Углеводы: определение, классификация.

ЗАНЯТИЕ 11

СТРУКТУРА, ФУНКЦИИ И БИОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫЕ РЕАКЦИИ УГЛЕВОДОВ

Углеводы: определение, классификация.

Углево́ды (сахара, сахариды) — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп.

Все углеводы состоят из отдельных «единиц», которыми являются сахариды. По способности к гидролизу на мономеры углеводы делятся на две группы: простые и сложные.

Углеводы, содержащие одну единицу, называются моносахариды, две единицы – дисахариды, от двух до десяти единиц — олигосахариды, а более десяти — полисахариды. Обычные моносахариды представляют собой полиокси-альдегиды (альдозы) или полиоксикетоны (кетозы) с линейной цепью атомов углерода (m = 3-9), каждый из которых (кроме карбонильного углерода) связан с гидроксильной группой.

Простейший из моносахаридов - глицериновый альдегид - содержит один асимметрический атом углерода и известен в виде двух оптических изомеров (D и L). Моносахариды быстро повышают содержание сахара в крови, и обладают высоким гликемическим индексом, поэтому их ещё называют быстрыми углеводами. Они легко растворяются в воде и синтезируются в зелёных растениях.

Многие дисахариды обычно называются сахарами, этим подчеркивается их вкусовая особенность - сладость. Углеводы, состоящие из 3 или более единиц, называются сложными. Продукты, богатые медленными углеводами постепенно повышают содержание глюкозы и имеют низкий гликемический индекс, поэтому их ещё называют медленными углеводами.

Сложные углеводы являются продуктами поликонденсации простых сахаров (моносахаридов) и, в отличие от простых, в процессе гидролитического расщепления способны распадаться на мономеры, с образованием сотни и тысячи молекул моносахаридов.

В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:

1. Являются энергетическими субстратами для синтеза АТФ.

2. Пластический материал (гликопротеины и гликолипиды входят в состав мембран).

3. Входят в состав нуклеиновых кислот.

4. Входят в состав коферментов (ФАД, НАД).

5. Являются компонентами антисвертывающей системы (гепарин).

6. Продукты катаболизма липидов могут быть использованы для биосинтеза липидов, заменимых аминокислот, белков.

7. Входят в состав антител, выполняя защитную роль.

8. Входят в состав лекарственных препаратов (сердечные гликозиды).

9. Продукты обмена углеводов могут быть использованы при детоксикации ксенобиотиков (например, глюкуроновая кислота).

10. Осморегуляция (глюкоза).