Clasificarea și structura glucidelor. Funcțiile diferitelor clase de carbohidrați.
Structura carbohidraților. toți carbohidrații cuprind două componente - carbon și apă, iar compoziția lor elementară poate fi exprimată prin formula generală Cm (H2O) n. Carbohidrații pot fi împărțite în trei grupe majore în funcție de numărul de monomeri constituenți: monozaharide, oligozaharide și polizaharide.
Monozaharidele - derivați ai alcoolilor polihidroxilici care conțin o grupă carbonil. În funcție de poziția grupării carbonil din molecula sunt împărțite în monozaharide de aldoză și cetoză.
Aldoză conțin o grupare funcțională aldehidă -HC = O, în timp ce cetoză conțin o grupă cetonică> C = O. Titlul monozaharida depinde de numărul de atomi de carbon constituenți, de exemplu aldotriozy, ketotriozy, aldohexoses, ketohexoses, etc.
Monozaharidele în structura poate fi atribuita carbohidrati simpli, deoarece acestea nu sunt hidrolizate în timpul digestiei, în contrast cu complex, care se descompun prin hidroliză, pentru a forma un carbohidrat simplu.
Oligozaharidele conțin mai multe (două până la zece) resturile de monozaharidă conectate printr-o legătură glicozidică. Dizaharide - cele mai frecvente carbohidratii oligomerici găsit în formă liberă, adică, nu sunt asociate cu alți compuși. În funcție de natura chimică a dizaharide sunt glicozide care conțin monozaharida 2, conectate printr-o legătură glicozidică în α- sau β-configurație. Hrana conține în principal dizaharide, cum ar fi zaharoză, lactoză și maltoză.
Polizaharidele. diferențele structurale dintre polizaharidele sunt determinate de:
-structura monozaharidelor care constituie circuitul;
-tipul de legături glicozidice care leagă monomeri în lanț;
-secvență de resturi de monozaharide în lanț.
În funcție de structura resturilor polizaharide, monozaharide pot fi împărțite în (toți monomeri identici) gomopolisaharidy și heteropolizaharide (diferiți monomeri).
În funcție de funcțiile pe care le îndeplinesc polizaharide pot fi împărțite în 3 grupe principale:
-polizaharide de rezervă care efectuează funcția energetică. Aceste polizaharide sunt o sursă de glucoză, utilizată după cum este necesar de către organism.
-polizaharide structurale, celule și organe care asigură o rezistență mecanică.
-polizaharide care alcătuiesc matricea extracelulară, participă la formarea țesuturilor, precum și în proliferarea și diferențierea celulară. Polizaharidele ale matricei extracelulare sunt solubile în apă și sunt puternic hidratat.
Glyukoza- o sursă de energie pentru respirația celulară.
Maltoza- servește ca sursă de energie în semințele germinează
produs Saharoza- principal al fotosintezei în plante (sursa de energie).
Acesta oferă energie Fruktoza- multe procese biologice în organism.
Structural function (plastic)
Tsellyuloza- Ofera membrane de rezistenta a celulelor de plante.
Chitina asigură rezistența structurilor de acoperire de ciuperci și artropode
Riboza și dezoksiriboza- este un element structural al acizilor nucleici ADN, ARN
Heparina - Previne coagularea în celulele animale.
Gumă și sliz- Plantele sunt formate de leziuni tisulare, o funcție de protecție funcționează
Laktoza- Incluse în laptele mamiferelor.
Forme de substanțe de înlocuire amidon din țesuturi de plante.
Glikogen- formează o polizaharidă de rezervă în celulele animale
Clasificarea aminoacizilor și funcțiilor lor biochimice
Aminoacizii - compus organic în moleculă care conține ambele grupări carboxil și amină.
1. Radicalii capacitatea de a reacționa cu H 2O:
- nepolar (hidrofob) - slab solubil;
- polar (hidrofil) neîncărcat - foarte solubil;
2. biologică și semnificație fiziologică:
- de neînlocuit - nu poate fi sintetizat de către organism din alți compuși și acționează în întregime cu alimente (valină, leucină, izoleucină, treonină, metionină, lizină, fenilalanină, triptofan);
- poluzamenimye - se formează într-o cantitate insuficientă în organism, cu toate acestea vine parțial cu alimente (arginină, tirozină, histidină);
- Interschimbabilă - sintetizat în organism (toate celelalte).
3. Accesorii funcționale:
- acizi monocarboxilici alifatici: glicină, alanină, valină, leucină, izoleucină;
- oksiaminokisloty alifatici: serină, treonină;
- sulf: cisteină, metionină;
- diaminomonocarboxylic: lizină, arginină;
- monoaminodikarbonovye: acid glutamic, glutamină;
- aromatic: fenilalanină, tirozină;
- histidină heterociclic, triptofan;
Nivelurile de organizare proteine. Tipuri de legături chimice implicate în formarea structurii spațiale a proteinei.
Proteine - substanțe vysokomolekulyarnyeorganicheskie. constând din acizi alfa-amino. conectat la lanțul printr-o legătură peptidică. 4 niveluri de organizare structurală a proteinelor: primare, secundare, terțiare și structura cuaternară
1) primar, cel mai simplu este lanțul polipeptidic, adică fir aminoacizi legați prin legături peptidice. Structura de comunicare primară sunt covalente, și, prin urmare, mai puternic. 2) structura secundară - firul este răsucit într-o spirală între grupe COOH prezente pe o rotire a spiralei și NH2 pe un alt legături de hidrogen sub formă de colaci. legături de hidrogen sunt mai slabe decât covalentă, dar un număr mare de ele asigură formarea unei structuri suficient de puternică. 3) Acizii thread-amino coagulează, formând bobina - fibriielor, specifice pentru fiecare proteină. Astfel apare structura terțiară. Legăturile din structura terțiară apar datorită: interacțiuni hidrofobe (convergență în soluție apoasă), forța electrostatică (interacțiunea dintre resturile de aminoacizi pozitive și negative), un număr mic de legături disulfidice covalente. 4) Prin conectarea mai multor molecule de proteine formate între o structură cuaternară.
Denaturarea proteinei și factorii care cauzează denaturarea proteinei.
Protein Denaturarea - încălcarea sub acțiunea structurilor proteice naturale a mai multor factori. Denaturarea de factori:
1) acizi, baze, săruri (inclusiv săruri ale metalelor grele).
2) Temperatura (la o temperatura de 40-50 grade Celsius).
Denaturarea este reversibilă și nu este reversibilă. Reversible - atunci când nu este afectat de structura primară a unui (lanț polipeptidic) proteină. Nu este reversibil - odată ce a distrus structura primară a proteinei, dar legătura peptidică mai degrabă ruptă între aminoacizi.
Sub influența diferiților factori fizici și chimici, proteinele sunt supuse coagularea și precipitarea, pierderea native proprietăți (naturale). Astfel, trebuie înțeles prin încălcarea Denaturarea planului structurii unice generală a moleculelor de proteine native, preferabil de structura sa terțiară, ceea ce duce la pierderea proprietăților sale caracteristice (solubilitate, mobilitatea electroforetică, activitatea biologică, etc.). Cele mai multe proteine denaturate prin încălzirea soluțiilor lor peste 50-60 ° C,
Factorii care cauzează denaturarea proteinei poate fi împărțită în fizică și chimică.
1. temperaturi ridicate. Pentru diferite proteine caracteristice de sensibilitate diferită la căldură. O parte a proteinei este supusă denaturant deja la 40-500S. Astfel de proteine sunt denumite termolabile. Alte proteine denaturate la temperaturi mult mai mari, acestea sunt stabile termic.
2. Radiațiile ultraviolete
3. X-ray și expunerea la radiații
5. Efecte mecanice (de exemplu, vibrații).
1. Acidul concentrat și alcaliilor. De exemplu, acidul tricloracetic (organic), acid azotic (anorganic).
2. Săruri de metale grele (de exemplu, CuSO4).
3. Solvenții organici (etanol, acetonă)
4. alcaloizi din plante.
5. Ureea în concentrații mari
Structura și funcția lipidelor.
Lipidele - grup mare de compuși organici naturali, inclusiv grăsimi și substanțe grase cum ar fi. molecule lipidice simple constau din acizi grași și alcooli, complex - de alcool, acizi grași cu greutate moleculară mare și a altor componente. Structura lipida depinde în primul rând pe calea biosinteza lor.
Acestea sunt insolubile în apă, dar sunt ușor solubili în solvenți organici: eter, benzen, cloroform și altele.
Energie (de rezervă) caracteristica
Multe grăsimi, în special trigliceride, sunt utilizate de către organism ca sursă de energie. Aproape toate organismele vii stoca energie sub formă de grăsime. Există două motive principale pentru care aceste substanțe sunt cele mai potrivite pentru a îndeplini această funcție. În primul rând, grăsimile conțin reziduuri de acizi grași, din care oxidarea este un nivel foarte scăzut (aproape la fel ca și hidrocarburii de petrol). De aceea, oxidarea totală de grăsime la apă și dioxid de carbon oferă mai mult de două ori mai multă energie ca și carbohidrații oxidarea aceeași masă. În al doilea rând, compus hidrofob grăsimi, astfel încât energia stocată a corpului într-o formă care nu transporta greutatea suplimentară de apă necesară pentru hidratare, ca și în cazul polizaharidelor, din care 1 g au 2 g de apă.
Fat - un bun izolator termic, atat de multe animale cu sânge cald este depozitat in tesutul adipos subcutanat, reducerea pierderilor de căldură. Mai ales gros caracteristic stratului adipos subcutanat al mamiferelor acvatice (balene, morse și colab.). Dar, în același timp, animalele care trăiesc în zonele cu climat cald (cămilelor, jerboa) rezervele de grăsime depuse în zone izolate ale corpului (în cocoașa o cămilă, în urma gerbilii cu coada de grăsime), ca o sursă de apă de rezervă, deoarece apa - unul dintre produsele oxidarea grăsimilor.
Fosfolipidele formează membranele celulare bază biosloya, colesterol - controlul membranei fluidității. Toate celulele vii sunt înconjurate de membrane plasmatice, elementul structural major care este stratul lipidic dublu (un strat dublu de lipide).
Unele lipide joacă un rol activ în reglarea activității vitale a celulelor individuale și a organismului ca întreg. In particular, lipide sunt hormoni steroizi secretați de gonade și cortexul adrenal. Aceste substanțe transportate de sânge pe tot corpul și să afecteze funcția sa.
Un strat gros de grăsime protejează organele interne ale multor animale din daune asupra impactului.
O varietate de organisme - de la diatomee la rechini - utilizează rezerve redundante de grăsime ca mijloc de reducere a greutății medii specifice a corpului, sporind astfel flotabilitate. Acest lucru reduce costurile de energie în așteptare în coloana de apă.