M
UNIVERSITATEA COOPERATIST-COMERCIALĂ DIN MOLDOVA
(UCCM)
Catedra Tehnologie şi chimie a mărfurilor
BIOCHIMIE
NOTE DE CURS
Pentru studenţii UCCM
Specialitatea: 541.1 Tehnologia şi managementul
alimentaţiei publice
541.2 Tehnologia produselor alimetare
Chişinău 2010
Note de curs au fost elaborate de conf. univ. dr. Ion Purici pentru disciplina “Biochimie” - Specialitatea: 541.1 Tehnologia şi managementul alimentaţiei publice
541.2 Tehnologia produselor alimetare
Examinată şi acceptată:
Catedra Tehnologie şi chimia marfurilor
(pr. verbal nr. din 2010)
Consiliul Facultăţii Marketing şi merceologie al UCCM
(pr.verbal nr. din 2010)
Consiliul Metodic al UCCM
(pr. verbal nr. din 2010)
Senatul UCCM
(pr. verbal nr. din )
Recenzenţi
Luminita Georgescu, conf. univ. dr. la catedra Biochimie
Alimentară, Universitatea Dunarea de Jos din Galaţi
L. Artiomov, conf. univ, dr. la catedra Tehnologie şi chimie a mărfurilor, UCCM
T. Cazac, cercetator ştiinţific superior, dr., Institutul Chimie al AŞM
Ion Purici, conf. univ,dr, UCCM, 2010
CUPRINS
Biochimia. Notiuni introductive ………………………………................4
I. Substantele care alcatuiesc organismele vii
I.1.Compozitia elementara si sumara a organismelor……………………………………….................................... 6
I.2. Substanţe organice plastice ale organismului……………………………………………............................. 8
I.2.1.Glucide………………………………………………….................... 8
I.1.2.1.Monozaharide…………………………………………....................8
I.1.2.2Oligozaharide……………………………………………………….25
I.2.1.3.Polizaharide……………………………………………...................29
I.2.2.Lipide………………………………………………………………..34
I.2.2.1.Lipide simple…………………………………………………….. .35
1.2.2.2 Lipide compuse…………………………………………………… 41
I.2.3.Protide……………………………………………………………… 43
I.2.3.1.Aminoacizii………………………………………………………. .44
I.2.3.2.Peptide……………………………………………………………. .55
I.2.3.3.Proteide…………………………………………………………… .55
I.2.3.4.Heteroproteide………………………………………………...........66
II. Substante organice active ale organismului
II.1.Vitamine………………………………………………………...........88
II.1.1. Vitamine liposolubile.........................................................................90
II.1.2. Vitamine hidrosolubile.......................................................................95
II.1.2.3.Antivitamine.....................................................................................102
II.2.Enzime………………………………………………………...............103
II.2.1 Structura chimică generală a enzimelor...............................................104
II.2.2.Caracteristici ale activităţii enzimatice................................................105
II.2.3. Mecanismul de acţiune ale enzimelor................................................106
II.2.4 Nomenclatura şi clasificarea enzimelor...............................................113
II.2.5 Sisteme multienzimatice .....................................................................127
III. Biochimia dinamică............................................................................. 128
III.1.Metabolismul glucidelor ....................................................................129
III.1.1.Biosinteza(anabolismul) glucidelor.................................................. .129
III.1.2.Catabolismul glucidelor......................................................................134
III.2.Metabolismul lipidelor .......................................................................140
III.2.1.Biosinteza lipidelor.............................................................................140
III.2.2.Catabolismul lipidelor.........................................................................145
III.3.Metabolismul protidelor.....................................................................147
III.3.1.Biosinteza protidelor ..........................................................................148
III.3.2.Catabolismul protidelor ......................................................................153
I
NOŢIUNI ÎNTRODUCTIVE
Biochimia - stiinţa care studiază componenţa chimică, procesele chimice care au loc în organismele vii, avînd rolul să stabileasca substratul material al fenomenelor vieţii: organizarea moleculară, structura chimică a constituenţilor materiei vii, asamblarea şi corelaţiile dintre biomoleculele componente, precum şi procesele continue de transformare-degradare şi biosinteză – ale acestor biomolecule.
În general, dezvoltarea organismelor este posibilă datorită proceselor biochimice care se desfaşoară în toate plantele şi animalele, în cele mai diferite condiţii de mediu, care se reflectă atât în structura morfologică, cît şi în structura chimică a organismelor.
Problemele fundamentale ale biochimiei animale nu se pot separa de problemele biochimiei vegetale şi cele ale fiinţelor monocelulare. Principiul universal al unităţii naturii stă atît la baza compoziţiei chimice a organismelor, cît şi a proceselor care se desfăşoară continuu, şi care înseamnă viaţa însăşi.
Materia organică se formează, se transformă şi se degradează în orice organism viu (plantă, animal sau microorganism); ea nu diferă de la un organism la altul prin natura substanţelor care o alcătuiesc, care sunt întotdeauna aceleaşi sau înrudite, ci diferă prin caractere secundare, neesenţiale, determinate de propoţia şi condiţiile în care această materie organică se formează şi se transformă. Din această cauză, lumea foarte diferită a organismelor manifestă, în cea mai mare masură, procese de formare şi degradare a materiei vii identice sau asemănătoare, procese care pot varia între anumite limite, determinînd astfel variabilitatea ăşi ereditatea organismelor.
Cu toate că, biochimia vegetală este înrudită cu cea animală şi umană, unde există activitate asemănătoare, totuşi la plante fiecare celulă are de îndeplinit un proces metabolic mult mai complicat faţă de animal, la care organele sunt specializate pe diferite funcţii. Animalul, planta şi mediul formează o unitate indisolubilă şi numai în acest fel, comparat şi general, biochimia ne arată unitatea materială a lumii şi formele diferite pe care materia le îmbracă. Deci, în studiul biochimiei trebuiesc tratate în acelaşi timp problemele fundamentale ale chimiei animale şi acelea ale chimiei vegetale, în legatura lor necesară.
Biochimia are un rol desosebit şi la industrializarea unor materii prime agricole, în vederea obţinerii de produse finite cu randamente bune, de calitate, şi în condiţii economice de rentabilitate ridicată. Biochimia intervine astfel în obţinerea de materii prime, în desfăşurarea unor procese tehnologice, la ambalarea şi conservarea produselor finite, la valorificarea deşeurilor de fabricaţie, etc. În materiile prime agricole şi în produsele lor de transformare industrială au loc necontenit procese biochimice, necesare sau dăunătoare, determinate de enzime. Procesele date necesită o depistare pentru a fi suprimate sau dirijate.
Studiul biochimiei este structurat astfel încît mai întîi trebuie să se cunoasca structura, modul de formare şi proprietăţile generale ale componentelor materiei organice (biochimia descriptivă), şi apoi studierea transformărilor care sunt comune sau asemanătoare tuturor organismelor precum şi cele care sunt proprii fiecărui tip de organism, de organ, de ţesut, etc. (biochimia dinamică).
Această lucrare este scrisă pentru studenţii din domeniile ştiinţelor alimentare, prelucrării produselor agricole şi controlului calităţii materiilor prime, vegetale si animale, cît şi a produselor finite industrializate.
Biochimia descriptivă studiază substanţele care alcătuiesc materia vie. Studiul biochimiei descriptive implică:
Compoziţia elementară şi sumară a organismelor.
Substanţe minerale ale organismelor.
Substanţe organice plastice ale organismelor:
- glucide
- lipide
- protide
Substante organice active ale organismelor:
- vitamine
- enzime
- hormoni
- pigmenti
Produse intermediare şi finale de metabolism:
- uleiuri eterice, răşini, lignani
- lignine
- alcaloizi
- antibiotice vegetale.
Biochimia dinamică studiază metabolismele substanţelor organice care alcătuiesc materia vie, şi cuprinde:
Formarea şi degradarea glucidelor
Formarea şi degradarea lipidelor
Formarea şi degradarea protidelor
Interdependenţa proceselor metabolice
Mediul şi metabolismul.
Totalitatea transformărilor biochimice şi energetice prin care un organism viu realizează schimbul continuu şi permanent de substanţe cu mediul în care trăieşte, constituie metabolismul organismului. Metabolismul este o însuşire comună tuturor organismelor vii, de la cele mai simple – procariote monocelulare, pînă la cele eucariote-pluricelulare superioare formate din milioane şi milioane de cellule.
Substanţele chimice din celule vii (biomolecule) şi constituie substratul material al proceselor metabolice participînd direct la reacţiile biochimice, biofizice care au loc în permanenţă în anumită consecutivitate fiind dirijate şi coordonate de codul genetic, specific fiecărei specii şi individ pentru asigurarea vieţii.
Analiza şi descrierea compuşilor materiilor prime alimentare, a transformărilor biochimice a compuşilor daţi în procesele de păstrare, transportare şi prelucrare la nivel molecular, a corelaţiilor dintre compuşii daţi şi transformărilor care au loc în procesele metabolice în organismul viu şi sunt obectivele de bază ale biocimiei, care sunt necesare de cercetat pentru specialiţii din alimentaţia publică.