Какие функции выполняют углеводы в клетке и в организме?

Функция

Уровень организации

Примеры

Составная часть жизненно важных веществ клетки

Молекулярный

1. Входят в состав носителей генетической информации — нуклеиновых кислот: рибоза — в состав РНК, дезоксирибоза — в состав ДНК.

2. Рибоза входит в состав основного носителя энергии клетки — АТФ.

3. Рибоза входит в состав акцепторов водорода — ФАД, НАД и НАДФ

Участие в фиксации углерода

Клеточный

Пентоза рибулозодифосфат является непосредственным акцептором углекислого газа в темновой фазе фотосинтеза

Энергетическая

Клеточный

Глюкоза является одним из наиболее распространенных дыхательных субстратов, т. е. источников получения энергии. (Олиго- и полисахариды, перед тем как использоваться на энергетические нужды, гидролизуются до моносахаридов.)

Резервная

Организменный

1. Крахмал является наиболее распространенным запасным веществом у растений.

2. Водорастворимые углеводы (сахароза, фруктоза, глюкоза) запасаются в клеточном соке растений.

3. У животных, грибов и прокариот (бактерий и цианобактерий) резервным полисахаридом является гликоген.

4. Редуценты и симбиотическая микрофлора кишечника используют целлюлозу, так как они имеют специфические ферменты, гидролизующие ее до глюкозы

Структурная

Клеточный

1. Целлюлоза составляет основную массу клеточных стенок бактерий и растительных клеток.

2. Хитин образует клеточные стенки грибов

Тканевый

1. Углеводные компоненты гликокаликса обеспечивают «узнавание» клетками друг друга. Благодаря этому происходит ряд процессов: сперматозоиды опознают яйцеклетку своего биологического вида; клетки одного типа удерживаются вместе, образуя ткани; отторгаются несовместимые органы при трансплантации.

2. Углеводные компоненты придают специфичность групповым веществам крови (т. е. являются антигенами, по которым определяется группа крови человека в системе АВО

3. Гликокаликс микроворсинок кишечного эпителия является носителем ферментов пристеночного пищеварения.

4. Гепарин (производное полисахаридов) препятствует свертыванию крови.

5. Полисахариды, образующие вязкие растворы, входят в состав синовиальной жидкости и лимфы.

6. Гликопротеины, молекулы которых способны образовывать сетчатые структуры, составляют межклеточное вещество соединительной ткани, хряща и костей позвоночных.

7. Пектины (производные моносахаридов) в виде солей — пектатов входят в состав межклеточного вещества растений и придают ему прочность.

8. Полисахариды гемицеллюлозы склеивают растительные волокна

Организменный

1. Хитин образует покровы тела (наружный скелет) членистоногих.

2. Муреин — производное полисахаридов — образует муреиновый мешок — опору клеточной стенки бактерий.

3. Тейхоевые кислоты — производные полисахаридов — в значительных количествах входят в состав клеточной стенки грамположительных бактерий.

Защитная

Тканевый

1. Углеводные компоненты гликокаликса являются рецепторами тканевой совместимости, а также выполняют рецепторную функцию при фагоцитозе.

2. Углеводные компоненты иммуноглобулинов запускают всю цепь иммунных реакций.

3. Вязкие растворы полисахаридов выстилают полости дыхательного и пищеварительного трактов и защищают от механических повреждений ткани и органы

Организменный

1. Камеди (производные моносахаридов), выделяющиеся в местах повреждения стволов и ветвей, защищают деревья и кустарники от проникновения инфекции через раны.

2. Слизи (полисахариды) разбухают во влажной среде и тем самым защищают от пересыхания зародыши прорастающих семян.

3. Гликозиды (производные моносахаридов) защищают растения от поедания животными, так как имеют горький вкус или резкий запах.

4. Твердые клеточные стенки одноклеточных организмов или хитиновые покровы тела членистоногих защищают от неблагоприятных воздействий внешней среды