Pytania powtórkowe do lekcji “Węglowodany”

<

Poniżej czekają na Ciebie pytania powtórkowe do lekcji “Węglowodany”. Odpowiedz na nie, a następnie sprawdź swoje odpowiedzi! Powodzenia 🙂

Pytania

1. Czym są monosacharydy i jakie mają właściwości?
2. Jakie grupy funkcyjne występują w monosacharydach?
3. Czym różni się aldoza od ketozy?
4. Jak klasyfikujemy monosacharydy w zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce?
5. Czym jest glukoza, jaki jest jej wzór sumaryczny i jaką pełni funkcję?
6. Czym różnią się projekcje Fischera i Hawortha w przypadku monosacharydów?
7. Czym są anomery i jak można je rozróżnić?
8. Co oznacza, że cukier jest redukujący?
9. Czym są cukry D i L?
10. Jak powstają oligo- i polisacharydy z monosacharydów?
11. Podaj przykład triozy i jej znaczenie biologiczne.
12. Jakie są najważniejsze funkcje rybozy?
13. Czym różni się ryboza od deoksyrybozy?
14. Jakie są główne heksozy i ich funkcje?
15. W jakich produktach można znaleźć glukozę i fruktozę?
16. Czym są oligosacharydy i z ilu jednostek cukrów prostych są zbudowane?
17. Co to jest kondensacja i jaką rolę pełni w tworzeniu disacharydów?
18. Czym jest hydroliza enzymatyczna i jak działa w organizmach?
19. Co to jest wiązanie O-glikozydowe i jak powstaje?
20. Jakie są różnice między wiązaniem alfa- i beta-glikozydowym?
21. Czym różni się sacharoza od innych disacharydów pod względem wiązań glikozydowych?
22. Jakie funkcje pełni sacharoza w roślinach?
23. Co to jest maltoza i jakie ma znaczenie biologiczne?
24. Czym jest laktoza i w jaki sposób pełni funkcję odżywczą?
25. Jaką rolę odgrywają oligosacharydy na powierzchni komórek, np. w kontekście grup krwi?
26. Czym są polisacharydy i jaką pełnią funkcję w komórkach?
27. Dlaczego polisacharydy nie rozpuszczają się w wodzie?
28. Jaką funkcję pełni glikogen i gdzie jest magazynowany w organizmie człowieka?
29. W jaki sposób glukoza jest uwalniana z glikogenu?
30. Jakie wiązania występują w cząsteczce glikogenu i jaka jest ich rola?
31. Jakie są różnice między glikogenem a skrobią?
32. Z czego składa się skrobia?
33. Jakie wiązania glikozydowe występują w amylozie i amylopektynie?
34. Dlaczego zwierzęta mogą trawić skrobię, ale nie celulozę?
35. Jakie są funkcje celulozy w organizmach roślinnych?
36. Dlaczego celuloza tworzy proste łańcuchy?
37. Jakie wiązania występują w chitynie i jaka jest jej funkcja?
38. Jakie wiązania są charakterystyczne dla polisacharydów pełniących funkcję zapasową, a jakie dla budulcowych?

Odpowiedzi

1. Monosacharydy to cukry proste, będące podstawowymi jednostkami węglowodanów. Charakteryzują się słodkim smakiem, są dobrze rozpuszczalne w wodzie i posiadają wzór sumaryczny oparty na proporcji atomów węgla, wodoru i tlenu: C_n(H₂O)_n. Mają grupy karbonylowe (aldehydowe lub ketonowe) oraz liczne grupy hydroksylowe.
2. Monosacharydy zawierają grupę aldehydową lub ketonową oraz wiele grup hydroksylowych (-OH).
3. Aldozy to cukry proste zawierające grupę aldehydową, a ketozy to cukry proste zawierające grupę ketonową.
4. Monosacharydy ze względu na liczbę atomów węgla w cząsteczce dzielimy na:
   Triozy mają 3 atomy węgla,
   Tetrozy mają 4 atomy węgla,
   Pentoz mają 5 atomów węgla,
   Heksozy mają 6 atomów węgla,
   Heptozy mają 7 atomów węgla.
5. Glukoza to heksoza (cukier sześciowęglowy) i podstawowy cukier prosty dostarczający energię niemal wszystkim organizmom. Jest substratem w procesie oddychania komórkowego i stanowi formę transportową cukrów we krwi u zwierząt. Jej wzór sumaryczny to C₆H₁₂O₆
6. Projekcja Fischera to liniowy zapis struktury monosacharydów, natomiast projekcja Hawortha przedstawia monosacharyd w formie pierścieniowej.
7. Anomery to dwie formy cukru różniące się położeniem grupy OH przy anomerycznym atomie węgla w pierścieniu. W anomerze alfa w cukrach D grupa OH znajduje się pod płaszczyzną pierścienia, a w anomerze beta w cukrach D – nad płaszczyzną.
8. Cukier redukujący to taki, który posiada wolną grupę aldehydową lub ketonową, zdolną do reakcji redukcji. Takie cukry mogą odtworzyć grupę aldehydową i ulegają próbom redukcyjnym, jak np. próba Trommera, Fehlinga czy Benedicta.
9. Cukry D i L to izomery różniące się konfiguracją przestrzenną. W cukrach D grupa CH₂OH znajduje się nad płaszczyzną pierścienia, a w cukrach L – pod tą płaszczyzną. Naturalnie występujące cukry w przyrodzie to izomery D.
10. Oligo- i polisacharydy powstają w wyniku tworzenia wiązań O-glikozydowych między cząsteczkami monosacharydów. Wiązanie to zawiera atom tlenu (O), co wyjaśnia jego nazwę.
11. Przykładem triozy jest aldehyd-3-fosfoglicerynowy, który jest produktem pośrednim glikolizy (etap oddychania komórkowego) oraz pierwotnym produktem fotosyntezy.
12. Ryboza to pięciowęglowy cukier, który wchodzi w skład rybonukleotydów budujących RNA. RNA pełni kluczowe funkcje w syntezie białek i odczytywaniu informacji genetycznej. Ryboza wchodzi też w skład ATP i NAD+, które mają istotne role w przenoszeniu energii i elektronów w komórce.
13. Deoksyryboza różni się od rybozy brakiem atomu tlenu przy drugim atomie węgla (C2). Deoksyryboza jest składnikiem DNA, które jest nośnikiem informacji genetycznej.
14. Do heksoz należą:
    Glukoza – główne źródło energii dla organizmów,
    Fruktoza – może być łatwo przekształcana w glukozę, występuje w owocach,
    Galaktoza – składnik laktozy oraz polisacharydów, występuje głównie w mleku.
15. Glukozę można znaleźć m.in. w winogronach (stąd nazwa “cukier gronowy”), a fruktozę w owocach i miodzie (nazywana jest “cukrem owocowym”).
16. Oligosacharydy to cukry złożone, składające się z 2 do 10 cząsteczek monosacharydów (cukrów prostych).
17. Kondensacja to typ reakcji chemicznej, w której z połączenia substratów powstaje większa od nich cząsteczka produktu głównego oraz różna liczba innych małych cząsteczek, najczęściej wody.
18. Hydroliza enzymatyczna to rozkład związków z udziałem wody, który jest katalizowany przez enzymy. W organizmach żywych jest to proces rozkładu disacharydów do monosacharydów.
19. Wiązanie O-glikozydowe powstaje między cząsteczkami monosacharydów, gdzie atom tlenu (O) łączy się z dwoma atomami węgla, tworząc disacharydy lub polisacharydy.
20. Wiązanie alfa-glikozydowe powstaje, gdy grupa hydroksylowa w cukrze typu D przy węglu C1 znajduje się pod płaszczyzną pierścienia, a wiązanie beta-glikozydowe powstaje, gdy grupa OH przy węglu C1 jest nad płaszczyzną w cząsteczce cukru D. Wiązanie alfa-glikozydowe jest łatwiej rozkładane przez enzymy.
21. Sacharoza różni się od innych disacharydów tym, że wiązanie glikozydowe powstaje pomiędzy dwoma anomerycznymi atomami węgla (C1 glukozy i C2 fruktozy), tworząc wiązanie alfa-beta-1,2-glikozydowe.
22. Sacharoza pełni funkcję zapasową i jest główną formą transportową cukrów w roślinach. Jest transportowana w łyku roślin w postaci produktów fotosyntezy.
23. Maltoza (cukier słodowy) składa się z dwóch reszt glukozy połączonych wiązaniem alfa-1,4-glikozydowym. Występuje w słodzie oraz jest produktem rozkładu skrobi i glikogenu.
24. Laktoza składa się z galaktozy i glukozy połączonych wiązaniem beta-1,4-glikozydowym. Występuje w mleku ssaków, pełniąc funkcję odżywczą dla młodych organizmów.
25. Oligosacharydy na powierzchni komórek są odpowiedzialne za rozpoznawanie komórek, np. w układzie krwionośnym, gdzie decydują o grupach krwi u człowieka.
26. Polisacharydy to biopolimery złożone z wielu reszt cukrów prostych połączonych wiązaniami O-glikozydowymi. Pełnią funkcje zapasowe (np. glikogen, skrobia) oraz budulcowe (np. celuloza, chityna).
27. Polisacharydy nie rozpuszczają się w wodzie z powodu dużej wielkości cząsteczek oraz obecności silnych wiązań kowalencyjnych między pierścieniami reszt cukrów prostych wchodzących w skład ich cząsteczek.
28. Glikogen pełni funkcję zapasową u zwierząt, grzybów i niektórych bakterii. W organizmie człowieka jest magazynowany w wątrobie i mięśniach szkieletowych.
29. Glukoza jest uwalniana z glikogenu dzięki odpowiednim enzymom, które rozcinają wiązania glikozydowe między resztami glukozy.
30. W glikogenie występują wiązania α-1,4-glikozydowe łączące pierścienie glukozy w długie łańcuchy oraz wiązania α-1,6-glikozydowe tworzące rozgałęzienia. Rozgałęzienia te pozwalają na szybsze uwalnianie glukozy.
31. Glikogen jest materiałem zapasowym u zwierząt, podczas gdy skrobia pełni funkcję zapasową u roślin i protistów. Glikogen ma więcej rozgałęzień niż skrobia, a skrobia składa się z amylozy (nierozgałęzionej) i amylopektyny (rozgałęzionej).
32. Skrobia składa się w 20-25% z nierozgałęzionej amylozy oraz w 75-80% z rozgałęzionej amylopektyny.
33. Zarówno w amylozie, jak i amylopektynie występują wiązania α-1,4-glikozydowe. Amylopektyna dodatkowo posiada wiązania α-1,6-glikozydowe tworzące rozgałęzienia.
34. Zwierzęta mogą trawić skrobię, ponieważ posiadają enzymy (amylazy), które rozkładają wiązania α-1,4-glikozydowe. Większość zwierząt nie trawi celulozy, ponieważ nie mają enzymu celulazy, który rozkłada wiązania β-1,4-glikozydowe obecne w celulozie.
35. Celuloza pełni funkcję budulcową, stanowiąc główny składnik ścian komórkowych roślin oraz niektórych protistów.
36. Celuloza tworzy proste łańcuchy z powodu obecności wiązań β-1,4-glikozydowych, które powodują, że kolejne monomery glukozy układają się do góry nogami względem siebie.
37. Chityna zawiera wiązania β-1,4-glikozydowe, które łączą reszty N-acetyloglukozaminy. Pełni funkcję budulcową w ścianach komórkowych grzybów oraz w szkieletach zewnętrznych stawonogów.
38. Polisacharydy pełniące funkcję zapasową (glikogen, skrobia) zawierają wiązania α-1,4-glikozydowe, natomiast polisacharydy o funkcji budulcowej (celuloza, chityna) zawierają wiązania β-1,4-glikozydowe.