Реферати » Реферати по біології » Вуглеводи, жири і білки - джерела енергії для людини і тварин

Вуглеводи, жири і білки - джерела енергії для людини і тварин

є попередниками біологічно акактівних сполук: гормонів, вітамінів, алкалоїдів, антибіотиків і ін.

Переважна більшість амінокислот існує в організмах у вільному вигляді. Але кілька десятків з них знаходяться в переважно зв'язаному стані, тобто в з'єднанні з іншими органічними речовинами:? - аланін, наприклад, входить до складу ряду біологічно активних сполук, а багато?-амінокислоти - до складу білків. Таких?-амінокислот Налічується 18. До складу білків також входять два аміду амінокислот - аспарагін і глутамін. Ці амінокислоти отримали назву білкових або протеіногенних. Саме вони складають найважливішу групу природних амінокислот, так як тільки їм притаманне одна чудова властивість - здатність за участю ферментів приєднуватися по Амін і карбоксильних груп і утворювати поліпептидні ланцюги.

Штучно синтезовані?-амінокислоти Служать сировиною для виробництва хімічних волокон.

2. Властивості білків

Білки - високомолекулярні органічні речовини, характерними особливостями яких є їх строго певний елементарний склад:

| Найменування | Зміст елемента |
| елемента | (у%) |
| Вуглець | 50-55 |
| Водень | 6, 5-7,3 |
| Азот | 15-18 |
| Кисень | 21-24 |
| Сірка | 0-2,4 |
| Зола | 0-0,5 |

Особливо характерний для білків 15-18% рівень вмісту азоту. На зорі білкової хімії, коли не вміли ще визначати ні молекулярну масу білків, ні їх хімічний склад, ні тим більше структуру білкової молекули, цей показник відігравав велику роль при вирішенні питання про приналежність високомолекулярної речовини до класу білків. Природно, що зараз дані про елементарне складі білків втратили своє колишнє значення для їх характеристики.

Білки вступають у взаємодію з самими різними речовинами.
Об'єднуючись один з одним або нуклеїновими кислотами, полісахаридами і ліпідами, вони утворюють рибосоми, мітохондрії, лізосоми, мембрани ендоплазматичної мережі та інші субклітинні стрктури, в яких завдяки просторової організації білків і властивою ряду з них ферментативної активності здійснюються різноманітні процеси обміну речовин. Тому саме білки відіграють визначну роль в явищах життя. За своєю хімічною природою білки є гетерополімера протеіногенних амінокислот. Їх молекули мають вигляд довгих ланцюгів, які складаються з амінокислот, з'єднаних пептидними зв'язками.

У самих маленьких поліпептидних ланцюгах білків міститься близько 50 амінокислотних залишків. В найбільших - близько 1500.

В даний час первинна структура білка виявлена ??приблизно у 2 тисяч білків. У інсуліну, рибонуклеази, лізоциму та гормону росту вона підтверджена шляхом хімічного синтезу.

Білки складають найважливішу частину їжі людини. У наш час 10-15% населення Землі голодують, а 40% отримують неповноцінну їжу з недостатнім вмістом білка. Тому людство змушене індустріальним шляхом виробляти білок - найбільш дефіцитний продукт на Землі. Як замінник білка перспективно також промислове виробництво незамінних амінокислот.

3. Білковий обмін

У тварин і людини білковий обмін складається з трьох основних етапів:
1) гидролитического розпаду азотовмісних речовин в шлунково-кишковому тракті і всасиваеніе утворилися продуктів; 2) перетворення цих продуктів в тканинах, що приводить до утворення білків та амінокислот; 3) виділення кінцевих продуктів білкового обміну з організму.

У дорослому організмі в нормі кількість синтезованого білка дорівнює сумарній кількості розпадаються тканинних і харчових білків (на добу, тобто азотистий баланс близький до нуля). Такий стан називається білковим рівновагою. Білкове рівновагу є динамічним, так як в організмі практично не створюється запасу білків, і рівновага може встановлюватися при різних кількостях споживаного білка (в певних межах). У період росту або відновлення сил після хвороби (білкового голодування) в організмі спостерігається інтенсивна затримка азоту, азотистий баланс стає позитивним. Основні процеси, пов'язані з білковим обміном,
- дезаминирование амінокслот, взаємоперетворенням амінокислот, що протікає з переносом аміногруп (переаминирование), амінірованіе кетокислот, розпад білка на амінокислоти і новоутворення білків органів і тканин, у тому числі білків ферментів.

V. Обмін речовин і енергії

1. Поняття метаболізму

Метаболізм - сукупність хімічних реакцій і супутніх їм хімічних процесів в організмі, в результаті яких відбувається надходження речовин, їх засвоєння, використання в процесах життєдіяльності і виділення непотрібних сполук у навколишнє середовище.
Живильні речовини, що надходять з їжею, є, з одного боку, джерелом енергії, необхідної для здійснення всіх процесів, а з іншого боку, пластичним матеріалом, з якого будується тіло організму. Крім трьох основних класів поживних речовин - білків, жирів, вуглеводів, їжа містить ряд сполук - солі, вітаміни, не мають великої енергетичної цінності і не виконують функції будівельних блоків, однак грають найважливішу роль в протіканні різних біохімічних реакцій і беруть участь у регуляції обміну речовин.

2. Біологічне окислення

При біологічному окисленні від органічної молекули під дією відповідного ферменту отщепляются два атома водню. У ряді випадків при цьому між ферментами і окисленої молекулою утворюється нестійка, багата енергією (макроенергетичних) зв'язок. Вона використовується для утворення АТФ - "кінцевої мети" більшості процесів біологічного окислення. А два Відставлених атома водню виявляються в результаті реакції пов'язаними з коферментом НАД (никотинамидадениндинуелеотидом) або з НАДФ
(никотинамидадениндинуелеотидфосфатом).

Подальша доля водню може бути різною. При анаеробному окисленні він переноситься на деякі органічні молекули. При аеробному окисленні водень передається на кисень з утворенням води. Основна частина ланцюга переносу водню розташована в мембранах мітохондрій. При цьому з АДФ і неорганічного фосфату утворюється АТФ.

Треба відзначити, що аеробне окислення набагато ефективніше анаеробного.
У першому випадку з 1 молекули глюкози утворюється 2 молекули АТФ, а у другому - 36, де глюкоза "спалюється" до CO2 і води. Це і пояснює широке поширення і бурхливу еволюцію аеробних організмів.

3. АТФ (аденозинтрифосфорная кислота)

Так як АТФ є універсальним акумулятором енергії в організмі людини і тварин, я вважав за потрібне розповісти і про неї.

АТФ - нуклеозидтрифосфат, складається з гетероциклического підстави - аденіну, вуглеводного компонента - рибози і трьох залишків фосфорної кислоти, з'єднаних послідовно один з одним. В молекулі АТФ є три макроенергетіческіе зв'язку.

АТФ міститься в кожній клітині тварин і рослин - в розчинній фракції цитоплазми клітини - мітохондріях, і ядрах. Вона служить головним переносником хімічної енергії в клітини і грає важливу роль в її енергетиці.

АТФ утворюється з АДФ (аденозіндіфосфорной) кислоти і неорганічного фосфату (Фн) за рахунок енергії окислення в специфічних реакціях фосфорилювання, що відбуваються в процесах гліколізу, внутрішньом'язового дихання і фотосинтезу. Ці реации протікають в мембранах фторопластов і мітохондрій, а також в мембранах фотосинтезуючих бактерій.

При хімічних реакціях в клітці потенційна хімічна енергія, запасені в макроенергетичних зв'язках АТФ, може переходити в знову які утворюються фосфорильовані сполуки:

АТФ + D-глюкоза = АДФ + D - глюкозо-6-фосфат.

При гідролізі АТФ (АТФ + H2О? АДФ + Фн.).

Вона перетвориться в енергію теплову, променисту, електричну, механічну і т.п., тобто служить в організмі для теплоутворення, світіння, накопичення електрики, виконання механічної роботи, біосинтезу білків, нуклеїнових кислот, складних вуглеводів, ліпідів.

АТФ - єдиний універсальний джерело енергії для функціональної деятельностии клітини.

4. Особливості обміну речовин у дітей

Основні етапи обміну речовин у дітей з моменту народження до формування дорослого організму має ряд своїх особливостей. При цьому міняються кількісні характеристики, пріосходіт якісна перебудова обмінних процесів. У дітей, на відміну отвзрослих, значна частина енергії витрачається на ріст і пластичні процесссу, які найбільш великі у новонароджених та дітей раннього віку.

Основний обмін речовин у дітей змінюється в залежності від віку дитини і типу харчування. Порівняно з першими днями життя, до півтора років обмін речовин збільшується більш ніж удвічі. Однак до періоду статевого дозрівання витрата енергії на основний обмін зменшується на 300 ккал / куб.м. При цьому у хлопчиків енергетичні витрати на основний обмін в перерахунку на один кілограм ваги вище, ніж у дівчаток. З ростом збільшуються витрати енергії на м'язову діяльність.

Незавершеність розвитку гуморальних і нервових механізмів регуляції є головною причиною багато в чому, визначальною особливості обміну речовин у дітей. Вираженням незрілості регуляторних механізмів є, наприклад, значне коливання осмотичного тиску плазми крові, тенденція до гіперкаліємії та ін.

З другого тижня життя дитини білковий обмін характеризується позитивним азотистим балансом і підвищеною потребою в білку. Дитині потрібно в 4-7 разів більше амінокислот, ніж дорослому. У дитини також є велика потреба у вуглеводах. За їх рахунок головним чином покриваються калорійні потреби. Вуглеводний обмін тісним чином пов'язаний з білковим. Енергія реакцій вуглеводного обміну потрібна для повного використання жиру. Жир становить 1/8 частини тіла дитини і є носієм енергії, сприяє засвоєнню жиророзчинних вітамінів, захищає організм від охолодження, є структурною частиною багатьох тканин.
Окремі ненасичені жирні кислоти необхідні для росту і нормальних функцій шкіри.

У дітей мається фізіологічна тенденція до кетозу, в возниконовении якого можуть грати роль незначні запаси глікогену. Вміст води в тканинах дитини висока і становить у гружних детецй 3/4 ваги і з віком зменшується.

5. Порушення обміну речовин.

Порушення обміну вешеств лежать в основі всіх функціональних і органічних ушкоджень тканин і органів, що ведуть до виникнення хвороб. Відбуваються зміни в протіканні хімічних реакцій супроводжуються більшими чи меншими зрушеннями в енергетичних процесах.
Розрізняють чотири рівні, в яких відбуваються порушення обміну речовин: 1) молекулярний; 2) клітинний; 3) органний і

Сторінки: 1 2 3 4

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар