8. Жири.

Жири або товщі  — велика група органічних сполук, які, з фізичного погляду, мають меншу від одиниці питому вагу і, як правило, розчинні в органічних розчинниках, як правило не розчиняються у воді, і під звичайним тиском їх не можна перегнати, не розклавши. Хімічно, жири є тригліцеридами, сполукою складних ефірів трьохатомного спирту (гліцерину) і будь-якою з кількох жирних кислот. Містяться у тваринних і рослинних організмах.

На позначення жирів використовуються також слова "олії", "масла" і "ліпіди"

Звичайний жир складається з ліпідів, нежирових та азотовмісних речовин, вуглеводів та мінеральних елементів. Чистий жир являє собою складні ефіри триатомного спирту гліцерину СН₂ОН — СНОН — СН₂ОН і різноманітних жирних кислот. Серед них можуть бути як:

• насичені кислоти, наприклад пальмітинова С₁₅Н₃₁СООН і стеаринова С₁₇Н₃₅СООН,

так і:

• ненасичені кислоти (у тому разі з одним подвійним зв'язком - наприклад олеїнова кислота С₁₇Н₃₃СООН); з двома - лінолева кислота і з трьома ліноленова кислота подвійними зв'язками, а також з потрійним зв'язком, наприклад тариринова кислота С₁₇Н₃₁СООН), або навіть чотири (як у арахідонової кислоти) подвійні зв'язки між атомами вуглецю, - і трапляються лише в рослинних жирах і так званому риб'ячому жирі, в організмі людини не синтезуються, але потрібні для багатьох біохімічних процесів, і тому їх відносять до незамінних продуктів живлення. Суміш ненасичених жирних кислот називають вітаміном F^[6].

Шляхом гідролізу (омилення) жири легко розщеплюються на гліцерин і жирні кислоти, причому різні кислоти проявляють неоднакову стійкість до дії високих температур і мікроорганізмів. Так, насичені жирні кислоти досить стійкі не тільки при звичайних температурах, але й при

Ненасичені кислоти із двома й більшим числом подвійних зв'язків менш стійкі; вони окислюються, твердіють, стають темними, набирають неприємного запаху. На це потрібно звертати увагу при використанні їх. Вони легко окисляються й полімеризуються, а при нагріванні до 300 °C розпадаються з розривом вуглецевого ланцюга й утворенням суміші насичених і ненасичених вуглеводнів жирного ряду.

Для хімічної характеристики жирів й інших ліпідів визначаються температура плавлення й числа — йодне, омилення й кислотності.

9. Вуглеводи .

Вуглеводи — органічні сполуки з емпіричною формулою C_m(H₂O)_n, до складу яких входять тільки Вуглець, Кисень та Водень. Вуглеводи є складовою частиною клітин усіх живих організмів.

Вуглеводи є найпоширенішими органічними сполуками, що підтверджується тим фактом, що більше половини органічного вуглецю на Землі існує у формі вуглеводів.

Здебільшого вуглеводи є сполуками рослинного походження — це продукти фотосинтезу і таким чином вони є базовою ланкою у трансформації сонячної енергії у хімічну для забезпечення життя на Землі.

Поряд з білками і жирами, вуглеводи — важлива складова частина харчування людини і тварин, багато з них використовується як технічна продукція.

Класифікація

• класифікація за здатністю до гідролізу

прості вуглеводи (моносахариди, монози) - не гідролізуються;

складні вуглеводи (олігосахариди, полісахариди або поліози) - здатні гідролізуватися до простих вуглеводів

олігосахариди - продукти поліконденсації невеликої кількості моносахаридів, наприклад, сахароза C₁₂H₂₂O₁₁. Звичайно термін олігосахариди застосовують до вуглеводів, що вміщують від двох до п'яти моносахаридних одиниць.

полісахариди - продукти поліконденсації великої кількості моносахаридів (C₆H₁₀О₅)_n, де n>1000. Прикладом полісахаридів можуть бути крохмаль, целюлоза та інші.

класифікація моносахаридів

• класифікація за характером розміщення карбонільної групи

альдози - моносахариди, що вміщують альдегідну групу

кетози - моносахариди, що вміщують кетонну групу

• класифікація за кількістю атомів Карбогену

тетрози, наприклад, треоза C₄H₈O₄

пентози, наприклад, рибоза C₅H₁₀O₅

гексози, наприклад, глюкоза, фруктоза C₆H₁₂O₆

відомі також гептози, октози і т.д. Альдегідоспирти і кетоспирти, що вміщують ланцюги Карбогену менші за чотири атоми до вуглеводів не відносять

класифікація полісахаридів

• класифікація за біологічним походженням

полісахариди рослинного походження - крохмаль, целюлоза

полісахариди тваринного походження - глікоген

 

Використання

• харчова промисловість

• текстильна промисловість

• виготовлення лікарських препаратів

• виготовлення клеїв

Моносахариди — прості вуглеводи, вони не піддаються гідролізу — не розщеплюються водою на простіші вуглеводи. Глюкоза і виноградний цукор, С₆Н₁₂О₆ - найважливіші з моносахаридів; білі кристали солодкі на смак, легко розчиняються у воді. Знаходяться в соку винограду, в багатьох фруктах, а також у крові тварин і людей. М'язова робота виконується головним чином за рахунок енергії, яка виділяється при окисленні глюкози. Глюкоза отримується при гідролізі полісахаридів крохмалю і целюлози (під дією ферментів або мінеральних кислот). Використовується як засіб посиленого харчування, або як лікарська речовина, при обробці тканини.

Дисахариди — вуглеводи, які при нагріванні з водою в присутності мінеральних кислот чи під дією ферментів піддаються гідролізу, розкладаються на дві молекули моносахаридів.

Буряковий та тростинний цукор (сахароза), С12 Н22 О11 — важливіший із дисахаридів. Добувається із цукрового буряку (в ньому знаходиться до 28% сахарози від сухої речовини) чи із цукрової тростини; знаходиться в соку берези, клену і деяких фруктах. Сахароза — цінний харчовий продукт. При гідролізі він розпадається з утворенням молекули глюкози і молекули фруктози.

Полісахариди — це вуглеводи, які багато в чому відрізняються від моносахаридів і дисахаридів і не мають солодкого смаку, і майже не розчинні в воді. Вони представляють собою складні високомолекулярні сполуки, які під каталітичним впливом кислот чи ферментів піддаються гідролізу з утворенням простіших поліцукридів, потім дицукридів, і, зрештою, багато (сотні і тисячі) молекул моноцукридів. Важливіший представник поліцукридів — крохмаль і целюлоза. Їхні молекули побудовані із ланок -С6 Н10 О5-, є залишками шестичленних циклічних форм молекул глюкози, загубивших молекулу води, тому склад крохмалю і целюлози виражається однією формулою (С6 Н10 О5). Різниця тільки у властивостях цих поліцукридів обумовлена просторовою ізомерією утворюючих їх моноцукридних молекул: крохмаль побудований із ланок α-, а целюлоза — β-форми глюкози.

10.Білки.

Білки́ — складні високомолекулярні природні органічні речовини, що складаються з амінокислот, сполучених пептидними зв'язками. В однині (білок) термін найчастіше використовується для посилання на білок, як речовину, коли не важливий її конкретний склад, та на окремі молекули або типи білків, у множині (білки) — для посилання на деяку кількість білків, коли точний склад важливий.

Молекули білків є лінійними полімерами, що складаються з α-L-амінокислот (які є мономерами цих полімерів) і, в деяких випадках, з модифікованих основних амінокислот (щоправда модифікації відбуваються вже після синтезу білка на рибосомі

СТРУКТУРИ БІЛКА

• Первинна структура — пептидна або амінокислотна послідовність, тобто послідовність амінокислотних залишків у пептидному ланцюжку. Саме первинна структура кодується відповідним геном і найбільшою мірою визначає властивості сформованого білка.

• Вторинна структура — локальне впорядковування фрагменту поліпептидного ланцюжка, стабілізоване водневими зв'язками і гідрофобними взаємодіями. Найпоширеніші типи вторинної структури білків включають^[9]: α-спіралі (спіраль, що має 4 залишки на виток, стабілізована водневими зв'язками між пептидними групами з кроком у 4 ланки) і β-листи (кілька зигзагоподібних поліпептидних низок, в яких водневі зв'язки утворюються між відносно віддаленими ділянками ланцюжка або між різними ланцюжками, а не між близько розташованими пептидними групами, як це має місце для α-спіралі). Інші елементи вторинної структури включають π-спіралі (спіралі з кроком водневих зв'язків у 3 ланки), -спіралі (спіралі з кроком водневих зв'язків у 5 ланок), повороти, невпорядковані фрагменти та інші. Найпоширеніша єдина класифікація таких структур — номенклатура DSSP.

• Третинна структура — повна просторова будова цілої білкової молекули, просторове взаємовідношення вторинних структур одна до одної. Третинна структура загалом стабілізується нелокальними взаємодіями, найчастіше формуванням гідрофобного ядра, а також завдяки утворенню водневих зв'язків, солевих містків, інших типів іонних взаємодій, дисульфідних зв'язків між залишками цистеїну.

• Четвертинна структура — структура, що виникає в результаті взаємодії кількох білкових молекул, які в даному контексті називають субодиницями. Повна структура кількох поєднаних субодиниць, що разом виконують спільну функцію, називається білковим комплексом.

Денатурація білків

Білки протягом досить довгого часу зберігають структуру і, отже, фізико-хімічні властивості, наприклад, розчинність, в умовах (таких як pH, температура), до яких пристосований даний організм або які підтримуються в його межах в результаті збереження гомеостазу^[7]. Різка зміна цих умов, наприклад, внаслідок нагрівання або обробки білка кислотою чи лугом, приводить до втрати четвертинної, третинної і вторинної структур білка, цей процес називається денатурацією. Відомий випадок денатурації білка в побуті — приготування курячого яйця, коли під впливом високої температури розчинний у воді прозорий білок овальбумін стає щільним, нерозчинним і непрозорим.