Михаил Ермолаев - Биологическая химия

1. Какая существует взаимосвязь организма с внешней средой?

2. Дайте определение понятиям: ассимиляция, диссимиляция, анаболизм, катаболизм.

3. Что понимают под обменом веществ организма?

4. Что понимают под энергетическим балансом организма?

5. Какова потребность человека в энергии и отчего она зависит?

6. Что является основным источником энергии?

7. Как происходит освобождение энергии пищи в организме?

8. Дайте характеристику условных трех этапов освобождения энергии в организме в ходе обмена веществ?

9. Напишите формулу ацетил-КоА и укажите на его биологическое значение.

10. Каково биологическое значение цикла Кребса?

11. Что такое биологическое окисление и каково его значение?

12. Что такое окислительное фосфорилирование?

13. Что такое макроэргические соединения и какое они имеют значение?

14. Приведите примеры макроэргических соединений.

15. Напишите формулу АТФ и укажите ее значение.

16. Какими методами изучается энергетический баланс организма?

17. Что такое промежуточный обмен?

Углеводы очень широко распространены в природе и особенно в растительном мире, где они составляют 70-80% из расчета на сухое вещество. В животном организме содержание углеводов значительно меньше, примерно около 2% веса тела. Однако для организма их значение очень велико. Об этом свидетельствуют важные и крайне разносторонние функции, которые выполняют углеводы:

1. энергетическая функция.Углеводы на 60% обеспечивают организм энергией. При окислении 1 г углеводов выделяется 4,1 ккал энергии;

2. пластическая функция.Углеводы принимают участие в синтезе многих очень важных веществ для организма, таких, как нуклеопротеиды, липоиды, сложные ферменты^ мукополисахариды и т. д. В растениях углеводы выполняют в основном опорную функцию;

3. функция запасных питательных веществ.Углеводы обладают способностью откладываться в организме в виде гликогена, который расходуется по мере надобности. Депо гликогена являются в основном печень и мышцы. При полноценном питании в печени может содержаться до 10% гликогена от веса печени, в мышцах — до 2%. При неблагоприятных условиях, например при голодании, запасы гликогена истощаются и его количество может снизиться до 0,2%;

4. защитная функция.Вязкие секреты (слизи), выделяемые различными железами, богаты мукополисахаридами. Они предохраняют, стенки полых органов от механических повреждений, от проникновения патогенных бактерий и вирусов;

5. регуляторная функция.В пище всегда содержится значительное количество сложного углевода — клетчатки, грубая структура которого вызывает механическое раздражение желудка и кишечника, участвуя таким образом в акте перистальтики;

6. специфическая функция.Отдельные представители углеводов выполняют особые функции в организме, например, участвуют в проведении нервных импульсов, образовании антител, обеспечении специфичности групп крови, нормальной деятельности высшей нервной системы и т. д.

Углеводы принимают участие и в таком "космическом" процессе, как фотосинтез. В связи с этим важное Значение имеет обеспеченность организма необходимым количеством углеводов (суточная потребность в среднем составляет 400-450 г ) в основном за счет продуктов питания.

Ниже приводится содержание углеводов в основных пищевых продуктах (в % от веса влажного продукта).

Углеводами называются органические вещества, в состав которых входят углерод, водород и кислород. Водород и кислород в углеводах находятся в основном в таком же соотношении, как и в молекуле воды: на 2 атома водорода приходится 1 атом кислорода. Поэтому эти соединения стали называть углеводами. К ним относятся: глюкоза [С 6 H 12 О 6 → C 6 (H 2 О) 6 ] , рибоза [С 5 Н 10 О 5 → С 5 (Н 2 O) 5 ] , сахароза [С 12 Н 22 O 11 → С 12 (Н 2 O) 11 ] и др. Однако среди углеводов имеются соединения, не отвечающие такому правилу, такие, как рамноза (С 6Н 12O 5). С другой стороны, среди органических веществ существуют такие, в молекулах которых водород и кислород находятся в том же отношении (2:1), но они не принадлежат к углеводам, например уксусная кислота [СН 4O 2→С 2(Н 2O) 2].

Таким образом, название "углеводы" не точно соответствует химической структуре веществ этого ряда. Поэтому международная комиссия дала углеводам новое название — "глюциды".

Однако термин "углеводы" так широко вошел в теорию и практику, что им продолжают пользоваться и в настоящее время.

По своему строению углеводы являются альдегидами и кетонами многоатомных спиртов, из которых они могут быть получены окислением первичной или вторичной спиртовой группы.

Из курса органической химии известно, что спирты представляют собой производные углеводородов, в молекуле которых имеются одна или несколько гидроксильных групп — ОН. По числу этих групп спирты бывают одно-, двух-, трехатомными и т. д.

Общая формула спиртов следующая:

R-OH,

где R— углеводородный радикал.

Например, СН 3-ОН — метиловый спирт, С 2Н 5-ОН — этиловый спирт, СН 2-ОН-СН-ОН-СН 2-ОН — трехатомный спирт глицерин.

В зависимости от расположения гидроксильной группы различают спирты первичные и вторичные . Первичным называется спирт, у которого гидроксил находится при концевом радикале:

Вторичные спирты имеют гидроксильную группу, расположенную у углеводородного радикала, который связан с двумя соседними С-радикалами:

Если гидроксильная группа находится у С-атома, связанного с тремя углеводородными радикалами, то такой спирт называется третичным:

При окислении первичных спиртов образуются альдегиды: