Lipidi su jedna od najvažnijih klasa složenih molekula prisutnih u životinjskim stanicama i tkivima. Lipidi obavljaju široku paletu funkcija: opskrbljuju energijom stanične procese, tvore stanične membrane i sudjeluju u međustaničnoj i unutarstaničnoj signalizaciji. Lipidi služe kao prekursori za steroidne hormone, žučne kiseline, prostaglandine i fosfoinozitide. Krv sadrži pojedine komponente lipida (zasićene masne kiseline, mononezasićene masne kiseline i višestruko nezasićene masne kiseline), trigliceride, kolesterol, esteri kolesterola i fosfolipide. Sve te tvari su netopive u vodi, pa tijelo ima složen sustav transporta lipida. Slobodne (neesterificirane) masne kiseline prenose se krvlju u obliku kompleksa s albuminom. Trigliceridi, kolesterol i fosfolipidi se prenose u obliku lipoproteina topivih u vodi. Neki lipidi se koriste za stvaranje nanočestica, kao što su liposomi. Membrana liposoma sastoji se od prirodnih fosfolipida, što određuje njihove brojne atraktivne kvalitete. Oni su netoksični, biorazgradivi, pod određenim uvjetima mogu ih apsorbirati stanice, što dovodi do unutarstanične isporuke njihovog sadržaja. Liposomi su namijenjeni za ciljanu dostavu fotodinamičkih lijekova ili lijekova za gensku terapiju, kao i komponenti za druge namjene, poput kozmetike, u stanice.
Struktura
Molekule jednostavnih lipida sastoje se od alkohola, masnih kiselina, složenih - od alkohola, moguće su masne kiseline visoke molekularne mase, ostaci fosforne kiseline, ugljikohidrati, dušične baze itd. Struktura lipida ovisi prvenstveno o putu njihove biosinteze. .
Biološke funkcije Energetska (rezervna) funkcija
Mnoge masti, prvenstveno trigliceridi, tijelo koristi kao izvor energije. Potpunom oksidacijom 1 g masti oslobađa se oko 9 kcal energije, otprilike dvostruko više nego kod oksidacije 1 g ugljikohidrata (4,1 kcal). Masne naslage se koriste kao rezervni izvori hranjive tvari, prvenstveno od strane životinja koje su prisiljene nositi svoje zalihe na sebi. Biljke češće pohranjuju ugljikohidrate, ali sjemenke mnogih biljaka su bogate mastima (biljna ulja se ekstrahiraju iz sjemenki suncokreta, kukuruza, uljane repice, lana i drugih uljarica).
funkcija toplinske izolacije
Masnoća je dobar toplinski izolator pa se kod mnogih toplokrvnih životinja taloži u potkožnom masnom tkivu, smanjujući gubitak topline. Posebno debeo potkožni masni sloj karakterističan je za vodene sisavce (kitove, morževe itd.). Ali u isto vrijeme, kod životinja koje žive u vrućoj klimi (deve, jerboas), rezerve masti talože se u izoliranim dijelovima tijela (u grbama deve, u repu debelorepih jerboa), kao rezervne rezerve vode , budući da je voda jedna od produkata oksidacije masti.
strukturna funkcija
Fosfolipidi čine osnovu biosloja staničnih membrana, kolesterol je regulator fluidnosti membrane. Arhealne membrane sadrže derivate izoprenoidnih ugljikovodika. Voskovi tvore kutikulu na površini nadzemnih organa (listova i mladih izdanaka) biljaka. Proizvode ih i mnogi kukci (npr. pčele od njih grade saće, a crvi i ljuskavi tvore zaštitne pokrove).
Regulatorna
Vitamini - lipidi (A, D, E, K)
Hormonski (steroidi, eikozanoidi, prostaglandini, itd.)
kofaktori (dolihol)
Signalne molekule (digliceridi, jasmonska kiselina; MP3 kaskada)
Priprema za ZNO. Biologija.
Sažetak 31. Biopolimeri. Ugljikohidrati. Lipidi
Biopolimeri
biološki polimeri- to su visokomolekularni organski spojevi čije se makromolekule sastoje od veliki broj ponavljanje linkova - monomeri.
Biopolimeri uključuju proteine, nukleinske kiseline, polisaharide (škrob, glikogen, celuloza, pektin, hitin itd.). Njihovi monomeri su aminokiseline, nukleotidi, odnosno monosaharidi.
Ugljikohidrati
Ugljikohidrati- tvari opće formule Sn(H2O)m.
Skupine ugljikohidrata:
1. monosaharidi, ili jednostavni šećeri (na temelju nerazgranatog ugljičnog lanca);
2. oligosaharidi- spojevi koji se sastoje od 2 - 10 uzastopno povezanih molekula jednostavnih šećera;
3. polisaharidi, koji se sastoji od više od 10 molekula jednostavnih šećera ili njihovih derivata.
Glikozidne veze- veze koje povezuju ugljikov atom jedne molekule monosaharida preko kisika s ugljikovim atomom druge molekule.
Ovisno o duljini ugljičnog skeleta, monosaharidi se dijele na trioze (C3), getroze (C4), pentoze (C5), heksoze (C6), heptoze (C7). Primjeri pentoza su riboza, deoksiriboza, heksoza-glukoza, fruktoza, galaktoza.
disaharidi: maltoza, laktoza I saharoza.
Najvažniji polisaharidi su celuloza, škrob, glikogen, hitin.
Funkcije ugljikohidrata:
1. Energija. Glukoza je glavni izvor energije, škrob i glikogen čine rezervu energije u stanicama.
2. Strukturni. Celuloza je dio staničnih membrana biljaka; hitin služi kao strukturna komponenta integumenta člankonožaca i staničnih stijenki mnogih gljiva. Pentoze sudjeluju u sintezi nukleinskih kiselina.
3. Zaštitni. Kod životinja heparin sprječava zgrušavanje krvi, a u biljkama desni i sluz, koji nastaju oštećenjem tkiva, imaju zaštitnu funkciju.
Lipidi
Lipidi (masti) ‒ organska tvar, netopiv u vodi (hidrofoban), ali lako topiv u organskim otapalima (kloroform, benzin, itd.). Sastoji se od glicerola i masnih kiselina.
Strukturna osnova stanične membrane je dvoslojni(nastalih od dva sloja molekula) lipida, u koje su ugrađene molekule različitih proteina.
Funkcije lipida:
1. Strukturni. Fosfolipidi zajedno s proteinima tvore biološke membrane. Membrane također sadrže sterole.
2. Energija. U obliku lipida pohranjuje se dio tjelesnih energetskih rezervi koje se troše u slučaju nedostatka hranjivih tvari.
3. Zaštitni i toplinski izolacijski. Masni sloj štiti životinjsko tijelo i njegove pojedinačne organe od mehanička oštećenja. Pomaže u održavanju topline. Pomaže uzgonu kod kitova.
4. Podmazivanje i vodoodbojnost.
5. Regulatorni. Derivati holesterola: hormoni testosteron, etorgen, aldosteron i vitamin D.
Ugljikohidrati- organski spojevi čiji je sastav u većini slučajeva izražen općom formulom C n(H2O) m (n I m≥ 4). Ugljikohidrati se dijele na monosaharide, oligosaharide i polisaharide.
Monosaharidi- prosti ugljikohidrati, ovisno o broju ugljikovih atoma, dijele se na trioze (3), tetroze (4), pentoze (5), heksoze (6) i heptoze (7 atoma). Najčešće su pentoze i heksoze. Svojstva monosaharida- lako topiv u vodi, kristalizirati, imati slatkog okusa, mogu biti prisutni u obliku α- ili β-izomera.
Riboza i deoksiriboza pripadaju skupini pentoza, dio su RNA i DNK nukleotida, ribonukleozid trifosfata i deoksiribonukleozid trifosfata itd. Deoksiriboza (C 5 H 10 O 4) se razlikuje od riboze (C 5 H 10 O 5) po tome što ima vodik atom na drugom atomu ugljika, a ne hidroksilna skupina kao riboza.
Glukoza ili grožđani šećer(C 6 H 12 O 6), pripada skupini heksoza, može postojati u obliku α-glukoze ili β-glukoze. Razlika između ovih prostornih izomera je u tome što se kod prvog atoma ugljika u α-glukozi hidroksilna skupina nalazi ispod ravnine prstena, dok je u β-glukozi iznad ravnine.
Glukoza je:
- jedan od najčešćih monosaharida,
- najvažniji izvor energije za sve vrste rada koji se odvijaju u stanici (ova energija se oslobađa tijekom oksidacije glukoze tijekom disanja),
- monomer mnogih oligosaharida i polisaharida,
- bitna komponenta krvi.
Fruktoza ili voćni šećer, pripada skupini heksoza, slađe od glukoze, nalazi se u slobodnom obliku u medu (više od 50%) i voću. To je monomer mnogih oligosaharida i polisaharida.
Oligosaharidi- ugljikohidrati nastali kao rezultat reakcije kondenzacije između nekoliko (od dvije do deset) molekula monosaharida. Ovisno o broju monosaharidnih ostataka razlikuju se disaharidi, trisaharidi i dr. Najčešći su disaharidi. Svojstva oligosaharida- otopiti se u vodi, kristalizirati, slatki okus se smanjuje kako se broj ostataka monosaharida povećava. Veza nastala između dva monosaharida naziva se glikozidne.
Saharoza ili šećer od trske ili repe, je disaharid koji se sastoji od ostataka glukoze i fruktoze. Nalazi se u biljnim tkivima. To je prehrambeni proizvod (uobičajeni naziv - šećer). U industriji se saharoza proizvodi od šećerne trske (stabljike sadrže 10-18%) ili šećerne repe (korijenasti usjevi sadrže do 20% saharoze).
Maltoza ili sladni šećer, je disaharid koji se sastoji od dva ostatka glukoze. Prisutan u klijavim sjemenkama žitarica.
Laktoza ili mliječni šećer, je disaharid koji se sastoji od ostataka glukoze i galaktoze. Prisutan u mlijeku svih sisavaca (2-8,5%).
Polisaharidi- to su ugljikohidrati nastali kao rezultat reakcije polikondenzacije mnoštva (nekoliko desetaka ili više) molekula monosaharida. Svojstva polisaharida- ne otapaju se ili slabo otapaju u vodi, ne stvaraju jasno oblikovane kristale, nemaju slatkast okus.
Škrob(C 6 H 10 O 5) n je polimer čiji je monomer α-glukoza. Lanci škrobnih polimera sadrže razgranate (amilopektin, 1,6-glikozidne veze) i nerazgranate (amiloza, 1,4-glikozidne veze) dijelove. Škrob je glavni rezervni ugljikohidrat biljaka, jedan je od proizvoda fotosinteze, akumulira se u sjemenkama, gomoljima, rizomima, lukovicama. Sadržaj škroba u zrnu riže je do 86%, pšenici - do 75%, kukuruzu - do 72%, u gomoljima krumpira - do 25%. Škrob je glavni ugljikohidrat ljudska hrana (probavni enzim – amilaza).
Glikogen(C 6 H 10 O 5) n- polimer, čiji je monomer također α-glukoza. Polimerni lanci glikogena nalikuju amilopektinskim dijelovima škroba, ali za razliku od njih, granaju se još jače. Glikogen je glavni rezervni ugljikohidrat životinja, posebice ljudi. Akumulira se u jetri (sadržaj - do 20%) i mišićima (do 4%), izvor je glukoze.
(C 6 H 10 O 5) n je polimer čiji je monomer β-glukoza. Lanci celuloznih polimera se ne granaju (β-1,4-glikozidne veze). Glavni strukturni polisaharid staničnih stijenki biljaka. Sadržaj celuloze u drvu je do 50%, u vlaknima sjemena pamuka - do 98%. Celuloza se ne razgrađuje ljudskim probavnim sokovima, jer. nedostaje mu enzim celulaza, koji razbija veze između β-glukoza.
Inulin je polimer čiji je monomer fruktoza. Rezervni ugljikohidrat biljaka iz obitelji Compositae.
Glikolipidi- složene tvari nastale kao rezultat kombinacije ugljikohidrata i lipida.
Glikoproteini- složene tvari nastale kao rezultat kombinacije ugljikohidrata i proteina.
Funkcije ugljikohidrata
Struktura i funkcija lipida
Lipidi nemaju niti jedan kemijska karakterizacija. U većini pogodnosti, davanje određivanje lipida, kažu da je riječ o kombiniranoj skupini organskih spojeva netopivih u vodi koji se mogu ekstrahirati iz stanice organskim otapalima – eterom, kloroformom i benzenom. Lipidi se mogu podijeliti na jednostavne i složene.
Jednostavni lipidi u većini su esteri viših masnih kiselina i trihidrični alkohol glicerol – trigliceridi. Masna kiselina imaju: 1) isto grupiranje za sve kiseline - karboksilnu skupinu (-COOH) i 2) radikal po kojem se međusobno razlikuju. Radikal je lanac različitih brojeva (od 14 do 22) skupina -CH2-. Ponekad radikal masne kiseline sadrži jednu ili više dvostrukih veza (-CH=CH-), npr masne kiseline nazivaju nezasićenim. Ako masna kiselina nema dvostruke veze, naziva se bogati. U stvaranju triglicerida, svaka od tri hidroksilne skupine glicerola podliježe reakciji kondenzacije s masnom kiselinom da nastane tri esterske veze.
Ako trigliceridi dominiraju zasićene masne kiseline, tada su na 20°C čvrsti; zovu se masti, karakteristični su za životinjske stanice. Ako trigliceridi dominiraju nezasićene masne kiseline, tada su na 20 °C tekući; zovu se ulja, karakteristični su za biljne stanice.
1 - triglicerid; 2 - esterska veza; 3 - nezasićena masna kiselina;
4 - hidrofilna glava; 5 - hidrofobni rep.
Gustoća triglicerida je manja od gustoće vode, pa plutaju u vodi, nalaze se na njenoj površini.
Jednostavni lipidi također uključuju voskovi- esteri viših masnih kiselina i makromolekularni alkoholi (obično s parnim brojem ugljikovih atoma).
Složeni lipidi. To uključuje fosfolipide, glikolipide, lipoproteine itd.
Fosfolipidi- trigliceridi u kojima je jedan ostatak masne kiseline zamijenjen ostatkom fosforne kiseline. Sudjeluju u stvaranju staničnih membrana.
Glikolipidi- vidi gore.
Lipoproteini- složene tvari nastale kao rezultat kombinacije lipida i proteina.
Lipoidi- tvari slične mastima. Tu spadaju karotenoidi (fotosintetski pigmenti), steroidni hormoni (spolni hormoni, mineralokortikoidi, glukokortikoidi), giberelini (tvari za rast biljaka), vitamini topljivi u mastima (A, D, E, K), kolesterol, kamfor itd.
Funkcije lipida
| Funkcija | Primjeri i objašnjenja |
|---|---|
| Energija | Glavna funkcija triglicerida. Pri cijepanju 1 g lipida oslobađa se 38,9 kJ. |
| Strukturni | Fosfolipidi, glikolipidi i lipoproteini sudjeluju u stvaranju staničnih membrana. |
| Rezervirajte | Masti i ulja su rezervna prehrambena tvar u životinjama i biljkama. Važno za životinje koje hiberniraju tijekom hladne sezone ili čine duge prijelaze kroz područja gdje nema izvora hrane. Ulja sjemenki biljaka potrebna su za osiguravanje energije sadnici. |
| Zaštitni | Slojevi masti i masne kapsule pružaju amortizaciju unutarnji organi. Slojevi voska koriste se kao vodoodbojni premaz u biljkama i životinjama. |
| Toplinska izolacija | Potkožno masno tkivo sprječava odljev topline u okolni prostor. Važno za vodene sisavce ili sisavce koji žive u hladnoj klimi. |
| Regulatorna | Giberelini reguliraju rast biljaka. Spolni hormon testosteron odgovoran je za razvoj muških sekundarnih spolnih karakteristika. Spolni hormon estrogen odgovoran je za razvoj ženskih sekundarnih spolnih karakteristika, regulira menstrualnog ciklusa. Mineralokortikoidi (aldosteron itd.) kontroliraju metabolizam vode i soli. Glukokortikoidi (kortizol i dr.) sudjeluju u regulaciji metabolizma ugljikohidrata i proteina. |
| Izvor metaboličke vode | Kada se oksidira 1 kg masti, oslobađa se 1,1 kg vode. Važno za stanovnike pustinje. |
| katalitički | Vitamini topivi u mastima A, D, E, K su kofaktori enzima, t.j. sami po sebi ovi vitamini nemaju katalitičku aktivnost, ali bez njih enzimi ne mogu obavljati svoje funkcije. |
Ići predavanja broj 1"Uvod. Kemijski elementi Stanice. Voda i drugi anorganski spojevi"
Ići predavanja №3„Struktura i funkcija proteina. Enzimi»
Ugljikohidrati su složeni organski spojevi sastavljeni od atoma ugljika, kisika i vodika.
Razlikovati jednostavne i složene ugljikohidrate. jednostavni ugljikohidrati nazvani monosaharidi. Složeni ugljikohidrati su polimeri u kojima monosaharidi igraju ulogu monomera. Dva monosaharida čine disaharid, tri trisaharid, a mnogi polisaharid.
Svi monosaharidi su bezbojne tvari, lako topljive u vodi. Gotovo svi imaju ugodan slatki okus. Najčešći monosaharidi su glukoza, fruktoza, riboza i deoksiriboza. Slatki okus voća i bobičastog voća, kao i meda, ovisi o sadržaju glukoze i fruktoze u njima. Riboza i deoksiriboza su sastojci nukleinskih kiselina i ATP-a.
Di- i trisaharidi, poput monosaharida, dobro se otapaju u vodi i slatkog su okusa. S povećanjem broja monomernih jedinica, topljivost polisaharida se smanjuje, a slatki okus nestaje.
Cikla (ili trska) i mliječni šećer važni su među disaharidima, škrob (u biljkama), glikogen (kod životinja), vlakna (celuloza) su rasprostranjeni među polisaharidima. Drvo je gotovo čista celuloza. Monomer ovih polisaharida je glukoza.
Biološka uloga ugljikohidrata.
Ugljikohidrati imaju ulogu izvora energije potrebne stanici za obavljanje različitih oblika aktivnosti. Za aktivnost stanice - kretanje, izlučivanje, biosintezu, luminescenciju itd. - potrebna je energija. Strukturno složeni, energetski bogati, ugljikohidrati se duboko cijepaju u stanici i, kao rezultat, pretvaraju se u jednostavne, energetski siromašne spojeve - ugljični monoksid (IV) i vodu (CO 2 i H 2 O). Tijekom tog procesa oslobađa se energija. Pri cijepanju 1 g ugljikohidrata oslobađa se 17,6 kJ.
Osim energije, ugljikohidrati obavljaju i funkciju izgradnje. Na primjer, stijenke biljnih stanica građene su od celuloze.
Lipidi.
Lipidi su organske tvari koje su netopive u vodi, ali topive u benzinu, eteru i acetonu.
Od lipida najčešće su i najpoznatije masti. Sadržaj masti u stanicama obično je nizak: 5-10% (suhe tvari). Postoje, međutim, stanice u kojima je oko 90% masti. Kod životinja se te stanice nalaze ispod kože, u mliječne žlijezde, kutija za punjenje. Masnoća se nalazi u mlijeku svih sisavaca. U nekim biljkama veliki broj masnoća je koncentrirana u sjemenkama i voću, kao što su suncokret, konoplja, orah.
Osim masti, u stanicama su prisutni i drugi lipidi, poput lecitina, kolesterola. Lipidi uključuju neke vitamine (A, D) i hormone (na primjer, spolni hormoni).
Biološki značaj lipida je velik i raznolik. Prije svega napomenimo njihovu konstrukcijsku funkciju. Lipidi su hidrofobni. Najtanji sloj ovih tvari dio je staničnih membrana. Velika vrijednost najčešćih lipida - masti - kao izvora energije. Masti mogu oksidirati u stanici u ugljični monoksid (IV) i vodu. Razgradnjom masti oslobađa se dvostruko više energije od razgradnje ugljikohidrata. Životinje i biljke pohranjuju masnoću u rezervi i troše je u procesu života. Visok udio masti u sjemenu neophodan je da bi se sadnica opskrbila energijom dok ne postane samohranljiva.
Dalje treba istaknuti važnost masti kao izvora vode. Od 1 kg masti tijekom njegove oksidacije nastaje gotovo 1,1 kg vode. To objašnjava kako neke životinje mogu izdržati prilično dugo bez vode. Deve, na primjer, prelaze pustinju bez vode, mogu ostati bez pića 10 do 12 dana. Medvjedi, svizaci i druge životinje u hibernaciji ne piju dulje od dva mjeseca. Ove životinje dobivaju vodu potrebnu za život kao rezultat oksidacije masti. Osim strukturnih i energetske funkcije, lipidi obavljaju zaštitne funkcije; mast ima nisku toplinsku vodljivost. Taloži se ispod kože, stvarajući značajne nakupine kod nekih životinja. Dakle, u kitu debljina potkožnog sloja masti doseže 1 m, što ovoj životinji omogućuje da živi u hladna voda polarnih mora.
Predavanje 3. Ugljikohidrati, lipidiUgljikohidrati. Ugljikohidrati ili saharidi su organske tvari koje sadrže ugljik, kisik i vodik. Kemijski sastav ugljikohidrate karakterizira njihova opća formula C m (H 2 O) n, gdje je m ≥ n. Ugljikohidrati čine oko 1% mase životinjskih stanica, a do 5% u stanicama jetre i mišića. Biljne stanice su najbogatije ugljikohidratima (do 90%). Broj atoma vodika u molekulama ugljikohidrata obično je dvostruko veći od broja atoma kisika (to jest, kao u molekuli vode). Otuda i naziv ugljikohidrati. Postoje dvije skupine ugljikohidrata: jednostavni i složeni. Jednostavni ugljikohidrati. Jednostavni ugljikohidrati se nazivaju monosaharidi, budući da se ne hidroliziraju tijekom probave, za razliku od složenih, koji se hidrolizom razgrađuju u monosaharide. Opća formula jednostavnih šećera je (CH 2 O) n, gdje je n ≥ 3. Ovisno o broju ugljikovih atoma u molekuli monosaharida, razlikuju se: trioze (3C), tetroze (4C), pentoze (5C), heksoze (6C), heptoze (7C). U prirodi su najraširenije pentoze i heksoze. U
Riža. . pentoze:
1 - riboza; 2 - deoksiriboza.
Najvažniji monosaharidi: od pentoza - riboza (C 5 H 10 O 5) i deoksiriboza (C 5 H 10 O 4), koji su dio nukleotida DNA, RNA i ATP. Deoksiriboza se razlikuje od riboze po tome što ima atom vodika na drugom atomu ugljika, a ne hidroksilnu skupinu poput riboze. I
Riža. . Linearna i ciklička struktura molekule glukoze.
Od heksoza najčešće su glukoza, fruktoza i galaktoza (opća formula C 6 H 12 O 6). glukoza (grožđani šećer) je primarni izvor energije za stanice. Dio je složenih ugljikohidrata. Potrebna komponenta krv. Smanjenje njegove količine dovodi do trenutnog poremećaja vitalne aktivnosti živčanih i mišićnih stanica. Budući da je u stanicama, regulira osmotski tlak. Fruktoza nalazi se u slobodnom obliku u plodovima. Osobito puno toga u medu, voću. Znatno slađi od glukoze i drugih šećera. Uključen je u sastav oligo- i polisaharida, sudjeluje u održavanju turgora biljnih stanica. Galaktoza je također prostorni izomer glukoze. Zajedno s glukozom tvore najvažniji disaharid mlijeka - laktoza pozvao mliječni šećer. Lako se pretvara u glukozu. M
Riža. . Izomeri glukoze:
1 - -izomer; 2 - -izomer.
Molekule monosaharida mogu imati oblik ravnih lanaca ili cikličkih struktura (sl.). Za pentoze i heksoze najkarakterističnija je ciklička struktura, a linearne molekule su vrlo rijetke. Molekule disaharida i polisaharida također nastaju cikličkim oblicima monosaharida. Monosaharidi se mogu predstaviti u obliku - i -izomera (sl.). Hidroksilna skupina na prvom atomu ugljika može se nalaziti i ispod ravnine prstena (-izomer) i iznad nje (-izomer), -izomeri tvore molekule škroba i glikogena, -izomeri tvore celulozu Svojstva monosaharida: niska molekularne mase, slatkog okusa, lako topiv u vodi, kristaliziraju, reduciraju (obnavljaju) šećere. Složeni ugljikohidrati. Složeni ugljikohidrati nazivaju se ugljikohidrati čije se molekule tijekom hidrolize razgrađuju u monosaharide. Njihov sastav izražava se općom formulom Sm(H 2 O)n, gdje je m>n. Složeni ugljikohidrati se dijele na oligosaharidi I polisaharidi.OKO
Riža. . stvaranje disaharida.
Ligosaharidi . Oligosaharidi su složeni ugljikohidrati koji sadrže od 2 do 10 monosaharidnih ostataka. Ovisno o broju monosaharidnih ostataka uključenih u molekule oligosaharida razlikuju se disaharidi, trisaharidi, tetrasaharidi itd. Disaharidi su najrasprostranjeniji u prirodi. disaharidi- oligosaharidi, čije molekule tvore dva monosaharidna ostatka. Disaharidi nastaju kao rezultat kondenzacije dvaju monosaharida (najčešće heksoza) (sl.). Veza koja se javlja između dva monosaharida naziva se glikozidne. Obično nastaje između 1. i 4. atoma ugljika susjednih monosaharidnih jedinica - 1,4-glikozidna veza. Najvažniji disaharidi su maltoza, laktoza i saharoza. maltoza (sladni šećer) Sastoji se od dva ostatka α-glukoze. Disaharid je vrlo topljiv u vodi. Nastaje kao rezultat kondenzacijske reakcije dviju molekula -glukoze ili enzima maltaza tijekom hidrolize škroba. Saharoza (trska, šećerna repa) Sastoji se od ostataka α-glukoze i fruktoze. Lako topiv u vodi. Široko rasprostranjen u biljkama. Ugljikohidrati nastali tijekom fotosinteze, u obliku saharoze, teku iz lišća. Saharoza se lako pretvara u škrob i glikogen. Ima veliku ulogu u prehrani životinja i ljudi. Saharoza se uglavnom dobiva iz šećerne repe i šećerne trske.
Riža. . Najvažniji disaharidi
laktoza (mliječni šećer) formirana od ostataka galaktoza i -glukoza. Slabo topiv u vodi. Uključeno u mlijeko. Izvor je energije za mlade sisavce. Nalazi se u slobodnom obliku u nekim biljkama. Koristi se u mikrobiološkoj industriji za pripremu hranjivih podloga Svojstva oligosaharida: relativno mala (nekoliko stotina) molekulskih masa, dobra topljivost u vodi, lako se kristalizira, obično slatkastog okusa, može biti redukujuća i nereducirajuća. . Polisaharidi. Organske tvari visoke molekularne težine, biopolimeri, čiji su monomeri jednostavni ugljikohidrati. Najčešće je monomer polisaharida glukoza, ponekad galaktoza i drugi šećeri. U pravilu, nekoliko stotina monomernih jedinica uključeno je u sastav polisaharida. P
sl.267. Stvaranje razgranatog polisaharida.
Kao rezultat polikondenzacijske reakcije nastaju olisaharidi (sl.). Ako su u molekuli polisaharida prisutne samo 1,4-glikozidne veze, tada nastaje linearni, nerazgranati polimer (celuloza). Ako su prisutne i 1,4 i 1,6-glikozidne veze, polimer će biti razgranat (glikogen).1,6-glikozidna veza nastaje između monosaharidnih ostataka koji čine različite linearne lance. Najvažniji polisaharidi su škrob, glikogen, celuloza, hitin, murein. Škrob- glavna rezerva ugljikohidrata biljaka. Opća formula je (C 6 H 10 O 5) n, gdje je n broj ostataka -glukoze. Netopljiv u hladnoj vodi. U Vruća voda tvori otopinu koja po svojstvima podsjeća na koloidnu (škrobnu pastu). Molekula škroba je otprilike 20% amiloza i 80% od amilopektin. Linearni lanci amiloze sastoje se od nekoliko tisuća jedinica glukoze i sposobni su zamotati se u kompaktniji oblik. Amilopektin se intenzivno grana, a zbog toga je osigurana njegova kompaktnost.
Riža. . Stvaranje molekule triglicerida.
Većina masnih kiselina sadrži paran broj ugljikovih atoma u "repu", od 14 do 22 (najčešće 16 ili 18). Osim toga, ugljikovodični rep može sadržavati različite količine dvostrukih veza. Prisutnošću ili odsutnošću dvostrukih veza u repu ugljikovodika, zasićene masne kiseline, koji ne sadrže dvostruke veze u repu ugljikovodika i nezasićene masne kiseline koje imaju dvostruke veze između ugljikovih atoma (-CH \u003d CH-). Ako zasićene masne kiseline prevladavaju u trigliceridima, tada su čvrste na sobna temperatura(masti), ako su nezasićene - tekućine (ulja). Gustoća masti je manja od gustoće vode, pa plutaju u vodi i nalaze se na površini. Vosak- skupina jednostavnih lipida, koji su esteri viših masnih kiselina i viših visokomolekularnih alkohola. Nalaze se u životinjskom i biljnom carstvu, gdje obavljaju uglavnom zaštitne funkcije. Kod biljaka, primjerice, tankim slojem prekrivaju listove, stabljike i plodove, štiteći ih od vlaženja vodom i prodora mikroorganizama. Rok trajanja plodova ovisi o kvaliteti voštanog premaza. pod pokrovom vosak med se pohranjuje i razvijaju se ličinke. na složene lipide uključuju fosfolipide, g
Riža. 269. Molekula fosfolipida
Likolipidi, lipoproteini, steroidi, steroidni hormoni, vitamini A, D, E, K. F
Riža. . Dvosloj fosfolipida
opneni
Osfolipidi su esteri polihidričnih alkohola s višim masnim kiselinama koji sadrže ostatak fosforne kiseline (sl.). Ponekad se uz njega mogu povezati dodatne skupine (dušikove baze, aminokiseline). U pravilu, molekula fosfolipida ima dva viša ostatka masnih kiselina i jedan ostatak fosforne kiseline. Fosfolipidi su prisutni u svim stanicama živih bića, sudjelujući uglavnom u stvaranju fosfolipidnog dvosloja staničnih membrana – ostaci fosforne kiseline su hidrofilni i uvijek su usmjereni prema vanjskom i unutarnja površina membrane, a hidrofobni repovi su usmjereni jedan prema drugom unutar membrane. Glikolipidi su ugljikohidratni derivati lipida. Sastav njihovih molekula, uz polihidrični alkohol i više masne kiseline, uključuje i ugljikohidrate. Lokalizirani su pretežno na vanjskoj površini plazma membrane, gdje su njihove komponente ugljikohidrata među ostalim ugljikohidratima na površini stanice. Lipoproteini- molekule lipida povezane s proteinima. Ima ih puno u membranama, proteini mogu prodrijeti kroz membranu, nalaze se ispod ili iznad membrane, mogu biti uronjeni u lipidni dvosloj na različite dubine. Lipoidi- tvari slične mastima. To uključuje steroidi(rasprostranjen u životinjskim tkivima kolesterol i njegovi derivati - hormoni kore nadbubrežne žlijezde - mineralokortikoidi, glukokortikoidi, estradiol i testosteron - ženski i muški spolni hormoni, respektivno). Terpeni su lipoidi ( esencijalna ulja, o čemu ovisi miris biljaka), giberelini (tvari za rast biljaka), neki pigmenti (klorofil, bilirubin), vitamini topljivi u mastima (A, D, E, K). Funkcije lipida.
| Primjeri i objašnjenja |
|
| Energija | Glavna funkcija triglicerida. Pri cijepanju 1 g lipida oslobađa se 38,9 kJ |
| Strukturni | Fosfolipidi, glikolipidi i lipoproteini sudjeluju u stvaranju staničnih membrana. |
| Rezervirajte | Masti i ulja su rezervna prehrambena tvar u životinjama i biljkama. Važno za životinje koje hiberniraju tijekom hladne sezone ili čine duge prijelaze kroz područja gdje nema izvora hrane Ulja sjemenki biljaka potrebna su za osiguravanje energije sadnici. |
| Zaštitni | Slojevi masti i masnih kapsula osiguravaju apsorpciju šoka unutarnjih organa. Slojevi voska koriste se kao vodoodbojni premaz u biljkama i životinjama. |
| Toplinska izolacija | Potkožno masno tkivo sprječava odljev topline u okolni prostor. Važno za vodene sisavce ili sisavce koji žive u hladnoj klimi. |
| Regulatorna | Giberelini reguliraju rast biljaka. Spolni hormon testosteron odgovoran je za razvoj muških sekundarnih spolnih karakteristika. Spolni hormon estrogen odgovoran je za razvoj ženskih sekundarnih spolnih karakteristika i regulira menstrualni ciklus. Mineralokortikoidi (aldosteron itd.) kontroliraju metabolizam vode i soli. Glukokortikoidi (kortizol i dr.) sudjeluju u regulaciji metabolizma ugljikohidrata i proteina. |
| Izvor metaboličke vode | Kada se oksidira 1 kg masti, oslobađa se 1,1 kg vode. Važno za stanovnike pustinje. |
| katalitički | Vitamini topivi u mastima A, D, E, K su kofaktori enzima, tj. sami ovi vitamini nemaju katalitičku aktivnost, ali bez njih enzimi ne mogu obavljati svoje funkcije. |
Potrebu za razvojem materijala o prehrani za školarce diktiraju depresivni podaci o zdravstvenom stanju modernih školaraca, nedostatak kulture ishrane kao sastavnice. Zdrav stil životaživot.