1 слайд
2 слайд
Углеводы, или сахариды, - органические вещества, в состав которых входит углерод, кислород, водород. Химический состав углеводов характеризуется их общей формулой Сm(Н2О)n, где m≥n. Количество атомов водорода в молекулах углеводов, как правило, в два раза больше атомов кислорода (то есть как в молекуле воды). Отсюда и название - углеводы.
3 слайд
4 слайд
5 слайд
6 слайд
Свойства моносахаридов: низкая молекулярная масса; сладкий вкус; легко растворяются в воде; кристаллизуются; относятся к редуцирующим (восстанавливающим) сахарам.
7 слайд
Молекулы моносахаридов могут иметь вид прямолинейных цепочек или циклических структур.
8 слайд
Дисахариды (олигосахариды) Наиболее широко распространены в природе дисахариды: мальтоза, состоящая из двух остатков -глюкозы; лактоза – молочный сахар (-глюкоза + галактоза); сахароза – свекловичный сахар (-глюкоза + фруктоза).
9 слайд
Дисахариды образуются в результате конденсации двух моносахаридов (чаще всего гексоз). Связь, возникающую между двумя моносахаридами, называют гликозидной. Обычно она образуется между 1-м и 4-м углеродными атомами соседних моносахаридных единиц (1,4-гликозидная связь).
10 слайд
Полисахариды Свойства полисахаридов: большая молекулярная масса (обычно сотни тысяч); не дают ясно оформленных кристаллов; либо нерастворимы в воде, либо образуют растворы, напоминающие по свойствам коллоидные; сладкий вкус не характерен;
11 слайд
Функции углеводов: Энергетическая. Одна из основных функций углеводов. Углеводы - основные источники энергии в животном организме. При расщеплении 1 г углевода выделяется 17,6 кДж. С6Н12О6 + О2 = 6СО2 + 6Н2О + 17,6 кДж Запасающая. Выражается в накоплении крахмала клетками растений и гликогена клетками животных. Опорно-строительная. Углеводы входят в состав клеточных мембран и клеточных стенок (гликокаликс, целлюлоза, хитин, муреин). Соединяясь с липидами и белками, образуют гликолипиды и гликопротеины.
12 слайд
Рибоза и дезоксирибоза входят в состав мономеров нуклеотидов ДНК, РНК и АТФ. Рецепторная. Олигосахаридные фрагменты гликопротеинов и гликолипидов клеточных стенок выполняют рецепторную функцию. 6. Защитная. Слизи, выделяемые различными железами, богаты углеводами и их производными (например, гликопротеинами). Они предохраняют пищевод, кишечник, желудок, бронхи от механических повреждений, препятствуют проникновению в организм бактерий и вирусов.
13 слайд
Липиды Липиды - сборная группа органических соединений, не имеющих единой химической характеристики. Их объединяет то, что все они являются производными высших жирных кислот, нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (эфире, хлороформе, бензине).
14 слайд
15 слайд
В зависимости от особенности строения молекул различают: Простые липиды, представляющие собой двухкомпонентные вещества, являющиеся сложными эфирами высших жирных кислот и какого-либо спирта. Сложные липиды, имеющие многокомпонентные молекулы: фосфолипиды, липопротеины, гликолипиды. Липоиды, к которым относится стероиды – полициклический спирт холестерин и его производные.
16 слайд
Простые липиды. Жиры. Жиры широко распространены в природе. Они входят в состав организма человека, животных, растений, микробов, некоторых вирусов. Содержание жиров в биологических объектах, тканях и органах может достигать 90%. Жиры - это сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта - глицерина. В химии эту группу органических соединений принято называть триглицеридами. Триглицериды - самые распространенные в природе липиды.
17 слайд
Воски - группа простых липидов, представляющих собой сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов. Воски встречаются как в животном, так и в растительном царстве, где выполняют главным образом защитные функции. У растений они, например, покрывают тонким слоем листья, стебли и плоды, предохраняя их от смачивания водой и проникновения микроорганизмов. От качества воскового покрытия зависят сроки хранения фруктов. Под покровом пчелиного воска хранится мед и развиваются личинки. Другие виды животного воска (ланолин) предохраняют волосы и кожу от действия воды.
18 слайд
Сложные липиды. Фосфолипиды - сложные эфиры многоатомных спиртов с высшими жирными кислотами, содержащие остаток фосфорной кислоты. Иногда с ней могут быть связаны добавочные группировки (азотистые основания, аминокислоты, глицерин и др.) Липопротеины - производные липидов с различными белками. Одни белки пронизывают мембрану – интегральные белки, другие погружены в мембрану на различную глубину – полуинтегральные белки, третьи находятся на внешней или внутренней поверхности мембраны – периферические белки.
19 слайд
Гликолипиды - это углеводные производные липидов. В состав их молекул наряду с многоатомным спиртом и высшими жирными кислотами входят также углеводы (обычно глюкоза или галактоза). Они локализованы преимущественно на наружной поверхности плазматической мембраны, где их углеводные компоненты входят в число других углеводов клеточной поверхности.
20 слайд
Липоиды Липоиды - жироподобные вещества. К ним относятся стероиды (широко распространенный в животных тканях холестерин, его производные - эстрадиол и тестостерон - соответственно женский и мужской половые гормоны), терпены (эфирные масла, от которых зависит запах растений), гиббереллины (ростовые вещества растений), некоторые пигменты (хлорофилл, билирубин), часть витаминов (А, D, E, K) и др.
21 слайд
Функции липидов. Основная функция липидов - энергетическая. Калорийность липидов выше, чем у углеводов. В ходе расщепления 1 г жиров до СО2 и Н2О освобождается 38,9 кДж. Структурная. Липиды принимают участие в образовании клеточных мембран. В составе мембран находятся фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины. Запасающая. Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания. Семена многих растений содержат жир, необходимый для обеспечения энергией развивающееся растение. Терморегуляторная. Жиры являются хорошими термоизоляторами вследствие плохой теплопроводимости. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных толстые прослойки. Например, у китов слой подкожного жира достигает толщины 1 м. Защитно-механическая. Скапливаясь в подкожном слое, жиры защищают организм от механических воздействий.
22 слайд
Каталитическая. Эта функция связана с жирорастворимыми витаминами (А, D, E, K). Сами по себе витамины не обладают каталитической активностью. Но они являются коферментами, без них ферменты не могут выполнять свои функции. Источник метаболический воды. Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды (при окислении 1 кг жира выделяется 1,1 кг воды). Повышение плавучести. Запасы жира повышают плавучесть водных животных.
Характеристика липидов Липиды сборная группа органических соединений, не имеющих единой химической характеристики. Их объединяет то, что все они являются производными высших жирных кислот, нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (эфире, хлороформе, бензине). Липиды содержатся во всех клетках животных и растений. Содержание липидов в клетках составляет 1 - 5% сухой массы, но в жировой ткани может иногда достигать 90%.
Характеристика липидов В зависимости от особенности строения молекул различают: Простые липиды, представляющие собой двухкомпонентные вещества, являющиеся сложными эфирами высших жирных кислот и какого-либо спирта. Сложные липиды, имеющие многокомпонентные молекулы: фосфолипиды, липопротеины, гликолипиды. Липоиды, к которым относится стероиды – полициклический спирт холестерин и его производные.
Характеристика липидов Простые липиды. 1. Жиры. Жиры широко распространены в природе. Они входят в состав организма человека, животных, растений, микробов, некоторых вирусов. Содержание жиров в биологических объектах, тканях и органах может достигать 90%. Жиры это сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина. В химии эту группу органических соединений принято называть триглицеридами. Триглицериды самые распространенные в природе липиды.
Характеристика липидов Обычно в реакцию вступают все три гидроксильные группы глицерина, поэтому продукт реакции называется триглицеридом. Физические свойства зависят от состава их молекул. Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то они твердые (жиры), если ненасыщенные жидкие (масла). Плотность жиров ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают и находятся на поверхности.
Характеристика липидов Сложные липиды: Фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины, липоиды 1. Фосфолипиды. Как правило, в молекуле фосфолипидов имеется два остатка высших жирных и один остаток фосфорной кислоты. Фосфолипиды найдены и в животных, и в растительных организмах. Фосфолипиды присутствуют во всех клетках живых существ, участвуя главным образом в формировании клеточных мембран.
Характеристика липидов 2. Липопротеины производные липидов с различными белками. Одни белки пронизывают мембрану – интегральные белки, другие погружены в мембрану на различную глубину – полуинтегральные белки, третьи находятся на внешней или внутренней поверхности мембраны – периферические белки. 3. Гликолипиды это углеводные производные липидов. В состав их молекул наряду с фосфолипидами входят также углеводы. 4. Липоиды жироподобные вещества. К ним относятся половые гормоны, некоторые пигменты (хлорофилл), часть витаминов (А, D, E, K).
Функции липидов 1.Основная функция липидов энергетическая. Калорийность липидов выше, чем у углеводов. В ходе расщепления 1 г жиров до СО 2 и Н 2 О освобождается 38,9 кДж. 2.Структурная. Липиды принимают участие в образовании клеточных мембран. В составе мембран находятся фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины. 3.Запасающая. Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания. Семена многих растений содержат жир, необходимый для обеспечения энергией развивающееся растение.
4.Терморегуляторная. Жиры являются хорошими термоизоляторами вследствие плохой теплопроводимости. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных толстые прослойки. Например, у китов слой подкожного жира достигает толщины 1 м. 5.Защитно-механическая. Скапливаясь в подкожном слое, жиры защищают организм от механических воздействий. Функции липидов
6.Каталитическая. Эта функция связана с жирорастворимыми витаминами (А, D, E, K). Сами по себе витамины не обладают каталитической активностью. Но они являются коферментами, без них ферменты не могут выполнять свои функции. 7.Источник метаболический воды. Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды (при окислении 1 кг жира выделяется 1,1 кг воды). 8.Повышение плавучести. Запасы жира повышают плавучесть водных животных. Функции липидов
Тест 1. При полном сгорании 1 г. вещества выделилось 38,9 кДж энергии. Это вещество относится: 1.К углеводам. 2.К жирам. 3.Или к углеводам, или к липидам. 4.К белкам. Тест 2. Основу клеточных мембран образуют: 1.Жиры. 2.Фосфолипиды. 3.Воска. 4.Липиды. Тест 3. Утверждение: "Фосфолипиды сложные эфиры глицерина (глицерола) и жирных кислот": Верно. Ошибочно. Повторение:
**Тест 4. Липиды выполняют в организме следующие функции: 1.Структурную.5. Некоторые являются ферментами. 2.Энергетическую.6. Источник метаболической воды 3.Теплоизолирующую.7. Запасающую. 4.Некоторые - гормоны.8. К ним относятся витамины A, D, E, K. **Тест 5. Молекула жира состоит из остатков: 1.Аминокислот. 2.Нуклеотидов. 3.Глицерина. 4.Жирных кислот. Тест 6. Гликопротеины это комплекс: 1.Белков и углеводов. 2.Нуклеотидов и белков. 3.Глицерина и жирных кислот. 4.Углеводов и липидов. Повторение:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Углеводы. Липиды Химический состав клеток Лузганова И.Н., учитель биологии МБОУ СОШ имени А.М.Горького, г. Карачев
Цели урока: В ыяснить, какие процессы, являющиеся качественным скачком от неживой природы к живой, исследуют ученые на молекулярном уровне. И зучить состав, строение и функции углеводов, липидов
ВЕЩЕСТВА в составе организма НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ Соединения Ионы Малые молекулы Макромолекулы (биополимеры) Вода Соли, кислоты и др. Анионы Катионы Моносахариды Аминокислоты Нуклеотиды Липиды Другие Полисахариды Белки Нуклеиновые кислоты
Органические вещества Это химические соединения, в состав которых входят атомы углерода. Характерны только для живых организмов Органические вещества жиры белки углеводы (липиды) нуклеиновые кислоты
Биополимеры Органические соединения, имеющие большие размеры называют макромолекулами. Макромолекулы, состоят из повторяющихся, сходных по структуре низкомолекулярных соединений, связанных между собой ковалентной связью – МОНОМЕРОВ. Образованная из мономеров макромолекула называется ПОЛИМЕРОМ.
Органические соединения, входящие в состав живых клеток называются БИОПОЛИМЕРАМИ. БИОПОЛИМЕРЫ – это линейные или разветвленные цепи, содержащие множество мономерных звеньев. Биополимеры
Биополимеры ПОЛИМЕРЫ ГОМОПОЛИМЕРЫ ГЕТЕРОПОЛИМЕРЫ представлены одним видом мономеров (А – А – А – А...) представлены несколькими различными мономерами (А – В – С – А – D ...) РЕГУЛЯРНЫЕ НЕРЕГУЛЯРНЫЕ группа мономеров периодически повторяется … А-В-А-В-А-В... … А-А-В-В-В-А-А-В-В-В … … А-В-С-А-В-С-А-В-С … нет видимой повторяемости мономеров …А-В-А-А-В-А-В-В-В-А... А-В-С-В-В-С-А-С-А-А-С
Свойства биополимеров Биополимеры Число, состав, порядок мономеров Построение множества вариантов молекул Основа многообразия жизни на планете
Химический состав Содержание в клетке Структура (строение) Свойства Функции Биополимеры ПЛАН ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Органические вещества Органические вещества жиры белки углеводы (липиды) нуклеиновые кислоты Соединенные друг с другом атомы углерода образуют различные структуры – остов молекул органических веществ:
УГЛЕВОДЫ Клетки С, О, Н С n (Н 2 О) n Р - 70-90% Ж - 1-2% от сухой массы 1-2% С 5 Н 10 О 5 С 3 Н 6 О 3 С 6 Н 12 О 6 С 4 Н 8 О 4 Образуются из воды (Н 2 О) и углекислого газа (СО 2) в процессе фотосинтеза, происходящего в хлоропластах зеленых растений
Моно– Олиго(ди)– Поли– С А Х А Р И Д Ы С 3 Триозы (ПВК, молочная к-та) С 4 Тетрозы С 5 Пентозы (рибоза, фруктоза, дезоксирибоза) С 6 Гексозы (глюкоза, галактоза) Сахароза (глюкоза+фруктоза) Мальтоза (глюкоза+глюкоза) Лактоза (глюкоза+галактоза) Крахмал Целлюлоза Гликоген Хитин (М) (М+М) (М+М+…+М) УГЛЕВОДЫ ПРОСТЫЕ СЛОЖНЫЕ У всех углеводов есть карбонильная группа:
Линейная форма Ф р у к т о з а Г л ю к о з а МОНОСАХАРИДЫ: Свойства: Бесцветные, сладкие, растворимые, кристаллизуются, проходят через мембраны ЛЕГКО Молекулы моносахаридов – линейные цепочки атомов углерода. В растворах принимают циклическую форму Циклическая форма Линейная форма Циклическая форма Галактоза Являются важным источником энергии для любой клетки
Рибоза Дезоксирибоза МОНОСАХАРИДЫ: Свойства: Бесцветные, сладкие, растворимые, кристаллизуются, проходят через мембраны ЛЕГКО Молекулы моносахаридов – линейные цепочки атомов углерода. В растворах принимают циклическую форму Входят в состав нуклеиновых кислот
Бесцветные Сладкие Растворимые ДИСАХАРИДЫ: С а х а р о з а (глюкоза + фруктоза) М а л ь т о з а (глюкоза + глюкоза) Л а к т о з а (глюкоза + галактоза) Свойства:
ПОЛИСАХАРИДЫ: Целлюлоза Молекулы имеют линейное (неразветвленное) строение, вследствие чего целлюлоза легко образует волокна. Нерастворима в воде и не обладает сладким вкусом. Из нее состоят стенки растительных клеток. Выполняет опорную и защитную функцию.
ПОЛИСАХАРИДЫ: Крахмал Откладывается в виде включений и служит запасным энергетическим веществом растительной клетки
ПОЛИСАХАРИДЫ: Гликоген Молекула состоит примерно из 30 000 остатков глюкозы. По структуре напоминает крахмал, но сильнее разветвлен и лучше растворяется в воде. Откладывается в виде включений и служит запасным энергетическим веществом животной клетки.
ПОЛИСАХАРИДЫ: Хитин Органическое вещество из группы полисахаридов, образующее наружный твёрдый покров и скелет членистоногих, грибов и бактерий и входящее в клеточные оболочки (C 8 H 13 O 5 N)
Строительная Оболочка из целлюлозы в растительных клетках, хитин в скелете насекомых и в стенке клеток грибов обеспечивают клеткам и организмам прочность, упругость и защиту от большой потери влаги. ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ
Структурная Моносахара могут соединяться с жирами, белками и другими веществами. Например, рибоза входит в состав всех молекул РНК, а дезоксирибоза - в ДНК. ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ
Запасающая Моно- и олигосахара благодаря своей растворимости быстро усваиваются клеткой, легко мигрируют по организму, поэтому непригодны для длительного хранения. Роль запаса энергии играют огромные нерастворимые в воде молекулы полисахаридов. У растений – крахмал, а у животных и грибов – гликоген. ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ Гликоген в клетках печени
Транспортная В растениях сахароза служит растворимым резервным сахаридом, и транспортной формой, которая легко переносится по растению. Сигнальная Имеются полимеры сахаров, которые входят в состав клеточных мем- бран; они обеспечивают взаимодействие клеток одного типа, узнавание клетками друг друга. (Если разделенные клетки печени смешать с клетками почек, то они самостоятельно разойдутся в две группы благодаря взаимодейст-вию однотипных клеток: клетки почек соединятся в одну группу, а клетки печени - в другую). ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ
Энергетическая (17,6 кДж) Моно - и олигосахара являются важным источником энергии для любой клетки. Расщепляясь, они выделяют энергию, которая запасается в виде молекул АТФ, которые используется во многих процессах жизнедеятельности клетки и всего организма. ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ Защитная («слизь») Вязкие секреты (слизь), выделяемые различными железами, богаты углеводами и их производными (например, гликопротеидами). Они предохраняют пищевод, кишки, желудок, бронхи от механических повреждений, проникновения вредных бактерий и вирусов.
УГЛЕВОДЫ С, О, Н СЛОЖНЫЕ Моно– Олиго(ди)– Поли– С А Х А Р И Д Ы Триозы (ПВК, молочная к-та) Тетрозы Пентозы (рибоза, фруктоза, дезоксирибоза) Гексозы (глюкоза, галактоза) Сахароза (глюкоза+фруктоза) Мальтоза (глюкоза+глюкоза) Лактоза (глюкоза+галактоза) Крахмал Целлюлоза Гликоген Хитин сладкие растворимые кристаллизуются проход. ч/з мембраны ЛЕГКО безвкусные растворяются кристаллизуются проходят ч/з мембраны НЕ у
С, О, Н спирт (глицерин) жирные кислоты + ГИДРОФОБНЫ РАСТВОРЯЮТСЯ В БЕНЗИНЕ, ЭФИРЕ, ХЛОРОФОРМЕ 5-10%, в жировых клетках до 90% СВОЙСТВА: ЛИПИДЫ
ФОСФОЛИПИДЫ СТЕРОИДЫ ЛИПОПРОТЕИНЫ ГЛИКОЛИПИДЫ ТРИГЛИЦЕРИДЫ ВОСКА ЛИПИДЫ Виды липидов
ЖИРЫ (твердые) МАСЛА (жидкие) ТРИГЛИЦЕРИДЫ Спирт глицерин + жирные кислоты Спирт + ненасыщенные (предельные) жирные кислоты Виды липидов
ФОСФОЛИПИДЫ Глицерин + жирные кислоты + остаток фосфорной кислоты МЕМБРАНЫ КЛЕТОК Виды липидов
Сложные эфиры высших жирных кислот и одноатомных высокомолекулярных спиртов ВОСКА Растительные Животные Виды липидов
СТЕРОИДЫ ВИТАМИНЫ (К, E , D , А) ГОРМОНЫ (надпочечников, половые) Спирт холестерол + жирные кислоты Виды липидов
ЛИПОПРОТЕИНЫ ГЛИКОЛИПИДЫ Липиды + углеводы Липиды + белки Виды липидов Почти все липопротеины образуются в печени. Основной функцией липопротеинов является транспорт липидных компонентов к тканям. Локализованы преимущественно на наружной поверхности плазматической мембраны, где их углеводные компоненты входят в число других углеводов клеточной поверхности. могут участвовать в межклеточных взаимодействиях и контактах. Некоторые из них являются антигенами.
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ Запасающая
Опорно-структурная ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ Липиды принимают участие в построении мембран клеток всех органов и тканей обуславливая их полупроницаемость, участвуют в образовании многих биологически важных соединений.
Энергетическая ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ На долю липидов приходит-ся 25-30% всей энергии, необходимой организму. При окислении 1 г жира выделяется 39,1 кДж энергии Жирорастворимые витамины К, Е, D , А являются коферментами (небелковой частью) ферментов Каталитическая Гормоны – стероиды (половые, надпочечников) способны изменять активность многих ферментов, усиливая или подавляя действие ферментов и тем самым регулируя протекание физиологических процессов в организме Регуляторная (гормональная)
Защитная ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ Механическая (амортизация ударов, жировая прослойка брюшной полости защищает внутренние органы от повреждений) Терморегуляционная (теплоизоляционная) – жир плохо проводит тепло и холод. Электроизо- ляционная (миелиновая оболочка нервных волокон)
Источник метаболической воды ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ При распаде 1 кг жира выделяется 1,1 кг воды
ЛИПИДЫ С, О, Н спирт (глицерин) жирные кислоты + ГИДРОФОБНЫ 5-10%, в жировых клетках до 90% ЖИРЫ (твердые) МАСЛА (жидкие) ФОСФО-ЛИПИДЫ СТЕРОИДЫ ЛИПОПРОТЕИНЫ ГЛИКОЛИПИДЫ -ФУНКЦИИ- ТРИГЛИЦЕРИДЫ Спирт глицерин + жирные кислоты Спирт + ненасыщенные (предельные) жирные кислоты Спирт + непредельные жирные кислоты Глицерин + жирные кислоты + остаток фосфорной кислоты Сложные эфиры высших жирных кис-лот и одноатомных высокомолекулярных спиртов ВОСКА Липиды + углеводы Липиды + белки Спирт холестерол + жирные кислоты ВИТАМИНЫ (А, D. E , К) ГОРМОНЫ (надпочечников, половые) Опорно-структурная Регуляторная (гормональная) Энергетическая 39,1 кДж Каталитическая Запасающая Источник метаболической воды Защитная (терморегуляторная) Бензин, эфир, хлороформ
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Липидами называют сложную смесь органических соединений, которые содержатся в растениях, животных и микроорганизмах. Их общими признаками являются: нерастворимость в воде (гидрофобность) и хорошая растворимость в органических растворителях (бензине, диэтиловом эфире, хлороформе и др.).
Липиды часто делят на две группы: Простые липиды Сложные липиды Это липиды, молекула которых не содержит атомов азота, фосфора, серы. К простым липидам относятся: высшие карбоновые кислоты; воски; триольные и диольные липиды; гликолипиды. Это липиды, молекула которых содержит атомы азота и/или фосфора, а также серы.
Основная функция липидов энергетическая. Калорийность липидов выше, чем у углеводов. В ходе расщепления 1 г жиров освобождается 38,9 кДж. Структурная. Липиды принимают участие в образовании клеточных мембран. Запасающая. Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания.
Терморегуляторная. Жиры являются хорошими термоизоляторами вследствие плохой проводимости тепла. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных толстые прослойки. Например, у китов слой подкожного жира достигает толщины 1 м. Защитно-механическая. Скапливаясь в подкожном слое, жиры защищают организм от механических воздействий.
Источник метаболический воды. Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды.
Повышение плавучести. Запасы жира повышают плавучесть водных животных. Например, благодаря подкожному жиру тело моржей весит примерно столько же, сколько вытесненная им вода.
Липиды (жиры) очень важны в питании, потому что они содержат ряд витаминов - А, О, Е, К и важных для организма жирных кислот, которые синтезируют различные гормоны. Они входят также в состав ткани и, в частности, нервной системы.
Некоторые липиды несут прямую ответственность за повышение уровня холестерина в крови. Рассмотрим: 1.Жиры, которые повышают холестерин Это насыщенные жиры, содержащиеся в мясе, сыре, сале, сливочном масле, молочных и копченых продуктах, пальмовом масле. 2. Жиры, которые мало способствуют образованию холестерина. Их содержат устрицы, яйца и птица без кожи. 3. Жиры, которые снижают холестерин. Это растительные масла: оливковое, рапсовое, подсолнечное, кукурузное и другие. Рыбий жир не играет никакой роли в холестериновом обмене веществ, но предупреждает сердечно-сосудистые заболевания. Поэтому рекомендуются следующие сорта рыбы (наиболее жирные): кета и семга, тунец, макрель, селедка, сардины.
10 класс
Липиды
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Вода 75-85%
Белки 10-20%
Неорганические вещества 1-1,5%
Жиры 1-5%
Углеводы 0,2-2%
Нуклеиновые кислоты 1-2%
Низкомолекулярные органические соединения – 0,1-0,5%
Липиды - сборная группа органических соединений, не имеющих единой химической характеристики. Их объединяет то, что все они являются производными высших жирных кислот, нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензине, эфире, хлороформе).
Классификация липидов
СЛОЖНЫЕ ЛИПИДЫ
(многокомпонентные молекулы)
ПРОСТЫЕ ЛИПИДЫ
(двухкомпонентные вещества, являющиеся сложными эфирами высших жирных кислот и какого-либо спирта)
Простые липиды
Жиры широко распространены в природе. Они входят в состав организма человека, животных, растений, микробов, некоторых вирусов. Содержание жиров в биологических объектах, тканях и органах может достигать 90%.
Жиры - это сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта - глицерина. В химии эту группу органических соединений принято называть триглицеридами. Триглицериды - самые распространенные в природе липиды.
Жирные кислоты
В составе триглицеридов обнаружено более 500 жирных кислот, молекулы которых имеют сходное строение. Как и аминокислоты, жирные кислоты имеют одинаковую для всех кислот группировку - карбоксильную группу (–СООН) и радикал, которым они отличаются друг от друга. Поэтому общая формула жирных кислот имеет вид R-CООН. Карбоксильная группа образует головку жирной кислоты. Она полярна, поэтому гидрофильна. Радикал представляет собой углеводородный хвост, отличающийся у разных жирных кислот количеством группировок –СН2. Он неполярен, поэтому гидрофобен. Большая часть жирных кислот содержит в "хвосте" четное число атомов углерода, от 14 до 22 (чаще всего 16 или 18). Кроме того, углеводородный хвост может содержать различное количество двойных связей. По наличию или отсутствию двойных связей в углеводородном хвосте различают:
насыщенные жирные кислоты , не содержащие в углеводородном хвосте двойных связей;
ненасыщенные жирные кислоты , имеющие двойные связи между атомами углерода (-СН=СН-).
Образование молекулы триглицерида
При образовании молекулы триглицерида каждая из трех гидроксильных (-ОН) групп глицерина вступает в реакцию
конденсации с жирной кислотой (рис. 268). В ходе реакции возникают три сложноэфирные связи, поэтому образовавшееся соединение называют сложным эфиром. Обычно в реакцию вступают все три гидроксильные группы глицерина, поэтому продукт реакции называется триглицеридом.
Рис. 268. Образование молекулы триглицерида.
Свойства триглицеридов
Физические свойства зависят от состава их молекул. Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то они твердые (жиры), если ненасыщенные - жидкие (масла).
Плотность жиров ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают и находятся на поверхности.
Воски - группа простых липидов, представляющих собой сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов.
Воски встречаются как в животном, так и в растительном царстве, где выполняют главным образом защитные функции. У растений они, например, покрывают тонким слоем листья, стебли и плоды, предохраняя их от смачивания водой и проникновения микроорганизмов. От качества воскового покрытия зависят сроки хранения фруктов. Под покровом пчелиного воска хранится мед и развиваются личинки. Другие виды животного воска (ланолин) предохраняют волосы и кожу от действия воды.
Сложные липиды
Фосфолипиды
Фосфолипиды - сложные эфиры многоатомных спиртов с высшими жирными кислотами, содержа-
Рис. 269. Фосфолипид.
щие остаток фосфорной кислоты (рис. 269). Иногда с ней могут быть связаны добавочные группировки (азотистые основания, аминокислоты, глицерин и др.).
Как правило, в молекуле фосфолипидов имеется два остатка высших жирных и
один остаток фосфорной кислоты.
Фосфолипиды найдены и в животных, и в растительных организмах. Особенно много их в нервной ткани человека и позвоночных животных, много фосфолипидов в семенах растений, сердце и печени животных, яйцах птиц.
Фосфолипиды присутствуют во всех клетках живых существ, участвуя главным образом в формировании клеточных мембран.
Гликолипиды
Гликолипиды - это углеводные производные липидов. В состав их молекул наряду с многоатомным спиртом и высшими жирными кислотами входят также углеводы (обычно глюкоза или галактоза). Они локализованы преимущественно на наружной поверхности плазматической мембраны, где их углеводные компоненты входят в число других углеводов клеточной поверхности.
Липоиды - жироподобные вещества. К ним относятся стероиды (широко распространенный в животных тканях холестерин, эстрадиол и тестостерон - соответственно женский и мужской половые гормоны), терпены (эфирные масла, от которых зависит запах растений), гиббереллины (ростовые вещества растений), некоторые пигменты (хлорофилл, билирубин), часть витаминов (А, D, E, K) и др.
Функции липидов
Энергетическая
Основная функция липидов - энергетическая. Калорийность липидов выше, чем у углеводов. В ходе расщепления 1 г жиров до СО2 и Н2О освобождается 38,9 кДж. Единственной пищей новорожденных млекопитающих является молоко, энергоемкость которого определяется главным образом содержанием в нем жира.
Структурная
Липиды принимают участие в образовании клеточных мембран. В составе мембран находятся фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины.
Запасающая
Жиры являются запасным веществом животных и растений. Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания (верблюды в пустыне). Семена многих растений содержат жир, необходимый для обеспечения энергией развивающееся растение.
Терморегуляторная
Жиры являются хорошими термоизоляторами вследствие плохой теплопроводимости. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных толстые прослойки. Например, у китов слой подкожного жира достигает толщины 1 м. Это позволяет теплокровному животному обитать в холодной воде. Жировая ткань многих млекопитающих играет роль терморегулятора.
Защитно-механическая
Скапливаясь в подкожном слое, жиры не только предотвращают потери тепла, но и защищают организм от механических воздействий. Жировые капсулы внутренних органов, жировая прослойка брюшной полости обеспечивают фиксацию анатомического положения внутренних органов и защищают их от сотрясения, травмирования при внешних воздействиях.
Каталитическая
Эта функция связана с жирорастворимыми витаминами (А, D, E, K). Сами по себе витамины не обладают каталитической активностью. Но они являются кофакторами ферментов, без них ферменты не могут выполнять свои функции.
Источник метаболический воды
Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды (при окислении 1 кг жира выделяется 1,1 кг воды).
Повышение плавучести
Запасы жира повышают плавучесть водных животных.
Классификация липидов
Простые липиды
Сложные липиды
Жиры (триглицериды)
Воска
Классификация липидов
Простые липиды
Сложные липиды
Фосфолипиды – (глицерин + фосфорн. кислота + жирн. кислота)
Жиры (триглицериды) – сложные эфиры высокомолекулярных жирн. кислот и трехатомного спирта глицерина
Гликолипиды (липид + углевод)
Воска – сложные эфиры высших жирн. кислот и спиртов
Липопротеины (липид + белок)
ЖИРЫ (триглицериды)
Жиры широко распространены в природе. Они входят в состав организма человека, животных, растений, микробов, некоторых вирусов. Содержание жиров в биологических объектах, тканях и органах может достигать 90%.
ОБЩАЯ ФОРМУЛА ЖИРОВ:
Плотность жиров ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают и находятся на поверхности.
ТРИГЛИЦЕРИДЫ
ЖИРЫ
МАСЛА
имеют животное происхождение
имеют растительное происхождение
твердые
жидкие
в состав входят насыщенные жирные кислоты
В состав входят ненасыщенные жирные кислоты
ВОСКИ
Это группа простых липидов, представляющих собой сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов.
Из воска пчелы строят соты.
СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ ФОСФОЛИПИДА
(гидрофильна, состоит из глицерина и остатка фосфорной кислоты)
головка
(гидрофобны, состоят из отстаков жирных кислот)
хвосты
фосфолипиды
Фосфолипиды найдены и в животных, и в растительных организмах.
Фосфолипиды присутствуют во всех клетках живых существ, участвуя главным образом в формировании клеточных мембран.
ГЛИКОЛИПИДЫ
Гликолипиды находятся в миелиновой оболочке нервных волокон и на поверхности нейронов, а также являются компонентами мембран хлоропластов.
Строение нервного волокна
Хлоропласт
ЛИПОПРОТЕИНЫ
В форме липопротеи-нов липиды перено-сятся с кровью и лимфой.
Н-р, холестерин переносится кровью по сосудам в составе так называемых липопротеинов - сложных комплексов, состоящих из жиров и белков, и имеющих несколько разновид-ностей.
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
Пример
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
1. Энергети-ческая
Пример
2 О + СО 2 + 38,9 кДж
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
1. Энергети-ческая
Пример
При окислении 1 г жира образуется Н 2 О + СО 2 + 38,9 кДж
а)до 40% энергии организм получает при окислении липидов;
б) ежечасно в общий кровоток поступает 25 г жира, идущего на образование энергии.
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
2. Запасаю-щая
Пример
а)подкожная жировая клетчатка
ЗАПАСАЮЩАЯ ФУНКЦИЯ ЛИПИДОВ
Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания.
Бурый медведь
Горбуша
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
2. Запасаю-щая
Пример
Запасной источник Е, т.к. жиры – «энерге-тические консервы»
б)капля жира внутри клетки
Жировые
капли
Ядро
Семена и плоды рас-тений содержат жир, необходимый для обеспечения энергией развивающееся расте-ние.
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
Пример
а)фософолипиды входят в состав клеточных мем-бран
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
3. Структур-ная (пласти-ческая)
Пример
б)гликолипиды входят в состав миелиновых оболочек нервных клеток
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
4. Терморегу-ляторная
Пример
Подкожный жир защищает живот-ных от перео-хлаждения
а)у китов подкожный слой жира достигает 1 м, что позволяет теплокровному животному жить в холодной воде полярного океана
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
5. Защитная
Пример
а)слой жира (сальник) защищает нежные органы от ударов и сотрясений
(н-р, околопочечная капсула, жировая подушка около глаз)
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
5. Защитная
Пример
Жиры защищают от механических воздействий
б)воска покрывают тонким слоем листья растений, не давая им намокать во время обильных дождей, а также перья и шерсть
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
6. Источник эндогенной (метаболи-
Пример
ческой) воды
Тушканчик
Песчанка
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
6. Источник эндогенной воды
Пример
При окислении 100 г жира выделяется 107 мл воды
а)благодаря такой воде существуют многие пустын. животные (н-р, тушканчики, песчанки, верблюды)
Верблюд может не пить 10-12 дней.
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
7. Регулятор-ная
Пример
Многие жиры – компоненты витаминов и гормонов
а)жирорастворимые витамины – Д, Е, К, А
ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Функция
Характеристика
8. Раствори-тели гидро-фобных соединений
Пример
Обеспечивают проникновение в организм жирорастворимых веществ
а) витамины Е, Д, А
Повторение:
Тест 1. При полном сгорании 1 г. вещества выделилось 38,9 кДж энергии. Это вещество относится:
- К углеводам.
- К жирам.
- Или к углеводам, или к липидам.
- К белкам.
Тест 2. Основу клеточных мембран образуют:
- Жиры.
- Фосфолипиды.
- Воска.
- Липиды.
Тест 3. Утверждение: "Фосфолипиды - сложные эфиры глицерина (глицерола) и жирных кислот":
Ошибочно.
Повторение:
**Тест 4. Липиды выполняют в организме следующие функции:
- Структурную. 5. Некоторые являются ферментами.
- Энергетическую. 6. Источник метаболической воды
- Теплоизолирующую. 7. Запасающую.
- Некоторые - гормоны. 8. К ним относятся витамины A, D, E, K.
**Тест 5. Молекула жира состоит из остатков:
- Аминокислот.
- Нуклеотидов.
- Глицерина.
- Жирных кислот.
Тест 6. Гликопротеины - это комплекс:
- Белков и углеводов.
- Нуклеотидов и белков.
- Глицерина и жирных кислот.
- Углеводов и липидов.