17-27 – Витамины, 28-30 – ферменты, 32-40 – гормоны, 42-44 – дых.Цепь, 47-48 свобод.Радикалы, 50-ц.Кребса, 69-75 –днк,рнк вопросы итоговой аттестации по биохимии

1. Классификация и строение углеводов. Функции углеводов различных классов.

Строение углеводов. все углеводы содержат 2 компонента - углерод и воду, и их элементарный состав можно выразить общей формулой Cm(H2O)n. Углеводы можно разделить на 3 основные группы в зависимости от количества составляющих их мономеров: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды - производные многоатомных спиртов, содержащие карбонильную группу. В зависимости от положения в молекуле карбонильной группы моносахариды подразделяют на альдозы и кетозы.

Альдозы содержат функциональную альдегидную группу -НС=О, тогда как кетозы содержат кетонную группу >С=О. Название моносахарида зависит от числа составляющих его углеродных атомов, например альдотриозы, кетотриозы, альдогексозы, кетогексозы и т.д.

Моносахариды по строению можно отнести к простым углеводам, так как они не гидролизуются при переваривании, в отличие от сложных, которые при гидролизе распадаются с образованием простых углеводов.

Олигосахариды содержат несколько (от двух до десяти) остатков моносахаридов, соединённых гликозидной связью. Дисахариды - наиболее распространённые олигомерные углеводы, встречающиеся в свободной форме, т.е. не связанной с другими соединениями. По химической природе дисахариды представляют собой гликозиды, которые содержат 2 моносахарида, соединённые гликозидной связью в α- или β-конфигурации. В пище содержатся в основном такие дисахариды, как сахароза, лактоза и мальтоза.

Полисахариды. Структурные различия между полисахаридами определяются:

-строением моносахаридов, составляющих цепь;

-типом гликозидных связей, соединяющих мономеры в цепи;

-последовательностью остатков моносахаридов в цепи.

В зависимости от строения остатков моносахаридов полисахариды можно разделить на гомополисахариды (все мономеры идентичны) и гетерополисахариды (мономеры различны).

В зависимости от выполняемых ими функций полисахариды можно разделить на 3 основные группы:

-резервные полисахариды, выполняющие энергетическую функцию. Эти полисахариды служат источником глюкозы, используемым организмом по мере необходимости. 

-структурные полисахариды, обеспечивающие клеткам и органам механическую прочность.

-полисахариды, входящие в состав межклеточного матрикса, принимают участие в образовании тканей, а также в пролиферации и дифференцировке клеток. Полисахариды межклеточного матрикса водорастворимы и сильно гидратированы.

Энергетическая функция

Глюкоза- Служит источником энергии для клеточного дыхания.

Мальтоза- Служит источником энергии в прорастающих семенах

Сахароза- Основной продукт фотосинтеза в растениях (источник энергии).

Фруктоза- Обеспечивает энергией многие биологические процессы, протекающие в организме.

Структурная (пластическая) функция

Целлюлоза- Обеспечивает устойчивость оболочек растительных клеток.

Хитин- Обеспечивает прочность покровных структур грибов и членистоногих

Рибоза и дезоксирибоза- Являются структурными элементами нуклеиновых кислот ДНК, РНК

Защитная функция

Гепарин - Препятствует свертыванию крови в животных клетках.

Камедь и слизь- У растений образуются при повреждении тканей, выполняют защитную функцию

Запасающая функция

Лактоза- Входит в состав молока млекопитающих.

Крахмал- Образует запасные вещества в тканях растений.

Гликоген- Образует запас полисахаридов в животных клетках

2. Классификация аминокислот и их биохимические функции

Аминокисло́ты — органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы.

Классификация аминокислот.

1. По способности радикалов к взаимодействию с Н 2О:

- неполярные (гидрофобные) — плохо растворимые;

- полярные (гидрофильные) незаряженные — хорошо растворимые;

- отрицательно заряженные;

- положительно заряженные.

2. По биологическому и физиологическому значению:

- незаменимые — не могут синтезироваться организмом из других соединений и целиком поступают с пищей (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан);

- полузаменимые — образуются в недостаточном количестве в организме, поэтому частично поступают с пищей (аргинин, тирозин, гистидин);

- заменимые — синтезируются в организме (все остальные).

3. По функциональной принадлежности:

- алифатические монокарбоновые кислоты: глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин;

- алифатические оксиаминокислоты: серин, треонин;

- серосодержащие: цистеин, метионин;

- диаминомонокарбоновые: лизин, аргинин;

- моноаминодикарбоновые: глутаминовая кислота, глутамин;

- ароматические: фенилаланин, тирозин;

- гетероциклические: гистидин, триптофан;

3. Уровни организация белков. Типы химических связей, участвующие в формировании пространственной структуры белка.

Белки́ — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью. 4 уровня структурной организации белков:первичная, вторичная,третичная и четвертичная структуры

1)Первичной, самой простой является полипептидная цепь, т.е. нить аминокислот, связанных между собой пептидными связями. В первичной структуре связи являются ковалентными, а следовательно прочными. 2) Вторичной структура – это когда нить закручена в виде спирали, между группами COOH, находящимися на одном витке спирали, и группами NH2 на другом витке образуются водородные связи. Водородные связи слабее ковалентных, но большое их количество обеспечивает образование достаточно прочной структуры. 3) Нить амино-кислот свертывается, образуя клубок – фибриллу, для каждого белка специфичную. Таким образом возникает третичная структура. Связи в третичной структуре возникают за счет: гидрофобных взаимодействий (сближение в водном растворе), электростатических сил (взаимодействие между положительными и отрицательными остатками аминокислот), небольшого числа ковалентных дисульфидных связей. 4) Благодаря соединению нескольких молекул белков между собой образуется четвертичная структура.

4. Денатурация белка и факторы, вызывающие денатурацию белка.

Денатурация белка - нарушение естественной структуры белка под действием некоторых факторов. Факторы денатурации:

1)Кислоты, щёлочи, соли (в том числе и соли тяжелых металлов).

2)Температура (при температуре 40-50 градусов по Цельсию).

3)Радиационное воздействие.

Денатурация бывает обратимой и не обратимой. Обратимая - когда не затронута первичная структура белка (полипептидная цепь). Не обратимая - когда разрушена первичная структура белка, а точнее разорвана пептидная связь между аминокислотами. 

Под влиянием различных физических и химических факторов белки подвергаются свертыванию и выпадают в осадок, теряя нативные(природные) свойства. Таким образом, под денатурацией следует понимать нарушение общего плана уникальной структуры нативной молекулы белка, преимущественно ее третичной структуры, приводящее к потере характерных для нее свойств (растворимость, электрофоретическая подвижность, биологическая активность и т.д.). Большинство белков денатурирует при нагревании их растворов выше 50–60°С.

Факторы, которые вызывают денатурацию белков, можно разделить на физические и химические.

Физические факторы

1. Высокие температуры. Для разных белков характерна различная чувствительность к тепловому воздействию. Часть белков подвергается денатурации уже при 40-500С. Такие белки называют термолабильными. Другие белки денатурируют при гораздо более высоких температурах, они являются термостабильными.

2. Ультрафиолетовое облучение

3. Рентгеновское и радиоактивное облучение

4. Ультразвук

5. Механическое воздействие (например, вибрация).

Химические факторы

1. Концентрированные кислоты и щелочи. Например, трихлоруксусная кислота (органическая), азотная кислота (неорганическая).

2. Соли тяжелых металлов (например, CuSO4).

3. Органические растворители (этиловый спирт, ацетон)

4. Растительные алкалоиды.

5. Мочевина в высоких концентрациях

5. Строение и функции липидов.

Липи́ды — обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества. Молекулы простых липидов состоят из спирта и жирных кислот, сложных — из спирта, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов. Строение липидов зависит в первую очередь от пути их биосинтеза.

Они нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях: эфире, бензине, хлороформе и др. 

Энергетическая (резервная) функция

Многие жиры, в первую очередь триглицериды, используются организмом как источник энергии. Почти все живые организмы запасают энергию в форме жиров. Существуют две основные причины, по которым именно эти вещества лучше всего подходят для выполнения такой функции. Во-первых, жиры содержат остатки жирных кислот, уровень окисления которых очень низкий (почти такой же как у углеводородов нефти). Поэтому полное окисление жиров до воды и углекислого газа позволяет получить более чем в два раза больше энергии, чем окисление той же массы углеводов. Во-вторых, жиры гидрофобные соединения, поэтому организм запасая энергию в такой форме, не должен нести дополнительной массы воды необходимой для гидратации, как в случае с полисахаридами, на 1 г которых приходится 2 г воды.

Функция теплоизоляции

Жир — хороший теплоизолятор, поэтому у многих теплокровных животных он откладывается в подкожной жировой ткани, уменьшая потери тепла. Особенно толстый подкожный жировой слой характерен для водных млекопитающих (китов, моржей и др.). Но в то же время у животных, обитающих в условиях жаркого климата (верблюды, тушканчики) жировые запасы откладываются на изолированных участках тела (в горбах у верблюда, в хвосте у жирнохвостых тушканчиков) в качестве резервных запасов воды, так как вода — один из продуктов окисления жиров.

Структурная функция

Фосфолипиды составляют основу биослоя клеточных мембран, холестерин — регулятор текучести мембран. Все живые клетки окружены плазматическими мембранами, основным структурным элементом которых является двойной слой липидов (липидный бислой).

Регуляторная

Некоторые липиды играют активную роль в регулировании жизнедеятельности отдельных клеток и организма в целом. В частности, к липидам относятся стероидные гормоны, секретируемые половыми железами и корой надпочечников. Эти вещества переносятся кровью по всему организму и влияют на его функционирование.

Защитная

Толстый слой жира защищает внутренние органы многих животных от повреждений при ударах .

Увеличения плавучести

Самые разные организмы — от диатомовых водорослей до акул — используют резервные запасы жира как средство снижения среднего удельного веса тела и, таким образом, увеличения плавучести. Это позволяет снизить расходы энергии на удержание в толще воды.