Trong các hệ thống sống, các hợp chất carbohydrate đảm nhận nhiều vai trò sinh học quan trọng như sau:
- Vai trò dự trữ và cung cấp năng lượng: các hợp chất carbohydrate như: tinh bột, glycogen, lactose của sữa... giữ vai trò chủ đạo trong việc cung cấp năng lượng cho tế bào hoạt động. Chúng đảm bảo trên 60% năng lượng cho các quá trình sống. Khi oxy hóa 1gram carbohydrate có thể giải phóng một lượng năng lượng tương đương 4,1kcal. Ở thực vật, phần lớn năng lượng được dự trữ dưới dạng tinh bột ở các mô dự trữ như củ, quả và hạt. Ở vi sinh vật và động vật có một phần năng lượng dự trữ dưới dạng glycogen, ví dụ: như glycogen dự trữ ở cơ và gan người. Sử dụng năng lượng có nguồn gốc từ glycogen có tính an toàn hơn nhiều so với các nguồn phi carbohydrate. Chính vì vậy ở động vật và người, ở những cơ quan đòi hỏi sự an toàn cao như tế bào não chỉ sử dụng năng lượng chính là từ glucose. Ngoài ra có hai loại pentose là ribose và deoxyribose là một thành phần quan trọng trong các hợp chất cao năng lượng như ATP hay các glucoside triphosphate. Chúng có quan hệ tới quá trình khai thác và dự trữ năng lượng ở tất cả mọi loại sinh vật.
- Vai trò cấu trúc: carbohydrate là hợp chất sinh học tham gia rộng rãi trong các cấu trúc sống của cơ thể. Ở thực vật, tiêu biểu là các cellulose là thành phần chính của các cấu trúc ngoại bào như lớp thành tế bào cứng hay ở các mô sợi và gỗ của thân, rễ hay lá cây...Ở động vật các hợp chất như chitin trong các mô vỏ của động vật có xương sống như giáp sát, côn trùng...Ở vi khuẩn, các lớp vỏ cứng của tế bào là các dẫn xuất của carbohydrate như peptidoglycan hay murein, tỷ lệ của chúng ở tế bào vi khuẩn là cơ sở để phân loại vi khuẩn gram âm và gram dương.
- Vai trò bảo vệ: nhiều dẫn xuất của carbohydrate tham gia rộng rãi trong các hệ thống bảo vệ của cơ thể. Cellulose ở tế bào cứng như một lớp vỏ bảo vệ của thực vật, các mucopolysaccharide khi kết hợp với protein trong thành phần các mucin hay mucoprotein ở động vật có tác dụng như lớp dầu bôi trơn bảo vệ các niêm mạc như niêm mạc dạ dày, niêm mạc mắt...hay các khớp vận động ở người và động vật...Các glycoprotein là thành phần quan trọng của các kháng thể liên quan đến khả năng miễn dịch của sinh vật...
- Vai trò vận chuyển: các hợp chất carbohydrate tham gia trong các hệ thống vận chuyển chất trong cơ thể. Ví dụ, các glycoprotein chỉ thị nhóm máu , chúng có liên quan và cơ sở để phân loại nhóm máu, ví dụ các nhóm máu A, B, AB và O ở người. Chính vì vậy chúng có quan hệ tới các chức năng của máu trong đó có chức năng vận chuyển dinh dưỡng hay vận chuyển khí...
- Ngoài ra các carbohydrate còn tham gia nhiều vai trò sinh học quan trọng khác như vai trò thông tin di truyền, là thành phần của acid nucleic (ADN và ARN) nên chúng có vai trò trong quá trình thông tin di truyền, trong phát triển và sinh sản của sinh vật. Các hợp chất carbohydrate tham gia rộng rãi trong quá trình sinh trưởng và biệt hóa tế bào của sinh vật.
» Tin mới nhất:
» Các tin khác: