Наиболее важны пентозы и гексозы.

Лекция №14

Тема «ХИМИЯ УГЛЕВОДОВ»

План изложения.

1. Определение углеводов. Химическое строение.

2. Роль углеводов в организме человека.

3. Классификация углеводов.

4. Моносахариды. Свойства, представители, роль в организме человека.

Углеводами называются органические вещества, в состав которых входит углерод, водород и кислород (соотношение Н и О₂ такое же как в воде, т.е. водорода в 2 раза больше чем в О₂).

Отсюда и название «углеводы».

Это многоатомные спирты, которые содержат в своём составе, кроме спиртовых групп. Альдегидную или кетогруппу.

О R С альдегидная группа Н C = O кетонная группа

СН₂ОН спиртовая группа CH₂OH

Углеводы составляют большую часть органических веществ на Земле (свыше 50% органических материальных растений составляет целюлоза), в животном организме на их долю приходится около 2% массы тела.

Углеводы откладываются в виде крахмала в растениях и гликогена в организме животных и человека.

У человека – в печени и мышцах – депо углеводов.

Углеводы имеют большое значение для организма.

1. Энергетическая функция: - обеспечивают не менее 60% энергозатрат организма

- деятельность головного мозга, клеток крови, мозгового вещества почек – вся энергия за счет окисления глюкозы.

2. Пластическая функция: – углеводы вместе с белками в форме протеогликанов лежат в основе соединительной ткани.

- входят в состав биологических мембран и органоидов клеток

- участвуют в образовании ферментов, нуклеиновых кислот и т.д.

3. Защитная функция: – углеводсодержащие белки гликопротеины и мукопротеины – составная часть слизей организма (обволакивающая, защитная)

- способствуют обезвреживанию и выделению токсических веществ из организма (входит в состав транспортных белков плазмы крови), парные глюкуроновые кислоты придают веществам растворимость и тем самым способствуют выведению токсических веществ из организма.

4. Регуляторная функция: – пища содержит клетчатку, грубая структура которой вызывает механическое раздражение слизистой желудка и кишечника => регуляция акта перистальтики.

5. Специфическая: –в составе белков определяют групповую специфичность крови, входят в состав антител (Ат), участвуют в проведении нервных импульсов.

6. Депонирующая: - запасные питательные вещества для организма. Углеводы откладываются в печени в виде гликогена, который при голодании распадается до глюкозы.

В сутки организму необходимо 400-450г углеводов, (студенты М – 450, Ж – 383).

Классификация углеводов.

Углеводы можно разделить на три группы.

1. моносахариды

2. олигосахариды (2 – 10 моносахаридов)

3. полисахариды (больше 10 моносахаридов)

Моносахариды: Триозы (глицериновый альдегид – альдоза; диоксиацетон – кетоза);

Тетрозы (эритроза);

Пентозы (рибоза, дезоксирибоза);

Гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза).

Олигосахариды: Дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза)

Полисахариды: Гомополисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка);

Гетерополисахариды (гиалуроновая кислота, хондроитинсерная кислота, гепарин).

I. Моносахариды –простые углеводы, которые в своих молекулах имеют не менее 3-х атомов углерода.

В зависимости от числа атомов углерода, которые образуют углеродный скелет молекулы, моносахариды называют триозы (3С), тетрозы (4С), пентозы (5С), гексозы (6С) – твердые кристаллические вещества, растворимые в воде, сладкие на вкус. Из моносахаридов слагаются молекулы более сложных углеводов.

Из триоз в организме имеют значение:

глицериновый альдегид (альдоза) – промежуточные продукты распада глюкозы

диоксиацетон (кетоза) – участие в синтезе жиров.

Наиболее важны пентозы и гексозы.

Пентозы: рибоза и дезоксирибоза – входят в состав РНК и ДНК.

Гексозы: (С₆Н₁₂О₆) – глюкоза – основной источник энергии, построение клеточных мембран, детоксикант.

Манноза – состав слизей организма.

Галактоза – входит в состав молочного сахара (лактозы), часть галактоидов (цереброзидов – составная часть нервной ткани).

Фруктоза – плодовый сахар (путь распада фруктозы более короткий и энергетически выгодный, чем глюкозы), (фосфорный эфир фруктозы - важный промежуточный продукт для получения энергии и синтеза глюкозы из неуглеводных компонентов; много фруктозы содержится в семенной жидкости).

По химическому строению глюкоза и галактоза – альдегидоспирты. Фруктоза – кетоноспирт. Различия в структуре обеспечивают разные свойства (глюкоза восстанавливает металлы из их окислов. Тем самым обеспечивается детоксикационная функция глюкозы. Фруктоза в 2 раза медленнее всасывается в кишечнике, по сравнению с глюкозой, но путь распада фруктозы более короткий и энергетически выгодный).