Introducere.

1. Structura, proprietățile și funcțiile proteinelor.

   Metabolismul proteinelor.

   Carbohidrați.

   Structura, proprietățile și funcțiile carbohidraților.

   Schimbul de carbohidrați.

   Structura, proprietățile și funcțiile grăsimilor.

10) Metabolismul grăsimilor.

Bibliografie

INTRODUCERE

Activitatea normală a corpului este posibilă cu o aprovizionare continuă cu alimente. Grăsimile, proteinele, carbohidrații, sărurile minerale, apa și vitaminele care fac parte din alimente sunt necesare proceselor de viață ale organismului.

Nutrienții sunt atât o sursă de energie care acoperă cheltuielile organismului, cât și un material de construcție care este folosit în procesul de creștere a organismului și reproducerea de noi celule care le înlocuiesc pe cele muribunde. Dar nutrienții în forma în care sunt consumați nu pot fi absorbiți și utilizați de organism. Doar apa, sarurile minerale si vitaminele sunt absorbite si asimilate in forma in care vin.

Nutrienții sunt proteinele, grăsimile și carbohidrații. Aceste substanțe sunt componente esențiale ale alimentelor. În tractul digestiv, proteinele, grăsimile și carbohidrații sunt supuse atât influențelor fizice (zdrobite și măcinate), cât și modificărilor chimice care apar sub influența unor substanțe speciale - enzimele conținute în sucurile glandelor digestive. Sub influența sucurilor digestive, nutrienții se descompun în alții mai simple, care sunt absorbiți și absorbiți de organism.

PROTEINE

STRUCTURA, PROPRIETĂȚI ȘI FUNCȚII

"În toate plantele și animalele există o anumită substanță, care este fără îndoială cea mai importantă dintre toate substanțele cunoscute ale naturii vii și fără de care viața ar fi imposibilă pe planeta noastră. Am numit această substanță - proteină." Așa a scris în 1838 biochimistul olandez Gerard Mulder, care a descoperit primul existența corpurilor proteice în natură și și-a formulat teoria proteinelor. Cuvântul „proteină” (proteină) provine din cuvântul grecesc „proteios”, care înseamnă „pe primul loc”. Într-adevăr, toată viața de pe pământ conține proteine. Ele reprezintă aproximativ 50% din greutatea corporală uscată a tuturor organismelor. În viruși, conținutul de proteine ​​variază de la 45 la 95%.

Proteinele sunt una dintre cele patru substanțe organice de bază ale materiei vii (proteine, acizi nucleici, carbohidrați, grăsimi), dar în ceea ce privește semnificația și funcțiile biologice, ele ocupă un loc aparte în aceasta. Aproximativ 30% din toate proteinele din corpul uman se găsesc în mușchi, aproximativ 20% în oase și tendoane și aproximativ 10% în piele. Dar cele mai importante proteine ​​ale tuturor organismelor sunt enzimele, care, deși sunt prezente în corpul lor și în fiecare celulă a corpului în cantități mici, controlează totuși o serie de reacții chimice esențiale vieții. Toate procesele care au loc în organism: digestia alimentelor, reacțiile oxidative, activitatea glandelor endocrine, activitatea musculară și funcția creierului sunt reglate de enzime. Varietatea enzimelor din corpul organismelor este enormă. Chiar și într-o bacterie mică există multe sute de ele.

Proteinele, sau, cum se numesc altfel, proteine, au o structură foarte complexă și sunt cei mai complexi nutrienți. Proteinele sunt o parte esențială a tuturor celulelor vii. Proteinele includ: carbon, hidrogen, oxigen, azot, sulf si cateodata fosfor. Cea mai caracteristică a unei proteine ​​este prezența azotului în molecula sa. Alți nutrienți nu conțin azot. Prin urmare, proteina este numită o substanță care conține azot.

Principalele substanțe care conțin azot care alcătuiesc proteinele sunt aminoacizii. Numărul de aminoacizi este mic - sunt cunoscuți doar 28. Toată varietatea uriașă de proteine ​​conținute în natură este o combinație diferită de aminoacizi cunoscuți. Proprietățile și calitățile proteinelor depind de combinația lor.

Când doi sau mai mulți aminoacizi sunt combinați, se formează un compus mai complex - polipeptidă. Polipeptidele, atunci când sunt combinate, formează particule și mai complexe și mai mari și, ca rezultat, o moleculă de proteină complexă.

Când proteinele sunt descompuse în compuși mai simpli în tractul digestiv sau în experiment, ele sunt descompuse printr-o serie de etape intermediare (albumoză și peptone) în polipeptide și în final în aminoacizi. Aminoacizii, spre deosebire de proteine, sunt ușor absorbiți și absorbiți de organism. Ele sunt folosite de organism pentru a-și forma propria proteină specifică. Dacă, din cauza aportului în exces de aminoacizi, descompunerea acestora în țesuturi continuă, atunci aceștia sunt oxidați în dioxid de carbon și apă.

Majoritatea proteinelor sunt solubile în apă. Datorită dimensiunilor lor mari, moleculele de proteine ​​trec cu greu prin porii membranelor animale sau vegetale. Când sunt încălzite, soluțiile apoase de proteine ​​se coagulează. Există proteine ​​(cum ar fi gelatina) care se dizolvă în apă doar când sunt încălzite.

Când sunt înghițite, alimentele intră mai întâi în gură, apoi prin esofag până în stomac. Sucul gastric pur este incolor și acid. Reacția acidă depinde de prezența acidului clorhidric, a cărui concentrație este de 0,5%.

Sucul gastric are capacitatea de a digera alimentele, care este asociată cu prezența enzimelor în el. Conține pepsină, o enzimă care descompune proteinele. Sub influența pepsinei, proteinele sunt descompuse în peptone și albumoze. Glandele stomacului produc pepsină într-o formă inactivă, aceasta devine activă atunci când este expusă la acid clorhidric. Pepsina acționează numai într-un mediu acid și devine negativă atunci când intră într-un mediu alcalin.

Mâncarea, care a intrat în stomac, rămâne în ea mai mult sau mai puțin lung - de la 3 la 10 ore. Durata de ședere a alimentelor în stomac depinde de natura și starea sa fizică - este lichidă sau solidă. Apa părăsește stomacul imediat după intrare. Alimentele care conțin mai multe proteine ​​rămân în stomac mai mult decât alimentele cu carbohidrați; alimentele grase rămân în stomac mai mult timp. Mișcarea alimentelor are loc din cauza contracției stomacului, care contribuie la trecerea la partea pilorică și apoi la duoden, suspensie alimentară deja digerată semnificativ.

Pasta alimentară care intră în duoden este supusă digestiei ulterioare. Aici, sucul glandelor intestinale, cu care este punctat mucoasa intestinală, precum și sucul pancreatic și bila, se toarnă pe țesutul alimentar. Sub influența acestor sucuri, nutrienții - proteine, grăsimi și carbohidrați - sunt în continuare descompuse și aduși într-o stare în care pot fi absorbiți în sânge și limfă.

Sucul pancreatic este incolor și alcalin. Conține enzime care descompun proteinele, carbohidrații și grăsimile.

Una dintre principalele enzime este tripsina,în sucul pancreatic în stare inactivă sub formă de tripsinogen. Tripsinogenul nu poate descompune proteinele dacă nu este transferat într-o stare activă, de exemplu. în tripsină. Tripsinogenul este transformat în tripsină la contactul cu sucul intestinal sub influența unei substanțe prezente în sucul intestinal. enterokinaza. Enterokinaza este produsă în mucoasa intestinală. În duoden, acțiunea pepsinei încetează, deoarece pepsina acționează numai într-un mediu acid. Digestia ulterioară a proteinelor continuă sub influența tripsinei.

Tripsina este foarte activă într-un mediu alcalin. Acțiunea sa continuă într-un mediu acid, dar activitatea scade. Tripsina acționează asupra proteinelor și le descompune în aminoacizi; de asemenea, descompune peptonele și albumozele formate în stomac în aminoacizi.

În intestinul subțire, procesarea nutrienților, care a început în stomac și duoden, se încheie. În stomac și duoden, proteinele, grăsimile și carbohidrații sunt descompuse aproape complet, doar o parte dintre ele rămânând nedigerate. În intestinul subțire, sub influența sucului intestinal, are loc defalcarea finală a tuturor nutrienților și absorbția produselor de scindare. Produsele de clivaj intră în sânge. Acest lucru se întâmplă prin capilare, fiecare dintre ele se apropie de o vilozitate situată pe peretele intestinului subțire.

METABOLISMUL PROTEINEI

După descompunerea proteinelor în tractul digestiv, aminoacizii rezultați sunt absorbiți în sânge. O cantitate mică de polipeptide, compuși formați din mai mulți aminoacizi, este de asemenea absorbită în sânge. Din aminoacizi, celulele corpului nostru sintetizează proteine, iar proteina care se formează în celulele corpului uman este diferită de proteina consumată și este caracteristică corpului uman.

Formarea unei noi proteine ​​în corpul omului și al animalelor continuă în mod continuu, deoarece de-a lungul vieții, în loc de a muri celulele din sânge, piele, mucoase, intestine etc., sunt create celule noi, tinere. Pentru ca celulele corpului să sintetizeze proteine, este necesar ca proteinele să intre în canalul digestiv cu alimente, unde suferă divizarea în aminoacizi, iar proteinele se vor forma din aminoacizii absorbiți.

Dacă, ocolind tractul digestiv, introduceți proteina direct în sânge, atunci nu numai că nu poate fi folosită de corpul uman, ci provoacă o serie de complicații grave. Organismul răspunde la o astfel de introducere de proteine ​​cu o creștere bruscă a temperaturii și cu alte fenomene. Odată cu introducerea repetată a proteinei în 15-20 de zile, chiar și moartea poate apărea cu paralizie respiratorie, o încălcare accentuată a activității cardiace și convulsii generale.

Proteinele nu pot fi înlocuite cu alte substanțe alimentare, deoarece sinteza proteinelor în organism este posibilă numai din aminoacizi.

Pentru ca sinteza proteinei sale inerente să aibă loc în organism, este necesar aportul tuturor sau a celor mai importanți aminoacizi.

Dintre aminoacizii cunoscuți, nu toți au aceeași valoare pentru organism. Printre aceștia se numără aminoacizii care pot fi înlocuiți cu alții sau sintetizați în organism din alți aminoacizi; alături de aceasta, există aminoacizi esențiali, în absența cărora, sau chiar unul dintre ei, metabolismul proteinelor din organism este perturbat.

Proteinele nu conțin întotdeauna toți aminoacizii: unele proteine ​​conțin o cantitate mai mare de aminoacizi de care are nevoie organismul, în timp ce altele conțin o cantitate mică. Diferite proteine ​​conțin diferiți aminoacizi și în diferite rapoarte.

Proteinele, care includ toți aminoacizii necesari organismului, se numesc complete; proteinele care nu conțin toți aminoacizii necesari sunt proteine ​​incomplete.

Pentru o persoană, aportul de proteine ​​complete este important, deoarece organismul își poate sintetiza liber propriile proteine ​​specifice din acestea. Cu toate acestea, o proteină completă poate fi înlocuită cu două sau trei proteine ​​incomplete, care, completându-se, dau în total toți aminoacizii necesari. Prin urmare, pentru funcționarea normală a organismului, este necesar ca alimentele să conțină proteine ​​complete sau un set de proteine ​​incomplete, care să fie echivalente ca conținut de aminoacizi cu proteinele complete.

Aportul de proteine ​​complete cu alimente este extrem de important pentru un organism în creștere, deoarece în corpul copilului nu are loc numai refacerea celulelor muribunde, ca la adulți, dar și celule noi sunt create în număr mare.

Alimentele obișnuite mixte conțin o varietate de proteine, care împreună asigură necesarul de aminoacizi a organismului. Nu doar valoarea biologică a proteinelor provenite din alimente este importantă, ci și cantitatea acestora. Cu o cantitate insuficientă de proteine, creșterea normală a organismului este suspendată sau întârziată, deoarece nevoia de proteine ​​nu este acoperită din cauza aportului insuficient.

Proteinele complete sunt în principal proteine ​​de origine animală, cu excepția gelatinei, care este clasificată drept proteine ​​incomplete. Proteinele incomplete sunt predominant de origine vegetală. Totuși, unele plante (cartofi, leguminoase etc.) conțin proteine ​​complete. Dintre proteinele animale, proteinele din carne, ouă, lapte etc. sunt deosebit de valoroase pentru organism.

CARBOHIDRATII

STRUCTURA, PROPRIETĂȚI ȘI FUNCȚII

Carbohidrații sau zaharidele sunt una dintre principalele grupe de compuși organici din organism. Sunt produșii primari ai fotosintezei și produsele inițiale ale biosintezei altor substanțe din plante (acizi organici, aminoacizi) și se găsesc și în celulele tuturor celorlalte organisme vii. Într-o celulă animală, conținutul de carbohidrați variază între 1-2%, într-o celulă vegetală poate ajunge în unele cazuri la 85-90% din masa de substanță uscată.

Carbohidrații sunt formați din carbon, hidrogen și oxigen, iar majoritatea carbohidraților conțin hidrogen și oxigen în același raport ca și în apă (de unde și numele lor - carbohidrați). Astfel, de exemplu, sunt glucoza C6H12O6 sau zaharoza C12H22O11. Alte elemente pot fi, de asemenea, incluse în compoziția derivaților de carbohidrați. Toți carbohidrații sunt împărțiți în simpli (monozaharide) și complecși (polizaharide).

Dintre monozaharide, după numărul de atomi de carbon, se disting trioze (3C), tetroze (4C), pentoze (5C), hexoze (6C) și heptoze (7C). Monozaharidele cu cinci sau mai mulți atomi de carbon, atunci când sunt dizolvate în apă, pot dobândi o structură inelar. În natură, cele mai frecvente sunt pentozele (riboză, deoxiriboză, ribuloză) și hexozele (glucoză, fructoză, galactoză). Riboza și deoxiriboza joacă un rol important ca constituenți ai acizilor nucleici și ATP. Glucoza din celulă servește ca sursă universală de energie. Odată cu transformarea monozaharidelor se asociază nu numai furnizarea energiei celulei, ci și biosinteza multor alte substanțe organice, precum și neutralizarea și îndepărtarea din organism a substanțelor toxice care pătrund din exterior sau care se formează în timpul metabolismului, de exemplu, în timpul descompunerii proteinelor.

Di- Și polizaharide sunt formate prin combinarea a două sau mai multe monozaharide, cum ar fi glucoză, galactoză, manoză, arabinoză sau xiloză. Deci, conectându-se între ele cu eliberarea unei molecule de apă, două molecule de monozaharide formează o moleculă de dizaharidă. Reprezentanții tipici ai acestui grup de substanțe sunt zaharoza (zahărul din trestie), maltaza (zahărul de malț), lactoza (zahărul din lapte). Dizaharidele sunt similare ca proprietăți cu monozaharidele. De exemplu, ambele sunt foarte solubile în apă și au un gust dulce. Polizaharidele includ amidonul, glicogenul, celuloza, chitina, caloza etc.

Rolul principal al carbohidraților este asociat cu acestea funcția energetică.În timpul clivajului și oxidării lor enzimatice, este eliberată energie, care este utilizată de celulă. Polizaharidele joacă un rol major produse de schimbși surse de energie ușor de mobilizat (de exemplu amidon și glicogen) și sunt, de asemenea, utilizate ca material de construcții(celuloză, chitină). Polizaharidele sunt convenabile ca substanțe de rezervă din mai multe motive: fiind insolubile în apă, nu au nici un efect osmotic, nici chimic asupra celulei, ceea ce este foarte important atunci când sunt depozitate timp îndelungat într-o celulă vie: solidul. , starea deshidratată a polizaharidelor mărește masa utilă a produselor de rezervă datorită economiilor de volum. În același timp, probabilitatea consumului acestor produse de către bacteriile patogene și alte microorganisme, care, după cum știți, nu pot înghiți alimente, ci absorb substanțe de pe întreaga suprafață a corpului, este semnificativ redusă. Și în sfârșit, dacă este necesar, polizaharidele de depozitare pot fi ușor transformate în zaharuri simple prin hidroliză.

METABOLISMUL GLUCILOR

Carbohidrații, așa cum am menționat mai sus, joacă un rol foarte important în organism, fiind principala sursă de energie. Carbohidrații pătrund în organismul nostru sub formă de polizaharide complexe - amidon, dizaharide și monozaharide. Majoritatea carbohidraților vin sub formă de amidon. După descompunerea în glucoză, carbohidrații sunt absorbiți și, printr-o serie de reacții intermediare, se descompun în dioxid de carbon și apă. Aceste transformări ale carbohidraților și oxidarea finală sunt însoțite de eliberarea de energie, care este folosită de organism.

Descompunerea carbohidraților complecși - amidon și zahăr de malț, începe deja în cavitatea bucală, unde, sub influența ptialinei și a maltazei, amidonul este descompus în glucoză. În intestinul subțire, toți carbohidrații sunt descompuse în monozaharide.

Carbonul din apă este absorbit în principal sub formă de glucoză și doar parțial sub formă de alte monozaharide (galactoză, fructoză). Absorbția lor începe deja în intestinul superior. În secțiunile inferioare ale intestinului subțire, practic nu sunt conținute de carbohidrați în carnea de alimente. Carbohidrații sunt absorbiți prin vilozitățile membranei mucoase, în care se încadrează capilarele, în sânge și, cu sângele care curge din intestinul subțire, intră în vena portă. Sângele din vena portă trece prin ficat. Dacă concentrația de zahăr din sângele unei persoane este de 0,1%, atunci carbohidrații trec prin ficat și intră în circulația generală.

Cantitatea de zahăr din sânge este menținută constant la un anumit nivel. În plasmă, conținutul de zahăr este în medie de 0,1%. Ficatul joacă un rol important în menținerea unui nivel constant al zahărului din sânge. Cu un aport abundent de zahăr în organism, excesul acestuia se depune în ficat și reintră în sânge când nivelul zahărului din sânge scade. Carbohidrații sunt stocați în ficat sub formă de glicogen.

Când se mănâncă amidon, nivelul zahărului din sânge nu suferă modificări vizibile, deoarece descompunerea amidonului în tractul digestiv durează mult timp, iar monozaharidele formate în timpul acestuia sunt absorbite lent. Odată cu aportul unei cantități semnificative (150-200 g) de zahăr sau glucoză obișnuită, nivelul zahărului din sânge crește brusc.

Această creștere a zahărului din sânge se numește hiperglicemie alimentară sau alimentară. Excesul de zahăr este excretat de rinichi, iar glucoza apare în urină.

Eliminarea zahărului de către rinichi începe atunci când nivelul zahărului din sânge este de 0,15-0,18%. O astfel de hiperglicemie alimentară apare de obicei după consumarea unei cantități mari de zahăr și trece în curând fără a provoca perturbări în activitatea organismului.

Cu toate acestea, atunci când activitatea intrasecretorie a pancreasului este perturbată, apare o boală, cunoscută sub numele de boala diabetică sau diabet zaharat. Odată cu această boală, nivelul zahărului din sânge crește, ficatul își pierde capacitatea de a reține în mod apreciabil zahărul și începe o excreție crescută a zahărului în urină.

Glicogenul se depune nu numai în ficat. O cantitate semnificativă se găsește și în mușchi, unde este consumată în lanțul de reacții chimice care apar în mușchi în timpul contracției.

În timpul muncii fizice, consumul de carbohidrați crește, iar cantitatea acestora în sânge crește. Nevoia crescută de glucoză este satisfăcută atât de descompunerea glicogenului hepatic în glucoză și de intrarea acestuia din urmă în sânge, cât și de glicogenul conținut în mușchi.

Valoarea glucozei pentru organism nu se limitează la rolul său de sursă de energie. Această monozaharidă face parte din protoplasma celulelor și, prin urmare, este necesară pentru formarea de noi celule, mai ales în perioada de creștere. De mare importanță este glucoza în activitatea sistemului nervos central. Este suficient ca concentrația de zahăr din sânge să scadă la 0,04%, pe măsură ce încep convulsiile, se pierde cunoștința etc.; cu alte cuvinte, cu o scădere a zahărului din sânge, activitatea sistemului nervos central este în primul rând perturbată. Este suficient ca un astfel de pacient să injecteze glucoză în sânge sau să dea zahăr obișnuit să mănânce, iar toate tulburările dispar. O scădere mai accentuată și mai prelungită a nivelului de zahăr din sânge - glicoglicemia, poate duce la perturbarea severă a activității organismului și poate duce la moarte.

Cu un aport mic de carbohidrați cu alimente, aceștia sunt formați din proteine ​​și grăsimi. Astfel, nu este posibil să privați complet organismul de carbohidrați, deoarece aceștia sunt formați și din alți nutrienți.

GRASIMI

STRUCTURA, PROPRIETĂȚI ȘI FUNCȚII

Grăsimile sunt formate din carbon, hidrogen și oxigen. Grăsimea are o structură complexă; părțile sale constitutive sunt glicerolul (С3Н8О3) și acizii grași, atunci când sunt combinați, se formează molecule de grăsime. Cei mai des întâlniți sunt trei acizi grași: oleic (C18H34O2), palmitic (C16H32O2) și stearic (C18H36O2). Combinația acestor acizi grași atunci când sunt combinate cu glicerol depinde de formarea uneia sau alteia grăsimi. Când glicerolul este combinat cu acid oleic, se formează o grăsime lichidă, de exemplu, ulei vegetal. Acidul palmitic formează o grăsime mai tare, face parte din unt și este principalul constituent al grăsimii umane. Acidul stearic face parte din grăsimile și mai dure, cum ar fi untura. Pentru ca organismul uman să sintetizeze o anumită grăsime, este necesar să se furnizeze toți cei trei acizi grași.

În timpul digestiei, grăsimea este descompusă în părțile sale componente - glicerol și acizi grași. Acizii grași sunt neutralizați de alcalii, rezultând formarea sărurilor lor - săpunuri. Săpunurile se dizolvă în apă și sunt ușor de absorbit.

Grăsimile sunt parte integrantă a protoplasmei și fac parte din toate organele, țesuturile și celulele corpului uman. În plus, grăsimile sunt o sursă bogată de energie.

Descompunerea grăsimilor începe în stomac. Sucul gastric conține o substanță numită lipază. Lipaza descompune grăsimile în acizi grași și glicerol. Glicerina se dizolvă în apă și se absoarbe ușor, în timp ce acizii grași nu se dizolvă în apă. Bila favorizează dizolvarea și absorbția acestora. Cu toate acestea, numai grăsimea este descompusă în stomac, descompusă în particule mici, cum ar fi grăsimea din lapte. Sub influența bilei, acțiunea lipazei este sporită de 15-20 de ori. Bila ajută la descompunerea grăsimilor în particule mici.

Din stomac, alimentele intră în duoden. Aici se toarnă peste el sucul glandelor intestinale, precum și sucul pancreasului și bilă. Sub influența acestor sucuri, grăsimile sunt în continuare descompuse și aduse într-o stare în care pot fi absorbite în sânge și limfă. Apoi, prin tractul digestiv, suspensia alimentară intră în intestinul subțire. Acolo, sub influența sucului intestinal, are loc despicarea și absorbția finală.

Grăsimea este descompusă în glicerol și acizi grași de către enzima lipază. Glicerina este solubilă și ușor absorbită, în timp ce acizii grași sunt insolubili în conținutul intestinal și nu pot fi absorbiți.

Acizii grași intră în combinație cu alcalii și acizii biliari și formează săpunuri, care se dizolvă ușor și, prin urmare, trec prin peretele intestinal fără dificultate. Spre deosebire de produsele de descompunere a carbohidraților și proteinelor, produsele de descompunere a grăsimilor nu sunt absorbite în sânge, ci în limfă, iar glicerina și săpunurile, trecând prin celulele mucoasei intestinale, se recombină și formează grăsime; prin urmare, deja în vasul limfatic al vilozităților sunt picături de grăsime nou formată, și nu glicerol și acizi grași.

METABOLISMUL GRASIMILOR

Grăsimile, ca și carbohidrații, sunt în primul rând un material energetic și sunt folosite de organism ca sursă de energie.

Când 1 g de grăsime este oxidată, cantitatea de energie eliberată este de peste două ori mai mare decât atunci când aceeași cantitate de carbon sau proteine ​​este oxidată.

În organele digestive, grăsimile sunt descompuse în glicerol și acizi grași. Glicerolul se absoarbe usor, iar acizii grasi numai dupa saponificare.

La trecerea prin celulele mucoasei intestinale, grăsimea este din nou sintetizată din glicerol și acizi grași, care intră în limfă. Grăsimea rezultată este diferită de cea consumată. Organismul sintetizează grăsimea specifică organismului dat. Deci, dacă o persoană consumă diferite grăsimi care conțin acizi grași oleic, palmitic stearic, atunci corpul său sintetizează grăsimi specifice unei persoane. Cu toate acestea, dacă în hrana umană este conținut un singur acid gras, de exemplu, acidul oleic, dacă acesta predomină, atunci grăsimea rezultată va diferi de grăsimea umană și se va apropia de grăsimi lichide. Când mănânci în principal grăsime de oaie, grăsimea va fi mai solidă. Grăsimea prin natura sa diferă nu numai la diferite animale, ci și la diferite organe ale aceluiași animal.

Grăsimea este folosită de organism nu numai ca o sursă bogată de energie, ci face parte din celule. Grăsimea este o componentă obligatorie a protoplasmei, nucleului și învelișului. Restul de grăsime care a pătruns în organism după ce și-a acoperit nevoile se depune în rezervă sub formă de picături de grăsime.

Grăsimea se depune în principal în țesutul subcutanat, epiploon, în jurul rinichilor, formând o capsulă renală, precum și în alte organe interne și în alte părți ale corpului. O cantitate semnificativă de grăsime de rezervă se găsește în ficat și mușchi. Grăsimea de rezervă este în primul rând o sursă de energie, care este mobilizată atunci când cheltuiala energetică depășește aportul său. În astfel de cazuri, grăsimea este oxidată până la produșii finali de descompunere.

Pe lângă valoarea energetică, grăsimea de rezervă joacă un alt rol în organism; de exemplu, grăsimea subcutanată previne transferul crescut de căldură, grăsimea perirenală protejează rinichiul de vânătăi etc. O cantitate destul de importantă de grăsime poate fi stocată în organism. La om, reprezintă în medie 10-20% din greutatea corporală. În obezitate, când procesele metabolice din organism sunt perturbate, cantitatea de grăsime stocată ajunge la 50% din greutatea unei persoane.

Cantitatea de grăsime depusă depinde de o serie de condiții: sex, vârstă, condiții de muncă, stare de sănătate etc. Cu o natură sedentară a muncii, depunerea de grăsime are loc mai viguros, astfel încât întrebarea privind compoziția și cantitatea de alimente pentru persoanele care duc un stil de viață sedentar este foarte importantă.

Grăsimea este sintetizată de organism nu numai din grăsimile primite, ci și din proteine ​​și carbohidrați. Odată cu excluderea completă a grăsimii din alimente, aceasta este încă formată și într-o cantitate destul de semnificativă poate fi depusă în organism. Carbohidrații sunt principala sursă de grăsimi din organism.

BIBLIOGRAFIE

1. V.I. Towarnicki: Molecule și virusuri;

2. A.A. Markosyan: Fiziologie;

3. N.P. Dubinin: Ginetica și Omul;

4. N.A. Lemeza: Biologia în întrebări și răspunsuri la examen.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Foloseste formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Rolul carbohidraților în celulă

• 1. Cușcă 3
• 2. Compoziția celulei 3
• 3. Carbohidrați 5
• 4. Funcțiile carbohidraților 7
• 5. Rolul carbohidraților în celulă 7
• Bibliografie 10
• 1. Cușcă
• Teoria celulară modernă constă din următoarele generalizări.
• Celula este particula elementară a vieții. Manifestarea vieții este posibilă doar la un nivel nu mai mic decât cel celular.
• Celulele tuturor ființelor vii au un singur plan structural. Include citoplasma cu diverse organite și o membrană. Baza funcțională a oricărei celule sunt proteinele și acizii nucleici.
• Celula provine numai din celulă (R. Virchow, 1858) ca urmare a diviziunii.
• Celulele organismelor multicelulare diferă în detaliile structurii, care este cauzată de îndeplinirea diferitelor funcții de către acestea. Celulele care au o origine comuna, structura si indeplinesc aceleasi functii in organism formeaza tesut (nerv, muschi, tegumentar). Țesuturile formează diverse organe.
• 2. Compoziția celulei
• Compoziția oricărei celule include mai mult de 60 de elemente ale tabelului periodic al lui Mendeleev. În funcție de frecvența de apariție, elementele pot fi împărțite în trei grupuri:
• Elemente esentiale. Acestea sunt carbonul (C), hidrogenul (H), azotul (N), oxigenul (O). Conținutul lor în celulă depășește 97%. Ele fac parte din toate substanțele organice (proteine, grăsimi, carbohidrați, acizi nucleici) și formează baza lor.
• Macronutrienți. Acestea includ fier (Fe), sulf (S), calciu (Ca), potasiu (K), sodiu (Na), fosfor (P), clor (Cl). Macronutrienții reprezintă aproximativ 2%. Ele fac parte din multe substanțe organice și anorganice.
• Microelemente. Au cea mai mare diversitate (sunt mai mult de 50), dar într-o celulă, chiar luate toate împreună, nu depășesc 1%. Oligoelemente în cantități extrem de mici fac parte din multe enzime, hormoni sau țesuturi specifice, dar le determină proprietățile. Deci, fluorul (F), face parte din smalțul dinților, întărindu-l.
• Iodul (I) este implicat în structura hormonului tiroidian tiroxină, magneziul (Mg) face parte din clorofila celulei vegetale, cuprul (Cu) și seleniul (Se) se găsesc în enzimele care protejează celulele de mutații, zinc (Zn) este asociat cu procesele de memorie.
• Toate elementele celulei fac parte din diferite molecule, formează substanțe care sunt împărțite în două clase: anorganice și organice.
• Substanțele organice ale celulei sunt reprezentate de diverși polimeri biochimici, adică astfel de molecule care constau în numeroase repetiții ale secțiunilor mai simple (monomeri) similare ca structură. Constituenții organici ai unei celule sunt carbohidrați, grăsimi și substanțe asemănătoare grăsimilor, proteine ​​și aminoacizi, acizi nucleici și baze nucleice.
• Carbohidrații includ substanțe organice având formula chimică generală C n (H 2 O) n . După structură, carbohidrații sunt împărțiți în monozaharide, oligozaharide și polizaharide. Monozaharurile sunt molecule sub forma unui singur inel, care conțin de obicei cinci sau șase atomi de carbon. Zaharuri cu cinci atomi de carbon - riboză, dezoxiriboză. Zaharuri cu șase atomi de carbon - glucoză, fructoză, galactoză. Oligozaharul este rezultatul combinarii unui numar mic de monozaharide (diszahar, trizahar etc.) cele mai frecvente sunt, de exemplu, zaharul din trestie (sfecla) - zaharoza, formata din doua molecule de glucoza si fructoza; zahăr de malț - maltoză formată din două molecule de glucoză; zahărul din lapte - lactoză, este format dintr-o moleculă de galactoză și o moleculă de glucoză.
• Polizaharide - amidon, glicogen, celuloză, constau dintr-o cantitate imensă de monozaharide legate între ele în lanțuri mai mult sau mai puțin ramificate.
• 3. Carbohidrați
• Carbohidrații sunt substanțe organice cu formula generală Cn(H2O)m.
• Într-o celulă animală, carbohidrații se găsesc în cantități care nu depășesc 5%. Celulele vegetale sunt cele mai bogate în carbohidrați, unde conținutul lor atinge până la 90% din masa uscată (cartofi, semințe etc.)
• Carbohidrații se împart în simpli (monozaharide și dizaharide) și complecși (polizaharide).
• Monozaharidele sunt substanțe precum glucoza, pentoza, fructoza, riboza. dizaharide - zahăr, zaharoză (constă din glucoză și fructoză.
• Polizaharidele sunt formate din multe monozaharide. Monomerii unor astfel de polizaharide precum amidonul, glicogenul, celuloza sunt glucoza.
• Carbohidrații joacă rolul principalei surse de energie din celulă. în procesul de oxidare, 1 g de carbohidrați eliberează 17,6 kJ. Amidonul din plante și glicogenul la animale sunt depuse în celule și servesc drept rezervă de energie.
• Carbohidrații sunt compuși organici, care includ hidrogen (H), carbon (C) și oxigen (O), iar numărul de atomi de hidrogen în cele mai multe cazuri este de două ori mai mare decât numărul de atomi de oxigen. Formula generală pentru carbohidrați este Cn(H2O)n, unde n este cel puțin trei. Carbohidrații se formează din apă (H2O) și dioxid de carbon (CO2) în procesul de fotosinteză care are loc în cloroplastele plantelor verzi (în bacterii în timpul fotosintezei sau chimiosintezei bacteriene). De obicei, o celulă de organisme animale conține aproximativ 1% carbohidrați (până la 5% în celulele hepatice) și până la 90% în celulele vegetale (în tuberculii de cartofi).
• Toți carbohidrații sunt împărțiți în 3 grupe:
• Monozaharidele conțin adesea cinci (pentoze) sau șase (hexoze) atomi de carbon, aceeași cantitate de oxigen și de două ori mai mult hidrogen (de exemplu, glucoză - C6H12O6). Pentozele (riboză și dezoxiriboză) fac parte din acizii nucleici și ATP. Hexozele (fructoza si glucoza) sunt prezente constant in celulele fructelor vegetale, conferindu-le un gust dulce. Glucoza se găsește în sânge și servește ca sursă de energie pentru celulele și țesuturile animale;
• Dizaharidele combină două monozaharide într-o moleculă. Zahărul alimentar (zaharoza) constă din molecule de glucoză și fructoză, zahărul din lapte (lactoza) include glucoză și galactoză.
• Toate mono- și dizaharidele sunt foarte solubile în apă și au un gust dulce.
• Polizaharidele (amidon, fibre, glicogen, chitină) sunt formate din zeci și sute de unități monomerice, care sunt molecule de glucoză. Polizaharidele sunt practic insolubile în apă și nu au gust dulce. Principalele polizaharide - amidonul (în celulele vegetale) și glicogenul (în celulele animale) se depun sub formă de incluziuni și servesc drept substanțe energetice de rezervă.
• 4. Funcțiile carbohidraților
• Carbohidrații îndeplinesc două funcții principale: energie și construcție. De exemplu, celuloza formează pereții celulelor vegetale (fibre), chitina este principala componentă structurală a scheletului extern al artropodelor.
• Carbohidrații îndeplinesc următoarele funcții:
• - sunt o sursă de energie (descompunerea a 1 g de glucoză eliberează 17,6 kJ de energie);
• - îndeplinesc o funcție de construcție (structurală) (coaja de celuloză în celulele vegetale, chitina în scheletul insectelor și în peretele celular al ciupercilor);
• - depoziteaza nutrienti (amidon in celulele vegetale, glicogen la animale);
• - sunt componente ale ADN-ului, ARN-ului și ATP.
• 5. Rolul carbohidraților în celulă
• Energie. Mono - și oligozaharurile sunt o sursă importantă de energie pentru orice celulă. Divizându-se, ei eliberează energie, care este stocată sub formă de molecule de ATP, care sunt folosite în multe procese de viață ale celulei și ale întregului organism. Produsele finali ale descompunerii tuturor carbohidraților sunt dioxidul de carbon și apa.
• De rezervă. Monozaharidele și oligozaharidele, datorită solubilității lor, sunt absorbite rapid de celulă, migrează cu ușurință în tot organismul și, prin urmare, nu sunt potrivite pentru depozitarea pe termen lung. Rolul rezervei de energie este jucat de molecule uriașe de polizaharide insolubile în apă. La plante, de exemplu, este amidon, în timp ce la animale și ciuperci este glicogen. Pentru a folosi aceste rezerve, organismul trebuie mai întâi să transforme polizahărul într-un monozahar.
• Constructie. Marea majoritate a celulelor vegetale au pereți denși din celuloză, ceea ce oferă plantelor rezistență, elasticitate și protecție împotriva pierderilor mari de umiditate.
• Structural. Monozaharurile se pot combina cu grăsimi, proteine ​​și alte substanțe. De exemplu, riboza face parte din toate moleculele de ARN, iar deoxiriboza face parte din ADN.
• Sursele de carbohidrați din alimentație sunt în principal produse de origine vegetală - pâine, cereale, cartofi, legume, fructe, fructe de pădure. Dintre produsele de origine animală, carbohidrații se găsesc în lapte (zahărul din lapte). Produsele alimentare conțin diverși carbohidrați. Cerealele, cartofii contin amidon - o substanta complexa (glucide complexe), insolubila in apa, dar despicata sub actiunea sucurilor digestive in zaharuri mai simple. Fructele, fructele de pădure și unele legume conțin carbohidrați sub formă de diferite zaharuri mai simple – zahăr din fructe, zahăr din sfeclă, zahăr din trestie, zahăr din struguri (glucoză) etc. Aceste substanțe sunt solubile în apă și sunt bine absorbite în organism. Zaharurile solubile în apă sunt absorbite rapid în sânge. Este indicat să nu introduceți toți carbohidrații sub formă de zaharuri, ci să introduceți cea mai mare parte a acestora sub formă de amidon, care este bogat, de exemplu, în cartofi. Acest lucru contribuie la livrarea treptată a zahărului către țesuturi. Direct sub forma de zahar, se recomanda introducerea a doar 20-25% din cantitatea totala de carbohidrati continuta in alimentatia zilnica. Acest număr include și zahărul conținut în dulciuri, produse de cofetărie, fructe și fructe de pădure.
• Dacă carbohidrații sunt furnizați cu alimente în cantități suficiente, ei se depun în principal în ficat și mușchi sub formă de amidon animal special - glicogen. În viitor, depozitul de glicogen este descompus în organism în glucoză și, pătrunzând în sânge și în alte țesuturi, sunt utilizate pentru nevoile organismului. Cu excesul de nutriție, carbohidrații sunt transformați în grăsimi în organism. Carbohidrații includ de obicei fibre (coaja celulelor vegetale), care sunt puțin utilizate de corpul uman, dar sunt necesare pentru o digestie adecvată.

Bibliografie

1. Chimie, trad. din engleză, ed. a II-a, M., 1956; Chimia carbohidraților, M., 1967

2. Stepanenko B.N., Carbohidrați. Progrese în studiul structurii și metabolismului, M., 1968

4. Alabin V. G., Skrezhko A. D. Nutriție și sănătate. - Minsk, 1994

5. Sotnik Zh.G., Zarichanskaya L.A. Proteine, grăsimi și carbohidrați. - M., Prior, 2000

Documente similare

Celula este unitatea de bază a vieții pe Pământ. Compoziția chimică a celulei. Substante anorganice si organice: apa, saruri minerale, proteine, carbohidrati, acizi. Teoria celulară a structurii organismelor. Metabolismul și conversia energiei în celulă.

rezumat, adăugat 13.12.2007


Carbohidrații sunt un grup de compuși organici. Structura și funcția carbohidraților. Compoziția chimică a celulei. Exemple de carbohidrați, conținutul lor în celule. Obținerea carbohidraților din dioxid de carbon și apă în procesul de reacție de fotosinteză, caracteristici de clasificare.

prezentare, adaugat 04.04.2012


Rezultatul defalcării și funcției proteinelor, grăsimilor și carbohidraților. Compoziția proteinelor și conținutul acestora în produsele alimentare. Mecanisme de reglare a metabolismului proteinelor și grăsimilor. Rolul carbohidraților în organism. Raportul dintre proteine, grăsimi și carbohidrați într-o dietă completă.

prezentare, adaugat 28.11.2013


Proprietăți specifice, structură și funcții principale, produse de descompunere a grăsimilor, proteinelor și carbohidraților. Digestia și absorbția grăsimilor în organism. Defalcarea carbohidraților complecși din alimente. Parametrii de reglare a metabolismului carbohidraților. Rolul ficatului în metabolism.

lucrare de termen, adăugată 11.12.2014


Conceptul și clasificarea carbohidraților, principalele funcții din organism. Scurtă descriere a rolului ecologic și biologic. Glicolipidele și glicoproteinele ca componente structurale și funcționale ale celulei. Tulburări ereditare ale metabolismului monozaharidelor și dizaharidelor.

test, adaugat 12.03.2014


Funcțiile energetice, de stocare și de susținere a carbohidraților. Proprietățile monozaharidelor ca principală sursă de energie în corpul uman; glucoză. Principalii reprezentanți ai dizaharidelor; zaharoza. Polizaharide, formarea amidonului, metabolismul carbohidraților.

raport, adaugat 30.04.2010


Rolul și importanța proteinelor, grăsimilor și carbohidraților pentru desfășurarea normală a tuturor proceselor vitale. Compoziția, structura și proprietățile cheie ale proteinelor, grăsimilor și carbohidraților, cele mai importante sarcini și funcții ale acestora în organism. Principalele surse ale acestor nutrienți.

prezentare, adaugat 04.11.2013


Conceptul, esența, sensul, sursele și rolul carbohidraților. Utilizarea carbohidraților în medicină: în nutriția parenterală, în alimentația alimentară. esență de fructoză. Caracteristicile generale ale structurii chimice a fibrei.

rezumat, adăugat 13.12.2008


Procariote și eucariote, structura și funcțiile celulei. Membrana celulară exterioară, reticulul endoplasmatic, principalele lor funcții. Metabolismul și conversia energiei în celulă. Metabolismul energetic și plastic. Fotosinteza, biosinteza proteinelor și etapele acesteia.

rezumat, adăugat 07.06.2010


Semnificația biologică a acizilor nucleici. Structura ADN-ului, o privire asupra lui din punct de vedere chimic. Metabolismul și energia în celulă. Ansamblul reacțiilor de scindare, schimburilor plastice și energetice (reacții de asimilare și disimilare) în celulă.

Structura moleculelor biologice se bazează pe capacitatea atomilor de carbon de a forma legături covalente, de obicei cu atomii de carbon, oxigen, hidrogen sau azot. Moleculele pot fi sub formă de lanțuri lungi sau pot forma structuri inelare.

Dintre moleculele organice care alcătuiesc celula se disting carbohidrații, lipidele, proteinele, acizii nucleici.

Carbohidrați - aceștia sunt polimeri care se formează din monozaharide prin legarea glicozidică. Monozaharidele se combină prin condensare (reacția este însoțită de eliberarea unei molecule de apă).

Carbohidrații sunt împărțiți în simpli (monozaharide) și complecși (polizaharide). Dintre monozaharide, după numărul de atomi de carbon, se disting triozele (3C), tetrozele (4C), pentozele (5C), hexozele (6C), heptozele (7C). În soluții, pentozele și hexozele pot lua o formă ciclică.

Două molecule de monozaharide se combină între ele cu eliberarea unei molecule de apă și se formează o dizaharidă. Exemple tipice de dizaharide sunt zaharoza (glucoza + fructoza), maltoza (glucoza + glucoza), lactoza (galactoza + glucoza). Dizaharidele sunt similare ca proprietăți cu monozaharidele. Se dizolvă bine în apă și au gust dulce.

Dacă cantitatea de monozaharide crește, atunci solubilitatea scade, gustul dulce dispare.

Monozaharidele care se găsesc adesea în natură sunt gliceraldehida, riboza, ribuloza, deoxiriboza, fructoza, galactoza.

Gliceraldehida este implicată în reacțiile de fotosinteză. Riboza este un constituent al ARN și ATP. Deoxiriboza face parte din ADN. Ribuloza nu se găsește în natură în forma sa pură, iar esterul său de fosfor este implicat în reacțiile de fotosinteză. Fructoza este implicată în transformarea amidonului. Galactoza face parte din lactoză.

Polizaharidele care se găsesc adesea în natură sunt amidonul, glicogenul, celuloza, chitina, inulina.

Amidonul este format din doi polimeri α-glucoză. Glicogenul este un polimer al α-glucozei. Este un nutrient de rezervă în celulele animale. Celuloza este un polimer al β-glucozei. Face parte din peretele celular al plantelor. Celuloza este alcătuită din lanțuri paralele care sunt legate prin legături de hidrogen. Această reticulare previne pătrunderea apei. Celuloza este foarte rezistentă la hidroliză și este o moleculă structurală.

Sfârșitul lucrării -

Acest subiect aparține:

Metode moderne de cercetare celulară

Microscopia electronică.. fizicienii au propus să folosească un fascicul de electroni în loc de un fascicul de lumină.. un microscop electronic cu transmisie..

Dacă aveți nevoie de material suplimentar pe această temă, sau nu ați găsit ceea ce căutați, vă recomandăm să utilizați căutarea în baza noastră de date de lucrări:

Ce vom face cu materialul primit:

Dacă acest material s-a dovedit a fi util pentru dvs., îl puteți salva pe pagina dvs. de pe rețelele sociale:

tweet

Toate subiectele din această secțiune:

Microscopie ușoară
Celula și organelele sale au fost descoperite folosind un microscop cu lumină. Imaginea unor organite era greu de văzut deoarece erau transparente. Ulterior, au fost dezvoltate diverse metode

teoria celulei
Celulele sunt unități structurale și funcționale ale organismelor vii. O viziune similară, cunoscută sub numele de teoria celulară, s-a dezvoltat treptat în secolul al XIX-lea ca rezultat al microștiinței.

Apa și compușii anorganici, rolul lor în celulă
Pe primul loc printre substanțele celulelor se află apa. Conținutul său depinde de tipul de organism, de condițiile habitatului său etc. De exemplu, continutul de apa din smaltul dintilor este de 10%, in celulele nervoase

Lipidele, rolul lor în celulă
Lipidele sunt esteri ai unui alcool și acizi grași. Sunt variate în structura lor. Există mai multe grupuri de lipide. Triacilgliceroli (sau reali

Proteinele, structura și funcțiile lor
Proteinele fac parte din toate țesuturile vegetale și animale. Peste 170 de aminoacizi diferiți se găsesc în celule și țesuturi. Doar 26 dintre ele se găsesc în compoziția proteinelor. Componentele comune ale proteinelor

Funcțiile proteinelor
Energie - cu descompunerea completă a 1 g de proteine, se eliberează 17,6 kJ de energie. Structurale - proteinele fac parte din toate membranele celulare și organelele celulei, precum și în

Enzime
Enzimele sunt proteine ​​specifice care sunt prezente în toate organismele vii. Aceștia joacă rolul de catalizatori biologici. Enzimele pot fi proteine ​​simple sau complexe

Cele mai importante grupe de enzime
Numărul și denumirea claselor Reacții catalizate Exemple 1. Oxidorreductaze 2. Transferaze 3. Hidrolaze 4. Liazele 5. Izomer

Acizi nucleici
Acizii nucleici au fost descoperiți în 1869 de chimistul elvețian Miescher. Există două tipuri de acizi nucleici: ADN (acid dezoxiribonucleic). ARN (ribonucleic

Replicarea ADN-ului
Materialul genetic trebuie să fie capabil să se reproducă cu acuratețe la fiecare diviziune celulară. Fiecare catenă de ADN poate servi ca matriță pentru sinteza unui lanț polipeptidic. Un astfel de mecanism de reluare

Membrane biologice, structura, proprietățile și funcțiile lor. membrană plasmatică
Membrana plasmatică, sau plasmalema, este membrana cea mai permanentă, de bază și universală pentru toate celulele. Este cel mai subțire film (aproximativ 10 nm) care acoperă

peretele celular al plantei
Peretele celular este una dintre cele mai importante componente ale celulelor vegetale, ciupercile, plantele au. Peretele celular îndeplinește următoarele funcții: Oferă rezistență mecanică

Citoplasmă: hialoplasmă, citoschelet
Conținutul viu al celulelor eucariote este compus din nucleu și citoplasmă, care împreună formează protoplasmă. Compoziția citoplasmei include principala substanță apoasă și organelele din ea.

Organele celulare, structura și funcțiile lor
Plastidele sunt organite autonome ale celulelor vegetale. Există următoarele varietăți de plastide: Proplastide Leucoplaste Etioplaste Cloropl

carbohidrați substanțele se numesc cu formula generală C n (H 2 O) m, unde n și m pot avea valori diferite. Denumirea „carbohidrați” reflectă faptul că hidrogenul și oxigenul sunt prezente în moleculele acestor substanțe în același raport ca și în molecula de apă. Pe lângă carbon, hidrogen și oxigen, derivații de carbohidrați pot conține și alte elemente, cum ar fi azotul.

Carbohidrații sunt una dintre principalele grupe de substanțe organice ale celulelor. Sunt produșii primari ai fotosintezei și produsele inițiale ale biosintezei altor substanțe organice din plante (acizi organici, alcooli, aminoacizi etc.) și se găsesc și în celulele tuturor celorlalte organisme. Într-o celulă animală, conținutul de carbohidrați este în intervalul 1-2%, în celulele vegetale poate ajunge în unele cazuri la 85-90% din masa de substanță uscată.

Există trei grupe de carbohidrați:

• monozaharide sau zaharuri simple;
• oligozaharide - compuși formați din 2-10 molecule legate consecutiv de zaharuri simple (de exemplu, dizaharide, trizaharide etc.).
• polizaharidele constau din mai mult de 10 molecule de zaharuri simple sau derivate ale acestora (amidon, glicogen, celuloza, chitina).

Monozaharide (zaharuri simple)

În funcție de lungimea scheletului de carbon (numărul de atomi de carbon), monozaharidele se împart în trioze (C 3), tetroze (C 4), pentoze (C 5), hexoze (C 6), heptoze (C 7).

Moleculele de monozaharide sunt fie alcooli aldehidici (aldoze), fie cetoalcooli (cetoze). Proprietățile chimice ale acestor substanțe sunt determinate în primul rând de grupările aldehide sau cetonice care formează moleculele lor.

Monozaharidele sunt foarte solubile în apă, cu gust dulce.

Când sunt dizolvate în apă, monozaharidele, începând cu pentoze, capătă o formă de inel.

Structurile ciclice ale pentozelor și hexozelor sunt formele lor obișnuite: în orice moment, doar o mică parte din molecule există sub forma unui „lanț deschis”. Compoziția de oligo- și polizaharide include, de asemenea, forme ciclice de monozaharide.

Pe lângă zaharuri, în care toți atomii de carbon sunt legați de atomi de oxigen, există zaharuri parțial reduse, dintre care cea mai importantă este deoxiriboza.

Oligozaharide

La hidroliză, oligozaharidele formează mai multe molecule de zaharuri simple. În oligozaharide, moleculele simple de zahăr sunt legate prin așa-numitele legături glicozidice, conectând atomul de carbon al unei molecule prin oxigen de atomul de carbon al altei molecule.

Cele mai importante oligozaharide sunt maltoza (zahărul de malț), lactoza (zahărul din lapte) și zaharoza (zahărul din trestie sau din sfeclă). Aceste zaharuri mai sunt numite și dizaharide. Prin proprietățile lor, dizaharidele sunt blocuri pentru monozaharide. Se dizolvă bine în apă și au un gust dulce.

Polizaharide

Acestea sunt biomolecule polimerice cu molecule înalte (până la 10.000.000 Da) formate dintr-un număr mare de monomeri - zaharuri simple și derivații acestora.

Polizaharidele pot fi compuse din monozaharide de aceleași tipuri sau diferite. În primul caz, se numesc homopolizaharide (amidon, celuloză, chitină etc.), în al doilea - heteropolizaharide (heparină). Toate polizaharidele sunt insolubile în apă și nu au gust dulce. Unii dintre ei sunt capabili să se umfle și să se mucoase.

Cele mai importante polizaharide sunt următoarele.

Celuloză- o polizaharidă liniară formată din mai multe lanțuri paralele drepte interconectate prin legături de hidrogen. Fiecare lanț este format din reziduuri de β-D-glucoză. Aceasta structura impiedica patrunderea apei, este foarte rezistenta la rupere, ceea ce asigura stabilitatea membranelor celulare vegetale, care contin 26-40% celuloza.

Celuloza servește drept hrană pentru multe animale, bacterii și ciuperci. Cu toate acestea, majoritatea animalelor, inclusiv oamenii, nu pot digera celuloza, deoarece tractul lor gastro-intestinal nu are enzima celulază care descompune celuloza în glucoză. Totodata, fibrele celulozice joaca un rol important in nutritie, deoarece dau grosime si textura grosiera alimentelor, stimuleaza motilitatea intestinala.

amidon și glicogen. Aceste polizaharide sunt principalele forme de stocare a glucozei în plante (amidon), animale, oameni și ciuperci (glicogen). Când sunt hidrolizate, se formează glucoză în organisme, care este necesară proceselor vitale.

Chitină format din molecule de β-glucoză, în care gruparea alcool de la al doilea atom de carbon este înlocuită cu o grupare NHCOCH 3 care conţine azot. Lanțurile sale lungi paralele, ca și lanțurile de celuloză, sunt strânse.

Chitina este principalul element structural al tegumentului artropodelor și al pereților celulari ai ciupercilor.

Funcțiile carbohidraților

Energie. Glucoza este principala sursă de energie eliberată în celulele organismelor vii în timpul respirației celulare (1 g de carbohidrați eliberează 17,6 kJ de energie în timpul oxidării).

Structural. Celuloza face parte din membranele celulare ale plantelor; chitina este o componentă structurală a tegumentului artropodelor și a pereților celulari ai ciupercilor.

Unele oligozaharide fac parte din membrana citoplasmatică a celulei (sub formă de glicoproteine ​​și glicolipide) și formează un glicocalix.

metabolic. Pentozele sunt implicate în sinteza nucleotidelor (riboza face parte din nucleotidele ARN, deoxiriboza face parte din nucleotidele ADN), unele coenzime (de exemplu, NAD, NADP, coenzima A, FAD), AMP; participă la fotosinteză (ribuloză difosfat este un acceptor de CO 2 în faza întunecată a fotosintezei).

Pentozele și hexozele sunt implicate în sinteza polizaharidelor; glucoza este deosebit de importantă în acest rol.

1. Structurale (construcții). Carbohidrații fac parte din multe elemente ale organismelor vii, de exemplu, peretele celular al unei celule vegetale, glicocalixul epiteliului intestinal uman.

2. Semnal. Complexele carbohidrați-proteine ​​(glicoproteine) formează receptori (vezi funcția de semnalizare a proteinelor).

3. Protectiv. Glicoproteinele din țesutul conjunctiv îndeplinesc funcția de protecție chimică, rezistă enzimelor hidrolitice.

4. Energie. Odată cu oxidarea completă a 1 g de carbohidrați, se eliberează 4,1 kcal sau 17,2 kJ de energie.

Această funcție este ultima din listă, dar cea principală ca valoare. Carbohidrații oferă unei persoane mai mult de 60% din energie.

Energia celulară.

În reacțiile chimice, când se formează legături între molecule simple, se consumă energie, iar atunci când se rupe, se eliberează energie.

În procesul de fotosinteză la plantele verzi, energia luminii solare este transformată în energia legăturilor chimice care apar între dioxidul de carbon și moleculele de apă. Se formează o moleculă de glucoză: CO 2 + H 2 O + Q (energie) \u003d C 6 H 12 O 6.

Glucoza este principala sursă de energie pentru oameni și majoritatea animalelor.

Procesul de asimilare a acestei energii se numește „fosforilare oxidativă”. Energia (Q) eliberată în timpul oxidării este imediat utilizată pentru fosforilarea acidului adenozin difosforic (ADP):

ADP+P+Q (energie)=ATP

Se pare că „moneda energetică universală” a acidului adenozin trifosforic celular (ATP). Poate fi folosit oricand pentru orice lucrare utila organismului sau pentru incalzire.

ATP®ADP+P+Q (energie)

Procesul de oxidare a glucozei are loc în 2 etape.

1. Oxidarea anaerobă (fără oxigen) sau glicoliza are loc pe reticulul endoplasmatic neted al celulei. Ca rezultat, glucoza este ruptă în 2 părți, iar energia eliberată este suficientă pentru sinteza a două molecule de ATP.

2. Oxidare aerobă (oxigen). Două părți de glucoză (2 molecule de acid piruvic) în prezența oxigenului continuă o serie de reacții oxidative. Această etapă are loc pe mitocondrii și duce la ruperea în continuare a moleculelor și eliberarea de energie.

Rezultatul celei de-a doua etape de oxidare a unei molecule de glucoză este formarea a 6 molecule de dioxid de carbon, 6 molecule de apă și energie, ceea ce este suficient pentru sinteza a 36 de molecule de ATP.

Ca substraturi pentru oxidare în a doua etapă, pot fi utilizate nu numai moleculele obținute din glucoză, ci și moleculele obținute ca urmare a oxidării lipidelor, proteinelor, alcoolilor și a altor compuși cu consum mare de energie.

Forma activă a acidului acetic - A-CoA (acetil coenzima A sau acetil coenzima A) este un produs intermediar al oxidării tuturor acestor substanțe (glucoză, aminoacizi, acizi grași și altele).

A-CoA este punctul de intersecție al metabolismului carbohidraților, proteinelor și lipidelor.

Cu un exces de glucoză și alte substraturi purtătoare de energie, organismul începe să le depună. În acest caz, glucoza este oxidată în mod obișnuit la acid lactic și piruvic, apoi la A-CoA. Mai mult, A-CoA devine baza pentru sinteza acizilor grași și a moleculelor de grăsime, care sunt depuse în țesutul adipos subcutanat. Dimpotrivă, cu lipsă de glucoză, se sintetizează din proteine ​​și grăsimi prin A-CoA (gluconeogeneză).

Dacă este necesar, se pot completa și rezervele de aminoacizi neesențiali pentru construcția anumitor proteine.

Diagrama de comunicare a metabolismului carbohidraților, lipidelor, proteinelor și energetice