Какие функции выполняют углеводы
Содержание
Углеводы — сложные соединения, имеющие органическое происхождение и содержащие в своём составе углерод и воду. Многообразие структур этих соединений определяет функции углеводов, которые они выполняют в клеточном метаболизме.
В этом обзоре будет дана краткая информация о том, какие функции выполняют углеводы. Вся предоставленные сведения вам понадобится для сдачи экзамена по разделу: «углеводы ЕГЭ биология»
Что входит в состав углеводов
Своё название они получили из-за соотношения водородных и кислородных атомов — два к одному, такому же, какое содержит вода. При этом существует прямая зависимость между строением и функциями углеводов.
Виды углеводов делятся на простые и сложные. Главными компонентами моно- и полисахаров — является карбонильная группа и различное количество гидроксильных остатков.
Простые моносахариды — вещества с хорошей растворяемостью в воде, имеют сладкий вкус (многочисленные моно-сахара, спирты). Являются строительными блоками сложных соединений, простейшим энергетически ресурсом.
Сложные полисахариды — соединения, входящие в состав структурных элементов клетки, ДНК, витаминов, коферментов, иммуноглобулинов.
Какие функции в клетке выполняют углеводы
Основные источники энергии
Участие углеводов в кислородном или бескислородном цикле расщепления обеспечивает клетку энергией, часть из которой запасается в виде АТФ (аденозинтрифосфата) — универсального источника энергии. Оставшаяся часть используется на текущие нужды энергопотребления.
Конечными продуктами распада являются вода и углекислый газ. Этот процесс, по имени учёного его открывшего, называется циклом Кребса. В ходе цикла идёт образование 12 молекул АТФ, а глюкоза, расщепляясь выделяет 17,8кдж энергии, с каждого грамма.
Источники запасённых энергетических ресурсов
Крахмал и гликоген — запасные питательные вещества растительных, животных клеток, соответственно. При дефиците энергии запускается процесс их расщепления до глюкозы.
Основные места накопления гликогена у животных — это печень, мышечные ткани. Углеводы в клетке в виде крахмала накапливаются как микро-гранулы в аминопластах растений. Ещё одно важное свойство, для чего углеводы в организме.
В том случае, когда все энергетические и пластические запросы удовлетворены, избыточная глюкоза переводится в ещё один запасной энергетический резерв — жировые молекулы.
Структурные и пластические функции углеводов в клетке
Из них образованы многие клеточные и внеклеточные структуры. Растительные клетки окружены мембраной из полисахарида целлюлозы, а хитиновая оболочка, окружающая тела ракообразных, состоит из одноимённого полисахарида.
Нуклеотиды ДНК и РНК имеют в своём составе дезоксирибозу и рибозу.
Участие в метаболизме
Принимают участие и обеспечивают процессы метаболизма. Из них синтезируются ряд других веществ. Моносахаридные блоки используются для построения сложных молекул не только углеводного ряда, но и различных типов веществ с вхождением в структуру белков, аминокислот, спиртов и липидов.
Участие в защите организма
Полисахаридные молекулы — основа слизистой капсулы бактериальной клетки, предохраняющей бактерии от потери жидкости и воздействия отравляющих агентов. Полисахаридом каллозой защищаются растительные ткани при механических повреждениях или инфекциях.
Вяжущие секреты, которые вырабатываются внутренними органами животных тканей, содержат большое количество углеводных соединений и производных от них. Они выполняют барьерные функции, защищая ткани от внедрения микробов, бактерий и механических повреждений.
Рецепторные свойства
Ими обладают только животные клеточные мембраны. Наличие гликокаликса — особого рецепторного слоя, образованного полисахаридными комплексами и белками мембраны. Такие комплексы называются гликопротеидными.
Ими обеспечивается приём раздражения мембранной поверхности
Регуляция осмотического давления
Осмотическая регуляция сахарами заключается в их способности привлекать и удерживать воду в клетках организма. Сахара и полисахариды осмотически активны и влияют на осмотическое давление в клетках и тканях.
Оптимальное содержание их для поддержания давления на физиологическом уровне 105-115 мг/л сахара.
Межклеточная коммуникация
Гликопротеины и гликолипиды: углевод-группы связаны с белками (гликопротеины) и липидами (гликолипиды), образуя гликоконъюгаты. Эти комплексы играют важную роль в межклеточной коммуникации, распознавании.
Они участвуют в межклеточном прикреплении, иммунных реакции и других биологических процессах.
Заключение
Нам не удалось рассказать все об углеводах — этих уникальных соединениях, участвующих в ключевых процессах жизнедеятельности живых организмов. Учёные многих стран работают над тем, чтобы узнать больше о функциях углеводов, понимании их роли в метаболизме человека.
Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:
