O que são carboidratos papel dos hidratos de carbono no corpo humano

Propriedades químicas das células que constituem os organismos vivos dependem principalmente do número de átomos de carbono que constitui até 50% em peso seco. Os átomos de carbono são as principais substâncias orgânicas: proteínas, ácidos nucleicos, lípidos e hidratos de carbono. O último grupo inclui composto de carbonilo e de água que corresponde à fórmula _{(CH2O) n,} em que n é igual a ou maior do que três. Além de carbono, hidrogénio e oxigenação, na molécula pode incluem fósforo, azoto, enxofre. Neste artigo, vamos examinar o papel dos hidratos de carbono no corpo humano, bem como as características de sua estrutura, propriedades e funções.

classificação

Este grupo de compostos em bioquímica são divididos em três classes: os açúcares simples (monossacarídeos), compostos poliméricos com uma ligação glicosídica – oligossacáridos e biopolímeros de peso molecular elevado – polissacáridos. As classes acima mencionadas de substância encontrada em vários tipos de células. Por exemplo, existem glicose e amido em estruturas de plantas, glicogénio – nos hepatócitos humanos, e paredes celulares de fungos, a quitina – nos artrópodes esqueleto exteriores. Todas as substâncias acima – são carboidratos. O papel dos hidratos de carbono no corpo é universal. Eles – o principal fornecedor de energia para os processos vitais da planta de células, bactérias, animais e seres humanos.

monossacarídeos

Tem a fórmula C _n H _{2 N} O _N geral e são divididos em grupos, dependendo do número de átomos de carbono na molécula: trioses, tetroses, pentoses, e assim por diante. Como parte dos organelos celulares e citoplasma de açúcares simples ter duas configurações espaciais: linear e circular. No primeiro caso, os átomos de carbono estão ligados um ao outro através de ligações covalentes e sigma forma laçadas fechadas, no segundo caso, o esqueleto de carbono não é fechada e pode ter ramificação. Para determinar qual é o papel dos hidratos de carbono no corpo, considere o mais comum deles – o pentoses e hexoses.

Isómeros: glicose e frutose

Eles têm a mesma fórmula molecular C ₆ H ₁₂ O _6, mas vários tipos de moléculas estruturais. Temos anteriormente chamado o papel principal de hidratos de carbono em organismos vivos – a energia. As substâncias acima referidas são decompostos pela célula. O resultado é uma libertação de energia (17,6 kJ de um grama de glicose). Além disso, 36 moléculas de ATP é sintetizado. decomposição de glucose ocorre nas membranas (cristas) mitocôndrias e representa uma cadeia de reacções enzimáticas – o ciclo de Krebs. Ele é uma parte importante da dissimilation fluindo em todas as células de organismos eucariotas heterotróficas.

A glucose também é formado miócitos em mamíferos, devido à divisão em glicogénio muscular. No futuro, ele é usado como uma substância fácil decomposição como o fornecimento de células com energia – este é o principal papel dos carboidratos no organismo. As plantas são fototróficos e independentemente formar glicose durante a fotossíntese. Estas reacções são chamados ciclo de Calvin. O material de partida é o dióxido de carbono e o aceitador – ribolozodifosfat. Síntese de glicose ocorre na matriz cloroplasto. Frutose, tendo a mesma fórmula molecular, como a glicose, contém na molécula um grupo funcional de cetonas. Ela é mais doce do que a glicose, e está no mel eo suco de bagas e frutos. Assim, o papel biológico de carboidratos no organismo reside principalmente na sua utilização como uma rápida fonte de energia.

O papel da hereditariedade na pentose

Vamos considerar um outro grupo de monossacarídeos – ribose e desoxirribose. Sua singularidade reside no facto de que eles fazem parte dos polímeros – ácidos nucleicos. Para todos os organismos, incluindo as formas de vida não-celulares, o ADN e ARN são as principais transportadoras de informação hereditária. Ribose está incluído numa molécula de ARN e os nucleótidos de desoxirribose contida no DNA. Por conseguinte, a função biológica dos hidratos de carbono no organismo humano é que eles estão envolvidos na formação de unidades de hereditariedade – os genes e cromossomas.

pentose exemplar contendo um grupo aldeído e difundido no reino vegetal são xilose (contidos em caules e sementes), alfa-arabinose (armazenado nas gomas de árvores de frutos de caroço). Assim, a distribuição e a função biológica dos hidratos de carbono no organismo de plantas superiores são suficientemente grandes.

O que é oligossacarídeos

Se os resíduos das moléculas de monossacáridos, tais como glucose ou frutose, ligados por ligações covalentes, os oligossacáridos formados – hidratos de carbono polimicos. O papel dos carboidratos no corpo de ambas as plantas e animais variou. Isto é especialmente verdadeiro de dissacarídeos. A mais comum entre eles são sacarose, lactose, maltose e trealose. Assim, sacarose, também conhecido como açúcar de cana ou de beterraba de açúcar, contida nas plantas como uma solução e armazenado em suas raízes ou caules. A hidrólise da molécula formada de glicose e frutose. açúcar do leite, lactose é de origem animal. Para algumas pessoas, há intolerância a esta substância associada com hipossecreção enzima lactase, que quebra o açúcar do leite galactose e glicose. O papel da vida dos diversos carboidratos organismo. Por exemplo, o dissacárido trealose, composto por dois resíduos de glucose, parte da hemolinfa de crustáceos, aranhas, insetos. Também ocorre nas células de fungos e algumas algas.

Um outro dissacárido – maltose, açúcar ou de malte, está contida em cariopses de cevada ou de centeio em sua germinação, é uma molécula que consiste em dois resíduos de glicose. Ele é formado pela decomposição de amido vegetal ou animal. No intestino delgado dos humanos e mamíferos maltose clivada pela enzima – maltase. Na sua ausência no suco pancreático aparece patologia causada pela intolerância ao glicogênio ou vegetais produtos de amido de alimentos. Neste caso, uma dieta especial e é adicionado à dieta da própria enzima.

hidratos de carbono complexos na natureza

Eles são muito generalizada, especialmente no mundo vegetal, são biopolímeros e têm um elevado peso molecular. Por exemplo, o amido é de 800 000, e na polpa – 1 600 000. Os polissacáridos diferem na composição dos monómeros, grau de polimerização, e comprimentos de cadeia. Em contraste com açúcares simples e oligossacáridos que são prontamente solúveis em água e têm um sabor doce, polissacáridos hidrofóbico e sem gosto. Considere o papel dos carboidratos no corpo humano como um exemplo de glicogénio – amido animal. É sintetizado a partir da glucose e reservados em hepatócitos e células do músculo esquelético, em que o seu conteúdo é duas vezes mais elevada do que no fígado. Pela formação de glicogénio são também capazes de gordura subcutânea, neurócitos e macrófagos. Outro polissacido – amido vegetal é um produto de fotossíntese e é produzida em plastos de verde.

Desde o início da civilização humana, os principais fornecedores de amido foram culturas valiosas: arroz, batatas, milho. Eles ainda são a base da dieta da grande maioria das pessoas na Terra. É por isso que é carboidratos tão valiosos. O papel dos hidratos de carbono no corpo é, como vimos, na sua aplicação como matéria orgânica sedento de poder e rapidamente digerível.

Há um grupo de polissacarídeos que são monómeros de resíduos de ácido hialurónico. Eles são chamados pectinas e são os materiais de construção de células vegetais. Particularmente ricos neles Descasque as maçãs, polpa de beterraba. As substâncias celulares pectinas regular a pressão intracelular – turgescência. Na indústria de confeitaria, que são utilizados como agentes de gelificação e espessantes na produção de variedades de alta qualidade marshmallow e gelatina. As dietas usadas como substâncias biologicamente activas é bem deduzir toxinas do cólon.

O que é glycolipids

É um grupo interessante de compostos complexos de hidratos de carbono e gorduras que estão no tecido nervoso. Ele consiste no cérebro e a espinal medula de mamíferos. Os glicolípidos são também encontrados na composição das membranas celulares. Por exemplo, as bactérias são envolvidos em contactos célula-célula. Alguns destes compostos é a antigénios (substâncias que detectam sistema de grupo sangueo AB0 Landsteiner). Nas células de animais, plantas e humanos, excepto glicolípidos, são moléculas de gordura presentes e distintas. Eles realizam principalmente a função de energia. Após a clivagem de um grama de gordura de 38,9 kJ de energia é libertada. função estrutura (parte da membrana celular) para os lípidos são também caracterizados. Assim, estas funções são executadas por hidratos de carbono e gorduras. O seu papel no corpo é extremamente elevado.

O papel de hidratos de carbono e lípidos no organismo

Em células humanas e animais pode ser observado interconversões de polissacáridos e gorduras que ocorrem como um resultado do metabolismo. Cientistas e nutricionistas descobriram que a ingestão excessiva de alimentos ricos em amido leva ao acúmulo de gordura. Se uma pessoa tem distúrbios do pâncreas em termos de isolamento ou amilase leva uma vida sedentária, o peso pode ser muito grande. Vale a pena lembrar que os alimentos ricos em hidratos de carbono é dividido principalmente no duodeno em glicose. Ela absorveu os capilares das vilosidades do intestino delgado e depositada no fígado e nos músculos como glicogênio. A troca mais intensa de substâncias no corpo, mais ele é dividido em glicose. ela é então usada como as células primárias, o material energético. Esta informação fornece uma resposta para a questão do papel desempenhado pelos carboidratos, o corpo humano.

Significado de glicoproteínas

Os compostos deste grupo de substâncias representadas pelo hidrato de carbono complexo de proteína +. Eles são chamados de glicoconjugados. Este anticorpo, hormonas, a estrutura da membrana. Recentes estudos bioquímicos têm demonstrado que se glicoproteínas começar a mudar a sua estrutura nativa (natural), isso leva ao desenvolvimento destas doenças complexas, tais como a asma, artrite reumatóide, cancro. O papel de glicoconjugados no metabolismo da célula é alta. Por exemplo, os interferões inibir a multiplicação do vírus, as imunoglobulinas proteger o corpo contra agentes patogénicos. proteínas do sangue, também pertencem a este grupo de substâncias. Eles fornecem propriedades de proteção e tamponamento. Todas as funções anteriormente referidas é confirmada pelo facto de que o papel fisiológico de hidratos de carbono no organismo é muito variada e extremamente importante.

Onde e como hidratos de carbono são formados

Os principais fornecedores de açúcares simples e complexos – uma planta verde: algas, maior esporos, gimnospermas e floração. Todos eles contêm as células de clorofila pigmento. Ele faz parte do thylakoid – estruturas de cloroplastos. cientista russo KA Timiryazev estudado o processo da fotossíntese, resultando na formação dos hidratos de carbono. O papel dos carboidratos no corpo da planta, é a acumulação de amido nos frutos, sementes e bolbos, isto é, nos órgãos vegetativos. mecanismo de fotossíntese é bastante complicado e é composto de uma série de reacções enzimáticas que ocorrem tanto na luz e no escuro. A glicose é sintetizado a partir de dióxido de carbono sob a acção de enzimas. organismos heterotróficos usar plantas verdes como fonte de alimentos e energia. Assim, as plantas são o primeiro elo todas as cadeias alimentares e são chamados de produtores.

As células de organismos hidratos de carbono heterotróficas sintetizados em canais suaves (agranulares) retículo endoplasmático. Em seguida, eles são usados como material de energia e construção. Nas células vegetais hidratos de carbono formado adicionalmente no Golgi, e em seguida, para a formação de uma parede celular celulósica. No processo de vertebrados animais ricos em compostos digestão hidratos de carbono, parcialmente quebrada para baixo na boca e no estômago. desassimilação principal mesmas reações ocorrem no duodeno. Tal como está suco pancreático que contém enzima amilase que cliva o amido para glucose. Como já foi dito anteriormente, a glucose é absorvida no sangue no intestino delgado e é distribuído por todas as células. Aqui ele é usado como fonte de energia e um material estrutural. Isso explica o papel que os carboidratos desempenham no corpo.

Nadmembrannye complexos células heterotróficas

Eles são característicos de animais e de fungos. A composição química e organização molecular destas estruturas são representados por compostos, tais como lípidos, proteínas e hidratos de carbono. O papel dos carboidratos no organismo – que está envolvido no metabolismo energético e de construção membranas. Em células humanas e animais têm um componente estrutural particular chamado glicocálice. Esta fina camada superficial composto de glicolípidos e glicoproteínas associadas com a membrana citoplasmática. Ele fornece uma ligação directa com o exterior das células. Aí vem a percepção de estímulos e digestão extracelular. Devido às suas células de casca de hidratos de carbono ficar uns aos outros formando o tecido. Este fenómeno é chamado de adesão. Nós também acrescentar que as "caudas" de moléculas de hidrato de carbono encontradas na superfície das células e são dirigidas no fluido intersticial.

Um outro grupo de organismos heterotróficos – Aparelho de fungos também tem uma superfície, chamada parede celular. Ele inclui açúcares complexos – quitina, glicogênio. Alguns tipos de fungos também conter hidratos de carbono solúveis tais como trealose, chamados açúcar cogumelo.

Em animais unicelulares, tais como os ciliados, camada superficial – película também contém complexos de oligossacárido com proteínas e lípidos. Alguns película bastante simples fina e não impede uma mudança na forma do corpo. Mas em outros, engrossa e torna-se forte como armadura, carregando uma função protetora.

parede celular vegetal

Além disso, contém grandes quantidades de hidratos de carbono, especialmente celulose recolhidas como feixes de fibras. Estas estruturas formar a armação, imerso numa matriz coloidal. É constituída principalmente por oligossacarídeos e polissacarídeos. As paredes celulares de células vegetais pode lignificated. Neste caso, os espaços entre os feixes são preenchidos com outros hidratos de carbono de celulose – lignina. Ela aumenta a função de suporte da membrana da célula. Muitas vezes, especialmente em plantas lenhosas perenes, a camada externa consistindo de celulose revestido substância semelhante à gordura – suberina. Ela impede a entrada de água no tecido da planta, de modo que as células subjacentes morrem rapidamente fora e coberto por uma camada de cortiça.

Em resumo, vemos que na parede celular da planta são carboidratos e gorduras intimamente ligados. O seu papel nos fototróficos corpo subestimado desde complexos glicolipidicos proporcionar uma função de apoio e protecção. Vamos estudar uma variedade de hidratos de carbono, específico para o reino Monera de organismos. Isto inclui procariotas, tais como bactérias. Sua parede celular contém um carboidrato – murein. Dependendo da estrutura da superfície do aparelho é dividido em bactérias Gram-positivas e gram-negativas.

A estrutura do segundo grupo é mais complexo. Estas bactérias têm duas camadas: plástico e rígida. O primeiro contém mucopolissacarídeos, por exemplo mureína. Suas moléculas têm a forma de estruturas de rede grandes, a formação de uma cápsula em torno da célula bacteriana. A segunda camada consiste em peptidoglicano – polissacáridos compostos e proteínas.

lipopolissacáridos da parede celular permitir que as bactérias aderir firmemente a vários substratos, tais como o esmalte dos dentes ou a membrana da célula eucariótica. Além disso, glicolípidos promover a adesão de células bacterianas para o outro. Assim formado por, por exemplo, estafilococos agrupamento da cadeia estreptococos, por outro lado, algumas espécies de procariontes têm mucosa adicionais – peplos. Ele contém na sua composição os polissacarídeos e facilmente destruído por radiação dura ou por contacto com certos produtos químicos, tais como antibióticos.