Функции и классификация углеводов. Моносахариды, олигосахариды, полисахариды (гликаны) - строение и номенклатура, физико-химические свойства. Окисление, восстановление сахаров. Гликолиз - центральный путь катаболизма глюкозы. Брожение, связь с гликолизом.
Аннотация к работе
Министерство общего и профессионального образования РФ Выполнила: студентка 2 курсаУглеводы - важный класс природных веществ - встречаются повсеместно в растительных, животных и бактериальных организмах. В растениях они составляют 80-90% из расчета на сухое вещество; в животном организме на их долю приходится 2% массы тела. Углеводы включают соединения, начиная от низкомолекулярных, содержащих всего несколько атомов углерода, до веществ, молекулярная масса которых достигает нескольких миллионов. Их делят на три класса в зависимости от числа остатков сахаров: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.Для большинства организмов природные углеводы выполняют две основные функции: · являются источником углерода, который необходим для синтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов и др.; При окислен 1 г углеводов выделяется =16,9 КДЖ энергии. Крахмал и гликоген представляют собой форму хранения питательных веществ, выполняя функцию временного депо глюкозы.· по наличию других групп, кроме карбонильной и гидроксильной: - нейтральные сахара, содержащие только карбонильную и гадроксильную группы; Первая группа характеризуется наличием в составе молекулы только одного вида моносахарида; для второй группы характерно наличие двух или более типов мономерных звеньев. Названный D-глицериновым альдегидом изомер вращает плоскость поляризованного света вправо, а его зеркальное отражение антипод-L-глицериновый альдегид - влево: Все моносахариды, которые теоретически могут быть получены из D-глицеринового альдегида путем последовательного удлинения его цепи со стороны альдегидной группы, называют D-сахарами, независимо от конфигураций остальных атомов углерода, а полученные таким же способом из L-глицеринового альдегида-L-сахарами: D( )-глюкоза L(-)-глюкоза D(-)-фруктоза L( )-фруктоза Карбонильные группы моносахаридов с длиной цепи п = 5 и более могут вступать во взаимодействие со спиртовыми группами с образованием циклической полуацетали, или полукетали, которые называются соответственно фуранозными или пиранозными по аналогии с известными соединениями фураном или пираном: При этом в молекуле пентоз или гексоз появляется еще один хиральный центр и новая пара изомеров-?-и ?-аномеры, отличающиеся расположением гидроксильной группы при полуацетальном атоме углерода относительно плоскости кольца: у ?-аномера гидроксильная и СН2ОН-группы находятся по разные плоскости кольца, а у ?-аномера - по одну его сторону. Продуктами окисления D-глюкозы являются D-глюкаровая, или сахарная, кислота, а D-галактозы - D-галактаровая, или слизевая; большого биологического значения кислоты этого класса не имеют.Основным катаболическим процессом деструкции глюкозы в клетках животных и человека является последовательность ряда реакций ее окисления, в результате которых в анаэробных условиях глюкоза превращается в лакгат, а в аэробных - в конечные продукты: СО2 и воду. Гликолиз - это последовательность ферментативных реакций, в процессе которых в аэробных условиях глюкоза расщепляется до двух молекул пирувата ("аэробный гликолиз), а в анаэробных - до двух молекул лактата (анаэробный гликолиз). Анаэробный гликолиз проходит в два этапа: Первый этап - подготовительный, или этап активации глюкозы, который включает три реакции. Второй этап - генерация АТФ, в котором энергия окислительных ре акций трансформируется в химическую энергию АТФ по механизму реакции субстратного фосфорилирования. Процесс гликолиза протекает в цитозоле клетки, катализируется одиннадцатью ферментами, большинство из которых выделено в высокоочищенном состоянии из различных источников и хорошо изучено.Гликолиз лежит в основе ряда процессов брожения, т. е. катаболических превращений углеводов микроорганизмами в анаэробных условиях. Обратимая реакция восстановления пирувата до лактата (молочной кислоты) происходит в анаэробных условиях при участии фермента лактатдегидрогеназы и кофермента НАДН • Н : Таким образом, в тканях, функционирующих в условиях гипоксии, наблюдается образование лактата. Гликолиз в эритроцитах даже в аэробных условиях всегда завершается образованием лактата, поскольку в них отсутствуют митохондрии, содержащие ферменты аэробного окисления пирувата. В этом процессе до образования пирувата реакции идут по механизму гликолиза, превращение которого в продукты спиртового брожения включает две реакции. Они делятся на моносахариды, или сахара (один альдегидный или кетонный остаток); олигосахариды (несколько моносахаридных остатков) и полисахариды - крупные линейные или разветвленные молекулы, содержащие большое число моносахаридных остатков.
План
Содержание
Введение
1. Функции углеводов
2. Классификация углеводов
2.1 Моносахариды
2.2 Олигосахариды
2.3 Полисахариды (гликаны)
3. Гликолиз - центральный путь катаболизма глюкозы