Підготував презентацію Купченко Микола, учень Тахтаулівського НВК

Вуглеводи це сполуки, у яких співвідношення С, Н, О здебільшого відповідають формулі ( СН 2 0) п, де п дорівнює трьом і більше. Проте е вуглеводи, в яких співвідношення зазначених елементів дещо інше, а деякі містять також атоми Нітрогену, Фосфору чи Сульфуру. У клітинах тварин і грибів вуглеводи містяться у незначній кількості ( близько 1 % сухої маси, у клітинах печінки та м ' язів - до 5 %), а в рослинних клітинах їхній вміст значно більший ( до %). Моносахариди здебільшого мають загальну формулу С п Н 2 п О п. Вони можуть містити від З до 10 атомів Карбону : тріози (3 атоми Карбону ), те - трози (4), пентози (5), гексози (6) і так далі до декози (10). У природі найпоширеніші гексози та пентози. Прикладами гексоз є глюкоза, фруктоза. Ці сполуки надають солодкого смаку плодам, меду, а глюкоза є дуже важливою складовою метаболізму. До пентоз, наприклад, належать рибоза і дезоксирибоза, що входять до складу відповідно рибонуклеїнових ( РНК ) і дезоксирибонуклеїнової ( ДНК ) кислот. Моносахариди добре розчиняються у воді. Олігосахариди - полімерні вуглеводи, в яких 2-10 моносахаридних ланок з ' єднані ковалентними ( глікозидними ) зв ' язками. Зокрема, дисахариди утворені сполученням залишків двох молекул моносахаридів. Приклади дисахаридів : мальтоза ( солодовий цукор ) - складається з двох залишків глюкози ; сахароза ( буряковий або тростинний цукор ) - складається із залишків глюкози і фруктози ; лактоза ( молочний цукор ) - складеється з глюкози та галактози ; трега - лоза ( грибний цукор ) - складається з двох залишків глюкози ( мал. 8.2). Вони мають солодкий смак і добре розчиняються у воді. Полісахариди - це біополімери, молекулярна маса деяких з них може сягати кількох мільйонів. Полісахариди відрізняються один від одного не тільки складом мономерів, а й довжиною та ступенем розгалуженості ланцюгів. Одні полісахариди складаються із залишків одного й того самого моносахариду, інші - різних.

Енергетична функція. При розщепленні 1 г полісахаридів або олігоса - харидів до моносахаридів виділяється 17,6 кДж теплової енергії. Вуглеводи відіграють провідну роль в енергетичному обміні : вони здатні як до окиснення, так і до розщеплення у безкисневих умовах. Це надзвичайно важливо для організмів, які мешкають в умовах дефіциту кисню ( наприклад, паразити внутрішніх органів людини і тварин ) або за його повної відсутності ( анаероби, як - от дріжджі, деякі види бактерій ). Резервна функція. Полісахариди можуть відкладатись у клітинах про запас, найчастіше у вигляді зерен. У клітинах рослин накопичується крохмаль, тварин і грибів - глікоген. Ці запасні сполуки є резервом поживних речовин. Будівельна ( структурна ) функція вуглеводів полягає в тому, що полісахариди входять до складу певних структур. Так, нітрогеновмісний полісахарид хітин міститься у зовнішньому скелеті членистоногих і клітинній стінці грибів ; клітинні стінки рослин утворені з целюлози. До складу надмембранних структур клітин тварин ( глікокаліксу ) і прокаріотів ( клітинної стінки ) входять вуглеводи, пов ' язані з білками та ліпідами. Ці сполуки забезпечують з ' єднання клітин між собою.

Особливі сполуки вуглеводів з білками ( мукополісахариди ) виконують в організмах хребетних тварин і людини функцію мастила, входячи до складу рідини, що змащує суглобові поверхні. Захисна функція. Полісахариди пектини здатні зв ' язувати деякі токсини та радіонукліди, запобігаючи потраплянню їх у кров. Мукополісахарид гепарин запобігає зсіданню крові, підвищує проникність судин, стійкість організму до нестачі кисню ( гіпоксії ), впливу вірусів і токсинів, знижує рівень концентрації цукру у крові.

У 1905 p. Блекман висловив думку, що фотосинтез складається з двох послідов ­ них реакцій : швидкої світлової реакції і низки більш повільних, не залежних від світла етапів, названих ним темновою реакцією. Єдиним джерелом енергії для живих організмів є Сонце. Якщо всі речовини на Землі здійснюють колообіг, то сонячна енергія надходить односпрямованим потоком. У процесі фотосинтезу світлова енергія перетворюється " в хімічну ( енергію хіміч ­ них зв ' язків ), а ця енергія перетворюється в інші види енергії, однак знову в енер ­ гію сонячного променя перетворитися не може. Схема фотосинтезу

Світлова фаза комплекс реакцій, що відбувається під дією фотонів світла на мембранах тилакоїдів : Збудження хлорофілу та синтез АТФ за рахунок енергії збуджених електронів ; При потраплянні квантів світла на хлорофіл молекули хлорофілу збуджуються. Збуджені електрони проходять по електронному ланцюгові на мембрані до синтезу АТФ. Одночасно відбувається розщеплення молекул води. Йони H + сполучаються з відновленим НАДФ ( ФС 1) за рахунок електронів хлорофілу ; виділена при цьому енергія йде на синтез АТФ. Йони O 2- віддають електрони на хлорофіл ( ФС 2) і перетворюються на вільний кисень : H 2 O + НАДФ + h ν НАДФ H + H + + 1/2O АТФ

Темнова фаза фіксація C, синтез C 6 H 12 O 6. Джерелом енергії є АТФ. У стромі хромопластів ( куди надходять АТФ, НАДФ H та H + від тилакоїдів гран та CO 2 з повітря ) проходять циклічні реакції, у результаті чого є фіксація CO 2, його відновлення H ( за рахунок НАДФ H + H+) та синтез C 6 H 12 O 6 :CO 2 + НАДФ H + H АТФ 2 АДФ + C 6 H 12 O 6

Безкисневий ( анаеробний, гліколіз ) Відбувається на внутрішньоклітинних мембранах гіалоплазми. Процес перетворення гексоз ( найчастіше глюкози ) в анаеробних умовах до піровиноградної кислоти ( С 3 Н ) Піровиноградна кислота відновлюється потім до молочної кислоти ( у м ' язах, С 3 Н ). Завдяки гліколізу організм може отримати енергію в умовах дефіциту кисню, а його кінцеві продукти - піровиноградна і молочна кислоти зазнають подальших ферментативних перетворень. Глюкоза + 2 АДФ + 2 Н 3 PO НАД + 2 піруват + 2 АТФ + 2 Н 2 O + 2 НАДН ( Н + )

Кисневий ( аеробний, клітинне дихання ) Відбувається у мітохондріях. Піровиноградна ( молочна ) кислота, включаючись у так званий цикл лимонної кислоти ( цикл Кребса - близько десяти послідовних реакцій, у результаті яких від ' єднуються всі атоми водню, які належали глюкозі, і виділяється енергія її хімічних зв ' язків ), розщеплюється в послідовних окисно - відновних реакціях в кінцевому підсумку до вуглекислого газу і водню, який у свою чергу окиснюється киснем повітря до води. ½O 2 + 2H + + 2e - 6CO 2 + H 2 O