Углеводы в биохимии — класс органических соединений общей формулы (CH₂O)ₙ. Это основное топливо и структурный материал живых организмов: целлюлоза — скелет растительных клеток, гликоген — энергетический резерв мышц и печени, ДНК и РНК содержат пентозы (рибозу и дезоксирибозу).
Классификация по степени полимеризации
- Моносахариды — простейшие: глюкоза, фруктоза (гексозы), рибоза, дезоксирибоза (пентозы). Не гидролизуются
- Дисахариды — два моносахарида: сахароза (глюкоза+фруктоза), лактоза (глюкоза+галактоза), мальтоза (2 глюкозы)
- Олигосахариды — 3–10 моносахаридов. Раффиноза (в бобовых)
- Полисахариды — сотни и тысячи моносахаридов: крахмал (α-глюкоза, энергозапас), целлюлоза (β-глюкоза, структура), гликоген (α-глюкоза, разветвлённый, быстрая мобилизация)
Гликолиз
Гликолиз — центральный метаболический путь, расщепляющий глюкозу до пирувата с выделением 2 АТФ (анаэробно) или 36–38 АТФ (аэробно с ЦТК). Происходит в цитоплазме, не требует O₂. При дефиците кислорода: пируват → лактат (молочнокислое брожение у животных) или → этанол (у дрожжей).
Глюконеогенез
Синтез глюкозы из неуглеводных предшественников (аминокислоты, лактат, глицерол) — в основном в печени. Особенно важен при голодании: поддерживает уровень глюкозы в крови для мозга.