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

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: O,C,H,N
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: C, O, HСвойства липидов:
1. Гидрофобность
2. Растворимость в неполярных органических растворителях – спирте, эфире, ацетоне, бензоле, бензине, хлороформе3. Способность к образованию эмульсий
Настоящие липиды (жиры) – это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот
Структура молекулы настоящего липида:
CH2-O-R1|
CH-O-R2
|
CH2-O-R3Cлева – 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 ≥ 200 - t плавления ≤ 200
- 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 K5. 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 H и O 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: C, O, HОбщая формула: Cn(H2O)m (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 C 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 + глюкозаФизические 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