Как поступить
в Онлайн-школу №1 и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Органические вещества клетки. Углеводы. Липиды

Биохимия

Органические вещества клетки. Углеводы. Липиды

План урока

  • Органические вещества клетки
  • Биополимеры
  • Углеводы
  • Липиды

Цели урока

  • Знать: какое строение имеют молекулы углеводов, какие вещества относятся к липидам
  • Уметь: выделять углеводы по группам, знать их характеристику, устанавливать связь между особенностями строения и функциями углеводов, выделять общие свойства липидов и какие функции они выполняют в клетках

Разминка

  • Исследователю для анализа предложено два вещества, и он точно знает, что одно из них крахмал, а другое — глюкоза. Какими способами он может точно установить, где крахмал, а где глюкоза?

Органические вещества клетки. Биополимеры

 

Рис.1. Органические вещества клетки Рис.1. Органические вещества клетки

Органические соединения составляют примерно 20—30 % массы клетки (рис. 1). В их состав обязательно входит углерод. Этот элемент обладает уникальными химическими свойствами. Он может вступать в химические связи со многими атомами и их группами, образовывать циклические структуры и цепочки, которые лежат в основе строения множества органических молекул. Благодаря прочности ковалентных связей могут существовать гигантские молекулы, такие как белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты. Эти вещества составляют около 97 % от сухой массы клетки.


Биополимеры − высокомолекулярные органические соединения, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев − мономеров


 

Углеводы


Углеводы − органические соединения углерода, водорода, кислорода с общей формулой Сп2О)m .


Элементный состав: С, Н, О.

Классификация:

 

Моносахариды

(Рис.2.) (Рис.2.)

Дисахариды (олигосахариды)

(Рис.3.) (Рис.3.)

Полисахариды

(Рис.4.) (Рис.4.)

Состоят из одной молекулы моносахаридов.

Состоят из 2-10 моносахаридов.

Состоят из 102-103 моносахаридов.

  • рибоза
  • дезоксирибоза
  • глюкоза
  • фруктоза
  • галактоза

  • сахароза
  • лактоза
  • мальтоза

  • крахмал
  • гликоген
  • клетчатка (целлюлоза)
  • хитин

 

Характеристика:

 

Простые

(моносахариды, дисахариды)

Сложные

(полисахариды)

  • малая молекулярная масса (Мr),
  • кристаллизуются
  • сладкие,
  • легко растворимы в воде

  • большая Мr,
  • не кристаллизуются
  • несладкие,
  • не растворимы в воде

 

Моносахариды :

 

Название

Нахождение

Функции

Рибоза

Входит в состав РНК.

Участие в биосинтезе.

Дезоксирибоза

Входит в состав ДНК. 

Обеспечение хранения и передачи наследственной информации.

Глюкоза

Мономер полисахаридов.

Моносахарид.

Источник энергии, регуляция осмотического давления.

Фруктоза

Моносахарид.

Источник энергии у растений.

Галактоза

Входит в состав дисахаридов.

Источник энергии.

 

Рис.5. Структурные формулы моносахаридов. Рис.5. Структурные формулы моносахаридов.

 

Дисахариды образуются в результате реакции конденсации двух моносахаридов (гексоз):

 

Сахароза

Лактоза

Мальтоза

Тростниковый сахар

C12H22O11

Молочный сахар

C12H22O11

Солодовый сахар

C12H22O11

глюкоза + фруктоза

глюкоза + галактоза

глюкоза + глюкоза

Источник энергии растительной клетки (клеточный сок)

Источник энергии животной клетки (молоко)

Промежуточный продукт расщепления крахмала

 

Рис.6. Структурные формулы дисахаридов. Рис.6. Структурные формулы дисахаридов.

 

Полисахариды – полимеры, создаваемые из одинаковых моносахаридов.

 

Гомополисахариды
(простые)

состоят из одинаковых моносахаридов:

Гетерополисахариды
(сложные)

состоят из моносахаридов разных видов:

Структурные

Резервные

  • целлюлоза
  • хитин

  • крахмал
  • гликкоген

  • муреин  (клеточная стенка бактерий);
  • гликолипиды  (входят в состав клеточных мембран);
  • гликопротеиды  (составляют комплекс с белком).

 

Название

Форма

Мономер

Нахождение

Функции

крахмал

разветвленная

α-глюкоза

клетки растений

запас веществ

гликоген

сильно разветвленная

α-глюкоза

клетки животных

запас веществ

целлюлоза

линейная

β-глюкоза

клеточная стенка растений

структурная

хитин

линейная

амин производное глюкозы

клеточная стенка грибов, хитиновый покров членистоногих (раки, пауки, насекомые)

структурная,

опорная

 

Функции углеводов

 

  1. Энергетическая : основной источник Е для биосинтеза, транспорта веществ, движения, при расщеплении 1 г глюкозы выделяется 17,6 кДж энергии
  2. Запасающая : крахмал, инулин у растений, гликоген у животных, грибов. Они расходуются по мере возникновения потребности в энергии. В печени при полноценном питании может накапливаться до 10% гликогена, а при голодании его содержание может снижаться до 0,2% от массы печени.
  3. Структурная
    глюкоза − компонент целлюлозы, крахмала, гликогена; 
    фруктоза − компонент инулина; 
    рибоза− компонент РНК, АТФ;
    дезоксирибоза − компонент ДНК; 
    целлюлоза, хитин, муреин − строительный материал клеточных стенок.
  4. Опорная : в клетках растений, грибов и покров членистоногих.
  5. Рецепторная : углеводные компоненты мембран обеспечивают узнавание клеток, рецепцию гормонов и медиаторов.
  6. Защитная : гликопротеиды − иммунные реакции организма, вязкие секреты желез (слюна, слизь желудка, кишечника, восковой налет плодов), выделяемые различными железами, богаты углеводами и их производными, в частности гликопротеидами. Они предохраняют стенки полых органов (пищевод, кишечник, желудок, бронхи) и плодов от механических повреждений, проникновения вредных бактерий и вирусов.

 

Липиды


Липиды — это жиры и жироподобные органические соединения органические соединения углерода, водорода, кислорода, являющиеся сложными эфирами спиртов и жирных кислот.


 

Классификация липидов:

 

Простые липиды

Сложные липиды

Липоиды

- триглицериды (нейтральные жиры);

- воски.

-фосфолипиды;

-гликолипиды;

-липопротеиды

Стероиды

- холестерин (придает устойчивость мембранам животных клеток),

- половые гормоны (прогестерон, эстроген), желчные кислоты.

Терпены

- каротиноиды (животные и растительные пигменты), 

- гиббереллины (ростовые вещества растений),

- эфирные масла.

 

Свойства:

       

  • в воде нерастворимы, растворимы в органических растворителях;
  • гидрофобны, обладают водоотталкивающими свойствами,
  • способны к эмульгированию (смешивание жиров с водой − одно из необходимых условия для всасывания жиров при пищеварении),
  • легче воды,
  • в процессе гидролиза распадаются на составляющие его части: глицерин и жирные кислоты.

 

Простые липиды − сложные эфиры спиртов с жирными кислотами.

 

Нейтральные жиры

Воски

Сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот.

Сложные эфиры одноатомных спиртов и высокомолекулярных жирных кислот.

 

В зависимости от состава жирных кислот выделяют две группы жиров.

 

Насыщенные

Ненасыщенные

Имеют только одинарные связи, твердые (животные жиры, искл. пальмовое масло).

Имеют одинарные и двойные связи, жидкие (растительные масла, искл. рыбий жир).

 

Воски

 

Строение

Нахождение

Значение

Сложные эфиры жирных кислот и одноатомных спиртов.

Кожные железы животных, воск пчёл, воск растений.

Предохраняющие шерсть и перья от намокания, строят соты, защитный слой на поверхности плодов и листьев.

 

Сложные липиды − сложные эфиры спиртов с жирными кислотами и другими группами.

 

Название

Строение

Нахождение

Значение

фосфолипиды

сложные эфиры трехатомного спирта глицерина, жирных кислот и фосфорной кислоты

клеточная мембрана

отграничение сред клетки

гликолипиды

комплексы из углеводов и липидов

гликокаликс мембраны

рецепторная функция мембраны клетки

липопротеиды

комплексы из липидов и белков

внутренняя среда организма

перенос триглицеридов и жирных кислот в крови

 

Липоиды − жироподобные вещества, предшественники или производные липидов.

 

Название

Значение

Стероиды

Входят в состав желчных кислот, половых гормонов, витамина D.

Предшественником в синтезе этих веществ является холестерин.

Пигменты

Жироподобные вещества каротиноиды (животные и растительные пигменты, некоторые витамины).

 

Функции липидов:

 

Функции липидов

Примеры

Структурная

входит в состав клеточной мембраны

фосфолипиды

Энергетическая

при полном расщеплении 1 г жира освобождается 38,9 кДж энергии

триглицериды

Запасающая

откладываются в клетках жировой ткани, источник энергии 

триглицериды

Защитная

амортизация органов, воск образует водоотталкивающее покрытие, предохраняя от смачивания

триглицериды, воски

Терморегуляторная

теплоизоляция

триглицериды

Эндогенная вода

при окислении 1 г жира образуется 1,1 г воды

триглицериды

Регуляторная

В составе гормонов

стероиды


Контрольные вопросы

 

1. Сформулируйте определение термина “мономер”?

2. Какие виды углеводов вам известны?

3. Выделите функции углеводов в клетке и в организме?

4. Какие вещества относятся к липидам?

5. Выделите функции липидов в клетке и в организме?


Подумай

 

1. При поступлении большого количества углеводов с пищей уровень глюкозы повышается незначительно. При голодании, когда глюкоза в организм не поступает, а её расходование в клетках продолжается, уровень глюкозы в крови практически не изменяется. Объясните физиологию приведённых явлений.

2. Крохотные птицы колибри питаются нектаром цветков или мелкими насекомыми. За день они съедают корма вдвое больше по сравнению с их массой тела. С наступлением сумерек колибри садятся на ветки деревьев и впадают в оцепенение. Объясните, в чём состоит физиологический смысл такого поведения.


Органические вещества клетки. Белки. Протеомика

Биохимия
  • В поисках путей модернизации. Европа меняющаяся

    История

  • Повседневная жизнь и мировосприятие человека XIX века

    История

  • Век демократизации. «Великие идеологии»

    История