Як побудовані молекули вуглеводів?
Які властивості мають вуглеводи ?
Яка біологічна роль вуглеводів?
В природі деякі органічні речовини утворюються в рослинах під дією сонячного світла. Як називають ці речовини? Вуглеводи. До вуглеводів відноситься глюкоза, сахароза, а також крохмаль і целюлоза. Це окремий клас речовин, які відрізняються і за будовою і за властивостями від вуглеводнів.
Фізичні властивості вуглеводів учні шукають та виписують самостійно з
додаткової літератури.
Основні хімічні властивості вуглеводів.
А) Глюкоза
а) Окиснення глюкози ( рівняння)
б) взаємодія з купрум (ІІ) гідроксидом, як багатоатомний спирт
(знака)
в) спиртове бродіння
Б) Сахароза
а) Гідроліз (рівняння)
В) Крохмаль і целюлоза
а) полімерна будова
б) реакція гідролізу крохмалю і целюлози
в) якісна реакція крохмалю з йодом.
|
КРОХМАЛЬ |
ЦЕЛЮЛОЗА |
Молекулярна формула |
( С6Н10О5 )n |
( С6Н10О5 )n |
Ступінь полімеризації |
n = від декількох сотен до декількох тисяч |
n = 10- 14 тисяч |
Середня молекулярна маса |
від декількох сотен до декількох тисяч |
кілька мільйонів |
Будова макромолекул |
Лінійна, розгалужена |
Лінійна, волокна |
Структурна ланка |
Залишки α - глюкози |
Залишки β-глюкози |
Класифікація
вуглеводів. Проектуємо схему на екран.
г) порівняльна таблиця
Функції вуглеводів.
Енергетична. При окисненні у процесі клітинного дихання вуглеводи вивільняють енергію, яка в них міститься, забезпечуючи значну частину енергетичних потреб організму. Захисна. В’язкі секрети (слизи), багаті на вуглеводи та їхні похідні — глікопротеїди, оберігають стінки органів (шлунок, кишечник, бронхи) від механічних і хімічних впливів. Рецепторна. Більшість клітинних рецепторів є глікопротеїнами. Зв’язуючись з інтегральними мембранними білками, вуглеводи у складі рецепторів беруть участь у розпізнаванні сигнальних молекул (гормонів, нейромедіаторів). Пластична. Вуглеводи є основними структурними компонентами клітин, які утворюють опорні тканини (целюлоза, хітин). Запасна. Відкладаючись у тканинах, вуглеводи можуть забезпечити організм енергією під час голодування (крохмаль, глікоген).
IV . Нуклеїнові кислоти.
1)Як побудовані молекули нуклеїнових кислот ?
2) Які властивості мають нуклеїнові кислоти ?
3) Яка біологічна роль нуклеїнових кислот?
Основні поняття :
Азотна основа
РНК
ДНК
Нуклеозид
Нуклеотид
Принцип компліментарності
Кодон
Реплікація
Складаємо схему будови нуклеотиду –складової нуклеїнових кислот
Нуклеїнові кислоти (НК) – знаходяться в ядрі кожної клітини і контролюють її роботу. Вперше їх добув І. Я. Горбачевський. Має два типи: РНК (рибонуклеїнова) та ДНК (дезоксирибонуклеїнова).
Загальна схема будови нуклеотиду нуклеїнових кислот.
Дезоксирибонуклеї́нова кислота́ (ДНК) — один із двох типів природних нуклеїнових кислот, який забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію генетичної програми розвитку і функціонування живих організмів. Основна роль ДНК в клітинах — довготривале зберігання інформації про структуру РНК і білків.
У ДНК зустрічається чотири види азотних основ (аденін, гуанін, тимін і цитозин).
Дезоксирибонуклеїнова кислота є біополімером, мономерами якого є нуклеотиди. Кожен нуклеотид складається із залишку фосфорної кислоти, приєднаного до цукру дезоксирибози, до якого також через глікозидний зв'язок (C—N) приєднана одна з чотирьох азотистих основ. Саме наявність характерного цукру і складає одну з головних відмінностей між ДНК і РНК.
З хімічної точки зору, ДНК — це довга полімерна молекула, що складається з послідовності блоків — нуклеотидів. Кожний нуклеотид складається з азотистої основи, цукру (дезоксирибози) і фосфатної групи. Зв'язки між нуклеотидами в ланцюжку утворюються за рахунок дезоксирибози і фосфатної групи. У переважній більшості випадків (окрім деяких вірусів, що містять одноланцюжкові ДНК) макромолекула ДНК складається з двох ланцюжків, орієнтованих азотистими основами один проти одного. Ця дволанцюжкова молекула утворює спіраль. В цілому структура молекули ДНК отримала назву «подвійної спіралі».
Розшифровка структури ДНК (виконана в 1953 році) стала одним з поворотних моментів в історії біології. За видатний внесок у це відкриття Френсісу Кріку, Джеймсу Ватсону і Морісу Вілкінсу була присуджена Нобелівська премія з фізіології і медицини 1962 року.
Спіраль ДНК має досить складну структуру. Вона являє собою 2 полінуклеотидні ланцюги, закручені в подвійну спіраль. Кожна азотна основа одного ланцюга направлена в середину спіралі і з в’язана слабкими міжмолекулярними зв’язками з азотною основою іншого ланцюга. Важливим є те, що аденін завжди розміщується в парі з тиміном, а цитозин – з гуаніном.
Модель подвійної спіралі ДНК запропонували в 1953р американський учений Д. Уотсон і англійський учений Ф. Крик, їхню працю було відзначено Нобелівською премією.
РНК (рибонуклеїнова кислота) — клас нуклеїнових кислот, лінійних полімерів нуклеотидів, до складу яких входять залишок фосфорної кислоти,
рибоза (на відміну від ДНК, що містить дезоксирибозу) і азотисті основи — аденін, цитозин, гуанін і урацил (на відміну від ДНК, що містить замість урацила тимін). РНК містяться головним чином в цитоплазмі клітин. Ці молекули синтезуються в клітинах всіх клітинних живих організмів, а також містяться в віроїдах та деяких вірусах. Основні функції РНК в клітинних
організмах — шаблон для трансляції генетичної інформації в білки та доставка відповідних амінокислот до рибосом. В вірусах є носієм генетичної інформації (кодує білки оболонки та ферменти вірусів).
Порівнюємо будову ДНК та РНК.
Особливості будови ДНК.
1) Подвійна спіраль ДНК.
2) Принцип компліментарності.
Азотні основи доповнюють одна одну:
Аденін – Тимін А –Т
Цитозин –Гуанін Ц –Г
3) Подібність побудови ДНК з гвинтовими сходами: „ СТОЯКИ” –це ланцюги вуглеводних і фосфатних груп, а „СХОДИ” – це азотні основи.
4)Спадкова інформація. Кодон. Реплікація
5) Біологічна роль ДНК і РНК.
Які функції ДНК? Ви вже знаєте, що одиницею спадковості всіх організмів є ген - ділянка молекули ДНК (а у деяких вірусів - РНК). Він несе спадкову інформацію про структуру певного білка або нуклеїнової кислоти Саме ДНК зберігає спадкову інформацію в організмі та забезпечує її передачу дочірнім клітинам під час поділу материнської.
Утворення подвійної спіралі ДНК за принципом комплементарності. Що собою становлять рибонуклеїнові кислоти? Молекули рибонуклеїнових кислот (РНК) мають подібну до ДНК будову, але складаються лише з одного ланцюга . У деяких вірусів трапляються і дволанцюгові РНК. Відомо три основні типи РНК: інформаційна, або матрична (і –РНК , або м –РНК ), транспортна (т –РНК ) і рибосомна (р –РНК ). Вони розрізняються місцем розташування в клітині, формою, розмірами та функціями. Інформаційна РНК є копією певної ділянки молекули ДНК (одного чи кількох генів). Вона переносить спадкову інформацію від ДНК до місця синтезу молекули білка , а також бере безпосередню участь у її збиранні. Частка і –РНК становить приблизно 2% загальної кількості РНК клітини. Вторинна і третинна структури і –РНК формуються за допомогою водневих зв'язків, електростатичних та інших типів взаємодій. Молекула і –РНК відносно нестабільна, вона швидко розпадається на нуклеотиди. Наприклад, у мікроорганізмів і –РНК існує усього декілька хвилин, а в клітинах еукаріотів - декілька годин або днів.