Вуглеводи є складними органічними сполуками, до складу молекул яких входять кілька груп: гідроксильна (— ОН), карбоксильна група (— СООН) або карбонільна (— СОН). Загальна формула вуглеводів — Сn(Н20)m де n і m є натуральними числами. Найбільш поширеними вуглеводами є глюкоза (C6H1206), сахароза (С12Н24012), лактоза (С12Н22О11), целюлоза, хітин, крохмаль.
Значна частина вуглеводів є біополімерами (крохмаль, целюлоза, глікоген). Такі біополімери називають полісахаридами. їхніми мономерами є молекули невеликих вуглеводів (наприклад, глюкоза), які називають моносахаридами. Такі вуглеводи містять невелику кількість атомів Карбону (від 3 до 7 атомів у молекулі).
Часто живі організми використовують у своїй життєдіяльності молекули вуглеводів, які складаються з двох моносахаридів (наприклад, сахароза, що нам добре відома як звичайний цукор). Такі сполуки називають дисахаридами.
Основними функціями вуглеводів у живих організмах є структурна, захисна, резервна, рецепторна, пластична й енергетична.
Структурну й захисну функції виконують такі вуглеводи, як целюлоза й хітин. Вони створюють структури клітин і організмів, які забезпечують підтримання їхньої форми, міцність і захист від пошкоджень. Ці сполуки можуть входити до складу клітин або формувати структури поза клітинами. Наприклад, целюлоза є основою клітинної стінки, а хітин становить основу зовнішнього скелета членистоногих, який є неклітинною структурою.
Резервну функцію виконують глікоген (у тварин і грибів) і крохмаль (у рослин). У формі цих сполук організми запасають поживні речовини. Рецепторну функцію виконують ті невеликі молекули вуглеводів, які разом з білками утворюють рецептори на поверхні клітин.
Пластичну функцію здійснюють такі вуглеводи, як рибоза й дезоксирибоза. Вони беруть участь в утворенні нових молекул органічних речовин (нуклеїнові кислоти).
Енергетичну функцію можуть виконувати багато вуглеводів. Під час окиснення 1 г вуглеводів у клітині утворюється 4,1 ккал (17,17 кДж) енергії, яка потім використовується клітиною.
Презентація до уроку
Отже
Вуглеводи — це складні органічні сполуки. У живій клітині можуть міститися такі вуглеводи, як моносахариди, дисахариди та полісахариди. Вони відіграють важливу роль у процесах обміну речовин (глюкоза, фруктоза) та збереження спадкової інформації (рибоза, дезоксирибоза). Також вони можуть виконувати структурну (целюлоза, хітин) і запасаючу (крохмаль, глікоген) функції.
Перевірте свої знання
1. На які групи поділяються вуглеводи? 2. Які функції виконують вуглеводи в організмах тварин? 3. На конкретних прикладах поясніть значення вуглеводів для рослин і тварин. 4. Чому рослинам простіше транспортувати з листків у корені молекули сахарози, ніж молекули крохмалю? 5. Тварини за допомогою своїх ферментів досить легко можуть розщеплювати глікоген. А от розщеплювати крохмаль їм важче, хоча обидва ці полімери побудовані з молекул глюкози. З якими особливостями будови молекул цих речовин це може бути пов’язано? 6*. У клітинах корови відсутні ферменти, які можуть розщеплювати целюлозу. Як вони можуть використовувати глюкозу, що входить до складу цієї целюлози?