Роль углеводов

Значение углеводов для растений исключительно велико.

По физиологической роли углеводы можно разделить на три группы:

1) метаболиты это

- моносахариды и олигосахариды, принимающий участие в биохимических процессах растительного организма. И служащие исходными веществами для вторичного синтеза;

- простейшие моносахариды-триозы - глицериновый альдегид и диоксиацетон – роль в обмене веществ живой клетки.

- тетрозы - промежуточным продуктом фотосинтеза.

- пентоза- ксилоза и арабиноза встречаются в растениях как в свободном, так и (главным образом) в виде высокомолекулярных полисахаридов - пентазанов.

Особое место занимает пентоза- рибоза, которая в фуранозной форме входит в состав нуклеиновых кислот клеточного ядра.

широко распространены в растениях гексозы - глюкоза, фруктоза, рамноза, галактоза, манноза, сорбоза.

Ближайшими к моносахаридам химическими соединениями являются соответствующие им многоатомные спирты (например, сорбит), из которого моносахариды образуются, а также уроновые кислоты, в которые они переходят при окислении (например, глюкуроновая кислота). И спирты, и к лоты, соответствующие определенным моносахаридам, также содержатся растениях.

2) запасные вещества — некоторые группы полисахаридов (главным образом крахмал, инулин) и в отдельных случаях моно- и дисахариды, олигосахариды;

Чрезвычайно распространенным дисахаридом в растениях, в том числе и лекарственных, является сахароза.

Она встречается во всех частях растения, порой накапливается в весьма больших количествах (сахароносные растения — сахарный тростник, сахарная свекла). Сахароза образована глюкопиранозой и - фруктофуранозой за счет обоих своих гликозидных гидроксилов.

Она не восстанавливает Фелингову жидкость, поскольку в ее молекуле не осталось свободного гликозидного гидроксила.

Структурные, или скелетные, вещества, в основном клетчатка — главный материал для растительной клетки; из нее состоит клеточная оболочка.

 

2. Общая характеристика полисахаридов

Полисахариды (полиозы) - природные полимерные высокомолекулярные углеводы, в состав которых входят различные моносахариды (монозы) или олигосахариды, соединенные О-гликозидными связями и образуют линейные или разветвленные цепи.

Молекулярная масса колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов.

В состав полисахаридов входят около 20 моносахаридов:

Ø Гексозы – глюкоза, галактоза, фруктоза;

Ø Пентозы – ксилоза, арабиноза;

Ø Уроновые кислоты – глюкуроновая, маннуровая.

Моносахариды входят в состав гомогликозидов в пиранозной, реже – в фуранозной форме. Гликозидная связь образуется за счет полуацетального гидроксила одного моносахарида и водорода одной из спиртовых групп другого моносахарида. Присоединение их идет по связи 1-4, 1-6, 1-3 в зависимости от положения спиртового гидроксила, который участвует в образовании связи. Полисахариды могут образовывать линейные или разветвленные цепи.

Гидроксильные группы могут быть метилированы, этерифицированы уксусной, азотной, серной кислотами, могут быть замещены металлами – Mg, Ca.

Отдельные группы гомогликозидов имеют тривиальные названия – крахмал, целлюлоза, слизи. По химической номенклатуре дают название по сахару: глюкан, галактан, галактоманнан.

Полисахариды чаще встречаются в виде - клетчатки, пектиновых веществ, крахмала, слизи, камеди.

Полисахариды в виде клетчатки, крахмала, пектинов преобладают в овощах, фруктах, зерне, муке, хлебе и составляют углеводную основу пищи и кормов.

Полисахариды играют существенную роль в обмене веществ у растений и животных, они важны для питания человека и кроме того, широко используются во многих областях хозяйства, в том числе и в фармации.

Потребность в этих продуктах огромная. Зерно на 50% состоит из клетчатки. На переработке клетчатки основаны текстильная и бумажная промышленности.

Микробиологическим путем из целлюлозы получают спирты, кислоты, сахара. Вата, марля и бинты - почти чистая клетчатка волокон хлопка. В медицине используются обволакивающие свойcтва крахмала, камедей и слизей.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЛИСАХАРИДОВ

 

ПОЛИСАХАРИДЫ

Гомополисахариды Гетерополисахариды

1) крахмал 1) инулин

2) клетчатка 2) пектиновые вещества

3) камеди

4) слизи

 

Гомополисахариды при гидролизе дают один вид сахара, гетерополисахариды при гидролизе дают различные моносахариды.