Pengantar.

1. Struktur, sifat dan fungsi protein.

   Metabolisme protein.

   Karbohidrat.

   Struktur, sifat dan fungsi karbohidrat.

   Pertukaran karbohidrat.

   Struktur, sifat dan fungsi lemak.

10) Metabolisme lemak.

Bibliografi

PENGANTAR

Aktivitas normal tubuh dimungkinkan dengan pasokan makanan yang terus menerus. Lemak, protein, karbohidrat, garam mineral, air dan vitamin yang merupakan bagian dari makanan diperlukan untuk proses kehidupan tubuh.

Nutrisi adalah baik sumber energi yang menutupi pengeluaran tubuh, dan bahan bangunan yang digunakan dalam proses pertumbuhan tubuh dan reproduksi sel-sel baru yang menggantikan yang sekarat. Tetapi nutrisi dalam bentuk yang dimakan tidak dapat diserap dan digunakan oleh tubuh. Hanya air, garam mineral dan vitamin yang diserap dan diasimilasi dalam bentuk asalnya.

Zat gizi tersebut adalah protein, lemak dan karbohidrat. Zat-zat ini merupakan komponen penting dari makanan. Di saluran pencernaan, protein, lemak, dan karbohidrat mengalami pengaruh fisik (dihancurkan dan digiling), dan perubahan kimia yang terjadi di bawah pengaruh zat khusus - enzim yang terkandung dalam jus kelenjar pencernaan. Di bawah pengaruh cairan pencernaan, nutrisi dipecah menjadi yang lebih sederhana, yang diserap dan diserap oleh tubuh.

PROTEIN

STRUKTUR, SIFAT DAN FUNGSI

"Dalam semua tumbuhan dan hewan ada zat tertentu, yang tanpa diragukan lagi merupakan zat yang paling penting dari semua zat alam yang hidup dan tanpanya kehidupan tidak mungkin ada di planet kita. Saya menamai zat ini - protein." Demikian tulis pada tahun 1838 ahli biokimia Belanda Gerard Mulder, yang pertama kali menemukan keberadaan badan protein di alam dan merumuskan teori proteinnya. Kata “protein” (protein) berasal dari kata Yunani “proteios”, yang berarti “di tempat pertama”. Memang, semua kehidupan di bumi mengandung protein. Mereka membuat sekitar 50% dari berat badan kering semua organisme. Pada virus, kandungan protein berkisar antara 45 hingga 95%.

Protein adalah salah satu dari empat zat organik dasar makhluk hidup (protein, asam nukleat, karbohidrat, lemak), tetapi dalam hal signifikansi dan fungsi biologisnya, mereka menempati tempat khusus di dalamnya. Sekitar 30% dari semua protein dalam tubuh manusia ditemukan di otot, sekitar 20% di tulang dan tendon, dan sekitar 10% di kulit. Tetapi protein terpenting dari semua organisme adalah enzim, yang, meskipun ada di dalam tubuh mereka dan di setiap sel tubuh dalam jumlah kecil, namun mengendalikan sejumlah reaksi kimia yang penting bagi kehidupan. Semua proses yang terjadi di dalam tubuh: pencernaan makanan, reaksi oksidatif, aktivitas kelenjar endokrin, aktivitas otot, dan fungsi otak diatur oleh enzim. Keragaman enzim dalam tubuh organisme sangat besar. Bahkan dalam bakteri kecil jumlahnya ratusan.

Protein, atau, sebagaimana mereka disebut, protein, memiliki struktur yang sangat kompleks dan merupakan nutrisi yang paling kompleks. Protein adalah bagian penting dari semua sel hidup. Protein termasuk: karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang dan terkadang fosfor. Ciri yang paling khas dari suatu protein adalah adanya nitrogen dalam molekulnya. Nutrisi lain tidak mengandung nitrogen. Oleh karena itu, protein disebut zat yang mengandung nitrogen.

Zat utama yang mengandung nitrogen yang menyusun protein adalah asam amino. Jumlah asam amino sedikit - hanya 28 yang diketahui.Semua variasi protein yang sangat banyak yang terkandung di alam merupakan kombinasi berbeda dari asam amino yang diketahui. Sifat dan kualitas protein bergantung pada kombinasinya.

Ketika dua atau lebih asam amino digabungkan, senyawa yang lebih kompleks terbentuk - polipeptida. Polipeptida, ketika digabungkan, membentuk partikel yang lebih kompleks dan besar dan, sebagai hasilnya, menjadi molekul protein yang kompleks.

Ketika protein dipecah menjadi senyawa yang lebih sederhana dalam saluran pencernaan atau dalam percobaan, mereka dipecah melalui serangkaian langkah perantara (albumosis dan pepton) menjadi polipeptida dan akhirnya menjadi asam amino. Asam amino, tidak seperti protein, mudah diserap dan diserap oleh tubuh. Mereka digunakan oleh tubuh untuk membentuk protein spesifiknya sendiri. Jika, karena kelebihan asupan asam amino, pemecahannya di jaringan berlanjut, maka mereka dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air.

Sebagian besar protein larut dalam air. Karena ukurannya yang besar, molekul protein sulit melewati pori-pori membran hewan atau tumbuhan. Ketika dipanaskan, larutan protein dalam air akan menggumpal. Ada protein (seperti gelatin) yang larut dalam air hanya jika dipanaskan.

Saat tertelan, makanan pertama masuk ke mulut, dan kemudian melalui kerongkongan ke lambung. Jus lambung murni tidak berwarna dan asam. Reaksi asam tergantung pada keberadaan asam klorida, yang konsentrasinya 0,5%.

Jus lambung memiliki kemampuan untuk mencerna makanan, yang terkait dengan adanya enzim di dalamnya. Ini mengandung pepsin, enzim yang memecah protein. Di bawah pengaruh pepsin, protein dipecah menjadi pepton dan albumosa. Kelenjar lambung menghasilkan pepsin dalam bentuk tidak aktif, menjadi aktif ketika terkena asam klorida. Pepsin hanya bekerja dalam lingkungan asam dan menjadi negatif ketika memasuki lingkungan basa.

Makanan, setelah masuk ke perut, bertahan di dalamnya untuk waktu yang kurang lebih lama - dari 3 hingga 10 jam. Lama tinggal makanan di perut tergantung pada sifat dan kondisi fisiknya - cair atau padat. Air meninggalkan perut segera setelah masuk. Makanan yang mengandung lebih banyak protein bertahan di perut lebih lama daripada makanan berkarbohidrat; makanan berlemak tetap berada di perut lebih lama. Pergerakan makanan terjadi karena kontraksi lambung, yang berkontribusi pada transisi ke bagian pilorus, dan kemudian ke duodenum, bubur makanan yang sudah dicerna secara signifikan.

Bubur makanan yang masuk ke duodenum mengalami pencernaan lebih lanjut. Di sini, jus kelenjar usus, yang dengannya mukosa usus, serta jus pankreas dan empedu, dituangkan ke bubur makanan. Di bawah pengaruh jus ini, nutrisi - protein, lemak dan karbohidrat - selanjutnya dipecah dan dibawa ke keadaan di mana mereka dapat diserap ke dalam darah dan getah bening.

Jus pankreas tidak berwarna dan basa. Ini mengandung enzim yang memecah protein, karbohidrat dan lemak.

Salah satu enzim utama adalah tripsin, dalam getah pankreas dalam keadaan tidak aktif dalam bentuk tripsinogen. Tripsinogen tidak dapat memecah protein jika tidak ditransfer ke keadaan aktif, mis. menjadi tripsin. Tripsinogen diubah menjadi tripsin setelah kontak dengan jus usus di bawah pengaruh zat yang ada dalam jus usus. enterokinase. Enterokinase diproduksi di mukosa usus. Di duodenum, aksi pepsin berhenti, karena pepsin hanya bekerja dalam lingkungan asam. Pencernaan lebih lanjut dari protein berlanjut di bawah pengaruh tripsin.

Tripsin sangat aktif dalam lingkungan basa. Aksinya berlanjut dalam lingkungan asam, tetapi aktivitasnya menurun. Tripsin bekerja pada protein dan memecahnya menjadi asam amino; itu juga memecah pepton dan albumosa yang terbentuk di lambung menjadi asam amino.

Di usus kecil, pemrosesan nutrisi, yang dimulai di lambung dan duodenum, berakhir. Di lambung dan duodenum, protein, lemak, dan karbohidrat dipecah hampir sepenuhnya, hanya sebagian yang tidak tercerna. Di usus kecil, di bawah pengaruh jus usus, pemecahan akhir semua nutrisi dan penyerapan produk pembelahan terjadi. Produk pembelahan memasuki darah. Ini terjadi melalui kapiler, yang masing-masing mendekati vili yang terletak di dinding usus kecil.

METABOLISME PROTEIN

Setelah pemecahan protein di saluran pencernaan, asam amino yang dihasilkan diserap ke dalam darah. Sejumlah kecil polipeptida, senyawa yang terdiri dari beberapa asam amino, juga diserap ke dalam darah. Dari asam amino, sel-sel tubuh kita mensintesis protein, dan protein yang terbentuk di dalam sel-sel tubuh manusia berbeda dengan protein yang dikonsumsi dan merupakan ciri khas tubuh manusia.

Pembentukan protein baru dalam tubuh manusia dan hewan berlangsung terus menerus, karena sepanjang hidup, alih-alih mati, sel-sel darah, kulit, selaput lendir, usus, dll., sel-sel muda yang baru diciptakan. Agar sel-sel tubuh mensintesis protein, protein perlu masuk ke saluran pencernaan dengan makanan, di mana mereka mengalami pemecahan menjadi asam amino, dan protein akan terbentuk dari asam amino yang diserap.

Jika, melewati saluran pencernaan, memasukkan protein langsung ke dalam darah, maka tidak hanya tidak dapat digunakan oleh tubuh manusia, itu menyebabkan sejumlah komplikasi serius. Tubuh merespons pengenalan protein seperti itu dengan peningkatan suhu yang tajam dan beberapa fenomena lainnya. Dengan pengenalan protein berulang dalam 15-20 hari, bahkan kematian dapat terjadi dengan kelumpuhan pernapasan, pelanggaran tajam aktivitas jantung dan kejang umum.

Protein tidak dapat digantikan oleh zat makanan lain, karena sintesis protein dalam tubuh hanya dimungkinkan dari asam amino.

Agar sintesis protein yang melekat terjadi di dalam tubuh, asupan semua atau asam amino yang paling penting diperlukan.

Dari asam amino yang diketahui, tidak semua memiliki nilai yang sama bagi tubuh. Diantaranya adalah asam amino yang dapat digantikan oleh orang lain atau disintesis di dalam tubuh dari asam amino lain; bersama dengan ini, ada asam amino esensial, jika tidak ada yang, atau bahkan salah satunya, metabolisme protein dalam tubuh terganggu.

Protein tidak selalu mengandung semua asam amino: beberapa protein mengandung lebih banyak asam amino yang dibutuhkan tubuh, sementara yang lain mengandung sedikit. Protein yang berbeda mengandung asam amino yang berbeda dan dalam rasio yang berbeda.

Protein, yang mencakup semua asam amino yang diperlukan tubuh, disebut lengkap; protein yang tidak mengandung semua asam amino yang diperlukan adalah protein tidak lengkap.

Bagi seseorang, asupan protein lengkap itu penting, karena tubuh dapat dengan bebas mensintesis protein spesifiknya sendiri darinya. Namun, protein lengkap dapat digantikan oleh dua atau tiga protein tidak lengkap, yang, saling melengkapi, memberikan total semua asam amino yang diperlukan. Oleh karena itu, untuk berfungsinya organisme secara normal, makanan perlu mengandung protein lengkap atau satu set protein tidak lengkap, yang setara dalam kandungan asam amino dengan protein lengkap.

Asupan protein lengkap dengan makanan sangat penting untuk organisme yang sedang tumbuh, karena dalam tubuh anak tidak hanya terjadi pemulihan sel-sel yang sekarat, seperti pada orang dewasa, tetapi sel-sel baru juga dibuat dalam jumlah besar.

Makanan campuran biasa mengandung berbagai protein, yang bersama-sama menyediakan kebutuhan tubuh akan asam amino. Tidak hanya nilai biologis protein yang berasal dari makanan yang penting, tetapi juga kuantitasnya. Dengan jumlah protein yang tidak mencukupi, pertumbuhan normal tubuh terhenti atau tertunda, karena kebutuhan protein tidak tercakup karena asupannya yang tidak mencukupi.

Protein lengkap terutama protein yang berasal dari hewan, dengan pengecualian gelatin, yang diklasifikasikan sebagai protein tidak lengkap. Protein tidak lengkap sebagian besar berasal dari nabati. Namun, beberapa tanaman (kentang, kacang-kacangan, dll.) mengandung protein lengkap. Dari protein hewani, protein daging, telur, susu, dll sangat berharga bagi tubuh.

KARBOHIDRAT

STRUKTUR, SIFAT DAN FUNGSI

Karbohidrat atau sakarida merupakan salah satu kelompok utama senyawa organik dalam tubuh. Mereka adalah produk utama fotosintesis dan produk awal biosintesis zat lain pada tumbuhan (asam organik, asam amino), dan juga ditemukan dalam sel semua organisme hidup lainnya. Dalam sel hewan, kandungan karbohidrat berkisar antara 1-2%, dalam sel tumbuhan dalam beberapa kasus dapat mencapai 85-90% dari massa bahan kering.

Karbohidrat terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen, dan sebagian besar karbohidrat mengandung hidrogen dan oksigen dalam rasio yang sama seperti di air (karenanya namanya - karbohidrat). Misalnya, glukosa C6H12O6 atau sukrosa C12H22O11. Unsur-unsur lain juga dapat dimasukkan dalam komposisi turunan karbohidrat. Semua karbohidrat dibagi menjadi sederhana (monosakarida) dan kompleks (polisakarida).

Di antara monosakarida, menurut jumlah atom karbon, triosa (3C), tetrosa (4C), pentosa (5C), heksosa (6C) dan heptosa (7C) dibedakan. Monosakarida dengan lima atau lebih atom karbon, bila dilarutkan dalam air, dapat memperoleh struktur cincin. Di alam, yang paling umum adalah pentosa (ribosa, deoksiribosa, ribulosa) dan heksosa (glukosa, fruktosa, galaktosa). Ribosa dan deoksiribosa berperan penting sebagai penyusun asam nukleat dan ATP. Glukosa dalam sel berfungsi sebagai sumber energi universal. Dengan transformasi monosakarida, tidak hanya menyediakan sel dengan energi yang terkait, tetapi juga biosintesis banyak zat organik lainnya, serta netralisasi dan penghapusan dari tubuh zat beracun yang menembus dari luar atau terbentuk selama metabolisme, misalnya, selama pemecahan protein.

Di- dan polisakarida dibentuk dengan menggabungkan dua atau lebih monosakarida, seperti glukosa, galaktosa, manosa, arabinosa, atau xilosa. Jadi, menghubungkan satu sama lain dengan pelepasan molekul air, dua molekul monosakarida membentuk molekul disakarida. Perwakilan khas dari kelompok zat ini adalah sukrosa (gula tebu), maltase (gula malt), laktosa (gula susu). Disakarida memiliki sifat yang mirip dengan monosakarida. Misalnya, keduanya sangat larut dalam air dan memiliki rasa manis. Polisakarida termasuk pati, glikogen, selulosa, kitin, callose, dll.

Peran utama karbohidrat dikaitkan dengan fungsi energi. Selama pembelahan dan oksidasi enzimatiknya, energi dilepaskan, yang digunakan oleh sel. Polisakarida memainkan peran utama produk cadangan dan sumber energi yang mudah dimobilisasi (misalnya pati dan glikogen), dan juga digunakan sebagai: bahan bangunan(selulosa, kitin). Polisakarida nyaman sebagai zat cadangan karena beberapa alasan: tidak larut dalam air, tidak memiliki efek osmotik atau kimia pada sel, yang sangat penting bila disimpan dalam waktu lama dalam sel hidup: padatan , keadaan dehidrasi polisakarida meningkatkan massa produk cadangan yang berguna karena penghematan volume. Pada saat yang sama, kemungkinan konsumsi produk-produk ini oleh bakteri patogen dan mikroorganisme lain, yang, seperti yang Anda ketahui, tidak dapat menelan makanan, tetapi menyerap zat dari seluruh permukaan tubuh, berkurang secara signifikan. Dan akhirnya, jika perlu, polisakarida penyimpanan dapat dengan mudah diubah menjadi gula sederhana dengan hidrolisis.

METABOLISME KARBOHIDRAT

Karbohidrat, seperti disebutkan di atas, memainkan peran yang sangat penting dalam tubuh, sebagai sumber energi utama. Karbohidrat masuk ke tubuh kita dalam bentuk polisakarida kompleks - pati, disakarida, dan monosakarida. Sebagian besar karbohidrat datang dalam bentuk pati. Setelah dipecah menjadi glukosa, karbohidrat diserap dan, melalui serangkaian reaksi antara, terurai menjadi karbon dioksida dan air. Transformasi karbohidrat dan oksidasi akhir ini disertai dengan pelepasan energi, yang digunakan oleh tubuh.

Pemecahan karbohidrat kompleks - pati dan gula malt, sudah dimulai di rongga mulut, di mana, di bawah pengaruh ptyalin dan maltase, pati dipecah menjadi glukosa. Di usus halus, semua karbohidrat dipecah menjadi monosakarida.

Karbon air diserap terutama dalam bentuk glukosa dan hanya sebagian dalam bentuk monosakarida lain (galaktosa, fruktosa). Penyerapan mereka sudah dimulai di usus bagian atas. Di bagian bawah usus halus, hampir tidak ada karbohidrat yang terkandung dalam bubur makanan. Karbohidrat diserap melalui vili selaput lendir, tempat kapiler masuk, ke dalam darah, dan dengan darah yang mengalir dari usus kecil, masuk ke vena portal. Darah vena porta melewati hati. Jika konsentrasi gula dalam darah seseorang adalah 0,1%, maka karbohidrat melewati hati dan memasuki sirkulasi umum.

Jumlah gula dalam darah terus dipertahankan pada tingkat tertentu. Dalam plasma, kandungan gula rata-rata 0,1%. Hati memainkan peran penting dalam menjaga kadar gula darah konstan. Dengan asupan gula yang melimpah di dalam tubuh, kelebihannya disimpan di hati dan masuk kembali ke darah saat kadar gula darah turun. Karbohidrat disimpan di hati dalam bentuk glikogen.

Saat makan pati, kadar gula darah tidak mengalami perubahan nyata, karena pemecahan pati di saluran pencernaan berlangsung lama dan monosakarida yang terbentuk selama ini diserap perlahan. Ketika sejumlah besar (150-200g) gula biasa atau glukosa diambil, kadar gula darah meningkat tajam.

Peningkatan gula darah ini disebut hiperglikemia makanan atau alimentary. Kelebihan gula diekskresikan oleh ginjal, dan glukosa muncul dalam urin.

Penghapusan gula oleh ginjal dimulai ketika kadar gula darah 0,15-0,18%. Hiperglikemia pencernaan seperti itu biasanya terjadi setelah mengonsumsi gula dalam jumlah besar dan segera berlalu tanpa menimbulkan gangguan pada aktivitas tubuh.

Namun, ketika aktivitas intrasekresi pankreas terganggu, maka timbul penyakit yang dikenal sebagai penyakit diabetes atau diabetes mellitus. Dengan penyakit ini, kadar gula darah meningkat, hati kehilangan kemampuannya untuk menahan gula, dan peningkatan ekskresi gula dalam urin dimulai.

Glikogen disimpan tidak hanya di hati. Sejumlah besar juga ditemukan di otot, di mana ia dikonsumsi dalam rantai reaksi kimia yang terjadi pada otot selama kontraksi.

Selama pekerjaan fisik, konsumsi karbohidrat meningkat, dan jumlahnya dalam darah meningkat. Peningkatan kebutuhan glukosa dipenuhi baik oleh pemecahan glikogen hati menjadi glukosa dan masuknya glukosa ke dalam darah, dan oleh glikogen yang terkandung dalam otot.

Nilai glukosa bagi tubuh tidak terbatas pada perannya sebagai sumber energi. Monosakarida ini merupakan bagian dari protoplasma sel dan, oleh karena itu, diperlukan untuk pembentukan sel baru, terutama selama masa pertumbuhan. Yang sangat penting adalah glukosa dalam aktivitas sistem saraf pusat. Cukuplah konsentrasi gula dalam darah turun menjadi 0,04%, saat kejang dimulai, kesadaran hilang, dll.; dengan kata lain, dengan penurunan gula darah, aktivitas sistem saraf pusat terutama terganggu. Cukup bagi pasien seperti itu untuk menyuntikkan glukosa ke dalam darah atau memberikan gula biasa untuk dimakan, dan semua gangguan hilang. Penurunan kadar gula darah yang lebih tajam dan lebih lama - glikoglikemia, dapat menyebabkan gangguan parah pada aktivitas tubuh dan menyebabkan kematian.

Dengan asupan kecil karbohidrat dengan makanan, mereka terbentuk dari protein dan lemak. Dengan demikian, tidak mungkin untuk sepenuhnya menghilangkan karbohidrat dari tubuh, karena mereka juga terbentuk dari nutrisi lain.

lemak

STRUKTUR, SIFAT DAN FUNGSI

Lemak terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Lemak memiliki struktur yang kompleks; bagian penyusunnya adalah gliserol (С3Н8О3) dan asam lemak, ketika digabungkan, molekul lemak akan terbentuk. Yang paling umum adalah tiga asam lemak: oleat (C18H34O2), palmitat (C16H32O2) dan stearat (C18H36O2). Kombinasi asam lemak ini bila dikombinasikan dengan gliserol tergantung pada pembentukan satu atau lain lemak. Ketika gliserol digabungkan dengan asam oleat, lemak cair terbentuk, misalnya, minyak sayur. Asam palmitat membentuk lemak yang lebih keras, merupakan bagian dari mentega dan merupakan penyusun utama lemak manusia. Asam stearat adalah bagian dari lemak yang lebih keras, seperti lemak babi. Agar tubuh manusia mensintesis lemak tertentu, perlu untuk memasok ketiga asam lemak.

Selama pencernaan, lemak dipecah menjadi bagian-bagian komponennya - gliserol dan asam lemak. Asam lemak dinetralkan oleh alkali, menghasilkan pembentukan garamnya - sabun. Sabun larut dalam air dan mudah diserap.

Lemak merupakan bagian integral dari protoplasma dan merupakan bagian dari semua organ, jaringan dan sel tubuh manusia. Selain itu, lemak merupakan sumber energi yang kaya.

Pemecahan lemak dimulai di perut. Jus lambung mengandung zat yang disebut lipase. Lipase memecah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Gliserin larut dalam air dan mudah diserap, sedangkan asam lemak tidak larut dalam air. Empedu mempromosikan pembubaran dan penyerapan mereka. Namun, hanya lemak yang dipecah di perut, dipecah menjadi partikel kecil, seperti lemak susu. Di bawah pengaruh empedu, aksi lipase ditingkatkan 15-20 kali. Empedu membantu memecah lemak menjadi partikel-partikel kecil.

Dari lambung, makanan masuk ke duodenum. Di sini, jus kelenjar usus dituangkan ke atasnya, serta jus pankreas dan empedu. Di bawah pengaruh jus ini, lemak dipecah lebih lanjut dan dibawa ke keadaan di mana mereka dapat diserap ke dalam darah dan getah bening. Kemudian, melalui saluran pencernaan, bubur makanan masuk ke usus kecil. Di sana, di bawah pengaruh jus usus, pemecahan dan penyerapan terakhir terjadi.

Lemak dipecah menjadi gliserol dan asam lemak oleh enzim lipase. Gliserin larut dan mudah diserap, sedangkan asam lemak tidak larut dalam isi usus dan tidak dapat diserap.

Asam lemak masuk ke dalam kombinasi dengan alkali dan asam empedu dan membentuk sabun, yang larut dengan mudah dan karena itu melewati dinding usus tanpa kesulitan. Berbeda dengan produk pemecahan karbohidrat dan protein, produk pemecahan lemak tidak diserap ke dalam darah, tetapi ke dalam getah bening, dan gliserin dan sabun, melewati sel-sel mukosa usus, bergabung kembali dan membentuk lemak; oleh karena itu, sudah di pembuluh limfatik vili ada tetesan lemak yang baru terbentuk, dan bukan gliserol dan asam lemak.

METABOLISME LEMAK

Lemak, seperti karbohidrat, terutama merupakan bahan energi dan digunakan oleh tubuh sebagai sumber energi.

Ketika 1 g lemak dioksidasi, jumlah energi yang dilepaskan lebih dari dua kali lebih besar daripada ketika jumlah karbon atau protein yang sama dioksidasi.

Dalam organ pencernaan, lemak dipecah menjadi gliserol dan asam lemak. Gliserol diserap dengan mudah, dan asam lemak hanya setelah saponifikasi.

Ketika melewati sel-sel mukosa usus, lemak disintesis lagi dari gliserol dan asam lemak, yang memasuki getah bening. Lemak yang dihasilkan berbeda dengan yang dikonsumsi. Organisme mensintesis lemak yang khas untuk organisme tertentu. Jadi, jika seseorang mengonsumsi lemak berbeda yang mengandung oleat, asam lemak stearat palmitat, maka tubuhnya mensintesis lemak khusus untuk seseorang. Namun, jika hanya satu asam lemak, misalnya, asam oleat, yang terkandung dalam makanan manusia, jika berlaku, maka lemak yang dihasilkan akan berbeda dari lemak manusia dan mendekati lebih banyak lemak cair. Saat makan terutama daging kambing, lemaknya akan lebih padat. Lemak pada dasarnya berbeda tidak hanya pada hewan yang berbeda, tetapi juga pada organ yang berbeda dari hewan yang sama.

Lemak digunakan oleh tubuh tidak hanya sebagai sumber energi yang kaya, tetapi juga merupakan bagian dari sel. Lemak merupakan komponen wajib dari protoplasma, nukleus dan cangkang. Sisa lemak yang masuk ke dalam tubuh setelah menutupi kebutuhannya disimpan sebagai cadangan dalam bentuk tetes lemak.

Lemak disimpan terutama di jaringan subkutan, omentum, di sekitar ginjal, membentuk kapsul ginjal, serta di organ internal lainnya dan di beberapa bagian tubuh lainnya. Sejumlah besar lemak cadangan ditemukan di hati dan otot. Cadangan lemak terutama merupakan sumber energi, yang dimobilisasi ketika pengeluaran energi melebihi asupannya. Dalam kasus seperti itu, lemak dioksidasi menjadi produk akhir dekomposisi.

Selain nilai energi, lemak cadangan memainkan peran lain dalam tubuh; misalnya, lemak subkutan mencegah peningkatan perpindahan panas, lemak perirenal melindungi ginjal dari memar, dll. Sejumlah besar lemak dapat disimpan dalam tubuh. Pada manusia, itu membuat rata-rata 10-20% dari berat badan. Pada obesitas, ketika proses metabolisme dalam tubuh terganggu, jumlah lemak yang disimpan mencapai 50% dari berat badan seseorang.

Jumlah lemak yang disimpan tergantung pada sejumlah kondisi: jenis kelamin, usia, kondisi kerja, status kesehatan, dll. Dengan sifat pekerjaan yang tidak banyak bergerak, penimbunan lemak terjadi lebih deras, sehingga pertanyaan tentang komposisi dan jumlah makanan bagi orang-orang yang menjalani gaya hidup tidak banyak bergerak menjadi sangat penting.

Lemak disintesis oleh tubuh tidak hanya dari lemak yang masuk, tetapi juga dari protein dan karbohidrat. Dengan pengecualian lengkap lemak dari makanan, itu masih terbentuk dan dalam jumlah yang cukup signifikan dapat disimpan di dalam tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama lemak dalam tubuh.

BIBLIOGRAFI

1. V.I. Towarnicki: Molekul dan virus;

2. A.A. Markosyan: Fisiologi;

3. N.P. Dubinin: Ginetik dan Manusia;

4. N.A. Lemeza: Biologi dalam soal dan jawaban ujian.

Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Peran karbohidrat dalam sel

• 1. Kandang 3
• 2. Komposisi sel 3
• 3. Karbohidrat 5
• 4. Fungsi karbohidrat 7
• 5. Peran karbohidrat dalam sel 7
• Bibliografi 10
• 1. Kandang
• Teori sel modern terdiri dari generalisasi berikut.
• Sel adalah partikel dasar kehidupan. Manifestasi kehidupan hanya mungkin pada tingkat yang tidak lebih rendah dari tingkat seluler.
• Sel-sel semua makhluk hidup memiliki satu rencana struktural. Ini termasuk sitoplasma dengan berbagai organel dan membran. Basis fungsional dari setiap sel adalah protein dan asam nukleat.
• Sel hanya berasal dari sel (R. Virchow, 1858) sebagai hasil pembelahan.
• Sel-sel organisme multiseluler berbeda dalam detail struktur, yang disebabkan oleh kinerja berbagai fungsi oleh mereka. Sel-sel yang memiliki asal yang sama, struktur dan melakukan fungsi yang sama dalam tubuh membentuk jaringan (saraf, otot, yg menutupi). Jaringan membentuk berbagai organ.
• 2. Komposisi sel
• Komposisi sel mana pun mencakup lebih dari 60 elemen tabel periodik Mendeleev. Menurut frekuensi kemunculannya, unsur-unsur dapat dibagi menjadi tiga kelompok:
• elemen utama. Ini adalah karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), oksigen (O). Konten mereka di dalam sel melebihi 97%. Mereka adalah bagian dari semua zat organik (protein, lemak, karbohidrat, asam nukleat) dan membentuk dasarnya.
• Makronutrien. Ini termasuk besi (Fe), belerang (S), kalsium (Ca), kalium (K), natrium (Na), fosfor (P), klorin (Cl). Makronutrien menyumbang sekitar 2%. Mereka adalah bagian dari banyak zat organik dan anorganik.
• elemen mikro. Mereka memiliki keragaman terbesar (ada lebih dari 50 di antaranya), tetapi dalam sel, bahkan jika digabungkan, mereka tidak melebihi 1%. Elemen jejak dalam jumlah yang sangat kecil adalah bagian dari banyak enzim, hormon, atau jaringan tertentu, tetapi menentukan sifatnya. Jadi, fluor (F), adalah bagian dari email gigi, memperkuatnya.
• Yodium (I) terlibat dalam struktur hormon tiroid tiroksin, magnesium (Mg) adalah bagian dari klorofil sel tumbuhan, tembaga (Cu) dan selenium (Se) ditemukan dalam enzim yang melindungi sel dari mutasi, seng (Zn) berhubungan dengan proses memori.
• Semua elemen sel adalah bagian dari berbagai molekul, membentuk zat yang dibagi menjadi dua kelas: anorganik dan organik.
• Zat organik sel diwakili oleh berbagai polimer biokimia, yaitu molekul yang terdiri dari banyak pengulangan bagian yang lebih sederhana (monomer) yang serupa dalam struktur. Komponen organik sel adalah karbohidrat, lemak dan zat mirip lemak, protein dan asam amino, asam nukleat dan basa nukleat.
• Karbohidrat termasuk zat organik yang memiliki rumus kimia umum C n (H 2 O) n . Berdasarkan strukturnya, karbohidrat dibagi menjadi monosakarida, oligosakarida dan polisakarida. Monogula adalah molekul dalam bentuk cincin tunggal, biasanya mengandung lima atau enam atom karbon. Gula lima karbon - ribosa, deoksiribosa. Gula enam karbon - glukosa, fruktosa, galaktosa. Oligosugar adalah hasil penggabungan sejumlah kecil monosakarida (disugar, trisugar, dll.) yang paling umum adalah, misalnya, gula tebu (bit) - sukrosa, yang terdiri dari dua molekul glukosa dan fruktosa; gula malt - maltosa yang dibentuk oleh dua molekul glukosa; gula susu - laktosa, dibentuk oleh molekul galaktosa dan molekul glukosa.
• Polisakarida - pati, glikogen, selulosa, terdiri dari sejumlah besar monosakarida yang dihubungkan bersama dalam rantai bercabang yang kurang lebih.
• 3. Karbohidrat
• Karbohidrat adalah zat organik dengan rumus umum Cn(H2O)m.
• Dalam sel hewan, karbohidrat ditemukan dalam jumlah tidak melebihi 5%. Sel tumbuhan adalah yang paling kaya akan karbohidrat, di mana kandungannya mencapai hingga 90% dari massa kering (kentang, biji, dll.)
• Karbohidrat dibagi menjadi sederhana (monosakarida dan disakarida) dan kompleks (polisakarida).
• Monosakarida adalah zat-zat seperti glukosa, pentosa, fruktosa, ribosa. disakarida - gula, sukrosa (terdiri dari glukosa dan fruktosa.
• Polisakarida terdiri dari banyak monosakarida. Monomer dari polisakarida seperti pati, glikogen, selulosa adalah glukosa.
• Karbohidrat berperan sebagai sumber energi utama dalam sel. dalam proses oksidasi, 1 g karbohidrat melepaskan 17,6 kJ. Pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan disimpan dalam sel dan berfungsi sebagai cadangan energi.
• Karbohidrat adalah senyawa organik, yang meliputi hidrogen (H), karbon (C) dan oksigen (O), dan jumlah atom hidrogen dalam banyak kasus adalah dua kali jumlah atom oksigen. Rumus umum untuk karbohidrat adalah Cn(H2O)n, di mana n paling sedikit tiga. Karbohidrat terbentuk dari air (H2O) dan karbon dioksida (CO2) dalam proses fotosintesis yang terjadi di kloroplas tumbuhan hijau (pada bakteri selama fotosintesis atau kemosintesis bakteri). Biasanya, sel organisme hewan mengandung sekitar 1% karbohidrat (hingga 5% dalam sel hati), dan hingga 90% dalam sel tumbuhan (dalam umbi kentang).
• Semua karbohidrat dibagi menjadi 3 kelompok:
• Monosakarida sering mengandung lima (pentosa) atau enam (heksosa) atom karbon, jumlah oksigen yang sama dan hidrogen dua kali lebih banyak (misalnya, glukosa - C6H12O6). Pentosa (ribosa dan deoksiribosa) adalah bagian dari asam nukleat dan ATP. Heksosa (fruktosa dan glukosa) terus-menerus ada dalam sel-sel buah-buahan tanaman, memberi mereka rasa manis. Glukosa ditemukan dalam darah dan berfungsi sebagai sumber energi untuk sel dan jaringan hewan;
• Disakarida menggabungkan dua monosakarida dalam satu molekul. Gula makanan (sukrosa) terdiri dari molekul glukosa dan fruktosa, gula susu (laktosa) termasuk glukosa dan galaktosa.
• Semua mono dan disakarida sangat larut dalam air dan memiliki rasa manis.
• Polisakarida (pati, serat, glikogen, kitin) dibentuk oleh puluhan dan ratusan unit monomer, yang merupakan molekul glukosa. Polisakarida praktis tidak larut dalam air dan tidak memiliki rasa manis. Polisakarida utama - pati (dalam sel tumbuhan) dan glikogen (dalam sel hewan) disimpan dalam bentuk inklusi dan berfungsi sebagai zat energi cadangan.
• 4. Fungsi karbohidrat
• Karbohidrat melakukan dua fungsi utama: energi dan konstruksi. Misalnya, selulosa membentuk dinding sel tumbuhan (serat), kitin adalah komponen struktural utama dari kerangka luar arthropoda.
• Karbohidrat melakukan fungsi-fungsi berikut:
• - mereka adalah sumber energi (pemecahan 1 g glukosa melepaskan energi 17,6 kJ);
• - melakukan fungsi bangunan (struktural) (cangkang selulosa pada sel tumbuhan, kitin pada rangka serangga dan pada dinding sel jamur);
• - menyimpan nutrisi (pati dalam sel tumbuhan, glikogen pada hewan);
• - Merupakan komponen DNA, RNA dan ATP.
• 5. Peran karbohidrat dalam sel
• Energi. Mono - dan oligosugar adalah sumber energi yang penting untuk sel mana pun. Memisahkan, mereka melepaskan energi, yang disimpan dalam bentuk molekul ATP, yang digunakan dalam banyak proses kehidupan sel dan seluruh organisme. Produk akhir dari pemecahan semua karbohidrat adalah karbon dioksida dan air.
• Meluangkan. Mono- dan oligosakarida, karena kelarutannya, cepat diserap oleh sel, mudah bermigrasi ke seluruh tubuh, dan karenanya tidak cocok untuk penyimpanan jangka panjang. Peran cadangan energi dimainkan oleh molekul polisakarida besar yang tidak larut dalam air. Pada tumbuhan, misalnya, itu adalah pati, sedangkan pada hewan dan jamur itu adalah glikogen. Untuk menggunakan cadangan ini, tubuh harus terlebih dahulu mengubah polysugar menjadi monosugar.
• Konstruksi. Sebagian besar sel tumbuhan memiliki dinding padat yang terbuat dari selulosa, yang memberikan kekuatan, elastisitas, dan perlindungan bagi tumbuhan terhadap kehilangan kelembaban yang besar.
• Struktural. Monogula dapat bergabung dengan lemak, protein, dan zat lainnya. Misalnya, ribosa adalah bagian dari semua molekul RNA, dan deoksiribosa adalah bagian dari DNA.
• Sumber karbohidrat dalam makanan terutama berasal dari produk nabati - roti, sereal, kentang, sayuran, buah-buahan, beri. Dari produk asal hewan, karbohidrat ditemukan dalam susu (gula susu). Produk makanan mengandung berbagai karbohidrat. Sereal, kentang mengandung pati - zat kompleks (karbohidrat kompleks), tidak larut dalam air, tetapi dipecah di bawah aksi jus pencernaan menjadi gula yang lebih sederhana. Buah-buahan, beri dan beberapa sayuran mengandung karbohidrat dalam bentuk berbagai gula sederhana - gula buah, gula bit, gula tebu, gula anggur (glukosa), dll. Zat-zat ini larut dalam air dan diserap dengan baik di dalam tubuh. Gula yang larut dalam air dengan cepat diserap ke dalam darah. Dianjurkan untuk tidak memasukkan semua karbohidrat dalam bentuk gula, tetapi memasukkan sebagian besar dalam bentuk pati, yang kaya, misalnya, kentang. Ini berkontribusi pada pengiriman gula secara bertahap ke jaringan. Langsung dalam bentuk gula, dianjurkan untuk memasukkan hanya 20-25% dari total jumlah karbohidrat yang terkandung dalam makanan sehari-hari. Jumlah ini juga termasuk gula yang terkandung dalam permen, gula-gula, buah-buahan dan beri.
• Jika karbohidrat disuplai dengan makanan dalam jumlah yang cukup, mereka disimpan terutama di hati dan otot dalam bentuk pati hewan khusus - glikogen. Di masa depan, simpanan glikogen dipecah dalam tubuh menjadi glukosa dan, memasuki darah dan jaringan lain, digunakan untuk kebutuhan tubuh. Dengan kelebihan nutrisi, karbohidrat diubah menjadi lemak di dalam tubuh. Karbohidrat biasanya termasuk serat (cangkang sel tumbuhan), yang sedikit digunakan oleh tubuh manusia, tetapi diperlukan untuk pencernaan yang baik.

Bibliografi

1. Kimia, terjemahan. dari bahasa Inggris, edisi ke-2., M., 1956; Kimia karbohidrat, M., 1967

2. Stepanenko B.N., Karbohidrat. Kemajuan dalam studi struktur dan metabolisme, M., 1968

4. Alabin V. G., Skrezhko A. D. Nutrisi dan kesehatan. -Minsk, 1994

5. Sotnik Zh.G., Zarichanskaya L.A. Protein, lemak dan karbohidrat. - M., Sebelumnya, 2000

Dokumen serupa

Sel merupakan unit dasar kehidupan di bumi. Komposisi kimia sel. Zat anorganik dan organik: air, garam mineral, protein, karbohidrat, asam. Teori seluler tentang struktur organisme. Metabolisme dan konversi energi di dalam sel.

abstrak, ditambahkan 13/12/2007


Karbohidrat adalah sekelompok senyawa organik. Struktur dan fungsi karbohidrat. Komposisi kimia sel. Contoh karbohidrat, kandungannya dalam sel. Memperoleh karbohidrat dari karbon dioksida dan air dalam proses reaksi fotosintesis, fitur klasifikasi.

presentasi, ditambahkan 04/04/2012


Hasil pemecahan dan fungsi protein, lemak dan karbohidrat. Komposisi protein dan kandungannya dalam produk makanan. Mekanisme pengaturan metabolisme protein dan lemak. Peran karbohidrat dalam tubuh. Rasio protein, lemak dan karbohidrat dalam diet lengkap.

presentasi, ditambahkan 28/11/2013


Sifat spesifik, struktur dan fungsi utama, produk pemecahan lemak, protein dan karbohidrat. Pencernaan dan penyerapan lemak dalam tubuh. Pemecahan karbohidrat kompleks dalam makanan. Parameter regulasi metabolisme karbohidrat. Peran hati dalam metabolisme.

makalah, ditambahkan 11/12/2014


Konsep dan klasifikasi karbohidrat, fungsi utama dalam tubuh. Deskripsi singkat tentang peran ekologi dan biologis. Glikolipid dan glikoprotein sebagai komponen struktural dan fungsional sel. Gangguan herediter dari metabolisme monosakarida dan disakarida.

tes, ditambahkan 12/03/2014


Energi, penyimpanan, dan fungsi pendukung pembangunan karbohidrat. Sifat monosakarida sebagai sumber energi utama dalam tubuh manusia; glukosa. Perwakilan utama disakarida; sukrosa. Polisakarida, pembentukan pati, metabolisme karbohidrat.

laporan, ditambahkan 30/04/2010


Peran dan pentingnya protein, lemak dan karbohidrat untuk jalannya normal semua proses vital. Komposisi, struktur dan sifat utama protein, lemak dan karbohidrat, tugas dan fungsinya yang paling penting dalam tubuh. Sumber utama nutrisi ini.

presentasi, ditambahkan 11/04/2013


Konsep, esensi, makna, sumber dan peran karbohidrat. Penggunaan karbohidrat dalam pengobatan: dalam nutrisi parenteral, dalam nutrisi makanan. esensi fruktosa. Karakteristik umum dari struktur kimia serat.

abstrak, ditambahkan 13/12/2008


Prokariota dan eukariota, struktur dan fungsi sel. Membran sel luar, retikulum endoplasma, fungsi utamanya. Metabolisme dan konversi energi di dalam sel. Metabolisme energi dan plastik. Fotosintesis, Biosintesis Protein dan Tahapannya.

abstrak, ditambahkan 07/06/2010


Signifikansi biologis asam nukleat. Struktur DNA, lihat dari sudut pandang kimia. Metabolisme dan energi di dalam sel. Himpunan reaksi pemecahan, plastis dan pertukaran energi (reaksi asimilasi dan disimilasi) di dalam sel.

Struktur molekul biologis didasarkan pada kemampuan atom karbon untuk membentuk ikatan kovalen, biasanya dengan atom karbon, oksigen, hidrogen, atau nitrogen. Molekul mungkin dalam bentuk rantai panjang atau membentuk struktur cincin.

Di antara molekul organik yang membentuk sel, karbohidrat, lipid, protein, asam nukleat dibedakan.

Karbohidrat - ini adalah polimer yang terbentuk dari monosakarida melalui ikatan glikosidik. Monosakarida bergabung dengan kondensasi (reaksi disertai dengan pelepasan molekul air).

Karbohidrat dibagi menjadi sederhana (monosakarida) dan kompleks (polisakarida). Di antara monosakarida, menurut jumlah atom karbon, triosa (3C), tetrosa (4C), pentosa (5C), heksosa (6C), heptosa (7C) dibedakan. Dalam larutan, pentosa dan heksosa dapat mengambil bentuk siklik.

Dua molekul monosakarida bergabung satu sama lain dengan pelepasan molekul air dan disakarida terbentuk. Contoh khas disakarida adalah sukrosa (glukosa + fruktosa), maltosa (glukosa + glukosa), laktosa (galaktosa + glukosa). Disakarida memiliki sifat yang mirip dengan monosakarida. Mereka larut dengan baik dalam air dan rasanya manis.

Jika jumlah monosakarida meningkat, maka kelarutan menurun, rasa manis hilang.

Monosakarida yang sering ditemukan di alam adalah gliseraldehida, ribosa, ribulosa, deoksiribosa, fruktosa, galaktosa.

Gliseraldehida terlibat dalam reaksi fotosintesis. Ribosa merupakan penyusun RNA dan ATP. Deoksiribosa adalah bagian dari DNA. Ribulosa tidak ditemukan di alam dalam bentuk murni, dan ester fosfornya terlibat dalam reaksi fotosintesis. Fruktosa terlibat dalam transformasi pati. Galaktosa adalah bagian dari laktosa.

Polisakarida yang banyak terdapat di alam adalah pati, glikogen, selulosa, kitin, inulin.

Pati terdiri dari dua polimer -glukosa. Glikogen adalah polimer dari -glukosa. Ini adalah nutrisi cadangan dalam sel hewan. Selulosa adalah polimer dari -glukosa. Merupakan bagian dari dinding sel tumbuhan. Selulosa terdiri dari rantai paralel yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Cross-linking ini mencegah intrusi air. Selulosa sangat tahan terhadap hidrolisis dan merupakan molekul struktural.

Akhir pekerjaan -

Topik ini milik:

Metode modern penelitian sel

Mikroskop elektron.. fisikawan mengusulkan untuk menggunakan berkas elektron alih-alih berkas cahaya.. mikroskop elektron transmisi..

Jika Anda memerlukan materi tambahan tentang topik ini, atau Anda tidak menemukan apa yang Anda cari, kami sarankan untuk menggunakan pencarian di database karya kami:

Apa yang akan kami lakukan dengan materi yang diterima:

Jika materi ini ternyata bermanfaat bagi Anda, Anda dapat menyimpannya ke halaman Anda di jejaring sosial:

menciak

Semua topik di bagian ini:

mikroskop cahaya
Sel dan organelnya ditemukan menggunakan mikroskop cahaya. Gambar beberapa organel sulit dilihat karena transparan. Selanjutnya, berbagai metode telah dikembangkan

teori sel
Sel adalah unit struktural dan fungsional organisme hidup. Pandangan serupa, yang dikenal sebagai teori sel, berkembang secara bertahap pada abad kesembilan belas sebagai hasil dari ilmu mikro.

Air dan senyawa anorganik, perannya dalam sel
Di tempat pertama di antara zat sel adalah air. Isinya tergantung pada jenis organisme, kondisi habitatnya, dll. Misalnya kandungan air di email gigi 10%, di sel saraf

Lipid, perannya dalam sel
Lipid adalah ester dari alkohol dan asam lemak. Mereka bervariasi dalam strukturnya. Ada beberapa kelompok lipid. Triasilgliserol (atau nyata

Protein, struktur dan fungsinya
Protein adalah bagian dari semua jaringan tumbuhan dan hewan. Lebih dari 170 asam amino yang berbeda ditemukan dalam sel dan jaringan. Hanya 26 di antaranya ditemukan dalam komposisi protein. Komponen umum protein

Fungsi protein
Energi - dengan pemecahan lengkap 1 g protein, 17,6 kJ energi dilepaskan. Struktural - protein adalah bagian dari semua membran sel dan organel sel, serta di

Enzim
Enzim adalah protein spesifik yang ada di semua organisme hidup. Mereka memainkan peran katalis biologis. Enzim dapat berupa protein sederhana atau kompleks

Kelompok enzim yang paling penting
Jumlah dan nama kelas Reaksi yang dikatalisis Contoh 1. Oksidoreduktase 2. Transferase 3. Hidrolase 4. Liase 5. Isomer

Asam nukleat
Asam nukleat ditemukan pada tahun 1869 oleh ahli kimia Swiss Miescher. Ada dua jenis asam nukleat: DNA (asam deoksiribonukleat). RNA (ribonukleat)

replikasi DNA
Materi genetik harus mampu mereproduksi dirinya sendiri secara akurat pada setiap pembelahan sel. Setiap untai DNA dapat berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis rantai polipeptida. Mekanisme replay seperti itu

Membran biologis, struktur, sifat dan fungsinya. membran plasma
Membran plasma, atau plasmalemma, adalah yang paling permanen, dasar, membran universal untuk semua sel. Ini adalah film tertipis (sekitar 10 nm) yang menutupi

dinding sel tumbuhan
Dinding sel adalah salah satu komponen terpenting dari sel tumbuhan, jamur, yang dimiliki tumbuhan. Dinding sel melakukan fungsi-fungsi berikut: Memberikan kekuatan mekanik

Sitoplasma: hialoplasma, sitoskeleton
Isi hidup sel eukariotik terdiri dari nukleus dan sitoplasma, yang bersama-sama membentuk protoplasma. Komposisi sitoplasma termasuk zat berair utama dan organel di dalamnya.

Organel sel, struktur dan fungsinya
Plastida adalah organel sel tumbuhan yang otonom. Ada beberapa jenis plastida berikut ini: Proplastid Leucoplasts Etioplasts Kloroplas

karbohidrat zat disebut dengan rumus umum C n (H 2 O) m, dimana n dan m dapat memiliki nilai yang berbeda. Nama "karbohidrat" mencerminkan fakta bahwa hidrogen dan oksigen hadir dalam molekul zat-zat ini dalam rasio yang sama seperti dalam molekul air. Selain karbon, hidrogen dan oksigen, turunan karbohidrat mungkin mengandung unsur-unsur lain, seperti nitrogen.

Karbohidrat adalah salah satu kelompok utama zat organik sel. Mereka adalah produk utama fotosintesis dan produk awal biosintesis zat organik lainnya pada tanaman (asam organik, alkohol, asam amino, dll.), Dan juga ditemukan di sel semua organisme lain. Pada sel hewan, kandungan karbohidrat berkisar antara 1-2%, pada sel tumbuhan dalam beberapa kasus dapat mencapai 85-90% dari massa bahan kering.

Ada tiga kelompok karbohidrat:

• monosakarida atau gula sederhana;
• oligosakarida - senyawa yang terdiri dari 2-10 molekul gula sederhana yang terhubung secara berurutan (misalnya, disakarida, trisakarida, dll.).
• polisakarida terdiri dari lebih dari 10 molekul gula sederhana atau turunannya (pati, glikogen, selulosa, kitin).

Monosakarida (gula sederhana)

Tergantung pada panjang kerangka karbon (jumlah atom karbon), monosakarida dibagi menjadi triosa (C 3), tetrosa (C 4), pentosa (C 5), heksosa (C 6), heptosa (C 7).

Molekul monosakarida adalah alkohol aldehida (aldosa) atau alkohol keto (ketosa). Sifat kimia zat ini ditentukan terutama oleh gugus aldehida atau keton yang menyusun molekulnya.

Monosakarida sangat larut dalam air, rasanya manis.

Ketika dilarutkan dalam air, monosakarida, dimulai dengan pentosa, memperoleh bentuk cincin.

Struktur siklik pentosa dan heksosa adalah bentuknya yang biasa: pada saat tertentu, hanya sebagian kecil molekul yang ada dalam bentuk "rantai terbuka". Komposisi oligo- dan polisakarida juga termasuk bentuk siklik monosakarida.

Selain gula, di mana semua atom karbon terikat pada atom oksigen, ada gula tereduksi sebagian, yang terpenting adalah deoksiribosa.

Oligosakarida

Setelah hidrolisis, oligosakarida membentuk beberapa molekul gula sederhana. Dalam oligosakarida, molekul gula sederhana dihubungkan oleh apa yang disebut ikatan glikosidik, menghubungkan atom karbon dari satu molekul melalui oksigen ke atom karbon dari molekul lain.

Oligosakarida yang paling penting adalah maltosa (gula malt), laktosa (gula susu) dan sukrosa (gula tebu atau bit). Gula ini juga disebut disakarida. Berdasarkan sifatnya, disakarida merupakan blok dari monosakarida. Mereka larut dengan baik dalam air dan memiliki rasa manis.

Polisakarida

Ini adalah biomolekul polimer molekul tinggi (hingga 10.000.000 Da) yang terdiri dari sejumlah besar monomer - gula sederhana dan turunannya.

Polisakarida dapat terdiri dari monosakarida yang sama atau berbeda jenis. Dalam kasus pertama, mereka disebut homopolisakarida (pati, selulosa, kitin, dll.), Dalam kasus kedua - heteropolisakarida (heparin). Semua polisakarida tidak larut dalam air dan tidak memiliki rasa manis. Beberapa di antaranya mampu membengkak dan mengeluarkan lendir.

Polisakarida yang paling penting adalah sebagai berikut.

Selulosa- polisakarida linier yang terdiri dari beberapa rantai paralel lurus yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Setiap rantai dibentuk oleh residu -D-glukosa. Struktur ini mencegah penetrasi air, sangat tahan air mata, yang menjamin stabilitas membran sel tanaman, yang mengandung 26-40% selulosa.

Selulosa berfungsi sebagai makanan bagi banyak hewan, bakteri, dan jamur. Namun, sebagian besar hewan, termasuk manusia, tidak dapat mencerna selulosa karena saluran pencernaannya kekurangan enzim selulase yang memecah selulosa menjadi glukosa. Pada saat yang sama, serat selulosa memainkan peran penting dalam nutrisi, karena memberikan tekstur besar dan kasar pada makanan, dan merangsang motilitas usus.

pati dan glikogen. Polisakarida ini adalah bentuk utama penyimpanan glukosa pada tumbuhan (pati), hewan, manusia dan jamur (glikogen). Ketika mereka dihidrolisis, glukosa terbentuk dalam organisme, yang diperlukan untuk proses vital.

kitin dibentuk oleh molekul -glukosa, di mana gugus alkohol pada atom karbon kedua digantikan oleh gugus yang mengandung nitrogen NHCOCH 3 . Rantai paralelnya yang panjang, seperti rantai selulosa, dibundel.

Kitin adalah elemen struktural utama dari integumen arthropoda dan dinding sel jamur.

Fungsi karbohidrat

Energi. Glukosa adalah sumber energi utama yang dilepaskan dalam sel organisme hidup selama respirasi seluler (1 g karbohidrat melepaskan 17,6 kJ energi selama oksidasi).

Struktural. Selulosa adalah bagian dari membran sel tumbuhan; kitin adalah komponen struktural dari integumen arthropoda dan dinding sel jamur.

Beberapa oligosakarida merupakan bagian dari membran sitoplasma sel (dalam bentuk glikoprotein dan glikolipid) dan membentuk glikokaliks.

metabolisme. Pentosa terlibat dalam sintesis nukleotida (ribosa adalah bagian dari nukleotida RNA, deoksiribosa adalah bagian dari nukleotida DNA), beberapa koenzim (misalnya, NAD, NADP, koenzim A, FAD), AMP; mengambil bagian dalam fotosintesis (ribulosa difosfat adalah akseptor CO2 dalam fase gelap fotosintesis).

Pentosa dan heksosa terlibat dalam sintesis polisakarida; glukosa sangat penting dalam peran ini.

1. Struktural (konstruksi). Karbohidrat adalah bagian dari banyak elemen organisme hidup, misalnya, dinding sel sel tumbuhan, glikokaliks epitel usus manusia.

2. Sinyal. Kompleks karbohidrat-protein (glikoprotein) membentuk reseptor (lihat fungsi sinyal protein).

3. Pelindung. Glikoprotein jaringan ikat melakukan fungsi perlindungan kimia, melawan enzim hidrolitik.

4. Energi. Dengan oksidasi lengkap 1 g karbohidrat, 4,1 kkal atau 17,2 kJ energi dilepaskan.

Fungsi ini adalah yang terakhir dalam daftar, tetapi yang utama nilainya. Karbohidrat memberi seseorang lebih dari 60% energi.

Energi sel.

Dalam reaksi kimia, ketika ikatan terbentuk antara molekul sederhana, energi dikonsumsi, dan ketika putus, energi dilepaskan.

Dalam proses fotosintesis pada tumbuhan hijau, energi sinar matahari diubah menjadi energi ikatan kimia yang terjadi antara karbon dioksida dan molekul air. Molekul glukosa terbentuk: CO 2 + H 2 O + Q (energi) \u003d C 6 H 12 O 6.

Glukosa adalah sumber energi utama bagi manusia dan sebagian besar hewan.

Proses asimilasi energi ini disebut "fosforilasi oksidatif". Energi (Q) yang dilepaskan selama oksidasi segera digunakan untuk fosforilasi asam adenosin difosfat (ADP):

ADP+P+Q (energi)=ATP

Ternyata "mata uang energi universal" dari sel asam adenosin trifosfat (ATP). Itu dapat digunakan kapan saja untuk pekerjaan apa pun yang bermanfaat bagi tubuh atau untuk pemanasan.

ATP®ADP+P+Q (energi)

Proses oksidasi glukosa berlangsung dalam 2 tahap.

1. Oksidasi anaerobik (bebas oksigen), atau glikolisis, terjadi pada retikulum endoplasma halus sel. Akibatnya, glukosa dipecah menjadi 2 bagian, dan energi yang dilepaskan cukup untuk sintesis dua molekul ATP.

2. Oksidasi aerobik (oksigen). Dua bagian glukosa (2 molekul asam piruvat) dengan adanya oksigen melanjutkan serangkaian reaksi oksidatif. Tahap ini terjadi pada mitokondria dan menyebabkan pemecahan molekul lebih lanjut dan pelepasan energi.

Hasil oksidasi tahap kedua dari satu molekul glukosa adalah pembentukan 6 molekul karbon dioksida, 6 molekul air dan energi, yang cukup untuk sintesis 36 molekul ATP.

Sebagai substrat untuk oksidasi pada tahap kedua, tidak hanya molekul yang diperoleh dari glukosa, tetapi juga molekul yang diperoleh sebagai hasil oksidasi lipid, protein, alkohol, dan senyawa intensif energi lainnya dapat digunakan.

Bentuk aktif asam asetat - A-CoA (asetil koenzim A, atau asetil koenzim A) adalah produk antara oksidasi semua zat ini (glukosa, asam amino, asam lemak, dan lainnya).

A-CoA adalah titik pertemuan metabolisme karbohidrat, protein dan lipid.

Dengan kelebihan glukosa dan substrat pembawa energi lainnya, tubuh mulai menyimpannya. Dalam hal ini, glukosa dioksidasi dengan cara biasa menjadi asam laktat dan piruvat, kemudian menjadi A-CoA. Selanjutnya, A-CoA menjadi dasar untuk sintesis asam lemak dan molekul lemak, yang disimpan di jaringan adiposa subkutan. Sebaliknya, dengan kekurangan glukosa, ia disintesis dari protein dan lemak melalui A-CoA (glukoneogenesis).

Jika perlu, cadangan asam amino non-esensial untuk pembentukan protein tertentu juga dapat diisi ulang.

Diagram komunikasi metabolisme karbohidrat, lipid, protein dan energi