Общая характеристика и классификация углеводов

Углеводы — это органические соединения, образующиеся в растениях в процессе фотосинтеза. Зеленые растения могут непосредственно использовать солнечную энергию, синтезируя при этом из углекислого газа и воды углеводы— химические соединения с большим запасом химической энергии. Организм человека и животных не в состоянии непосредственно поглощать солнечную энергию и использует ее в виде продуктов растительного происхождения. Можно сказать, что своим существованием на Земле человек во многом обязан растениям.

Углеводы, входя в состав тела человека и животных в значительно меньших количествах, чем белки и жиры (всего около 2 % в пересчете на сухую массу), являются тем не менее важной составной частью всех живых организмов.

В организме человека углеводы являются одним из основных источников энергии. Суточная норма для взрослого человека составляет около 450—500 г углеводов, которые окисляясь, до углекислого газа и воды, выделяют около 10 кДж энергии. Углеводы выполняют также структурную функцию, а промежуточные продукты их окисления служат исходными веществами для синтеза многих других органических соединений.

Углеводы входят в состав нуклеиновых кислот, некоторых ферментов, сложных белков, гормонов, участвуют в процессах свертывания крови.

Важную роль в живом организме играют углеводы гликозамин--гликаны (мукополисахариды), которые являются составными частями белков мукопротеидов слизей, желудочного сока, слюны, межклеточных жидкостей и др. Мукопротеиды защищают органы иткани от механических и химических повреждений. Углеводы широко используются в пищевой, кондитерской промышленности и медицине.

Углеводы делят на три основных класса: моносахариды, олигоса-хариды и полисахариды. Общая формула их С_m(Н₂О)_n.

Моносахариды содержат в молекуле от трех до девяти атомов углерода. Они являются первичными продуктами фотосинтеза зеленых растений. В зависимости от числа углеродных атомов в молекуле моносахарида различают соответственно триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы, октозы и нонозы.

Олигосахариды — это олигомеры моносахаридов. Они образованы соединением небольшого количества моносахаридов (от двух до десяти). Большое значение имеют такие дисахариды, как сахароза, мальтоза, лактоза, целлобиоза и трегалоза, из трисахаридов — рафиноза, генцианоза и трифруктозан.

Полисахариды представляют собой высокополимерные соединения, построенные из нескольких десятков и даже тысяч остатков моносахаридов. К ним относятся крахмал, гликоген, целлюлоза и др.