Макромолекулярный уровень

Молекулы, как известно, могут образовываться двумя различными способами. Относительно небольшие молеку­лы формируются непосредственно из атомов, соединяющих­ся в тех или иных сочетаниях. Однако строительными бло­ками молекул могут выступать не только атомы, но и уже готовые молекулы, которые, соединяясь друг с другом, образуют структуры гигантских размеров, называемые макромолекулами.Вещества, построенные из таких мак­ромолекул, носят название полимеров.Полимеры, обра­зованные однообразной последовательностью небольших молекул — мономеров, встречаются и в неживой природе (каучук, полиэтилен и т. п.), однако именно в биологиче­ских системах полимеры (их называют биополимерами)ста­новятся основным материалом, который и позволяет про­явиться специфическим свойствам живой материи. Поэто­му иногда биополимеры называют субстратом живого.

Основными разновидностями биополимеров являют­ся углеводы, белки и нуклеиновые кислоты.

Углеводы — общее название обширного класса природных органических соединений. Название происходит от слов «уголь» и «вода». Причиной этого является то, что первые из известных науке углеводов описывались формулой Cx(H2O)y, формально являясь соединениями углерода и воды. По способности к гидролизу на мономеры углеводы делятся на две группы: простые (моносахариды) и сложные (олигосахариды и полисахариды). Сложные углеводы, в отличие от простых, способны гидролизоваться с образованием простых углеводов, мономеров. Простые углеводы легко растворяются в воде и синтезируются в зелёных растениях.

Организмы животных не способны синтезировать углеводы из неорганических веществ. Они получают их от растений с пищей и используют в качестве главного источника энергии, получаемой в процессе окисления:

 

Cx(H2O)y + xO2 → xCO2 + yH2O + энергия

В зеленых листьях растений углеводы образуются в процессе фотосинтеза — уникального биологического процесса превращения в сахара неорганических веществ — оксида углерода и воды, происходящего при участии хлорофилла за счёт солнечной энергии:

xCO2 + yH2O → Cx(H2O)y + xO2

Список наиболее распространенных углеводов:

Моносахариды

  • глюкоза
  • фруктоза
  • галактоза
  • манноза

Олигосахариды

  • Дисахариды
    • сахароза (обычный сахар)
    • мальтоза
    • изомальтоза
    • лактоза
    • лактулоза