Какви съединения са мономери на въглехидратите. Въглехидрати. Тази група включва мазнини и масла. Мазнините остават твърди при стайна температура, докато маслата остават течни. Маслата съдържат повече ненаситени мастни киселини
Всички въглехидрати са съставени от отделни „единици“, които са захариди. Въз основа на способността си да хидролизират до мономери, въглехидратите се разделят на две групи: прости и сложни. Въглехидратите, съдържащи една единица, се наричат монозахариди, две единици се наричат дизахариди, две до десет единици се наричат олигозахариди и повече от десет единици се наричат полизахариди. Монозахаридите бързо повишават кръвната захар и имат висок гликемичен индекс, поради което се наричат още бързи въглехидрати. Лесно се разтварят във вода и се синтезират в зелени растения. Въглехидратите, съставени от 3 или повече единици, се наричат сложни въглехидрати. Храните, богати на сложни въглехидрати, постепенно повишават нивото на глюкозата и имат нисък гликемичен индекс, поради което се наричат още бавни въглехидрати. Сложните въглехидрати са продукти на поликондензация на прости захари (монозахариди) и, за разлика от простите, по време на процеса на хидролитично разцепване те могат да се разлагат на мономери с образуването на стотици и хиляди монозахаридни молекули.
Често срещан монозахарид в природата е бета-D-глюкозата.
Монозахариди
Монозахаридите (от гръцки monos - единичен, sacchar - захар) са най-простите въглехидрати, които не се хидролизират до по-прости въглехидрати - обикновено са безцветни, лесно разтворими във вода, слабо разтворими в алкохол и напълно неразтворими в етер, твърди прозрачни органични съединения , една от основните групи въглехидрати, най-простата форма на захар. Водните разтвори имат неутрално pH. Някои монозахариди имат сладък вкус. Монозахаридите съдържат карбонилна (алдехидна или кетонна) група, така че могат да се разглеждат като производни на многовалентни алкохоли. Монозахарид с карбонилна група в края на веригата е алдехид и се нарича алдоза. Във всяка друга позиция на карбонилната група монозахаридът е кетон и се нарича кетоза. В зависимост от дължината на въглеродната верига (от три до десет атома) се разграничават триози, тетрози, пентози, хексози, хептози и т.н. Сред тях пентозите и хексозите са най-разпространени в природата. Монозахаридите са градивните елементи, от които се синтезират дизахаридите, олигозахаридите и полизахаридите.
В природата най-разпространената свободна форма е D-глюкоза (C6H12O6) – структурна единица на много дизахариди (малтоза, захароза и лактоза) и полизахариди (целулоза, нишесте). Други монозахариди са известни главно като компоненти на ди-, олиго- или полизахариди и рядко се срещат в свободно състояние. Естествените полизахариди служат като основни източници на монозахариди.
Всички въглехидрати са съставени от отделни „единици“, които са захариди. Според способносттахидролизаНамономеривъглехидратите се разделятна две групи: прости и сложни. Въглехидратите, съдържащи една единица, се наричатмонозахариди, две единици -дизахариди, от две до десет единици –олигозахариди, и повече от десет -полизахариди.
Монозахариди Те бързо повишават кръвната захар и имат висок гликемичен индекс, поради което се наричат още бързи въглехидрати. Лесно се разтварят във вода и се синтезират в зелени растения.
Въглехидратите, съставени от 3 или повече единици, се наричаткомплекс. Храните, богати на сложни въглехидрати, постепенно повишават нивото на глюкозата и имат нисък гликемичен индекс, поради което се наричат още бавни въглехидрати. Сложните въглехидрати са продукти на поликондензация на прости захари (монозахариди) и, за разлика от простите, в процеса на хидролитично разцепване те могат да се разлагат на мономери, образувайки стотици и хилядимолекулимонозахариди.
Стереоизомерия на монозахаридите: изомерглицералдехидв който, когато се проектира моделът върху равнина, ОН групата при асиметричния въглероден атом е разположена от дясната страна, обикновено се счита за D-глицералдехид, а огледалното изображение се счита за L-глицералдехид. Всички изомери на монозахаридите се разделят на D- и L-форми въз основа на сходството на местоположението на OH групата при последния асиметричен въглероден атом близо до CH 2 ОН групи (кетозите съдържат един асиметричен въглероден атом по-малко от алдозите със същия брой въглеродни атоми). Естественохексози – глюкоза, фруктоза, манозаИгалактоза– според техните стереохимични конфигурации те се класифицират като съединения от серия D.
полизахариди – общото наименование на клас сложни високомолекулни въглехидрати,молекуликоито се състоят от десетки, стотици или хилядимономери – монозахариди. От гледна точка на общите принципи на структурата в групата на полизахаридите е възможно да се разграничат хомополизахаридите, синтезирани от същия тип монозахаридни единици, и хетерополизахаридите, които се характеризират с наличието на два или повече вида мономерни остатъци.
https :// ru . уикипедия . орг / wiki /Въглехидрати
1.6. Липиди - номенклатура и структура. Липиден полиморфизъм.
Липиди – голяма група естествени органични съединения, включително мазнини и мастноподобни вещества. Простите липидни молекули са съставени от алкохол имастни киселини, сложни - от алкохол, високомолекулни мастни киселини и други компоненти.
Класификация на липидите
Прости липиди са липиди, които включват въглерод (C), водород (H) и кислород (O) в тяхната структура.
Комплексни липиди са липиди, които включват в структурата си, освен въглерод (C), водород (H) и кислород (O), други химични елементи. Най-често: фосфор (P), сяра (S), азот (N).
https:// ru. уикипедия. орг/ wiki/Липиди
Литература:
1) Черкасова Л. С., Мережински М. Ф., Метаболизъм на мазнини и липиди, Минск, 1961 г.;
2) Markman A.L., Химия на липидите, c. 12, Таш., 1963 – 70;
3) Тютюнников B.N., Химия на мазнините, М., 1966;
4) Малер Г., Кордес К., Основи на биологичната химия, прев. от английски, М., 1970.
1.7. Биологични мембрани. Форми на липидна агрегация. Концепцията за течнокристално състояние. Странична дифузия и флип флоп.
Мембрани Те ограничават цитоплазмата от околната среда и също така образуват черупките на ядрата, митохондриите и пластидите. Те образуват лабиринт от ендоплазмен ретикулум и подредени сплескани везикули, които изграждат комплекса на Голджи. Мембраните образуват лизозоми, големи и малки вакуоли на растителни и гъбични клетки и пулсиращи вакуоли на протозои. Всички тези структури са отделения (отделения), предназначени за определени специализирани процеси и цикли. Следователно без мембрани съществуването на клетка е невъзможно.
Диаграма на структурата на мембраната: а – триизмерен модел; b – планарно изображение;
1 – протеини, съседни на липидния слой (А), потопени в него (В) или проникващи през него (С); 2 – слоеве липидни молекули; 3 – гликопротеини; 4 – гликолипиди; 5 – хидрофилен канал, функциониращ като пора.
Функциите на биологичните мембрани са следните:
1) Те разграничават съдържанието на клетката от външната среда и съдържанието на органелите от цитоплазмата.
2) Осигуряват транспорт на вещества в и извън клетката, от цитоплазмата до органелите и обратно.
3) Действат като рецептори (получават и преобразуват сигнали от околната среда, разпознават клетъчни вещества и др.).
4) Те са катализатори (осигуряващи близо до мембраната химични процеси).
5) Участвайте в енергийната трансформация.
http:// sbio. инфо/ страница. php? документ за самоличност=15
Странична дифузия е хаотичното термично движение на липидните и протеиновите молекули в равнината на мембраната. По време на страничната дифузия близките липидни молекули рязко сменят местата си и в резултат на такива последователни скокове от едно място на друго молекулата се движи по повърхността на мембраната.
Движението на молекулите по повърхността на клетъчната мембрана във времето t се определя експериментално по метода на флуоресцентни етикети - флуоресцентни молекулни групи. Флуоресцентните етикети карат молекулите да флуоресцират, чието движение по клетъчната повърхност може да бъде изследвано, например чрез изследване под микроскоп на скоростта, с която флуоресцентно петно, създадено от такива молекули, се разпространява по клетъчната повърхност.
Джапанка е дифузия на мембранни фосфолипидни молекули през мембраната.
Скоростта на прескачане на молекулите от една повърхност на мембраната към друга (flip-flop) е определена по метода на spin label в експерименти върху моделни липидни мембрани - липозоми.
Някои от фосфолипидните молекули, от които са образувани липозоми, са маркирани със спинови етикети, прикрепени към тях. Липозомите бяха изложени на аскорбинова киселина, в резултат на което несдвоените електрони на молекулите изчезнаха: парамагнитните молекули станаха диамагнитни, което можеше да бъде открито чрез намаляване на площта под кривата на EPR спектъра.
По този начин, скокове на молекули от една повърхност на двойния слой към друга (флип-флоп) се случват много по-бавно, отколкото скокове по време на странична дифузия. Средното време, след което фосфолипидната молекула се преобръща (T ~ 1 час) е десетки милиарди пъти по-голямо от средното време, характерно за прескачане на молекула от едно място на друго в равнината на мембраната.
Концепцията за течнокристално състояние
Твърдото може да бъде катокристален , такааморфен. В първия случай има ред на дълги разстояния в подреждането на частиците на разстояния, много по-големи от междумолекулните разстояния (кристална решетка). Във втория няма ред на далечни разстояния в подреждането на атомите и молекулите.
Разликата между аморфно тяло и течност не е наличието или отсъствието на ред на дълги разстояния, а естеството на движението на частиците. Молекулите на течности и твърди тела извършват колебателни (понякога ротационни) движения около равновесното положение. След известно средно време („време на установен живот“) молекулите скачат до друго равновесно положение. Разликата е, че „времето на установен живот“ в течност е много по-малко, отколкото в твърдо състояние.
Липидните двуслойни мембрани при физиологични условия са течни; „времето на живот“ на фосфолипидната молекула в мембраната е 10 −7 – 10 −8 с.
Молекулите в мембраната не са произволно разположени, в подреждането им се наблюдава ред на дълги разстояния. Фосфолипидните молекули са в двуслоен слой и техните хидрофобни опашки са приблизително успоредни една на друга. Има ред и в ориентацията на полярните хидрофилни глави.
Физиологично състояние, при което има ред на дълги разстояния във взаимната ориентация и подреждане на молекулите, но състоянието на агрегиране е течно, се наричатечнокристално състояние. Течните кристали не могат да се образуват във всички вещества, а във вещества от „дълги молекули“ (чиито напречни размери са по-малки от надлъжните). Могат да съществуват различни течнокристални структури: нематични (нишковидни), когато дългите молекули са ориентирани успоредно една на друга; смектичен - молекулите са успоредни една на друга и са подредени на слоеве; Холистичен - молекулите са разположени успоредно една на друга в една и съща равнина, но в различните равнини ориентацията на молекулите е различна.
http:// www. studfiles. ru/ предварителен преглед/1350293/
Литература: НА. Лемеза, Л.В. Камлюк, Н.Д. Лисов. "Ръководство по биология за кандидати за университети."
1.8. Нуклеинова киселина. Хетероциклични бази, нуклеозиди, нуклеотиди, номенклатура. Пространствена структура на нуклеиновите киселини – ДНК, РНК (тРНК, рРНК, иРНК). Рибозомите и клетъчното ядро. Методи за определяне на първичната и вторичната структура на нуклеиновите киселини (секвениране, хибридизация).
Нуклеинова киселина – фосфорсъдържащи биополимери на живи организми, осигуряващи съхранението и предаването на наследствената информация.
Нуклеиновите киселини са биополимери. Техните макромолекули се състоят от многократно повтарящи се единици, които са представени от нуклеотиди. И логично бяха кръстениполинуклеотиди. Една от основните характеристики на нуклеиновите киселини е техният нуклеотиден състав. Съставът на нуклеотида (структурна единица на нуклеиновите киселини) включватри компонента:
– Азотна основа. Може да бъде пиримидин и пурин. Нуклеиновите киселини съдържат четири различни типа бази: две от тях принадлежат към класа на пурините и две към класа на пиримидините.
– Остатък от фосфорна киселина.
– Монозахарид - рибоза или 2-дезоксирибоза. Захарта, която е част от нуклеотида, съдържа пет въглеродни атома, т.е. е пентоза. В зависимост от вида пентоза, присъстваща в нуклеотида, се разграничават два вида нуклеинови киселини– рибонуклеинови киселини (РНК), които съдържат рибоза идезоксирибонуклеинови киселини (ДНК), съдържащи дезоксирибоза.
Нуклеотид В основата си той е фосфорен естер на нуклеозид.Съдържа нуклеозид се състои от два компонента: монозахарид (рибоза или дезоксирибоза) и азотна основа.
http :// sbio . инфо / страница . php ? документ за самоличност =11
Азотни основи – хетероцикличенорганични съединения, производнипиримидинИпуринавключен внуклеинова киселина. За съкратени обозначения се използват главни латински букви. Азотните основи включватаденин(А),гуанин(G),цитозин(C), които се намират както в ДНК, така и в РНК.Тимин(T) е част само от ДНК иурацил(U) се среща само в РНК.
Съдържание на темата "Вода. Въглехидрати. Липиди.":Простите органични молекули често служат като изходни материали за синтеза на по-големи. макромолекули. Макромолекулае гигантска молекула, изградена от много повтарящи се единици.
Молекулите, изградени по този начин, се наричат полимери, а единиците, от които са съставени, се наричат мономери. В процеса на свързване на отделни връзки помежду си (с така наречената кондензация) водата се отстранява.
Обратният процес е разграждане на полимера- извършва се чрез хидролиза, т.е. чрез добавяне на вода. В живите организми има три основни вида макромолекули: полизахариди, протеини и нуклеинови киселини. Мономерите за тях са съответно монозахариди и нуклеотиди.
Макромолекулипредставляват около 90% от сухата маса на клетките. Полизахаридите играят ролята на резервни хранителни вещества и изпълняват структурни функции, докато протеините и нуклеиновите киселини могат да се разглеждат като „ информационни молекули».
Макромолекулите съществуват не само в живата природа, но и в неживата природа, по-специално много оборудване, базирано на макромолекули, е създадено от самия човек.
Това означава, че при протеините и нуклеиновите киселини последователността е важна мономерни единиции при тях тя варира много повече, отколкото при полизахаридите, чийто състав обикновено е ограничен до един или два различни вида субединици. Причините за това ще ни станат ясни по-късно. В тази глава ще разгледаме подробно и трите класа макромолекули и техните субединици. Към това разглеждане ще добавим и липиди - молекули, като правило, много по-малки, но също изградени от прости органични молекули.
Въглехидрати
Въглехидратиса вещества, състоящи се от въглерод, водород и , с обща формула C x (H 2 O) y, където x: и y могат да имат различни значения. Името "въглехидрати" отразява факта, че водородът и кислородът присъстват в молекулите на тези вещества в същото съотношение, както във водната молекула (два водородни атома за всеки кислороден атом). Всички въглехидрати са алдехиди или кетони и техните молекули винаги съдържат няколко хидроксилни групи. Химичните свойства на въглехидратите се определят от тези групи – алдехидни, хидроксилни и кето групи. Алдехидите, например, лесно се окисляват и следователно са мощни редуциращи агенти. Структурата на тези групи е представена в таблицата.
Въглехидратисе делят на три основни класа: монозахариди, дизахариди и полизахариди.
Въглехидрати
Преминавайки към разглеждането на органичните вещества, не може да не се отбележи значението на въглерода за живота. Когато влиза в химични реакции, въглеродът образува силни ковалентни връзки, споделяйки четири електрона. Въглеродните атоми, свързвайки се един с друг, са в състояние да образуват стабилни вериги и пръстени, които служат като скелети на макромолекули. Въглеродът може също да образува множество ковалентни връзки с други въглеродни атоми, както и с азот и кислород. Всички тези свойства осигуряват уникално разнообразие от органични молекули.
Макромолекулите, които съставляват около 90% от масата на дехидратирана клетка, се синтезират от по-прости молекули, наречени мономери. Има три основни вида макромолекули: полизахариди, протеини и нуклеинови киселини; техните мономери са съответно монозахариди, аминокиселини и нуклеотиди.
Въглехидратите са вещества с обща формула C x (H 2 O) y, където x и y са естествени числа. Името "въглехидрати" показва, че в техните молекули водородът и кислородът са в същото съотношение, както във водата.
Животинските клетки съдържат малко количество въглехидрати, докато растителните клетки съдържат почти 70% от общото органично вещество.
Монозахаридите играят ролята на междинни продукти в процесите на дишане и фотосинтеза, участват в синтеза на нуклеинови киселини, коензими, АТФ и полизахариди и служат като освободени при окисление по време на дишане. Монозахаридните производни - захарни алкохоли, захарни киселини, дезоксизахари и аминозахари - са важни в процеса на дишане, а също така се използват в синтеза на липиди, ДНК и други макромолекули.
Дизахаридите се образуват при реакция на кондензация между два монозахарида. Понякога се използват като резервни хранителни вещества. Най-често срещаните от тях са малтоза (глюкоза + глюкоза), лактоза (глюкоза + галактоза) и захароза (глюкоза + фруктоза). среща се само в млякото. (тръстикова захар) най-често срещана в растенията; това е същата „захар“, която обикновено ядем.
Целулозата също е полимер на глюкозата. Съдържа около 50% от въглерода, съдържащ се в растенията. По обща маса на Земята целулозата е на първо място сред органичните съединения. Формата на молекулата (дълги вериги с изпъкнали –OH групи) осигурява силна адхезия между съседни вериги. Въпреки цялата си сила, макрофибрилите, състоящи се от такива вериги, лесно пропускат водата и веществата, разтворени в нея, и следователно служат като идеален строителен материал за стените на растителната клетка. Целулозата е ценен източник на глюкоза, но нейното разграждане изисква ензима целулаза, който е относително рядък в природата. Следователно само някои животни (например преживни) консумират целулоза като храна. Промишленото значение на целулозата също е голямо - от това вещество се произвеждат памучни тъкани и хартия.
1. Дайте определения на понятията.
Въглехидрати– органични вещества, съдържащи карбонилна група и няколко хидроксилни групи.
Монозахарид
– прост въглехидрат, който не се разпада на по-прости съединения при хидролиза.
Дизахарид– въглехидрат, който е съединение от два монозахарида.
2. Попълнете диаграмата „Разнообразие от въглехидрати в клетката“.
3. Разгледайте фигура 11 от учебника и дайте примери за монозахариди, които включват:
пет въглеродни атома: рибоза, дезоксирибоза;
шест въглеродни атома: глюкоза, фруктоза.
4. Попълнете таблицата.
Биологични функции на моно- и дизахаридите
5. Назовете водоразтворимите въглехидрати. Какви структурни характеристики на техните молекули осигуряват свойството разтворимост?
Монозахариди (глюкоза, фруктоза) и дизахариди (захароза). Молекулите им са малки и полярни, така че са разтворими във вода. Полизахаридите образуват дълги вериги, които не се разтварят във вода
6. Попълнете таблицата.
БИОЛОГИЧНИ ФУНКЦИИ НА ПОЛИЗАХАРИДИТЕ
7. Полизахаридът хитин е част от структурата на клетъчните стени на гъбите и формира основата на екзоскелета на членестоногите. С кой от познатите ви полизахариди показва функционално сходство? Обосновете отговора си.
Хитинът е вещество, много сходно по структура, физикохимични свойства и биологична роля с целулозата. Той изпълнява защитни и поддържащи функции и се намира в клетъчните стени на гъбички, някои водорасли и бактерии.
8. Дайте дефиниции на понятията.
Полипептид- химическо вещество, състоящо се от дълга верига от аминокиселини, свързани с пептидни връзки.
Денатурация
- загуба на протеините или нуклеиновите киселини на техните естествени свойства поради нарушаване на пространствената структура на техните молекули.
Ренатурация
- възстановяване (след денатурация) на биологично активната пространствена структура на биополимера (протеин или нуклеинова киселина).
9. Обяснете твърдението: „Протеините са носители и организатори на живота.“
Според Енгелс, „където и да срещнем живота, той е свързан с някакво протеиново тяло и където и да срещнем някакво протеиново тяло, което не е в процес на разлагане, ние без изключение се сблъскваме с феномените на живота...“ „Животът е начин на съществуване на протеинови тела...“
10. Напишете общата структурна формула на аминокиселина. Обяснете защо протеиновият мономер има това име.
RCH(NH2)COOH. Аминокиселините съчетават свойствата на киселините и амините, т.е. съдържат, заедно с карбоксилната група -COOH, аминогрупата -NH2.
11. Как се различават различните аминокиселини една от друга?
Аминокиселините се различават една от друга по структурата на радикала.
12. Попълнете клъстера „Разнообразие от протеини и техните функции.“
Протеини: хормони, транспортни протеини, ензими, токсини, антибиотици, складови протеини, защитни протеини, моторни протеини, структурни протеини.
13. Завършете попълването на таблицата.
14. Използвайки учебник, обяснете същността на твърдението: „Биохимичните реакции, протичащи в присъствието на ензими, са в основата на клетъчния живот.“
Ензимните протеини катализират много реакции, осигуряват съгласуваност на ансамбъла от клетки на живи организми, ускорявайки скоростта на химичните реакции многократно.
15. Дайте примери за протеини, участващи в изброените процеси.
Бягане, ходене, скачане - актин и миозин.
Растежът е соматотропин.
Пренос на кислород и въглероден диоксид в кръвта - хемоглобин.
Растеж на ноктите и косата – кератин.
Съсирване на кръвта - протромбин, фибриноген.
Свързването на кислорода в мускулите е миоглобин.
16. Свържете специфични протеини с техните функции.
1. Протромбин
2. Колаген
3. Актин
4. Соматотропин
5. Хемоглобин
6. Инсулин
Роля в тялото
А. Мускулен контрактилен протеин
Б. Хормон на хипофизата
Б. Осигурява кръвосъсирването
Г. Част от влакната на съединителната тъкан
Г. Панкреатичен хормон
Д. Пренася кислород
17. На какво се основава дезинфекциращото свойство на етиловия алкохол?
Разрушава протеините (включително токсините) на бактериите, което води до тяхната денатурация.
18. Защо сварено яйце, потопено в студена вода, не се връща в първоначалното си състояние?
Необратимата денатурация на белтъка на пилешкото яйце се случва под въздействието на висока температура.
19. Окисляването на 1 g протеини освобождава същото количество енергия като окисляването на 1 g въглехидрати. Защо тялото използва протеините като източник на енергия само в крайни случаи?
Функциите на протеините са на първо място строителни, ензимни, транспортни функции и само в екстремни случаи тялото използва или изразходва протеини за получаване на енергия, само когато въглехидратите и мазнините не влизат в тялото, когато тялото гладува.
20. Изберете верния отговор.
Тест 1.
Протеини, които увеличават скоростта на химичните реакции в клетката:
2) ензими;
Тест 2.
Мономерът на сложните въглехидрати е:
4) глюкоза.
Тест 3.
Въглехидратите в клетката не изпълняват следната функция:
3) съхранение на наследствена информация.
Тест 4.
Полимер, чиито мономери са подредени в една линия:
2) неразклонен полимер;
Тест 5.
Аминокиселините не включват:
3) фосфор;
Тест 6.
Животните имат гликоген, а растенията:
3) нишесте;
Тест 7.
Хемоглобинът има, но лизозимът не:
4) кватернерна структура.
21. Обяснете произхода и общото значение на думата (термин), въз основа на значението на корените, които го съставят.
22. Изберете термин и обяснете как съвременното му значение съвпада с първоначалното значение на неговите корени.
Избран термин: дезоксирибоза.
Съответствие: Терминът съответства на значението. Това е дезокси захар - производно на рибоза, където хидроксилната група при втория въглероден атом е заменена с водород със загуба на кислороден атом (дезокси - липса на кислороден атом).
23. Формулирайте и запишете основните идеи на § 2.5.
Въглехидратите и протеините принадлежат към органичните вещества на клетката. Въглехидратите включват: монозахариди (рибоза, дезоксирибоза, глюкоза), дизахариди (захароза), полизахариди (нишесте, гликоген, целулоза, хитин). В тялото те изпълняват функции: енергийни, складови, структурни.
Протеините, чиито мономери са аминокиселини, имат първична, вторична, третична и често кватернерна структура. Те изпълняват важни функции в тялото: те са хормони, ензими, токсини, антибиотици, складови, защитни, транспортни, двигателни и структурни протеини.