Углеводы . Липиды
Цели урока:
- В ыяснить, какие процессы, являющиеся качественным скачком от неживой природы к живой, исследуют ученые на молекулярном уровне.
- И зучить состав, строение и функции углеводов, липидов
ВЕЩЕСТВА в составе организма
ОРГАНИЧЕСКИЕ
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ
Малые молекулы
Макромолекулы (биополимеры)
Соединения
Ионы
Вода
Анионы
Полисахариды
Моносахариды
Аминокислоты
Белки
Соли, кислоты и др.
Катионы
Нуклеиновые кислоты
Нуклеотиды
Липиды
Другие
Органические вещества
- Это химические соединения, в состав которых входят атомы углерода.
- Характерны только для живых организмов
Органические вещества
жиры
нуклеиновые кислоты
(липиды)
белки
углеводы
Биополимеры
- Органические соединения, имеющие большие размеры называют макромолекулами .
- Макромолекулы , состоят из повторяющихся, сходных по структуре низкомолекулярных соединений , связанных между собой ковалентной связью – МОНОМЕРОВ.
- Образованная из мономеров макромолекула называется ПОЛИМЕРОМ .
Биополимеры
- Органические соединения, входящие в состав живых клеток называются БИОПОЛИМЕРАМИ .
- БИОПОЛИМЕРЫ – это линейные или разветвленные цепи, содержащие множество мономерных звеньев.
Биополимеры
ПОЛИМЕРЫ
ГЕТЕРОПОЛИМЕРЫ
ГОМОПОЛИМЕРЫ
представлены несколькими различными мономерами (А – В – С – А – D ...)
представлены одним видом мономеров (А – А – А – А ...)
РЕГУЛЯРНЫЕ
НЕРЕГУЛЯРНЫЕ
группа мономеров периодически повторяется … А-В-А-В-А-В ... … А-А-В-В-В-А-А-В-В-В … … А-В-С-А-В-С-А-В-С …
нет видимой повторяемости мономеров …А-В-А-А-В-А-В-В-В-А ... А-В-С-В-В-С-А-С-А-А-С
Основа многообразия жизни на планете
Биополимеры
Число, состав, порядок мономеров
Построение множества вариантов молекул
Свойства биополимеров
Биополимеры
ПЛАН ХАРАКТЕРИСТИКИ:
- Химический состав
- Содержание в клетке
- Структура (строение)
- Свойства
- Функции
Органические вещества
Органические вещества
нуклеиновые кислоты
жиры
белки
углеводы
(липиды)
Соединенные друг с другом атомы углерода образуют различные структуры – остов молекул органических веществ :
С 5 Н 10 О 5
С 3 Н 6 О 3
УГЛЕВОДЫ
1-2%
Р - 70-90%
Ж - 1-2%
от сухой массы
Клетки
С , О , Н
С n (Н 2 О) n
С 6 Н 12 О 6
С 4 Н 8 О 4
Образуются из воды (Н 2 О) и углекислого газа (СО 2 ) в процессе фотосинтеза, происходящего в хлоропластах зеленых растений
УГЛЕВОДЫ
Поли–
Олиго(ди)–
Моно–
С А Х А Р И Д Ы
(М)
(М+М)
(М+М+…+М)
С 3 Триозы (ПВК, молочная к-та)
С 4 Тетрозы
С 5 Пентозы (рибоза, фруктоза, дезоксирибоза)
С 6 Гексозы (глюкоза, галактоза)
Сахароза (глюкоза+фруктоза)
Мальтоза (глюкоза+глюкоза)
Лактоза (глюкоза+галактоза)
Крахмал
Целлюлоза
Гликоген
Хитин
У всех углеводов есть карбонильная группа:
МОНОСАХАРИДЫ:
Молекулы моносахаридов – линейные цепочки атомов углерода. В растворах принимают циклическую форму
Ф р у к т о з а
Г л ю к о з а
Галактоза
Циклическая форма
Линейная форма
Циклическая форма
Линейная форма
Свойства:
Являются важным источником энергии для любой клетки
Бесцветные, сладкие, растворимые,
кристаллизуются, проходят через мембраны
МОНОСАХАРИДЫ:
Молекулы моносахаридов – линейные цепочки атомов углерода. В растворах принимают циклическую форму
Дезоксирибоза
Рибоза
Входят в состав нуклеиновых кислот
Свойства:
Бесцветные, сладкие, растворимые,
кристаллизуются, проходят через мембраны
(глюкоза + фруктоза)
(глюкоза + глюкоза)
(глюкоза + галактоза)
ДИСАХАРИДЫ:
Свойства:
- Бесцветные
- Сладкие
- Растворимые
ПОЛИСАХАРИДЫ:
- Нерастворима в воде и не обладает сладким вкусом.
- Молекулы имеют линейное (неразветвленное) строение, вследствие чего целлюлоза легко образует волокна.
Из нее состоят стенки растительных клеток. Выполняет опорную и защитную функцию.
ПОЛИСАХАРИДЫ:
Откладывается в виде включений и служит запасным энергетическим веществом растительной клетки
ПОЛИСАХАРИДЫ:
Молекула состоит примерно из 30 000 остатков глюкозы.
По структуре напоминает крахмал, но сильнее разветвлен и лучше растворяется в воде.
Откладывается в виде включений и служит запасным энергетическим веществом животной клетки.
ПОЛИСАХАРИДЫ:
(C 8 H 13 O 5 N)
Органическое вещество из группы полисахаридов, образующее наружный твёрдый покров и скелет членистоногих, грибов и бактерий и входящее в клеточные оболочки
УГЛЕВОДЫ
МОНО–САХАРИДЫ
ПОЛИ–САХАРИДЫ
С В О Й С Т В А
у
ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ
- Строительная Оболочка из целлюлозы в растительных клетках, хитин в скелете насекомых и в стенке клеток грибов обеспечивают клеткам и организмам прочность, упругость и защиту от большой потери влаги.
ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ
- Структурная Моносахара могут соединяться с жирами, белками и другими веществами.
Например, рибоза входит в состав всех молекул РНК, а дезоксирибоза - в ДНК.
ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ
- Запасающая Моно- и олигосахара благодаря своей растворимости быстро усваиваются клеткой, легко мигрируют по организму, поэтому непригодны для длительного хранения. Роль запаса энергии играют огромные нерастворимые в воде молекулы полисахаридов . У растений – крахмал, а у животных и грибов – гликоген.
Гликоген в клетках печени
ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ
- Транспортная В растениях сахароза служит растворимым резервным сахаридом, и транспортной формой, которая легко переносится по растению.
- Сигнальная Имеются полимеры сахаров, которые входят в состав клеточных мем- бран; они обеспечивают взаимодействие клеток одного типа, узнавание клетками друг друга. ( Если разделенные клетки печени смешать с клетками почек, то они самостоятельно разойдутся в две группы благодаря взаимодейст-вию однотипных клеток: клетки почек соединятся в одну группу, а клетки печени - в другую).
ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ
- Энергетическая (17,6 кДж)
Моно - и олигосахара являются важным источником энергии для любой клетки. Расщепляясь, они выделяют энергию, которая запасается в виде молекул АТФ, которые используется во многих процессах жизнедеятельности клетки и всего организма.
Вязкие секреты (слизь), выделяемые различными железами, богаты углеводами и их производными (например, гликопротеидами). Они предохраняют пищевод, кишки, желудок, бронхи от механических повреждений, проникновения вредных бактерий и вирусов.
УГЛЕВОДЫ С , О , Н
С n (Н 2 О) n
ПРОСТЫЕ
СЛОЖНЫЕ
Клетки Р Ж 70-90% 1-2% от сухой массы
Поли–
Олиго(ди)–
Моно–
С А Х А Р И Д Ы
(М)
(М+М+…+М)
(М+М)
С 3
С 4
С 5
С 6
Триозы (ПВК, молочная к-та)
Тетрозы
Пентозы (рибоза, фруктоза, дезоксирибоза)
Гексозы (глюкоза, галактоза)
Сахароза (глюкоза+фруктоза)
Мальтоза (глюкоза+глюкоза)
Лактоза (глюкоза+галактоза)
Крахмал
Целлюлоза
Гликоген
Хитин
ФУНКЦИИ:
- Э нергетическая 17,6 кДж
- О порно-структурная
- З апасающая
- Т ранспортная
- С игнальная
- З ащитная («слизь»)
С В О Й С Т В А
безвкусные
сладкие растворимые
растворяются кристаллизуются проходят ч/з мембраны
у
кристаллизуются проход. ч/з мембраны
ЛИПИДЫ
С , О , Н
5-10%, в жировых клетках до 90%
жирные кислоты
спирт (глицерин)
СВОЙСТВА:
- ГИДРОФОБНЫ
- РАСТВОРЯЮТСЯ В БЕНЗИНЕ, ЭФИРЕ, ХЛОРОФОРМЕ
Виды липидов
ЛИПИДЫ
СТЕРОИДЫ
ТРИГЛИЦЕРИДЫ
ФОСФОЛИПИДЫ
ВОСКА
ГЛИКОЛИПИДЫ
ЛИПОПРОТЕИНЫ
Виды липидов
ТРИГЛИЦЕРИДЫ
ЖИРЫ (твердые)
МАСЛА (жидкие)
Спирт глицерин + жирные кислоты
Спирт + ненасыщенные (предельные) жирные кислоты
Виды липидов
ФОСФОЛИПИДЫ
МЕМБРАНЫ КЛЕТОК
Глицерин + жирные кислоты + остаток фосфорной кислоты
Виды липидов
ВОСКА
Сложные эфиры высших жирных кислот и одноатомных высокомолекулярных спиртов
Растительные
Животные
Виды липидов
СТЕРОИДЫ
Спирт холестерол + жирные кислоты
ГОРМОНЫ (надпочечников, половые)
ВИТАМИНЫ (К, E , D , А)
Виды липидов
ГЛИКОЛИПИДЫ
Липиды + углеводы
Локализованы преимущественно на наружной поверхности плазматической мембраны, где их углеводные компоненты входят в число других углеводов клеточной поверхности. могут участвовать в межклеточных взаимодействиях и контактах. Некоторые из них являются антигенами.
ЛИПОПРОТЕИНЫ
Липиды + белки
Почти все липопротеины образуются в печени. Основной функцией липопротеинов является транспорт липидных компонентов к тканям.
Запасающая
Опорно-структурная
Липиды принимают участие в построении мембран клеток всех органов и тканей обуславливая их полупроницаемость, участвуют в образовании многих биологически важных соединений.
Энергетическая
На долю липидов приходит-ся 25-30% всей энергии, необходимой организму. При окислении 1 г жира выделяется 39,1 кДж энергии
Каталитическая
Жирорастворимые витамины К, Е, D , А являются коферментами (небелковой частью) ферментов
Регуляторная (гормональная)
Гормоны – стероиды (половые, надпочечников) способны изменять активность многих ферментов, усиливая или подавляя действие ферментов и тем самым регулируя протекание физиологических процессов в организме
Защитная
- Механическая (амортизация ударов, жировая прослойка брюшной полости защищает внутренние органы от повреждений )
- Терморегуляционная (теплоизоляционная) – жир плохо проводит тепло и холод.
- Электроизо- ляционная (миелиновая оболочка нервных волокон)
Источник метаболической воды
При распаде 1 кг жира выделяется 1,1 кг воды
Бензин, эфир, хлороформ
5-10%, в жировых клетках до 90%
ГИДРОФОБНЫ
спирт (глицерин)
жирные кислоты
ЛИПИДЫ С , О , Н
ТРИГЛИЦЕРИДЫ
ФОСФО-ЛИПИДЫ
ВОСКА
СТЕРОИДЫ
Спирт холестерол + жирные кислоты
Спирт глицерин + жирные кислоты
Сложные эфиры высших жирных кис-лот и одноатомных высокомолекулярных спиртов
Глицерин + жирные кислоты + остаток фосфорной кислоты
ЖИРЫ (твердые)
ВИТАМИНЫ (А, D. E , К)
Спирт + ненасыщенные (предельные) жирные кислоты
ГОРМОНЫ (надпочечников, половые)
ГЛИКОЛИПИДЫ
ЛИПОПРОТЕИНЫ
МАСЛА (жидкие)
Спирт + непредельные жирные кислоты
Липиды + белки
Липиды + углеводы
Источник метаболической воды
Опорно-структурная
Энергетическая 39,1 кДж
Запасающая
Защитная (терморегуляторная)
Регуляторная (гормональная)
Каталитическая
Домашнее задание
§ 8 § 9 , прочитать, ответить на вопросы.
Подготовить характеристику углеводов и липидов по плану :
1. Химический (элементный) состав
2. Содержание в клетках
3. Строение
4. Свойства
5. Функции