Вуглеводи, або сахариди — одна з основних груп органічних сполук. Вони входять до складу клітин усіх живих організмів.
Основна функція вуглеводів — енергетична (при розщепленні і окисненні молекул вуглеводів виділяється енергія, яка забезпечує життєдіяльність організму). Під час окиснення \(1\) г вуглеводів виділяється \(17,6\) кДж енергії. При надлишку вуглеводів вони накопичуються у клітині як запасні речовини (крохмаль, глікоген) і при необхідності використовуються організмом як джерело енергії. Вуглеводи також використовуються клітинами, як будівельний матеріал.
Вуглеводи — природні оксигеновмісні сполуки. Їх молекули містять три елементи: Карбон, Гідроген і Оксиген. Співвідношення числа атомів Гідрогену і Оксигену таке ж саме, як у воді — \(2\) \(:\) \(1\). Звідси і пішла назва «вуглеводи».
Загальна формула вуглеводів:
Загальна формула вуглеводів:
До складу похідних вуглеводів можуть входити і інші елементи.
Розчинні у воді вуглеводи. Моносахариди та дисахариди
Приклад:
з моносахаридів найбільше значення для живих організмів мають рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза.
Глюкоза — основне джерело енергії для клітинного дихання.
Фруктоза — складова частина нектару квітів і фруктових соків.
Рибоза і дезоксирибоза — структурні елементи нуклеотидів, які є мономерами нуклеїнових кислот (РНК і ДНК).
Дисахариди утворюються шляхом сполучення двох молекул моносахаридів і за своїми властивостями близькі до моносахаридів. Наприклад, і ті і інші добре розчинні у воді і є солодкими на смак.
Приклад:
сахароза (тростинний цукор), лактоза (молочний цукор), мальтоза (солодовий цукор) — дисахариди, що утворилися у результаті злиття двох молекул моносахаридів:
сахароза (глюкоза\(+\)фруктоза) — основний продукт фотосинтезу, що транспортується у рослинах.
Лактоза (глюкоза\(+\)галактоза) — входить до складу молока ссавців.
Мальтоза (глюкоза\(+\)глюкоза) — джерело енергії у насінні, що проростає.
сахароза (глюкоза\(+\)фруктоза) — основний продукт фотосинтезу, що транспортується у рослинах.
Лактоза (глюкоза\(+\)галактоза) — входить до складу молока ссавців.
Мальтоза (глюкоза\(+\)глюкоза) — джерело енергії у насінні, що проростає.
Функції розчинних вуглеводів: транспортна, захисна, сигнальна, енергетична.
Нерозчинні у воді полісахариди
Полісахариди складаються з великого числа ланок моносахаридів. Зі збільшенням кількості мономерів розчинність полісахаридів зменшується і солодкий смак зникає.
Приклад:
полімерні вуглеводи: крохмаль, глікоген, целюлоза, хітин.
Функції полімерних вуглеводів: структурна, запасающая, енергетична, захисна.
Крохмаль складається з розгалужених спіральних молекул. Є основним резервним вуглеводом більшості рослин.
Целюлоза є важливим структурним компонентом клітинних стінок грибів і рослин.
Целюлоза є нерозчинною у воді і має високу міцність.
Целюлоза є нерозчинною у воді і має високу міцність.
Хітин складається з амінопохідних глюкози, входить до складу клітинних стінок деяких грибів і формує зовнішній скелет членистоногих тварин.
Глікоген — основна запасна речовина більшості тварин і грибів.
Відомі також складні полісахариди, які виконують структурні функції в опорних тканинах тварин (вони входять до складу міжклітинної речовини шкіри, сухожиль, хрящів, надаючи їм міцність та еластичність).