Monomerii carbohidraților complecși sunt. Carbohidrați

Carbohidrați

Trecând la luarea în considerare a substanțelor organice, nu putem să nu remarcăm importanța carbonului pentru viață. Prin intrarea în reacții chimice, carbonul se formează puternic legături covalente, împărțind patru electroni. Atomii de carbon, care se conectează între ei, sunt capabili să formeze lanțuri și inele stabile care servesc ca schelete ale macromoleculelor. Carbonul poate forma, de asemenea, multiple legături covalente cu alți atomi de carbon, precum și cu azotul și oxigenul. Toate aceste proprietăți oferă o diversitate unică de molecule organice.

Macromoleculele, care reprezintă aproximativ 90% din masa unei celule deshidratate, sunt sintetizate din molecule mai simple numite monomeri. Există trei tipuri principale de macromolecule: polizaharide, proteine ​​și acizi nucleici; monomerii lor sunt, respectiv, monozaharide, aminoacizi și nucleotide.

Carbohidrații sunt substanțe cu formula generala C x (H2O) y, unde x și y sunt numere naturale. Numele „carbohidrați” indică faptul că în moleculele lor hidrogenul și oxigenul sunt în același raport ca în apă.

Celulele animale conțin o cantitate mică de carbohidrați, în timp ce celulele vegetale conțin aproape 70% din totalul materiei organice.

Monozaharidele joacă rolul de produse intermediare în procesele de respirație și fotosinteză, participă la sinteza acizilor nucleici, coenzimelor, ATP și polizaharidelor și servesc ca eliberate în timpul oxidării în timpul respirației. Derivații de monozaharide - alcooli de zahăr, acizi de zahăr, deoxizaharuri și aminozaharuri - sunt importanți în procesul de respirație și sunt utilizați și în sinteza lipidelor, ADN-ului și a altor macromolecule.

Dizaharidele sunt formate printr-o reacție de condensare între două monozaharide. Uneori sunt folosite ca nutrienți de rezervă. Cele mai frecvente dintre acestea sunt maltoza (glucoza + glucoza), lactoza (glucoza + galactoza) si zaharoza (glucoza + fructoza). se gaseste doar in lapte.

Celuloza este, de asemenea, un polimer al glucozei. Conține aproximativ 50% din carbonul conținut de plante. În ceea ce privește masa totală pe Pământ, celuloza se află pe primul loc printre compușii organici. Forma moleculei (lanțuri lungi cu grupări –OH proeminente) asigură o aderență puternică între lanțurile adiacente. Cu toată puterea lor, macrofibrilele formate din astfel de lanțuri permit cu ușurință trecerea apei și a substanțelor dizolvate și, prin urmare, servesc ca un ideal material de constructie pentru pereții celulari vegetali. Celuloza este o sursă valoroasă de glucoză, dar descompunerea ei necesită enzima celulază, care este relativ rară în natură. Prin urmare, doar unele animale (de exemplu, rumegătoarele) consumă celuloză ca hrană. Importanța industrială a celulozei este, de asemenea, mare - țesăturile de bumbac și hârtie sunt fabricate din această substanță.

Toți carbohidrații sunt formați din „unități” individuale, care sunt zaharide. După capacitatehidrolizăpemonomericarbohidrații sunt împărțițiin doua grupe: simplu si complex. Se numesc carbohidrații care conțin o unitatemonozaharide, doua unitati -dizaharide, de la două până la zece unități -oligozaharide, și mai mult de zece -polizaharide.

Monozaharide Acestea cresc rapid glicemia și au un indice glicemic ridicat, motiv pentru care sunt numiți și carbohidrați rapizi. Se dizolvă ușor în apă și sunt sintetizate în plantele verzi.

Se numesc carbohidrați formați din 3 sau mai multe unitățicomplex. Alimentele bogate în carbohidrați complecși cresc treptat nivelul de glucoză și au un indice glicemic scăzut, motiv pentru care sunt numite și carbohidrați lenți. Carbohidrații complecși sunt produse ale policondensării zaharurilor simple (monozaharide) și, spre deosebire de cele simple, în procesul de scindare hidrolitică se pot descompune în monomeri, formând sute și mii.moleculemonozaharide.

Stereoizomeria monozaharidelor: izomergliceraldehidăîn care, la proiectarea modelului pe un plan, gruparea OH la atomul de carbon asimetric este situată în partea dreaptă este de obicei considerată a fi D-gliceraldehidă, iar imaginea în oglindă este considerată a fi L-gliceraldehidă. Toți izomerii monozaharidelor sunt împărțiți în forme D și L pe baza asemănării locației grupei OH la ultimul atom de carbon asimetric de lângă CH 2 Grupări OH (cetozele conțin un atom de carbon asimetric mai puțin decât aldozele cu același număr de atomi de carbon). Naturalhexoze – glucoză, fructoză, manozăŞigalactoză– în funcție de configurațiile lor stereochimice sunt clasificați ca compuși din seria D.

Polizaharide - denumirea generală a unei clase de carbohidrați complecși cu molecul mare,moleculecare constau din zeci, sute sau miimonomeri – monozaharide. Din punctul de vedere al principiilor generale de structură în grupul polizaharidelor, este posibil să se facă distincția între homopolizaharide sintetizate din același tip de unități monozaharide și heteropolizaharide, care se caracterizează prin prezența a două sau mai multe tipuri de reziduuri monomerice.

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

1.6. Lipide - nomenclatură și structură. Polimorfismul lipidic.

Lipidele – un grup mare de compuși organici naturali, inclusiv grăsimi și substanțe asemănătoare grăsimilor. Moleculele lipidice simple sunt compuse din alcool șiacizi grași, complex - din alcool, acizi grași cu molecul mare și alte componente.

Clasificarea lipidelor

Lipide simple sunt lipide care includ carbon (C), hidrogen (H) și oxigen (O) în structura lor.

Lipide complexe sunt lipide care includ în structura lor, pe lângă carbon (C), hidrogen (H) și oxigen (O), și alte elemente chimice. Cel mai adesea: fosfor (P), sulf (S), azot (N).

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

Literatură:

1) Cherkasova L. S., Merezhinsky M. F., Metabolismul grăsimilor și lipidelor, Minsk, 1961;

2) Markman A.L., Chimia lipidelor, c. 12, Tash., 1963 – 70;

3) Tyutyunnikov B.N., Chimia grăsimilor, M., 1966;

4) Mahler G., Cordes K., Fundamentals of Biological Chemistry, trad. din engleză, M., 1970.

1.7. Membrane biologice. Forme de agregare a lipidelor. Conceptul de stare lichid cristalină. Difuziune laterală și flip flop.

Membrane Ele delimitează citoplasma de mediu și formează, de asemenea, învelișurile nucleelor, mitocondriilor și plastidelor. Ele formează un labirint de reticul endoplasmatic și vezicule turtite stivuite care alcătuiesc complexul Golgi. Membranele formează lizozomi, vacuole mari și mici ale celulelor vegetale și fungice și vacuole pulsatorii ale protozoarelor. Toate aceste structuri sunt compartimente (compartimente) destinate anumitor procese si cicluri specializate. Prin urmare, fără membrane existența unei celule este imposibilă.

Diagrama structurii membranei: a – model tridimensional; b – imagine plană;

1 – proteine ​​adiacente stratului lipidic (A), scufundate în acesta (B) sau pătrunzând prin (C); 2 – straturi de molecule lipidice; 3 – glicoproteine; 4 – glicolipide; 5 – canal hidrofil, funcționând ca un por.

Funcțiile membranelor biologice sunt următoarele:

1) Delimitează conținutul celulei de mediul extern și conținutul de organele din citoplasmă.

2) Asigura transportul substantelor in si in afara celulei, de la citoplasma la organite si invers.

3) Acționează ca receptori (primind și convertind semnale din mediu, recunoscând substanțele celulare etc.).

4) Sunt catalizatori (care asigură procese chimice aproape de membrană).

5) Participa la conversia energiei.

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

Difuzie laterală este mișcarea termică haotică a moleculelor de lipide și proteine ​​în planul membranei. În timpul difuziei laterale, moleculele de lipide din apropiere își schimbă brusc locul și, ca urmare a unor astfel de salturi succesive dintr-un loc în altul, molecula se deplasează de-a lungul suprafeței membranei.

Mișcarea moleculelor de-a lungul suprafeței membranei celulare în timpul t a fost determinată experimental prin metoda etichetelor fluorescente - grupe moleculare fluorescente. Etichetele fluorescente fac moleculele fluorescente, a căror mișcare de-a lungul suprafeței celulei poate fi studiată, de exemplu, studiind la microscop viteza cu care spotul fluorescent creat de astfel de molecule se răspândește pe suprafața celulei.

Flip-flop este difuzia moleculelor de fosfolipide membranare de-a lungul membranei.

Viteza moleculelor care sar de la o suprafață a membranei la alta (flip-flop) a fost determinată prin metoda spin etichetei în experimente pe model. membrane lipidice– lipozomi.

Unele dintre moleculele de fosfolipide din care s-au format lipozomii au fost marcate cu etichete de spin atașate la ele. Lipozomii au fost expuși la acid ascorbic, drept urmare electronii neperechi de pe molecule au dispărut: moleculele paramagnetice au devenit diamagnetice, ceea ce putea fi detectat printr-o scădere a ariei de sub curba spectrului EPR.

Astfel, salturile de molecule de la o suprafață a stratului dublu la alta (flip-flop) au loc mult mai lent decât salturile în timpul difuziei laterale. Timpul mediu după care o moleculă de fosfolipidă flip-flops (T ~ 1 oră) este de zeci de miliarde de ori mai mare decât timpul mediu caracteristic unei molecule care sare dintr-un loc în altul în planul membranei.

Conceptul de stare lichid cristalină

Un solid poate fi cacristalin , deciamorf. În primul caz, există o ordine pe distanță lungă în aranjarea particulelor la distanțe mult mai mari decât distanțe intermoleculare (rețea cristalină). În al doilea, nu există o ordine pe distanță lungă în aranjarea atomilor și a moleculelor.

Diferența dintre corp amorf iar lichidul nu constă în prezența sau absența ordinului pe distanță lungă, ci în natura mișcării particulelor. Moleculele de lichide și solide efectuează mișcări oscilatorii (uneori de rotație) în jurul poziției de echilibru. După un timp mediu („timp de viață stabilit”) moleculele sar într-o altă poziție de echilibru. Diferența este că „durata de viață stabilită” într-un lichid este mult mai mică decât în ​​stare solidă.

Membranele cu două straturi lipidice în condiții fiziologice sunt lichide, „timpul de viață stabilit” al unei molecule de fosfolipide în membrană este de 10 −7 – 10 −8 Cu.

Moleculele din membrană nu sunt localizate aleatoriu, se observă ordinea pe distanță lungă în aranjarea lor. Moleculele fosfolipide sunt într-un strat dublu, iar cozile lor hidrofobe sunt aproximativ paralele între ele. Există și ordine în orientarea capetelor hidrofile polare.

O stare fiziologică în care există o ordine pe distanță lungă în orientarea și aranjarea reciprocă a moleculelor, dar starea de agregare este lichidă, se numeștestare lichid cristalină. Cristalele lichide nu se pot forma în toate substanțele, ci în substanțele din „molecule lungi” (ale căror dimensiuni transversale sunt mai mici decât cele longitudinale). Pot exista diverse structuri de cristale lichide: nematice (filamentare), când moleculele lungi sunt orientate paralel între ele; smectic - moleculele sunt paralele între ele și dispuse în straturi; Holistic - moleculele sunt situate paralel una cu cealaltă în același plan, dar în planuri diferite orientarea moleculelor este diferită.

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

Literatură: N / A. Lemeza, L.V. Kamlyuk, N.D. Lisov. „Un manual de biologie pentru solicitanții la universități”.

1.8. Acizi nucleici. Baze heterociclice, nucleozide, nucleotide, nomenclatură. Structura spațială a acizilor nucleici - ADN, ARN (ARNt, ARNr, ARNm). Ribozomii și nucleul celular. Metode de determinare a structurii primare și secundare a acizilor nucleici (secvențiere, hibridizare).

Acizi nucleici – biopolimeri cu conținut de fosfor ai organismelor vii, asigurând stocarea și transmiterea informațiilor ereditare.

Acizii nucleici sunt biopolimeri. Macromoleculele lor constau din unități repetate în mod repetat, care sunt reprezentate de nucleotide. Și au fost numite logicpolinucleotide. Una dintre principalele caracteristici ale acizilor nucleici este compoziția lor de nucleotide. Compoziția unei nucleotide (o unitate structurală a acizilor nucleici) includetrei componente:

– Baza azotata. Poate fi pirimidină și purină. Acizii nucleici conțin patru tipuri diferite de baze: două dintre ele aparțin clasei purinelor și două clasei pirimidinelor.

– Reziduu de acid fosforic.

– Monozaharidă - riboză sau 2-dezoxiriboză. Zahărul care face parte din nucleotidă conține cinci atomi de carbon, adică. este o pentoză. În funcție de tipul de pentoză prezent în nucleotidă, se disting două tipuri de acizi nucleici- acizi ribonucleici (ARN), care conțin riboză șiacizi dezoxiribonucleici (ADN), conţinând deoxiriboză.

Nucleotide În miezul său, este un ester de fosfor al unei nucleozide.Conține nucleozide constă din două componente: o monozaharidă (riboză sau dezoxiriboză) și o bază azotată.

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

Baze azotate – heterociclic compuși organici, derivatepirimidinăŞipurinaincluse înacizi nucleici. Pentru denumirile prescurtate se folosesc litere mari latine. Bazele azotate includadenina(O),guanina(G),citozină(C), care se găsesc atât în ​​ADN, cât și în ARN.Timin(T) face parte numai din ADN șiuracil(U) apare numai în ARN.

1. Dați definiții conceptelor.
Carbohidrați– substanțe organice care conțin o grupare carbonil și mai multe grupări hidroxil.
Monozaharidă – un carbohidrat simplu care nu se descompune în compuși mai simpli în timpul hidrolizei.
dizaharidă– un carbohidrat, care este un compus din două monozaharide.

2. Completați diagrama „Diversitatea carbohidraților în celulă”.

3. Priviți Figura 11 a manualului și dați exemple de monozaharide, care includ:
cinci atomi de carbon: riboză, deoxiriboză;
șase atomi de carbon: glucoză, fructoză.

4. Completați tabelul.

Funcțiile biologice ale mono- și dizaharidelor

5. Numiți carbohidrații solubili în apă. Ce caracteristici structurale ale moleculelor lor oferă proprietatea de solubilitate?
Monozaharide (glucoza, fructoza) si dizaharide (zaharoza). Moleculele lor sunt mici și polare, deci sunt solubile în apă. Polizaharidele formează lanțuri lungi care nu se dizolvă în apă

6. Completați tabelul.

FUNCȚIILE BIOLOGICE ALE POLIZACHARIDELOR

7. Chitina polizaharidă face parte din structura pereților celulari ai ciupercilor și formează baza exoscheletului artropodelor. Cu care dintre polizaharidele cunoscute de dvs. prezintă similitudini funcționale? Justificați-vă răspunsul.
Chitina este o substanță foarte asemănătoare ca structură cu proprietăți fizice și chimiceşi rolul biologic al celulozei. Îndeplinește funcții de protecție și de susținere și se găsește în pereții celulari ai ciupercilor, a unor alge și a bacteriilor.

8. Dați definiții conceptelor.
Polipeptidă - substanta chimica, constând dintr-un lanț lung de aminoacizi legați prin legături peptidice.
Denaturarea - pierderea de proteine ​​sau acizi nucleici proprietățile lor naturale datorită perturbării structurii spațiale a moleculelor lor.
Renaturare - refacerea (după denaturare) structurii spaţiale biologic active a biopolimerului (proteină sau acid nucleic).

9. Explicați afirmația: „Proteinele sunt purtătorii și organizatorii vieții.”
Potrivit lui Engels, „Oriunde întâlnim viața, aceasta este asociată cu un fel de corp proteic și oriunde întâlnim orice corp proteic care nu este în proces de descompunere, întâlnim, fără excepție, fenomenele vieții...” „Viața este un mod de existență a corpurilor proteice...”

10. Scrieți formula generală de structură a unui aminoacid. Explicați de ce monomerul proteic are acest nume.
RCH(NH2)COOH. Aminoacizii combină proprietățile acizilor și aminelor, adică conțin, împreună cu gruparea carboxil -COOH, gruparea amino -NH2.

11. Cum diferă diferiți aminoacizi unul de celălalt?
Aminoacizii diferă între ei în structura radicalului.

12. Completați grupul „Diversitatea proteinelor și funcțiile lor”.
Proteine: hormoni, proteine ​​de transport, enzime, toxine, antibiotice, proteine ​​de depozitare, proteine ​​protectoare, proteine ​​motorii, proteine ​​structurale.

13. Termină de completat tabelul.

14. Folosind un manual, explicați esența afirmației: „Reacțiile biochimice care au loc în prezența enzimelor sunt baza vieții celulare”.
Proteinele enzimatice catalizează multe reacții, asigură coerența ansamblului de celule ale organismelor vii, accelerând viteza de multe ori reactii chimice.

15. Dați exemple de proteine ​​implicate în procesele enumerate.
Alergare, mers, sărituri - actină și miozină.
Creșterea este o somatotropină.
Transportul oxigenului și dioxidului de carbon în sânge - hemoglobină.
Creșterea unghiilor și a părului – cheratina.
Coagularea sângelui - protrombină, fibrinogen.
Legarea oxigenului în mușchi este mioglobina.

16. Asociați proteinele specifice cu funcțiile lor.
1. Protrombina
2. Colagen
3. Actină
4. Somatotropina
5. Hemoglobina
6. Insulină
Rolul în organism
A. Proteine ​​contractile musculare
B. Hormonul hipofizar
B. Asigură coagularea sângelui
D. Parte a fibrelor de țesut conjunctiv
D. Hormonul pancreatic
E. Transportă oxigen

17. Pe ce se bazează proprietatea de dezinfectare a alcoolului etilic?
Distruge proteinele (inclusiv toxinele) bacteriilor, ducând la denaturarea acestora.

18. De ce se scufundă un ou fiert apa rece, nu revine la starea inițială?
Denaturarea ireversibilă a albușului de ou de pui are loc sub influența temperaturii ridicate.

19. Oxidarea a 1 g de proteine ​​eliberează aceeași cantitate de energie ca și oxidarea a 1 g de carbohidrați. De ce corpul folosește proteinele ca sursă de energie doar în cazuri extreme?
Funcțiile proteinelor sunt, în primul rând, funcțiile de construcție, enzimatice, de transport și doar în cazuri extreme organismul folosește sau cheltuiește proteine ​​pentru a obține energie, doar atunci când carbohidrații și grăsimile nu intră în organism, când organismul moare de foame.

20. Alegeți răspunsul corect.
Testul 1.
Proteine ​​care cresc viteza reacțiilor chimice în celulă:
2) enzime;
Testul 2.
Un monomer al carbohidraților complecși este:
4) glucoză.
Testul 3.
Carbohidrații din celulă nu îndeplinesc următoarele funcții:
3) stocarea informațiilor ereditare.
Testul 4.
Un polimer ai cărui monomeri sunt aranjați pe o singură linie:
2) polimer neramificat;
Testul 5.
Aminoacizii nu includ:
3) fosfor;
Testul 6.
Animalele au glicogen, iar plantele:
3) amidon;
Testul 7.
Hemoglobina are, dar lizozimul nu are:
4) structura cuaternară.

21. Explicați originea și sensul general al cuvântului (termenului), pe baza semnificației rădăcinilor care îl alcătuiesc.

22. Alegeți un termen și explicați cum este sens modern corespunde sensului original al rădăcinilor sale.
Termen selectat: dezoxiriboză.
Corespondență: Termenul se potrivește cu sensul. Acesta este un zahăr deoxi - un derivat al ribozei, în care gruparea hidroxil de la al doilea atom de carbon este înlocuită cu hidrogen cu pierderea unui atom de oxigen (deoxi - absența unui atom de oxigen).

23. Formulează și notează ideile principale de la § 2.5.
Carbohidrații și proteinele aparțin materie organică celule. Carbohidrații includ: monozaharide (riboză, dezoxiriboză, glucoză), dizaharide (zaharoză), polizaharide (amidon, glicogen, celuloză, chitină). În organism îndeplinesc funcții: energetice, de stocare, structurale.
Proteinele, ai căror monomeri sunt aminoacizi, au structuri primare, secundare, terțiare și adesea cuaternare. Ele îndeplinesc funcții importante în organism: sunt hormoni, enzime, toxine, antibiotice, proteine ​​de depozitare, de protecție, de transport, motorii și structurale.

Carbohidrați- compuși organici, a căror compoziție în majoritatea cazurilor este exprimată prin formula generală C n(H2O) m (nŞi m≥ 4). Carbohidrații sunt împărțiți în monozaharide, oligozaharide și polizaharide.

Monozaharide- carbohidrații simpli, în funcție de numărul de atomi de carbon, se împart în trioze (3), tetroze (4), pentoze (5), hexoze (6) și heptoze (7 atomi). Cele mai frecvente sunt pentozele și hexozele. Proprietățile monozaharidelor- se dizolva usor in apa, se cristalizeaza, are gust dulce si se poate prezenta sub forma de izomeri α sau β.

Riboză și dezoxiriboză aparțin grupului pentozelor, fac parte din nucleotidele ARN și ADN, trifosfații ribonucleozidici și trifosfații dezoxiribonucleozidici etc. Deoxiriboza (C 5 H 10 O 4) diferă de riboză (C 5 H 10 O 5) prin aceea că la al doilea atom de carbon are un atom de hidrogen, mai degrabă decât o grupare hidroxil precum riboza.

Glucoză sau zahăr din struguri(C 6 H 12 O 6), aparține grupului de hexoze, poate exista sub formă de α-glucoză sau β-glucoză. Diferența dintre acești izomeri spațiali este că la primul atom de carbon al α-glucozei gruparea hidroxil este situată sub planul inelului, în timp ce pentru β-glucoză este deasupra planului.

Glucoza este:

1. una dintre cele mai comune monozaharide,
2. cea mai importantă sursă de energie pentru toate tipurile de muncă care au loc în celulă (această energie este eliberată în timpul oxidării glucozei în timpul respirației),
3. monomer al multor oligozaharide și polizaharide,
4. o componentă esențială a sângelui.

Fructoză sau zahăr din fructe, aparține grupului hexozelor, mai dulci decât glucoza, găsite sub formă liberă în miere (mai mult de 50%) și fructe. Este un monomer al multor oligozaharide și polizaharide.

Oligozaharide- carbohidrați formați ca urmare a unei reacții de condensare între mai multe (de la două până la zece) molecule de monozaharide. În funcție de numărul de reziduuri de monozaharide, se disting dizaharidele, trizaharidele etc. Proprietățile oligozaharidelor- se dizolva in apa, se cristalizeaza, gustul dulce scade pe masura ce creste numarul de reziduuri de monozaharide. Legătura formată între două monozaharide se numește glicozidic.

Zaharoză, sau trestie de zahăr sau din sfeclă, este o dizaharidă formată din reziduuri de glucoză și fructoză. Conținut în țesuturile vegetale. Este un produs alimentar (denumire comună - zahăr). În industrie, zaharoza este produsă din trestie de zahăr (tulpinile conțin 10-18%) sau sfeclă de zahăr (rădăcinoasele conțin până la 20% zaharoză).

Maltoză sau zahăr de malț, este o dizaharidă formată din două resturi de glucoză. Prezent în semințele de cereale în germinare.

Lactoză sau zahăr din lapte, este o dizaharidă formată din reziduuri de glucoză și galactoză. Prezent în laptele tuturor mamiferelor (2-8,5%).

Polizaharide sunt carbohidrați formați ca urmare a reacției de policondensare a multor (câteva zeci sau mai multe) molecule de monozaharide. Proprietățile polizaharidelor— nu se dizolvă sau se dizolvă slab în apă, nu formează cristale clar formate și nu au gust dulce.

Amidon(C6H10O5) n- un polimer al cărui monomer este α-glucoza. Lanțurile polimerice de amidon conțin regiuni ramificate (amilopectină, legături 1,6-glicozidice) și neramificate (amiloză, legături 1,4-glicozidice). Amidonul este principalul carbohidrat de rezervă al plantelor, este unul dintre produsele fotosintezei și se acumulează în semințe, tuberculi, rizomi și bulbi. Conținutul de amidon din boabele de orez este de până la 86%, grâu - până la 75%, porumb - până la 72% și tuberculii de cartofi - până la 25%. Amidonul este principalul carbohidrat hrana umana (enzima digestiva - amilaza).

Glicogen(C6H10O5) n- un polimer al cărui monomer este și α-glucoză. Lanțurile polimerice ale glicogenului seamănă cu regiunile amilopectinei ale amidonului, dar spre deosebire de acestea se ramifică și mai mult. Glicogenul este principalul carbohidrat de rezervă al animalelor, în special al oamenilor. Se acumulează în ficat (conținut până la 20%) și mușchi (până la 4%) și este o sursă de glucoză.

(C6H10O5) n- un polimer al cărui monomer este β-glucoza. Lanțurile polimerice de celuloză nu se ramifică (legături β-1,4-glicozidice). Principala polizaharidă structurală a pereților celulelor vegetale. Conținutul de celuloză din lemn este de până la 50%, din fibrele din semințe de bumbac - până la 98%. Celuloza nu este descompusă de sucurile digestive umane, deoarece îi lipsește enzima celulaza, care rupe legăturile dintre β-glucoze.

inulină- un polimer al cărui monomer este fructoza. Rezervă de carbohidrați ai plantelor din familia Asteraceae.

Glicolipidele- substanțe complexe formate ca urmare a combinației de carbohidrați și lipide.

Glicoproteine- substante complexe formate prin combinarea carbohidratilor si proteinelor.

Funcțiile carbohidraților

Structura și funcțiile lipidelor

Lipidele nu au un singur caracteristici chimice. În majoritatea beneficiilor, dăruirea determinarea lipidelor, ei spun că acesta este un grup colectiv de compuși organici insolubili în apă care pot fi extrași din celulă cu solvenți organici - eter, cloroform și benzen. Lipidele pot fi împărțite în simple și complexe.

Lipide simple Majoritatea sunt reprezentate de esteri ai acizilor grași superiori și alcool trihidroxilic glicerol - trigliceride. Acizi grași au: 1) o grupare care este aceeași pentru toți acizii - o grupare carboxil (-COOH) și 2) un radical prin care se deosebesc unul de celălalt. Radicalul este un lanț cu numere variabile (de la 14 la 22) de grupări -CH 2 -. Uneori radical acid gras conţine una sau mai multe legături duble (-CH=CH-), astfel acidul gras este numit nesaturat. Dacă un acid gras nu are legături duble, se numește bogat. Când se formează o trigliceridă, fiecare dintre cele trei grupări hidroxil ale glicerolului suferă o reacție de condensare cu un acid gras pentru a forma trei legături esterice.

Dacă predomină trigliceridele acizi grași saturați, apoi la 20°C sunt solide; sunt numiti grăsimi, sunt caracteristice celulelor animale. Dacă predomină trigliceridele acizi grași nesaturați, apoi la 20 °C sunt lichide; sunt numiti uleiuri, sunt caracteristice celulelor vegetale.

1 - trigliceride; 2 - legatura esterica; 3 - acid gras nesaturat;
4 — cap hidrofil; 5 - coada hidrofoba.

Densitatea trigliceridelor este mai mică decât cea a apei, astfel încât acestea plutesc în apă și sunt situate la suprafața acesteia.

Lipidele simple includ, de asemenea ceară- esteri ai acizilor grași superiori și alcoolilor cu greutate moleculară mare (de obicei cu un număr par de atomi de carbon).

Lipide complexe. Acestea includ fosfolipide, glicolipide, lipoproteine ​​etc.

Fosfolipide- trigliceride în care un rest de acid gras este înlocuit cu un rest de acid fosforic. Ia parte la formarea membranelor celulare.

Glicolipidele- vezi mai sus.

Lipoproteinele- substante complexe formate ca urmare a combinatiei de lipide si proteine.

Lipoidele- substanțe asemănătoare grăsimilor. Acestea includ carotenoizi (pigmenți fotosintetici), hormoni steroizi (hormoni sexuali, mineralocorticoizi, glucocorticoizi), gibereline (substanțe de creștere a plantelor), vitamine liposolubile (A, D, E, K), colesterol, camfor etc.

Funcțiile lipidelor

Funcţie	Exemple și explicații
Energie	Funcția principală a trigliceridelor. Când 1 g de lipide este descompus, se eliberează 38,9 kJ.
Structural	Fosfolipidele, glicolipidele și lipoproteinele participă la formarea membranelor celulare.
Depozitare	Grăsimile și uleiurile sunt nutrienți de rezervă la animale și plante. Important pentru animalele care hibernează în timpul sezonului rece sau fac drumeții lungi prin zone în care nu există surse de hrană. Uleiurile din semințe de plante sunt necesare pentru a furniza energie răsadului.
De protecţie	Straturile de grăsime și capsule de grăsime asigură amortizarea organelor interne. Straturile de ceară sunt folosite ca acoperire hidrofugă pe plante și animale.
Izolatie termica	Țesutul gras subcutanat împiedică scurgerea căldurii în spațiul înconjurător. Important pentru mamiferele acvatice sau mamiferele care trăiesc în climate reci.
de reglementare	Giberelinele reglează creșterea plantelor. Hormonul sexual testosteronul este responsabil pentru dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare masculine. Hormonul sexual estrogenul este responsabil pentru dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare feminine și reglează ciclul menstrual. Mineralocorticoizii (aldosteron, etc.) controlează metabolismul apă-sare. Glucocorticoizii (cortizol, etc.) participă la reglarea metabolismului carbohidraților și proteinelor.
Sursă de apă metabolică	Când 1 kg de grăsime este oxidat, se eliberează 1,1 kg de apă. Important pentru locuitorii deșertului.
catalitic	Vitaminele liposolubile A, D, E, K sunt cofactori pentru enzime, adică. Aceste vitamine în sine nu au activitate catalitică, dar fără ele enzimele nu își pot îndeplini funcțiile.

Du-te la cursurile nr. 1"Introducere. Elemente chimice celule. Apă și alți compuși anorganici"

Du-te la cursurile nr. 3„Structura și funcțiile proteinelor. enzime"

Toți carbohidrații sunt formați din „unități” individuale, care sunt zaharide. Pe baza capacității lor de a se hidroliza în monomeri, carbohidrații sunt împărțiți în două grupe: simpli și complexi. Carbohidrații care conțin o unitate se numesc monozaharide, două unități sunt numite dizaharide, două până la zece unități sunt numite oligozaharide și mai mult de zece unități sunt numite polizaharide. Monozaharidele cresc rapid glicemia și au un indice glicemic ridicat, motiv pentru care sunt numite și carbohidrați rapizi. Ele sunt ușor solubile în apă și sintetizate în plante verzi. Carbohidrații formați din 3 sau mai multe unități se numesc carbohidrați complecși. Alimentele bogate în carbohidrați complecși cresc treptat nivelul de glucoză și au un indice glicemic scăzut, motiv pentru care sunt numite și carbohidrați lenți. Carbohidrații complecși sunt produse ale policondensării zaharurilor simple (monozaharide) și, spre deosebire de cele simple, în timpul procesului de scindare hidrolitică se pot descompune în monomeri cu formarea a sute și mii de molecule de monozaharide.

O monozaharidă comună în natură este beta-D-glucoza.

Monozaharide

Monozaharidele (din grecescul monos - singur, zahar - zahăr) sunt cei mai simpli carbohidrați care nu se hidrolizează pentru a forma carbohidrați mai simpli - sunt de obicei incolori, ușor solubili în apă, puțin solubili în alcool și complet insolubili în eter, compuși organici solizi și transparenți. , una dintre principalele grupe de carbohidrați, cea mai simplă formă de zahăr. Soluții apoase au un pH neutru. Unele monozaharide au un gust dulce. Monozaharidele conțin o grupare carbonil (aldehidă sau cetonă), deci pot fi considerate ca derivați ai alcoolilor polihidroxilici. O monozaharidă cu o grupare carbonil la capătul lanțului este o aldehidă și se numește aldoză. În orice altă poziție a grupării carbonil, monozaharida este o cetonă și se numește cetoză. În funcție de lungimea lanțului de carbon (de la trei la zece atomi), se disting trioze, tetroze, pentoze, hexoze, heptoze și așa mai departe. Dintre acestea, pentozele și hexozele sunt cele mai răspândite în natură. Monozaharidele sunt blocurile de construcție din care sunt sintetizate dizaharidele, oligozaharidele și polizaharidele.

În natură, cea mai comună formă liberă este D-glucoza (C6H12O6) - o unitate structurală a multor dizaharide (maltoză, zaharoză și lactoză) și polizaharide (celuloză, amidon). Alte monozaharide sunt cunoscute în principal ca componente ale di-, oligo- sau polizaharidelor și se găsesc rar în stare liberă. Polizaharidele naturale servesc ca surse principale de monozaharide.