Наиболее распространенные углеводы

Сравнение классов углеводов

Фосфопротеиды – кроме белка содержат фосфорную кислоту (казеин молока). 14. Основные функции белков и пептидов

Липопротеиды – кроме белка содержат липиды.

Нуклеотиды – кроме белка содержат нуклеиновые кислоты.

Из группы сложных белков можно отметить следующие, различающиеся по характеру небелкового компонента.

Глютелины — растворимые только в растворах щелочей белки (например, глютенин клейковины пшеницы).

Проламины — растворимые в растворе этилового спирта белки семян злаков (например, зеин – кукурузы, авенин – овса, глиадин – пшеницы).

Глобулины – растворимые в солевых растворах белки, входят в состав мышечных волокон, крови, молока (например, лактоглобулин молока).

Альбумины – белки с небольшой молекулярной массой, хорошо растворимые в воде и солевых растворах (например, белок куриного яйца).

Функция	Уровень организации	Примеры
Структурная 1.	Доклеточный	Составляет оболочки (капсиды) вирусов
Клеточный	Обязательный компонент всех мембран клетки и многих внутриклеточных органоидоы
Тканевый и органный	1. Коллаген — компонент соединительной ткани (костной, ткани хрящей и сухожилий) и кожи. 2. Кератин — компонент перьев, шерсти, волос, рогов, копыт, ногтей, когтей. 3. Эластин — эластичный компонент соединительной ткани связок, стенок кровеносных сосудов. 4. Мукопротеины — основа слизистых секретов
Организменный	Склеротин входит в состав покровов тела (наружного скелета) насекомых
Транспорт ная 2	Клеточный	1. Участие в активном транспорте веществ через клеточные мембраны против градиента концентраций (Na—К—АТФаза обеспечивает работу Na—К насоса). 2. Белки-переносчики осуществляют облегченную диффузию веществ через мембраны. 3. Цитохромы осуществляют перемещение электронов в дыхательной цепи и фотосистемах
Организменный	1. Гемоглобин переносит кислород и углекислый газ в крови позвоночных. 2. Гемоцианин переносит кислород и углекислый газ в крови многих беспозвоночных. 3. Сывороточный альбумин переносит жирные кислоты. 4. Различные глобулины переносят ионы металлов и гормоны
Двигатель ная 3.	Клеточный	1. Тубулины микротрубочек обеспечивают работу веретена деления клетки. 2. Флагеллин обеспечивает движение жгутиков прокариот
Организменный	Актин и миозин обеспечивают сокращение волокон поперечнополосатой мускулатуры, за счет чего совершается передвижение тела животных и человека
Рецепторная (сигнальная)4.	Тканевый	1. Гликопротеины являются компонентами гликокаликса. 2. Гликопротеины — антигены тканевой совместимости — ответственны за распознавание «своих» и «чужих» клеток и тканей
Организменный	1. Опсин — составная часть светочувствительных пигментов родопсина и йодопсина, находящихся в клетках сетчатки глаза. 2. Фитохром — светочувствительный белок сложного строения, участвующий в регуляции реакции растений на изменение длины дня (фотопериодической реакции)
Защитная 5.	Клеточный	1. Антитела связывают инородные белки, образуя с ними комплексы. 2. Интерфероны — универсальные противовирусные белки (блокируют синтез вирусного белка в инфицированной клетке)
Тканевый	1. Тромбопластин, протромбин, тромбин и фибриноген предохраняют организм от кровопотери, образуя тромб. 2. Антиоксидантные ферменты (например, каталаза) препятствуют развитию свободнорадикальных процессов, очень вредных для организма
Организменный	Кожа, в формировании которой принимают участие различные белки, защищает тело позвоночных
Ферментативная (катал)	Клеточный	Подавляющее большинство ферментов является белками. Они катализируют практически все химические реакции в клетке (амилаза расщепляет крахмал до глюкозы; липаза –жиры до глицерина и жирных кислот).
Пищевая 6.	Организменный	1. Белки пищи являются основным источником аминокислот (и единственным источником незаменимых аминокислот) для организма животных и человека. 2. Казеин молока — источник аминокислот для детенышей млекопитающих и человека
Запасающая 7.	Органный	1. Ферритин — запасает железо в печени, селезенке, яичном желтке. 2. Миоглобин — содержит запас кислорода в мышцах позвоночных
Организменный	1. Альбумин — запасает воду в яичном желтке. 2. Белки семян растений семейства бобовых — источник питания для зародыша
Регулятор ная 8.	Организменный	1. Гормоны — белки: инсулин, соматотропин, пролактин, паратгормон. 2. Гормоны — пептиды: окситоцин, вазопрессин, кальцитонин, глюкагон, адренокортикотропный. 3. Гормоны — гликопротеины: лютеинизирующий, фолликулостимулирующий. 4. Нейропептиды — пептиды, присутствующие в мозге и влияющие на функции центральной нервной системы.5. Гистоны регулируют генную активность
Антибиотическая 9.	Организменный	Некоторые антибиотики, обладающие широким спектром антимикробного действия, являются белками, например грамицидин, актиномицин и др.
Токсическая 10.	Организменный	1. Самые сильные микробные токсины являются белками: ботулинический, столбнячный, дифтерийный, холерный. 2. Токсины змей, пауков и скорпионов являются белками. 3. Токсины многих грибов, а также пчел являются пептидами
Энергетическая 11.	Клеточный	При полном расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии
Функция антифриза 12.	Организменный	В плазме крови некоторых живых организмов и в клетках многих растений содержатся растворимые белки, препятствующие замерзанию в условиях низких температур

Признак	Моносахарид (греч. «моно» — один)	Олигосахариды (греч. «олиго» — немного)	Полисахариды (греч. «поли» — много)
Состав	Одна молекула, в состав которой входят углерод, кислород, водород; часто в соотношении Сn(Н2О)n (1:2:1)	Определенное количество (небольшое, обычно 2-10) остатков молекул моносахаридов, соединенных ковалентными связями	Неопределенно большое (до нескольких сотен или тысяч) остатков молекул моносахаридов, соединенных ковалентными связями
Пути образования в организмах	1. У растений — в ходе фотосинтеза в результате фиксации из воздуха углекислого газа 2. В результате гидролиза олиго и полисахаридов 3. В ходе метаболизма различных веществ, в т. ч. и других моносахаридов	В результате ферментативной полимеризации моносахаридов или ферментативного гидролиза полисахаридов	В результате ферментативной полимеризации моно- и олигосахаридов
Продукт гидролиза	Не гидролизуются	Моносахариды	Моносахариды (часто через промежуточные олигосахариды)
Молекулярная масса	Определенная	Неопределенная
Растворимость в воде	В основном растворимы	Нерастворимы или образуют коллоидные растворы
Вкус	Многие имеют сладкий вкус	Не имеют сладкого вкуса
Признаки классификации	По числу атомов углерода, входящих в состав молекулы	По числу остатков моносахаридов, входящих в состав молекулы	Различным образом, например: по продуктам гидролиза; по особенностям химических связей между остатками моно- и олигосахаридов, входящих в их состав

Группа	Название	Распространение, биологическая роль
Класс моносахариды
Группа триозы	Глицериновый альдегид СН2ОН-СНОН-СОН	Производное глицеринового альдегида — фосфоглицериновый альдегид является первичным продуктом темновой фазы фотосинтеза, который затем в хлоропластах превращается в глюкозу
Группа пентозы	Рибоза СН2ОН-(СНОН)3-СОН	1. Входит в состав РНК, АТФ, в состав акцепторов водорода — ФАД, НАД, НАДФ. 2. Входит в состав витаминов группы В, ряда гликозидов, ферментов. 3. Фосфорный эфир рибозы является важнейшим звеном в синтезе нуклеиновых кислот
Дезоксирибоза СН2ОН-(СНОН)2-СН2-СОН	Входит в состав ДНК
Рибулоза СН2ОН-СО-(СНОН)2-СН2ОН	В свободном состоянии в организмах не встречается. Ее фосфорный эфир —рибулозодифосфат — является непосредственным акцептором углекислого газа в темновой фазе фотосинтеза.
Группа гексозы	Глюкоза СН2ОН-(СНОН)4-СОН	1. Наиболее распространенный субстрат клеточного дыхания (т.е. источник энергии). 2. Мономер полисахаридов: крахмала, гликогена, клетчатки (целлюлозы), гемицеллюлоз. 3. Входит в состав многих гликозидов растений. 4. В свободном состоянии содержится в тканях растений, животных, человека.
Фруктоза СН2ОН-СО-(СНОН)3-СН2ОН	1. Фосфорный эфир — фруктозо-1,6-дифосфат —является промежуточным продуктом при образовании глюкозы в темновой фазе фотосинтеза. 2. В виде фосфорных эфиров участвует в превращениях крахмала, гликогена, в процессах дыхания и спиртового брожения. 3. Входит в состав олигосахаридов (сахарозы, раффинозы) и полисахаридов (инулина, полисахаридов бактерий) и других биологически важных соединений. 4. В свободном виде содержится в растениях
Галактоза СН2ОН-(СНОН)4-СОН	Входит в состав некоторых олигосахаридов (лактозы, раффинозы) и многих полисахаридов (агар-агара, слизей, гемицеллюлоз)
Класс олигосахариды
.Группа дисахариды	Сахароза (тростниковый сахар, свекловичный сахар) Глюкоза + фруктоза	1. Встречается только в растениях, где является основным транспортируемым веществом. 2. Играет огромную роль в питании человека: сахарный песок, сахар-рафинад почти на 99% состоят из сахарозы
Мальтоза (солодовый сахар) глюкоза + глюкоза	1. Промежуточный продукт расщепления крахмала в ходе обмена веществ у растений и животных. 2. Основной источник энергии в прорастающих семенах , образуется при гидролизе крахмала
Лактоза (молочный сахар) галактоза+ глюкоза	Источник углеводов для детенышей млекопитающих человека. Молоко содержит около 5% лактозы
Группа три-сахариды	Рафиноза (галактоза+глюкоза+фруктоза)	Один из распространённых растительных резервных углеводов (сахарная свёкла, семена хлопчатника, ячменя, манна и др.).
Класс гомополисахариды (построены из остатков моносахаридов одного типа)
Крахмал (полимер α –глюкозы)	Наиболее распространенный резервный полисахарид растительных клеток
Гликоген (полимер α –глюкозы), более разветвлен, чем крахмал	Резервный полисахарид животных и человека (в основном в печени и в мышцах), в грибах, бактериях
Целлюлоза (полимер β-глюкозы)	Входит в состав клеточных стенок растительных клеток. Является главным структурным полисахаридом растений, в котором аккумулировано более 50% всего углерода биосферы
Пектин (полимер галактуроновой кислоты)	1.Компоненты клеточных стенок растений (в комплексе с гемицеллюлозами и целлюлозой). 2. Играют важную роль в клеточном делении и росте молодых клеток, в поддержании водного и солевого баланса нелигнифицированных тканей. 3. Накапливаются в сочных плодах и других запасающих органах растений.
Хитин (полимер аминопроизводного α –глюкозы)	Образует покровы тела членистоногих; является основным компонентом клеточной стенки грибов
Класс гетерополисахариды (построены из двух или более типов мономерных звеньев)
Муреин - гигантская молекула, состоящая из сети полисахаридных цепей, соединенных многочисленными короткими пептидными цепями	Образует муреиновый мешок — опору клеточной стенки бактерий.
Гепарин - линейная полисахаридная цепь, состоящая из остатков аминосахаров и сульфатированных кислот — производных cахаров	Препятствует свертыванию крови
Муцины - образуют разветвленные олигосахаридные цепочки, которые связаны с белком (сахара представлены галактозой, ее производными, N-ацетилглюкозамином и кислотами — производными сахаров) (гликопротеиды)	Секретируется различными тканями организм. Образуют вязкие растворы (слюна, секреты кишечника и бронхов), которые выстилают полости дыхательного и пищеварительного трактов, защищают ткани от повреждений
Агглютинины крови человека (А, В) Цепь олигосахарида (состоящая из остатков глюкозы, галактозы и ее производных), соединенная с белком	Находятся на поверхности эритроцитов и создают на ней отрицательный заряд. Таким образом, групповые вещества препятствуют агглютинации (склеиванию) эритроцитов. Именно олигосахаридная цепь придает специфичность эритроцитам каждой из четырех групп крови
Мукополисахариды - линейная полисахаридная цепь, состоящая из аминопроизводных глюкозы и галактозы, и уроновых кислот — продуктов окисления сахаров	1. Некоторые из этих веществ даже в низких концентрациях образуют вязкие растворы, поэтому входят в состав лимфы а также синовиальной жидкости (где выполняют функцию смазки). 2. Другие входят в состав гликопротеидов, способных образовывать сетчатые структуры. Эти гликопротеиды составляют молекулярную основу межклеточного вещества соединительной ткани позвоночных (хрящевой и костной) (гиалуроновая кислота, хондроитин-сульфат)

 

4