Вуглеводи та ліпіди.

Лекція № 5.

Розділ: Обмін речовин і перетворення енергії.

Тема: Вуглеводи та ліпіди.

Мета вивчення:

• розширити знання про різноманіття й функції вуглеводів і ліпідів, встановити зв'язок між будовою молекул і виконуваними ними функціями;
• з’ясувати значення вуглеводів та ліпідів для живих організмів.

Література:

1. Біологія і екологія: підруч. для 10 кл. закладів загальної середньої освіти: рівень стандарту/О. А. Андерсон, М. А. Вихренко, А. О. Чернінський. – К.: Школяр, 2018. – 216 с.: іл.

2. Біологія і екологія (рівень стандарту): підруч. для 10 кл. закл. заг. серед. освіти / В. І. Соболь. – Кам’янець-Подільський: Абетка, 2018. – 272 с.: іл.

3. Задорожний К.М. Біологія і екологія (рівень стандарту): підруч. для 10 кл. закл. загал. серед. освіти / К.М. Задорожний. — Харків: Вид-во «Ранок», 2018. — 208 с.: іл.

План

1. Будова, властивості та біологічна роль вуглеводів.

2. Будова, властивості та біологічна роль ліпідів.

Основний зміст

Будова, властивості та біологічна роль вуглеводів.

У клітинах тварин і грибів вуглеводи містяться в незначній кількості (1 %), у рослинних клітинах їх вміст значно більший (60–90 %).

Вуглеводи – це органічні сполуки, у яких співвідношення атомів С, Н, О відповідає формулі (СН₂О)_n, де n = 3 й більше.

Групи вуглеводів:

1) Моносахариди – вуглеводи, добре розчинні у воді, мають солодкий смак. Розглянемо будову молекули моносахаридів на прикладі глюкози. Її молекулярна формула C₆H₁₂O₆.

Моносахариди класифікують за кількістю атомів Карбону в їхніх молекулах. Найбільш важливими для живої природи є пентози (сполуки з 5 С) та гексози (сполуки з 6 С). Поширеними гексозами, є фруктоза та галактоза. З пентоз поширені рибоза та дезоксирибоза, залишки яких входять до складу мономерів нуклеїнових кислот. Моносахариди сполучаються між собою за допомогою – ОН- груп. Олігосахариди та полісахариди складаються із залишків моносахаридів.

2) Олігосахариди – полімерні вуглеводи, у яких 2–10 моносахаридних ланок

з’єднані ковалентними зв’язками. Наприклад, дисахариди утворені двома залишками моносахаридів.  У природі поширені дисахариди: звичайний харчовий цукор – сахароза (складається із залишків глюкози й фруктози) та молочний цукор – лактоза (складається із залишків глюкози й галактози).

3) Полісахариди – ці сполуки погано розчинні у воді та не мають солодкого смаку. У природі поширені полісахариди, утворені із залишків глюкози: целюлоза, глікоген і крохмаль. Інший поширений у природі полісахарид – хітин – складається з нітрогеновмісних похідних глюкози.

Функції вуглеводів:

1) Енергетична – внаслідок повного розщеплення 1 г вуглеводів вивільняється 17,6 кДж енергії.

2) Резервна – можуть накопичуватися в клітинах (у клітинах тварин і грибів накопичується глікоген, у клітинах рослин – крохмаль).

3) Будівельна (структурна) – входять до складу певних структур.

Будова, властивості та біологічна роль ліпідів.

До складу кожної клітини організму входять ліпіди.

Ліпіди – це похідні жирних кислот і багатоатомних спиртів, які погано розчиняються у воді.

Жирними кислотами є органічні кислоти з ланцюгом від 4 С, зазвичай нерозгалуженим. Деякі ліпіди мають дещо іншу будову.

Ліпіди гідрофобні, але добре розчиняються в неполярних розчинниках:

бензені, хлороформі, ацетоні.

Велику групу ліпідів становлять жири, воски, стероїди.

 Жири – естери трьохатомного спирту гліцеролу й трьох залишків нерозгалужених жирних кислот.

Функцій жирів:

1) енергетична - при розщеплення 1 г жирів виділяється 38,9 кДж енергії.

2) резервна - полягає в тому, що жири містяться в цитоплазмі клітин у вигляді включень – у клітинах жирової тканини, насіння соняшника. Запаси жирів можуть використовуватись організмами як джерело енергії та як метаболічне джерело води (за окиснення 1 г жирів утворюється майже 1,1 мл води).

3) теплоізоляційна - накопичуючись у підшкірній жировій клітковині тварин, жири захищають організм від дії різких змін температури.

4) захисна - запаси жирів в організмі захищають внутрішні органи від механічних ушкоджень.

Типи ліпідів:

Воск, вкриває листки та плоди наземних рослин, поверхню хітинового скелета багатьох членистоногих, запобігаючи надлишковому випаровуванню води з поверхні тіла.

Стероїди. Найважливішим стероїдом організму тварин є холестерол – складова клітинних мембран, а також попередник для синтезу вітаміну D, гормонів надниркових і статевих залоз, які забезпечують регуляторну функцію.

Поміж ліпідів є сполуки, що утворені в результаті взаємодії молекул простих ліпідів з іншими речовинами. До них належать ліпопротеїди (сполуки ліпідів і білків), гліколіпіди (ліпідів і вуглеводів), фосфоліпіди (містять залишки ортофосфатної кислоти). Фосфоліпіди є основою біологічних мембран і виконують будівельну функцію.

Питання для самостійної роботи:

1. Дайте означення понять вуглеводи й ліпіди.

2. Наведіть приклади вуглеводів.

3. Які речовини належать до ліпідів?

4. Схарактеризуйте біологічну роль вуглеводів і ліпідів.

5. Обґрунтуйте взаємозв’язок властивостей жирів та їхніх функцій.

6. На прикладі будови полісахаридів поясніть взаємозалежність будови та функції.