Úloha sacharidov v rastlinnej bunke. Úloha uhľohydrátov v tele

Úvod.

  1. Štruktúra, vlastnosti a funkcie bielkovín.

    Metabolizmus bielkovín.

    Sacharidy.

    Štruktúra, vlastnosti a funkcie sacharidov.

    Výmena uhľohydrátov.

    Štruktúra, vlastnosti a funkcie tukov.

10) Metabolizmus tukov.

Bibliografia

ÚVOD

Normálna činnosť tela je možná pri nepretržitom prísune potravy. Tuky, bielkoviny, sacharidy, minerálne soli, voda a vitamíny, ktoré sú súčasťou potravy, sú nevyhnutné pre životné pochody organizmu.

Živiny sú zdrojom energie, ktorá pokrýva výdavky organizmu, a stavebným materiálom, ktorý sa využíva v procese rastu tela a reprodukcie nových buniek, ktoré nahrádzajú odumierajúce. Ale živiny vo forme, v akej sa jedia, telo nedokáže vstrebať a využiť. Iba voda, minerálne soli a vitamíny sú absorbované a asimilované vo forme, v ktorej prichádzajú.

Živinami sú bielkoviny, tuky a sacharidy. Tieto látky sú základnými zložkami potravy. V tráviacom trakte sú bielkoviny, tuky a uhľohydráty vystavené fyzikálnym vplyvom (drvené a mleté), ako aj chemickým zmenám, ku ktorým dochádza pod vplyvom špeciálnych látok - enzýmov obsiahnutých v šťavách tráviacich žliaz. Vplyvom tráviacich štiav sa živiny štiepia na jednoduchšie, ktoré telo vstrebe a vstrebe.

BIELKOVINY

ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI A FUNKCIE

"Vo všetkých rastlinách a živočíchoch je určitá látka, ktorá je bezpochyby najdôležitejšou zo všetkých známych látok živej prírody a bez ktorej by život na našej planéte nebol možný. Túto látku som pomenoval - bielkovina." Tak napísal v roku 1838 holandský biochemik Gerard Mulder, ktorý ako prvý objavil existenciu proteínových teliesok v prírode a sformuloval svoju proteínovú teóriu. Slovo „proteín“ (proteín) pochádza z gréckeho slova „proteios“, čo znamená „na prvom mieste“. V skutočnosti všetok život na Zemi obsahuje bielkoviny. Tvoria asi 50 % suchej telesnej hmotnosti všetkých organizmov. Vo vírusoch sa obsah bielkovín pohybuje od 45 do 95 %.

Bielkoviny sú jednou zo štyroch základných organických látok živej hmoty (bielkoviny, nukleové kyseliny, sacharidy, tuky), no z hľadiska ich významu a biologických funkcií v nej zaujímajú osobitné miesto. Asi 30 % všetkých bielkovín v ľudskom tele sa nachádza vo svaloch, asi 20 % v kostiach a šľachách a asi 10 % v koži. Ale najdôležitejšie bielkoviny všetkých organizmov sú enzýmy, ktoré, hoci sú v ich tele a v každej bunke tela prítomné v malom množstve, predsa riadia množstvo chemických reakcií nevyhnutných pre život. Všetky procesy prebiehajúce v tele: trávenie potravy, oxidačné reakcie, činnosť žliaz s vnútornou sekréciou, svalová činnosť a funkcia mozgu sú regulované enzýmami. Rozmanitosť enzýmov v tele organizmov je obrovská. Aj v malej baktérii je ich mnoho stoviek.

Proteíny, alebo, ako sa im hovorí, bielkoviny, majú veľmi zložitú štruktúru a sú najkomplexnejšími živinami. Proteíny sú nevyhnutnou súčasťou všetkých živých buniek. Bielkoviny zahŕňajú: uhlík, vodík, kyslík, dusík, síra a niekedy fosfor. Najcharakteristickejšia pre proteín je prítomnosť dusíka v jeho molekule. Ostatné živiny dusík neobsahujú. Preto sa proteín nazýva látka obsahujúca dusík.

Hlavnými látkami obsahujúcimi dusík, ktoré tvoria proteíny, sú aminokyseliny. Počet aminokyselín je malý – je ich známych len 28. Celá obrovská rozmanitosť bielkovín obsiahnutých v prírode je odlišnou kombináciou známych aminokyselín. Vlastnosti a kvality bielkovín závisia od ich kombinácie.

Keď sa spoja dve alebo viac aminokyselín, vytvorí sa komplexnejšia zlúčenina - polypeptid. Polypeptidy, keď sa spoja, tvoria ešte zložitejšie a väčšie častice a v dôsledku toho komplexnú molekulu proteínu.

Keď sa proteíny v tráviacom trakte alebo v experimente rozložia na jednoduchšie zlúčeniny, rozložia sa sériou medzikrokov (albumóza a peptóny) na polypeptidy a nakoniec na aminokyseliny. Aminokyseliny, na rozdiel od bielkovín, sú ľahko absorbované a absorbované telom. Telo ich využíva na tvorbu vlastných špecifických bielkovín. Ak v dôsledku nadmerného príjmu aminokyselín pokračuje ich rozklad v tkanivách, potom sa oxidujú na oxid uhličitý a vodu.

Väčšina bielkovín je rozpustná vo vode. Molekuly bielkovín pre svoju veľkú veľkosť takmer neprechádzajú cez póry živočíšnych alebo rastlinných membrán. Pri zahrievaní sa vodné roztoky bielkovín koagulujú. Existujú bielkoviny (napríklad želatína), ktoré sa rozpúšťajú vo vode iba pri zahrievaní.

Pri prehĺtaní sa potrava dostáva najskôr do úst a potom cez pažerák do žalúdka. Čistá žalúdočná šťava je bezfarebná a kyslá. Kyslá reakcia závisí od prítomnosti kyseliny chlorovodíkovej, ktorej koncentrácia je 0,5 %.

Žalúdočná šťava má schopnosť tráviť potravu, čo je spojené s prítomnosťou enzýmov v nej. Obsahuje pepsín, enzým, ktorý štiepi bielkoviny. Pod vplyvom pepsínu sa bielkoviny štiepia na peptóny a albumózy. Žľazy žalúdka produkujú pepsín v neaktívnej forme, stáva sa aktívnym, keď je vystavený kyseline chlorovodíkovej. Pepsín pôsobí len v kyslom prostredí a pri vstupe do zásaditého sa stáva negatívnym.

Jedlo, ktoré vstúpilo do žalúdka, v ňom zostáva viac-menej dlho - od 3 do 10 hodín. Dĺžka pobytu potravy v žalúdku závisí od jej charakteru a fyzického stavu – je tekutá alebo tuhá. Voda opúšťa žalúdok ihneď po vstupe. Potraviny obsahujúce viac bielkovín zostávajú v žalúdku dlhšie ako uhľohydrátové potraviny; tučné jedlá zostávajú v žalúdku dlhšie. K pohybu potravy dochádza v dôsledku kontrakcie žalúdka, čo prispieva k prechodu do pylorickej časti a potom do dvanástnika, už výrazne strávenej kaše potravy.

Potravinová kaša, ktorá vstupuje do dvanástnika, podlieha ďalšiemu tráveniu. Tu sa na potravinovú kašu nalieva šťava z črevných žliaz, ktorou je posiata črevná sliznica, ako aj pankreatická šťava a žlč. Pod vplyvom týchto štiav sa živiny – bielkoviny, tuky a sacharidy ďalej štiepia a privádzajú do stavu, kedy sa môžu vstrebať do krvi a lymfy.

Pankreatická šťava je bezfarebná a zásaditá. Obsahuje enzýmy, ktoré štiepia bielkoviny, sacharidy a tuky.

Jedným z hlavných enzýmov je trypsín, v pankreatickej šťave v neaktívnom stave vo forme trypsinogénu. Trypsinogén nemôže štiepiť bielkoviny, ak nie je prevedený do aktívneho stavu, t.j. do trypsínu. Trypsinogén sa pri kontakte s črevnou šťavou premieňa na trypsín pod vplyvom látky prítomnej v črevnej šťave. enterokináza. Enterokináza sa produkuje v črevnej sliznici. V dvanástniku prestáva pôsobenie pepsínu, keďže pepsín pôsobí len v kyslom prostredí. Ďalšie trávenie bielkovín pokračuje pod vplyvom trypsínu.

Trypsín je veľmi aktívny v alkalickom prostredí. Jeho pôsobenie pokračuje v kyslom prostredí, ale aktivita klesá. Trypsín pôsobí na bielkoviny a rozkladá ich na aminokyseliny; rozkladá aj peptóny a albumózy vytvorené v žalúdku na aminokyseliny.

V tenkom čreve sa končí spracovanie živín, ktoré začalo v žalúdku a dvanástniku. V žalúdku a dvanástniku sa bielkoviny, tuky a sacharidy rozložia takmer úplne, len časť z nich zostane nestrávená. V tenkom čreve dochádza vplyvom črevnej šťavy ku konečnému rozkladu všetkých živín a vstrebávaniu produktov štiepenia. Produkty štiepenia vstupujú do krvi. Deje sa tak cez kapiláry, z ktorých každá sa blíži ku klku umiestnenému na stene tenkého čreva.

METABOLIZMUS PROTEÍNOV

Po rozklade bielkovín v tráviacom trakte sa výsledné aminokyseliny vstrebávajú do krvi. Malé množstvo polypeptidov, zlúčenín pozostávajúcich z niekoľkých aminokyselín, sa tiež absorbuje do krvi. Z aminokyselín si bunky nášho tela syntetizujú bielkovinu a bielkovina, ktorá vzniká v bunkách ľudského tela, je odlišná od spotrebovanej bielkoviny a je charakteristická pre ľudský organizmus.

Tvorba novej bielkoviny v tele človeka a zvierat prebieha nepretržite, pretože počas života namiesto odumierajúcich buniek krvi, kože, slizníc, čriev atď. vznikajú nové, mladé bunky. Aby bunky tela mohli syntetizovať bielkoviny, je potrebné, aby sa bielkoviny dostali s potravou do tráviaceho traktu, kde sa štiepia na aminokyseliny a z vstrebaných aminokyselín sa vytvorí bielkovina.

Ak pri obchádzaní tráviaceho traktu zavediete proteín priamo do krvi, nielenže ho ľudské telo nemôže použiť, ale spôsobí množstvo vážnych komplikácií. Telo reaguje na takéto zavedenie bielkovín prudkým zvýšením teploty a niektorými ďalšími javmi. Pri opakovanom zavedení proteínu za 15-20 dní môže dôjsť dokonca k smrti s respiračnou paralýzou, prudkým narušením srdcovej činnosti a všeobecnými kŕčmi.

Proteíny sa nedajú nahradiť žiadnymi inými potravinovými látkami, pretože syntéza bielkovín v tele je možná len z aminokyselín.

Aby v tele prebehla syntéza jeho vlastného proteínu, je nevyhnutný príjem všetkých alebo najdôležitejších aminokyselín.

Zo známych aminokyselín nie všetky majú pre telo rovnakú hodnotu. Medzi nimi sú aminokyseliny, ktoré môžu byť nahradené inými alebo syntetizované v tele z iných aminokyselín; spolu s tým existujú esenciálne aminokyseliny, pri ktorých nedostatku alebo dokonca jednej z nich je metabolizmus bielkovín v tele narušený.

Proteíny neobsahujú vždy všetky aminokyseliny: niektoré bielkoviny obsahujú väčšie množstvo aminokyselín potrebných pre telo, zatiaľ čo iné ich obsahujú malé množstvo. Rôzne proteíny obsahujú rôzne aminokyseliny a v rôznych pomeroch.

Proteíny, ktoré zahŕňajú všetky aminokyseliny potrebné pre telo, sa nazývajú kompletné; bielkoviny, ktoré neobsahujú všetky potrebné aminokyseliny, sú neplnohodnotné bielkoviny.

Pre človeka je dôležitý príjem plnohodnotných bielkovín, pretože telo si z nich môže voľne syntetizovať vlastné špecifické bielkoviny. Kompletný proteín však môže byť nahradený dvoma alebo tromi neúplnými proteínmi, ktoré sa navzájom dopĺňajú a poskytujú celkovo všetky potrebné aminokyseliny. Preto je pre normálne fungovanie organizmu potrebné, aby potrava obsahovala plnohodnotné bielkoviny alebo súbor neplnohodnotných bielkovín, ktoré sú obsahom aminokyselín ekvivalentné plnohodnotným bielkovinám.

Príjem kompletných bielkovín s jedlom je pre rastúci organizmus mimoriadne dôležitý, pretože v tele dieťaťa dochádza nielen k obnove odumierajúcich buniek ako u dospelých, ale vo veľkom počte vznikajú aj nové bunky.

Bežná zmiešaná strava obsahuje rôzne bielkoviny, ktoré spoločne zabezpečujú telu potrebu aminokyselín. Dôležitá je nielen biologická hodnota bielkovín pochádzajúcich z potravy, ale aj ich množstvo. Pri nedostatočnom množstve bielkovín je normálny rast tela pozastavený alebo oneskorený, pretože potreba bielkovín nie je pokrytá ich nedostatočným príjmom.

Kompletné bielkoviny sú najmä bielkoviny živočíšneho pôvodu, s výnimkou želatíny, ktorá sa zaraďuje medzi neplnohodnotné bielkoviny. Nekompletné bielkoviny sú prevažne rastlinného pôvodu. Niektoré rastliny (zemiaky, strukoviny atď.) však obsahujú kompletné bielkoviny. Zo živočíšnych bielkovín sú pre telo cenné najmä bielkoviny mäsa, vajec, mlieka atď.

SACHARIDY

ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI A FUNKCIE

Sacharidy alebo sacharidy sú jednou z hlavných skupín organických zlúčenín v tele. Sú to primárne produkty fotosyntézy a počiatočné produkty biosyntézy iných látok v rastlinách (organické kyseliny, aminokyseliny) a nachádzajú sa aj v bunkách všetkých ostatných živých organizmov. V živočíšnej bunke sa obsah sacharidov pohybuje od 1-2%, v rastlinnej bunke môže dosahovať v niektorých prípadoch 85-90% hmoty sušiny.

Sacharidy sú tvorené uhlíkom, vodíkom a kyslíkom a väčšina uhľohydrátov obsahuje vodík a kyslík v rovnakom pomere ako vo vode (odtiaľ pochádza ich názov – sacharidy). Takými sú napríklad glukóza C6H12O6 alebo sacharóza C12H22O11. V kompozícii sacharidových derivátov môžu byť zahrnuté aj ďalšie prvky. Všetky sacharidy sa delia na jednoduché (monosacharidy) a komplexné (polysacharidy).

Z monosacharidov sa podľa počtu atómov uhlíka rozlišujú triózy (3C), tetrózy (4C), pentózy (5C), hexózy (6C) a heptózy (7C). Monosacharidy s piatimi alebo viacerými atómami uhlíka môžu po rozpustení vo vode získať kruhovú štruktúru. V prírode sú to najčastejšie pentózy (ribóza, deoxyribóza, ribulóza) a hexózy (glukóza, fruktóza, galaktóza). Ribóza a deoxyribóza hrajú dôležitú úlohu ako zložky nukleových kyselín a ATP. Glukóza v bunke slúži ako univerzálny zdroj energie. S premenou monosacharidov súvisí nielen zásobovanie bunky energiou, ale aj biosyntéza mnohých ďalších organických látok, ako aj neutralizácia a odstraňovanie toxických látok, ktoré prenikajú zvonku alebo vznikajú pri látkovej premene, z tela. napríklad pri rozklade bielkovín.

Di- a polysacharidy vznikajú spojením dvoch alebo viacerých monosacharidov, ako je glukóza, galaktóza, manóza, arabinóza alebo xylóza. Vzájomným spojením s uvoľnením molekuly vody teda dve molekuly monosacharidov vytvoria molekulu disacharidu. Typickými predstaviteľmi tejto skupiny látok sú sacharóza (trstinový cukor), maltáza (sladový cukor), laktóza (mliečny cukor). Disacharidy majú podobné vlastnosti ako monosacharidy. Obidve sú napríklad vysoko rozpustné vo vode a majú sladkú chuť. Polysacharidy zahŕňajú škrob, glykogén, celulózu, chitín, kalózu atď.

Hlavná úloha sacharidov je spojená s ich energetická funkcia. Pri ich enzymatickom štiepení a oxidácii sa uvoľňuje energia, ktorú bunka využíva. Veľkú úlohu zohrávajú polysacharidy náhradné výrobky a ľahko mobilizovateľné zdroje energie (napr. škrob a glykogén) a používajú sa aj ako stavebný materiál(celulóza, chitín). Polysacharidy sú vhodné ako rezervné látky z viacerých dôvodov: keďže sú nerozpustné vo vode, nemajú ani osmotický, ani chemický účinok na bunku, čo je veľmi dôležité pri ich dlhodobom skladovaní v živej bunke: pevná látka , dehydratovaný stav polysacharidov zvyšuje užitočnú hmotnosť rezervných produktov v dôsledku úspory objemu. Zároveň sa výrazne znižuje pravdepodobnosť konzumácie týchto produktov patogénnymi baktériami a inými mikroorganizmami, ktoré, ako viete, nemôžu prehĺtať jedlo, ale absorbovať látky z celého povrchu tela. A nakoniec, ak je to potrebné, zásobné polysacharidy možno ľahko premeniť na jednoduché cukry hydrolýzou.

METABOLIZMUS SACHARIDOV

Sacharidy, ako už bolo spomenuté vyššie, zohrávajú v tele veľmi dôležitú úlohu, keďže sú hlavným zdrojom energie. Sacharidy sa do nášho tela dostávajú vo forme komplexných polysacharidov – škrobu, disacharidov a monosacharidov. Väčšina sacharidov prichádza vo forme škrobu. Po štiepení na glukózu sa sacharidy absorbujú a prostredníctvom série medzireakcií sa rozkladajú na oxid uhličitý a vodu. Tieto premeny sacharidov a konečná oxidácia sú sprevádzané uvoľňovaním energie, ktorú telo využíva.

Štiepenie komplexných sacharidov – škrobu a sladového cukru začína už v ústnej dutine, kde sa vplyvom ptyalínu a maltázy štiepi škrob na glukózu. V tenkom čreve sa všetky sacharidy štiepia na monosacharidy.

Vodný uhlík sa absorbuje hlavne vo forme glukózy a len čiastočne vo forme iných monosacharidov (galaktóza, fruktóza). Ich vstrebávanie začína už v hornom čreve. V dolných častiach tenkého čreva sa v potravinovej kaši nenachádzajú takmer žiadne sacharidy. Sacharidy sa vstrebávajú cez klky sliznice, do ktorých zapadajú vlásočnice, do krvi a s krvou prúdiacou z tenkého čreva sa dostávajú do portálnej žily. Krv portálnej žily prechádza pečeňou. Ak je koncentrácia cukru v krvi človeka 0,1%, potom sacharidy prechádzajú pečeňou a vstupujú do celkového obehu.

Množstvo cukru v krvi sa neustále udržiava na určitej úrovni. V plazme je obsah cukru v priemere 0,1 %. Pečeň hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní stálej hladiny cukru v krvi. Pri bohatom príjme cukru v tele sa jeho nadbytok ukladá v pečeni a pri poklese hladiny cukru v krvi sa opäť dostáva do krvi. Sacharidy sa ukladajú v pečeni vo forme glykogénu.

Pri konzumácii škrobu nedochádza k výrazným zmenám hladiny cukru v krvi, keďže rozklad škrobu v tráviacom trakte trvá dlho a pri ňom vznikajúce monosacharidy sa vstrebávajú pomaly. Pri príjme značného množstva (150-200g) bežného cukru alebo glukózy hladina cukru v krvi prudko stúpa.

Toto zvýšenie hladiny cukru v krvi sa nazýva potravinová alebo alimentárna hyperglykémia. Prebytočný cukor sa vylučuje obličkami a glukóza sa objavuje v moči.

Odstránenie cukru obličkami začína, keď je hladina cukru v krvi 0,15-0,18%. Takáto alimentárna hyperglykémia sa zvyčajne vyskytuje po konzumácii veľkého množstva cukru a čoskoro pominie bez toho, aby spôsobila akékoľvek poruchy v činnosti tela.

Keď je však narušená intrasekrečná aktivita pankreasu, dochádza k ochoreniu, známemu ako diabetes mellitus alebo diabetes mellitus. Pri tomto ochorení stúpa hladina cukru v krvi, pečeň stráca schopnosť citeľne zadržiavať cukor a začína sa zvýšené vylučovanie cukru močom.

Glykogén sa ukladá nielen v pečeni. Značné množstvo sa ho nachádza aj vo svaloch, kde sa spotrebúva v reťazci chemických reakcií, ku ktorým dochádza vo svaloch pri kontrakcii.

Pri fyzickej práci sa zvyšuje spotreba uhľohydrátov a zvyšuje sa ich množstvo v krvi. Zvýšenú potrebu glukózy uspokojuje rozklad pečeňového glykogénu na glukózu a jej vstup do krvi, ako aj glykogén obsiahnutý vo svaloch.

Hodnota glukózy pre telo sa neobmedzuje len na jej úlohu ako zdroja energie. Tento monosacharid je súčasťou protoplazmy buniek, a preto je nevyhnutný na tvorbu nových buniek, najmä v období rastu. Veľký význam má glukóza v činnosti centrálneho nervového systému. Stačí, že koncentrácia cukru v krvi klesne na 0,04%, keď začnú kŕče, stratí sa vedomie atď.; inými slovami, s poklesom cukru v krvi je primárne narušená činnosť centrálneho nervového systému. Stačí, aby si takýto pacient vpichol do krvi glukózu alebo dal zjesť obyčajný cukor a všetky poruchy zmiznú. Prudší a dlhodobejší pokles hladiny cukru v krvi – glykoglykémia, môže viesť k vážnemu narušeniu činnosti organizmu a viesť k smrti.

Pri malom príjme sacharidov s jedlom sa tvoria z bielkovín a tukov. Nie je teda možné úplne zbaviť telo sacharidov, keďže tie sa tvoria aj z iných živín.

TUKY

ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI A FUNKCIE

Tuky sa skladajú z uhlíka, vodíka a kyslíka. Tuk má zložitú štruktúru; jeho zložkami sú glycerol (С3Н8О3) a mastné kyseliny, keď sa spoja, tvoria sa molekuly tuku. Najbežnejšie sú tri mastné kyseliny: olejová (C18H34O2), palmitová (C16H32O2) a stearová (C18H36O2). Kombinácia týchto mastných kyselín v kombinácii s glycerolom závisí od tvorby jedného alebo druhého tuku. Keď sa glycerol spojí s kyselinou olejovou, vytvorí sa tekutý tuk, napríklad rastlinný olej. Kyselina palmitová tvorí tvrdší tuk, je súčasťou masla a je hlavnou zložkou ľudského tuku. Kyselina stearová je súčasťou ešte tvrdších tukov, ako je bravčová masť. Aby si ľudské telo syntetizovalo konkrétny tuk, je potrebné dodať všetky tri mastné kyseliny.

Pri trávení sa tuk rozkladá na jeho zložky – glycerol a mastné kyseliny. Mastné kyseliny sú neutralizované zásadami, čím vznikajú ich soli – mydlá. Mydlá sa rozpúšťajú vo vode a ľahko sa vstrebávajú.

Tuky sú neoddeliteľnou súčasťou protoplazmy a sú súčasťou všetkých orgánov, tkanív a buniek ľudského tela. Okrem toho sú tuky bohatým zdrojom energie.

Rozklad tukov začína v žalúdku. Žalúdočná šťava obsahuje látku nazývanú lipáza. Lipáza štiepi tuky na mastné kyseliny a glycerol. Glycerín sa rozpúšťa vo vode a ľahko sa vstrebáva, zatiaľ čo mastné kyseliny sa vo vode nerozpúšťajú. Žlč podporuje ich rozpúšťanie a vstrebávanie. V žalúdku sa však rozkladá iba tuk, ktorý sa rozkladá na malé čiastočky, napríklad mliečny tuk. Pod vplyvom žlče sa účinok lipázy zvyšuje 15-20 krát. Žlč pomáha rozkladať tuk na drobné čiastočky.

Zo žalúdka potrava vstupuje do dvanástnika. Tu sa na ňu naleje šťava z črevných žliaz, ako aj šťava z pankreasu a žlče. Vplyvom týchto štiav sa tuky ďalej odbúravajú a privádzajú do stavu, kedy sa môžu vstrebať do krvi a lymfy. Potom sa cez tráviaci trakt dostane kaša z potravy do tenkého čreva. Tam pod vplyvom črevnej šťavy dochádza ku konečnému štiepeniu a vstrebávaniu.

Tuk sa štiepi na glycerol a mastné kyseliny pomocou enzýmu lipázy. Glycerín je rozpustný a ľahko sa vstrebáva, zatiaľ čo mastné kyseliny sú v črevnom obsahu nerozpustné a nemôžu sa vstrebať.

Mastné kyseliny vstupujú do kombinácie s alkáliami a žlčovými kyselinami a tvoria mydlá, ktoré sa ľahko rozpúšťajú, a preto bez ťažkostí prechádzajú cez črevnú stenu. Na rozdiel od produktov rozkladu uhľohydrátov a bielkovín sa produkty rozkladu tukov nevstrebávajú do krvi, ale do lymfy a glycerín a mydlá, prechádzajúce bunkami črevnej sliznice, sa rekombinujú a tvoria tuk; preto už v lymfatickej cieve klkov sú kvapôčky novovytvoreného tuku, a nie glycerol a mastné kyseliny.

METABOLIZMUS TUKOV

Tuky, podobne ako sacharidy, sú predovšetkým energetickým materiálom a telo ich využíva ako zdroj energie.

Keď sa oxiduje 1 g tuku, množstvo uvoľnenej energie je viac ako dvakrát väčšie ako pri oxidácii rovnakého množstva uhlíka alebo bielkovín.

V tráviacich orgánoch sa tuky štiepia na glycerol a mastné kyseliny. Glycerol sa vstrebáva ľahko a mastné kyseliny až po zmydelnení.

Pri prechode bunkami črevnej sliznice sa z glycerolu a mastných kyselín opäť syntetizuje tuk, ktorý sa dostáva do lymfy. Výsledný tuk sa líši od skonzumovaného. Organizmus syntetizuje tuk vlastný danému organizmu. Takže, ak človek konzumuje rôzne tuky obsahujúce olejové, palmitové mastné kyseliny stearové, potom jeho telo syntetizuje tuk špecifický pre človeka. Ak je však v ľudskej potrave obsiahnutá len jedna mastná kyselina, napríklad kyselina olejová, ak prevažuje, potom sa výsledný tuk bude líšiť od ľudského tuku a bude sa blížiť tekutejším tukom. Pri konzumácii hlavne baranieho tuku bude tuk tuhší. Tuk sa svojou povahou líši nielen u rôznych zvierat, ale aj v rôznych orgánoch toho istého zvieraťa.

Tuk telo využíva nielen ako bohatý zdroj energie, je súčasťou buniek. Tuk je nevyhnutnou súčasťou protoplazmy, jadra a škrupiny. Zvyšok tuku, ktorý sa dostal do tela po pokrytí jeho potrieb, sa ukladá do zásoby vo forme tukových kvapiek.

Tuk sa ukladá najmä v podkoží, omente, v okolí obličiek, kde tvorí obličkové puzdro, ako aj v iných vnútorných orgánoch a v niektorých iných častiach tela. Značné množstvo náhradného tuku sa nachádza v pečeni a svaloch. Rezervný tuk je predovšetkým zdrojom energie, ktorá sa mobilizuje, keď výdaj energie prevýši jej príjem. V takýchto prípadoch sa tuk oxiduje na konečné produkty rozkladu.

Okrem energetickej hodnoty hrá náhradný tuk v tele ďalšiu úlohu; napríklad podkožný tuk bráni zvýšenému prenosu tepla, perirenálny tuk chráni obličky pred pomliaždeninami atď. V tele sa môže ukladať dosť značné množstvo tuku. U ľudí tvorí v priemere 10-20% telesnej hmotnosti. Pri obezite, kedy sú narušené metabolické procesy v tele, dosahuje množstvo uloženého tuku 50% hmotnosti človeka.

Množstvo uloženého tuku závisí od množstva podmienok: pohlavia, veku, pracovných podmienok, zdravotného stavu atď. Pri sedavom charaktere práce dochádza k intenzívnejšiemu ukladaniu tuku, preto je otázka zloženia a množstva potravy pre ľudí so sedavým spôsobom života veľmi dôležitá.

Tuk si telo syntetizuje nielen z prichádzajúceho tuku, ale aj z bielkovín a sacharidov. Pri úplnom vylúčení tuku z potravy sa stále tvorí a v dosť významnom množstve sa môže ukladať v tele. Sacharidy sú hlavným zdrojom tuku v tele.

BIBLIOGRAFIA

1. V.I. Towarnicki: Molekuly a vírusy;

2. A.A. Markosyan: Fyziológia;

3. N.P. Dubinin: Ginetika a človek;

4. N.A. Lemeza: Biológia v skúšobných otázkach a odpovediach.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Úloha sacharidov v bunke

  • 1. Klietka 3
  • 2. Zloženie bunky 3
  • 3. Sacharidy 5
  • 4. Funkcie sacharidov 7
  • 5. Úloha sacharidov v bunke 7
  • Bibliografia 10
  • 1. Klietka
  • Moderná bunková teória pozostáva z nasledujúcich zovšeobecnení.
  • Bunka je elementárna častica života. Prejav života je možný len na úrovni nie nižšej ako je bunková.
  • Bunky všetkých živých bytostí majú jeden štrukturálny plán. Zahŕňa cytoplazmu s rôznymi organelami a membránou. Funkčným základom každej bunky sú proteíny a nukleové kyseliny.
  • Bunka pochádza len z bunky (R. Virchow, 1858) v dôsledku delenia.
  • Bunky mnohobunkových organizmov sa líšia v detailoch štruktúry, čo je spôsobené tým, že vykonávajú rôzne funkcie. Bunky, ktoré majú spoločný pôvod, štruktúru a vykonávajú rovnaké funkcie v tele, tvoria tkanivo (nervové, svalové, krycie). Tkanivá tvoria rôzne orgány.
  • 2. Zloženie bunky
  • Zloženie akejkoľvek bunky obsahuje viac ako 60 prvkov periodickej tabuľky Mendelejeva. Podľa frekvencie výskytu možno prvky rozdeliť do troch skupín:
  • Hlavné prvky. Sú to uhlík (C), vodík (H), dusík (N), kyslík (O). Ich obsah v bunke presahuje 97 %. Sú súčasťou všetkých organických látok (bielkoviny, tuky, sacharidy, nukleové kyseliny) a tvoria ich základ.
  • Makronutrienty. Patria sem železo (Fe), síra (S), vápnik (Ca), draslík (K), sodík (Na), fosfor (P), chlór (Cl). Makronutrienty tvoria asi 2 %. Sú súčasťou mnohých organických a anorganických látok.
  • Mikroelementy. Majú najväčšiu rozmanitosť (je ich viac ako 50), ale v bunke, aj keď sa vezmú všetky spolu, nepresahujú 1%. Stopové prvky v extrémne malých množstvách sú súčasťou mnohých enzýmov, hormónov či špecifických tkanív, ale určujú ich vlastnosti. Takže fluór (F) je súčasťou zubnej skloviny a posilňuje ju.
  • Jód (I) sa podieľa na štruktúre hormónu štítnej žľazy tyroxínu, horčík (Mg) je súčasťou chlorofylu rastlinnej bunky, meď (Cu) a selén (Se) sa nachádzajú v enzýmoch, ktoré chránia bunky pred mutáciami, zinok (Zn) súvisí s pamäťovými procesmi.
  • Všetky prvky bunky sú súčasťou rôznych molekúl, tvoria látky, ktoré sú rozdelené do dvoch tried: anorganické a organické.
  • Organické látky bunky sú reprezentované rôznymi biochemickými polymérmi, to znamená takými molekulami, ktoré pozostávajú z mnohých opakovaní jednoduchších úsekov (monomérov) podobnej štruktúry. Organickými zložkami bunky sú sacharidy, tuky a tukom podobné látky, bielkoviny a aminokyseliny, nukleové kyseliny a nukleové bázy.
  • Sacharidy zahŕňajú organické látky, ktoré majú všeobecný chemický vzorec Cn(H20)n. Podľa štruktúry sa sacharidy delia na monosacharidy, oligosacharidy a polysacharidy. Monocukry sú molekuly vo forme jedného kruhu, zvyčajne obsahujúce päť alebo šesť atómov uhlíka. Päťuhlíkové cukry – ribóza, deoxyribóza. Šesťuhlíkové cukry – glukóza, fruktóza, galaktóza. Oligocukor je výsledkom spojenia malého množstva monosacharidov (dicukor, tricukor a pod.) najčastejšie sú to napríklad trstinový (repný) cukor - sacharóza, pozostávajúca z dvoch molekúl glukózy a fruktózy; sladový cukor - maltóza tvorená dvoma molekulami glukózy; mliečny cukor – laktóza, je tvorený molekulou galaktózy a molekulou glukózy.
  • Polysacharidy – škrob, glykogén, celulóza, pozostávajú z obrovského množstva monosacharidov spojených do viac či menej rozvetvených reťazcov.
  • 3. Sacharidy
  • Sacharidy sú organické látky so všeobecným vzorcom Cn(H2O)m.
  • V živočíšnej bunke sa sacharidy nachádzajú v množstvách nepresahujúcich 5 %. Rastlinné bunky sú najbohatšie na sacharidy, kde ich obsah dosahuje až 90% sušiny (zemiaky, semená a pod.)
  • Sacharidy sa delia na jednoduché (monosacharidy a disacharidy) a komplexné (polysacharidy).
  • Monosacharidy sú látky ako glukóza, pentóza, fruktóza, ribóza. disacharidy - cukor, sacharóza (pozostáva z glukózy a fruktózy.
    • Polysacharidy sa skladajú z mnohých monosacharidov. Monoméry takých polysacharidov, ako je škrob, glykogén, celulóza, je glukóza.
    • Sacharidy zohrávajú v bunke úlohu hlavného zdroja energie. pri procese oxidácie sa z 1 g sacharidov uvoľní 17,6 kJ. Škrob v rastlinách a glykogén u zvierat sa ukladajú v bunkách a slúžia ako energetická rezerva.
    • Sacharidy sú organické zlúčeniny, ktoré zahŕňajú vodík (H), uhlík (C) a kyslík (O) a počet atómov vodíka je vo väčšine prípadov dvojnásobný ako počet atómov kyslíka. Všeobecný vzorec pre sacharidy je Cn(H2O)n, kde n je najmenej tri. Sacharidy vznikajú z vody (H2O) a oxidu uhličitého (CO2) v procese fotosyntézy prebiehajúcej v chloroplastoch zelených rastlín (v baktériách pri bakteriálnej fotosyntéze alebo chemosyntéze). Bunka živočíšnych organizmov zvyčajne obsahuje asi 1% sacharidov (až 5% v pečeňových bunkách) a až 90% v rastlinných bunkách (v hľuzách zemiakov).
    • Všetky sacharidy sú rozdelené do 3 skupín:
    • Monosacharidy často obsahujú päť (pentózy) alebo šesť (hexózy) atómov uhlíka, rovnaké množstvo kyslíka a dvakrát toľko vodíka (napríklad glukóza – C6H12O6). Pentózy (ribóza a deoxyribóza) sú súčasťou nukleových kyselín a ATP. Hexózy (fruktóza a glukóza) sú neustále prítomné v bunkách plodov rastlín, ktoré im dodávajú sladkú chuť. Glukóza sa nachádza v krvi a slúži ako zdroj energie pre živočíšne bunky a tkanivá;
    • Disacharidy kombinujú dva monosacharidy v jednej molekule. Diétny cukor (sacharóza) pozostáva z molekúl glukózy a fruktózy, mliečny cukor (laktóza) zahŕňa glukózu a galaktózu.
    • Všetky mono- a disacharidy sú vysoko rozpustné vo vode a majú sladkú chuť.
    • Polysacharidy (škrob, vláknina, glykogén, chitín) sú tvorené desiatkami a stovkami monomérnych jednotiek, ktorými sú molekuly glukózy. Polysacharidy sú prakticky nerozpustné vo vode a nemajú sladkú chuť. Hlavné polysacharidy - škrob (v rastlinných bunkách) a glykogén (v živočíšnych bunkách) sa ukladajú vo forme inklúzií a slúžia ako rezervné energetické látky.
    • 4. Funkcie sacharidov
    • Sacharidy plnia dve hlavné funkcie: energetickú a stavebnú. Napríklad celulóza tvorí steny rastlinných buniek (vlákno), chitín je hlavnou stavebnou zložkou vonkajšej kostry článkonožcov.
    • Sacharidy plnia nasledujúce funkcie:
    • - sú zdrojom energie (rozpadom 1 g glukózy sa uvoľní 17,6 kJ energie);
    • - plnia stavebnú (štrukturálnu) funkciu (celulózový obal v rastlinných bunkách, chitín v kostre hmyzu a v bunkovej stene húb);
    • - uchovávať živiny (škrob v rastlinných bunkách, glykogén u zvierat);
    • - sú súčasťou DNA, RNA a ATP.
    • 5. Úloha sacharidov v bunke
    • energie. Mono- a oligocukry sú dôležitým zdrojom energie pre každú bunku. Štiepením sa uvoľňuje energia, ktorá sa ukladá vo forme molekúl ATP, ktoré sa využívajú v mnohých životných procesoch bunky i celého organizmu. Konečnými produktmi rozkladu všetkých sacharidov sú oxid uhličitý a voda.
    • Rezervný. Mono- a oligosacharidy sú pre svoju rozpustnosť rýchlo absorbované bunkou, ľahko migrujú po tele, a preto sú nevhodné na dlhodobé skladovanie. Úlohu energetickej rezervy zohrávajú obrovské vo vode nerozpustné molekuly polysacharidov. V rastlinách je to napríklad škrob, zatiaľ čo u zvierat a húb je to glykogén. Aby telo využilo tieto zásoby, musí najprv premeniť polycukor na monocukor.
    • Stavebníctvo. Prevažná väčšina rastlinných buniek má husté steny z celulózy, ktorá poskytuje rastlinám pevnosť, pružnosť a ochranu pred veľkou stratou vlhkosti.
    • Štrukturálne. Monocukry sa môžu kombinovať s tukmi, bielkovinami a inými látkami. Napríklad ribóza je súčasťou všetkých molekúl RNA a deoxyribóza je súčasťou DNA.
    • Zdrojmi uhľohydrátov v strave sú najmä produkty rastlinného pôvodu – chlieb, obilniny, zemiaky, zelenina, ovocie, bobuľové ovocie. Z produktov živočíšneho pôvodu sa sacharidy nachádzajú v mlieku (mliečny cukor). Potravinové výrobky obsahujú rôzne sacharidy. Obilniny, zemiaky obsahujú škrob - zložitú látku (komplexný sacharid), nerozpustnú vo vode, ale štiepenú pôsobením tráviacich štiav na jednoduchšie cukry. Ovocie, bobuľové ovocie a niektoré druhy zeleniny obsahujú sacharidy vo forme rôznych jednoduchších cukrov - ovocný cukor, repný cukor, trstinový cukor, hroznový cukor (glukóza) atď. Tieto látky sú rozpustné vo vode a v organizme sa dobre vstrebávajú. Vo vode rozpustné cukry sa rýchlo vstrebávajú do krvi. Je vhodné nezavádzať všetky sacharidy vo forme cukrov, ale väčšinu z nich vo forme škrobu, ktorý je bohatý napríklad na zemiaky. To prispieva k postupnému dodávaniu cukru do tkanív. Priamo vo forme cukru sa odporúča zaviesť len 20-25% z celkového množstva sacharidov obsiahnutých v dennej strave. Toto číslo zahŕňa aj cukor obsiahnutý v sladkostiach, cukrovinkách, ovocí a bobuľových plodoch.
    • Ak sú sacharidy dodávané s potravou v dostatočnom množstve, ukladajú sa najmä v pečeni a svaloch vo forme špeciálneho živočíšneho škrobu – glykogénu. V budúcnosti sa zásoba glykogénu v tele rozloží na glukózu a po vstupe do krvi a iných tkanív sa využije pre potreby tela. Pri nadmernej výžive sa sacharidy v tele premieňajú na tuk. Medzi sacharidy patrí väčšinou vláknina (obal rastlinných buniek), ktorá je ľudským telom málo využívaná, no je nevyhnutná pre správne trávenie.

    Bibliografia

    1. Chémia, prekl. z angličtiny, 2. vydanie, M., 1956; Chémia sacharidov, M., 1967

    2. Stepanenko B.N., Sacharidy. Pokroky v štúdiu štruktúry a metabolizmu, M., 1968

    4. Alabin V. G., Skrezhko A. D. Výživa a zdravie. - Minsk, 1994

    5. Sotnik Zh.G., Zarichanskaya L.A. Bielkoviny, tuky a sacharidy. - M., Prior, 2000

Podobné dokumenty

    Bunka je základnou jednotkou života na Zemi. Chemické zloženie bunky. Anorganické a organické látky: voda, minerálne soli, bielkoviny, sacharidy, kyseliny. Bunková teória štruktúry organizmov. Metabolizmus a premena energie v bunke.

    abstrakt, pridaný 13.12.2007

    Sacharidy sú skupinou organických zlúčenín. Štruktúra a funkcia uhľohydrátov. Chemické zloženie bunky. Príklady sacharidov, ich obsah v bunkách. Získavanie uhľohydrátov z oxidu uhličitého a vody v procese fotosyntézy, klasifikačné znaky.

    prezentácia, pridané 4.4.2012

    Výsledok rozkladu a funkcie bielkovín, tukov a sacharidov. Zloženie bielkovín a ich obsah v potravinárskych výrobkoch. Mechanizmy regulácie metabolizmu bielkovín a tukov. Úloha uhľohydrátov v tele. Pomer bielkovín, tukov a sacharidov v plnohodnotnej strave.

    prezentácia, pridané 28.11.2013

    Špecifické vlastnosti, štruktúra a hlavné funkcie, produkty rozkladu tukov, bielkovín a sacharidov. Trávenie a vstrebávanie tukov v tele. Rozklad komplexných sacharidov v potravinách. Parametre regulácie metabolizmu uhľohydrátov. Úloha pečene v metabolizme.

    ročníková práca, pridaná 12.11.2014

    Pojem a klasifikácia uhľohydrátov, hlavné funkcie v tele. Stručný popis ekologickej a biologickej úlohy. Glykolipidy a glykoproteíny ako štrukturálne a funkčné zložky bunky. Dedičné poruchy metabolizmu monosacharidov a disacharidov.

    test, pridaný 12.03.2014

    Energetické, skladovacie a podporno-budovateľské funkcie sacharidov. Vlastnosti monosacharidov ako hlavného zdroja energie v ľudskom tele; glukózy. Hlavní predstavitelia disacharidov; sacharóza. Polysacharidy, tvorba škrobu, metabolizmus sacharidov.

    správa, pridaná 30.04.2010

    Úloha a význam bielkovín, tukov a sacharidov pre normálny priebeh všetkých životne dôležitých procesov. Zloženie, štruktúra a kľúčové vlastnosti bielkovín, tukov a sacharidov, ich najdôležitejšie úlohy a funkcie v organizme. Hlavným zdrojom týchto živín.

    prezentácia, pridané 4.11.2013

    Pojem, podstata, význam, zdroje a úloha sacharidov. Využitie sacharidov v medicíne: v parenterálnej výžive, v diétnej výžive. esencia fruktózy. Všeobecné charakteristiky chemickej štruktúry vlákna.

    abstrakt, pridaný 13.12.2008

    Prokaryoty a eukaryoty, štruktúra a funkcie bunky. Vonkajšia bunková membrána, endoplazmatické retikulum, ich hlavné funkcie. Metabolizmus a premena energie v bunke. Metabolizmus energie a plastov. Fotosyntéza, biosyntéza bielkovín a jej štádiá.

    abstrakt, pridaný 7.6.2010

    Biologický význam nukleových kyselín. Štruktúra DNA, pohľad na ňu z chemického hľadiska. Metabolizmus a energia v bunke. Súbor štiepiacich reakcií, plastických a energetických výmen (asimilačné a disimilačné reakcie) v bunke.

Štruktúra biologických molekúl je založená na schopnosti atómov uhlíka vytvárať kovalentné väzby, zvyčajne s atómami uhlíka, kyslíka, vodíka alebo dusíka. Molekuly môžu byť vo forme dlhých reťazcov alebo môžu tvoriť kruhové štruktúry.

Medzi organickými molekulami, ktoré tvoria bunku, sa rozlišujú sacharidy, lipidy, proteíny, nukleové kyseliny.

Sacharidy - ide o polyméry, ktoré vznikajú z monosacharidov glykozidickou väzbou. Monosacharidy sa spájajú kondenzáciou (reakcia je sprevádzaná uvoľnením molekuly vody).

Sacharidy sa delia na jednoduché (monosacharidy) a komplexné (polysacharidy). Z monosacharidov sa podľa počtu atómov uhlíka rozlišujú triózy (3C), tetrózy (4C), pentózy (5C), hexózy (6C), heptózy (7C). V roztokoch môžu mať pentózy a hexózy cyklickú formu.

Dve molekuly monosacharidov sa navzájom spoja s uvoľnením molekuly vody a vznikne disacharid. Typickými príkladmi disacharidov sú sacharóza (glukóza + fruktóza), maltóza (glukóza + glukóza), laktóza (galaktóza + glukóza). Disacharidy majú podobné vlastnosti ako monosacharidy. Dobre sa rozpúšťajú vo vode a majú sladkú chuť.

Ak sa zvýši množstvo monosacharidov, potom sa zníži rozpustnosť, zmizne sladká chuť.

Monosacharidy, ktoré sa často vyskytujú v prírode, sú glyceraldehyd, ribóza, ribulóza, deoxyribóza, fruktóza, galaktóza.

Glyceraldehyd sa podieľa na reakciách fotosyntézy. Ribóza je súčasťou RNA a ATP. Deoxyribóza je súčasťou DNA. Ribulóza sa v prírode nenachádza vo svojej čistej forme a jej ester fosforu sa podieľa na reakciách fotosyntézy. Fruktóza sa podieľa na premene škrobu. Galaktóza je súčasťou laktózy.

Polysacharidy, ktoré sa často vyskytujú v prírode, sú škrob, glykogén, celulóza, chitín, inulín.

Škrob pozostáva z dvoch polymérov α-glukózy. Glykogén je polymér α-glukózy. Je to rezervná živina v živočíšnych bunkách. Celulóza je polymér β-glukózy. Je súčasťou bunkovej steny rastlín. Celulóza sa skladá z paralelných reťazcov, ktoré sú spojené vodíkovými väzbami. Toto zosieťovanie zabraňuje prenikaniu vody. Celulóza je veľmi odolná voči hydrolýze a je štruktúrnou molekulou.

Koniec práce -

Táto téma patrí:

Moderné metódy bunkového výskumu

Elektrónová mikroskopia.. fyzici navrhli použiť lúč elektrónov namiesto lúča svetla.. transmisný elektrónový mikroskop..

Ak potrebujete ďalší materiál k tejto téme, alebo ste nenašli to, čo ste hľadali, odporúčame použiť vyhľadávanie v našej databáze prác:

Čo urobíme s prijatým materiálom:

Ak sa tento materiál ukázal byť pre vás užitočný, môžete si ho uložiť na svoju stránku v sociálnych sieťach:

Všetky témy v tejto sekcii:

Svetelná mikroskopia
Bunka a jej organely boli objavené pomocou svetelného mikroskopu. Obraz niektorých organel bol ťažko viditeľný, pretože boli priehľadné. Následne boli vyvinuté rôzne metódy

bunkovej teórie
Bunky sú štruktúrne a funkčné jednotky živých organizmov. Podobný názor, známy ako bunková teória, sa postupne vyvinul v devätnástom storočí ako výsledok mikrovedy.

Voda a anorganické zlúčeniny, ich úloha v bunke
Na prvom mieste medzi látkami buniek je voda. Jeho obsah závisí od typu organizmu, podmienok jeho biotopu atď. Napríklad obsah vody v zubnej sklovine je 10 %, v nervových bunkách

Lipidy, ich úloha v bunke
Lipidy sú estery alkoholu a mastných kyselín. Sú rôznorodé vo svojej štruktúre. Existuje niekoľko skupín lipidov. Triacylglyceroly (alebo skutočné

Proteíny, ich štruktúra a funkcie
Bielkoviny sú súčasťou všetkých rastlinných a živočíšnych tkanív. V bunkách a tkanivách sa nachádza viac ako 170 rôznych aminokyselín. Len 26 z nich sa nachádza v zložení bielkovín. Bežné zložky bielkovín

Funkcie bielkovín
Energia - pri úplnom rozklade 1 g bielkovín sa uvoľní 17,6 kJ energie. Štrukturálne - proteíny sú súčasťou všetkých bunkových membrán a organel bunky, ako aj v

Enzýmy
Enzýmy sú špecifické proteíny, ktoré sú prítomné vo všetkých živých organizmoch. Zohrávajú úlohu biologických katalyzátorov. Enzýmy môžu byť jednoduché proteíny alebo komplexné

Najdôležitejšie skupiny enzýmov
Počet a názov tried Katalyzované reakcie Príklady 1. Oxidoreduktázy 2. Transferázy 3. Hydrolázy 4. Lyázy 5. Izomér

Nukleové kyseliny
Nukleové kyseliny objavil v roku 1869 švajčiarsky chemik Miescher. Existujú dva typy nukleových kyselín: DNA (deoxyribonukleová kyselina). RNA (ribonukleová

replikácia DNA
Genetický materiál musí byť schopný presne sa reprodukovať pri každom bunkovom delení. Každé vlákno DNA môže slúžiť ako templát na syntézu polypeptidového reťazca. Taký mechanizmus prehrávania

Biologické membrány, ich štruktúra, vlastnosti a funkcie. plazmatická membrána
Plazmatická membrána alebo plazmalema je najtrvalejšia, základná, univerzálna membrána pre všetky bunky. Je to najtenší (asi 10 nm) film, ktorý pokrýva

rastlinná bunková stena
Bunková stena je jednou z najdôležitejších zložiek rastlinných buniek, huby, rastliny majú. Bunková stena plní nasledujúce funkcie: Poskytuje mechanickú pevnosť

Cytoplazma: hyaloplazma, cytoskelet
Živý obsah eukaryotických buniek je zložený z jadra a cytoplazmy, ktoré spolu tvoria protoplazmu. Zloženie cytoplazmy zahŕňa hlavnú vodnú látku a organely v nej.

Bunkové organely, ich štruktúra a funkcie
Plastidy sú autonómne organely rastlinných buniek. Existujú tieto odrody plastidov: Proplastidy Leukoplasty Etioplasty Chloropl

sacharidy látky sa nazývajú všeobecným vzorcom C n (H 2 O) m, kde n a m môžu mať rôzne hodnoty. Názov „sacharidy“ odráža skutočnosť, že vodík a kyslík sú v molekulách týchto látok prítomné v rovnakom pomere ako v molekule vody. Okrem uhlíka, vodíka a kyslíka môžu deriváty uhľohydrátov obsahovať ďalšie prvky, ako je dusík.

Sacharidy sú jednou z hlavných skupín organických látok buniek. Sú to primárne produkty fotosyntézy a počiatočné produkty biosyntézy iných organických látok v rastlinách (organické kyseliny, alkoholy, aminokyseliny atď.) a nachádzajú sa aj v bunkách všetkých ostatných organizmov. V živočíšnej bunke sa obsah sacharidov pohybuje v rozmedzí 1-2%, v rastlinných bunkách môže dosahovať v niektorých prípadoch 85-90% hmoty sušiny.

Existujú tri skupiny sacharidov:

  • monosacharidy alebo jednoduché cukry;
  • oligosacharidy - zlúčeniny pozostávajúce z 2-10 za sebou spojených molekúl jednoduchých cukrov (napríklad disacharidy, trisacharidy atď.).
  • polysacharidy pozostávajú z viac ako 10 molekúl jednoduchých cukrov alebo ich derivátov (škrob, glykogén, celulóza, chitín).

Monosacharidy (jednoduché cukry)

Podľa dĺžky uhlíkového skeletu (počet atómov uhlíka) sa monosacharidy delia na triózy (C 3), tetrózy (C 4), pentózy (C 5), hexózy (C 6), heptózy (C 7).

Molekuly monosacharidov sú buď aldehydalkoholy (aldózy) alebo ketoalkoholy (ketózy). Chemické vlastnosti týchto látok sú určené predovšetkým aldehydovými alebo ketónovými skupinami, ktoré tvoria ich molekuly.

Monosacharidy sú vysoko rozpustné vo vode, sladkej chuti.

Po rozpustení vo vode získajú monosacharidy, počnúc pentózami, kruhový tvar.

Cyklické štruktúry pentóz a hexóz sú ich zvyčajnými formami: v danom momente existuje len malá časť molekúl vo forme „otvoreného reťazca“. Zloženie oligo- a polysacharidov zahŕňa aj cyklické formy monosacharidov.

Okrem cukrov, v ktorých sú všetky atómy uhlíka viazané na atómy kyslíka, existujú čiastočne redukované cukry, z ktorých najdôležitejšia je deoxyribóza.

Oligosacharidy

Pri hydrolýze tvoria oligosacharidy niekoľko molekúl jednoduchých cukrov. V oligosacharidoch sú jednoduché molekuly cukru spojené takzvanými glykozidickými väzbami, ktoré spájajú atóm uhlíka jednej molekuly cez kyslík s atómom uhlíka inej molekuly.

Najdôležitejšie oligosacharidy sú maltóza (sladový cukor), laktóza (mliečny cukor) a sacharóza (trstinový alebo repný cukor). Tieto cukry sa nazývajú aj disacharidy. Disacharidy svojimi vlastnosťami blokujú monosacharidy. Dobre sa rozpúšťajú vo vode a majú sladkú chuť.

Polysacharidy

Ide o vysokomolekulárne (až 10 000 000 Da) polymérne biomolekuly pozostávajúce z veľkého množstva monomérov – jednoduchých cukrov a ich derivátov.

Polysacharidy môžu byť zložené z monosacharidov rovnakého alebo rôznych typov. V prvom prípade sa nazývajú homopolysacharidy (škrob, celulóza, chitín atď.), V druhom prípade heteropolysacharidy (heparín). Všetky polysacharidy sú nerozpustné vo vode a nemajú sladkú chuť. Niektoré z nich sú schopné napučiavať a hlien.

Najdôležitejšie polysacharidy sú nasledovné.

Celulóza- lineárny polysacharid pozostávajúci z niekoľkých priamych rovnobežných reťazcov navzájom spojených vodíkovými väzbami. Každý reťazec je tvorený zvyškami β-D-glukózy. Táto štruktúra zabraňuje prenikaniu vody, je veľmi odolná proti roztrhnutiu, čo zaisťuje stabilitu membrán rastlinných buniek, ktoré obsahujú 26-40% celulózy.

Celulóza slúži ako potrava pre mnohé zvieratá, baktérie a plesne. Väčšina zvierat, vrátane ľudí, však nedokáže stráviť celulózu, pretože v ich gastrointestinálnom trakte chýba enzým celuláza, ktorý rozkladá celulózu na glukózu. Vlákna celulózy zároveň zohrávajú dôležitú úlohu vo výžive, pretože dodávajú potrave objemnú a hrubú štruktúru, stimulujú črevnú motilitu.

škrob a glykogén. Tieto polysacharidy sú hlavnými formami ukladania glukózy v rastlinách (škrob), zvieratách, ľuďoch a hubách (glykogén). Pri ich hydrolýze vzniká v organizmoch glukóza, ktorá je nevyhnutná pre životne dôležité procesy.

Chitin tvorené molekulami β-glukózy, v ktorých je alkoholová skupina na druhom atóme uhlíka nahradená skupinou obsahujúcou dusík NHCOCH 3 . Jeho dlhé paralelné reťazce, ako reťazce celulózy, sú zviazané.

Chitín je hlavným štrukturálnym prvkom kože článkonožcov a bunkových stien húb.

Funkcie uhľohydrátov

energie. Glukóza je hlavným zdrojom energie uvoľňovanej v bunkách živých organizmov pri bunkovom dýchaní (1 g sacharidov uvoľní pri oxidácii 17,6 kJ energie).

Štrukturálne. Celulóza je súčasťou bunkových membrán rastlín; chitín je štrukturálnou zložkou kože článkonožcov a bunkových stien húb.

Niektoré oligosacharidy sú súčasťou cytoplazmatickej membrány bunky (vo forme glykoproteínov a glykolipidov) a tvoria glykokalyx.

metabolické. Pentózy sa podieľajú na syntéze nukleotidov (ribóza je súčasťou nukleotidov RNA, deoxyribóza je súčasťou nukleotidov DNA), niektorých koenzýmov (napríklad NAD, NADP, koenzým A, FAD), AMP; podieľajú sa na fotosyntéze (ribulózadifosfát je akceptorom CO 2 v temnej fáze fotosyntézy).

Pentózy a hexózy sa podieľajú na syntéze polysacharidov; glukóza je v tejto úlohe obzvlášť dôležitá.

1. Konštrukčné (stavebné). Sacharidy sú súčasťou mnohých prvkov živých organizmov, napríklad bunkovej steny rastlinnej bunky, glykokalyxu ľudského črevného epitelu.

2. Signál. Sacharidovo-proteínové komplexy (glykoproteíny) tvoria receptory (pozri signalizačnú funkciu bielkovín).

3. Ochranné. Glykoproteíny spojivového tkaniva plnia funkciu chemickej ochrany, odolávajú hydrolytickým enzýmom.

4. Energia. Úplnou oxidáciou 1 g sacharidov sa uvoľní 4,1 kcal alebo 17,2 kJ energie.

Táto funkcia je posledná v zozname, ale má hlavnú hodnotu. Sacharidy dávajú človeku viac ako 60% energie.

Bunková energia.

Pri chemických reakciách, keď sa vytvárajú väzby medzi jednoduchými molekulami, sa spotrebúva energia a pri rozbití sa energia uvoľňuje.

V procese fotosyntézy v zelených rastlinách sa energia slnečného žiarenia premieňa na energiu chemických väzieb, ktoré vznikajú medzi oxidom uhličitým a molekulami vody. Vytvorí sa molekula glukózy: CO2 + H20 + Q (energia) \u003d C6H12O6.

Glukóza je hlavným zdrojom energie pre ľudí a väčšinu zvierat.

Proces asimilácie tejto energie sa nazýva „oxidačná fosforylácia“. Energia (Q) uvoľnená počas oxidácie sa okamžite použije na fosforyláciu kyseliny adenozíndifosforečnej (ADP):

ADP+P+Q (energia)=ATP

Ukazuje sa, že „univerzálna energetická mena“ bunky kyseliny adenozíntrifosforečnej (ATP). Môže sa použiť kedykoľvek na akúkoľvek prácu užitočnú pre telo alebo na zahriatie.

ATP®ADP+P+Q (energia)

Proces oxidácie glukózy prebieha v 2 etapách.

1. Anaeróbna (bezkyslíková) oxidácia alebo glykolýza prebieha na hladkom endoplazmatickom retikule bunky. V dôsledku toho sa glukóza roztrhne na 2 časti a uvoľnená energia je dostatočná na syntézu dvoch molekúl ATP.

2. Aeróbna (kyslíková) oxidácia. Dve časti glukózy (2 molekuly kyseliny pyrohroznovej) v prítomnosti kyslíka pokračujú v sérii oxidačných reakcií. Toto štádium prebieha na mitochondriách a vedie k ďalšiemu roztrhnutiu molekúl a uvoľneniu energie.

Výsledkom druhého stupňa oxidácie jednej molekuly glukózy je vznik 6 molekúl oxidu uhličitého, 6 molekúl vody a energie, ktorá stačí na syntézu 36 molekúl ATP.

Ako substráty pre oxidáciu v druhom stupni môžu byť použité nielen molekuly získané z glukózy, ale aj molekuly získané oxidáciou lipidov, proteínov, alkoholov a iných energeticky náročných zlúčenín.

Aktívna forma kyseliny octovej - A-CoA (acetylkoenzým A, resp. acetylkoenzým A) je medziproduktom oxidácie všetkých týchto látok (glukóza, aminokyseliny, mastné kyseliny a iné).

A-CoA je priesečníkom metabolizmu sacharidov, bielkovín a lipidov.

S nadbytkom glukózy a iných substrátov prenášajúcich energiu ich telo začne ukladať. V tomto prípade sa glukóza oxiduje obvyklým spôsobom na kyselinu mliečnu a pyrohroznovú a potom na A-CoA. Ďalej sa A-CoA stáva základom pre syntézu mastných kyselín a molekúl tuku, ktoré sa ukladajú v podkožnom tukovom tkanive. Naopak, pri nedostatku glukózy sa syntetizuje z bielkovín a tukov prostredníctvom A-CoA (glukoneogenéza).

V prípade potreby je možné doplniť aj zásoby neesenciálnych aminokyselín pre stavbu niektorých bielkovín.


Komunikačný diagram metabolizmu sacharidov, lipidov, bielkovín a energie

SÚVISIACE ČLÁNKY