3. Органічні сполуки: ліпіді
До складу органічних сполук, як уже зазначалося, входять чотири хімічні елементи - органогени: кисень, водень, вуглець, азот органічних сполук у клітині є ліпіди, вуглеводи, білки, нуклеїнових е кислоти.
Ліпіди - це з'єднання високомолекулярних жирних кислот і трьохатомних спирту - гліцерину ліпіди відносно невеликі молекули
Ліпіди нерозчинні у воді (гідрофобні) У воді вони збираються краплями або утворюють емульсііЕмульсія - це колоїдна система, яка містить дуже дрібні крапельки нерозчинної в ній речовини Однак ліпіди розчинні в неполярних речовинах: ефірі, бензолі, ацетоні, хлороформі і інших органічних розчинниках Дея складаються з ліпідів мають і полярні, і неполярні ділянки Такі ліпіди особливо легко утворюють емульсії завдяки взаємодії полярних ділянок з вододою.
а) поширені серед ліпідів -жири - це з'єднання, що складаються із залишків гліцерину (спирту, має три гідроксильні групи) і трьох жирних кислот до складу жирів входять вуглець, водень, кисень в співвідношенні 1С: 2Н: 1О; неп полярні і тому нерозчинні в воді (гідрофобні) маючи меншу води щільність, вони здатні утворювати краплі, плаваючі на поверхні води; жирів у клітинах плодів і насіння деяких видів рослин (соняшнику, волоського горіха, маслини і ін.);
б) фосфоліпіди, які відрізняються від жирів тим, що одна з трьох гідроксильних груп гліцерину свя пов'язана в них не з жирними кислотами, а з залишком фосфорної кислоти; в свою чергу, цей залишок н в'язаний і з якоїсь іншої полярної речовиною, яке може мати карбоксильную (-СООН), гідроксильну (ОН) групи або аміногрупу (- №2);
в) воски, які рослини використовують як водовідштовхувальні і захисні речовини, що запобігають висиханню;
г) стероїди, які є важливими компонентами вітаміну Б, деяких гормонів;
д) ліпопротеїди - сполуки, що складаються з білків і ліпідів входять до складу багатьох клітинних структур і значною мірою визначають їх міцність і стабільність;
е) гліколіпіди - сполуки, що складаються з вуглеводів і ліпідів входять до складу багатьох клітинних структур і значною мірою визначають їх міцність і стабільність
а) енергетична - у разі повного окислення 1 г жирів виділяється 38,9 кДж енергії, тобто майже вдвічі більше, ніж при повному розщепленні такої ж кількості вуглеводів, отже, жири - є додатковим ис Ерелі енергії в клітині, крім того, при окисленні 1 г жирів утворюється 1,1г води
б) будівельний - є основою клітинних мембран;
в) регуляторна - ліпіди входять до складу гормонів, що беруть участь в регуляції життєвих функцій організму
4 Органічні сполуки: вуглеводи
Вуглеводи - це група органічних сполук, загальна формула яких (СН2 О) П іліСП (Н2 О) П. де n - будь-яке ціле число від 3 і більше По загальній формулі на один атом вуглецю припадає одна молекула води (звідси назва цієї групи органічних сполук)
Вуглеводи переважно мають велику молекулярну масу, тому їх називають макромолекулами (від грец makros - великий) Такі високомолекулярні органічні сполуки, молекули яких складаються з великого коли сти однакових або різних за хімічною будовою повторюваних ланок, називають біополімери (від грец bios - життя, poly - багато, meros - частка) Прості молекули, з залишків яких складаються біоп Лімер, називають мономерами (від грец monos - один, meros - частка) залежно від кількості мономерів, що входять до складу молекул, вуглеводи діляться на три АГАЛЬНІ класу: моносахариди, або, або прості цукри; олігосахариди, полісахариди
Моносахариди іліпросто цукру - це з'єднання із загальною формулою (СН2 О) П. де n - будь-яке ціле число від 3 до 10 (тріози - 3 атома вуглецю; тетрози - 4; пентози - 5, гексози - 6 і так далі до декоз - 10) Отже, до складу моносахаридів, так само як п'ять тільки карбон, водень і кисень в співвідношенні 1С: 2Н: 1О в моносахаридів один з атомів вуглецю має подвійну зв'язок з атомом кисню Все моносахариди мають гідроксильні (-ОН) та інші полярн і групи і тому легко розчиняються в воднойоді.
Моносахариди солодкі на смак і добре кристалізуються У природі поширені пентози (рибоза і дезоксирибоза, які входять до складу нуклеїнових кислот) і гексози - глюкоза (виноградний цукор) і фрукто Роза (плодовий цукор) Глюкоза - це головне джерело енергії в клітині За своїм елементним складом глюкоза і фруктоза абсолютно однакові і мають молекулярну формулуу С6 Н 12 ПРО6 Але їх структурні формули - різні: у глюкози подвійний зв 'зв'язок з атомом кисню знаходиться на першому атомі вуглецю, а в фруктози - на другому Речовини, які їм ють однакові молекулярні формули, але е розрізняються порядком зв'язків, називаютсяя изомерами (від грец іsos - однаковий і meros - частина)
Олігосахариди - з'єднання, в яких кілька залишків молекул моносахаридів з'єднані між собою ковалентними зв'язками Які ділянки молекул моносахаридів можуть забезпечити їх з'єднання при полімеризації? пі (ОН) двох моносахаридів здатні взаємодіяти один з одним При цьому виділяється молекула води і між залишками моносахаридів утворюється ковалентний зв'язок Таким чином, в олигосахаридов співвідношеннях ня між вуглецем, воднем і кисню наступне. 1n. 2n _2. 1 n-1 Серед олигосахаридов поширені дисахариди утворюються в результаті поєднання залишків двох молекул моносахаридів Всі дисахариди мають ту ж молекулярну формулу С 12 Н22О 11 але у них різні фізичні і хімічні властивості Наприклад, буряковий цукор - сахароза - складається із залишків глюкози і фруктози, а солодовий - мальтоза - тільки із залишків двох молекул глюкози Дісаха Арідая мають солодкий присмак, добре розчинні в воднойді.
Полісахариди - молекули, молекулярна маса яких може досягати декількох мільйонів, складаються з сотень і тисяч залишків моносахаридів Залишки молекул моносахаридів з Об'єднані між собою ковалентними зв'язками Отже, підлогу лісахаріди - це біополімери, мономерами яких є моносахариди полісахариди розрізняються між собою складом мономерів, довжиною і розгалуженістю ланцюгів на відміну від моно-і оліго-сахаридов, полісахарид і майже не розчиняються у воді і не мають солодкого прівкусмаку.
поширеними полісахариди в природі є:
а) крохмаль, який синтезується в процесі фотосинтезу в клітинах рослин і складається із залишків молекули глюкози існує дві форми крохмалю: амилоза якого нерозгалужені ланцюги і у водному розчині під дією йоду набуває синього кольору, і амилопектин, у якого розгалужені ланцюги і який забарвлюється в червоний колір;
б) целюлоза, яка побудована з молекул глюкози, між ними міцні зв'язки; міститься в клітинних стінках рослин;
в) хітин, який входить до складу клітинних стінок деяких зелених водоростей
а) енергетична (при повному розщеплення 1 г вуглеводів звільняється 17,2 кДж енергії), вуглеводи - це універсальне і важливе джерело енергії в клітині; важлива роль вуглеводів в енергетичному балансі живих істот зав'язана зі здатністю розщеплюватися як за участю кисню, так і без нього
б) будівельна (входять до складу опорних елементів клітин організмів);
в) запасання поживних речовин (резервний полісахарид рослин - крохмаль, утворений із залишків молекул глюкози);
г) захисна (у рослин - камедь - прозора смолиста речовина бурштинового кольору, яка виділяється з тріщин гілок і зелених плодів вишень і абрикос, захищає від проникнення бактерій і вірусів);
д) регуляторна (рослинна їжа складається з клітковини, яка викликає механічне подразнення шлунка і кишечника)