Descrierea carbohidraților și lipidelor. Caracteristicile generale ale lipidelor. Tabel Principalele funcții ale carbohidraților

Carbohidrați- compuși organici, a căror compoziție în majoritatea cazurilor este exprimată prin formula generală C n(H2O) m

Monozaharide - carbohidrații simpli, în funcție de numărul de atomi de carbon, se împart în trioze (3), tetroze (4), pentoze (5), hexoze (6) și heptoze (7 atomi). Cele mai frecvente sunt pentozele și hexozele. Proprietățile monozaharidelor- se dizolva usor in apa, se cristalizeaza, are gust dulce si se poate prezenta sub forma de izomeri α sau β.

Riboză și dezoxiriboză aparțin grupului pentozelor, fac parte din nucleotidele ARN și ADN, trifosfații ribonucleozidici și trifosfații dezoxiribonucleozidici etc. Deoxiriboza (C 5 H 10 O 4) diferă de riboză (C 5 H 10 O 5) prin aceea că la al doilea atom de carbon are un atom de hidrogen, mai degrabă decât o grupare hidroxil precum riboza.

Glucoză sau zahăr din struguri(C 6 H 12 O 6), aparține grupului de hexoze, poate exista sub formă de α-glucoză sau β-glucoză. Diferența dintre acești izomeri spațiali este că la primul atom de carbon al α-glucozei gruparea hidroxil este situată sub planul inelului, în timp ce pentru β-glucoză este deasupra planului.

Glucoza este:

una dintre cele mai comune monozaharide,
cea mai importantă sursă de energie pentru toate tipurile de muncă care au loc în celulă (această energie este eliberată în timpul oxidării glucozei în timpul respirației),
monomer al multor oligozaharide și polizaharide,
o componentă esențială a sângelui.

Fructoză sau zahăr din fructe, aparține grupului hexozelor, mai dulci decât glucoza, găsite sub formă liberă în miere (mai mult de 50%) și fructe. Este un monomer al multor oligozaharide și polizaharide.

Oligozaharide - carbohidrați formați ca urmare a unei reacții de condensare între mai multe (de la două până la zece) molecule de monozaharide. In functie de numarul de reziduuri de monozaharide se disting dizaharide, trizaharide etc.. Cele mai frecvente sunt dizaharidele. Proprietățile oligozaharidelor- se dizolva in apa, se cristalizeaza, gustul dulce scade pe masura ce creste numarul de reziduuri de monozaharide. Legătura formată între două monozaharide se numește glicozidic.

Zaharoză, sau trestie de zahăr sau din sfeclă, este o dizaharidă formată din reziduuri de glucoză și fructoză. Conținut în țesuturile vegetale. Este un produs alimentar (denumire comună - zahăr). În industrie, zaharoza este produsă din trestie de zahăr (tulpinile conțin 10-18%) sau sfeclă de zahăr (rădăcinoasele conțin până la 20% zaharoză).

Maltoză sau zahăr de malț, este o dizaharidă formată din două resturi de glucoză. Prezent în semințele de cereale în germinare.

Lactoză sau zahăr din lapte, este o dizaharidă formată din reziduuri de glucoză și galactoză. Prezent în laptele tuturor mamiferelor (2-8,5%).

Polizaharide sunt carbohidrați formați ca urmare a reacției de policondensare a multor (câteva zeci sau mai multe) molecule de monozaharide. Proprietățile polizaharidelor— nu se dizolvă sau se dizolvă slab în apă, nu formează cristale clar formate și nu au gust dulce.

Amidon(C6H10O5) n- un polimer al cărui monomer este α-glucoza. Lanțurile polimerice de amidon conțin regiuni ramificate (amilopectină, legături 1,6-glicozidice) și neramificate (amiloză, legături 1,4-glicozidice). Amidonul este principalul carbohidrat de rezervă al plantelor, este unul dintre produsele fotosintezei și se acumulează în semințe, tuberculi, rizomi și bulbi. Conținutul de amidon din boabele de orez este de până la 86%, grâu - până la 75%, porumb - până la 72% și tuberculii de cartofi - până la 25%. Amidonul este principalul carbohidrat hrana umana (enzima digestiva - amilaza).

Glicogen(C6H10O5) n- un polimer al cărui monomer este și α-glucoză. Lanțurile polimerice ale glicogenului seamănă cu regiunile amilopectinei ale amidonului, dar spre deosebire de acestea se ramifică și mai mult. Glicogenul este principalul carbohidrat de rezervă al animalelor, în special al oamenilor. Se acumulează în ficat (conținut până la 20%) și mușchi (până la 4%) și este o sursă de glucoză.

(C6H10O5) n- un polimer al cărui monomer este β-glucoza. Lanțurile polimerice de celuloză nu se ramifică (legături β-1,4-glicozidice). Principala polizaharidă structurală a pereților celulelor vegetale. Conținutul de celuloză din lemn este de până la 50%, din fibrele din semințe de bumbac - până la 98%. Celuloza nu este descompusă de sucurile digestive umane, deoarece îi lipsește enzima celulaza, care rupe legăturile dintre β-glucoze.

inulină- un polimer al cărui monomer este fructoza. Rezervă de carbohidrați ai plantelor din familia Asteraceae.

Glicolipidele- substanțe complexe formate ca urmare a combinației de carbohidrați și lipide.

Glicoproteine- substante complexe formate prin combinarea carbohidratilor si proteinelor.

Funcțiile carbohidraților

Structura și funcțiile lipidelor

Lipidele nu au un singur caracteristici chimice. În majoritatea beneficiilor, dăruirea determinarea lipidelor, ei spun că acesta este un grup de insolubile în apă compusi organici, care poate fi extras din celulă cu solvenți organici - eter, cloroform și benzen. Lipidele pot fi împărțite în simple și complexe.

Lipide simple Majoritatea sunt reprezentate de esteri ai acizilor grași superiori și alcool trihidroxilic glicerol - trigliceride. Acid gras au: 1) aceeași grupare pentru toți acizii - grupare carboxil(-COOH) și 2) radicalul prin care se deosebesc unul de celălalt. Radicalul este un lanț cu numere variabile (de la 14 la 22) de grupări -CH 2 -. Uneori, un radical de acid gras conține una sau mai multe legături duble (-CH=CH-), cum ar fi acidul gras se numeste nesaturat. Dacă un acid gras nu are legături duble, se numește bogat. Când se formează o trigliceridă, fiecare dintre cele trei grupări hidroxil ale glicerolului suferă o reacție de condensare cu un acid gras pentru a forma trei legături esterice.

Dacă predomină trigliceridele acizi grași saturați, apoi la 20°C sunt solide; ei sunt numiti, cunoscuti grăsimi, sunt caracteristice celulelor animale. Dacă predomină trigliceridele acizi grași nesaturați, apoi la 20 °C sunt lichide; ei sunt numiti, cunoscuti uleiuri, sunt tipice pentru celule vegetale.

1 - trigliceride; 2 - legatura esterica; 3 - acid gras nesaturat;
4 — cap hidrofil; 5 - coada hidrofoba.

Densitatea trigliceridelor este mai mică decât cea a apei, astfel încât acestea plutesc în apă și sunt situate la suprafața acesteia.

Lipidele simple includ, de asemenea ceară- esteri ai acizilor grași superiori și alcoolilor cu greutate moleculară mare (de obicei cu un număr par de atomi de carbon).

Lipide complexe. Acestea includ fosfolipide, glicolipide, lipoproteine etc.

Fosfolipide- trigliceride în care un rest de acid gras este înlocuit cu un rest de acid fosforic. Ia parte la formarea membranelor celulare.

Glicolipidele- Vezi deasupra.

Lipoproteinele- substante complexe formate ca urmare a combinatiei de lipide si proteine.

Lipoidele- substanțe asemănătoare grăsimilor. Acestea includ carotenoizi (pigmenți fotosintetici), hormoni steroizi (hormoni sexuali, mineralocorticoizi, glucocorticoizi), gibereline (substanțe de creștere a plantelor), vitamine liposolubile (A, D, E, K), colesterol, camfor etc.

Funcțiile lipidelor

Funcţie	Exemple și explicații
Energie	Funcția principală a trigliceridelor. Când 1 g de lipide este descompus, se eliberează 38,9 kJ.
Structural	Fosfolipidele, glicolipidele și lipoproteinele participă la formarea membranelor celulare.
Depozitare	Grăsimile și uleiurile sunt nutrienți de rezervă la animale și plante. Important pentru animalele care hibernează în timpul sezonului rece sau fac drumeții lungi prin zone în care nu există surse de hrană. Uleiurile din semințe de plante sunt necesare pentru a furniza energie răsadului.
De protecţie	Straturile de grăsime și capsule de grăsime asigură amortizarea organelor interne. Straturile de ceară sunt folosite ca acoperire hidrofugă pe plante și animale.
Izolație termică	Țesutul gras subcutanat împiedică scurgerea căldurii în spațiul înconjurător. Important pentru mamiferele acvatice sau mamiferele care trăiesc în climate reci.
de reglementare	Giberelinele reglează creșterea plantelor. Hormonul sexual testosteronul este responsabil pentru dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare masculine. Hormonul sexual estrogenul este responsabil pentru dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare feminine și reglează ciclul menstrual. Mineralocorticoizii (aldosteron, etc.) controlează metabolismul apă-sare. Glucocorticoizii (cortizol, etc.) participă la reglarea metabolismului carbohidraților și proteinelor.
Sursă de apă metabolică	Când 1 kg de grăsime este oxidat, se eliberează 1,1 kg de apă. Important pentru locuitorii deșertului.
catalitic	Vitaminele liposolubile A, D, E, K sunt cofactori pentru enzime, adică. Aceste vitamine în sine nu au activitate catalitică, dar fără ele enzimele nu își pot îndeplini funcțiile.

Funcțiile lipidelor

Surse de informare

http://www.licey.net/bio/biology/lection2

http://sbio.info/page.php?id=9

http://humbio.ru/humbio/biochem/001dd1b4.htm

Carbohidrații sunt compuși organici, a căror compoziție în majoritatea cazurilor este exprimată prin formula generală C n(H2O) m (nȘi m≥ 4). Carbohidrații sunt împărțiți în monozaharide, oligozaharide și polizaharide.

Monozaharidele - carbohidrații simpli, în funcție de numărul de atomi de carbon, se împart în trioze (3), tetroze (4), pentoze (5), hexoze (6) și heptoze (7 atomi). Cele mai frecvente sunt pentozele și hexozele. Proprietățile monozaharidelor - ușor solubile în apă, cristalizează, au gust dulce și pot fi prezentate sub formă de izomeri α sau β.

Riboza și deoxiriboza aparțin grupului pentozelor, fac parte din nucleotidele ARN și ADN, ribonucleozide trifosfați și dezoxiribonucleozide trifosfați etc. Deoxiriboza (C 5 H 10 O 4) diferă de riboză (C 5 H 10 O 5) prin aceea că la al doilea atom de carbon are mai degrabă un atom de hidrogen decât o grupare hidroxil precum riboza.

Glucoza este:

una dintre cele mai comune monozaharide,

cea mai importantă sursă de energie pentru toate tipurile de muncă care au loc în celulă (această energie este eliberată în timpul oxidării glucozei în timpul respirației),

monomer al multor oligozaharide și polizaharide,

o componentă esențială a sângelui.

Oligozaharide- carbohidrați formați ca urmare a unei reacții de condensare între mai multe (de la două până la zece) molecule de monozaharide. In functie de numarul de reziduuri de monozaharide se disting dizaharide, trizaharide etc.. Cele mai frecvente sunt dizaharidele. Proprietățile oligozaharidelor- se dizolva in apa, se cristalizeaza, gustul dulce scade pe masura ce creste numarul de reziduuri de monozaharide. Legătura formată între două monozaharide se numește glicozidic.

Zaharoză, sau trestie de zahăr sau din sfeclă, este o dizaharidă formată din reziduuri de glucoză și fructoză. Conținut în țesuturile vegetale. Este un produs alimentar (denumire comună - zahăr). Industrial, zaharoza este produsă din trestie de zahăr (tulpinile conțin 10–18%) sau sfeclă de zahăr (rădăcinoasele conțin până la 20% zaharoză).

Maltoză sau zahăr de malț, este o dizaharidă formată din două resturi de glucoză. Prezent în semințele de cereale în germinare.

Lactoză sau zahăr din lapte, este o dizaharidă formată din reziduuri de glucoză și galactoză. Prezent în laptele tuturor mamiferelor (2–8,5%).

Polizaharide- acestea sunt carbohidrați formați ca urmare a reacției de policondensare a multor (câteva zeci sau mai multe) molecule de monozaharide. Proprietățile polizaharidelor- nu se dizolva sau se dizolva slab in apa, nu formeaza cristale clar formate si nu au gust dulce.

Amidon(C6H10O5) n- un polimer al cărui monomer este α-glucoza. Lanțurile polimerice de amidon conțin regiuni ramificate (amilopectină, legături 1,6-glicozidice) și neramificate (amiloză, legături 1,4-glicozidice). Amidonul este principalul carbohidrat de rezervă al plantelor, este unul dintre produsele fotosintezei și se acumulează în semințe, tuberculi, rizomi și bulbi. Conținutul de amidon din boabele de orez este de până la 86%, grâu - până la 75%, porumb - până la 72%, în tuberculii de cartofi - până la 25%. Amidonul este principalul carbohidrat hrana umana (enzima digestiva - amilaza).

Celuloză(C6H10O5) n- un polimer al cărui monomer este β-glucoza. Lanțurile polimerice de celuloză nu se ramifică (legături β-1,4-glicozidice). Principala polizaharidă structurală a pereților celulelor vegetale. Conținutul de celuloză din lemn este de până la 50%, din fibrele din semințe de bumbac - până la 98%. Celuloza nu este descompusă de sucurile digestive umane, deoarece îi lipsește enzima celulaza, care rupe legăturile dintre β-glucoze.

inulină- un polimer al cărui monomer este fructoza. Rezervă de carbohidrați ai plantelor din familia Asteraceae.

Glicolipidele- substanțe complexe formate ca urmare a combinației de carbohidrați și lipide.

Glicoproteine- substante complexe formate prin combinarea carbohidratilor si proteinelor.

Funcțiile carbohidraților

Funcţie	Exemple și explicații
Energie	Principala sursă de energie pentru toate tipurile de muncă care au loc în celule. Când 1 g de carbohidrați este descompus, se eliberează 17,6 kJ.
Structural	Peretele celular al plantelor este format din celuloză, peretele celular al bacteriilor este format din mureină, peretele celular al ciupercilor, iar tegumentul artropodelor este format din chitină.
Depozitare	Carbohidratul de rezervă la animale și ciuperci este glicogenul, la plante este amidon și inulină.
De protecţie	Mucusul protejează intestinele și bronhiile de deteriorarea mecanică. Heparina previne coagularea sângelui la animale și la oameni.

Urmărește aici o animație despre clasificarea și funcțiile biologice ale carbohidraților

Structura și funcțiile lipidelor

Lipidele nu au o singură caracteristică chimică. În majoritatea beneficiilor, dăruirea determinarea lipidelor, ei spun că acesta este un grup colectiv de compuși organici insolubili în apă care pot fi extrași din celulă cu solvenți organici - eter, cloroform și benzen. Lipidele pot fi împărțite în simple și complexe.

Lipide simple Majoritatea sunt reprezentate de esteri ai acizilor grași superiori și alcool trihidroxilic glicerol - trigliceride. Acid gras au: 1) o grupare care este aceeași pentru toți acizii - o grupare carboxil (–COOH) și 2) un radical prin care se deosebesc unul de celălalt. Radicalul este un lanț de numere variabile (de la 14 la 22) de grupări –CH 2 –. Uneori, un radical de acid gras conține una sau mai multe legături duble (–CH=CH–), cum ar fi acidul gras se numeste nesaturat. Dacă un acid gras nu are legături duble, se numește bogat. Când se formează o trigliceridă, fiecare dintre cele trei grupări hidroxil ale glicerolului suferă o reacție de condensare cu un acid gras pentru a forma trei legături esterice.

1 - trigliceride; 2 - legatura esterica; 3 - acid gras nesaturat; 4 - cap hidrofil; 5 - coada hidrofoba.

Densitatea trigliceridelor este mai mică decât cea a apei, astfel încât acestea plutesc în apă și sunt situate la suprafața acesteia.

Lipidele simple includ, de asemenea ceară- esteri ai acizilor grași superiori și alcoolilor cu greutate moleculară mare (de obicei cu un număr par de atomi de carbon).

Lipide complexe. Acestea includ fosfolipide, glicolipide, lipoproteine etc.

Fosfolipide- trigliceride în care un rest de acid gras este înlocuit cu un rest de acid fosforic. Ia parte la formarea membranelor celulare.

Glicolipidele- Vezi deasupra.

Lipoproteinele- substante complexe formate ca urmare a combinatiei de lipide si proteine.

Urmărește aici o animație despre clasificarea și funcțiile biologice ale lipidelor

Funcțiile lipidelor

Funcţie	Exemple și explicații
Energie	Funcția principală a trigliceridelor. Când 1 g de lipide este descompus, se eliberează 38,9 kJ.
Structural	Fosfolipidele, glicolipidele și lipoproteinele participă la formarea membranelor celulare.
Depozitare	Grăsimile și uleiurile sunt nutrienți de rezervă la animale și plante. Important pentru animalele care hibernează în timpul sezonului rece sau fac drumeții lungi prin zone în care nu există surse de hrană. Uleiurile din semințe de plante sunt necesare pentru a furniza energie răsadului.
De protecţie	Straturile de grăsime și capsule de grăsime asigură amortizarea organelor interne. Straturile de ceară sunt folosite ca acoperire hidrofugă pe plante și animale.
Izolație termică	Țesutul gras subcutanat împiedică scurgerea căldurii în spațiul înconjurător. Important pentru mamiferele acvatice sau mamiferele care trăiesc în climate reci.
de reglementare	Giberelinele reglează creșterea plantelor. Hormonul sexual testosteronul este responsabil pentru dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare masculine. Hormonul sexual estrogenul este responsabil pentru dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare feminine și reglează ciclul menstrual. Mineralocorticoizii (aldosteron, etc.) controlează metabolismul apă-sare. Glucocorticoizii (cortizol, etc.) participă la reglarea metabolismului carbohidraților și proteinelor.
Sursă de apă metabolică	Când 1 kg de grăsime este oxidat, se eliberează 1,1 kg de apă. Important pentru locuitorii deșertului.
catalitic	Vitaminele liposolubile A, D, E, K sunt cofactori pentru enzime, adică. Aceste vitamine în sine nu au activitate catalitică, dar fără ele enzimele nu își pot îndeplini funcțiile.

Carbohidrați- compuși organici cu formula generală Cn(H20)m, m > n. Proprietăți chimice carbohidrații sunt determinați de grupările hidroxil (—OH) pe care le conțin. Există carbohidrați simpli (monozaharide) și complecși (oligozaharide, polizaharide). Monozaharidele constau dintr-o moleculă de carbohidrați (glucoză, fructoză, riboză, dezoxiriboză). În funcție de numărul de atomi de carbon se disting: trioze - trei atomi, tetroze - 4 atomi, pentoze - 5 atomi, hexoze - șase atomi etc. Proprietățile monozaharidelor: greutate moleculară mică, gust dulce, solubil în apă, capabil de cristalizare.
Oligozaharide- carbohidrați complecși asemănătoare zahărului care conțin de la 2 până la 10 reziduuri de monozaharide. În funcție de cantitatea lor, se disting di-, tri-, tetrazaharide etc. Dizaharidele se formează atunci când două monozaharide sunt unite printr-o legătură glicozidică (glucoză + glucoză = maltoză, glucoză + galactoză = lactoză, glucoză + fructoză = zaharoză). De obicei, se formează o legătură glicozidică între atomii de carbon 1 și 4 ai unităților de monozaharide adiacente.
Polizaharide (amidon și celuloză (la plante), glicogen (la animale)). Monomerul acestor polizaharide este glucoza. Ele pot fi liniare, neramificate sau ramificate.
Înţeles carbohydrates:
. sursă de energie în celulă (1 g de carbohidrați - 17,6 kJ (4,2 kcal) energie);
. rezerva celulara (amidon, glicogen);
. funcția de construcție (mureină la procariote; fibre la plante și ciuperci; riboză și dezoxiriboză în acizi nucleici);
. funcția receptorului (glicolipide);
. funcția de protecție (heparina încetinește coagularea sângelui).
Lipidele- substanțe asemănătoare grăsimilor, insolubile în apă. De compoziție chimică lipidele sunt esteri ai acizilor grași superiori și ai alcoolului trihidroxilic glicerol. Acizii grași pot fi fie saturați (nu conțin duble legături - stearic și palmitic), fie nesaturați (au duble legături între atomi de carbon - oleic). În funcție de caracteristicile structurale ale moleculelor, se disting lipide simple (trigliceride, ceară) și complexe (fosfolipide, glicolipide, lipoide). Valoarea lipidelor:
. fac parte din membrane (fosfolipide, glicolipide, lipoproteine);
. transport (lipoproteine);
. receptori, mediatori (glicolipidele din glicocalix);
. sursă de energie (când se descompune 1 g de grăsime, se eliberează 38,9 kJ de energie);
. functie de stocare;
. protectie (acoperire hidrofuga - ceara vegetala);
. termostat și izolator termic, amortizor (grăsime maro);
. reglarea activității celulelor și corpului (hormoni - estrogen, progesteron, testosteron, corticosteron, cortizon, colesterol), ca parte a giberelinelor (substanțe de creștere în plante);
. sursă de apă metabolică.

Prelegere, rezumat. Substante organice: lipide, carbohidrati, rolul lor in celula - concept si tipuri. Clasificare, esență și caracteristici.

Uită-te la Figura 15. Ce proprietăți au grăsimea, uleiul și zahărul? Care este semnificația acestor substanțe pentru organisme?

Ființele vii conțin substanțe organice. Ele diferă în compoziție, proprietăți și functii biologice, au o greutate moleculară de la 30 la câteva mii de unități. Substanțele organice cu greutate moleculară mică constau dintr-o unitate structurală, în timp ce compușii cu greutate moleculară mare pot conține de la câteva unități până la mii de unități structurale. Astfel de substanțe se numesc polimeri (polimeri greci - numeroși), iar unitățile lor structurale se numesc monomeri (unul).

Substanțele organice numite lipide includ grăsimi, uleiuri, fosfolipide și ceară (Fig. 15). În funcție de tipul de celulă, conținutul de lipide variază de la 5% la 90%, de exemplu în celulele țesutului adipos. Lipidele sunt insolubile în apă, adică sunt hidrofobe. Fosfolipidele, spre deosebire de grăsime și ulei, conțin un reziduu de acid fosforic, care este foarte solubil în apă. Prin urmare, fosfolipidele au proprietăți duble - hidrofil-hidrofobe.

Orez. 15. Lipide: 1 - diagrama structurii unei molecule de grăsime; 2 - schema structurii unei molecule de fosfolipide

Funcția principală a lipidelor în ființele vii este energia. Când 1 g de grăsime este oxidată, se eliberează 38,9 kJ de energie. Grăsimile și uleiurile sunt nutrienți de rezervă în celulele plantelor (Fig. 16) și animalelor, o sursă de apă în organism, care se formează în timpul descompunerii acestora. O altă funcție, nu mai puțin importantă, a lipidelor este construcția. Fosfolipidele fac parte din membranele celulare. Albinele folosesc ceara pentru a-și construi fagurii.

Orez. 16. Semințele de floarea soarelui sunt bogate în ulei

Lipidele îndeplinesc și o funcție de protecție și termoreglare. Stratul de grăsime subcutanat la multe mamifere le protejează de hipotermie și deteriorarea organelor interne din cauza stresului mecanic (Fig. 17). O acoperire ceară pe frunzele unor plante, cum ar fi ace de molid și pin, previne excesul de evaporare, expunerea la temperaturi scăzute și la lumina soarelui. O altă funcție importantă a lipidelor este de reglare. Hormonul suprarenal (cortizon) și hormonii sexuali (testosteron și estradiol) sunt lipide. Unele lipide sunt componente ale vitaminelor D și E.

Orez. 17. Balena are un strat gros de grăsime subcutanată

Substanțe zaharoase sau asemănătoare zahărului - carbohidrați, au formula generala. În celulele animale, conținutul de carbohidrați variază de la 1 la 3% (în celulele hepatice animale până la 5%). Până la 90% din carbohidrați se găsesc în celulele plantelor, unde servesc ca principal material de construcție și de rezervă de nutrienți (Fig. 18, 19).

Orez. 18. Strugurii sunt bogați în glucoză

Orez. 19. Amidonul este depozitat în organele plantelor, de exemplu în tuberculii de cartofi

Toți carbohidrații sunt împărțiți în monozaharide și polizaharide (Fig. 20). Monozaharidele includ, de exemplu, glucoză și riboză. Acestea sunt substanțe cristaline incolore, foarte solubile în apă și cu gust dulce. Polizaharidele sunt polimeri cu greutate moleculară mare ai căror monomeri sunt unități repetate, cel mai adesea molecule de glucoză. Polizaharidele includ amidonul, glicogenul și celuloza. Spre deosebire de monozaharide, polizaharidele nu au gust dulce și sunt slab solubile sau complet insolubile în apă.

Orez. 20. Glucide: 1 - schema structurii unei molecule de glucoză; 2 - schema structurii unei molecule de celuloză; 3 - diagrama structurii unei molecule de amidon

În organism, carbohidrații îndeplinesc în principal funcții de construcție și energie. Peretele celular al celulelor vegetale este alcătuit din celuloză. În ceea ce privește masa totală în natura vie a Pământului, acesta se află pe primul loc printre compușii organici. Chitina polizaharidă face parte din pielea artropodelor și din pereții celulari ai ciupercilor.

Amidonul și glicogenul sunt nutrienți de stocare pentru celule. Amidonul este sintetizat și stocat în celulele vegetale, iar glicogenul este sintetizat în celulele animale, în special în ficat. Acești carbohidrați, împreună cu glucoza, îndeplinesc și o funcție energetică în organism. Când 1 g de carbohidrați este oxidat, se eliberează 17,6 kJ de energie. Cantitatea de căldură generată în acest caz este mai mică decât în timpul oxidării grăsimilor. Cu toate acestea, carbohidrații sunt descompuși și absorbiți de organism mai repede decât grăsimile. De exemplu, celulele țesutului nervos folosesc glucoza ca principală sursă de energie.

Exerciții bazate pe materialul acoperit

Ce sunt polimerul și monomerul? Ce substanțe vii organice sunt clasificate ca polimeri?
De ce grăsimile au proprietăți hidrofobe? Comparați solubilitatea lor cu fosfolipidele. Ce explică diferențele?
Morsele, focile și alte animale din nord acumulează un strat gros de grăsime subcutanată în corpul lor. Ce funcții îndeplinește în corpul acestor animale?
Ce carbohidrați sunt clasificați ca monozaharide și polizaharide? Ce funcții îndeplinesc în organism?

Formula generală este Cn (H2O)n: carbohidrații conțin doar trei elemente chimice.

Masa. Comparația claselor de carbohidrați.

Carbohidrați solubili în apă.

Monozaharide:
glucoză– sursa principală de energie pentru respirația celulară;
fructoză– parte integrantă a nectarului de flori și a sucurilor de fructe;
riboza si dezoxiriboza– elemente structurale ale nucleotidelor, care sunt monomeri ai ARN-ului și ADN-ului.

dizaharide:
zaharoza(glucoza + fructoza) – principalul produs al fotosintezei transportat in plante;
lactoză(glucoză + galactoză) – parte din laptele de mamifere;
maltoză(glucoza + glucoza) este o sursa de energie in semintele germinative.

Funcțiile carbohidraților solubili :

transport,
de protecţie,
semnal,
energie.

Carbohidrați insolubili

polimer :
amidon,
glicogen,
celuloză,
chitină.

Funcțiile carbohidraților polimerici :

structural,
depozitarea,
energie,
de protecţie.

Amidon constă din molecule spiralate ramificate care formează substanțe de rezervă în țesuturile plantelor.

Celuloză – un polimer format din reziduuri de glucoză format din mai multe lanțuri paralele drepte legate prin legături de hidrogen. Această structură împiedică pătrunderea apei și asigură stabilitatea membranelor celulozice ale celulelor vegetale.

Chitină constă din derivați amino ai glucozei. Principalul element structural al tegumentului artropodelor și al pereților celulari ai ciupercilor.

Glicogen - substanta de rezerva a unei celule animale.

Masa. Cei mai comuni carbohidrați.

Tabel Principalele funcții ale carbohidraților.

Lipidele.

Lipidele– esteri ai acizilor grași și glicerolului. Insolubil în apă, dar solubil în solvenți nepolari. Prezent în toate celulele. Lipidele sunt formate din hidrogen, oxigen și atomi de carbon.

Funcțiile lipidelor :

Depozitare – grăsimile sunt depozitate în țesuturile animalelor vertebrate.
Energie – jumătate din energia consumată de celulele vertebratelor în repaus se formează ca urmare a oxidării grăsimilor. Grăsimile sunt, de asemenea, folosite ca sursă de apă. Efectul energetic din descompunerea a 1 g de grăsime este de 39 kJ, care este de două ori mai mult decât efectul energetic din descompunerea a 1 g de glucoză sau proteine.
De protecţie – stratul de grăsime subcutanat protejează organismul de deteriorarea mecanică.
Structural – fosfolipidele fac parte din membranele celulare.
Izolație termică – grăsimea subcutanată ajută la reținerea căldurii.
Izolarea electrică – mielina, secretată de celulele Schwann (formează învelișurile fibrelor nervoase), izolează unii neuroni, ceea ce accelerează foarte mult transmiterea impulsurilor nervoase.
nutritiv – unele substanțe asemănătoare lipidelor ajută la creșterea masei musculare și la menținerea tonusului corpului.
Lubrifiere – ceara acoperă pielea, lâna, pene și le protejează de apă. Frunzele multor plante sunt acoperite cu un strat de ceară; ceara este folosită la construcția fagurilor de miere.
hormonal – hormonul suprarenal – cortizonul și hormonii sexuali sunt de natură lipidică.

Masa. Funcțiile de bază ale lipidelor.

SARCINI TEMATICE

Partea A

A1. Un monomer polizaharid poate fi:
1) aminoacid
2) glucoză
3) nucleotide
4) celuloza

A2. În celulele animale, carbohidrații de stocare sunt:
1) celuloza
2) amidon
3) chitina
4) glicogen

A3. Cea mai mare energie va fi eliberată în timpul divizării:
1) 10 g proteine
2) 10 g glucoză
3) 10 g grăsime
4) 10 g aminoacid

A4. Ce funcție nu îndeplinesc lipidele?
1) energie
2) catalitic
3) izolatoare
4) depozitare

A5. Lipidele pot fi dizolvate în:
1) apa
2) soluție de sare de masă
3) acid clorhidric
4) acetonă

Partea B

ÎN 1. Selectați caracteristicile structurale ale carbohidraților
1) constau din reziduuri de aminoacizi
2) constau din reziduuri de glucoză
3) constau din atomi de hidrogen, carbon și oxigen
4) unele molecule au o structură ramificată
5) constau din reziduuri de acizi grași și glicerol
6) constau din nucleotide

LA 2. Selectați funcțiile pe care le îndeplinesc carbohidrații în organism
1) catalitic
2) transport
3) semnal
4) construcție
5) protectoare
6) energie

VZ. Selectați funcțiile pe care lipidele le îndeplinesc în celulă
1) structurale
2) energie
3) depozitare
4) enzimatic
5) semnal
6) transport

LA 4. Potriviți grupul compuși chimici cu rolul lor în celulă:

Partea C

C1. De ce nu se acumulează glucoza în organism, ci se acumulează amidon și glicogen?