- Будова, приклади та функції вуглеводів Вуглеводи - органічні сполуки, склад яких в більшості випадків...
- функції вуглеводів
- Будова і функції ліпідів
- Опціїліпідів
Будова, приклади та функції вуглеводів
Вуглеводи - органічні сполуки, склад яких в більшості випадків виражається загальною формулою C n (H2O) m (n і m ≥ 4). Вуглеводи поділяються на моносахариди, олігосахариди і полісахариди.
Моносахариди - прості вуглеводи, в залежності від числа атомів вуглецю підрозділяються на тріози (3), тетрози (4), пентози (5), гексози (6) і гептози (7 атомів). Найбільш поширені пентози і гексози. Властивості моносахаридів - легко розчиняються у воді, кристалізуються, мають солодкий смак, можуть бути представлені у формі α- або β-ізомерів.
Рибоза і дезоксирибоза відносяться до групи пентоз, входять до складу нуклеотидів РНК і ДНК, рибонуклеозидтрифосфатов і дезоксирибонуклеозидтрифосфатов і ін. Дезоксирибозою (С5Н10О4) відрізняється від араб (С5Н10О5) тим, що при другому атомі вуглецю має атом водню, а не гідроксильну групу, як у рибози.
Глюкоза, або виноградний цукор (С6Н12О6), відноситься до групи гексоз, може існувати у вигляді α-глюкози або β-глюкози. Відмінність між цими просторовими ізомерами полягає в тому, що при першому атомі вуглецю у α-глюкози гідроксильна група розташована під площиною кільця, а у β-глюкози - над площиною.
Глюкоза - це:
- один з найпоширеніших моносахаридів,
- найважливіше джерело енергії для всіх видів робіт, що відбуваються в клітині (ця енергія виділяється при окисленні глюкози в процесі дихання),
- мономер багатьох олігосахаридів і полісахаридів,
- необхідний компонент крові.
Фруктоза, або фруктовий цукор, відноситься до групи гексоз, солодша за глюкозу, у вільному вигляді міститься в меді (більше 50%) і фруктах. Є мономером багатьох олігосахаридів і полісахаридів.
Олігосахариди - вуглеводи, які утворюються в результаті реакції конденсації між декількома (від двох до десяти) молекулами моносахаридів. Залежно від числа залишків моносахаридів розрізняють дисахариди, трісахаріди і т. Д. Найбільш поширені дисахариди. Властивості олигосахаридов - розчиняються у воді, кристалізуються, солодкий смак зменшується у міру збільшення числа залишків моносахаридів. Зв'язок, що утворюється між двома моносахаридами, називається гликозидной.
Сахароза, або тростинний, або буряковий цукор, - дисахарид, що складається із залишків глюкози і фруктози. Міститься в тканинах рослин. Є продуктом харчування (побутова назва - цукор). У промисловості сахарозу виробляють з цукрової тростини (стебла містять 10-18%) або цукрових буряків (коренеплоди містять до 20% сахарози).
Мальтоза, або солодовий цукор, - дисахарид, що складається з двох залишків глюкози. Присутній в проростають насінні злаків.
Лактоза, або молочний цукор, - дисахарид, що складається із залишків глюкози і галактози. Присутній в молоці всіх ссавців (2-8,5%).
Полісахариди - це вуглеводи, які утворюються в результаті реакції поліконденсації безлічі (кілька десятків і більше) молекул моносахаридів. Властивості полісахаридів - не розчиняються або погано розчиняються у воді, не утворюють ясно оформлених кристалів, не мають солодкого смаку.
Крохмаль (С6Н10О5) n - полімер, мономером якого є α-глюкоза. Полімерні ланцюжки крохмалю містять розгалужені (амилопектин, 1,6-Глікозидний зв'язку) і нерозгалужені (амилоза, 1,4-Глікозидний зв'язку) ділянки. Крохмаль - основний резервний вуглевод рослин, є одним з продуктів фотосинтезу, накопичується в насінні, бульбах, кореневищах, цибулинах. Вміст крохмалю в зернівках рису - до 86%, пшениці - до 75%, кукурудзи - до 72%, в бульбах картоплі - до 25%. Крохмаль - основний вуглевод їжі людини (травний фермент - амілаза).
Глікоген (С6Н10О5) n - полімер, мономером якого також є α-глюкоза. Полімерні ланцюжки глікогену нагадують амілопектинового ділянки крохмалю, але на відміну від них розгалужуються ще сильніше. Глікоген - основний резервний вуглевод тварин, зокрема, людини. Накопичується в печінці (зміст - до 20%) і м'язах (до 4%), є джерелом глюкози.
Целюлоза (С6Н10О5) n - полімер, мономером якого є β-глюкоза. Полімерні ланцюжки целюлози НЕ розгалужуються (β-1,4-Глікозидний зв'язку). Основний структурний полісахарид клітинних стінок рослин. Зміст целюлози в деревині - до 50%, в волокнах насіння бавовнику - до 98%. Целюлоза не розщеплюється травними соками людини, тому що у нього відсутній фермент целлюлаза, що розриває зв'язки між β-глюкози.
Інулін - полімер, мономером якого є фруктоза. Резервний вуглевод рослин сімейства Складноцвіті.
Гліколіпіди - комплексні речовини, які утворюються в результаті з'єднання вуглеводів і ліпідів.
Глікопротеїни - комплексні речовини, які утворюються в результаті з'єднання вуглеводів і білків.
функції вуглеводів
Функція Приклади і пояснення Енергетична Основне джерело енергії для всіх видів робіт, що відбуваються в клітинах. При розщепленні 1 г вуглеводів виділяється 17,6 кДж. Структурна З целюлози складається клітинна стінка рослин, з муреина - клітинна стінка бактерій, з хітину - клітинна стінка грибів і покриви членистоногих. Запасающая Резервним углеводом у тварин і грибів є глікоген, у рослин - крохмаль, інулін. Захисна Слизу оберігають кишечник, бронхи від механічних пошкоджень. Гепарин запобігає згортання крові у тварин і людини.
Будова і функції ліпідів
Ліпіди не мають єдиної хімічної характеристики. У більшості посібників, даючи визначення ліпідів, кажуть, що це збірна група нерозчинних у воді органічних сполук, які можна отримати з клітини органічними розчинниками - ефіром, хлороформом і бензолом. Ліпіди можна умовно розділити на прості і складні.
Прості ліпіди в більшості представлені складними ефірами вищих жирних кислот і трехатомного спирту гліцерину - трігліцерідамі. Жирні кислоти мають: 1) однакову для всіх кислот угруповання - карбоксильну групу (-СООН) і 2) радикал, яким вони відрізняються один від одного. Радикал є ланцюжком з різної кількості (від 14 до 22) угруповань -СН2-. Іноді радикал жирної кислоти містить одну або кілька подвійних зв'язків (СН = СН-), таку жирну кислоту називають ненасиченим. Якщо жирна кислота не має подвійних зв'язків, її називають насиченою. При утворенні тригліцеридів кожна з трьох гідроксильних груп гліцерину вступає в реакцію конденсації з жирною кислотою з утворенням трьох складноефірних зв'язків.
Якщо в триглицеридах переважають насичені жирні кислоти, то при 20 ° С вони - тверді; їх називають жирами, вони характерні для тварин клітин. Якщо в триглицеридах переважають ненасичені жирні кислоти, то при 20 ° С вони - рідкі; їх називають маслами, вони характерні для рослинних клітин.
1 - тригліцериди; 2 - складноефірний зв'язок; 3 - ненасичені жирні кислоти;
4 - гідрофільна головка; 5 - гідрофобний хвіст.
Щільність тригліцеридів нижче, ніж у води, тому у воді вони спливають, знаходяться на її поверхні.
До простих ліпідів також відносять воски - складні ефіри вищих жирних кислот і високомолекулярних спиртів (зазвичай з парним числом атомів вуглецю).
Складні ліпіди. До них відносять фосфоліпіди, гліколіпіди, ліпопротеїни і ін.
Фосфоліпіди - тригліцериди, у яких один залишок жирної кислоти заміщений на залишок фосфорної кислоти. Беруть участь у формуванні клітинних мембран.
Гліколіпіди - див. Вище.
Ліпопротеїни - комплексні речовини, які утворюються в результаті з'єднання ліпідів і білків.
Ліпоїдами - жироподібні речовини. До них відносяться каротиноїди (фотосинтетичні пігменти), стероїдні гормони (статеві гормони, мінералокортикоїди, глюкокортикоїди), гібереліни (ростові речовини рослин), жиророзчинні вітаміни (А, D, Е, К), холестерин, камфора і т.д.
Опціїліпідів
Функція Приклади і пояснення Енергетична Основна функція тригліцеридів. При розщепленні 1 г ліпідів виділяється 38,9 кДж. Структурна Фосфоліпіди, гліколіпіди і ліпопротеїни беруть участь в утворенні клітинних мембран. Запасающая Жири та олії є резервним харчовим речовиною у тварин і рослин. Важливо для тварин, що впадають в холодну пору року в сплячку або здійснюють тривалі переходи через місцевість, де немає джерел живлення.
Масла насіння рослин необхідні для забезпечення енергією проростка. Захисна Прошарку жиру і жирові капсули забезпечують амортизацію внутрішніх органів.
Шари воску використовуються в якості водовідштовхувального покриття у рослин і тварин. Теплоізоляційна Підшкірна жирова клітковина перешкоджає відтоку тепла в навколишній простір. Важливо для водних ссавців або ссавців, що мешкають в холодному кліматі. Регуляторна Гібереліни регулюють ріст рослин.
Статевий гормон тестостерон відповідає за розвиток чоловічих вторинних статевих ознак.
Статевий гормон естроген відповідає за розвиток жіночих вторинних статевих ознак, регулює менструальний цикл.
Мінералокортикоїди (альдостерон і ін.) Контролюють водно-сольовий обмін.
Глюкокортикоїди (кортизол та ін.) Беруть участь у регуляції вуглеводного і білкового обмінів. Джерело метаболічної води При окисленні 1 кг жиру виділяється 1,1 кг води. Важливо для мешканців пустель. Каталітична Жиророзчинні вітаміни A, D, E, K є кофакторами ферментів, тобто самі по собі ці вітаміни не мають каталітичну активність, але без них ферменти не можуть виконувати свої функції.
Перейти до лекції №1 "Вступ. Хімічні елементи клітини. Вода та інші неорганічні сполуки »
Перейти до лекції №3 «Будова і функції білків. ферменти »
дивитися зміст (Лекції №1-25)
