Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Цели:
1. ознакомление с особенностями строения, химическими свойствами углеводов
2. готовностью использовать основные методы защиты от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-11) профиль подготовки: Физическая культура. Безопасность жизнедеятельности (очная и заочная форма обучения);
3. способностью использовать возможности образовательной среды для формирования универсальных видов учебной деятельности и обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ПК-5) профиль подготовки: Физическая культура. Безопасность жизнедеятельности (очная и заочная форма обучения).
Содержание: Углеводы. Классификация, строение, свойства, биологическая роль. Простые и сложные углеводы. Строение и свойства моносахаридов. Источники углеводов. Гликоген. Состав, свойства, функции. Клетчатка.
При освоении темы необходимо:
ответить на контрольные вопросы: см. Фонд оценочных средств. Обратить внимание на порядок написания структурных формул. Изучить термины. Обратить внимание на биологические функции углеводов (особенно с энергетических позиций).
На долю углеводов приходится до 80% сухого вещества некоторых растительных тканей и до 20% некоторых животных тканей. В клетках животных углеводов 1-3 % (в клетках печени до 5 %), в клетках растений до 90 %, где они являются основным строительным и запасающим веществом. Простейшими углеводами, встречающимися в живых организмах, являются моносахариды, имеющие общую формулу (СН2О)n, где n = 3 - 7. Основными моносахаридами живых организмов являются глюкоза, фруктоза, рибоза (входит в состав РНК) и дезоксирибоза (входит в состав ДНК).
Моносахариды могут соединяться друг с другом, образуя гликозидную связь, которая образуется между гидроксильной группой одного моносахарида и альдегидной группой другого моносахарида (в основном по гидроксилам в положении1-4). Присоединение аналогичным путем дополнительных моносахаридов приводит к образованию олигосахаридов все возрастающей длины (трисахаридов, тетрасахаридов и т.д.) вплоть до очень больших молекул полисахаридов, содержащих сотни и тысячи моносахаридных остатков. Поскольку у каждого моносахарида имеется несколько свободных гидроксильных групп, способных образовывать связь с другим моносахаридом или каким-либо иным соединением, число возможных структур полисахаридов исключительно велико. В живых организмах углеводы выполняют структурную, энергетическую и специальные функции. Основными структурными полисахаридами служат: у растений - целлюлоза и пектины, а у животных и грибов - хитин.
Целлюлоза - самое распространенное органическое соединение на Земле, поскольку из нее построены клеточные стенки растений. В частности, древесина и хлопок почти целиком состоят из целлюлозы. В день на каждого живущего на Земле человека растения синтезируют примерно 50 кг целлюлозы. Целлюлоза - прочное, волокнистое, водонерастворимое вещество, каждая молекула которого состоит из 104 и более остатков глюкозы, соединенных в неразветвленную цепь посредством гликозидных связей. Полимерные цепи целлюлозы сильно вытянуты и соединены друг с другом водородными связями.
Хитин, как и целлюлоза, - линейный неразветвленный полисахарид, однако структурными единицами его служит не глюкоза, а ацетилглюкозамин. Из хитина построены прочные нерастворимые покровы ракообразных и насекомых, а также клеточные стенки грибов. Хитиновый каркас многих ракообразных усилен за счет включений карбоната кальция.
Углеводы служат главным оперативным источником энергии в клетках. В результате последовательного ряда реакций окисления глюкоза и другие моносахариды распадаются до СО2 и Н2О и высвобождающаяся при этом химическая энергия используется клеткой. Для запасания энергии впрок используются полисахариды, построенные из повторяющихся остатков глюкозы, - крахмал (у растений) и гликоген (у животных). Когда необходима энергия, молекулы глюкозы отщепляются от крахмала или гликогена, а при избытке глюкозы ее молекулы присоединяются к полимерным цепям крахмала или гликогена и удлиняют их. Таким образом, резервные полисахариды все время меняют свой размер в зависимости от потребности организма в энергии.
Крахмал представляет собой смесь двух полимеров глюкозы - амилозы и амилопектина.
Гликоген - сильно разветвленный полисахарид, так же, как и амилопектин, состоящий из остатков глюкозы. Больше всего гликогена содержится в клетках печени, где на его долю приходится до 7% общего веса органа. В клетках печени гликоген присутствует в виде крупных гранул, состоящих в свою очередь из меньших гранул, каждая из которых образована одной сильно разветвленной молекулой со средней молекулярной массой в несколько миллионов. С этими гранулами прочно связаны ферменты, ответственные за синтез и распад гликогена.
Хотя и целлюлоза, и крахмал, и гликоген состоят из остатков глюкозы, они сильно различаются по своим свойствам из-за различия гликозидных связей, которыми соединены остатки глюкозы в этих молекулах.
Крахмал и гликоген являются запасными питательными веществами и выполняют наряду с глюкозой энергетическую функцию в организме – 1 г углеводов дает 17,6 кДж.
Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 1373 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!