Тема №3 «Органічні речовини»
План
Органічні сполуки. Вуглеводи, їхня будова,властивості та функції.
Ліпіди, їхня будова, властивості та функції.
Література: О.В.Тагліна «Біологія 10 клас» §8-9
Органічні сполуки. Вуглеводи, їхня будова,властивості та функції.
Органічні речовини – це сполуки Карбону з іншими елементами, що виникли в живих істотах або є продуктами їхньої життєдіяльності. Органічні сполуки присутні в атмосфері, поверхневих і підземних водах, осадах, ґрунтах і гірських породах. У складі органічних сполук переважають органогенні хімічні елементи (Гідроген, Оксиген, Нітроген і Карбон). Ковалентно зв’язані атоми Карбону утворюють ланцюжки або ряди кілець (так званий скелет молекули). До складу клітин входять різні органічні сполуки: ліпіди, вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти тощо. Їхні молекули можуть мати високу молекулярну масу. Зокрема, молекулярна маса більшості білків становить від 6000 до 1 000 000, деяких нуклеїнових кислот – сягає кількох мільярдів дальтонів (1 дальтон відповідає 1/12 атомної маси ізотопу карбону 12С, тобто 1,67•10-24 г). Високомолекулярні органічні сполуки можуть складатися з великої кількості однакових чи різних за хімічною будовою ланок (простих молекул – мономерів). Такі сполуки називають біополімерами, або макромолекулами. Наприклад, молекули білків складаються із залишків амінокислот, нуклеїнових кислот – з нуклеотидів, а складних вуглеводів (полісахаридів) – з моносахаридів.
Вуглеводи –
органічні речовини, до складу яких
входять С, О, Н. Загальна формула Сn
(Н2О)n. Всі вуглеводи поділяються на
моносахариди і полісахариди. Моносахариди
– прості цукри, що складаються з однієї
молекули і являють собою тверді,
кристалічні речовини, розчинні у воді
і солодкі на смак.
У залежності від
кількості вуглецевих атомів, що входять
до молекули вуглецю, розрізняють:
-
триози – мають 3 атоми;
- тетрози – 4
атоми;
- пентоди – 5 атомів;
- гексози
– 6 атомів.
Моносахариди здебільшого
мають загальну формулу СnH2nOn. Вони можуть
містити від 3 до 10 атомів Карбону: тріози
(3 атоми Карбону), тетрози (4), пентози
(5), гексози (6) і так далі до декози (10). У
природі найпоширеніші гексози та
пентози. Прикладами гексоз є глюкоза,
фруктоза. Ці сполуки надають солодкого
смаку плодам, меду, а глюкоза є дуже
важливою складовою метаболізму. До
пентоз, наприклад, належать рибоза і
дезоксирибоза, що входять до складу
відповідно рибонуклеїнових (РНК) і
дезоксирибонуклеїнової (ДНК) кислот.
Моносахариди добре розчиняються у воді.
Класифікація
вуглеводів. За
складом функціональних груп вуглеводи
поділяються на альдози і кетози; за
кількістю атомів Карбону вуглеводи
поділяються на триози, тетрози, пентози,
гексози та ін.;
за кількістю структурних одиниць — на моносахариди, дисахариди, олігосахариди і полісахариди.
Назва |
Характеристика |
Моносахариди |
Це прості цукри, складаються з однієї молекули і мають вигляд твердих кристалічних речовин, що розчиняються у воді, солодкі на смак. До моносахаридів належать рибоза і дезоксирибоза, вони входять до складу нуклеїнових кислот. Глюкоза — первинне джерело енергії для клітин, вона обов'язково міститься в крові. Глюкоза входить до складу найважливіших дисахаридів і полісахаридів. залежно від кількості атомів Карбону, поділяють натріози (3 атоми), тетрози (4), пентози (5), гексози (6) і так далі додекоз (10). У природі найпоширеніші гексози, а саме глюкоза і фруктоза. Солодкий присмак ягід, фруктів, меду залежить від вмісту в них цих сполук. Серед пентоз важливе значення мають рибоза і дезоксирибоза, які входять до складу нуклеїнових кислот та аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ). |
Дисахариди |
Утворюються з двох структурних одиниць (моносахаридів) за допомогою спеціального зв'язку, який називається глікозидним. Приклади дисахаридів: сахароза — очеретяний, або буряковий, цукор, складається із залишків глюкози і фруктози, надзвичайно поширений у рослинах. Відіграє важливу роль у живленні багатьох тварин і людини; лактоза — молочний цукор, складається з глюкози і галактози, є джерелом енергії для дитинчат ссавців, використовується в мікробіологічній промисловості для виготовлення поживних середовищ; мальтоза — складається з двох молекул глюкози, основний структурний елемент крохмалю і глікогену |
Полісахариди |
Молекули, молекулярна маса яких може сягати кількох мільйонів. Полісахариди розрізняються між собою складом мономерів, довжиною та розгалуженістю ланцюгів. На відміну від моно- та олігосахаридів, полісахариди майже не розчиняються у воді й не мають солодкого присмаку. Крохмаль — резервний полісахарид рослин, міститься в бульбах, плодах, насінні. Глікоген — резервний полісахарид тварин. Накопичується в печінці, м'язах, серці та інших органах. Є постачальником глюкози в кров. Целюлоза (клітковина) — структурний полісахарид рослин. У ній акумульовано близько 50 % всього Карбону біосфери. Це найпоширеніший вуглевод на Землі. Хітин — структурний полісахарид у членистоногих і деяких грибів |
Олігосахариди |
сполуки, в яких кілька залишків молекул моносахаридів з'єднані між собою ковалентними зв'язками. Серед них найпоширеніші дисахариди, які утворюються внаслідок сполучення залишків двох молекул моносахаридів. |
ФУНКЦІЇ ВУГЛЕВОДІВ
Функція |
Значення функції |
Енергетична |
Вуглеводи є основним джерелом енергії для організму |
Структурна |
Вуглеводи входять до складу оболонок клітин, виконують опорну функцію, беруть участь у синтезі багатьох речовин, входять до складу нуклеотидів у нуклеїнових кислотах |
Запаслива |
Вуглеводи мають здатність накопичуватися у вигляді крохмалю у рослин і глікогену у тварин |
Захисна |
В'язкі слизи, що виділяються різними залозами, багаті на вуглеводи, вони оберігають стінки, порожнистих органів від механічних пошкоджень, проникнення бактерій та вірусів |
Будівельна, або структурна, функція |
вуглеводів полягає в тому, що ці сполуки входять до складу опорних елементів клітин організмів. Як ми вже згадували, хітин є компонентом зовнішнього скелета членистоногих та клітинних стінок деяких грибів і водоростей. Клітинні стінки рослин, які містять целюлозу, захищають вміст клітин і підтримують їхню форму. |