Главните хемиски компоненти на живите организми. липиди

Видео: Улогата на хемиските елементи во телото на човекот

Следниот важен класа на биомолекули вклучува липиди.

Липиди - група на органски соединенија кои што имаат долг ланец јаглеводородни групи, и естер групи, нерастворлив во вода и лесно растворливи во органски растворувачи (бензен, диетил етер, хлороформ, итн). Липидите се широко распространети во природата, тие се суштинска компонента на секоја клетка.

На хемиската структура на липиди е голем избор. Нивните молекули се изградени од различни структурни компоненти, кои вклучуваат висок алкохоли и киселини молекуларна тежина. Составот на индивидуални липидни групи може да вклучуваат остатоци од фосфорна киселина, јаглени хидрати, азотни бази и други компоненти, кои се меѓусебно поврзани од страна на разни комуникации.

Липидите се поделени на едноставни и сложени. Едноставна липидите молекули содржи само C, O и H атоми и која не содржи N, P, С. Овие вклучуваат monohydric деривати (повисока, со 12 ... 22 C атоми) карбоксилни киселини и моно- и полихидрични алкохоли (особено , trihydric алкохол - глицерол). Најважните и широко распространета претставници на едноставни липидите се целосно естри на глицерол и макромолекуларни карбоксилни киселини (триглицериди). Триглицериди се течности или цврсти материи со мал (40 ° C) точка на топење и прилично високи точки на вриење, висок вискозитет, безбоен и без мирис.
Тие претставуваат основна тежина од липиди (до 96%) и тоа е познато како масла и масти. Моно- и диглицериди се наоѓаат во природата само како соединенија формирани за време на метаболизмот.

Бидејќи глицерин е задолжително структурна компонента на масти глицериди специфични својства што е дефинирано состав на масни киселини кои се вклучени во изградба на молекули и на позиција е окупирана од страна на остатоци од овие киселини во молекулите на глицерид. Најчестите киселини се дел од масти, претставуваат неразгранет јаглерод-јаглерод синџир со парен број на C атоми (масни киселини).

Стеаринска и палмитинска киселини се дел од речиси сите природни масла и масти, ерука киселина е член на семе од репка масло. Составот на повеќето од најчестите масла вклучуваат незаситени масни содржи 1-3 двојни врски, - олеинска, линолна, линоленска. Арахидонска киселина која има 4 двојни врски присутни во масти животни. Незаситени масни на природни масла и масти, генерално, имаат cis-конфигурација, т.е. супституенти се наоѓа на едната страна од рамнината на двојна врска.

Групата исто така вклучува и едноставен липидите восоци. Оваа висока молекуларна естри на монобазен карбоксилни киселини и монобазен полиоли. Восоци се широко распространети во природата, тие се обложени со тенок слој на листови, стебла, плодови на растенија, спречувајќи ги вода мокрење, сушење дејство на микроорганизми.

Комплекс липиди, во прилог на C атоми, G, H содржи атоми на N, P, S. Најважните и распространета група на комплексни липиди - фосфолипиди (фосфатиди). Нивните молекула изработени од остатоци од алкохоли, висок киселини молекуларна тежина масни киселини, фосфорна киселина, азотни бази, често холин: HO-CH2-CH2-N (OH) (CH2) 3 и етаноламин: HO (CH2) 2NH2, амино киселини и други.

Функциите кои вршат мастите во телото, тие се поделени во две групи: структурни и замена.
Резервни липиди, главно глицериди имаат висока калорична вредност се резервна енергија на организмот.

Структурно липиди (главно фосфатиди) форма комплекси со комплексни протеини, јаглени хидрати и да учествуваат во различни процеси се случуваат во клетките.

Хемиски реакции кои вклучуваат глицериди сочинуваат најголемиот дел од масло и масти се многу различни. Овие вклучуваат хидролиза, оксидација, размена на остатоци на масни киселини присутни во нивните молекула (трансестерификација), на хидрогенација на незаситени глицериди.

Трета најважна класа на соединенија кои го сочинуваат живи организми, се јаглехидрати. Во растенијата, на нивниот долг до 90% сува материја. Во клетките на живите организми, јаглехидрати се извор на енергија. Тие ја играат улогата на поддршка на скелетни материјал во растенијата и на некои животни и да дејствуваат како регулатори на голем број на важни биохемиски реакции. Во врска со протеини и липиди, јаглени хидрати формираат комплексни макромолекуларни комплекси кои ја формираат основата на живата материја. Тие се дел од природните биополимери - нуклеински киселини кои се вклучени во пренесувањето на наследните информации.

Сл. 3. Структурата на еден нуклеотид (а) и нуклеотиди, соединети во ДНК ланец од (б)

Јаглехидратите се произведени во растенија во текот на фотосинтезата под дејство на сончева светлина и се првите органски материи во јаглерод коло во природата.

Сите јаглехидрати се поделени на едноставни и сложени. Од едноставна (моносахариди, моносахариди) содржи јаглени хидрати, кои не се способни да се хидролизира за да формираат поедноставна соединенија. Нивните со општата формула SnN2nOn, каде што бројот на јаглеродни атоми еднаков на бројот на атоми O. K сложени јаглехидрати вклучуваат на соединенија способни да хидролиза за да се формира едноставен и ниска молекуларна производи. Тие имаат голем број на C атоми не е еднаков на бројот на атоми О. Сложените јаглехидрати се многу различни по состав, молекуларна тежина и, следствено, на својства.

Тие се поделени во 2 групи:
1. ниска молекуларна тежина (шеќер-или олигосахариди);
2. со висока молекуларна (nesaharopodobnye полисахариди) - соединенијата со висока молекуларна тежина, во составот на кој може да содржи остатоци од илјадници на едноставни јаглехидрати. Тие исто така можат да бидат поделени во две групи, во кои синџири се изградени на истите (скроб, гликоген, целулоза), и разни моносахариди (хемицелулоза, пектини).

Едноставна јаглени хидрати молекула - изградени од моносахариди неразгранет јаглерод-јаглерод ланец кој содржи различен број на C атоми во составот на растенија и животни се моносахарид претежно со 5 или 6 јаглеродни атоми -pentozy и хексоза. Во јаглеродни атоми се наоѓа хидроксилни групи, а еден од нив се оксидира до алдехид (алдоза) или кетон (кетоза) групи. Се должи на присуството на асиметрични јаглеродни атоми, моносахариди поседуваат оптички активност. Составот на природни јаглени хидрати вклучуваат моносахариди D-серија. Најчестите и важни претставници на прости јаглехидрати се глукоза и фруктоза. Првиот се однесува на врската aldohexoses, вториот - да ketohexoses. Во воден раствор, гликоза и фруктоза се во форма на цикличен hemiacetal.

Присуство на алкохол, алдехид или кетон групи, и, исто така, појава во цикличен hemiacetal хидроксил форми моносахариди има намалување својства, го одредува хемиски однесување на овие соединенија. Оксидација на група алдехид во карбоксилна киселина доведува до соодветните aldonic киселини, и на крајот оксидација на групата на алкохол за да се карбокси - да уронски киселини. производи намалување на еден од хидрокси групи на моносахарид се нарекува деокси шеќери. Примери за ова се де zoksiriboza основните deoxyribonucleotides и ДНК.

А посебно место во имплементацијата на моносахариди окупираат два процеси: дишење и ферментација.

Дишењето е аеробни процес, на пример, Тоа се случува во присуство на воздух:

Оваа реакција е катализирана од ензими. Дишењето заедно со фотосинтезата е најважниот извор на енергија за живите организми.

Ферментацијата се одвива во отсуство на воздухот, односно, анаеробно. Процесот има неколку варијанти.

Алкохолна ферментација се одвива под дејство на микроорганизми, игра клучна улога во производството на алкохол, вино, печива:

Заедно со главниот produktami- алкохол и C02 - за време на алкохолна ферментација на различни моносахариди формирана од страна на производи (глицерол, ќилибарна киселина, оцетна киселина, изоамил и изопропил алкохоли, итн).

За разлика од алкохолна ферментација, постои малолактичната ферментација моносахариди:

За разлика од алкохолна ферментација, постои малолактичната ферментација моносахариди

Ова суштински процес за подготовка на млеко, јогурт и други млечни кисела храна, кисела зелка.

Ферментацијата моносахариди може да доведе до формирање на маслен киселина (маслен ферментација).

Полисахаридна молекули се изработени од различни броеви на моносахариди остатоци. Зависност од тоа, тие се поделени во полисахариди ниска и висока молекуларна тежина. Од особено значење се дисахариди, молекулите од кои се изработени од два идентични или различни остатоци моносахариди. Најважните дисахариди се сахароза, малтоза и лактоза. Еден од молекули на моносахариди е секогаш се вклучени во изградбата на молекула дисахарид на своите hemiacetal хидроксилна група, од друга - hemiacetal или еден од алкохол хидроксили.

Ако формирањето на моносахариди дисахаридот молекула вклучени нивните hemiacetal хидроксили формирана не-намалување disaharid- во вториот случај - да се опорави. Ова е една од главните карактеристики на дисахариди. Најважните реакција на дисахариди - хидролиза:

Најважните полисахариди се скроб, гликоген и целулоза. Сите од нив се врз основа на D-глукоза и служи на растителни и животински организми задржуваме јаглени хидрати храна или јаглехидрати за изградба на јадрото на мобилните ткиво.

Скроб (C6H1005) n - главна компонента на жито, компири, и многу видови на храна суровини. Скроб не е индивидуална суштина, таа се состои од два вида на полимери: амилозен (18-25%) и амилопектин (75 -82%).
Гликогенот се наоѓа во мускулното ткиво и црниот дроб. Тој, исто така е резерва полисахариди. Според својата структура наликува на скроб.

Целулоза - главна компонента на клетката rasteniy- релативно чиста целулоза влакна памук, јута и коноп. Важни деривати на целулоза излачува главно од лушпи од ракови се хитин и хитосан. Во контраст на целулоза, второто јаглеродниот атом на овие соединенија не има хидроксил, и ацетамид (хитин) или амино (хитозан). Поради биокомпатибилноста со ткивата на човечкото ниска токсичност, способноста за подобрување на регенеративните процеси во заздравувањето на раните, биоразградливи материјали врз основа на хитин и Олигомерно се од особен интерес за медицина.

Најважните регулатори на процесите што се одвиваат во живите организми се со ниска молекуларна органски соединенија со различна хемиска природа, наречен витамини. Витамините се од суштинско значење за нормален човечки живот, но бидејќи тие не се синтетизираат од организмот во доволни количини, тие треба да доаѓаат од храната како суштинска компонента. Го добила своето име од латинскиот витамини. Вита - живот.
Во моментов има повеќе од 30 соединенија поврзани со витамини.

се разликува витамини и витамин-како (со полно неопходноста не секогаш се покажа) на супстанцијата. Во некои храна содржи провитамини, т.е. соединенија способни за развивање на витамин во организмот.

На пример, во-каротин со приносите витамин А, ергостерол под дејство на ултравиолетови зраци во човечкото тело се трансформира во витамин D.

Во исто време, постои група на соединенија, често во близина на витамини во структура, која, во конкуренција со витамини, може да се случи во системот на ензимот, но не е во состојба да ги извршува своите функции. Тие се нарекуваат antivitamin.

Од хемиска природа на витамини се отвори после воспоставување на нивните биолошки улоги, нивните конвенционално назначени латиница (А, Б, Ц, Д, и така натаму. Д.), која го преживеа до денес време информации за основните форми и функции на витамини се наведени во Табела 1.

Табела 1. Основни видови и функции на витамини