Caracteristicile generale ale lipidelor. Glucide și lipide Proprietăți generale ale lipidelor și carbohidraților
Carbohidrați- compuși organici, a căror compoziție în majoritatea cazurilor este exprimată prin formula generală C n(H2O) m (nȘi 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:
- una dintre cele mai comune monozaharide,
- 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),
- monomer al multor oligozaharide și polizaharide,
- o componentă esențială a sângelui.
Fructoză sau zahăr din fructe, aparține grupului de hexoze, 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 o singură caracteristică chimică. 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. Acid gras 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, un radical de acid gras conține una sau mai multe legături duble (-CH=CH-), cum ar fi acidul gras se numeste 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; ei sunt numiti, cunoscuti grăsimi, sunt caracteristice celulelor animale. Dacă predomină trigliceridele acizi grași nesaturați, apoi la 20 °C sunt lichide; ei sunt numiti, cunoscuti 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 deasupra.
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. |
| Izolație termică | 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. |
Mergi la cursurile nr. 1"Introducere. Elementele chimice ale celulei. Apă și alți compuși anorganici"
Mergi la cursurile nr. 3„Structura și funcțiile proteinelor. enzime"
Lipidele- Sunt substanțe organice care nu se dizolvă în apă, ci se dizolvă în solvenți organici.
Lipidele sunt împărțite în:
1. Grăsimi și uleiuri (esteri ai alcoolului trihidroxilic glicerol și acizi grași). Acizii grași sunt saturați (palmitic, stearic, arahidic) și nesaturați (oleic, linoleic, linolenic). Uleiurile conțin o proporție mai mare de acizi grași nesaturați, astfel încât la temperatura camerei sunt în stare lichidă. Grăsimile animalelor polare conțin, de asemenea, mai mulți acizi grași nesaturați în comparație cu animalele tropicale.
2. Lipoide (substanțe asemănătoare grăsimilor). Acestea includ: a) fosfolipide, b) vitamine liposolubile (A, D, E, K), c) ceară, d) lipide simple care nu conțin acizi grași: steroizi (colesterol, hormoni suprarenali, hormoni sexuali) și terpene. ( gibereline – hormoni de creștere a plantelor, carotenoizi – pigmenți fotosintetici, mentol).
Moleculele de fosfolipide au „capete” polare (regiuni hidrofile) și „cozi” nepolare (regiuni hidrofobe). Datorită acestei structuri, ele joacă un rol important în formarea membranelor biologice.
Funcțiile lipidelor:
1) energie - grăsimile sunt sursa de energie în celulă. Când 1 gram este defalcat, se eliberează 38,9 kJ de energie;
2) structurale (construcție) - fosfolipidele fac parte din membranele biologice;
3) protector și termoizolant - țesut adipos subcutanat, protejează organismul de hipotermie și leziuni;
4) depozitare - grăsimile constituie un aport de nutrienți, depuse în celulele adipoase ale animalelor și în semințele plantelor;
5) de reglare - hormonii steroizi sunt implicați în reglarea metabolismului în organism (hormoni ai cortexului suprarenal, hormoni sexuali).
6) sursa de apa - oxidarea a 1 kg de grasime produce 1,1 kg de apa. Acesta este folosit de animalele din deșert, așa că o cămilă poate rămâne fără să bea timp de 10-12 zile.
Carbohidrați - substanțe organice complexe, a căror formulă generală este C n (H 2 O) m. Sunt compuse din carbon, hidrogen și oxigen. Celulele animale conțin 1-2% dintre ele, iar celulele vegetale conțin până la 90% din masa de substanță uscată.
Carbohidrații sunt împărțiți în monozaharide, oligozaharide și polizaharide.
Monozaharidele, în funcție de numărul de atomi de carbon, se împart în trioze (C 3), tetroze (C 4), pentoze (C 5), hexoze (C 6) etc. Un rol important în viața celulei îl au:
1) Pentoze. Riboza și deoxiriboza fac parte din acizii nucleici.
2) Hexoze: glucoză, fructoză, galactoză. Fructoza se găsește în multe fructe și miere, provocând gustul lor dulce. Glucoza este principalul material energetic din celulă în timpul metabolismului. Galactoza face parte din zahărul din lapte (lactoză).
D:\Program Files\Physicon\Open Biology 2.6\content\3DHTML\08010203.htm
Maltoză
Moleculele de oligozaharide se formează în timpul polimerizării a 2-10 monozaharide. Când două monozaharide se combină, se formează dizaharide: zaharoză, constând din molecule de glucoză și fructoză; lactoză, constând din molecule de glucoză și galactoză; maltoză, constând din două molecule de glucoză. În oligozaharide și polizaharide, moleculele de monomeri sunt legate prin legături glicozidice.
Polizaharidele se formează în timpul polimerizării unui număr mare de monozaharide. Polizaharidele includ glicogenul (principala substanță de depozitare în celulele animale); amidon (principala substanță de depozitare în celulele vegetale); celuloză (găsită în pereții celulari ai plantelor), chitină (găsită în pereții celulari ai ciupercilor). Monomerul glicogenului, amidonului și celulozei este glucoza.
D:\Program Files\Physicon\Open Biology 2.6\content\3DHTML\08010208.htmCellulose
Funcțiile carbohidraților:
1) energie - carbohidrații sunt principala sursă de energie în celulă. Când 1 gram de carbohidrați este descompus, se eliberează 17,6 kJ de energie.
2) structurală (construcție) - învelișurile celulelor vegetale sunt construite din celuloză.
3) depozitare - polizaharidele servesc ca material nutritiv de rezervă.
Veverițe sunt polimeri biologici ai căror monomeri sunt aminoacizi. Proteinele sunt foarte importante pentru viața celulară. Ele alcătuiesc 50-80% din materia uscată a unei celule animale. Proteinele conțin 20 de aminoacizi diferiți. Aminoacizii sunt împărțiți în neesențiali, care pot fi sintetizați în corpul uman, și esențiali (metionină, triptofan, lizină etc.). Aminoacizii esențiali nu pot fi sintetizați în corpul uman și trebuie obținuți din alimente.
Amino acid
În funcție de proprietățile radicalului, aminoacizii sunt împărțiți în trei grupe: nepolar, încărcat polar și neîncărcat polar.
Aminoacizii sunt legați între ei printr-o legătură NH-CO (covalentă, legătură peptidică). Compușii mai multor aminoacizi se numesc peptide. În funcție de cantitatea lor, se disting di-, tri-, oligo- sau polipeptide. De obicei, proteinele conțin 300-500 de reziduuri de aminoacizi, dar există și altele mai mari care conțin până la câteva mii de aminoacizi. Diferențele de proteine sunt determinate nu numai de compoziția și numărul de aminoacizi, ci și de secvența alternanței lor în lanțul polipeptidic. Niveluri de organizare a moleculelor de proteine:
1) structura primară este secvența de aminoacizi dintr-un lanț polipeptidic. Aminoacizii sunt legați prin legături peptidice. Structura primară este specifică fiecărei proteine și este determinată de secvența de aminoacizi codificată în ADN. Doar înlocuire
un aminoacid duce la modificări ale funcțiilor proteinelor.
2) structura secundară este răsucită într-o spirală (α - spirală) sau dispusă sub formă de acordeon (β - strat) lanţ polipeptidic. Structura secundară este menținută prin legături de hidrogen.
3) structură terțiară - o spirală așezată în spațiu, formând un glob sau fibrilă. Proteina este activă numai sub forma unei structuri terțiare. Este susținut de legături disulfură, hidrogen, hidrofobe și alte legături.
4) structura cuaternară - formată prin combinarea mai multor proteine cu structuri primare, secundare și terțiare. De exemplu, hemoglobina proteică din sânge constă din patru molecule de proteină globină și o parte neproteică, care se numește hem.
Proteinele pot fi simple (proteine) sau complexe (proteide). Proteinele simple constau numai din aminoacizi. Cele complexe conțin, pe lângă aminoacizi, și alți compuși chimici (de exemplu: lipoproteine, glicoproteine, nucleoproteine, hemoglobină etc.).
Când proteina este expusă la diferite substanțe chimice și la temperaturi ridicate, structura proteinei este distrusă. Acest proces se numește denaturare. Procesul de denaturare este uneori reversibil, adică se poate produce refacerea spontană a structurii proteinei - renaturarea. Renaturarea este posibilă atunci când structura primară a proteinei este păstrată.
Funcțiile proteinelor:
1.Funcția structurală (de construcție) - proteinele fac parte din toate membranele celulare și organelele celulare.
2. Catalitice (enzimatice) - proteinele enzimatice accelerează reacțiile chimice în celulă.
3. Motor (contractil) – proteinele sunt implicate în toate tipurile de mișcări celulare. Astfel, contractia musculara este asigurata de proteinele contractile: actina si miozina.
4. Transport - proteine transport produse chimice. Astfel, hemoglobina proteică transportă oxigen către organe și țesuturi.
5. Protectoare – anticorpii proteinelor din sange (imunoglobulinele) recunosc antigenele straine organismului si contribuie la distrugerea lor.
6. Energie – proteinele sunt sursa de energie din celula. Când 1 gram de proteine este descompus, se eliberează 17,6 kJ de energie.
7. Reglatoare – proteinele sunt implicate în reglarea metabolismului în organism (hormoni insulina, glucagon).
8. Receptor – proteinele stau la baza funcționării receptorilor.
9. Depozitare - proteinele albuminei sunt proteine de rezerva ale organismului (albusul de ou contine ovalbumina, laptele - lactalbumina).
Structura, exemplele și funcțiile carbohidraților
Carbohidrați- compuși organici, a căror compoziție în majoritatea cazurilor este exprimată prin formula generală C n(H2O) m (nȘi 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:
- una dintre cele mai comune monozaharide,
- 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),
- monomer al multor oligozaharide și polizaharide,
- o componentă esențială a sângelui.
Fructoză sau zahăr din fructe, aparține grupului de hexoze, 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). Industrial, 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- acestea sunt carbohidrați formați ca urmare a reacției de policondensare a multor (câteva zeci sau mai multe) molecule de monozaharide. Proprietățile polizaharidelor- nu se dizolva sau se dizolva slab in apa, nu formeaza cristale clar formate si 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%, în 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
| Funcţie | Exemple și explicații |
|---|---|
| Energie | Principala sursă de energie pentru toate tipurile de muncă care au loc în celule. Când 1 g de carbohidrați este descompus, se eliberează 17,6 kJ. |
| Structural | Peretele celular al plantelor este format din celuloză, peretele celular al bacteriilor este format din mureină, peretele celular al ciupercilor, iar tegumentul artropodelor este format din chitină. |
| Depozitare | Carbohidratul de rezervă la animale și ciuperci este glicogenul, la plante este amidon și inulină. |
| De protecţie | Mucusul protejează intestinele și bronhiile de deteriorarea mecanică. Heparina previne coagularea sângelui la animale și la oameni. |
Structura și funcțiile lipidelor
Lipidele nu au o singură caracteristică chimică. 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. Acid gras 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 de numere variabile (de la 14 la 22) de grupări –CH 2 –. Uneori, un radical de acid gras conține una sau mai multe duble legături (–CH=CH–), cum ar fi acidul gras se numeste 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; ei sunt numiti, cunoscuti grăsimi, sunt caracteristice celulelor animale. Dacă predomină trigliceridele acizi grași nesaturați, apoi la 20 °C sunt lichide; ei sunt numiti, cunoscuti 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 deasupra.
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. |
| Izolație termică | 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. |
Acasă > Prelegere
Curs 3. Glucide, lipideCarbohidrați. Carbohidrații sau zaharidele sunt substanțe organice care conțin carbon, oxigen și hidrogen. Compoziția chimică a carbohidraților este caracterizată prin formula lor generală C m (H 2 O) n, unde m ≥ n. Carbohidrații reprezintă aproximativ 1% din masa celulelor animale, iar în celulele hepatice și musculare - până la 5%. Celulele vegetale sunt cele mai bogate în carbohidrați (până la 90%). Numărul de atomi de hidrogen din moleculele de carbohidrați este de obicei de două ori mai mare decât numărul de atomi de oxigen (adică la fel ca într-o moleculă de apă). De aici și numele - carbohidrați. Există două grupe de carbohidrați: simpli și complecși. Carbohidrați simpli. Se numesc carbohidrați simpli monozaharide, deoarece nu se hidrolizează în timpul digestiei, spre deosebire de cele complexe, care în timpul hidrolizei se descompun formând monozaharide. Formula generală a zaharurilor simple este (CH 2 O) n, unde n ≥ 3. În funcție de numărul de atomi de carbon din moleculă, se disting monozaharide: trioze (3C), tetroze (4C), pentoze (5C), hexoze. (6C), heptoze (7C). În natură, pentozele și hexozele sunt cele mai răspândite. ÎN
Orez. . Pentoze:
1 - riboză; 2 - dezoxiriboză.
Cele mai importante monozaharide: din pentoze - riboză (C 5 H 10 O 5) și dezoxiriboză (C 5 H 10 O 4), care fac parte din nucleotidele ADN, ARN și ATP. Deoxiriboza diferă de riboză prin faptul că are un atom de hidrogen la al doilea atom de carbon, mai degrabă decât o grupare hidroxil precum riboza. ȘI
Orez. . Structura liniară și ciclică a moleculei de glucoză.
Cele mai comune hexoze sunt glucoza, fructoza și galactoza (formula generală C 6 H 12 O 6). Glucoză (zahăr din struguri) este sursa primară de energie pentru celule. Parte a carbohidraților complecși. O componentă esențială a sângelui. O scădere a cantității sale duce la perturbarea imediată a funcționării celulelor nervoase și musculare. În timp ce se află în celule, reglează presiunea osmotică. Fructoză găsit liber în fructe. Există mai ales mult în miere și fructe. Semnificativ mai dulce decât glucoza și alte zaharuri. Face parte din oligo- și polizaharide și este implicat în menținerea turgenței celulelor vegetale. Galactoză– de asemenea un izomer spațial al glucozei. Împreună cu glucoza formează cea mai importantă dizaharidă a laptelui - lactoză, numit zahăr din lapte. Se transformă ușor în glucoză. M
Orez. . Izomeri de glucoză:
1 - -izomer; 2 - -izomer.
Oleculele de monozaharide pot lua forma unor lanțuri drepte sau structuri ciclice (Fig.). Pentru pentoze și hexoze, structura ciclică este cea mai caracteristică, moleculele liniare sunt foarte rare. Moleculele de dizaharide și polizaharide sunt, de asemenea, formate din forme ciclice de monozaharide. Monozaharidele pot fi prezentate sub formă de izomeri - și -(Fig.). Gruparea hidroxil de la primul atom de carbon poate fi situată atât sub planul ciclului (izomerul ), cât și deasupra acestuia (izomerul ), izomerii formează molecule de amidon și glicogen, izomerii formează celuloza : greutate moleculară mică, gust dulce, se dizolvă ușor în apă, se cristalizează, aparține zaharurilor reducătoare (reducătoare). Carbohidrați complecși. Carbohidrații complecși sunt cei ale căror molecule se descompun în timpul hidrolizei pentru a forma monozaharide. Compoziția lor este exprimată prin formula generală Cm(H2O)n, unde m>n. Carbohidrații complecși sunt împărțiți în oligozaharideȘi polizaharide.DESPRE
Orez. . Formarea dizaharidelor.
Ligozaharide . Oligozaharidele sunt carbohidrați complecși care conțin de la 2 până la 10 resturi de monozaharide. In functie de numarul de resturi de monozaharide cuprinse in moleculele de oligozaharide se disting dizaharide, trizaharide, tetrazaharide etc. Cele mai răspândite în natură sunt dizaharidele. dizaharide– oligozaharide ale căror molecule sunt formate din două resturi de monozaharide. Dizaharidele se formează ca urmare a condensării a două monozaharide (cel mai adesea hexoze) (Fig.). Legătura care are loc între două monozaharide se numește glicozidic. Se formează de obicei între atomii de carbon 1 și 4 ai unităților de monozaharide adiacente - Legătura 1,4-glicozidică. Cele mai importante dizaharide sunt maltoza, lactoza, zaharoza. Maltoză (zahăr de malț) constă din două resturi de α-glucoză. Dizaharida este foarte solubilă în apă. Formată ca urmare a reacției de condensare a două molecule de α-glucoză sau de către o enzimă maltazaîn timpul hidrolizei amidonului. Zaharoza (trestie de zahar, zahar din sfecla) constă din reziduuri de α-glucoză și fructoză. Usor solubil in apa. Distribuit pe scară largă în plante. Carbohidrații formați în timpul fotosintezei curg din frunze sub formă de zaharoză.. Zaharoza este ușor transformată în amidon și glicogen. Joacă un rol important în alimentația animalelor și a oamenilor. Zaharoza este obținută în principal din sfeclă de zahăr și trestie de zahăr.
Orez. . Cele mai importante dizaharide
Lactoză (zahăr din lapte) format din rămășițe galactoză și -glucoză. Puțin solubil în apă. Inclus în lapte. Este o sursă de energie pentru mamiferele tinere. Se găsește sub formă liberă la unele plante. Este utilizat în industria microbiologică pentru prepararea mediilor nutritive Proprietăți ale oligozaharidelor: greutate moleculară relativ mică (câteva sute), solubilitate bună în apă, ușor de cristalizat, de obicei au un gust dulce, poate fi reducător sau nereducător. . Polizaharide. Substanțe organice cu greutate moleculară mare, biopolimeri, ai căror monomeri sunt carbohidrați simpli. Cel mai adesea, monomerul polizaharidelor este glucoza, uneori galactoza și alte zaharuri. De regulă, polizaharidele conțin câteva sute de unități monomerice. P
Fig.267. Formarea unei polizaharide ramificate.
Olizaharidele se formează ca urmare a unei reacții de policondensare (Fig.). Dacă într-o moleculă de polizaharidă sunt prezente doar legături 1,4-glicozidice, atunci se formează un polimer liniar, neramificat (celuloză). Dacă sunt prezente ambele legături 1,4 și 1,6-glicozidice, polimerul va fi ramificat (glicogenul). Cele mai importante polizaharide sunt amidonul, glicogenul, celuloza, chitina, mureina. Amidon– principala rezervă de carbohidrați a plantelor. Formula generală (C6H10O5) n, unde n este numărul de resturi de α-glucoză. Insolubil în apă rece. În apa fierbinte formează o soluție ale cărei proprietăți seamănă cu coloidale (pastă de amidon). Molecula de amidon este compusă în proporție de aproximativ 20%. amiloza si 80% din amilopectină. Lanțurile liniare de amiloză constau din câteva mii de reziduuri de glucoză și sunt capabile să se transforme într-o formă mai compactă. Amilopectina se ramifică intens, iar acest lucru îi asigură compactitatea.
Orez. . Formarea unei molecule de trigliceride.
Majoritatea acizilor grași conțin un număr par de atomi de carbon în coadă, de la 14 la 22 (cel mai adesea 16 sau 18). În plus, coada de hidrocarbură poate conține un număr variabil de legături duble. Pe baza prezenței sau absenței legăturilor duble în coada de hidrocarbură, se disting acizi grași saturați, care nu conțin legături duble în coada hidrocarburilor și acizi grași nesaturați care au legături duble între atomi de carbon (-CH=CH- Dacă în trigliceride predomină acizii grași saturați, atunci sunt solizi la temperatura camerei (grăsimi), dacă nesaturat - lichid (uleiuri). Densitatea grăsimilor este mai mică decât cea a apei, așa că în apă plutesc și sunt la suprafață. Ceară– un grup de lipide simple, care sunt esteri ai acizilor grași mai mari și ai alcoolilor cu greutate moleculară mare. Se găsesc atât în regnul animal, cât și în cel vegetal, unde îndeplinesc în principal funcții de protecție. La plante, de exemplu, acopera frunzele, tulpinile si fructele cu un strat subtire, ferindu-le de umezirea cu apa si de patrunderea microorganismelor. Perioada de valabilitate a fructelor depinde de calitatea stratului de ceară. Mierea este depozitată sub acoperirea ceară de albine și se dezvoltă larvele. La lipide complexe includ fosfolipide, g
Orez. 269. Moleculă de fosfolipide
Licolipide, lipoproteine, steroizi, hormoni steroizi, vitaminele A, D, E, K. F
Orez. . Dublu strat de fosfolipide
formatoare de membrană
Osfolipidele sunt esteri ai alcoolilor polihidroxilici cu acizi grași mai mari, care conțin un reziduu de acid fosforic (Fig.). Uneori i se pot asocia grupuri suplimentare (baze azotate, aminoacizi). De regulă, o moleculă de fosfolipide conține două resturi mai mari de acizi grași și un rest de acid fosforic. Fosfolipidele sunt prezente în toate celulele ființelor vii, participând în principal la formarea stratului dublu fosfolipidic al membranelor celulare - reziduurile de acid fosforic sunt hidrofile și întotdeauna îndreptate către suprafețele exterioare și interioare ale membranei, iar cozile hidrofobe sunt îndreptate unele spre altele în interior. membrana. Glicolipidele- Aceștia sunt derivați de carbohidrați ai lipidelor. Moleculele lor, împreună cu alcoolul polihidric și acizii grași superiori, conțin și carbohidrați. Ele sunt localizate în principal pe suprafața exterioară a membranei plasmatice, unde componentele lor carbohidrați sunt incluse printre alți carbohidrați de pe suprafața celulară. Lipoproteinele– molecule de lipide asociate cu proteine. Există o mulțime de ele în membrane, proteinele pot pătrunde direct prin membrană, sunt situate sub sau deasupra membranei și pot fi scufundate în stratul dublu lipidic la diferite adâncimi. Lipoidele- substanțe asemănătoare grăsimilor. Acestea includ steroizi(distribuit pe scară largă în țesuturile animale, colesterolul și derivații săi - hormoni ai cortexului suprarenal - mineralocorticoizi, glucocorticoizi, estradiol și testosteron - hormoni sexuali feminini, respectiv masculin). Lipoidele includ terpene (uleiuri esențiale de care depinde mirosul plantelor), gibereline (substanțe de creștere a plantelor), unii pigmenți (clorofilă, bilirubină), vitamine liposolubile (A, D, E, K). Funcțiile lipidelor.
| 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. |
| Izolație termică | 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 ai enzimelor, adică aceste vitamine în sine nu au activitate catalitică, dar fără ele enzimele nu își pot îndeplini funcțiile. |
Necesitatea dezvoltării materialelor privind nutriția pentru școlari este dictată de datele deprimante privind starea de sănătate a școlarilor moderni și de lipsa unei culturi nutriționale ca componentă a unui stil de viață sănătos.
Formula generală este Cn (H2O)n: carbohidrații conțin doar trei elemente chimice.
Masa. Comparația claselor de carbohidrați.
Carbohidrați solubili în apă.
Monozaharide:
glucoză– sursa principală de energie pentru respirația celulară;
fructoză– parte integrantă a nectarului de flori și a sucurilor de fructe;
riboza si dezoxiriboza– elemente structurale ale nucleotidelor, care sunt monomeri ai ARN-ului și ADN-ului.
dizaharide:
zaharoza(glucoza + fructoza) – principalul produs al fotosintezei transportat in plante;
lactoză(glucoză + galactoză) – parte din laptele de mamifere;
maltoză(glucoza + glucoza) este o sursa de energie in semintele germinative.
Funcțiile carbohidraților solubili :
- transport,
- de protecţie,
- semnal,
- energie.
Carbohidrați insolubili
polimer
:
amidon,
glicogen,
celuloză,
chitină.
Funcțiile carbohidraților polimerici :
- structural,
- depozitarea,
- energie,
- de protecţie.
Amidon constă din molecule spiralate ramificate care formează substanțe de rezervă în țesuturile plantelor.
Celuloză – un polimer format din reziduuri de glucoză format din mai multe lanțuri paralele drepte legate prin legături de hidrogen. Această structură împiedică pătrunderea apei și asigură stabilitatea membranelor celulozice ale celulelor vegetale.
Chitină constă din derivați amino ai glucozei. Principalul element structural al tegumentului artropodelor și al pereților celulari ai ciupercilor.
Glicogen - substanta de rezerva a unei celule animale.
Masa. Cei mai comuni carbohidrați.
Tabel. Principalele funcții ale carbohidraților.
Lipidele.
Lipidele– esteri ai acizilor grași și glicerolului. Insolubil în apă, dar solubil în solvenți nepolari. Prezent în toate celulele. Lipidele sunt formate din hidrogen, oxigen și atomi de carbon.
Funcțiile lipidelor :
Depozitare
– grăsimile sunt depozitate în țesuturile animalelor vertebrate.
Energie
– jumătate din energia consumată de celulele vertebratelor în repaus se formează ca urmare a oxidării grăsimilor. Grăsimile sunt, de asemenea, folosite ca sursă de apă. Efectul energetic din descompunerea a 1 g de grăsime este de 39 kJ, care este de două ori mai mult decât efectul energetic din descompunerea a 1 g de glucoză sau proteine.
De protecţie
– stratul de grăsime subcutanat protejează organismul de deteriorarea mecanică.
Structural
– fosfolipidele fac parte din membranele celulare.
Izolație termică
– grăsimea subcutanată ajută la reținerea căldurii.
Izolarea electrică
– mielina, secretată de celulele Schwann (formează învelișurile fibrelor nervoase), izolează unii neuroni, ceea ce accelerează foarte mult transmiterea impulsurilor nervoase.
nutritiv
– unele substanțe asemănătoare lipidelor ajută la creșterea masei musculare și la menținerea tonusului corpului.
Lubrifiere
– ceara acoperă pielea, lâna, pene și le protejează de apă. Frunzele multor plante sunt acoperite cu o acoperire ceară;
hormonal
– hormonul suprarenal – cortizonul și hormonii sexuali sunt de natură lipidică.
Masa. Funcțiile de bază ale lipidelor.
SARCINI TEMATICE
Partea A
A1. Un monomer polizaharid poate fi:
1) aminoacid
2) glucoză
3) nucleotide
4) celuloza
A2. În celulele animale, carbohidrații de stocare sunt:
1) celuloza
2) amidon
3) chitina
4) glicogen
A3. Cea mai mare energie va fi eliberată în timpul divizării:
1) 10 g proteine
2) 10 g glucoză
3) 10 g grăsime
4) 10 g aminoacid
A4. Ce funcție nu îndeplinesc lipidele?
1) energie
2) catalitic
3) izolatoare
4) depozitare
A5. Lipidele pot fi dizolvate în:
1) apa
2) soluție de sare de masă
3) acid clorhidric
4) acetonă
Partea B
ÎN 1. Selectați caracteristicile structurale ale carbohidraților
1) constau din reziduuri de aminoacizi
2) constau din reziduuri de glucoză
3) constau din atomi de hidrogen, carbon și oxigen
4) unele molecule au o structură ramificată
5) constau din reziduuri de acizi grași și glicerol
6) constau din nucleotide
LA 2. Selectați funcțiile pe care le îndeplinesc carbohidrații în organism
1) catalitic
2) transport
3) semnal
4) construcție
5) protectoare
6) energie
VZ. Selectați funcțiile pe care lipidele le îndeplinesc în celulă
1) structurale
2) energie
3) depozitare
4) enzimatic
5) semnal
6) transport
LA 4. Potriviți grupul de compuși chimici cu rolul lor în celulă:
Partea C
C1. De ce nu se acumulează glucoza în organism, ci se acumulează amidon și glicogen?
