गुण और कार्बोहाइड्रेट की संरचना। कार्बोहाइड्रेट का कार्य

मानव शरीर, साथ ही साथ अन्य जीवित प्राणियों के लिए, ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसके बिना, कोई प्रक्रिया संभव नहीं है। सब के बाद, हर जैव रासायनिक प्रतिक्रिया, किसी भी एंजाइमी प्रक्रिया या चयापचय चरण को एक ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता होती है।

इसलिए, जीवन के लिए शरीर की ताकत देने वाले पदार्थों का महत्व बहुत बड़ा और महत्वपूर्ण है। ये पदार्थ क्या हैं? कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा उनमें से प्रत्येक की संरचना अलग-अलग है, वे रासायनिक यौगिकों के पूरी तरह से अलग-अलग वर्गों से संबंधित हैं, लेकिन उनके कार्यों में से एक समान है - जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा के साथ शरीर प्रदान करना। इन पदार्थों के एक समूह पर विचार करें - कार्बोहाइड्रेट।

कार्बोहाइड्रेट का वर्गीकरण

उनकी खोज से कार्बोहाइड्रेट की संरचना और संरचना उनके नाम से निर्धारित की गई थी। आखिरकार, प्रारंभिक स्रोतों के अनुसार, यह माना जाता था कि यह यौगिकों का एक समूह है जिसके संरचना में पानी के अणुओं के साथ जुड़े कार्बन परमाणु होते हैं।

एक अधिक गहन विश्लेषण, साथ ही साथ इन पदार्थों की विविधता के बारे में जमा जानकारी से यह साबित करने की अनुमति मिलती है कि सभी प्रतिनिधियों के पास ऐसी कोई संरचना नहीं है। हालांकि, यह संकेत उन लोगों में से एक है जो कार्बोहाइड्रेट की संरचना निर्धारित करता है।

यौगिकों के इस समूह का आधुनिक वर्गीकरण इस प्रकार है:

1. मोनोसेकेराइड (राइबोस, फ्रुक्टोस, ग्लूकोज इत्यादि)।
2. ओलिगोस्केराइड (जैव, परीक्षण)
3. पॉलीसेकेराइड (स्टार्च, सेल्यूलोज)

इसके अलावा, सभी कार्बोहाइड्रेट को निम्नलिखित दो बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

• बहाल;
• गैर को कम करने।

प्रत्येक समूह के कार्बोहाइड्रेट अणुओं की संरचना अधिक विस्तार से चर्चा की जाती है।

मोनोसेकेराइड: विशेषता

इस श्रेणी में सभी साधारण कार्बोहाइड्रेट शामिल होते हैं जिनमें एल्डिहाइड (एल्डो) या किटोन (केटोस) ग्रुपिंग होते हैं और श्रृंखला संरचना में 10 से अधिक कार्बन परमाणु नहीं होते यदि आप मुख्य श्रृंखला में परमाणुओं की संख्या को देखते हैं, तो मोनोसैकराइड को विभाजित किया जा सकता है:

• त्रिगोस (ग्लिसरॉल एल्डिहाइड);
• टेट्रोसस (इरिथ्रुलाइसिस, एरीथ्रोस);
• पेंटोस (रियोबोस और डीऑक्सीरिबोज);
• हेक्सोस (ग्लूकोज, फ्रुक्टोज)

सभी अन्य प्रतिनिधियों को सूचीबद्ध के अनुसार शरीर के लिए इतना महत्वपूर्ण नहीं हैं

अणुओं की संरचना की विशेषताएं

उनकी संरचना में मोनोज़म्स को एक श्रृंखला के रूप में, और एक चक्रीय कार्बोहाइड्रेट के रूप में दोनों का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है। यह कैसे होता है? बात यह है कि यौगिक में केंद्रीय कार्बन परमाणु एक असममित केंद्र है जिसके आस-पास समाधान में अणु को घुमाने में सक्षम है। इस प्रकार, एल- और डी-फॉर्म मोनोसेकेराइड के ऑप्टिकल आइसोमर्स का गठन किया जाता है। इस मामले में, एक सीधे श्रृंखला के रूप में लिखा गया ग्लूकोज फार्मूला मानसिक रूप से एल्डिहाइड समूह (या केटोोन) के रूप में समझा जा सकता है और एक गेंद में लुढ़का हुआ हो सकता है। हम इसी चक्रीय फार्मूला प्राप्त करते हैं।

Monozones की एक श्रृंखला के कार्बोहाइड्रेट की रासायनिक संरचना काफी सरल है: कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला जो श्रृंखला या एक चक्र बनाती है, जिनमें से प्रत्येक से अलग या एक तरफ से हाइड्रॉक्सिल समूह और हाइड्रोजन परमाणु स्थित होते हैं। अगर एक ही साइड पर सभी एक ही संरचनाएं हैं, तो डी-आइसोमर का गठन किया जाता है, यदि एक दूसरे के प्रत्यावर्तन के साथ अलग-अलग होता है - तो एल-इज़ोमर। यदि हम आणविक रूप में ग्लूकोज मोनोसैकराइड के सबसे आम प्रतिनिधि के सामान्य सूत्र को लिखते हैं, तो इसका रूप होगा: सी ₆ एच ₁₂ ओ ₆ । और यह रिकॉर्ड संरचना और फ्रुक्टोज को भी दर्शाता है सब के बाद, रासायनिक इन दो monozems संरचनात्मक isomers हैं ग्लूकोज - एल्डिहाइड अल्कोहल, फ्रुक्टोज - केटोअलॉल्क

कई तरह के मोनोसेकेराइड की कार्बोहाइड्रेट की संरचना और गुण निकटता से संबंधित हैं। आखिरकार, संरचना में एल्डिहाइड और केटोन ग्रुपिंग की मौजूदगी के कारण, वे एल्डिहाइड और केटोोन अल्कोहल से संबंधित होते हैं, जो उनके रासायनिक प्रकृति और उन प्रतिक्रियाओं को निर्धारित करता है जिनके लिए वे प्रवेश कर सकते हैं।

इस प्रकार, ग्लूकोज निम्न रासायनिक गुणों को दर्शाता है:

1. कार्बोनिल ग्रुप की उपस्थिति के कारण प्रतिक्रियाएं:

• ऑक्सीडेशन - "रजत दर्पण" की प्रतिक्रिया;
• हौसले से उपजी तांबा (II) हाइड्रोक्साइड - अल्डोनाइक एसिड के साथ;
• मजबूत ऑक्सीडेंट डिबासिक एसिड (एल्डर) बनाने में सक्षम होते हैं, न केवल एल्डिहाइड को रूपांतरित करते हैं, बल्कि एक हीड्राक्सिल समूह भी;
• रिकवरी - पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल में परिवर्तित हो जाती है

2. अणु में हाइड्रॉक्सिल समूह भी हैं, जो संरचना को दर्शाता है। कार्बोहाइड्रेट्स के गुण, जो इन समूहों द्वारा प्रभावित होते हैं:

• एलिकिलेशन की क्षमता - ईथर का गठन;
• एसेलिलेशन - एस्टर का गठन;
• तांबे (II) हाइड्रॉक्साइड के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया

3. ग्लूकोज की संकीर्ण विशिष्ट गुण:

• ऑलेगिनस एसिड;
• शराब;
• लैक्टिक किण्वन

शरीर में प्रदर्शन कार्य

कई मोनोसोमों के कार्बोहाइड्रेट की संरचना और कार्य निकट से संबंधित हैं। उत्तरार्द्ध, सबसे पहले, जीवित जीवों की जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भागीदारी है। मोनोसेकेराइड इस भूमिका में क्या भूमिका निभाते हैं?

1. Oligo- और polysaccharides के उत्पादन के लिए आधार।
2. एटीपी, आरएनए, और डीएनए के गठन में शामिल सबसे महत्वपूर्ण अणुएं पेंकोस (राइबोस और डीओसीरिबॉज) हैं। और वे बदले में वंशानुगत सामग्री, ऊर्जा और प्रोटीन का मुख्य आपूर्तिकर्ता हैं
3. मानव रक्त में ग्लूकोज की एकाग्रता की मात्रा आसमाटिक दबाव का एक सही संकेत है और इसके परिवर्तन हैं।

ओलिगोस्केराइड: संरचना

इस समूह के कार्बोहाइड्रेट की संरचना संरचना में दो (डायोइज़) या मोनोसेकेराइड के तीन (त्रिभुज) अणुओं की उपस्थिति तक कम हो जाती है। यहां 4, 5 या अधिक संरचनाएं (10 तक) के साथ भी हैं, लेकिन सबसे आम डिसाकार्इड्स हैं। यही कारण है कि हाइड्रोलिसिस के दौरान इस तरह के यौगिकों को ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, पेंटोस और इतने पर तैयार करने के साथ तोड़ दिया जाता है। इस श्रेणी में कौन से कनेक्शन हैं? एक विशिष्ट उदाहरण सुक्रोज (सामान्य गन्ना चीनी), लैक्टोज (दूध का मुख्य घटक), माल्टोस, लैक्टुलूस, आइसोमलेटोज है।

इस श्रृंखला के कार्बोहाइड्रेट की रासायनिक संरचना निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

1. आणविक प्रजातियों का सामान्य सूत्र है: सी ₁₂ एच ₂₂ ओ ₁₁
2. डिसाकार्फेड की संरचना में दो समान या अलग-अलग मोनोसाइड अवशेषों को एक ग्लाइकोसाइड पुल द्वारा जोड़ लिया जाता है। इस परिसर का चरित्र चीनी की कम करने की क्षमता पर निर्भर करेगा।
3. डिएकाकार्इड्स को पुनर्जन्मित करना इस प्रकार के कार्बोहाइड्रेट की संरचना में अलग-अलग मोनो-आणविक अणुओं के एल्डिहाइड और हाइड्रॉक्सिल समूहों के हाइड्रॉक्सिल के बीच ग्लाइकोसिडिक पुल के गठन में शामिल हैं। इसमें शामिल हैं: माल्टोस, लैक्टोस और इतने पर।
4. गैर-कम करने - सुक्रोज का एक विशिष्ट उदाहरण - जब एल्डिहाइड संरचना की भागीदारी के बिना केवल इसी समूह के हाइड्रॉक्सिल के बीच एक पुल बनाया जाता है

इस प्रकार, कार्बोहाइड्रेट की संरचना को एक आणविक फार्मूले के रूप में संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है। यदि एक विस्तृत विस्तृत संरचना की आवश्यकता है, तो इसे फ़िशर ग्राफ़िकल अनुमानों या हेवर फ़ार्मुलों का उपयोग करके प्रतिनिधित्व किया जा सकता है। और विशेष रूप से, दो चक्रीय monomers (monozems) या तो अलग हैं, या एक समान (oligosaccharide के आधार पर), एक ग्लाइकोसिडिक पुल द्वारा एक साथ जुड़ा। निर्माण करते समय, कनेक्शन के सही प्रदर्शन के लिए पुनर्स्थापना क्षमता को ध्यान में रखना आवश्यक है।

डिसाकार्इडा अणुओं के उदाहरण

यदि कार्य रूप में होता है: "कार्बोहाइड्रेट की संरचना की विशेषताओं को नोट करें," तब डिसाकार्इड्स के लिए सबसे पहले यह इंगित करना सबसे अच्छा होगा कि मोनोस के अवशेष क्या होते हैं। सबसे आम प्रकार हैं:

• सुक्रोज - अल्फा-ग्लूकोस और बीटा-फ्रुक्टोज से बनाया गया है;
• माल्टोस - ग्लूकोज के अवशेष से;
• सेलबायोज़ - बीटा-ग्लूकोज डी-फॉर्म के दो अवशेषों के होते हैं;
• लैक्टोज - गैलेक्टोज + ग्लूकोज;
• लैक्टुओलोस - गैलेक्टोज + फ्रुक्टोज और इतने पर।

फिर, उपलब्ध अवशेषों के आधार पर, ग्लाइकोसिडिक पुल के प्रकार के लिए एक स्पष्ट नुस्खा के साथ एक संरचनात्मक सूत्र तैयार किया जाना चाहिए।

जीवों के लिए महत्व

डिसाकार्इड्स की भूमिका बहुत बढ़िया है, न केवल संरचना महत्वपूर्ण है कार्बोहाइड्रेट और वसा का कार्य आम तौर पर समान होता है। आधार ऊर्जा घटक है फिर भी, कुछ व्यक्तिगत डिसाकार्ड्स के लिए, उनके विशेष महत्व को संकेत दिया जाना चाहिए।

1. सुक्रोज मानव शरीर में ग्लूकोज का मुख्य स्रोत है।
2. लैक्टोस स्तनधारियों के स्तनों के दूध में पाए जाते हैं, जिसमें महिलाओं में 8% तक की वृद्धि होती है।
3. लैक्टुलोज चिकित्सा प्रयोग के लिए प्रयोगशाला में प्राप्त किया जाता है, और डेयरी उत्पादों के उत्पादन में भी जोड़ा जाता है।

मानव शरीर और अन्य प्राणियों में किसी भी डिसाकार्इराइड, ट्रीसेकेराइड और इतने पर मोनोज़ के गठन के साथ तत्काल हाइड्रोलिसिस होता है। यह एक विशेषता है जो किसी व्यक्ति द्वारा कच्चे, अपरिवर्तित रूप (बीट या गन्ना) में कार्बोहाइड्रेट के इस वर्ग के उपयोग से उत्पन्न होता है।

पॉलीसेकेराइड: आणविक विशेषताएं

इस श्रृंखला के कार्बोहाइड्रेट का कार्य, संरचना और संरचना जीवित प्राणियों के लिए, साथ ही मानव आर्थिक गतिविधि के लिए बहुत महत्व है। सबसे पहले, यह समझना जरूरी है कि कार्बोहाइड्रेट पोलीसेकेराइड से संबंधित हैं।

उनमें से बहुत हैं:

• स्टार्च;
• ग्लाइकोजन;
• murein;
• glucomannan;
• सेलूलोज;
• डेक्सट्रिन;
• galactomannan;
• muromin;
• पेक्टिन पदार्थ;
• एमाइलोज;
• काइटिन।

यह पूरी सूची नहीं है, लेकिन केवल जानवरों और पौधों के लिए सबसे महत्वपूर्ण है। यदि आप काम करते हैं तो "कई पॉलीसेकेराइड के कार्बोहाइड्रेट की संरचना की विशेषताओं को नोट करें", तो सबसे पहले आपको अपने स्थानिक संरचना पर ध्यान देना चाहिए। ये बहुत मात्रा में, विशाल अणुओं जिनमें सोलड़ों मोनोमर इकाइयां हैं, ग्लाइकोसाइड रासायनिक बांडों के साथ क्रॉसलेंक्ड हैं। अक्सर, पॉलीसेकेराइड के कार्बोहाइड्रेट अणुओं की संरचना एक स्तरित संरचना होती है।

ऐसे अणुओं का एक निश्चित वर्गीकरण है

1. Homopolysaccharides - मोनोसेकेराइड की समान गुणा पुनरावृत्ति इकाइयों से मिलकर। मोनोजोआ के आधार पर हेक्सोज़, पेंटोस और इतने पर हो सकता है (ग्लूकन्स, मैन्नेंस, गैलेक्टंस)।
2. हिटरोपॉलीसेकेराइड अलग-अलग मोनोमर इकाइयां बनते हैं।

एक रेखीय स्थानिक संरचना के साथ यौगिकों के लिए, उदाहरण के लिए, सेल्यूलोज शामिल किया जाना चाहिए। ब्रंकेड स्ट्रक्चर में अधिकांश पॉलीसेकेराइड हैं - स्टार्च, ग्लाइकोजन, चिटिन और इतने पर।

शरीर में जीवित प्राणियों की भूमिका

इस समूह में कार्बोहाइड्रेट की संरचना और कार्य बारीकी से सभी प्राणियों की महत्वपूर्ण गतिविधि से संबंधित हैं। उदाहरण के लिए, एक आरक्षित पोषक तत्व के रूप में पौधे शूट या रूट के विभिन्न भागों में स्टार्च जमा करते हैं। जानवरों के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत फिर से पॉलीसेकेराइड होता है, बंटवारे में बहुत सारी ऊर्जा उत्पन्न होती है

कोशिकाओं की संरचना में कार्बोहाइड्रेट एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं चिटिन के कई कीड़े और क्रस्टास का आवरण है, मुरून - बैक्टीरिया की कोशिका की दीवार का एक घटक, सेलूलोज पौधों का आधार है।

पशु उत्पत्ति का एक अतिरिक्त पोषक तत्व ग्लाइकोजन के अणु, या, जैसा कि इसे और अधिक बार कहा जाता है, पशु वसा। यह शरीर के अलग हिस्सों में संग्रहित होता है और न केवल ऊर्जा करता है, बल्कि मैकेनिकल प्रभावों से एक सुरक्षात्मक कार्य भी करता है।

अधिकांश जीवों के लिए, कार्बोहाइड्रेट की संरचना बहुत महत्वपूर्ण है। हर जानवर और पौधे की जीव विज्ञान ऐसी है कि उसे ऊर्जा का एक निरंतर स्रोत, अतुलनीय और आवश्यकता होती है। और यह केवल उनके द्वारा दिया जा सकता है, और सबसे ज्यादा पॉलिसेकेराइड के रूप में इसलिए, चयापचय प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप कार्बोहाइड्रेट के 1 ग्राम का पूरा विच्छेद ऊर्जा की 4.1 किलो कैलोरी की रिहाई की ओर जाता है! यह अधिकतम है, और अधिक कनेक्शन नहीं है। यही कारण है कि कार्बोहाइड्रेट जरूरी किसी भी व्यक्ति और जानवर के आहार में मौजूद होना चाहिए। पौधे स्वयं का ख्याल भी रखते हैं: प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, वे स्वयं के अंदर एक स्टार्च बनाते हैं और इसे संग्रह करते हैं।

कार्बोहाइड्रेट के सामान्य गुण

आम तौर पर वसा, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट की संरचना समान होती है। सब के बाद, वे सभी अणुओं हैं यहां तक कि उनके कुछ कार्य सामान्य प्रकृति के हैं। ग्रह के बायोमास के जीवन में सभी कार्बोहाइड्रेट की भूमिका और महत्व को सामान्य बनाने के लिए आवश्यक है।

1. कार्बोहाइड्रेट की संरचना और संरचना का मतलब पौधे कोशिकाओं के खोल, जानवरों की झिल्ली और बैक्टीरिया के लिए एक निर्माण सामग्री के रूप में उनका उपयोग होता है, और इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल का गठन होता है।
2. सुरक्षात्मक कार्य यह पौधे के जीवों की विशेषता है और यह स्पाइक्स, कांटों, और इतने पर के रूप में प्रकट होता है।
3. प्लास्टिक की भूमिका - महत्वपूर्ण अणुओं का निर्माण (डीएनए, आरएनए, एटीपी और अन्य)
4. रिसेप्टर फ़ंक्शन पॉलीसेकेराइड और ऑलिगोसेकेराइड, सेल झिल्ली के माध्यम से परिवहन परिवहन में सक्रिय प्रतिभागी हैं, "गार्ड" जो प्रभाव को कैप्चर करते हैं।
5. ऊर्जा की भूमिका सबसे महत्वपूर्ण है सभी इंट्रासेल्युलर प्रक्रियाओं के लिए अधिकतम ऊर्जा प्रदान करता है, साथ ही पूरे जीवों का एक पूरे के रूप में काम करता है।
6. आसमाटिक दबाव का नियमन - ग्लूकोज ऐसे नियंत्रण करता है
7. कुछ पॉलीसेकेराइड एक आरक्षित पोषक तत्व बन जाते हैं, जो पशु प्राणियों के लिए ऊर्जा का स्रोत होता है।

इस प्रकार, यह स्पष्ट है कि वसा, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट की संरचना, उनके कार्य और जीवित प्रणालियों के जीवों में भूमिका निर्णायक और निर्णायक है। ये अणु जीवन के रचनाकार हैं, वे इसे संरक्षित और समर्थन कर रहे हैं।

अन्य उच्च आणविक यौगिकों के साथ कार्बोहाइड्रेट

इसके अलावा, कार्बोहाइड्रेट की भूमिका को शुद्ध रूप में नहीं जाना जाता है, लेकिन अन्य अणुओं के साथ संयोजन में। ऐसा करने के लिए इस तरह के सबसे बड़े पैमाने पर ले जाने के लिए संभव है:

• ग्लिसोसामिनोग्लाइकेंस या म्यूकोपोलिसेकेराइड;
• ग्लाइकोप्रोटीन।

इस तरह के कार्बोहाइड्रेट की संरचना और गुण काफी जटिल हैं, क्योंकि विभिन्न प्रकार के कार्यात्मक समूह जटिल में शामिल होते हैं। इस प्रकार के अणुओं की मुख्य भूमिका जीवों की कई जीवन प्रक्रियाओं में भागीदारी है। प्रतिनिधि हैं: हाइलूरोनिक एसिड, चांड्रोइटिन सल्फेट, हेपरान, केरतन-सल्फेट और अन्य।

अन्य जैविक रूप से सक्रिय अणुओं के साथ पॉलिसेकेराइड के परिसरों भी हैं। उदाहरण के लिए, ग्लाइकोप्रोटीन या लिपोपॉलीसेकेराइड शरीर के प्रतिरक्षात्मक प्रतिक्रियाओं के गठन में उनका अस्तित्व महत्वपूर्ण है, क्योंकि वे लसीका तंत्र की कोशिकाओं का हिस्सा हैं।