Органические вещества клетки

      Комментарии к записи Органические вещества клетки отключены

Из органических веществ в состав клетки входят биополимеры (белки, углеводы, нуклеиновые кислоты и композиционные материалы (гликопротеины, липопротеины)).

Углеводы.

Состоят из углерода и воды.

Сn(Н?О)m

С?Н??О?- рибоза

С?Н??О?- дезоксирибоза

Классификация углеводов.

Углеводы- обширный класс природных соединений, входящих в состав живых организмов и играющих важную роль в жизни животных, растений, человека.

Углеводы– это самый распространенный класс органических соединений.

Целлюлоза – самая распространенная в мире.

Углеводы образуются в процессе фотосинтеза.

6СО? + 6Н?ОС?Н??О?+6О?

nСО? + nН?ОСn (Н?О)n + nО?

При полном окислении углеводов в процессе дыхания выделяется энергия, необходимая для функционирования организма. Некоторое количество превращается в тепло, но большая часть запасается в АТФ и других трифосфатах и затем расходуется в процессе жизнедеятельности.

Углеводы:

? \

Простые Сложные

(моносахариды)

? \

Олигосахариды полисахариды

(« олигос» -немного), ди, три, тетра….до 10 («поли» -много)

Моносахариды – гетерофункциональные соединения (полигидроксиальдегиды или полигидроксикетоны).

В природе существуют моносахариды, состоящие из 3-х, 4-х, 5-ти, 6-ти атомов углерода (триозы, тетрозы, пентозы, гексозы)

Те моносахариды, которые содержат альдегидную группу называются – альдозы, кеторгуппу — кетозы.

Альдозы и кетозы с одним и тем же числом атомов «С» являются изомерами. В природе наибольшее значение имеют гексозы и пентозы.

Для изображения формулы моносахаридов используют несколько способов:

Проекционные формулы Фишера. В них цепь расположена в одну линию, нумерация цепи начинается с атома С альдегидной группы или с того конца, к которому ближе кето-группа.

? Атом водорода и гидроксогруппы у

Н- С ассиметричного атома С располагаются

| слева и справа от углеродной цепи.

Н- С*- ОН

| С*- ассиметричный атом.

НО-С* –Н

|

Н- С* -ОН

|

Н- С* -ОН

|

СН?ОН

D-глюкоза

?

Н- С

|

НO- С- Н

|

Н- С -ОН

|

НО- С -Н

|

НО-С -Н

|

СН?ОН

L-глюкоза

Принадлежность к D и L ряду определяется по положению гидроксильных групп и водорода в сравнении с простейшим моносахаридом — триозой (глицериновым альдегидом).

Органические вещества клетки Органические вещества клетки
D(+)-глицериновый альдегид L(-)-глицериновый альдегид

Рассмотренные формулы Фишера характерны для изображения моносахаридов в ациклических формах, однако моносахариды могут существовать в циклических формах, которые образуются при взаимодействии кислорода карбонильных групп и одной из гидроксогрупп у опорного атома С. Опорным называется ассиметричный атом углерода, наиболее удаленный от карбонильной группы (С=О).

Как известно альдегиды и кетоны могут взаимодействовать со спиртами с образованием полуацеталей или полукеталей.

Органические вещества клетки

Образуется новая гидроксильная группа в той же молекуле.

Органические вещества клетки Органические вещества клетки

Приведенная циклическая формула – формула Тойленса.

Образовавшийся 6-ти членный цикл гетероцикл (т.к. в цепи есть атом О) похож на пиран:

Органические вещества клетки (пиранозный цикл)

Органические вещества клетки (фуранозный цикл)

В циклической форме глюкозы образуется новый гидроксил, которого не было в открытой форме: при замыкании цикла в молекуле альдоз — у 1-го атома углерода Он называется полуацетальным или гликозидным гидроксилом.

Циклические формы моносахаридов можно изображать с помощью проекционных перспективных формул Хеуорса. Они изображаются в виде плоского многогранника, который расположен перпендикулярно плоскости изображения.

Органические вещества клетки

Из двух формул ? является более устойчивой. В ней гидроксогруппы у первого и второго атомов углерода находятся дистанцированно друг от друга, и взаимное отталкивание атомов О этих групп меньше.

Между ациклическими и циклическими формами существует равновесие, и переход одной формы в другую может происходить только при раскрытии цикла.

? — D- глюкоза — ациклическая — ? — D — глюкоза

36% 1% 63%

В формулах Хеуорса циклы изображаются в виде плоских. Однако на самом деле необходимо иметь ввиду, что эти циклы не плоские.

Органические вещества клетки Органические вещества клетки

кресло

ванна

Для D-глюкозы наиболее вероятна структура кресла:

Органические вещества клетки

В живых организмах моносахариды в основном находятся Органические вещества клетки в циклической форме. В твердом виде сахара также имеют циклическое строение.

В химическом отношении для них характерны химические свойства, обусловленные:

1) наличием карбонильных групп.

2) наличием открытых спиртовых групп.

3) наличием полуацетальной гидроксогруппы.

Дополнительные материалы:

Органические вещества клетки


Похожие статьи:

  • Органические вещества клетки.

    Органические соединения в среднем составляют 20-30 % массы клетки живого организма. Наибольшее значение в жизнедеятельности клетки имеют белки, жиры,…

  • Обмен веществ и энергии в клетке

    Обмен веществ и энергии (метаболизм) осуществляется на всех уровнях организма: клеточном, тканевом и организменном. Он обеспечивает постоянство…

  • Поступление вещества в клетки

    Благодаря содержанию растворов солей, Сахаров и других осмотически активных веществ, клетки характеризуются наличием в них определенного осмотического…