Классификация углеводов и их биологическая функция

Биологическая химия

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

для студентов специальностей

49 01 01, 49 01 02, 91 01 01

УГЛЕВОДЫ. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

Могилев 2005

УКД 518.19

Рассмотрен и рекомендован к изданию

кафедрой химической технологии

высокомолекулярных соединений

Протокол № от 2005г.

Рассмотрен и рекомендован к изданию

секций выпускающих кафедр

Протокол №_____ от _____ 2005г.

Составители доцент Макасеева О. Н.

ст. преподаватель Дудинская О. В.

Оформление графического материала

Рецензент доцент Цед Е. Н.

© УО «Могилевский государственный университет продовольствия»

СОДЕРЖАНИЕ

1.Классификация углеводов и их биологическая функция 4

2. Моносахариды. Отдельные представители 5

2.1 Свойства моносахаридов 8

2.2 Аминосахара 12

3. Олигосахариды 13

3.1 Дисахариды. Отдельные представители 13

3.2 Трисахариды 19

4. Полисахариды 20

4.1 Гомополисахариды 21

4.2 Гетерополисахариды 28

4.3 Пищевые волокна 34

5. Обмен углеводов 35

5.1 Общие представления об обмене веществ и энергии 35

5.2 Биологическое окисление 36

5.2.1 Брожение и дыхание 37

5.2.2 Гликолиз 38

5.2.3 Спиртовое брожение 41

5.2.4 Молочнокислое брожение 43

5.2.5 Энергетика анаэробного разложения углеводов 43

5.2.6 Аэробное окисление 43

5.2.6.1 Окислительное декарбоксилирование ПВК 44

5.2.6.2 Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) 44

5.2.6.3 Дыхательная цепь переноса электронов. Окислительное

фосфорилирование, биосинтез АТФ 47

5.2.6.4 Энергетика аэробного окисления глюкозы 52

5.3 Токсичность кислорода 53

5.4 Пентозофосфатный путь окисления углеводов 55

5.5 Включение других углеводов в процесс гликолиза 56

5.5.1 Фруктоза 56

5.5.2 Галактоза 58

5.6 Биосинтез углеводов 59

5.6.1 Глюконеогенез 59

5.6.2 Фотосинтез 61

5.6.3 Биосинтез сахарозы 63

5.6.4 Биосинтез гликогена и крахмала 63

5.7 Расщепление крахмала и гликогена 65

Список литературы 65

Углеводы

Классификация углеводов и их биологическая функция

Углеводы наряду с белками и липидами являются важнейшими химическими соединениями, входящими в состав живых организмов. У человека и животных углеводы выполняют важные функции: энергетическую, структурную и защитную.

При окислении углеводов выделяется значительное количество энергии, которая накапливается в виде АТФ.

Углеводы (рибоза и дезоксирибоза) используются для синтеза нуклеиновых кислот, они являются составными компонентами нуклеиновых коферментов, играющих исключительно важную роль в метаболизме у живых существ.

Промежуточные продукты распада углеводов служат исходными веществами для синтеза других соединений, необходимых живой клетке.

С нарушением обмена углеводов тесно связан ряд заболеваний: сахарный диабет, галактоземия и т.д.

На долю углеводов приходится 60-70% пищевого рациона. Они содержатся преимущественно в растительных продуктах, являются основными компонентами хлеба, круп, макарон, кондитерских изделий, служат сырьем в бродильной промышленности, в производстве пищевых кислот: уксусной, молочной, лимонной.

Классификация углеводов основана на структуре и физико-химических свойствах.

Углеводы подразделяются на три основные группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды (простые сахара) – углеводы, которые не способны гидролизоваться до более простых соединений.

Олигосахариды (низкомолекулярные сахара) – углеводы, которые при гидролизе распадаются на 2-8 моносахарида («олигос» – по-гречески немногий).

Полисахариды (сложные сахара) – продукты конденсации моносахаридов, они способны гидролизоваться с образованием простых углеводов (от десятков до сотен тысяч молекул моносахаридов).

По химической природе простые сахара делят на: а) нейтральные сахара, содержащие только карбонильную и спиртовую группы; б) аминосахара, содержащие кроме этих групп аминогруппу, которая придает этим соединениям основные свойства; в) кислые сахара, содержащие кроме карбонильной и спиртовых групп карбоксильные группы.