WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 59 |

«С. Ю. Вертьянов Под редакцией академика РАН Ю. П. Алтухова Учебник для 10—11 классов общеобразовательных учреждений 3е издание, дополненное ...»

-- [ Страница 3 ] --

Организмы животных и человека не имеют ферментов, рас щепляющих клетчатку, в их пищеварительных трактах эту функ цию выполняют бактерии. У человека в сравнении с жвачными животными усваивается лишь незначительная часть клетчатки, она является для нас трудной пищей. Поэтому после кишечных отравлений, сопровождающихся вымыванием бактериальной сре ды кишечника, не рекомендуется употреблять в пищу продукты, содержащие грубую клетчатку (например, ржаной хлеб).

Более сложные полисахариды, как и целлюлоза в растени ях, выполняют структурну функци — придают прочность и эластичность сухожилиям и хрящам животных. Хитин (греч.

chiton одежда) составляет основу клеточных стенок грибов, внешнего скелета насекомых и ракообразных.

Липиды — разнообразные по строению жироподобные ве щества, почти нерастворимые в воде (гидрофобные), но хорошо растворимые в неполярных растворителях (хлороформе, метано ле). Наиболее распространенные липиды: воски, нейтральные жиры, фосфолипиды и стероиды.

Воски — соединения (сложные эфиры) жирных кислот и спир тов. Поверхность многих растений покрыта восковым налетом, защищающим от ультрафиолета и механических повреждений.

Воск у растений регулирует также и водный баланс: сохраняет влагу и не пропускает внутрь лишнюю воду. Пчелы и шмели используют воск из своих восковых желез для постройки сот.

У животных воск покрывает перья и шерсть, входит в состав мозга, желчных протоков печени, стенок лимфатических узлов.

Нейтральные жиры — соединения (сложные эфиры) глицери на (трехатомного спирта) и трех молекул жирных кислот, каждая из которых имеет гидрофильную карбонильную группу и длин ный гидрофобный углеводородный «хвост» (см. рис. на с. 14).

К нейтральным жирам относится большинство животных и растительных жиров.

Содержание жиров в клетках обычно около 5—15 %, но в запасных тканях мелкодисперсная эмульсия жировых капель Остаток глицерина H—C—O—C—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH H—C—O—C—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH H—C—O—C—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH Строение молекулы нейтрального жира может занимать до 90 % объема клетки. Основная функция жи ров — энергетическая. При расщеплении нейтральных жиров до СО2 и Н2О выделяется вдвое больше энергии (около 40 кДж/г), чем при расщеплении углеводов. Жиры могут обеспечивать организм человека энергией в среднем около нескольких не дель, а запаса гликогена хватает не более чем на сутки. Однако энергию, запасенную в углеводах, организм способен пустить по назначению быстрее: она является оперативным запасом.

При расщеплении 1 кг жира образуется более литра воды.

Благодаря запасам жира в горбах верблюды могут не пить 10—12 дней, а медведи, ежи, сурки во время зимней спячки обходятся без воды несколько месяцев. У растений (подсолнеч ника, грецкого ореха) жиры сосредоточены в семенах. Они не обходимы проростку в качестве начального источника энергии.

Жиры плохо проводят тепло и поэтому используются орга низмами для защиты от переохлаждения. Слой подкожного жира у китов, обитающих в северных морях, может достигать 1 метра. Другая функция жиров — растворять необходимые для жизнедеятельности гидрофобные органические вещества (витамины и пр.).

Фосфолипиды образут клеточные мембраны, по строению они сходны с нейтральными жирами, только вместо одной из жирных кислот — остаток фосфорной кислоты. Их молекулы напоминают головастиков, «головки» гидрофильны, а «хво сты» — гидрофобны. В водной среде молекулы липидов слипа ются гидрофобными «хвостами» (такое расположение для них энергетически выгодно), образуя двойной липидный слой.

тероиды выполняют в организмах регулирущие функции.

Гидрофобные «хвосты»

§ 3. Биополимеры. Белки, их строение 1. Расскажите о свойствах и функциях простых сахаров.

2. В каких организмах запасающую энергетическую функцию выполняет гликоген, а в каких — крахмал?

3. Чем сходны пищевой сахар, древесина, панцирь членистоногих?

4. Почему организм запасает энергию в двух формах — в виде 5. Каковы основные функции липидов?

Основная часть органических соединений — биологические по лимеры (греч. poly много + meros часть). К ним относят белки, ну клеиновые кислоты и полисахариды (углеводы). В клетках расте ний преобладают углеводы, а в животных клетках больше белков.

Строение беков, или протеинов (греч. protos первый, важ нейший), напоминает длинную цепь, каждым звеном которой является определенная аминокислота. Все живое взаимосвязано процессами питания. Несмотря на различия в строении белков, все организмы для их синтеза используют 20 одних и тех же аминокислот, 8 из них не могут синтезироваться организмом че ловека и должны поступать с пищей — их называют незаменимы ми. Некоторые белки (казеин молока, миозин мышц) содержат все аминокислоты, другие (в молоках рыб) — менее половины.

Для небольшого белка из 250 аминокислот, каждая из ко торых — одна из 20, получается 20250 (примерно 10325) возмож ных молекул! Это громадная величина: в звездах и планетах видимой части Вселенной (более 13 млрд световых лет) «всего лишь» 1080 электронов. Удивительно, что из огромного множе ства возможных комбинаций аминокислот образованы именно функциональные белки, необходимые для жизни.

Молекулы аминокислот, составляющие белки, различаются боковыми

NH2 CH COOH NH2 CH COOH

СН С N СН СООН



Относительная молекулярная масса белков достигает де сятков тысяч; инсулина — 5 700, а гемоглобина — 65 000. Эти гигантские соединения, включающие в среднем 300—500 ами нокислот (тысячи атомов), называют макромолекулами.

Аминокислоты амфотерны: они способны проявлять как кис лотные, так и основные свойства. В состав каждой аминокисло ты кроме специфического только для нее радикала R входит кис лотная (карбоксильная) группа СООН и аминогруппа NH2, прида ющая ей основные свойства (в кислых и основных аминокислотах этих групп больше одной). Под действием ферментов карбониль ная группа одной аминокислоты может взаимодействовать с ами ногруппой другой аминокислоты с образованием так называемой пептидной связи, поэтому белки называют еще полипептидами.

В искусственных условиях вне клетки без участия ферментов среди разнообразных возникающих химических связей между различными группами атомов аминокислот лишь незначительное количество связей могут оказаться пептидными. Такие соеди нения не имеют биологической активности и белками не являют ся, появление белков наблюдается только в живых организмах.

Последовательность аминокислот в белке называют первич ной структурой. В виде вытянутой цепи белок не в состоянии выполнять свои специфические функции. Следующие друг за другом аминокислоты в белке образуют или спиральные струк туры (спирали), или складки (так называемые структуры, которые собираются в складчатые листыгармошки). Такую пространственную организацию (укладку) полипептидной цепи называют вторичной структурой. Но и этой сложной формы белкам недостаточно для выполнения всех своих функций.

В большинстве белков элементы вторичной структуры (спирали, структуры и неупорядоченные участки) дополни тельно уложены с образованием третичной структуры. Гло булярные (лат. globulus шарик) белки уложены в клубок (или глобулу). Каждый белок образует свою характерную глобулу, со своими изгибами и петлями. При средней длине белковой цепи 100—200 нанометров (1нм=10–9 м) диаметр глобулы все го 5—7 нм. Третичная структура фибриллярных (лат. fibrilla нить) белков образует пучки нитей или слои.

Для приобретения своих специфических свойств некоторые белки образуют структуры более высокого порядка. В четвер тичной структуре последовательно соединены несколько глобул § 3. Биополимеры. Белки, их строение

ПЕРВИЧНАЯ

СТРУКТУРА

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ

АМИНОКИСЛОТ

ВТОРИЧНАЯ

СТРУКТУРА —

УКЛАДКА

В СПИРАЛЬ

ТРЕТИЧНАЯ

СТРУКТУРА —

УКЛАДКА

В ГЛОБУЛУ

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ

СТРУКТУРА

Структура белка гемоглобина (в третичной и четвертичной структурах красным цветом выделен железосодержащий пигмент гем) (или фибрилл). Так, белок гемоглобин состоит из четырех глобу лярных субъединиц (каждая несет группу гема с ионом железа).

Формирование правильной пространственной структуры происходит по мере синтеза белковой цепи (последовательного присоединения аминокислот), на каждом этапе сборки белка соблюдается правило минимума потенциальной энергии: гидро фобные участки прячутся внутрь, а гидрофильные — вытесня ются наружу; заряды разного знака максимально сближаются (например, NH3 + и COO–). Если по какойлибо причине эти правила укладки нарушаются, то белок оказывается неактивным или даже опасным для организма. Инфекционные белкиприоны (англ. protein infections particles) отличаются от нормальных белковприонов только вторичной и третичной структурой, но вызывают у человека и млекопитающих неизлечимые заболева ния центральной нервной системы («коровье бешенство»).

1. Какие молекулы называют биополимерами?

2. Все ли необходимые аминокислоты синтезирует наш ор 3. Каким образом аминокислоты связываются в полипептид?

4. Что называют первичной, вторичной, третичной и четвер тичной структурами белка? Какова функция этих структур?

Свойства беков. Различные комбинации аминокислот при дают белкам широкий спектр физикохимических свойств.

Большинство белков содержат много гидрофильных амино кислот и поэтому хорошо растворимы в воде, они биологически активны только в растворах. Некоторые белки содержат много гидрофобных аминокислот и нерастворимы в воде.

Одни белки весьма устойчивы к температурным и хими ческим воздействиям, другие — крайне неустойчивы и при ничтожных изменениях в окружающей среде изменяют свою пространственную структуру. Эта их способность лежит в основе раздражимости — умения живых организмов адекватно реагиро вать на изменение внешних условий. На поверхности молекул белков может сосредоточиваться электростатический заряд. Его величина зависит от аминокислотного состава белка, это по зволяет разделять белки на группы в электрическом поле (при электрофорезе, рис. на с. 197).

Белки способны функционировать только в узком диапазо не температур и кислотности среды (рН), благоприятном для жизни организмов. При сильном повышении температуры, § 4. Свойства и функции белков Денатурация белка: цветом выделены связи, формирующие третичную структуру химическом воздействии или об лучении слабые связи, отвечающие за структуру белка, разрушаются, и белок теряет биологическую актив ность. Утрата белковыми молекула ми своей пространственной структу ры называется денатурацией. При денатурации первичная структура сохраняется, и в благоприятных условиях белок восстанавли вает пространственную организацию — ренатурируется. Необ ратимая денатурация ряда белков нашего организма проис ходит уже при 43 °С, поэтому заболевания, сопровождающиеся повышением температуры, представляют серьезную опасность.

Полная денатурация белка с нарушением вторичной и третичной структуры наблюдается, например, при варке яиц.

Денатурацию белков вызывает также и кислотная среда же лудка. Денатурированные в вытянутые цепи белки становятся доступными для расщепления пищеварительными ферментами.

Под действием молочнокислых бактерий повышается кислот ность молока, молочный белок денатурирует и теряет раство римость — молоко скисает.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 59 |
 

Похожие работы:

«ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ ПОСТАНОВЛЕНИЕ от 10 ноября 2009 г. N 1219-ПП О КОНЦЕПЦИИ ЦЕЛЕВОЙ ПРОГРАММЫ СОХРАНЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ГОРОДА МОСКВЫ НА 2011-2013 ГГ. В соответствии с Законами города Москвы от 26 сентября 2001 г. N 48 Об особо охраняемых природных территориях в городе Москве, от 6 июля 2005 г. N 37 О схеме развития и размещения особо охраняемых природных территорий в городе Москве, постановлением Правительства Москвы от 2 сентября 2008 г. N 788-ПП О...»

«О фонде Династия Кто мы стр. 13 Программные направления деятельности Фонда стр. 17 Стипендиаты и грантополучатели Студенты стр. 37 Аспиранты и молодые ученые без степени стр. 45 Молодые ученые со степенью кандидата наук стр. 51 Молодые ученые со степенью доктора наук стр. 57 Победители конкурса на участие в международных тематических программах стр. 61 Стипендиаты конкурса в области молекулярной и клеточной биологии стр. 63 Учителя стр. 67 Памяти Александра Рафиловича Зильбермана аиловича...»

«КРАСНАЯ КНИГА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (РАСТЕНИЯ) 2008 ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ Председатель: руководитель Государственной службы охраны окружающей природной среды МПР России Заместители председателя: А.А. Тахтаджян, академик РАН, Ответственные редакторы: Бардунов Л.В., доктор биологических наук, Камелин Р.В., доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, Новиков В.С., доктор биологических наук, академик РАЕН Члены Главной редакционной коллегии: Варлыгина Т.И., кандидат биологических...»

«; : №••. •'.•.••• * ЛУЧШЕ МАЛЕНЬКИМИ БУДЕМ СТИХИ, СКАЗКИ, РАССКАЗЫ ДЛЯ ДЕТЕЙ Кострома, 1904ВМЕСТО ПРЕДИСЛОВИЯ Издание подготовлено бюро пропаганды хуКнига Лучше маленькими будем адресуется садожественной литературы при Костромской пимым юным читателям, тем, кто только еще овладевасательской организации. Осуществлено издание с участием Костромского ет книжной грамотой, и их друзьям постарше, уже областного отделения Российского детского фонпереступившим порог школы. да, научно-производственной...»

«Прямокрылые Tettigonia caudata (Charpentier) – Кузнечик хвостатый ЖИВОТНЫЕ КАЗАХСТАНА В ФОТОГРАФИЯХ М.К. Чильдебаев, В.Л. Казенас Прямокрылые (тип Членистоногие, класс Насекомые) Алматы - 2013 1 УДК 595.72 (574) М.К. Чильдебаев, В.Л. Казенас. Прямокрылые (тип Членистоногие, класс Насекомые). Серия Животные Казахстана в фотографиях. - Алматы: Нур-Принт, 2013. с. В книге рассказывается об интересных в биологическом отношении и важных в практическом аспекте насекомых отряда прямокрылых –...»

«ХРОНИКА ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЕ ЭКОСИСТЕМ КРАЙНЕГО СЕВЕРА: ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ, МОНИТОРИНГ, ОХРАНА С 3 по 7 июня 2013 г. в г. Сыктывкар (Республика Коми) состоялась Всероссийская научная конференция Биоразнообразие экосистем Крайнего Севера: инвентаризация, мониторинг, охрана. Инициатор ее проведения – Институт биологии Коми НЦ УрО РАН. Соучредителями выступили Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Коми, Управление Росприроднадзора по...»

«СХЕМА КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ (СКИОВО) БАССЕЙНА РЕКИ НЕВА в 6-х книгах Оценка экологического состояния и ключевые проблемы речного бассейна Книга 2 КНИГА 2 СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ Научный руководитель д.г.н., профессор, И.А. Шикломанов академик РАЕН Ответственные д.г.н, гл.н.с. В.Ю. Георгиевский исполнители к.г.н., вед.н.с. Т.П.Гронская к.г.н., вед.н.с. А.Л.Шалыгин Исполнители д.г.н., зав. лаб. Б.Г.Скакальский к.г.н., зав. лаб. В.Ф.Усачев д.т.н., зав. лаб. В.А.Бузин...»

«МЕРОПРИЯТИЯ ПО ИНФЕКЦИОННОМУ КОНТРОЛЮ В ПРОТИВОТУБЕРКУЛЕЗНЫХ ОРГАНИЗАЦИЯХ Методическое руководство Учреждение-разработчик: Государственное учреждение Республиканский научнопрактический центр пульмонологии и фтизиатрии Авторы: Скрягина Е.М. Гуревич Г.Л. Калечиц О.М. Минск-2009 2 Методическое руководство подготовлено на основе действующей в Республики Беларусь нормативно-правовой базы, а также с учетом Международных стандартов и рекомендаций ВОЗ, проекта Российского руководства по...»

«Жемчужины Прикамья (По страницам Красной книги Пермской области) Пермь 2003 УДК 574 ББК 28.088 Ж53 ЖЕМЧУЖИНЫ ПРИКАМЬЯ (По страницам Красной книги Пермской области) Издание предназначено для школьников, изучающих биологию и экологию в средних школах и лицеях по всем действующим программам, в качестве регионального материала, а также в учреждениях дополнительного образования, в том числе в экологических лагерях. Может быть использовано при изучении как природоведения, так и общей биологии. Кроме...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.