Презентация углеводы биология 10 класс: Презентация по биологии на тему «Углеводы» (10 класс)

Содержание

Презентация биология 10 класс «Углеводы»

5,272
просмотра

Презентации / Биология / Углеводы

Скачать презентацию Понравилось | 7

Текст этой презентации

Слайд 1

Органические вещества
Презентация учителя биологии ГБОУ Школа №879 г. Москвы Титовой С.С.

Слайд 2

Химический состав клетки
Неорганические вещества
Органические вещества
Вода
Минеральные соли
Белки
Липиды
Углеводы
Нуклеиновые кислоты
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ)

Слайд 3

Органические вещества клетки
Полимеры- это сложные молекулы, образованные повторяющимися более простыми молекулами ( мономерами).
Полимеры
Регулярные
Нерегулярные
Углеводы
Белки
Нуклеиновые кислоты

Слайд 4

Углеводы
Органические соединения , в состав которых входят в основном три химических элемента- углевод, водород и кислород. Общая формула углеводов – С ( Н О)
m
2
n
Углеводы
Моносахариды ( состоят из одной молекулы)
Олигосахариды ( имеют от 2 до 10 звеньев)
Полисахариды (имеют более 10 звеньев)

Слайд 5

Углеводы
Моносахариды
Пентозы
Гексозы
Рибоза
Дезоксирибоза
Глюкоза
Фруктоза
Галактоза

Слайд 6

Углеводы
Олигосахариды
Дисахариды
Трисахариды
Сахароза
Лактоза
Мальтоза

Слайд 7

Углеводы
Полисахариды
Крахмал (C6h20O5)n
Целлюлоза
Гликоген (C6h20O5)n
Хитин

Слайд 8

Слайд 9

Функции углеводы
Пластическая (строительная)
Энергетическая
Запасающая
Регуляторная
Образуют клеточные стенки растений и грабов. Образуют наружный скелет членистоногих. Входят в состав нуклеиновых кислот.
При окислении высвобождается энергия. 1г-17,6 кДж
Являются запасным веществом.
Выполняют функцию рецепторов в составе гликопротеидов в клеточных мембранах.

Слайд 10

Липиды
Жиры
Жироподобные вещества
Простые липиды
Сложные липиды
Жирные кислоты Жирные спирты Воски
Фосфолипиды Гликолипиды
Липиды

Слайд 11

Жиры
Производные трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот
Животного происхождения
Растительного происхождения
Глицерин соединен с насыщенными жирными кислотами
Глицерин соединен с ненасыщенными жирными кислотами

Слайд 12

Фосфолипиды- состоят из остатков глицерина и жирных кислот.
Входят в состав клеточных мембран, обеспечивая их барьерную роль.
Гликолипиды- входят в состав мембран. Нелипидной частью гликолипида являются углеводы.

Слайд 13

Функции липидов
Строительная
Энергетическая
Запасающая
Регуляторная
Образуют билипидный слой всех мембран.
При окислении высвобождается энергия. 1г-38,9 кДж
Являются запасным веществом.
Липиды входят в состав гормонов, которые принимают участие в регуляции жизненных функций.

Слайд 14

Функции липидов
Защитная
Источник воды
Низкая теплопроводность жира обеспечивает теплоизоляцию. Подкожный слой жира у животных- амортизатор для органов. Запас жира в клетках растений повышает температуру замерзания цитоплазмы зимой.
У животных пустыни при расщеплении жира выделяется большое количество воды: 1 кг жира -1,1 кг воды .

Углеводы (10 класс) доклад, проект

Слайд 1Углеводы

Биология 10 класс

Учитель биологии МБОУ Шатовская СШ
Желтова Альбина Владимировна

Слайд 2Органические вещества, в состав которых входят три химических элемента:

углерод, водород, кислород.
Общая формула углеводов:
Cn (h3O)m (где n не меньше трех)

Углеводы

Слайд 3Российский химик немецко – балтийского происхождения. Впервые ввел термин «углеводы» в

1844 г.

Углеводы

Карл Генрихович Шмидт
(1822 – 1894)

Слайд 4Углеводы

Содержание в клетке
Классификация
Функции углеводов
Готовимся к

ЕГЭ

Слайд 5Животные

В клетках содержится
2 – 5% углеводов
Содержание углеводов в клетках

Растения
В клетках содержится 70 – 90% от сухой массы (особенно много в клетках клубня картофеля, семенах)

Слайд 6Углеводы

Простые
Полисахариды
Олигосахариды
Моносахариды
Сложные

Слайд 7Моносахариды (простые сахара)

Состоят из одной молекулы
Твердые кристаллические вещества
Растворимые в воде
Сладкие

на вкус

Слайд 8Моносахариды (простые сахара)

Триозы
Молекула содержит три атома углерода
Тетрозы
Молекула содержит

четыре атома углерода

Молекула содержит пять атомов углерода

Молекула содержит шесть атомов углерода

Пентозы

Гексозы

Слайд 9Триозы

Практическое значение имеют глицерин и его производные: молочная и пировиноградная

кислоты

Молочная кислота

Пировиноградная кислота

Слайд 10Тетрозы

Эритроза – промежуточный продукт фотосинтеза
Эритроза

Слайд 11Пентозы

Рибоза С5Н10О5
Дезоксирибоза С5Н10О5
Входит в состав РНК
Входит

в состав ДНК

Слайд 12Гексозы

Глюкоза – виноградный сахар С6Н12О6
Встречается в свободном виде

как в клетках растений, так и животных
Первичный источник энергии для клеток
Обязательно находится в крови (снижение количества глюкозы приводит к нарушению деятельности мышечных и нервных клеток, иногда даже к обморочным и судорожным состояниям)

Слайд 13Гексозы

Фруктоза – плодовый сахар
С6Н12О6
Широко распространена в природе
В

больших количествах находится в плодах
Особенно много в меде, сахарной свекле, фруктах
Фруктоза очень важна при питании больных сахарным диабетом, когда глюкоза очень слабо усваивается клетками

Слайд 14Гексозы

Галактоза – пространственный изомер глюкозы С6Н12О6
В природе в чистом

виде не встречается, образуется при распаде лактозы (молочного сахара)

Слайд 15Олигосахариды — дисахариды

Сахароза – тростниковый или свекловичный сахар С12Н22О11
Состоит

из остатков глюкозы и фруктозы
Широко распространена в растениях (ягоды, корни, клубни, семена, плоды)
Играет огромную роль в питании животных и человека
Источники пищевого сахара в промышленности – сахарный тростник и сахарная свекла

Слайд 16Олигосахариды — дисахариды

Лактоза – молочный сахар
С12Н22О11
Состоит из остатков

глюкозы и галактозы
Является основным источником энергии для детенышей млекопитающих
Используют в микробиологической промышленности для приготовления питательных сред

Слайд 17Олигосахариды — дисахариды

Мальтоза – солодовый сахар
С12Н22О11
Состоит из двух остатков

глюкозы
Содержится в солоде – проросших, высушенных и размолотых зернах ячменя
Менее сладкая, чем сахароза
Добавляют в хлебобулочные изделия и продукты детского питания

Слайд 18Полисахариды

Крахмал
(С6Н10О5)n
Состоит из остатков амилозы и амилопектина
Резервный полисахарид растений
Находится

в виде зернышек слоистого строения, нерастворимых в холодной воде
В горячей воде образует коллоидный раствор (в быту – клейстер)

Слайд 19Полисахариды

Гликоген
(С6Н10О5)n
Содержится во всех животных тканях, а также в

грибах, дрожжах
В значительных количествах накапливается в печени, мышцах, сердце
Является поставщиком глюкозы в кровь
Является «животным крахмалом», сдержит около 30 000 глюкозных остатков

Слайд 20Полисахариды

Клетчатка (целлюлоза)
Главный структурный полисахарид клеточных оболочек растений
В ней аккумулировано

около 50% всего углерода биосферы
Нерастворима в воде (она в ней только набухает)

Слайд 21Полисахариды

Хитин
По структуре близок к целлюлозе
Образует покровы тела членистоногих
Компонент клеточной

стенки грибов

Слайд 22Функции углеводов

Энергетическая
При расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии
Структурная

Из целлюлозы состоит клеточная стенка растений, из муреина – клеточная стенка бактерий, из хитина – клеточная сенка грибов, покровы членистоногих

Слайд 23Функции углеводов

Запасающая
Резервный углевод животных и грибов – гликоген; у

растений — крахмал

Защитная

Вязкие секреты (слизи), выделяемые различными железами состоят из углеводов.

Они предохраняют стенки полых органов (пищевода, кишечника, желудка, бронхов) от механических повреждений, проникновения бактерий и вирусов

Слайд 24Готовимся к ЕГЭ

Какие функции выполняют углеводы в организме животных?
1) каталитическую
2) структурную
3)

запасающую
4) гормональную
5) сократительную
6) Энергетическую
Ответ: 236

Слайд 25Готовимся к ЕГЭ

Моносахариды в клетке выполняют функции:
1) энергетическую
2) составных компонентов полимеров
3)

информационную
4) составных компонентов нуклеиновых кислот
5) защитную
6) транспортную
Ответ: 124

Слайд 26Готовимся к ЕГЭ

Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для

описания крахмала. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) представляет собой полимер альфа-глюкозы
2) содержится в амилопластах в форме зерен
3) образуется в митохондриях клеток растений

4) представляет собой смесь амилозы и амилопектина
5) накапливается в клетках печени и мышц
Ответ: 35

Слайд 27Готовимся к ЕГЭ

Установите соответствие между особенностями молекул углеводов и их видами:
ОСОБЕННОСТИ

А) мономер
Б) полимер
В) растворимы в воде
Г) не растворимы в воде
Д) входят в состав клеточных стенок растений
Е) входят в состав клеточного сока растений
ВИДЫ 1) целлюлоза 2) глюкоза
Ответ: 212112

Слайд 28Готовимся к ЕГЭ

Установите соответствие между строением и функцией вещества и его

видом.
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИЯ
А) молекула сильно разветвлена
Б) имеет четвертичную структуру
В) откладывается в запас в печени
Г) мономерами являются аминокислоты
Д) используется для поддержания уровня кислорода
ВИД ВЕЩЕСТВА 1) гемоглобин 2) гликоген
Ответ: 21211

Слайд 29Готовимся к ЕГЭ

Найдите три ошибки в приведённом тексте.

Укажите номера предложений,

в которых они сделаны, исправьте их.
1. Полисахарид целлюлоза выполняет в клетке растения резервную, запасающую функцию. 2. Накапливаясь в клетке, углеводы выполняют главным образом регуляторную функцию. 3. У членистоногих полисахарид хитин формирует покровы тела. 4. У растений клеточные стенки образованы полисахаридом крахмалом. 5. Полисахариды обладают гидрофобностью.

1.10: Углеводы — Биология LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 6418

Сахар. Похоже ли это на биологическую энергию?

В детстве вам, возможно, говорили, что сахар вреден. Ну, это не совсем так. По сути, углеводы состоят из сахара, от одной молекулы сахара до тысяч молекул сахара, соединенных вместе. Почему? Одна из причин — запасать энергию. Но это не значит, что вы должны есть его ложками.

Углеводы

Углеводы являются наиболее распространенным типом органических соединений. Углевод представляет собой органическое соединение, такое как сахар или крахмал, и используется для хранения энергии. Как и большинство органических соединений, углеводы состоят из небольших повторяющихся звеньев, которые образуют связи друг с другом, образуя более крупную молекулу. В случае углеводов небольшие повторяющиеся звенья называются моносахаридами. Углеводы содержат только углерод, водород и кислород.

Моносахариды и дисахариды

Моносахарид представляет собой простой сахар, такой как фруктоза или глюкоза. Фруктоза содержится во фруктах, тогда как глюкоза обычно образуется в результате переваривания других углеводов. Глюкоза (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) используется клетками большинства организмов для получения энергии и является продуктом фотосинтеза.

Общая формула моносахарида :

(CH ₂ O) _n,

, где n может быть любым числом больше двух. Например, в глюкозе n равно 6, а формула такова:

C ₆ H ₁₂ O ₆ .

Другой моносахарид, фруктоза, имеет ту же химическую формулу, что и глюкоза, но атомы расположены иначе. Молекулы с одинаковой химической формулой, но с различным расположением атомов называются изомерами . Сравните молекулы глюкозы и фруктозы в Рисунок ниже. Можете ли вы определить их различия? Единственным отличием является положение некоторых атомов. Эти различия влияют на свойства двух моносахаридов.

Молекула сахарозы. Эта молекула сахарозы является дисахаридом. Он состоит из двух моносахаридов: глюкозы слева и фруктозы справа.

Если два моносахарида соединяются вместе, они образуют углевод, называемый дисахаридом . Примером дисахарида является сахароза (столовый сахар), который состоит из моносахаридов глюкозы и фруктозы (9).0026 Рисунок выше). Моносахариды и дисахариды также называются простыми сахарами . Они обеспечивают основной источник энергии для живых клеток.

Полисахариды

Полисахарид представляет собой сложный углевод, который образуется, когда простые сахара соединяются в цепочку. Полисахариды могут содержать всего несколько простых сахаров или тысячи их. Сложные углеводы выполняют две основные функции: запасают энергию и формируют структуры живых существ. Некоторые примеры сложных углеводов и их функции показаны на рис. 9.0026 Таблица ниже. Какой тип сложных углеводов использует ваше собственное тело для хранения энергии?

Название	Функция	Пример
Крахмал	Используется растениями для накопления энергии.	Картофель хранит крахмал в подземных клубнях.
Гликоген	Используется животными для хранения энергии.	Гликоген запасается у человека в клетках печени.
Целлюлоза	Используется растениями для формирования жестких стенок вокруг клеток.	Растения используют целлюлозу для своих клеточных стенок.
Хитин	Используется некоторыми животными для формирования внешнего скелета.	Комнатная муха использует хитин для своего экзоскелета.

Биотопливо: от сахара к энергии

В течение многих лет ходили слухи, как положительные, так и отрицательные, о производстве этанолового топлива из кукурузы. Это хорошая идея? Это необходимо? Эти вопросы необходимо обсудить. Тем не менее, Калифорнийский залив быстро становится мировым центром нового поколения экологически чистых видов топлива.

Объединенный институт биоэнергетики разрабатывает методы выделения биотоплива из сахаров, содержащихся в целлюлозе. См. Biofuels: Beyond Ethanol на http://www.kqed.org/quest/television…beyond-ethanol для получения дополнительной информации.

При просмотре Биотопливо: Помимо этанола, сосредоточьтесь на следующих понятиях:
использование «целлюлозной биомассы»,
что подразумевается под «направленной эволюцией».

Резюме

Углеводы представляют собой органические соединения, используемые для хранения энергии.

Моносахарид представляет собой простой сахар, такой как фруктоза или глюкоза.
Сложные углеводы выполняют две основные функции: запасают энергию и формируют структуры живых существ.

Узнать больше

Используйте этот ресурс, чтобы ответить на следующие вопросы.

Биомолекулы — Углеводы на http://www.wisc-online.com/Objects/ViewObject.aspx?ID=AP13104.

Что углеводы обеспечивают клетку?
Опишите глюкозу.
Что такое изомер? Приведите пример.
Что такое дисахарид? Приведите пример.
Какова роль крахмала? К какому типу углеводов относится крахмал?

Обзор

Что такое углевод?
Перечислите три факта о глюкозе.
Предположим, вы пытаетесь идентифицировать неизвестную органическую молекулу. Он содержит только углерод, водород и кислород и обнаружен в клеточных стенках недавно открытых видов растений. Что это за органическое соединение? Почему?

Сравните и сопоставьте структуры и функции простых сахаров и сложных углеводов.

Эта страница под названием 1.10: Углеводы распространяется под лицензией CK-12 и была создана, изменена и/или курирована Фондом CK-12 через исходный контент, отредактированный в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

ПОД ЛИЦЕНЗИЕЙ

Наверх

Была ли эта статья полезной?

Тип изделия
Раздел или Страница
Автор
Фонд СК-12
Лицензия
СК-12
Программа OER или Publisher
СК-12
Показать оглавление
нет
Теги
1. источник@http://www. ck12.org/book/CK-12-Biology-Concepts

Структура и функция углеводов

Результаты обучения

Различение моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов

Определите несколько основных функций углеводов

Большинство людей знакомы с углеводами, одним из типов макромолекул, особенно когда речь идет о том, что мы едим. Чтобы похудеть, некоторые люди придерживаются «низкоуглеводной» диеты. Спортсмены, напротив, часто «загружаются углеводами» перед важными соревнованиями, чтобы убедиться, что у них достаточно энергии для соревнований на высоком уровне. Углеводы, по сути, являются неотъемлемой частью нашего рациона; злаки, фрукты и овощи являются естественными источниками углеводов. Углеводы обеспечивают организм энергией, в частности, за счет глюкозы, простого сахара, который является компонентом крахмала и ингредиентом многих основных продуктов питания. Углеводы также выполняют другие важные функции в организме человека, животных и растений.

Углеводы могут быть представлены стехиометрической формулой (CH ₂ O) n , где n — количество атомов углерода в молекуле. Другими словами, отношение углерода к водороду и кислороду составляет 1:2:1 в молекулах углеводов. Эта формула также объясняет происхождение термина «углевод»: компонентами являются углерод («карбо») и компоненты воды (отсюда «гидрат»). Углеводы делятся на три подтипа: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

Моносахариды

Моносахариды ( моно – = «один»; сахар – = «сладкий») представляют собой простые сахара, наиболее распространенным из которых является глюкоза. В моносахаридах число атомов углерода обычно колеблется от трех до семи. Большинство названий моносахаридов заканчиваются суффиксом — ose . Если в сахаре есть альдегидная группа (функциональная группа со структурой R-CHO), он известен как альдоза, а если он имеет кетоновую группу (функциональная группа со структурой RC(=O)R′), он известен как кетоза. В зависимости от количества атомов углерода в сахаре они также могут быть известны как триозы (три атома углерода), пентозы (пять атомов углерода) и/или гексозы (шесть атомов углерода). См. рисунок 1 для иллюстрации моносахаридов.

Рисунок 1. Моносахариды классифицируются на основе положения их карбонильной группы и количества атомов углерода в основной цепи. Альдозы имеют карбонильную группу (обозначена зеленым цветом) на конце углеродной цепи, а кетозы имеют карбонильную группу в середине углеродной цепи. Триозы, пентозы и гексозы имеют соответственно три, пять и шесть углеродных цепей.

Химическая формула глюкозы C ₆ H ₁₂ O ₆ . Для человека глюкоза является важным источником энергии. Во время клеточного дыхания энергия высвобождается из глюкозы, и эта энергия используется для производства аденозинтрифосфата (АТФ). Растения синтезируют глюкозу, используя углекислый газ и воду, а глюкоза, в свою очередь, используется для удовлетворения энергетических потребностей растения. Избыток глюкозы часто откладывается в виде крахмала, который катаболизируется (расщепление более крупных молекул клетками) людьми и другими животными, питающимися растениями.

Галактоза и фруктоза являются другими распространенными моносахаридами — галактоза содержится в молочных сахарах, а фруктоза — во фруктовых сахарах. Хотя глюкоза, галактоза и фруктоза имеют одинаковую химическую формулу (C ₆ H ₁₂ O ₆), они отличаются структурно и химически (и известны как изомеры) из-за различного расположения функциональных групп вокруг асимметричный углерод; все эти моносахариды имеют более одного асимметричного углерода (рис. 2).

Практический вопрос

Рисунок 2. Глюкоза, галактоза и фруктоза — все это гексозы. Они являются структурными изомерами, то есть имеют одинаковую химическую формулу (C6h22O6), но другое расположение атомов.

Что это за сахара, альдоза или кетоза?

Показать ответ

Моносахариды могут существовать в виде линейной цепи или в виде кольцеобразных молекул; в водных растворах они обычно находятся в форме колец (рис. 3). Глюкоза в кольцевой форме может иметь два различных расположения гидроксильной группы (-ОН) вокруг аномерного углерода (углерод 1, который становится асимметричным в процессе образования кольца). Если гидроксильная группа находится ниже атома углерода номер 1 в сахаре, говорят, что она находится в альфа ( α ), а если он выше плоскости, говорят, что он находится в бета ( β ) положении.

Рисунок 3. Пяти- и шестиуглеродные моносахариды существуют в равновесии между линейной и кольцевой формами. Когда кольцо образуется, боковая цепь, на которой оно замыкается, фиксируется в положении α или β. Фруктоза и рибоза также образуют кольца, хотя они образуют пятичленные кольца, в отличие от шестичленного кольца глюкозы.

Дисахариды

Дисахариды ( di – = «два») образуются, когда два моносахарида подвергаются реакции дегидратации (также известной как реакция конденсации или синтез дегидратации). В ходе этого процесса гидроксильная группа одного моносахарида соединяется с водородом другого моносахарида, высвобождая молекулу воды и образуя ковалентную связь. Ковалентная связь, образованная между молекулой углевода и другой молекулой (в данном случае между двумя моносахаридами), известна как гликозидная связь (рис. 4). Гликозидные связи (также называемые гликозидными связями) могут быть альфа- или бета-типа. Альфа-связь образуется, когда группа ОН на углероде-1 первой глюкозы находится ниже плоскости кольца, а бета-связь образуется, когда группа ОН на углероде-1 находится выше плоскости кольца.

Рисунок 4. Сахароза образуется, когда мономер глюкозы и мономер фруктозы соединяются в реакции дегидратации с образованием гликозидной связи. При этом теряется молекула воды. По соглашению атомы углерода в моносахариде нумеруются от концевого углерода, ближайшего к карбонильной группе. В сахарозе гликозидная связь образуется между углеродом 1 в глюкозе и углеродом 2 во фруктозе.

Распространенные дисахариды включают лактозу, мальтозу и сахарозу (рис. 5). Лактоза – это дисахарид, состоящий из мономеров глюкозы и галактозы. В природе содержится в молоке. Мальтоза, или солодовый сахар, представляет собой дисахарид, образующийся в результате реакции дегидратации между двумя молекулами глюкозы. Наиболее распространенным дисахаридом является сахароза или столовый сахар, который состоит из мономеров глюкозы и фруктозы.

Рисунок 5. Распространенные дисахариды включают мальтозу (зерновой сахар), лактозу (молочный сахар) и сахарозу (столовый сахар).

Полисахариды

Длинная цепь моносахаридов, связанных гликозидными связями, известна как полисахарид ( поли – = «много»). Цепь может быть разветвленной или неразветвленной, и она может содержать различные типы моносахаридов. Молекулярная масса может составлять 100 000 дальтон или более в зависимости от количества присоединяемых мономеров. Крахмал, гликоген, целлюлоза и хитин являются основными примерами полисахаридов.

Крахмал представляет собой запасенную форму сахаров в растениях и состоит из смеси амилозы и амилопектина (оба полимеры глюкозы). Растения способны синтезировать глюкозу, а избыток глюкозы сверх непосредственных энергетических потребностей растений хранится в виде крахмала в различных частях растений, включая корни и семена. Крахмал в семенах обеспечивает пищу для зародыша по мере его прорастания, а также может служить источником пищи для людей и животных. Крахмал, потребляемый человеком, расщепляется ферментами, такими как слюнные амилазы, на более мелкие молекулы, такие как мальтоза и глюкоза. Затем клетки могут поглощать глюкозу.

Крахмал состоит из мономеров глюкозы, которые соединены α 1-4 или α 1-6 гликозидными связями. Числа 1-4 и 1-6 относятся к числу атомов углерода двух остатков, которые соединились, чтобы сформировать связь. Как показано на Фигуре 6, амилоза представляет собой крахмал, образованный неразветвленными цепями мономеров глюкозы (только α 1-4 связей), тогда как амилопектин представляет собой разветвленный полисахарид ( α 1-6 связей в точках ветвления).

Рисунок 6. Амилоза и амилопектин — это две разные формы крахмала. Амилоза состоит из неразветвленных цепей мономеров глюкозы, соединенных α-1,4-гликозидными связями. Амилопектин состоит из разветвленных цепей мономеров глюкозы, соединенных α 1,4 и α 1,6 гликозидными связями. Благодаря способу соединения субъединиц цепи глюкозы имеют спиральную структуру. Гликоген (не показан) похож по структуре на амилопектин, но более разветвлен.

Гликоген представляет собой запасную форму глюкозы у людей и других позвоночных и состоит из мономеров глюкозы. Гликоген является животным эквивалентом крахмала и представляет собой сильно разветвленную молекулу, обычно хранящуюся в клетках печени и мышц. Всякий раз, когда уровень глюкозы в крови снижается, гликоген расщепляется с высвобождением глюкозы в процессе, известном как гликогенолиз.

Целлюлоза является наиболее распространенным природным биополимером. Клеточная стенка растений в основном состоит из целлюлозы; это обеспечивает структурную поддержку клетки. Древесина и бумага в основном целлюлозные по своей природе. Целлюлоза состоит из мономеров глюкозы, связанных β 1-4 гликозидные связи (рис. 7).

Рисунок 7. В целлюлозе мономеры глюкозы связаны в неразветвленные цепи β 1-4 гликозидными связями. Из-за способа соединения субъединиц глюкозы каждый мономер глюкозы переворачивается по отношению к следующему, что приводит к линейной волокнистой структуре.

Как показано на Рисунке 7, каждый второй мономер глюкозы в целлюлозе перевернут, и мономеры плотно упакованы в виде вытянутых длинных цепей. Это придает целлюлозе жесткость и высокую прочность на растяжение, что так важно для растительных клеток. β 1-4 связь не может быть разрушена пищеварительными ферментами человека, травоядные животные, такие как коровы, коалы, буйволы и лошади, способны с помощью специализированной флоры в их желудке переваривать растительный материал, богатый целлюлозой и использовать его в качестве источника пищи. У этих животных некоторые виды бактерий и простейших обитают в рубце (часть пищеварительной системы травоядных) и выделяют фермент целлюлазу. Аппендикс пастбищных животных также содержит бактерии, переваривающие целлюлозу, что придает ей важную роль в пищеварительной системе жвачных животных. Целлюлазы могут расщеплять целлюлозу на мономеры глюкозы, которые могут использоваться животным в качестве источника энергии. Термиты также способны расщеплять целлюлозу из-за присутствия в их телах других организмов, выделяющих целлюлазы.

Рисунок 8. Насекомые имеют твердый внешний скелет, состоящий из хитина, разновидности полисахарида.

Углеводы выполняют различные функции у разных животных. Членистоногие (насекомые, ракообразные и другие) имеют внешний скелет, называемый экзоскелетом, который защищает их внутренние части тела (как показано у пчелы на Рисунке 8).

Этот экзоскелет сделан из биологической макромолекулы хитина, который представляет собой полисахарид, содержащий азот. Он состоит из повторяющихся звеньев N-ацетил-9.0062 β -d-глюкозамин, модифицированный сахар. Хитин также является основным компонентом клеточных стенок грибов; грибы не являются ни животными, ни растениями и образуют собственное царство в области Эукария.

Резюме: Структура и функция углеводов

Углеводы представляют собой группу макромолекул, которые являются жизненно важным источником энергии для клетки и обеспечивают структурную поддержку клеток растений, грибов и всех членистоногих, включая омаров, крабы, креветки, насекомые и пауки. Углеводы классифицируются как моносахариды, дисахариды и полисахариды в зависимости от количества мономеров в молекуле. Моносахариды связаны гликозидными связями, которые образуются в результате реакций дегидратации, образуя дисахариды и полисахариды с отщеплением молекулы воды на каждую образовавшуюся связь. Глюкоза, галактоза и фруктоза являются распространенными моносахаридами, тогда как распространенные дисахариды включают лактозу, мальтозу и сахарозу. Крахмал и гликоген, примеры полисахаридов, являются запасными формами глюкозы в растениях и животных соответственно. Длинные полисахаридные цепи могут быть разветвленными или неразветвленными. Целлюлоза является примером неразветвленного полисахарида, тогда как амилопектин, входящий в состав крахмала, представляет собой сильно разветвленную молекулу.