ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
РАЗДЕЛ И. МОЛЕКУЛЯРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ
Тема 2. Органические вещества
Органические вещества - соединения, молекулы которых образованы цепями из ковалентно связанных атомов Карбона.
Макромолекулы - относительно большие молекулы с высокой молекулярной массой. Такие молекулы состоят из сходных по структуре низкомолекулярных соединений, которые повторяются и ковалентно связаны между собой. Образована мономерами макромолекула называется полимером.
Среди органических веществ клетки макромолекулами являются полисахариды, белковые молекулы, нуклеиновые кислоты.
Виды полимеров
Регулярными біополімерами являются, например, крахмал, гликоген, целлюлоза. Нерегулярными - белки и нуклеиновые кислоты.
Углеводы
Молекулы углеводов построены из трех элементов - Углерода, Кислорода и Водорода. Углеводы - основной источник энергии для живых организмов. Растения синтезируют углеводы в процессе фотосинтеза. Содержание углеводов в клетках животных редко превышает 5 %, но в клетках растений может достигать 90 %.
Классификация углеводов
Моносахариды
Моносахариды, или простые сахара,- соединения с эмпирической формулой Са(Н20)n, которые не гидролизуются. Это твердые кристаллические вещества, растворимые в воде, имеют сладкий вкус.
По количеству атомов Углерода моносахариды подразделяются:
на тріоаи С3Н603 - молочная и піровиноградні кислоты, промежуточные продукты углеводного обмена; тетрози С4Н8O4 - встречаются редко, чаще у бактерий; пентози С5Н10О5 - рибоза входит в состав РНК;
С5Н10О5 - дезоксирибоза, входит в состав ДНК; гексози С6Н12O6 - глюкоза, фруктоза, галактоза.
Глюкоза - первичный источник энергии для клеток. Она обязательно содержится в составе практически всех клеток, органов и тканей, регулирует осмотическое давление. Снижение уровня глюкозы в крови вызывает нарушение жизнедеятельности нервных и мышечных клеток.
В растворах глюкоза существует в циклической и линейной формах, между которыми устанавливается химическое равновесие.
Линейная и циклические формы глюкозы
Дисахариды
Дисахариды - углеводы, молекулы которых состоят из двух молекул моносахаридов. Имеют приятный сладкий вкус, хорошо растворяются в воде.
Сахароза = Глюкоза + Фруктоза Мальтоза = Глюкоза + Глюкоза
Полисахариды
Полисахариды состоят из большого количества моносахаридов. Отличаются между собой составом мономеров, длиной и степенью разветвленности. Полисахариды почти не растворяются в воде и не имеют сладкого вкуса.
Функции полисахаридов
Липиды
Липиды - нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных веществах (эфире, ацетоне и т.д.) органические соединения.
Строение и виды жиров
Функции жиров
Функция |
Характеристика |
Энергетическая |
При полном окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии |
Запасаюча |
Жиры откладываются в тканях, формируя резервные энергетические запасы. Запасы жиров могут быть источником метаболической воды (у верблюдов) |
Защитная |
Жировые отложения защищают организм и внутренние органы от механических повреждений |
Теплоизолирующая |
Жировые отложения, подкожная жировая клетчатка предотвращает тепловым утратам |
Строение и функции жироподобных веществ |
Фосфолипиды - содержат остаток ортофосфатной кислоты, входят в состав клеточных мембран |
Гліколіпіди - соединения липидов с углеводами. Является составной частью тканей мозга и нервных волокон |
Липопротеиды - комплексные соединения различных белков с жирами |
Стероиды - важные компоненты половых гормонов, витамина D |
Воски - выполняют защитную функцию: у млекопитающих смазывают кожу и волосы, у птиц придают перьям водоотталкивающих свойств, у растений предотвращают чрезмерное испарение воды |