anahitaji kula hadi 35 g ya selulosi kwa siku. Aidha, haja kubwa ya kabohaidreti hutokea kati ya umri wa miaka 14 na 50.

Katika jukumu nyenzo zenye nguvu Kwa utendaji mzuri wa misuli na viungo, glycogen ya polysaccharide hutumiwa. Thamani ya lishe haifanyi hivyo, kwani maudhui yake katika chakula ni ya chini sana. Wanga wakati mwingine huitwa wanga wa wanyama kutokana na muundo wake sawa. Katika fomu hii, glucose huhifadhiwa katika seli za wanyama (kwa kiasi kikubwa katika ini na misuli). Katika ini ya watu wazima, kiasi cha wanga kinaweza kufikia g 120. Viongozi katika maudhui ya glycogen ni sukari, asali na chokoleti. Tende, zabibu, marmalade, majani matamu, ndizi, tikiti maji, persimmons na tini pia hujivunia maudhui ya juu ya wanga. Kawaida ya kila siku glycogen ni sawa na 100 g kwa siku. Ikiwa mtu anacheza michezo ya kina au anafanya kazi nzuri kuhusishwa na shughuli ya kiakili, kiasi cha wanga kinapaswa kuongezeka. Glycogen ni kabohaidreti inayoweza kupungua kwa urahisi ambayo huhifadhiwa kwenye hifadhi, ambayo ina maana hutumiwa tu wakati kuna ukosefu wa nishati kutoka kwa vitu vingine.

Polysaccharides pia ni pamoja na vitu vifuatavyo:

1. Chitin. Ni sehemu ya utando wa pembe wa arthropods, iko kwenye uyoga, mimea ya chini na wanyama wasio na uti wa mgongo. Dutu hii ina jukumu la nyenzo inayounga mkono na pia hufanya kazi za mitambo.

2. Muramin. Inapatikana kama nyenzo inayounga mkono ya mitambo ukuta wa seli bakteria.

3. Dextrans. Polysaccharides hufanya kama mbadala ya plasma ya damu. Wao hupatikana kwa hatua ya microorganisms kwenye suluhisho la sucrose.

4. Pectin vitu. Inapojumuishwa na asidi za kikaboni, zinaweza kuunda jelly na marmalade.

Protini na wanga. Bidhaa. Orodha

Mwili wa mwanadamu unahitaji kiasi fulani cha virutubisho kila siku. Kwa mfano, wanga inapaswa kuliwa kwa kiwango cha 6-8 g kwa kilo 1 ya uzito wa mwili. Ikiwa mtu anaongoza picha inayotumika maisha, idadi itaongezeka. Wanga ni karibu kila mara zilizomo katika vyakula. Wacha tufanye orodha ya uwepo wao kwa 100 g ya chakula:

  1. Kiasi kikubwa (zaidi ya 70 g) hupatikana katika sukari, muesli, marmalade, wanga na mchele.
  2. Kutoka 31 hadi 70 g - katika unga na bidhaa za confectionery, pasta, nafaka, matunda yaliyokaushwa, maharagwe na mbaazi.
  3. Kutoka 16 hadi 30 g ya wanga huwa na ndizi, ice cream, viuno vya rose, viazi, kuweka nyanya, compotes, nazi, mbegu za alizeti na korosho.
  4. Kutoka 6 hadi 15 g - katika parsley, bizari, beets, karoti, gooseberries, currants, maharagwe, matunda, karanga, mahindi, bia, mbegu za malenge, uyoga kavu na kadhalika.
  5. Hadi 5 g ya wanga hupatikana katika vitunguu kijani, nyanya, zukini, malenge, kabichi, matango, cranberries, bidhaa za maziwa, mayai, na kadhalika.

Virutubisho haipaswi kuingia kwenye mwili chini ya 100 g kwa siku. KATIKA vinginevyo seli haitapokea nishati inayohitaji. Ubongo hautaweza kufanya kazi zake za uchambuzi na uratibu, kwa hiyo misuli haitapokea amri, ambayo hatimaye itasababisha ketosis.

Tulielezea wanga ni nini, lakini badala yao, protini ni dutu muhimu kwa maisha. Ni mlolongo wa asidi ya amino iliyounganishwa na kifungo cha peptidi. Kulingana na muundo wao, protini hutofautiana katika mali zao. Kwa mfano, vitu hivi vina jukumu la vifaa vya ujenzi, kwani kila seli ya mwili inajumuisha katika muundo wake. Aina fulani za protini ni enzymes na homoni, pamoja na chanzo cha nishati. Wanaathiri ukuaji na ukuaji wa mwili, kudhibiti usawa wa asidi-msingi na maji.

Jedwali la wanga katika chakula lilionyesha kuwa katika nyama na samaki, na pia katika aina fulani za mboga, idadi yao ni ndogo. Je, ni kiasi gani cha protini katika chakula? Bidhaa tajiri zaidi ni gelatin ya chakula; kwa g 100 ina 87.2 g ya dutu hii. Inayofuata inakuja haradali (37.1 g) na soya (34.9 g). Uwiano wa protini na wanga katika matumizi ya kila siku kwa kilo 1 ya uzito inapaswa kuwa 0.8 g na 7 g. kunyonya bora Dutu ya kwanza lazima ichukuliwe katika chakula ambacho imechukuliwa fomu ya mwanga. Hii inatumika kwa protini ambazo ziko katika bidhaa za maziwa na mayai. Protini na wanga hazichanganyiki vizuri katika mlo mmoja. Jedwali la milo tofauti linaonyesha ni tofauti zipi zinafaa kuepukwa:

  1. Mchele na samaki.
  2. Viazi na kuku.
  3. Pasta na nyama.
  4. Sandwichi na jibini na ham.
  5. Samaki ya mkate.
  6. Nut brownies.
  7. Omelet na ham.
  8. Unga na berries.
  9. Melon na watermelon zinapaswa kuliwa tofauti saa moja kabla ya chakula kikuu.

Nenda vizuri na:

  1. Nyama na saladi.
  2. Samaki na mboga mboga au grilled.
  3. Jibini na ham tofauti.
  4. Karanga nzima.
  5. Omelette na mboga.

Sheria za lishe tofauti zinategemea ujuzi wa sheria za biochemistry na habari kuhusu kazi ya enzymes na juisi za chakula. Kwa digestion nzuri, aina yoyote ya chakula inahitaji seti ya mtu binafsi maji ya tumbo, kiasi fulani cha maji, alkali au mazingira ya tindikali, na kuwepo au kutokuwepo kwa enzymes. Kwa mfano, chakula chenye kabohaidreti, kwa usagaji chakula bora, kinahitaji juisi ya usagaji chakula na vimeng'enya vya alkali ambavyo huvunja data. jambo la kikaboni. Lakini chakula kilicho matajiri katika protini tayari kinahitaji enzymes tindikali ... Kwa kufuata sheria rahisi kwa bidhaa zinazofanana, mtu huimarisha afya yake na kudumisha uzito wa mara kwa mara, bila msaada wa mlo.

"Mbaya" na "nzuri" wanga

Dutu "Haraka" (au "vibaya") ni misombo ambayo ina idadi ndogo ya monosaccharides. Wanga kama hizo zinaweza kufyonzwa haraka, kuongeza viwango vya sukari ya damu, na pia kuongeza kiwango cha insulini iliyotolewa. Mwisho hupunguza viwango vya sukari ya damu kwa kuibadilisha kuwa mafuta. Kula wanga baada ya chakula cha mchana huleta hatari kubwa kwa mtu anayeangalia uzito wake. Kwa wakati huu, mwili unakabiliwa na kuongezeka kwa mafuta. Je, ni nini hasa kina wanga usio sahihi? Bidhaa zilizoorodheshwa hapa chini:

1. Confectionery.

3. Jam.

4. Juisi tamu na compotes.

7. Viazi.

8. Pasta.

9. Mchele mweupe.

10. Chokoleti.

Hizi ni hasa bidhaa ambazo hazihitaji kupika kwa muda mrefu. Baada ya chakula kama hicho unahitaji kusonga sana, vinginevyo uzito kupita kiasi itajitambulisha yenyewe.

Wanga "sahihi" huwa na zaidi ya tatu monoma rahisi. Wao huingizwa polepole na sio kusababisha kupanda kwa kasi kwa sukari. Aina hii ina wanga idadi kubwa ya fiber, ambayo ni kivitendo si mwilini. Katika suala hili, mtu hukaa kamili kwa muda mrefu; nishati ya ziada inahitajika kuvunja chakula kama hicho; kwa kuongezea, mwili husafishwa kwa asili. Wacha tufanye orodha ya wanga tata, au tuseme, vyakula ambavyo hupatikana:

  1. Matawi na mkate mzima wa nafaka.
  2. Buckwheat na uji wa oatmeal.
  3. Mboga ya kijani.
  4. Pasta coarse.
  5. Uyoga.
  6. Mbaazi.
  7. Maharage nyekundu.
  8. Nyanya.
  9. Bidhaa za maziwa.
  10. Matunda.
  11. Chokoleti chungu.
  12. Berries.
  13. Dengu.

Ili kujiweka katika hali nzuri, unahitaji kula wanga zaidi "nzuri" katika vyakula na kidogo "mbaya" iwezekanavyo. Mwisho ni bora kuchukuliwa katika nusu ya kwanza ya siku. Ikiwa unahitaji kupunguza uzito, ni bora kuwatenga utumiaji wa wanga "vibaya", kwani wakati wa kuzitumia mtu hupokea chakula kwa kiasi kikubwa. Virutubisho "sahihi" ni kalori ya chini na inaweza kukuacha unahisi kamili kwa muda mrefu. Hii haimaanishi kukataa kabisa kwa wanga "mbaya", lakini tu matumizi yao ya busara.

Wanga

Kuendelea kwa kuzingatia vitu vya kikaboni, mtu hawezi kushindwa kutambua umuhimu wa kaboni kwa maisha. Kwa kuingia katika athari za kemikali, kaboni huunda nguvu vifungo 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 kamili. Jina "wanga" linaonyesha kwamba katika molekuli zao hidrojeni na oksijeni ziko katika uwiano sawa na katika maji.

Seli za wanyama zina kiasi kidogo cha wanga, wakati seli za mimea zina karibu 70% ya jumla ya viumbe hai.

Monosaccharides huchukua jukumu la bidhaa za kati katika michakato ya kupumua na photosynthesis, kushiriki katika usanisi. asidi ya nucleic, coenzymes, ATP na polysaccharides, 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 kupita na kwa hivyo hutumika kama bora. nyenzo za ujenzi kwa kuta seli ya mimea. 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 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. formula ya jumla wanga, lakini kwa suala la mali 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 glucose inaelezewa 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 sukari hubadilishwa kuwa vitu vingine (viungo vinavyoundwa wakati wa kuvunjika kwa glukosi hutumiwa kwa usanisi wa asidi ya amino na mafuta), ambayo hatimaye hutiwa oksidi. kaboni dioksidi na maji, ambayo hutoa nishati inayotumiwa na mwili 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 katika maisha ya kila siku kuweka wanga. Wanga huchangia hadi 80% ya wanga zinazotumiwa katika chakula. Chanzo cha wanga ni bidhaa za mitishamba, hasa 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, huvunja haraka na kurejesha kiwango cha kawaida katika damu. Katika seli, glycogen inahusishwa na protini ya cytoplasmic na sehemu na utando wa intracellular.

Heteropolysaccharides (glycosaminoglycans au mucopolysaccharides) (kiambishi awali "muco-" kinaonyesha kwamba zilitolewa kwanza kutoka kwa mucin). Inajumuisha aina mbalimbali 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 Hyaluronan- 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- chondroitinsulfuric asidi, kutumika vipengele vya muundo cartilage, mishipa, vali za moyo, kitovu, nk. Zinachangia utuaji wa kalsiamu kwenye 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 kibaolojia.