§ 5. Углеводы
1. Какие из перечисленных веществ относятся к моносахаридам? Дисахаридам? Полисахаридам? Лактоза, гликоген, мальтоза, глюкоза, рибоза, хитин, целлюлоза, фруктоза, сахароза.
Моносахариды: рибоза, глюкоза, фруктоза.
Дисахариды: лактоза, мальтоза, сахароза.
Полисахарид: гликоген, хитин, целлюлоза.
2. Какие биологические функции выполняют моносахариды? Дисахариды? Приведите примеры.
Моносахариды выполняют
1. Энергетическую функцию: под действием ферментов способны расщепляться и окисляться с высвобождением энергии. Например, главным источником энергии для клеток является глюкоза.
2. Метаболическую функцию: обеспечивают протекание процессов обмена веществ, служат основой для синтеза других соединений. Так, моносахариды необходимы для синтеза целого ряда органических веществ: ди- и полисахаридов, нуклеотидов, некоторых спиртов и др. Соединения, которые образуются в ходе расщепления моносахаридов, используются для образования молекул карбоновых кислот, аминокислот и т. д.
Дисахариды выполняют запасающую функцию: некоторые дисахариды (например, сахароза) могут накапливаться в организме в качестве запасных питательных веществ.
3. Чем обусловлено разнообразие дисахаридов и полисахаридов?
Разнообразие дисахаридов и полисахаридов обусловлено разнообразием моносахаридов, входящих в их состав, различными способами их соединения (разными вариантами химических связей между остатками моносахаридов), а также количеством мономеров.
4. Как меняется вкус углеводов и их растворимость в воде с увеличением молекулярной массы?
С увеличением молекулярной массы растворимость в воде углеводов уменьшается и исчезает их сладкий вкус.
5. Сравните по различным признакам крахмал, целлюлозу и гликоген. В чем проявляется их сходство? В чем заключаются различия?
| Крахмал | Целлюлоза | Гликоген |
| Углевод | Углевод | Углевод |
| Класс полисахаридов | Класс полисахаридов | Класс полисахаридов |
| Молекулы построены из остатков глюкозы | Молекулы построены из остатков глюкозы | Молекулы построены из остатков глюкозы |
| Нет сладкого вкуса | Нет сладкого вкуса | Нет сладкого вкуса |
| Практически нерастворим в воде | Практически нерастворима в воде | Практически нерастворим в воде |
| Смесь полисахаридов – разветвлённого амилопектина и линейной амилозы | Линейная структура | Разветвлённая структура |
| Выполняет запасающую функцию | Выполняет структурную функцию | Выполняет запасающую функцию |
| Синтезируется у растений | Синтезируется у растений | Синтезируется у животных и грибов |
| Откладывается в клетках в виде крупных зёрен | Входит в состав клеточных оболочек | Откладывается в клетках в виде небольших гранул |
6. Крахмал в клетках растений и гликоген в клетках животных выполняют одну и ту же функцию — запасающую. Основной компонент крахмала — разветвленный полисахарид амилопектин. Гликоген подобен амилопектину, однако имеет меньшую молекулярную массу и более разветвленную структуру. Каково биологическое значение указанных особенностей гликогена?
Запасающая функция крахмала и гликогена в том, что они являются поставщиками молекул глюкозы в те периоды, когда клетки организма особенно нуждаются в энергии.
Отщепление остатков глюкозы происходит по концевым участкам полисахаридов. Т.е., чем сильнее разветвлён полисахарид, тем больше остатков глюкозы может отщепиться от него за ед. времени. Аналогично и с молекулярной массой. Например, пять молекул полисахарида, содержащих по 1000 остатков глюкозы, имеют больше концевых участков, чем одна молекула, в состав которой входит 5000 остатков глюкозы.
Животные ведут активный образ жизни и им требуется больше энергетической подпитки, чем растениям. Поэтому им лучше откладывать про запас не крахмал, а гликоген – сильно разветвлённый полисахарид с небольшой молекулярной массой.