خصوصیات کربوهیدرات ها و پروتئین ها، نقش آنها در سلول. ترکیبات بیورگانیک - کربوهیدرات ها، پروتئین ها و لیپیدها. خواص شیمیایی مونوساکاریدها

تغذیه مناسببه اصلاح وزن، افزایش فواید فعالیت بدنی و البته بهبود سلامت کمک می کند. تمام غذاهایی که می خوریم با دقت بدن ما را شکل می دهد. چند نکته مهم در مورد ویژگی های پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها به رفع بسیاری از اشتباهات هنگام تهیه یک رژیم غذایی روزانه کمک می کند.

پروتئین های مناسب

بدن انسان عمدتاً از پروتئین تشکیل شده است، زیرا این پروتئین است که عملکرد ساختمانی را انجام می دهد که تأثیر می گذارد پس زمینه هورمونیو تولید آنزیم های ضروری ترکیب پروتئین شامل اسیدهای آمینه مختلفی است که بسیاری از آنها برای عادی سازی متابولیسم بسیار مهم هستند. در این حالت، تمام پروتئین ها به حیوانی و گیاهی تقسیم می شوند.

سنجاب های حیوانی

پروتئین های حیوانی در درجه اول عبارتند از:

گوشت؛
ماهی؛
شیر؛
تخم مرغ

ویژگی ها:

این محصولات حاوی حداکثر اسیدهای آمینه مفید و دارای غلظت بالایی از پروتئین هستند.
مصرف بیش از حد غذاهای پروتئینی با غلظت بالا باعث افزایش بار روی کبد، لوزالمعده و کلیه ها می شود.
حضور مواد مضرمانند آنتی بیوتیک، کلسترول.

پروتئین های گیاهی

پروتئین های گیاهی عبارتند از:

حبوبات (لوبیا، عدس)
آجیل و خشکبار
دانه
پنیر توفو
شیر سویا.

ویژگی ها:

ترکیب مناسب غلات و حبوبات باعث اشباع کامل اسیدهای آمینه می شود.
محصولات گیاهی به جای اجزای مضر حاوی کربوهیدرات های سالم هستند.
ترکیب سویا پر از فیتواستروژن است.
غلظت پروتئین ها بسیار کمتر است.

چربی های مناسب

چربی ها نیروی حیاتی هستند که بدن از طریق جذب آمینو اسیدهای چرب خاص به دست می آورد. همچنین نقش بسزایی در جذب ویتامین ها دارند. با این حال، چربی های گیاهی و حیوانی خواص متفاوتی دارند.

چربی های گیاهی

روغن های گیاهی؛
آجیل و خشکبار؛
آووکادو؛
زیتون.

ویژگی ها:

حذف کلسترول، پیشگیری از تصلب شرایین.
جذب آسان به دلیل غلظت کم چربی.
بهبود عملکرد روده.
حفظ محیط چربی بهینه پوست.
فقط چربی های گیاهی فرآوری نشده مفید هستند.

چربی های حیوانی

محصولات گوشتی؛
ماهی؛
محصولات لبنی و شیر ترش؛
مارگارین؛
تخم مرغ

ویژگی ها:

چربی های لبنی سریعتر از بدن دفع می شوند.
چربی های حیوانی به دلیل محتوای اسید آمینه کم، بدن را بیش از حد تحت فشار قرار می دهند.
مقدار چربی حیوانی باید نصف چربی های گیاهی باشد.

چربی های ضروری

چربی‌ها در دسته‌بندی خاصی قرار می‌گیرند که ارزش مفید آن بسیار بالاست، اما نمی‌توانند به‌طور مستقل توسط بدن تولید شوند. بنابراین تنها با کمک غذا می توان بدن را با آنها غنی کرد. محتوای چربی های ضروری (امگا 3) در محصولات زیر وجود دارد:

روغن جوانه گندم،
روغن گردو،
روغن بزرک،
چربی ماهی

کربوهیدرات های مناسب

پروتئین ها و چربی ها برای عملکرد صحیح به کربوهیدرات نیاز دارند. در بدن، آنها "انرژی" اصلی هستند. کربوهیدرات ها به دو دسته ساده و پیچیده تقسیم می شوند و بخشی از این محصولات هستند:

میوه ها و سبزیجات،
محصولات نان،
غلات،
پاستا،
سیب زمینی.

کارشناسان مصرف کربوهیدرات های پیچیده را بیشتر توصیه می کنند، زیرا سرشار از ویتامین ها و تمام عناصر کمیاب لازم برای پاکسازی بدن از سموم هستند. آنها به شکل انسولین، سلولز، گلیکوژن و نشاسته عمل می کنند و در کاهو، کنگر فرنگی اورشلیم، خیار، کلم، ماکارونی، آرد و نان یافت می شوند.

به یاد داشته باشید، کربوهیدرات های مناسب باید حداقل نیمی از رژیم غذایی روزانه شما را تشکیل دهند. چربی ها باید کمتر از همه مصرف شوند، اما حذف کامل آنها از رژیم غذایی بی تاثیر است. بنابراین، آنها را از پروتئین ها به نفع دومی جدا کنید. سلامت باشید!

ترکیبات بیورگانیک - کربوهیدرات ها، پروتئین ها و لیپیدها. 2

کربوهیدرات ها 2

عملکرد کربوهیدرات ها 3

ساختار مونوساکاریدها 6

خواص شیمیاییمونوساکاریدها هشت

دی ساکاریدها نه

پلی ساکاریدها ده

عملکرد پروتئین ها و پپتیدها سیزده

آمینو اسید. پانزده

اسیدهای آمینه که پروتئین ها را می سازند. شانزده

دریافت آمینو اسیدها 17

خواص شیمیایی. 17

لیپیدها نوزده

عملکرد لیپیدها 22

خواص فیزیکی چربی ها 24

خواص شیمیایی چربی ها 24

شرح اهداف کارگاه. 26

موضوع کربوهیدرات است. 26

1. کاهش خواص مونو و دی ساکاریدها. 26

2. هیدرولیز آنزیمی نشاسته. 26

3. اثر محلول آمونیاک اکسید نقره بر گلوکز. 27

این تجربه یکی از زیباترین واکنش ها را به شما نشان می دهد - واکنش آینه نقره ای. (همچنین یک واکنش کیفی). 27

5. اثر هیدروکسید مس (II) بر گلوکز. 27

این آزمایش واکنش یک آینه مسی را نشان خواهد داد. 27

موضوع پروتئین 27

رنگ و واکنش های کیفی برای اسیدهای آمینه و پروتئین ها. 27

موضوع لیپیدها 27

حلالیت چربی ها 27

نتیجه. 28

مراجع: 28

معرفی.

علوم طبیعی مانند بیوشیمی را نمی توان بدون آزمایش مطالعه کرد. بنابراین، در زمان ما بسیار مهم است که نه تنها مطالب نظری، بلکه عملی نیز به دانش آموزان ارائه شود. بدون شک مطالب نظری در وسایل کمک آموزشیدر بیوشیمی بسیار خوب ارائه شده است، اما کارگاه بسیار ضعیف ارائه شده است. آن آزمایش هایی که در آن گنجانده شده اند اغلب با شکست مواجه می شوند. شاید این به دلیل عدم دقت در توصیف آزمایشات باشد. بنابراین، لازم است چنین کارگاهی ایجاد شود که در آن آزمایش ها نتایج مثبتی به دست آورند.

بدین ترتیب، هدف از کار من تهیه کارگاه بیوشیمی است.

به عنوان کارگاه تحلیل، کارگاه زیست شناسی را انتخاب کردم

برای کلاس های 10-11 سطح پروفایل: کارگاه آموزشی برای دانش آموزان کلاس های 10-11 در زیست شناسی "سطح مشخصات" G.M. Dymshits, O.V. سابلینا.

در طول کار، وظایف زیر به من سپرده شد:

1. مطالب نظری را با توجه به معیارهای معین انتخاب کنید.

بر برنامه نوشتن مسلط شوید فرمول های شیمیایی ChemWindow

2. یک متن مناسب برای دانش آموزان در مطالب نظری پایه دهم بنویسید.

آزمایش ها را انتخاب کنید.

3. آزمایشات را انجام دهید و آنها را در دوربین عکاسی کنید. - فیلمی بسازید که به وضوح روش انجام آزمایش ها را به دانش آموزان نشان دهد.

با برنامه های ویندوز Move Maker، که به وضوح به دانش آموزان نشان می دهد که چگونه آزمایش ها را انجام دهند.

چرا برای کارگاه ویدیو تهیه کنیم؟

به منظور نشان دادن بصری به دانش آموزان خواص یک ماده خاص،

می تواند به عنوان راهنمای آزمایش عمل کند.

به عنوان کنترل جذب مواد.

انتخاب آزمایش‌ها بر اساس معیارهای زیر انجام شد: خواص مواد آلی، واکنش‌های کیفی، در دسترس بودن معرف‌ها و تکرارپذیری آزمایش‌ها.

ترکیبات بیورگانیک - کربوهیدرات ها، پروتئین ها و لیپیدها.

کربوهیدرات ها یکی

کربوهیدرات ها- مواد آلی با فرمول کلی С n (H 2 O) n، که در آن n بزرگتر یا مساوی 3 است، - به عنوان منبع انرژی برای سلول های حیوانی و گیاهی عمل می کند. در بسیاری از گیاهان نیز بخشی از سلول ها را تشکیل می دهند، دیواره های سلولیو به عنوان عناصر حمایت کننده برای کل سلول یا گیاه عمل می کند. گیاهان این توانایی را دارند که در مجاورت نور، طیف وسیعی از کربوهیدرات ها را از دی اکسید کربن و آب سنتز کنند. کربوهیدرات ها اساس سنتز سایر مواد آلی هستند. در بافت های حیوانی، تعداد کربوهیدرات های مختلف بسیار کمتر است. مهمترین آنها گلوکز، گالاکتوز، گلیکوژن و پلیمرهای آنهاست.

واکنش فتوسنتز

عملکرد کربوهیدرات ها 2

عملکرد	سطح سازمان	مثال ها
جزئی از مواد حیاتی سلول.	مولکولی	1. در ترکیب حامل های اطلاعات ژنتیکی گنجانده شده است - اسیدهای نوکلئیک: ریبوز - در ترکیب RNA، دئوکسی ریبوز - در ترکیب DNA. 2. ریبوز بخشی از حامل انرژی اصلی سلول - ATP است. 3. ریبوز بخشی از گیرنده های هیدروژن است - FAD، NAD و NADP.
در تثبیت کربن نقش دارد.	سلولی	پنتوز ریبولوز دی فسفات یک گیرنده مستقیم دی اکسید کربن در فاز تاریک فتوسنتز است.
انرژی.	سلولی	گلوکز یکی از رایج ترین بسترهای تنفسی است، به عنوان مثال. منابع انرژی.
ذخیره	ارگانیسمی	1. نشاسته رایج ترین ماده ذخیره سازی در گیاهان است. 2. کربوهیدرات های محلول در آب (ساکارز، گلوکز، فروکتوز) در شیره سلولی گیاه ذخیره می شوند. 3. در حیوانات، پروکاریوت ها و قارچ ها. پلی ساکارید ذخیره شده گلیکوژن است. 4. تجزیه کننده ها و میکرو فلور روده همزیست از سلولز استفاده می کنند، زیرا آنزیم های خاصی دارند که آن را هیدرولیز می کند و به گلوکز تبدیل می کند.
ساختاری.	سلولی	1. سلولز بخش عمده ای از دیواره سلولی باکتری ها و سلول های گیاهی را تشکیل می دهد. 2. کیتین دیواره سلولی قارچ ها را تشکیل می دهد.
	پارچه	1. اجزای کربوهیدرات گلیکوکالیکس تضمین می کند که سلول ها یکدیگر را می شناسند. به همین دلیل، تعدادی از فرآیندها رخ می دهد: اسپرم ها تخم گونه های بیولوژیکی خود را شناسایی می کنند. سلول های هم نوع در کنار هم نگه داشته می شوند تا بافت ها را تشکیل دهند. اندام های ناسازگار در طول پیوند رد می شوند. 2. اجزای کربوهیدرات به مواد گروه خونی ویژگی می دهند. 3. گلیکوکالیکس میکروویلی اپیتلیوم روده حامل آنزیم های گوارشی جداری است. 4. هپارین (مشتق شده از پلی ساکاریدها از لخته شدن خون جلوگیری می کند).
	ارگانیسمی	1. کیتین پوشش های بدن بندپایان را تشکیل می دهد. 2. مورئین تکیه گاه دیواره سلولی باکتری - کیسه سلولی را تشکیل می دهد.
محافظ	پارچه	1. اجزای کربوهیدرات گلیکوکالیکس گیرنده های سازگاری بافت هستند و همچنین عملکرد گیرنده را در طول فاگوسیتوز انجام می دهند. 2. محلول های چسبناک پلی ساکاریدها حفره های دستگاه تنفسی و گوارشی را می پوشانند و از بافت ها و اندام ها در برابر آسیب های مکانیکی محافظت می کنند.
محافظ	ارگانیسمی	1. صمغ (مشتقات مونوساکاریدها)، منتشر شده در محل آسیب به تنه و شاخه، درختان و درختچه ها را از عفونت از طریق زخم محافظت می کند. 2. مخاط (پلی ساکاریدها) در محیط مرطوب متورم می شود و در نتیجه جنین دانه های جوانه زده را از خشک شدن محافظت می کند. 3. دیواره سلولی جامد موجودات تک سلولی یا پوشش کیتینی بندپایان از اثرات نامطلوب محیط خارجی محافظت می کند.

ساختار و خواص کربوهیدرات ها .

کربوهیدرات های دارای اهمیت بیولوژیکی تقسیم می شوند به سه دسته: مونوساکاریدها، دی ساکاریدها و پلی ساکاریدها.مونو و دی ساکاریدها که معمولاً به آنها قند گفته می شود، به راحتی در آب محلول هستند، می توانند متبلور شوند و به راحتی از غشاها عبور کنند. در مقابل، پلی ساکاریدها متبلور نمی شوند و از غشاها عبور نمی کنند.

مونوساکاریدها- آن دسته از کربوهیدرات هایی که نمی توانند هیدرولیز شوند تا کربوهیدرات های ساده تری تشکیل دهند

مونوساکاریدها قندهای ساده ای با فرمول Cn (H 2 O) m هستند. بسته به تعداد اتم های کربن در مولکول آنها، تریوزها، پنتوزها، هگزوزها و هپتوزها متمایز می شوند. در طبیعت، رایج ترین پنتوزها (ریبوز و دئوکسی ریبوز) و هگزوزها (گلوکز، فروکتوز) هستند.

تمام مونوساکاریدها به دو دسته تقسیم می شوند آلدوزو کتوزبسته به اینکه مولکول مونوساکارید حاوی آلدهید است یا گروه کتون. ساده ترین مونوساکارید گلیسرآلدئید (С3H6O3) است:

گلیسرآلدئید.

مونوساکاریدهای باقیمانده بر اساس تعداد اتم‌های اکسیژن به گروه‌هایی تقسیم می‌شوند (معمولاً این عدد برابر با تعداد اتم‌های کربن است): تتروز (C4H8O4)، پنتوز (C 5 H 10 O 5) و هگزوز (C 6 H 12 O). 6).

ساختار مونوساکاریدها.

گلوکز و فروکتوز ایزومر هستند - ساختار آنها متفاوت است، اما فرمول های مولکولی یکسان است - C 6 H 12 O 6.

گلوکز فروکتوز

ریبوز دئوکسی ریبوز

قندها می توانند در چرخه نیز وجود داشته باشند . قندهای دارای چرخه شش عضوی نامیده می شوند پیرانوز، و قندهای با چرخه پنج نفره نامیده می شوند فورانوز

چرخه فورانوز چرخه پیرانوز

β - گلوکز.

α - گلوکز.

ریبوز.

دئوکسی ریبوز

نام مونوساکاریدها شامل نام یونانی تعداد اتم‌های اکسیژن (کربن) و پایان -ose (تتروز، پنتوز، هگزوز) است.

حضور یک گروه آلدئیدی با افزودن پیشوند آلدو- (گلوکز - آلدوهگزوز) نشان داده می شود، حضور یک گروه کتون با حضور پیشوند کتو - (فروکتوز - کتو اگزوز) نشان داده می شود.

ایزومریسم مونوساکاریدها به دلیل وجود موارد زیر است:

گروه آلدهید یا کتون (ایزومری ساختاری)

عدم تقارن اتم کربن (یک یا چند)، بنابراین، ایزومری نوری.

ایزومریسم فضایی

تعداد ایزومرهای قندها بسیار زیاد است.

مونوساکاریدها از اجسام طبیعی جدا می شوند. گلوکز اغلب با هیدرولیز نشاسته در حضور اسید سولفوریک تولید می شود.

nC 6 H 12 O 6 → (C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O

علاوه بر این، بسیاری از مونوساکاریدها به صورت آزاد در طبیعت یافت می شوند، به عنوان مثال، عسل مخلوطی از فروکتوز و گلوکز است.

خواص شیمیایی مونوساکاریدها

خواص شیمیایی مونوساکاریدها با وجود گروه های هیدروکسیل و یک گروه کربونیل در مولکول های آنها تعیین می شود.

واکنش های گروه آلدهید:

کاهش گروه آلدئید منجر به تشکیل الکل شش هیدریک (سوربیتول) می شود:

اکسیداسیون با عوامل اکسید کننده ملایم (آب کلر یا برم) منجر به تشکیل اسید مونوبازیک می شود (فقط گروه آلدهید اکسید می شود). عوامل اکسید کننده قوی نه تنها گروه آلدهید را به گروه COOH، بلکه گروه الکل اولیه را با تشکیل اسید دی بازیک تبدیل می کنند.

مانند همه آلدئیدها، گلوکز نیز تحت یک واکنش آینه ای نقره ای قرار می گیرد.

HOCH 2 (CHOH) 4 CHO + 2 OH => HOCH 2 (CHOH) 4 COOH + 2 Ag + 3NH 3 + H 2 O

واکنش گروه های هیدروکسیل.

یک). گلوکز می تواند استرها را تشکیل دهد - گلوکز acyclization.

2). واکنش های کیفی با هیدروکسید مس (II).

واکنش های تخمیر

تخمیر فرآیندی است که در آن مونوساکاریدها توسط میکروارگانیسم های خاصی تجزیه می شوند. بسته به محصولات اصلی به دست آمده در طی تخمیر، انواع تخمیر زیر متمایز می شود:

الکل:

اسید لاکتیک:

بوتیریک:

دی ساکاریدها

الیگوساکاریدها- محصولات تراکم چندین (از 2 تا 8، اغلب دو) مولکول مونوساکارید.

دی ساکاریدها -اینها الیگوساکاریدهایی هستند که مولکولهای آنها از دو باقیمانده مونوساکارید حلقوی (یکسان یا متفاوت) تشکیل شده است.

بسته به اینکه دو هیدروکسیل گلیکوزیدی هر دو مونوساکارید، یا یک هیدروکسیل گلیکوزیل، در ایجاد پیوند بین بقایای مونوساکارید نقش دارند، دو گروه از دی ساکاریدها متمایز می شوند که نسبت آنها به عوامل اکسید کننده متفاوت است: غیر احیا کننده و بازیابی.

نمونه ای از نوع اول ساکارید است ساکارزبه گروه آلدهید واکنش های کیفی نمی دهد و فقط می تواند وارد واکنش های مشخصه گروه های هیدروکسیل شود.

ساکارز

نمونه ای از ساکارید نوع 2 است لاکتوزدر محلول، مولکول های این نوع می توانند از شکل حلقوی به شکل آلدئیدی تغییر کنند. از این رو خواص کاهشی آنها: آنها واکنش "آینه نقره ای" را ایجاد می کنند و می توانند به اسیدهای مونوکربوکسیلیک اکسید شوند.

همه دی ساکاریدها می توانند پس از هیدرولیز به مونوساکارید تبدیل شوند.

ساکارز گلوکز فروکتوز

دی ساکاریدها از منابع طبیعی، مانند چغندر قند یا نیشکر (ساکارز به دست می آید). لاکتوز (قند شیر) در شیر یافت می شود.

مالتوز

لاکتوز.

پلی ساکاریدها

پلی ساکاریدهااز ترکیب بسیاری از مونوساکاریدها تشکیل می شوند و فرمول (C 6 H 10 O 5) n دارند. هنگامی که هیدرولیز می شوند، مولکول هایی از قندهای ساده می دهند. پلی ساکاریدهای نشاسته و گلیکوژن که به ترتیب مواد ذخیره شده در سلولهای گیاهی و حیوانی هستند و سلولز مهمترین عنصر ساختاری سلول گیاهی بیشترین اهمیت بیولوژیکی را دارند. سلولز از چند صد مولکول گلوکز تشکیل شده است. با افزایش تعداد مونومرها، حلالیت ساکاریدها کاهش می یابد.

نشاسته -این یک پلی ساکارید طبیعی است که توسط بقایای گلوکز تشکیل می شود. نشاسته در طی فتوسنتز در گیاهان تشکیل می شود. مهمترین خواص نشاسته هیدرولیز آن است که محصول نهایی آن گلوکز است.

نشاسته یک ماده منفرد نیست - مخلوطی از پلی ساکاریدهای آمیلوپکتین و آمیلوز است که از بقایای گلوکز تشکیل شده است که با پیوندهای گلیکوزیدی به هم متصل شده اند.

نشاسته.

نشاسته منبع اصلی کربوهیدرات در غذای انسان است: نشاسته به مقدار زیاد در نان، غلات و سبزیجات یافت می شود.

مهمترین خاصیت شیمیایی نشاسته هیدرولیز آن است که محصول نهایی آن گلوکز است.

سلولز (فیبر) -رایج ترین در فلورپلی ساکارید سلولز دیواره سلولی گیاهان است. مولکول های سلولز، بر خلاف نشاسته، فقط ساختار خطی دارند، و زنجیره ها موازی با یکدیگر هستند و با پیوندهای هیدروژنی زیادی به هم متصل می شوند - از این رو سلولز قادر به حل شدن در آب نیست.

سلولز

مولکول سلولز متشکل از بقایای گلوکز βb است که از طریق اتم کربن اول و چهارتایی به هم متصل شده اند.

سلولز قادر به تشکیل استر است.

هیدرولیز سلولز منجر به تشکیل گلوکز می شود.

تخمیر گلوکز منجر به تشکیل می شود الکل اتیلیک، که در این حالت هیدرولیز نامیده می شود.

کیتینکیتین در ساختار و عملکرد خود بسیار نزدیک به سلولز است و همچنین یک پلی ساکارید ساختاری است. کیتین در برخی از قارچ‌ها یافت می‌شود، جایی که به دلیل ساختار فیبری نقش حمایتی در دیواره‌های سلولی و همچنین در برخی از گروه‌های جانوران (بندپایان) به‌عنوان جزء مهم اسکلت خارجی آنها دارد.

گلیکوژن- پلی ساکارید ذخیره، کربوهیدرات ذخیره اصلی در حیوانات و انسان. به طور مداوم توسط بدن سنتز می شود و در تمام بافت های آن تجمع می یابد. ساختار گلیکوژن بسیار نزدیک به آمیلوپکتین، یکی از اجزای نشاسته است. هر دو باقیمانده از بقایای گلوکز β a - تشکیل شده اند که توسط پیوندهای گلیکوزیدی دو نوع به هم متصل شده اند: C (1) - O - (C) 4 و (C) 1 - O - (C) 6. گلیکوژن عمدتاً در وزن مولکولی آن با آمیلوپکتین متفاوت است. مولکول گلیکوژن ساختاری متراکم تر، فشرده تر و کروی دارد.

سنجاب ها 3

سنجاب ها- واجب جزءتمام سلول ها در زندگی ترکیبات آلی، پروتئین ها از اهمیت بالایی برخوردار هستند. ترکیب پروتئین شامل کربن، نیتروژن، هیدروژن است، برخی از پروتئین ها نیز حاوی گوگرد هستند. نقش مونومرها در پروتئین ها توسط اسیدهای آمینه انجام می شود. هر اسید آمینه دارای یک گروه کربوکسیل (-COOH) و یک گروه آمینه (-NH 2) است. وجود یک گروه اسیدی و یک گروه بازی در یک مولکول، واکنش پذیری بالای آنها را تعیین می کند. بین اسیدهای ترکیبی پیوندی به وجود می آید که به آن پپتید می گویند و ترکیب حاصل از چندین اسید آمینه را پپتید می نامند. ترکیبی از تعداد زیادی اسید آمینه، پلی پپتید نامیده می شود. در پروتئین ها، رایج ترین 20 اسید آمینه است که در ساختار آنها متفاوت است. پروتئین های مختلف از ترکیب اسیدهای آمینه در توالی های مختلف تشکیل می شوند. تنوع گسترده موجودات زنده تا حد زیادی به دلیل تفاوت در ترکیب پروتئین هایی است که آنها دارند.

در ساختار مولکول های پروتئین، 4 سطح سازماندهی مشخص می شود.

ساختار اولیه- یک زنجیره پلی پپتیدی از اسیدهای آمینه که در یک توالی مشخص توسط پیوندهای پپتیدی کووالانسی به هم متصل شده اند.

به عنوان مثال، مولکول انسولین از 2 زنجیره پلیمری تشکیل شده است. یک رشته دارای 21 باقیمانده و دیگری 30 باقیمانده است

ساختار ثانویه- یک زنجیره پلی پپتیدی که به شکل مارپیچ پیچ خورده است. در آن، پیوندهای هیدروژنی ضعیفی بین پیچ های مجاور ایجاد می شود. آنها با هم یک ساختار نسبتاً قوی ایجاد می کنند.

ساختار سومیک پیکربندی عجیب، اما خاص برای هر پروتئین - یک گلبول است. با پیوندهای آبگریز ضعیف یا نیروهای منسجم بین رادیکال های قطبی که در بسیاری از اسیدهای آمینه یافت می شود، به هم متصل می شود. به دلیل تعدد، پایداری کافی ماکرومولکول پروتئین و تحرک آن را فراهم می کنند. ساختار سوم پروتئین ها نیز توسط کووالانسی حفظ می شود اتصالات S-Sبین رادیکال های اسید آمینه حاوی گوگرد، سیستئین، از یکدیگر دور می شوند.

وقتی چندین مولکول پروتئین به هم می پیوندند، تشکیل می شوند ساختار چهارتاییاگر زنجیره های پپتیدی به شکل یک سیم پیچ روی هم چیده شوند، چنین پروتئین هایی کروی نامیده می شوند. اگر زنجیره‌های پپتیدی در دسته‌هایی از رشته‌ها قرار گیرند، پروتئین‌های فیبریلار نامیده می‌شوند.

نقض ساختار طبیعی پروتئین نامیده می شود دناتوره سازیمی تواند ناشی از دما باشد مواد شیمیایی، تشعشع و غیره دناتوره شدن می تواند برگشت پذیر یا غیر قابل برگشت باشد.

عملکرد پروتئین ها و پپتیدها 4

مدیریت

ترکیب، ساختار و عملکردهای بیولوژیکیمهم ترین زیست ارگانیکاتصالات(لیپیدها، کربوهیدرات هاپروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک). - ... واکنش ها به مهمترین زیست ارگانیکاتصالات(اسیدهای آمینه، پروتئین ها، آنزیم ها، ویتامین ها، کربوهیدرات هالیپیدها، هورمون ها و...

260100 "غذا از مواد خام گیاهی"

برنامه آموزشی اصلی

اسیدها، مواد غذایی)؛ طبیعی زیست ارگانیکاتصالات، ماکرومولکولی کربوهیدرات هاساختار آنها، خواص. مطالعه ... خواص ارگانیک اتصالاتبا استفاده از روش های فیزیکی و شیمیایی ...

ترکیبات کربنی که در گیاهان دوران اولیه انباشته شدند

ادبیات

... اتصالات. کربونیل اتصالاتحاوی یک گروه کربونیل در مولکول است اتصالات... در شیمی رایج است کربوهیدرات ها. برای بازیابی کربن ... پخت و پز. ادبیات. یو.آ اووچینیکوف. بیورگانیکعلم شیمی. م.: روشنگری، 1987 ق.م. ...

راهنمای کارگاه در شیمی بیولوژیکی

کارگاه

ممکن است حاوی موارد دیگری باشد اتصالات (کربوهیدرات هالیپیدها، یونهای فلزی و غیره). قسمت غیر پروتئینی ... نمک های کلسیم اسید فسفریک; زیست ارگانیکشیمی: طبقه بندی کربوهیدرات ها; ساختار هتروپلی ساکاریدهایی که ...

کارکرد.	سمت سازمانی.	مثال ها.
ساختاری.	پیش سلولی.	کپسیدهای ویروس ها را تشکیل می دهد.
	سلولی.	جزء ضروری تمام غشای سلولی
	بافت و اندام.	کلاژن جزء بافت همبند و پوست است. کراتین - جزء پر، پشم، مو، شاخ، سم، ناخن، پنجه
	ارگانیسمی.	اسکلروتین بخشی از پوشش بدن حشرات است.
حمل و نقل.	سلولی.	مشارکت در انتقال فعال مواد در غشای سلولی در برابر گرادیان غلظت. انتشار در غشاهای سلولی
حمل و نقل.	ارگانیسمی.	هموگلوبین حامل اکسیژن و دی اکسید کربندر خون مهره داران آلبومین سرم اسیدهای چرب را انتقال می دهد. گلوبولین های مختلف حامل یون های فلزی و هورمونی هستند.
موتور.	سلولی.	توبولین های میکروتوبول دوک تقسیم سلولی را فراهم می کنند. فلاژلین حرکت تاژک های پروکاریوتی را تضمین می کند.
موتور.	ارگانیسمی.	اکتین و میوزین باعث انقباض فیبرهای عضلانی مخطط می شود که به دلیل آن حرکت بدن حیوانات و انسان انجام می شود.
گیرنده.	پارچه.	گلیکوپروتئین ها اجزای تشکیل دهنده گلیکوکالیکس هستند. گلیکوپروتئین ها - آنتی ژن های سازگار با بافت - مسئول تشخیص بافت هستند.
گیرنده.	ارگانیسمی.	اوپسین بخشی جدایی ناپذیر از رنگدانه های حساس به نور رودوپسین و یدوپسین است که در سلول شبکیه قرار دارند.
محافظ	سلولی.	آنتی بادی ها به پروتئین های خارجی متصل می شوند و با آنها مجتمع هایی تشکیل می دهند. اینترفرون ها پروتئین های ضد ویروسی جهانی هستند
	پارچه.	ترومبوپلاستین، پروترومبین، ترومبین و فیبرینوژن از بدن در برابر از دست دادن خون محافظت می کنند و لخته خون را تشکیل می دهند. آنزیم های آنتی اکسیدانی (کاتالاز)، از ایجاد فرآیندهای رادیکال آزاد که برای بدن بسیار مهم هستند جلوگیری می کند.
	ارگانیسمی.	پوستی که پروتئین های مختلفی در تشکیل آن نقش دارند از بدن مهره داران محافظت می کند.
آنزیمی.	سلولی.	بیشتر آنزیم ها پروتئین هستند.
	ارگانیسمی.	پروتئین ها منبع اصلی اسیدهای آمینه هستند. کازئین شیر منبع پروتئین برای پستانداران جوان و انسان است.
ذخیره.	عضو.	فریتین - آهن را در کبد، طحال، زرده تخم مرغ ذخیره می کند.
ذخیره.	ارگانیسمی.	آلبومین آب را در زرده تخم مرغ ذخیره می کند. پروتئین های بذر گیاهان خانواده حبوبات منبع تغذیه جنین هستند.
نظارتی.	ارگانیسمی.	نوروپپتیدها پپتیدهای موجود در مغز هستند که بر عملکرد سیستم عصبی مرکزی تأثیر می گذارند.

پروتئین ها پروتئین ها، ترکیبات آلی با مولکولی بالا، پلیمرهای زیستی، ساخته شده از 20 نوع باقیمانده اسید آمینه L-a-آمینه که در یک توالی مشخص در زنجیره های طولانی به هم متصل شده اند. نام "پروتئین" برای اولین بار به ماده تخم پرنده داده شد که با حرارت دادن به یک توده سفید نامحلول منعقد می شود. بعدها این اصطلاح به سایر مواد با خواص مشابه جدا شده از حیوانات و گیاهان نیز تعمیم داده شد.

بسیاری از پروتئین ها از 20 اسید آمینه a متعلق به سری L ساخته شده اند و تقریباً در همه موجودات یکسان هستند. اسیدهای آمینه در پروتئین ها توسط یک پیوند پپتیدی CONH به هم متصل می شوند که توسط گروه های کربوکسیل و a-آمینه باقی مانده های اسید آمینه مجاور تشکیل می شود (شکل را ببینید): دو اسید آمینه یک دی پپتید را تشکیل می دهند که در آن کربوکسیل انتهایی (COOH) و آمینه گروه های (H2N) آزاد باقی می مانند، که می توانند اسیدهای آمینه جدید را به آنها متصل کنند و یک زنجیره پلی پپتیدی تشکیل دهند. قسمتی از زنجیره که گروه انتهایی H2N روی آن قرار دارد، ترمینال N و قسمت مقابل آن، ترمینال C نامیده می شود. تنوع عظیمی از پروتئین ها با توالی مکان و تعداد باقی مانده های اسید آمینه موجود در آنها تعیین می شود. اگرچه هیچ تمایز واضحی وجود ندارد، زنجیره های کوتاه معمولاً پپتید یا الیگوپپتید نامیده می شوند و پلی پپتیدها (پروتئین ها) معمولاً به عنوان زنجیره ای متشکل از 50 اسید آمینه یا بیشتر شناخته می شوند.

وظایف پروتئین ها کاتالیزورها (پروتئین ها - آنزیم ها) تنظیم کننده های فرآیندهای بیولوژیکی (آنزیم ها) حمل و نقل (هموگلوبین) موتور (اکتین، میوزین) ساختمان (کراتین، کلاژن) انرژی - 1 گرم پروتئین - 17 کیلوژول (کازئین، آلبومین تخم مرغ) محافظ (ایمونوگلوبولین ها، اینترفرون) آنتی بیوتیک ها (نئوکارسینوستاتین) سموم (دیفتری) پروتئین های گیرنده (رودوپسین، گیرنده های کولینرژیک)

ساختار پروتئین اولیه (خطی): شامل یک پیوند پپتیدی (انسولین) ثانویه (مارپیچ): پیوندهای پپتیدی و هیدروژنی (مو، پنجه و ناخن) وجود دارد. سوم: آرایش سه بعدی ساختار ثانویه یک مولکول پروتئین. پیوندها: پپتید، یونی، هیدروژن، دی سولفید، آبگریز (غشای سلولی) کواترنر: از 2-3 گلبول (ساختارهای سوم) (هموگلوبین) تشکیل شده است.

دناتوره شدن پروتئین پیوندهای نسبتا ضعیفی که مسئول تثبیت ساختارهای ثانویه، سوم و چهارم پروتئین هستند به راحتی از بین می روند که با از دست دادن فعالیت بیولوژیکی آن همراه است. تخریب ساختار اصلی (بومی) پروتئین که دناتوراسیون نامیده می شود، در حضور اسیدها و بازها، در حین گرم شدن، تغییر در قدرت یونی و سایر تأثیرات رخ می دهد. به عنوان یک قاعده، پروتئین های دناتوره شده در آب کم محلول هستند یا اصلاً محلول نیستند. با یک اقدام کوتاه و از بین بردن سریع عوامل دناتوره کننده، احیای مجدد پروتئین با بازیابی کامل یا جزئی ساختار اولیه و خواص بیولوژیکی امکان پذیر است.

اهمیت پروتئین ها در تغذیه پروتئین ها مهمترین اجزای غذا برای حیوانات و انسان ها هستند. ارزش غذاییپروتئین ها با محتوای اسیدهای آمینه ضروری در آنها تعیین می شود که در خود بدن تشکیل نمی شوند. از این نظر، پروتئین های گیاهی ارزش کمتری نسبت به پروتئین های حیوانی دارند: آنها از نظر لیزین، متیونین و تریپتوفان فقیرتر هستند و هضم آنها دشوارتر است. دستگاه گوارشتراکت کمبود اسیدهای آمینه ضروری در غذا منجر به اختلالات شدید متابولیسم نیتروژن می شود. در طی هضم، پروتئین ها به اسیدهای آمینه آزاد تجزیه می شوند که پس از جذب در روده ها وارد جریان خون شده و به تمام سلول ها منتقل می شوند. برخی از آنها با آزاد شدن انرژی مورد استفاده سلول برای نیازهای مختلف به ترکیبات ساده تجزیه می شوند و برخی به سمت سنتز پروتئین های جدید مشخصه این موجودات می روند.

کربوهیدرات ها ترکیبات آلی هستند که ساختار شیمیایی آنها اغلب از فرمول کلی Cn(H2O)n پیروی می کند (یعنی کربن و آب، از این رو به این نام می گویند). کربوهیدرات ها محصولات اولیه فتوسنتز و محصولات اولیه اصلی بیوسنتز سایر مواد در گیاهان هستند. آنها بخش مهمی از رژیم غذایی انسان ها و بسیاری از حیوانات را تشکیل می دهند. آنها در معرض دگرگونی های اکسیداتیو قرار می گیرند و به تمام سلول های زنده (گلوکز و اشکال ذخیره آن، نشاسته، گلیکوژن) انرژی می دهند. مونو، اولیگو و پلی ساکاریدها و همچنین کربوهیدرات های پیچیده، گلیکوپروتئین ها، گلیکولیپیدها، گلیکوزیدها و غیره وجود دارد.

مونوساکاریدها، کربوهیدرات های ساده حاوی گروه های هیدروکسیل و آلدهید (آلدوز) یا کتون (کتوز). از نظر تعداد اتم های کربن، تریوزها، تتروزها، پنتوزها و غیره متمایز می شوند.در موجودات زنده به صورت آزاد (به جز گلوکز و فروکتوز) نادر هستند. به عنوان بخشی از کربوهیدرات های پیچیده (گلیکوزیدها، الیگو و پلی ساکاریدها و غیره) در تمام سلول های زنده وجود دارند. دی ساکاریدها، کربوهیدرات هایی هستند که از بقایای دو مونوساکارید تشکیل می شوند. در موجودات جانوری و گیاهی، دی ساکاریدها رایج هستند: ساکارز، لاکتوز، مالتوز، ترهالوز. پلی ساکاریدها، کربوهیدرات هایی با وزن مولکولی بالا که از باقی مانده های مونوساکاریدها (گلوکز، فروکتوز و غیره) یا مشتقات آنها (مثلاً قندهای آمینه) تشکیل می شوند. آنها در همه موجودات وجود دارند و عملکردهای ذخیره (نشاسته، گلیکوژن)، حمایت (سلولز، کیتین)، مواد محافظ (صمغ، مخاط) را انجام می دهند. شرکت در واکنش های ایمنی، ایجاد چسبندگی سلول ها در بافت های گیاهان و حیوانات.

عملکرد کربوهیدرات ها ساختاری (آنها بخشی از غشای سلولی و تشکیلات درون سلولی هستند) پشتیبانی (در گیاهان) ذخیره (ذخایر گلیکوژن و نشاسته) سیگنال انرژی (تکانه های عصبی) در واکنش های دفاعی بدن (ایمنی) نقش دارند. آنها در مواد غذایی (گلوکز، نشاسته، پکتین)، نساجی و کاغذ (سلولز)، میکروبیولوژیک (به دست آوردن الکل، اسید و سایر مواد از طریق تخمیر کربوهیدرات ها) و سایر صنایع استفاده می شوند. در پزشکی (هپارین، گلیکوزیدهای قلبی، برخی آنتی بیوتیک ها) استفاده می شود.

چربی ها چربی، ترکیبات آلی، عمدتاً استرهای گلیسرول و اسیدهای چرب مونوبازیک (تری گلیسیرید). متعلق به لیپیدها است. یکی از اجزای اصلی سلول ها و بافت های موجودات زنده است. منبع انرژی در بدن؛ محتوای کالری چربی خالص 3770 کیلوژول در 100 گرم است. چربی های طبیعی به دو دسته چربی های حیوانی و روغن های گیاهی تقسیم می شوند.

عملکرد چربی ها: ساختاری (بخشی از غشای سلولی) انرژی (1 گرم کیلوژول انرژی) ذخیره سازی تنظیم کننده حرارت منبع آب متابولیک (درون زا) محافظ-مکانیکی (محافظت در برابر آسیب) کاتالیزوری (بخشی از آنزیم ها)

اسیدهای نوکلئیک اسیدهای نوکلئیک (پلی نوکلئوتیدها)، ترکیبات آلی با مولکولی بالا که ذخیره و انتقال اطلاعات ارثی (ژنتیکی) را در موجودات زنده از نسلی به نسل دیگر تضمین می کنند. بسته به اینکه کدام کربوهیدرات بخشی از اسید نوکلئیک دئوکسی ریبوز یا ریبوز است، اسیدهای دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) و ریبونوکلئیک (RNA) متمایز می شوند. توالی نوکلئوتیدها در اسیدهای نوکلئیک ساختار اولیه آنها را تعیین می کند.

ساختار شیمیایی. بسته به ساختار شیمیایی جزء کربوهیدرات، اسیدهای نوکلئیک به دو نوع تقسیم می شوند: دئوکسی ریبونوکلئیک و ریبونوکلئیک. اولی حاوی دئوکسی ریبوز و دومی حاوی ریبوز است. بازهای نیتروژنی مشتقات دو نوع ترکیب پورین و پیریمیدین هستند. آنها را باز می نامند زیرا دارای خواص پایه (قلیایی) هر چند ضعیف هستند. DNA شامل دو باز پورین آدنین (A) و گوانین (G) و دو باز پیریمیدین سیتوزین (C) و تیمین (T) است. RNA معمولاً به جای تیمین حاوی اوراسیل (U) است. بر اساس قوانین نامگذاری بین المللی، این پایه ها با حروف ابتدایی نام خود روی آنها نوشته می شود زبان انگلیسی، اگرچه حروف اولیه اسامی روسی اغلب در ادبیات روسی زبان استفاده می شود. به ترتیب A، G، C، T و U.

در مولکول‌های اسید نوکلئیک، نوکلئوتیدها توسط پیوندهای فسفودی استری (پل‌های فسفات) که بین باقی‌مانده‌های قند نوکلئوتیدهای مجاور تشکیل شده‌اند، به هم متصل می‌شوند. بنابراین، زنجیره های اسید نوکلئیک مانند ستون فقرات گروه های فسفات و پپتوز متناوب یکنواخت به نظر می رسند و بازها را می توان به عنوان گروه های جانبی متصل به آن در نظر گرفت. بقایای فسفات ستون فقرات در مقادیر pH فیزیولوژیکی بار منفی دارند. بازهای پورین و پیریمیدین در آب کم محلول هستند، یعنی آبگریز. برای خواص انواع مختلف اسیدهای نوکلئیک و نقش آنها در فرآیندهای زندگی، به مقالات اسیدهای دئوکسی ریبونوکلئیک و اسیدهای ریبونوکلئیک مراجعه کنید. ساختار مولکول های DNA و RNA

اسیدهای DEOXYRIBONUCLEIC (DNA)، اسیدهای نوکلئیک حاوی دئوکسی ریبوز به عنوان یک جزء کربوهیدرات. DNA جزء اصلی کروموزوم های همه موجودات زنده است. این نشان دهنده ژن های همه پرو و یوکاریوت ها و همچنین ژنوم بسیاری از ویروس ها است. در توالی نوکلئوتیدی DNA، اطلاعات ژنتیکی در مورد تمام ویژگی های گونه و ویژگی های فرد (فرد) و ژنوتیپ آن ثبت می شود (رمزگذاری می شود). DNA بیوسنتز اجزای سلول ها و بافت ها را تنظیم می کند، فعالیت ارگانیسم را در طول زندگی خود تعیین می کند.

اسیدهای ریبونوکلئیک (RNA)، خانواده ای از اسیدهای نوکلئیک حاوی باقیمانده ریبوز به عنوان یک جزء کربوهیدراتی هستند. PNK ها در تمام سلول های زنده وجود دارند و در فرآیندهای مرتبط با انتقال اطلاعات ژنتیکی از دی اکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) به پروتئین شرکت می کنند. ژنوم بسیاری از ویروس ها از RNA تشکیل شده است. با استثنائات نادر، تمام PNK ها از زنجیره های پلی نوکلئوتیدی منفرد تشکیل شده اند. واحدهای مونوریبونوکلئوتیدی چند بعدی آنها حاوی پورین آدنین و گوانین و بازهای پیریمیدینی سیتوزین و اوراسیل است.

فرآیندهای زندگی در بدن انسان تا حد زیادی به آنچه می خوریم بستگی دارد. تغذیه منطقی گنجاندن روزانه نسبت بهینه چربی ها، کربوهیدرات ها و پروتئین ها در منو است. این مواد چگونه بر پارامترهای فیزیکی و روانی بدن تأثیر می گذارند؟ بیایید سعی کنیم آن را بفهمیم.

بدن انسان 60 درصد آب، 1 درصد کربوهیدرات، 19.6 درصد پروتئین و 14.7 درصد چربی است.

پروتئین ها ترکیبات آلی با وزن مولکولی بالا هستند. این ماده ساختمانی برای سلول ها است. آنها تعدادی عملکرد را در بدن انجام می دهند:

پشتیبانی.پروتئین ها جزئی از بافت استخوان و غضروف هستند.
حمل و نقل.این شامل انتقال به اندام ها است مواد مغذیو اکسیژن
آنزیمی.این شتاب واکنش های شیمیایی است.
محافظهنگامی که سموم وارد بدن انسان می شوند، پروتئین ها با آنها واکنش نشان می دهند و سپس از بدن خارج می شوند.
ژنتیکیاین انتقال ویژگی های ارثی، خواص است.
انرژی.با کمبود انرژی در بدن، پروتئین ها از بین می روند و این کمبود را جبران می کنند.

اگر بدن انسان به اندازه کافی مواد فوق را نداشته باشد، حافظه شروع به بدتر شدن می کند، غده تیروئید ضعیف می شود، فرآیندهای خونسازی مختل می شود، عملکرد غدد غدد جنسی و آدرنال کاهش می یابد.

هنگامی که پروتئین ها وارد بدن می شوند، به اسیدهای آمینه هضم می شوند. وارد جریان خون ما می شوند. مفیدتر و چند منظوره پروتئین های با منشاء حیوانی هستند. منابع غنی آنها ماهی، گوشت، پنیر، تخم مرغ، محصولات لبنی است. هنجار مصرف پروتئین در روز برای یک فرد سالم یک و نیم گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن است. چربی ها منابع اصلی انرژی در بدن ما هستند. و اگرچه اعتقاد بر این است که این مواد در عصر عدم فعالیت بدنی ما مضر هستند، نقش آنها برای انسان بسیار زیاد است. کمبود چربی منجر به کاهش قابلیت هضم پروتئین ها و کربوهیدرات ها و در نتیجه اختلالات متابولیک می شود. AT بدن انسانچربی ها از دو نوع اسیدهای چرب اشباع و غیر اشباع به دست می آیند. خواص بیولوژیکی اولی کم است. علاوه بر این، آنها بر عملکرد کبد و متابولیسم چربی تأثیر منفی می گذارند و به افزایش سطح کلسترول خون کمک می کنند. یعنی علت ایجاد آترواسکلروز است.

اسیدهای غیراشباع مواد حیاتی هستند که در متابولیسم چربی و کلسترول نقش دارند. این نوع اسیدهای چرب خاصیت ارتجاعی رگ های خونی را افزایش داده و نفوذپذیری آنها را کاهش می دهد. منابع اسیدهای چرب غیر اشباع هستند ماهی دریایی، زیتون، . سرشار از آنها و. برای بدن مضر است چربی های موجود در کره، چربی گوشت گاو، گوشت خوک. برای یک فرد، هنجار مصرف روزانه 90-110 گرم چربی است.

کربوهیدرات ها نیز منابع غنی انرژی انسان هستند. در مقایسه با چربی ها، آنها بسیار سالم تر هستند. این مواد تا 58 درصد تمام هزینه های انرژی بدن را پوشش می دهند. کربوهیدرات ها را می توان به صورت ذخیره ذخیره کرد و باعث ایجاد انبارهای انرژی می شود. هنگامی که کربوهیدرات ها بیش از حد وارد بدن می شوند، به شکل گلیکوژن در کبد و ماهیچه ها ذخیره می شوند. این یک نشاسته حیوانی است که در صورت لزوم می تواند به حالت گلوکز تجزیه شود و به این شکل وارد بافت ها شود. اگر کربوهیدرات های زیادی در غذا وجود داشته باشد، می توانند به چربی تبدیل شوند.

یکی دیگر از عملکردهای مهم این مواد پلاستیسیته است. آنها در ساختار مولکول های RNA، ATP، DNA شرکت می کنند. کربوهیدرات ها ساکارز، گلوکز، نشاسته، فروکتوز، سلولز، فیبر هستند. مورد دوم کمی توسط بدن استفاده می شود. برای یک فرد، هنجار مصرف روزانه 500 گرم کربوهیدرات است. اگر فردی از نظر جسمی یا روحی سخت کار کند، این رقم 700 گرم است. منابع غنی از موادی مانند کربوهیدرات ها سیب زمینی، نان، شیر، پاستا هستند. اما مفید - غلات، سبزیجات، انواع توت ها، میوه ها.

کار عملی در شیمی:

"شناسایی ترکیبات آلی.

تنوع و خواص پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها

دانش آموزان پایه دهم

UVK OSH 1-2 مرحله - MTL

کلمیچک آناستازیا

هدف کار: تعمیق و تحکیم دانش در مورد مواد آلی متعلق به کلاس های پروتئین ها (پروتئین ها)، چربی ها و کربوهیدرات ها؛ توسعه مهارت های سازمانی، فنی و فکری دانش آموزان؛ پرورش علاقه به آزمایش شیمیایی و کسب دانش.

من قوانین ایمنی را خوانده ام و موافقم آنها را رعایت کنم!

چربی ها

چربی ها ترکیبات آبگریز هستند که به گروه لیپیدها تعلق دارند. استرهای گلیسرول و اسیدهای چرب بالاتر هستند. چربی های اشباع شده (جامد) در گوشت، گوشت خوک، میگو، تخم مرغ (زرده)، شیر، شکلات، پنیر، روغن نارگیل و کره یافت می شود. چربی های غیراشباع (مایع) در گوشت مرغ، ماهی، زیتون، بادام، گردو یافت می شود. و همچنین در روغن آفتابگردان، دانه کتان، زیتون، سویا و بادام زمینی.

تجهیزات و معرف ها: دستمال کاغذی، کره، روغن نباتی، 2 تا 3 دانه، یک پیپت، یک قاشق، چند شیشه شیشه ای، آب، الکل پزشکی، استون، بنزین، اسانس های سوغاتی، دوربین.

تجربه شماره 1

این محصولات حاوی چربی هستند، بنابراین دستمال ها ظاهر شدند لکه های چرب. دانه ها و روغن ها حاوی چربی های گیاهی و حیوانی هستند.

خواص چربی ها: مایعات یا جامدات چسبناک، سبک تر از آب، نقطه ذوب مشخصی ندارند. نامحلول در آب، اما محلول در بسیاری از حلال های آلی. چربی ها به راحتی تحت تأثیر عوامل مختلف اکسید می شوند: اکسیژن، دما، نور، آنزیم ها. چربی های فاسد دارند بوی بد، رنگ آنها تغییر می کند ، خواص ارگانولپتیک بدتر می شود. هر چه اسیدهای چرب اشباع در ترکیب چربی بیشتر باشد، تجزیه آن در بدن توسط آنزیم های گوارشی دشوارتر می شود. چربی های جامد از تری گلیسیرید اسیدهای اشباع (پالمتیک C 15 H 31 COOH ، استئاریک C 17 H 35 COOH ) و چربی های مایع از تری گلیسیرید اسیدهای غیر اشباع (اولئیک C 17 H 33 COOH ، لینولنیک C 15 H 29 COOH ) تشکیل شده اند.

CH2-O-CO-C17H35
من
CH-O-CO-C17H35
من
CH2-O-CO-C17H35

تری استئارات (جامد)

CH2-O-CO-C17H33
من
CH-O-CO-C17H33
من
CH2-O-CO-C17H33

تریولات (مایع)

تجربه شماره 2

مشاهدات خواص چربی ها را ثابت کرده است: آنها به خوبی در بسیاری از حلال های قطبی و غیر قطبی (اترها، بنزین، کلروفرم) حل می شوند، به میزان محدودی در الکل ها حل می شوند و در آب نامحلول هستند.

تجربه شماره 3

اسانس ها مخلوط معطری از مواد فرار مایع جدا شده از مواد گیاهی هستند. این مواد عبارتند از ترپن ها، کتون ها، اترها، آلدئیدها و ... اسانس های مختلفی وجود دارد. به عنوان مثال، صنوبر، کاج، گل رز، مریم گلی، اسطوخودوس، مرکبات، و همچنین روغن بابونه و یاس.

اسانس ها به طور گسترده ای در پزشکی استفاده می شوند. آنها وسیع ترین طیف فعالیت بیولوژیکی را دارند، خواص باکتری کش، ضد التهابی، ادرارآور و خلط آور را نشان می دهند.

خواص معطر اسانس ها استفاده اولیه آنها را برای ایجاد ترکیبات معطر تعیین می کند. ترکیب این ترکیبات اغلب بسیار پیچیده است. مهم ترین جهت های بویایی مدرن در عطرسازی عبارتند از: گل ها (به اصطلاح گل های سفید)، "شرقی"، گیاهی و ترکیبات آنها. اسانس یلانگ یلانگاز گلهای تازه برداشت شده در تابستان، با تقطیر آب یا بخار، در چند مرحله به دست می آید.

پس از مرحله اول، Extra یا Bourbon به دست می آید - بالاترین درجه اسانسیلانگ یلانگ، بسیار محبوب و مورد قدردانی در عطرسازی است.

کربوهیدرات ها (قند)

کربوهیدرات ها ترکیبات آلی هستند که از سه عنصر کربن، هیدروژن، اکسیژن تشکیل شده اند. مونوساکاریدها و دی ساکاریدها (گلوکز، فروکتوز، ساکارز) طعم شیرینی دارند و در آب محلول هستند. پلی ساکاریدها (نشاسته، سلولز) خواص دیگری نیز دارند. کربوهیدرات ها منبع انرژی قدرتمندی برای تضمین فعالیت حیاتی موجودات هستند. کربوهیدرات ها به طور گسترده در طبیعت توزیع می شوند.

تجهیزات و معرف ها: ساکارز، نشاسته سیب زمینی، محلول الکلی ید، یک پیپت، یک قاشق، چند شیشه شیشه ای، آب، یک کتری برقی، یک تکه نان سفید، یک دوربین.

تجربه شماره 1

ساکارز C 12 H 22 O 11 یک دی ساکارید از گروه اولیگوساکاریدها است که از دو مونوساکارید - α-گلوکز و β- فروکتوز تشکیل شده است. . ساکارز یک دی ساکارید بسیار رایج در طبیعت است که در بسیاری از میوه ها، میوه ها و انواع توت ها یافت می شود. محتوای ساکارز به ویژه در چغندرقند و نیشکر زیاد است. ساکارز بیشتر در آب گرم حل می شود.

خواص فیزیکی: این یک کریستال بی رنگ با طعم شیرین، بسیار محلول در آب است، نقطه ذوب ساکارز 160 درجه سانتیگراد است، هنگامی که ساکارز مذاب جامد می شود، یک توده شفاف بی شکل تشکیل می شود - کارامل.

خواص شیمیایی:

ساکارز ساختار پیچیده تری نسبت به گلوکز دارد. مولکول ساکارز متشکل از باقی مانده های گلوکز و فروکتوز است که به یکدیگر متصل هستند. وجود گروه های هیدروکسیل در مولکول ساکارز به راحتی با واکنش با هیدروکسیدهای فلزی تایید می شود. اگر محلولی از ساکارز به هیدروکسید مس (II) اضافه شود، محلول آبی روشن از ساکارز مس تشکیل می شود. هیچ گروه آلدهیدی در ساکارز وجود ندارد: هنگامی که با محلول آمونیاک اکسید نقره (I) گرم می شود، "آینه نقره ای" نمی دهد، هنگامی که با هیدروکسید مس (II) گرم می شود، اکسید مس قرمز (I) را تشکیل نمی دهد. ساکارز مهمترین دی ساکارید است. واکنش ساکارز با آب

هنگام جوشاندن محلول ساکارز، مولکول هایی با گروه های آلدهید ظاهر می شوند که هیدروکسید مس (II) را به اکسید مس (I) تبدیل می کنند. این واکنش نشان می دهد که ساکارز تحت اثر کاتالیزوری اسید تحت هیدرولیز قرار می گیرد و در نتیجه گلوکز و فروکتوز تشکیل می شود:

C 12 H 22 O 11 + H 2 O -> C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6.

تجربه شماره 2

1. خواص فیزیکی

نشاسته پودری سفید رنگ و بی مزه است که در آب سرد نامحلول است و در آب گرم محلول کلوئیدی (خمیر نشاسته) تشکیل می دهد. این به دو شکل وجود دارد: آمیلوز - یک پلیمر خطی، محلول در آب گرم، آمیلوپکتین - یک پلیمر شاخه ای، نامحلول در آب، فقط متورم می شود.

2. بودن در طبیعت

نشاسته (C 6 H 10 O 5) n منبع اصلی انرژی ذخیره در است سلول های گیاهی- در طی فتوسنتز در گیاهان تشکیل می شود و در غده ها، ریشه ها، دانه ها تجمع می یابد

6CO 2 + 6H 2 O نور، کلروفیل→ C 6 H 12 O 6 + 6O 2

nC 6 H 12 O 6 → (C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O

نشاسته گلوکز

موجود در غده های سیب زمینی، دانه های گندم، برنج، ذرت. گلیکوژن (نشاسته حیوانی) در کبد و ماهیچه های حیوانات تولید می شود.

تجربه شماره 3

در آب سرد، نشاسته نامحلول است، در آب گرم، دانه های آن متورم می شود و مایع غلیظی - خمیر نشاسته را تشکیل می دهد.

تجربه شماره 4

این یک واکنش کیفی به نشاسته است. وقتی ید با نشاسته واکنش می دهد، فعال کردن اتصال (clathrate) نوع کانال Clathrate یک ترکیب پیچیده است که در آن ذرات یک ماده به ساختار بلوری "مولکول های میزبان" وارد می شود. مولکول های آمیلوز به عنوان "مولکول های میزبان" و مولکول های ید به عنوان "میهمان" عمل می کنند. مولکول های ید در کانال مارپیچ با قطر ~ 1 نانومتر ایجاد شده توسط مولکول آمیلوز قرار دارند. با ورود به مارپیچ، مولکول های ید به شدت تحت تأثیر محیط خود (گروه های OH) قرار می گیرند، در نتیجه طول پیوند I-I افزایش می یابد. این فرآیند با تغییر رنگ قهوه ای ید به بنفش آبی همراه است.

نشاسته به عنوان یک پلی ساکارید از تعداد زیادی واحد گلوکز تشکیل شده است. بنابراین، نشاسته تحت تأثیر محلول‌های قلیایی، اسیدها یا آنزیم‌ها هیدرولیز می‌شود. هیدرولیز آنزیمی مرحله ای نشاسته در حفره دهان و تحت تأثیر آنزیم های بزاقی (آمیلاز و مالتاز) آغاز می شود.

نشاسته تحت هیدرولیز اسیدی قرار می گیرد که به صورت پلکانی و تصادفی انجام می شود. هنگام تقسیم، ابتدا به پلیمرهایی با درجه پلیمریزاسیون کمتر تبدیل می شود - دکسترین ها، سپس به دی ساکارید مالتوز و در نهایت به گلوکز. بنابراین، مجموعه کاملی از ساکاریدها به دست می آید.

یا شکل کوتاهی از معادله:

پروتئین ها (پروتئین ها)

پروتئین ها بیوپلیمرهای حاوی نیتروژن هستند که از بقایای اسید آمینه تشکیل شده اند که توسط پیوندهای پپتیدی به هم متصل شده اند. در مواد آلی، پروتئین ها عملکردهای بسیاری از جمله ساختاری و آنزیمی را انجام می دهند. تحت تأثیر عوامل مختلف، پروتئین ها دچار دناتوره شدن می شوند. پروتئین ها جزء ضروری غذا هستند. منابع اصلی پروتئین کامل محصولات حیوانی هستند.

تجهیزات و معرف ها: خام تخم مرغغده سیب زمینی خام و آب پز، محلول پراکسید هیدروژن، محلول ید رقیق، کبریت، سواب پنبه، خمیر نشاسته، باند، قیچی، چاقوی رومیزی، موچین، ورق کاغذ سفید، پیپت، قاشق، کوزه های شیشه ای، آب، کتری برقی، دوربین.

تجربه شماره 1

هنگامی که پروتئین به آب اضافه می شود، محلول همگن تشکیل نمی شود. محلول های پروتئینی محلول های کلوئیدی هستند.

خواص محلول های پروتئینی عبارتند از:

1. پراکندگی نور در اثر پراش روی ذرات کلوئیدی - مادی. این امر به ویژه زمانی قابل توجه است که یک پرتو نور از محلول پروتئین عبور می کند، زمانی که یک مخروط درخشان قابل مشاهده است (اثر Tyndall).

2. محلول های پروتئینی، بر خلاف نمونه های واقعی، دارای سرعت کمانتشار

3. شکست بهذرات پروتئین برای نفوذ به غشاهایی که منافذ آنها کوچکتر از قطر پروتئین ها است (غشاهای نیمه تراوا). این در استفاده می شود دیالیز. خالص سازی آماده سازی پروتئین از ناخالصی های خارجی اساس کار است. کلیه مصنوعیدر درمان نارسایی حاد کلیه

4. خلقت انکوتیکفشار، یعنی حرکت آب به سمت غلظت پروتئین بالاتر، که خود را نشان می دهد، به عنوان مثال، به عنوان تشکیل ادم با افزایش نفوذپذیری دیواره عروقی.

5. ویسکوزیته بالادر نتیجه نیروهای منسجم بین مولکول های بزرگ که خود را به عنوان مثال در تشکیل ژل و ژله نشان می دهد.

تجربه شماره 2

تحت تاثیر درجه حرارت بالاپروتئین جمع شد و در نتیجه پوسته پوسته شد. یعنی دناتوراسیون رخ داد - تخریب ساختارهای ثانویه و سوم پروتئین با حفظ ساختار اولیه. هنگامی که گرم می شود، تغییر محیط اسیدی، عمل تابش رخ می دهد. پیوندهای هیدروژنی، آبگریز، دی سولفیدی و یونی می توانند شکسته شوند. دناتوره شدن یا برگشت پذیر است یا غیر قابل برگشت. دناتوره شدن برگشت ناپذیر می تواند در اثر حرارت شدید یا تشکیل مواد نامحلول ایجاد شود.

در هر سلول زنده، متابولیسم (متابولیسم) تحت تأثیر آنزیم ها اتفاق می افتد. آنزیم ها کاتالیزورهای بیولوژیکی ماهیت پروتئینی هستند. آنزیم هایی که تجزیه پراکسید هیدروژن H2O2 را کاتالیز می کنند کاتالاز یا پراکسیداز نامیده می شوند. این واکنش آب و اکسیژن مولکولی تولید می کند.

آنزیم کاتالاز موجود در سیب زمینی باید با پراکسید هیدروژن واکنش داده و آب و اکسیژن مولکولی را تشکیل دهد. در سلول های سیب زمینی خام، آنزیم ها کارآمد هستند، زیرا ساختار پروتئین حفظ می شود. هنگامی که سیب زمینی پخته شد، کاتالاز دناتوره شد و در نتیجه توانایی خود را در واکنش با پراکسید هیدروژن از دست داد.

تجربه شماره 4

تماشا کردن

باند، خمیر نشاسته، محلول ید، سواب پنبه، قیچی، آب.

من یک باند به طول 30 سانتی متر را برای چند دقیقه در خمیر فرو می کنم، آن را بیرون می کشم، روی یک ورق کاغذ سفید خشک می کنم. وقتی پانسمان خشک شد آن را به قطعات 5 سانتی متری برش می دهم و یک تکه از این باند را داخل لیوان محلول ید می گذارم. باند را بیرون می آورم و روی کاغذ سفید می گذارم.

من یک سواب پنبه را با بزاق مرطوب می کنم و یک حرف روی یک باند نشاسته ای می کشم. یک تکه را مدتی بین کف دستم نگه می دارم و بعد آن را در محلول ید فرو می برم و خشک می کنم.

من مانند مورد قبلی انجام می دهم، اما سواب پنبه را با آب مرطوب می کنم.

بانداژ کاملاً آبی بود.

پس از خشک شدن باند، نامه نوشته شده قبلی به وضوح در پس زمینه آبی قابل مشاهده است.

باند خشک شد، اما نامه ظاهر نشد.

وقتی باند نشاسته شده را داخل محلول ید پایین آوردیم، باند آبی شد. رنگ دارای مجموعه ای از ید با نشاسته است که تشکیل آن با توانایی مولکول های I2 برای قرار گرفتن در حفره های طولانی بین چرخش مارپیچ های تشکیل شده توسط مولکول نشاسته توضیح داده می شود. حفره ها به طور متراکم پر شده اند و برهمکنش های بین مولکول ها به اندازه کافی قوی است تا اطمینان حاصل شود که رنگ آمیزی شدید حتی در غلظت های بسیار کم ید رخ می دهد. این یک واکنش کیفی به نشاسته است.

عمل بزاق بر روی نشاسته را هیدرولیز آنزیمی می نامند. از آنجایی که نشاسته خود یک ماده بی اثر است، این واکنش تحت تأثیر گرما و یک کاتالیزور رخ می دهد. در آزمایش ما، آنزیم بزاق - آمیلاز است. این اوست که نشاسته را به اجزای کوچکتر، به ویژه دکسترین ها تجزیه می کند. یک تکه باند نشاسته ای را در دستانمان گرم کردیم تا کار آنزیم ها فعال شود. ناحیه ای که بزاق در آن ریخته شده سفید باقی می ماند و بقیه قسمت آبی می شود. این به این دلیل است که بزاق فرصت داشته است تا نشاسته را به اجزای سازنده آن تجزیه کند و تا حدی به گلوکز تبدیل شود. از طرف دیگر ید روی گلوکز تاثیری ندارد، بنابراین حروفی که در بزاق نوشته شده آبی نمی شود.

در آزمایشی دیگر، به جای بزاق، آب روی باند استفاده شد که نشاسته را به اجزای تشکیل دهنده آن تجزیه نمی کند. بنابراین، محل استفاده از آب آبی باقی می ماند.

نتیجه‌گیری: من دانش را در مورد مواد آلی متعلق به کلاس‌های پروتئین‌ها (پروتئین‌ها)، چربی‌ها و کربوهیدرات‌ها تعمیق و تثبیت کردم. توسعه مهارت های سازمانی، فنی و فکری؛ علاقه به آزمایش شیمیایی و کسب دانش خود را پرورش داد. همه این مواد در زندگی روزمره ما یافت می شوند. آنها هم در محصولات (منشا حیوانی و گیاهی) و هم در بدن ما یافت می شوند. این ترکیبات آلی عملکردهای مهمی را انجام می دهند.

چربی ها وظایف زیر را انجام می دهند:
1) ساختاری (آنها بخشی از غشای سلولی و بافت عصبی هستند).
2) انرژی (1 سال - 38.9 کیلوژول)؛
3) رزرو؛
4) محافظ (محافظت از بدن در برابر میکروارگانیسم های خارجی).
5) هورمونی (چربی ها سیتوکین ها را تولید می کنند و همچنین هورمون های جنسی زنانه بخشی از هورمون های آدرنال هستند).

6) حمل و نقل (چربی ها به جذب عناصر کمیاب و همچنین ویتامین های محلول در چربی (A، D، E و K) کمک می کنند.
7) طعم غذا را بهبود می بخشد و در نتیجه باعث فعال شدن مرکز گرسنگی در بصل النخاع می شود.

8) تنظیم کننده حرارت (حفظ گرما در بدن).

عملکرد کربوهیدرات ها:

1) انرژی (1 گرم - 17.6 کیلوژول)؛

2) ذخیره سازی (گلیکوژن، نشاسته)؛

3) ساختاری (بخشی از DNA، RNA، ATP، گلیکوکالیکس یک سلول حیوانی را تشکیل می دهند).

4) محافظ (تشکیل اسرار چسبناک، مخاط، دیواره غدد و اجزای بزاق).

عملکرد پروتئین:

1) آنزیمی (تمام واکنش های شیمیایی با مشارکت آنزیم هایی رخ می دهد که میلیون ها بار واکنش ها را تسریع می کنند. تقریباً همه آنزیم ها ذاتاً پروتئین هستند).

2) حمل و نقل (پروتئین های انتقال غشاء ترکیب ثابتی از سلول را فراهم می کنند و پروتئین هموگلوبین انتقال اکسیژن را به اندام ها و بافت ها انجام می دهد).

3) محافظ (در پاسخ به نفوذ اجسام مختلف خارجی در بدن، پروتئین های خاصی تولید می شود - آنتی بادی هایی که آنتی ژن ها را ضد عفونی می کنند).

4) تنظیم کننده ( بسیاری از هورمون ها - تنظیم کننده های رشد و نمو بدن - پروتئین ها. انسولین پروتئینی قند خون را تنظیم می کند).

5) حرکتی (تمام حرکات توسط پروتئین ها تامین می شود - اکتین و میوزین که بخشی از بافت ماهیچه ای هستند. پروتئین توبولین بخشی از اندام های تک یاخته ای حرکتی است).

6) ساختمان (پروتئین ها بخشی از غشای سلولی، ریبوزوم ها و کروموزوم ها هستند. پروتئین ها مو، پشم، ناخن، فلس ها را تشکیل می دهند. الاستین و کلاژن به پوست خاصیت ارتجاعی و کشسانی می بخشد).

7) انرژی (1 گرم - 17.6 کیلوژول)؛

8) مواد مغذی (پروتئین ها یکی از عناصر اصلی تغذیه انسان و حیوان هستند که با کمبود آنها در غذا، اختلالات شدید متابولیسم نیتروژن رخ می دهد)

بنابراین پروتئین ها، کربوهیدرات ها و چربی ها منابع انرژی برای بدن هستند. با تشکر از آنها، متابولیسم می تواند انجام شود. این مواد آلی تمام اعمال حیاتی را انجام می دهند و منبع تغذیه بدن هستند. کمبود آنها منجر به ایجاد اختلالات شدید سلامتی می شود.