Органические вещества – химические вещества с атомами Карбона, которые соединяются между собой, образуя карбоновые цепи. Начинать исследование органических веществ в биологии следует с понятий «мономер» и «полимер».
Мономер («моно» – один) – это одно соединение. К примеру, аминокислота.
Полимер («поле» – много) – это большое количество таких соединений. К примеру, несколько аминокислот, соединившись между собой, образовали белок. В данном случае белок – это полимер.
На ВНО также необходимо знать, что моносахариды – это мономеры для полисахаридов. Нуклеотиды – это мономеры для нуклеиновых кислот.
Для наглядности я своим ученикам объясняю так: мономер – это один вагон, а полимер – это тяга.
По теме углеводы необходимо знать классификацию этих веществ и некоторых представителей.
Рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза – моносахариды.
Сахароза, лактоза – дисахариды.
Хитин, гликоген, целлюлоза, крахмал – полисахариды.
Для того чтобы лучше запомнить, в состав каких организмов входят полисахариды, я создал такой рисунок.
В клеточной стенке грибов и наружном скелете представителей членистоногих (насекомые, ракообразные) основным полисахаридом является хитин. Резервным полисахаридом этих существ является гликоген. Запомни, что гликоген запасается и у людей. Что касается растений, то в состав их клеточных стен входит целлюлоза. Она же является основным полисахаридом. Резервный полисахарид – крахмал.
Моносахариды, дисахариды – сладкие, растворимые в воде. Полисахариды – не сладкие, не растворимые в воде.
Функции углеводов:
- Резервное.
- Структурно.
- Защитная: связывают токсины и радионуклиды, предотвращая их попадание в кровь.
- Энергетическая: при расщеплении 1 г этих соединений выделяется 17,6 кДж энергии.
Липиды – органические вещества, преимущественно не растворимые в воде (растворимые в эфире, хлороформе, бензине).
Простые липиды: спирт глицерол + жирные кислоты. Сложные липиды: простые липиды и другие соединения, например белки, углеводы.
Представители липидов, которые нужно знать на ВНО: жиры, стероиды, воски, фосфолипиды.
Жиры откладываются посредством жировых включений в клетках растений и животных.
Стероиды представлены половыми гормонами и кортикостероидами.
Воски покрывают листья наземных растений, предотвращая чрезмерное испарение воды. Из восков пчелы строят соты, у млекопитающих воск придает коже эластичность и уменьшает износ волосяного покрова.
Фосфолипиды проявляют амфифильные свойства. Одна часть молекулы фосфолипида растворима в воде (головка, состоящая из остатка ортофосфатной кислоты, остатка глицерола), другая – нерастворимая в воде (хвост, состоящий из остатка жирных кислот).
Функции липидов:
- Резервное.
- Структурная: фосфолипиды участвуют в образовании биологических мембран.
- Энергетическая: при расщеплении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии.
- Пищеварительная: являются растворителями для витаминов А, D, E, K.
- Регуляторная: стероидные гормоны регулируют течение физиологических процессов в организме.
- Защитная: формируют жировую ткань вокруг важных органов, например почек.
- Теплоизоляционная.
- Источник метаболической воды (при окислении 1 г жира выделяются 1,1 г воды).
Белки – высокомолекулярные нитрогенсодержащие биополимеры, мономерами которых являются остатки аминокислот. Молекулы из белков соединены между собой пептидными связями.
Обычные белки образованы аминокислотными остатками. Сложные белки содержат небелковые составляющие – углеводы, липиды, атомы микроэлементов.
Различают четыре уровня пространственной организации белков. Рассмотри рисунок.
1) Первичная структура – это последовательность аминокислотных остатков, соединенных пептидными связями.
2) Вторичная структура – это спираль. Имеющиеся водородные связи.
3) Третичная структура – это глобула. Имеются ковалентные дисульфидные и нековалентные ионные, гидрофобные и электростатические связи.
4) Четвертичная структура – это белковый комплекс (несколько глобулов). Имеются ионные, гидрофобные и электростатические связи.
Денатурация – процесс нарушения структуры белков, сопровождающийся развертыванием белковой молекулы без изменения ее первоначальной структуры.
Ренатурация – процесс обновления начальной структуры белков.
Деструкция – необратимый процесс разрушения первичной структуры белков.
Функции белков:
- Структурная: составляющие хрящей, сухожилий – коллаген, костей – осеин, когти, рога, волосы – кератин.
- Двигатель: обеспечивается сократительными белками – актином, миозином, тубулином.
- Транспортная: перенос химических веществ с током крови, например, гемоглобин является переносчиком кислорода.
- Защитная: иммунологическая защита с помощью иммуноглобулинов, интерферонов.
- Сигнальная: белки, расположенные на поверхности клеточных мембран и сетчатки глаза, реагируют на факторы внешней среды.
- Регуляторная: гормоны белковой природы, например, инсулин и соматотропин регулируют физиологические процессы.
- Каталитическая: все ферменты обладают белковой природой и ускоряют течение химических реакций.
- Запасающая: белок казеин содержится в молоке, овальбумин – в птичьих яйцах.
- Энергетическая: при расщеплении 1 г этих соединений выделяется 17,2 кДж энергии.
