Көмірсулар. Химия, 9 сынып, қосымша материал 2.

 Тірі жасушаның құрамында өлі табиғатта кездесетін көптеген органикалық қосылыстар болады. Ондай қосылыстарға: көмірсулар, липидтер, ақуыздар, нуклин қышқылдары және т. б. органикалық қосылыстар жатады. Органикалық қосылыстар дегеніміз – құрамына көміртегі немесе оның қосылыстары кіретіг, сондай-ақ ауада және оттегінде жана алатын заттар. Көмірсулар табиғи көзден алынады. Фотосинтез нәтижесінде атмосферадағы су мен көмір қышқыл газынан түзілетін көмірсулар табиғи айналымда болады. Барлық тірі организмнің құрамында болады. Көмірсулар тамақ (глюкоза, крахмал, пектиндік заттар), тоқыма және қағаз (целлюлоза) өнеркәсіптерінде, микробиологияда (Көмірсуларды ашыту арқылы спирт қышқылдар, т.б. алу) қолданылады, медицинада дәрі-дәрмек жасау үшін пайдаланылады.

 Тірі жасушадағы органикалық заттардың барлығы биополимерлерге жатады. Полимер молекуласы қарапайым заттардан құралады, оларды мономерлер деп атайды. Егер “А” әріпі бар мономер болса, онда мынадай тізбектеп А-А-А-А-А-А-А-…А полимер молекуласы, яғни көптеген мономерлерден биополимер молекуласы түзіледі. Ондай полимерлерге: крахмал, глткоген, ақуыз, нуклеин қышқылдарын жатқызуға болады.

 Көміртегі, су және ондағы еритін әртүрлі тұздар тіршілікке қажетті химиялық өзгерістердің ортасы болып табылады. Тіршіліктің өзі құрамында негізгі элемент көміртегі болатын көптеген ірі молекулалардың өзара әрекеттесуінің нәтижесі. Ертеде мұндай молекулалар тек тірі ағзаларда ғана түзіледі деп есептегендіктен, оларды органикалық заттар деп атаған. Тек көміртегінің кейбір қосылыстары, мысалы, көміртегі (ІV) оксиді көмір қышқылы және оның тұздары т. б. бейорганикалық қосылыстарға жатады.

 Енді осы органикалық заттардың негізін құрайтын көміртегі атомдарының өзара байланысына назар аударайық. Әрбір көміртегі атомы төрт ковалентті байланыс арқылы бір-бірімен қосылып, ұзын тізбектер түзумен қатар тармақталған қысқа тізбектер түзеді:

 – С – С – С – С – С – – С – С – С – С – С ––С–– С –

 Кей жағдайда көміртегі атомдары өзара сақина тәрізденіп қосылады да тұйықталған қосылыстар түзеді. | | | | | | | |

 C C= С С =C C

 Осы көміртегі тізбектері мен сақиналар органикалық қосылыстардың қаңқасын құрайды. Көміртегі әртүрлі және тұрақты қосылыстар түзіп, тірі ағзада болатын молекулалардың сан алуандығын қамтамасыз ететін бірден-бір элемент.

 Көмірсулардың құрылымы.

 Көмірсулар − органикалық заттардың ішіндегі аса маңызды қосылыстардың бірі.

 Көмірсулар құрамына көміртегі, сутегі және оттегі атомдары кіреді. Көптеген көмірсулардың молекуласының құрамындағы сутек атомдары, көміртек атомдарынан екі есе көп болатындықтан, оларды көмірсулар деп атаған. Жасушалар құрамында күрделі органикалық қосылыстар 1% мөлшерінде болады.

 Көмірсулардың қарапайымы – моносахаридтер. Моносахаридтердің ішіндегі кеңінен тараған: рибоза, дезоксирибоза, гексозалар: глюкоза, фруктоза, галактоза. Глюкоза жүзімде, фруктоза жеміс шырынында және балда көп мөлшерде кездеседі, рибоза мен дезоксирибоза нуклин қышқылдары мен АТФ-ның құрамына кіреді. Галактоза сүт лактозасында болады.

 Моносахаридтер – суда жақсы еритін жағымды, тәтті дәмі бар түссіз заттар.

 Моносахаридтердің 2 мен 10 молекуласының байланысуынан дисахарид түзіледі. Оның мысалы ретінде қызылша қанты – сахарозаның глюкоза мен фруктозаның қосылысы екенін көруге болады. Мальтоза солодка қантында, лактоза сүтте кездеседі.

 Бірнеше моносахарид молекулаларынан полисахарид (грекше “поли” – көп) түзіледі. Ендеше, полисахаридтер полимер қатарына жатады. Олардың мономерлері моносахаридтер. Бұлар суда ерімейтін, дәмсіз органикалық қосылыстар. Ең кең таралған полтсахаридтерге крахмал, гликоген түрінде бауыр және бұлшықет жасушаларына 5% мөлшерде қорға жиналады. Ал ағзаға энергия қоры – глюкоза қажет болса, олар қайтадан мономерлерге, яғни глюкозаға ыдырайды.

 Өсімдік жасушаларында крахмал мен жасунық кездеседі. Крахмал гликоген сияқты көп мөлшерде картоп түйінінің т. б. өсімдік жасушаларында қорға жиналады, оның мөлшері 70%-ке дейін болады. Өсімдіктерге беріктік, тірек қасиет беретін талшықтар (ағаш сүрегі), т. б. жасунықтан тұрады. Жасунықтың құрамында глюкозаның 150–200 молекуласы болады.

 Хитин - жануардың құрылымдық қанты, саңырауқұлақтар мен буынаяқтылар қаңқасы.

 Муреин - бактерия қабырғасының құрылымдық қанты

 Көмірсуларының биологиялық рөлі.

1. Көмірсулар жасушаның барлық тіршілік әрекетінде қозғалысқа, секрецияға, биосинтезге бөлінуге, т. б. жұмсалатын энергияның көзі болып табылады. Жасушаларда үздіксіз жүретін тотығу реакцияларының нәтижесінде көмірсулар қарапайым заттарға дейін толық (СО₂ және Н₂О) ыдырайды. Көмірсулардың бір грамм молекуласы ыдырағанда 17,6 кДж энергия босап шығады.

 2. Көмірсулар құрылыс материалының қызметін атқарады. Барлық өсімдік жасушаларының қабырғалары жасунықтан тұрады.

 3.Қор жинау қасиеттеріне ие. Крахмал мен гликоген глюкоза көзі.

 4.ДНҚ, РНҚ және АТФ компоненттері.

 Көмірсулардың жетіспеушілігі денсаулық жағдайына теріс әсер етеді. Гипогликемия энергиялық материалдарды тез жеткізіп отыруды бірінші кезекте қажет ететін ми мен еттердің энергиямен қамтамасыз етілуінің бұзылуына әкеп соғады. Бұл жағдай жалпы әлсіздікпен, ұйқышылдықпен, есте сақтаудың нашарлауымен, бас ауруы, ой жұмысы мен дене жұмысына қабілетінің төмендеуімен білінеді. Көмірсулардың жеткіліксіздігі кезінде ағзаның инфекцияларға қарсылық күші төмендейді, көптеген дәрумендер мен минералды заттардың ағзаға түсуі азаяды, белоктардың тағы да басқа тағамдық заттардың сіңуі нашарлайды.