Вуглеводи. Тема: Органічні сполуки живих систем

Лекція № 3

Тема: Органічні сполуки живих систем. Білки та ферменти, їх будова, класифікація, функції.

Мета: Сформувати у студентів загальні поняття про вуглеводи та ліпіди, їх класифікацію та функції. Сформувати у студентів понятття про білки, як структурну основу біосистем, рівні структурної організації білкової молекули, ферменти та їх біологічна роль.

План

1. Вуглеводи, їх харакеристика.

2. Ліпіди, їх характристика.

3. Білки, їх характеристика.

4. Будова та функції білків.

5. Ферменти, їх характеристика.

Хімічні властивості живих організмів значною мірою залежить від вуглецю, частка якого становить понад 50 % їхньої сухої маси. Вуглець, як і інші органогенні елементи, може утворювати ковалентні зв’язки. Атом вуглецю може сполучатися з атомами водню, кисню, азоту, але важливе значення має здатність вуглецю утворювати стійкі зв’язки між собою.

До вуглецевих скелетів можуть приєднуватися інші групи атомів. Речовини, які мають скелети з ковалентними зв’язками атомів вуглецю, називають органічними сполуками.

Майже всю суху речовину клітин складають білки, вуглеводи, ліпіди та нуклеїнові кислоти. Це, як правило, відносно великі структури з високою молекулярною масою. Тому їх називають макромолекулами. Макромолекули (біополімери0 побудовані з простих молекул (мономерів). Молекули білків складаються із залишків амінокислот, молекули нуклеїнових кислот – із нуклеотидів, ліпіди утворені з порівняно невеликої кількості різних органічних молекул.

Особливу групу органічних сполук становлять біологічно активні речовини: ферменти, гормони, вітаміни. Вони різноманітні за будовою і здатні впливати на обмін речовин та енергії.

У клітинах тварин і людини вміст вуглеводів незначний.У клітинах рослин їх значно більше (у листках, насінні, плодах - 70 %, у бульбах картоплі - 90 %).

Залежно від кількості мономерів, що входять до складу молекул, вуглеводи поділяють на три основні класи: моносахариди, олігосахариди та полісахариди.

Моносахариди - тверді кристалічні речовини, без кольору, легко розчиняються в воді, але не розчиняються в неполярних розчинниках, які як правило мають солодкий смак. Залежно від кількості атомів карбону поділяються на тріоди, тетрози, пентози, гексози. Моносахариди можуть існувати у двох формах – лінійній, коли вуглеводний ланцюг відкритий, та циклічній, коли він замкнений. У природі найбільш поширені гексози, а саме глюкоза і фруктоза. Солодкий смак ягід, меду залежить від вмісту в них цих сполук. Серед пентоз важливе значення мають рибоза і дезоксирибоза, які входять до складу нуклеїнових кислот та аденозинттрифосфорної кислоти (АТФ).

Олігосахариди - сполуки, в яких кілька залишків молекул моносахаридів з’єднанні між собою ковалентними зв’язками. Серед них найпоширеніші дисахариди, які утворюються внаслідок сполучення залишків двох молекул моносахаридів. Наприклад: буряковий цукор – сахароза (складається із залишків глюкози та фруктози); молочний – лактоза (із залишків глюкози та галактози).

Полісахариди - молекули, молекулярна маса, яких може сягати кількох мільйонів. Полісахариди розрізняються між собою складом мономерів, довжиною та розгалуженістю ланцюгів. На відміну від моно- та олігосахаридів, полісахариди майже не розчинні у воді й не мають солодкого присмаку.

Один з найпоширеніших полісахаридів – крохмаль – складається із залишків глюкози. Він синтезується в клітинах рослин в відкладається в листках, насінні, бульбах у вигляді зерен. Багато крохмалю є у насінні рису та бульбах картоплі. В клітинних стінках рослин міститься також целюлоза – міцний, волокнистий, нерозчинний у воді полісахарид. Переважно з целюлози складається деревина, бавовна.

Вуглеводні у живих організмах виконують дві основні функції - енергетичну та будівельну.

Енергетична функція. Полісахариди та олігосахариди розщеплюються до моносахаридів з наступним окисненням до СО₂ і Н₂О. При повному розкладі граму цих речовин вивільнюється 17,6 кДж енергії. У хребетних тварин глюкоза, всмоктується із кишечнику в кров, окислюється з вивільненням енергії. Під час інтенсивної праці, нервового напруження, при голодуванні посилюється розщеплення глікогену в печінці та м’язах. Вуглеводи на відміну від ліпідів і білків, здатні також і до без кисневого розщеплення, що має винятково важливе значення для організмів, які живуть в умовах дефіциту кисню.

Будівельна функція полягає в тому, що вони входять до складу опорних елементів. У надмемебраних структурах тваринних клітин є олігосахаридні ланцюги. Вони сполучаються з білками та ліпідами. Ці речовини забезпечують зчеплення між клітинами.

Дата добавления: 2015-05-24