Klasifikasi lipid sederhana dan kompleks. Biologi pada spesies Lyceum Lipids

Karbohidrat- senyawa organik, yang komposisinya dalam banyak kasus dinyatakan dengan rumus umum C N(H2O) M (N Dan M≥ 4). Karbohidrat dibagi menjadi monosakarida, oligosakarida dan polisakarida.

Monosakarida- Karbohidrat sederhana, tergantung pada jumlah atom karbon, dibagi menjadi triosa (3), tetrosa (4), pentosa (5), heksosa (6) dan heptosa (7 atom). Yang paling umum adalah pentosa dan heksosa. Sifat-sifat monosakarida- mudah larut dalam air, mengkristal, mempunyai rasa manis, dan dapat disajikan dalam bentuk isomer α- atau β.

Ribosa dan deoksiribosa termasuk dalam kelompok pentosa, merupakan bagian dari nukleotida RNA dan DNA, ribonukleosida trifosfat dan deoksiribonukleosida trifosfat, dll. Deoksiribosa (C 5 H 10 O 4) berbeda dari ribosa (C 5 H 10 O 5) pada atom karbon kedua ia memiliki atom hidrogen, bukan gugus hidroksil seperti ribosa.

Glukosa, atau gula anggur(C 6 H 12 O 6), termasuk golongan heksosa, dapat berbentuk α-glukosa atau β-glukosa. Perbedaan isomer spasial ini adalah pada atom karbon pertama α-glukosa gugus hidroksil terletak di bawah bidang cincin, sedangkan untuk β-glukosa terletak di atas bidang.

Glukosa adalah:

1. salah satu monosakarida yang paling umum,
2. sumber energi terpenting untuk semua jenis pekerjaan yang terjadi di dalam sel (energi ini dilepaskan selama oksidasi glukosa selama respirasi),
3. monomer dari banyak oligosakarida dan polisakarida,
4. komponen penting dari darah.

Fruktosa, atau gula buah, termasuk dalam kelompok heksosa, lebih manis dari glukosa, ditemukan dalam bentuk bebas pada madu (lebih dari 50%) dan buah-buahan. Ini adalah monomer dari banyak oligosakarida dan polisakarida.

Oligosakarida- Karbohidrat terbentuk sebagai hasil reaksi kondensasi antara beberapa (dari dua hingga sepuluh) molekul monosakarida. Tergantung pada jumlah residu monosakarida, disakarida, trisakarida, dll. Dibedakan. Sifat oligosakarida- larut dalam air, mengkristal, rasa manis berkurang seiring dengan bertambahnya jumlah residu monosakarida. Ikatan yang terbentuk antara dua monosakarida disebut glikosidik.

Sukrosa, atau gula tebu, atau gula bit, adalah disakarida yang terdiri dari residu glukosa dan fruktosa. Terkandung dalam jaringan tumbuhan. Merupakan produk pangan (nama umum - gula). Dalam industri, sukrosa dihasilkan dari tebu (batangnya mengandung 10-18%) atau gula bit (sayuran umbi-umbian mengandung sukrosa hingga 20%).

Maltosa, atau gula malt, adalah disakarida yang terdiri dari dua residu glukosa. Hadir dalam biji sereal yang sedang berkecambah.

Laktosa, atau gula susu, adalah disakarida yang terdiri dari residu glukosa dan galaktosa. Hadir dalam susu semua mamalia (2-8,5%).

Polisakarida adalah karbohidrat yang terbentuk sebagai hasil reaksi polikondensasi banyak (beberapa lusin atau lebih) molekul monosakarida. Sifat polisakarida— tidak larut atau sulit larut dalam air, tidak membentuk kristal yang jelas, dan tidak memiliki rasa manis.

Pati(C 6 H 10 O 5) N- polimer yang monomernya adalah α-glukosa. Rantai polimer pati mengandung daerah bercabang (amilopektin, ikatan 1,6-glikosidik) dan tidak bercabang (ikatan amilosa, 1,4-glikosidik). Pati merupakan karbohidrat cadangan utama tumbuhan, merupakan salah satu hasil fotosintesis, dan terakumulasi dalam biji, umbi-umbian, rimpang, dan umbi. Kandungan pati pada bulir padi mencapai 86%, gandum - hingga 75%, jagung - hingga 72%, dan umbi kentang - hingga 25%. Pati merupakan karbohidrat utama makanan manusia (enzim pencernaan - amilase).

Glikogen(C 6 H 10 O 5) N- polimer yang monomernya juga α-glukosa. Rantai polimer glikogen menyerupai daerah amilopektin pada pati, tetapi tidak seperti rantai tersebut, rantai tersebut lebih bercabang. Glikogen merupakan cadangan karbohidrat utama hewan, khususnya manusia. Terakumulasi di hati (kandungan hingga 20%) dan otot (hingga 4%), dan merupakan sumber glukosa.

(C 6 H 10 O 5) N- polimer yang monomernya adalah β-glukosa. Rantai polimer selulosa tidak bercabang (ikatan β-1,4-glikosidik). Polisakarida struktural utama dinding sel tumbuhan. Kandungan selulosa pada kayu mencapai 50%, pada serat biji kapas - hingga 98%. Selulosa tidak dipecah oleh cairan pencernaan manusia, karena ia kekurangan enzim selulase, yang memutus ikatan antara β-glukosa.

Inulin- polimer yang monomernya adalah fruktosa. Cadangan karbohidrat tanaman dari keluarga Asteraceae.

Glikolipid- zat kompleks yang terbentuk sebagai hasil kombinasi karbohidrat dan lipid.

Glikoprotein- zat kompleks yang dibentuk dengan menggabungkan karbohidrat dan protein.

Fungsi karbohidrat

Struktur dan fungsi lipid

Lemak tidak punya satu pun karakteristik kimia. Dalam sebagian besar manfaat, memberi penentuan lipid, mereka mengatakan bahwa ini adalah kelompok kolektif senyawa organik yang tidak larut dalam air yang dapat diekstraksi dari sel dengan pelarut organik - eter, kloroform, dan benzena. Lipid dapat dibagi menjadi sederhana dan kompleks.

Lipid sederhana Sebagian besar diwakili oleh ester asam lemak tinggi dan alkohol trihidrat gliserol - trigliserida. Asam lemak memiliki: 1) gugus yang sama untuk semua asam - gugus karboksil (-COOH) dan 2) radikal yang membedakannya satu sama lain. Radikal adalah rantai dengan jumlah yang bervariasi (dari 14 hingga 22) dari gugus -CH 2 -. Terkadang radikal asam lemak mengandung satu atau lebih ikatan rangkap (-CH=CH-), misalnya asam lemak disebut tak jenuh. Jika suatu asam lemak tidak mempunyai ikatan rangkap maka disebut kaya. Ketika trigliserida terbentuk, masing-masing dari tiga gugus hidroksil gliserol mengalami reaksi kondensasi dengan asam lemak untuk membentuk tiga ikatan ester.

Jika trigliserida mendominasi asam lemak jenuh, kemudian pada suhu 20°C menjadi padat; mereka disebut lemak, mereka adalah ciri sel hewan. Jika trigliserida mendominasi asam lemak tak jenuh, kemudian pada suhu 20 °C berbentuk cair; mereka disebut minyak, mereka adalah ciri sel tumbuhan.

1 - trigliserida; 2 - ikatan ester; 3 - asam lemak tak jenuh;
4 — kepala hidrofilik; 5 - ekor hidrofobik.

Massa jenis trigliserida lebih rendah dibandingkan massa jenis air, sehingga trigliserida mengapung di air dan terletak di permukaannya.

Lipid sederhana juga termasuk lilin- ester dari asam lemak lebih tinggi dan alkohol dengan berat molekul tinggi (biasanya dengan jumlah atom karbon genap).

Lipid kompleks. Ini termasuk fosfolipid, glikolipid, lipoprotein, dll.

Fosfolipid- trigliserida di mana satu residu asam lemak digantikan oleh residu asam fosfat. Berpartisipasi dalam pembentukan membran sel.

Glikolipid- Lihat di atas.

Lipoprotein- zat kompleks yang terbentuk sebagai hasil kombinasi lipid dan protein.

Lipoid- zat seperti lemak. Ini termasuk karotenoid (pigmen fotosintetik), hormon steroid (hormon seks, mineralokortikoid, glukokortikoid), giberelin (zat pertumbuhan tanaman), vitamin yang larut dalam lemak (A, D, E, K), kolesterol, kapur barus, dll.

Fungsi lipid

Fungsi	Contoh dan penjelasannya
Energi	Fungsi utama trigliserida. Ketika 1 g lipid dipecah, 38,9 kJ dilepaskan.
Struktural	Fosfolipid, glikolipid dan lipoprotein berperan dalam pembentukan membran sel.
Penyimpanan	Lemak dan minyak merupakan nutrisi cadangan pada hewan dan tumbuhan. Penting bagi hewan yang berhibernasi selama musim dingin atau melakukan perjalanan jauh melalui daerah yang tidak terdapat sumber makanan. Minyak biji tanaman diperlukan untuk memberikan energi pada bibit.
Protektif	Lapisan lemak dan kapsul lemak memberikan bantalan bagi organ dalam. Lapisan lilin digunakan sebagai lapisan anti air pada tumbuhan dan hewan.
Isolasi termal	Jaringan lemak subkutan mencegah aliran panas ke ruang sekitarnya. Penting untuk mamalia air atau mamalia yang hidup di iklim dingin.
Peraturan	Giberelin mengatur pertumbuhan tanaman. Hormon seks testosteron bertanggung jawab atas perkembangan ciri-ciri seksual sekunder pria. Hormon seks estrogen bertanggung jawab atas perkembangan ciri-ciri seksual sekunder wanita dan mengatur siklus menstruasi. Mineralokortikoid (aldosteron, dll.) mengontrol metabolisme air-garam. Glukokortikoid (kortisol, dll) berperan dalam pengaturan metabolisme karbohidrat dan protein.
Sumber air metabolik	Ketika 1 kg lemak dioksidasi, 1,1 kg air dilepaskan. Penting bagi penghuni gurun.
Katalis	Vitamin A, D, E, K yang larut dalam lemak merupakan kofaktor enzim, yaitu. Vitamin-vitamin ini sendiri tidak memiliki aktivitas katalitik, tetapi tanpanya enzim tidak dapat menjalankan fungsinya.

Pergi ke kuliah nomor 1"Perkenalan. Unsur kimia sel. Air dan senyawa anorganik lainnya"

Pergi ke kuliah nomor 3“Struktur dan fungsi protein. Enzim"

Karbohidrat - ini adalah senyawa organik yang dibentuk oleh tiga unsur kimia - karbon, hidrogen dan oksigen. Beberapa juga mengandung nitrogen atau belerang. Rumus umum karbohidrat adalah Cm(H2O)n.

Mereka dibagi menjadi tiga kelas utama: monosakarida, oligosakarida (disakarida) dan polisakarida.

Monosakarida - Ini adalah karbohidrat paling sederhana yang memiliki 3–10 atom karbon. Sebagian besar atom karbon dalam molekul monosakarida berasosiasi dengan gugus alkohol, dan satu berasosiasi dengan gugus aldehida atau keto.

Glukosa (gula anggur) ditemukan di semua organisme, termasuk darah manusia, karena merupakan cadangan energi dan merupakan bagian dari sukrosa, laktosa, maltosa, pati, selulosa dan karbohidrat lainnya. Fruktosa (gula buah) ditemukan dalam konsentrasi tertinggi pada buah-buahan, madu, dan akar bit. Tidak hanya berperan aktif dalam proses metabolisme, tetapi juga merupakan bagian dari sukrosa.

Monosakarida - zat kristal, rasanya manis dan sangat larut dalam air.

Menjadi oligosakarida termasuk karbohidrat yang terbentuk dari beberapa residu monosakarida. Mereka sebagian besar berbentuk kristal, sangat larut dalam air dan rasanya manis. Tergantung pada jumlah residu ini, mereka dibedakan disakarida (dua residu monosakarida), trisakarida (tiga), dll.

Disakarida termasuk sukrosa, laktosa dan maltosa. Sukrosa (gula bit atau tebu) terdiri dari residu glukosa dan fruktosa, itu V ditemukan di organ penyimpanan beberapa tanaman. Terdapat banyak sekali sukrosa pada akar bit gula dan tebu, dari mana mereka diperoleh secara industri. Laktosa, atau gula susu,dibentuk oleh residu glukosa dan galaktosa, terdapat pada susu ibu dan susu sapi. Maltosa (gula malt) terdiri dari dua unit glukosa. Ini terbentuk selama pemecahan pati dalam biji tanaman dan sistem pencernaan manusia.

Polisakarida adalah biopolimer yang monomernya merupakan residu monosakarida. Ini termasuk pati, glikogen, selulosa, kitin, dll. Monomer polisakarida ini adalah glukosa.

Pati adalah dasarnyazat cadangan tanaman yang signifikan, yang terakumulasi dalam biji, buah, umbi-umbian, rimpang dan organ penyimpanan lainnya. Reaksi kualitatif terhadap pati adalah reaksi dengan yodium, dimana pati berubah warna menjadi biru-ungu.

Glikogen (pati hewani) merupakan polisakarida cadangan hewan dan jamur, yang pada manusia terakumulasi dalam jumlah terbesar di otot dan hati. Molekul glikogen memiliki tingkat percabangan yang lebih tinggi dibandingkan molekul pati.

Selulosa, atau serat, - polisakarida pendukung utama tanaman. Molekul selulosa yang tidak bercabang membentuk bundel yang menjadi bagian dari dinding sel tumbuhan. Ini digunakan dalam produksi tekstil, kertas, alkohol dan bahan organik lainnya.

Kitin adalah polisakarida yang monomernya adalah monosakarida yang mengandung nitrogenberdasarkan glukosa. Ini adalah bagian dari dinding sel jamur dan cangkang artropoda.

Polisakarida adalah zat tepung yang tidak diberi pemanistidak berasa dan tidak larut dalam air.

Video Youtube

Fungsi karbohidrat

Karbohidrat melakukan energi plastik (konstruksi) di dalam selfungsi genetik, penyimpanan dan pendukung. Mereka membentuk dinding sel tumbuhandan jamur. Nilai energi Pemecahan 1 g karbohidrat adalah 17,2 kJ. Glukosa, fruktosa, sukrosa, pati dan glikogen merupakan zat penyimpan. Karbohidrat bisajuga menjadi bagian dari lipid dan protein kompleks, membentuk glikolipid dan glikoprotein.

Masukkan Flash

Lemak

Lemak adalah kelompok zat hidrofobik yang heterogen secara kimia. Zat-zat tersebut tidak larut dalam air, tetapi dapat larut dalam pelarut organik.
Di dalam air mereka membentuk emulsi. Lipid berminyak saat disentuh, dan banyak di antaranya meninggalkan bekas khas yang tidak mengering di atas kertas. Selain protein dan karbohidrat, keduanya juga demikiansalah satu komponen utama sel. Kandungan lipid dalam sel yang berbeda tidak sama; terutama terdapat pada biji dan buah beberapa tumbuhan, di hati dan jantung.

Menurut struktur kimianya, lipid dibagi menjadi lemak, lilin, steroid, fosfolipid, glikolipid, dll.

Lemak, atau triasilgliserol,adalah ester dari gliserol alkohol trihidrat dan asam lemak yang lebih tinggi. Molekul lemak memiliki sifat ganda, karena residu gliserol membentuk “kepala” hidrofilik, dan residu asam lemak membentuk “ekor” hidrofobik.

Kebanyakan asam lemak mengandung 14-22 karbonkerabat atom. Diantaranya ada yang jenuh dandan tak jenuh, yaitu mengandung ikatan rangkap.

Steroid memiliki molekul dengan beberapa siklus. Ini termasuk komponen penting dari membran sel - kolesterol (kolesterol), hormon estradiol dan testoste Ron, vitamin D.

Fosfolipid - lipid polar. Selain residu gliserol dan asam lemak, merekamemiliki residu asam ortofosfat. Fosfolipid adalah dasar membran sel dan memberikan sifat penghalang.

Lilin - ini adalah ester dari asam lemak yang lebih tinggi dan alkohol dengan molekul tinggi. Pada tumbuhan, mereka membentuk lapisan pada permukaan organ - daun, buah. Koneksi inimelindungi organ terestrial tanaman dari hilangnya kelembaban yang berlebihan, mencegah penetrasi patogen, dll. Pada serangga, mereka menutupi tubuh atau berfungsi untuk membangun sarang lebah.

Glikolipid juga merupakan komponen membran, tetapi kandungannya kecil.Bagian non-lipid dari glikolipid termasuk residu karbohidrat.

Fungsi lipid.

Masukkan Flash

Penyimpanan – lemak disimpan dalam jaringan hewan vertebrata.

Energi – setengah dari energi yang dikonsumsi oleh sel-sel vertebrata saat istirahat dibentuk sebagai hasil oksidasi lemak. Lemak juga digunakan sebagai sumber air. Efek energi dari pemecahan 1 g lemak adalah 39 kJ, dua kali lebih besar dari efek energi dari pemecahan 1 g glukosa atau protein.
Protektif – lapisan lemak subkutan melindungi tubuh dari kerusakan mekanis.
Struktural – fosfolipid adalah bagian dari membran sel.
Isolasi termal – lemak subkutan membantu menahan panas.
Isolasi listrik – mielin, yang disekresikan oleh sel Schwann (membentuk selubung serabut saraf), mengisolasi beberapa neuron, yang sangat mempercepat transmisi impuls saraf.
Bergizi – beberapa zat mirip lipid membantu membangun massa otot dan menjaga kekencangan tubuh.
Pelumas – lilin menutupi kulit, wol, bulu dan melindunginya dari air. Daun banyak tanaman ditutupi dengan lapisan lilin; lilin digunakan dalam pembuatan sarang lebah.
hormonal – hormon adrenal – kortison dan hormon seks bersifat lipid.

Video Youtube

TUGAS TEMATIK

Bagian A

A1. Monomer polisakarida dapat berupa:
1) asam amino
2) glukosa
3) nukleotida
4) selulosa

A2. Pada sel hewan, simpanan karbohidrat adalah:
1) selulosa
2) pati
3) kitin
4) glikogen

A3. Energi terbanyak yang akan dilepaskan selama pembelahan:
1) 10 gram protein
2) 10 gram glukosa
3) 10 gram lemak
4) 10 gram asam amino

A4. Fungsi manakah yang tidak dilakukan lipid?
1) energi
2) katalitik
3) isolasi
4) menyimpan

A5. Lipid dapat dilarutkan dalam:
1) air
2) solusi garam dapur
3) asam klorida
4) aseton

Bagian B

DALAM 1. Pilih fitur struktural karbohidrat
1) terdiri dari residu asam amino
2) terdiri dari residu glukosa
3) terdiri dari atom hidrogen, karbon dan oksigen
4) beberapa molekul memiliki struktur bercabang
5) terdiri dari residu asam lemak dan gliserol
6) terdiri dari nukleotida

PADA 2. Pilih fungsi yang dilakukan karbohidrat dalam tubuh
1) katalitik
2) transportasi
3) sinyal
4) konstruksi
5) protektif
6) energi

VZ. Pilih fungsi yang dilakukan lipid di dalam sel
1) struktural
2) energi
3) penyimpanan
4) enzimatik
5) sinyal
6) transportasi

JAM 4. Cocokkan golongan senyawa kimia dengan peranannya dalam sel:

PERAN SENYAWA DALAM SEL	MENGGABUNGKAN
A) dengan cepat memecah energi yang dilepaskan B) merupakan zat cadangan utama tumbuhan dan hewan C) merupakan sumber sintesis hormon D) membentuk lapisan penyekat panas pada hewan D) merupakan sumber air tambahan bagi unta E) merupakan bagian dari integumen serangga	1) karbohidrat 2) lipid

Bagian C

C1. Mengapa glukosa di dalam tubuh tidak menumpuk, tetapi pati dan glikogen menumpuk?

Tes 2

Bagian 1 berisi 10 tugas (A1-10). Untuk setiap tugas ada 4 kemungkinan jawaban, salah satunya benar.

Bagian 1

A 1. Monosakarida, molekul yang mengandung lima atom karbon

1. glukosa

2. fruktosa

3. galaktosa

4. deoksiribosa

Sebuah 2. Ikatan kimia menghubungkan gliserol dan residu asam lemak yang lebih tinggi dalam molekul lemak

1. kovalen polar

2. kovalen nonpolar

4. hidrogen

A 3. Monomer pati dan selulosa adalah

1. glukosa

2. gliserin

3. nukleotida

4. asam amino

A 4. Dalam zat manakah lipid akan larut?

3. larutan garam

4. asam klorida

A 5. Ketahanan tanaman di musim dingin meningkat dengan akumulasi di dalam sel:

1. pati

3. gula

4. garam mineral

A 6. Makanan apa saja yang mengandung karbohidrat paling banyak yang dibutuhkan seseorang?

1. dalam keju dan keju cottage

2. roti dan kentang

3. daging dan ikan

4. minyak sayur

A 7. Produk akhir glikogen dalam sel adalah

1. ATP dan air

2. oksigen dan karbon dioksida

3. air dan karbon dioksida

4. ATP dan oksigen

A 8. Tempat penyimpanan karbohidrat pada sel hewan adalah

1. pati

2. glikogen

3. selulosa

A 9. Jus yang tidak mengandung enzim, namun memperlancar penyerapan lemak di usus halus

1. sari lambung

2. jus pankreas

3. sari usus

A 10. Pada manusia, makanan karbohidrat mulai dicerna

1. usus dua belas jari

2. rongga mulut

3. perut

4. usus besar

Bagian 2 berisi 8 tugas (B1-B8): 3 – dengan pilihan tiga dari enam jawaban yang benar, 3 – untuk korespondensi, 2 – untuk menetapkan urutan proses biologis, fenomena, objek.

Bagian 2

B 1. Lipid hanya terdapat pada hewan

1. kolesterol

2. lipoprotein

3. trigliserida

4. fosfolipid

5. asam empedu

6. testosteron

B 2. Monosakarida adalah

2. sukrosa

3. laktosa

4. glukosa

5. maltosa

6. galaktosa

DI 3. Senyawa organik kompleks yang mengandung komponen karbohidrat dalam molekulnya

1. ribonukleotida

2. fosfolipid

3. deoksiribonukleotida

4. asam amino

5. adenosin trifosfat

6. kolesterol

B 4. Bentuk karbohidrat pada sel tumbuhan dan hewan

Karbohidrat Sel

A) sel tumbuhan 1. glikogen

B) sel hewan 2. pati

3. selulosa

4. heparin

B 5. Menetapkan kesesuaian antara sifat dan bahan organik

Karakteristik Bahan organik

1. Terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen A. Karbohidrat

2. Konduktivitas termal rendah B. Lemak

3. Mereka membentuk biopolimer - polisakarida

4. Memberikan interaksi antar sel yang sejenis

5. Semuanya non-polar

6. Praktis tidak larut dalam air

Q 6. Cocokkan karbohidrat dengan kelompok karbohidratnya.

Nama Karbohidrat Golongan Karbohidrat

1.Glukosa A. monosakarida

2. Sukrosa B. Disakarida

3. Galaktosa B. Polisakarida

4. Pati

5. Maltosa

6. Laktosa

Q 7. Susunlah monosakarida menurut urutan jumlah atom karbon dalam molekulnya

1. dihidroksiaseton (ketosa)

2. glukosa

3. elytrosa bertiga

5. glukosamin

6. bingkai-O

Q 8. Susunlah lemak menurut kenaikan atom karbon dalam molekulnya

1. tripalmitin

2. tristearin

3. trilaurin

4. trikaprilin

5. trimiristin

Bagian 3 berisi 6 tugas. Berikan jawaban singkat gratis untuk tugas C 1, dan berikan jawaban lengkap dan terperinci untuk tugas C2-C6.

Bagian 3

C 1. Apa peran fosfolipid dan glikolipid bagi organisme hidup?

C 2. Tunjukkan jumlah kalimat yang kesalahannya dibuat. Jelaskan mereka.

1. Karbohidrat adalah senyawa karbon dan hidrogen.

2. Ada tiga kelas karbohidrat - monosakarida, disakarida dan polisakarida.

3. Monosakarida yang paling umum adalah sukrosa dan laktosa.

4. Larut dalam air dan memiliki rasa manis.

5. Ketika 1 g glukosa dipecah, 35,2 kJ energi dilepaskan

C 3. Apa fungsi karbohidrat pada sel tumbuhan?

C 4. Jelaskan mengapa fungsi penyimpanan dilakukan oleh polisakarida dan bukan monosakarida?

Jawaban:

Bagian 1

A1-4 A6-2

A2-1 A7-3

A3-1 A8-2

A4-2 A9-4

A5-3 A10-2

Bagian 2

B1-1 3 4

B2-1 4 6

V3-1 3 5

B4 -A 2 3, B 1 4

B5-A 1 3 4, B 2 5 6

V6-A1 3, B 2 5 6, V 4

V7-1 3 4 2 5 6

V8-4 3 5 1 2

Bagian 3

C 1. Fosfolipid dan glikolipid merupakan komponen membran sel.

Dengan 2. 1. karbon dan air.

3. disakarida.

5.17,6 kJ

C 3. 1. Monosakarida dan disakarida menjalankan fungsi energi.

2. Pati merupakan unsur hara cadangan.

3. Selulosa merupakan bagian dari dinding sel.

C 4. 1. Karena polisakarida tidak larut dalam air, polisakarida tidak mempunyai efek osmotik atau kimia pada sel.

2. Dalam keadaan padat dan dehidrasi, volumenya lebih kecil dan massa manfaatnya lebih besar.

3. Kurang mudah diakses oleh bakteri dan jamur patogen, karena organisme ini lebih banyak menyerap makanan daripada menelannya.

4. Jika perlu, mudah diubah menjadi monosakarida.

LEMAK - ini adalah kelompok senyawa alami yang heterogen, tidak larut seluruhnya atau hampir seluruhnya dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik dan satu sama lain, menghasilkan asam lemak dengan berat molekul tinggi jika dihidrolisis.

Dalam organisme hidup, lipid melakukan berbagai fungsi.

Fungsi biologis lipid:

1) Struktural

Lipid struktural membentuk kompleks kompleks dengan protein dan karbohidrat, dari mana membran sel dan struktur seluler dibangun, dan berpartisipasi dalam berbagai proses yang terjadi di dalam sel.

2) Cadangan (energi)

Cadangan lipid (terutama lemak) merupakan cadangan energi tubuh dan berperan dalam proses metabolisme. Pada tumbuhan, mereka terakumulasi terutama dalam buah-buahan dan biji-bijian, pada hewan dan ikan - di jaringan lemak subkutan dan jaringan di sekitar organ dalam, serta hati, otak, dan jaringan saraf. Kandungannya bergantung pada banyak faktor (jenis, usia, nutrisi, dll.) dan dalam beberapa kasus membentuk 95-97% dari semua lipid yang disekresikan.

Kandungan kalori karbohidrat dan protein: ~4 kkal/gram.

Kandungan kalori lemak : ~ 9 kkal/gram.

Keuntungan lemak sebagai cadangan energi, tidak seperti karbohidrat, adalah hidrofobisitasnya - tidak berhubungan dengan air. Hal ini memastikan kekompakan cadangan lemak - mereka disimpan dalam bentuk anhidrat, menempati volume kecil. Persediaan triasilgliserol murni rata-rata seseorang adalah sekitar 13 kg. Cadangan tersebut bisa cukup untuk puasa 40 hari dalam kondisi sedang. aktivitas fisik. Untuk perbandingan: jumlah cadangan glikogen dalam tubuh - sekitar 400 g; saat berpuasa, jumlah tersebut tidak cukup bahkan untuk satu hari.

3) Protektif

Jaringan adiposa subkutan melindungi hewan dari pendinginan, dan organ dalam dari kerusakan mekanis.

Terbentuknya cadangan lemak pada tubuh manusia dan beberapa hewan dianggap sebagai adaptasi terhadap pola makan yang tidak teratur dan hidup di lingkungan yang dingin. Hewan yang berhibernasi dalam waktu lama (beruang, marmut) dan beradaptasi untuk hidup dalam kondisi dingin (walrus, anjing laut) memiliki cadangan lemak yang sangat besar. Janin sebenarnya tidak memiliki lemak dan hanya muncul sebelum lahir.

Kelompok khusus menurut fungsinya dalam organisme hidup adalah lipid pelindung tumbuhan - lilin dan turunannya, menutupi permukaan daun, biji, dan buah.

4) Komponen penting bahan baku pangan

Lipid merupakan komponen penting dalam makanan, yang sangat menentukan nilai gizi dan rasanya. Peran lipid dalam berbagai proses teknologi pangan sangatlah penting. Pembusukan biji-bijian dan produk olahannya selama penyimpanan (ketengikan) terutama disebabkan oleh perubahan kompleks lipidnya. Lipid yang diisolasi dari sejumlah tumbuhan dan hewan merupakan bahan baku utama untuk memperoleh pangan dan produk teknis terpenting (minyak nabati, lemak hewani, termasuk mentega, margarin, gliserin, asam lemak, dll).

2 Klasifikasi lipid

Tidak ada klasifikasi lipid yang diterima secara umum.

Paling tepat untuk mengklasifikasikan lipid berdasarkan sifat kimianya, fungsi biologisnya, dan juga dalam kaitannya dengan reagen tertentu, misalnya alkali.

Berdasarkan komposisi kimianya, lipid biasanya dibagi menjadi dua kelompok: sederhana dan kompleks.

Lipid sederhana – ester asam lemak dan alkohol. Ini termasuk lemak , lilin Dan steroid .

lemak – ester gliserol dan asam lemak tinggi.

Lilin – ester alkohol yang lebih tinggi dari deret alifatik (dengan rantai karbohidrat panjang atom 16-30 C) dan asam lemak yang lebih tinggi.

Steroid – ester alkohol polisiklik dan asam lemak tinggi.

Lipid kompleks – selain asam lemak dan alkohol, mengandung komponen lain dari berbagai sifat kimia. Ini termasuk fosfolipid dan glikolipid .

Fosfolipid - ini adalah lipid kompleks di mana salah satu gugus alkoholnya tidak terikat dengan FA, tetapi dengan asam fosfat (asam fosfat dapat digabungkan dengan senyawa tambahan). Tergantung pada alkohol mana yang termasuk dalam fosfolipid, mereka dibagi menjadi gliserofosfolipid (mengandung alkohol gliserol) dan sfingofosfolipid (mengandung alkohol sphingosine).

Glikolipid – ini adalah lipid kompleks yang salah satu gugus alkoholnya tidak terkait dengan FA, tetapi dengan komponen karbohidrat. Tergantung pada komponen karbohidrat mana yang merupakan bagian dari glikolipid, mereka dibagi menjadi serebrosida (mengandung monosakarida, disakarida atau homooligosakarida netral kecil sebagai komponen karbohidrat) dan gangliosida (mengandung heterooligosakarida asam sebagai komponen karbohidrat).

Kadang-kadang menjadi kelompok lipid yang independen ( lipid kecil ) mengeluarkan pigmen yang larut dalam lemak, sterol, dan vitamin yang larut dalam lemak. Beberapa dari senyawa ini dapat diklasifikasikan sebagai lipid sederhana (netral), yang lain - kompleks.

Menurut klasifikasi lain, lipid, tergantung pada hubungannya dengan basa, dibagi menjadi dua kelompok besar: dapat disabunkan dan tidak dapat disabunkan. Kelompok lipid tersabunkan meliputi lipid sederhana dan kompleks, yang bila berinteraksi dengan basa, terhidrolisis membentuk garam asam dengan berat molekul tinggi, yang disebut “sabun”. Kelompok lipid yang tidak dapat disabunkan mencakup senyawa yang tidak mengalami hidrolisis basa (sterol, vitamin yang larut dalam lemak, eter, dll.).

Menurut fungsinya dalam organisme hidup, lipid dibagi menjadi struktural, penyimpanan dan pelindung.

Lipid struktural sebagian besar adalah fosfolipid.

Lipid penyimpanan sebagian besar adalah lemak.

Lipid pelindung tumbuhan - lilin dan turunannya, menutupi permukaan daun, biji dan buah, hewan - lemak.

LEMAK

Nama kimia lemak adalah asilgliserol. Ini adalah ester gliserol dan asam lemak yang lebih tinggi. "Asil" berarti "residu asam lemak".

Tergantung pada jumlah radikal asil, lemak dibagi menjadi mono-, di- dan trigliserida. Jika molekulnya mengandung 1 radikal asam lemak, maka lemak tersebut disebut MONOACYLGLYCEROL. Jika molekulnya mengandung 2 radikal asam lemak, maka lemak tersebut disebut DIACYLGLYCEROL. Dalam tubuh manusia dan hewan, TRIACYLGLYCEROLS mendominasi (mengandung tiga radikal asam lemak).

Ketiga hidroksil gliserol dapat diesterifikasi hanya dengan satu asam, seperti palmitat atau oleat, atau dengan dua atau tiga asam berbeda:

Lemak alami sebagian besar mengandung campuran trigliserida, termasuk residu berbagai asam.

Karena alkohol dalam semua lemak alami adalah sama - gliserol, perbedaan yang diamati antara lemak semata-mata disebabkan oleh komposisi asam lemak.

Lebih dari empat ratus ditemukan pada lemak asam karboksilat dari berbagai struktur. Namun kebanyakan dari mereka hanya hadir dalam jumlah kecil.

Asam yang terkandung dalam lemak alami adalah asam monokarboksilat, dibangun dari rantai karbon tidak bercabang yang mengandung atom karbon dalam jumlah genap. Asam yang mengandung jumlah atom karbon ganjil, memiliki rantai karbon bercabang, atau mengandung gugus siklik terdapat dalam jumlah kecil. Pengecualiannya adalah asam isovalerat dan sejumlah asam siklik yang ditemukan di beberapa lemak yang sangat langka.

Asam yang paling umum dalam lemak mengandung 12 hingga 18 atom karbon dan sering disebut asam lemak. Banyak lemak mengandung sejumlah kecil asam dengan berat molekul rendah (C 2 -C 10). Asam dengan lebih dari 24 atom karbon terdapat dalam lilin.

Gliserida dari lemak yang paling umum mengandung sejumlah besar asam tak jenuh yang mengandung 1-3 ikatan rangkap: oleat, linoleat, dan linolenat. Asam arakidonat yang mengandung empat ikatan rangkap terdapat pada lemak hewani; asam dengan lima, enam atau lebih ikatan rangkap ditemukan pada lemak ikan dan hewan laut. Sebagian besar asam lipid tak jenuh memiliki konfigurasi cis, ikatan rangkapnya diisolasi atau dipisahkan oleh gugus metilen (-CH 2 -).

Dari semua asam tak jenuh yang terkandung dalam lemak alami, asam oleat merupakan yang paling umum. Dalam banyak lemak, asam oleat membentuk lebih dari setengahnya massa total asam, dan hanya sedikit lemak yang mengandung kurang dari 10%. Dua asam tak jenuh lainnya - asam linoleat dan linolenat - juga tersebar luas, meskipun jumlahnya jauh lebih kecil daripada asam oleat. Asam linoleat dan linolenat ditemukan dalam jumlah besar dalam minyak nabati; Bagi organisme hewan mereka adalah asam esensial.

Dari asam jenuh, asam palmitat hampir sama luasnya dengan asam oleat. Ia terdapat dalam semua lemak, dan beberapa mengandung 15-50% dari total kandungan asam. Asam stearat dan miristat banyak digunakan. Asam stearat ditemukan dalam jumlah besar (25% atau lebih) hanya pada lemak penyimpanan beberapa mamalia (misalnya, pada lemak domba) dan pada lemak beberapa tanaman tropis, seperti mentega kakao.

Asam yang terkandung dalam lemak sebaiknya dibagi menjadi dua kategori: asam mayor dan asam minor. Asam basa lemak adalah asam yang kandungan lemaknya melebihi 10%.

Sifat fisik lemak

Biasanya, lemak tidak tahan terhadap penyulingan dan terurai meskipun disuling dengan tekanan rendah.

Titik leleh, dan konsistensi lemak, bergantung pada struktur asam yang menyusunnya. Lemak padat, yaitu lemak yang meleleh pada suhu yang relatif tinggi, sebagian besar terdiri dari gliserida asam jenuh (stearat, palmitat), dan minyak yang meleleh pada suhu lebih rendah dan merupakan cairan kental yang mengandung sejumlah besar gliserida asam tak jenuh (oleat, linoleat). , linolenat).

Karena lemak alami adalah campuran kompleks dari gliserida campuran, lemak tersebut tidak meleleh pada suhu tertentu, tetapi pada kisaran suhu tertentu, dan terlebih dahulu dilunakkan. Untuk mengkarakterisasi lemak, biasanya digunakan suhu pemadatan, yang tidak sesuai dengan titik leleh - sedikit lebih rendah. Beberapa lemak alami berbentuk padat; lainnya adalah cairan (minyak). Suhu pemadatan sangat bervariasi: -27 °C untuk minyak biji rami, -18 °C untuk minyak bunga matahari, 19-24 °C untuk lemak babi sapi, dan 30-38 °C untuk lemak babi.

Suhu pemadatan lemak ditentukan oleh sifat asam penyusunnya: semakin tinggi kandungan asam jenuhnya, semakin tinggi pula.

Lemak larut dalam eter, turunan polihalogen, karbon disulfida, hidrokarbon aromatik (benzena, toluena) dan bensin. Lemak padat sulit larut dalam petroleum eter; tidak larut dalam alkohol dingin. Lemak tidak larut dalam air, namun dapat membentuk emulsi yang distabilkan dengan adanya surfaktan (pengemulsi) seperti protein, sabun dan beberapa asam sulfonat, terutama dalam lingkungan yang sedikit basa. Susu adalah emulsi lemak alami yang distabilkan oleh protein.

Sifat kimia lemak

Lemak mengalami semua reaksi kimia yang merupakan karakteristik ester, namun perilaku kimianya memiliki sejumlah ciri yang terkait dengan struktur asam lemak dan gliserol.

Di antara reaksi kimia yang melibatkan lemak, beberapa jenis transformasi dibedakan.

Zat mirip lemak lipid merupakan komponen yang berperan dalam proses vital dalam tubuh manusia. Ada beberapa kelompok yang menjalankan fungsi utama tubuh, seperti pembentukan kadar hormonal atau metabolisme. Pada artikel kali ini kami akan menjelaskan secara detail apa itu dan apa perannya dalam proses kehidupan.

Lipid adalah senyawa organik, yang mencakup lemak dan zat mirip lemak lainnya. Mereka secara aktif berpartisipasi dalam proses struktur sel dan merupakan bagian dari membran. Mereka mempengaruhi permeabilitas membran sel, serta aktivitas enzimatik. Mereka mempengaruhi penciptaan koneksi antar sel dan berbagai proses kimia dalam tubuh. Tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik (seperti bensin atau kloroform). Selain itu, ada jenis yang larut dalam lemak.

Zat ini dapat berasal dari tumbuhan atau hewan. Jika kita berbicara tentang tumbuhan, maka sebagian besar terdapat pada kacang-kacangan dan biji-bijian. Yang berasal dari hewan terutama terletak di jaringan subkutan, saraf dan otak.

Klasifikasi lipid

Lipid terdapat di hampir semua jaringan tubuh dan di dalam darah. Ada beberapa klasifikasi; di bawah ini kami sajikan yang paling umum, berdasarkan karakteristik struktur dan komposisi. Menurut strukturnya, mereka dibagi menjadi 3 kelompok besar, yang dibagi lagi menjadi kelompok-kelompok kecil.

Kelompok pertama sederhana. Mereka termasuk oksigen, hidrogen dan karbon. Mereka dibagi menjadi beberapa jenis berikut:

1. Alkohol berlemak. Zat yang mengandung 1 sampai 3 gugus hidroksil.
2. Asam lemak. Ditemukan di berbagai minyak dan lemak.
3. Aldehida berlemak. Molekulnya mengandung 12 atom karbon.
4. Trigliserida. Inilah lemak yang disimpan di jaringan subkutan.
5. Basa sphingosin. Mereka terletak di plasma, paru-paru, hati dan ginjal, dan ditemukan di jaringan saraf.
6. Lilin. Ini adalah ester asam lemak dan alkohol dengan berat molekul tinggi.
7. Hidrokarbon jenuh. Mereka hanya memiliki ikatan tunggal, dengan atom karbon dalam keadaan hibridisasi.

Bab II. LEMAK

§ 4. KLASIFIKASI DAN FUNGSI LIPID

Lipid adalah sekelompok senyawa kimia heterogen yang tidak larut dalam air, tetapi sangat larut dalam pelarut organik non-polar: kloroform, eter, aseton, benzena, dll., mis. Sifat umum mereka adalah hidrofobisitas (hidro - air, fobia - ketakutan). Karena beragamnya lipid, berikan lebih banyak definisi yang tepat itu tidak mungkin bagi mereka. Lipid dalam banyak kasus adalah ester asam lemak dan beberapa alkohol. Kelas lipid berikut dibedakan: triasilgliserol, atau lemak, fosfolipid, glikolipid, steroid, lilin, terpen. Ada dua kategori lipid—dapat disabunkan dan tidak dapat disabunkan. Saponifier meliputi zat yang mengandung ikatan ester (lilin, triasilgliserol, fosfolipid, dll). Yang tidak dapat disabunkan termasuk steroid dan terpen.

Triasilgliserol, atau lemak

Triasilgliserol adalah ester dari gliserol alkohol trihidrat

dan asam lemak (karboksilat tinggi). Rumus umum asam lemak berbentuk: R-COOH, dimana R adalah radikal hidrokarbon. Asam lemak alami mengandung 4 hingga 24 atom karbon. Sebagai contoh, kami memberikan rumus salah satu asam stearat yang paling umum ditemukan dalam lemak:

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH

Secara umum molekul triasilgiserin dapat dituliskan sebagai berikut:

Jika triasiogliserol mengandung residu berbagai asam (R 1 R 2 R 3), maka atom karbon pusat pada residu gliserol menjadi kiral.

Triasilgliserol bersifat non-polar sehingga praktis tidak larut dalam air. Fungsi utama triasilgliserol adalah penyimpanan energi. Ketika 1 g lemak dioksidasi, 39 kJ energi dilepaskan. Triasilgliserol terakumulasi di jaringan adiposa, yang selain menyimpan lemak, juga melakukan fungsi isolasi termal dan melindungi organ dari kerusakan mekanis. Anda akan menemukan informasi lebih lanjut tentang lemak dan asam lemak di paragraf berikutnya.

Menarik untuk diketahui! Lemak yang mengisi punuk unta, pertama-tama, bukan sebagai sumber energi, tetapi sebagai sumber air yang terbentuk selama oksidasi.

Fosfolipid

Fosfolipid mengandung daerah hidrofobik dan hidrofilik sehingga memiliki amfifilik properti, yaitu mereka mampu larut dalam pelarut non-polar dan membentuk emulsi stabil dengan air.

Fosfolipid, tergantung pada keberadaan gliserol dan alkohol sphingosine dalam komposisinya, dibagi menjadi gliserofosfolipid Dan sfingofosfolipid.

Gliserofosfolipid

Struktur molekul gliserofosfolipid didasarkan pada asam fosfatidat, dibentuk oleh gliserol, dua asam lemak dan asam fosfat:

Dalam molekul gliserofosfolipid, molekul polar yang mengandung H O terikat pada asam fosfatidat melalui ikatan ester. Rumus gliserofosfolipid dapat direpresentasikan sebagai berikut:

di mana X adalah residu molekul polar yang mengandung H2O (gugus polar). Nama-nama fosfolipid terbentuk tergantung pada keberadaan satu atau beberapa gugus polar dalam komposisinya. Gliserofosfolipid mengandung residu etanolamin sebagai gugus polar,

HO-CH 2 -CH 2 -NH 2

disebut fosfatidiletanolamin, residu kolin

– fosfatidilkolin, serin

– fosfatidilserin.

Rumus fosfatidiletanolamin terlihat seperti ini:

Gliserofosfolipid berbeda satu sama lain tidak hanya dalam gugus polarnya, tetapi juga dalam residu asam lemaknya. Mereka mengandung asam lemak jenuh (biasanya terdiri dari 16–18 atom karbon) dan tak jenuh (biasanya mengandung 16–18 atom karbon dan 1–4 ikatan rangkap).

Sfingofosfolipid

Sfingofosfolipid memiliki komposisi yang mirip dengan gliserofosfolipid, tetapi sfingofosfolipid mengandung amino alkohol sfingosin:

atau dihydrosphingazine:

Sfingofosfolipid yang paling umum adalah sfingomielin. Mereka dibentuk oleh sphingosine, kolin, asam lemak dan asam fosfat:

Molekul gliserofosfolipid dan sfingofosfolipid terdiri dari kepala polar (dibentuk oleh asam fosfat dan gugus polar) dan dua ekor hidrokarbon nonpolar (Gbr. 1). Pada gliserofosfolipid, kedua ekor non-polar merupakan radikal asam lemak; pada sfingofosfolipid, satu ekor merupakan radikal asam lemak, ekor lainnya merupakan rantai hidrokarbon dari sphingazine alkohol.

Beras. 1. Representasi skema molekul fosfolipid.

Ketika dikocok dalam air, fosfolipid terbentuk secara spontan misel, di mana ekor non-polar dikumpulkan di dalam partikel, dan kepala polar terletak di permukaannya, berinteraksi dengan molekul air (Gbr. 2a). Fosfolipid juga mampu terbentuk lapisan ganda(Gbr. 2b) dan liposom– gelembung tertutup dikelilingi oleh bilayer kontinu (Gbr. 2c).

Beras. 2. Struktur yang dibentuk oleh fosfolipid.

Kemampuan fosfolipid membentuk bilayer mendasari pembentukan membran sel.

Glikolipid

Glikolipid mengandung komponen karbohidrat. Ini termasuk glikosfingolipid, yang selain mengandung karbohidrat, alkohol, sfingosin, dan residu asam lemak:

Mereka, seperti fosfolipid, terdiri dari kepala polar dan dua ekor non-polar. Glikolipid terletak di lapisan luar membran dan berada bagian yang tidak terpisahkan reseptor memastikan interaksi sel. Ada banyak sekali dari mereka di jaringan saraf.

Steroid

Steroid adalah turunannya siklopentanaperhidrofenantrena(Gbr. 3). Salah satu perwakilan steroid yang paling penting adalah kolesterol. Di dalam tubuh ia ditemukan dalam keadaan bebas dan terikat, membentuk ester dengan asam lemak (Gbr. 3). Dalam bentuk bebasnya, kolesterol merupakan bagian dari membran darah dan lipoprotein. Ester kolesterol adalah bentuk penyimpanannya. Kolesterol adalah prekursor dari semua steroid lainnya: hormon seks (testosteron, estradiol, dll.), hormon adrenal (kortikosteron, dll.), asam empedu (asam deoksikolat, dll.), vitamin D (Gbr. 3).

Menarik untuk diketahui! Tubuh orang dewasa mengandung sekitar 140 g kolesterol, sebagian besar terdapat di jaringan saraf dan kelenjar adrenal. Setiap hari, 0,3–0,5 g kolesterol masuk ke dalam tubuh manusia, dan hingga 1 g disintesis.

Lilin

Lilin adalah ester yang dibentuk oleh asam lemak rantai panjang (nomor karbon 14–36) dan alkohol monohidrat rantai panjang (nomor karbon 16–22). Sebagai contoh, perhatikan rumus lilin yang dibentuk oleh alkohol oleat dan asam oleat:

Lilin terutama melakukan fungsi pelindung; berada di permukaan daun, batang, buah, dan biji, lilin melindungi jaringan dari kekeringan dan penetrasi mikroba. Mereka menutupi bulu binatang dan burung, melindungi mereka dari basah. lilin lebah berfungsi sebagai bahan bangunan bagi lebah saat membuat sarang lebah. Di plankton, lilin berfungsi sebagai bentuk utama penyimpanan energi.

Terpen

Senyawa terpena didasarkan pada residu isoprena:

Terpen termasuk minyak atsiri, asam resin, karet, karoten, vitamin A, dan squalene. Sebagai contoh, berikut rumus squalene:

Squalene adalah komponen utama sekresi kelenjar sebaceous.