1. аминокислоты, органические (карбоновые) кислоты, в составе которых имеется аминогруппа ( nh

• Название: 1. аминокислоты, органические (карбоновые) кислоты, в составе которых имеется аминогруппа ( nh
• Дата: 28.11.2018
• Размер: 64.5 Kb.
• Имя файла: 1.doc
• Тип: Документы; #57975

1. АМИНОКИСЛОТЫ, органические (карбоновые) кислоты, в составе которых имеется аминогруппа (— NH₂) и карбоксильная группа (— СООН). Участвуют в обмене белков и углеводов, в образовании важных для организмов соединений, входят в состав гормонов, витаминов, алкалоидов, пигментов, токсинов, антибиотиков и т. д.; дигидроксифенилаланин (ДОФА). Встречается около 300 различных аминокислот, но только 20 из них служат звеньями (мономерами). Последовательность расположения этих аминокислот в белках закодирована в последовательности нуклеотидов соответствующих генов. Классификация. По отношению к воде при значениях рН, различают неполярные (гидрофобные), аминокислоты и полярные (гидрофильные). Среди полярных аминокислот выделяют нейтральные (незаряженные); они содержат по одной кислой (карбоксильная) и одной основной группе (аминогруппа). Если же в аминокислоте присутствует более одной из вышеназванных групп, то их называют кислыми и основными. По пищевой ценности, аминокислоты делят на незаменимые (валин, треонин, триптофан, фенилаланин, метионин, лизин, лейцин, изолейцин) и заменимые.

2. Незаменимые аминокислоты не синтезируются клетками животных и человека и поступают в организм в составе белков пищи. Валин, треонин, триптофан, фенилаланин, метионин, лизин, лейцин, изолейцин. Недостаток любой из незаменимых аминокислот в организме приводит к нарушению обмена веществ, замедлению роста и развития. ВАЛИН- алифатическая аминокислота. Входит в состав всех белков. Служит одним из исходных веществ при биосинтезе пантотеновой кислоты (витамин В₃) и пенициллина. ТРЕОНИН- алифатическая аминокислота. Входит в состав всех белков, за исключением протаминов. ТРИПТОФАН - гетероциклическая аминокислота. Входит в состав гамма-глобулинов, казеина и других белков. Используется клетками растениями — гетероауксина, индиго, ряда алкалоидов. При гнилостных процессах в кишечнике из триптофана образуются скатол и индол. Незаменимая аминокислота. Нарушения обмена триптофана у человека приводит к тяжелым заболеваниям. ФЕНИЛАЛАНИН - ароматическая аминокислота. В организмах присутствует в свободном виде и в составе белков; превращается в аминокислоту тирозин. МЕТИОНИН - алифатическая аминокислота. Входит в состав белков. Служит в организме донором метильных групп (—CH₃) при биосинтезе холина, адреналина и других биологически важных веществ. Применяют для обогащения кормов, пищи и как медицинский препарат. ЛИЗИН- алифатическая аминокислота с выраженными свойствами основания. Входит в состав белков. Применяют для обогащения кормов и пищевых продуктов. ЛЕЙЦИН- алифатическая аминокислота. Входит в состав всех природных белков. Применяется для лечения болезней печени, анемий и других заболеваний. ИЗОЛЕЙЦИН- алифатическая аминокислота. Входит в состав всех природных белков.

3. Функции белков в клетке. Структурная. Биологические мембраны - наполовину построены из белков. Ферментативная. Все биологические катализаторы химических реакций в клетке являются белками. Транспортная. Участвуют в транспорте веществ. Участие белков в передвижении частиц - молекул, ионов - через мембрану может осуществляться следующими способами: 1) белки - челночные переносчики через мембране; 2) белки - организаторы в мембране. 3апасная. Белок представляет собой высоковосстановленное соединение с большим запасом энергии, необходимые для роста и развития молодого организма. Иммунная (защитная). Растения, имеющие большое количество белкового азота, лучше противостоят заболеваниям.

4.Строение белков все белки построены из 20 -аминокислот, соединены между собой пептидной связью —СО—NH—, которая образуется карбоксильной и -аминогруппой соседних аминокислотных остатков. Две аминокислоты образуют дипептид, в котором остаются свободными концевые карбоксильная (—СООН) и аминогруппа (H₂N—), к которым могут присоединяться новые аминокислоты, образуя полипептидную цепь. Участок цепи, на котором находится концевая Н₂N-группа, называют N-концевым, а противоположный ему — С-концевым. Огромное разнообразие белков определяется последовательностью расположения и количеством входящих в них аминокислотных остатков. Хотя четкого разграничения не существует, короткие цепи принято называть пептидами или олигопептидами, а под полипептидами (белками) понимают обычно цепи, состоящие из 50 и более аминокислот. Белки могут состоять из нескольких полипептидных цепей. В таких белках каждая полипептидная цепь носит название субъединицы.

7.Классификация белков По химического состава белки делят на простые (состоят только из аминокислот) и сложные (протеидами ). В составе сложных белков: полипептидная цепь и небелковые компоненты, представленные углеводами (гликопротеиды), липидами (липопротеиды), нуклеиновыми кислоты (нуклеопротеиды), ионами металла (металлопротеиды), фосфатной группой (фосфопротеиды), пигментами (хромопротеиды) и т. д. По выполнение функций различают: 1.белки — ферменты,- обладающие способностью ускорять химические реакции, протекающие в живых организмах. 2.Транспортные белки -активный транспорт через биологические мембраны ионов, липидов, сахаров и аминокислот. 3. Структурные белки -выполняют опорную или защитную функцию, являются структурной основой клеточных и внутриклеточных мембран. 4. регуляторные белки - участвуют в регуляции физиологической активности организма в целом, клеток или процессов. Контролируют транскрипцию генов и синтез белка. 5.Запасные белки семян обеспечивают питательными веществами начальные этапы развития зародыша. 6.Сократительные белки -обеспечивают расхождение хромосом при делении клеток. 7.Белки-рецепторы - клетка воспринимается информация о состоянии внешней среды. Они играют роль в передаче нервного возбуждения и в ориентированном движении клетки (хемотаксисе).

1.ЛИПИДЫ включающая жиры и жироподобные вещества. Это один из главных компонентов клеток животных, растений и микроорганизмов. Молекулы простых липидов состоят из спирта и жирных кислот, сложных — из спирта, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов. Липиды — один из основных компонентов биологических мембран. Образуют энергетический резерв организма, участвуют в передаче нервного импульса. Играют важную роль в протопласте; участвуют в адсорбционных процессах и регулировании проницаемости цитоплазмы для веществ, поступающих в клетку. Только в присутствии липидов и некоторых других веществ возможно поддержание структуры протопласта, необходимой для жизни клетки.
3. ФОСФОЛИПИДЫ, сложные липиды, у которых одна или несколько спиртовых групп глицерина образуют сложный эфир с фосфорной кислотой и какими-либо органическими соединениями. Содержатся во всех живых клетках, важнейшие компоненты биологических мембран нервной ткани и создают основу органелл клетки ядра, пластид, митохондрий, рибосом и др. Они гидролизуются специфическими ферментами - фосфолипазами.

2. Собственно жиры. Они являются сложными эфирами трехатомного спирта глицерина и высших карбоновых кислот. Высокомолекулярные жирные кислоты представляют собой длинные углеводородные цепочки с насыщенными или ненасыщенными связями. От степени насыщенности жирных кислот зависит консистенция жира: чем больше степень ненасыщенности, тем более жидким при нормальных условиях является жир (масло). В жирах растений чаще других встречаются такие ненасыщенные кислоты (олеиновая (СI7Н33СООН), линолевая (СI7Н31СООН), линоленовая (C17H29COOH)), насыщенных (стеариновая (С17НЗ5СООН) и пальмитиновая (СI5Н33СООН). Собственно жиры отличаются очень высокой калорийностью. Это определяет основную функцию жиров - запасную. Главное место их локализации - семена. Насыщенность жирами семян масличных культур делает их ценнейшим сырьем для производства масел, использующихся в пищевых и промышленных целях. При их окислении высвобождается больше воды, чем при окислении других запасных веществ (метаболическая вода). Это обстоятельство может иметь, решающее значение для выживaния растительного организма в условиях водного стресса.

4. ГЛИКОЛИПИДЫ, сложные липиды, содержащие остаток галактозы. Структурные компоненты клеточных мембран. Это основной липидный компонент клеток тканей листа. Наиболее важными представителями являются моногалактозилдиглицерид и дигалактозилглицерид.

5.Амфипатические липиды. Они обладают двойственными свойствами гидрофобностью, и гидрофильностью. Последнее обеспечивается тем, что с одной из спиртовых групп глицерина взаимодействует соединение с гидрофильными свойствами.
6.Воска. Это гидрофобные веществ, состоящие из сложных эфиров высших жирных кислот и одноатомных спиртов (цетиловый), ископаемые (озокерит, церезин) — из предельных углеводородова. Воска образуются в цитоплазме и накапливаются в виде отдельных пластинок в клеточной стенке эпидермальных клеток, откуда они выступают на поверхность в виде гранул, палочек, ячеек. Образовавшаяся кутикула защищает листья, стебли и плоды растений от высыхания при недостатке влаги и вымокания в период длительных дождей. Восковой налет служит преградой для проникновения в растение патогенных грибов и бактерий, а также ряда вредных насекомых. Воск используют на выделку свечей. Стероиды. Относятся к терпеноидам. В основе их строения лежат конденсированные структуры из четырех углеводородных циклов, представляющих собой высокомолекулярные спирты или их сложные эфиры. Эти гидрофобные вещества играют роль в структуре клеточных мембран, а также являются витаминами группы D (эргостерол). Стероиды выделаны из зародыши пшеницы и кукурузы, зеленые листья. Наиболее богаты этой группой липидов дрожжи и плесневые грибы. СТЕРИНЫ (стеролы), полициклические спирты, относящиеся к классу стероидов. Содержатся в биологических мембранах всех организмов. Используются для промышленного получения стероидных гормонов и витаминов группы D.

1.ДНК высокополимерные природные соединения, содержащиеся в ядрах клеток живых организмов; вместе с белками гистонами образуют вещество хромосом. ДНК — носитель генетической информации, ее отдельные участки соответствуют определенным генам. Молекула ДНК состоит из 2-х полинуклеотидных цепей, закрученных одна вокруг другой в спираль. Цепи построены из большого числа мономеров 4-х типов — нуклеотидов, специфичность которых определяется одним из 4-х азотистых оснований (аденин, гуанин, цитозин, тимин). В состав ДНК входит азот. основание, дезоксирибоза, фосфорная кислота. Сочетания трех рядом стоящих нуклеотидов в цепи ДНК (триплеты, или кодоны) составляют код генетический. Нарушения последовательности нуклеотидов в цепи ДНК приводят к наследственным изменениям в организме — мутациям. ДНК точно воспроизводится при делении клеток, что обеспечивает в ряду поколений клеток и организмов передачу наследственных признаков и специфических форм обмена веществ.

2.РНК семейство нуклеиновых кислот, содержащих в качестве углеводного компонента остаток рибозы. PНK присутствуют во всех живых клетках, участвуя в процессах, связанных с передачей генетической информации от ДНК к белку. Из РНК образованы геномы многих вирусов. PНK состоит из одиночных полинуклеотидных цепей. Содержат пуриновые— аденин и гуанин и пиримидиновые основания — цитозин и урацил. Входит остаток фосфорной кислоты служит связующим звеном. РНК способны к формированию вторичной структуры, основным элементом которой являются сравнительно короткие двуцелочечные тяжи, образованные комплементарными основаниями одной и той же молекулы, и связывающие их однотяжевые участки. Виды: иРНК- выполняет матричную функцию в процессе синтеза белка и образование полипептидных цепей. тРНК- находится в цитоплазме, в ядерном соке, в строение хлоропластов, в матриксе митохондрий. Осуществляет кодирование аминокислот и перенос их в рибосомы. рРНК- находится в рибосомах. является их структурной основой.
3. НУКЛЕОТИДЫ (нуклеозидфосфаты), фосфорные эфиры нуклеозидов; состоят из азотистого основания (пуринового (аденин, гуанин, ксантин) или пиримидинового (цитозин и урацил, тимин)), углевода (рибозы или дезоксирибозы) и одного или нескольких остатков фосфорной кислоты. Соединения из одного, двух, трех, нескольких или многих остатков нуклеотидов называются соответственно моно-, ди-, три-, олиго- или полинуклеотидами. Нуклеотиды — составная часть нуклеиновых кислот, коферментов и других биологически активных соединений

4. Азотистые основания ПУРИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ, производные азотистого основания пурина — аденин, гуанин, ксантин. Биологическая роль в жизнедеятельности всех организмов обусловлена участием пуриновых оснований в построении нуклеотидов, нуклеиновых кислот, некоторых коферментов и других биологически активных соединений. ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ, природные органические соединения, производные пиримидина – цитозин, урацил, тимин. Биологическая роль в жизнедеятельности всех организмов обусловлена участием пиримидиновых оснований в построении нуклеиновых кислот, коферментов и других биологически активных соединений.

1. Углеводы - основные питательные и скелетные компоненты клеток и тканей растений. Они состоят из углерода, водорода и кислорода и составляют 75-80% сухих веществ растения. По химической природе углеводы являются альдегидами или кетонами многоатомных спиртов или продуктов их конденсации. Углеводы делятся на три класса: 1) моносахариды, или монозы (простые сахара); 2) олигосахариды; 3) полисахариды, или полиозы. Подвергаясь окислительным превращениям, обеспечивают все живые клетки энергией (глюкоза и ее запасные формы — крахмал, гликоген). Входят в состав клеточных оболочек и других структур, участвуют в защитных реакциях организма (иммунитет).

2. Моносахариды. К ним относятся: биозы (гликолевый альдегид), триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и гептозы. Из пентоз и их производных наиболее распространены арабиноза и ксилоза, рибулодифосфат (акцептор СО2 при фотосинтезе), рибоза и дезоксирибоза (в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидов); из гексоз – глюкоза и фруктоза. Пентозы и гексозы играют важную роль в жизни растений. Наиболее распространены в природе гексозы. Моносахариды подразделяются на альдозы, в молекулу которых входит альдегидная группа -НС=О, и кетозы, в молекуле которых содержится кетонная группа (=С=О). Триозы образуются при окислении трехатомного спирта глицерина до глицеринового альдегида и диоксиацетона. Триозы в форме фосфотриоз получают распаде углеводов в тканях. Гексозы подразделяются на альдогексозы (с четырьмя асимметричными атомами) и кетогексозы (с тремя ассиметричными атомами углерода. Из гептоз - седогептулоза, которая в виде фосфорного эфира играет pоль при фотосинтезе и при распаде углеводов через пентозофосфатныЙ цикл. Пентозы, гексозы и гептозы образуют циклические изомеры. Глюкоза (виноградный сахар) - промежуточный продукт распада углеводов встречается в растениях в форме глюкозофосфорных соединений (кислот). Моносахариды манноза, арабиноза и ксиноза входят в состав различных сложных полисахаридов растительных слизей и гемицеллюлоз. При окислении моносахаридов образуются кислоты, которые называются уроновыми. Они входят в состав пектиновых веществ (галактуроновая, глюкуроновая, маннуроновая). Фруктоза или плодовый сахар, встречается в нектаре цветков.

3.Олигосахариды. Относятся углеводы, состоящие из небольшого количества моносахаридов. Основные из них сахароза, мальтоза, лактоза, рафиноза, стахиоза. Сахароза (тросниковый сахар) - распространенный в природе дисахарид. Она встречается в листьях, стеблях, корнях, клубнях, плодах растений. В разбавленных растворах кислот сахароза легко гидролизуется с образованием глюкозы и фруктозы. Реакция гидролиза сахарозы катализируется ферментом са харазой (инвертазой) . Смесь глюкозы и фруктозы называется инвертным сахаром с обратной плоскостью поляризации. Мальтоза (солодовый сахар) расщепляется при гидролизе на две молекулы глюкозы. Целлобиоза образуется при гидролитическом расщеплении целлюлозы ферментом целлюлазой. Целлобиоза состоит из двухмолекулI глюкозы. Трисахарид рафиноза находится в семенах хлопчатника, сахарной свеклы. При гидролизе образует галактозу, глюкозу и фруктозу. В слабощелочных растворах моносахариды глюкоза, манноза и фруктоза могут взаимно превращаться.


4. Полисахариды. Относятся крахмал, клетчатка, гликоген, инулин, пектиновые вещества, агар- агар, гемицеллюлоза. Это высокомолекулярные вещества, состоящие из большого количества остатков моносахаридов. Полисахариды содержатся в растениях как основные запасные вещества. Клетчатка и пектиновые вещества являются опорным материалом для клетки и тканей растения. Крахмал (С6Н10О5) - резервный полисахарид растений. Состоит из остатков глюкозы, откладывается в виде зерен в клубнях, корнях и зернах злаков. Содержание в зернах пшеницы, кукурузы, риса, картофеля. Крахмал состоит из двух полисахаридов - амилозы и амилопектина,. Обычно содержание амилозы в крахмале составляет 15-25%, амилопектина -75-85%. Под влиянием ферментов происходит гидролитическое расщепление крахмала с образованием декстринов, мальтозы и конечного продукта гидролиза - глюкозы. Инулин (С6Н10О5) состоящий из остатков фруктозы, содержится в большом количестве в клубнях земляной груши, георгина. При гидролитическом расщеплении инулина образуется фруктоза. Пектиновые вещества находятся в плодах (яблони, груши, цитрусовых, винограда), корнеплодах (свеклы, моркови) и соке растений. В основе строения пектиновых веществ лежит цепь остатков молекул галактуроновой кислоты. Пектиновые вещества встречаются в растениях вместе с галактанами и арабанами (пентозанами). Гемицеллюлоза встречается в одревесневших частях растений: стержнях початков кукурузы, соломе злаков. При гидролизе гемицеллюлозы образуются галактоза, ксилоза, арабиноза, уроновые кислоты, манноза, глюкоза. В зависимости от преобладания в составе гемицеллюлоз тех или иных моносахаров они называются маннанами, галактанами или пентозанами (ксиланами и арабанами).