|
|
биохимия 1. биохимия задание№1.. 1. Охарактеризуйте химический состав организма
1. Охарактеризуйте химический состав организма.
Человек — это совокупность химических соединений, к которым относятся биополимеры: белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды, а также липиды, углеводы и минеральные соли. Вода H2O занимает особое место в организме 60-65%.Нуклеиновые кислоты, которые образовались из ДНК и РНК, сопряжённые с молекулами белков, и отвечают за следственные признаки, присущие как клетке, так и всему организму в целом. Из них формируется кариотип — совокупность хромосом, уникальный для каждого биологического вида. У человека в ядрах соматических клеток в норме 46 хромосом, в половых по 23. Белки выполняют ряд важнейших функций в организме. Актин и миозин обеспечивают работу мышечных волокон, гемоглобин транспортирует кислород, инсулин регулирует уровень глюкозы в крови, а иммуноглобулины обеспечивают защиту человека от болезнетворных микроорганизмов. Липиды, к которым относятся жиры и стероиды, — важная часть органического содержимого клеток и тканей. Они могут образовывать комплексы с белками и углеводами: липопротеиды и гликопротеиды .
2. Опишите строение белков с точки зрения биохимии.
Белки – этот высокомолекулярные азотсодержащие соединения, состоящие из аминокислот. В состав белков входят сотни остатков аминокислот. Однако все белки, независимо от происхождения образуются 20 видами аминокислот.
3. Опишите строение углеводов с точки зрения биохимии.
Углеводы – это альдегидоспирты или кетоспирты и их производные. В организме человека углеводов около 1%. Основным природным углеводом является глюкоза, которая может находиться как в свободном виде, так и в составе олигосахаридов (сахароза, лактоза и др.) и полисахаридов (клетчатка, крахмал, гликоген). Свободная глюкоза в организме находится в крови. Другим углеводом, является гликоген. Состоит гликоген из сильно разветвленных молекул большого размера, содержащих десятки тысяч остатков глюкозы. Гликоген является запасной, резервной формой глюкозы. Основные запасы гликогена находятся в печени (до 5-6% от массы печени и в мышцах (до 2-3% от массы мышц). Глюкоза и гликоген в организме выполняют энергетическую функцию, являясь главными источниками энергии для всех клеток организма.
4. Приведите классификацию липидов с описанием каждой классификационной единицы.
Липиды - весьма разнородные по своему химическому строению вещества, характеризующиеся различной растворимостью в органических растворителях и, как правило, нерастворимые в воде. Они играют важную роль в процессах жизнедеятельности. По структуре липиды можно подразделит на три группы: простые липиды – к ним относятся только эфиры жирных кислот и спиртов. Сюда относятся: жиры, воски и стериды, сложные липиды – в их состав входят жирные кислоты, спирты и другие компоненты различного химического строения. К ним относятся фосфолипиды, гликолипиды и т.д. производные липидов – это в основном жирорастворимые витамины и их предшественники. В тканях животных жиры находятся в частично свободном состоянии, в большей степени они составляют комплекс с белками. Липиды подразделяются на жиры(эфиры глицерина и высших жирных кислот).Химическое название ацилглицерины, преобладают триацилглицерины. Фосфолипиды-отличительная особенность, остаток фосфорной кислоты в составе молекул. Гликолипиды-содержат углеводный компонент. Минорные липиды(свободные жирные кислоты, жирорастворимые витамины, биологически активные вещества липидной природы -простагландины и др.)Стероиды-в основе строения полициклическая структура циклопентанпергидрофенантрен =стеран. Стерины(спирты) наиболее важен холестерин. Стериды-эфиры стеринов и высших жирных кислот. Наиболее распространены эфиры холестерина.
5. Опишите строение жира с точки зрения биохимии.
Жиры можно рассматривать как эфиры жирных кислот и трехатомного спирта – глицерина.Природные жиры, как правило, представляют смесь триглицеридов. Моно- и диглицериды встречаются только в составе промежуточных продуктов обмена веществ. Жирные кислоты, содержат большей частью четное число углеродных атомов. Эта особенность обусловлена механизмом их синтеза и распада в организме. В жирах животного происхождения из насыщенных кислот преобладают стеариновая и пальмитиновая кислоты. В фосфатидах и гликолипидах -жирные кислоты с большим числом углеродных атомов. В качестве ненасыщенных жирных кислот, имеющихся в организме человека - олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. Две последние кислоты – главные кислоты льняного масла. В сложных липидах встречаются и более ненасыщенные жирные кислоты. Физико – химические свойства жиров определяются составом жирных кислот, образующих эфирную связь с глицерином. Жиры, содержащие много двойных связей, при комнатной температуре имеют жидкую консистенцию и носят название масел. Жиры, в составе которых преобладают насыщенные жирные кислоты с большим числом углеродных атомов, имеют твердую консистенцию, и их часто называют салом.
6. Опишите строение нуклеиновых кислот с точки зрения биохимии.
По своему строению нуклеиновые кислоты являются полинуклеотидами, состоящими из очень большого количества мононуклеотидов. Любой нуклеотид включает в себя азотистое основание (циклическое основание, содержащее атомы азота и обладающее щелочными свойствами), углевод и фосфорную кислоту. Азотистые основания бывают 3 двух типов: пуриновые и пиримидиновые. Пуриновые основания- аденин и гуанин. Пиримидиновые основания- урацил, тимин и цитозин. Углеводом, входящим в состав нуклеотидов может быть рибоза или дезокси рибоза. Фосфорная кислота присоединяется к углеводу (рибозе или дезоксирибозе). Название нуклеотидов состоит из трех частей: названия нуклеозида, входящего в данный нуклеотид; числительное, показывающее количество остатков фосфорной кислоты и слово «фосфат»
7. Что такое АТФ? Опишите строение.
АТФ-универсальный аккумулятор энергии клетки.АТФ - органическое соединение из группы нуклеозидтрифосфатов, играющее главную роль в целом ряде биохимических процессов, прежде всего в обеспечении клеток энергией. Аденозинтрифосфат состоит из трех элементов: рибозы, аденина и остатков фосфорной кислоты. Рибоза – углевод, который относится к группе пентоз. Это значит, что в составе рибозы 5 атомов углерода, которые заключены в цикл. Аденин – азотистое основание. К рибозе может присоединиться максимально три остатка фосфорной кислоты. Если их два или только один, то соответственно вещество называется АДФ (дифосфат) или АМФ (монофосфат). Строение можно описать формулой- АТФ = Аденин ─ Рибоза ─ Ф.К. ─ Ф. К. Ф. К.
8. Опишите механизм действия АТФ в организме.
При тех условиях, которые имеются в живой клетке , расщепление моля АТФ сопровождается выделением 12 ккал. Свою энергетическую функцию АТФ реализует в процессе распада молекулы с участием Н20 (гидролиза). Обычно от АТФ отщепляется последний фосфатный остаток с образованием АДФ и ортофосфорной кислоты, которая может записываться также, как Р. Гидролиз АТФ может протекать с образованием АМФ (аденозинмонофосфата) и пирофосфата с высвобождением около 30 кДж энергии: АДФ — также высокоэнергетическое соединение и может служить источником энергии. При ее гидролизе образуется АМФ, ортофосфат и высвобождается около 30 кДж энергии: Из АДФ под влиянием фермента миокиназы может образовываться АТФ. При этом из двух молекул АДФ образуются АТФ и АМФ.
9. Каково значение АТФ для организма?
Химическая энергия АТФ постоянно используется в клетках организма для поддержания всех энергопотребляемых биологических процессов. В скелетных мышцах АТФ обеспечивает энергией процессы мышечного сокращения и расслабления. Сократительные белки превращают химическую форму энергии в механическую энергию мышечного сокращения. При расслаблении энергия АТФ используется для активного транспорта ионов через мембраны ретикулума против градиента его концентрации. Энергия АТФ используется в клетках нервной системы для образования электрического потенциала в процессе возбуждения и передачи нервного импульса. Значительное количество АТФ расходуется клеткой на биосинтез различных веществ, особенно на восстановление и накопление белков в скелетных мышцах. Часть энергии АТФ может превращаться в тепловую энергию.
10. Что такое ферменты?
Ферменты, или энзимы - это особые белки, выполняющие роль катализаторов химических реакций. Практически все химические реакции в организме протекают с огромными скоростями благодаря участию ферментов.
11. Что такое гормоны?
Гормоны - это органические вещества, которые синтезируются в специальных секреторных клетках и органах. Они с током крови доставляются к различным тканям-мишеням, где оказывают регулирующее воздействие на обмен веществ и физиологические функции организма.
12. Какую роль гормоны играют в процессе мышечной деятельности.
Под воздействием регулярной мышечной деятельности происходит усиление синтеза гормонов соответствующими эндокринными железами. Это является важным фактором развития долговременной адаптации, обеспечивая высокую готовность тренированного организма к повторным физическим нагрузкам. При кратковременных однократных физических нагрузках секреторная функция многих желез усиливается. При длительной физической работе секреция гормонов снижается. Возможно истощение функций эндокринных желез, что сопровождается снижением физической работоспособности и развитием утомления. Другие гормоны участвуют в поддержании водного баланса в организме, предотвращая его обезвоживание, третьи — усиливают процессы адаптивного биосинтеза структурных белков и ферментов, обеспечивают процессы восстановления и адаптации организма к физическим нагрузкам. Высокая физическая работоспособность и спортивный результат определяются согласованной работой всех эндокринных желез.
13. Что такое метаболический путь, метаболизм, анаболизм и катаболизм?
Метаболи́з или обме́н веще́ств — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды.
Метаболизм обычно делят на две стадии: катаболизм и анаболизм. В ходе катаболизма сложные органические вещества деградируют до более простых, обычно выделяя энергию. А в процессах анаболизма — из более простых синтезируются более сложные вещества и это сопровождается затратами энергии.
Серии химических реакций обмена веществ называют метаболическими путями. В них, при участии ферментов, одни биологически значимые молекулы, последовательно превращаются в другие.
14. Указать пути обмена аминокислот.
Существуют три источника аминокислот в клетке – поступление из крови, распад собственных внутриклеточных белков и синтез заменимых аминокислот. Путь дальнейшего превращения аминокислот зависит от вида и функции клетки, условий ее существования и гормональных влияний. Веществ, получаемых клеткой из аминокислот много. Несколько из них являются источником для образования нейромедиаторов в ЦНС, другие сами являются нейромедиаторами. Группы аминокислот необходимы для синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, без которых нет нуклеиновых кислот, используются для синтеза низкомолекулярных биологически важных соединений . Аминокислота тирозин целиком входит в состав гормонов щитовидной железы и мозгового вещества надпочечников. Аминокислоты – это строительные блоки макромолекул белков. Из аминокислот синтезируются заменимые аминокислоты . Синтезируется глюкоза . Синтезируются триацилглицеролы, холестерин, кетоновые тела. Синтезируются креатин, карнитин 12 . Катаболизм аминокислот осуществляется при нехватке энергии от углеводов и жиров с образованием энергии и выделением СО2 и Н2О.
15. Как организм использует моносахариды?
Моносахарид - это углевод, который под воздействием окисления выделяет очень большое количество энергии, поэтому эти вещества нам так необходимы в жизни. Моносахариды -глюкоза, фруктоза и галактоза. Моносахариды важны не только как источник энергии, а также как строительные блоки для синтеза более крупных молекул. В качестве строительных блоков они особенно пригодны благодаря своей высокой химической активности и большому структурному разнообразию.
16. Что происходит в организме с потребляемыми с пищей липидами?
Липиды являются растворителями и переносчиками жиров и витаминов. Обеспечивают направленность потоков нервных сигналов, т.к. входят в состав нервных клеток и их отростков.Участвуют в синтезе гормонов (половых), а так же витамина D. Стероидные гормоны обеспечивают приспособление организма к различным стрессовым ситуациям. Функции липидов -Защитная функция – выполняют липиды кожи (эластичность) и внутренних органов, а так же участвуют в синтезе веществ, защищающих организм от неблагоприятных условий окружающей среды. Энергетическая функция – окисление 1кг жира сопровождается образованием 9 ккал энергии. При окислении же углеводов и белков образуется 4 ккал, т.е. липиды – это основной резервный материал, который используют при ухудшении питания и заболеваниях. Липиды часто делят на две группы: запасные и структурные.Структурно-пластическая - липиды входят в состав клеточных и внеклеточных мембран всех тканях Запасные липиды, в основном жиры, обладают высокой калорийностью, являются энергетическим и строительным резервом организма. Они в первую очередь используются при недостатках питания и заболеваниях. В экстремальных ситуациях за их счет организм может существовать в течение нескольких недель.В растительных организмах запасные липиды помогают переносить неблагоприятные условия. Запасные липиды животных и рыб, концентрируясь в подкожной клетчатке, защищают организм от травм.В организме человека резервные липиды накапливаются под кожей, в брюшной полости, в области почек. Накопление жира зависит от характера питания, уровня энергозатрат, возраста, пола, конституционных особенностей, деятельности желез внутренней секреции.
. |
|
|
Скачать 23.32 Kb.