Органічні речовини: вуглеводи та ліпіди

Що таке органічні речовини?

Органічні речовини — це сполуки Карбону з іншими хімічними елементами, основа всіх біологічних систем.

Органогенні елементи

Переважають Карбон, Гідроген, Оксиген, Нітроген. Атоми Карбону утворюють ланцюжки, кільця або ряди кілець — скелет молекули.

Мономери, полімери та біополімери

Мономери — це низькомолекулярні хімічні сполуки, які здатні з'єднуватися між собою та утворювати високомолекулярні речовини — полімери.

Біополімери — це високомолекулярні природні органічні сполуки, які складаються з багатьох менших молекул — мономерів — і є основою життя на Землі. Вони входять до складу всіх живих організмів та виконують важливі будівельні, інформаційні та енергетичні функції.

Полімери — це високомолекулярні сполуки, молекули яких складаються з великої кількості однакових або різних повторюваних ланок (мономерів), з'єднаних у довгі ланцюги.

Вуглеводи: будова та класифікація

Вуглеводи — це органічні сполуки та основне джерело енергії для живих організмів, які під час травлення перетворюються на глюкозу.

Моносахариди

Моносахариди — це прості, найпростіші вуглеводи, які не розщеплюються водою на простіші сполуки (не підлягають гідролізу).

Олігосахариди

Олігосахариди — це [клас вуглеводів], що складаються з невеликої кількості (від 2 до 10) залишків моносахаридів, з'єднаних ковалентними зв'язками.

Полісахариди

Полісахариди — це складні високомолекулярні вуглеводи (глікани), молекули яких складаються з великої кількості залишків моносахаридів, з'єднаних глікозидними зв'язками.

Вміст вуглеводів у клітинах

~1%

Клітини тварин

Від сухої маси клітини

5%

Печінка та м'язи

Підвищений вміст у порівнянні зі звичайними клітинами тварин

60–90%

Рослинні клітини

Значно більший вміст вуглеводів

Функції вуглеводів

Енергетична

Під час окиснення 1 г вуглеводів вивільняється до 17,6 кДж енергії.

Резервна

Полісахариди відкладаються про запас: крохмаль — у рослинах, глікоген — у тваринах і грибах.

Будівельна (структурна)

Целюлоза — у клітинних стінках рослин; хітин — у скелеті членистоногих і стінках грибів. Вуглеводи входять до складу глікокаліксу тварин.

Захисна

Пектини зв'язують токсини та радіонукліди. Гепарин (полісахарид) синтезують лейкоцити-базофіли.

Ліпіди: різноманітність та будова

Ліпіди — група гідрофобних або амфіфільних органічних сполук, що розчиняються в неполярних розчинниках (хлороформ, бензол).

Жири

Утворені гліцеролом і трьома залишками жирних кислот. Відкладаються у вигляді жирових включень у рослинних і тваринних клітинах.

Воски

Виконують переважно захисну функцію. Присутні у шкірі ссавців, пір'ї птахів, на листках рослин, у скелеті членистоногих — захищають від випаровування.

Складні ліпіди

Утворюються внаслідок взаємодії з іншими речовинами: ліпопротеїни (+ білки), гліколіпіди (+ вуглеводи), фосфоліпіди (+ ортофосфатна кислота).

Стероїди

Біологічно активні речовини. До них належать статеві гормони (естрогени, андрогени), кортикостероїди та холестерол — попередник вітаміну D.

Функції ліпідів

Енергетична

При розщепленні 1 г жирів виділяється 38,9 кДж — більш як удвічі більше, ніж у вуглеводів.

Будівельна

Фосфоліпіди — важлива складова клітинних мембран усіх живих клітин.

Резервна

Ліпіди накопичуються у клітинах як запас поживних речовин. При окисненні 1 г жирів утворюється ~1,1 г метаболічної води.

Захисна та теплоізоляційна

Жири захищають внутрішні органи від механічних ушкоджень. У підшкірній клітковині китів, тюленів, пінгвінів — захищають від холоду.

Регуляторна

Стероїдні гормони та вітаміни групи D мають ліпідну природу і беруть участь у регуляції обміну речовин у тваринних організмах.