Лево́ды (сахариды) — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп [1]. Название класса соединений происходит от слов «гидраты углерода» , оно было впервые предложено К. Шмидтом 1844 году. Появление такого названия связано с тем, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой Cx(H2O)y, формально являясь соединениями углерода и воды.
Углеводы — весьма обширный класс органических соединений, среди них встречаются вещества с сильно различающимися свойствами. Это позволяет углеводам выполнять разнообразные функции в живых организмах. Соединения этого класса составляют около 80 % сухой массы растений и 2—3 % массы животных
Простые и сложные углеводы
По к гидролизу на мономеры углеводы делятся на две группы: простые (моносахариды) и сложные (дисахариды и полисахариды) . Сложные углеводы, в отличие от простых гидролизоваться с образованием моносахаридов, мономеров. Простые углеводы легко растворяются в воде и синтезируются в зелёных растениях.
Моносахариды
Моносахариды содержат карбонильную (альдегидную или кетонную) группу, поэтому их можно рассматривать как производные многоатомных спиртов. Моносахарид, у которого карбонильная группа расположена в конце цепи, представляет собой альдегид и называется альдоза. При любом другом положении карбонильной группы моносахарид является кетоном и называется кетоза. [править] Дисахариды Основная статья: Дисахариды [править] Олигосахариды Основная статья: Олигосахариды [править] Полисахариды Основная статья: Полисахариды Пространственная изомерия
Изомерия — существование химических соединений (изомеров) , одинаковых по составу и молекулярной массе, различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.
Стереоизомерия моносахаридов: изомер глицеральдегида у которого при проецировании модели на плоскость ОН-группа у асимметричного атома углерода расположена с правой стороны принято считать D-глицеральдегидом, а зеркальное отражение — L-глицеральдегидом. Все изомеры моносахаридов делятся на D- и L- формы по сходству расположения ОН-группы у последнего асимметричного атома углерода возле СН2ОН-группы (кетозы содержат на один асимметричный атом углерода меньше, чем альдозы с тем же числом атомов углерода) . Природные гексозы — глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза — по стереохимической конфигурациям относят к соединениям D-ряда [2].
Биологическая роль углеводов
В живых организмах углеводы выполняют следующие функции: Структурная и опорная функции. Углеводы участвуют в построении различных опорных структур. Так целлюлоза является основным структурным компонентом клеточных стенок растений, хитин выполняет аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих [1]. Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.) , состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток. Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК) [3]. Энергетическая функция. Углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды [3]. Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин — у растений [1]. Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови. Рецепторная функция.
Низ лица желтый, голова полукруглая, третий членик сяжков раза в три длиннее второго; хоботок мало выдается, колющих щетинок в нем нет; он оканчивается широкими дольками; на груди сверху четыре продольные полоски; крылья без шипа на переднем крае; на них есть жилка, образующая излом, не доходя до вершины крыла; на внутреннем крае брюшко сверху с неясными темными рисунками, снизу желтоватое. Общий цвет серо-бурый. Глаза широко отодвинуты друг от друга; лоб самки шире, чем у самца. Многие мухи с виду очень походят на комнатную. Последнюю можно распознать по наличию жилки, образующей излом перед вершиной крыла. Самец 5,8—6,5 мм, а самка 6,5—7,5 мм длины. При недостаточном питании личинок выводятся карликовые мухи, к тому же не размножаться. В Средней Азии комнатную муху заменяет близкий морфологически и биологически к комнатной мухе вид М. vicina Macq.. Передвижение мухи Органами движения мухи служат крылья и ноги. Крыльев одна пара; вторая пара их редуцирована, рудиментами их являются так называемые жужжальцы —короткие булавовидные придатки, торчащие по бокам заднегруди. Между концевыми коготками лапок имеется по густо усеянной волосками клейкой подушечке. Благодаря такому при мухи могут ползать по потолку и по отвесным гладким поверхностям. Ноги мух густо покрыты волосками. Все эти особенности строения ног имеют важное практическое значение. Мухи ползают везде и садятся на самые разнообразные предметы, в том числе и на испражнения, мокроту, гнойные язвы, разлагающиеся трупы, отбросы и т. д. При этом к ножкам их пристает масса болезнетворных бактерий, которые муха переносит на хлеб, пищу, посуду, тело человека и на другие предметы, через которые человек может получить соответствующие заразные микробы мух к полету по открытому месту довольно ограничена: по разным наблюдениям, она пролетает от 350 до 2000 м. В городах со скученными постройками она едва ли летит дальше 700 м. По Bishopp и Laake, муха может лететь до 21 км ее к дальним перелетам несомненно связывается с мощным развитием летательных мышц, по Говарду составляющих около 36°/0 всей массы тела. Ночью и при полной темноте муха не летает, с понижением температуры подвижность ее весьма ослабляется. Питание мухи Комнатная муха не является паразитом; для восприятия пищи ей служит желобоватый толстый хоботок; он подразделяется на три части: основной конический членик (rostrum); к нему причленен средний членик (haustellum), оканчивающийся ротовым диском, состоящим из двух долек (labellum). Rostrum пронизан глоткой, оснащенной мощно развитыми сосательными мышцами. Haustel-lum представлен толстостенным желобком, просвет которого прикрыт узкой и длинной, также желобоватой верхней губой или эпифаринксом; кзади от эпифа-ринкса помещается язык или гипофаринкс, пронизанный слюнным протоком. Желоб верхней губы является пищевым каналом, который связан с глоткой; он открывается наружу между дольками ротового диска, каковое отверстие физиологически является ртом. Ротовой диск на поверхности концевой части изборожден сложно устроенными из хитиновых изогнутых почти в замкнутый круг стерженьков, образующих в целом лежащие параллельно друг другу же лобковатые (или почти замкнуто-трубчатые) псевдотрахеи. Внутренняя средняя часть диска занята полем предротовых хитиновых зубьев, которые принимают разные позиции, смотря по сокращению мышц ротового диска. Латерально от этого поля лежит узкая складчатая зона, по линии которой долька диска может круто изгибаться. Остальная (большая) часть поверхности диска изборождена уже известными нам псевдотрахеями. Группы передних и задних псевдотрахей медиально отрываются в продольные собирательные каналы. Средние псевдотрахеи переходят в канавки между предротовыми зубьями
есмотря на допущенные ошибки, К. Линней, составив первую систематику, внес много нового в развитие органического мира. К. Линней провел анализ систематик растений, составленных учеными- предшественниками. При этом он заметил, что сначала ученые пытались объединять растения по алфавиту, по форме венчика, числу семян, их полезности и вредности. Поэтому для обозначения видов он разработал свою систематику, отличную от предыдущих систем. Его работа "Система природы" переиздавалась 12 раз. К. Линней закрепил использование в науке двойных названий — родового и видового, что сохраняется, широко используется в науке в настоящее время. Созданная К. Линнеем система была искусственной: она распознавать растения, но не раскрывала полностью их родственных связей. При классификации по 1—2 произвольно взятым признакам, далекие в систематическом отношении растения оказывались иногда в одном классе, а родственные — в разных. Например, подсчитывая число тычинок у моркови и льна, Линней поместил их в одну группу на том основании, что у них по пять тычинок в цветке. На самом деле эти растения принадлежат к разным родам и семействам: морковь из семейства зонтичных, лен — семейства льновых. По сходству и форме клюва курица и страус попали в один отряд, тогда как курицы относятся к килегрудным, а страусы — к бескилевым.
Углеводы — весьма обширный класс органических соединений, среди них встречаются вещества с сильно различающимися свойствами. Это позволяет углеводам выполнять разнообразные функции в живых организмах. Соединения этого класса составляют около 80 % сухой массы растений и 2—3 % массы животных
Простые и сложные углеводы
По к гидролизу на мономеры углеводы делятся на две группы: простые (моносахариды) и сложные (дисахариды и полисахариды) . Сложные углеводы, в отличие от простых гидролизоваться с образованием моносахаридов, мономеров. Простые углеводы легко растворяются в воде и синтезируются в зелёных растениях.
Моносахариды
Моносахариды содержат карбонильную (альдегидную или кетонную) группу, поэтому их можно рассматривать как производные многоатомных спиртов. Моносахарид, у которого карбонильная группа расположена в конце цепи, представляет собой альдегид и называется альдоза. При любом другом положении карбонильной группы моносахарид является кетоном и называется кетоза.
[править]
Дисахариды
Основная статья: Дисахариды
[править]
Олигосахариды
Основная статья: Олигосахариды
[править]
Полисахариды
Основная статья: Полисахариды
Пространственная изомерия
Изомерия — существование химических соединений (изомеров) , одинаковых по составу и молекулярной массе, различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.
Стереоизомерия моносахаридов: изомер глицеральдегида у которого при проецировании модели на плоскость ОН-группа у асимметричного атома углерода расположена с правой стороны принято считать D-глицеральдегидом, а зеркальное отражение — L-глицеральдегидом. Все изомеры моносахаридов делятся на D- и L- формы по сходству расположения ОН-группы у последнего асимметричного атома углерода возле СН2ОН-группы (кетозы содержат на один асимметричный атом углерода меньше, чем альдозы с тем же числом атомов углерода) . Природные гексозы — глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза — по стереохимической конфигурациям относят к соединениям D-ряда [2].
Биологическая роль углеводов
В живых организмах углеводы выполняют следующие функции:
Структурная и опорная функции. Углеводы участвуют в построении различных опорных структур. Так целлюлоза является основным структурным компонентом клеточных стенок растений, хитин выполняет аналогичную функцию у грибов, а также обеспечивает жёсткость экзоскелета членистоногих [1].
Защитная роль у растений. У некоторых растений есть защитные образования (шипы, колючки и др.) , состоящие из клеточных стенок мёртвых клеток.
Пластическая функция. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК) [3].
Энергетическая функция. Углеводы служат источником энергии: при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды [3].
Запасающая функция. Углеводы выступают в качестве запасных питательных веществ: гликоген у животных, крахмал и инулин — у растений [1].
Осмотическая функция. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы, от концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.
Рецепторная функция.