ნახშირწყლების კლასიფიკაცია (მონო, ოლიგო, პოლისაქარიდები)

ნახშირწყლები (შაქარი, საქჩარიდები) - ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს კარბონილის ჯგუფს და რამდენიმე ჰიდროქსილის ჯგუფს. ნაერთების კლასის სახელწოდება მომდინარეობს სიტყვებიდან "ნახშირბადის ჰიდრატი", ის პირველად იქნა შემოთავაზებული C. Schmidt- ის მიერ 1844 წელს. ამ სახელის გარეგნობა განპირობებულია იმით, რომ მეცნიერებაში პირველი ნახშირწყლებიდან პირველი აღწერილი იყო მთლიანი ფორმულით C_x(თ₂პ)_წფორმალურად ნახშირბადის და წყლის ნაერთებია.

ნახშირწყლები მცენარეთა და ცხოველთა სამყაროს ყველა ცოცხალი ორგანიზმის უჯრედებისა და ქსოვილების განუყოფელი კომპონენტია, რაც დედამიწაზე ორგანული ნივთიერებების უმეტესი ნაწილია (წონის მიხედვით). ნახშირწყლების წყარო ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის არის მცენარეების მიერ ჩატარებული ფოტოსინთეზის პროცესი.

ნახშირწყლები იყოფა მონოსაქარიდები, ოლიგოსაქარიდები და პოლისაქარიდები.ი

მონოსაქარიდები (მარტივი ნახშირწყლები) ნახშირწყლების უმარტივესი წარმომადგენლები არიან და ჰიდროლიზის დროს არ იშლება უფრო მარტივ ნაერთებში. მონოსაქარიდები არის ყველაზე სწრაფი და უმაღლესი ხარისხის ენერგიის წყარო უჯრედში მომუშავე პროცესებისთვის. მონოსაქარიდები დაუყოვნებლად იჟანგება ნახშირორჟანამდე და წყალში, ხოლო ცილები და ცხიმები იმავე პროდუქტებზე ჟანგდება, რთული შუალედური პროცესების სერიის საშუალებით. მონოსაქარიდებს აქვთ ტკბილი გემო და ამიტომ მათ უწოდებენ "შაქარს".

ოლიგოსაქარიდები - უფრო რთული ნაერთები, რომლებიც აშენდა რამდენიმე (2-დან 10-მდე) მონოსაქარიდის ნარჩენებისგან. დისაქარიდებს (ოლიგოსაქარიდებს), როგორც მონოსაქარიდები, აქვთ ტკბილი გემო და ამიტომ მათ "შაქარს" უწოდებენ.

პოლისაქარიდები - მაღალი მოლეკულური წონის ნაერთები - დიდი რაოდენობით მონოსაქარიდებისგან წარმოქმნილი პოლიმერები. ისინი იყოფა საჭმლის მომნელებელი (სახამებელი, გლიკოგენი) და არ მომნელებელი (დიეტური ბოჭკოვანი - ბოჭკოვანი, hemicellulose, პექტინის ნივთიერებები) კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში. პოლისაქარიდებს არ აქვთ ტკბილი გემო.

მონოსაქარიდები კლასიფიცირდება ორი მახასიათებლის მიხედვით:
• კარბონილის ჯგუფის ბუნება,
• ნახშირბადის ჯაჭვის სიგრძე.

ალდეჰიდის ჯგუფის შემცველ მონოსაქარიდებს უწოდებენ ალდოზები, კეტონის ჯგუფი (ჩვეულებრივ, პოზიცია 2-ში) - კეტოსები (სუფიქსი -ო დამახასიათებელია ყველა მონოსაქარიდის სახელწოდებებისთვის: გლუკოზა, გალაქტოზა, ფრუქტოზა). ზოგადად ალდოზისა და კეტოზის სტრუქტურა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგში.

ნახშირბადის ჯაჭვის სიგრძედან (3-10 ატომის) მიხედვით, მონოსაქარიდები იყოფა ტრიოზის, ტეტროზის, პენტოზების, ჰექსოზების, ჰეპტოზების და ა.შ.. პენტოზები და ჰექსოზები ყველაზე ხშირია.

ვერ იპოვნეთ ის, რასაც ეძებდით? გამოიყენეთ ძებნა:

საუკეთესო გამონათქვამები:ისწავლეთ სწავლა, არა სწავლა! 10059 - | 7725 - ან წაიკითხეთ ყველა.

გამორთეთ adBlock!
და განაახლეთ გვერდი (F5)
ნამდვილად სჭირდება

კლასიფიკაცია

| რედაქტირების კოდი

ნახშირწყლები ყველა შემადგენლობაში შედის ცალკეული “ერთეულების ”გან, რომლებიც საქარარიდებია. მონომერების ჰიდროლიზაციის უნარის შესაბამისად, ნახშირწყლები იყოფა ორ ჯგუფად: მარტივი და რთული. ნახშირწყლებს, რომლებიც შეიცავს ერთ ერთეულს, ეწოდება მონოსაქარიდები, ორი განყოფილება არის disaccharides, ორიდან ათი ერთეული არის ოლიგოსაქარიდული, ხოლო ათზე მეტია პოლისკარიდები. მონოსაქარიდები სწრაფად ზრდის სისხლში შაქარს და აქვთ მაღალი გლიკემიური ინდექსი, ამიტომ მათ ასევე უწოდებენ სწრაფ ნახშირწყლებს. ისინი ადვილად ხსნადი წყალში და სინთეზირდებიან მწვანე მცენარეებში. 3 ან მეტი ერთეულისგან შემდგარი ნახშირწყლები კომპლექსს უწოდებენ. რთული ნახშირწყლებით მდიდარი საკვები თანდათან მატებს გლუკოზას და აქვთ გლიკემიის დაბალი მაჩვენებელი, რის გამოც მათ ასევე უწოდებენ ნელ ნახშირწყლებს. რთული ნახშირწყლები წარმოადგენს მარტივი შაქრების (მონოსაქარიდების) პოლიკონდენციის პროდუქტს და, უბრალოებისგან განსხვავებით, ჰიდროლიზური გაყოფის დროს, შეიძლება დაშლას მონომერებში, ასობით და ათასობით მონოსაქარიდის მოლეკულის ფორმირებით.

გლუკოზის რგოლის სტრუქტურა

როდესაც გლუკოზის მოლეკულები ქმნიან ექვსპუნქტიან რგოლს, არსებობს 50 პროცენტით შანსი, რომ პირველ ნახშირს აქვს ჰიდროქსილის ჯგუფი ბეჭდის სიბრტყის ქვემოთ.

ბეჭედი გლუკოზას შეიძლება ჰქონდეს ჰიდროქსილის ჯგუფის ორი განსხვავებული ადგილმდებარეობა (-OH) ანომერული ნახშირბადის გარშემო (ნახშირბადის 11, რომელიც ხდება ასიმეტრიული რგოლის ფორმირების პროცესში, სტერეო ცენტრი).

თუ ჰიდროქსილის ჯგუფი ნაკლებია, ვიდრე ნახშირბადის 11 შაქარი, მაშინ ისინი ამბობენ, რომ ის მდგომარეობაშია ალფა (α) და თუ ეს თვითმფრინავის ზემოთა, ისინი ამბობენ, რომ ის მდგომარეობაშია ბეტა (β) .

სხვა კავშირები

სხვა მონოსაქარიდის ნაერთები არსებობს. ისინი შეიძლება იყოს ბუნებრივი და ნახევრად ხელოვნური.

გალაქტოზა მიეკუთვნება ბუნებას. ის ასევე გვხვდება საკვებში, მაგრამ არ გვხვდება მისი სუფთა სახით. გალაქტოზა არის ლაქტოზის ჰიდროლიზის შედეგი. მისი მთავარი წყარო რძეა.

სხვა ბუნებრივი monosaccharides არის ribose, deoxyribose და mannose.

ასევე არსებობს ასეთი ნახშირწყლების მრავალფეროვნება, რისთვისაც გამოიყენება სამრეწველო ტექნოლოგიები.

ეს ნივთიერებები ასევე გვხვდება საკვებში და შედიან ადამიანის სხეულში:

თითოეული ეს ნაერთი განსხვავდება თავისი მახასიათებლებითა და ფუნქციებით.

დისაკარიდები და მათი გამოყენება

ნახშირწყლების ნაერთების შემდეგი ტიპია დისაქარიდები. ისინი განიხილება რთული ნივთიერებები. ჰიდროლიზის შედეგად, მათგან წარმოიქმნება ორი მონოსაქარიდის მოლეკულა.

ნახშირწყლების ამ ტიპს აქვს შემდეგი მახასიათებლები:

სიმტკიცე
წყალში ხსნადობა
ცუდი ხსნადობა კონცენტრირებულ ალკოჰოლში,
ტკბილი გემო
ფერი - თეთრიდან ყავისფერამდე.

დისკარარიდების ძირითადი ქიმიური თვისებებია ჰიდროლიზის რეაქციები (გლიკოზიდური ობლიგაციები იშლება და წარმოიქმნება მონოსაქარიდები) და კონდენსაცია (წარმოიქმნება პოლისაქარიდები).

ასეთი ნაერთების 2 ტიპი არსებობს:

რესტავრაციული. მათი თვისებაა თავისუფალი ნახევრად აცეტალური ჰიდროქსილის ჯგუფის არსებობა. ამის გამო, ასეთ ნივთიერებებს აქვთ შემცირების თვისებები. ნახშირწყლების ამ ჯგუფში შედის ცელობიოზი, მალტოზა და ლაქტოზა.
არა სარემონტო. ამ ნაერთებს არ აქვთ შემცირების შესაძლებლობა, რადგან მათ არ აქვთ ნახევრად აცეტიური ჰიდროქსილის ჯგუფი. ამ ტიპის ყველაზე ცნობილი ნივთიერებებია საქაროზა და ტრჰალოზა.

ეს ნაერთები ბუნებაში ფართოდ არის გავრცელებული. მათი აღმოჩენა შესაძლებელია როგორც თავისუფალი ფორმით, ასევე სხვა ნაერთების ნაწილად. დისაქარიდები ენერგიის წყაროა, რადგან ჰიდროლიზის დროს მათგან იქმნება გლუკოზა.

ლაქტოზა ძალიან მნიშვნელოვანია ბავშვებისთვის, რადგან ის ბავშვთა საკვების მთავარი კომპონენტია. ამ ტიპის ნახშირწყლების კიდევ ერთი ფუნქცია სტრუქტურულია, რადგან ისინი ცელულოზის ნაწილია, რაც აუცილებელია მცენარეთა უჯრედების ფორმირებისთვის.

პოლისაქარიდების დახასიათება და მახასიათებლები

ნახშირწყლების კიდევ ერთი სახეობაა პოლისაქარიდები. ეს არის ყველაზე რთული ტიპის კავშირი. ისინი შედგება დიდი რაოდენობით მონოსაქარიდებისგან (მათი მთავარი კომპონენტია გლუკოზა). საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში პოლისაქარიდები არ არის ასიმილაცია - წინასწარ ხდება მათი გაყოფა.

ამ ნივთიერებების თვისებები შემდეგია:

წყალში ხსნადი (ან ცუდი ხსნადობა),
მოყვითალო ფერი (ან არა ფერი)
მათ სუნი არ აქვთ
თითქმის ყველა მათგანი უგემოვნოა (ზოგს ტკბილი გემო აქვს).

ამ ნივთიერებების ქიმიური თვისებები მოიცავს ჰიდროლიზს, რომელიც ხორციელდება კატალიზატორების გავლენის ქვეშ. რეაქციის შედეგია ნაერთის დაშლა სტრუქტურულ ელემენტებად - მონოსაქარიდები.

კიდევ ერთი ქონება წარმოადგენს წარმოებულების წარმოქმნას. პოლისაქარიდებს შეუძლიათ რეაგირება მჟავებით.

ამ პროცესების დროს წარმოქმნილი პროდუქტები ძალიან მრავალფეროვანია. ესენია აცეტატები, სულფატები, ესტერი, ფოსფატები და ა.შ.

საგანმანათლებლო ვიდეო ნახშირწყლების ფუნქციების და კლასიფიკაციის შესახებ:

ეს ნივთიერებები მნიშვნელოვანია მთელი ორგანიზმისა და უჯრედების ინდივიდუალური ფუნქციონირებისთვის. ისინი ორგანიზმს ენერგიას ამარაგებენ, მონაწილეობენ უჯრედების წარმოქმნაში, იცავს შინაგან ორგანოებს დაზიანებისა და მავნე ზემოქმედებისგან. ისინი ასევე ასრულებენ სარეზერვო ნივთიერებების როლს, რომლებიც ცხოველებსა და მცენარეებს სჭირდებათ რთული პერიოდის შემთხვევაში.

ოლიგოსაქარიდები

ოლიგოსაქარიდები არის შაქრის შემცველი ორი ან სამი მარტივი შაქარი ერთმანეთთან მიბმულია კოვალენტური ობლიგაციები გლიკოზიდს.

გლიკოზიდური ობლიგაციები შეიძლება იყოს ალფა ან ბეტა.

ყველაზე მნიშვნელოვანი დისაქარიდების მაგალითები,

1) მალტოზა (მალტოზა) - შედგება ორი მოლეკულისგან α- გლუკოზა ერთად გაიმართა 1-4-გლიკოზიდური ბმული. მალტოზა გვხვდება მარცვლეულში, რომელიც გამოიყენება ლუდის წარმოებაში.
2) საქაროზა - შედგება α - გლუკოზა და α - ფრუქტოზა ერთად 1-2 - გლიკოზიდური ბმული მათ შორის. საქაროზის მაგალითია სუფრის შაქარი.
3) ლაქტოზა (ლაქტოზა) - შედგება α - გლუკოზა და α - გალაქტოზა. ლაქტოზა ჩვეულებრივ გვხვდება რძეში.

პოლისაქარიდები

პოლისაქარიდები წარმოადგენს მონოსაქარიდულ პოლიმერებს, რომლებიც შედგება რამდენიმე ასეულიდან რამდენიმე ათასამდე მონოსახარიდის ქვედანაყოფიგლიკოზიდური ობლიგაციებით ერთად გაიმართება.

ზოგი პოლისაქარიდი შედგება სწორი ჯაჭვებისგან, ზოგი კი განშტოებული. პოლისაქარიდების ძირითადი მაგალითებია სახამებელი, გლიკოგენი, ცელულოზა და ჩიტინი.

სახამებელი (სახამებელი) მცენარეების მიერ შენახული შაქრის ფორმაა და შედგება ამილოები და ამილოპექტინი რომლებიც გლუკოზის პოლიმერებია.

სახამებელი შედგება გლუკოზის მონომერებისგან, რომლებიც უკავშირდებიან α 1-4 ან 1-6 გლიკოზიდურ კავშირებს. 1-4 და 1-6 რიცხვები ეხება ნახშირბადის ატომის რაოდენობას იმ მონომერებში, რომლებთანაც ისინი დაკავშირებულია.

ამილოზა არის სახამებელი, რომელიც წარმოიქმნება გლუკოზის მონომერების დაუბრკოლებელი ჯაჭვებით (მხოლოდ α 1-4 ობლიგაციებით), ხოლო ამილოპექტინი არის განშტოებული პოლისაქარიდი (α 1-6 ობლიგაციებით ფილიალებში).

გლიკოგენი (გლიკოგენი) გლუკოზის შესანახი ფორმაა ადამიანებში და სხვა ხერხემლიანებში და შედგება გლუკოზის მონომერებისგან.

ცელულოზა ის ყველა მცენარის მთავარი სტრუქტურული პოლისაქარიდია და უჯრედის კედლებში მთავარი კომპონენტია.

ცელულოზა არის უწყვეტი β- გლუკოზის პოლიმერი, რომელიც ერთად ტარდება 1-4 გლიკოზიდური ობლიგაციებით.

ცელულოზაში გლუკოზის ყოველი მონომერი თავდაყირა გარდაიქმნება და მონომერები მჭიდროდ არის შეფუთული გრძელი პოლიმერული ჯაჭვებით. ეს აძლევს ცელულოზს მის სიმკვეთრეს და დაძაბულობის მაღალ სიმტკიცეს, რაც მცენარის უჯრედებისთვის იმდენად მნიშვნელოვანია.

მიუხედავად იმისა, რომ ცელულოზაში კავშირი ვერ გაანადგურებს ადამიანის საჭმლის მომნელებელ ფერმენტებს, ბალახოვანი მცენარეები, როგორიცაა ძროხა, კოალა, ბუფალოსი და ცხენები, შეუძლიათ კუჭში მდიდარი ბოჭკოვანი მცენარეებით ათვისონ მცენარეული ნივთიერებები და იყენებენ მას, როგორც საკვებ წყაროს, კუჭში სპეციალურ ფლორის გამოყენებით.

ცელულოზის მსგავსი პოლიმერი არსებობს მწერების, კიბორჩხალების ხისტი ეგზოსკლეონში.

ეს პოლიმერი ცნობილია, როგორც ჩიტინი რომელიც წარმოადგენს აზოტის შემცველ პოლისაქარიდს. იგი შედგება N- აცეტილ-β-დ-გლუკოზამინის განმეორებითი ერთეულებისგან (შეცვლილი შაქარი).

ჩიტინი ასევე არის სოკოვანი უჯრედის კედლების ძირითადი კომპონენტი. სოკო არც ცხოველები და არც მცენარეებია და ევკარიოტების სამეფოში ქმნიან ქვე-სამეფოს.

ნახშირწყლები, მათი სტრუქტურა და ფუნქციები.