Разработка теоретического материала темы: Органические соединения клетки. Липиды. Углеводы, 10 класс.

(фрагмент творческой работы: «Школьный курс биологии в таблицах, схемах и тезисах» (опорные конспекты для подготовки к ГИА и ЕГЭ))

Органические соединения клетки

Органические вещества - это соединения карбона (углерода), которые образуются в живых организмах

Распространение: атмосфера, поверхностные и подземные воды, почва, осадочные и горные породы

Химический состав: органогенные элементы:

Пространственная структура:

1. Линейная

2. Циклическая

3. Разветвленная

4. Комбинированная

Основные функциональные группы:

- гидроксильная: - OH

- карбоксильная: - COOH

- аминогруппа: - NH₂

Липиды

Липиды - низкомолекулярные органические вещества различной структуры со сходными свойствами

Липиды - жиры и жироподобные вещества

Химический состав:

Свойства липидов:

1. Гидрофобность

2. Растворимость в неполярных органических растворителях - спирте, эфире, ацетоне, бензоле, бензине, хлороформе

3. Способность к образованию эмульсий

Настоящие липиды (жиры) - это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот

Структура молекулы настоящего липида:

|

|

Cлева - гидрофильная головка (остаток глицерина), справа - гидрофобный хвост (остаток жирных кислот)

Жирные кислоты:

- пальмитиновая, стеариновая (насыщенные)

- олеиновая (ненасыщенная)

Классы липидов:

1. Жиры:

Животные жиры: Растительные жиры:

- твердые - жидкие

- насыщенные - ненасыщенные

- t плавления ≥ - t плавления

- исключения -

рыбий жир кокосовое масло

2. Воски:

- растительные: налет на листьях, плодах, семенах

- животные: пчелиные соты, тонкий слой на покровах членистоногих, оперении птиц, шерсти млекопитающих

3. Стероиды (липиды животного происхождения): желчные кислоты, холестерин, гормоны надпочечников и половые, витамин D

4. Терпены (липиды растительного происхождения): ароматические вещества растений, смолы, бальзамы, фитогормоны, пигменты (каротин, хлорофилл), витамин K

5. Сложные липиды:

- липопротеиды: липид + белок

- гликолипиды: углевод + липид

- фосфолипиды: липид + фосфорная кислота (мембраны!)

Функции липидов:

1. Структурная (мембраны)

2. Энергетическая (1г жира - 38,9 кДж)

3. Защитная

4. Водоотталкивающая

5. Терморегуляторная

6. Регуляторная (гормоны, витамины)

7. Специфические (см. классы липидов)

8. Источник эндогенной (метаболической) воды (окисление 1г жира дает 1,1г воды за счет большого количества атомов в молекуле).

Понятие о биополимерах

Биополимеры - высокомолекулярные вещества, состоящие из большого количества повторяющихся звеньев - мономеров

Биополимеры: - периодические (из одинаковых мономеров - крахмал, гликоген)

- непериодические (из разных мономеров - белки, нуклеиновые кислоты)

Углеводы

Химический состав:

Общая формула: (возможны исключения)

Содержание:

- в клетках растений: 60-90%

- в клетках животных и грибов: 1% сухого вещества (печень и мышцы - до 5%)

Классификация углеводов:

1. Моносахариды - состоят из одной молекулы

По количеству атомов делятся на:

- триозы

- тетрозы

- пентозы (5): рибоза, дезоксирибоза

- гексозы (6): глюкоза, фруктоза, галактоза

Физические свойства: сладкий вкус, растворимость в воде, кристаллическая структура

Функции: 1) источник энергии (1 г углеводов - 17,6 кДж)

2) мономеры для синтеза полимеров (глюкоза, фруктоза)

3) структурная (пентозы в ДНК и РНК)

2. Олигосахариды - небольшие полимеры, включающие от 2 до 10 мономеров

Наиболее распространены дисахариды (2 мономера):

- сахароза (свекловичный сахар): глюкоза + фруктоза

- мальтоза (солодовый сахар): глюкоза + глюкоза

- лактоза (молочный сахар): глюкоза + галактоза

- трегалоза (грибной сахар): глюкоза + глюкоза

Физические свойства: аналогичны моносахаридам (с увеличением количества звеньев свойства моносахаридов теряются)

3. Полисахариды - состоят из десятков, сотен, тысяч моносахаридов

Крахмал, гликоген, целлюлоза - полимеры глюкозы. Различаются длиной, количеством звеньев, степенью разветвленности цепей.

Физические свойства: несладкие, нерастворимы в воде, не кристаллизуются

Крахмал - запасной углевод растений (10 тыс. остатков глюкозы)

Гликоген - запасной углевод животных и человека (животный «крахмал», 30 тыс. остатков глюкозы)

Целлюлоза - структурный полисахарид растений (10 тыс. остатков глюкозы)

Хитин (содержит аминогруппу) - структурный компонент клеточной стенки грибов и покровов членистоногих

Сложные углеводы: гликопротеиды, гликолипиды

Функции: 1) резерв энергии (крахмал, гликоген)

2) структурная (целлюлоза, хитин)

3) защитная:

- механическая защита (слизи)

- связывание некоторых токсинов и радионуклидов