Глюкоза, фруктоза и ряд других углеводов — это своего рода фрагменты, мономеры, из которых построены длинные цепи полисахаридов — соединений, играющих важную роль в живой природе.
Обычный сахар — первый пример. Молекула сахара, или сахарозы, составлена из двух фрагментоз более простых углеводов: а-формы шестичленной циклической глюкозы и р-формы пятичленной циклической фруктозы. Вот как можно изобразить получение молекулы сахарозы.
При «синтезе» сахара мы использовали только две молекулы, соединение которых при помощи особых глюкозидных гидроксилов и дало обычную сахарозу. Но в каждой молекуле глюкозы есть и другие гидроксильные группы, которые могут быть использованы для образования связей. Если соединить в цепочку очень большое число звеньев сс-глюкозы, мы получим крахмал:
Отдельные цепи крахмала могут при помощи оставшихся свободных гидроксилов соединяться между собой. Число глюкозных звеньев в макромолекуле крахмала достигает сотен тысяч.
Если для построения такой гигантской молекулы использовать не а-форму глюкозы, а звенья р-глюкозы, то получим целлюлозу, или клетчатку, которая в растениях образует оболочку клеток:
Получается, что глюкоза и кормит, и одевает. Крахмал, сахар—это ценнейшие питательные вещества, а целлюлоза — это и дерево, и бумага, и хлопок, и искусственные волокна, и кинопленка... Вряд ли нужно говорить о полезности дерева и бумаги. Но вот о том, почему нам необходим сахар, как образуется крахмал в растениях, мы поговорим подробнее.