ГМ-21 біологія 17.11.21
Виконану роботу надіслати на електронну пошту
17.11.2021
Комбіноване заняття (2 год.)
Тема 2.3. Вуглеводи. Ліпіди.
Опрацювати: Біологія 10 клас (за посиланням «Підручники»), §21, с.83-86
Виконати (письмово):
Заповнити таблицю:
Біоорганічні речовини
|
|
БІЛКИ |
ЛІПІДИ |
ВУГЛЕВОДИ |
НУКЛЕЇНОВІ КИСЛОТИ |
|
Приклади сполук (назви) |
|
|
|
|
|
В яких харчових продуктах містяться у найбільшій
кількості? |
|
|
|
|
|
В яких відділах шлунково-кишкового тракту
перетравлюються? |
|
|
|
|
|
Які ферменти приймають участь у перетравлюванні цих
сполук? |
|
|
|
|
|
Кінцеві продукти гідролізу (травлення) |
|
|
|
|
|
Біологічна роль в організмі людини |
|
|
|
|
|
Кінцеві продукти обміну (у людини) |
|
|
|
|
|
Як виводяться із організму кінцеві продукти обміну |
|
|
|
|
Вуглеводи за хімічним складом поділяють на моносахариди, олігосахариди і полісахариди.
Моносахариди утворені відповідно до загальної формули Сn(Н2О)n. Це - кристалічні речовини, добре розчинні у воді, солодкі на смак, не підлягають гідролізу, з них складаються оліго- і полісахариди. В залежності від кількості атомів С в молекулі, розрізняють триози, тетрози, пентози, гексози, гептози. Найбільш поширені у природі – пентози (рибоза, дезоксирибоза) і гексози (глюкоза, фруктоза, галактоза).
Олігосахариди утворюються внаслідок взаємодії молекул моносахаридів між собою і містять від 2 до 12 таких залишків. Олігосахариди – кристалічні речовини, розчинні у воді, менш солодкі на смак, підлягають гідролізу до моносахаридів, із залишків яких складаються. В залежності від кількості моносахаридних залишків, розрізняють олігосахариди: дисахариди, трисахариди і т.д. Із дисахаридів найбільш поширені у природі – лактоза (молочний цукор), сахароза (буряковий/тростинний цукор), мальтоза (солодовий цукор). Гідроліз дисахаридів відбувається у людини в тонкому кишечнику під дією ферментів, що містяться в панкреатичному і кишечному соках. Назва ферменту походить від назви дисахариду, на який він діє, з заміною «-оза» на «-аза»: лактаза, сахараза, мальтаза.
Полісахариди утворюються внаслідок взаємодії молекул моносахаридів між собою і містять більше 100 таких залишків. Полісахариди не розчинні у воді, не солодкі, підлягають ступінчастому гідролізу до моносахаридів, із залишків яких складаються:
крохмаль → декстрини → мальтоза → глюкоза.
Найбільш поширені у природі – крохмаль, глікоген, целюлоза, хітин, пектини.
Вуглеводи виконують в живій природі наступні функції:
1. Енергетична функція. Понад 2/3 енергетичних потреб організму забезпечується завдяки використаннювуглеводів.
При окисненні 1г глюкози вивільняється 17,6 кДж енергії.
2. Структурну функцію виконують нерозчинні й стійкі вуглеводи клітинних оболонок грибів (хітин), рослин (целюлоза), бактерій (муреїн). Хітин – основний компонент твердого зовнішнього покриву (кутикули) членистоногих.
3. Пластична (будівельна) функція. Рибоза і дезоксирибоза слугують «будівельними блоками» для утворення нуклеотидів і, відповідно, нуклеїнових кислот (РНК, ДНК), оліго- чи полісахаридів (глюкоза, галактоза).
4. Резервна функція вуглеводів полягає в запасанні крохмалю в зелених рослин й водоростей. Основною формою запасання глюкози в клітинах тварин, більшості грибів, багатьох бактерій та архей є глікоген, що має компактну розгалужену структуру («тваринний» крохмаль).
5. Зв’язування й видалення з організму людини радіонуклідів за участі пектинів ілюструє захисну функцію вуглеводів.
6. Рецепторну і маркерну функції виконують оліго- і полісахариди, глікопротеїни і гліколіпіди у складі глікокаліксу – дуже тонкого шару, збагаченого вуглеводами, розташованого над мембраною тваринних клітин.
ЛІПІДИ (від грец. ліпос – жир) – це різноманітні за хімічним складом біоорганічні сполуки живого, спільною ознакою яких є їхня неполярність, через що вони розчиняються лише в неполярних розчинниках (ефірі, бензині, хлороформі) і не розчиняються у воді.
До ліпідів відносять жири і ліпоїди (жироподібні речовини, які за будовою і властивостями близькі до жирів).
Більшість ліпідів (воски, жири) характеризуються нерозчинністю у воді (гідрофобністю) та розчинністю в неполярних розчинниках: естерах, ацетоні, хлороформі, бензені та ін. Такі властивості зумовлені відсутністю полярних груп у їхніх молекулах. Інші групи ліпідів (фосфоліпіди, гліколіпіди) виявляють подвійні амфіфільні властивості, тому що містять полярні (гідрофільні головки ортофосфатної кислоти чи спирту) і неполярні (ланцюжок жирної кислоти) групи.
За структурними особливостями ліпіди класифікують на прості й складні. Прості ліпіди – переважно естери жирних кислот і спиртів. Найвідоміші з них – воски (бджолиний віск, спермацет, ланолін, суберин, кутин) й жири (рослинні – соняшникова, трояндова олії, масло какао; тваринні – китовий жир, свинячий жир, риб’ячий жир). Основними функціями восків є захисна, а жирів – енергетична, резервна, водоутворювальна.
Із 1г жиру утворюється 38,9 кДж енергії, що майже в 2 рази більше, ніж енергія, яку можна отримати із 1г вуглеводів або білків.
Жири володіють низькою теплопровідністю, завдяки чому запобігають втратам тепла. Крім того, вони слугують амортизаторами, які захищають внутрішні органи від механічних впливів.
Складні ліпіди окрім ліпідної частини містять й інші речовини. У ліпопротеїнів такими сполуками є білки, у фосфоліпідів – залишок ортофосфатної кислоти, у гліколіпідів – вуглеводи. Ці сполуки виконують здебільшого структурну і пластичну функції. Наприклад, клітинна мембрана являє собою подвійний шар (бішар) фосфоліпідів, в який занурені мембранні білки. До ліпідів відносять й жироподібні сполуки (ліпоїди), що є їхніми попередниками або похідними. Більшість із них здійснюють в організмі регуляторну функцію. Прикладом подібних речовин є стероїди (холестерин, жовчні кислоти, статеві гормони та гормони надниркових залоз – кортикостероїди). До жироподібних сполук належать жиророзчинні вітаміни А, D, Е і K.
У чому суть ієрархії молекулярного рівня організації життя?
Ієрархія молекулярного рівня організації життя – порядок підпорядкованості
простих хімічних структурних елементів й молекул складнішим. Стаючи частиною складнішого цілого, прості структури втрачають свою індивідуальність, проте нове ціле набуває нових властивостей.
Для молекулярного рівня організації життя характерна певна ієрархія біомолекул, що входять до його складу. Усі біоорганічні речовини походять від дуже простих низькомолекулярних попередників, що надходять у біосистеми із навколишнього середовища: СО2, Н2О, N2. У живому, взаємодіючи між собою, вони утворюють проміжні сполуки (наприклад, ацетати, кетокислоти), які й утворюють прості органічні речовини, або малі біомолекули. Це передусім чотири класи молекул – жирні кислоти, моносахариди, амінокислоти та нуклеотиди. Їх називають будівельними блоками, оскільки з них утворюються молекули наступного ієрархічного підрівня. Розміри, форма і хімічні властивості біомолекул дають їм змогу не тільки слугувати будівельними блоками при створенні складної структури клітин, а й брати участь у безперервних процесах перетворення речовини і енергії. Прості біомолекули сполучаються між собою різноманітними ковалентними зв’язками, утворюючи макромолекули (білки, полісахариди і нуклеїнові кислоти) та молекулярні комплекси (ліпіди).
Великі молекули можуть сполучатися між собою за допомогою нековалентних взаємодій у надмолекулярні комплекси, або молекулярні ансамблі. Це рибосоми (комплекси рРНК і білків), хроматин (ДНК й білки), ферментні комплекси (білкова й небілкова частини складних ферментів) та ін. Надмолекулярні комплекси об’єднуються в клітинні структури: мембрани, ядро, мітохондрії тощо. А вже ці структурні компоненти визначають форму, розміри й функції клітин.
Отже, для молекулярного рівня організації життя характерна певна структурна ієрархія: хімічні елементи – прості та складні неорганічні сполуки – проміжні сполуки – малі біомолекули – великі біомолекули – надмолекулярні комплекси – органели – клітина.
Комментарии
Отправить комментарий