세포의 유기 물질. 탄수화물, 지질. 수용성 탄수화물의 기능. 고분자 탄수화물의 기능. 지질의 기능. 생체고분자 강의. 탄수화물과 지질 탄수화물과 지질의 일반적인 기능

동적생화학

2부. 지질의 대사와 기능

지도 시간

학생들의 독립적인 작업을 위해

검토자: N.U. 탄키바에바

2003년 _____________ 부서 회의에서 승인되었습니다.

관리자가 승인함 부서 _____________________________________________

의학-생물학 및 약학 학부의 MK 승인

2004년 ________________ 프로젝트 번호 _____

의장________________________________________________

지질의 일반적인 특성

신체에서는 다음을 수행합니다. 특징:

1. 구조적- 세포막의 일부입니다.

2. 규제- 일부 지질은 비타민과 호르몬이며 신경 자극 전달에 관여합니다.

3. 수송- 알부민과 지방산의 복합체인 지질단백질,

4. 체온 조절- 신체의 단열에 참여

5. 에너지- 에너지 결핍 시 나중에 사용하기 위해 저장되는 직접적인 에너지원 및 물질.

지질은 구조와 기능이 다양한 천연 소수성 물질의 그룹입니다. 여기에는 에너지원을 저장하는 가장 유리한 형태인 지방이 포함됩니다. 인지질 - 모든 유형의 막의 구조적 기초, 지단백질의 필수 요소 - 혈액 내 지질 수송 형태; 콜레스테롤은 세포막의 구성성분이자 담즙산과 스테로이드 호르몬 합성의 전구체입니다. 많은 지질 및 그 유도체: 포스파티딜이노시톨 삼인산, 디아실글리세롤, 폴리엔 지방산 및 이들로부터 형성된 대규모 에이코사노이드 그룹은 국소 호르몬의 특성을 가지며 조절 기능을 수행합니다. 천연 지질에는 지용성 비타민과 폴리엔 지방산 등 인간에게 필수적인 영양 요소가 많이 포함되어 있습니다.

모든 지질의 공통 특성은 소수성입니다. 그러나 일부 지질(당지질, 인지질, 담즙산)은 친수성 부분과 소수성 부분을 포함하고 있기 때문에 양친매성입니다.

지질의 생물학적 기능은 주로 지질이 에너지원이라는 사실에 의해 결정됩니다. 이 기능은 지방이 분해된 후 방출되는 지방산에 의해 수행됩니다.

탄수화물과 달리 지방은 신체의 에너지 비축량을 구성합니다. 에너지 보유량으로서 지방의 장점은 지방이 탄수화물에 비해 더 환원된 물질이라는 것입니다(탄수화물 분자는 각 탄소 원자에 산소를 가지고 있습니다 - "-CHOH-" 그룹; 지방에는 "" 그룹이 우세한 긴 탄화수소 라디칼이 있습니다). CH 2 -“ – 산소가 없습니다). 더 많은 수소가 지방에서 제거될 수 있으며, 이는 미토콘드리아 산화 사슬을 통과하여 ATP를 생성합니다.

탄수화물과 단백질의 칼로리 함량: ~ 4kcal/g. 지방의 칼로리 함량: ~ 9 kcal/g.

탄수화물과 달리 에너지 보유량으로서 지방의 장점은 소수성이며 물과 관련이 없다는 것입니다. 이는 지방 매장량의 소형화를 보장합니다. 이는 무수 형태로 저장되어 소량을 차지합니다.

신체에는 글리코겐(0.3kg의 글리코겐과 10kg의 지방)보다 30배 더 많은 지방이 포함되어 있습니다. 일반적으로 인체의 지방 함량은 6~10kg입니다. 이 지방량은 완전 단식 기간 동안 40일 동안 신체에 에너지를 공급하기에 충분합니다. 글리코겐은 약 하루 동안 단식하는 데 충분합니다.

세포 내 글리코겐 보유량은 식사 후 약 2시간을 제외하고 하루 종일 소모됩니다. 지방 조직에 축적된 지방은 소비되지 않을 수 있습니다. 정상적인 영양 리듬에서는 혈액에 항상 기관에 지방산을 공급하는 지단백질이 있습니다. 에너지 대사에서의 역할 측면에서, 지단백질에 저장된 지방은 지방 조직에 저장된 지방보다 글리코겐과 더 유사합니다.

지방의 중요한 특징은 가수분해를 통해 기능적으로 다른 두 가지 생성물, 즉 지방산과 글리세롤이 생성된다는 것입니다. 글리세롤은 포도당 생성에 사용되므로 단식 중에 뇌 세포 및 기타 포도당 의존성 세포에 포도당 공급에 참여합니다. 따라서 지방 저장은 포도당 저장의 한 형태로 간주될 수 있습니다.

인간과 일부 동물의 몸에 지방이 축적되는 것은 불규칙한 영양과 추운 환경에 대한 적응으로 간주됩니다. 오랫동안 동면하고(곰, 마멋) 추운 환경에 적응한 동물(해마, 물개)은 특히 지방을 많이 보유하고 있습니다. 태아는 사실상 지방이 없으며 출생 전에만 나타납니다.

주요 지질의 구조와 기능은 표 1에 나와 있습니다.

1 번 테이블.

지방의 화학명은 아실글리세롤, 즉 지방입니다. 이들은 글리세롤과 고급 지방산의 에스테르입니다. "아실-"은 "지방산 잔류물"을 의미합니다("아세틸-" - 아세트산 잔류물과 혼동하지 마십시오). 아실 라디칼의 수에 따라 지방은 모노글리세리드, 디글리세리드, 트리글리세리드로 구분됩니다. 분자에 2개의 지방산 라디칼이 포함되어 있으면 지방을 DIACYLGLYCEROL이라고 합니다. 분자에 지방산 라디칼 1개가 포함되어 있으면 지방을 모노아실글리세롤이라고 합니다.

인간과 동물의 신체에서는 트리아실글리세롤(TRIACYLGLYCEROLS)이 우세합니다(3개의 지방산 라디칼을 함유하고 있습니다).

지방의 성질은 지방산의 구성에 따라 결정됩니다.

막에는 인지질(PL), 당지질(GL) 및 스테로이드 콜레스테롤(CS)과 같은 LIPOIDS(복합 지질)만 포함되어 있습니다.

인지질은 인산염 잔기를 포함하는 지질입니다. 네 가지 구성 요소로 구성됩니다.

2) 지방산;

3) 인산염;

4) 극성기(세린이면 글리세로인지질을 포스파티딜리세린, 콜린이면 글리세로인지질을 포스파티딜콜린, 에탄올아민이면 글리세로인지질을 포스파티딜에탄올아민, 이노시톨이면 글리세로인지질을 포스파티딜이노시톨이라고 함)

글리세로포스포리피드의 일반 공식:

인지질에는 글리세롤(글리세로인지질)과 스핑고신(스핑고인지질, 스핑고미엘린)의 2가지 알코올이 포함될 수 있습니다. 모든 구성 요소는 에테르 결합으로 연결됩니다. 특정 극성기의 함량에 따라 분류되는 것 외에도 함유된 알코올에 따라 분류됩니다.

1. 글리세로포스포리피드(GFL) - 알코올 글리세린을 함유하고 있습니다.

모두 L 시리즈에 속합니다. 비대칭 탄소 원자가 있습니다(그림에서 별표로 표시됨). 극성기는 아미노산 세린(포스파티딜세린), 콜린(포스파티딜콜린, 다른 이름은 레시틴), 에탄올아민(포스파티딜에탄올아민), 이노시톨(포스파티딜이노시톨), 글리세롤(폴리글리세로포스파티드)로 나타낼 수 있습니다.

천연 인지질에서는 R1과 R2가 다릅니다. R1은 포화지방산이고, R2는 불포화지방산이다. 그러나 예외가 있습니다. 폐 계면활성제의 주요 지질 성분은 HPL이며, 여기서 R1과 R2는 모두 팔미트산 라디칼이고 극성 그룹은 콜린입니다.

2. 스핑고포스포리피드(SFL) - 알코올 스핑고신 함유: SPHINGOMYELINS.

스핑고인지질은 구조가 다양하지만 공통된 특징을 가지고 있습니다. 스핑고인지질 분자에는 스핑고신, 지방산, 인산 및 극성 그룹이 포함되어 있습니다.

SFL의 일반 공식이 그림에 나와 있습니다.

스핑고신은 2-하이드록시 불포화 아미노 알코올입니다.

지방산은 스핑고신의 아미노 그룹에 펩타이드 결합으로 부착됩니다.

인지질은 양친매성 물질입니다. 친수성 영역과 소수성 영역의 배열은 특별합니다. 친수성 부위(인산 잔기와 극성기)는 "머리"를 형성하고, 소수성 지방산 라디칼(R 1 및 R 2)은 "꼬리"를 형성합니다.

당지질.

그들은 스핑고신, 지방산 및 일부 탄수화물 분자로 구성됩니다. SFL 공식에 인산 대신 탄수화물을 조금 넣으면 GL 공식이 됩니다. 당지질은 또한 친수성 "머리"와 2개의 소수성 "꼬리"를 가지고 있습니다. 구조의 일반적인 다이어그램이 그림에 나와 있습니다.

당지질은 탄수화물 성분의 구조에 따라 분류됩니다.

당지질에는 2가지 그룹이 있습니다:

1. 세레브로시드. 탄수화물 성분으로는 단당류(포도당, 갈락토스), 이당류 또는 중성 소올리고당이 포함되어 있습니다.

2. 강글리오사이드. 탄수화물 성분은 단당류 자체와 그 유도체 등 다양한 단량체로 구성된 올리고당입니다. 이 올리고당은 반드시 산성이며 시알산을 함유하고 있습니다. 특정 순서의 단량체로 인해 강글리오시드 구성의 올리고당은 분자에 뚜렷한 항원 특성을 부여합니다.

스테로이드.

2개의 그룹으로 나누어집니다.

1. 스테리 N s (다환식 스테란 구조를 포함함).

2. 스테리 디 s(콜레스테롤과 고급지방산의 에스테르).

스테로이드의 성질.

스테리 N이들은 수산기(-OH)를 함유하고 있어 약간 친수성이지만 분자는 여전히 대부분 소수성입니다. 여기에는 콜레스테롤이 포함됩니다.

콜레스테롤은 다환형 물질입니다. 소수성 특성이 우세하지만 OH 그룹이 하나 있습니다.

스테리 디 s는 완전히 소수성 물질입니다.

지방산

지방산은 인체의 대부분의 지질의 일부입니다. 이는 글리세롤(TAG 및 글리세로인지질) 및 아미노 알코올 스핑고신과 결합하여 스핑고지질 그룹을 형성할 수 있습니다. 지방이 많은 음식은 포도당과 함께 가장 중요한 에너지원입니다. (“연료 분자”).

분자의 탄소 원자 수가 4개보다 많으면 산을 지방이라고 합니다. 장쇄 지방산이 우세합니다(탄소수 16 이상). 탄소 원자와 이중 결합의 수는 이중 아래 첨자로 표시됩니다. 예: C18:1(9-10). 이 경우 18은 탄소 원자의 수이고 1은 이중 결합의 수입니다. 이중 결합의 위치(탄소 원자 번호 기준)는 괄호 안에 표시됩니다.

C16:0 - 팔미트산,

그림 15를 보십시오. 지방, 기름, 설탕에는 어떤 특성이 있습니까? 유기체에 대한 이러한 물질의 중요성은 무엇입니까?

생명체에는 유기 물질이 포함되어 있습니다. 이들은 구성, 특성 및 생물학적 기능이 다양하며 분자량은 30에서 수천 단위까지입니다. 저분자량 ​​유기 물질은 하나의 구조 단위로 구성되는 반면, 고분자량 화합물은 여러 단위에서 수천 개의 구조 단위를 포함할 수 있습니다. 이러한 물질을 폴리머(그리스 폴리머 - 다수)라고 하며 그 구조 단위를 모노머(1개)라고 합니다.

지질이라고 불리는 유기물질에는 지방, 기름, 인지질, 왁스 등이 있습니다(그림 15). 세포 유형에 따라 지질 함량은 예를 들어 지방 조직 세포에서 5% ~ 90% 범위입니다. 지질은 물에 녹지 않습니다. 즉, 소수성입니다. 인지질은 지방이나 기름과 달리 물에 잘 녹는 인산 잔류물을 함유하고 있습니다. 따라서 인지질은 친수성-소수성이라는 이중 특성을 갖습니다.

쌀. 15. 지질: 1 - 지방 분자의 구조 다이어그램; 2 - 인지질 분자의 구조 다이어그램

생명체에서 지질의 주요 기능은 에너지입니다. 지방 1g이 산화되면 38.9kJ의 에너지가 방출됩니다. 지방과 오일은 식물(그림 16)과 동물의 세포에 있는 예비 영양소이며, 신체의 수분 공급원이며 분해 중에 형성됩니다. 지질의 또 다른 중요한 기능은 구성입니다. 인지질은 세포막의 일부입니다. 꿀벌은 왁스를 사용하여 벌집을 만듭니다.

쌀. 16. 해바라기씨에는 기름이 풍부하다

지질은 또한 보호 및 체온 조절 기능을 수행합니다. 많은 포유류의 피하 지방층은 저체온증과 기계적 스트레스로 인한 내부 장기 손상으로부터 포유류를 보호합니다(그림 17). 가문비나무, 솔잎과 같은 일부 식물의 잎에 왁스 코팅이 되어 있어 과도한 증발, 저온 및 햇빛에의 노출을 방지합니다. 지질의 또 다른 중요한 기능은 조절입니다. 부신 호르몬(코티손)과 성 호르몬(테스토스테론과 에스트라디올)은 지질입니다. 일부 지질은 비타민 D와 E의 구성 요소입니다.

쌀. 17. 고래는 두꺼운 피하 지방층을 가지고 있습니다.

설탕 또는 설탕 유사 물질(탄수화물)에는 일반적인 공식이 있습니다. 동물 세포에서 탄수화물 함량은 1~3%입니다(동물 간 세포에서는 최대 5%). 탄수화물의 최대 90%는 식물 세포에서 발견되며, 주요 건축 자재이자 영양분을 저장하는 역할을 합니다(그림 18, 19).

쌀. 18. 포도에는 포도당이 풍부하다

쌀. 19. 전분은 감자 괴경과 같은 식물 기관에 저장됩니다.

모든 탄수화물은 단당류와 다당류로 구분됩니다(그림 20). 단당류에는 예를 들어 포도당과 리보스가 포함됩니다. 무색의 결정성 물질로 물에 잘 녹고 맛은 달콤합니다. 다당류는 단량체가 반복 단위, 가장 흔히 포도당 분자인 고분자량 중합체입니다. 다당류에는 전분, 글리코겐, 셀룰로오스가 포함됩니다. 단당류와 달리 다당류는 단맛이 없으며 물에 잘 녹지 않거나 완전히 녹지 않습니다.

쌀. 20. 탄수화물: 1 - 포도당 분자의 구조 다이어그램; 2 - 셀룰로오스 분자의 구조 다이어그램; 3 - 전분 분자 구조의 다이어그램

신체에서 탄수화물은 주로 구성 및 에너지 기능을 수행합니다. 식물 세포의 세포벽은 셀룰로오스로 구성됩니다. 지구의 살아있는 자연의 총 질량 측면에서 유기 화합물 중 1위를 차지합니다. 다당류 키틴은 절지동물의 피부와 곰팡이의 세포벽의 일부입니다.

전분과 글리코겐은 세포의 저장 영양소입니다. 전분은 식물 세포에서 합성되어 저장되며, 글리코겐은 동물 세포, 특히 간에서 합성됩니다. 이러한 탄수화물은 포도당과 함께 신체에서 에너지 기능도 수행합니다. 탄수화물 1g이 산화되면 17.6kJ의 에너지가 방출됩니다. 이 경우 발생하는 열량은 지방이 산화되는 동안보다 적습니다. 그러나 탄수화물은 지방보다 신체에서 더 빨리 분해되고 흡수됩니다. 예를 들어, 신경 조직의 세포는 포도당을 주요 에너지원으로 사용합니다.

다루는 내용을 바탕으로 한 연습

1. 폴리머와 모노머는 무엇입니까? 폴리머로 분류되는 유기 생명체는 무엇입니까?
2. 지방은 왜 소수성을 갖고 있나요? 인지질과 용해도를 비교하십시오. 차이점을 설명하는 것은 무엇입니까?
3. 해마, 물개 및 기타 북부 동물은 몸에 두꺼운 피하 지방층을 축적합니다. 이 동물의 몸에서는 어떤 기능을 수행합니까?
4. 단당류와 다당류로 분류되는 탄수화물은 무엇입니까? 유기체에서 어떤 기능을 수행합니까?

탄수화물- 유기 화합물의 조성은 대부분의 경우 일반식 C로 표시됩니다. N(H2O) 중 (N그리고 중≥ 4). 탄수화물은 단당류, 올리고당, 다당류로 나누어집니다.

단당류- 단순 탄수화물은 탄소 원자 수에 따라 삼당(3), 테트로스(4), 오탄당(5), 육탄당(6) 및 헵토스(7개 원자)로 구분됩니다. 가장 흔한 것은 오탄당과 육탄당입니다. 단당류의 성질- 물에 쉽게 용해되고, 결정화되며, 단맛이 나고, α- 또는 β-이성질체 형태로 존재할 수 있습니다.

리보스와 디옥시리보스오탄당 그룹에 속하며 RNA 및 DNA 뉴클레오티드, 리보뉴클레오시드 삼인산 및 데옥시리보뉴클레오시드 삼인산 등의 일부입니다. 데옥시리보스(C 5 H 10 O 4)는 두 번째 탄소 원자에서 리보스(C 5 H 10 O 5)와 다릅니다. 리보스와 같은 수산기가 아닌 수소 원자를 가지고 있습니다.

포도당 또는 포도당(C 6 H 12 O 6)은 육탄당 그룹에 속하며 α-포도당 또는 β-포도당의 형태로 존재할 수 있습니다. 이러한 공간 이성질체 간의 차이점은 α-포도당의 첫 번째 탄소 원자에서 수산기 그룹이 고리 평면 아래에 위치하는 반면 β-포도당의 경우 평면 위에 있다는 것입니다.

포도당은:

1. 가장 흔한 단당류 중 하나,
2. 세포에서 발생하는 모든 유형의 작업에 가장 중요한 에너지원입니다(이 에너지는 호흡 중 포도당 산화 중에 방출됩니다).
3. 많은 올리고당과 다당류의 단량체,
4. 혈액의 필수 성분.

과당 또는 과일 설탕는 포도당보다 더 달콤한 육탄당 그룹에 속하며 꿀(50% 이상)과 과일에서 유리 형태로 발견됩니다. 많은 올리고당과 다당류의 단량체입니다.

올리고당- 여러 분자(2~10개)의 단당류 사이의 축합 반응의 결과로 형성된 탄수화물. 단당류 잔기의 수에 따라 이당류, 삼당류 등으로 구분되는 것이 가장 일반적이다. 올리고당의 성질- 물에 용해되어 결정화되며 단당류의 수가 증가함에 따라 단맛이 감소합니다. 두 개의 단당류 사이에 형성된 결합을 다음과 같이 부른다. 글리코시드.

자당, 사탕수수, 사탕무 설탕는 포도당과 과당 잔기로 구성된 이당류입니다. 식물 조직에 함유되어 있습니다. 식품(일반명 - 설탕). 산업계에서 자당은 사탕수수(줄기에는 10~18% 함유)나 사탕무(뿌리채소에는 최대 20%의 자당 함유)에서 생산됩니다.

맥아당 또는 맥아 설탕는 두 개의 포도당 잔기로 구성된 이당류입니다. 발아하는 시리얼 씨앗에 존재합니다.

유당 또는 유당는 포도당과 갈락토스 잔기로 구성된 이당류입니다. 모든 포유류의 젖에 존재합니다(2~8.5%).

다당류많은(수십개 이상) 단당류 분자의 중축합 반응의 결과로 형성된 탄수화물입니다. 다당류의 특성- 물에 잘 녹지 않거나 잘 녹지 않으며, 뚜렷한 결정이 형성되지 않으며, 단맛이 나지 않습니다.

녹말(C6H10O5) N- 단량체가 α-글루코스인 중합체. 전분 중합체 사슬은 분지형(아밀로펙틴, 1,6-글리코시드 결합) 영역과 분지되지 않은(아밀로오스, 1,4-글리코시드 결합) 영역을 포함합니다. 전분은 식물의 주요 예비 탄수화물이며 광합성 산물 중 하나이며 씨앗, 괴경, 뿌리 줄기 및 구근에 축적됩니다. 쌀알의 전분 함량은 최대 86%, 밀은 최대 75%, 옥수수는 최대 72%, 감자 괴경은 최대 25%입니다. 전분은 주요 탄수화물이다.인간 식품(소화 효소 - 아밀라아제).

글리코겐(C6H10O5) N- 단량체가 α-글루코스이기도 한 중합체. 글리코겐의 중합체 사슬은 전분의 아밀로펙틴 영역과 유사하지만, 그와는 달리 훨씬 더 많이 갈라집니다. 글리코겐은 동물, 특히 인간의 주요 예비 탄수화물입니다. 간(최대 20%)과 근육(최대 4%)에 축적되며 포도당의 공급원입니다.

(C6H10O5) N- 단량체가 β-글루코스인 중합체. 셀룰로오스 중합체 사슬은 가지(β-1,4-글리코시드 결합)를 가지지 않습니다. 식물 세포벽의 주요 구조 다당류. 목재의 셀룰로오스 함량은 최대 50%, 목화씨 섬유의 경우 최대 98%입니다. 셀룰로오스는 인간의 소화액에 의해 분해되지 않습니다. β-글루코스 사이의 결합을 끊는 효소 셀룰라제가 부족합니다.

이눌린- 단량체가 과당인 중합체. 국화과 식물의 탄수화물을 비축합니다.

당지질- 탄수화물과 지질의 결합으로 형성된 복합 물질.

당단백질- 탄수화물과 단백질이 결합하여 형성된 복합 물질.

탄수화물의 기능

지질의 구조와 기능

지질단일 화학적 특성이 없습니다. 대부분의 혜택에서는 지질의 결정, 그들은 이것이 에테르, 클로로포름 및 벤젠과 같은 유기 용매를 사용하여 세포에서 추출할 수 있는 수불용성 유기 화합물의 집단 그룹이라고 말합니다. 지질은 단순 지질과 복합 지질로 나눌 수 있습니다.

단순 지질대부분은 고급 지방산과 3가 알코올 글리세롤-트리글리세리드의 에스테르로 표시됩니다. 지방산 1) 모든 산에 대해 동일한 그룹 - 카르복실 그룹(-COOH) 및 2) 서로 다른 라디칼. 라디칼은 -CH 2 - 그룹의 다양한 수(14에서 22)의 사슬입니다. 때때로 지방산 라디칼은 하나 이상의 이중 결합(-CH=CH-)을 포함합니다. 지방산을 불포화지방이라고 합니다. 이중결합이 없는 지방산을 지방산이라 한다. 부자. 트리글리세라이드가 형성되면 글리세롤의 3개 수산기 그룹 각각은 지방산과 축합 반응을 거쳐 3개의 에스테르 결합을 형성합니다.

중성지방이 우세한 경우 포화지방산, 20°C에서는 고체입니다. 그들 불리는 지방, 그들은 동물 세포의 특징입니다. 중성지방이 우세한 경우 불포화지방산, 20°C에서는 액체입니다. 그들 불리는 유화, 그들은 식물 세포의 특징입니다.

1 - 트리글리세리드; 2 - 에스테르 결합; 3 - 불포화 지방산;
4 - 친수성 머리; 5 - 소수성 꼬리.

중성지방의 밀도는 물의 밀도보다 낮기 때문에 물에 뜨며 표면에 위치합니다.

단순 지질에는 다음이 포함됩니다. 왁스- 고급 지방산과 고분자량 알코올의 에스테르(보통 짝수의 탄소 원자를 가짐).

복합 지질. 여기에는 인지질, 당지질, 지단백질 등이 포함됩니다.

인지질- 하나의 지방산 잔기가 인산 잔기로 대체된 트리글리세리드. 세포막 형성에 참여하십시오.

당지질- 위 참조.

지단백질- 지질과 단백질의 결합으로 형성된 복합 물질.

리포이드- 지방 같은 물질. 여기에는 카로티노이드(광합성 색소), 스테로이드 호르몬(성호르몬, 미네랄코르티코이드, 글루코코르티코이드), 지베렐린(식물 성장 물질), 지용성 비타민(A, D, E, K), 콜레스테롤, 장뇌 등이 포함됩니다.

지질의 기능

기능	예와 설명
에너지	트리글리세리드의 주요 기능. 지질 1g이 분해되면 38.9kJ가 방출됩니다.
구조적	인지질, 당지질 및 지단백질은 세포막 형성에 참여합니다.
저장	지방과 오일은 동물과 식물의 예비 영양소입니다. 추운 계절에 동면하거나 먹이가 없는 지역을 오랫동안 이동하는 동물에게 중요합니다. 묘목에 에너지를 공급하려면 식물 종자유가 필요합니다.
보호	지방과 지방 캡슐의 층은 내부 장기에 쿠션을 제공합니다. 왁스 층은 식물과 동물의 발수 코팅으로 사용됩니다.
단열재	피하 지방 조직은 열이 주변 공간으로 유출되는 것을 방지합니다. 추운 기후에 사는 수생 포유류나 포유류에게 중요합니다.
규제	지베렐린은 식물의 성장을 조절합니다. 성호르몬 테스토스테론은 남성의 2차 성징 발달을 담당합니다. 성 호르몬인 에스트로겐은 여성의 2차 성징 발달을 담당하고 월경 주기를 조절합니다. 미네랄코르티코이드(알도스테론 등)는 물-소금 대사를 조절합니다. 글루코코르티코이드(코티솔 등)는 탄수화물과 단백질 대사 조절에 참여합니다.
대사수원	지방 1kg이 산화되면 수분 1.1kg이 배출된다. 사막 주민에게 중요합니다.
촉매	지용성 비타민 A, D, E, K는 효소의 보조 인자입니다. 이 비타민 자체에는 촉매 활성이 없지만 비타민이 없으면 효소가 기능을 수행할 수 없습니다.

탄수화물— 일반식 Cn(H2O)m을 갖는 유기 화합물, m > n 탄수화물의 화학적 성질은 탄수화물이 함유하고 있는 수산기(-OH)에 의해 결정됩니다. 탄수화물에는 단순(단당류) 탄수화물과 복합(올리고당, 다당류) 탄수화물이 있습니다. 단당류는 하나의 탄수화물 분자(포도당, 과당, 리보스, 디옥시리보스)로 구성됩니다. 탄소 원자의 수에 따라 트리오스 - 3개 원자, 테트로스 - 4개 원자, 오탄당 - 5개 원자, 6탄당 - 6개 원자 등으로 구분됩니다. 단당류의 특성: 저분자량, 단맛, 물에 용해되고 결정화 가능.
올리고당- 2~10개의 단당류 잔기를 포함하는 설탕 같은 복합 탄수화물입니다. 양에 따라 이당류, 삼당류, 사당류 등이 구별됩니다. 이당류는 두 개의 단당류가 글리코시드 결합(포도당 + 포도당 = 맥아당, 포도당 + 갈락토스 = 유당, 포도당 + 과당 = 자당)으로 결합될 때 형성됩니다. 일반적으로 글리코시드 결합은 인접한 단당류 단위의 1번째와 4번째 탄소 원자 사이에 형성됩니다.
다당류(전분 및 셀룰로오스(식물), 글리코겐(동물)). 이들 다당류의 단량체는 포도당입니다. 선형, 비분지형 또는 분지형일 수 있습니다.
탄수화물의 의미:
. 세포의 에너지 원 (탄수화물 1g - 17.6 kJ (4.2 kcal) 에너지);
. 세포 보유량(전분, 글리코겐);
. 구성 기능(원핵생물의 뮤레인, 식물과 균류의 섬유질, 핵산의 리보스와 디옥시리보스);
. 수용체 기능(당지질);
. 보호 기능(헤파린은 혈액 응고 속도를 늦춥니다).
지질- 지방과 같은 수불용성 물질. 화학적 조성에 따르면 지질은 고급 지방산과 3가 알코올 글리세롤의 에스테르입니다. 지방산은 포화(이중 결합을 포함하지 않음 - 스테아르산 및 팔미트산) 또는 불포화(탄소 원자 사이에 이중 결합을 가짐 - 올레산)일 수 있습니다. 분자의 구조적 특징에 따라 단순 지질(트리글리세리드, 왁스)과 복합 지질(인지질, 당지질, 지질)이 구별됩니다. 지질 값:
. 막(인지질, 당지질, 지단백질)의 일부입니다.
. 수송(지단백질);
. 수용체, 매개체(당지질의 당지질);
. 에너지원(지방 1g이 분해되면 38.9kJ의 에너지가 방출됨)
. 저장 기능;
. 보호 (발수 코팅 - 식물 왁스);
. 온도 조절 장치 및 단열재, 충격 흡수 장치(갈색 지방);
. 지베렐린(식물의 성장 물질)의 일부인 세포 및 신체 활동 조절(호르몬 - 에스트로겐, 프로게스테론, 테스토스테론, 코르티코스테론, 코르티손, 콜레스테롤);
. 대사수의 원천.

강의, 초록. 유기 물질: 지질, 탄수화물, 세포에서의 역할 - 개념 및 유형. 분류, 본질 및 특징.

지질- 물에는 녹지 않으나 유기용매에는 녹는 유기물질입니다.

지질은 다음과 같이 나뉩니다.

1. 지방 및 오일(3가 알코올 글리세롤과 지방산의 에스테르). 지방산은 포화지방(팔미트산, 스테아르산, 아라키드산)과 불포화지방(올레산, 리놀레산, 리놀렌산)이 있습니다. 오일은 불포화 지방산의 비율이 높기 때문에 실온에서 액체 상태입니다. 또한 극지 동물의 지방에는 열대 동물에 비해 불포화 지방산이 더 많이 포함되어 있습니다.

2. 리포이드(지방 같은 물질). 여기에는 a) 인지질, b) 지용성 비타민(A, D, E, K), c) 왁스, d) 지방산을 포함하지 않는 단순 지질: 스테로이드(콜레스테롤, 부신 호르몬, 성 호르몬) 및 테르펜이 포함됩니다. (지베렐린 – 식물 성장 호르몬, 카로티노이드 – 광합성 색소, 멘톨).

인지질 분자에는 극성 "머리"(친수성 영역)와 비극성 "꼬리"(소수성 영역)가 있습니다. 이러한 구조로 인해 생체막 형성에 중요한 역할을 합니다.

지질의 기능:

1) 에너지 - 지방은 세포의 에너지원입니다. 1g이 분해되면 38.9kJ의 에너지가 방출됩니다.

2) 구조적 (구조) - 인지질은 생물학적 막의 일부입니다.

3) 보호 및 단열 - 피하 지방 조직, 저체온증 및 부상으로부터 신체를 보호합니다.

4) 저장 - 지방은 동물의 지방 세포와 식물 종자에 축적되는 영양분 공급원입니다.

5) 조절 - 스테로이드 호르몬은 신체의 신진대사 조절(부신 피질 호르몬, 성호르몬)에 관여합니다.

6) 물의 원천 - 지방 1kg이 산화되면 1.1kg의 물이 생성됩니다. 이것은 사막 동물이 사용하므로 낙타는 10~12일 동안 물을 마시지 않고 지낼 수 있습니다.

탄수화물 - 복합 유기 물질의 일반 공식은 C n (H 2 O) m입니다. 그들은 탄소, 수소 및 산소로 구성됩니다. 동물 세포는 1~2%를 함유하고 식물 세포는 건물 질량의 최대 90%를 함유합니다.

탄수화물은 단당류, 올리고당, 다당류로 나누어집니다.

단당류는 탄소 원자 수에 따라 삼당(C3), 테트로스(C4), 오탄당(C5), 육탄당(C6) 등으로 구분됩니다. 세포 생활에서 중요한 역할은 다음과 같습니다.

1) 펜토스. 리보스와 디옥시리보스는 핵산의 일부입니다.

2) 육탄당: 포도당, 과당, 갈락토스. 과당은 많은 과일과 꿀에서 발견되어 달콤한 맛을 냅니다. 포도당은 대사 과정에서 세포의 주요 에너지 물질입니다. 갈락토스는 유당(유당)의 일부입니다.

D:\Program Files\Physicon\Open Biology 2.6\content\3DHTML\08010203.htm

말토오스

올리고당 분자는 2-10개의 단당류가 중합되는 동안 형성됩니다. 두 개의 단당류가 결합하면 이당류가 형성됩니다. 포도당과 과당 분자로 구성된 자당; 포도당과 갈락토스 분자로 구성된 유당; 두 개의 포도당 분자로 구성된 맥아당. 올리고당과 다당류에서 단량체 분자는 글리코시드 결합으로 연결됩니다.

다당류는 다수의 단당류가 중합되는 동안 형성됩니다. 다당류에는 글리코겐(동물 세포의 주요 저장 물질); 전분(식물 세포의 주요 저장 물질); 셀룰로오스(식물의 세포벽에서 발견), 키틴(균류의 세포벽에서 발견). 글리코겐, 전분, 셀룰로오스의 단량체는 포도당입니다.

D:\Program Files\Physicon\Open Biology 2.6\content\3DHTML\08010208.htm셀룰로오스

탄수화물의 기능:

1) 에너지 - 탄수화물은 세포의 주요 에너지원입니다. 탄수화물 1g이 분해되면 17.6kJ의 에너지가 방출됩니다.

2) 구조적(구성) - 식물 세포의 껍질은 셀룰로오스로 만들어집니다.

3) 저장 - 다당류는 예비 영양 물질 역할을 합니다.

다람쥐단량체가 아미노산인 생물학적 중합체이다. 단백질은 세포 생활에 매우 중요합니다. 그들은 동물 세포의 건조 물질의 50-80%를 구성합니다. 단백질에는 20가지의 서로 다른 아미노산이 포함되어 있습니다. 아미노산은 인체 내에서 합성될 수 있는 비필수 아미노산과 필수 아미노산(메티오닌, 트립토판, 라이신 등)으로 구분됩니다. 필수 아미노산은 인체 내에서 합성이 불가능하므로 음식을 통해 섭취해야 합니다.

아미노산

라디칼의 특성에 따라 아미노산은 비극성, 극성 하전 및 극성 비전하의 세 그룹으로 나뉩니다.

아미노산은 NH-CO 결합(공유결합, 펩타이드 결합)으로 서로 연결되어 있습니다. 여러 아미노산의 화합물을 펩타이드라고 합니다. 양에 따라 디-, 트리-, 올리고- 또는 폴리펩티드가 구별됩니다. 일반적으로 단백질은 300~500개의 아미노산 잔기를 포함하지만 최대 수천 개의 아미노산을 포함하는 더 큰 단백질도 있습니다. 단백질의 차이는 아미노산의 구성과 수뿐만 아니라 폴리펩티드 사슬의 교대 순서에 의해서도 결정됩니다. 단백질 분자의 조직 수준:

1) 1차 구조는 폴리펩타이드 사슬의 아미노산 서열입니다. 아미노산은 펩타이드 결합으로 연결됩니다. 1차 구조는 각 단백질마다 다르며 DNA에 암호화된 아미노산 서열에 따라 결정됩니다. 교체만 가능
하나의 아미노산은 단백질 기능의 변화를 가져옵니다.

2) 2차 구조가 나선형(α-나선)으로 꼬이거나 아코디언(β) 형태로 배열됩니다. - 층) 폴리펩티드 사슬. 2차 구조는 수소 결합에 의해 유지됩니다.

3) 3차 구조 - 공간에 놓인 나선형으로 소구체 또는 원섬유를 형성합니다. 단백질은 3차 구조 형태로만 활성을 갖는다. 이황화물, 수소, 소수성 및 기타 결합에 의해 지원됩니다.

4) 4차 구조 - 1차, 2차, 3차 구조를 갖는 여러 단백질의 조합으로 형성됩니다. 예를 들어, 혈액 단백질인 헤모글로빈은 4개의 글로빈 단백질 분자와 헴이라고 불리는 비단백질 부분으로 구성됩니다.

단백질은 구조가 단순할 수도 있고(단백질) 복잡할 수도 있습니다. 단순 단백질은 아미노산으로만 구성됩니다. 복잡한 것에는 아미노산 외에도 다른 화학 화합물(예: 지단백질, 당단백질, 핵단백질, 헤모글로빈 등)이 포함되어 있습니다.

단백질이 다양한 화학물질과 고온에 노출되면 단백질 구조가 파괴됩니다. 이 과정을 변성이라고 합니다. 변성 과정은 때때로 가역적입니다. 즉, 단백질 구조의 자발적인 복원(재생)이 발생할 수 있습니다. 단백질의 1차 구조가 보존되면 재구성이 가능합니다.

단백질의 기능:

1. 구조(구성) 기능 - 단백질은 모든 세포막과 세포 소기관의 일부입니다.

2. 촉매(효소) - 효소 단백질은 세포 내 화학 반응을 가속화합니다.

3. 운동(수축성) - 단백질은 모든 유형의 세포 운동에 관여합니다. 따라서 근육 수축은 수축성 단백질인 액틴과 미오신에 의해 보장됩니다.

4. 수송 - 단백질은 화학물질을 수송합니다. 따라서 단백질 헤모글로빈은 장기와 조직에 산소를 운반합니다.

5. 보호 - 혈액 단백질 항체(면역글로불린)는 신체에 이물질인 항원을 인식하여 파괴에 기여합니다.

6. 에너지 - 단백질은 세포의 에너지원입니다. 단백질 1g이 분해되면 17.6kJ의 에너지가 방출됩니다.

7. 조절 - 단백질은 신체의 신진대사 조절(호르몬, 인슐린, 글루카곤)에 관여합니다.

8. 수용체 - 단백질은 수용체 기능의 기초가 됩니다.

9. 저장 - 알부민 단백질은 신체의 예비 단백질입니다(계란 흰자에는 오브알부민, 우유 - 락트알부민이 포함되어 있음).