Белки (11)
Белки – это высокомолекулярные орг. В-ва,, в состав которых входят аминокислоты.
Элементарный состав белка: 50% С, 20% О, 7% Н, 15% N, 20% S, 0,1% Mg, Cu B Mn
Мол. масса=4-5 тыс ед.
Форма белка: фибриллярный(нитевидный) глобулярный(шаровидный)
Структура белка:
- первичная: сост из аминокислот, которые соед в нить (полипептидная цепь)
- вторичная: полипептидная цепь образует спираль за счет водородных и сульфидных(сера) связей
- Третичная: спираль образует глобулу. Водородные связи.
- четвертичная: из глобул образуются сложные комплексы за счет сил притяжения.
Денатурация – процесс разрушения белка. Денатурация не обратима для первичной и вторичной структуры.
Факторы денатурации: 1).температура 2).действие кислот и щелочей.
Свойства белка: 1.Образование каллоидных растворов (кисель).
2. Способность соединяться с молекулами воды (гидрофильность).
3. Взаимод с кислотами и щелочами
4. В момент взаимодействия белков с кислотами или щелочами, возникает особое строение белка, которое называется изосостоянием В данный момент белок легко разрушается.
Классификация белка: 1) Простые (протеины) сост только из аминокислот. Пример: а)протамины(в икре рыб); б)гистоны (в ядрах Кл); в)альбумины и глобулины (белки крови,опред группу крови); в)протеноиды( белки костной и хрящ ткани)
2) Сложные (протеиды) сост из аминокислот и др в-в. Пример: а)нуклеопротеиды сост из аминокисл и нукл кисл; б)фосфопротеиды= аминокисл+фосф содерж в-во; в)липопротеиды= аминокисл+липиды; г)глюкопротеиды= аминокисл+углеводы; д)хромопротеиды=аминокисл+металлы.
Липиды – это орг в-ва, которые сост из глицирина и орг жирных кислот.
Классификация липидов: нейтральные жиры: глицерин+жир кисл; липоиды: глицерин+жир кисл+др в-ва.
Глицирин. Жирные кисл. Структура нейтрального жира.
Физические св-ва: нейтральные жиры: растительные(жид) и животные(тверд). Не имеют цвета, вкуса, запаха.
Свойства жиров зависят от образа жизни; чистый жир сгорает до образ воды и угл газа; с водой образуют эмульсии(сметана молоко).
Химические св-ва: 1. Гидролиз (под действием воды молекула жира разлагается до глицерина и жир кислот)
2. Омыление – взаимодействие жир кисл с щелочами
3. Гидрогенизация –присоединение атомов водорода по месту двойной связи .
! В раст жирах содерж жирные кислоты с двойной и тройной св.ненасыщенные ж.к.
! В жив жирах содерж жир кисл только с одинарной св насыщенные ж.к.
4. Окисление жиров. При окислении ж.к. превращаются в альдегиды. Жир становится прогорклым. Реакция протекает на свету и под действием акт металлов.
Биологическая роль
- Образование резервного жира. Резервный жир накапливается в протоплазме клеток, при физ нагрузках не тратится, соед с белками, образ липопротеиды. Это источник энергии, откладыв в клетках в виде капель 10% от веса тела.
- Источник энергии. При окислении 1гр жира выдел 37к Дж теплоты
- Механическая. Защищают орг от механ поврежд. Внутр органы, сосуды, нервные волокна имеют жир прокладку. Подкожная клетчатка образована слоем жира.
- Терморегуляция. Защищает от переохл и перенагр.
- Являются растворителем для витаминов: А, Д, Е, К.
Липоиды. Явл сопутствующими в-вами нейтральных жиров. Имеют более сложное строение. В их состав входят: аминокислоты, фосфосодерж в-ва, глицерин, жир кисл.
1 класс: ФОСФОТИДЫ. Содерж остаток фосф кисл. Явл источником энергии и участвуют в передаче нервных импульсов.
2 класс: СТЕРИДЫ: Представитель – холестерин. Это циклический спирт. Он в орг содержится в виде кристаллов. Участ в обмене в-в. При изб и недостатке наруш кров сист.
3 класс: ЦЕРЕБРОЗИДЫ. Явл основой головного мозга. Передача нервных импульсов. Содержит галактозу(углевод).
Углеводы – это орг в-ва, которые сост из углерода, водорода и кислорода.
Классификация: 1) Моносахариды. При гидролизе не разлаг. Пример: глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза.
2)Дисахариды. При гидролизе распад на 2 мол. моносахаридов.Пример: сахароза, лактоза, мальтоза.
3)Полисахариды. При гидролизе распад более чем на 2 мол моносах. Пример: крахмал, гликоген (в печени и в мышцах). Биологическая роль: 1.Источник энергии. 1гр Углев при окисл образ 16 к Дж теплоты
2.Образ Углев у растен. при фотосинтезе-80%, у чел и жив с пищ 2%
3.Входят в состав различ в-в.
Физические св-ва. 1.Глюкоза, фруктоза содерж во фруктах и овощах 80% в винограде; фруктоза-основа меда; сахароза-сахарный тростник.сах свекла; лактоза-молоко; мальтоза-солодовый сахар(пиво); крахмал-растительный углевод; гликоген-жив углевод(печ,мыш)
2. Моносахариды, дисахариды хорошо растворимы в воде. Полисахариды в воде не раств. При нагрев. образуют калоиды
3.Все углеводы кристалически бесцв в-ва.
Структура углеводов. 3 способа:
1) Молекулярная формула показывает сколько атомов содерж в молекуле.
2)Структурная формул показ распол атом в пространстве относит друг друга.
3)Циклические формулы показ распол атомов в цикле.
Химические св-ва углеводов: 1) Алкилирование: глюкоза соед со спиртом. Образуется эфир. Эфиры участвуют в обмене в-в
2) Реакция окисления и восстановления: глюкоза окисляется до сахарной кислоты, а восстанавливается до спирта (сорбит- сахарозам)
3)Образование эфиров с фосфорной кислотой Данные эфиры участвуют в обмене в-в.
Нуклеиновые кислоты – органич. полимеры, мономерами которых явл. нуклеотиды.
Нуклеотиды =| углевод + азот осн| + Н3РО4
Нуклеозид
Азотист основ-я содерж азот и проявл осн св-ва
2 группы:Пуриновые(А, Г) Пиримидиновые(У,Т,Ц)
Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК;
Углеводы: дезоксирибоза и рибоза
Азот осн: Ц Г А Т и Ц Г А У
Фосфорная кислота
Типы РНК: иРНК тРНК рРНК (рибособальная)
Биологические функции нукл кислот:
1.Участвуют в сохр и передаче наследств инф, т.е. передается структура белка.
2. иРНК синтезируется в ядре клетки. Ее состав соответствует составу ДНК, т.е. она участвует в сохранении наследственной информации.
3. тРНК синтезир-ся в цитоплазме клетки. Участв в транспорте аминокислот к месту синтеза белка
4 .рРНК синтезируется в рибосомах (органеллы клетки) явл структурной единицей рибосом.
Синтез белка (1) Протекает в ядре клетки транскрипция – считывание наследственной инф. В результате синтезируется иРНК по принципу комплементарности, когда одно азотистое основание соответствует другому. Матрицей инф является ДНК.
(2) происходит в цитоплазме. Трансляция – это передача наследственной инф с иРНК. К иРНК цепляются 3 рибосомы (полисомы). Они движутся вдоль РНК. тРНК транспортирует аминокислоты в рибосомы, если 3 азотистых основания (триплет) тРНК и иРНК совпали, то аминокислота остается в рибосоме и из них синтезируется белок.
Ц=Г Г=Ц А=У Т=А
Ферменты – это активные в-ва, которые ускор. хим реакции в организме.
Ферменты синтезируются в железах внутр секреции пищев системы. Железы имеют протоки, поэтому ферменты попадают сразу к месту хим реакции.
Железы внутр секреции:
1)Слюнные; 2) желудка; 3) кишечника Ферменты также вырабат в клетках.
В железах ферменты нах в неактив сост. Например: ферменты желудка. Неактив фермент – пепсиноген. Он выпрыскив. в желудок и стан активным.
Свойства ферментов:
(1) Чуствит к t; аптим:35-38 >38 сворач; =0- замед
(2) отношение к pH среде: pH<7кисл. pH>7щел; pH=7 нейтр. Аптим. слабощел и нейтр Иск. ф жел
(3)Специфичность по отношению к хим реакц. Каждый фермент катализирует только свою хим реакц..Напр.липаза расщип липиды при гидролизе
(4)Специфичность по отношению к субстрату (это в-во, с которым протек реакция). Каждый фермент активизирует только свое в-во. Наприм. Дипептидаза.расщипляет дипептиды.
(5)Ферменты чуствительны к примесям.
Ингибиторы– в-ва, замедл действ ферм Ионы(Ag) Активаторы- в-ва, ускор действ ферм Na, K, Mg
Каталитич яды: в-ва разруш ферменты. Мышьяк
Строение ферментов: простые(белок пепсин) слож.(белк часть апофермент, небелк кофермент
Гемоглобин : глобин и гемо (железо)
! В ферментах есть центры.
1) Активный центр. В нем происх каталитич реакция. У сложного белка –это кофермент
У простого фепмента актив центром явл то место, где сочет опред аминокислоты
Ф.ХЕМОТРЕПСИН серин гистамин образ акт ц
2)Субстратный центр – место, где присоед субст
3))Аллостерический – место присоед низкомол в-в, которые измен св-во ферментов.
* Коферменты – это в-ва, подобные ферментам небелкового происх. Ускор перенос атомов и в-в с одного места на др.
НАД- никотинамидадениндинуклеотид
ФАД- флавинадениндинуклеотид
HS-KoA коэнзим А; HS-KoQ коэнзим Q
Механизм действия ферментов.
1. Соедин фермента с субстратом
2. Образование активного комплекса
3. Образование продуктов и восстан ферментов.
Ферменты в результате хим реакции участ. Но химически не тратятся.
Активированный комплекс – в-во в переходном состоянии, когда старые связи до конца еще не разрушились, а новые не образовались.
Классификация ферментов. Название ферментам дают по хим в-вам и реакциям на которые они действуют+окончание АЗА
1) Оксидоредуктаза катализир ОВР. Наприм..КАТАЛАЗА расщип пироксида водорода
2)Трансфераза ускор реакц транспорта в-в и атом
Напри.АМИНОТРАНСФЕРАЗА перенос аминогр
3)Гидролаза ускор реакции гидролиза Напр.ЛИПАЗА расщипл липидов под дейст воды
4)Лиаза расщипл в-в без воды.
Напр. АЛЬДОЛАЗА расщип карбон кислот
5)Синтетаза ускор реакции синтеза
Напр. АММИАКСИНТЕТАЗА ускор синтез аммиака
6)Изумираза ускор реакции изомеризации
Гормоны – это актив в-ва, которые контролируют обмен в-в и физиологические функции организма.
Гормоны вырабатываются железами эндокринной системы. Железы окутаны густой сетью копеляров. Гормоны попад. сразу в кровь
Гормоны гипофиза
1.Адренокортикотропный (АКТ) контр обмен в-в
Все хим реакции идут под его действием
2.Гонадотропный контролир функцию пол желез
3.Вазопресин контролирует давление
4.Окситоцин (гормон родов) сокр мускул матки
5.Саматотропный (гормон роста)
Гормоны щитовидной железы.контр обмен в-в
1.Трионин 2.Диийодтрионин 3.Триийодтрионин
При избытке – человек теряет вес.
При недостатке – ожирение. Базедова болезнь
Гормоны поджелудочной железы
1.Инсулин – контрол усвоение глюкозы клетками
При недостатке сахарный диабед
2. Глюкоген –способст выработке глюкозы
Гормоны надпочичников
1)Корковый слой (внешний) – вырабатывает КоРТИКОСТЕРОИДЫ, контрол обмен в-в.
При недостатке развив кожные заболевания
2)Мозговой слой. Вырабатывает АДРЕНАЛИН (гормон страха); НОРАДРЕНАЛИН (гнева)
Адреналин сужает сосуды. Перевозбуждает или затормаж нервн сист, увелич потоотделение.
Гормоны половых желез:
Мужские гормоны: тезтостерон, адреностерон
Женские гормоны: эстриол, эстрадиол
Контр функц пол жел и развит вторич пол призн.
Витамины – Низкомолекул орг в-ва разнообр строения. Не синтезир в организме. Явл жизненно необходимыми.
Водорастворимые и жирораств
С В12569 РР АДЕК
Авитаминоз – отсут витаминов
Гиповитаминоз- недост вит
Гипервитаминоз- Избыт вит
Обмен в-в- это сложная цепочка химических превращений, связанная с выделением энергии.
Этапы обмена в-в
1.Поступление в-в и энергии из окруж среды.
2.Усвоение и преобразование в-в и энергии
3.Выделение продуктов распада и тепл. Энергии
Основн. процессы при усвоении в-в и энергии
1.Диполимеризация – разрушение полимеров. Происх в ЖКТ. Белки-аминокис, липиды- жир кисл+глицерин, полисахариды-моносахариды.
2.Метаболизм – это процесс синтеза в-в в клетках
3.Катаболизм – распад в-в в клетках
4.Межуточный обмен-обмен в-в м.у. клетками
Обмен белков
Поступление с пищей а) жив(мясо, молоко,яйца)
б) раст ( бобовые, соя)
Усвоение и преобразование:
1.Ферментативный гидролиз белков в ЖКТ(диполимеризация).
Белки в желудке под действием фермента пепсина распад до обломков – альбумины. В тонком кишечнике под действием фермента хемотрепсина распадаются до дипептидов. Под действием фермента дипептидазы образуются аминокислоты. Они всасываются в кровь и поступают в клетки.
Белки коллаген (хрящи) в желудке не переваривается
2.Метаболизм и катаболизм белков в клетках
Аминокислоты подвергаются :
1)Дезаминированию – отщипление аминогруппы и превращение аминокислот в кетокислоту.
2)Декарбоксилирование – отщипл карбокс группы
3)Переаминирование–перенос аминогр с одной кисл на др
Основная часть аминокислот идет на синтез белка.
Выделение продуктов распада белка
Углекислый газ выдел через органы дыхания
Аммиак поступает в почки где синтезируется мочевина NH2 – O – NH2. Выделяется через органы выделения. Мочевина образ. (синтезируется) В ОРНЕТИНОВОМ ЦИКЛЕ с большим выделением энергии в виде АТФ
В толстом кишечнике остатки белка перевариваются микроорганизмами. В результате накапливаются фенол и стенол. Ядовитые вещества нейтрализуются в печени.
Обмен углеводов
Поступление с пищей а)жив(печ, мясо, яйцо,мол
б) раст ( фрукты, овощи)
Усвоение и преобразование
1. Ферментативный гидролиз углеводов в ЖКТ диполимеризация.
Крахмал в ротовой полости под действием фермента амилазы (слюн железы) распад до обломков декстринов. В желудке под действием жел сока образуются дисахариды. В тонком кишечнике под действием ферментов Мальтаза, Лактаза, Сахараза распадаются до глюкозы. Глюкоза всасывается в кровь и поступ в клетки
2. Метаболизм и катаболизм углеводов в клетке.
Глюкоза поступает в печень небольшими порциями и идет на синтез гликогена. При физ нагрузках гликоген распадается до глюкозы с большим выделением энергии.
Анаэробное окисление глюкозы
Молочная кислота попадая в мышцы, раздрожает нервные окончания. Человек исп мыш боль после тренировки. *Молочная к-а идет на синтез гликогена,* мол кисл окисляется с выделением энергии.
Аэробное окисление.
НАД отдает водород кислороду поэтому ПВК в мол кислоту не превращается. ПВК участвует в самом главном энергетическом цикле превращения в-в.ЦИКЛ КРЕБСА. НАД-перенос Н
Продукты распада
Молочная кислота распад до угл газа и воды.
Обмен жиров.
Поступление с пищей а) жив(молочные продукты
б) раст( подсол, кукур масла)
Усвоение и преобразование
1.Ферментативный гидролиз жиров в ЖКТ
Переваривание жиров происх в тонкой кишке. Жир с помощью желчных кислот превращается в эмульсию. Под действием фермента липазы жир расщипляется до глицерина и жирных кислот. Продукты расщепления всасываются слизистой тонкой кишки. Глицерин растворим в воде. Его всасывание происх легко. Жирные кислоты не раствор в воде, всасываются в виде комплексов с желчными кислотами. В клетках тонкой кишки глицерин вновь соед с жир кисл. В результате синтезируется чел жир. В кровь и в жировое депо.
2.Метаболизм , катаболизм жиров в клетке.
Мобилизация жира- выход жира в кровенное русло. Ускоряется под влиянием Нер сист, адрен.
Основные превращения происх в печени, где активные ферменты жирового обмена. Глицерин перех в фосфоглицериновый альдегид. Жирные кислоты активизируются с испол АТФ и связ с коферментом А = ацилкофермент А. Он поступает в митохондрии, происх окисл жир кисл
Окисление жир кисл происх в два этапа
1)В – окисление В итоге образуется вода, осущ синтез пяти мол АТФ. Отщипление Ацетилкофермента А.Окисление повтор до получения ацетил КоА.
2) Цикл Кребса.Происх дальнейшее окисл уксус кисл до угл газа и воды. При окисл 1 мол выдел12 АТФ. Окисление жира в митохондриях при исп молекулярного кислорода При накоплении кетоновых тел в крови возможно образ ацетона. Это в-во выдел легкими и почками. Синтезируются жиры из глицерина и жирных кислот. В орг синтезируются только насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты. Синтез осущ в цитоплазме.
Продукты распада
Жир расщип до глицерина и жирных кислот.
