Классификация углеводов

1. По количеству атомов углерода – тетроды, пентозы, гексозы и т.д. В зависимости от числа атомов углерода в моносахаридной цепочке их подразделяют на:

- низшие (С₃ – С₄)

- обычные (С₅ – С₆)

- высшие (С₇ – С₁₀).

2. В зависимости от расположения карбонильной группы углеводы подразделяются на:

- альдозы

- кетозы.

3. По числу структурных сахарных звеньев – моно-, олиго- и полисахара.

Синтезируемые в природе углеводы оптически активны. Живые организмы не узнают и не усваивают углеводы L-ряда, в то время как они часто встречаются в природе (например, L-арабиноза).

Функции углеводов.

Для большинства организмов природные углеводы выполняют две основные функции:

1. Являются источником углерода, необходимого для синтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов и других представителей живого мира.

2. Углеводы – это главный источник энергии для человеческого организма. Они обеспечивают до 70% потребности организма в энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности всех клеток, тканей и органов, но в особенности мозга, сердца, мышц. Они являются энергетически ёмкими, при окислении 1г углеводов выделяется 16,7-16,9 кДж энергии.

Углеводы и их производные играют и другие важные функции в организме.

- Резервная. Крахмал и гликоген представляют собой депонированную форму хранения питательных веществ, в частности глюкозы.

- Структурная. Целлюлоза и другие полисахариды растений образуют прочный остов; в комплексе с белками и липидами они входят в состав биомембран всех клеток, хитинового покрова многих насекомых и ракообразных, соединительных тканей и жидкостей.

- Защитная. Например, кислые гетерополисахариды выполняют роль биологического смазочного материала, выстилая трущиеся поверхности суставов, слизистой и пищеварительных путей, носа, бронхов, трахеи и т.д. Углевод гепарин предотвращает свёртываемость крови.

Глюкуроновая кислота связывается с токсическими веществами, нарушающими функцию печени в виде эфиров, выводя их таким образом из организма.

- Особое значение имеет специфическая функция углеводов – участие в образование гибридных (комплексных) молекул, например, таких как гликопротеины, в которых углеводы ковалентно связаны с белком. Небольшие олигосахаридные группы присоединяется через О-гликозидную связь к гидроксильным остаткам серина или треонина, а также через N-гликозидную связь к амидному азоту аспарагина. Гликопротеины содержатся в плазме крови, входят в состав структурных белков, ферментов, рецепторов. Большинство белков, расположенных на внешней поверхности животных клеток, являются гликопротеинами. Содержание углеводного компонента в гликопротеинах варьируется в широких пределах (от 1 до 30% массы всей молекулы). Гликопротеины служит маркерами в процессах узнавания молекулами и клетками друг друга, определяют антигенную специфичность, обусловливают различия групп крови, играют каталитическую роль.

Другим важным классом комплексных структур являются гликолипиды – производные церамидов, спиртовая группа которых гликозилирована остатками одного или нескольких углеводов.

Важной функцией углеводов является способность связывать метаболиты. Например, вырабатываясь наряду с инсулином в поджелудочной железе, они связывают образующиеся кетоновые тела. При нарушении обмена углеводов развивается сахарный диабет, приводящий к ацифозу.

Многие углеводы сладкого вкуса, но это не просто приятные ощущения. Раздражая, подобным образом, рецепторы языка они стимулируют деятельность центральной нервной системы.

Углеводные запасы человека ограничены, и они быстро расходуются. Поэтому запасы углеводов должны постоянно пополняться. Суточная потребность человека в углеводах составляет 400-500г, из них 80% приходится на крахмал.