Põhiline > Marjad

Süsivesikud ja nende roll raku aktiivsuses

Süsivesikud ja nende roll raku aktiivsuses


1. Milliseid süsivesikute aineid sa tead?
2. Milline on süsivesikute roll elusorganismis?

Süsivesikud ja nende liigitus.

Süsivesikud või sahhariidid on osa kõigi elusorganismide rakkudest. Süsivesikute sisaldus loomarakkudes on 1–5% ja mõnedes taimerakkudes võib see ulatuda kuni 90% -ni.

Süsivesikuid on kolm peamist liiki: monosahhariidid, oligosahhariidid ja polüsahhariidid.

Monosahhariidid (kreeklased - üks) - värvusetud, kristallilised ained, vees kergesti lahustuvad ja magusad.

Monosahhariidide, riboosi, deoksüriboosi, glükoosi, fruktoosi ja galaktoosi seas on elusorganismide jaoks kõige olulisemad (joonis 8).

Riboos on osa RNA-st, ATP-st, B-grupi vitamiinidest, mitmetest ensüümidest.

Deoksüriboos on osa DNA-st. Glükoos (viinamarjasuhkur) on polüsahhariidide (tärklis, glükogeen, tselluloos) monomeer. See on kõikide organismide rakkudes. Fruktoos on osa oligosahhariididest, nagu sahharoos. Vabas vormis, mis sisaldub taimerakkudes.

Galaktoosi leidub ka mõnedes oligosahhariidides, nagu laktoos.

Oligosahhariidid (Kreeka oligod - vähe) moodustavad kaks (seejärel nimetatakse disahhariidideks) või mitmed monosahhariidid, mis on omavahel kovalentselt seotud glükosiidsidemega.

Oligosahhariidide seas on kõige laialdasemalt levinud disahhariidid: sahharoos (roosuhkur), maltoos (linnastatud suhkur), laktoos (piimasuhkur) (joonis 9).

Polüsahhariidid (kreekakeelsed) on polümeerid ja koosnevad määramata ajast (kuni mitmest sajast või tuhandest) monokahhariidmolekulide jääkidest, mis on seotud kovalentsete sidemetega. Nende hulka kuuluvad tärklis, glükogeen, tselluloos, kitiin jne. On huvitav, et elusorganismides olulist rolli omav tärklis, glükogeen ja tselluloos on ehitatud glükoosmonomeeridest, kuid nende molekulide sidemed on erinevad. Lisaks ei ole ahelad tselluloosis hargnenud ja nad on glükogeenis tugevamal kui tärklisel (joonis 10).

Monomeeride arvu suurenemisega väheneb polüsahhariidide lahustuvus ja magus maitse kaob.
Mõned süsivesikud on võimelised moodustama komplekse valkude (glükoproteiinide) ja lipiididega (glükolipiididega).
Süsivesikute funktsioonid. Süsivesikute peamine funktsioon - energia. Süsivesikute molekulide ensümaatilise lõhustamise ja oksüdatsiooni käigus vabaneb energia, mis tagab organismi elulise aktiivsuse. 1 g süsivesikute täieliku lagunemise korral vabaneb 17,6 kJ.

Süsivesikud täidavad ladustamise funktsiooni.

Liigse kogunemisega kogunevad nad rakkudesse ladustamisainetena (tärklis, glükogeen) ja keha kasutab neid vajaduse korral energiaallikana. Süsivesikute jagunemine suureneb näiteks seemnete idanemise ajal, intensiivne lihaseline töö, pikaajaline paastumine.

Süsivesikute struktuurne või hoone funktsioon on väga oluline. Neid kasutatakse ehitusmaterjalina. Niisiis on tselluloos oma eristruktuuri tõttu vees lahustumatu ja kõrge tugevusega. Keskmiselt on 20–40% taimse raku materjalist tselluloos ja puuvillakiud on peaaegu puhas tselluloos, mistõttu neid kasutatakse kangaste valmistamiseks.

Kitiin on osa mõnede algloomade ja seente rakuseintest. Välise karkassi olulise komponendina leitakse kitiini teatud loomade rühmades, näiteks lülijalgsetes.

Süsivesikud täidavad kaitsva funktsiooni.

Näiteks kummivaigud (vaigud, mis vabanevad kahjustuste ajal taimedele ja taimedele, nagu ploomid, kirsid), mis takistavad patogeenide tungimist haavadesse, on saadud monosahhariididest.

Ühekomponentsete ja kitiinsete terviklike lülijalgsete tahked rakuseinad, mis sisaldavad ka süsivesikuid, täidavad ka kaitsvaid funktsioone.

Süsivesikud. Monosahhariidid. Oligosahhariidid. Polüsahhariidid

1. Milliseid süsivesikuid nimetatakse mono-, oligo- ja polüsahhariidideks?
2. Millised on süsivesikute funktsioonid elusorganismides?
3. Miks peetakse süsivesikuid raku peamisteks energiaallikateks?

Loomade organismide rakus on tavaliselt umbes 1% süsivesikuid, maksa rakkudes on nende sisaldus 5% ja taimerakkudes kuni 90%. Mõtle ja selgitage, miks.

Süsivesikud on saadud mitmehüdroksüülidest alkoholidest ja need koosnevad süsinikust, vesinikust ja hapnikust. Keemikud määratlevad need ühendid polütsükliliste hüdroksüaldehüüdide või mitmehüdroksüülhüdroksüketoonidena. Nimetust „süsivesikud”, kuigi see on aegunud, kasutatakse siiani laialdaselt, sealhulgas ka teaduskirjanduses. See ühendite klass sai oma nime, sest enamikul neist on molekulis sama vesiniku ja hapniku suhe nagu vees. Süsivesikute üldvalem on Сn (Н2О) m, kus n ei ole väiksem kui 3, kuid mitte kõik süsivesikute klassi kuuluvad ühendid ei vasta sellele valemile.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Bioloogia klass 10
Veebisaidilt lugejate esitatud


Online-raamatukogu koos õpilaste ja raamatutega, Bioloogia klassi 10 õppetundide planeerimine, raamatud ja õpikud vastavalt kalendriplaanile, Bioloogia planeerimine 10. klass


Kui teil on selle tunni jaoks parandused või soovitused, kirjutage meile.

Kui soovite näha teisi õppetunde kohandusi ja soovitusi, vaata siit - Haridusfoorum.

Millised rakud on kõige rohkem süsivesikute poolest?

Millised rakud on kõige rohkem süsivesikute poolest?

Süsivesikud on orgaanilised ained, mis koosnevad vesinikust, süsinikust ja hapnikust. Nende kõige olulisem funktsioon on energia ja loomade organismi peamised energiaallikad on süsivesikud. Loomarakkudes on need ained väga väikesed, kuni 5% massist.

Taimrakud on tõeline süsivesikute ladu ja nende sisaldus võib ulatuda 90% -ni kuivmassist. Rohelisemad süsivesikute taimed on kartulid, kaunviljad, teraviljad ja seemned.

3.2.2. Orgaanilised molekulid - süsivesikud

Üksikasjalik lahendusleht lk 88 bioloogia kohta põhjalikult 10. klassi õpilastele, autorid Zakharov V.B., Mamontov S.G. 2015. aasta põhjalik tase

  • Gdz Bioloogia töövihik 10. klassi kohta leiate siit

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

Küsimus 1. Milliseid keemilisi ühendeid nimetatakse süsivesikuteks?

Süsivesikud on orgaanilised ühendid üldvalemiga Сn (Н20) m.

Küsimus 2. Loetlege süsivesikute rikkaimad rakutüübid.

Taimrakud on rikkamates süsivesikutes, kus nende sisaldus ulatub mõnikord 90% -ni kuivmassist (kartulimugulate, seemnete). Loomarakkudes ei ületa süsivesikute sisaldus 2-5%.

Küsimus 3. Kirjeldage monosahhariide ja andke neile näiteid.

Lihtsaid süsivesikuid nimetatakse monosahhariidideks. Sõltuvalt süsiniku aatomite arvust molekulis nimetatakse neid triosideks - 3 aatomit, tetroosi - 4 aatomit, pentoosi - 5 aatomit ja heksoosi b süsinikuaatomit molekulis.

Kuusest süsinikmonosahhariididest on glükoos, fruktoos ja galaktoos, mis on metaboolsetes protsessides aktiivselt seotud, kõige olulisemad. Viiest süsinikmonosahhariidist - deoksüriboos ja riboos, mis on vastavalt DNA ja RNA osa.

Küsimus 4. Mis on disahhariidid? Anna näiteid.

Disahhariidid on keemilised ühendid, mille moodustavad kaks monosahhariidi molekuli. Näiteks toidu suhkur - sahharoos koosneb ühest glükoosimolekulist ja ühest fruktoosimolekulist.

Küsimus 5. Millised on polüsahhariidide struktuursed omadused?

Polüsahhariididel on suur molekulmass. Neid iseloomustab kõrgmolekulaarsetele ainetele iseloomulik kõrgem makromolekulide struktuurne struktuur. Koos primaarse struktuuriga, s.t. teatud monomeersete jääkide järjestus, olulist rolli mängib sekundaarstruktuur, mis on määratletud makromolekulaarse ahela ruumilise paigutusega.

Küsimus 6. Milline on tärklise, glükogeeni, tselluloosi lihtne süsivesikute monomeer?

Nende polüsahhariidide monomeeriks on glükoos. Samal ajal on tärklis ja glükogeen hargnenud polümeerid ja tselluloos on lineaarne.

Küsimus 7. Süsivesikute funktsioonide loetelu ja laiendamine.

Süsivesikud täidavad järgmisi funktsioone:

1. Energia. Glükoos on kehas peamine energiaallikas. Põlemisel tekib 1 g glükoosi 17,6 kJ (4,2 kcal) energiat.

2. Signaal. Süsivesikud on osa glükoproteiini retseptoritest, mis on laiendatud rakumembraani pinnale.

H. Reserv. Süsivesikud pakuvad rakkudes toitaineid tärklise terade või glükogeeni tükke kujul.

4. Plast. Süsivesikud moodustavad taimede rakuseina (tselluloos), seened (kitiin); moodustavad lülijalgsete välise kitsa skeleti.

millised on rikkaimad süsivesikud?

rakke?
Taimrakud on rikkamates süsivesikutes, mõnel juhul ulatuvad need 90% -ni kuivmassist (näiteks kartulimugulates, seemnetes).

kõrge sisaldusega tooted (40–60 g)
leib nagu rukis ja nisu, oad, herned, šokolaad, halva ja koogid.

mõõduka sisuga tooted (11-20 g)
magus kohupiim, jäätis, kartul, peet, viinamarjad, õunad, puuviljamahlad.

madala sisaldusega tooted (5-10 g)
suvikõrvits, kapsas, porgand, kõrvits, puuviljad: arbuus, melon, pirnid, virsikud, aprikoosid, apelsinid, mandariinid jne.

Süsivesikud. Lipiidid

Süsivesikud.

Süsivesikuid leidub loomarakkudes väikeses koguses (umbes 1% kuivaine massist); maksa ja lihaste rakkudes on rohkem (kuni 5%). Taimrakud on väga süsivesikute poolest: kuivatatud lehed, seemned, puuviljad, kartulimugulad, peaaegu 70%.

Süsivesikud on komplekssed orgaanilised ühendid, mis koosnevad süsiniku, hapniku ja vesiniku aatomitest.

Seal on lihtsad ja keerulised süsivesikud. Lihtsaid süsivesikuid nimetatakse monosahhariidideks. Komplekssed süsivesikud on polümeerid, milles monosahhariidid mängivad monomeere. Kahest monosahhariidist moodustub disahhariid, kolmest moodustub trisahhariid ja paljudest polüsahhariidid.

Kõik monosahhariidid on värvusetud, vees hästi lahustuvad. Peaaegu kõigil neist on meeldiv magus maitse. Kõige tavalisemad monosahhariidid on glükoos, fruktoos, riboos ja deoksüriboos. Puuviljade ja marjade ning mee magus maitse sõltub nende glükoosi- ja fruktoosisisaldusest. Riboos ja deoksüriboos on osa nukleiinhapetest ja ATP-st.

Di- ja trisahhariidid, nagu monosahhariidid, lahustuvad vees hästi, neil on magus maitse. Monomeerühikute arvu suurenemisega väheneb polüsahhariidide lahustuvus, magus maitse kaob.

Disahhariididest, suhkrupeedist (või suhkruroo) ja piimasuhkrust on olulised polüsahhariidid, tärklis (taimedes), glükogeen (loomadel) ja kiud (tselluloos). Puit on peaaegu puhas tselluloos. Nende polüsahhariidide monomeerid on glükoos.

Süsivesikute bioloogiline roll.

Süsivesikud mängivad energiaallikat, mis on vajalik raku erinevate tegevusvormide teostamiseks. Rakkude aktiivsus - liikumine, sekretsioon, biosüntees, luminestsents jne - on vajalik energia. Energiasäästlik, kompleksne struktuur, süsivesikud läbivad rakus sügava lõhenemise ja selle tulemusena muutuvad nad lihtsateks, energiasäästlikeks ühenditeks - süsinikdioksiidiks (IV) ja veeks (CO2 ja H2O). Selle protsessi käigus vabaneb energia. 1 g süsivesikute eraldamisega vabaneb 17,6 kJ.

Lisaks energiale täidavad süsivesikud ka hoone funktsiooni. Näiteks tselluloosseinad koosnevad taimerakkudest.

Lipiidid.

Lipiidid leiduvad kõigis loomade ja taimede rakkudes. Nad on osa paljudest rakulistest struktuuridest.

Lipiidid on orgaanilised ained, mis ei lahustu vees, kuid lahustuvad bensiinis, eetris, atsetoonis.

Lipiididest on kõige levinumad ja hästi tuntud rasvad. Rakkude rasvasisaldus on tavaliselt väike: 5-10% (kuivainest). Siiski on rakke, milles on umbes 90% rasva. Loomadel on need rakud naha alla, piimanäärmetes, omentum. Kõikide imetajate piimas leidub rasva. Mõnedes taimedes on suur kogus rasva kontsentreeritud seemnetesse ja puuviljadesse, näiteks päevalille, kanepi, pähkel.

Lisaks rasvadele esineb rakkudes teisi lipiide, näiteks letsitiini, kolesterooli. Lipiidide hulka kuuluvad mõned vitamiinid (A, D) ja hormoonid (näiteks sugu).

Lipiidide bioloogiline tähtsus on suur ja mitmekesine. Kõigepealt täheldame nende ehitamise funktsiooni. Lipiidid on hüdrofoobsed. Nende ainete õhem kiht on osa rakumembraanidest. Suurim lipiidide - rasva - tähtsus energiaallikana on suur. Rasva saab rakus oksüdeerida süsinikmonooksiidiks (IV) ja veeks. Rasva lagunemisel vabaneb kaks korda rohkem energiat kui süsivesikute lagunemisel. Loomad ja taimed ladustavad rasva laos ja veedavad seda elus. Seemnete energia tagamiseks on seemnetes vajalik kõrge rasvasisaldus, kuni see lülitub isetoitumisele.

Lisaks tuleb märkida rasva kui vee allika väärtust. 1 kg rasvast oksüdatsiooni ajal moodustub peaaegu 1,1 kg vett. See selgitab, kuidas mõned loomad saavad veeta üsna pikka aega teha. Kaamelid, näiteks ülemineku läbi veevaba kõrbe, ei saa juua 10–12 päeva. Karud, puidukesed ja muud talveunevad loomad ei joo rohkem kui kaks kuud. Elutegevuseks vajalik vesi, need loomad saavad rasva oksüdatsiooni tulemusena. Lisaks struktuurilistele ja energiafunktsioonidele täidavad lipiidid kaitsvaid funktsioone; rasv on madal soojusjuhtivus. See ladestub naha alla, moodustades mõnedel loomadel märkimisväärse kogunemise. Niisiis jõuab Hiinas nahaaluse rasva kihi paksus 1 m, mis võimaldab sellel loomal elada polaarsete merede külmas vees.

Süsivesikud

Süsivesikud on looduslikud orgaanilised ained, mille valem sisaldab süsinikku ja vett. Süsivesikud on võimelised andma oma kehale kogu oma tegevuseks vajalikku energiat. Oma keemilise struktuuri järgi jagunevad süsivesikud lihtsaks ja keerukaks.

  1. 1 Lihtsad süsivesikud hõlmavad piimas sisalduvaid süsivesikuid; puuviljad ja maiustused - mono- ja oligosahhariidid.
  2. 2 Komplekssed süsivesikud on ühendid nagu tärklis, glükogeen ja tselluloos. Neid leidub teraviljas, maisis, kartulites ja loomarakkudes.

Süsivesikuid sisaldavad toidud:

Esitatakse hinnanguline kogus 100 g toote kohta.

Igapäevane süsivesikute nõue

Et end mugavalt tunda, on vajalik, et iga meie kehaosa saaks vajaliku energia. Ilma selleta ei suuda aju teostada oma analüütilisi koordineerivaid funktsioone ning seetõttu ei kanna lihaseid neile asjakohast käsku, mis on ka kasutu. Meditsiinis nimetatakse seda haigust ketoosiks.

Selle vältimiseks on hädavajalik lisada igapäevasesse dieeti vajalik kogus süsivesikuid. Aktiivset eluviisi juhtiva isiku puhul ei tohiks nende päevane kogus olla alla 125 grammi.

Kui teie elustiil on vähem aktiivne, on lubatud väiksem kogus süsivesikuid, kuid nende kogus ei tohi olla väiksem kui 100 grammi päevas.

Süsivesikute vajadus suureneb:

Olles peamised toiduallikad, mis sisenevad kehasse toiduga, kasutatakse süsivesikuid peamiselt aktiivse vaimse ja füüsilise aktiivsuse ajal. Järelikult on suurte tootekoormuste ajal maksimaalne nõudlus süsivesikute järele. Suurendab vajadust süsivesikute ja raseduse ajal ning rinnaga toitmise ajal.

Süsivesikute vajadus väheneb:

Madal tööjõu tootlikkus, passiivne elustiil vähendavad keha energiatarbimist ja seega ka süsivesikute vajadust. Nädalavahetuse veetmine teleri ees, ilukirjanduse lugemine või istuva töö tegemine, mis ei vaja tõsist energiat, võib ohutult vähendada süsivesikute kogust maksimaalsetes lubatud määrades, ilma et see kahjustaks keha.

Süsivesikute seeduvus

Nagu eespool mainitud, jagatakse süsivesikud lihtsaks ja keerukaks. Vastavalt seeditavuse astmele - kiired, aeglased ja seeditavad süsivesikud.

Esimene hõlmab süsivesikuid nagu glükoos, fruktoos ja galaktoos. Need süsivesikud kuuluvad nn monosahhariidide klassi ja imenduvad organismis kiiresti. Tooted, mis sisaldavad kiiresti seeduvaid süsivesikuid: mesi, karamell, banaanid, šokolaad, kuupäevad jne.

Meie jaoks on kõige olulisem süsivesik glükoos. Ta vastutab keha energiavarustuse eest. Aga kui te küsite, mis juhtub fruktoosiga ja galaktoosiga, siis ärge muretsege, nad ei ole asjata. Kehas toimuvate füüsikalis-keemiliste reaktsioonide mõjul muundatakse need uuesti glükoosimolekulideks.

Nüüd keeruliste süsivesikute jaoks. Nagu eespool mainitud, sisalduvad need loomarakkudes ja taimekudedes ning imenduvad tavaliselt aeglaselt. Taimsed süsivesikud omakorda jagunevad seeditavaks ja seeditavaks. Seeditav on tärklis, mis koosneb spetsiaalselt paigutatud glükoosimolekulidest, nii et nende jagamine võtab rohkem aega.

Tselluloos, hoolimata asjaolust, et see kuulub ka süsivesikutesse, ei anna meie kehale energiat, kuna see on taimeraku lahustumatu osa. Kuid see osaleb aktiivselt ka seedetraktis.

Olete ilmselt näinud kaupluste, apteekide või võrguettevõtete levitajate riideid, mis sisaldavad kiudaineid. See on taime tselluloos, mis toimib harjana, puhastades meie seedetrakti seinad igasugusest reostusest. Glükogeen on ka üksinda. Vajadusel vabaneb see glükoosi ladustamises, mis ladestub graanulites nii maksarakkude tsütoplasmas kui ka lihaskoes. Kui järgmine osa süsivesikutest jõuab kehasse, siis mõni neist muutub kohe glükogeeniks, nii et see on “vihmane päev”. See, mida pole muundatud glükogeenimolekulideks, on taaskasutatud, mille eesmärk on energia tootmine.

Süsivesikute kasulikud omadused ja nende mõju kehale

Süsivesikud ei ole mitte ainult keha suurepärane energiaallikas, vaid ka rakumembraanide struktuur, puhastavad toksiinide keha (tselluloos), osalevad organismi kaitsmisel viiruste ja bakterite eest, mängides olulist rolli tugeva immuunsuse loomisel. Kasutatakse erinevat tüüpi tootmises. Toiduainetööstuses kasutatakse näiteks tärklist, glükoosi ja pektiine. Tselluloosi kasutatakse paberi, tekstiili ja ka toidu lisaaine tootmiseks. Süsivesikute kääritamisel saadud alkohole kasutatakse meditsiinis ja farmakoloogias.

Millised süsivesikud eelistavad?

Dieet peab vastama kiirete ja aeglaselt seeditavate süsivesikute osakaalule. Esimene neist on hea juhul, kui teil on vaja kiiresti teatud kindla töö tegemiseks ette nähtud energiat koguda. Näiteks eksamite kiireks ja paremaks ettevalmistamiseks. Sel juhul saate süüa teatud koguses kiiresti seeduvaid süsivesikuid (mesi, šokolaad, kommid jne). Kiireks taastumiseks kasutage esitusel ja pärast seda kiiret süsivesikuid ja sportlasi.

Kui töö võib kesta kaua, siis sel juhul on parem kasutada “aeglase” süsivesikuid. Kuna nende jagamine nõuab rohkem aega, siis energia vabanemine kestab kogu tööaja jooksul. Kui sellisel juhul kasutada kiiresti seeduvaid süsivesikuid, võib pikaajalise töö tegemiseks vajaliku summa ulatuses korvamatut.

Energia vabastatakse kiiresti ja massiliselt. Ja suur hulk kontrollimatut energiat on nagu palli välk, mis võib põhjustada tervisele korvamatut kahju. Sageli kannab närvisüsteem sellist energia vabanemist, kus võib tekkida elementaarne sulgemine, nagu tavalistes elektrivõrkudes. Sel juhul hakkab see ebaõnnestuma ja inimene muutub närviliseks olendiks, mis ei suuda täita täpseid toiminguid, mis hõlmavad käte peenmotoorikat.

Süsivesikute ja hoiatuste ohtlikud omadused

Süsivesikute puudumise tunnused kehas

Depressioon, apaatia, lagunemine võivad olla esimesed märgid süsivesikute puudumisest kehas. Kui toitumine ei normaliseeru, kohandades dieeti vajaliku koguse süsivesikute toiduga, võib seisund halveneda. Järgmine etapp on elutähtsate keha valkude hävitamine. Kõik see on tingitud aju mürgistest kahjustustest, mis kannatavad süsivesikute puudumise tõttu. Arstid nimetavad seda haigust ketoosiks.

Märgid liigsetest süsivesikutest kehas

Hüperaktiivsus, ülekaal, värisemine kehas ja võimetus kontsentreeruda võivad näidata liigset süsivesikute sisaldust organismis. Esiteks kannab närvisüsteem liigset süsivesikut.

Teine elund, mis kannatab energia ülejäägi all, on kõhunääre. See asub vasakul hüpokondriumil. Nääre keha on pikliku kujuga 14–22 cm pikkune ja 3–9 cm lai ning lisaks kõhunäärme mahlale, mis sisaldab palju seedimiseks vajalikke ensüüme, osaleb see ka süsivesikute ainevahetuses. Selle põhjuseks on nn Langengarti saarekesed, mis katavad kogu näärme välispinna. Nad toodavad ainet, mida nimetatakse ühiseks insuliiniks. Just see kõhunäärme hormoon reageerib sellele, kas inimesel on probleeme süsivesikutega või mitte.

Korduv ja liigne insuliinisisaldust suurendavate toiduainete kasutamine („kiire“ süsivesikud) võib põhjustada II tüüpi diabeedi, hüpertensiooni ja südame-veresoonkonna haigusi.

Mis on glükeemiline indeks?

Täna pööratakse suurt tähelepanu toidu glükeemilisele indeksile. Kõige sagedamini kasutavad neid andmeid sportlased ja teised inimesed, kes unistavad tervena ja heas vormis. Glükeemiline indeks (GI) näitab, kui palju toitu suurendab veresuhkru taset. Glükoosi absoluutväärtuse puhul, mille GI on 100%. Lihtsaid süsivesikuid sisaldavad toidud kuuluvad sageli kõrge GI-ga toodetele, keeruliste süsivesikute toodang on tavaliselt madal.

Paljud teist teavad haigust, mida nimetatakse diabeediks. Õnneks on mõned neist läbinud, samas kui teised inimesed peavad insuliini süstima juba mitu aastat. See haigus on põhjustatud hormooninsuliini ebapiisavast kogusest organismis.

Mis juhtub, kui glükoosi kogus on nõutavast tasemest kõrgem? Täiendavad insuliiniosad saadetakse selle töötlemiseks. Kuid on vaja arvestada, et selle tootmise eest vastutavatel Langengarti saartel on üks ebameeldiv funktsioon. Kui ühes või teises saares sisalduv insuliin jookseb kokku osaga süsivesikuid, kahaneb saar iseenesest ja seda enam see ei tooda insuliini.

Tundub, et tema kohale peaks tulema teised saarekesed, mis jätkasid tema suurt missiooni. Kuid tänapäeva ökoloogia tulemusena on meie keha kaotanud võime toota uusi saarekesi. Seetõttu, et sa ei saaks diabeedi saagi oma elu kõige kõrgemal, ei tohiks süüa suurt hulka kiiresti seeduvaid süsivesikuid. Parem on mõelda nendele süsivesikutele, mis ei kahjusta teid, ning nende kasutamine toob teile hea tuju ja aktiivse elustiili juba aastaid.

Süsivesikud võitluses harmoonia ja ilu eest

Need, kes soovivad jääda õhukesteks ja sobivateks, soovitavad toitumisspetsialistidel süüa aeglaselt seeduvaid süsivesikuid, mida leidub mõnedes puuviljades ja teraviljades, sealhulgas kaunviljades. Need tooted imenduvad kehasse kauem ja seega ka küllastustunnet.

Süsivesikute energiasisalduse puhul arvutatakse see järgmiselt.

Kuna 1 gramm süsivesikuid on võimeline tootma energiat 4,1 kilokalori ulatuses, siis saab aktiivne elustiil (päevane norm 125 grammi) 512,5 kilokalorit tarbitud süsivesikutest. Vähem aktiivne inimene vajab ainult 410 kilokalorit, igapäevase süsivesikute määraga 100 grammi.

Süsivesikud ja tervis

Allpool esitame eeskujuliku nimekirja toodetest, millele peaksime pöörama erilist tähelepanu. Need on aeglaselt seeditavad süsivesikud, mis võivad teie tervisele maksimaalselt kasu saada.

Esiteks on meil kaerahelbed, riis ja tatar putru. Siis mine rukki ja nisu leiba jämedast jahu. Järgmisena jätkub meie nimekirjas herned ja oad. Ja see lõpeb kartulite ja kõva nisu pastaga.

Mis puutub "kiiretesse" süsivesikutesse, siis koogide ja kondiitritoodete asemel sööge üks banaan, mõned kuupäevad, rosinad või lusikatäis tatar või pärnmett. See summa on piisav lühikese, kuid palju energiat vajava töö tegemiseks.

Noh, me lõpetame ja loodame, et teie meel ja proportsionaalsuse tunne säästavad teie tervist juba aastaid. Tervis ja pikaealisus teile!

Oleme selles illustratsioonis kogunud kõige tähtsamad süsivesikute kohta toodud punktid ja oleme tänulikud, kui jagate pilti sotsiaalses võrgustikus või blogis, millel on link sellele lehele:

1 rakud, millest loomade elundid on süsivesikute poolest rikkad

Mis on valgu denaturatsioon?

Valgu molekuli kadumist selle struktuuriorganisatsioonis nimetatakse denaturatsiooniks. Denaturatsioon võib olla pöörduv, kui valgu primaarset struktuuri ei hävitata. Sel juhul, kui taastatakse normaalsed tingimused (temperatuur, happesus jne), toimub renaturatsioon.

Valgu funktsioonid

Millised valgu funktsioonid sa tead?

1. Katalüütiline. Kõigil bioloogilistel katalüsaatoritel - ensüümidel - on valk.

2. Plast (ehitus). Valgud on osa rakumembraanist ja moodustavad raku (näiteks tsütoskeleti) membraani mittekonstruktsioonid ja osa rakuvälisest ainest.

3. Transport. Näiteks transpordib hemoglobiin hapnikku veres, rakumembraanides on spetsiaalsed transpordiproteiinid, mis aktiivselt teatud aineid rakku siirdavad.

4. Reguleeriv. Mõnedel hormoonidel on valgu iseloom - insuliin, hüpofüüsi hormoonid.

5. Signaal. Rakumembraani välispinnal on palju glükoproteiini iseloomuga spetsiifilisi retseptoreid, mis tajuvad väliseid mõjusid (hormoonid) või määravad kindlaks raku interaktsiooni olemuse viirusega.

6. Mootor. Kõik liikumised on ette nähtud spetsiifiliste kontraktiilsete valkudega (aktiin, müosiin, jagunemise spindli mikrotuubulite valgud).

7. Kaitsev. Vastuseks võõrkehade (antigeenide) sisseviimisele vererakkude (leukotsüütide) poolt sünteesitakse spetsiaalsed valgud - antikehad.

8. Energia. 1 g valgu jagamisel vabastatakse 17,6 kJ energiat (4,2 kcal).

Süsivesikud

Milliseid keemilisi ühendeid nimetatakse süsivesikuteks?

Süsivesikud - üldvalemiga C orgaanilised ühendidn(H2O)m.

Süsivesikute sisaldus rakkudes

Millised rakud on kõige rohkem süsivesikute poolest?

Taimrakud on rikkamates süsivesikutes, kus nende sisaldus ulatub mõnikord 90% -ni kuivmassist (kartulimugulate, seemnete). Loomarakkudes ei ületa süsivesikute sisaldus 2–5%.

Monosahhariidid

Mis on monosahhariidid? Anna näiteid.

Lihtsaid süsivesikuid nimetatakse monosahhariidideks. Sõltuvalt süsiniku aatomite arvust molekulis nimetatakse neid triosideks - 3 aatomit, tetroosi - 4 aatomit, pentoosi - 5 aatomit ja heksoose - 6 süsinikuaatomit molekulis.

Kuusest süsinikmonosahhariididest on glükoos, fruktoos ja galaktoos kõige olulisemad, osaledes aktiivselt ainevahetusprotsessides. Viiest süsinikmonosahhariidist - deoksüriboos ja riboos, mis on vastavalt DNA ja RNA osa.

Disahhariidid

Mis on disahhariidid? Anna näiteid.

Disahhariidid on keemilised ühendid, mille moodustavad kaks monosahhariidi molekuli. Näiteks toidu suhkur - sahharoos koosneb ühest glükoosimolekulist ja ühest fruktoosimolekulist.

Monomeeri tärklis, glükogeen, tselluloos

Milline lihtne süsivesik toimib tärklise, glükogeeni, tselluloosi monomeerina?

Nende polüsahhariidide monomeeriks on glükoos. Samal ajal on tärklis ja glükogeen hargnenud polümeerid ja tselluloos on lineaarne.

Süsivesikute funktsioonid

Määrake süsivesikute funktsioonid.

1. Energia. Glükoos on kehas peamine energiaallikas. Põlemisel tekib 1 g glükoosi 17,6 kJ (4,2 kcal) energiat.

2. Signaal. Süsivesikud on osa glükoproteiini retseptoritest, mis on laiendatud rakumembraani pinnale.

3. Reserv. Süsivesikud pakuvad rakkudes toitaineid tärklise terade või glükogeeni tükke kujul.

4. Plast. Süsivesikud moodustavad taimede rakuseina (tselluloos), seened (kitiin); moodustavad lülijalgsete välise kitsa skeleti.

Mis on rasvad? Kirjeldage nende keemilist koostist.

Rasvad on suure molekulmassiga rasvhapete ja glütseriin-triatomeerse alkoholi estrid. Rasvade iseloomulik tunnus on nende hüdrofoobsus - vees lahustumatus.

Rasvfunktsioon

Milliseid funktsioone rasvad teevad?

1. Plast. Fosfolipiidid moodustavad rakumembraane.

2. Energia. 1 g rasva oksüdeerimine vabastab 38,9 kJ (9,3 kcal) energiat.

3. Rasvad on hüdrofoobsete ainete, näiteks vitamiinide (A, D, E) lahustid.

4. Reserv. Rasvade lisamine - raku tsütoplasmas sisalduvad rasvapisarad.

5. Termoregulatsioon. Halva soojusjuhtivuse tõttu võib rasvkoes olla soojusisolaatorina.

6. Kaitse. Lahtised mehaanilise kahjustusega rasvkoe kaitseb allorganeid vigastuste eest.

Lihtsad süsivesikud: funktsioonid rakus

Normaalse elu säilitamiseks peab inimene tarbima valke, rasvu ja süsivesikuid. Ja ükski element ei saa võtta ega lõpetada. Igaühe puudumine võib põhjustada tõsiseid tagajärgi või isegi surma.

Mis on süsivesikud

Nn orgaanilised ained, mis koosnevad suhkru molekulidest. Need ühendid saavad oma nime, sest nad on omavahel ühendatud - süsinik ja vesi. Erinevalt neist nimetatakse neid sahhariidideks. Sõltuvalt suhkrumolekulide arvust jagunevad nad monosahhariidideks, disahhariidideks, oligosahhariidideks ja polüsahhariidideks.

Millised rakud on nende rikkaimad? Rohelised süsivesikud on taimed: suhkrusisaldus on kuni 80% ja loomadel mitte rohkem kui 3%.

Sahhariididel on oluline roll. Nende peamised ülesanded on:

  • energia;
  • ehitus;
  • retseptor;
  • kaitsev;
  • ladustamine;
  • regulatiivne;
  • metaboolne.

Järelikult on nende tähtsus tervikuna nähtav, ilma et oleks võimalik ette kujutada loomade ja taimede olemasolu. Ja milline on süsivesikute roll rakus? Millised on nende peamised missioonid - ehitamine ja energia? Mõtle rohkem.

Ehitus

Ehitus või struktuurne on süsivesikute peamine ülesanne, see tähendab, et see on rakkude ehitusmaterjal. Millised süsivesikud esinevad rakkude ehitamise missioonil? See hõlmab tselluloosi, kitiini, riboosi ja deoksüriboosi.

Näiteks seente ja lülijalgsete puhul täidab kitiin hoone funktsiooni ja tselluloos (polüsahhariid) taimedes. Seega on antud puuri tugevus. Taime tselluloosi sisaldus on 40%, nii et nad säilitavad oma kuju hästi. Maltoosi struktuurne funktsioon on tagada idanevate seemnete uute rakkude moodustumine.

Riboos ja deoksüriboos osalevad selliste molekulide nagu RNA, DNA, ATP ja teised konstrueerimisel. Uute molekulide moodustumine toimub pidevalt ja vana vaba energia hävitamisega vabaneb. Tsütoplasma membraani konstrueerimisel ilmneb ka süsivesikute retseptori funktsioon, nimelt signaalid edastatakse väljastpoolt maailmast.

Seega on süsivesikute konstruktsioonifunktsioon väga oluline nii protsesside kui ka energia jaoks.

Energiafunktsioon

See on selliste orgaaniliste ühendite peamine roll ja ainult need pakuvad kõige rohkem energiat. Seega vabaneb 1 grammi lagunemisega 4,1 kcal (38,9 kJ) ja 0,4 grammi vett. Ükski teine ​​element ei saa sellist energiat anda, seega annavad nad kogu kehale vajaliku koguse. Nad hoiavad tooni, annavad elujõudu ja energiat ning mis kõige tähtsam - võimaldavad organismidel eksisteerida.

Energiaülesandeid teostavad maltoos, sahharoos, fruktoos ja glükoos. Need on rakulise hingamise allikad, seemnete idanemise energia, fotosüntees ja muud olulised bioloogilised protsessid.

Selline energia võimaldab inimesel aktiivselt sporti, vaimset aktiivsust osaleda ja osaleda ka paljudes olulistes süsteemides:

  • gaasivahetus;
  • eritumine;
  • vereringe;
  • ehitus ja teised.

Seetõttu ei saa inimene ilma energiaga varustamiseta tavapäraselt eksisteerida.

Kaitsev

Kaitsefunktsioon on väga oluline. Peaaegu igas orelis on salajasid eraldavad näärmed. Ja ta omakorda koosneb suures osas suhkrutest. See saladus kaitseb siseorganeid, näiteks eritavaid või seedetrakti organeid, välistest teguritest, nagu näiteks mikroobid, keemilised või mehaanilised.

Kaitse tagab enamasti monosahhariidid - hepariin, kitiin, kumm ja lima. Niisiis on see monosahhariidide peamine roll. Näiteks lihtne monosahhariidi kitiin on lülijalgsete ja seente kest. Ja hepariin täidab antikoagulandi missiooni. Samuti on taimedel oma kaitsemehhanismid - okkad ja selg, mis koosnevad tselluloosist. Kummi ja lima esineb taime kestade vigastuste korral, tekitades vigastuste kohtades kaitsekihi.

Reserv

Ladustamise roll on otseselt seotud suhkrute energiasisaldusega. Lõppude lõpuks ei veeta kehasse sisenev energia täielikult, osa sellest hoiustatakse. „Hädaolukorras” vabastatakse see näiteks nälja või haiguse ajal, et võidelda viirusega.

Selleks on mõeldud järgmised ühendid:

  • tärklis (inuliin) - leidub taimedes;
  • tselluloosi leidub ka taimedes;
  • laktoos - imetajate piimas;
  • glükogeen (loomsed rasvad) - loomadel ja inimestel.

Kaamelirasv on mitte ainult vajaliku energia reserv, vaid ka vesi.

Seega aitavad polüsahhariidid säilitada normaalset elatist.

Selle all mõeldakse sahhariidide võimet reguleerida teatud ainete sisaldust kehas. Näiteks veres sisalduv glükoos reguleerib homeostaasi ja osmootset rõhku. Ja inimkeha halvasti imenduv kiud on jämeda struktuuriga, mis ärritab mao retseptoreid ja liigub selles kiiremini.

Ilmselt monosahhariidide võime sünteesida olulisteks elueaelemenditeks - polüsahhariidid, nukleotiidid, aminohapped ja teised. Kõik see on hädavajalik, et süsivesikute sisaldav toit peaks alati olema dieedis.

Toidud, milles on palju sahhariide

Tasub meeles pidada, et taimedes sünteesitakse sahhariide fotosünteesi ajal, kuid loomadel ei ilmne neid ise. Hangi oma soovitud annus ainult toidu kaudu.

Kõige rohkem sahhariide leidub rafineeritud suhkru ja mee puhul. Suhkur ja rafineeritud terved süsivesikud ning mesi sisaldavad glükoosi ja fruktoosi - kuni 80% kogu massist.

Nende kõrge sisaldus taimsetes toodetes. Suurim kogus puuviljad, marjad, köögiviljad, juurviljad. Suur protsent pasta, maiustuste, jahu ja kääritatud toodete (õlu) sisaldust.

Oluline on meeles pidada, et sahhariidid, eriti kiired, on inimkeha rasvumise allikad. Seetõttu tuleks neid tarbida väga piiratud kogustes, näiteks maiustustes ja pagaritoodetes, parem on need toitumisest eemaldada või neid minimeerida.

Süsivesikute roll raku elus

Süsivesikud - nende funktsioonid, tähendus, kus need sisalduvad

Järeldused

Süsivesikute ühendid mängivad olulist rolli, ilma nendeta lakkavad elavad lihtsalt olemast. Taimed sünteesivad neid fotosünteesi ajal klorofülli kasutades. Kuid inimesed ja loomad ei sünteesita neid, mistõttu peate tarbima toidu päevamäära. Enamik neist leidub puuviljades, marjades, leivas, maiustustes. Ja puhas suhkur on suhkur.

Raamat "Bioloogia. Üldbioloogia. Profiili tase. 10. klass - Nikolai Sonin"

Praegune leht: 6 (kokku 18 lehekülge) [saadaval lugemise väljavõte: 12 lehekülge]

Esitatav osa töödest paigutatakse kokkuleppel õigusliku sisu levitajaga LLC liitrites (mitte rohkem kui 20% algsest tekstist). Kui arvate, et materjali paigutamine rikub kellegi õigusi, siis andke meile sellest teada.

Tasutud, kuid ei tea, mida edasi teha?

Süsivesikud või sahhariidid on orgaanilised ained üldvalemiga Cn(H2O)m. Enamik veemolekulide süsivesikute arv vastab süsinikuaatomite arvule. Seetõttu nimetati neid aineid süsivesikuteks.

Loomarakkudes leitakse süsivesikuid kogustes, mis ei ületa 1–2, mõnikord 5%. Taimrakud on rikkaimad süsivesikutes, kus nende sisaldus mõnel juhul ulatub 90% -ni kuivmassist (kartulimugulad, seemned jne). Süsivesikud on lihtsad ja keerulised.

Lihtsaid süsivesikuid nimetatakse monosahhariidideks. Sõltuvalt süsinikuaatomite arvust molekulis nimetatakse monosahhariide triosideks (3 aatomit), tetrosideks (4), pentoosideks (5) või heksoosideks (6 süsinikuaatomit). Kuusest süsinikmonosahhariididest - heksoosidest - on kõige olulisemad glükoos, fruktoos ja galaktoos. Glükoos sisaldub veres (0,08–0,12%). Pentoosid - riboos ja deoksüriboos - on osa nukleiinhapetest ja ATP-st.

Kui ühes molekulis on ühendatud kaks monosahhariidi, nimetatakse seda ühendit disahhariidiks. Disahhariidide hulka kuuluvad toidu suhkur - sahharoos, mis on saadud suhkrupeedist või suhkrupeedist, mis koosneb ühest glükoosimolekulist ja ühest fruktoosi molekulist ning piimasuhkrust, mille moodustavad glükoosi ja galaktoosi molekulid.

Mitmete monosahhariidide moodustatud kompleksseid süsivesikuid nimetatakse polüsahhariidideks. Selliste polüsahhariidide kui tärklise, glükogeeni, tselluloosi monomeerid on glükoos. Polüsahhariidid on reeglina hargnenud polümeerid.

Süsivesikud täidavad kahte peamist ülesannet: ehitus ja energia. Näiteks moodustab tselluloos taimerakkude seinad; Kriitikompleksi polüsahhariid on lülijalgsete välise karkassi peamine struktuurne komponent. Chitiinil on ka seened.

Süsivesikud mängivad rakus peamist energiaallikat. Oksüdatsiooniprotsessis vabaneb 1 g süsivesikuid 17,6 kJ. Tärklis taimedes ja rakkudes ladustatud glükogeen loomadel on energiavaruks - süsivesikute ladustamisfunktsioon.

1. Suurim süsivesikute hulk leidub taimerakkudes.

2. Monosahhariidid on enamiku elusorganismide peamine energiaallikas.

3. Polüsahhariid - tselluloos - kuulub prokarüootide ja taimede raku seintesse.

4. Kitiin moodustab lülijalgsete ja seente rakkude väliskeha.

Kordamise ja ülesannete küsimused

1. Milliseid keemilisi ühendeid nimetatakse süsivesikuteks?

2. Millised rakud on kõige rohkem süsivesikute poolest?

3. Mis on monosahhariidid? Anna näiteid.

4. Mis on disahhariidid? Anna näiteid.

5. Millist lihtsat süsivesikut kasutatakse tärklise, glükogeeni, tselluloosi monomeerina?

6. Märkige süsivesikute funktsioonid.

Kasutades „Terminoloogia” ja „Kokkuvõtte” rubriikide sõnastikku, tõlkige ankurpunktid inglise keelde.

Rasvad (lipiidid) on suure molekulmassiga rasvhapete ja trihüdraalse alkoholi glütserooli ühendid. Rasvad ei lahustu vees, nad on hüdrofoobsed (kreeka keelest. Hydor - vesi ja foobos - hirm). Rakkudes on alati ka teisi kompleksseid hüdrofoobseid rasvaseid aineid, mida nimetatakse lipiidideks.

Rasvasisaldus rakus on vahemikus 5-15% kuivaine massist. Rasvkoe rakkudes suureneb rasva kogus 90% -ni. Loomade rasvkoe rakkudes, taimede seemnetes ja viljades koguneb rasv reservi energiaallikaks.

Rasvade roll on oluline ka hüdrofoobsete orgaaniliste ühendite lahustitena, mis on vajalikud kehas biokeemiliste transformatsioonide normaalseks kulgemiseks.

Joonis fig. 3.5. Rasva struktuur: triglütseriid üleval, fosfolipiid põhjas - rakumembraanide alus

Rasvad ja lipiidid täidavad ka hoonet, nad on osa rakumembraanidest (joonis 3.5). Tänu vähesele soojusjuhtivusele võib rasv soojust isoleerida. Mõnedel loomadel (hülged, vaalad) ladestatakse see nahaalusesse rasvkoesse, mis vaalades moodustab kuni 1 m paksuse kihi.

Rasva üks peamisi funktsioone on energia. 1 g rasva jagamisel CO-ga2 ja H2Ligikaudu vabaneb umbes 38,9 kJ ja 1,2 g vett.

Mõnede lipiidide moodustumine eelneb mitmete hormoonide, näiteks neerupealiste hormoonide sünteesile. Järelikult on need ained ainevahetusprotsesside reguleerimise funktsioonile omane.

Orgaanilise kompositsiooni vorm on elusorganismis keskmiselt 20 kuni 30% raku koostisest. Nende hulka kuuluvad erinevad biopolümeerid - valgud, nukleiinhapped, süsivesikud, samuti rasvad, ensüümid, pigmendid, ATF jne. Nende orgaaniliste ühendite erinevad kogused moodustavad eri tüüpi rakke. Seega domineerivad taimerakkudes süsivesikud, samas kui loomarakud sisaldavad rohkem valke ja rasvu. Siiski on see kõigi organismide rakkudes kindel roll.

1. Fosfolipiidid on bioloogiliste membraanide aluseks.

2. Lahustitena saadakse rasvlahustuvate ainete, näiteks D-, E-, A-vitamiini, tungimine kehasse.

Kordamise ja ülesannete küsimused

1. Mis on rasvad?

2. Kirjeldage nende keemilist koostist.

3. Millised on rasva funktsioonid?

4. Millistes rakkudes ja kudedes on kõige rohkem rasva?

Kasutades „Terminoloogia” ja „Kokkuvõtte” rubriikide sõnastikku, tõlkige ankurpunktid inglise keelde.

Valige vasakpoolses veerus märgitud iga termini kohta vastav määratlus, mis on esitatud paremas veerus vene ja inglise keeles.

Valik on õige.

Arutelu küsimused

Mis määrab bioloogiliste katalüsaatorite - ensüümide aktiivsuse spetsiifilisuse?

Mis on rakupinna retseptorite toimemehhanism?

Kuidas monosahhariide kombineeritakse polümeerideks?

Millised monosahhariidid on di- ja polüsahhariidide osa?

Mis on lipiidide bioloogiline tähtsus?

Nukleiinhapete väärtus rakus on väga suur. Nende keemilise struktuuri tunnused võimaldavad talletada, üle kanda ja pärandina üle anda tütarrakkudele informatsiooni valgu molekulide struktuuri kohta, mis sünteesitakse igas koes individuaalse arengu teatud etapis.

Kuna enamik omadustest ja omadustest on tingitud valkudest, on selge, et nukleiinhapete stabiilsus on rakkude ja tervete organismide normaalse toimimise kõige olulisem tingimus. Mis tahes muutused nukleiinhapete struktuuris põhjustavad muutusi rakkude struktuuris või nende füsioloogiliste protsesside aktiivsuses, mõjutades seega elujõulisust.

Nukleiinhapete struktuuri uurimine, mille esmakordselt lõi Ameerika bioloog J. Watson ja inglise füüsik F. Crick, on äärmiselt oluline, et mõista organismide tegelaste pärandit ja nii üksikute rakkude kui ka rakusüsteemide - kudede ja elundite - toimimise mustreid.

Nukleiinhappeid on kahte tüüpi: DNA ja RNA.

Deoksüribonukleiinhape - DNA. DNA on bioloogiline polümeer, mis koosneb kahest omavahel ühendatud polünukleotiidahelast. DNA on väga kõrge molekulmassiga polümeer.

Iga DNA ahelat moodustavaid monomeere nimetatakse nukleotiidideks (joonis 3.6). Need on komplekssed orgaanilised ühendid, mis sisaldavad lämmastiku aluseid: adeniini (A) või tümiini (T), tsütosiini (C) või guaniini (D), pentahüdroksilisi suhkruid - pentoose - deoksüriboosi, mille järel see nimetati ja DNA ise, samuti jääk fosforhape. Üks molekul võib sisaldada 10 või enam nukleotiidi.

Igas ahelas on nukleotiidid omavahel ühendatud, moodustades fosfodiestersidemeid desoksüriboosi ja järgneva nukleotiidi fosforhappe jäägi vahel. Kaks ahelat kombineeritakse üheks molekuliks vesiniksidemete abil, mis tekivad erinevate ahelate moodustavate nukleotiidide moodustavate lämmastikaluste vahel. Selliste sidemete arv erinevate lämmastiku aluste vahel on ebavõrdne ja selle tulemusena saab neid ühendada ainult paaridena: ühe polünukleotiidi ahela lämmastikubaas A on alati seotud teise ahela T-ga ja G-ga kolme vesiniksidemega vastaspoole polünukleotiidahela lämmastiku alusega C. Seda võimet selektiivselt kombineerida nukleotiide, mille tulemusena moodustuvad A-T ja G-C paarid, nimetatakse komplementaarsuseks (joonis 3.7). Kui ühes ahelas olevate aluste järjestus on teada (näiteks T-C-A-T-G), siis on ka komplementaarsuse põhimõtte (komplementaarsus) tõttu tuntud ka vastasahela (A-G-T-A-C) aluste järjestus.

Joonis fig. 3.6. Nukleotiidi struktuur

Joonis fig. 3.7. DNA polünukleotiidahelate täiendav ühendus

Nukleotiidahelad moodustavad igas pöördes 10-põhiste paaride parempoolsed mahumõõtmed. Ühe ahela nukleotiidide ühendamise järjestus on vastupidine teisele, see tähendab, et ühe DNA molekuli moodustavad ahelad on mitmepoolsed või antiparalleelsed. Suhkrufosfaadi nukleotiidrühmad on väljaspool ja komplementaarselt seotud nukleotiidid on sees. Ketid keerlevad üksteise ümber, samuti ühise telje ümber ja moodustavad topeltkristallikihi (joonis 3.8). Seda molekuli struktuuri toetavad peamiselt vesiniksidemed.

Teatud valkude - histoonide - kombineerimisel suureneb molekuli spiraliseerumise aste. Molekul pakseneb ja lüheneb (joonis 3.9). Täiendav spiraliseerumine jõuab maksimaalse tasemeni, on kõrgema tasandi spiraal - super-spiraal. Sellisel juhul muutub molekul valgusmikroskoobis eristatuks pikliku, hästi värvitud kehana - kromosoomina.

DNA funktsioonid. Deoksüribonukleiinhape täidab väga olulisi funktsioone, mis on vajalikud nii elu säilitamiseks kui ka reprodutseerimiseks.

Esiteks on see päriliku informatsiooni salvestamine, mis on ümbritsetud ühe selle ahela nukleotiidide järjestusse. Geneetilise informatsiooni väikseim ühik on kolm järjestikust nukleotiidi - triplett. Triplettide järjestus polünukleotiidahelas määrab aminohappejärjestuse valgu molekulis. Ühe polüpeptiidahela struktuuri tekitades üksteise järel paigutatud kolmikud on geen.

Joonis fig. 3.8. Watsoni ja Creeki topeltheliks

Joonis fig. 3.9. DNA supercoil moodustumine

DNA teine ​​funktsioon on päriliku teabe edastamine põlvest põlve. See toimub emade molekuli korduva dubleerimise ja sellele järgneva tütarmolekulide jaotumise tõttu järglaste rakkude vahel (vt 5. peatükk). See on DNA molekulide kaheahelaline struktuur, mis määrab absoluutselt identsete tütarmolekulide moodustumise võimaluse reduplikatsiooni ajal.

Lõpuks osaleb DNA maatriksina geneetilise informatsiooni ülekandmisel tuumast tsütoplasmasse valgu sünteesi kohasse. Samal ajal sünteesitakse selle komplekti komplementaarsuse põhimõttel ühel selle ahelal molekuli molekuli ümbritseva keskkonna nukleotiididest.

Ribonukleiinhape - RNA. Nii RNA kui ka DNA on polümeer, mille monomeerid on nukleotiidid. Kolme nukleotiidi lämmastiku alused on samad, mis on DNA osa (adeniin, guaniin, tsütosiin), neljas, uratsiil, on RNA molekulis tümiini asemel. RNA nukleotiidid erinevad DNA nukleotiididest ja süsivesikute struktuuris nende koostises: deoksüriboosi asemel sisaldavad nad teist pentoos-riboosi. RNA ahelas on nukleotiidid ühendatud, moodustades sidemeid ühe nukleotiidi riboosi ja teise fosforhappe jäägi vahel.

RNA sisaldab informatsiooni aminohapete järjestuse kohta valkudes, st valkude struktuuri kohta, kromosoomidest kuni nende sünteesi kohani ja osaleb valkude sünteesis. Struktuur eristab kaheahelalist ja üheahelalist RNA-d. Kaheahelalised RNAd on paljude viiruste geneetilise informatsiooni hoidjad (vt 5. peatükk), st nad täidavad kromosoomide funktsioone.

Joonis fig. 3.10. T RNA struktuur: A, B, C, D - komplementaarse ühendi piirkonnad, D - ühendi pindala aminohappega, E - antikodon

Üheahelalise RNA tüüpe on mitu. Nende nimed tulenevad funktsioonist või asukohast rakus.

Enamik tsütoplasmaatilisest RNA-st (kuni 80–90%) on ribosoomides sisalduv ribosomaalne RNA (p-RNA). RRNA molekulid on suhteliselt väikesed ja koosnevad 3-5 tuhat nukleotiidi.

Messengeri RNA molekulid (i-RNA) võivad koosneda 300-30 000 nukleotiidist. RNA pikkus sõltub DNA segmendi pikkusest, milles nad sünteesiti.

Transpordi RNA (tRNA) sisaldab 76–85 nukleotiidi ja täidab mitmeid funktsioone (joonis 3.10). Nad annavad aminohappeid valgu sünteesi kohale, "tunneb ära" (vastavalt komplementaarsuse põhimõttele) üleantud aminohappele vastava mRNA tripleti, teostab aminohappe täpse orientatsiooni ribosoomile.

Geneetiline kood. Suur hulk unikaalsete aminohapete kombinatsioone, mis on valitud evolutsiooniga, reprodutseeritakse nukleiinhapete sünteesimisel lämmastiku aluste järjestusega, mis vastab aminohapete järjestusele valkudes. Iga polüpeptiidahela aminohape vastab kolme nukleotiidi kombinatsioonile - triplett - see on kolmekordne kood. Seega vastab aminohappe tsüsteiin ACA, valiini - CAA, lüsiini - TTT jne triplettile (joonis 3.11). Seega on nukleotiidide teatud kombinatsioonid ja nende asukoht DNA molekulis järjestus, mis kannab informatsiooni valgu struktuuri kohta.

Kood sisaldab kõiki kolme (neljast) lämmastikubaasi võimalikke kombinatsioone. Sellised kombinatsioonid võivad olla 4 3 = 64, kuid ainult 20 aminohapet on kodeeritud. Selle tulemusena kodeerivad mõned aminohapped mitu tripletti. See koondamise kood on väga oluline geneetilise informatsiooni edastamise usaldusväärsuse suurendamiseks. Näiteks võivad aminohapped arginiin vastata HCA, GCT, GCC jne triplettidele. On selge, et kolmanda nukleotiidi juhuslik asendamine nendes triplettides ei mõjuta sünteesitud valgu struktuuri.

Iga DNA molekul, mis koosneb miljonitest nukleotiidipaaridest, sisaldab teavet aminohapete järjestuse kohta sadades erinevates valkudes. Kuidas on siis osa DNA molekulist, mis kannab teavet teiste valkude piiritletud valgu struktuuri kohta? On triplette, mille ülesanne on alustada polünukleotiidahela sünteesi ja tripletid, mis peatavad sünteesi, st toimivad "kirjavahemärkidena". Koodi üks peamisi omadusi on selle spetsiifilisus. Ei ole juhtumeid, kus sama triplett vastab enam kui ühele aminohappele. Kood on universaalne kõigi elusorganismide jaoks ja ei kattu kunagi, st aminohappeid kodeerivad tripletid - DNA-koodonid transkribeeritakse - edastatakse kui andmed triplettide (koodonite) ja RNA kohta - alati tervikuna. DNA molekulilt informatsiooni lugemisel on võimatu kasutada ühe tripleti lämmastikku, kombineerituna teise tripleti alustega.

Selleks, et valku saaks sünteesida, tuleb ribosoomidele edastada informatsioon selle aminohapete järjestuse kohta selle esmases struktuuris. See protsess hõlmab kahte etappi - transkriptsiooni ja tõlget.

Joonis fig. 3.11. DNA koodoni järjestuse geneetiline kood: Phen - fenüülalaniin, Leu - leutsiin, Eli - isoleutsiin, Met - metioniin, Val - valiin, Tyr - türosiin, His - histidiin, Gln - glutamiin, Liz - lüsiin, Asn - asparagiin, Glu - glutamiin hape, cis - tsüsteiin, tri - trüptofaan, arg - arginiin, ser - seriin, glütsütsiin, pro - proliin, tre - treoniin, ala - alaniin, asp - asparagiinhape. Stopp - konkreetse valgu sünteesi lõpp

Nukleiinhapped on komplekssed biopolümeerid, mis tagavad elusolendite kõige olulisemad omadused - pärilikkus ja varieeruvus. DNA kannab pärilikku teavet, mis on ahelatega kaetud. See teave realiseeritakse spetsiifiliste albumiinimolekulide sünteesi protsessis. Omakorda spetsiifiliste orgaaniliste ainete valgud.

1. Nukleiinhapped asuvad peamiselt raku tuumas.

2. Deoksüribonukleiinhape on ebaregulaarne lineaarne polümeer, mis koosneb kahest polünukleotiidahelast.

3. DNA nukleotiidjärjestuses sisaldub pärilik informatsioon.

4. DNA dubleerimine tagab päriliku teabe edastamise põlvest põlve.

Kordamise ja ülesannete küsimused

1. Mis on nukleiinhapped?

2. Millised lihtsad orgaanilised ühendid toimivad nukleiinhapete elementaarse komponendina?

3. Milliseid nukleiinhappeid sa tead?

4. Kuidas erinevad DNA ja RNA molekulide struktuurid?

5. Millised on DNA funktsioonid?

6. Milliseid RNA-sid esineb rakus?

Kasutades „Terminoloogia” ja „Kokkuvõtte” rubriikide sõnastikku, tõlkige ankurpunktid inglise keelde.

Valige vasakpoolses veerus märgitud iga termini kohta vastav määratlus, mis on esitatud paremas veerus vene ja inglise keeles.

Valik on õige.

Arutelu küsimused

Milline on kaheahelaliste DNA molekulide roll päriliku informatsiooni hoidjana?

Milline protsess on päriliku teabe edastamine põlvest põlve? tuumast tsütoplasma kuni valgu sünteesi kohani?

Peamised sätted

Elusolemolekulide struktuur sisaldab peaaegu kõiki keemilisi elemente, kuid 98% orgaanilistest molekulidest koosnevad C, H, O, N, S ja P.

Vesi kui polaarne lahusti toimib söötmena, kus esinevad kõik biokeemilised transformatsioonid.

Ebakorrapärased lineaarsed bioloogilised polümeerid - valgud täidavad mitmeid funktsioone, millest kõige olulisemad on katalüütilised ja plastilised.

Süsivesikud: monosahhariidid ja polüsahhariidid on peamiselt keha energiaprotsesside allikaks. Taimedes ja prokarüootides on polüsahhariidtselluloos osa rakuseinadest.

Rasvad on kõigi prokarüootsete ja eukarüootsete organismide bioloogiliste rakumembraanide aluseks. Samuti on olulised lipiidide energiasisaldus ja nende võime lahustada hüdrofoobseid ühendeid.

Deoksüribonukleiinhape on bioloogiline polümeer, mille monomeer on nukleotiid. DNA - päriliku teabe hoidja - on seotud selle ülekandmisega põlvest põlvkonda ja valgu sünteesi kohale.

RNA osalusel on geneetilise informatsiooni rakendamine.

Probleemid

Milline on pärilik materjal mõne mitte-DNA viiruse puhul? Kuidas geneetilise teabe rakendamine nendes organismides toimub?

Miks mõnedel loomadel ei ole peamine energiaallikas glükoos, vaid rasv?

Milline on vitamiinide ja muude madala molekulmassiga orgaaniliste ühendite väärtus organismide elulises tegevuses?

Rakendatavad aspektid

Millised on geenitehnoloogia probleemide lahendamise praegused viisid?

Kuidas saab valgu molekulide katalüütilisi funktsioone kasutada rahvamajanduses?

Ülesanded

Kirjeldage geneetilise koodi omadusi.

Millised on geneetilise teabe edastamise viisid bioloogilistes süsteemides?

Peatükk 4. Metabolism - elusorganismide olemasolu alus

Kasv, paljunemine, liikuvus, erutus, võime reageerida muutustele väliskeskkonnas - kõik need elusolendi omadused on lõpuks lahutamatult seotud teatud keemiliste transformatsioonidega, ilma milleta ei saa ükski neist elutähtsa tegevuse ilmingutest realiseerida.

Rakkudes toimub pidevalt bioloogilise sünteesi protsess. Lihtsate madalmolekulaarsete ainete ensüümide abil moodustuvad komplekssed kõrgmolekulaarsed ühendid: valke sünteesitakse aminohapetest, monosahhariidide komplekssetest süsivesikutest, lämmastiku- ja suhkrukompleksidest ning nende nukleotiididest. Biosünteesi reaktsioonide kombinatsiooni nimetatakse plastvahetuseks või assimilatsiooniks. Vastupidine sünteesiprotsess on dissimilatsioon - lõhenemisreaktsioonide kogum. Kõrgemolekulaarsete ühendite jagamine vabastab bioloogilise sünteesi reaktsioonide jaoks vajaliku energia.

Biosünteetilised reaktsioonid erinevad liikide ja individuaalse spetsiifilisuse poolest. Sünteesitud suurte orgaaniliste molekulide struktuur määratakse DNA nukleotiidide järjestuse, st genotüübi järgi. Metaboolsed protsessid tagavad keha sisekeskkonna püsivuse - homeostaasi - pidevalt muutuvas olekus.

Sünteesiprotsessid - plastilise ainevahetuse ja lagunemise reaktsioonid, mille tulemusena on ATP makromajanduslikes sidemetes kogunenud energia selle ülesande all. Sünteesitud aineid kasutatakse kasvuprotsessis rakkude ja nende organoidide ehitamiseks ning kasutatud või hävitatud molekulide asendamiseks. Kõik sünteesireaktsioonid jätkavad energia neeldumist.

Esitatav osa töödest paigutatakse kokkuleppel õigusliku sisu levitajaga LLC liitrites (mitte rohkem kui 20% algsest tekstist). Kui arvate, et materjali paigutamine rikub kellegi õigusi, siis andke meile sellest teada.