Тема по биология: органична материя на клетките. Презентация на тема "органични вещества на клетките." Значението на протеините в храненето

В организмите и техните метаболитни продукти са открити голям брой въглеродсъдържащи съединения, характерни само за живите клетки и организми, наречени органични вещества. Органични вещества на клетките Клетките съдържат много органични молекули, които не се срещат в неживата природа. Те включват по-специално протеини, въглехидрати, мазнини, нуклеинови киселини, АТФ.

Въглеродът образува силни ковалентни връзки чрез споделяне на четири електрона. Способен да образува стабилни вериги и пръстени, които служат като скелети на макромолекули. Той може да образува множество ковалентни връзки с други въглеродни атоми, както и с азот и кислород. уникално разнообразие от органични молекули осигуряват на въглерода неговите специални свойства

Полимери Макромолекули - Молекулите, които са многозвенни вериги, съставляващи около 90% от масата на дехидратирана клетка, се синтезират от по-прости молекули, наречени МОНОМЕРИ ПОЛИМЕРИ ПРАВИЛНИ НЕПРАВИЛНИ Естествени полимери, изградени от идентични мономери, повечето от тях (...- A - A - A - A -.. .) Полимери, в които няма специфичен модел в последователността на мономерите (...A - B - C - B - A - B-...).

БЕЛТЪЦИ Белтъците (гръцки Protos - първи, основен) от органичните вещества на клетката са на първо място по количество и значение. (при вируса на тютюневата мозайка - около молекули) Протеините представляват около половината от сухата маса на клетката. ПРОТЕИНИТЕ имат огромно молекулно тегло и варират от няколко хиляди до няколко милиона. Например Mr (инсулин) = 5700; Mr (яйчен амбулин) = 36000; Mr (хемоглобин) =

Най-сложното сред органичните съединения. Те съдържат стотици (понякога стотици хиляди) аминокиселинни остатъци. Потенциалното разнообразие от протеини е много голямо - всеки протеин има своя специална последователност от аминокиселини, контролирана генетично. ПРОТЕИНИ Въглехидратите и мазнините могат да се превръщат едни в други в тялото. Протеините също могат да се превръщат в мазнини и въглехидрати. Въпреки това, мазнините и въглехидратите не се превръщат директно в протеини. Протеините, в допълнение към въглеродните, водородните и кислородните атоми (както в мазнините и въглехидратите), включват азотни атоми!, както и металите Fe, Zn, Cu

ПРОТЕИНИ Има протеини, състоящи се от 3-8 аминокиселини, и има протеини, състоящи се от аминокиселинни остатъци. Различните протеинови молекули могат да се различават една от друга: По броя на аминокиселинните единици в протеиновата молекула. Според реда на аминокиселинните единици във веригата. Според състава на аминокиселините в полипептид. A3 – A17 – A5 – A5 – A13 – A4 –– A5 – … – A2

АМИНОКИСЕЛИНИ Растенията сами синтезират всички необходими аминокиселини. Животните са в състояние да произвеждат само половината от тях, останалите трябва да бъдат получени от храната в готов вид. НЕСЕНЦИАЛНИ АМИНОКИСЕЛИНИ Аминокиселини, които не се синтезират в животинския организъм и трябва да идват от околната среда.

ОБРАЗУВАНЕ НА ПОЛИПЕПТИД Свързването на аминокиселини става чрез общи групи: аминогрупата на една аминокиселина се комбинира с карбоксилната група на друга с елиминирането на водна молекула. Между аминокиселините се образува силна ковалентна връзка -NH-CO2-, която се нарича пептидна връзка.

ПРОСТРАНСТВЕНА СТРУКТУРА НА ПРОТЕИНА Всеки протеин има своя собствена специална геометрична форма, структура или конфигурация. Първичната структура на инсулина е открита от F. Sanger през 1944-54 г.; Понастоящем е известна първичната структура на няколко стотин протеина.

ДЕНАТУРАЦИЯ В много случаи тя е обратима, но не винаги. Има протеини, които след денатурация не са в състояние да възстановят загубени структури, т.е. не може да РЕНАТУРИРА процеса на разрушаване на висши протеинови структури, когато полипептидната молекула е изложена на различни фактори на околната среда (например температура).
ПРОТЕИНОВИ ПРОФЕСИИ Структурообразуващи функции. (колаген, хистони) Транспортни функции. (хемоглобин, преалбумин, йонни канали) Защитни функции. (имуноглобулин) Регулаторни функции (соматропин, инсулин) Катализа. (ензими) Двигателни функции. (актин, миозин) Резервни функции.

ДОМАШНА РАБОТА Разучете §, стр. 90–99 1. Спомнете си каква роля играят протеините в човешкото тяло: инсулин, пепсин, хемоглобин, фибриноген, миозин. С каква протеинова функция е свързан? 2. Защо смятате, че „животът е начин на съществуване на белтъчните тела...”? 3. Помислете за израза: „Всички ензими са протеини, но не всички протеини са ензими.“

Живата клетка на всеки организъм се състои от 25-30% органични компоненти.

Органичните компоненти включват както полимери, така и относително малки молекули - пигменти, хормони, АТФ и др.

Клетките на живите организми се различават една от друга по структура, функции и биохимичен състав. Всяка група органични вещества обаче има подобна дефиниция в курса по биология и изпълнява същите функции във всеки тип клетка. Основните компоненти са мазнини, протеини, въглехидрати и нуклеинови киселини.

Във връзка с

Съученици

Липиди

Липидите са мазнини и мастноподобни вещества.. Тази биохимична група се характеризира с добра разтворимост в органични вещества, но е неразтворима във вода.

Мазнините могат да имат твърда или течна консистенция. Първото е по-характерно за животинските мазнини, второто – за растителните.

Функциите на мазнините са както следва:

Въглехидрати

Въглехидратите са органични мономерни и полимерни вещества, които съдържат въглерод, водород и кислород. При тяхното разграждане клетката получава значително количество енергия.

Въз основа на техния химичен състав се разграничават следните класове въглехидрати:

В сравнение с животински клетки, храните на растителна основа съдържат повече въглехидрати. Това се обяснява със способността на растителните клетки да възпроизвеждат въглехидрати чрез процеса на фотосинтеза.

Основните функции на въглехидратите в живата клетка са енергийни и структурни.

Енергийна функцияВъглехидратите се свеждат до съхраняване на енергийни резерви и освобождаването им при необходимост. По време на вегетационния период растителните клетки натрупват нишесте, което се отлага в грудките и луковиците. В животинските организми тази роля играе полизахаридът гликоген, който се синтезира и натрупва в черния дроб.

Структурна функциявъглехидратите се изпълняват в растителните клетки. Почти цялата клетъчна стена на растенията се състои от полизахарида целулоза.

катерици

Протеините са органични полимерни вещества, които заемат водещо място както по количество в живата клетка, така и по значението си в биологията. Цялата суха маса на животинска клетка се състои от приблизително половината протеин. Този клас органични съединения се характеризира с невероятно разнообразие. Само в човешкото тяло има около 5 милиона различни протеини. Те не само се различават един от друг, но и имат разлики с протеините на други организми. И цялото това колосално разнообразие от протеинови молекули е изградено само от 20 вида аминокиселини.

Ако протеинът е изложен на термични или химични фактори, водородните и бисулфидните връзки в молекулите се разрушават. Това води до денатурация на протеина и промени в структурата и функцията на клетъчната мембрана.

Всички протеини могат да бъдат разделени на два класа: глобуларни (те включват ензими, хормони и антитела) и фибриларни - колаген, еластин, кератин.

Функции на протеина в жива клетка:

Нуклеинова киселина

Нуклеинова киселинаса важни за структурата и правилното функциониране на клетките. Химическата структура на тези вещества е такава, че позволява да се запази и предава по наследство информация за протеиновата структура на клетките. Тази информация се предава на дъщерните клетки и на всеки етап от тяхното развитие се образува определен вид протеин.

Тъй като по-голямата част от структурните и функционални характеристики на клетката се дължат на техния протеинов компонент, стабилността на нуклеиновите киселини е много важна. От своя страна развитието и състоянието на организма като цяло зависи от устойчивостта на структурата и функциите на отделните клетки.

Има два вида нуклеинови киселини – рибонуклеинова киселина (РНК) и дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК).

ДНК еполимерна молекула, която се състои от двойка нуклеотидни спирали. Всеки мономер на ДНК молекула е представен като нуклеотид. Нуклеотидите съдържат азотни основи (аденин, цитозин, тимин, гуанин), въглехидрат (дезоксирибоза) и остатък от фосфорна киселина.

Всички азотни основи са свързани помежду си по строго определен начин. Аденинът винаги е разположен срещу тимина, а гуанинът винаги е разположен срещу цитозина. Тази селективна комбинация се нарича комплементарност и играе много важна роля при формирането на протеиновата структура.

Всички съседни нуклеотиди са свързани един с друг чрез остатък от фосфорна киселина и дезоксирибоза.

Рибонуклеинова киселинаима големи прилики с дезоксирибонуклеиновата киселина. Разликата е, че вместо тимин структурата на молекулата съдържа азотната основа урацил. Вместо дезоксирибоза това съединение съдържа въглехидратната рибоза.

Всички нуклеотиди във веригата на РНК са свързани чрез фосфорен остатък и рибоза.

По своята структура РНК може да бъде едно- или двуверижна. В редица вируси двойноверижната РНК изпълнява функциите на хромозоми - те са носители на генетична информация. С помощта на едноверижна РНК се пренася информация за състава на белтъчната молекула.

За да използвате визуализации на презентации, създайте акаунт в Google и влезте в него: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

включени в клетката. Ахатова О.В.

Органичните вещества са съединения, съдържащи въглерод. Между въглеродните атоми възникват единични или двойни връзки, на базата на които се образуват въглеродни вериги: линейни, разклонени, циклични. Повечето органични вещества са полимери и се състоят от повтарящи се частици, наречени мономери. Редовните биополимери са вещества, състоящи се от идентични мономери; неправилни - състоящи се от различни мономери.

Протеините са неправилни биополимери; мономери - 20 незаменими аминокиселини.

Аминогрупата има свойствата на основа.Радикалната група е различна за всеки.Карбоксилната група има киселинни свойства.

Между свързаните аминокиселини възниква пептидна връзка, на базата на която се образува съединение - полипептид.

Първичен – линеен, под формата на полипептидна верига. Вторични - поради водородни връзки: спирала - а, акордеон - б. Третичен – глобуларен, поради хидрофобни взаимодействия. Кватернер - комбинация от няколко молекули с третична структура.

Протеини Simple Complex

ГЛОБУЛАРНИ ПРОТЕИНИ: антитела, хормони, ензими ФИБРИЛАРИ: колаген, кожен кератин, еластин

Функции на протеините. Структурни - влизат в състава на различни клетъчни органели. Транспорт - прикрепването на химичните елементи към протеините и пренасянето им до определени клетки. Моторно - контрактилните протеини участват във всички движения на клетките и тялото. Каталитични – ускоряват или забавят биохимичните реакции в клетките и организмите.

Функции на протеините. Енергия – при разграждането на 1 g протеин се освобождават 17,6 kJ. Хормоналните или рецепторите са част от много хормони. Те участват в регулирането на жизнените процеси. Защитни – антителата (най-важните молекули на имунната система) са протеини.

Млякото съдържа казеин.

Въглехидратите са циклични молекули, състоящи се от въглерод, кислород и водород и полимери, състоящи се от същите цикли.

Монозахаридите се състоят от един цикъл (глюкоза) Дизахаридите се състоят от два цикъла (захароза) Полизахаридите се състоят от много цикли (скорбяла) Въглехидрати

Малтоза. Глюкоза.

лактоза. захароза.

Целулоза. Хитин.

Функции на въглехидратите. Енергия - може да се разгради на въглероден диоксид и сода с освобождаване на енергия. Структурни - стените на растителните клетки се състоят от въглехидрати (целулоза).

Липидите са съединения на две или три молекули мастни киселини и сложна молекула алкохол.

Функции на липидите. Енергия - може да се разпадне с отделяне на големи количества енергия. Служи за дългосрочно съхранение на енергия. Строеж – всички клетъчни мембрани се състоят от липиди. Защитни – липидните отлагания под формата на мастен слой осигуряват топлоизолация на тялото. Хормонални - някои липиди влизат в състава на хормоните на половите жлези и надбъбречните жлези.

Кои твърдения са верни? 1. Протеините са биополимери. 2. Протеиновите мономери са аминокиселини. 3. Восък, витамин D, растителни и животински мазнини се класифицират като липиди. 4. Протеините са основният източник на енергия. 5. Въглехидратите са носители на наследствена информация.

Кои твърдения са верни? 6. Глюкозата, захарозата са видове въглехидрати. 7. Мазнините са силно разтворими във вода. 8. Въглехидратите изпълняват само поддържаща функция. 9. Мазнините служат като резервен източник на енергия. 10. Протеините имат само първична структура.

Домашна работа: стр.22 до стр.111.

Свърши страхотна работа!

Слайд 2

Органични вещества на клетката:

• катерици
• Въглехидрати
• Нуклеинова киселина

Слайд 3

катерици

БЕЛТЪЦИ, високомолекулни органични съединения, биополимери, изградени от 20 вида L-a-аминокиселинни остатъци, свързани в определена последователност в дълги вериги.

Името "белтъци" за първи път е дадено на веществото от птичи яйца, което при нагряване се коагулира в бяла неразтворима маса. По-късно терминът е разширен за други вещества с подобни свойства, изолирани от животни и растения.

Слайд 4

Много протеини са изградени от 20 а-аминокиселини, принадлежащи към L-серията, които са еднакви в почти всички организми. Аминокиселините в протеините са свързани помежду си чрез пептидна връзка -CO-NH-, която се образува от карбоксилните и а-амино групите на съседни аминокиселинни остатъци (виж фигурата): две аминокиселини образуват дипептид, в който терминалът карбоксил (-COOH) и амино група (H2N) остават свободни -), към които могат да се добавят нови аминокиселини, образувайки полипептидна верига.

Участъкът от веригата, върху който е разположена крайната H2N група, се нарича N-терминална, а частта, противоположна на нея, се нарича С-терминална. Огромното разнообразие от протеини се определя от последователността на подреждане и броя на аминокиселинните остатъци, които съдържат. Въпреки че няма ясно разграничение, късите вериги обикновено се наричат ​​пептиди или олигопептиди, а полипептидите (протеини) обикновено се разбират като вериги, състоящи се от 50 или повече аминокиселини.

Слайд 5

Функции на протеините

• Катализатори (протеини – ензими)
• Регулатори на биологични процеси (ензими)
• Транспорт (хемоглобин)
• Двигател (актин, миозин)
• Изграждане (кератин, колаген)
• Енергия – 1 g протеин – 17 kJ (казеин, яйчен албумин)
• Защитни (имуноглобулини, интерферон)
• Антибиотици (неокарциностатин)
• Токсини (дифтерия)
• Рецепторни протеини (родопсин, холинергични рецептори)

Слайд 6

Структура на протеина

• Първичен (линеен): състои се от пептидна връзка (инсулин)
• Вторични (спирални): има пептидни и водородни връзки (коса, нокти и нокти)
• Третичен: Триизмерното разположение на вторичната структура на протеинова молекула. Връзки: пептидни, йонни, водородни, дисулфидни, хидрофобни (клетъчна мембрана)
• Четвъртичен: образува се от 2-3 глобули (третични структури) (хемоглобин)

Слайд 7

Денатурация на протеини

Сравнително слабите връзки, отговорни за стабилизирането на вторичната, третичната и кватернерната структура на протеина, лесно се разрушават, което е придружено от загуба на неговата биологична активност. Разрушаването на оригиналната (нативна) протеинова структура, наречено денатурация, се случва в присъствието на киселини и основи, при нагряване, промени в йонната сила и други влияния. По правило денатурираните протеини са слабо или изобщо неразтворими във вода. При краткотраен ефект и бързо елиминиране на денатуриращите фактори е възможна ренатурация на протеина с пълно или частично възстановяване на първоначалната структура и биологични свойства.

Слайд 8

Значението на протеините в храненето

Протеините са най-важните компоненти на храните за животни и хора. Хранителната стойност на протеините се определя от съдържанието им на незаменими аминокиселини, които не се произвеждат в самия организъм. В това отношение растителните протеини са по-малко ценни от животинските: те са по-бедни на лизин, метионин и триптофан и са по-трудни за смилане в стомашно-чревния тракт. Липсата на незаменими аминокиселини в храната води до тежки нарушения на азотния метаболизъм. По време на храносмилателния процес протеините се разграждат до свободни аминокиселини, които след абсорбция в червата навлизат в кръвта и се разнасят до всички клетки. Някои от тях се разпадат на прости съединения с освобождаване на енергия, използвана за различни нужди на клетката, а други отиват за синтеза на нови протеини, характерни за даден организъм.

Слайд 9

Въглехидрати

Слайд 10

ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ са органични съединения, чиято химична структура често съответства на общата формула Cn(H2O)n (т.е. въглерод и вода, откъдето идва и името). Въглехидратите са първичните продукти на фотосинтезата и основните изходни продукти на биосинтезата на други вещества в растенията. Те съставляват значителна част от диетата на хората и много животни. Подлагайки се на окислителни трансформации, те осигуряват енергия на всички живи клетки (глюкоза и нейните резервни форми - нишесте, гликоген). Има моно-, олиго- и полизахариди, както и сложни въглехидрати - гликопротеини, гликолипиди, гликозиди и др.

Слайд 11

• МОНОЗАХАРИДИ, прости въглехидрати, съдържащи хидроксилни и алдехидни (алдози) или кетони (кетози) групи. Въз основа на броя на въглеродните атоми се различават триози, тетрози, пентози и др., Те рядко се срещат в живите организми в свободна форма (с изключение на глюкоза и фруктоза). Като част от сложни въглехидрати (гликозиди, олиго- и полизахариди и др.) Те присъстват във всички живи клетки.
• ДИЗАХАРИДИ, въглехидрати, образувани от остатъци от два монозахарида. Следните дизахариди са често срещани в животински и растителни организми: захароза, лактоза, малтоза, трехалоза.
• ПОЛИЗАХАРИДИ, въглехидрати с високо молекулно тегло, образувани от остатъци от монозахариди (глюкоза, фруктоза и др.) или техни производни (например аминозахари). Те присъстват във всички организми, изпълнявайки функциите на резервни (нишесте, гликоген), поддържащи (целулоза, хитин), защитни (гума, слуз) вещества. Участват в имунните реакции, осигуряват адхезията на клетките в тъканите на растенията и животните.

Слайд 12

Слайд 13

Функции на въглехидратите

• Структурни (част от клетъчни мембрани и субклетъчни образувания)
• Поддържане (в растенията)
• Резерв (резерв от гликоген и нишесте)
• Енергия
• Сигнал (нервни импулси)
• участват в защитните реакции на организма (имунитет).
• Използват се в хранително-вкусовата (глюкоза, нишесте, пектин), текстилно-хартиената (целулоза), микробиологичната (производство на алкохоли, киселини и други вещества чрез ферментация на въглехидрати) и други отрасли.
• Използва се в медицината (хепарин, сърдечни гликозиди, някои антибиотици).

Слайд 14

мазнини

МАЗНИНИ, органични съединения, главно естери на глицерол и едноосновни мастни киселини (триглицериди); принадлежат към липидите. Един от основните компоненти на клетките и тъканите на живите организми. Източник на енергия в тялото; калоричното съдържание на чиста мазнина е 3770 kJ/100 г. Естествените мазнини се делят на животински мазнини и растителни масла.

Слайд 15

Функции на мазнините:

Структурни (част от клетъчните мембрани)

• Енергия (1g - 38,9 kJ енергия)
• Съхранение
• Терморегулаторни
• Източник на метаболитна (ендогенна) вода
• Защитно-механични (защита от повреди)
• Каталитичен (част от ензими)

Слайд 16

Нуклеинова киселина

НУКЛЕИНОВИ КИСЕЛИНИ (полинуклеотиди), високомолекулни органични съединения, които осигуряват съхранението и предаването на наследствена (генетична) информация в живите организми от поколение на поколение. В зависимост от това кой въглехидрат влиза в състава на нуклеиновата киселина - дезоксирибоза или рибоза, се разграничават дезоксирибонуклеинова (ДНК) и рибонуклеинова (РНК) киселини. Последователността на нуклеотидите в нуклеиновите киселини определя тяхната първична структура.

Слайд 17

Химическа структура.

В зависимост от химическата структура на въглехидратния компонент нуклеиновите киселини се разделят на два вида: дезоксирибонуклеинови и рибонуклеинови; първите съдържат дезоксирибоза, а вторите съдържат рибоза. Азотните основи се получават от два вида съединения - пурини и пиримидини. Наричат ​​се основи, защото имат основни (алкални) свойства, макар и слаби. ДНК съдържа две пуринови бази, аденин (A) и гуанин (G), и две пиримидинови бази, цитозин (C) и тимин (T). В РНК обикновено се среща урацил (U) вместо тимин. Според правилата на международната номенклатура тези бази се изписват с началните букви на техните имена на английски език, въпреки че в рускоезичната литература често се използват началните букви на руските имена; A, G, C, T и U, съответно.

Слайд 18

Структура на ДНК и РНК молекули

В молекулите на нуклеиновата киселина нуклеотидите са свързани помежду си чрез фосфодиестерни връзки (фосфатни „мостове“), образувани между захарните остатъци на съседни нуклеотиди. Така веригите на нуклеиновите киселини изглеждат като гръбнак от монотонно редуващи се фосфатни и пептозни групи, а базите могат да се разглеждат като странични групи, свързани с него. Фосфатните остатъци на сърцевината са отрицателно заредени при физиологични стойности на pH. Пуриновите и пиримидиновите бази са слабо разтворими във вода, т.е. те са хидрофобни. За информация относно свойствата на отделните видове нуклеинови киселини и тяхната роля в жизнените процеси вижте статиите Дезоксирибонуклеинови киселини и Рибонуклеинови киселини.

Слайд 19

ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВИ КИСЕЛИНИ (ДНК), нуклеинови киселини, съдържащи дезоксирибоза като въглехидратен компонент. ДНК е основният компонент на хромозомите на всички живи организми; той представлява гените на всички про- и еукариоти, както и геномите на много вируси. В нуклеотидната последователност на ДНК е записана (кодирана) генетична информация за всички характеристики на вида и характеристиките на индивида (индивида) – неговия генотип. ДНК регулира биосинтезата на клетъчните и тъканните компоненти и определя дейността на организма през целия му живот.

Слайд 20

ДНК структура

Слайд 21

РИБОНУКЛЕИНОВИ КИСЕЛИНИ (РНК), семейство нуклеинови киселини, съдържащи рибозен остатък като въглехидратен компонент. РНК присъстват във всички живи клетки, участвайки в процеси, свързани с трансфера на генетична информация от дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) към протеин. Геномите на много вируси са направени от РНК.

С редки изключения всички РНК се състоят от единични полинуклеотидни вериги. Техните многомерни единици - монорибонуклеотиди - съдържат пуринови бази - аденин и гуанин и пиримидинови бази - цитозин и урацил.

Слайд 22

ДНК и РНК

Вижте всички слайдове