Karbohidratet (sheqernat, saharidet) janë substanca organike që përmbajnë një grup karbonil dhe disa grupe hidroksil. Emri i klasës së komponimeve vjen nga fjalët "hidratet e karbonit", ai u propozua për herë të parë nga K. Schmidt në 1844. Karbohidratet janë një përbërës integral i qelizave dhe indeve të të gjithë organizmave të gjallë të florës dhe faunës, duke përbërë (në masë) pjesën kryesore të lëndës organike në Tokë. Burimi i karbohidrateve për të gjithë organizmat e gjallë është procesi i fotosintezës që kryhet nga bimët.

Struktura

Të gjitha karbohidratet përbëhen nga "njësi" individuale, të cilat janë saharide. Sipas aftësisë për të hidrolizuar në monomere, karbohidratet ndahen në dy grupe: të thjeshta dhe komplekse. Karbohidratet që përmbajnë një njësi quhen monosakaride, dy njësi quhen disakaride, nga dy deri në dhjetë njësi quhen oligosakaride dhe më shumë se dhjetë njësi quhen polisakaride. Monosakaridet rrisin shpejt nivelet e sheqerit në gjak dhe kanë një indeks të lartë glicemik, prandaj quhen edhe karbohidrate të shpejta. Ato treten lehtësisht në ujë dhe sintetizohen në bimë të gjelbra. Karbohidratet që përbëhen nga 3 ose më shumë njësi quhen komplekse. Ushqimet e pasura me karbohidrate komplekse rrisin gradualisht përmbajtjen e tyre të glukozës dhe kanë një indeks glicemik të ulët, për këtë arsye quhen edhe karbohidrate të ngadalta. Karbohidratet komplekse janë produkte polikondensimi të sheqernave të thjeshta (monosakaridet) dhe, ndryshe nga ato të thjeshta, në procesin e ndarjes hidrolitike ato janë në gjendje të dekompozohen në monomere, me formimin e qindra e mijëra molekulave monosakaride.

Klasifikimi

Monosakaridet - karbohidratet më të thjeshta që nuk hidrolizohen për të formuar karbohidrate më të thjeshta - janë zakonisht të pangjyrë, lehtësisht të tretshëm në ujë, pak në alkool dhe plotësisht të patretshëm në eter, komponime organike të ngurta transparente, një nga grupet kryesore të karbohidrateve, forma më e thjeshtë e sheqerit. .

disakaridet - komponimet organike komplekse, një nga grupet kryesore të karbohidrateve, gjatë hidrolizës secila molekulë zbërthehet në dy molekula monosakaridesh, janë një rast i veçantë i oligosakarideve.

Oligosakaridet - karbohidratet, molekulat e të cilave sintetizohen nga 2-10 mbetje monosakaride të lidhura me lidhje glikozidike. Prandaj, ata dallojnë: disaharide, trisakaride etj. Oligosakaridet që përbëhen nga mbetje identike monosakaride quhen homopolisakaride dhe ato që përbëhen nga monosakaride të ndryshme quhen heteropolisakaride. Disakaridet janë më të zakonshmet në mesin e oligosakarideve.

Polisakaridet - emri i përgjithshëm i klasës së makromolekulave komplekse karbohidratet, molekulat e të cilit përbëhen nga dhjetëra, qindra ose mijëra monomere - monosakaride. Nga pikëpamja e parimeve të përgjithshme të strukturës në grupin e polisaharideve, është e mundur të bëhet dallimi midis homopolisaharideve të sintetizuara nga i njëjti lloj njësive monosakaride dhe heteropolisaharideve, të cilat karakterizohen nga prania e dy ose më shumë llojeve të mbetjeve monomerike.

Funksione

1. Funksionet strukturore dhe mbështetëse. Karbohidratet janë të përfshirë në ndërtimin e strukturave të ndryshme mbështetëse. Meqenëse celuloza është përbërësi kryesor strukturor i mureve qelizore të bimëve, kitina kryen një funksion të ngjashëm te kërpudhat, dhe gjithashtu siguron ngurtësi në ekzoskeletin e artropodëve.

2. Roli mbrojtës te bimët. Disa bimë kanë formacione mbrojtëse (gjemba, gjemba, etj.) të përbëra nga muret qelizore të qelizave të vdekura.

3. Funksioni plastik. Karbohidratet janë pjesë e molekulave komplekse (për shembull, pentozat (riboza dhe deoksiriboza) janë të përfshira në ndërtimin e ATP, ADN dhe ARN).

4. Funksioni i energjisë. Karbohidratet shërbejnë si burim energjie: kur oksidohet 1 gram karbohidrate, lirohen 4,1 kcal energji dhe 0,4 g ujë.

5. Funksioni i rezervës. Karbohidratet veprojnë si lëndë ushqyese rezervë: glikogjen në kafshë, niseshte dhe inulinë në bimë.

6. Funksioni osmotik. Karbohidratet janë të përfshirë në rregullimin e presionit osmotik në trup. Kështu, gjaku përmban 100-110 mg /% glukozë, presioni osmotik i gjakut varet nga përqendrimi i glukozës.

7. Funksioni i receptorit. Oligosakaridet janë pjesë e pjesës receptive të shumë receptorëve qelizorë ose molekulave të ligandit.

8. Struktura dhe funksionet e nukleotideve.

Nukleotidet - esteret fosfatike të nukleozideve, fosfatet nukleozide. Nukleotidet e lira, në veçanti, adenozinatrifosfati (ATP), adenozina monofosfati ciklik (cATP), adenozina difosfati (ADP), luajnë një rol të rëndësishëm në proceset ndërqelizore energjetike dhe informative, dhe janë gjithashtu përbërës të acideve nukleike dhe shumë koenzimave.

Struktura

Nukleotidet janë estere të nukleozideve dhe acideve fosforike. Nukleozidet, nga ana tjetër, janë N-glikozide që përmbajnë një fragment heterociklik të lidhur përmes një atomi azoti me atomin C-1 të një mbetje sheqeri.

Në natyrë, nukleotidet më të zakonshme janë β-N-glikozidet e purinave ose pirimidinave dhe pentozave - D-riboza ose D-2-deoksiriboza. Në varësi të strukturës së pentozës, dallohen ribonukleotidet dhe deoksiribonukleotidet, të cilat janë monomere të molekulave të polimereve komplekse biologjike (polinukleotide) - përkatësisht ARN ose ADN.

Mbetja e fosfatit në nukleotide zakonisht formon një lidhje esterike me grupet 2'-, 3'- ose 5'-hidroksil të ribonukleozideve; në rastin e 2'-deoksinukleozideve, grupet 3'- ose 5'-hidroksil janë esterifikuar.

Shumica e nukleotideve janë monoesterë të acidit fosforik, por diesteret e nukleotideve janë gjithashtu të njohura në të cilat dy mbetje hidroksile janë esterifikuar - për shembull, nukleotidet ciklike, cikloadenina dhe cikloguanina monofosfate (cAMP dhe cGMP). Së bashku me nukleotidet - esteret e acidit ortofosforik (monofosfatet), mono- dhe diesteret e acidit pirofosforik (difosfatet, për shembull, difosfati i adenozinës) dhe monoesteret e acidit tripolifosforik (trifosfatet, për shembull, adenozinatrifosfati.) janë gjithashtu të zakonshme në natyrë.

Funksione

1. Burimi universal i energjisë (ATP dhe analogët e tij).

2. Janë aktivizues dhe bartës të monomereve në qelizë (UDP-glukozë)

3. Veprojnë si koenzima (FAD, FMN, NAD+, NADP+)

4. Mononukleotidet ciklike janë lajmëtarë dytësorë në veprimin e hormoneve dhe sinjaleve të tjera (cAMP, cGMP).

5. Rregullatorët alosterikë të aktivitetit enzimë.

6. Janë monomere në përbërjen e acideve nukleike të lidhura me 3 lidhje “-5” – fosfodiesterike.

9. Struktura, klasifikimi dhe funksionet e acideve nukleike.
Acidi nukleik është një përbërje organike me peshë të lartë molekulare, një biopolimer (polinukleotid) i formuar nga mbetjet nukleotide. Acidet nukleike Acidi deoksiribonukleik (ADN) dhe acidi ribonukleik (ARN) janë të pranishëm në qelizat e të gjithë organizmave të gjallë dhe kryejnë funksionet më të rëndësishme të ruajtjes, transmetimit dhe zbatimit të informacionit trashëgues.

Klasifikimi

Ekzistojnë dy lloje të acideve nukleike - deoksiribonukleike (ADN) dhe ribonukleike (ARN). Monomerët në acidet nukleike janë nukleotide. Secila prej tyre përmban një bazë azotike, një sheqer me pesë karbon (deoksiribozë në ADN, ribozë në ARN) dhe një mbetje të acidit fosforik.

Struktura dhe funksionet

Molekulat e ADN-së dhe ARN-së ndryshojnë ndjeshëm në strukturën dhe funksionet e tyre.

Një molekulë e ADN-së mund të përfshijë një numër të madh nukleotidesh - nga disa mijëra në qindra miliona (molekulat vërtet gjigante të ADN-së mund të "shihen" me një mikroskop elektronik). Strukturisht, është një spirale e dyfishtë zinxhirësh polinukleotidësh të lidhur me lidhje hidrogjeni midis bazave azotike të nukleotideve. Për shkak të kësaj, zinxhirët polinukleotidikë mbahen fort njëri pranë tjetrit.

Në studimin e ADN-ve të ndryshme (në lloje të ndryshme organizmash), u zbulua se adenina e një zinxhiri mund të lidhet vetëm me timinën, dhe guanina mund të lidhet vetëm me citozinën e një tjetri. Prandaj, rendi i nukleotideve në një varg korrespondon rreptësisht me rendin e renditjes së tyre në tjetrin. Ky fenomen quhet komplementaritet (d.m.th. shtesa), dhe vargjet e kundërta polinukleotide quhen komplementare. Kjo është arsyeja e vetive unike të ADN-së midis të gjitha substancave inorganike dhe organike - aftësia për t'u vetë-riprodhuar ose dyfishuar. Në këtë rast, në fillim, zinxhirët plotësues të molekulave të ADN-së ndryshojnë (nën ndikimin e një enzime të veçantë, lidhjet midis nukleotideve plotësuese të dy zinxhirëve shkatërrohen). Më pas, në çdo zinxhir, fillon sinteza e një zinxhiri të ri plotësues (“të munguar”) për shkak të nukleotideve të lira, të cilat janë gjithmonë të pranishme në sasi të mëdha në qelizë. Si rezultat, në vend të një molekule ("prindër") të ADN-së, formohen dy ("vajza") të reja, identike në strukturë dhe përbërje me njëra-tjetrën, si dhe me molekulën origjinale të ADN-së. Ky proces gjithmonë i paraprin ndarjes qelizore dhe siguron transferimin e informacionit trashëgues nga qeliza amë tek vajza dhe të gjitha brezat pasardhës.

Molekulat e ARN-së zakonisht janë me një fije floku (ndryshe nga ADN) dhe përmbajnë një numër shumë më të vogël nukleotidesh. Ekzistojnë tre lloje të ARN-së, të cilat ndryshojnë në madhësinë e molekulave dhe funksionet e kryera - informative (mARN), ribozomale (rARN) dhe transportuese (tARN).

10. Veçoritë e strukturës dhe aktivitetit jetësor të viruseve.
Një virus është një agjent infektiv joqelizor që mund të riprodhohet vetëm brenda qelizave të gjalla. Viruset infektojnë të gjitha llojet e organizmave, nga bimët dhe kafshët te bakteret dhe arkeat (viruset bakteriale zakonisht quhen bakteriofagë). Janë gjetur edhe viruse që infektojnë viruse të tjera (viruse satelitore).

Struktura

Grimcat e virusit (virionet) përbëhen nga dy ose tre komponentë: materiali gjenetik në formën e ADN-së ose ARN-së (disa, si mimiviruset, i kanë të dy llojet e molekulave); një guaskë proteine ​​(kapsidë) që mbron këto molekula, dhe, në disa raste, predha shtesë lipide. Prania e një kapsidi dallon viruset nga acidet nukleike infektive të ngjashme me viruset - viroidet. Në varësi të llojit të acidit nukleik të përfaqësuar nga materiali gjenetik, izolohen viruset që përmbajnë ADN dhe viruset që përmbajnë ARN; Klasifikimi i viruseve në Baltimore bazohet në këtë parim. Më parë, prionet gjithashtu gabimisht i atribuoheshin viruseve, por më vonë doli se këta patogjenë janë proteina të veçanta infektive dhe nuk përmbajnë acide nukleike. Forma e viruseve varion nga strukturat e thjeshta spirale dhe ikozaedrale deri te strukturat më komplekse. Madhësia e një virusi mesatar është rreth një e qindta e asaj të një bakteri mesatar. Shumica e viruseve janë shumë të vogla për t'u parë qartë nën një mikroskop drite.

Një grimcë e pjekur virale, e njohur si një virion, përbëhet nga një acid nukleik i rrethuar nga një shtresë proteine ​​mbrojtëse e quajtur kapsid. Kapsidi përbëhet nga nënnjësi identike të proteinave të quajtura kapsomere. Viruset gjithashtu mund të kenë një mbështjellje lipidike mbi kapsidë (superkapsidë) të formuar nga membrana e qelizës pritëse. Kapsidi përbëhet nga proteina të koduara nga gjenomi viral dhe forma e saj qëndron në bazë të klasifikimit të viruseve sipas karakteristikave morfologjike. Viruset e organizuara në mënyrë të ndërlikuar, përveç kësaj, kodojnë proteina të veçanta që ndihmojnë në montimin e kapsidës. Komplekset e proteinave dhe acideve nukleike njihen si nukleoproteina, dhe kompleksi i proteinave të kapsidës virale me acidin nukleik viral quhet nukleokapsid.

Klasifikimi i karbohidrateve.

Karbohidratet

Monosakaridet Disakaridet Polisakaridet

Glukoza Saharoza Celuloza

Amidoni i fruktozës maltozë

Ribozë laktozë glikogjen

Deoksiriboza

I. Monosakaridet- karbohidrate të thjeshta, me formulë ( O) n .

Në varësi të numrit të atomeve të karbonit në molekulë, monosakaridet quhen trioza (3 atome), tetroza (4 atome); pentoza (5 atome) - ribozë, deoksiribozë; dhe heksoze (6 atome C) - glukozë, fruktozë, galaktozë.

Glukoza gjendet në gjak (0,1-0,12%) dhe shërben si burimi kryesor i energjisë për qelizat dhe indet e trupit. Riboza dhe deoksiriboza janë përbërës të acideve nukleike dhe ATP.

II. disakaridet(oligosakaride) - sheqerna të formuara si rezultat i kombinimit të dy monosakarideve (heksozave), me humbjen e një molekule uji.

Më të rëndësishmet e këtij grupi janë: saharoza (sheqeri i panxharit) dhe maltoza (sheqeri i maltit) te bimët dhe laktoza tek kafshët (sheqeri i qumështit).

Disakaridet përfshijnë sheqerin e ngrënshëm të marrë nga kallami i panxharit. Ai përbëhet nga 1 molekulë glukozë dhe 1 molekulë fruktozë.

Monosakaridet dhe disakaridet janë shumë të tretshëm në ujë dhe kanë një shije të ëmbël.

III. Polisakaridet- karbohidratet komplekse të formuara nga shumë monosakaride.

Formula e përgjithshme ()n. Më të rëndësishmet biologjikisht janë: niseshteja, glikogjeni, celuloza, kitina. Polisakaridet janë biopolimere, të patretshme në ujë, nuk kanë shije të ëmbël.

Përveç polisaharideve që përbëhen nga heksoza, ka molekula shumë më komplekse të gjata që përmbajnë aminë N (për shembull: glukozaminë), e cila mund të acetilohet (acetilglukozamina) ose të zëvendësohet nga mbetjet e acidit sulfurik ose fosforik.

Këto polisaharide komplekse përfaqësojnë komponimet e mëposhtme:

ü polisaharide neutrale që përmban vetëm acetilglukozaminë. Shembull: kitina është substanca mbështetëse e insekteve dhe krustaceve.

ü mukopolisakaridet acide që përmban mbetje të sulfurit dhe acideve të tjera në molekula. Shembull: heparina.

ü mukoproteinat(mukoide) dhe glikoproteinat, janë komplekse të acetilglukozaminës dhe karbohidrateve të tjera me proteina. Shembull: glikoproteinave i përkasin edhe substancat që janë pjesë e pështymës dhe sekretimi i mukozës së stomakut, albuminat e vezëve dhe serumit.

Karakteristikat dhe funksionet e karbohidrateve:

1. Ndërtimi (strukturor) -

ü janë pjesë e lëvozhgave të qelizave bimore (celuloza formon muret e qelizave bimore) dhe formojnë skeletin mbështetës të bimëve;

ü Kitina është përbërësi kryesor strukturor i skeletit të jashtëm të artropodëve. Kitini gjithashtu kryen një funksion ndërtimi te kërpudhat.

2. Funksioni i energjisë (rezerva) -

ü Karbohidratet janë burimi kryesor i energjisë në qeliza. Kur oksidohet, lirohet 1 g glukozë 17,6 kJ energji;

ü niseshteja është substanca kryesore rezervë në bimë, glikogjen - në kafshë; shërbejnë si rezervë energjie.

Lipidet.

Lipidet janë estere të formuara si rezultat i një reaksioni të kondensimit midis acideve yndyrore dhe një lloj alkooli.

Një reaksion kondensimi është një reaksion në të cilin dy substanca kombinohen për të lëshuar një molekulë uji.

Lipidet nganjëherë quhen yndyrna dhe komponime organike të ngjashme me yndyrat, të cilat, së bashku me proteinat dhe karbohidratet, janë domosdoshmërisht të pranishme në qeliza. Të gjithë ata janë hidrofobe komponimet, d.m.th. i patretshëm në ujë, por i tretshëm në tretës organikë jopolarë (kloroform, benzen, eter, benzinë, aceton, etj.)

Hyrja e lipideve në qelizë:

ü në bimë sintetizohen në kanalet ER.

ü te kafshët vijnë me ushqim, zbërthehen dhe risintetizohen në yndyrat e tyre.

Oriz. Struktura e një lipidi të thjeshtë

Yndyra përmbahet në qumështin e të gjithë gjitarëve, në disa deri në 40% (në një delfin femër). Në disa bimë, një sasi e madhe yndyre gjendet në fara dhe fruta (luledielli, arra).

Oriz. Struktura e acidit oleik

Lipidet Jo janë polimere, sepse ato nuk përbëhen nga njësi përsëritëse (monomerë).

komponentët lipidikë.

Acid yndyror quhet “i dhjamosur” sepse disa pjesëtarë të këtij seriali janë pjesë e dhjamit. Formula e përgjithshme ka formën R-COOH, ku R është një atom hidrogjeni ose një radikal i tipit - CH 3, -C 2 H 5, etj.

Një zinxhir i gjatë atomesh karboni dhe hidrogjeni është bisht hidrokarbur hidrofobik.

Ndonjëherë acidet yndyrore kanë një ose më shumë lidhje të dyfishta (C=C). Në këtë rast quhen acide yndyrore të pangopura . Nëse nuk ka lidhje të dyfishta, quhen acidet i pasur .

Acidet yndyrore të pangopura shkrihen në temperatura të ulëta. Acidi oleik, përbërësi kryesor i vajit të ullirit, është i lëngshëm në temperatura të zakonshme (T pl = 13,4 o C), ndërsa acidet palmitike dhe stearik (T pl = 63,1 o ​​C dhe T pl = 69,6 o C) mbeten të ngurta në këto temperatura .

Alkoolet. Shumica e lipideve janë trigliceride. Ato përmbajnë glicerinë alkoolike.

Përveç yndyrës, qelizat përmbajnë substanca që, si yndyrat, kanë veti hidrofobike. Këto janë lipoide.

Lipoidet(Greqisht "lipos" - yndyrë, "eidos" - pamje) - substanca të ngjashme me yndyrën në të cilat zëvendësohet 1 molekulë e acidit yndyror.

Klasifikimi i lipideve

Esteret e acideve yndyrore dhe glicerinës Steroide

(përfshin kolesterolin e alkoolit)

Kompleksi i thjeshtë

Trigliceridet Fosfolipide dylli

Glikolipidet

Trigliceridet janë lipidet më të zakonshme që gjenden në natyrë. Ato zakonisht ndahen në yndyrna dhe vajra, në varësi të faktit nëse ato mbeten të ngurta në temperaturën e dhomës (yndyrat) ose janë në gjendje të lëngshme (vajrat). Pika e shkrirjes së një lipidi është sa më e ulët, aq më e lartë është përqindja e acideve yndyrore të pangopura në të.

Kafshët që jetojnë në klimë të ftohtë, të tilla si peshqit nga detet e Arktikut, zakonisht përmbajnë më shumë triacilglicerina të pangopura sesa ato që jetojnë në gjerësi gjeografike jugore. Prandaj, trupi i tyre mbetet fleksibël edhe kur temperatura e mjedisit ulet.

Dylli- esteret e acideve yndyrore dhe alkoolet polihidrike. Gjëndrat e lëkurës së kafshëve janë në gjendje të prodhojnë dyll që mbron leshin dhe pendët që të mos lagen. Bletët ndërtojnë huall mjalti nga dylli. Tek bimët, dyllët formojnë një shtresë mbrojtëse në sipërfaqen e frutave dhe gjetheve.

Fosfolipidet- komponimet e glicerinës, acideve yndyrore dhe një mbetje të acidit fosforik.

Oriz. Struktura e një fosfolipidi.

Koka e fosfatit është hidrofile. Bishti është i pazgjidhshëm në ujë.

Glikolipidet komponimet e lipideve dhe karbohidrateve. Glikolipidet dhe fosfolipidet janë pjesë e membranave.

Steroidet nuk përmbajnë acide yndyrore dhe përmbajnë kolesterol alkooli.

Në këtë grup lipidesh (sterole) bëjnë pjesë acidet biliare, hormonet e kores së veshkave (hormonet adrenokortikotropike), hormonet seksuale, vitamina D. Pararendës në sintezën e këtyre substancave është kolesteroli. Si një përbërës strukturor, ai është pjesë e të gjitha membranave.

Terpenet janë afër steroleve, përfaqësues të të cilave janë giberelinat (substancat e rritjes së bimëve), karotenoidet (pigmentet *), mentoli dhe kamfori (vajrat esencialë të bimëve).

*Pigmentet- substanca organike të strukturave të ndryshme kimike që mund të thithin në mënyrë selektive dritën e një gjatësi vale të caktuar.

ü Ngjyrosja: jep ngjyrën e qelizave të indeve dhe organeve (antocianinat tek bimët, melanina te kafshët).

ü Mbrojtja UV (karotenoidet në bimë, melanina te kafshët).

ü Pjesëmarrja në fotosintezë (klorofil dhe fikobilina).

ü Transporti dhe depozitimi i oksigjenit (hemoglobina e gjakut dhe mioglobina e muskujve).

ü Pjesëmarrja në procesin vizual (rodopsina dhe jodopsina).

Vetitë dhe funksionet e lipideve:

1. Funksioni i energjisë. Lipidet sigurojnë 25-30% të të gjithë energjisë së nevojshme për trupin. Kur ndahet 1g. yndyrë dhe lëshuar 38,9 kJ energji.

2. Funksioni rezervë. Lëndët ushqyese rezervë mund të jenë pika yndyre jashtë qelizës. Të grumbulluara në qelizat e indit dhjamor të kafshëve, në farat dhe frutat e bimëve, yndyrat shërbejnë si një burim rezervë energjie.

Shembull: kafshët dhe bimët në letargji grumbullojnë yndyrna dhe vajra dhe i konsumojnë ato në procesin e jetës.

3. Funksioni i ndërtimit (strukturor) - lipidet formojnë një shtresë bimolekulare që shërben si bazë e membranës së jashtme qelizore, nga të cilat 75-95% janë fosflipide; Glikolipidet janë pjesë e qelizave të trurit dhe qelizave nervore.

4. Funksioni termoizolues. Yndyrnat nuk e përcjellin mirë nxehtësinë. Në disa kafshë (foka, balena) depozitohet në indin dhjamor nënlëkuror, i cili tek balenat formon një shtresë deri në 1 m të trashë.

5. Funksioni mbrojtës: termoizolues dhe hidroizolues, mbrojtje nga ndikimi. Shembull: Dylli i mban pendët dhe gëzofin e kafshëve që të mos lagen.

6. Funksioni rregullator (hormonal)

ü për faktin se shumë yndyrna janë përbërës të vitaminave (A, D, E dhe K), prandaj, një pjesë e lipideve përfshihen në metabolizëm.

ü Hormonet steroide rregullojnë një sërë procesesh metabolike dhe riprodhuese.

7. Funksioni i burimit të ujit.

ü Kur oksidohen 100 g yndyrë, formohen ≈105 g ujë. Ky ujë metabolik është shumë i rëndësishëm për banorët e shkretëtirës, ​​veçanërisht për devenë, e cila mund të qëndrojë pa ujë për 10-12 ditë; yndyra e ruajtur në gungën e tij përdoret për këtë qëllim.

ü Arinjtë, marmotat dhe kafshët e tjera në letargji marrin gjithashtu ujin e nevojshëm për jetën si rezultat i oksidimit të yndyrës.

ketrat.

Proteinat janë komponime organike komplekse (biopolimere) të përbëra nga C, H, O dhe N (nganjëherë S), monomerët e të cilave janë aminoacide.

Proteinat janë me peshë të lartë molekulare.

Pesha molekulare (Mm) = nga 5 mijë deri në 1 milion dalton dhe më shumë. Për shembull: Mm alkool etilik = 46 D; mm e njërës prej proteinave të vezës = 36000 D; Mm e njërës prej proteinave të muskujve \u003d 1500000 D. Globulina e qumështit ka Mm 42000 D. Formula e saj është

Hyrja e proteinave në qelizë:

ü në bimë sintetizohet në ribozome nga aminoacidet që formohen në qeliza, nga dhe grupet karboksile të lidhura me radikale të ndryshme.

ü te kafshët ato vijnë me ushqim, zbërthehen në aminoacide, të cilat përdoren për të sintetizuar proteinat e tyre.

20 aminoacide të ndryshme përfshihen në formimin e proteinave.

Aminoacidet- komponimet organike me peshë të ulët molekulare, të cilat përfshijnë 1 ose 2 grupe amino (-) dhe 1 ose 2 grupe karboksil (-COOH), të cilat kanë përkatësisht veti alkaline (bazike) dhe acide. Kjo shpjegon vetitë amfoterike të aminoacideve, për shkak të të cilave ata luajnë rolin e komponimeve tampon në qeliza.

Klasifikimi i aminoacideve:

1) Monoaminomonokarboksilik: Glicinë (Gly), Alaninë (Ala), Valinë(bosht), Leucina(lei) Izoleucina(Ile).

2) monoaminodikarboksilik: acid glutamik (Glu), acid aspartik (Asp)

3) Diaminomonokarbon : Arginine(Arg), Lizina(Liz), Oksilizin (Oli).

4) Me përmbajtje hidroksili: Threonina(Tre), Serine (Ser).

6) Aromatike: Fenilalaninë(Fen), Pirozinë (Per).

7) Heterociklik: triptofanit(Tre), Proline (Pro), Oxyproline (Opr), Histidina(I tij).

Hyrja e aminoacideve në qelizë:

ü në bimë sintetizohen të gjitha aminoacidet e nevojshme nga uji dhe amoniaku.

ü Kafshët dhe njerëzit kanë humbur aftësinë për të sintetizuar një sërë aminoacide proteinogjene, të cilat janë bërë të domosdoshme për ta - ata duhet të furnizohen me ushqim dhe ushqim. [shënuar me shkronja të pjerrëta në klasifikim]. Aminoacidet jo esenciale sintetizohen në trupin e njeriut dhe të kafshëve në procesin e biosintezës.

Gjeneral formula e aminoacideve:

-CH-COOH

Të gjitha aminoacidet ndryshojnë vetëm në radikale.

Aktualisht, njihen më shumë se 150 aminoacide natyrale me struktura dhe funksione të njohura. Shembull: acidi γ-aminobutirik siguron proceset e frenimit në sistemin nervor. Shumë aminoacide janë pararendëse të vitaminave, a/b, hormoneve dhe komponimeve të tjera biologjikisht aktive.

Shumica e aminoacideve gjenden në trup në formë të lirë, dhe vetëm 20 prej tyre janë pjesë e proteinave. Këto aminoacide quhen proteina ose proteinogjene(formimin e proteinave). Ata kanë një veti të qenësishme - aftësinë, me pjesëmarrjen e enzimave, për t'u kombinuar në grupe amine dhe karboksil dhe për të formuar zinxhirë polipeptidikë.

Karbohidratet luajnë një rol parësor në sigurimin e energjisë për të gjithë trupin, ato marrin pjesë në metabolizmin e të gjitha lëndëve ushqyese. Ato janë komponime organike të përbëra nga karboni, hidrogjeni dhe oksigjeni. Karbohidratet, për shkak të disponueshmërisë së tyre të lehtë dhe shpejtësisë së asimilimit, janë burimi kryesor i energjisë për trupin.

Karbohidratet mund të hyjnë në trupin e njeriut me ushqim (drithëra, perime, bishtajore, fruta, etj.), si dhe të prodhohen nga yndyrat dhe disa aminoacide.

Klasifikimi i karbohidrateve

Strukturisht, karbohidratet ndahen në grupet e mëposhtme:

karbohidratet e thjeshta. Këto përfshijnë glukozën, galaktozën dhe fruktozën (monosakaridet), si dhe saharozën, laktozën dhe maltozën (disakaride).

Glukozaështë burimi kryesor i energjisë për trurin. Gjendet tek frutat dhe manaferrat dhe është i nevojshëm për furnizimin me energji dhe formimin e glikogjenit në mëlçi.

Fruktoza pothuajse nuk kërkon hormonin insulinë për përthithjen e tij, gjë që e lejon atë të përdoret në diabet, por me moderim.

Galaktoza nuk shfaqet në formë të lirë në produkte. Marrë nga zbërthimi i laktozës.

saharozë gjendet në sheqer dhe ëmbëlsira. Kur gëlltitet, ndahet në më shumë përbërës: glukozë dhe fruktozë.

Laktoza- karbohidratet që gjenden në produktet e qumështit. Me një mungesë kongjenitale ose të fituar të enzimës së laktozës në zorrë, zbërthimi i laktozës në glukozë dhe galaktozë është i dëmtuar, i cili njihet si intolerancë ndaj qumështit. Ka më pak laktozë në produktet e qumështit të fermentuar sesa në qumësht, pasi kur qumështi fermentohet nga laktoza, formohet acid laktik.

Maltoza- një produkt i ndërmjetëm i zbërthimit të niseshtës nga enzimat tretëse. Më pas, maltoza zbërthehet në glukozë. Në formën e tij të lirë, gjendet në mjaltë, malt (prandaj emri i dytë - sheqer malt) dhe birrë.

Karbohidratet komplekse. Këto përfshijnë niseshtenë dhe glikogjenin (karbohidratet e tretshme), si dhe fibrat, pektinat dhe hemicelulozën.

Amidoni- në dietë është deri në 80% e të gjitha karbohidrateve. Burimet kryesore të tij janë buka dhe produktet e pjekura, drithërat, bishtajore, orizi dhe patatet. Niseshteja tretet relativisht ngadalë, duke u zbërthyer në glukozë.

Glikogjeni, i quajtur edhe "niseshte shtazore", është një polisaharid që përbëhet nga zinxhirë shumë të degëzuar të molekulave të glukozës. Gjendet në sasi të vogla në produktet shtazore (2-10% në mëlçi dhe 0,3-1% në indet e muskujve).

Celuloza- Ky është një karbohidrat kompleks që është pjesë e membranave të qelizave bimore. Në trup, fibra praktikisht nuk tretet, vetëm një pjesë e vogël mund të ndikohet nga mikroorganizmat në zorrët.

Fibra, së bashku me pektinat, linjinat dhe hemicelulozën, quhen ose substanca çakëll. Ato përmirësojnë funksionimin e sistemit tretës, duke qenë parandalues ​​i shumë sëmundjeve. Pektinat dhe hemiceluloza kanë veti higroskopike, gjë që u lejon atyre të thithin dhe mbajnë me vete kolesterolin e tepërt, amoniakun, pigmentet biliare dhe substanca të tjera të dëmshme. Një tjetër avantazh i rëndësishëm i fibrave dietike është ndihma e tyre në parandalimin e obezitetit. Duke mos pasur vlerë të lartë energjetike, perimet, për shkak të sasisë së madhe të fibrave dietike, kontribuojnë në një ndjenjë të hershme të ngopjes.

Një sasi e madhe e fibrave dietike gjendet në bukën integrale, krundet, perimet dhe frutat.

Indeksi glicemik

Disa karbohidrate (të thjeshta) absorbohen nga trupi pothuajse menjëherë, gjë që çon në një rritje të mprehtë të glukozës në gjak, të tjerët (komplekse) absorbohen gradualisht dhe nuk shkaktojnë rritje të mprehtë të sheqerit në gjak. Për shkak të përthithjes së ngadaltë, ngrënia e ushqimeve që përmbajnë këto karbohidrate siguron një ndjenjë më të gjatë të ngopjes. Kjo veti përdoret në dietologji, për humbje peshe.

Dhe për të vlerësuar shkallën e shpërbërjes së një produkti në trup, përdoret indeksi glicemik (GI). Ky tregues përcakton shkallën me të cilën produkti shpërbëhet në trup dhe shndërrohet në glukozë. Sa më shpejt të jetë shpërbërja e produktit, aq më i lartë është indeksi i tij glicemik (GI). Si standard u mor glukoza, indeksi glicemik (GI) i së cilës është 100. Të gjithë treguesit e tjerë krahasohen me indeksin glicemik (GI) të glukozës. Të gjitha vlerat GI në ushqime të ndryshme mund të shihen në një tabelë të veçantë të indeksit glicemik të produkteve.

Funksionet e karbohidrateve në trup

Karbohidratet kryejnë funksionet e mëposhtme në trup:

Ato janë burimi kryesor i energjisë në trup.

Siguroni të gjitha kostot e energjisë së trurit (truri thith rreth 70% të glukozës së çliruar nga mëlçia)

Merrni pjesë në sintezën e molekulave të ATP, ADN dhe ARN.

Rregullon metabolizmin e proteinave dhe yndyrave.

Në kombinim me proteinat, ato formojnë disa enzima dhe hormone, sekrecione të pështymës dhe gjëndra të tjera formuese të mukusit, si dhe komponime të tjera.

Fibrat dietike përmirësojnë funksionimin e sistemit tretës dhe largojnë substancat e dëmshme nga trupi, pektinat stimulojnë tretjen.

Lipidet- Komponime organike të ngjashme me yndyrat, të patretshme në ujë, por shumë të tretshme në tretës jopolarë (eter, benzinë, benzen, kloroform, etj.). E egra i përket molekulave më të thjeshta biologjike.

Kimikisht, shumica e lipideve janë estere të acideve karboksilike më të larta dhe një numri alkoolesh. Më i famshmi ndër to yndyrat. Çdo molekulë yndyre formohet nga një molekulë e glicerinës së alkoolit trihidrik dhe lidhjeve esterike të tre molekulave të acideve karboksilike më të larta të lidhura me të. Sipas nomenklaturës së pranuar, yndyrnat quhen triacilglicerola.

Kur yndyrat hidrolizohen (d.m.th. ndahen për shkak të futjes së H + dhe OH - në lidhje esterike), ato zbërthehen në glicerinë dhe acide karboksilike të lira më të larta, secila prej të cilave përmban një numër çift atomesh karboni.

Atomet e karbonit në molekulat e acideve karboksilike më të larta mund të lidhen me njëri-tjetrin me lidhje të vetme dhe të dyfishta. Ndër acidet karboksilike më të larta kufizuese (të ngopura), përbërja e yndyrave më shpesh përfshin:

palmitik CH 3 - (CH 2) 14 - COOH ose C 15 H 31 COOH;

stearik CH 3 - (CH 2) 16 - COOH ose C 17 H 35 COOH;

arakidik CH 3 - (CH 2) 18 - COOH ose C 19 H 39 COOH;

ndër të pakufizuarat:

oleik CH 3 - (CH 2) 7 - CH \u003d CH - (CH 2) 7 - COOH ose C 17 H 33 COOH;

linoleik CH 3 - (CH 2) 4 - CH \u003d CH - CH 2 - CH - (CH 2) 7 - COOH ose C 17 H 31 COOH;

linolenik CH 3 - CH 2 - CH \u003d CH - CH 2 - CH \u003d CH - CH 2 - CH \u003d CH - (CH 2) 7 - COOH ose C 17 H 29 COOH.

Shkalla e pangopurit dhe gjatësia e zinxhirit të acideve karboksilike më të larta (d.m.th. numri i atomeve të karbonit) përcakton vetitë fizike të një yndyre të caktuar.

Yndyrnat me zinxhirë acidikë të shkurtër dhe të pangopur kanë një pikë të ulët shkrirjeje. Në temperaturën e dhomës, këto janë lëngje (vajra) ose substanca të yndyrshme. Në të kundërt, yndyrnat me zinxhirë të gjatë dhe të ngopur të acideve karboksilike më të larta janë të ngurta në temperaturën e dhomës. Kjo është arsyeja pse hidrogjenizimi (ngopja e zinxhirëve acid me atome hidrogjeni në lidhje të dyfishta) e kthen gjalpin e lëngshëm të kikirikut, për shembull, në një gjalpë kikiriku homogjen dhe të përhapur dhe vajin e lulediellit në margarinë. Kafshët që jetojnë në klimë të ftohtë, të tilla si peshqit nga detet e Arktikut, zakonisht përmbajnë më shumë triacilglicerina të pangopura sesa ato që jetojnë në gjerësi gjeografike jugore. Për këtë arsye, trupi i tyre mbetet fleksibël edhe në temperatura të ulëta.

Të dallojë:

Fosfolipidet- komponimet amfifilike, d.m.th., ato kanë kokë polare dhe bisht jo polare. Grupet që formojnë kokën polare janë hidrofile (të tretshme në ujë), ndërsa grupet e bishtit jopolare janë hidrofobe (të patretshme në ujë).

Natyra e dyfishtë e këtyre lipideve përcakton rolin e tyre kryesor në organizimin e membranave biologjike.

Dylli- esteret e alkooleve adnoatomike (me nje grup hidroksil) makromolekulare (me skelet te gjate karboni) dhe acideve karboksilike me te larta.

Një grup tjetër lipidesh janë steroidet. Këto substanca ndërtohen në bazë të alkoolit të kolesterolit. Steroidet janë shumë pak të tretshëm në ujë dhe nuk përmbajnë acide karboksilike më të larta.

Këto përfshijnë acidet biliare, kolesterolin, hormonet seksuale, vitaminën D, etj.

afër steroideve terpenet(substancat e rritjes së bimëve - giberelinat; fitoli, i cili është pjesë e klorofilit, karotenoidet - pigmentet fotosintetike; vajrat esenciale të bimëve - mentoli, kamfori, etj.).

Lipidet mund të formojnë komplekse me molekula të tjera biologjike.

Lipoproteinat- formacione komplekse që përmbajnë triacilglicerina, kolesterol dhe proteina, këto të fundit nuk kanë lidhje kovalente me lipidet.

Glikolipidet- ky është një grup lipidesh i ndërtuar në bazë të alkoolit sfingozin dhe që përmban, përveç pjesës së mbetur të acideve karboksilike më të larta, një ose më shumë molekula sheqeri (më shpesh glukozë ose galaktozë).

Funksionet e lipideve

Strukturore. Fosfolipidet së bashku me proteinat formojnë membrana biologjike. Membranat përmbajnë gjithashtu sterole.

Energjisë. Kur oksidohet 1 g yndyrë, lirohet 38,9 kJ energji, e cila shkon në formimin e ATP. Në formën e lipideve ruhet një pjesë e konsiderueshme e rezervave energjetike të organizmit, të cilat konsumohen kur ka mungesë të lëndëve ushqyese. Kafshët dhe bimët në letargji grumbullojnë yndyrna dhe vajra dhe i përdorin ato për të ruajtur proceset e jetës. Përmbajtja e lartë e lipideve të farave siguron energji për zhvillimin e embrionit dhe fidanit derisa të kalojë në ushqim të pavarur. Farat e shumë bimëve (palma e kokosit, ricini, luledielli, soja, fara e rapit etj.) shërbejnë si lëndë e parë për prodhimin industrial të vajit.

Mbrojtës dhe termoizolues. E grumbulluar në indin dhjamor nënlëkuror dhe rreth organeve të caktuara (veshkat, zorrët), shtresa yndyrore mbron trupin nga dëmtimet mekanike. Përveç kësaj, për shkak të përçueshmërisë së saj të ulët termike, shtresa e yndyrës nënlëkurore ndihmon në ruajtjen e nxehtësisë, e cila lejon, për shembull, shumë kafshë të jetojnë në klimat e ftohta. Në balena, përveç kësaj, ai luan një rol tjetër - kontribuon në lëvizjen.

Lubrifikues dhe i papërshkueshëm nga uji. Dyllët mbulojnë lëkurën, leshin, puplat, i bëjnë ato më elastike dhe i mbrojnë nga lagështia. Gjethet dhe frutat e bimëve janë të mbuluara me një shtresë dylli; Dylli përdoret nga bletët në ndërtimin e hualleve.

Rregullatore. Shumë hormone rrjedhin nga kolesteroli, si hormonet seksuale (testosteroni tek meshkujt dhe progesteroni tek femrat) dhe kortikosteroidet (aldosteroni).

metabolike. Derivatet e kolesterolit, vitamina D luajnë një rol kyç në shkëmbimin e kalciumit dhe fosforit. Acidet biliare janë të përfshira në proceset e tretjes (emulsifikimit të yndyrave) dhe absorbimit të acideve më të larta karboksilike.

Lipidet janë burimi i ujit metabolik. Kur yndyra oksidohet, formohen afërsisht 105 g ujë. Ky ujë është shumë i rëndësishëm për disa banorë të shkretëtirës, ​​veçanërisht për devetë që mund të qëndrojnë pa ujë për 10-12 ditë: yndyra e ruajtur në gunga përdoret për këtë qëllim. Arinjtë, marmotat dhe kafshët e tjera në letargji marrin ujin e nevojshëm për jetën si rezultat i oksidimit të yndyrës.

Përbërje kimike

Muri qelizor i qelizave bimore përbëhet kryesisht nga polisaharide. Të gjithë përbërësit që përbëjnë murin qelizor mund të ndahen në 4 grupe:

Strukturore komponentë të përfaqësuar nga celuloza në shumicën e bimëve autotrofike.

Komponentët matricë, dmth substanca kryesore, mbushësi i guaskës - hemicelulozat, proteinat, lipidet.

Komponentët, ngjeshje muri qelizor (d.m.th. i depozituar dhe duke e veshur nga brenda) - lignin dhe suberin.

Komponentët, duke u grumbulluar mur, d.m.th. depozituar në sipërfaqen e saj - cutin, dylli.

Komponenti kryesor strukturor i guaskës është celulozë Përfaqësohet nga molekula polimerike të padegëzuara të përbëra nga 1000-11000 mbetje - glukozë D, të ndërlidhura me lidhje glikozidike. Prania e lidhjeve glikozidike krijon mundësinë e formimit të qepjeve tërthore. Për shkak të kësaj, molekulat e gjata dhe të holla të celulozës kombinohen në fibrile ose micela elementare. Çdo micelë përbëhet nga 60-100 vargje paralele celuloze. Qindra micela grupohen në rreshta micelare dhe formojnë mikrofibrile me diametër 10-15 nm. Celuloza ka veti kristalore për shkak të renditjes së renditur të micelave në mikrofibrile. Mikrofibrilet, nga ana tjetër, ndërthuren me njëri-tjetrin si fije në litar dhe bashkohen në makrofibrile. Makrofibrilet janë rreth 0,5 μm të trasha. dhe mund të arrijë një gjatësi prej 4 mikron. Celuloza nuk është as acide dhe as alkaline. Në lidhje me temperaturat e ngritura, ajo është mjaft rezistente dhe mund të nxehet pa dekompozim në një temperaturë prej 200 ° C. Shumë nga vetitë e rëndësishme të celulozës janë për shkak të rezistencës së saj të lartë ndaj enzimave dhe kimikateve. Është i pazgjidhshëm në ujë, alkool, eter dhe tretës të tjerë neutralë; i patretshëm në acide dhe alkale. Celuloza është ndoshta lloji më i zakonshëm i makromolekulave organike në Tokë.

Mikrofibrilet e guaskës janë zhytur në një matricë xhel plastike amorfe. Matrica është mbushësi i guaskës. Përbërja e matricës së membranave bimore përfshin grupe heterogjene të polisaharideve të quajtura hemiceluloza dhe substanca pektine.

Hemicelulozat janë zinxhirë polimerësh të degëzuar që përbëhen nga mbetje të ndryshme heksoze (D-glukozë, D-galaktozë, manoz),

pentoza (L-ksiloza, L-arabinoza) dhe acidet urik (glukuronike dhe galakturonike). Këta përbërës të hemicelulozës kombinohen me njëri-tjetrin në raporte të ndryshme sasiore dhe formojnë kombinime të ndryshme.

Zinxhirët hemicelulozë përbëhen nga 150-300 molekula monomere. Ato janë shumë më të shkurtra. Përveç kësaj, zinxhirët nuk kristalizohen dhe nuk formojnë fibrile elementare.

Kjo është arsyeja pse hemicelulozat shpesh quhen gjysmë celuloza. Ato përbëjnë rreth 30-40% të peshës së thatë të mureve qelizore.

Në lidhje me reagentët kimikë, hemicelulozat janë shumë më pak rezistente se celuloza: ato treten në alkalet e dobëta pa u ngrohur; hidrolizohet me formimin e sheqernave në tretësirat e dobëta të acidit; Gjysmëfibrat gjithashtu treten në glicerinë në një temperaturë prej 300 o C.

Hemicelulozat në trupin e bimëve luajnë:

Roli mekanik, duke marrë pjesë së bashku me celulozën dhe substanca të tjera në ndërtimin e mureve qelizore.

Roli i substancave rezervë të depozituara dhe më pas të konsumuara. Në këtë rast, funksioni i materialit rezervë kryhet kryesisht nga heksoze; dhe hemicelulozat me funksion mekanik zakonisht përbëhen nga pentoza. Si lëndë ushqyese rezervë, hemicelulozat depozitohen edhe në farat e shumë bimëve.

substancat e pektinës kanë një përbërje dhe strukturë kimike mjaft komplekse. Ky është një grup heterogjen që përfshin polimerë të degëzuar që mbajnë ngarkesa negative për shkak të mbetjeve të shumta të acidit galakturonik. Një tipar karakteristik: substancat e pektinës bymehen fort në ujë, dhe disa treten në të. Ato shkatërrohen lehtësisht nga veprimi i alkaleve dhe acideve.

Të gjitha muret qelizore në një fazë të hershme të zhvillimit janë pothuajse tërësisht të përbëra nga substanca pektine. Substanca ndërqelizore e shtresës së mesme, sikur çimenton guaskat e mureve fqinje, gjithashtu përbëhet nga këto substanca, kryesisht pektat kalciumi. Substancat e pektinës, edhe pse në sasi të vogla, janë të pranishme në trashësinë kryesore të qelizave të rritura.

Përveç përbërësve të karbohidrateve, matrica e murit qelizor përfshin gjithashtu një proteinë strukturore të quajtur ekstensinë. Është një glikoproteinë, pjesa karbohidrate e së cilës përfaqësohet nga mbetjet e sheqerit arabinoz.

Klasifikimi i vitaminave bazohet në parimin e tretshmërisë së tyre në ujë dhe yndyrë.

Vitaminat e tretshme në ujë: B1 (tiaminë), B2 (riboflavin), PP (acidi nikotinik), B3 (acidi pantotenik), B6 ​​(piridoksinë), B12 (zinkobalamina), Bc (acidi folik), H (biotina), N (acidi lipoik) , P (bioflavanoidet), C (acidi askorbik) - janë të përfshirë në strukturën dhe funksionimin e enzimave.

Vitaminat e tretshme në yndyrë: A (retinol), provitamina A (karoten), D (kalceferol), E (tokoferol), K (filokinone).

Vitaminat e tretshme në yndyrë përfshihen në strukturën e sistemeve të membranës, duke siguruar gjendjen e tyre funksionale optimale.

Ka gjithashtu substanca të ngjashme me vitaminat: B13 (acidi orotik), B15 (acidi pangamik), B4 (kolina), B8 (inositol), W (karnitinë), H1 (acidi paraminbenzoik), F (acidet yndyrore të pangopura), U (S=klorur sulfat metilmetionine).

Karbohidratet ose sheqernat - këto janë komponime organike që përmbajnë në molekulë në të njëjtën kohë karbonil (aldehid ose keton) dhe disa grupe hidroksil (alkool).. Me fjalë të tjera, karbohidratet janë alkoole aldehide (polihidroksi aldehide) ose keto alkoole (polioksi ketone). Karbohidratet janë një përbërës integral i qelizave dhe indeve të të gjithë organizmave të gjallë të florës dhe faunës, duke përbërë (në masë) pjesën kryesore të lëndës organike në Tokë. Burimi i karbohidrateve për të gjithë organizmat e gjallë është procesi i fotosintezës, kryhet nga bimët. Karbohidratet luajnë një rol jashtëzakonisht të rëndësishëm në jetën e egër dhe janë substancat më të zakonshme në botën bimore, duke zënë deri në 80% të masës së thatë të bimëve. Karbohidratet janë gjithashtu të rëndësishme për industrinë, pasi ato përdoren gjerësisht si pjesë e drurit në ndërtim, prodhimin e letrës, mobiljeve dhe mallrave të tjera.

Funksionet kryesore :

• Energjisë. Kur karbohidratet shpërbëhen, energjia e çliruar shpërndahet në formën e nxehtësisë ose ruhet në molekulat ATP. Karbohidratet sigurojnë rreth 50 - 60% të konsumit ditor të energjisë të trupit, dhe gjatë aktivitetit të qëndrueshmërisë muskulare - deri në 70%.
• Plastike. Karbohidratet (riboza, deoksiriboza) përdoren për të ndërtuar ATP, ADP dhe nukleotide të tjera, si dhe acide nukleike. Ato janë pjesë e disa enzimave. Karbohidratet individuale janë përbërës strukturorë të membranave qelizore.Karbohidratet grumbullohen (deponohen) në muskujt skeletorë, mëlçi dhe inde të tjera në formë glikogjeni.
• Specifike. Karbohidratet individuale janë të përfshirë në sigurimin e specifikave të grupeve të gjakut, luajnë rolin e antikoagulantëve (shkaktojnë koagulimin), duke qenë receptorë për një zinxhir hormonesh ose substancash farmakologjike, duke ushtruar një efekt antitumor.
• Mbrojtëse. Karbohidratet komplekse janë pjesë e komponentëve të sistemit imunitar; mukopolisakaridet gjenden në substanca mukoze që mbulojnë sipërfaqen e enëve të hundës, bronkeve, traktit tretës, traktit urinar dhe mbrojnë nga depërtimi i baktereve dhe viruseve, si dhe nga dëmtimet mekanike.
• Rregullatore. Fibra dietike nuk i përshtatet procesit të ndarjes në zorrë, por aktivizon peristaltikën e traktit të zorrëve, enzimat e përdorura në traktin tretës, duke përmirësuar tretjen dhe përthithjen e lëndëve ushqyese.

Klasifikimi i karbohidrateve . Të gjitha karbohidratet mund të ndahen në dy grupe të mëdha:

• karbohidratet e thjeshta (monosakaridet ose monozat),
• karbohidratet komplekse (polisakaridet, ose poliozat).

karbohidratet e thjeshta nuk i nënshtrohen hidrolizës me formimin e karbohidrateve të tjera, edhe më të thjeshta. Kur molekulat e monosakarideve shkatërrohen, mund të përftohen molekula vetëm të klasave të tjera të përbërjeve kimike. Në varësi të numrit të atomeve të karbonit në një molekulë, dallohen tetrozat (katër atome), pentozat (pesë atome), heksozat (gjashtë atome) etj. Nëse monosakaridet përmbajnë një grup aldehidi, atëherë ato i përkasin klasës së aldozave (alkoolet aldehide), nëse ketonet - në klasën e ketozave (ketoalkoolet).

Karbohidrate komplekse ose polisaharide, me hidrolizë zbërthehen në molekula të karbohidrateve të thjeshta. Karbohidratet komplekse, nga ana tjetër, ndahen në:

• oligosakaridet,
• polisakaridet.

Oligosakaridet- Këto janë karbohidrate komplekse me peshë të ulët molekulare, të tretshëm në ujë dhe të ëmbël në shije. Polisakaridet- Këto janë karbohidrate me peshë të lartë molekulare të formuara nga më shumë se 20 mbetje monosakaride, të patretshme në ujë dhe jo të ëmbël në shije.

në varësi nga përbërja Karbohidratet komplekse mund të ndahen në dy grupe:

• homopolisakaridet, që përbëhen nga mbetje të të njëjtit monosakarid;
• heteropolisakaridet, të përbërë nga mbetje të monosakarideve të ndryshme.

Monosakaridet. Formula e përgjithshme e monosakarideve është SpH2nOp. Emrat e monosakarideve janë formuar nga numri grek, që korrespondon me numrin e atomeve të karbonit në një molekulë të caktuar dhe mbaresën -ose. Më shpesh në natyrën e gjallë ka monosakaride me pesë dhe gjashtë atome karboni - pentoza dhe heksoze. Në varësi të natyrës së grupit karbonil që është pjesë e monosakarideve (aldehid ose keton), monosakaridet ndahen në:

• aldoza (alkoolet aldehide),
• ketoza (ketoalkoolet).

Heksozat më të zakonshme janë glukoza (sheqeri i rrushit) dhe fruktoza (sheqeri i frutave). Glukoza është një përfaqësues i aldozës, dhe fruktoza është një ketozë. Glukoza dhe fruktoza janë izomere, d.m.th. kanë përbërje të njëjtë atomike dhe formula e tyre molekulare është e njëjtë (C6H12O6). Sidoqoftë, struktura hapësinore e molekulave të tyre ndryshon:
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO Glukozë (aldohekzozë)

CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH Fruktoza (ketohekzozë).

E. Fisher zhvilluar formulat hapësinore me emrin e tij. Në këto formula, atomet e karbonit numërohen nga fundi i zinxhirit me të cilin grupi karbonil është më afër. Në veçanti, në aldoza, numri i parë i caktohet karbonit të grupit aldehid.
Megjithatë, monosakaridet ekzistojnë jo vetëm në formën e formave të hapura, por edhe në formën e cikleve. Këto dy forma - zinxhirore dhe ciklike - janë tautomere dhe janë të afta të shndërrohen spontanisht në njëra-tjetrën në tretësirat ujore. Përfaqësuesit e monosakarideve:

• D-riboza është një përbërës i ARN-së dhe koenzimave të natyrës nukleotide.
• D-glukoza (sheqeri i rrushit) është një substancë e bardhë kristalore, shumë e tretshme në ujë, pika e shkrirjes është 146°C. Para së gjithash, polimeret e glukozës
• D-galaktoza është një substancë kristalore, pjesë përbërëse e sheqerit të qumështit, një komponent thelbësor i dietës. I tretshëm mjaftueshëm në ujë, i ëmbël në shije, pika e shkrirjes është 165°C. Së bashku me D-manozën, ky monosakarid është pjesë e shumë glikolipideve dhe glikoproteinave.
• D-manoza është një substancë kristalore, e ëmbël në shije, shumë e tretshme në ujë, pika e shkrirjes është 132°C. Ndodh në natyrë në formën e polisaharideve - mananeve, nga të cilat mund të merret me hidrolizë.
• D-fruktoza (sheqeri i frutave) është një substancë kristalore, pika e shkrirjes është 132°C. Është shumë i tretshëm në ujë, i ëmbël në shije, ëmbëlsia e kalon dy herë ëmbëlsinë e saharozës. Gjendet në formë të lirë në lëngjet e frutave (sheqer frutash) dhe mjaltë. Në një formë të lidhur, fruktoza është e pranishme në saharozë dhe polisaharide bimore (për shembull, inulin).

Kur aldozat oksidohen, formohen tre klasa acidesh: aldonike, aldarike dhe alduronike.

Më e rëndësishmja polisakaridet janë këto:

• Celuloza- një polisaharid linear i përbërë nga disa zinxhirë paralelë të drejtë të ndërlidhur me lidhje hidrogjeni. Çdo zinxhir formohet nga mbetjet e β-D-glukozës. Kjo strukturë pengon depërtimin e ujit, është shumë rezistente ndaj lotit, gjë që siguron qëndrueshmërinë e membranave qelizore bimore, të cilat përmbajnë 26-40% celulozë. Celuloza shërben si ushqim për shumë kafshë, baktere dhe kërpudha. Megjithatë, shumica e kafshëve, duke përfshirë njerëzit, nuk mund ta tresin celulozën sepse traktit të tyre gastrointestinal i mungon enzima celulazë, e cila e zbërthen celulozën në glukozë. Në të njëjtën kohë, fibrat e celulozës luajnë një rol të rëndësishëm në të ushqyerit, pasi ato i japin ushqimit një strukturë të madhe dhe të trashë, stimulojnë lëvizshmërinë e zorrëve.
• niseshte dhe glikogjen. Këto polisaharide janë format kryesore të ruajtjes së glukozës në bimë (niseshte), kafshë, njerëz dhe kërpudha (glikogjen). Kur ato hidrolizohen, në organizma formohet glukoza, e cila është e nevojshme për proceset jetësore.
• Kitin e formuar nga molekulat e β-glukozës, në të cilën grupi i alkoolit në atomin e dytë të karbonit zëvendësohet nga grupi që përmban azot NHCOCH3. Zinxhirët e tij të gjatë paralelë, si zinxhirët e celulozës, janë të bashkuar. Kitina është elementi kryesor strukturor i integritetit të artropodëve dhe mureve qelizore të kërpudhave.

Të cilat shpesh përfshijnë tre elementë kimikë: Karbon, Hidrogjen dhe Oksigjen. Shumë karbohidrate përveç këtyre elementeve përmbajnë Fosfor, Squfur dhe Azot. Këta biopolimerë janë të shpërndarë gjerësisht në natyrë. Biosinteza e karbohidrateve në bimë kryhet si rezultat i fotosintezës. Karbohidratet përbëjnë rreth 80-90% të masës së thatë të bimëve.

Në trupin e njeriut, përqendrimi i karbohidrateve për sa i përket lëndës së thatë është rreth 2%. Karbohidratet janë burimi kryesor i energjisë kimike për trupin. Zbërthimi i karbohidrateve është i një rëndësie të veçantë për funksionimin e organeve të caktuara. Për shembull, organet individuale plotësojnë nevojat e tyre kryesisht për shkak të ndarjes së glukozës: truri - me 80%, zemra - me 70 - 75%. Karbohidratet ruhen në indet e trupit në formën e lëndëve ushqyese rezervë (glikogjen). Disa prej tyre kryejnë funksione mbështetëse, marrin pjesë në funksione mbrojtëse, vonojnë zhvillimin e mikrobeve (mukusit), janë bazë kimike për ndërtimin e molekulave biopolimere, përbërës të përbërjeve makroergjike etj.

Klasifikimi i karbohidrateve.

Të gjitha karbohidratet ndahen në dy grupe të mëdha: monosakaride ose monoza), polisakaride ose polioza), të cilat përbëhen nga disa mbetje të molekulave monosakaride të lidhura së bashku.

Klasifikimi i karbohidrateve: monosakaride.

Monosakaridet që përmbajnë një grup aldehid quhen aldoza dhe ato që përmbajnë një grup keton quhen ketoza. Karbohidratet e thjeshta përfshijnë aldehide dhe keto alkoole me të paktën tre atome karboni. Sipas numrit të atomeve të karbonit, monozat ndahen në trioza, tetroza, pentoza, heksoze etj.

Trioza. Përmbahet në inde dhe lëngje biologjike në formën e estereve si produkte të metabolizmit të ndërmjetëm të karbohidrateve gjatë reaksioneve të glikolizës dhe fermentimit. Tetrozat. Më e rëndësishmja është eritroza, e cila përmbahet në inde në formën e një esteri të acidit ortofosforik, produkt i rrugës pentozë të oksidimit të karbohidrateve. Pentoza. Shumica e pentozave formohen në traktin tretës të njeriut si rezultat i hidrolizës së pentozanëve të perimeve dhe frutave. Një pjesë e pentozave formohet në proceset e shkëmbimit të ndërmjetëm, veçanërisht në rrugën e pentozës. Në inde, pentozat janë në gjendje të lirë në formën e estereve të acidit ortofosfat, të cilët janë pjesë e (ATP), acideve nukleike, koenzimave (NADP, FAD) dhe biokomponimeve të tjera të rëndësishme. Vëmendje të veçantë meritojnë pentozat e mëposhtme: arabinozë, ribozë, deoksiribozë, ksilulozë. Heksozat. Ato gjenden në gjendje të lirë, si pjesë e polisaharideve dhe komponimeve të tjera. Përfaqësuesit më të rëndësishëm të kësaj klase të karbohidrateve janë glukoza, fruktoza, galaktoza dhe manoza.

Klasifikimi i karbohidrateve: disakaride.

Disakaridet janë karbohidrate, molekulat e të cilave, gjatë hidrolizës, ndahen në dy molekula heksoze. Disakaridet përfshijnë maltozë, saharozë, trehalozë, laktozë.

Kur emërtojnë disaharidet, ata zakonisht përdorin emra që janë zhvilluar historikisht (laktozë, maltozë, saharozë), më rrallë - racionalë dhe sipas nomenklaturës IUPAC.

Disakaridet - substanca të ngurta kristalore, shumë të tretshme në ujë, optikisht aktive, me shije të ëmbël, të afta për hidrolizë acide ose enzimatike, mund të formojnë estere.

Klasifikimi i karbohidrateve: homopolisakaridet dhe heteropolisakaridet. Përbërja e homopolisaharideve përfshin një sasi të konsiderueshme të mbetjeve të një monosakaridi: glukozë, manozë, fruktozë, ksilozë, etj. Janë lëndë ushqyese rezervë (rezervë) për organizmin (glikogjen, inulinë, niseshte). Molekulat heteropolisakaride përbëhen nga një numër i madh i monosakarideve të ndryshëm.

Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Karakteristikat e elementit të karbonit dhe vetitë kimike