5. Полимерные фенольные соединения. К ним относятся:
1. Дубильные вещества – в коре и листьях многих растений имеют высокую молекулярную массу и большое количество гидроксильных групп. Используется для выделки кожи, а низкомолекулярные в пищевой промышленности.
2. Лигнины – входят в состав клеточных стенок древесины. Откладываются между микрофибрилами целлюлозы, вызывая одревеснение клеток. Не растворимы в воде, органических соединениях, концентрированных кислотах. Устойчивы к микроорганизмам.
Используется в производстве активированного угля, пластмасс.
3. Меланины – строение их до конца не изучено, имеют коричневый или черный цвет, их окислением объясняется потемнение разрезанного яблока, картофеля, некоторых грибов. Широко распространен в живых организмах, в семенах подсолнечника, арбуза, кожуры банана.
Общая характеристика и функции гликозидов.
Гликозиды – соединения сахаров с различными несахаридными компонентами – агликонами. Гликозиды кристаллизуются и растворимы в воде.
Значение:
1. Многие метаболически активные соединения, используются как форма хранения или переноса веществ.
2. Ряд гликозидов придает окраску плодам и цветам.
3. Многие из них ядовиты и выполняют защитную роль.
4. Используются в медицине и парфюмерной промышленности.
Арбутин – фенольный гликозид групп воспаления мочеполовых путей.
Эксулин – фенольный гликозид конского каштана, обладает синей флюоресценцией, используется в парфюмерии, в кремах для загара.
Амигдалин – цианогенный гликозид - ядовит, в семенах практически всех фруктовых деревьев. Слабая концентрация используется в медицине.
Сапонины – агликон стероидной природы – ядовит, обладает поверхностно активными свойствами. Используется как мочегонное и отхаркивающее средство. Разрушает липопротеидные мембраны.
Карденолиды – сердечные гликозиды. Используется при сердечной недостаточности. По строению очень разнообразны.
Алкалоиды и их роль в растении.
Алкалоиды – гетероциклические соединения, в цикле содержат азот. На содержание алкалоидов исследовано только 5% растений и обнаружено более 10 тыс. разных алкалоидов. Многие токсичны, применяются как лекарственные препараты с очень быстрым проявлением действия. Большинство действуют на нервную систему.
К алкалоидам относятся: никотин, атропин, морфин, кофеин, кокаин, хинин, кураре, гибазол, но-шпа, новокаин, ледокаин, промидол.
Роль в растении:
1. Как азотистые вещества участвуют в азотном обмене.
2. Регулируют РН клеточного сока, путем связывания органических кислот.
3. Участвуют в поддержании ионного баланса.
4. Повышают устойчивость растений к патогенам.
5. Могут влиять на некоторые пути метаболизма – ингибируют синтез белка, хлорофилла, действие ферментов гликолиза.
Тема № 3. Физико-химические основы биохимических процессов. План:
1. Понятие о катализе и ферментах. Ферменты живой клетки и механизм их действия. Классификация ферментов. Характеристика одно и двухкомпонентных ферментов.
2. Ферменты класса гидролаз, амилазы, инвертазы, пектолитические и протеолитические ферменты.
3. Дегидрогеназы: флавиновые ферменты, маликодегидрогеназа, глюкозодегидрогеназа, цитродегидрогеназа и т.д.
4. Оксиредуктазы: пероксидаза, полифенолоксидаза, аскорбиноксидаза, каталаза, цитохромоксидаза. Участие оксиредуктаз в основном процессе обмена – дыхании.
5. Активность ферментов в свежих плодах и овощах. Активность ферментов в ходе переработки плодов и овощей. Использование пектолитических ферментов в процессе переработки плодоовощной продукции.
6. Процесс ингибирования. Понятие про ингибиторы. Ингибиторы ферментативных реакций.
Понятие о катализе и ферментах. Ферменты живой клетки и механизм их действия. Классификация ферментов. Характеристика одно и двухкомпонентных ферментов.
Понятие о катализе и ферментах.
ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ КАТАЛИЗ (биокатализ), ускорение биохимических реакций при участии белковых макромолекул, называемых ферментами (энзимами).
Важнейшие особенности ферментативного катализа – эффективность, специфичность и чувствительность к регуляторным воздействиям. Ферменты увеличивают скорость хим. превращения субстрата по сравнению с неферментативной реакцией в 109-1012 раз.
Ферменты (энзимы) – это биологические катализаторы, являющиеся высокоспециализированными белками.
Ферменты по химической природе – глобулярные белки ускоряют химические реакции в тысячи раз без потребления их самих.
Известно более 2 тыс. ферментов.
Работают ферменты при нормальных условиях.
Открыл Константин Кирхгоф, 1814 г. (превращал крахмал в сахар под действием амилазы).
Fermentum – брожение, закваска. Предложил название фермент Ван-Гельмонт, В. Кюне назвал фермент энзим.
Ферменты живой клетки и механизм их действия.
В типичной клетке более 500 ферментов, их активность и концентрация все время изменяется. Регуляция и согласованность процесса метаболизма обусловлены специфическим действием ферментов, их пространственной организацией и функциональностью.
Метаболизм – это совокупность анаболических (реакций синтеза) и катаболических (реакций распада) реакций.
В клетках одновременно работает множество метаболических путей.
Ферменты регулируют происходящие реакции в клетке и обеспечивают надлежащую скорость реакций.
Существует 2 типа метаболических путей:
Линейный – некоторые ферменты действуют организованно, будучи объединенными друг с другом в мультиферментные комплексы, обычно эти комплексы связаны с мембраной. Линейные расположения создают возможность саморегуляции путем ингибирования по принципу отрицательной обратной связи, т.е. скорость реакции зависит от концентрации конечного продукта.
Такая тесная связь понижает до минимума воздействие других реакций.
Каждый фермент связан с соседними ферментами и продукт одного из них становится субстратом для следующего.
Разветвленный метаболический путь
Такой путь может привести к разным конечным продуктам и, какой из них образуется, зависит от условий существующих в клетке на данный момент. Регуляция образования конечного продукта осуществляется ингибированием по принципу обратной связи. Здесь также действуют мульти-ферментные системы, но ферменты находятся в растворе и тесно друг с другом не связаны.
Такую систему можно встретить в матриксе митохондрий, где происходят реакции цикла Кребса. Продукты некоторых реакций могут изыматься из цикла Кребса.