Углеводы (сахариды) являются наиболее распространенными органическими соединениями в биосфере. В клетках живых организмов они выполняют ряд критически важных функций, определяющих жизнедеятельность системы. 1. Энергетическая функция Углеводы являются основным и наиболее доступным источником энергии для клетки.
- При окислении 1 грамма углеводов выделяется 17,6 кДж энергии.
- Глюкоза — ключевой субстрат клеточного дыхания. Она быстро расщепляется, обеспечивая потребности организма при интенсивных нагрузках.
2. Запасающая функция Организмы накапливают углеводы в виде полимеров, чтобы использовать их при нехватке внешних ресурсов. Эти молекулы осмотически неактивны, что позволяет хранить их в больших количествах без вреда для клетки.
- Гликоген: «Животный крахмал», запасается в печени и мышцах животных и грибов.
- Крахмал: Основной запасной полисахарид растений.
3. Структурная (строительная) функция Углеводы служат жестким каркасом для клеток и тканей.
- Целлюлоза: Образует клеточную стенку растений, обеспечивая их прочность.
- Хитин: Входит в состав клеточных стенок грибов и экзоскелета членистоногих.
- Рибоза и дезоксирибоза: Пятиуглеродные сахара (пентозы), которые формируют «скелет» молекул РНК и ДНК.
4. Рецепторная и сигнальная функции Сложные углеводы часто связаны с белками (гликопротеины) или липидами (гликолипиды) на поверхности клеточной мембраны.
- Гликокаликс: Углеводный слой на поверхности клеток животных, который отвечает за распознавание соседних клеток и связывание сигнальных молекул (гормонов, ферментов).
- Группы крови: Специфические олигосахариды на поверхности эритроцитов определяют антигенные свойства крови.
5. Защитная функция
- Слизи (мукополисахариды): Выделяемые железами секреты содержат углеводы, которые защищают стенки органов (например, желудка) от механических повреждений и самопереваривания ферментами.
- Камеди и смолы: Выделяются растениями в местах повреждений, препятствуя проникновению инфекций.
6. Осмотическая функция Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления. Например, концентрация сахаров в клеточном соке растений влияет на тургор (напряженное состояние клеточных оболочек) и помогает удерживать воду. Я могу составить для вас сравнительную таблицу свойств моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов. Хотите, чтобы я это сделал?