Белки (строение, биологическая роль).

Полисахариды (крахмал, целлюлоза, гликоген).

Углеводы. Моно- и дисахариды. Брожение глюкозы.

 

Углеводы (сахара) – соединения общей формулы C_n(H₂O)_m (m, n > 3), производятся растениями в процессе фотосинтеза.

 

Моносахариды – это углеводы, не способные гидролизоваться на более простые, т.е. это простейшие углеводы. Они бывают альдегидоспиртами или кетоноспиртами. Пример: С₆H₁₂O₆ – глюкоза и фруктоза.

 

Все природные сахара – правовращающие! Глюкоза и фруктоза существуют, главным образом, не в линейной, а в циклических формах (α и β, которые обратимо переходят друг в друга в растворе).

 

Дисахариды – вещества, содержащие два остатка моносахаридов. Пример: C₁₂H₂₂O₁₁ (сахароза, мальтоза, лактоза). Сахароза («обычный сахар») состоит из α-глюкозы и β-фруктозы. В организме сахароза гидролизуется (расщепляется).

 

Брожение:

а) молочнокислое, происходит при участии молочнокислых бактерий:

C₆H₁₂O₆ → 2CH₃-CH(OH)-COOH

молочная кислота

б) спиртовое, происходит в присутствии дрожжей:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

этанол

 

Полисахариды – это высокомолекулярные углеводы (из большого числа остатков моносахаридов).

 

Крахмал состоит из α-глюкозы и представляет собой смесь амилозы (30%, линейный полимер в форме спирали) и амилопектина (70%, разветвленный полимер). На амилопектин похож гликоген (животный аналог крахмала, еще более разветвленный).

 

Качественная реакция на крахмал – синее окрашивание при добавлении йода (за счет образования комплекса с амилозой).

 

Целлюлоза (клетчатка) состоит из β-глюкозы.

 

В человеческом организме крахмал гидролизуется (до глюкозы), а целлюлоза – нет.

 

Целлюлозу содержат хлопок и лен (практически 100%), древесина. Из целлюлозы и крахмала можно гидролизом и брожением получить этиловый спирт.

 

 

Белки – это природные полипептиды (полимеры из аминокислот, соединенных пептидными связями):

пептидная связь

 

Природные аминокислоты – только α-аминокислоты, только левовращающие. Их всего 20 (из них 8 незаменимы для человека, 12 условно-заменимы, т.е. могут быть синтезированы в организме человека).

 

Биологические функции белков:

1. Строительная (напр., коллаген – структурный белок сухожилий).

2. Ферментативная (напр., пепсин – белковый фермент в желудочном соке).

3. Защитная (антитела и антитоксины).

4. Транспортная (гемоглобин).

5. Сигнальная (родопсин в клетках сетчатки глаза).

и др.

 

Уровни структуры белка:

- первичная – последовательность аминокислот в белке,

- вторичная – α-спираль или β-складка за счет водородных связей,

- третичная – сворачивание вторичной структуры в глобулу,

- четвертичная – объединение нескольких глобул.

 

Денатурация – это разрушение всех уровней структуры белка, кроме первичной. Пример: сворачивание яичного белка. Денатурация бывает обратимой и необратимой. При высокой температуре человеку плохо в т.ч. из-за денатурации ферментов.