Углеводы (тема биологии, 9 класс)

Сложные органические вещества, содержащие углерод и являющиеся главным источником энергии в живых организмах, называются углеводами. Термин предложен химиком Карлом Шмидтом в 1844 году.

Строение

По-другому углеводы называются сахарами. Они состоят из углерода, водорода и кислорода. Углеводы могут содержать карбонильную группу (=С=O) или альдегидную группу (-CHO). Общая формула – Cn(Н2О)m, где n и m – не менее 3.

Сахара бывают простые и сложные. Простые состоят из одной молекулы или структурной единицы, которая называется сахаридом. Они имеют форму кристаллов и сладкий привкус. Быстро растворяются в воде.

В зависимости от количества атомов углерода в одной молекуле различают несколько групп углеводов.
Часто встречается две группы:

• пентозы с пятью атомами углерода;
• гектозы с шестью атомами углерода.

Рис. 1. Пентозы и гектозы.

Сложные сахара объединяют несколько моносахаридов. Могут образовывать длинные и ветвистые цепочки (гликаны).

В графической формуле углевода обозначение углерода (С) не пишется, а обозначается геометрической фигурой. Количество углов соответствует количеству углерода в молекуле.

Виды

Выделяют три вида углеводов, которые отличаются количеством структурных единиц. Описание каждой группы углеводов представлено в таблице.

ТОП-1 статьякоторые читают вместе с этой

• 1. Классификация липидов

Моносахариды относятся к простым сахарам, олигосахариды и полисахариды – к сложным.

Рис. 2. Моносахариды и полисахариды.

Одной из важнейших групп углеводов являются дисахариды, относящиеся к олигосахаридам и содержащие два моносахаридных остатка.
Наиболее известные и важные из них:

• лактоза – содержит глюкозу и галактозу;
• сахароза – состоит из фруктозы и глюкозы;
• мальтоза – образуется из двух молекул глюкозы.

Рис. 3. Дисахариды.

Химическая формула всех дисахаридов – C12H22O11. Молекулы отличаются связями и структурой. При гидролизе образуется две молекулы глюкозы:

C12H22O11 + Н2О → 2С6Н12О6

Лактоза содержится в молоке и используется для изготовления детского питания. Сахароза – привычный сахар, употрeбляемый в пищу. Мальтоза входит в состав зёрен.

Функции

Углеводы активно участвуют в обмене веществ.
Основными функциями углеводов являются:

• обеспечение энергией – распад грамма углеводов даёт 17,6 кДж;
• запас энергии – крахмал (в растениях) и гликоген (в животных) являются энергетическими резервами;
• построение организма – целлюлоза входит в состав клеточных стенок растений, хитин – грибов и члeнистоногих, муреин – бактерий;
• участие в пластическом обмене – входят в состав ДНК, РНК, АТФ.

Что мы узнали?

Биология 9-10 класса включает тему, посвящённую строению и значению углеводов. Полимеры содержат углерод и участвуют в биохимических реакциях организма. Выделяют простые углеводы (моносахариды) и сложные (олигосахариды и полисахариды). Моносахариды и олигосахариды сладкие на вкус и растворимые в воде. Полисахариды не растворяются в воде, выполняют энергетическую и структурную функции. Углеводы – главный источник энергии при метаболизме.