Презентация на тему Строение, свойства и функции углеводов и липидов в клетке

в состав которых входит углерод, кислород, водород. Углеводы составляют

около 1% массы сухого вещества в животных клетках, а в клетках печени и мышц — до 5%. Наиболее богаты углеводами растительные клетки (до 90% сухой массы).
Химический состав углеводов характеризуется их общей формулой Сm(Н2О)n, где m≥n. Количество атомов водорода в молекулах углеводов, как правило, в два раза больше атомов кислорода (то есть как в молекуле воды). Отсюда и название — углеводы.

числа атомов углерода в молекуле моносахаридов различают: триозы (3С),

тетрозы (4С), пентозы (5С), гексозы (6С), гептозы (7С).

Сложные углеводы
Сложными называют углеводы, молекулы которых при гидролизе распадаются с образованием простых углеводов. Среди сложных углеводов различают олигосахариды и полисахариды.

Различают две группы углеводов: простые сахара и сложные сахара, образованные остатками простых сахаров. Простые углеводы называют моносахаридами. Общая формула простых сахаров (СН2О)n, где n ≥ 3

1. Характеристика углеводов

растворяются в воде; кристаллизуются; относятся к редуцирующим (восстанавливающим) сахарам.

Важнейшие

моносахариды:
Пентозы — рибоза и дезоксирибоза, входящие в состав ДНК, РНК. Дезоксирибоза (С5Н10О4) отличается от рибозы (С5Н10О5) тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу как у рибозы.

1. Характеристика углеводов

(общая формула С6Н12О6).
Глюкоза (виноградный сахар). В свободном виде

встречается и у растений, и у животных. Глюкоза — первичный источник энергии для клеток.
Фруктоза. Широко распространена в природе. В свободном виде встречается в плодах. Особенно много ее в меде, фруктах. Значительно слаще глюкозы и других сахаров. Входит в состав олиго- и полисахаридов, участвует в поддержании тургора растительных клеток. Поскольку метаболизм фруктозы не регулируется инсулином, имеет важное значение при питании больных сахарным диабетом.
Моносахариды могут быть представлены в форме α- и β-изомеров.

1. Характеристика углеводов

с образованием простых углеводов. Их состав выражается общей формулой

Сm(H2O)n, где m>n. Среди сложных углеводов различают олигосахариды и полисахариды.
Олигосахариды.
Олигосахаридами называют сложные углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных остатков.

В зависимости от количества остатков моносахаридов, входящих в молекулы олигосахаридов, различают дисахариды, трисахариды, тетрасахариды и т.д. Наиболее широко распространены в природе дисахариды.
У олигосахаридов хорошая растворимость в воде, они легко кристаллизуются, обладают, как правило, сладким вкусом.

двух остатков α-глюкозы;
сахароза – свекловичный сахар (α-глюкоза + фруктоза);
лактоза

– молочный сахар (β-глюкоза + галактоза).

всего гексоз).

Связь, возникающую между двумя моносахаридами, называют гликозидной. Обычно

она образуется между 1-м и 4-м углеродными атомами соседних моносахаридных единиц (1,4-гликозидная связь).

1. Характеристика углеводов

являются полимерами и состоят из неопределенно большого (до нескольких

сотен или тысяч) числа остатков молекул моносахаридов, соединенных ковалентными связями. К ним относятся:
крахмал (запасной углевод растений);
гликоген (запасной углевод животных);
целлюлоза (клеточная стенка растений);
хитин (клеточная стенка грибов);
муреин (клеточная стенка бактерий).

1. Характеристика углеводов

из остатков α-глюкозы, целлюлозы — из остатков β-глюкозы. Кроме

того, у целлюлозы цепи не ветвятся, а у гликогена они ветвятся сильнее, чем у крахмала. С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается и исчезает сладкий вкус.

1. Характеристика углеводов

расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия, которая обеспечивает

жизнедеятельность организма. При полном расщеплении 1 г углеводов освобождается 17,6 кДж.

1. Характеристика углеводов

избытке они накапливаются в клетке в качестве запасающих веществ

(крахмал в клетках растений, гликоген в клетках животных) и при необходимости используются организмом как источник энергии.
Усиленное расщепление углеводов происходит, например, при прорастании семян, интенсивной мышечной работе, длительном голодании.

1. Характеристика углеводов

строительная, функция углеводов. Они используются в качестве строительного материала.

Так, целлюлоза благодаря особому строению нерастворима в воде и обладает высокой прочностью. В среднем 20—40% материала клеточных стенок растений составляет целлюлоза, а волокна хлопка – почти чистая целлюлоза, и именно поэтому они используются для изготовления тканей.

Характеристика углеводов

важного компонента наружного скелета хитин встречается у отдельных групп

животных, например у членистоногих.
Муреин образует клеточную стенку бактерий.

1. Характеристика углеводов

формула углеводов?
Углерод, водород и кислород. Сх(Н2О)у, где х ≥

у.
Какие классы углеводов различают?
Различают три основных класса углеводов: простые – моносахариды, и сложные – олигосахариды и полисахариды.
Назовите важнейшие моносахариды:
Из моносахаридов наибольшее значение для живых организмов имеют рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза.
Назовите важнейшие дисахариды:
Сахароза (тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар).
Назовите важнейшие полисахариды:
Крахмал (запасной углевод растений), гликоген (запасной углевод животных), целлюлоза (клеточная стенка растений), хитин (клеточная стенка грибов), муреин (клеточная стенка бактерий).
Чем отличаются альфа и бета-изомеры глюкозы?
Гидроксильная группа при первом атоме углерода может располагаться как под плоскостью цикла (α-изомер), так и над ней (β-изомер).

Подведем итоги:

при полном окислении 1 г выделяется 17,6 кДж. Энергии.
В

какой форме запасают углеводы растения и животные?
Растения – в форме крахмала, животные – в форме гликогена.
Что известно о структурной функции углеводов?
Клеточная стенка растений состоит из целлюлозы, грибов – из хитина, бактерий – из муреина.

Подведем итоги:

группа жиров и жироподобных веществ, которые содержатся во всех

живых клетках. Большинство их неполярны и, следовательно, гидрофобны. Они практически нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензин, хлороформ, эфир и др.).
В некоторых клетках липидов очень мало, всего несколько процентов, а вот в клетках подкожной жировой клетчатки млекопитающих их содержание достигает 90%. По химическому строению липиды весьма разнообразны.

2. Характеристика липидов

– наиболее простые и широко распространенные липиды. Их молекулы

образуются в результате присоединения трех остатков высокомолекулярных жирных кислот к одной молекуле трехатомного спирта глицерина. Среди соединений этой группы различают жиры, остающиеся твердыми при температуре 20 °С, и масла, которые в этих условиях становятся жидкими. Масла более типичны для растений, но могут встречаться и у животных.

Жирные кислоты представляет собой карбоксильную группу и углеводородный хвост, отличающийся у разных жирных кислот количеством группировок –СН2. «Хвост» неполярен, поэтому гидрофобен. Большая часть жирных кислот содержит в "хвосте" четное число атомов углерода, от 14 до 22.

2. Характеристика липидов

двойных связей. По наличию или отсутствию двойных связей в

углеводородном хвосте различают: насыщенные жирные кислоты и ненасыщенные жирные кислоты, имеющие двойные связи между атомами углерода (-СН=СН-).

2. Характеристика липидов

(-ОН) групп глицерина вступает в реакцию
конденсации с жирной кислотой.

В ходе реакции возникают три сложноэфирные связи, поэтому образовавшееся соединение называют сложным эфиром.

Обычно в реакцию вступают все три гидроксильные группы глицерина, поэтому продукт реакции называется триглицеридом. Физические свойства зависят от состава их молекул. Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то они твердые (жиры), если ненасыщенные — жидкие (масла). Плотность жиров ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают и находятся на поверхности.

2. Характеристика липидов

Фосфолипиды по своей структуре сходны с жирами, но в

их молекуле один или два остатка жирных кислот замещены остатком фосфорной кислоты. Фосфолипиды являются составным компонентом клеточных мембран.
Липиды могут образовывать сложные соединения с веществами других классов, например с белками – липопротеиды и с углеводами – гликолипиды.

2. Характеристика липидов

кислот и имеющие особую структуру. К стероидам относятся гормоны,

в частности кортизон, вырабатываемый корой надпочечников, различные половые гормоны, витамины A, D, Е, К и ростовые вещества растений. Стероид холестерин – важный компонент клеточных мембран.

2. Характеристика липидов

также у некоторых растений.
Они могут использоваться также в качестве

источника воды (при окислении 1 кг жира образуется 1 кг 100 г воды). Это особенно ценно для пустынных животных, обитающих в условиях дефицита воды. Помимо воды, находящейся в пище, они используют метаболическую воду.

2. Характеристика липидов

окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии. То

есть жиры дают более чем в 2 раза больше энергии по сравнению с углеводами. У позвоночных животных примерно половина энергии, потребляемой клетками в состоянии покоя, образуется за счет окисления жиров.

2. Характеристика липидов

е. служат для теплоизоляции организмов. Например, у многих позвоночных

животных хорошо выражен подкожный жировой слой, что позволяет им жить в условиях холодного климата, а у китообразных он играет еще и другую роль – способствует плавучести.
Восковой налет на различных частях растений препятствует излишнему испарению воды, у животных он играет роль водоотталкивающего покрытия.

2. Характеристика липидов

в воде делает их важнейшими компонентами клеточных мембран (фосфолипиды,

липопротеины, гликолипиды, холестерин).
Многие производные липидов (например, гормоны коры надпочечников, половых желез, витамины A, D, Е, К) участвуют в обменных процессах, происходящих в организме. Следовательно, этим веществам присуща и регуляторная функция.

2. Характеристика липидов

которых неполярны и, следовательно, гидрофобны. Они практически нерастворимы в

воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензин, хлороформ, эфир)..
Что можно сказать о строении жиров?
Жиры состоят из трех остатков высокомолекулярных жирных кислот, присоединенных к одной молекуле трехатомного спирта глицерина.
Что можно сказать о фосфолипидах?
Фосфолипиды по своей структуре сходны с жирами, но в их молекуле один или два остатка жирных кислот замещены остатком фосфорной кислоты. Фосфолипиды являются составным компонентом клеточных мембран.
Что можно сказать о стероидах?
Стероиды – это липиды, не содержащие жирных кислот и имеющие особую структуру. К стероидам относятся гормоны, в частности кортизон, вырабатываемый корой надпочечников, различные половые гормоны, витамины A, D, Е, К и ростовые вещества растений.

Подведем итоги: