Funkcije ogljikovih hidratov

Ogljikovi hidrati, tako kot drugi makronutrienti (maščobe in beljakovine), niso omejeni na opravljanje nobene funkcije v človeškem telesu. Poleg zagotavljanja energije glavne funkcionalne vloge ogljikovih hidratov so potrebni tudi za normalno delovanje srca, jeter, mišic in osrednjega živčnega sistema. So pomemben sestavni del pri uravnavanju presnove beljakovin in maščob.

Glavne biološke funkcije ogljikovih hidratov, za katere so potrebni v telesu

1. Energetska funkcija.
   Glavna funkcija ogljikovih hidratov v človeškem telesu. So glavni vir energije za vse vrste dela, ki potekajo v celicah. Ko se ogljikovi hidrati razgradijo, se sproščena energija razprši v obliki toplote ali se kopiči v molekulah ATP. Ogljikovi hidrati zagotavljajo približno 50-60% telesne dnevne porabe energije in vseh energijskih izdatkov možganov (možgani absorbirajo približno 70% glukoze, ki jo izločajo jetra). Oksidacija 1 g ogljikovih hidratov sprosti 17,6 kJ energije. Prosta glukoza ali shranjeni ogljikovi hidrati v obliki glikogena se uporabljajo kot glavni vir energije v telesu..
2. Plastična (konstrukcijska) funkcija.
   Ogljikovi hidrati (riboza, deoksiriboza) se uporabljajo za gradnjo ADP, ATP ter drugih nukleotidov in nukleinskih kislin. So del nekaterih encimov. Posamezni ogljikovi hidrati so strukturne sestavine celičnih membran. Produkti pretvorbe glukoze (glukuronska kislina, glukozamin itd.) So del polisaharidov in kompleksnih beljakovin hrustanca in drugih tkiv.
3. Funkcija shranjevanja.
   Ogljikovi hidrati so shranjeni (nakopičeni) v skeletnih mišicah (do 2%), jetrih in drugih tkivih v obliki glikogena. Ob dobri prehrani lahko jetra kopičijo do 10% glikogena, pod neugodnimi pogoji pa se lahko njegova vsebnost zmanjša na 0,2% jetrne mase.
4. Zaščitna funkcija.
   Kompleksni ogljikovi hidrati so sestavni deli imunskega sistema; mukopolisaharidi najdemo v sluzastih snoveh, ki pokrivajo površino žil nosu, bronhijev, prebavnega trakta, sečil in ščitijo pred prodiranjem bakterij in virusov, pa tudi pred mehanskimi poškodbami.
5. Regulacijska funkcija.
   So del membranskih receptorjev za glikoprotein. Ogljikovi hidrati sodelujejo pri uravnavanju osmotskega tlaka v telesu. Torej, kri vsebuje 100-110 mg /% glukoze, osmotski tlak v krvi je odvisen od koncentracije glukoze. Vlakna iz hrane se ne razgradijo (prebavijo) v črevesju, kljub temu pa aktivirajo črevesno gibljivost, encime, ki se uporabljajo v prebavnem traktu, izboljšajo prebavo in absorpcijo hranil.

Sledijo glavne skupine in vrste ogljikovih hidratov.

Skupine ogljikovih hidratov

• Enostavni (hitri) ogljikovi hidrati
  Obstajata dve vrsti sladkorjev: monosaharidi in disaharidi. Monosaharidi vsebujejo eno sladkorno skupino, kot so glukoza, fruktoza ali galaktoza. Dizaharidi tvorijo ostanke dveh monosaharidov in jih predstavljata zlasti saharoza (običajni namizni sladkor) in laktoza. Hitro povišajo krvni sladkor in imajo visok glikemični indeks.
• Zapleteni (počasni) ogljikovi hidrati
  Polisaharidi so ogljikovi hidrati, ki vsebujejo tri ali več molekul preprostih ogljikovih hidratov. Ta vrsta ogljikovih hidratov vključuje zlasti dekstrine, škrobe, glikogene in celuloze. Viri polisaharidov so žitarice, stročnice, krompir in druga zelenjava. Postopoma zvišujte glukozo in ima nizek glikemični indeks.
• Neprebavljiva (vlaknasta)
  Vlaknine (prehranske vlaknine) telesu ne zagotavljajo energije, vendar igrajo ogromno vlogo v njegovem življenju. Najdemo ga predvsem v rastlinski hrani z nizkim do zelo nizkim sladkorjem. Treba je opozoriti, da vlaknine upočasnjujejo absorpcijo ogljikovih hidratov, beljakovin in maščob (koristne so lahko pri hujšanju). Zagotavlja prehrano za koristne bakterije iz črevesja (mikrobiom)

Vrste ogljikovih hidratov

Monosaharidi

• Glukoza
  Monosaharid, brezbarvna kristalna snov sladkega okusa, ki jo najdemo v skoraj vsaki verigi ogljikovih hidratov.
• Fruktoza
  Prosti sadni sladkor je prisoten v skoraj vseh sladkih jagodah in sadju, najsladkejših sladkorjih.
• Galaktoza
  Se ne pojavlja v prosti obliki; v obliki, povezani z glukozo, tvori laktozo, mlečni sladkor.

Disaharidi

• Saharoza
  Disakharid, sestavljen iz kombinacije fruktoze in glukoze, ima visoko topnost. Ko je enkrat v črevesju, se razgradi na te komponente, ki se nato absorbirajo v kri.
• Laktoza
  Mlečni sladkor, ogljikov hidrat disaharidne skupine, ki ga najdemo v mleku in mlečnih izdelkih.
• Maltoza
  Človeški sladkor zlahka absorbira človeško telo. Nastane s kombiniranjem dveh molekul glukoze. Maltoza nastane kot posledica razpada škroba med prebavo.

Polisaharidi

• Škrob
  Beli prah, netopen v hladni vodi. Škrob je najpogostejši ogljikov hidrat v prehrani ljudi in ga najdemo v številnih osnovnih živilih.
• Celuloza
  Zapleteni ogljikovi hidrati, ki so žilave rastlinske strukture. Sestavni del rastlinske hrane, ki se v človeškem telesu ne prebavlja, ima pa ogromno vlogo v njegovem življenju in prebavi.
• Maltodekstrin
  Prah bele ali smetane barve, sladkega okusa, dobro topen v vodi. Je vmesni produkt encimske razgradnje rastlinskega škroba, zaradi česar se molekule škroba razdelijo na fragmente - dekstrine.
• Glikogen
  Polisaharid, ki ga tvorijo ostanki glukoze; glavni rezervni ogljikov hidrat, ga ne najdemo nikjer, razen v telesu. Glikogen, tvori rezervo energije, ki jo je mogoče hitro aktivirati, če je potrebno, da napolni nenadno pomanjkanje glukoze v človeškem telesu.

Glavni viri ogljikovih hidratov za telo

Glavni viri ogljikovih hidratov iz hrane so: sadje, jagode in drugo sadje, iz kuhanega - kruh, testenine, žita, sladkarije. Krompir vsebuje ogljikove hidrate v obliki škroba in prehranskih vlaknin. Neto ogljikov hidrat je sladkor. Med, odvisno od izvora, vsebuje 70-80% glukoze in fruktoze.

⚠ [Vsa gradiva so samo informativne narave. Krok8.com Izjava o omejitvi odgovornosti]

Preprosti ogljikovi hidrati: funkcije v celici

Za vzdrževanje normalnega delovanja mora človek zaužiti beljakovine, maščobe in ogljikove hidrate. In nobenega elementa ni mogoče vzeti in prenehati jemati. Pomanjkanje vsakega od njih lahko povzroči resne posledice ali celo smrt....

Kaj so ogljikovi hidrati

To je ime za organske snovi, sestavljene iz molekul sladkorja. Te spojine dobijo ime zaradi svoje sestave - ogljik in voda, ki se združita med seboj. Na drug način jih imenujemo saharidi. Glede na število molekul sladkorja jih delimo na monosaharide, disaharide, oligosaharide in polisaharide.

Katere celice so v njih najbogatejše? Rastline so najbogatejše z ogljikovimi hidrati: vsebnost sladkorja je do 80%, v živalih pa največ 3%.

Saharidi igrajo pomembno vlogo. Njihovi glavni nameni so:

• energičen,
• Gradnja,
• receptor,
• zaščitni,
• shranjevanje,
• regulativni,
• presnovni.

Zato je njihov pomen na splošno viden, brez njih si ni mogoče predstavljati obstoja živali in rastlin. Kakšna je vloga ogljikovih hidratov v celici? Katera so njihova glavna poslanstva - gradbeništvo in energetika? Oglejmo si natančneje.

Zanimivo je! Kaj je plastična in energijska presnova

Gradnja

Gradbena oziroma strukturna je glavna funkcija ogljikovih hidratov, to je, da je gradbeni material za celice. Kateri ogljikovi hidrati opravljajo gradbeno poslanstvo v celici? Vključuje celulozo, hitin, ribozo in deoksiribozo.

Tako na primer pri glivah in členonožcih, hitin opravlja funkcijo gradnje, celuloza (polisaharid) pa v rastlinah. To daje moč kletki. V rastlinah vsebnost celuloze doseže 40%, zato ohranjajo dobro obliko. Strukturna funkcija maltoze je zagotoviti nastajanje novih celic v kalivih semenih.

Ogljikovi hidrati, vloga v celici

Riboza in deoksiriboza sodelujeta pri gradnji molekul, kot so RNA, DNK, ATP in druge. Nastajanje novih molekul se pojavlja nenehno, z uničenjem starih pa se sprošča prosta energija. Med gradnjo citoplazemske membrane se manifestira tudi receptorska funkcija ogljikovih hidratov, in sicer se prenašajo signali iz zunanjega sveta.

Tako je strukturna funkcija ogljikovih hidratov zelo pomembna za vse procese, pa tudi za energijo.

Energetska funkcija

To je glavna vloga takih organskih spojin in le ti zagotavljajo največ energije. Torej, ko se 1 gram razgradi, se sprosti 4,1 kcal (38,9 kJ) in 0,4 grama vode. Noben drug celični element ne more zagotoviti takšne energije, zato oskrbi celotno telo s potrebno količino. Prav oni ohranjajo ton, dajejo vitalnost in energijo in kar je najpomembneje - omogočajo obstoj organizmov.

Energetsko poslanstvo izpolnjujejo maltoza, saharoza, fruktoza in glukoza. Služijo kot vir celičnega dihanja, energije za kalitev semen, fotosintezo in druge pomembne biološke procese..

Pomembno! Čokolade, bomboni in drugi bonboni poleg sproščanja hormona veselja vsebujejo tudi ogromno saharidov, zato so odličen vir energije in naboj za veselje. To je glavna funkcija preprostih ogljikovih hidratov v celici..

Takšna energija človeku omogoča, da se aktivno ukvarja s športom, umsko dejavnostjo in tudi sodeluje v številnih vitalnih sistemih:

• izmenjava plinov,
• izločki,
• obtočni,
• gradbeništvo in drugo.

Zato brez oskrbe z energijo človek ne bo mogel normalno obstajati..

Zaščitna

Zaščitna funkcija je zelo pomembna. V skoraj vseh organih so žleze, ki izločajo skrivnost. In on v glavnem sestoji iz sladkorjev. Ta skrivnost ščiti notranje organe, na primer organe izločanja ali prebavnega trakta, pred zunanjimi dejavniki - mikrobi, kemičnimi ali mehanskimi.

Zaščito večinoma zagotavljajo monosaharidi - heparin, hitin, gumi in sluz. To pomeni, da je to glavna vloga monosaharidov. Tako je na primer preprost monosaharidni hitin lupina lupine členonožcev in gliv. In heparin izpolni poslanstvo antikoagulanta. Tudi rastline imajo svoje obrambne mehanizme - trnje in trnje, ki je sestavljeno iz celuloze. Med poškodbami rastlinske lupine se pojavijo dlesni in sluz, da na mestih poškodb nastane zaščitna plast.

Shranjevanje

Vloga skladiščenja je neposredno povezana z energijsko vlogo sladkorjev. Konec koncev se energija, ki vstopi v telo, ne porabi v celoti, del se odlaga. Med "nujnimi primeri" se sprosti, na primer med lakoto ali boleznijo, za boj proti virusu.

Temu so namenjene naslednje povezave:

• škrob (inulin) - najdemo ga v rastlinah,
• celuloza - tudi v rastlinskih organizmih,
• laktoza - v mleku sesalcev,
• glikogen (živalska maščoba) - pri živalih in ljudeh.

Kameljska maščoba ne služi le kot zaloga potrebne energije, ampak se lahko razgradi tudi v vodi.

Tako polisaharidi pomagajo ohranjati normalne vitalne funkcije..

Nanaša se na sposobnost saharidov, da uravnavajo količino nekaterih snovi v telesu. Na primer, glukoza, ki jo najdemo v krvi, uravnava homeostazo in osmotski tlak. In vlaknine, ki jih človeško telo slabo absorbira, imajo grobo strukturo, zaradi katere draži želodčne receptorje in se hitreje gibljejo v njem.

Pokaže se v sposobnosti sinteze monosaharidov v pomembne elemente za vzdrževanje vitalnih funkcij - polisaharide, nukleotide, aminokisline in druge. Vse to je življenjsko pomembno, zato mora biti hrana, ki vsebuje ogljikove hidrate, vedno v prehrani..

Hrana z veliko saharidov

Vredno je spomniti, da se v rastlinah med fotosintezo sintetizirajo saharidi, pri živalih pa se ne pojavijo sami. Pravi odmerek lahko dobite samo s hrano..

Največje količine saharidov najdemo v rafiniranem sladkorju in medu. Sladkor in rafinirani sladkor sta v celoti ogljikovi hidrati, med pa vsebuje glukozo in fruktozo - do 80% celotne mase.

Njihova visoka vsebnost v rastlinskih izdelkih. Največja količina v sadju, jagodičevju, zelenjavi, koreninski zelenjavi. Visok odstotek vsebnosti testenin, sladkarij, izdelkov iz moke in fermentacije (pivo).

Pomembno! Ogljikovih hidratov v živalskih izdelkih je zelo malo. Na primer laktoza - mlečni sladkor, ki ga najdemo v mleku sesalcev.

Pomembno si je zapomniti, da so saharidi, zlasti hitri, vir debelosti v človeškem telesu. Zato jih je treba uživati ​​v zelo omejenih količinah, na primer sladkarije in pekovske izdelke, bolje je odstraniti iz prehrane ali minimizirati.

Vloga ogljikovih hidratov v življenju celic

Ogljikovi hidrati, njihova funkcija, pomen, kje jih vsebujejo

sklepi

Ogljikove hidratne spojine igrajo pomembno vlogo, brez njih živa bitja preprosto ne prenehajo obstajati. Rastline jih sintetizirajo med fotosintezo z uporabo klorofilov. Toda ljudje in živali jih ne sintetizirajo, zato morate zaužiti dnevno količino hrane. Največ jih najdemo v sadju, jagodah, kruhu, sladicah. In čisti saharid je sladkor.

Katere funkcije opravljajo ogljikovi hidrati?

Ogljikovi hidrati so eden najpomembnejših in najbogatejših razredov organskih spojin na planetu. Vlogo ogljikovih hidratov na splošno lahko opišemo kot nekakšen most med organskimi in anorganskimi spojinami. Če pomislimo na vlogo ogljikovih hidratov v človekovem življenju, bi morali izpostaviti njihovo sodelovanje pri uravnavanju biokemičnih procesov v telesu, spodbujanju kopičenja in sproščanju energije, pa tudi velik vpliv na strukturo in plastičnost živih celic.

Vpliv ogljikovih hidratov na delovanje in normalizacijo vseh vitalnih procesov človeškega telesa je velik. Najpomembnejša vloga ogljikovih hidratov v telesu je normalizacija presnove beljakovin in maščob. Skupaj z beljakovinami ogljikovi hidrati tvorijo spojine, hormone in encime, ki so pomembni za človekovo življenje, sodelujejo pa tudi v sekretornih tvorbah žlez - z izločanjem sline, želodčnega soka in drugih stvari.

Glavni viri ogljikovih hidratov so rastlinska hrana. Ogljikovi hidrati, kot so pektin, vlaknine in škrob, so kompleksni ogljikovi hidrati, imenovani polisaharidi. Vlakna morajo biti prisotna v prehrani ljudi, saj prispevajo k normalnemu delovanju črevesja in spodbujajo razvoj pomembnih in koristnih bakterij v črevesnem okolju. Pektin je zelo pomemben pri odstranjevanju škodljivih snovi iz telesa, saj spodbuja tudi prebavo ljudi..

Kar zadeva škrob, telo ta absorpcijski ogljikov hidrat precej dolgo absorbira, med tem pa ga predela v monosakrozo - glukozo. Lahko ga imenujemo dolgotrajen vir energije..

Med razpadom in predelavo ogljikovih hidratov se sprožijo procesi, ki sproščajo energijo, potrebno za vzdrževanje normalnega delovanja telesa kot celote. Pri predelavi enega grama ogljikovih hidratov nastane do 4,1 kcal.

Monosaharidi ali najpreprostejši ogljikovi hidrati so sestavljeni iz ene same molekule sladkorja, so trdna kristalna snov, lahko se raztopijo v vodi in imajo sladek okus. Monosaharide najdemo v bolj zapletenih ogljikovih hidratih. Hidroliza ali raztapljanje kompleksne snovi z vodo kompleksnih ogljikovih hidratov vodi v njihov razpad na enostavnejše ogljikove hidrate - monosaharide. Toda monosaharidi niso podvrženi razpadanju, ker so sami najpreprostejša snov..

Monosaharidi vključujejo glukozo, galaktozo in fruktozo - najpomembnejše monosaharide za človeško telo. Ko se kompleksni ogljikovi hidrati razgradijo, vstopijo v krvni obtok in zahvaljujoč njemu vstopijo v vse človeške organe, zlasti jetra.

Fruktoza je tako imenovani sadni sladkor, ki ga najdemo v sadju in medu. Za razliko od glukoze je fruktoza dvakrat bolj sladka in se v krvni obtok vpije veliko počasneje..

Galaktoza v svoji čisti obliki v naravi ni. Ta monosaharid je povezan z glukozo, da nastane mlečni sladkor - laktoza. Laktoza nastaja v mlečnih maščobah živalskega izvora iz glukoze v krvi med hranjenjem - dojenje.

Ko se v jetrih fruktoza in galaktoza podvržeta kemičnim transformacijam in se tako pretvorijo v glukozo.

Kar zadeva glukozo, je to najpomembnejši monosaharid, potreben za normalno delovanje človeškega telesa..

Glavna funkcija je energija

Glavni vir energije za celice človeškega telesa je glukoza, preprosta vrsta ogljikovih hidratov. Povprečna glukoza v krvi je 0,6-1,1 g na liter. Hrana, nasičena z ogljikovimi hidrati, omogoča telesu, da pridobi več kot 60% potrebnega vira energije za normalno delovanje vseh organov.

V izdelkih in pripravljenih obrokih so ogljikovi hidrati predstavljeni v obliki kompleksnih spojin - polisaharidov rastlinskega ali živalskega izvora. In ko vstopijo v želodec, se razgradijo na najpreprostejše spojine - monosaharide. V telesu je glukoza tista, ki predstavlja 80% vseh monosaharidov.

Energija, ki nastane med predelavo glukoze, omogoča normalno delovanje na celični ravni možganskega in mišičnega tkiva, zlasti v obdobjih močnih naporov. Glukoza je pomembna za možgane, saj njene celice ne morejo samostojno sintetizirati energije iz snovi, ki se dobavljajo s krvjo..

Potrebno je natančno spremljati raven glukoze v telesu. Z aktivnim življenjskim slogom ali dokaj resnim duševnim stresom morate povečati vnos ogljikovih hidratov, da telesu zagotovite potrebno zalogo glukoze. Močno znižanje ali zvišanje ravni glukoze lahko povzroči precej resne posledice.

Ko raven glukoze močno pade, možgani postanejo lačni, kar lahko privede do omedlevice, kome in včasih smrti. Če je padec ravni glukoze v krvi postopen proces - na primer, če sledite dieti, potem pomanjkanje energije negativno vpliva ne le na fizično, ampak tudi na duševno stanje človeka. Premaga ga apatija ali depresija, v mišicah se pojavi šibkost in vsak fizični stres se izvaja s težavo. Duševna aktivnost se upočasni in človek pahne v nekakšno zavirano stanje.

Presežek glukoze vodi do bolezni, kot je diabetes. Poleg tega preveč glukoze v krvi vodi do motenega delovanja ledvic. Začnejo intenzivno odstranjevati vodo iz telesa, zato oseba doživi močno žejo ali dehidracijo. To je eden od simptomov diabetesa..

Poleg tega prekomerna glukoza v krvi vodi do aktiviranja procesov za kopičenje maščobe v telesu. Tako presežek ogljikovih hidratov v prehrani prispeva k nastanku maščobnih oblog, kar bo negativno vplivalo tako zunaj - na figuro, kot tudi notranje - na zdravstveno stanje na splošno..

Zato je zelo pomembno, da uravnotežite svoj vnos ogljikovih hidratov. Z aktivnim življenjskim slogom, resnimi fizičnimi napori ali daljšimi miselnimi procesi morate zaužiti več hrane, ki vsebuje hitro prebavljive ogljikove hidrate. Ti izdelki vključujejo pekovske izdelke iz kruha, bele moke, sladkarij in čokolade, žitaric, alkoholnih pijač.

Če človek vodi manj aktiven ali pasiven življenjski slog, se malo giblje in telesna aktivnost zmanjša na zahtevani minimum, potem naj v prehrani prevladuje hrana s počasnimi asimilacijskimi ogljikovimi hidrati. Potem telo ne bo prenasičeno z energijo, teklo bo enakomerno. V nasprotnem primeru bo njen presežek negativno vplival na splošno stanje telesa, delo živčnega sistema in možganov bo moteno, začela se bo proizvodnja večje količine hormonov in encimov, ki prispevajo k "shranjevanju" maščob v tkivih.

Zaščitne funkcije

Celična membrana in znotrajcelične tvorbe vsebujejo tudi ogljikove hidrate ali njihove derivate. Zato ogljikovi hidrati poleg tega, da telo napolnijo z energijo, prispevajo tudi k sintezi številnih esencialnih snovi, encimov, aminokislin in lipidov. Ta lastnost ogljikovih hidratov pomaga krepiti človeški imunski sistem, ščiti telo pred patogenimi bakterijami in virusi. In nekateri polisaharidi glukoze so osnova človeških dlak, hrustanca in ligamentov.

Večinoma vsi izločki iz telesa, zlasti prebavil, vsebujejo veliko količino ogljikovih hidratov in derivatov. Zato bi morala druga pomembna funkcija ogljikovih hidratov v telesu vključevati sposobnost aktiviranja in sodelovanja v procesih za zaščito sten požiralnika, črevesja in želodca, pa tudi drugih votlih organov pred prodiranjem patogenih in škodljivih bakterij in virusov, mehanskih poškodb.

Regulacijske funkcije

Telo potrebuje vlaknine za normalno delovanje črevesja. Je kompleksen polisaharid, ki se ne raztopi v vodi in ga ne more fermentirati v človeškem prebavilih. Še več, večina hrane, ki jo človek zaužije, je nasičena z vlakninami. Struktura tega polisaharida je precej groba, med njegovo predelavo pa se pojavi mehansko draženje želodčne in črevesne sluznice. Takšno draženje vodi v valovito krčenje sten črevesja in želodca, oseba pa ima občutek sitosti. Tako so vlaknine nekakšno čistilo, pomagajo očistiti črevesne stene žlindre in drugih usedlin..

Druge funkcije

Druga funkcija ogljikovih hidratov je plastična funkcija. Ogljikovi hidrati, ki s hrano pridejo v telo, se ne razgradijo le in so glavni vzrok za nastanek glukoze. Glikogen se nanaša na enostavne živalske ogljikove hidrate in je neke vrste shranjevanje glukoze. Ta ogljikov hidrat se odlaga v tkivih telesa in tako ustvarja rezervo energije.

Poleg tega so ogljikovi hidrati del zapletenih molekul, kot sta deoksiriboza in rizoba. Zahvaljujoč temu ogljikovi hidrati sodelujejo pri gradnji DNK, RNK in ATP..

Osmotski krvni tlak je v veliki meri odvisen od koncentracije glukoze v krvi. To je tlak, pri katerem pride do normalne izmenjave med medcelično tekočino in tistim, ki se nahaja za celično membrano. V normalnem stanju pride do pritiska na celično membrano do te mere, da je celica normalne oblike - ne skrčena ali otekla. Pri normalnem osmotskem tlaku je koncentracija glukoze v vrstnem redu 100 mg na odstotek glukoze. Tako ogljikovi hidrati opravljajo regulativno funkcijo.

Oligosaharidi so ena izmed vrst polisaharidov. Ta ogljikov hidrat vsebuje monosaharidne ostanke in je del sprejemnega (receptorskega) dela celice ali molekule liganda. To vrsto ogljikovih hidratov imenujemo receptor.

Biološka vloga ogljikovih hidratov v človeškem telesu

Biološka vloga ogljikovih hidratov je predvsem posledica dejstva, da se ob vstopu v telo pretvorijo v glukozo. Pri običajnih ljudeh se imenuje "krvni sladkor". Glukoza telesu daje energijo, ki jo potrebuje za delovanje. Posebnost te energije je, da jo telo hitro porabi.

Veliko raznolikost ogljikovih hidratov določa razlika v njihovi molekularni sestavi.

Ogljikovi hidrati: kaj je to

Ogljikove hidrate imenujemo tudi glucidi, saharidi. So organske spojine, katerih molekule vključujejo atome ogljika, kisika in vodika. Večino teže vseh organskih snovi na Zemlji predstavljajo ti.

Vloga ogljikovih hidratov v človeškem telesu je, da ob vstopu v telo vplivajo na glikemični indeks, tj. na količino glukoze v krvi.

Glukoza daje energijo človeškemu telesu. Pozitivno vpliva na delovanje možganov.

Človekova kri vedno vsebuje določen delež glukoze. Odloži se kot glikogen v mišicah in jetrih.

Ugotovljeno je bilo, da je najvišji krvni sladkor (hiperglikemija) dosežen približno 30 minut po zaužitju katere koli hrane, ki vsebuje ogljikove hidrate na prazen želodec.

Delovanje v človeškem telesu

Ogljikovi hidrati v človeškem telesu opravljajo naslednje funkcije:

1. Energija. Ona je glavna. Ko se glucidi razgradijo, se sprosti veliko energije. 1 g ogljikovih hidratov, ko oksidira, zagotavlja 4,1 kcal energije.
2. Strukturni. Saharidi so eden od materialov za gradnjo sten in lupin celic, drugih nosilnih konstrukcij.
3. Anabolični. Spoj z visoko molekulsko maso vsebuje glucide. Oblikovanje DNK in RNK ne more brez njih..
4. Shranjevanje. Izdelek, sintetiziran iz glukoze (glikogena), se shrani v mišičnem tkivu in po potrebi sprosti energijo, ki jo vsebuje.
5. Vzdrževanje osmotskega (medceličnega) tlaka. Vsebnost glukoze neposredno vpliva na tlak v krvnih celicah.
6. Receptor. Saharidi so pogosto gradnik celic, odgovornih za zaznavanje.

Vloga in pomen ogljikovih hidratov v človeškem telesu

Pomen ogljikovih hidratov je v dejstvu, da energija, ki se z njimi dovaja v telo, ni potrebna samo za dobro zdravje in naraščanje življenjske moči. Zagotavlja rast in delitev celic, ponekod pa tudi pravilno presnovo..

Vloga ogljikovih hidratov je pomembna, če potrebujete hiter vložek energije, ker telo ne porabi veliko virov in časa, da jih prebavi, energijo pa dajo v trenutku.

Na to, kateri ogljikovi hidrati so koristni za telo, je mogoče izvesti vzdrževanje pravilnega Ph. Motnje presnove ogljikovih hidratov vodi do izčrpavanja celic.

Poskuša nadoknaditi pomanjkanje hranil, telo začne razgraditi maščobe, kar ima za posledico sproščanje elementov, kot so ketoni. Njihov presežek lahko vpliva na kislinsko-bazično ravnovesje telesa proti oksidaciji..

Presnova ogljikovih hidratov

Glucidi predstavljajo 75% dnevne prehrane. Zagotavljajo polovico potrebnih kalorij. Kot posledica prebave hrane, ki vsebuje ogljikove hidrate, v telesu nastajajo številne organske spojine, iz katerih se nato sintetirajo lipidi, aminokisline in nukleotidi. Glukuronidi, ki nastajajo tudi s porabo saharidov, pomagajo očistiti telo škodljivih snovi, ki prihajajo iz okolja ali jih proizvajajo notranji organi.

Glucidi ne morejo v telo priti samo s hrano, ampak se lahko proizvajajo tudi iz aminokislin, glicerina, mlečne kisline. Zato jih ne moremo imenovati nenadomestljivih. Toda vloga ogljikovih hidratov v prehrani je tako pomembna, da se lahko hipoglikemija, če ne pridejo od zunaj, razvije..

Ogljikovi hidrati in inzulin

Nome vsebuje 1 g glukoze v 1 litru krvi. Če stopnja pade pod, potem trebušna slinavka začne proizvajati hormon glukagon, ki poveča sladkor v krvi. Kadar kateri koli izdelek, ki vsebuje ogljikove hidrate, zaužijemo na prazen želodec, se količina glukoze v krvi dvigne na največ 30 minut po obroku. To stanje imenujemo hiperglikemija. Na tej stopnji se začne proizvodnja inzulina s strani trebušne slinavke. V jetrih in mišicah se nabere glukoza, ki zniža koncentracijo v krvi.

Koristi ogljikovih hidratov za telo so, da med hipoglikemijo pomagajo hitro povišati krvni sladkor.

Stopnja porabe ogljikovih hidratov na dan

Stopnja porabe glucida se pri različnih kategorijah ljudi razlikuje, odvisno od starosti in življenjskega sloga:

• otroci do 1 leta starosti - 13 g na 1 kg telesne teže;
• odrasel moški s povprečno stopnjo telesne aktivnosti mlajšim od 30 let - 300-350 g na dan, nad 30 - 250-300 g;
• ženska naj porabi 30-50 g manj saharidov kot moški;
• s povečano telesno aktivnostjo se hitrost poveča za 40-50 g.

Obstajajo živila, bogata s saharidi, po možnosti v prvi polovici dneva, da bi lahko porabila prejeto energijo, saj je v celicah, v katerih so ogljikovi hidrati človeških organov, ki so ostali nepoklicani, odstranjeni - v jetrih.

Zakaj so diete brez ogljikovih hidratov nevarne

Vpliv ogljikovih hidratov na človeško telo je tako pomemben, da njihovo pomanjkanje škodljivo vpliva na različne organe in sisteme:

1. Na delu prebavnega sistema se lahko razvijejo gastritis, razjeda, kršitev črevesne mikroflore.
2. Povečan stres na jetrih in ledvicah.
3. Fizično se človek ne počuti najbolje. Postane šibek, letargičen, nenehno želi spati, ima glavobol, prebavni procesi so moteni. Vse to je posledica izgube telesa mineralov in vitaminov, ki jih potrebuje..
4. Trpijo možgani in živčni sistem. Miselni procesi se upočasnjujejo. Pojavi se razdražljivost.

Zakaj so preveč ali premalo ogljikovi hidrati nevarni?

Presežek ogljikovih hidratov lahko izzove presnovne motnje. To posledično povzroča naslednje kršitve:

• počasna, težka asimilacija hrane;
• hormonsko ravnovesje je moteno;
• povečanje deleža maščobnega tkiva v telesu;
• trebušna slinavka ni več sposobna telesu zagotoviti potrebne količine inzulina, zaradi česar se razvije diabetes mellitus.

Na delu krvožilnega sistema obstaja nevarnost tromboze, saj se število trombocitov poveča. Verjetnost za srčni infarkt ali možgansko kap se poveča. stene krvnih žil postanejo tanjše. Vsi ti pojavi so posledica presežka ogljikovih hidratov..

Kronično pomanjkanje glucida ni nič manj nevarno. Spremlja ga odlaganje maščobe v jetrih, oksidacija telesa.

Vrste ogljikovih hidratov

Saharidi so velika skupina snovi z različno molekularno sestavo. Povzroča tudi najrazličnejše glucide..

Glucidi so glede na kompleksnost molekul razvrščeni na naslednji način:

Monosaharidi

Monosaharidi so ogljikovi hidrati, ki vsebujejo samo 1 vrsto molekule. To so take snovi:

• glukoza (ki jo najdemo v medu in sadju);
• fruktoza (najdemo jo tudi v medu in sadju);
• galaktoza (ki jo najdemo v mleku).

Disaharidi

Disaharidi so ogljikovi hidrati, ki vsebujejo 2 molekuli. Tej vključujejo:

1. Saharoza (beli sladkor, proizveden iz sladkorne pese ali trsa). Vključuje glukozo in fruktozo.
2. Laktoza (sestavljena iz glukoze in galaktoze), ki je prisotna v mleku, ki ga izločajo sesalci.
3. Maltoza (vključuje 2 molekuli glukoze), ki jo najdemo v pivu, koruzi.

Oligosaharidi

Oligosaharidi so ogljikovi hidrati, ki vsebujejo od 2 do 10 molekul. Poleg disaharidov so najpogostejši triksaharidi:

1. Raffinose. Vsebuje galaktozo, glukozo in fruktozo. Najdemo ga v semenih sladkorne pese in bombaža.
2. Gentianoza - vsebuje 2 molekuli glukoze in 1 fruktozo. Izvleče se iz korenine rastlin encijana.

3 polisaharidi

Polisaharidi so ogljikovi hidrati z več molekulami. Tej vključujejo:

• glikogen (najdemo ga v jetrih);
• škrob, ki vsebuje veliko molekul glukoze.

Škrob vključuje:

• žita (pšenična, koruzna, riževa drobtina);
• koreninske rastline (krompir, zemljana hruška, krmna pesa);
• zrna in stročnice (fižol, leča, zeleni grah, čičerika, fižol, soja).

Skupine ogljikovih hidratov. Razpad ogljikovih hidratov v telesu

Glede na hitrost predelave saharidov v telesu jih delimo v 2 skupini: preproste (hitre) in kompleksne (počasne).

Enostavni ali hitri ogljikovi hidrati

Hitri, lahko prebavljivi glucidi, sestavljeni iz 1 ali 2 molekul, na primer glukoze, saharoze. Takšne snovi se v telesu hitro predelajo, saj jih preprosta sestava lažje absorbira..

Menijo, da je hrana, ki vsebuje preproste saharide, slaba za hujšanje. To je zato, ker se raven glukoze v krvi hitro dvigne. Telo si prizadeva normalizirati količino sladkorja. Posledično se odlaga kot zaloge maščob..

Poleg škodljivega vpliva na figuro, stalni ostri skoki ravni glukoze vplivajo na hormonsko ozadje, zaradi česar trebušna slinavka deluje v intenzivnem načinu.

Zapleteni ali počasni ogljikovi hidrati

Glucidi s 3 ali več molekulami imenujemo kompleksni ali počasni. Menijo, da jih telo predela dlje, saj sprva pride do sproščanja preprostih molekul iz zapletenih verig, nato pa jih telo asimilira. Uživanje takšnih glucidov je boljše kot hitri. Zagotavljajo dolgotrajno sitost in spodbujajo dobro delovanje prebavil. Kompleksni saharidi ugodno vplivajo na zdravje prebavnega sistema, ker največ jih najdemo v živilih, bogatih z vlakninami.

Glavni viri ogljikovih hidratov

Glavni viri ogljikovih hidratov so zelenjava in sadje

Za tiste, ki želijo shujšati, sta zelenjava in sadje optimalen vir glucidov. Njihova prednost je, da je tudi z zadostno količino saharidov v njihovi sestavi značilen nizek glikemični indeks. To pomeni, da pri zaužitju ne pride do trne koncentracije glukoze v krvi do previsoke ravni. In manj sladkorja v krvi, manj rezerve bo telo shranilo v obliki maščobe.

Glikemični indeks svežega sadja v povprečju znaša 30, zelena zelenjava in paradižnik - manj kot 15. Za primerjavo je enak kazalnik za beli kruh - 95, pire krompir - 90.

Višji kot je glikemični indeks živila, večje je povečanje ravni glukoze v krvi, ko ga zaužijemo.

Katera živila vsebujejo preproste ogljikove hidrate

Preprosti ogljikovi hidrati se nahajajo v naslednjih pogosto zaužitih živilih:

Katera živila vsebujejo zapletene ogljikove hidrate

Glavna živila, ki vsebujejo kompleksne glucide, vključujejo:

Ogljikovi hidrati so sestavni del pravilne, uravnotežene prehrane. Njihova popolna izločitev iz prehrane je nesprejemljiva. Toda uživanje prave hrane z ogljikovimi hidrati vam lahko pomaga, da postanete vitki in bolj zdravi..

Ogljikovi hidrati kot organske molekule. Razvrstitev ogljikovih hidratov. Lekcija 8

Ogljikovi hidrati so organske molekule, ki vsebujejo ogljik, vodik in kisik v molskem razmerju 1: 2: 1. Elementi v njih so združeni v karbonilne in karboksilne skupine. Njihova splošna formula (CH₂O) n.

Ker so prvi preučevani ogljikovi hidrati vsebovali enako količino vodika in kisika kot v molekuli vode, so dobili svoje ime (ogljik + voda). Hkrati obstajajo molekule, v katerih je razmerje med kemijskimi elementi, navedenimi v formuli, drugačno, nekatere pa poleg tega vsebujejo atome dušika, fosforja ali žvepla, vendar je spodaj podrobna razvrstitev ogljikovih hidratov. Rastline so vir ogljikovih hidratov, kjer se sintetizirajo med fotosintezo.

Ker ogljikovi hidrati vsebujejo veliko ogljikovodikovih vezi (C-H), ki ob oksidaciji sproščajo energijo, so zelo primerni za shranjevanje energije. Te snovi so del vseh živih organizmov. V živalskih celicah njihova vsebnost ne presega 10% suhe teže, v rastlinskih celicah jih je veliko več - do 90%.

Razvrstitev ogljikovih hidratov

Ogljikovi hidrati obstajajo v več oblikah: monosaharidi, oligosaharidi (vključno z disaharidi) in polisaharidi.

Ogljikovi hidrati monosaharidi

Najpreprostejši ogljikovi hidrati so monosaharidi (grško μόνος "edinstven", latinsko saccharum "sladkor") ali preprosti sladkorji. Vsebujejo lahko 3 atome ogljika, toda tisti, ki igrajo vlogo pri shranjevanju energije, vsebujejo 6 ogljikovih atomov: C₆H₁₂O₆ ali (CH₂O)₆.

• brezbarvnost;
• trdota kristalne rešetke;
• dobra topnost v vodi;
• sposobnost kristalizacije;
• sladkega okusa,
• reprezentacija v obliki α in β-izomerov.

Monosaharidi so po številu ogljikovih atomov v molekuli razdeljeni v več skupin:

Najpomembnejši med njimi so pentoze in heksoze.

Od tetroze je pomembna eritroza - eden vmesnih produktov fotosinteze rastlin..

Pentoze (pet-ogljikovi sladkorji) so v živem svetu zelo razširjene. V to skupino ogljikovih hidratov spadajo pomembne snovi, kot je riboza (C_petH_desetO₄) in deoksiriboza (C_petH_desetO_pet) - sladkorji, ki sestavljajo nukleotide - monomere nukleinskih kislin (DNA in RNA). Deoksiriboza se od riboze razlikuje po tem, da ima atom vodika na drugem atomu ogljika in ne hidroksilne skupine.

Med heksozami so najpogostejše glukoza, fruktoza in galaktoza. To so sterioizomeri s splošno formulo C₆H₁₂O₆.

Glukoza je grozdni sladkor, ki ga najdemo v prostem stanju tako v rastlinah kot pri živalih. Glede na usmeritev karbonilne skupine (C = O) v zaprtem obroču lahko glukoza obstaja v dveh različnih oblikah: alfa (α) in beta (β). V α-glukozi je hidroksilna skupina nameščena pod ravnino obroča pri prvem atomu ogljika in v β-glukozi nad ravnino. Glukoza je:

• najpomembnejši vir energije za vse vrste dela v celici;
• monomer številnih oligo- in polisaharidov;
• bistveni sestavni del krvi. Zmanjšanje njegove koncentracije vodi v motnje delovanja živčnih in mišičnih celic, kar lahko spremljajo krči in omedlevice. Raven glukoze v krvi uravnava nevro-humoralni sistem;
• sestavni del skoraj vseh tkiv in organov, kjer uravnava osmotski tlak;
• pomočnik jeter pri izvajanju pregradne vloge pred toksini.

Fruktoza je tudi v naravi zelo pogosta. Od glukoze se razlikuje po položaju karbonilnega ogljika (C = O). Služi kot monomer oligosaharidov. Največ ga najdemo v sadju, zato ga imenujejo tudi sadni sladkor. Veliko fruktoze v sladkorni pesi in medu.

Pot njegove razgradnje v telesu je krajša, kar je zelo pomembno pri prehrani bolnikov z diabetesom mellitusom, ko glukoza slabo absorbira celice.

Med, kljub številnim nasvetom, da ga uživate namesto sladkorja, ni idealen vir ogljikovih hidratov. Vsebuje čisti sladkor.

Med nastaja med encimsko hidrolizo cvetnega nektarja v čebeljem prebavnem traktu in vsebuje približno enake količine prostega glukoze, fruktoze in saharoze disaharida.

Koristni sladkor najdemo v mladi zelenjavi, jagodah in sadju. Sladkor škodljiv za hrano - žemljice, torte, peciva, piškoti, sladka soda, sladoled. Na dan, v idealnem primeru, lahko med kosilom ali za popoldanski prigrizek kot sladico pojeste 50 g sladkega.

Galaktoza je prostorski izomer glukoze, ki se razlikuje le po lokaciji hidroksilne skupine in vodika okoli četrtega ogljikovega atoma. Vsebuje živali, rastline in nekatere mikroorganizme. Najdemo ga v laktozi, mlečnem sladkorju in v nekaterih polisaharidih, kot je laktuloza. V jetrih in drugih organih se galaktoza pretvori v glukozo.

Razlike v strukturi teh izomerov vplivajo na njihovo delovanje. Razlikujemo jih lahko po njihovem okusu: na primer fruktoza je veliko slajša od glukoze. Sposobnost, da so del katerega koli polimera, je odvisna od strukture njihovega obroča ali verige..

Ogljikovi hidrati oligosaharidi

Oligosaharidi (iz grščine ὀλίγος - malo) - ogljikovi hidrati, ki nastanejo kot posledica kondenzacijske reakcije med več (od dveh do 10) molekul monosaharidov. Glede na število molekul monosaharidov jih ločimo: disaharidi, triksaharidi, tetrasaharidi itd. Najpogostejši med njimi so disaharidi. Lastnosti oligosaharida:

• raztopi v vodi;
• rahlo raztopi v nižjih alkoholih;
• skoraj netopen v drugih običajnih topilih;
• bela ali brezbarvna;
• kristalizirajo, vendar niso vsi, nekateri obstajajo v obliki nekristalnih sirupov;
• njihov sladek okus se zmanjšuje, ko se poveča število monosaharidnih ostankov.

Vezo, ki nastane med dvema monosaharidoma, imenujemo glikozidna (vrsta kovalentne vezi, kondenzacijska reakcija).

Tvorba glikozidnih vezi

Disaharidi ogljikovih hidratov

V rastlinah in mnogih drugih organizmih se monosaharidi pretvorijo v disaharide - transportno obliko, oblikovano za lažje gibanje znotraj telesa. V tej obliki se je težje razdeliti in ga je mogoče dostaviti na prava mesta..

Disaharidi, ki nastanejo s povezovanjem dveh monosaharidov (drugi grški δuο - dva in σaκχαρον - sladkor) z glikozidno vezjo. Encimi, ki lahko razbijejo to vez, so običajno prisotni le v tkivih, ki uporabljajo glukozo. Transportne oblike se razlikujejo glede na to, iz katerih monosaharidov so ti disaharidi sestavljeni. Poleg glukoze lahko vključujejo fruktozo in galaktozo.

Ko se glukoza kombinira s njeno strukturno izomerno fruktozo, nastane disaharid saharoza (trsni sladkor ali pesni sladkor). Saharoza je najbolj razširjena oblika transportnih ogljikovih hidratov, ki se hrani v rastlinskih celicah (seme, jagodičevje, korenine, gomolji, plodovi). Igra pomembno vlogo pri prehrani živali in ljudi. V rastlinah saharoza služi kot topni rezervni ogljikov hidrat, pa tudi kot transportna oblika fotosintetskih izdelkov, ki se zlahka prenaša po celotni rastlini..

To je običajni gospodinjski sladkor, ki se v industriji proizvaja iz sladkornega trsa (stebla vsebujejo 10-18%) ali sladkorne pese (koreninske kulture - do 20%).

Pobiranje sladkorja
Avtor: Siebrand

Vezava glukoze na sterioizomer galaktozo privede do tvorbe disaharidne laktoze ali mlečnega sladkorja. Najdemo ga v mleku vseh sesalcev (2-8,5%), z njegovo pomočjo živali in ljudje zagotavljajo energijo svojim potomcem. Odrasli znatno zmanjšajo vnos mleka, ker jim primanjkuje encima, potrebnega za razgradnjo laktoze. Laktoza se uporablja v mikrobiološki industriji za pripravo gojišč.

Maltoza ali sladni sladkor je disaharid, sestavljen iz dveh ostankov glukoze. Koncentrira se v kalivo semen žit, paradižnika in nektarja nekaterih rastlin. Je glavni gradnik škroba in glikogena. Maltozo hidrolizira v dve molekuli glukoze z encimom maltazo.

Polisaharidi ogljikovih hidratov

Polisaharidi so ogljikovi hidrati, ki nastanejo kot posledica reakcije polikondenzacije mnogih (več deset ali več) monosaharidnih molekul. Polisaharidi (iz grškega polisa - veliko) lahko vključujejo ostanke enakih ali različnih monosaharidov.

• ne raztopite ali slabo raztopite v vodi;
• ne tvorijo jasno opredeljenih kristalov;
• nimajo sladkega okusa.

Številni mikroorganizmi zlahka razgradijo škrob do glukoze, vendar večina ne more prebaviti celuloze ali drugih polisaharidov, kot je hitin. Te ogljikove hidrate lahko absorbirajo le nekatere bakterije in protisti. Prežvekovalci in termiti na primer uporabljajo mikroorganizme za prebavo celuloze.

Čeprav ti zapleteni ogljikovi hidrati niso zelo lahko prebavljivi, so pomembni za prehrano. Prehranske vlaknine jih imenujejo, ker izboljšujejo prebavo in spodbujajo boljše gibanje črevesja. Glavna funkcija prehranskih vlaknin je spodbujanje absorpcije drugih hranil.

Polisaharidi se razlikujejo po sestavi monomerov, dolžini in stopnji razvejenosti verig. Lahko imajo linearno nerazvejeno (celuloza, hitin), razvejano (glikogen) in mešano strukturo (škrob je mešanica polisaharidov - približno 80% (po masi) je sestavljen iz razvejenega amilopektina in 20% linearnega polisaharida amiloze).

Funkcionalno se polisaharidi razlikujejo po rezervnih, strukturnih in zaščitnih namenih. Tipična rezervna polisaharida sta škrob in glikogen. Strukturni polisaharidi vključujejo celulozo (vlakna). Zaščitno funkcijo pri živalih zagotavljata heparin in hialuronska kislina.

Škrob in glikogen

Škrob in glikogen skladiščita presnovno energijo.

Škrob (C₆H_desetO_pet) n je polimer, katerega monomer je α-glukoza. Sestavljen je iz mešanice drugih polisaharidov - amiloze in amilopektina. Amiloza ima videz dolge verige, povezane v spiralo, prav ta oblika zagotavlja modro barvo topnega škroba, ko dodamo jod. Amilopektin je drevesno razvejana veriga, v prisotnosti joda postane rjava. Škrob je glavni rezervni ogljikov hidrat v rastlinah, ki je eden od produktov fotosinteze. Akumulira se v kloroplastih listov, semen, gomoljev, korenike, čebulic in se odlaga v celice v obliki škrobnih zrn v posebnih organelah - amiloplastih. Vsebnost škroba:

• v riževi karioopsi - do 86%;
• pšenica - do 75%;
• v gomoljih krompirja - do 25%.

Škrob je glavni ogljikov hidrat v prehrani ljudi, razgradi ga encim amilaza. Škrobna zrna se praktično ne raztopijo v vodi, a amiloza nabrekne, ko se segreje, medtem ko se amilopektin ne spreminja niti pri zelo dolgem vrenju.

Glikogen (C₆H_desetO_pet) n je polisaharid, sestavljen iz 30.000 ostankov α-glukoze. Njene verige se vejo močneje od škroba. Glede na razvejanje je podoben škrobovi komponenti amilopektin, zato jo pogosto imenujemo živalski škrob. Ob stiku z jodom ne obarva modre barve. Glikogen je hranilni ogljikov hidrat pri živalih. Akumulira se v jetrih (do 20%) in v mišicah (4%), v majhnih količinah ga najdemo v ledvicah, možganskih celicah in levkocitih v krvi. Najpogosteje se uporablja kot vir glukoze za dopolnitev njegovih zalog v krvi. V celicah gliv, vključno s kvasovkami, je glikogen. Za razliko od škroba je glikogen topen pri sobni temperaturi.

Celuloza

Celuloza je polimer, v katerem se monomer glukoze med seboj kombinira v β-tipu. Je glavni strukturni polisaharid rastlinske celične stene; v biosferi nabira približno 50% vsega ogljika. Vsebnost celuloze v lesu - do 50%, v vlaknih semen bombaža - do 98%.

Molekule celuloze se ne razcepijo, ampak so sestavljene v zelo močna vlakna iz vzporedno položenih verig, ki jih v vodičke vežejo v svežnje. V vodi so netopni, navzven podobni delu škroba - amilozi z eno razliko - celulozne verige, povezane glede na β tip, se pri večini živih organizmov ne cepijo, saj jim primanjkuje potrebnega encima celuloze. Ker celuloze ni mogoče razgraditi v prebavnem traktu živali, lahko deluje kot biološki strukturni material. Toda nekatere prežvekovalce, kot krave, simbiotični mikroorganizmi pomagajo pri prebavi celuloze..

Celuloza je hrana ne samo za krave, ampak tudi za glive, mikroorganizme, nekatere protiste in živali (termite). Mikroorganizmi, ki lahko razgradijo celulozo, so tudi del mikroflore človeškega debelega črevesa..

Hitin

Chitin (fr. Chitine, iz starogrškega χιτών: chiton - oblačilo, koža, lupina) je strukturni polisaharid, ki ga najdemo v kutiku členonožcev in številnih drugih nevretenčarjev (črvi, kolenterati), celičnih membranah nekaterih gliv in protist. Njegove molekule poleg ogljika, vodika in kisika vsebujejo tudi dušik (C₈H₁₃NE_pet)_n, v tem se razlikuje od celuloze. Sestavljen je iz ostankov N-acetilglukozamina, povezanih z β-glikozidnimi vezmi. Malo organizmov, na primer nekatere bakterije, je sposobno usvajati hitin. Toda mnoga bitja proizvajajo encim himinaza, verjetno kot obramba proti plesni..

Funkcije ogljikovih hidratov

V živih organizmih ogljikovi hidrati opravljajo različne funkcije, glavne so energijske, skladiščne in strukturne.

• Energetska funkcija je, da se ogljikovi hidrati pod vplivom encimov zlahka razgradijo in oksidirajo s sproščanjem energije. S popolno oksidacijo 1 g ogljikovih hidratov se sprosti 17,6 kJ energije. Končni produkti oksidacije ogljikovih hidratov - ogljikov dioksid in voda.

Najpomembnejša vloga ogljikovih hidratov v energijski presnovi živih organizmov je povezana z njihovo zmožnostjo razgradnje tako v prisotnosti kisika kot brez njega. Za anaerobe je zelo pomemben.

• Funkcija shranjevanja. Polisaharidi so rezervna hranila, ki delujejo kot "zaloge" energije. Rezervni ogljikovi hidrati rastlin so škrob, živali in glive - glikogen, bakterije - murein (peptidoglikan). Po potrebi se ti polisaharidi razgradijo na glukozo, ki je glavni vir energije za večino živih organizmov..
• Strukturna funkcija. Ogljikovi hidrati se uporabljajo kot gradbeni material. Rastlinske celične membrane so 20-40% celuloze, ki so zelo trpežne. Zato zanesljivo ščitijo medcelično vsebino in ohranjajo obliko celic. Hitin je pomemben strukturni sestavni del zunanjega okostja členonožcev, kopriv, celičnih sten gliv in nekaterih prostih..

Biološke funkcije ogljikovih hidratov

• Oligo- in polisaharidi so del citoplazemske membrane živalskih celic, ki tvorijo supramembranski kompleks - glikokaliks. Ogljikovi hidratni deli citoplazemske membrane opravljajo receptorsko funkcijo: zaznavajo signale iz okolja in jih prenašajo v celico.
• Presnovna funkcija ogljikovih hidratov je, da so monosaharidi v celicah živih organizmov osnova za sintezo številnih organskih snovi - oligo- in polisaharidi, nukleotidi, nekateri alkoholi. Številne snovi, ki nastanejo med razpadom monosaharidnih molekul, celice uporabljajo za sintezo aminokislin, maščobnih kislin itd..
• Zaščitna. So del sluzi, ki ščiti črevesje, bronhije pred mehanskimi poškodbami, sestava reparina - snovi, ki preprečuje strjevanje krvi pri ljudeh.
• Osmotski. Ogljikovi hidrati sodelujejo pri uravnavanju osmotskega tlaka v telesu.

Zanimalo vas bo

V večceličnih organizmih je več molekul kot na nebu zvezde. Glavne funkcije v njih opravlja organski...

Za stabilno delovanje celice je potrebno, da se v njej nenehno proizvaja veliko število različnih beljakovin. Informacije...

V biologiji so lipidi nekoliko prosta skupina organskih molekul (maščobe in maščobam podobne snovi (lipoidi)....

Struktura rastlin je zelo raznolika in se razlikuje celo pri isti vrsti. Najstarejši predstavniki flore, mnogi...

Beljakovine igrajo vodilno vlogo v življenju organizmov, prevladujejo v njih in količinsko. V telesu živali...