Vilka enkla kolhydrater fungerar som en monomer av stärkelse, glykogen och cellulosa? Karakteristika för kolhydrater och proteiner, deras roll i cellen Organiska molekyler

Biologi. Allmän biologi. Årskurs 10. En grundläggande nivå av Sivoglazov Vladislav Ivanovich

8. Organiska ämnen. Kolhydrater. Ekorrar

Kom ihåg!

Vilka ämnen kallas biologiska polymerer?

Vilken betydelse har kolhydrater i naturen?

Namnge de proteiner du känner till. Vilka funktioner utför de?

Kolhydrater (socker). Detta är en stor grupp av naturliga organiska föreningar. I djurceller utgör kolhydrater inte mer än 5% av torrmassan, och i vissa växtceller (till exempel potatis) når deras innehåll 90% av torrmassan. Kolhydrater delas in i tre huvudklasser: monosackarider, disackarider och polysackarider.

Monosackarider ribose Och deoxiribosär en del av nukleinsyror (fig. 15). Glukos finns i cellerna i alla organismer och är en av de viktigaste energikällorna för djur. Stort spridd i naturen fruktos– fruktsocker, som är mycket sötare än andra sockerarter. Denna monosackarid ger den söta smaken till växtfrukter och honung.

Om två monosackarider kombineras i en molekyl kallas denna förening disackarid . Den vanligaste disackariden i naturen är sackaros, eller rörsocker, består av glukos och fruktos (Fig. 16). Det erhålls från sockerrör eller sockerbetor. Det är just sockret som vi köper i butiken.

Komplexa kolhydrater - polysackarider , som består av enkla sockerarter, utför flera funktioner i kroppen viktiga funktioner(Fig. 17). Stärkelse för växter och glykogen för djur och svampar är de en reserv av näringsämnen och energi.

Ris. 15. Strukturformler för monosackarider

Ris. 16. Strukturformel för sackaros (disackarid)

Ris. 17. Struktur av polysackarider

Stärkelse lagras i växtceller i form av så kallade stärkelsekorn. Det mesta avsätts i potatisknölar och i frön från baljväxter och spannmål. Glykogen hos ryggradsdjur finns främst i leverceller och muskler. Stärkelse, glykogen och cellulosa är byggda av glukosmolekyler.

Cellulosa Och kitin utföra strukturella och skyddande funktioner i organismer. Cellulosa, eller fiber, bildar väggarna växtceller. När det gäller total massa rankas den först på jorden bland alla organiska föreningar. I sin struktur är kitin mycket nära cellulosa, som utgör grunden för leddjurs exoskelett och är en del av svamparnas cellvägg.

Proteiner (polypeptider). En av de viktigaste organiska föreningarna i den levande naturen är proteiner. I varje levande cell finns mer än tusen typer av proteinmolekyler samtidigt. Och varje protein har sin egen speciella, unika funktion. Om dessas primära roll komplexa ämnen gissade tillbaka i början av 1900-talet, det var därför de fick namnet proteiner(från grekiska protos- först). I olika celler Proteiner står för 50 till 80 % av torrvikten.

Proteinstruktur . Långa proteinkedjor består av endast 20 olika typer aminosyror som har en generell strukturplan, men som skiljer sig från varandra i strukturen av radikalen (R) (Fig. 18). När de kombineras bildar aminosyramolekyler den sk peptidbindningar(Fig. 19).

Ris. 18. Allmän strukturformel för aminosyror som utgör proteiner

Ris. 19. Bildning av en peptidbindning mellan två aminosyror

De två polypeptidkedjorna som utgör pankreashormonet insulin innehåller 21 och 30 aminosyrarester. Dessa är några av de kortaste "orden" i proteinets "språk". Myoglobin är ett protein som binder syre i muskelvävnad och består av 153 aminosyror. Kollagenproteinet, som utgör grunden för kollagenfibrer i bindväv och säkerställer dess styrka, består av tre polypeptidkedjor, som var och en innehåller cirka 1000 aminosyrarester.

Det sekventiella arrangemanget av aminosyrarester sammankopplade med peptidbindningar är primär struktur protein och är en linjär molekyl (fig. 20). Genom att vrida sig i form av en spiral får proteintråden mer hög nivå organisationer – sekundär struktur. Slutligen viks polypeptidspiralen och bildar en kula (klot). Exakt så här tertiär struktur protein och är dess biologiskt aktiva form, som har individuell specificitet. För ett antal proteiner är den tertiära strukturen emellertid inte slutgiltig.

Kan finnas kvartär struktur – kombinera flera proteinkulor till ett enda fungerande komplex. Till exempel består den komplexa hemoglobinmolekylen av fyra polypeptider, och endast i denna form kan den utföra sin funktion.

Funktioner av proteiner . Den enorma variationen av proteinmolekyler innebär en lika stor variation av deras funktioner (Fig. 21, 22). Cirka 10 tusen proteiner - enzymer tjäna som katalysatorer kemiska reaktioner. De säkerställer en samordnad funktion av den biokemiska ensemblen av celler från levande organismer, vilket påskyndar hastigheten för kemiska reaktioner många gånger om.

Ris. 20. Struktur av en proteinmolekyl: A – primär; B – sekundär; B – tertiär; G – kvartär struktur

Den näst största gruppen av proteiner presterar strukturell Och motor funktioner. Proteiner är involverade i bildandet av alla cellmembran och organeller. Kollagen är en del av den intercellulära substansen i bind- och benvävnad, och huvudkomponenten i hår, horn och fjädrar, naglar och hovar är proteinet keratin. Den kontraktila funktionen hos muskler tillhandahålls av aktin och myosin.

Transport proteiner binder och transporterar olika ämnen både inne i cellen och i hela kroppen.

ekorrar- hormoner tillhandahålla en reglerande funktion.

Till exempel reglerar tillväxthormon som produceras av hypofysen den totala ämnesomsättningen och påverkar tillväxten. En brist eller överskott av detta hormon i barndomen leder till utvecklingen av dvärgväxt respektive gigantism.

Ris. 21. Huvudgrupper av proteiner

Extremt viktigt skyddande funktion hos proteiner. När främmande proteiner, virus eller bakterier kommer in i människokroppen kommer immunglobuliner - skyddande proteiner - till försvaret. Fibrinogen och protrombin ger blodkoagulering, vilket skyddar kroppen från blodförlust. Proteiner har också en skyddande funktion av något annat slag. Många leddjur, fiskar, ormar och andra djur utsöndrar gifter – starka proteingifter. De mest kraftfulla mikrobiella toxinerna, som botulinum, difteri och kolera, är också proteiner.

När det råder brist på mat i djurkroppen börjar den aktiva nedbrytningen av proteiner till slutprodukter och därmed energi funktion hos dessa polymerer. När 1 g protein bryts ner helt frigörs 17,6 kJ energi.

Ris. 22. Syntetiserade proteiner finns antingen kvar i cellen för intracellulär användning eller utsöndras utanför för användning på kroppsnivå

Ris. 23. Proteindenaturering

Denaturering och renaturering av proteiner. Denaturering –är förlusten av dess proteinmolekyl strukturell organisation: kvartär, tertiär, sekundär och under svårare förhållanden - primär struktur (Fig. 23). Som ett resultat av denaturering förlorar proteinet sin förmåga att utföra sin funktion. Denaturering kan orsakas av hög temperatur, ultraviolett strålning, inverkan av starka syror och alkalier, tungmetaller och organiska lösningsmedel.

Etylalkohols desinficerande egenskap är baserad på dess förmåga att orsaka denaturering av bakterieproteiner, vilket leder till att mikroorganismer dör.

Denaturering kan vara reversibel och irreversibel, partiell och fullständig. Ibland, om effekten av denaturerande faktorer inte var för stark och förstörelsen av molekylens primära struktur inte inträffade, när gynnsamma förhållanden inträffar, kan det denaturerade proteinet återigen återställa sin tredimensionella form. Denna process kallas renaturering, och han bevisar på ett övertygande sätt beroendet av den tertiära strukturen hos ett protein på sekvensen av aminosyrarester, d.v.s. av dess primära struktur.

Granska frågor och uppgifter

1. Som kemiska föreningar kallas kolhydrater?

2. Vad är mono- och disackarider? Ge exempel.

3. Vilka enkla kolhydrater fungerar som en monomer av stärkelse, glykogen och cellulosa?

4. Vilka organiska föreningar består proteiner av?

5. Hur bildas sekundära och tertiära strukturer av proteiner?

6. Nämn funktionerna hos proteiner som du känner till. Hur kan du förklara den befintliga mångfalden av proteinfunktioner?

7. Vad är proteindenaturering? Vad kan orsaka denaturering?

Tror! Gör det!

1. Förklara varför med hjälp av kunskap från att studera växtbiologi växtorganismer Det finns betydligt mer kolhydrater än hos djur.

2. Vilka sjukdomar kan orsakas av försämrad omvandling av kolhydrater i människokroppen?

3. Det är känt att om det inte finns något protein i kosten, trots tillräckligt kaloriinnehåll i maten, upphör tillväxten hos djur, blodets sammansättning förändras och andra patologiska fenomen uppstår. Vad är anledningen till sådana kränkningar?

4. Förklara de svårigheter som uppstår vid organtransplantation, utifrån kunskap om proteinmolekylernas specificitet i varje organism.

Arbeta med dator

Se den elektroniska ansökan. Studera materialet och slutför uppgifterna.

Få reda på mer

Hittills har mer än tusen enzymer isolerats och studerats, som var och en kan påverka hastigheten för en viss biokemisk reaktion.

Vissa enzymmolekyler består endast av proteiner, andra inkluderar ett protein och en icke-proteinförening, eller koenzym. Olika ämnen fungerar som koenzymer, oftast vitaminer och oorganiska - joner av olika metaller.

Som regel är enzymer strikt specifika, det vill säga de accelererar bara vissa reaktioner, även om det finns enzymer som katalyserar flera reaktioner. Denna selektivitet av enzymverkan är associerad med deras struktur. Aktiviteten hos ett enzym bestäms inte av hela dess molekyl, utan av en specifik region, som kallas enzymets aktiva centrum. Form och kemisk struktur Det aktiva centret är sådant att endast vissa molekyler som passar enzymet som en nyckel till ett lås kan binda till det. Ämnet som enzymet binder till kallas substrat. Ibland har en enzymmolekyl flera aktiva centra, vilket naturligtvis ytterligare accelererar hastigheten på den katalyserade biokemiska processen.

I slutskedet av den kemiska reaktionen bryts enzym-substratkomplexet ner till slutprodukter och fritt enzym. Enzymets aktiva centrum, frisatt i detta fall, kan återigen acceptera nya molekyler av substratsubstansen (fig. 24).

Ris. 24. Schema för bildning av enzym-substratkomplexet

Upprepa och kom ihåg!

Mänsklig

Kolhydratmetabolism. Kolhydrater kommer in i kroppen i form av olika föreningar: stärkelse, glykogen, sackaros, fruktos, glukos. Komplexa kolhydrater börjar smältas redan in munhålan. I tolvfingertarmen bryts de slutligen ner till glukos och andra enkla kolhydrater. I tunntarmen tas enkla kolhydrater upp i blodet och skickas till levern. Här hålls överskott av kolhydrater kvar och omvandlas till glykogen, och den återstående glukosen fördelas mellan kroppens alla celler. I kroppen är glukos i första hand en energikälla. Nedbrytningen av 1 g glukos åtföljs av frisättning av 17,6 kJ (4,2 kcal) energi. Nedbrytningsprodukterna av kolhydrater (koldioxid och vatten) utsöndras genom lungorna eller i urinen. Huvudrollen för att reglera koncentrationen av glukos i blodet tillhör hormonerna i bukspottkörteln och binjurarna.

De flesta kolhydrater finns i livsmedel av vegetabiliskt ursprung. Kolhydrater som vanligtvis finns i mänsklig mat inkluderar stärkelse, betsocker (sackaros) och fruktsocker. Olika spannmål, bröd och potatis är särskilt rika på stärkelse. Fruktsocker är mycket användbart, det absorberas lätt av kroppen. Det finns mycket av detta socker i honung, frukt och bär. En vuxen behöver få minst 150 g kolhydrater per dag från maten. När du utför fysiskt svårt arbete måste denna mängd ökas med 1,5–2 gånger. Ur metaboliska processers synvinkel är införandet av polysackarider i kroppen mer rationellt än mono- och disackarider. Faktum är att den relativt långsamma nedbrytningen av stärkelse i matsmältningssystemet leder till en gradvis frisättning av glukos i blodet. Vid överätande av godis ökar koncentrationen av glukos i blodet kraftigt, krampaktigt, vilket negativt påverkar funktionen hos många organ (inklusive bukspottkörteln).

Proteinmetabolism. Väl i kroppen bryts matproteiner ner av enzymer i mag-tarmkanalen till individuella aminosyror och absorberas i denna form i blodet. Huvudfunktionen för dessa aminosyror är plast, det vill säga alla proteiner i vår kropp är uppbyggda av dem. Mindre vanligt är proteiner som används som energikällor: med en nedbrytning av 1 g frigörs 17,6 kJ (4,2 kcal). Aminosyror som utgör proteinerna i vår kropp är indelade i utbytbara och essentiella. Utbytbar aminosyror kan syntetiseras i vår kropp från andra aminosyror som levereras med maten. Dessa inkluderar glycin, serin och andra. Många av aminosyrorna vi behöver syntetiseras dock inte i vår kropp och måste därför ständigt tillföras kroppen som en del av matproteiner. Dessa aminosyror kallas oersättlig. Bland dem till exempel valin, metionin, leucin, lysin och några andra. I fallet med en brist på essentiella aminosyror uppstår ett tillstånd av "proteinsvält", vilket leder till en avmattning i kroppens tillväxt och en försämring av processerna för självförnyelse av celler och vävnader. Matproteiner som innehåller alla aminosyror som är nödvändiga för människor kallas fullfjädrad. Dessa inkluderar animaliska och vissa växtproteiner (baljväxter). Matproteiner som saknar några essentiella aminosyror kallas defekt(t.ex. majs, korn, veteproteiner).

De flesta livsmedel innehåller protein. Rika på protein är kött, fisk, ost, keso, ägg, ärtor och nötter. Animaliska proteiner är särskilt viktiga för en ung växande organism. Brist på kompletta proteiner i maten leder till långsammare tillväxt. En person behöver äta 100–120 g protein per dag.

När aminosyror bryts ner bildar de vatten, koldioxid och giftig ammoniak, som omvandlas till urea i levern. Slutprodukterna av proteinmetabolismen utsöndras från kroppen med urin, svett och som en del av utandningsluften.

Denna text är ett inledande fragment. Från boken On the Origin of Species av naturligt urval eller bevarandet av gynnade raser i kampen för livet av Darwin Charles

Om arten av släktskapet som binder organiska varelser. Eftersom de modifierade ättlingarna till dominerande arter som tillhör omfattande släkten är benägna att ärva de fördelar som gjorde de grupper som de tillhör extensiva och deras stamfader dominerande,

Från boken Gör vem som helst, men INTE en KROKODIL! av Orsag Mihai

Hur är det med ekorrar? På sextiotalet försökte jag upprepade gånger ha ekorrar i huset, men varje sådant försök slutade på det mest sorgliga sättet. Efter en tid försvagades ekorrarna, deras bakben togs bort och de olyckliga djuren dog i kramper. Först jag

Från bok Nyaste boken fakta. Volym 1 [Astronomie och astrofysik. Geografi och andra geovetenskaper. Biologi och medicin] författare

Ur boken Diagnostik och korrigering av avvikande beteende hos hundar författare Nikolskaya Anastasia Vsevolodovna

3.1. Organiska lesioner i centrala nervsystemet Som en del av det ontogenetiska förhållningssättet till orsakerna till beteendestörningar bör det noteras att organiska lesioner i centrala nervsystemet kan orsakas av en felaktig graviditet, svår förlossning, komplicerad postpartum

Från boken The Crisis of Agrarian Civilization and Geneically Modified Organisms författare Glazko Valery Ivanovich

GM-växter med en given kemisk sammansättning och strukturen av molekyler (aminosyror, proteiner, kolhydrater) Den grundläggande lagen för rationell näring dikterar behovet av att matcha nivåerna av energiintag och energiförbrukning. Minska energiförbrukningen modern man leder till

Från boken Biology [ Komplett guide för att förbereda sig för Unified State Exam] författare Lerner Georgy Isaakovich

Från boken The Newest Book of Facts. Volym 1. Astronomi och astrofysik. Geografi och andra geovetenskaper. Biologi och medicin författare Kondrashov Anatolij Pavlovich

Vad är kolhydrater, varför behöver kroppen dem och vilka livsmedel finns de i? Kolhydrater (socker) är en stor grupp naturliga föreningar som kemisk struktur som ofta besvaras allmän formel Cm(H2O)n (det vill säga kol plus vatten, därav namnet). Kolhydrater är

Ur boken Gener och kroppens utveckling författare Neyfakh Alexander Alexandrovich

2. Kromatinproteiner Vi vet redan att kromatin består av DNA och histoner i lika stora mängder och icke-histonproteiner (NGP), av vilka det i inaktiva regioner av kromosomen endast finns 0,2 DNA-vikter, och i aktiva regioner - mer än 1,2 (i genomsnitt är NGB mindre än DNA). Vi vet också att histoner

Från boken Biologi. Allmän biologi. Årskurs 10. En grundläggande nivå av författare Sivoglazov Vladislav Ivanovich

7. Organiska ämnen. generella egenskaper. Lipider Kom ihåg vad är särdraget i kolatomens struktur. Vilken typ av bindning kallas för organiska? Ett stort antal fett Allmänna egenskaper

Från boken Anthropology and Concepts of Biology författare Kurchanov Nikolay Anatolievich

9. Organiska ämnen. Nukleinsyror Kom ihåg Varför klassificeras nukleinsyror som heteropolymerer. Vilka funktioner har nukleinsyror som bestäms direkt av strukturen och?

Från boken Biologisk kemi författare Lelevich Vladimir Valeryanovitj

2.1. Organiska föreningar i levande organismer Organiska föreningar är karakteristiska endast för levande organismer. Vi kan säga att livet på jorden är byggt på kol, som har ett antal unika egenskaper. Viktigt för att klara rollen

Från författarens bok

Kolhydrater Kolhydrater är den vanligaste gruppen av organiska ämnen i naturen. Deras huvudsakliga funktion är energi. Alla kolhydrater innehåller hydroxylgrupper (-OH) tillsammans med en aldehyd- eller ketogrupp. Det finns tre grupper av kolhydrater (tabell 2.1 Den största).

Från författarens bok

Proteiner Proteiner är av största vikt i organismers liv. Den enorma mångfalden av levande varelser bestäms till stor del av skillnader i sammansättningen av de proteiner som finns i deras kroppar. Till exempel är mer än 5 miljoner av dem kända i människokroppen. Proteiner är polymerer.

Från författarens bok

Proteiner Proteinets näringsvärde säkerställs av närvaron av essentiella aminosyror, vars kolväteskelett inte kan syntetiseras i människokroppen, och de måste därför förses med mat. De är också de viktigaste källorna till kväve. Dagpenning

Från författarens bok

Kolhydrater De huvudsakliga kolhydraterna i maten är monosackarider, oligosackarider och polysackarider, som bör tillföras i en mängd av 400–500 g per dag. Matkolhydrater är cellens huvudsakliga energimaterial, vilket ger 60–70 % av den dagliga energiförbrukningen. För utbyte

Från författarens bok

Kapitel 16. Kolhydrater i vävnader och livsmedel - metabolism och funktioner Kolhydrater är en del av levande organismer och bestämmer tillsammans med proteiner, lipider och nukleinsyror specificiteten för deras struktur och funktion. Kolhydrater är involverade i många metaboliska processer, men i första hand

Svara på följande frågor: Vilka cellorganeller utför matsmältningsfunktionen i protozoer? Vilken protozo har en cellulär "mun"? Som

Är rörelseorganeller karakteristiska för sarcodidae? Nämn en anordning med hjälp av vilken encelliga djur utsätts för ogynnsamma förhållanden. Från vilka protozoers kroppar bildades kalkstensavlagringarna på havsbotten?

. Kemiska grundämnen som utgör kol 21. Antal molekyler i monosackarider 22. Antal monomerer i polysackarider 23. Glukos, fruktos,

galaktos, ribos och deoxiribos tillhör typen av ämnen 24. Monomer av polysackarider 25. Stärkelse, kitin, cellulosa, glykogen tillhör gruppen av ämnen 26. Lagring av kol i växter 27. Lagring av kol i djur 28. Strukturellt kol i växter 29 . Strukturellt kol hos djur 30. Molekyler är gjorda av glycerol och fettsyror 31. Det mest energitäta organiska näringsämnet 32. Mängden energi som frigörs vid nedbrytning av proteiner 33. Mängden energi som frigörs vid nedbrytning av fetter 34. Mängden energi som frigörs vid nedbrytningen av kol 35. Istället för en av fettsyrorna är fosforsyra involverad i bildningen av molekylen 36. Fosfolipider är en del av 37. Monomeren av proteiner är 38. Antalet typer av amino syror i proteiner finns 39. Proteiner är katalysatorer 40. En mängd olika proteinmolekyler 41. Förutom enzymatiska, en av de viktigaste funktionerna hos proteiner 42. Dessa organiska de flesta ämnen i en cell är 43. Efter typ av ämne, enzymer är 44. Monomer av nukleinsyror 45. DNA-nukleotider kan endast skilja sig från varandra 46. Total substans Nukleotider av DNA och RNA 47. Kolhydrat i DNA Nukleotider 48. Kolhydrat i RNA-nukleotider 49. Endast DNA kännetecknas av en kvävebas 50. Endast RNA kännetecknas av en kvävebas 51. Dubbelsträngad nukleinsyra 52. Enkelsträngad nukleinsyra syra 53. Typer kemisk bindning mellan nukleotider i en DNA-kedja 54. Typer av kemiska bindningar mellan DNA-kedjor 55. En dubbelvätebindning i DNA uppstår mellan 56. Adenin är komplementärt till 57. Guanin är komplementärt 58. Kromosomer består av 59. Det finns 60 typer av RNA i totalt Det finns 61 RNA i en cell. ATP-molekylens roll 62. Kvävebas i ATP-molekylen 63. Typ av kolhydrat ATP.

Molekylär nivå" 9:e klass

1.Vad heter det organiskt material, i vars molekyler innehåller C, O, H-atomer, som utför en energi- och konstruktionsfunktion?
A-nukleinsyra B-protein
B-kolhydrat G-ATP
2. Vilka kolhydrater är polymerer?
A-monosackarider B-disackarider C-polysackarider
3. Gruppen av monosackarider inkluderar:
A-glukos B-sackaros C-cellulosa
4. Vilka kolhydrater är olösliga i vatten?
A-glukos, fruktos B-stärkelse B-ribos, deoxiribos
5. Fettmolekyler bildas:
A-från glycerol, högre karboxylsyror B-från glukos
B-från aminosyror, vatten D-från etylalkohol, högre karboxylsyror
6. Fetter utför följande funktioner i cellen:
A-transport B-energi
B-katalytisk G-information
7.Vilka föreningar tillhör lipider i förhållande till vatten?
A-hydrofil B-hydrofob
8. Vilken betydelse har fetter hos djur?
A-membranstruktur B-termoreglering
B-energikälla D-vattenkälla D-alla ovanstående
9. Proteinmonomerer är:
A-nukleotider B-aminosyror B-glukos G-fetter
10. Den viktigaste organiska substansen som är en del av cellerna i alla riken av levande natur, som har en primär linjär konfiguration, är:
A-till polysackarider B-till lipider
B-till ATP G-till polypeptider
2. Skriv proteiners funktioner, ge exempel.
3. Uppgift: Baserat på DNA-kedjan AATTGCGATGCTTAGTTTAGG är det nödvändigt att komplettera den komplementära kedjan och bestämma längden på DNA:t

Alternativ 1

1. Definiera termen) hydrofila ämnenb) polymer c) reduplicering
2. Vilka av följande ämnen är heteropolymerer: a) insulin b) stärkelse c) RNA
3. Ta bort onödiga föremål från listan: C, Zn, O, N, H. Förklara ditt val.
4. Upprätta en överensstämmelse mellan ämnen och deras funktioner Ämnen: Funktioner: a) proteiner 1. motorisk b) kolhydrater 2. näringsreserv. ämnen 3. transport 4. reglering
5. En DNA-kedja ges: AAC-GCT-TAG-TGG. Konstruera en kompletterande andra strand.6. Välj rätt svar:1) Proteinernas monomer isa) nukleotid b) aminosyrorc) glukos d) glycerol2) stärkelsens monomer är a) nukleotid b) aminosyrorc) glukos d) glycerol3) Proteiner som reglerar hastigheten och riktningen av kemiska reaktioner i cellen a) hormoner b) enzymer c) vitaminer d) proteiner

Fråga 1. Vilka kemiska föreningar kallas kolhydrater?

Kolhydrater är en stor grupp naturliga organiska föreningar. Kolhydrater delas in i tre huvudklasser: monosackarider, disackarider och polysackarider. En disackarid är en förening av två monosackarider; Polysackarider är polymerer av monosackarider. Kolhydrater utför energi-, lagrings- och konstruktionsfunktioner i levande organismer. Det senare är särskilt viktigt för växter vars cellvägg huvudsakligen består av cellulosapolysackarid. Det var kolhydraterna från gamla levande varelser (prokaryoter och växter) som blev grunden för bildandet av fossila bränslen - olja, gas, kol.

Fråga 2. Vad är mono- och disackarider? Ge exempel.

Monosackarider är kolhydrater där antalet kolatomer (n) är relativt litet (från 3 till 6-10). Monosackarider finns vanligtvis i cyklisk form; de viktigaste bland dem är hexoser (n = 6) och pentoser (n = 5). Hexoser inkluderar glukos, som är den viktigaste produkten av växternas fotosyntes och en av de viktigaste energikällorna för djur; Fruktos, ett fruktsocker som ger en söt smak åt frukter och honung, är också utbrett. Pentos ribos och deoxiribos är en del av nukleinsyror. Om två monosackarider kombineras i en molekyl kallas en sådan förening en disackarid. Komponenterna (monomererna) i en disackarid kan vara samma eller olika. Således bildar två glukos maltos och glukos och fruktos bildar sackaros. Maltos är en mellanprodukt av stärkelserötning; socker - samma socker som du kan köpa i butiken.

Fråga 3. Vilken enkel kolhydrat fungerar som monomer av stärkelse, glykogen, cellulosa?

Monosackarider kombineras med varandra för att bilda polysackarider. De vanligaste polysackariderna (stärkelse, glykogen, cellulosa) är långa kedjor av glukosmolekyler kopplade på ett speciellt sätt. Glukos är en hexos ( kemisk formel C 6 H 12 0 6) och har flera OH-grupper. Genom att upprätta kopplingar mellan dem kan individuella glukosmolekyler bilda linjära (cellulosa) eller grenade (stärkelse, glykogen) polymerer. Den genomsnittliga storleken på en sådan polymer är flera tusen glukosmolekyler.

Fråga 4. Vilka organiska föreningar består proteiner av?

Proteiner är heteropolymerer som består av 20 typer av aminosyror kopplade till varandra genom speciella, så kallade peptidbindningar. Aminosyror är organiska molekyler som har en allmän struktur: en kolatom kopplad till väte, en syragrupp (-COOH), en aminogrupp (-NH 2) och en radikal. Olika aminosyror (var och en har sitt eget namn) skiljer sig endast i radikalens struktur. Bildandet av en peptidbindning sker på grund av kopplingen av en syragrupp och en aminogrupp av två aminosyror som ligger bredvid varandra i en proteinmolekyl.

Fråga 5. Hur bildas de sekundära och tertiära strukturerna hos ett protein?

Kedjan av aminosyror som utgör grunden för proteinmolekylen är dess primära struktur. Vätebindningar uppstår mellan positivt laddade aminogrupper och negativt laddade syragrupper av aminosyror. Bildandet av dessa bindningar gör att proteinmolekylen viker sig till en helix.

En proteinspiral är den sekundära strukturen av ett protein. I nästa steg, på grund av interaktioner mellan aminosyraradikaler, viks proteinet till en kula (klot) eller tråd (fibrill). Denna struktur av molekylen kallas tertiär; Det är just detta som är den biologiskt aktiva formen av proteinet, som har individuell specificitet och en specifik funktion.

Fråga 6. Nämn funktionerna hos proteiner som du känner till.

Proteiner utför extremt olika funktioner i levande organismer.

En av de mest talrika grupperna av proteiner är enzymer. De utför funktionen som katalysatorer för kemiska reaktioner och deltar i alla biologiska processer.

Många proteiner fungerar strukturell funktion, som deltar i bildandet av cellmembran och organeller. Kollagenproteinet är en del av den intercellulära substansen i ben och bindväv, och keratin är huvudkomponenten i hår, naglar och fjädrar.

Den kontraktila funktionen hos proteiner ger kroppen förmågan att röra sig genom muskelsammandragning. Denna funktion är inneboende i proteiner som aktin och myosin.

Transportproteiner binder och transporterar olika ämnen både inne i cellen och i hela kroppen. Dessa inkluderar till exempel hemoglobin, som transporterar molekyler av syre och koldioxid.

Hormonproteiner ger en reglerande funktion. Proteinet är av tillväxthormonkaraktär (dess överskott hos ett barn leder till gigantism), insulin, hormoner som reglerar njurfunktionen etc.

Proteiner som har en skyddande funktion är extremt viktiga. Immunglobuliner (antikroppar) är de huvudsakliga deltagarna i immunreaktioner; de skyddar kroppen från bakterier och virus. Fibrinogen och ett antal andra blodplasmaproteiner säkerställer blodkoagulering och stoppar blodförlust. Material från sajten

Proteiner börjar utföra sin energifunktion när det finns ett överskott av dem i maten eller, tvärtom, när cellerna är allvarligt utarmade. Oftare ser vi hur matprotein, när det smälts, bryts ner till aminosyror, från vilka de proteiner som kroppen behöver skapas sedan.

Fråga 7. Vad är proteindenaturering? Vad kan orsaka denaturering?

Denaturering är förlusten av en proteinmolekyl av dess normala ("naturliga") struktur: tertiär, sekundär och till och med primär struktur. Under denaturering lindas proteinspolen och helixen av; väte och sedan peptidbindningar förstörs. Ett denaturerat protein kan inte utföra sina funktioner. Orsakerna till denaturering är hög temperatur, ultraviolett strålning, verkan av starka syror och alkalier, tungmetaller och organiska lösningsmedel. Ett exempel på denaturering är att koka ett hönsägg. Innehållet i ett rått ägg är flytande och sprids lätt. Men efter bara några minuter av att vara i kokande vatten ändrar den sin konsistens och tjocknar. Anledningen är denatureringen av äggvitealbumin: dess spiralformade, vattenlösliga klotmolekyler lindas upp och ansluter sedan till varandra och bildar ett stelt nätverk.

Hittade du inte det du letade efter? Använd sökningen

På denna sida finns material om följande ämnen:

kolhydrater kort
vad är mono och disackarider ge exempel

Kom ihåg!

Vilka ämnen kallas biologiska polymerer?

Vilken betydelse har kolhydrater i naturen?

Namnge de proteiner du känner till. Vilka funktioner utför de?

Kolhydrater (socker). Detta är en stor grupp av naturliga organiska föreningar. I djurceller utgör kolhydrater inte mer än 5% av torrmassan, och i vissa växtceller (till exempel potatisknölar) når deras innehåll 90% av torrmassan. Kolhydrater delas in i tre huvudklasser: monosackarider, disackarider och polysackarider.

Monosackarider ribose Och deoxiribosär en del av nukleinsyror (fig. 11). Glukos finns i cellerna i alla organismer och är en av de viktigaste energikällorna för djur. Stort spridd i naturen fruktos– fruktsocker, som är mycket sötare än andra sockerarter. Denna monosackarid ger den söta smaken till växtfrukter och honung.

Om två monosackarider kombineras i en molekyl kallas denna förening disackarid. Den vanligaste disackariden i naturen är sackaros, eller rörsocker - består av glukos och fruktos (Fig. 12). Det erhålls från sockerrör eller sockerbetor. Det är just detta "socker" som vi köper i butiken.

Ris. 11. Strukturformler för monosackarider

Ris. 12. Strukturformel för sackaros (disackarid)

Ris. 13. Struktur av polysackarider

Komplexa kolhydrater - polysackarider, bestående av enkla sockerarter, utför flera viktiga funktioner i kroppen (fig. 13). Stärkelse för växter och glykogen för djur och svampar är de en reserv av näringsämnen och energi.

Cellulosa Och kitin utföra strukturella och skyddande funktioner i levande organismer. Cellulosa, eller fiber, bildar väggarna i växtceller. När det gäller total massa rankas den först på jorden bland alla organiska föreningar. I sin struktur är kitin mycket nära cellulosa, som utgör grunden för leddjurs exoskelett och är en del av svamparnas cellvägg.

Proteiner (polypeptider). En av de viktigaste organiska föreningarna i den levande naturen är proteiner. I varje levande cell finns mer än tusen typer av proteinmolekyler samtidigt. Och varje protein har sin egen speciella, unika funktion. Den primära rollen för dessa komplexa ämnen gissades i början av 1900-talet, varför de fick namnet proteiner(från grekiska protos - först). I olika celler står proteiner för 50 till 80 % av torrmassan.

Ris. 14. Allmän strukturformel för aminosyror som utgör proteiner

Strukturen av proteiner. Långa proteinkedjor är uppbyggda av endast 20 olika typer av aminosyror, som har en generell strukturplan, men skiljer sig från varandra i strukturen av radikalen (R) (Fig. 14). När de kombineras bildar aminosyramolekyler så kallade peptidbindningar (Fig. 15).

Det sekventiella arrangemanget av aminosyrarester sammankopplade med peptidbindningar är primär struktur protein och är en linjär molekyl (fig. 16). Genom att vrida sig i form av en spiral får proteintråden en högre organisationsnivå - sekundär struktur. Slutligen veck polypeptidspiralen och bildar en kula (klot) eller fibrill. Exakt så här tertiär struktur protein och är dess biologiskt aktiva form, som har individuell specificitet. För ett antal proteiner är den tertiära strukturen emellertid inte slutgiltig.

Ris. 15. Bildning av en peptidbindning mellan två aminosyror

Ris. 16. Struktur av en proteinmolekyl: A – primär; B – sekundär; B – tertiär; G – kvartär struktur

Kan finnas kvartär struktur– kombination av flera proteinkulor eller fibriller till ett enda fungerande komplex. Till exempel består den komplexa hemoglobinmolekylen av fyra polypeptider, och endast i denna form kan den utföra sin funktion.

Funktioner av proteiner. Den enorma variationen av proteinmolekyler innebär en lika stor variation av deras funktioner (Fig. 17, 18). Cirka 10 tusen enzymproteiner tjäna som katalysatorer för kemiska reaktioner. De säkerställer en samordnad funktion av den biokemiska ensemblen av celler från levande organismer, vilket påskyndar hastigheten för kemiska reaktioner många gånger om.

Ris. 17. Huvudgrupper av proteiner

Transport proteiner binder och transporterar olika ämnen både inuti cellen och i hela kroppen.

Ris. 18. Syntetiserade proteiner finns antingen kvar i cellen för intracellulär användning eller utsöndras utanför för användning på kroppsnivå

Proteinhormoner tillhandahålla en reglerande funktion.

Denaturering och renaturering av proteiner. Denaturering– detta är förlusten av en proteinmolekyls strukturella organisation: kvartär, tertiär, sekundär och under mer stringenta förhållanden – primär struktur (Fig. 19). Som ett resultat av denaturering förlorar proteinet sin förmåga att utföra sin funktion. Denaturering kan orsakas av hög temperatur, ultraviolett strålning, inverkan av starka syror och alkalier, tungmetaller och organiska lösningsmedel.

Ris. 19. Proteindenaturering

Etylalkohols desinficerande egenskap är baserad på dess förmåga att orsaka denaturering av bakterieproteiner, vilket leder till att mikroorganismer dör.

Denaturering kan vara reversibel och irreversibel, partiell och fullständig. Ibland, om effekten av denaturerande faktorer inte var för stark och förstörelsen av molekylens primära struktur inte inträffade, när gynnsamma förhållanden inträffar, kan det denaturerade proteinet återigen återställa sin tredimensionella form. Denna process kallas renaturering, och han bevisar på ett övertygande sätt beroendet av den tertiära strukturen hos ett protein på sekvensen av aminosyrarester, d.v.s. av dess primära struktur.

Granska frågor och uppgifter

1. Vilka kemiska föreningar kallas kolhydrater?

2. Vad är mono- och disackarider? Ge exempel.

3. Vilken enkel kolhydrat fungerar som monomer av stärkelse, glykogen, cellulosa?

4. Vilka organiska föreningar består proteiner av?

5. Hur bildas de sekundära och tertiära strukturerna hos proteiner?

6. Nämn funktionerna hos proteiner som du känner till.

7. Vad är proteindenaturering? Vad kan orsaka denaturering?

<<< Назад

Vidarebefordra >>>

Fråga 1. Vilka kemiska föreningar kallas kolhydrater?
Kolhydrater- en stor grupp organiska föreningar som utgör levande celler. Termen "kolhydrater" introducerades först av husforskaren K. Schmidt i mitten av förra seklet (1844). Det återspeglar idéer om en grupp ämnen vars molekyl motsvarar den allmänna formeln: Cn(H2O)n - kol och vatten.
Kolhydrater delas vanligtvis in i 3 grupper: monosackarider (till exempel glukos, fruktos, mannos), oligosackarider (inkluderar från 2 till 10 monosackarider: sackaros, laktos), polysackarider (högmolekylära föreningar, till exempel glykogen, stärkelse).
Kol har två huvudfunktioner: konstruktion och energi. Till exempel bildar cellulosa väggarna i växtceller: den komplexa polysackariden kitin är den huvudsakliga strukturella komponenten i exoskelettet hos leddjur. Kitin har också en konstruktionsfunktion hos svampar. Kolhydrater spelar rollen som den huvudsakliga energikällan i cellen. Under oxidationsprocessen frigörs 1 g kolhydrater
17,6 kJ energi. Stärkelse i växter och glykogen i djur, avsatt i celler, fungerar som en energireserv.
Det var kolhydraterna från gamla levande varelser (prokaryoter och växter) som blev grunden för bildandet av fossila bränslen - olja, gas, kol.

Fråga 2. Vad är mono- och disackarider? Ge exempel.
Monosackarider- dessa är kolhydrater, antalet kolatomer (n) i vilka är relativt litet (från 3 till 6-10). Monosackarider finns vanligtvis i cyklisk form; den viktigaste bland dem är hexoser
(n = 6) och pentoser (n = 5). Hexoser inkluderar glukos, som är den viktigaste produkten av växternas fotosyntes och en av de viktigaste energikällorna för djur; Fruktos är också utbrett – fruktsocker, som ger den söta smaken till frukt och honung. Pentoserna ribos och deoxiribos finns i nukleinsyror. Tetroser innehåller 4 (n = 4) respektive trioser 3 (n = 3) kolatomer. Om två monosackarider kombineras i en molekyl kallas föreningen en disackarid. Komponenterna (monomererna) i en disackarid kan vara samma eller olika. Sålunda bildar två glukos maltos och glukos och fruktos bildar sackaros. Maltos är en mellanprodukt av stärkelseuppslutning; Sackaros är samma socker som du kan köpa i butiken.
Alla är mycket lösliga i vatten och deras löslighet ökar avsevärt med stigande temperatur.

Fråga 3. Vilken enkel kolhydrat fungerar som monomer av stärkelse, glykogen och cellulosa?
Monosackarider kombineras med varandra för att bilda polysackarider. De vanligaste polysackariderna (stärkelse, glykogen, cellulosa) är långa kedjor av glukosmolekyler kopplade på ett speciellt sätt. Glukos är en hexos (kemisk formel C6H12O6) och har flera -OH-grupper. Genom att upprätta kopplingar mellan dem kan enskilda glukosmolekyler bilda linjära (cellulosa) eller förgrenade (stärkelse, glykogen) polymerer. Den genomsnittliga storleken på en sådan polymer är flera tusen glukosmolekyler.

Fråga 4. Vilka organiska föreningar består proteiner av?
Proteiner - polymer med hög molekylvikt organiskt material, bestämma strukturen och vital aktivitet hos cellen och organismen som helhet. Den strukturella enheten, monomeren, av deras biopolymermolekyl är aminosyran. 20 aminosyror deltar i bildandet av proteiner. Sammansättningen av molekylen för varje protein inkluderar vissa aminosyror i det kvantitativa förhållandet som är karakteristiskt för detta protein och arrangemanget i polypeptidkedjan. Aminosyror är organiska molekyler som har en allmän struktur: en kolatom kopplad till väte, en syragrupp (-COOH), en aminogrupp
(-NH2) och en radikal. Olika aminosyror (var och en har sitt eget namn) skiljer sig endast i radikalens struktur. Aminosyror är amfotera föreningar som är kopplade till varandra i en proteinmolekyl med hjälp av peptidbindningar. Detta beror på deras förmåga att interagera med varandra. Två aminosyror kombineras till en molekyl genom att upprätta en bindning mellan kolet i det sura och kvävet i de basiska grupperna (- NH - CO -) med frisättning av en vattenmolekyl. Bindningen mellan aminogruppen i en aminosyra och karboxylgruppen i en annan är kovalent. I det här fallet kallas det en peptidbindning.
En förening av två aminosyror kallas en dipeptid, tre - en tripeptid, etc., och en förening som består av 20 aminosyrarester eller fler kallas en polypeptid.
Proteiner som utgör levande organismer inkluderar hundratals och tusentals aminosyror. Ordningen för deras anslutning i proteinmolekyler är mycket varierande, vilket bestämmer skillnaden i deras egenskaper.

Fråga 5. Hur bildas de sekundära och tertiära strukturerna hos ett protein?
Ordningen, kvantiteten och kvaliteten på aminosyror som utgör en proteinmolekyl bestämmer dess primära struktur (till exempel insulin). Proteiner av den primära strukturen kan kopplas till en helix med hjälp av vätebindningar och bilda en sekundär struktur (till exempel keratin). Många proteiner, såsom kollagen, fungerar i en vriden helixform. Polypeptidkedjor, som vrider sig på ett visst sätt till en kompakt struktur, bildar en kula (kula), som är den tertiära strukturen av proteinet. Att ersätta ens en aminosyra i en polypeptidkedja kan leda till en förändring i proteinkonfigurationen och till en minskning eller förlust av förmågan att delta i biokemiska reaktioner. De flesta proteiner har en tertiär struktur. Aminosyror är aktiva endast på ytan av kulan.

Fråga 6. Nämn funktionerna hos proteiner som du känner till.
Proteiner utför följande funktioner:
enzymatiska (till exempel amylas, bryter ner kolhydrater). Enzymer fungerar som katalysatorer för kemiska reaktioner och deltar i alla biologiska processer.
strukturella (till exempel är de en del av cellmembran). Strukturella proteiner är involverade i bildandet av cellmembran och organeller. Proteinet kollagen är en del av den intercellulära substansen i ben och bindväv, och keratin är huvudkomponenten i hår, naglar och fjädrar.
receptor (till exempel rhodopsin, främjar bättre syn).
transport (till exempel hemoglobin, transporterar syre eller koldioxid).
skyddande (till exempel immunglobuliner, involverade i bildandet av immunitet).
motor (till exempel aktin, myosin, är involverade i sammandragningen av muskelfibrer). Den kontraktila funktionen hos proteiner ger kroppen förmågan att röra sig genom muskelkontraktion.
hormonell (till exempel insulin, omvandlar glukos till glykogen). Hormonproteiner ger en reglerande funktion. Tillväxthormon har en proteinnatur (dess överskott hos ett barn leder till gigantism), hormoner som reglerar njurfunktionen etc.
energi (när 1 g protein bryts ner frigörs 4,2 kcal energi). Proteiner börjar utföra sin energifunktion när det finns ett överskott av dem i maten eller, tvärtom, när cellerna är allvarligt utarmade. Oftare ser vi hur matprotein, när det smälts, bryts ner till aminosyror, från vilka de proteiner som kroppen behöver skapas sedan.

Fråga 7. Vad är proteindenaturering? Vad kan orsaka denaturering?
Denaturering- detta är förlusten av en proteinmolekyl av dess normala ("naturliga") struktur: tertiär, sekundär och till och med primär struktur. Under denaturering lindas proteinspolen och helixen av; väte och sedan peptidbindningar förstörs. Ett denaturerat protein kan inte utföra sina funktioner. Orsakerna till denaturering är hög temperatur, ultraviolett strålning, verkan av starka syror och alkalier, tungmetaller och organiska lösningsmedel. Ett exempel på denaturering är att koka ett hönsägg. Innehållet i ett rått ägg är flytande och sprids lätt. Men efter bara några minuter av att vara i kokande vatten ändrar den sin konsistens och tjocknar. Anledningen är denatureringen av äggvitealbumin: dess spiralformade, vattenlösliga klotmolekyler lindas upp och ansluter sedan till varandra och bildar ett stelt nätverk.
När förhållandena förbättras kan ett denaturerat protein återställa sin struktur igen, om dess primära struktur inte förstörs. Denna process kallas renaturering.