Основные типы биополимеров

Основные типы
биополимеров
Углеводы

Мономеры углеводов – простые сахара
или моносахариды. Чаще всего это
глюкоза и фруктоза. Самая важная
функция моносахаридов – обеспечение
организма энергией. В живых клетках
простые сахара расщепляются до
двуокиси углерода и воды, что
сопровождается высвобождением
энергии. Эту энергию клетки
используют для своих разнообразных
нужд.


Глюкоза – это базовая форма, которая
хранится в человеческом организме, как
запас энергии в виде гликогена в мышцах и
печени. В природе глюкоза содержится в
сладких фруктах и овощах: винограде,
ягодах, апельсинах, моркови, кукурузе.
Глюкоза также производится в
промышленном масштабе. Пример –
кукурузный сироп
Фруктоза содержится в меде, спелых
сладких фруктах и овощах. Перед усвоением
глюкозы, организм должен сначала
конвертировать фруктозу в глюкозу.
Строение молекулы глюкозы
Линейная форма глюкозы:
СНОСН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН2(ОН)

Глюкоза преимущественно
существует в циклическом
виде. Известны a- и b-формы
циклической глюкозы,
различающиеся ориентацией
гидроксила при С-1:
Простые сахара могут соединяться друг с
другом, образуя дисахариды



Сахароза – столовый сахар, получаемый из
сахарной свеклы, тростника, а также коричневый
сахар, черная патока. Содержится в небольшом
количестве в овощах и фруктах.
Лактоза – молочный сахар, единственный углевод
животного происхождения, поэтому очень важный в
питании человека. Содержание лактозы в молоке
зависит от вида молока и варьируется от 2 до 8%.
Мальтоза - солодовый сахар, формируется в
процессе образования солода и ферментации
винограда. Присутствует в пиве, мюслях и детском
питании, обогащенных мальтозой.
Липиды


Липиды разнообразны по структуре и по
соотношению входящих в них элементов. Однако
все они имеют общее свойство – все они
неполярны. Они растворяются в хлороформе и
эфирах, но практически нерастворимы в воде.
Благодаря этому свойству липиды являются
важнейшими компонентами мембран.
Липиды –главная форма хранения энергии в
животном организме, хранятся в
концентрированном виде (без воды). Любое
избыточное количество сахара, не
израсходованное сразу, быстро превращается в
жир. Существует три группы липидов:


Триглицеролы (или
триглицериды) – это молекулы,
образованные в результате
присоединения трех остатков жирных
кислот к одной молекуле трехатомного
спирта глицерола.
В этой группе различают жиры и масла.
Жиры при комнатной температуре
остаются твердыми, а масла сохраняют
жидкую консистенцию. В маслах
содержится больше ненасыщенных
жирных кислот.

Фосфолипиды –
сходны с
триглицеролами, но в
них один или два
остатка жирных кислот
замещены группами,
содержащими фосфор.
Фосфолипиды
являются важнейшими
компонентами
биологических
мембран.
Стероиды – это липиды, в основе которых лежит
основа из четырех колец. У различных стероидов к
этому основному скелету присоединяются боковые
группы. К стероидам относится ряд гормонов
(половые гормоны, кортизон). Стероид холестерол
– важный компонент клеточных мембран у
животных, но его избыток в организме может
привести к образованию желчных камней и к
заболеваниям сердечно-сосудистой системы.


строение
Строение молекулы холестерола
Белки




В состав белка входят углерод, кислород,
водород и азот. Некоторые белки содержат
еще и серу. Роль мономеров в белках играют
аминокислоты.
У каждой аминокислоты имеется
карбоксильная группа (-СООН) и аминогруппа
(-NH2).
В белках встречаются 20 обычных видов
аминокислот.
Функции белков – ферментативная,
строительная (мембраны), энергетическая,
двигательная, защитная и регуляторная.
Для белков характерны
четыре структуры:

Первичная –
полипептид, длинная
цепь, содержащая от 100
до 300 аминокислот,
образуется за счет
пептидных связей.

Вторичная – образуется в
результате формирования
водородных связей между
соседними пептидными
связями. При
формировании вторичной
структуры молекула белка
упаковывается либо в
левозакрученную спираль,
либо в бета-конфигурацию,
характерную для белков,
выполняющих
строительную функцию.


Третичная формируется
в результате образования
4-х видов связей:
водородных, ионных
взаимодействий,
образования
дисульфидных мостиков
и гидрофильногидрофобных связей
(Ван-Дер-Валя).
Существует глобулярная
и фибрилярная
третичные структуры.
Третичная структура для
большинства белков
является рабочей, т.к.
она энеогетически более
выгодна.

Некоторые белки
формируют
четвертичную
структуру – она
представляет собой
комплексы белков и
других органических
веществ.
Формирующие силы
такие же как и у
третичной структуры.
Денатурация белка

Это потеря биологической
активности белков при
разрыве слабых связей,
разрушение нативной
(природной) структуры
белка под действием
денатурирующих агентов:
высокой температуры,
УФО, кислот, щелочей,
ионов тяжелых металлов.
Денатурация бывает
обратимая (ренатурация) и
необратимая.
Четыре структуры белка