סיכום בביולוגיה על פחמימות, חד-סוכרים, דו-סוכרים ורב-סוכרים

החומר לבוחן
–         פחמימות.
–         חד סוכרים.
–         דו-סוכרים.
–         רב-סוכרים (עמילן, גליקוגן ותאית).
–         מושגים.
 
 
פחמימות
תכונות ומאפיינים
–         הרבה סוגים.
–         עשויות מפחמן ומים (חמצן+מימן) ביחס קבוע – על כל אטום פחמן יש שני אטומי מימן ואטום חמצן אחד.
–         תפקיד עיקרי: אספקת אנרגיה.
–         תפקיד משני: בונה תאים.
–         הפחמימות נחלקות ל: חד-סוכרים, דו-סוכרים ורב-סוכרים.
 
חד-סוכרים
תכונות ומאפיינים
–         בחד סוכרים, כמות הפחמן (C) שווה לכמות החמצן (O) וכמות המימן (H) כפולה לכמות הפחמן. (למשל, אם ישנם שישה אטומי פחמן, אז יש שישה אטומי חמצן ו-12 אטומי מימן).
–         הנוסחה לחד-סוכרים: CnH2nOn .
–         גלוקוז הוא חד-סוכר והמולקולה שלו היא – C6H12O6
–         החד-סוכרים מיוצרים בצמחים.
–         הצמחים והבע"ח משתמשים בחד-סוכרים אך בע"ח אינם יודעים לייצר אותם!
–         משמשמים להפקת אנרגיה.
–         משמשים כחומרי בניין לחומרים אחרים – חומר בונה תאים.
–         מוצקים, לבנים, מתוקים ונמסים במים.
 
דו-סוכרים
תכונות ומאפיינים
–         מבנה – פחמן, מימן וחמצן בשתי טבעות מחוברות.
–         מיוצרים ע"י צמחים (בעיקר) וגם ע"י בע"ח.
–         מספקים אנרגיה לגוף בצורה עקיפה (קודם מפורקים לחד-סוכרים ואז מספקים אנרגיה).
–         חומר בונה תאים.
–         מוצקים, לבנים, מתוקים ונמסים במים.
 
רב-סוכרים
תכונות ומאפיינים
–         הרבה מולקולות של חד סוכרים מחוברות.
–         מבנה – פחמן, מימן וחמצן בהרבה טבעות מחוברות (הטבעות הן כולן חד-סוכרים של גלוקוז).
–         הרב-סוכרים שונים זה מזה בסדר ובכמות.
–         לא מתוקים ולא נמסים במים.
–         הם (הגלוקוזים המרכיבים את הרב-סוכרים) מחוברים מכיוון שהם עלולים "לברוח".
 
סוגי רב-סוכרים:
עמילן
מייצרים: צמחים בלבד.
תפקידים:
בצמח
–         חומר תשמורת. מאגר של עודפי גלוקוז שנשמר ללילה.
–         מספק אנרגיה עקיפה.
–         ביום – הצמח מחבר גלוקוז לעמילן.
–         בלילה – הצמח מפרק עמילן לגלוקוז.
בבעלי-חיים (ואדם)
–         אוכלים עמילן ובגוף הוא מתפרק לגלוקוז (בני אדם לא יודעים להרכיב גלוקוז לעמילן).
–         הגלוקוז נספק לדם ומשם לתאים בכדי לספק אנרגיה.
–         מקור אנרגיה עקיף.
 
גליקוגן
מייצרים: בעלי חיים (ואדם) בלבד.
היכן מיוצרים: בכבד ובשרירים.
תפקידים:
–         חומרי תשמורת בבע"ח של עודף של גלוקוז.
–         מאגר אנרגיה עקיף.
 
תאית
מייצרים: צמחים בלבד.
תפקידים:
–         בניית דופן התא.
–         לא מהווה מקור אנרגיה לצמח מכיוון שהיא לא מתפרקת לגלוקוז.
מאפיינים נוספים:
–         תאית שאוכלים אינה מתפרקת לגלוקוז ולכן אינה מספקת אנרגיה. היא יוצאת בצואה.
–         התאית נמצאת הרבה בעלים.
–         בבע"ח מעלי גרה (למשל פרות) חיים חיידקים מיוחדים בקיבה אשר מפרקים את התאית לגלוקוז.
מושגים
חומרי תשמורת

חומרי תשמורת הם חומרים שהאורגניזם אוגר בתאים שלו — גם בבעלי חיים וגם בצמחים — ומשמשים כמאגר אנרגיה או חומרי גלם לבניית מולקולות חיוניות. החומרים הללו נשמרים בתאים במצב מוצק או חצי מוצק, וכאשר הגוף זקוק לאנרגיה או לחומרי בניין, הם מתפרקים ליחידות הבניין שלהם (למשל סוכרים פשוטים, חומצות שומן או חומצות אמינו) שהן ניתנות לניצול על ידי התאים לצרכים שונים.

תכונה חשובה של חומרי התשמורת היא שקשה להמיסם במים. תכונה זו מונעת מהם לצאת מהתאים בקלות ומאפשרת אחסון מרוכז שלהם בלי לגרום לבעיה של משיכת מים אל תוך התא (כפי שקורה במצבים של ריכוז גבוה של חומרים מסיסים במים).

בבעלי חיים, חומרי התשמורת העיקריים הם שומנים וגליקוגן.
השומנים משמשים בעיקר לאגירת אנרגיה לטווח ארוך, מאחר שהם מכילים כמות גדולה של אנרגיה יחסית למשקל שלהם. השומנים נאגרו ברקמות שומן ייעודיות בגוף.
הגליקוגן הוא רב-סוכר המורכב מיחידות רבות של גלוקוז והוא משמש כמקור זמין ומהיר יותר לאנרגיה. הגליקוגן נאגר בעיקר בכבד ובשרירי השלד, כך שהגוף יוכל לפרקו במהירות ולהפיק ממנו גלוקוז כאשר נדרשת אנרגיה זמינה, למשל בזמן פעילות גופנית.

בצמחים חומרי התשמורת העיקריים הם עמילן, חלבונים וחומרים שומניים (בעיקר בזרעים).
העמילן הוא רב-סוכר שמורכב מגלוקוזים רבים הקשורים ביניהם ויוצר גרגירים שבתוכם האנרגיה נשמרת בצורה מרוכזת. הצמחים אוגרים את העמילן בעיקר באיברי אגירה כמו פקעות, זרעים ופירות.
בנוסף, בצמחים רבים מצטברים חלבונים בזרעים, כחומר תשמורת חנקני שמאפשר לצמחון המתפתח לבנות את הרקמות שלו לאחר הנביטה.
חומרים שומניים נאגרו גם הם בזרעים ומשמשים מקור מרוכז של אנרגיה לנביטה ולהתפתחות הראשונית של הצמח.

שאלות לתרגול

מהו התפקיד העיקרי של הפחמימות?
לבנות דופן התא
לאגור מים בתא
לייצר שומנים
לספק אנרגיה
מהי הנוסחה הכללית של חד-סוכרים?
CnH2nOn
C2H2O2
C6H6O6
C3H6O3
מהו תפקידו של הגליקוגן בבעלי חיים?
בניית דופן התא
חומר תשמורת לעודף גלוקוז
העברת אותות עצביים
העברת חמצן בדם
מהו ההבדל בין עמילן לתאית?
שניהם בנויים מגלוקוזים באותו סדר
עמילן משמש לבניית דופן התא ותאית לאנרגיה
עמילן הוא חומר תשמורת ותאית בונה דופן תא
תאית מסיסה במים ועמילן לא
היכן נאגר הגליקוגן בגוף האדם?
בכבד ובשרירים
בריאות ובכליות
בעור ובשיער
בלב ובמוח
מה מאפיין את הרב-סוכרים מבחינת מסיסות ומתיקות?
מתוקים ונמסים במים
מתוקים ולא נמסים במים
לא מתוקים ונמסים במים
לא מתוקים ולא נמסים במים
מדוע חומרי תשמורת קשים להמסה במים?
כדי שיוכלו להמיס חומרים אחרים
כדי שלא יברחו מהתא וישמרו אנרגיה מרוכזת
כדי להקל על תהליך הנשימה התאית
כדי שיוכלו לספק מים לתא
מתי מפרק הצמח את העמילן לגלוקוז?
בלילה
ביום
בשעות הצהריים
בשעות הבוקר בלבד
למה התאית לא מספקת אנרגיה לאדם?
כי היא מסיסה במים
כי היא עשויה רק מחנקן
כי היא לא מתפרקת לגלוקוז במערכת העיכול
כי היא מתפרקת לשומנים
מה תפקיד השומנים בחומרי התשמורת של בעלי חיים?
להוות חומר בניין לתאים
לאגור אנרגיה לטווח ארוך
לאגור מים בגוף
להוביל חמצן ברקמות