1.1: Вуглеводи

Last updated
Save as PDF

Page ID: 55935

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Ф-Д_87Е2589Е2Б2294917Ф17Е9232А60С75Е2Е2 ЕДС7Ф8819Д32ФА79664А+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

Цукор. Чи схоже це на біологічну енергію?

У дитинстві вам, можливо, сказали, що цукор шкідливий для вас. Ну, це не зовсім так. По суті, вуглеводи складаються з цукру, від однієї молекули цукру до тисяч молекул цукру, з'єднаних разом. Чому? Однією з причин є накопичення енергії. Але це не означає, що ви повинні їсти його по ложці.

Вуглеводи

Вуглеводи - найпоширеніший вид органічної сполуки. Вуглевод - це органічна сполука, така як цукор або крохмаль, і використовується для накопичення енергії. Як і більшість органічних сполук, вуглеводи побудовані з невеликих повторюваних одиниць, які утворюють зв'язки один з одним, щоб зробити більшу молекулу. У випадку з вуглеводами малі повторювані одиниці називаються моносахаридами. Вуглеводи містять тільки вуглець, водень, кисень.

Моносахариди і дисахариди

Моносахарид - це простий цукор, такий як фруктоза або глюкоза. Фруктоза міститься у фруктах, тоді як глюкоза, як правило, виникає в результаті перетравлення інших вуглеводів. Глюкоза (C ₆ _{H ₁₂ O 6}) використовується для отримання енергії клітинами більшості організмів, і є продуктом фотосинтезу.

Загальна формула моносахариду така:

(СН ₂ О) _н,

де n може бути будь-яке число більше двох. Наприклад, в глюкозі n дорівнює 6, а формула така:

З ₆ Ч ₁₂ О ₆.

Інший моносахарид, фруктоза, має ту ж хімічну формулу, що і глюкоза, але атоми розташовані по-різному. Молекули з тією ж хімічною формулою, але з атомами в іншому розташуванні називаються ізомерами. Порівняйте молекули глюкози і фруктози на малюнку нижче. Чи можете ви визначити їх відмінності? Єдині відмінності - це положення деяких атомів. Ці відмінності впливають на властивості двох моносахаридів.

Якщо два моносахариди зв'язуються між собою, вони утворюють вуглевод, званий дисахаридом. Прикладом дисахариду є сахароза (столовий цукор), яка складається з моносахаридів глюкози і фруктози (рис. Вище). Моносахариди і дисахариди ще називають простими цукрами. Вони забезпечують основне джерело енергії живим клітинам.

Полісахариди

Полісахарид - це складний вуглевод, який утворюється, коли прості цукри зв'язуються між собою ланцюгом. Полісахариди можуть містити лише кілька простих цукрів або їх тисячі. Складні вуглеводи виконують дві основні функції: зберігання енергії і формування структур живих істот. Деякі приклади складних вуглеводів і їх функції наведені в таблиці нижче. Який тип складних вуглеводів використовує ваш власний організм для накопичення енергії?

Ім'я	Функція	Приклад
Крохмаль	Використовується рослинами для зберігання енергії.	А картопля зберігає крохмаль в підземних бульбах.
Глікоген	Використовується тваринами для зберігання енергії.	Людина зберігає глікоген в клітині печінки.
Целюлоза	Використовується рослинами для формування жорстких стінок навколо клітин.	Рослини використовують целюлозу для своїх клітинних стінок.
Хітин	Використовується деякими тваринами для формування зовнішнього скелета.	Кімнатна муха використовує хітин для свого екзоскелета.

Біопаливо: від цукру до енергії

Протягом багатьох років був кайф, як позитивний, так і негативний, про виробництво етанольного палива з кукурудзи. Це гарна ідея? Чи потрібно? Ці питання необхідно обговорити. Однак район затоки Каліфорнії стрімко стає світовим центром для наступного покоління альтернатив зеленого палива. Спільний інститут біоенергетики розробляє методи виділення біопалива з цукрів у целюлозі.

Коли ви розглядаєте Біопаливо: Крім етанолу, зосередьтеся на цих поняттях:

використання «целюлозної біомаси»,
що мається на увазі під «спрямованою еволюцією».

Резюме

Вуглеводи - це органічні сполуки, що використовуються для зберігання енергії.
Моносахарид - це простий цукор, такий як фруктоза або глюкоза.
Складні вуглеводи виконують дві основні функції: зберігання енергії і формування структур живих істот.

Рецензія

Що таке вуглевод?
Перерахуйте три факти про глюкозу.
Припустимо, що ви намагаєтеся ідентифікувати невідому органічну молекулу. Він містить лише вуглець, водень та кисень і знаходиться в клітинних стінках недавно відкритого виду рослин. Який це тип органічної сполуки? Чому?
Порівняйте і порівняйте структури і функції простих цукрів і складних вуглеводів.

Зображення	Довідка	Атрибуції
	[Рисунок 1]	Кредит: Користувач: Booyabazooka/Вікісховище Джерело: Commons.wikimedia.org/wiki/Файл: Saccharose.svg Ліцензія: CC BY-NC
	[Рисунок 2]	Кредит: Користувач: Booyabazooka/Вікісховище; Маріана Руїс Вільярреал (Ladyof Hats) для Фонду CK-12 Джерело: Commons.wikimedia.org/wiki/file:Saccharose.svg; Ліцензія Фонду CK-12: Громадське надбання; CC BY-NC 3.0
	[Рисунок 3]	Ліцензія: CC BY-NC
	[Рисунок 4]	Ліцензія: CC BY-NC
	[Рисунок 5]	Ліцензія: CC BY-NC
	[Рисунок 6]	Ліцензія: CC BY-NC