Kas ir komplekso ogļhidrātu monomērs. Ogļhidrāti. Glikoze ir

Galvenie biopolimēru veidi

Ogļhidrāti

• Ogļhidrātu monomēri ir vienkārši cukuri vai monosaharīdi. Visbiežāk tā ir glikoze un fruktoze. Svarīgākā monosaharīdu funkcija ir nodrošināt organismu ar enerģiju. Dzīvās šūnās vienkāršie cukuri tiek sadalīti oglekļa dioksīdā un ūdenī, ko pavada enerģijas izdalīšanās. Šūnas izmanto šo enerģiju savām dažādajām vajadzībām.

• Glikoze- šī ir pamatforma, kas tiek uzkrāta cilvēka ķermenī kā enerģijas krātuve glikogēna veidā muskuļos un aknās. Dabā glikoze ir atrodama saldajos augļos un dārzeņos: vīnogās, ogās, apelsīnos, burkānos, kukurūzā. Glikoze tiek ražota arī rūpnieciskā mērogā. Piemērs ir kukurūzas sīrups.

• Fruktoze atrodams medū, nogatavojušos saldos augļos un dārzeņos. Pirms glikozes metabolizācijas organismam vispirms fruktoze jāpārvērš glikozē.

Glikozes molekulas struktūra Lineāra glikozes forma: CHOCH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH2(OH)

• Glikoze pārsvarā pastāv cikliskā formā. Ir zināmas cikliskās glikozes a un b formas, kas atšķiras ar hidroksilgrupas orientāciju C-1:

Vienkāršie cukuri var apvienoties viens ar otru, veidojot disaharīdus

• saharoze- galda cukurs, kas iegūts no cukurbietēm, niedrēm, kā arī brūnais cukurs, melase. Nelielos daudzumos tas ir atrodams augļos un dārzeņos.

• Laktoze- piena cukurs, vienīgais dzīvnieku izcelsmes ogļhidrāts, tāpēc tas ir ļoti nozīmīgs cilvēku uzturā. Laktozes saturs pienā ir atkarīgs no piena veida un svārstās no 2 līdz 8%.

• Maltoze- iesala cukurs, kas veidojas iesala veidošanās un vīnogu fermentācijas laikā. Iekļauts alū, musli un bērnu pārtikā, kas bagātināts ar maltozi.

Lipīdi

• Lipīdi ir daudzveidīgi pēc struktūras un to veidojošo elementu attiecības. Tomēr tiem visiem ir kopīgs īpašums – tie visi ir nepolāri. Tie šķīst hloroformā un ēteros, bet praktiski nešķīst ūdenī. Pateicoties šai īpašībai, lipīdi ir vissvarīgākās membrānu sastāvdaļas.

• Lipīdi - galvenais enerģijas uzkrāšanas veids dzīvnieka ķermenī, tiek uzglabāti koncentrētā veidā (bez ūdens). Jebkurš liekais cukurs, kas netiek patērēts uzreiz, ātri pārvēršas taukos. Ir trīs lipīdu grupas:

• Triglicerīni (vai triglicerīdi) - Tās ir molekulas, kas veidojas, pievienojot trīs taukskābju atlikumus vienai trīsvērtīgā spirta glicerīna molekulai.

• Šajā grupā ietilpst tauki un eļļas. Tauki istabas temperatūrā paliek cieti, savukārt eļļas paliek šķidras. Eļļas satur vairāk nepiesātināto taukskābju.

• Fosfolipīdi- ir līdzīgi triglicerīniem, bet tajos viens vai divi taukskābju atlikumi ir aizstāti ar fosforu saturošām grupām. Fosfolipīdi ir būtiskas bioloģisko membrānu sastāvdaļas.

Steroīdi - Tie ir lipīdi, kuru pamatā ir četri gredzeni. Dažādos steroīdos šim pamata skeletam ir pievienotas sānu grupas. Steroīdi ietver vairākus hormonus (dzimumhormonus, kortizonu). Steroīdu holesterīns ir svarīga dzīvnieku šūnu membrānu sastāvdaļa, bet tā pārpalikums organismā var izraisīt žultsakmeņu veidošanos un sirds un asinsvadu sistēmas slimības.

• Holesterīna molekulas struktūra

Vāveres

• Olbaltumvielas sastāv no oglekļa, skābekļa, ūdeņraža un slāpekļa. Dažas olbaltumvielas satur arī sēru. Monomēru lomu olbaltumvielās spēlē aminoskābes.

• Katrai aminoskābei ir karboksilgrupa (-COOH) un aminogrupa (-NH2).

• Ir 20 izplatīti aminoskābju veidi, kas atrodami olbaltumvielās.

• Olbaltumvielu funkcijas ir fermentatīvas, veidojošas (membrānas), enerģijas, motora, aizsargājošas un regulējošas.

Olbaltumvielām ir četras struktūras:

• Primārs - polipeptīdu, garu ķēdi, kas satur no 100 līdz 300 aminoskābēm, veido peptīdu saites.

• Sekundārais - veidojas ūdeņraža saišu veidošanās rezultātā starp blakus esošajām peptīdu saitēm. Sekundārās struktūras veidošanās laikā proteīna molekula tiek iepakota vai nu kreisās puses spirālē, vai beta konfigurācijā, kas raksturīga olbaltumvielām, kas veic būvfunkciju.

• Terciārais veidojas 4 veidu saišu veidošanās rezultātā: ūdeņraža, jonu mijiedarbības, disulfīda tiltu veidošanās un hidrofili-hidrofobās saites (Van Der Val).

• Ir lodveida un fibrilāras terciārās struktūras. Terciārā struktūra lielākajai daļai olbaltumvielu darbojas, jo. tas ir enerģētiski izdevīgāk.

• Daži proteīni veido kvartāru struktūru – tas ir olbaltumvielu un citu organisko vielu komplekss. Veidojošie spēki ir tādi paši kā terciārās struktūras spēki.

Olbaltumvielu denaturācija

• Tas ir olbaltumvielu bioloģiskās aktivitātes zudums, kad tiek pārtrauktas vājās saites, dabiskās (dabīgās) proteīna struktūras iznīcināšana denaturējošu vielu ietekmē: augsta temperatūra, ultravioletais starojums, skābes, sārmi, smago metālu joni. Denaturācija var būt atgriezeniska (renaturācija) un neatgriezeniska.

Ogļhidrāti- organiskie savienojumi, kuru sastāvu vairumā gadījumu izsaka ar vispārīgo formulu C n(H2O) m (n un m≥ 4). Ogļhidrātus iedala monosaharīdos, oligosaharīdos un polisaharīdos.

Monosaharīdi- vienkāršos ogļhidrātus atkarībā no oglekļa atomu skaita iedala triozēs (3), tetrozēs (4), pentozēs (5), heksozēs (6) un heptozēs (7 atomi). Visizplatītākās ir pentozes un heksozes. Monosaharīdu īpašības- viegli šķīst ūdenī, kristalizējas, ar saldu garšu, var būt α- vai β-izomēru formā.

Riboze un dezoksiriboze pieder pie pentožu grupas, ir daļa no RNS un DNS nukleotīdiem, ribonukleozīdu trifosfātiem un dezoksiribonukleozīdu trifosfātiem utt. Dezoksiriboze (C 5 H 10 O 4) atšķiras no ribozes (C 5 H 10 O 5) ar to, ka tajā ir ūdeņradis atoms pie otrā oglekļa atoma, nevis hidroksilgrupa, piemēram, riboze.

Glikoze vai vīnogu cukurs(C 6 H 12 O 6), pieder pie heksozu grupas, var pastāvēt α-glikozes vai β-glikozes formā. Atšķirība starp šiem telpiskajiem izomēriem ir tāda, ka pie pirmā oglekļa atoma α-glikozē hidroksilgrupa atrodas zem gredzena plaknes, bet β-glikozē tā atrodas virs plaknes.

Glikoze ir:

1. viens no visizplatītākajiem monosaharīdiem,
2. vissvarīgākais enerģijas avots visu veidu darbam, kas notiek šūnā (šī enerģija izdalās glikozes oksidācijas laikā elpošanas laikā),
3. daudzu oligosaharīdu un polisaharīdu monomērs,
4. būtiska asins sastāvdaļa.

Fruktoze vai augļu cukurs, pieder pie heksozu grupas, saldāks par glikozi, brīvā veidā atrodams medū (vairāk nekā 50%) un augļos. Tas ir daudzu oligosaharīdu un polisaharīdu monomērs.

Oligosaharīdi- ogļhidrāti, kas veidojas kondensācijas reakcijas rezultātā starp vairākām (no divām līdz desmit) monosaharīdu molekulām. Atkarībā no monosaharīdu atlieku skaita izšķir disaharīdus, trisaharīdus u.c.Visbiežāk sastopami disaharīdi. Oligosaharīdu īpašības- izšķīst ūdenī, kristalizējas, saldenā garša samazinās, palielinoties monosaharīdu atlieku skaitam. Saiti, kas veidojas starp diviem monosaharīdiem, sauc glikozīds.

Saharoze vai cukurniedru vai biešu cukurs, ir disaharīds, kas sastāv no glikozes un fruktozes atlikumiem. Atrodas augu audos. Tas ir pārtikas produkts (parastais nosaukums - cukurs). Rūpniecībā saharozi ražo no cukurniedrēm (stublājos ir 10-18%) vai cukurbietēm (sakņu kultūrās ir līdz 20% saharozes).

Maltoze vai iesala cukurs, ir disaharīds, kas sastāv no diviem glikozes atlikumiem. Klāt dīgstošās graudaugu sēklās.

Laktoze vai piena cukurs, ir disaharīds, kas sastāv no glikozes un galaktozes atlikumiem. Sastopams visu zīdītāju pienā (2-8,5%).

Polisaharīdi- tie ir ogļhidrāti, kas veidojas daudzu (vairāku desmitu vai vairāku) monosaharīdu molekulu polikondensācijas reakcijas rezultātā. Polisaharīdu īpašības- nešķīst vai slikti šķīst ūdenī, neveido skaidri izveidotus kristālus, nav saldas garšas.

Ciete(C6H10O5) n ir polimērs, kura monomērs ir α-glikoze. Cietes polimēru ķēdes satur sazarotas (amilopektīna, 1,6-glikozīdu saites) un nesazarotas (amilozes, 1,4-glikozīdiskās saites) sadaļas. Ciete ir galvenais augu rezerves ogļhidrāts, ir viens no fotosintēzes produktiem, uzkrājas sēklās, bumbuļos, sakneņos, sīpoliņos. Cietes saturs rīsu graudos ir līdz 86%, kviešos - līdz 75%, kukurūzā - līdz 72%, kartupeļu bumbuļos - līdz 25%. Ciete ir galvenais ogļhidrāts cilvēku pārtika (gremošanas enzīms - amilāze).

Glikogēns(C6H10O5) n- polimērs, kura monomērs arī ir α-glikoze. Glikogēna polimēru ķēdes atgādina cietes amilopektīna sekcijas, taču atšķirībā no tām sazarojas vēl spēcīgāk. Glikogēns ir galvenais dzīvnieku, īpaši cilvēku, rezerves ogļhidrāts. Uzkrās aknās (saturs - līdz 20%) un muskuļos (līdz 4%), ir glikozes avots.

(C6H10O5) n ir polimērs, kura monomērs ir β-glikoze. Celulozes polimēru ķēdes nesazarojas (β-1,4-glikozīdiskās saites). Galvenais augu šūnu sieniņu strukturālais polisaharīds. Celulozes saturs koksnē ir līdz 50%, kokvilnas sēklu šķiedrās - līdz 98%. Celulozi nesadala cilvēka gremošanas sulas, jo. tai trūkst enzīma celulāzes, kas sarauj saites starp β-glikozēm.

Inulīns ir polimērs, kura monomērs ir fruktoze. Rezerves ogļhidrāti no Compositae dzimtas augiem.

Glikolipīdi- kompleksās vielas, kas veidojas ogļhidrātu un lipīdu kombinācijas rezultātā.

Glikoproteīni- kompleksās vielas, kas veidojas ogļhidrātu un olbaltumvielu kombinācijas rezultātā.

Ogļhidrātu funkcijas

Lipīdu struktūra un funkcija

Lipīdi tiem nav vienas ķīmiskās īpašības. Lielākajā daļā labumu, dodot lipīdu noteikšana, viņi saka, ka šī ir apvienota ūdenī nešķīstošu organisko savienojumu grupa, ko var ekstrahēt no šūnas ar organiskiem šķīdinātājiem - ēteri, hloroformu un benzolu. Lipīdus var iedalīt vienkāršos un sarežģītos.

Vienkāršie lipīdi pārsvarā ir augstāko taukskābju esteri un trīsvērtīgā spirta glicerīns - triglicerīdi. Taukskābju ir: 1) visām skābēm vienāds grupējums - karboksilgrupa (-COOH) un 2) radikālis, ar kuru tās atšķiras viena no otras. Radikāls ir dažādu skaitļu (no 14 līdz 22) grupu ķēde -CH 2 -. Dažkārt taukskābju radikālis satur vienu vai vairākas dubultsaites (-CH=CH-), piemēram taukskābes sauc par nepiesātinātajām. Ja taukskābēm nav dubultsaišu, to sauc bagāts. Veidojot triglicerīdu, katra no trim glicerīna hidroksilgrupām tiek pakļauta kondensācijas reakcijai ar taukskābi, veidojot trīs estera saites.

Ja triglicerīdos dominē piesātinātās taukskābes, tad 20°C tie ir cieti; tos sauc tauki, tie ir raksturīgi dzīvnieku šūnām. Ja triglicerīdos dominē nepiesātinātās taukskābes, tad 20 °C tie ir šķidri; tos sauc eļļas, tie ir raksturīgi augu šūnām.

1 - triglicerīds; 2 - estera saite; 3 - nepiesātinātās taukskābes;
4 - hidrofilā galva; 5 - hidrofobā aste.

Triglicerīdu blīvums ir mazāks nekā ūdens blīvums, tāpēc tie peld ūdenī, atrodas uz tā virsmas.

Vienkāršie lipīdi ietver arī vaski- augstāko taukskābju esteri un lielmolekulārie spirti (parasti ar pāra oglekļa atomu skaitu).

Kompleksie lipīdi. Tajos ietilpst fosfolipīdi, glikolipīdi, lipoproteīni utt.

Fosfolipīdi- triglicerīdi, kuros viens taukskābes atlikums ir aizstāts ar fosforskābes atlikumu. Viņi piedalās šūnu membrānu veidošanā.

Glikolipīdi- Skatīt iepriekš.

Lipoproteīni- kompleksās vielas, kas veidojas lipīdu un olbaltumvielu kombinācijas rezultātā.

Lipoīdi- taukiem līdzīgas vielas. Tajos ietilpst karotinoīdi (fotosintētiskie pigmenti), steroīdu hormoni (dzimumhormoni, mineralokortikoīdi, glikokortikoīdi), giberelīni (augu augšanas vielas), taukos šķīstošie vitamīni (A, D, E, K), holesterīns, kampars u.c.

Lipīdu funkcijas

Iet uz lekcijas numur 1"Ievads. Šūnas ķīmiskie elementi. Ūdens un citi neorganiskie savienojumi"

Iet uz lekcijas №3"Olbaltumvielu struktūra un funkcija. Fermenti»

Vienkāršas organiskās molekulas bieži kalpo kā izejvielas lielāku sintēzei makromolekulas. makromolekula ir milzu molekula, kas veidota no daudzām atkārtotām vienībām.

Tādā veidā uzbūvētas molekulas sauc par polimēriem, un vienības, no kurām tās sastāv monomēri. Atsevišķo saišu savienošanas procesā (ar tā saukto kondensāciju) tiek noņemts ūdens.

Pretējs process polimēru sadalīšanās- veic ar hidrolīzi, t.i., pievienojot ūdeni. Dzīvos organismos ir trīs galvenie makromolekulu veidi: polisaharīdi, olbaltumvielas un nukleīnskābes. To monomēri ir attiecīgi monosaharīdi un nukleotīdi.

makromolekulas veido apmēram 90% no šūnu sausās masas. Polisaharīdi spēlē rezerves barības vielu lomu un veic strukturālas funkcijas, savukārt olbaltumvielas un nukleīnskābes var uzskatīt par " informācijas molekulas».
Makromolekulas pastāv ne tikai dzīvajā dabā, bet arī nedzīvajā dabā, jo īpaši daudzas iekārtas, kuru pamatā ir makromolekulas, ir paša cilvēka radītas.

Tas nozīmē, ka olbaltumvielās un nukleīnskābēs secība ir svarīga monomēru vienības un tajos tas atšķiras daudz vairāk nekā polisaharīdos, kuru sastāvs parasti ir ierobežots ar vienu vai diviem dažāda veida apakšvienībām. Cēloņi mums kļūs skaidri vēlāk. Tajā pašā nodaļā mēs detalizēti aplūkosim visas trīs makromolekulu klases un to apakšvienības. Šim apsvērumam mēs pievienosim lipīdus - molekulas, kas, kā likums, ir daudz mazākas, bet arī veidotas no vienkāršām organiskām molekulām.

Ogļhidrāti

ogļhidrāti sauc vielas, kas sastāv no oglekļa, ūdeņraža un ar vispārīgo formulu C x (H 2 O) y, kur x: un y var būt dažādas vērtības. Nosaukums "ogļhidrāti" atspoguļo faktu, ka šo vielu molekulās ūdeņradis un skābeklis atrodas tādā pašā attiecībā kā ūdens molekulā (katram skābekļa atomam ir divi ūdeņraža atomi). Visi ogļhidrāti ir aldehīdi vai ketoni, un to molekulās vienmēr ir vairākas hidroksilgrupas. Ogļhidrātu ķīmiskās īpašības nosaka tieši šīs grupas - aldehīdu, hidroksilgrupas un keto grupas. Piemēram, aldehīdi viegli oksidējas un tāpēc ir spēcīgi reducējoši līdzekļi. Šo grupu struktūra ir parādīta tabulā.

Ogļhidrāti iedala trīs galvenajās klasēs: monosaharīdi, disaharīdi un polisaharīdi.

1. Sniedziet jēdzienu definīcijas.
Ogļhidrāti- organiskas vielas, kas satur karbonilgrupu un vairākas hidroksilgrupas.
Monosaharīds - vienkāršs ogļhidrāts, kas hidrolīzes laikā nesadalās vienkāršākos savienojumos.
disaharīds- ogļhidrāts, kas ir divu monosaharīdu savienojums.

2. Aizpildiet shēmu "Ogļhidrātu daudzveidība šūnā."

3. Apsveriet mācību grāmatas 11. attēlu un sniedziet monosaharīdu piemērus, kas ietver:
pieci oglekļa atomi: riboze, dezoksiriboze;
seši oglekļa atomi: glikoze, fruktoze.

4. Aizpildiet tabulu.

Mono- un disaharīdu bioloģiskās funkcijas

5. Nosauciet ūdenī šķīstošos ogļhidrātus. Kādas to molekulu struktūras iezīmes nodrošina šķīdības īpašību?
Monosaharīdi (glikoze, fruktoze) un disaharīdi (saharoze). To molekulas ir mazas un polāras, tāpēc šķīst ūdenī. Polisaharīdi veido garas ķēdes, kas nešķīst ūdenī

6. Aizpildiet tabulu.

POLISAHARĪDU BIOLOĢISKĀS FUNKCIJAS

7. Polisaharīds hitīns ir daļa no sēņu šūnu sieniņu struktūras un veido posmkāju ārējā skeleta pamatu. Ar kuru no zināmajiem polisaharīdiem tas uzrāda funkcionālu līdzību? Pamato atbildi.
Hitīns ir viela, kas pēc struktūras, fizikāli ķīmiskajām īpašībām un bioloģiskās nozīmes ir ļoti līdzīga celulozei. Tas veic aizsargfunkcijas un atbalsta funkcijas, atrodas sēnīšu, dažu aļģu, baktēriju šūnu sieniņās.

8. Sniedziet jēdzienu definīcijas.
Polipeptīds- ķīmiska viela, kas sastāv no garas aminoskābju ķēdes, kas savienotas ar peptīdu saitēm.
Denaturācija - proteīnu vai nukleīnskābju dabisko īpašību zudums to molekulu telpiskās struktūras pārkāpuma dēļ.
Renaturācija - biopolimēra (olbaltumvielas vai nukleīnskābes) bioloģiski aktīvās telpiskās struktūras atjaunošana (pēc denaturācijas).

9. Paskaidrojiet apgalvojumu: "Olbaltumvielas ir dzīvības nesēji un organizētāji."
Pēc Engelsa teiktā, “lai kur mēs satiekam dzīvību, tā ir saistīta ar kādu proteīna ķermeni, un visur, kur mēs sastopam proteīna ķermeni, kas neatrodas sadalīšanās procesā, mēs bez izņēmuma sastopamies ar dzīvības parādībām ...”. "Dzīve ir proteīna ķermeņu pastāvēšanas veids...".

10. Uzrakstiet aminoskābes vispārīgo struktūrformulu. Paskaidrojiet, kāpēc tā sauc proteīna monomēru.
RCH(NH2)COOH. Aminoskābes apvieno skābju un amīnu īpašības, tas ir, tās kopā ar karboksilgrupu -COOH satur aminogrupu -NH2.

11. Kā dažādas aminoskābes atšķiras viena no otras?
Aminoskābes atšķiras viena no otras ar radikāļu struktūru.

12. Aizpildiet klasteri "Olbaltumvielu daudzveidība un to funkcijas".
Olbaltumvielas: hormoni, transporta proteīni, fermenti, toksīni, antibiotikas, uzglabāšanas olbaltumvielas, aizsargproteīni, motorolbaltumvielas, strukturālie proteīni.

13. Pabeidz aizpildīt tabulu.

14. Izmantojot mācību grāmatu, izskaidrojiet apgalvojuma būtību: "Bioķīmiskās reakcijas, kas notiek fermentu klātbūtnē, ir šūnu vitālās aktivitātes pamatā."
Enzīmu proteīni katalizē daudzas reakcijas, nodrošina dzīvo organismu šūnu ansambļa saskaņotību, daudzkārt paātrinot ķīmisko reakciju ātrumu.

15. Sniedziet piemērus proteīniem, kas iesaistīti uzskaitītajos procesos.
Skriešana, staigāšana, lēkšana - aktīns un miozīns.
Izaugsme ir somatotropīns.
Skābekļa un oglekļa dioksīda transports asinīs ir hemoglobīns.
Nagu un matu augšana ir keratīns.
Asins sarecēšana - protrombīns, fibrinogēns.
Skābekļa saistīšanās muskuļos – mioglobīns.

16. Izveidot atbilstību starp specifiskiem proteīniem un to funkcijām.
1. Protrombīns
2. Kolagēns
3. Aktīns
4. Somatotropīns
5. Hemoglobīns
6. Insulīns
Loma organismā
A. Muskuļu saraušanās proteīns
B. Hipofīzes hormons
B. Nodrošina asins recēšanu
G. Iekļauts saistaudu šķiedrās
D. Aizkuņģa dziedzera hormons
E. Pārnēsā skābekli

17. Uz kā balstās etilspirta dezinfekcijas īpašības?
Tas iznīcina baktēriju proteīnus (tostarp toksīnus), noved pie to denaturācijas.

18. Kāpēc vārīta ola, kas iegremdēta aukstā ūdenī, neatgriežas sākotnējā stāvoklī?
Augstas temperatūras ietekmē notiek neatgriezeniska vistas olu proteīna denaturācija.

19. Oksidējot 1 g proteīnu, atbrīvojas tikpat daudz enerģijas kā oksidējot 1 g ogļhidrātu. Kāpēc organisms olbaltumvielas kā enerģijas avotu izmanto tikai ārkārtējos gadījumos?
Olbaltumvielu funkcijas ir, pirmkārt, būvfunkcijas, fermentatīvās, transportēšanas funkcijas, un tikai ārkārtējos gadījumos organisms izmanto vai tērē olbaltumvielas enerģijai, tikai tad, kad ogļhidrāti un tauki nenonāk organismā, kad organisms cieš badu.

20. Izvēlieties pareizo atbildi.
1. pārbaudījums
Olbaltumvielas, kas palielina ķīmisko reakciju ātrumu šūnā:
2) fermenti;
2. pārbaudījums
Salikto ogļhidrātu monomērs ir:
4) glikoze.
3. pārbaudījums
Ogļhidrāti šūnā nepilda funkciju:
3) iedzimtības informācijas glabāšana.
4. pārbaudījums
Polimērs, kura monomēri ir sakārtoti vienā rindā:
2) nesazarots polimērs;
5. pārbaudījums
Aminoskābes neietver:
3) fosfors;
6. tests
Dzīvniekiem ir glikogēns, bet augiem:
3) ciete;
7. tests
Hemoglobīnam ir, bet lizocīmam nav:
4) kvartāra struktūra.

21. Izskaidrojiet vārda (termina) izcelsmi un vispārīgo nozīmi, pamatojoties uz to veidojošo sakņu nozīmi.

22. Izvēlieties terminu un paskaidrojiet, kā tā mūsdienu nozīme atbilst tā sakņu sākotnējai nozīmei.
Izvēlētais termins: dezoksiriboze.
Atbilstība: termins atbilst nozīmei. Šis deoksicukurs ir ribozes atvasinājums, kur otrā oglekļa atoma hidroksilgrupa ir aizstāta ar ūdeņradi, zaudējot skābekļa atomu (deoksi ir skābekļa atoma trūkums).

23. Formulējiet un pierakstiet 2.5.§ galvenās domas.
Ogļhidrāti un olbaltumvielas ir šūnas organiskās vielas. Pie ogļhidrātiem pieder: monosaharīdi (riboze, dezoksiriboze, glikoze), disaharīdi (saharoze), polisaharīdi (ciete, glikogēns, celuloze, hitīns). Organismā tie veic šādas funkcijas: enerģijas, uzglabāšanas, strukturālās.
Olbaltumvielām, kuru monomēri ir aminoskābes, ir primārās, sekundārās, terciārās un bieži vien ceturtdaļas struktūras. Tie veic svarīgas funkcijas organismā: tie ir hormoni, enzīmi, toksīni, antibiotikas, rezerves, aizsargājošie, transporta, motori un strukturālie proteīni.

Visi ogļhidrāti sastāv no atsevišķām "vienībām", kas ir saharīdi. Pēc spējashidrolīzeuzmonomēriogļhidrāti ir sadalītidivās grupās: vienkāršs un sarežģīts. Tiek saukti ogļhidrāti, kas satur vienu vienībumonosaharīdi, divas vienības -disaharīdi, divas līdz desmit vienībasoligosaharīdi, un vairāk nekā desmitpolisaharīdi.

Monosaharīdi ātri paaugstina cukura līmeni asinīs un tiem ir augsts glikēmiskais indekss, tāpēc tos sauc arī par ātrajiem ogļhidrātiem. Tie viegli šķīst ūdenī un tiek sintezēti zaļajos augos.

Tiek saukti ogļhidrāti, kas sastāv no 3 vai vairāk vienībāmkomplekss. Pārtikas produkti, kas bagāti ar sarežģītiem ogļhidrātiem, pakāpeniski palielina glikozes saturu un tiem ir zems glikēmiskais indekss, tāpēc tos sauc arī par lēnajiem ogļhidrātiem. Kompleksie ogļhidrāti ir vienkāršo cukuru (monosaharīdu) polikondensācijas produkti un atšķirībā no vienkāršajiem, hidrolītiskās šķelšanās procesā tie spēj sadalīties monomēros, veidojot simtiem un tūkstošiem.molekulasmonosaharīdi.

Monosaharīdu stereoizomērija: izomērsgliceraldehīdskurā, modeli projicējot uz plaknes, OH grupa pie asimetriskā oglekļa atoma atrodas labajā pusē, pieņemts uzskatīt D-gliceraldehīdu, bet spoguļattēlā ir L-gliceraldehīds. Visi monosaharīdu izomēri ir sadalīti D- un L-formās atbilstoši OH grupas novietojuma līdzībai pie pēdējā asimetriskā oglekļa atoma pie CH. 2 OH grupas (ketozes satur par vienu asimetrisku oglekļa atomu mazāk nekā aldozēs ar tādu pašu oglekļa atomu skaitu). Dabiskiheksozes – glikoze, fruktoze, mannozeungalaktozi- pēc stereoķīmiskajām konfigurācijām tos klasificē kā D sērijas savienojumus.

Polisaharīdi - komplekso lielmolekulāro ogļhidrātu klases vispārīgais nosaukums,molekulaskas sastāv no desmitiem, simtiem vai tūkstošiemmonomēri – monosaharīdi. No vispārīgo uzbūves principu viedokļa polisaharīdu grupā ir iespējams nošķirt homopolisaharīdus, kas sintezēti no viena veida monosaharīdu vienībām, un heteropolisaharīdus, kuriem raksturīgs divu vai vairāku veidu monomēru atlikumu klātbūtne.

https :// lv . wikipedia . org / wiki /Ogļhidrāti

1.6. Lipīdi - nomenklatūra un struktūra. Lipīdu polimorfisms.

Lipīdi - plaša dabisko organisko savienojumu grupa, ieskaitot taukus un taukiem līdzīgas vielas. Vienkāršās lipīdu molekulas sastāv no spirta untaukskābes, komplekss - no spirta, augstas molekulmasas taukskābēm un citiem komponentiem.

Lipīdu klasifikācija

Vienkāršie lipīdi ir lipīdi, kuru struktūrā ietilpst ogleklis (C), ūdeņradis (H) un skābeklis (O).

Kompleksie lipīdi - Tie ir lipīdi, kuru struktūrā papildus ogleklim (C) ir ūdeņradis (H) un skābeklis (O) un citi ķīmiskie elementi. Visbiežāk: fosfors (P), sērs (S), slāpeklis (N).

https:// lv. wikipedia. org/ wiki/Lipīdi

Literatūra:

1) Čerkasova L. S., Merežinskis M. F., Tauku un lipīdu metabolisms, Minska, 1961;

2) Markman A. L., Chemistry of lipids, v. 12, Tašs., 1963 - 70;

3) Tjutjuņņikovs B. N., Tauku ķīmija, M., 1966;

4) Mālers G., Kordess K., Bioloģiskās ķīmijas pamati, tulk. no angļu valodas, M., 1970.

1.7. bioloģiskās membrānas. Lipīdu agregācijas formas. Šķidro kristālu stāvokļa jēdziens. Sānu difūzija un flip flops.

membrānas norobežo citoplazmu no vides, kā arī veido kodolu, mitohondriju un plastidu membrānas. Tie veido endoplazmatiskā tīkla labirintu un saplacinātus, sakrautus pūslīšus, kas veido Golgi kompleksu. Membrānas veido lizosomas, lielus un mazus augu un sēnīšu šūnu vakuolus, pulsējošus vienšūņu vakuolus. Visas šīs struktūras ir nodalījumi (nodalījumi), kas paredzēti noteiktiem specializētiem procesiem un cikliem. Tāpēc bez membrānām šūnas pastāvēšana nav iespējama.

Membrānas struktūras diagramma: a – trīsdimensiju modelis; b - plakans attēls;

1 - proteīni, kas atrodas blakus lipīdu slānim (A), iegremdēti tajā (B) vai caur to iekļūst (C); 2 - lipīdu molekulu slāņi; 3 - glikoproteīni; 4 - glikolipīdi; 5 - hidrofils kanāls, kas darbojas kā pora.

Bioloģisko membrānu funkcijas ir šādas:

1) Nošķirt šūnas saturu no ārējās vides un organellu saturu no citoplazmas.

2) Nodrošina vielu transportēšanu uz šūnu un no tās, no citoplazmas uz organellām un otrādi.

3) Tie darbojas kā receptori (saņem un pārvērš signālus no vides, atpazīst šūnu vielas utt.).

4) Tie ir katalizatori (nodrošina gandrīz membrānas ķīmiskos procesus).

5) Piedalīties enerģijas pārveidošanā.

http:// sbio. info/ lappuse. php? id=15

Sānu difūzija ir lipīdu un olbaltumvielu molekulu haotiska termiskā kustība membrānas plaknē. Ar sānu difūziju blakus esošās lipīdu molekulas lēkā apkārt, un šādu secīgu lēcienu rezultātā no vienas vietas uz otru molekula pārvietojas pa membrānas virsmu.

Molekulu kustība pa šūnas membrānas virsmu laikā t eksperimentāli noteikta ar fluorescējošu etiķešu - fluorescējošu molekulāro grupu metodi. Fluorescējošās etiķetes veido fluorescējošas molekulas, kuru kustību uz šūnas virsmas var pētīt, piemēram, pētot mikroskopā šādu molekulu radītā fluorescējošā plankuma izplatīšanās ātrumu uz šūnas virsmas.

flip flops ir membrānas fosfolipīdu molekulu difūzija pa membrānu.

Molekulu lēcienu ātrums no vienas membrānas virsmas uz otru (flip-flop) tika noteikts ar spin etiķetes metodi eksperimentos ar modeļu lipīdu membrānām - liposomām.

Dažas fosfolipīdu molekulas, no kurām veidojās liposomas, tika marķētas ar tām piestiprinātām spin etiķetēm. Liposomas tika pakļautas askorbīnskābes iedarbībai, kā rezultātā izzuda nesapārotie elektroni uz molekulām: paramagnētiskās molekulas kļuva diamagnētiskas, ko varēja noteikt, samazinoties laukumam zem EPR spektra līknes.

Tādējādi molekulu lēcieni no vienas divslāņu virsmas uz otru (flip-flop) notiek daudz lēnāk nekā lēcieni sānu difūzijas laikā. Vidējais laiks, kurā fosfolipīdu molekula apgriežas (T ~ 1 stunda), ir desmitiem miljardu reižu ilgāks nekā vidējais laiks, kurā molekula pārlec no vienas vietas uz otru membrānas plaknē.

Šķidro kristālu stāvokļa jēdziens

Ciets ķermenis var būtkristālisks , unamorfs. Pirmajā gadījumā pastāv liela attāluma kārtība daļiņu izvietojumā attālumos, kas ir daudz lielāki par starpmolekulāriem attālumiem (kristālu režģis). Otrajā gadījumā atomu un molekulu izvietojumā nav liela attāluma kārtības.

Atšķirība starp amorfu ķermeni un šķidrumu nav liela attāluma kārtības klātbūtnē vai neesamībā, bet gan daļiņu kustības būtībā. Šķidruma un cietās vielas molekulas veic svārstīgas (dažreiz rotācijas) kustības ap līdzsvara stāvokli. Pēc kāda vidēja laika (“noturīgas dzīves laiks”) molekulas pāriet citā līdzsvara stāvoklī. Atšķirība ir tāda, ka "nogulsnēšanās laiks" šķidrumā ir daudz īsāks nekā cietā stāvoklī.

Lipīdu divslāņu membrānas fizioloģiskos apstākļos ir šķidras, fosfolipīdu molekulas “nogulsnēšanās laiks” membrānā ir 10 −7 – 10 −8 ar.

Molekulas membrānā nav izkārtotas nejauši, to izkārtojumā tiek ievērota liela attāluma secība. Fosfolipīdu molekulas atrodas dubultā slānī, un to hidrofobās astes ir aptuveni paralēlas viena otrai. Kārtība ir arī polāro hidrofilo galviņu orientācijā.

To fizioloģisko stāvokli, kurā molekulu savstarpējā orientācijā un izvietojumā ir liela attāluma kārtība, bet agregācijas stāvoklis ir šķidrs, sauc.šķidro kristālu stāvoklis. Šķidrie kristāli var veidoties ne visās vielās, bet vielās no "garām molekulām" (kuru šķērsizmēri ir mazāki par garenvirziena izmēriem). Var būt dažādas šķidro kristālu struktūras: nemātiskas (šķiedras), kad garas molekulas ir orientētas paralēli viena otrai; smectic - molekulas ir paralēlas viena otrai un sakārtotas slāņos; holestisks - molekulas ir paralēlas viena otrai vienā plaknē, bet dažādās plaknēs molekulu orientācijas ir atšķirīgas.

http:// www. studfiles. lv/ priekšskatījums/1350293/

Literatūra: UZ. Lemeža, L.V. Kamļuks, N.D. Lisovs. "Bioloģijas rokasgrāmata pretendentiem uz universitātēm."

1.8. Nukleīnskābes. Heterocikliskās bāzes, nukleozīdi, nukleotīdi, nomenklatūra. Nukleīnskābju telpiskā struktūra - DNS, RNS (tRNS, rRNS, mRNS). Ribosomas un šūnu kodols. Nukleīnskābju primārās un sekundārās struktūras noteikšanas metodes (sekvencēšana, hibridizācija).

Nukleīnskābes - fosforu saturoši dzīvo organismu biopolimēri, kas nodrošina iedzimtas informācijas uzglabāšanu un pārraidi.

Nukleīnskābes ir biopolimēri. To makromolekulas sastāv no atkārtoti atkārtotām vienībām, kuras attēlo nukleotīdi. Un tie ir loģiski nosauktipolinukleotīdi. Viena no galvenajām nukleīnskābju īpašībām ir to nukleotīdu sastāvs. Nukleotīda (nukleīnskābju struktūrvienības) sastāvs ietvertrīs sastāvdaļas:

– slāpekļa bāze. Var būt pirimidīns vai purīns. Nukleīnskābes satur 4 dažādu veidu bāzes: divas no tām pieder purīnu klasei, bet divas - pirimidīnu klasei.

– pārējā fosforskābe.

– Monosaharīds - riboze vai 2-dezoksiriboze. Cukurs, kas ir daļa no nukleotīda, satur piecus oglekļa atomus, t.i. ir pentoze. Atkarībā no nukleotīdā esošās pentozes veida izšķir divu veidu nukleīnskābes- ribonukleīnskābes (RNS), kas satur ribozi, undezoksiribonukleīnskābes (DNS), kas satur dezoksiribozi.

Nukleotīds kodolā tas ir nukleozīda fosfāta esteris.Nukleozīda sastāvs Ir divas sastāvdaļas: monosaharīds (riboze vai dezoksiriboze) un slāpekļa bāze.

http :// sbio . info / lappuse . php ? id =11

Slāpekļa bāzes – heterociklisksorganiskie savienojumi, atvasinājumipirimidīnsunpurīns, iekļautsnukleīnskābes. Saīsinātajam apzīmējumam tiek izmantoti lielie latīņu burti. Slāpekļa bāzes iradenīns(A)guanīns(G)citozīns(C), kas ir gan DNS, gan RNS daļa.Timins(T) ir tikai daļa no DNS, unuracils(U) sastopams tikai RNS.