17-27 - Вітаміни, 28-30 - ферменти, 32-40 - гормони, 42-44 -, 47-48 али, а, 69-75 -ДНК, РНК питання

Класифікація і будова вуглеводів. Функції вуглеводів різних класів.

Будова вуглеводів. всі вуглеводи містять 2 компонента - вуглець і воду, і їх елементарний склад можна виразити загальною формулою Cm (H2O) n. Вуглеводи можна розділити на 3 основні групи в залежності від кількості складових їх мономерів: моносахариди, олігосахариди і полісахариди.

Моносахариди - похідні багатоатомних спиртів, що містять карбонільну групу. Залежно від положення в молекулі карбонільної групи моносахариди поділяють на альдози і кетози.

Альдози містять функціональну альдегідну групу НС = О, тоді як кетози містять кетонну групу> С = О. Назва моносахарида залежить від числа складових його вуглецевих атомів, наприклад альдотріози, кетотріози, альдогексози, кетогексози і т.д.

Моносахариди за будовою можна віднести до простих вуглеводів, так як вони не гідролізуються при перетравленні, на відміну від складних, які при гідролізі розпадаються з утворенням простих вуглеводів.

Олігосахариди містять кілька (від двох до десяти) залишків моносахаридів, з'єднаних глікозидної зв'язком. Дисахариди - найбільш поширені олігомерні вуглеводи, що зустрічаються у вільній формі, тобто не пов'язаної з іншими сполуками. За хімічною природою дисахариди є глікозиди, які містять 2 моносахарида, з'єднані гликозидной зв'язком в α- або β-конфігурації. У їжі містяться в основному такі дисахариди, як сахароза, лактоза і мальтоза.

Полісахариди. Структурні відмінності між полісахаридами визначаються:

-будовою моносахаридів, що становлять ланцюг;

-типом глікозидних зв'язків, що з'єднують мономери в ланцюзі;

-послідовністю залишків моносахаридів в ланцюзі.

Залежно від будови залишків моносахаридів полісахариди можна поділити на гомополісахаріди (всі мономери ідентичні) і гетерополісахаріди (мономери різні).

Залежно від виконуваних ними функцій полісахариди можна розділити на 3 основні групи:

-резервні полісахариди, які виконують енергетичну функцію. Ці полісахариди служать джерелом глюкози, використовуваним організмом в міру необхідності.

-структурні полісахариди, що забезпечують клітинам і органам механічну міцність.

-полісахариди, які входять до складу міжклітинної матриксу, беруть участь в утворенні тканин, а також в проліферації і диференціювання клітин. Полісахариди міжклітинної матриксу водорозчинні і сильно гідратованих.

Глюкоза- Служить джерелом енергії для клітинного дихання.

Мальтоза- Служить джерелом енергії в проростають насінні

Сахароза- Основний продукт фотосинтезу в рослинах (джерело енергії).

Фруктоза- Забезпечує енергією багато біологічні процеси, що протікають в організмі.

Структурна (пластична) функція

Целлюлоза- Забезпечує стійкість оболонок рослинних клітин.

Хітін- Забезпечує міцність покривних структур грибів і членистоногих

Рибоза і дезоксірібоза- є структурними елементами нуклеїнових кислот ДНК, РНК

Гепарин - Перешкоджає згортання крові в тваринних клітинах.

Камедь і слізь- У рослин утворюються при пошкодженні тканин, виконують захисну функцію

Лактоза- Входить до складу молока ссавців.

Крохмаль- Утворює запасні речовини в тканинах рослин.

Глікоген- Утворює запас полісахаридів в тваринних клітинах

Класифікація амінокислот і їх біохімічні функції

Амінокислоти - органічні сполуки, в молекулі яких одночасно містяться карбоксильні і амінні групи.

1. По можливості радикалів до взаємодії з Н 2О:

- неполярні (гідрофобні) - погано розчинні;

- полярні (гідрофільні) незаряджені - добре розчинні;

2. По біологічному і фізіологічному значенню:

- незамінні - не можуть синтезуватися організмом з інших з'єднань і повністю надходять з їжею (валін, лейцин, ізолейцин, треонін, метіонін, лізин, фенілаланін, триптофан);

- полузаменімим - утворюються в недостатній кількості в організмі, тому частково надходять з їжею (аргінін, тирозин, гістидин);

- замінні - синтезуються в організмі (всі інші).

3. За функціональної приналежності:

- алифатические монокарбонові кислоти: гліцин, аланін, валін, лейцин, ізолейцин;

- алифатические оксиаминокислот: серин, треонін;

- сірковмісні: цистеїн, метіонін;

- діаміномонокарбоновие: лізин, аргінін;

- моноамінодікарбоновие: глутамінова кислота, глутамін;

- ароматичні: фенілаланін, тирозин;

- гетероциклічні: гістидин, триптофан;

Рівні організація білків. Типи хімічних зв'язків, які беруть участь у формуванні просторової структури білка.

Білки - високомолекулярниеорганіческіе речовини. що складаються з альфа-амінокислот. з'єднаних в ланцюжок пептидного зв'язком. 4 рівня структурної організації білків: первинна, вторинна, третинна і четвертинна структури

1) Первинною, найпростішою є поліпептидний ланцюг, тобто нитка амінокислот, пов'язаних між собою пептидними зв'язками. У первинній структурі зв'язку є ковалентними, а отже міцними. 2) Вторинна структура - це коли нитка закручена у вигляді спіралі, між групами COOH, що знаходяться на одному витку спіралі, і групами NH2 на іншому витку утворюються водневі зв'язку. Водневі зв'язки слабкіше ковалентних, але велика їх кількість забезпечує утворення досить міцної структури. 3) Нитка аміно-кислот згортається, утворюючи клубок - фибриллу, для кожного білка специфічну. Таким чином виникає третинна структура. Зв'язки в третинної структурі виникають за рахунок: гідрофобних взаємодій (зближення в водному розчині), електростатичних сил (взаємодія між позитивними і негативними залишками амінокислот), невеликого числа ковалентних дисульфідних зв'язків. 4) Завдяки поєднанню кількох молекул білків між собою утворюється четвертинна структура.

Денатурація білка і фактори, що викликають денатурацію білка.

Денатурація білка - порушення природної структури білка під дією деяких факторів. Фактори денатурації:

1) Кислоти, луги, солі (в тому числі і солі важких металів).

2) Температура (при температурі 40-50 градусів за Цельсієм).

Денатурація буває оборотною і не оборотною. Оборотна - коли залишити поза увагою первинна структура білка (поліпептидний ланцюг). Чи не оборотна - коли зруйнована первинна структура білка, а точніше розірвана пептидний зв'язок між амінокислотами.

Під впливом різних фізичних і хімічних факторів білки піддаються згортання і випадають в осад, втрачаючи нативні (природні) властивості. Таким чином, під денатурацією слід розуміти порушення загального плану унікальної структури нативної молекули білка, переважно її третинної структури, що приводить до втрати характерних для неї властивостей (розчинність, електрофоретичної рухливість, біологічна активність і т.д.). Більшість білків денатуруючих при нагріванні їх розчинів вище 50-60 ° С.

Фактори, які викликають денатурацію білків, можна розділити на фізичні і хімічні.

1. Високі температури. Для різних білків характерна різна чутливість до теплового впливу. Частина білків піддається денатурації вже при 40-500С. Такі білки називають термолабільними. Інші білки денатурують при набагато більш високих температурах, вони є термостабільними.

2. Ультрафіолетове опромінення

3. Рентгенівське і радіоактивне опромінення

5. Механічний вплив (наприклад, вібрація).

1. Концентровані кислоти і луги. Наприклад, трихлороцтової кислота (органічна), азотна кислота (неорганічна).

2. Солі важких металів (наприклад, CuSO4).

3. Органічні розчинники (етиловий спирт, ацетон)

4. Рослинні алкалоїди.

5. Сечовина в високих концентраціях

Будова і функції ліпідів.

Ліпіди - велика група природних органічних сполук, що включає жири і жироподібні речовини. Молекули простих ліпідів складаються зі спирту і жирних кислот, складних - зі спирту, високомолекулярних жирних кислот та інших компонентів. Будова ліпідів залежить в першу чергу від шляху їх біосинтезу.

Вони нерозчинні у воді, але добре розчиняються в органічних розчинниках: ефірі, бензині, хлороформі і ін.

Енергетична (резервна) функція

Багато жири, в першу чергу тригліцериди, використовуються організмом як джерело енергії. Майже всі живі організми запасають енергію в формі жирів. Існують дві основні причини, за якими саме ці речовини найкраще підходять для виконання такої функції. По-перше, жири містять залишки жирних кислот, рівень окислення яких дуже низький (майже такий же як у вуглеводнів нафти). Тому повне окислення жирів до води і вуглекислого газу дозволяє отримати більш ніж в два рази більше енергії, ніж окислення тієї ж маси вуглеводів. По-друге, жири гідрофобні сполуки, тому організм запасаюча енергію в такій формі, не повинен нести додаткової маси води необхідної для гідратації, як у випадку з полісахаридами, на 1 г яких припадає 2 г води.

Жир - хороший теплоізолятор, тому у багатьох теплокровних тварин він відкладається в підшкірній жировій тканині, зменшуючи втрати тепла. Особливо товстий підшкірний жировий шар характерний для водних ссавців (китів, моржів і ін.). Але в той же час у тварин, що мешкають в умовах жаркого клімату (верблюди, тушканчики) жирові запаси відкладаються на ізольованих ділянках тіла (в горбах у верблюда, в хвості у жірнохвостих тушканчиків) в якості резервних запасів води, так як вода - один з продуктів окислення жирів.

Фосфоліпіди становлять основу біослоя клітинних мембран, холестерин - регулятор плинності мембран. Всі живі клітини оточені плазматическими мембранами, основним структурним елементом яких є подвійний шар ліпідів (ліпідний бішар).

Деякі ліпіди відіграють активну роль в регулюванні життєдіяльності окремих клітин і організму в цілому. Зокрема, до ліпідів відносяться стероїдні гормони, секретуються статевими залозами і корою наднирників. Ці речовини переносяться кров'ю по всьому організму і впливають на його функціонування.

Товстий шар жиру захищає внутрішні органи багатьох тварин від пошкоджень при ударах.

Найрізноманітніші організми - від діатомових водоростей до акул - використовують резервні запаси жиру як засіб зниження середньої питомої ваги тіла і, таким чином, збільшення плавучості. Це дозволяє знизити витрати енергії на утримання в товщі води.