Підготовка до НМТ 2024 Біологія Вуглеводи, ліпіди, жири

Підготовка до НМТ 2024 Біологія. Тема: Органічні сполуки – вуглеводи, ліпіди, білки

Органічні речовини – хімічні речовини з атомами Карбону, які сполучаються між собою, утворюючи карбонові ланцюги. Починати вивчення органічних речовин у біології треба з понять «мономер» та «полімер». Мономер («моно» - один)– це одна сполука. Наприклад, амінокислота. Полімер («полі» - багато)– це велика кількість таких сполук. Наприклад, декілька амінокислот, з’єднавшись між собою, утворили білок. У даному випадку білок – це полімер. На ЗНО необхідно також знати, що моносахариди – це мономери для полісахаридів. Нуклеотиди – це мономери для нуклеїнових кислот.

Для наочності я своїм учням пояснюю так: мономер – це один вагон, а полімер – це потяг.Із теми вуглеводи необхідно знати класифікацію цих речовин та деяких представників. Рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза – моносахариди. Сахароза, лактоза – дисахариди. Хітин, глікоген, целюлоза, крохмаль – полісахариди. Для того, щоб краще запам’ятати, до складу яких організмів входять полісахариди, я створив такий малюнок.

У клітинній стінці грибів та зовнішньому скелеті представників Членистоногих (комахи, ракоподібні) основним полісахаридом є хітин. Резервним полісахаридом цих істот є глікоген. Запам’ятай, що глікоген запасається також і у людей. Що стосується рослин, то до складу їхніх клітинних стінок входить целюлоза. Вона ж є основним полісахаридом. Резервний полісахарид – крохмаль. Моносахариди, дисахариди – солодкі, розчинні у воді. Полісахариди – не солодкі, не розчинні у воді.

Функції вуглеводів:1) Резервна.2) Структурна.3) Захисна: зв’язують токсини та радіонукліди, запобігаючи їх потраплянню у кров.4) Енергетична: при розщепленні 1 г цих сполук виділяється 17,6 к. Дж енергії.

Ліпіди – органічні речовини, переважно не розчинні у воді (розчинні у ефірі, хлороформі, бензині). Прості ліпіди: спирт гліцерол + жирні кислоти. Складні ліпіди: прості ліпіди + інші сполуки, наприклад, білки, вуглеводи. Представники ліпідів, які треба знати на ЗНО: жири, стероїди, воски, фосфоліпіди. Жири відкладаються у вигляді жирових включень у клітинах рослин і тварин. Стероїди представлені статевими гормонами та кортикостероїдами

Воски вкривають листки наземних рослин, запобігаючи надмірному випаровуванню води. Із восків бджоли будують стільники, у ссавців віск надає шкірі еластичності та зменшує зношення волосяного покриву. Фосфоліпіди проявляють амфіфільні властивості. Одна частина молекули фосфоліпіду розчинна у воді (головка, яка складається із залишку ортофосфатної кислоти, залишку гліцеролу), інша частина – нерозчинна у воді (хвіст, що складається із залишку жирних кислот).

Функції ліпідів: Резервна. Структурна: фосфоліпіди беруть участь в утворенні біологічних мембран. Енергетична: при розщепленні 1 г жиру виділяється 38,9 к. Дж енергії. Травна: є розчинниками для вітамінів А, D, E, K. Регуляторна: стероїдні гормони регулюють перебіг фізіологічних процесів в організмі. Захисна: формують жирову тканину навколо важливих органів, наприклад, нирок. Теплоізоляційна. Джерело метаболічної води (при окисненні 1 гр жиру виділяються 1,1 г води).

Білки – високомолекулярні нітрогеновмісні біополімери, мономерами яких є залишки амінокислот. Молекули у складі білків сполучені між собою пептидними зв’язками. Прості білки утворені амінокислотними залишками. Складні білки містять небілкові компоненти – вуглеводи, ліпіди, атоми мікроелементів. Розрізняють чотири рівні просторової організації білків. Розглянь малюнок.

1) Первинна структура – це послідовність амінокислотних залишків, з’єднані пептидними зв’язками. 2) Вторинна структура – це спіраль. Наявні водневі зв’язки. 3) Третинна структура – це глобула. Наявні ковалентні дисульфідні та нековалентні йонні, гідрофобні й електростатичні зв’язки. 4) Четвертинна структура – це білковий комплекс (кілька глобул). Наявні йонні, гідрофобні та електростатичні зв’язки.

Денатурація – процес порушення структури білків, який супроводжується розгортанням білкової молекули без зміни її первинної структури. Ренатурація – процес відновлення початкової структури білків. Деструкція – необоротний процес руйнування первинної структури білків.

Функції білків: Структурна: складові хрящів, сухожилків - колаген, кісток – осеїн, кігті, роги, волосся – кератин. Рухова: забезпечується скоротливими білками – актином, міозином, тубуліном. Транспортна: перенос хімічних речовин з током крові, наприклад, гемоглобін є переносником кисню. Захисна: імунологічний захист за допомогою імуноглобулінів, інтерферонів. Сигнальна: білки, що розташовані на поверхні клітинних мембран та сітківці ока реагують на чинники зовнішнього середовища. Регуляторна: гормони білкової природи, як-от, інсулін та соматотропін регулюють фізіологічні процеси. Каталітична: усі ферменти мають білкову природу та пришвидшують перебіг хімічних реакцій. Запасаюча: білок казеїн міститься у молоці, овальбумін – у пташиних яйцях. Енергетична: при розщепленні 1 г цих сполук виділяється 17,2 к. Дж енергії.

Ліпіди (грец. lipos — жир) — велика група природних гідрофобних сполук, неоднорідних за хімічним складом і біологічними функціями, які об’єднують за такими критеріями: 1) обмежена розчинність у воді та полярних розчинниках і, навпаки, хороша розчинність у неполярних розчинниках; 2) знаходження в природі у вигляді складних ефірів вищих жирних кислот; 3) наявність в усіх живих організмах.

Ліпіди класифікують:за функціями, які вони виконують в організмі, виділяють ліпіди запасні та мембранні (фосфоліпіди та гліколіпіди);за фізичними властивостями — нейтральні (неполярні) та полярні;за хімічними властивостями — ліпіди , які омилюються лугами (жири, віск, складні ліпіди), та неомилювані ліпофільні речовини.

Функції ліпідів: Запасаюча — жири є основною формою запасання ліпідів у клітині. Енергетична — значна частина енергії, яка споживається клітинами хребетних тварин у стані спокою, утворюється у результаті окиснення жирів (при окисненні вони дають більше, ніж у два рази більше енергії у порівнянні з вуглеводами). Жири використовуються і як джерело води (при окисненні 1 г жиру утворюється більше 1 г води). Захисна — підшкірний жировий шар захищає організм від механічних пошкоджень. Структурна — фосфоліпіди входять до складу клітинних мембран. Теплоізоляційна — підшкірний жир допомагає зберегти тепло. Гормональна (регуляторна) — гормон наднирників (кортизон) і статеві гормони (прогестерон і тестостерон) є стероїдами. Змащуюча — воски покривають шкіру, шерсть, пір'я і оберігають їх від води. Восковим нальотом покриті листя багатьох рослин, віск використовується при будівництві бджолиних сот.

Будова білків. Білки є обов'язковою складовою частиною будь-якого живого організму і відіграють важливу роль у забезпеченні процесів життєдіяльності. До складу білків обов'язково входять чотири хімічні елементи: Карбон, Гідроген, Оксиген і Нітроген. Багато білків містять ще і Сульфур. До складу деяких входить Фосфор. Є білки, що містять атоми металів. Білки — природні високомолекулярні речовини (полімери), що складаються із залишків амінокислот.

Структура білків. Білки (протеїни, поліпептиди) — найчисленніші, найбільш різноманітні біополімери, що мають першорядне значення для клітин. До складу молекул білків входять атоми Карбону, Гідрогену, Оксигену, Нітрогену, а і іноді Сульфуру, Фосфору і Феруму. Мономерами білків є амінокислоти, які (маючи у своєму складі карбоксильну та аміногрупи) мають властивості і кислоти, і основи, отже є амфотерними сполуками.

ПІДГОТОВКА ДО НМТ БІОЛОГІЯ