15. Сравнение классов углеводов

Признак

Моносахарид(греч. «моно» —один)

Олигосахариды(греч. «олиго» —немного)

Полисахариды(греч. «поли» —много)

Состав

Одна молекула,в состав которойвходят углерод,кислород, водород; часто в соотношенииСn(Н₂О)n (1:2:1)

Определенное количество (небольшое, обычно2-10) остатковмолекул моносахаридов, соединенных ковалентнымисвязями

Неопределеннобольшое (до нескольких сотенили тысяч) остатков молекул моносахаридов, соединенныхковалентнымисвязями

Пути образования в организмах

1. У растений —в ходе фотосинтеза в результатефиксации из воздуха углекислогогаза2. В результатегидролиза олиго и полисахаридов3. В ходе метаболизма различныхвеществ, в т. ч. идругих моносахаридов

В результате ферментативной полимеризации моносахаридов илиферментативногогидролиза полисахаридов

В результате ферментативной полимеризации моно- и олигосахаридов

Продукт гидролиза

Не гидролизуются

Моносахариды

Моносахариды (часто через промежуточные олигосахариды)

Молекулярнаямасса

Определенная

Неопределенная

Растворимостьв воде

В основном растворимы

Нерастворимыили образуютколлоидные растворы

Вкус

Многие имеют сладкий вкус

Не имеют сладкого вкуса

Признакиклассификации

По числу атомовуглерода, входящих в состав молекулы

По числу остатков моносахаридов, входящихв состав молекулы

Различным образом, например:по продуктам гидролиза;по особенностямхимических связей между остатками моно- иолигосахаридов,входящих в ихсостав

Группа

Название

Распространение, биологическая роль

Класс моносахариды

Группатриозы

Глицериновый альдегид

СН₂ОН-СНОН-СОН

Производное глицеринового альдегида — фосфоглицериновый альдегид является первичным продуктом темновойфазы фотосинтеза, который затемв хлоропластах превращается в глюкозу

Группа пентозы

Рибоза

СН₂ОН-(СНОН)₃-СОН

1. Входит в состав РНК, АТФ, в состав акцепторов водорода — ФАД, НАД, НАДФ.

2. Входит в состав витаминов группы В, ряда гликозидов, ферментов.

3. Фосфорный эфир рибозы является важнейшим звеном в синтезе нуклеиновых кислот

Дезоксирибоза

СН₂ОН-(СНОН)₂-СН₂-СОН

Входит в состав ДНК

Рибулоза

СН₂ОН-СО-(СНОН)₂-СН₂ОН

В свободном состоянии в организмах не встречается. Ее фосфорный эфир —рибулозодифосфат — является непосредственным акцептором углекислого газа в темновой фазе фотосинтеза.

Группа

гексозы

Глюкоза

СН₂ОН-(СНОН)₄-СОН

1. Наиболее распространенный субстрат клеточного дыхания (т.е. источник энергии).

2. Мономер полисахаридов: крахмала, гликогена, клетчатки (целлюлозы), гемицеллюлоз.

3. Входит в состав многих гликозидов растений.

4. В свободном состоянии содержится в тканях растений, животных, человека.

Фруктоза

СН₂ОН-СО-(СНОН)₃-СН₂ОН

1. Фосфорный эфир — фруктозо-1,6-дифосфат —является промежуточным продуктом при образовании глюкозы в темновой фазе фотосинтеза.

2. В виде фосфорных эфиров участвует в превращениях крахмала, гликогена, в процессах дыхания и спиртового брожения.

3. Входит в состав олигосахаридов (сахарозы, раффинозы) и полисахаридов (инулина, полисахаридов бактерий) и других биологически важных соединений.

4. В свободном виде содержится в растениях

Галактоза

СН₂ОН-(СНОН)₄-СОН

Входит в состав некоторых олигосахаридов (лактозы, раффинозы) и многих полисахаридов (агар-агара, слизей, гемицеллюлоз)

Класс олигосахариды

.Группа

дисахариды

Сахароза (тростниковый сахар, свекловичный сахар) Глюкоза + фруктоза

1. Встречается только в растениях, где является основным транспортируемым веществом.

2. Играет огромную роль в питании человека: сахарный песок, сахар-рафинад почти на 99% состоят из сахарозы

Мальтоза (солодовый сахар) глюкоза + глюкоза

1. Промежуточный продукт расщепления крахмала в ходе обмена веществ у растений и животных.

2. Основной источник энергии в прорастающих семенах , образуется при гидролизе крахмала

Лактоза (молочный сахар) галактоза+ глюкоза

Источник углеводов для детенышей млекопитающих человека. Молоко содержит около 5% лактозы

Группа три-сахариды

Рафиноза (галактоза+глюкоза+фруктоза)

Один из распространённых растительных резервных углеводов (сахарная свёкла, семена хлопчатника, ячменя, манна и др.).

Класс гомополисахариды (построены из остатков моносахаридов одного типа)

Крахмал (полимер α –глюкозы)

Наиболее распространенный резервный полисахарид растительных клеток

Гликоген (полимер α –глюкозы), более разветвлен, чем крахмал

Резервный полисахарид животных и человека (в основном в печени и в мышцах), в грибах, бактериях

Целлюлоза (полимер β-глюкозы)

Входит в состав клеточных стенок растительных клеток. Является главным структурным полисахаридом растений, в котором аккумулировано более 50% всего углерода биосферы

Пектин (полимер галактуроновой кислоты)

1.Компоненты клеточных стенок растений (в комплексе с гемицеллюлозами и целлюлозой).

2. Играют важную роль в клеточном делении и росте молодых клеток, в поддержании водного и солевого баланса нелигнифицированных тканей.

3. Накапливаются в сочных плодах и других запасающих органах растений.

Хитин (полимер аминопроизводного α –глюкозы)

Образует покровы тела членистоногих; является основным компонентом клеточной стенки грибов

Класс гетерополисахариды (построены из двух или более типов мономерных звеньев)

Муреин - гигантская молекула, состоящая из сети полисахаридных цепей, соединенных многочисленными короткими пептидными цепями

Образует муреиновый мешок — опору клеточной стенки бактерий.

Гепарин - линейная полисахаридная цепь, состоящая из остатков аминосахаров и сульфатированных кислот — производных cахаров

Препятствует свертыванию крови

Муцины - образуют разветвленные олигосахаридные цепочки, которые связаны с белком (сахара представлены галактозой, ее производными, N-ацетилглюкозамином и кислотами — производными сахаров)(гликопротеиды)

Секретируется различными тканями организм. Образуют вязкие растворы (слюна, секреты кишечника и бронхов), которые выстилают полости дыхательного и пищеварительного трактов, защищают ткани от повреждений

Агглютинины крови человека (А, В) Цепь олигосахарида (состоящая из остатков глюкозы, галактозы и ее производных), соединенная с белком

Находятся на поверхности эритроцитов и создают на ней отрицательный заряд. Таким образом, групповые вещества препятствуют агглютинации (склеиванию) эритроцитов. Именно олигосахаридная цепь придает специфичность эритроцитам каждой из четырех групп крови

Мукополисахариды - линейная полисахаридная цепь, состоящая из аминопроизводных глюкозы и галактозы, и уроновых кислот — продуктов окисления сахаров

1. Некоторые из этих веществ даже в низких концентрациях образуют вязкие растворы, поэтому входят в состав лимфы а также синовиальной жидкости (где выполняют функцию смазки).

2. Другие входят в состав гликопротеидов, способных образовывать сетчатые структуры. Эти гликопротеиды составляют молекулярную основу межклеточного вещества соединительной ткани позвоночных (хрящевой и костной) (гиалуроновая кислота, хондроитин-сульфат)