Фруктоза Мальтоза Крохмаль
Рибоза Лактоза Глікоген
I. Моносахариди - прості вуглеводи, з формулою (O) n.
Залежно від кількості атомів вуглецю в молекулі моносахариди називаються триоз (3 атома), тетрозой (4 атома); пентози (5 атомів) - рибоза, дезоксирибоза; і гексози (6 атомів С) - глюкоза, фруктоза, галактоза.
Глюкоза міститься в крові (0,1-0,12%) і служить основним джерелом енергії для клітин і тканин організму. Рибоза і дезоксирибоза входять до складу нуклеїнових кислот і АТФ.
II. Дисахариди (олігосахариди) - цукру, що утворюються в результаті об'єднання двох моносахаридів (гексоз), з втратою молекули води.
Найбільш важливими з цієї групи є: сахароза (буряковий цукор) і мальтоза (солодовий цукор) у рослин, і лактоза - у тварин (молочний цукор).
До дисахаридам відноситься харчової цукор, одержуваний з тростини буряка. Він складається із1 молекули глюкози і 1 молекули фруктози.
Моносахариди та дисахариди добре розчинні у воді, мають солодкий смак.
III. Полісахариди - складні вуглеводи, утворені багатьма моносахаридами.
Загальна формула () n. Найбільше біологічне значення мають: крохмаль, глікоген, целюлоза, хітин. Полісахариди біополімери, нерозчинні у воді, не мають солодкого смаку.
Крім полісахаридів, що складаються з гексоз, існують значно більш складні довгі молекули, що містять аміни N (наприклад: глюкозамін), який може бути ацетильованого (ацетилглюкозамин) або заміщений на залишки сірчаної або фосфорної кислоти.
Ці складні полісахариди представляють наступні сполуки:
ü нейтральні полісахариди. містять тільки ацетилглюкозамин. Приклад: хітин - опорна речовина комах і ракоподібних.
ü кислі мукополісахариди. містять в молекулах залишки сірчаної та ін. кислот. Приклад: гепарин.
ü мукопротєїди (мукоїди) і глікопротеїди, являють собою комплекси ацетилглюкозамін і ін. вуглеводів з білками. Приклад: речовини входять до складу слини і секрету слизової шлунка, також до гликопротеидам відносяться яєчний і сироватковий альбумін.
Властивості і функції вуглеводів:
1. Будівельна (структурна) -
ü входять до складу оболонок рослинних клітин (целюлоза утворює стінки рослинних клітин) і формують опорний скелет рослин;
ü хітин - головний структурний компонент зовнішнього скелета членистоногих. Будівельну функцію хітин виконує і у грибів.
2. Енергетична функція (запасающая) -
ü вуглеводи є основним джерелом енергії в клітинах. При окисленні 1 г глюкози виділяє 17,6 кДж енергії;
ü крохмаль є основним запасним речовиною у рослин, глікоген - у тварин; служать енергетичним резервом.
Ліпіди - це складні ефіри, які утворюються в результаті реакції конденсації між жирними кислотами і яким-небудь спиртом.
Реакція конденсації - це реакція, при якій відбувається з'єднання двох речовин з виділенням молекули води.
Ліпіди іноді називають жирами і жироподібні органічні сполуки, які поряд з білками і вуглеводами обов'язково присутні в клітинах. Всі вони є гідрофобними сполуками, тобто нерозчинні у воді, але розчинні в неполярних органічних розчинниках (хлороформ, бензол, ефір, бензин, ацетон і ін.)
Надходження ліпідів в клітку:
ü у рослин синтезуються в каналах ЕПС.
ü у тварин надходять з їжею, розщеплюються і знову синтезуються в власні жири.
Жир міститься в молоці всіх ссавців тварин, у деяких до 40% (у самки дельфіна). У деяких рослин велика кількість жиру знаходиться в насінні і плодах (соняшник, волоський горіх).
Мал. Будова олеїнової кислоти
Жирні кислоти називають «жирними» тому, що деякі члени цього ряду входять до складу жирів. Загальна формула має вигляд R-СООН, де R - атом водню або радикал типу - СН3. С2 Н5 і ін.
Довгий ланцюг з атомів вуглецю і водню становить гідрофобний вуглеводневий хвіст.
Іноді в жирних кислотах є одна або декілька подвійних зв'язків (С = С). В цьому випадку жирні кислоти називаються ненасиченими. Якщо подвійних зв'язків немає, кислоти називаються насиченими.
Ненасичені жирні кислоти плавляться при низьких температурах. Олеїнова кислота - основний компонент оливкової олії - при звичайних температурах буває рідкої (Тпл = 13,4 о С), тоді як пальмітинова і стеаринова кислоти (Тпл = 63,1 о С і Тпл = 69,6 о С) при таких температурах залишаються твердими.
Спирти. Велика частина ліпідів являє собою тригліцериди. До їх складу входить спирт гліцерин.
Крім жиру, в клітинах присутні речовини, що володіють, як і жири, гідрофобними властивостями. Це - липоиди.
Ліпоїдами (грец. «Ліпосом» - жир, «ейдос» - вид) - жироподібні речовини, у яких 1 молекула жирної кислоти замінена на.
Ефіри жирних кислот і гліцерину Стероїди
(Входить спирт холестерол)
Тригліцериди Воску Фосфоліпіди
Тригліцериди - найпоширеніші з ліпідів, можна зустріти в природі. Їх прийнято ділити на жири і масла, в залежності від того, чи залишаються вони твердими при кімнатній температурі (жири) або знаходяться в рідкому стан (масла). Температура плавлення ліпіду тим нижче, чим вище в ньому частка ненасичених жирних кислот.
В організмі тварин, що живуть в холодному кліматі, наприклад у риб арктичних морів, зазвичай міститься більше ненасичених тріацілгліцералов, ніж у мешканців південних широт. Тому тіло їх залишається гнучким і при зниженні температури середовища.
Воску - складні ефіри жирних кислот і багатоатомних спиртів. Шкірні залози тварин здатні виробляти воску, що оберігають шерсть і пір'я від намокання. Бджоли будують стільники з воску. У рослин воску утворюють захисний шар на поверхні плодів і листя.
Фосфоліпіди - сполуки гліцерину, жирних кислот і залишку фосфорної кислоти.
Мал. Будова фосфолипида.
Фосфатна голова - гідрофільна. Хвіст не розчинний у воді.
Гліколіпіди - з'єднання ліпідів і вуглеводів. Гліколіпіди і фосфоліпіди входять до складу мембран.
Стероїди не містять жирних кислот, і мають в своєму складі спирт холестерол.
До цієї групи ліпідів (стероли) відносяться жовчні кислоти, гормони кори надниркових залоз (адренокортикотропного гормону), статеві гормони, вітамін D. Попередником в синтезі цих речовин є холестерин. Як структурний компонент він входить до складу всіх мембран.
До стеролу близькі терпени, представниками яких є гіберелліни (ростові речовини рослин), каротиноїди (пігменти *), ментол і камфора (ефірні масла рослин).
* Пігменти - різноманітні за хімічною структурою органічні речовини, здатні вибірково поглинати світло певної довжини хвилі.
ü Фарбувальна: надаютьзабарвлення клітинам тканин і органів (антоціани у рослин, меланін у тварин).
ü Захист від ультрафіолету (каротиноїди у рослин, меланін у тварин).
ü Участь у фотосинтезі (хлорофіл та фікобілліни).
ü Транспорт і депонування кисню (гемоглобін крові і міоглобін м'язів).
ü Участь в зоровому поцессе (родопсин і йодопсин).
Властивості і функції ліпідів:
1. Енергетична функція. Ліпіди забезпечують 25-30% всієї енергії, необхідної організму. При розщепленні 1г. жирів до і звільняється 38,9 кДж енергії.
2. запасатися функція. Запасними поживними речовинами можуть бути краплі жиру поза клітиною. Накопичуючись в клітинах жирової тканини тварин, в насінні і плодах рослин, жири служать запасним джерелом енергії.
Приклад: тварини, що впадають в сплячку, і рослини накопичують жири та олії та витрачають їх в процесі життєдіяльності.
3. Будівельний функція (структурна) - ліпіди утворюють бімолекулярний шар є основою зовнішньої клітинної мембрани, з них 75-95% фосфліпіди; гліколіпіди входять до складу клітин мозку і нервових клітин.
4. Функція термоізоляції. Жири погано проводять тепло. У деяких тварин (тюлені, кити) він відкладається в підшкірній жировій тканині, яка у китів утворює шар товщиною до 1 м.
5. Захисна функція: термо- і гідроізоляція, захист від ударів. Приклад: віск оберігає пір'я і шерсть тварин від змочування.
6. Регуляторна функція (гормональна)
ü пов'язана з тим, що багато жири - компоненти вітамінів (А, Д, Е і К) отже частина ліпідів беруть участь в обміні речовин.
ü Стероїдні гормони регулюють ряд процесів обміну речовин і розмноження.
7. Функція джерела води.
ü При окисленні 100 г жиру утворюється ≈105 г води. Ця метаболічна вода дуже важлива для мешканців пустелі, зокрема для верблюда, здатного обходиться без води 10-12 днів; жир запасається в його горбі, використовується для цієї мети.
ü Необхідну для життєдіяльності воду ведмеді, бабаки і ін. Тварини в сплячці також отримують в результаті окислення жиру.
Білки - складні органічні сполуки (біополімери), що складаються з С, Н, О і N (іноді і S), мономерами яких є амінокислоти.
Надходження білків в клітку:
ü у рослин синтезується на рибосомах з амінокислот які утворюються в клітинах, з і карбоксильної групи, з'єднаних з різними радикалами.
ü у тварин надходять з їжею, розщеплюються до амінокислот, які йдуть на синтез власних білків.
В освіті білків беруть участь 20 різних амінокислот.
Амінокислоти - низькомолекулярні органічні сполуки, до складу яких входять 1 або 2 аміногрупи (-) і 1 або 2 карбоксильні групи (-COOH), що володіють лужними (основними) і кислотні властивості відповідно. Цим пояснюються амфотерні властивості амінокислот, завдяки чому в клітинах вони грають роль буферних з'єднань.
1) Моноаміномонокарбоновие: Гліцин (Гли), Аланин (Ала), Валін (Вал), Лейцин (Лей), Ізолейцин (Ілі).
2) Моноамінодікарбоновие: Глютаминовая кислота (Глу), Аспароліновая кислота (АСП)
3) Діаміномонокарбоновие: Аргінін (Арг), Лізин (Ліз), оксилізину (Олі).
4) гидроксилсодержащий: Треонін (Тре), Серін (Сер).
5) Серосодержащіе. Цистин (Цис), метіонін (Мет).
6) Ароматичні: Фенілаланін (Фен), Пірозін (Пер).
7) Гетероциклічні: Триптофан (Три), Пролин (Про), оксипроліну (Опр), Гистидин (Гіс).
Надходження амінокислот в клітку:
ü у рослин всі необхідні амінокислоти синтезуються з. води і аміаку.
ü у тварин і людини втрачена здатність синтезувати ряд протеіногенних амінокислот, які стали для них незамінними - вони повинні надходити з їжею і кормом. [В класифікації відзначені курсивом]. Замінні амінокислоти - синтезуються в організмі людини і тварин в процесі біосинтезу.
Загальна формула амінокислоти:
Всі амінокислоти відрізняються тільки радикалами.
В даний час відомо більше 150 природних амінокислот з відомими будовою і функціями. приклад: # 947; -аміномасляная кислота забезпечує процеси гальмування в нервовій системі. Багато амінокислоти є попередниками вітамінів, а / б, гормонів та ін. Біологічно-активних сполук.
Більшість амінокислот знаходяться в організмі у вільному вигляді і тільки 20 з них входять до складу білків. Ці амінокислоти називаються білкові або Протеїногенні (утворюють протеїни). Їм властива - здатність за участю ферментів з'єднаються по Амін і карбоксильних груп і утворювати поліпептидні ланцюги.