Органічні сполуки живих систем - Реферат

Органічні сполуки живих систем Органічні речовини - сполуки, молекули яких мають скелет із ковалентно зв’язаних атомів карбону (С). Основними органічними речовинами живого організму є макромолекулярні сполуки (білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти), які характеризуються великою молекулярною масою. Вуглеводи Вуглеводи - органічні речовини із загальною формулою Сx(Н2О)y, де x і y можуть мати різні значення. Поділяються на 3 основні класи: - моносахариди (прості цукри) - розчинні у воді, солодкі на смак вуглеводи, що мають загальну формулу (СН2О)n; за кількістю атомів карбону їх поділяють на: тріози (3С); тетрози (4С); пентози (5С); гексози (6С); гептози (7С); в природі найчастіше зустрічаються пентози і гексози; до пентоз належать рибоза (С5Н10О5) і дезоксирибоза (С5Н10О4), до гексоз - глюкоза (С6Н12О6), фруктоза (С6Н12О6), галактоза (С6Н12О6), молекули яких є стереоізомерами; молекули рибози, дезоксирибози і глюкози можуть бути в лінійній або в циклічній формі; - олігосахариди - розчинні у воді, солодкі на смак полімерні вуглеводи (їхні молекули складаються із двох чи кількох моносахаридних ланок, які з’єднані ковалентними 1,4-глікозидними зв’язками, що виникають в результаті реакції конденсації); серед олігосахаридів найпоширенішими є дисахариди: o мальтоза - молекула складається із двох залишків глюкози; o сахароза - молекула складається із залишку глюкози і залишку фруктози; o лактоза - молекула складається із залишку глюкози і залишку галактози; - полісахариди - нерозчинні у воді вуглеводи з високим ступенем полімеризації (їхні молекули складаються з великої кількості моносахаридних ланок, які з’єднані 1,4-глікозидними, 1,6-глікозидними або 1,3-глікозидними зв’язками, мають вигляд лінійних або розгалужених ланцюгів); якщо мономерами є пентози, то полісахариди називаються пентозанами, якщо мономерами є гексози - то гексозанами; найбільше гексозанів побудовані із залишків глюкози (вони називаються глюкозанами); до глюкозанів належать: o крохмаль - молекули складаються із двох компонентів: амілози, що представлена лінійними ланцюгами, і амілопектину, що представлений розгалуженими ланцюгами; синтезується у рослинному організмі, є основною резервною речовиною рослин; o глікоген (тваринний крохмаль) - молекули подібні до ланцюгів амілопектину, але ще більше розгалужені (розгалуження відбувається за рахунок 1,6-глікозидних зв’язків); синтезується в організмі тварин і грибів; є резервною речовиною; o целюлоза - молекули представлені довгими (до 10 тис. залишків глюкози) лінійними ланцюгами, які розташовані паралельно і «зшиті» чисельними водневими зв’язками (утворюють волокна); синтезується у рослинному організмі, є основним компонентом клітинних стінок; o калоза - у молекулах залишки глюкози з’єднані 1,3-глікозидними зв’язками; синтезується у рослинному організмі, міститься в ситоподібних трубках; o хітин - молекули за структурою схожі на молекули целюлози, але мономерами є залишки речовини, похідної від глюкози; синтезується в організмі тварин і грибів; є структурною речовиною (входить до складу кутикули членистоногих і клітинних стінок грибів); до полісахаридів також належать геміцелюлози, пектини, муреїн. Рівні структурної організації білкових молекул: - первинна структура - визначається кількістю, якістю і порядком розміщення амінокислотних ланок у поліпептидному ланцюгу; - вторинна структура: o ?-спіраль - поліпептидний ланцюг закручується у спіраль, яка стабілізується водневими зв’язками (виникають між атомами Н групи NН одного витка і О групи СО наступного витка); така структура є остаточною для фібрилярних білків; o ?-складчастий шар - поліпептидний ланцюг укладається в складчастий шар, який стабілізується водневими зв’язками (виникають між атомами Н групи NН і О групи СО, що опиняються поряд); в одній молекулі можуть чергуватись ділянки з ?-спіральною і ?-складчастою структурою; - третинна структура - ?-спіраль або ?-складчастий шар укладаються в глобулу, яка стабілізується гідрофобними взаємодіями (радикали з гідрофобними властивостями орієнтуються всередину молекули), ковалентними зв’язками -S-S- (дисульфідними містками, що виникають між радикалами цистеїну), водневими та іонними зв’язками; така структура є остаточною для більшості глобулярних білків; - четвертинна структура - кілька глобул утворюють комплекс, який стабілізується гідрофобними і електростатичними взаємодіями, водневими та іонними зв’язками; така структура характерна для деяких глобулярних білків (наприклад, для гемоглобіну: молекула включає 2 ?-глобули і 2 ?-глобули, що містять відповідно по 141 і 146 амінокислотних залишків; також кожна глобула містить небілкову частину - гем).