Содержание:

  1. Структура углеводов
  2. Зачем нужны углеводы?
  3. Особенности и полезные свойства целлюлозы

Как известно, есть несколько органических веществ, ключевые из которых – белки, жиры и углеводы. В этой статье мы рассмотрим углеводы. Их называют также сахарами, они являются одной из значимых групп веществ в организме человека. Также можно отметить, что углеводы играют решающую роль и для растений, являясь источником биосинтеза и других полезных веществ. Многие другие организмы так или иначе сталкиваются с углеводами или содержат их.

Пример 1
Растительные клетки содержат до 90% углеводов, а клетки животного происхождения – не более 2% от массы сухого вещества.

Структура углеводов

В состав углеводов входит ряд знакомых нам элементов. Это и кислород, и водород, и углеводород. Иногда углеводы содержат в себе такой же баланс кислорода и водорода, как и сама вода. Возможно, с этим и связана такая созвучность названия.

Примечание 1
Структурные элементы углеводов характерны не только для них, их можно обнаружить и в других элементах.

Все углеводы можно разделить на группы, в зависимости от конкретных признаков:

  • По строению углеводы можно разделить на моносахариды (простые углеводы) и полисахариды (сложные углеводы);
  • По количеству атомов углеводорода можно выделить триозы, тетрозы, пентозы (рибоза), гексозы (фруктоза и глюкоза относятся именно к ним), гептозы.

Можно рассмотреть и другие классификации, но так содержательно они ничего не дают, остановимся на этом.
Необходимо дополнить классификацию тем, что простые углеводы содержат более пяти атомов углеводорода.

Примечание 2
Известно, что АТФ и нуклеиновые кислоты являются важными составляющими процессов в организме, а рибоза и дезоксирибоза играют в их составе не последнюю роль. Тоже самое можно сказать и про глюкозу, которая часто используется в качестве поставщика энергии. И после этого сомневаться в необходимости и важности углеводов?

Быстрые углеводы для многих выступают буквально жёлтой карточкой, потому что принято считать, что быстрое насыщение приводит к ожирению и так далее. А на самом деле благодаря этим самым быстрым процессам, быстрые углеводы обеспечивают организм энергией и осуществляют биосинтез. Далее набирают обороты другие процессы, в числе которых – выведение токсинов и ядовитых веществ как внутреннего (метаболизм, распад белков и так далее) так и внешнего происхождения. Когда несколько простых углеводов объединяются, то образуются соединения, которые имеют не меньшее влияние на жизнедеятельность организмов. Среди таковых можно назвать глюкозу, арабинозу, манозу и другие.

Пример 2
Чтобы получился дисахарид, необходимо объединить между собой несколько моносахаридов. Этот процесс сопровождается выделением жидкости (воды). Эту группу представляют такие соединения как мальтоза, лактоза, сахароза и другие.

Так как моносахарид является непосредственной составляющей дисахарида, их состав и свойства практически идентичны.
Так, общей чертой обеих групп является то, что они сладкие на вкус и хорошо растворяются в воде. Но при этом если увеличить количество мономеров, то ни моносахариды, ни дисахариды в воде растворятся больше не смогут. С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается, исчезает сладкий вкус. К полисахаридам относятся крахмал, целлюлоза, инулин, гликоген, хитин.

Среди полисахаридов можно назвать хитин, гликоген, целлюлозу и другие. Но что значит полисахариды? Это та группа углеводов, которые включают в себя мономеры и это даёт им различия с моносахаридами по составу.

Зачем нужны углеводы?

Примечание 3
Энергия – это первое слово, которое должно всплывать у людей в голове при упоминании углеводов. Углеводы дают энергию и в этом их преимущество. Откуда появляется эта энергия? Она освобождается в ходе расщепления и окисления ферментов.

Многие углеводы можно использовать в качестве строительных элементов (целлюлоза и хитин, например), полисахариды быстро дают запас энергии (крахмал или гликоген), но при этом последние играют роль запасного игрока. Но почему так?

  • Они могут долго храниться в клетке за счёт того, что плохо растворяются в воде;
  • Они увеличивают полезную массу веществ, при этом экономя на их объёме;
  • Они легко распадаются на простые сахара;
  • В их употреблении не заинтересованы никакие микроорганизмы;
  • Они накапливаются как запас питательных веществ в клетках;
  • Целлюлозная оболочка является своеобразной внешней оболочкой.

Важная информация: 1 г углеводов = 17 кДж энергии.

Особенности и полезные свойства целлюлозы

Многие клетки растений, простейших и грибов состоят из целлюлозы. Она выступает неким строительным материалом, на котором базируется всё клеточное строение организма. Имея клеточную стенку из целлюлозы, организм значительно увеличивает свои характеристики. Но не только лишь структурным элементом может быть целлюлоза, она также может выступать и в качестве пищи для живых организмов. У людей в организме нет ферментов, который мог бы вырабатывать что-то подобное и поэтому чтобы усвоить целлюлозу, желудку придётся расщепить её до глюкозы. И получить из глюкозы энергию. Однако, несмотря на то, что человек не усваивает целлюлозу, необходимость в ней у него всё же есть. Она делает еду более объёмной и более грубой, что выступает огромным стимулом для процесса переваривания пищи. Если же говорить не про людей, а про простейших, то здесь эта задача решается следующим образом: вместо ферментов, целлюлозу перерабатывают простейшие и бактерии.