Основы биохимической инженерии Часть 1 - Бейли Дж., Оллис Д. 1989

Химические основы жизни
Сахара и полисахариды

Углеводами называют органические соединения общей формулы (СН₂O)_n, где n≥3. Эти соединения, содержащиеся во всех животных, растительных и микробных клетках, выполняют функции как конструкционных элементов, так и резервных питательных веществ клетки. Формула (СН₂O)_n достаточно точно отражает их состав и может использоваться в расчетах стехиометрии происходящих в клетке реакций и высвобождающейся при этом энергии.

В биосфере вещества углеводной природы (включая крахмал и целлюлозу) по массе превосходят все другие органические соединения, вместе взятые. В процессе фотосинтеза диоксид углерода под действием солнечного света превращается в простые сахара, содержащие от 3 до 9 атомов углерода (подробнее эти вопросы и другие проблемы биоэнергетики рассмотрены в гл. 5). Образующиеся моносахариды затем полимеризуются, превращаясь в вещества, удобные для построения конструкционных элементов клетки (целлюлоза) или для хранения резерва сахаров (крахмал). Описанные процессы обеспечивают усвоение солнечной энергии и ее накопление в виде определенных химических соединений для последующего использования. Подсчитано, что таким путем ежегодно трансформируется около 10¹⁸ккал энергии, что составляет около 0,1% от всей падающей на землю солнечной энергии. Само собой разумеется, что большая часть этих ежегодно поступающих 10¹⁸ ккал в конце концов вновь рассеивается в результате последующего окисления (в основном путем клеточного дыхания) до диоксида углерода.

Таблица 2.2. Моносахариды, обычно встречающиеся в биологических системах