Kompleksie ogļhidrātu monomēri ir. Ogļhidrāti

Ogļhidrāti

Pārejot pie organisko vielu apsvērumiem, nevar neievērot oglekļa nozīmi dzīvē. Ieejot ķīmiskās reakcijās, ogleklis veido spēcīgas kovalentās saites, socializējoties četriem elektroniem. Oglekļa atomi, savienojoties viens ar otru, spēj veidot stabilas ķēdes un gredzenus, kas kalpo kā makromolekulu skeleti. Ogleklis var veidot arī vairākas kovalentās saites ar citiem oglekļa atomiem, kā arī ar slāpekli un skābekli. Visas šīs īpašības nodrošina unikālu organisko molekulu daudzveidību.

Makromolekulas, kas veido aptuveni 90% no dehidrētas šūnas masas, tiek sintezētas no vienkāršākām molekulām, ko sauc par monomēriem. Ir trīs galvenie makromolekulu veidi: polisaharīdi, proteīni un nukleīnskābes; monomēri tiem ir attiecīgi monosaharīdi, aminoskābes un nukleotīdi.

Ogļhidrāti ir vielas ar vispārīgo formulu C x (H 2 O) y, kur x un y ir naturālie skaitļi. Nosaukums "ogļhidrāti" nozīmē, ka to molekulās ūdeņradis un skābeklis ir tādā pašā attiecībā kā ūdenī.

Dzīvnieku šūnas satur nelielu daudzumu ogļhidrātu, bet augu šūnas - gandrīz 70% no kopējā organisko vielu daudzuma.

Monosaharīdi spēlē starpproduktu lomu elpošanas un fotosintēzes procesos, ir iesaistīti nukleīnskābju, koenzīmu, ATP un polisaharīdu sintēzē un izdalās oksidācijas laikā elpošanas laikā. Monosaharīdu atvasinājumi – cukura spirti, cukurskābes, deoksicukuri un aminocukuri – ir svarīgi elpošanas procesā un tiek izmantoti arī lipīdu, DNS un citu makromolekulu sintēzē.

Disaharīdi veidojas kondensācijas reakcijas rezultātā starp diviem monosaharīdiem. Tos dažreiz izmanto kā rezerves barības vielas. Visizplatītākās no tām ir maltoze (glikoze + glikoze), laktoze (glikoze + galaktoze) un saharoze (glikoze + fruktoze). atrodami tikai pienā. (niedru cukurs) augos visvairāk sastopams; tas ir pats "cukurs", ko mēs parasti ēdam.

Celuloze ir arī glikozes polimērs. Tas satur apmēram 50% no augos esošā oglekļa. Pēc kopējās masas uz Zemes celuloze ieņem pirmo vietu starp organiskajiem savienojumiem. Molekulas forma (garas ķēdes ar izvirzītām –OH grupām) nodrošina spēcīgu adhēziju starp blakus esošajām ķēdēm. Ar visu savu spēku makrofibrillas, kas sastāv no šādām ķēdēm, viegli izlaiž ūdeni un tajā izšķīdušās vielas un tāpēc kalpo kā ideāls būvmateriāls augu šūnas sieniņām. Celuloze ir vērtīgs glikozes avots, taču tās sadalīšanai nepieciešams enzīms celulāze, kas dabā ir salīdzinoši rets. Tāpēc tikai daži dzīvnieki (piemēram, atgremotāji) ēd celulozi. Liela ir arī celulozes rūpnieciskā vērtība – no šīs vielas tiek izgatavoti kokvilnas audumi un papīrs.

Visi ogļhidrāti sastāv no atsevišķām "vienībām", kas ir saharīdi. Pēc spējashidrolīzeuzmonomēriogļhidrāti ir sadalītidivās grupās: vienkāršs un sarežģīts. Tiek saukti ogļhidrāti, kas satur vienu vienībumonosaharīdi, divas vienības -disaharīdi, no divām līdz desmit vienībām -oligosaharīdi, un vairāk nekā desmit -polisaharīdi.

Monosaharīdi ātri paaugstina cukura līmeni asinīs un tiem ir augsts glikēmiskais indekss, tāpēc tos sauc arī par ātrajiem ogļhidrātiem. Tie viegli šķīst ūdenī un tiek sintezēti zaļajos augos.

Tiek saukti ogļhidrāti, kas sastāv no 3 vai vairāk vienībāmkomplekss. Pārtikas produkti, kas bagāti ar sarežģītiem ogļhidrātiem, pakāpeniski palielina glikozes līmeni un tiem ir zems glikēmiskais indekss, tāpēc tos sauc arī par lēnajiem ogļhidrātiem. Sarežģītie ogļhidrāti ir vienkāršo cukuru (monosaharīdu) polikondensācijas produkti, un atšķirībā no vienkāršajiem, tie hidrolītiskās šķelšanās procesā spēj sadalīties monomēros, veidojot simtiem un tūkstošiem.molekulasmonosaharīdi.

Monosaharīdu stereoizomērija: izomērsgliceraldehīdskurā, modeli projicējot uz plaknes, OH grupa pie asimetriskā oglekļa atoma atrodas labajā pusē, to uzskata par D-gliceraldehīdu, bet spoguļattēlu par L-gliceraldehīdu. Visi monosaharīdu izomēri ir sadalīti D- un L-formās atbilstoši OH grupas novietojuma līdzībai pēdējā asimetriskā oglekļa atomā pie CH. 2 OH grupas (ketoze satur par vienu asimetrisko oglekļa atomu mazāk nekā aldozēs ar tādu pašu oglekļa atomu skaitu). Dabiskiheksozes – glikoze, fruktoze, mannozeungalaktozi- attiecas uz D sērijas savienojumiem pēc stereoķīmiskās konfigurācijas.

Polisaharīdi - komplekso augstas molekulmasas ogļhidrātu klases vispārīgais nosaukums,molekulaskas sastāv no desmitiem, simtiem vai tūkstošiemmonomēri – monosaharīdi... No vispārīgo uzbūves principu viedokļa polisaharīdu grupā ir iespējams nošķirt homopolisaharīdus, kas sintezēti no viena veida monosaharīdu vienībām, un heteropolisaharīdus, kuriem raksturīgs divu vai vairāku veidu monomēru atlikumu klātbūtne.

https :// ru . wikipedia . org / wiki /Ogļhidrāti

1.6. Lipīdi - nomenklatūra un struktūra. Lipīdu polimorfisms.

Lipīdi - plaša dabisko organisko savienojumu grupa, ieskaitot taukus un taukiem līdzīgas vielas. Vienkāršās lipīdu molekulas sastāv no spirta untaukskābes, komplekss - no spirta, augstas molekulmasas taukskābēm un citiem komponentiem.

Lipīdu klasifikācija

Vienkāršie lipīdi Tie ir lipīdi, kuru struktūrā ietilpst ogleklis (C), ūdeņradis (H) un skābeklis (O).

Kompleksie lipīdi - tie ir lipīdi, kuru struktūrā papildus ogleklim (C) ir ūdeņradis (H) un skābeklis (O) un citi ķīmiskie elementi. Visbiežāk: fosfors (P), sērs (S), slāpeklis (N).

https:// ru. wikipedia. org/ wiki/Lipīdi

Literatūra:

1) Cherkasova L.S., Merežinskis M.F., Tauku un lipīdu apmaiņa, Minska, 1961;

2) Markman A.L., Lipid Chemistry, V. 12, Tašs., 1963 - 70;

3) Tjutjuņņikovs B.N., Tauku ķīmija, M., 1966;

4) Mālers G., Kordess K., Bioloģiskās ķīmijas pamati, tulk. no angļu valodas, M., 1970.

1.7. Bioloģiskās membrānas. Lipīdu agregācijas formas. Šķidrā kristāliskā stāvokļa jēdziens. Sānu difūzija un flip flops.

Membrānas norobežo citoplazmu no vides, kā arī veido kodolu, mitohondriju un plastidu membrānas. Tie veido labirintu no endoplazmatiskā tīkla un saplacinātām, sakrautām pūslīšiem, kas veido Golgi kompleksu. Membrānas veido lizosomas, lielas un mazas augu un sēnīšu šūnu vakuolas, pulsējošas vienšūņu vakuolas. Visas šīs struktūras ir nodalījumi (nodalījumi), kas paredzēti noteiktiem specializētiem procesiem un cikliem. Tāpēc bez membrānām šūnas pastāvēšana nav iespējama.

Membrānas struktūras diagramma: a - trīsdimensiju modelis; b - plaknes attēls;

1 - proteīni, kas atrodas blakus lipīdu slānim (A), iegremdēti tajā (B) vai caur un caur to iekļūst (C); 2 - lipīdu molekulu slāņi; 3 - glikoproteīni; 4 - glikolipīdi; 5 - hidrofils kanāls, kas darbojas kā poras.

Bioloģisko membrānu funkcijas ir šādas:

1) Tie norobežo šūnas saturu no ārējās vides un organellu saturu no citoplazmas.

2) Nodrošina vielu transportēšanu uz šūnu un no tās, no citoplazmas uz organellām un otrādi.

3) Tie pilda receptoru lomu (saņem un pārvērš signālus no vides, atpazīst šūnu vielas utt.).

4) ir katalizatori (nodrošina gandrīz membrānas ķīmiskos procesus).

5) Piedalīties enerģijas pārveidošanā.

http:// sbio. info/ lappuse. php? id=15

Sānu difūzija Ir haotiska lipīdu un olbaltumvielu molekulu termiskā kustība membrānas plaknē. Ar sānu difūziju blakus esošās lipīdu molekulas pēkšņi maina vietas, un šādu secīgu lēcienu rezultātā no vienas vietas uz otru molekula pārvietojas pa membrānas virsmu.

Molekulu kustība pa šūnas membrānas virsmu laikā t eksperimentāli noteikta ar fluorescējošu etiķešu - fluorescējošu molekulāro grupu metodi. Fluorescējošās etiķetes padara fluorescējošas molekulas, kuru kustību pa šūnas virsmu var pētīt, piemēram, pētot mikroskopā ātrumu, kādā šādu molekulu radītais fluorescējošais plankums izplatās pa šūnas virsmu.

Flip flops Vai membrānas fosfolipīdu molekulu difūzija pa membrānu.

Molekulu lēkšanas ātrums no vienas membrānas virsmas uz otru (flip-flop) tika noteikts ar spin etiķešu metodi eksperimentos ar modeļu lipīdu membrānām - liposomām.

Dažas fosfolipīdu molekulas, no kurām veidojās liposomas, tika marķētas ar tām piestiprinātām spin etiķetēm. Liposomas tika pakļautas askorbīnskābes iedarbībai, kā rezultātā uz molekulām pazuda nepāra elektroni: paramagnētiskās molekulas kļuva diamagnētiskas, ko varēja noteikt, samazinoties laukumam zem EPR spektra līknes.

Tādējādi molekulārie apiņi no vienas divslāņu virsmas uz otru (flip-flop) ir daudz lēnāki nekā lēcieni sānu difūzijas laikā. Vidējais laiks, pēc kura fosfolipīdu molekula veic flip-flop (T ~ 1 stunda), ir desmitiem miljardu reižu ilgāks nekā vidējais laiks, kas raksturīgs molekulai, lai pārlēktu no vienas vietas uz blakus esošo vietu membrānas plaknē.

Šķidrā kristāliskā stāvokļa jēdziens

Ciets ķermenis var būt kākristālisks unamorfs. Pirmajā gadījumā pastāv liela attāluma kārtība daļiņu izvietojumā attālumos, kas ir daudz lielāki nekā starpmolekulārie attālumi (kristālu režģis). Otrajā gadījumā atomu un molekulu izvietojumā nav liela attāluma kārtības.

Atšķirība starp amorfu ķermeni un šķidrumu nav liela attāluma kārtības esamība vai neesamība, bet gan daļiņu kustības raksturs. Šķidrumu un cietvielu molekulas veic svārstīgas (dažreiz rotācijas) kustības ap līdzsvara stāvokli. Pēc noteikta vidējā laika ("mazkustīgas dzīves laiks") molekulas pārlec citā līdzsvara stāvoklī. Atšķirība ir tāda, ka “sēdošais mūžs” šķidrumā ir daudz īsāks nekā cietā stāvoklī.

Lipīdu divslāņu membrānas fizioloģiskos apstākļos ir šķidras, fosfolipīdu molekulas "sēdošais mūžs" membrānā ir 10 −7 – 10 −8 Ar.

Molekulas membrānā nav izkārtotas nejauši, to izkārtojumā tiek ievērota liela attāluma secība. Fosfolipīdu molekulas atrodas dubultā slānī, un to hidrofobās astes ir aptuveni paralēlas viena otrai. Polāro hidrofilo galviņu orientācijā ir kārtība.

Fizioloģisko stāvokli, kurā molekulu savstarpējā orientācijā un izvietojumā ir liela attāluma kārtība, bet agregācijas stāvoklis ir šķidrs, sauc.šķidro kristālu stāvoklis. Šķidrie kristāli var veidoties ne visās vielās, bet vielās no "garām molekulām" (kuru šķērsizmēri ir mazāki par garenvirziena). Var pastāvēt dažādas šķidro kristālu struktūras: nemātiskas (šķiedras), kad garas molekulas ir orientētas paralēli viena otrai; smectic - molekulas ir paralēlas viena otrai un sakārtotas slāņos; holestisks - molekulas atrodas paralēli viena otrai vienā plaknē, bet dažādās plaknēs molekulu orientācijas ir atšķirīgas.

http:// www. studfiles. ru/ priekšskatījums/1350293/

Literatūra: UZ. Lemeža, L.V. Kamļuks, N.D. Lisovs. "Bioloģijas ceļvedis augstskolas reflektantiem."

1.8. Nukleīnskābes. Heterocikliskās bāzes, nukleozīdi, nukleotīdi, nomenklatūra. Nukleīnskābju telpiskā struktūra - DNS, RNS (tRNS, rRNS, mRNS). Ribosomas un šūnu kodols. Nukleīnskābju primārās un sekundārās struktūras noteikšanas metodes (sekvencēšana, hibridizācija).

Nukleīnskābes - fosforu saturoši dzīvo organismu biopolimēri, kas nodrošina iedzimtības informācijas uzglabāšanu un pārraidi.

Nukleīnskābes ir biopolimēri. To makromolekulas sastāv no atkārtotām vienībām, kuras attēlo nukleotīdi. Un tie tika loģiski nosauktipolinukleotīdi. Viena no galvenajām nukleīnskābju īpašībām ir to nukleotīdu sastāvs. Nukleotīda (nukleīnskābju struktūras vienības) sastāvs ietvertrīs sastāvdaļas:

– Slāpekļa bāze. Tas var būt pirimidīns un purīns. Nukleīnskābes satur 4 dažādu veidu bāzes: divas no tām pieder purīnu klasei, bet divas - pirimidīna klasei.

– Atlikušais fosforskābes daudzums.

– Monosaharīds ir riboze vai 2-dezoksiriboze. Cukurs, kas ir daļa no nukleotīda, satur piecus oglekļa atomus, t.i. ir pentoze. Atkarībā no nukleotīdā esošās pentozes veida izšķir divu veidu nukleīnskābes.- ribonukleīnskābes (RNS), kas satur ribozi, undezoksiribonukleīnskābes (DNS), satur disoksiribozi.

Nukleotīds būtībā tas ir nukleozīda fosforskābes esteris.Nukleozīda sastāvs satur divas sastāvdaļas: monosaharīdu (ribozi vai dezoksiribozi) un slāpekļa bāzi.

http :// sbio . info / lappuse . php ? id =11

Slāpekļa bāzes – heterociklisksorganiskie savienojumi, atvasinājumipirimidīnsunpurīnsiekļautsnukleīnskābes... Saīsinājumiem izmantojiet lielos latīņu burtus. Slāpekļa bāzes ietveradenīns(A),guanīns(G),citozīns(C), kas ir gan DNS, gan RNS daļa.Timins(T) ir daļa no tikai DNS, unuracils(U) ir atrodams tikai RNS.

1. Sniedziet jēdzienu definīcijas.
Ogļhidrāti- organiskas vielas, kas satur karbonilgrupu un vairākas hidroksilgrupas.
Monosaharīds - vienkāršs ogļhidrāts, kas hidrolīzes laikā nesadalās vienkāršākos savienojumos.
Disaharīds- ogļhidrāti, kas ir divu monosaharīdu savienojums.

2. Aizpildiet diagrammu "Ogļhidrātu daudzveidība būrī".

3. Apskatiet mācību grāmatas 11. attēlu un sniedziet monosaharīdu piemērus, kas ietver:
pieci oglekļa atomi: riboze, dezoksiriboze;
seši oglekļa atomi: glikoze, fruktoze.

4. Aizpildiet tabulu.

Mono- un disaharīdu bioloģiskās funkcijas

5. Nosauciet ūdenī šķīstošos ogļhidrātus. Kādas to molekulu struktūras iezīmes nodrošina šķīdības īpašību?
Monosaharīdi (glikoze, fruktoze) un disaharīdi (saharoze). To molekulas ir mazas un polāras, tāpēc tās šķīst ūdenī. Polisaharīdi veido garas ķēdes, kas nešķīst ūdenī

6. Aizpildiet tabulu.

POLISAHARĪDU BIOLOĢISKĀS FUNKCIJAS

7. Polisaharīds hitīns ir daļa no sēņu šūnu sieniņu struktūras un veido posmkāju ārējā skeleta pamatu. Ar kuru no zināmajiem polisaharīdiem tam ir funkcionāla līdzība? Pamato atbildi.
Hitīns ir viela, kas pēc struktūras, fizikāli ķīmiskajām īpašībām un bioloģiskās nozīmes ir ļoti līdzīga celulozei. Tas veic aizsargfunkcijas un atbalsta funkcijas, to satur sēnīšu, dažu aļģu, baktēriju šūnu sieniņas.

8. Sniedziet jēdzienu definīcijas.
Polipeptīds ir ķīmiska viela, kas sastāv no garas aminoskābju ķēdes, kas savienotas ar peptīdu saitēm.
Denaturācija - proteīnu vai nukleīnskābju dabisko īpašību zudums to molekulu telpiskās struktūras traucējumu dēļ.
Renaturācija - biopolimēra (olbaltumvielas vai nukleīnskābes) bioloģiski aktīvās telpiskās struktūras atjaunošana (pēc denaturācijas).

9. Paskaidrojiet apgalvojumu: "Olbaltumvielas ir dzīvības nesēji un organizētāji."
Pēc Engelsa teiktā, "visur, kur mēs satiekam dzīvību, tā ir saistīta ar kādu proteīna ķermeni, un visur, kur mēs sastopam jebkuru proteīna ķermeni, kas neatrodas sadalīšanās procesā, mēs bez izņēmuma sastopamies ar dzīvības parādībām ...". "Dzīve ir olbaltumvielu ķermeņu pastāvēšanas veids ...".

10. Uzrakstiet aminoskābes vispārīgo struktūrformulu. Paskaidrojiet, kāpēc proteīna monomērs ir nosaukts šādi.
RCH (NH2) COOH. Aminoskābes apvieno skābju un amīnu īpašības, tas ir, tās kopā ar karboksilgrupu -COOH satur aminogrupu -NH2.

11. Kā dažādas aminoskābes atšķiras viena no otras?
Aminoskābes atšķiras viena no otras ar radikāļu struktūru.

12. Aizpildiet klasteri "Olbaltumvielu daudzveidība un to funkcijas".
Olbaltumvielas: hormoni, transporta proteīni, fermenti, toksīni, antibiotikas, uzglabāšanas olbaltumvielas, aizsargproteīni, motorolbaltumvielas, strukturālie proteīni.

13. Pabeidz aizpildīt tabulu.

14. Izmantojot mācību grāmatu, izskaidrojiet apgalvojuma būtību: "Bioķīmiskās reakcijas, kas notiek fermentu klātbūtnē, ir šūnu dzīvībai svarīgās aktivitātes pamatā."
Olbaltumvielas-enzīmi katalizē daudzas reakcijas, nodrošina dzīvo organismu šūnu ansambļa saskaņotību, daudzkārt paātrinot ķīmisko reakciju ātrumu.

15. Sniedziet piemērus proteīniem, kas iesaistīti uzskaitītajos procesos.
Skriešana, staigāšana, lēkšana - aktīns un miozīns.
Izaugsme ir somatotropīns.
Skābekļa un oglekļa dioksīda transports asinīs ir hemoglobīns.
Nagu un matu augšana - keratīns.
Asins sarecēšana - protrombīns, fibrinogēns.
Skābekļa saistīšanās muskuļos – mioglobīns.

16. Izveidot atbilstību starp specifiskiem proteīniem un to funkcijām.
1. Protrombīns
2. Kolagēns
3. Aktīns
4. Augšanas hormons
5. Hemoglobīns
6. Insulīns
Loma organismā
A. Saraušanās muskuļu proteīns
B. Hipofīzes hormons
B. Nodrošina asins recēšanu
D. Ir daļa no saistaudu šķiedrām
D. Aizkuņģa dziedzera hormons
E. Pārnēsā skābekli

17. Kāds ir etilspirta dezinfekcijas īpašību pamatojums?
Tas iznīcina baktēriju proteīnus (tostarp toksīnus), izraisot to denaturāciju.

18. Kāpēc vārīta ola, kas iegremdēta aukstā ūdenī, neatgriežas sākotnējā stāvoklī?
Augstas temperatūras ietekmē notiek neatgriezeniska vistas olu baltuma denaturācija.

19. Oksidējot 1 g proteīna, tiek atbrīvots tāds pats enerģijas daudzums kā oksidējoties 1 g ogļhidrātu. Kāpēc organisms olbaltumvielas kā enerģijas avotu izmanto tikai ārkārtējos gadījumos?
Olbaltumvielu funkcijas ir, pirmkārt, būvfunkcijas, fermentatīvās, transportēšanas funkcijas, un tikai ārkārtējos gadījumos organisms izmanto vai tērē olbaltumvielas enerģijai, tikai tad, kad organisms netiek apgādāts ar ogļhidrātiem un taukiem, kad organisms cieš badu.

20. Izvēlieties pareizo atbildi.
1. pārbaudījums.
Olbaltumvielas, kas palielina ķīmisko reakciju ātrumu šūnā:
2) fermenti;
2. pārbaudījums.
Sarežģīts ogļhidrātu monomērs ir:
4) glikoze.
3. pārbaudījums.
Ogļhidrāti šūnā nepilda funkciju:
3) iedzimtas informācijas glabāšana.
4. pārbaudījums.
Polimērs, kura monomēri atrodas vienā rindā:
2) nesazarots polimērs;
5. pārbaudījums.
Aminoskābju sastāvs neietver:
3) fosfors;
6. tests.
Dzīvniekiem, glikogēnam un augiem:
3) ciete;
7. tests.
Hemoglobīnam ir, bet lizocīmam nav:
4) kvartāra struktūra.

21. Izskaidrojiet vārda (termina) izcelsmi un vispārīgo nozīmi, pamatojoties uz to veidojošo sakņu nozīmi.

22. Izvēlieties terminu un paskaidrojiet, kā tā mūsdienu nozīme sakrīt ar tā sakņu sākotnējo nozīmi.
Izvēlētais termins: dezoksiriboze.
Atbilstība: termins atbilst nozīmei. Tas ir dezoksicukurs, ribozes atvasinājums, kur otrā oglekļa atoma hidroksilgrupa tiek aizstāta ar ūdeņradi, zaudējot skābekļa atomu (deoksi ir skābekļa atoma trūkums).

23. Formulējiet un pierakstiet galvenās domas § 2.5.
Ogļhidrāti un olbaltumvielas ir šūnas organiskās vielas. Pie ogļhidrātiem pieder: monosaharīdi (riboze, dezoksiriboze, glikoze), disaharīdi (saharoze), polisaharīdi (ciete, glikogēns, celuloze, hitīns). Organismā tie veic funkcijas: enerģijas, uzglabāšanas, strukturālās.
Olbaltumvielām, kuru monomēri ir aminoskābes, ir primārās, sekundārās, terciārās un bieži vien ceturtdaļas struktūras. Tie veic svarīgas funkcijas organismā: tie ir hormoni, fermenti, toksīni, antibiotikas, uzglabāšanas, aizsardzības, transporta, motora un strukturālās olbaltumvielas.

Ogļhidrāti- organiskie savienojumi, kuru sastāvu vairumā gadījumu izsaka ar vispārīgo formulu C n(H2O) m (n un m≥ 4). Ogļhidrātus iedala monosaharīdos, oligosaharīdos un polisaharīdos.

Monosaharīdi- vienkāršos ogļhidrātus atkarībā no oglekļa atomu skaita iedala triozēs (3), tetrozēs (4), pentozēs (5), heksozē (6) un heptozē (7 atomi). Visizplatītākās ir pentozes un heksozes. Monosaharīdu īpašības- viegli šķīst ūdenī, kristalizējas, ir salda garša, var būt α- vai β-izomēru formā.

Riboze un dezoksiriboze pieder pie pentožu grupas, ir daļa no RNS un DNS nukleotīdiem, ribonukleozīdu trifosfātiem un dezoksiribonukleozīdu trifosfātiem utt. Dezoksiriboze (C 5 H 10 O 4) atšķiras no ribozes (C 5 H 10 O 5) ar to, ka tajā ir ūdeņraža atoms pie otrā oglekļa atoma, nevis hidroksilgrupa kā riboze.

Glikoze vai vīnogu cukurs(C 6 H 12 O 6), pieder pie heksozu grupas, var pastāvēt α-glikozes vai β-glikozes formā. Atšķirība starp šiem telpiskajiem izomēriem ir tāda, ka pie pirmā oglekļa atoma α-glikozē hidroksilgrupa atrodas zem gredzena plaknes, bet β-glikozē tā atrodas virs plaknes.

Glikoze ir:

1. viens no visizplatītākajiem monosaharīdiem,
2. vissvarīgākais enerģijas avots visu veidu darbam, kas notiek šūnā (šī enerģija izdalās glikozes oksidācijas laikā elpošanas laikā),
3. daudzu oligosaharīdu un polisaharīdu monomērs,
4. būtiska asins sastāvdaļa.

Fruktoze jeb augļu cukurs, pieder pie heksozu grupas, ir saldāks par glikozi, brīvā veidā atrodams medū (vairāk nekā 50%) un augļos. Tas ir daudzu oligosaharīdu un polisaharīdu monomērs.

Oligosaharīdi- ogļhidrāti, kas veidojas kondensācijas reakcijas rezultātā starp vairākām (no divām līdz desmit) monosaharīdu molekulām. Atkarībā no monosaharīdu atlieku skaita izšķir disaharīdus, trisaharīdus u.c.Visizplatītākie ir disaharīdi. Oligosaharīdu īpašības- izšķīst ūdenī, kristalizējas, saldenā garša samazinās, palielinoties monosaharīdu atlieku skaitam. Saiti, kas veidojas starp diviem monosaharīdiem, sauc glikozīds.

Saharoze, vai cukurniedru, vai biešu cukurs, Ir disaharīds, kas sastāv no glikozes un fruktozes atlikumiem. Satur augu audos. Tas ir pārtikas produkts (parastais nosaukums - cukurs). Rūpniecībā saharozi ražo no cukurniedrēm (stublājos ir 10-18%) vai cukurbietēm (sakņu kultūrās ir līdz 20% saharozes).

Maltoze jeb iesala cukurs, Ir disaharīds, kas sastāv no diviem glikozes atlikumiem. Tas atrodas dīgstošās labības sēklās.

Laktoze jeb piena cukurs, Ir disaharīds, kas sastāv no glikozes un galaktozes atlikumiem. Tas ir visu zīdītāju pienā (2-8,5%).

Polisaharīdi- tie ir ogļhidrāti, kas veidojas daudzu (vairāku desmitu vai vairāku) monosaharīdu molekulu polikondensācijas reakcijas rezultātā. Polisaharīdu īpašības- nešķīst vai slikti šķīst ūdenī, neveido skaidras formas kristālus, nav saldas garšas.

Ciete(C6H10O5) n- polimērs, kura monomērs ir α-glikoze. Cietes polimēru ķēdēs ir sazarotas (amilopektīna, 1,6-glikozīdu saites) un nesazarotas (amilozes, 1,4-glikozīdu saites) vietas. Ciete ir galvenais augu rezerves ogļhidrāts, ir viens no fotosintēzes produktiem, uzkrājas sēklās, bumbuļos, sakneņos un sīpolos. Cietes saturs rīsu graudos ir līdz 86%, kviešos - līdz 75%, kukurūzā - līdz 72%, kartupeļu bumbuļos - līdz 25%. Ciete ir galvenais ogļhidrāts cilvēku pārtika (gremošanas enzīms - amilāze).

Glikogēns(C6H10O5) n- polimērs, kura monomērs arī ir α-glikoze. Glikogēna polimēru ķēdes atgādina cietes amilopektīna reģionus, taču atšķirībā no tām sazarojas vēl vairāk. Glikogēns ir galvenais rezerves ogļhidrāts dzīvniekiem, jo ​​īpaši cilvēkiem. Tas uzkrājas aknās (saturs - līdz 20%) un muskuļos (līdz 4%), ir glikozes avots.

(C6H10O5) n- polimērs, kura monomērs ir β-glikoze. Celulozes polimēru ķēdes nesazarojas (β-1,4-glikozīdiskās saites). Galvenais augu šūnu sieniņu strukturālais polisaharīds. Celulozes saturs koksnē ir līdz 50%, kokvilnas sēklu šķiedrās - līdz 98%. Celulozi nesadala cilvēka gremošanas sulas, jo tai trūkst celulāzes enzīma, kas sarauj saites starp β-glikozi.

Inulīns- polimērs, kura monomērs ir fruktoze. Asteraceae dzimtas augu rezerves ogļhidrāti.

Glikolipīdi- kompleksās vielas, kas veidojas ogļhidrātu un lipīdu kombinācijas rezultātā.

Glikoproteīni- kompleksās vielas, kas veidojas ogļhidrātu un olbaltumvielu kombinācijas rezultātā.

Ogļhidrātu funkcijas

Lipīdu struktūra un funkcija

Lipīdi tiem nav vienas ķīmiskās īpašības. Lielākajā daļā labumu, dodot lipīdu noteikšana, viņi saka, ka šī ir ūdenī nešķīstošu organisko savienojumu savākšanas grupa, ko var noņemt no šūnas ar organiskiem šķīdinātājiem - ēteri, hloroformu un benzolu. Lipīdus var aptuveni iedalīt vienkāršajos un sarežģītajos.

Vienkāršie lipīdi vairumā gadījumu tie ir augstāko taukskābju esteri un glicerīna trīsvērtīgais spirts - triglicerīdi. Taukskābju ir: 1) visām skābēm vienāds grupējums - karboksilgrupa (-COOH) un 2) radikālis, ar kuru tās atšķiras viena no otras. Radikāls ir dažādu skaitļu (no 14 līdz 22) -CH 2 - grupu ķēde. Dažreiz taukskābju radikālis satur vienu vai vairākas dubultās saites (-CH = CH-), piemēram taukskābes sauc par nepiesātinātajām... Ja taukskābēm nav dubultsaišu, to sauc piesātināts... Kad veidojas triglicerīds, katra no trim glicerīna hidroksilgrupām tiek pakļauta kondensācijas reakcijai ar taukskābi, veidojot trīs estera saites.

Ja triglicerīdos dominē piesātinātās taukskābes, tad 20 ° C temperatūrā tie ir cieti; tos sauc tauki, tie ir raksturīgi dzīvnieku šūnām. Ja triglicerīdos dominē nepiesātinātās taukskābes, tad 20 ° C temperatūrā tie ir šķidri; tos sauc eļļas, tie ir raksturīgi augu šūnām.

1 - triglicerīds; 2 - estera saite; 3 - nepiesātinātās taukskābes;
4 - hidrofilā galva; 5 - hidrofobā aste.

Triglicerīdu blīvums ir mazāks nekā ūdens blīvums, tāpēc tie peld ūdenī, atrodas uz tā virsmas.

Vienkāršie lipīdi ietver arī vaski- augstāku taukskābju un lielas molekulmasas spirtu esteri (parasti ar pāra oglekļa atomu skaitu).

Kompleksie lipīdi... Tajos ietilpst fosfolipīdi, glikolipīdi, lipoproteīni utt.

Fosfolipīdi- triglicerīdi, kuros viens taukskābes atlikums ir aizstāts ar fosforskābes atlikumu. Viņi piedalās šūnu membrānu veidošanā.

Glikolipīdi- Skatīt iepriekš.

Lipoproteīni- kompleksās vielas, kas veidojas lipīdu un olbaltumvielu kombinācijas rezultātā.

Lipoīdi- taukvielas. Tajos ietilpst karotinoīdi (fotosintētiskie pigmenti), steroīdu hormoni (dzimumhormoni, mineralokortikoīdi, glikokortikoīdi), giberelīni (augu augšanas vielas), taukos šķīstošie vitamīni (A, D, E, K), holesterīns, kampars u.c.

Lipīdu funkcijas

Funkcija	Piemēri un skaidrojumi
Enerģija	Galvenā triglicerīdu funkcija. Sadalot 1 g lipīdu, izdalās 38,9 kJ.
Strukturāls	Fosfolipīdi, glikolipīdi un lipoproteīni ir iesaistīti šūnu membrānu veidošanā.
Uzglabāšana	Tauki un eļļas ir barības vielu rezerves dzīvniekiem un augiem. Tas ir svarīgi dzīvniekiem, kas guļ ziemas guļā aukstajā sezonā vai ilgstoši pārvietojas pa apgabalu, kur nav barības avotu. Augu sēklu eļļas ir būtiskas, lai nodrošinātu stādu enerģiju.
Aizsargājošs	Tauku slāņi un tauku kapsulas nodrošina iekšējo orgānu amortizāciju. Vaska slāņi tiek izmantoti kā ūdeni atgrūdošs pārklājums augiem un dzīvniekiem.
Siltumizolācija	Zemādas taukaudi novērš siltuma aizplūšanu apkārtējā telpā. Svarīgi ūdens zīdītājiem vai zīdītājiem aukstākā klimatā.
Regulējošais	Giberelīni regulē augu augšanu. Dzimumhormons testosterons ir atbildīgs par vīriešu sekundāro dzimumpazīmju attīstību. Dzimumhormons estrogēns ir atbildīgs par sieviešu sekundāro seksuālo īpašību attīstību un regulē menstruālo ciklu. Mineralokortikoīdi (aldosterons uc) kontrolē ūdens-sāļu metabolismu. Glikokortikoīdi (kortizols utt.) ir iesaistīti ogļhidrātu un olbaltumvielu metabolisma regulēšanā.
Metabolisma ūdens avots	Kad tiek oksidēts 1 kg tauku, izdalās 1,1 kg ūdens. Svarīgi tuksneša iemītniekiem.
Katalītiskais	Taukos šķīstošie vitamīni A, D, E, K ir enzīmu kofaktori, t.i. pašiem par sevi šiem vitamīniem nav katalītiskās aktivitātes, bet bez tiem fermenti nevar pildīt savas funkcijas.

Iet uz lekcijas numur 1"Ievads. Šūnu ķīmiskie elementi. Ūdens un citi neorganiskie savienojumi "

Iet uz lekcijas numur 3"Olbaltumvielu struktūra un funkcija. Fermenti"

Visi ogļhidrāti sastāv no atsevišķām "vienībām", kas ir saharīdi. Pēc spējas hidrolizēties monomēros ogļhidrātus iedala divās grupās: vienkāršajos un kompleksajos. Ogļhidrātus, kas satur vienu vienību, sauc par monosaharīdiem, divas vienības ir disaharīdi, divas līdz desmit vienības ir oligosaharīdi un vairāk nekā desmit vienības ir polisaharīdi. Monosaharīdi ātri paaugstina cukura līmeni asinīs un tiem ir augsts glikēmiskais indekss, tāpēc tos sauc arī par ātrajiem ogļhidrātiem. Tie viegli šķīst ūdenī un tiek sintezēti zaļajos augos. Ogļhidrātus, kas sastāv no 3 vai vairāk vienībām, sauc par kompleksajiem ogļhidrātiem. Pārtikas produkti, kas bagāti ar sarežģītiem ogļhidrātiem, pakāpeniski palielina glikozes līmeni un tiem ir zems glikēmiskais indekss, tāpēc tos sauc arī par lēnajiem ogļhidrātiem. Kompleksie ogļhidrāti ir vienkāršo cukuru (monosaharīdu) polikondensācijas produkti, un atšķirībā no vienkāršajiem hidrolītiskās šķelšanās procesā tie spēj sadalīties monomēros, veidojot simtiem un tūkstošiem monosaharīdu molekulu.

Dabā sastopamais monosaharīds – beta-D-glikoze

Monosaharīdi

Monosaharīdi (no grieķu monos - vienīgais, sacchar - cukurs) - vienkāršākie ogļhidrāti, kas nehidrolizējas, veidojot vienkāršākus ogļhidrātus - parasti ir bezkrāsaini, viegli šķīst ūdenī, slikti šķīst spirtā un pilnībā nešķīst ēterī, cieti caurspīdīgi organiskie savienojumi , viena no galvenajām ogļhidrātu grupām, vienkāršākā cukura forma. Ūdens šķīdumiem ir neitrāls pH līmenis. Dažiem monosaharīdiem ir salda garša. Monosaharīdi satur karbonilgrupu (aldehīdu vai ketonu), tāpēc tos var uzskatīt par daudzvērtīgu spirtu atvasinājumiem. Monosaharīds ar karbonilgrupu ķēdes galā ir aldehīds, un to sauc par aldozi. Jebkurā citā karbonilgrupas pozīcijā monosaharīds ir ketons, un to sauc par ketozi. Atkarībā no oglekļa ķēdes garuma (no trim līdz desmit atomiem) izšķir triozes, tetrozes, pentozes, heksozes, heptozes utt. Starp tiem dabā visizplatītākās ir pentozes un heksozes. Monosaharīdi ir celtniecības bloki, no kuriem tiek sintezēti disaharīdi, oligosaharīdi un polisaharīdi.

Dabā D-glikoze (C6H12O6) ir visizplatītākā brīvā formā - daudzu disaharīdu (maltoze, saharoze un laktoze) un polisaharīdu (celuloze, ciete) struktūrvienība. Citi monosaharīdi parasti ir pazīstami kā di-, oligo- vai polisaharīdu sastāvdaļas un reti sastopami brīvā stāvoklī. Dabiskie polisaharīdi ir galvenie monosaharīdu avoti.