10 класс углеводы липиды белки нуклеиновые кислоты

§ 2. Биополимеры. Углеводы, липиды

В состав клеток входит множество органических соединений: углеводы, белки, липиды, нуклеиновые кислоты и другие соединения, которых нет в неживой природе. Органическими веществами называют химические соединения, в состав которых входят атомы углерода.

Атомы углерода способны вступать друг с другом в прочную ковалентную связь, образуя множество разнообразных цепочечных или кольцевых молекул.

Самыми простыми углеродсодержащими соединениями являются углеводороды — соединения, которые содержат только углерод и водород. Однако в большинстве органических, т. е. углеродных, соединений содержатся и другие элементы (кислород, азот, фосфор, сера).

Биологические полимеры (биополимеры). Биологические полимеры — это органические соединения, входящие в состав клеток живых организмов и продуктов их жизнедеятельности.

Полимер (от греч. «поли» — много) — многозвеньевая цепь, в которой звеном является какое-либо относительно простое вещество — мономер. Мономеры, соединяясь между собой, образуют цепи, состоящие из тысяч мономеров. Если обозначить тип мономера определенной буквой, например А, то полимер можно изобразить в виде очень длинного сочетания мономерных звеньев: А—А—А—А—. —А. Это, например, известные вам органические вещества: крахмал, гликоген, целлюлоза и др. Биополимерами являются белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды.

Свойства биополимеров зависят от строения их молекул: от числа и разнообразия мономерных звеньев, образующих полимер.

Если соединить вместе два типа мономеров А и Б, то можно получить очень большой набор разнообразных полимеров. Строение и свойства таких полимеров будут зависеть от числа, соотношения и порядка чередования, т. е. положения мономеров в цепях. Полимер, в молекуле которого группа мономеров периодически повторяется, называют регулярным. Таковы, например, схематически изображенные полимеры с закономерным чередованием мономеров:

. А Б А Б А Б А Б.

. А А Б Б А А Б Б.

. А Б Б А Б Б А Б Б А Б Б.

Однако значительно больше можно получить вариантов полимеров, в которых нет видимой закономерности в повторяемости мономеров. Такие полимеры называют нерегулярными. Схематически их можно изобразить так:

Допустим, что каждый из мономеров определяет какое-либо свойство полимера. Например, мономер А определяет высокую прочность, а мономер Б — электропроводность. Сочетая эти два мономера в разных соотношениях и по-разному чередуя их, можно получить огромное число полимерных материалов с разными свойствами. Если же взять не два типа мономеров (А и Б), а больше, то и число вариантов полимерных цепей значительно возрастет.

Рис. 2. Строение молекулы глюкозы

Оказалось, что сочетание и перестановка нескольких типов мономеров в длинных полимерных цепях обеспечивает построение множества вариантов и определяет различные свойства биополимеров, входящих в состав всех организмов. Этот принцип лежит в основе многообразия жизни на нашей планете.

Углеводы и их строение. В составе клеток всех живых организмов широкое распространение имеют углеводы. Углеводами называют органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. В большинстве углеводов водород и кислород находятся, как правило, в тех же соотношениях, что и в воде (отсюда их название — углеводы). Общая формула таких углеводов Сn20)m. Примером может служить один из самых распространенных углеводов — глюкоза, элементный состав которой С6Н126 (рис. 2). Глюкоза является простым сахаром. Несколько остатков простых сахаров соединяются между собой и образуют сложные сахара. В составе молока находится молочный сахар, который состоит из остатков молекул двух простых сахаров (дисахарид). Молочный сахар — основной источник энергии для детенышей всех млекопитающих.

Тысячи остатков молекул одинаковых сахаров, соединяясь между собой, образуют биополимеры — полисахариды. В составе живых организмов имеется много разнообразных полисахаридов: у растений это крахмал (рис. 3), у животных — гликоген, тоже состоящий из тысяч молекул глюкозы, но еще более ветвистый. Крахмал и гликоген играют роль как бы аккумуляторов энергии, необходимой для жизнедеятельности клеток организма. Очень богаты крахмалом картофель, зерна пшеницы, ржи, кукурузы и др.

Рис. 3. Участок ветвящейся полимерной молекулы крахмала, где каждое звено – крахмал

Функции углеводов. Важнейшая функция углеводов — энергетическая. Углеводы служат основным источником энергии для организмов, питающихся органическими веществами. В пищеварительном тракте человека и животных полисахарид крахмал расщепляется особыми белками (ферментами) до мономерных звеньев — глюкозы. Глюкоза, всасываясь из кишечника в кровь, окисляется в клетках до углекислого газа и воды с освобождением энергии химических связей, а избыток ее запасается в клетках печени и мышц в виде гликогена. В периоды интенсивной мышечной работы или нервного напряжения (либо при голодании) в мышцах и печени животных расщепление гликогена усиливается. При этом образуется глюкоза, которая потребляется интенсивно работающими мышечными и нервными клетками.

Читайте также:  Сколько должен быть холестерин у женщин после 40 лет

Таким образом, биополимеры полисахариды — это вещества, в которых запасается используемая клетками энергия растительных и животных организмов.

В растениях в результате полимеризации глюкозы образуется не только крахмал, но и целлюлоза. Из целлюлозных волокон строится прочная основа клеточных стенок растений. Благодаря особому строению целлюлоза нерастворима в воде и обладает высокой прочностью. По этой причине целлюлозу используют и для изготовления тканей. Ведь хлопок почти чистая целлюлоза. В кишечнике человека и большинства животных нет ферментов, способных расщеплять связи между молекулами глюкозы, входящими в состав целлюлозы. У жвачных животных целлюлозу расщепляют ферменты бактерий, постоянно обитающих в специальном отделе желудка.

Известны также сложные полисахариды, состоящие из двух типов простых сахаров, которые регулярно чередуются в длинных цепях. Такие полисахариды выполняют структурные функции в опорных тканях животных. Они входят в состав межклеточного вещества кожи, сухожилий, хрящей, придавая им прочность и эластичность. Таким образом, важной функцией углеводных биополимеров является структурная функция.

Имеются полимеры сахаров, которые входят в состав клеточных мембран; они обеспечивают взаимодействие клеток одного типа, узнавание клетками друг друга. Если разделенные клетки печени смешать с клетками почек, то они самостоятельно разойдутся в две группы благодаря взаимодействию однотипных клеток: клетки почек соединятся в одну группу, а клетки печени — в другую. Утрата способности узнавать друг друга характерна для клеток злокачественных опухолей. Выяснение механизмов узнавания и взаимодействия клеток может иметь важное значение, в частности для разработки средств лечения рака.

Липиды. Липиды разнообразны по структуре. Всем им присуще, однако, одно общее свойство: все они неполярны. Поэтому они растворяются в таких неполярных жидкостях, как хлороформ, эфир, но практически нерастворимы в воде. К липидам относятся жиры и жироподобные вещества. В клетке при окислении жиров образуется большое количество энергии, которая расходуется на различные процессы. В этом заключается энергетическая функция жиров.

Жиры могут накапливаться в клетках и служить запасным питательным веществом. У некоторых животных (например, у китов, ластоногих) под кожей откладывается толстый слой подкожного жира, который благодаря низкой теплопроводности защищает их от переохлаждения, т. е. выполняет защитную функцию.

Некоторые липиды являются гормонами и принимают участие в регуляции физиологических функций организма. Липиды, содержащие остаток фосфорной кислоты (фосфолипиды), служат важнейшей составной частью клеточных мембран, т. е. они выполняют структурную функцию.

  1. Охарактеризуйте строение молекул углеводов в соответствии с их функциями в клетке.
  2. Укажите функции каждого из перечисленных веществ в организме: глюкоза, целлюлоза, крахмал, гликоген.
  3. Используя знания, полученные из § 1 и 2, ответьте на вопрос, в чем заключается единство живого и неживого.

Источник: tepka.ru

1)Белки;2)Жиры липиды;3)Углевод;4)Нуклеиновые кислоты.Их функции,состав и строение.

Ответ

Проверено экспертом

Белки – органические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.

Образуют 4 пространственных структуры:

Первичная – последовательность аминокислот. Имеет линейную структуру.

Вторичная структура имеет вид спирали или складчатую структуру. Образуется за счет водородных связей.

Третичная структура – глобула. Полипептидные цепи укладываются в глобулу за счет водородных, ионных, гидрофобных и дисульфидных связей.

Четвертичная структура – объединение нескольких глобул, возможно включение в структуру других веществ ( например ионы железа в гемоглобине)

  • Строительная (входят в состав мембран, волос, мышц, ногтей)
  • Транспортная (гемоглобин переносит газы от легких к тканям и обратно)
  • Регуляторная (некоторые гормоны являютс белками и участвуют в регуляции жизнедеятельности организма)
  • Иммунологическая (защитная) (Антигены)
  • Двигательная мышечные белки актин и миозин)
  • Сигнальная (рецепторы)
  • Запасающая (альбумин яйца)
  • Каталитическая (ферменты)
  • Энергетическая (1 гр белка при распаде дает 17,6 кДж)
  • Трофическая (альбумин яйца питает зародыш на ранних стадиях)

Углеводы – органические вещества, формула которых Cn(H2O)m. Водорода в углеводах в 2 раза больше, чем кислорода, как в воде. Углеводы бывают моносахариды, дисахариды и полисахариды. В зависимости от количества атомов углерода среди моносахаридов выделяют триозы (3), тетрозы (4) пентозы )5), гексозы (6), гептозы (7). Наиболее распространены гептозы и гексозы.

Моносахариды и дисахариды сладкие на вкус, хорошо растворимы в воде. Полисахариды нерастворимы в воде и не сладкие.

  • Источник энергии для клетки (глюкоза)
  • Структурная (входят в состав РНК и ДНК, образуют клеточную стенку растений (целлюлоза) и бактерий (муреин), хитин входит в состав клеток грибов и панциря членистоногих
  • Защитная (гепарин не позволяет крови свертываться, муцин – обволакивает пищевой комок и защищает слизистые от ферментов организма)
  • Запасающая (крахмал запасное веществ растений, гликоген – у животных)
  • Энергетическая (1 гр углевода при распаде дает 17,6 кДж)
  • ОсмотическаяРецепторная (гликокаликс)
Читайте также:  Липиды при гипертонии

Липиды – группа жироподобных веществ. Извлекаются из клетки органическими растворителями — эфиром, хлороформом и бензолом. В воде нерастворимы. Бывают простые жиры ( эфиры жирных кислот и глицерина) и сложные (комплекс жиров с белками, углеводами, фосфорной кислотой)

Если в простых липидах (триглицеридах) преобладают насыщенные кислоты без двойных связей, то в обычном состоянии они твердые. Это животные жиры. Если преобладают ненасыщенные кислоты с двойными связями, то они — жидкие. Это растительные масла.

  • Энергетическая (1 гр жира при распаде дает 38,9 кДж)Структурная (фосфолипиды – основа мембран)
  • Запасающая ( жиры и масла являются резервными веществами у животных и растений соответственно)
  • Защитная (жировая послойка вокруг органов и подкожная клетчатка спасают из от сотрясение и ударов, воскоподобные вещества защищают от растения и животных от влаги )
  • Теплоизоляционная (подкожная жировая клетчатка препятствует потери тепла)
  • Регуляторная (многие гормоны производные липидов)
  • Источник метаболической воды у жителей пустынь ( 1 кг жира дает 1.7кг воды)
  • Каталитическая (жирораствориые витамины явяются кофакторами ферментов)

Нуклеиновые кислоты являются органическими полимерами. мономерами которых являются нуклеотиды. которые состоят из азотистого основания, остатка фосфорной кислоты и пентозы.

ДНК имеет в своем составе азотистые основания аденин, гуанин, цитозин, тимин и моносахарид-пентозу – дезоксирибозу. Выглядит как закрученная двойная спираль. У РНК вместо тимина урацил, вместо дезоксирибзы – просто рибоза и она имеет вид одиночной нити, закрученной в спираль.

  • Хранение, передача, реализация наследственой информации
  • Матрица для синтеза РНК

РНК бывают трех видов: матричная РНК (мРНК) – строится на матрице ДНК и является матрицей для белка (по ней строится белок), рибосомальная РНУ (рРНК) – организует рибосому и составляет ее каталитический центр, и траспортная РНК (тРНК) доставляет аминокислоы в рибосому.

  • Вместе с белками образует рибосому, обеспечивает их функционирование
  • Реализация процесса трансляции
  • При этом молекулы рРНК считывают информацию с иРНК и катализируют образование пептидной связи между аминокислотами
  • Принимают участие и катализирует процессы синтеза белка. перенос генетической информации от ДНК к рибосомам, матрица для синтеза молекулы белка
  • Определяет последовательность аминокислот белка
  • Переносят аминокислоты к месту синтеза белка

Источник: znanija.com

Органические вещества. Общая характеристика. Липиды.
план-конспект урока по биологии (10 класс)

Технологическая карта урока “Органические вещества. Общая характеристика. Липиды”.

Скачать:

Вложение Размер
proekt_uroka.doc 137.5 КБ

Предварительный просмотр:

Проект урока «Органические вещества. Общая характеристика. Липиды»

Фамилия, имя, отчество (полностью)

Окорокова Елена Семеновна

Программа Программа среднего (полного) общего образования по биологии 10-11 классы Авторы: И.Б. Агафонова, В.И.Сивоглазов – М.: Дрофа, 2010.

Учебник Биология. Общая биология. Базовый уровень: учеб. для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений/В.И.Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова; под ред. акад. РАЕН, проф. В.Б.Захарова.- М. : Дрофа, 2011.

Мультимедийное пособие – диск «Общая биология» 10-11 классы

Органические вещества. Общая характеристика. Липиды.

Изучаемая тема «Клетка»

  1. История изучения клетки. Клеточная теория.
  2. Химический состав клетки.
  3. Неорганические вещества клетки.
  4. Органические вещества. Общая характеристика. Липиды.
  5. Органические вещества. Углеводы.
  6. Органические вещества. Белки.
  7. Органические вещества. Нуклеиновые кислоты.
  8. Эукариотическая клетка. Цитоплазма. Органоиды.
  9. Лабораторная работа «Сравнение строений клеток растений и животных».
  10. Клеточное ядро. Хромосомы.
  11. Прокариотическая клетка.
  12. Реализация наследственной информации в клетке.
  13. Неклеточная форма жизни: вирусы.
  14. Обобщающий урок. Диагностическая работа.

Расширить представления обучающихся об органических веществах клетки, о строении, функциях и роли липидов в обеспечении жизнедеятельности организма.

Цели и планируемые результаты

Базовый (обучающиеся научатся)

Цель – предмет (предметный результат)

Сформировать знания об органических веществах клетки, их общей характеристике, расширить знания о строении и функциях липидов, их роли в обеспечении жизнедятельности организма.

Цель – способ (метапредметный результат)

Обучающиеся овладеют умениями: работать с текстовой информацией при обращении к учебнику, готовить презентации; осуществлять логические операции при разрешении проблемной ситуации, выполнении заданий тестового характера; организовывать собственную познавательную деятельность; концентрировать внимание; свободно и правильно излагать свою точку зрения в процессе эвристической беседы; продуктивно участвовать в эвристической беседе, осуществлять самоконтроль и оценку своей деятельности; предвидеть возможные результаты своих действий.

Цель – ценность (личностный результат)

Обучающиеся убедятся в осознании ценности формирования интереса к обучению, привитие навыков коммуникативного общения, здоровьесберегающих навыков, развитие культуры речи, творческой инициативы.

Исходное состояние учащихся

– имеют опыт работы с различными источниками информации;

– владеют техникой публичного выступления;

– знают формы существования химического элемента, химические свойства основных классов неорганических и органических веществ;

– могут применять метапредметные связи,

-обладают теоретическим, наглядно-образным, формальным и рефлексивным мышлением

– владеют основными видами логических операций (анализ, синтез, обобщение, классификация, аналогия);

– могут осуществлять самоконтроль различных видов деятельности

Формы оценки планируемых результатов

Выполнение тестовых заданий

Участие в проблемных вопросах

Выступление с презентацией

Выполнение тестовой работы
Участие в разрешении проблемных вопросах

Участие в беседе

Термины и понятия

Низкомолекулярные органические соединения, высокомолекулярные органические соединения, гомополимеры, гетерополимеры. Нейтральные жиры, Воски, Фосфолипиды, Гликолипиды, Липопротеиды, Липоиды: Жирные кислоты, Глицерин,

Холестерин, Желчные кислоты, Жирорастворимые витамины.

Учебно-информационное техническое обеспечение урока

Учебно – информационное обеспечение

Общая биология. Базовый уровень: учеб. для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений/В.И.Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова; под ред. акад. РАЕН, проф. В.Б.Захарова.- М. : Дрофа, 2011.

Мухамеджанов И.Р. Тесты, зачеты, блиц опросы по общей биологии:10-11 классы. –М.:ВАКО, 2006.

Мамонтов С. Г. Биология: Пособие для поступающих в вузы. М.: Дрофа, 2003.

Источник: nsportal.ru

10 класс углеводы липиды белки нуклеиновые кислоты

Углеводы — это органические соединения, образованные тремя химическими элемента­ ми — углеродом, водородом и кислородом. Некоторые содержат также азот или серу. Общая формула углеводов — Сm(H2O)n.

Их делят на три основных класса: моносахариды, олигосахариды(дисахариды) и полисахариды.

Моносахариды — это простейшие углеводы, имеющие 3–10 атомов углерода. Большинство атомов углерода в молекуле моносахарида связано со спиртовыми группами, а один — с аль­дегидной или кетогруппой.

Глюкоза (виноградный сахар) встречается во всех организмах, в том числе в крови человека, поскольку является энергетическим резервом, входит в состав саха­розы, лактозы, мальтозы, крахмала, целлюлозы и других углеводов. Фруктоза (плодовый сахар) в наибольших кон­ центрациях содержится в плодах, меде, корнеплодах са­харной свеклы. Она не только принимает активное участие в процессах обмена веществ, но и входит в состав сахарозы.

Моносахариды — кристаллические вещества, сладкие на вкус и хорошо растворимые в воде.

К олигосахаридам относят углеводы, образованные не­ сколькими остатками моносахаридов. Они в основном так­ же кристаллические, хорошо растворимы в воде и сладки на вкус. В зависимости от количества этих остатков разли­ чают дисахариды (два остатка моносахаридов), трисахари­ ды (три) и т.д.

К дисахаридам относятся сахароза, лактоза и мальтоза. Сахароза (свекловичный или тростниковый са­ хар) состоит из остатков глюкозы и фруктозы , она в стречается в запасающих органах некоторых растений. Особенно много сахарозы в корне­ плодах сахарной свеклы и сахарного тростника, откуда их получают промышленным спосо­бом. Лактоза, или молочный сахар, образована остатками глюкозы и галактозы, содержится в материнском и коровьем молоке. Мальтоза (солодовый сахар) состоит из двух остатков глюкозы. Она образуется в процессе рас­щепления крахмала в семенах растений и в пи­щеварительной системе человека.

Полисахариды — это биополимеры, мономе­ рами которых являются остатки моносахаридов. К ним относятся крахмал, гликоген, целлюло­ за, хитин и др. Мономером этих полисахаридов является глюкоза.

Крахмал является основ­ ным запасным веществом растений, которое накапливается в семенах, плодах, клубнях, корневищах и других запасающих органах. Качественной реакцией на крахмал является реакция с йодом, при которой крахмал окрашивается в сине­фиолетовый цвет.

Гликоген (животный крахмал) — это запасной полисахарид животных и грибов, кото­рый у человека в наибольших количествах накапливается в мышцах и печени. Молекулы гликогена имеют более высокую степень ветвления, чем молекулы крахмала.

Целлюлоза, или клетчатка, — основной опорный полисахарид растений. Неразветвленные молекулы целлюлозы образуют пучки, которые входят в состав клеточ­ных стенок растений. Она используется в производстве тканей, бумаги, спирта и других органических веществ.

Хитин — это полисахарид, мономером которого является азотсодержащий моносахарид на основе глюкозы. Он входит в состав клеточных стенок грибов и панцирей членистоногих.

Полисахариды представляют собой порошкообразные вещества, которые несладки на вкус и нерастворимы в воде.

Видео YouTube


Источник: www.sites.google.com