Жиры в клетке обеспечивают

Для чего нужны белки, жиры и углеводы и в каких продуктах их искать

Жиры в клетке обеспечивают

Функции белка: зачем он нам нужен

Белок – это самый важный материал для процессов восстановления и замены устаревших клеток на новые. Эти процессы происходят в человеческом организме постоянно.

Выработка этого вещества в нашем организме невозможна без аминокислот, которыми богат растительный и животный белок.

Выполняя строительные функции клеток и органов, белок, на основе которого создаются различные соединения и гормоны, наряду с глюкозой является превосходной пищей для мозга. Волосы, ногти, мышцы, внутренние органы – весь наш организм работает на этом материале.

Основные источники белка – это животные и растительные продукты, например, такие как творог, рыба, мясо и яйца. В процессе пищеварения и переработки организмом изначальный его состав будет отличаться от полученного.

Дело в том, что пищеварительный процесс расщепляет белки на аминокислоты, которые используются организмом для выработки собственного белка. Усвояемость растительных белков организмом несколько ниже, естественно, по сравнению с животными (85% и 97%).

Всего белки способны синтезировать до 30 видов аминокислот, при этом 22 из которых считаются незаменимыми, так как организм сам не может их выработать. А остальные аминокислоты, как вы уже понимаете, заменимы. 

К продуктам с высоким содержанием белка относятся:

Осетровая икра (28,9 г на 100 г продукта); Говядина (28 г на 100 г); Мясо индейки (25,4 г / 100 г); Консервы ”Тунец в собственном соку” (23,5 г/100 г); Креветки (21,8 г на 100 г); Куриная грудка (18,7 г на 100 г); Форель (17,5 г на 100 г); Обезжиренный творог (16,5 г на 100 г); Геркулесовая каша (13,6 г на 100 г); Куриные яйца (13 г на 100 г); Гречневая крупа (12,6 г на 100 г); Рисовая крупа (7 г на 100 г); Белая фасоль в консервах (6,7 г на 100 г);

Кефир (3 г на 100 г).

Регулярное употребление белков в пищу способствует ускорению обмена веществ.

Если исключить их из рациона питания, то процессы развития и роста у детей будут замедлены, у взрослых произойдут множественные перемены в организме, в том числе: изменение строения печени, снижение уровня усвояемости полезных и питательных веществ, смена гормонального фона, ухудшение работы сердечной мышцы, снижение работоспособности и проблемы с памятью.

Кроме всего прочего, недостаточное количество этого вещества в человеческом организме снижает иммунитет, происходит это за счет уменьшения выработки антител, также вызывает авитаминоз, дает почву для развития воспалительных процессов. С другой стороны, переизбыток белка тоже не грозит положительными последствиями.

Так как наш организм не может сохранять этот переизбыток ”про запас”, то печени приходится изрядно потрудиться и переработать его в глюкозу, мочевину и другие соединения для выведения из организма. При выводе из нашего тела происходит потеря кальция, появляется риск возникновения камней в почках и развития рака.

Чтобы не переборщить с белком и не допустить его дефицита, важно знать необходимую норму. Средний уровень белка в суточном рационе взрослого человека должен составлять от 100 до 120 г, в случае когда физическая нагрузка достаточно высока, то его нужно увеличить до 160 г.

Чем полезны жиры: все об этом веществе

Стандартное мнение о жирах очень негативное, их считают врагами стройной фигуры, однако в правильных количествах они просто необходимы для нашего организма и его нормального функционирования. Жиры – это один из самых мощнейших источников энергии.

Жировые отложения защищают организм от ушибов, повреждений, предупреждают потерю тепла, а также служат основным источником пищи, когда пропадает аппетит или нет возможности поесть. Пищевые жиры представляют сочетание эфиров глицерина и высших жировых кислот (бывают двух видов: насыщенные и ненасыщенные).

Жирные насыщенные кислоты встречаются в твердых жирах животного происхождения, а ненасыщенные – в продуктах моря и жидких маслах.

Нормальное содержание жиров в организме – 10-20%, при проблемах с обменом веществ этот показатель возрастает до 50%.

В организме человека жиры содержатся в клеточных мембранах, оболочках нервных волокон, участвуют в процессе синтеза гормонов, кислоты, желчи и витаминов.

Ниже приведен список некоторых источников жиров:

Вареная говядина (16,8 г на 100 г); Вареная баранина (17,2 г на 100 г); Жареный карп (11,1 г на 100 г); Морской окунь (9,7 г на 100 г); Красная икра (13,8 г на 100 г); Молоко 3,2% (3,2 г на 100 г); Сыр ”Голландский” (26,8 г на 100 г); Маргарин (82 г на 100 г); Печень трески (65,7 г на 100 г); Халва подсолнечная (29,7 г на 100 г); Горький шоколад (35,3 г на 100 г); Майонез (67 г на 100 г); Сливочное масло (82,5 г на 100 г);

Жирный кефир (3,2 г на 100 г).

Употреблять в пищу жир нужно обязательно. С его помощью происходит усвоение белков и витаминов (A, B, D и Е), нормализуется работа нервной системы, поддерживается эластичность и упругость кожи, обеспечивается всасывание из кишечника полезных минеральных веществ.

Усвоение животных жиров происходит хуже, чем растительных, однако для организма нужны оба эти вида.

При сбалансированном питании в день необходимо взрослому человеку употреблять от 100 до 150 г жиров, а соотношение растительного жира к животному должно составлять 30-40% на 60-70%.

Недостаток жиров в организме человека может привести к ухудшению состояния кожи, нарушению обмена холестерина, к появлению риска развития атеросклероза, замедлению роста и развития детей, угнетению центральной нервной и репродуктивной систем.

Переизбытка жиров также необходимо избегать, в противном случае возникает угроза поражения поджелудочной железы, печени, развития раковых и желчекаменных заболеваний.

От лишних накоплений жира также страдает фигура и появляется лишний вес, так как этот компонент содержит больше всего калорий: в 1 г – 9 Ккал.

Полезные свойства углеводов: зачем они нам нужны?

Углеводы являются главным источником энергии и кирпичиками, из которых состоит весь организм. В сочетании с белками они образуют самые важные соединения, ферменты и гормоны, необходимые для нормальной работы.

Их условно можно разделить на простые (моносахариды: глюкоза, галактоза, фруктоза и дисахариды: мальтоза, лактоза, сахароза) и сложные (пектин, клетчатка, крахмал, гликоген), а также на усваиваемые и неусваиваемые.

Простые углеводы быстро усваиваются организмом и, поступая в кровь, насыщают его необходимыми веществами, в том случае если в этом есть необходимость. Если такой необходимости нет, то переизбыток углеводов (более 30 %) перерабатывается организмом в жиры и откладывается как резерв.

Активное участие эти вещества принимают в деятельности пищеварительной системы, оказывая благоприятное влияние на усвоение питательных микроэлементов, в синтезе молекул ДНК, РНК и АТФ, обеспечивают около 70% энергетических расходов мозга.

К источникам сложных углеводов относятся макароны, картофель, различные крупы, хлеб, фрукты и овощи, а к простым – сахар и все продукты на его основе. Соотношение простых и сложных углеводов в дневном рационе должно составлять 20% на 80 %.

Ниже приведены основные продукты-источники углеводов.

Зеленый горошек (13,3 г на 100 г); Картофель (19,7 г на 100 г); Отварная кукуруза (22,5 г на 100 г); Чеснок (21,2 г на 100 г); Чечевица (53,7 г на 100 г); Бананы (22,4 г на 100 г); Виноград (17,5 г на 100 г); Свежий шиповник (24 г на 100 г); Сушеные подосиновики (33 г на 100 г); Перловая крупа (73,7 г на 100 г); Кукурузная крупа (75 г на 100 г); Кешью (22,5 г на 100 г); Финики (69,2 г на 100 г);

Сливочные сухари (71,3 г на 100 г).

Дневное содержание углеводов в еде должно быть не менее 400-500 г. При их дефиците в организме может произойти жировое перерождение печени (отложение жира за счет снижения запасов гликогена в ней).

Нарушается обмен белков и жиров, происходит накопление вредных веществ в крови, кетонов (вкупе с усиленным окислением белков и жиров может наступить кома из-за отравления тканей мозга и изменения среды организма на кислотную).

Если вы обнаружили следующие симптомы: дрожь рук, потливость, сонливость, слабость, чувство голода, тошнота, головные боли, головокружения, то это означает, что у вас очень низкий уровень углеводов. Нормализовать его может сахар.

Во избежание этого, как вы понимаете, необходимо употреблять минимум 100 г углеводов в сутки. Повышенный уровень может привести к ожирению и повышению инсулина.

Это происходит при одновременном приеме богатой углеводной пищи, когда элементы попадают в кровь и для их нейтрализации выделяется инсулин, перерабатывающий глюкозу в жир.

Сбалансированное питание: как и что нужно кушать

Как мы уже выяснили, какими бы полезными и питательными ни были элементы в пище, употреблять их нужно в правильных пропорциях, иначе вы рискуете не только навредить своему внешнему виду, но и здоровью. Научиться правильно питаться получается не у всех, ниже приведены советы, которые помогут вам начать здоровый образ жизни.

Завтрак должен быть питательным. Это первый прием еды за день, именно он ”поставит на ноги” и зарядит энергией до следующего приема пищи. Для этого отлично подойдут сложные углеводы, такие как макароны из цельнозерновой муки, хлеб грубого помола, любые каши (за исключением манной), капуста, киви, кабачок, яблоки и грейпфруты.

На обед комбинируйте белки и углеводы. Обязательным должно быть употребление мяса или рыбы за обедом, а также зелени. Прием ужина должен осуществляться не позднее 3-4 часов до сна. Нагружать желудок перед сном не нужно. Для ужина отлично подойдут молочные продукты, овощи и фрукты.

Старайтесь принимать пищу каждый день в одно и то же время. Рекомендаций по конкретному времени приема пищи нет, одним удобнее кушать через 2-3 часа, некоторые питаются чаще. Главное в данном случае – приучить свой организм принимать пищу по расписанию.

При приеме еды не стоит торопиться. Чем быстрее вы будете пережевывать пищу, тем больше вы съедите. Об этом, пожалуй, помнит каждая представительница прекрасного пола, мечтающая похудеть. Диетологи рекомендуют медленно пережевывать, растягивая удовольствие. Это гарантирует быстрое насыщение и, как следствие, предотвращение поедания лишнего.

Употребление воды должно быть регулярным. По словам специалистов, в день нужно употреблять объем из расчета 30 мл на 1 кг массы тела. Принудительно это делать не нужно, ваш организм сам подскажет, когда и сколько нужно выпить. Стоит отказаться от сладких газированных напитков.

Старайтесь делать свой рацион разнообразным. В него должны входить продукты из разных пищевых групп: белки, жиры, углеводы. Балуйте себя только полезными сладостями. Кондитерские изделия, несомненно, доставляют массу удовольствия, но крайне вредны для фигуры. Замените их фруктами, сухофруктами, пастилой, темным шоколадом, зефиром и мармеладом.

Употребление соли в больших количествах увеличивает риск возникновения гипертонии.

Отказываться от соли ни в коем случае не нужно, дозируйте ее правильно и замените поваренную соль на морскую или йодированную. Принимать еду нужно только по сигналу организма.

Избегайте случайных перекусов друзьями и коллегами в кафе, дома перед телевизором и за компьютером. Есть стоит только при появлении чувства голода.

Соблюдая эти простые и бесхитростные рекомендации, вы сможете перейти на правильное и сбалансированное питание, которое будет насыщать организм необходимым количеством белков, жиров и углеводов, а вместе с тем и энергией, жизненной силой и хорошим настроением.

Источник: https://ru.delfi.lt/misc/sex/dlya-chego-nuzhny-belki-zhiry-i-uglevody-i-v-kakih-produktah-ih-iskat.d?id=63166008

Функции липидов

Жиры в клетке обеспечивают
Липиды наряду с белками и углеводами играют важную роль в живом организме. Функции липидов в клетке зависят от их структуры и нахождения.

Липиды – органические вещества, имеющие сложное строение. Они образованы спиртами и жирными кислотами и являются гидрофобными соединениями без запаха и вкуса.

Жирные кислоты не имеют циклическую структуру взаимосвязей атомов углерода, относятся к карбоновым кислотам и содержат карбоксильную группу -СООН. В природе найдено более 200 видов жирных кислот. Однако в организме человека, в тканях растений и животных обнаружено только 70 видов.

Жирные кислоты подразделяются по наличию двойной связи на две группы:

  • ненасыщенные – содержат двойные связи;
  • насыщенные – не имеют двойных связей.

Рис. 1. Строение жирных кислот.

Жиры могут быть растительного или животного происхождения, твёрдые или в виде жидкостей – масел.

Все жиры делятся на две основные группы:

  • омыляемые – при гидролизе образуют мыло;
  • неомыляемые – не подвержены гидролизу.

К омыляемым относятся простые и сложные липиды. В состав молекулы простых липидов входят только жирные кислоты и спирты. Сложные образуются при присоединении дополнительной группы, например, азотистого основания.

Простые липиды делятся на две группы:

  • глицериды – образованы спиртом глицерина и жирными кислотами;
  • воски – включают высшие жирные кислоты (содержат не менее 6 атомов углерода) и одноатомных или двухатомных спиртов.

К сложным липидам относятся:

  • фосфолипиды – содержат липиды и остатки фосфорной кислоты;
  • гликолипиды – состоят из липидов и углеводов.

Неомыляемые жиры – стероиды. К ним относятся жизненно важные вещества – стерины, желчные кислоты, стероидные гормоны.

Рис. 2. Виды липидов.

Липиды образуют с белками липопротеины, входящие в состав разных тканей животных и растений. Хорошо изучены липопротеины плазмы крови. Они также присутствуют в молоке, желтке, входят в состав хлоропластов и плазмалеммы.

Липиды участвуют в метаболизме и постройке организма, дают энергию и регулируют рост. Список общих функций липидов и их описание представлены в таблице.

ФункцияОписание
ЭнергетическаяТриглицериды при полном расщеплении дают больше энергии, чем белки и углеводы. Из 1 г жира высвобождается 38,9 кДж энергии
ЗапасающаяЖиры способны накапливаться в организме, создавая энергетический резерв. Особенно это важно для животных, впадающих в спячку. Жиры расходуются медленно, особенно при пассивном образе жизни, что помогает пережить неблагоприятные условия. Кроме того, запасаются как резерв воды (горб верблюда, хвост тушканчика). При окислении 1 кг жира выделяется 1,1 л воды
ЗащитнаяЖировая прослойка защищает от механического повреждения внутренние органы
СтруктурнаяВходят в состав плазмалеммы клетки. Фосфолипиды выстраивают двойной слой, обеспечивая естественный барьер. Холестерин придаёт жёсткость, гликолипиды обеспечивают взаимосвязь клеток
ТеплоизоляционнаяЖиры обладают низкой теплопроводностью, поэтому у многих животных, живущих в холодной среде, он откладывается в значительном количестве. Например, подкожный жир кита может достигать 1 метра
ВодоотталкивающаяКожа животных, в том числе человека, листья, плоды, стволы растений, перья птиц смазываются жиром (восками), чтобы отталкивать лишнюю влагу
РегуляторнаяВходят в состав гормонов, фитогормонов, жирорастворимых витаминов (D, Е, К, А), регулирующих деятельность организма. Гиббереллин – гормон роста растений. Тестостерон, эстроген – половые гормоны. Альдостерон регулирует водно-соляной баланс. Желчные липиды контролируют пищеварение

Рис. 3. Строение плазмалеммы.

У человека и высших позвоночных животных жир накапливают специальные клетки – адипоциты, которые образуют жировую ткань.

Из урока биологии узнали, какую функцию выполняют липиды в клеточной мембране и в организме в целом. Липиды – сложно устроенные вещества, состоящие из спиртов и жирных кислот.

Различные модификации жиров позволяют липидам участвовать в различной деятельности организма.

Липиды входят в состав гормонов, плазмалеммы, витаминов, способны накапливаться в жировых тканях и служить источником энергии, воды, защищать от повреждений и холода.

Средняя оценка: 4.8. Всего получено оценок: 342.

  • Нуклеиновые кислотыТест
  • УглеводыТест
  • Функции белковТест
  • Функции липидовТест
  • Пищевая цепьТест
  • ПопуляцияТест
  • Типы распределения популяцийТест
  • Эволюция человекаТест
  • ВыделениеТест
  • Экологическая пирамидаТест
  • Взаимодействие аллельных геновТест

Источник: https://obrazovaka.ru/biologiya/funkcii-lipidov-v-kletke-obschie-spisok.html

Лекция № 2. Строение и функции углеводов и липидов

Жиры в клетке обеспечивают

Углеводы — органические соединения, состав которых в большинстве случаев выражается общей формулой Cn(H2O)m (n и m ≥ 4). Углеводы подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды — простые углеводы, в зависимости от числа атомов углерода подразделяются на триозы (3), тетрозы (4), пентозы (5), гексозы (6) и гептозы (7 атомов). Наиболее распространены пентозы и гексозы. Свойства моносахаридов — легко растворяются в воде, кристаллизуются, имеют сладкий вкус, могут быть представлены в форме α- или β-изомеров.

Рибоза и дезоксирибоза относятся к группе пентоз, входят в состав нуклеотидов РНК и ДНК, рибонуклеозидтрифосфатов и дезоксирибонуклеозидтрифосфатов и др. Дезоксирибоза (С5Н10О4) отличается от рибозы (С5Н10О5) тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу, как у рибозы.

Глюкоза, или виноградный сахар (С6Н12О6), относится к группе гексоз, может существовать в виде α-глюкозы или β-глюкозы. Отличие между этими пространственными изомерами заключается в том, что при первом атоме углерода у α-глюкозы гидроксильная группа расположена под плоскостью кольца, а у β-глюкозы — над плоскостью.

Глюкоза — это:

  1. один из самых распространенных моносахаридов,
  2. важнейший источник энергии для всех видов работ, происходящих в клетке (эта энергия выделяется при окислении глюкозы в процессе дыхания),
  3. мономер многих олигосахаридов и полисахаридов,
  4. необходимый компонент крови.

Купить проверочные работы
по биологии

Фруктоза, или фруктовый сахар, относится к группе гексоз, слаще глюкозы, в свободном виде содержится в меде (более 50%) и фруктах. Является мономером многих олигосахаридов и полисахаридов.

Олигосахариды — углеводы, образующиеся в результате реакции конденсации между несколькими (от двух до десяти) молекулами моносахаридов. В зависимости от числа остатков моносахаридов различают дисахариды, трисахариды и т. д.

Наиболее распространены дисахариды. Свойства олигосахаридов — растворяются в воде, кристаллизуются, сладкий вкус уменьшается по мере увеличения числа остатков моносахаридов.

Связь, образующаяся между двумя моносахаридами, называется гликозидной.

Сахароза, или тростниковый, или свекловичный сахар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Содержится в тканях растений. Является продуктом питания (бытовое название — сахар). В промышленности сахарозу вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10–18%) или сахарной свеклы (корнеплоды содержат до 20% сахарозы).

Мальтоза, или солодовый сахар, — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы. Присутствует в прорастающих семенах злаков.

Лактоза, или молочный сахар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и галактозы. Присутствует в молоке всех млекопитающих (2–8,5%).

Полисахариды — это углеводы, образующиеся в результате реакции поликонденсации множества (несколько десятков и более) молекул моносахаридов. Свойства полисахаридов — не растворяются или плохо растворяются в воде, не образуют ясно оформленных кристаллов, не имеют сладкого вкуса.

Крахмал (С6Н10О5)n — полимер, мономером которого является α-глюкоза. Полимерные цепочки крахмала содержат разветвленные (амилопектин, 1,6-гликозидные связи) и неразветвленные (амилоза, 1,4-гликозидные связи) участки.

Крахмал — основной резервный углевод растений, является одним из продуктов фотосинтеза, накапливается в семенах, клубнях, корневищах, луковицах. крахмала в зерновках риса — до 86%, пшеницы — до 75%, кукурузы — до 72%, в клубнях картофеля — до 25%.

Крахмал — основной углевод пищи человека (пищеварительный фермент — амилаза).

Гликоген (С6Н10О5)n — полимер, мономером которого также является α-глюкоза. Полимерные цепочки гликогена напоминают амилопектиновые участки крахмала, но в отличие от них ветвятся еще сильнее. Гликоген — основной резервный углевод животных, в частности, человека. Накапливается в печени (содержание — до 20%) и мышцах (до 4%), является источником глюкозы.

Целлюлоза (С6Н10О5)n — полимер, мономером которого является β-глюкоза. Полимерные цепочки целлюлозы не ветвятся (β-1,4-гликозидные связи).

Основной структурный полисахарид клеточных стенок растений. целлюлозы в древесине — до 50%, в волокнах семян хлопчатника — до 98%. Целлюлоза не расщепляется пищеварительными соками человека, т.к.

у него отсутствует фермент целлюлаза, разрывающий связи между β-глюкозами.

Инулин — полимер, мономером которого является фруктоза. Резервный углевод растений семейства Сложноцветные.

Гликолипиды — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и липидов.

Гликопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и белков.

Строение и функции липидов

Липиды не имеют единой химической характеристики. В большинстве пособий, давая определение липидам, говорят, что это сборная группа нерастворимых в воде органических соединений, которые можно извлечь из клетки органическими растворителями — эфиром, хлороформом и бензолом. Липиды можно условно разделить на простые и сложные.

Простые липиды в большинстве представлены сложными эфирами высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина — триглицеридами.

Жирные кислоты имеют: 1) одинаковую для всех кислот группировку — карбоксильную группу (–СООН) и 2) радикал, которым они отличаются друг от друга. Радикал представляет собой цепочку из различного количества (от 14 до 22) группировок –СН2–.

Иногда радикал жирной кислоты содержит одну или несколько двойных связей (–СН=СН–), такую жирную кислоту называют ненасыщенной. Если жирная кислота не имеет двойных связей, ее называют насыщенной.

При образовании триглицерида каждая из трех гидроксильных групп глицерина вступает в реакцию конденсации с жирной кислотой с образованием трех сложноэфирных связей.

Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то при 20°С они — твердые; их называют жирами, они характерны для животных клеток. Если в триглицеридах преобладают ненасыщенные жирные кислоты, то при 20 °С они — жидкие; их называют маслами, они характерны для растительных клеток.

1 — триглицерид; 2 — сложноэфирная связь; 3 — ненасыщенная жирная кислота;
4 — гидрофильная головка; 5 — гидрофобный хвост.

Плотность триглицеридов ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают, находятся на ее поверхности.

К простым липидам также относят воски — сложные эфиры высших жирных кислот и высокомолекулярных спиртов (обычно с четным числом атомов углерода).

Сложные липиды. К ним относят фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины и др.

Фосфолипиды — триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещен на остаток фосфорной кислоты. Принимают участие в формировании клеточных мембран.

Гликолипиды — см. выше.

Липопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения липидов и белков.

Липоиды — жироподобные вещества. К ним относятся каротиноиды (фотосинтетические пигменты), стероидные гормоны (половые гормоны, минералокортикоиды, глюкокортикоиды), гиббереллины (ростовые вещества растений), жирорастворимые витамины (А, D, Е, К), холестерин, камфора и т.д.

Функции липидов

  • Перейти к лекции №1 «Введение. Химические элементы клетки. Вода и другие неорганические соединения»
  • Перейти к лекции №3 «Строение и функции белков. Ферменты»
  • Смотреть оглавление (лекции №1-25)

Источник: https://licey.net/free/6-biologiya/21-lekcii_po_obschei_biologii/stages/256-lekciya__2_stroenie_i_funkcii_uglevodov_i_lipidov.html

Белки, жиры, углеводы. Справка

Жиры в клетке обеспечивают

1.    Основной строительный материал в организме.2.    Являются переносчиками витаминов, гормонов, жирных кислот и др. веществ.3.    Обеспечивают нормальное функционировании иммунной системы.4.    Обеспечивают состояние “аппарата наследственности”.

5.    Являются катализаторами всех биохимических метаболических реакций организма.

Организм человека в нормальных условиях (в условиях, когда нет необходимости пополнения дефицита аминокислот за счет распада сывороточных и клеточных белков) практически лишен резервов белка (резерв – 45 г: 40 г в мыщцах, 5 г в крови и печени), поэтому единственным источником пополнения фонда аминокислот, из которых синтезируются белки организма, могут служить только белки пищи.

Вне зависимости от видоспецифичности все многообразные белковые структуры содержат в своем составе всего 20 аминокислот.

Различают заменимые аминокислоты (синтезируются в организме) и незаменимые аминокислоты (не могут синтезироваться в организме, а поэтому должны поступать в организм в пищей). К незаменимым аминокислотам относятся: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.

Недостаток незаменимых аминокислот в пище приводит к нарушениям белкового обмена.

Незаменимыми аминокислотами являются валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистеин, незаменимыми условно — аргинин и гистидин. Все эти аминокислоты человек получает только с пищей.

Заменимые аминокислоты также необходимы для жизнедеятельности человека, но они могут синтезироваться и в самом организме из продуктов обмена углеводов и липидов. К ним относятся гликокол, аланин, цистеин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, тирозин, пролин, серин, глицин; условно заменимые — аргинин и гистидин.

Белки, содержащие полный набор незаменимых аминокислот, называются полноценными и имеют максимальную биологическую ценность (мясо, рыба, яйца, икра, молоко, грибы, картофель).

Белки, в которых нет хотя бы одной незаменимой аминокислоты или если они содержатся в недостаточных количествах называются неполноценными (растительные белки). В связи с этим для удовлетворения потребности в аминокислотах наиболее рациональной является разнообразная пища с преобладанием белков животного происхождения.

Кроме основной функции белков – белки как пластический материал, он может использоваться и как источник энергии при недостатке других веществ (углеводов и жиров). При окислении 1 г белка освобождается около 4,1 ккал.

При избыточном поступлении белков в организм, превышающем потребность, они могут превращаться в углеводы и жиры. Избыточное потребление белка вызывают перегрузку работы печени и почек, участвующих в обезвреживании и элиминации их метаболитов. Повышается риск формирования аллергических реакций. Усиливаются процессы гниения в кишечнике – расстройство пищеварения в кишечнике.

Дефицит белка в пище приводит к явлениям белкового голодания – истощению, дистрофии внутренних органов, голодные отеки, апатия, снижению резистентности организма к действию повреждающих факторов внешней среды, мышечной слабости, нарушении функции центральной и периферической нервной системы, нару- шению ОМЦ, нарушение развития у детей.

Суточная потребность в белках – 1 г/кг веса при условии достаточного содержания незаменимых аминокислот (например, при приеме около 30 г животного белка), старики и дети – 1,2-1,5 г/кг, при тяжелой работе, росте мышц – 2 г/кг.

ЖИРЫ (липиды) – органические соединения, состоящие из глицерина и жирных кислот.

Функции жиров в организме:

•  являются важнейшим источником энергии. При окислении 1 г вещества выделяется максимальное по сравнению с окислением белков и углеводов количество энергии. За счёт окисления нейтральных жиров образуется 50% всей энергии в организме;

•  являются компонентом структурных элементов клетки — ядра, цитоплазмы, мембраны;

•  депонированные в подкожной клетчатке, предохраняют организм от потерь тепла, а окружающие внутренние органы — от механических повреждений.

Различают нейтральные жиры (триацилглицеролы), фосфолипиды, стероиды (холестерин).

Поступившие с пищей нейтральные жиры в кишечнике расщепляются до глицерина и жирных кислот. Эти вещества всасываются – проходят через стенку тонкого кишечника, вновь превращаются в жир и поступают в лимфу и кровь. Кровь транспортирует жиры в ткани, где они используются в качестве энергетического и пластического материала. Липиды входят в состав клеточных структур.

Уровень жирных кислот в организме регулируется как отложением (депонированием) их в жировой ткани, так и высвобождением из нее. По мере увеличения уровня глюкозы в крови жирные кислоты под влиянием инсулина, депонируются в жировой ткани.

Высвобождение жирных кислот из жировой ткани стимулируется адреналином, глюкагоном и соматотропым гармоном, тормозится — инсулином.

Жиры, как энергетический материал используется главным образом при выполнении длительной физической работы умеренной и средней интенсивности (работа в режиме аэробной производительности организма). В начале мышечной деятельности используются преимущественно углеводы, но по мере уменьшения их запасов начинается окисление жиров.

Обмен липидов тесно связан с обменом белков и углеводов. Поступающие в избытке в организм углеводы и белки превращаются в жир. При голодании жиры, расщепляясь, служат источником углеводов.

Суточная потребность в жирах – 25-30% от общего числа калорий. Суточная потребность незаменимых жирных кислот около 10 г.

Жирные кислоты являются основными продуктами гидролиза липидов в кишечнике. Большую роль в процессе всасывание жирных кислот играют желчь и характер питания.

К незаменимым жирным кислотам, которые не синтезируются организмом, относятся олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидовая кислоты (суточная потребность 10–12 г).

Линолевая и лоноленовая кислоты содержатся в растительных жирах, арахидовая — только в животных.

Недостаток незаменимых жирных кислот приводит к нарушению функций почек, кожным нарушениям, повреждениям клеток, метаболическим расстройствам. Избыток незаменимых жирных кислот приводит к повышенной потребности токоферола (витамина Е).

УГЛЕВОДЫ – органические соединения, содержащиеся во всех тканях организма в свободном виде в соединениях с липидами и белками и являющиеся основным источникам энергии.

Функции углеводов в организме:

•    Являются непосредственным источником энергии для организма.

•    Участвуют в пластических процессах метаболизма.

•    Входят в состав протоплазмы, субклеточных и клеточных структур, выполняют опорную функцию для клеток.

Углеводы делят на 3 основных класса: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

Моносахариды – углеводы, которые не могут быть расщеплены до более простых форм (глюкоза, фруктоза).

Дисахариды – углеводы, которые пригидролизе дают две молекулы моносахаров (сахароза, лактоза).

Полисахариды – углеводы, которые при гидролизе дают более шести молекул моносахаридов (крахмал, гликоген, клетчатка).

На углеводы должно приходиться до 50 – 60% энергоценности пищевого рациона.

В пищеварительном тракте полисахариды (крахмал, гликоген; клетчатка и пектин в кишечнике не перевариваются ) и дисахариды под влиянием ферментов подвергаются расщеплению до моносахаридов (глюкоза и фруктоза) которые в тонком кишечнике всасываются в кровь. Значительная часть моносахаридов поступает в печень и в мышцы и служат материалом для образования гликогена.

В печени и мышцах гликоген откладывается в резерв. По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.

гликогена в печени составляет 150–200 г.

Продукты распада белков и жиров могут частично в печени превращаться в гликоген. Избыточное количество углеводов превращается в жир и откладывается в жировом “депо”.

Около 70% углеводов пищи окисляется в тканях до воды и двуокиси углерода.

Углеводы используются организмом либо как прямой источник тепла (глюкозо–6–фосфат), либо как энергетический резерв (гликоген);
Основные углеводы – сахара, крахмал, клетчатка – содержатся в растительной пище, суточная потребность в которой у человека составляет около 500 г (минимальная потребность 100–150 г/сут).

При недостаточности углеводов развивается похудание, снижение трудоспособности, обменные нарушения, интоксикация организма.
Избыток потребления углеводов может привести к ожирению, развитию бродильных процессов в кишечнике, повышенной аллергизации организма, сахарному диабету.

Материал подготовлен на основе информации из открытых источников

Источник: https://ria.ru/20100823/268098907.html

Химическая организация клетки. Органические вещества

Жиры в клетке обеспечивают

ТАБЛИЦА (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

ВеществоПоступление в клеткуСоставФункции
БелкиУ растений синтезируются на рибосомах из аминокислот, которые образуются в клетках, из NH2 и карбоксильной группы, соединенных с различными радикалами. У животных поступают с пищей, расщепляются до аминокислот, которые идут на синтез собственных белковБиополимеры. Мономерами являются аминокислоты – низко-молекулярные соединения. Заменимые аминокислоты синтезируются в организме, незаменимые поступают с пищей: Макромолекулы белка имеют первичную (цепочка), вторичную (спираль), третичную (глобулы) и четвертичную (агрегаты молекул) структурыСтроительная (входит в состав всех мембранных структур); каталитическая (ферменты); регуляторная (гормоны); двигательная (сократительные белки); транспортная (гемоглобин); защитная (антитела); сигнальная (реакция на раздражение); энергетическая (источник энергии); механическая (прочность различных структур)
Белки-ферментыСинтезируются из аминокислот на рибосомах в соответствии с генетическим кодомБиополимеры. Бывают двух типов: однокомпо-нентные, состоящие только из белка, и двухкомпонен-
тные, состоящие из белка и небелкового компонента – органического (витамина) и неорганического (металла)
Биологические катализаторы специфического характера; образующие в клетках ферментные системы противопо-ложного действия, что обеспечивает регуляцию жизнеде-ятельности: одни участвуют в синтезе органических веществ, другие – в их расщеплении
Жиры (липиды), липоидыУ растений синтезируются в каналах эндоплаз-матической сети; у животных поступают с пищей, расщепляются и вновь синтезируются в собственные жирыСоединения глицерина (трехатомного спирта) с высокомоле-кулярными органическими кислотами (жирными). Носят гидрофобный характер. Липоиды – жироподобные вещества, у которых одна молекула жирной кислоты заменена на Н2РО4Источник энергии. Теплорегуляция. Защита органов. Строительная функция – входят в состав мембран, обеспечивая их полупроницаемость, и матрикса органелл. Компонент витаминов, растительных пигментов. Источник воды для животных организмов
УглеводыУ растений синтезируются в хлоропластах в процессе фотосинтеза из СО2 и НзО. У животных поступают с пищейБиополимеры. Мономером является глюкоза. Моносахариды: глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза, галактоза. Дисахариды: сахароза, мальтоза. Полисахариды: крахмал, гликоген, клетчатка, хитинИсточник энергии. Исходное органическое вещество в цепи питания, строительный материал – целлюлозная клеточная стенка у растений. Рибоза и дезоксирибоза – составные компоненты ДНК, РНК. АТФ

Изорганических соединений в клетке содержатся белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, жироподобные вещества (липоиды) и др. Таким образом, отличия живого от неживого в химическом отношении проявляются уже на молекулярном уровне.

Белки. Из всех органических веществ в клетке ведущая роль принадлежит белкам.

Белки – это полимеры, их составными единицами (мономерами) являются аминокислоты. На долю белков в клетке приходится 50-80% сухой массы.

Молекулярная масса белков огромна; например, у белка яйца-яичного альбумина она составляет 36000, у гемоглобина-65 000, у сократительного белка мышц (актомиозин)- 1500000, в то время как у молекул глюкозы она равна 180.

Любая аминокислота состоит из карбоксила (СООН), аминогруппы (NH2) и радикала (R).

Различаются они только радикалами, которые крайне разнообразны по структуре. Аминогруппа придает аминокислоте щелочные свойства карбоксил – кислотные; этим определяются амфотерные свойства аминокислот. Каждая аминокислота может соединиться с другой посредством пептидных связей (-CO-NH-).

В этом случае от аминогруппы одной аминокислоты отделяется ион H+, а от карбоксила другой радикал ОН с образованием молекулы воды. Соединение, возникающее из двух и большего числа аминокислотных остатков, называется полипептидом. В нем между мономерами существуют самые прочные ковалентные связи.

Таким образом, природный белок состоит из нескольких десятков или сотен аминокислот, структура же белковой молекулы зависит от вида аминокислот, их количества и порядка расположения в полипептидной цепи.

Последовательность аминокислот в полипептидной цепи определяет первичную структуру молекулы белка от которой в свою очередь зависят последующие уровни пространственной организации и биологические свойства белка. Следующий уровень организации белка – вторичная структура. Она имеет вид спирали.

Между изгибами спирали возникают водородные связи, которые слабее ковалентных, но, повторенные многократно, создают довольно прочное сцепление. Витки спирали могут сворачиваться в клубочки, образуя более сложное разветвление, в котором отдельные звенья спирали соединяются более слабыми бисульфидными связями.

В этих пунктах в радикалах аминокислот располагаются атомы серы, и соединение между ними создает бисульфидную связь: -S-S-. Так возникает третичная структура молекулы белка. Объединяясь в агрегаты, молекулы белка смогут образовывать четвертичную структуру.

Под влиянием термических, химических и других факторов в белке нарушаются бисульфидные и водородные связи. Это приводит к нарушению сложной структуры – денатурации. При этом третичная структура переходит во вторичную и далее – в первичную. Если первичная структура не разрушается, то весь процесс оказывается обратимым, что имеет исключительно важное значение в восстановлении функциональных свойств белковой молекулы после повреждающих воздействий. Белки можно разделить на глобулярные (антитела, гормоны, ферменты) и фибриллярные (коллаген, кератин кожи, эластин).

Биологическая роль белков в клетке и во всех жизненных процессах очень велика. На первом месте стоит их каталитическая функция.

Поскольку многие внутриклеточные вещества в химическом отношении инертны и их концентрация в клетке незначительна, реакции в клетках должны бы протекать очень замедленно. Однако благодаря присутствию в клетке биокатализаторов реакции проходят исключительно быстро.

Все биокатализаторы (они называются ферментами или энзимами) – вещества белковой природы. Каждую химическую реакцию обусловливает свой биокатализатор.

Всевозможных реакций в цитоплазме клетки осуществляется очень, много, столь же много и биокатализаторов, контролирующих ход этих реакций.

Строительная функция белков сводится к их участию в формировании всех клеточных органоидов и мембраны. Следующая функция белка – сигнальная.

Исследования показывают, что факторы внешней и внутренней среды – температурные, химические, механические и другие способны вызвать обратимые изменения структуры, а значит, и свойств белков. Их способность к обратимым, изменениям структуры под влиянием раздражителей лежит в основе важного свойства живого – раздражимости.

Восприятие любого раздражителя связано с изменением пространственной упаковки белковой молекулы.

Сократительная функция белка состоит в том, что все виды двигательных реакций клетки выполняются особыми сократительными белками (актин и миозин в мышцах высших животных, сократительные белки в жгутиках и ресничках простейших и др.). При этом, взаимодействуя с АТФ, белки разрушают ее, а сами укорачиваются, вызывая эффект движения.

Транспортная функция белков выражается в способности специфических белков крови обратимо соединяться с органическими и неорганическими веществами и доставлять их в разные органы, и ткани. Так, гемоглобин соединяется с кислородом и диоксидом углерода. Сывороточный белок альбумин связывает и переносит вещества липидного характера, гормоны и др.

Белки выполняют и защитную функцию. В организме в ответ на проникновение в него чужеродных веществ вырабатываются антитела – особые белки, которые нейтрализуют, обезвреживают чужеродные белки.

Белки могут служить источником энергии. Расщепляясь в клетке до аминокислот и далее до конечных продуктов распада – диоксида углерода, воды и азотосодержащих веществ, они выделяют энергию, необходимую для многих жизненных процессов в клетке.

Углеводы встречаются как в животных, так и в растительных клетках, причем в последних их значительно больше-до 80% сухой массы.

В живых клетках углеводы могут быть представлены простыми сахарами (моносахаридами Cn(H2O)n, например глюкозой, фруктозой, и сложными соединениями (полисахаридами), такими, как крахмал, клетчатка, гликоген.

Глюкоза и фруктоза хорошо растворимы в воде и встречаются в клетках плодов, которым придают сладкий вкус.

По числу атомов углерода простые углеводы делятся на две группы: пентозы (включают 5 атомов углерода), например рибоза, дезоксирибоза (в составе нуклеиновых кислот и АТФ), и гексозы (6 атомов углерода), например галактоза, глюкоза, фруктоза. Молекулы моносахаридов, объединяясь друг с другом, образуют дисахариды например сахарозу (состоит из глюкозы и фруктозы), лактозу (состоит из глюкозы и галактозы). Все они хорошо растворимы в воде. Более сложные полисахариды в воле нерастворимы и сладким вкусом не обладают: например крахмал и клетчатка в растительных клетках, гликоген-в животных клетках. Углеводы участвуют в построении ряда клеточных структур – клеточной стенки растений, а в сложном сочетании с белками входят в состав костей, хрящей, связок, сухожилий Кроме того, углеводы служат источником энергии, которая расходуется на движение клеток, секрецию, синтез белков и любые другие формы деятельности клетки.

Жиры представляют собой соединение трехатомного спирта глицерина с жирными кислотами. Их содержание в клетках составляет 5-15% от сухой массы, а в некоторых клетках-до 90%.

Наряду с жирами в клетках встречаются жироподобные вещества – липоиды, представляющие собой эфиры жирных кислот и спиртов, но не глицерина. Подобно жиру, они нерастворимы в воде и обычно присутствуют в клетке в соединении с белками, образуя с ними комплексы – липопротеиды.

Жиры и жироподобные вещества содержатся в клеточных мембранах и ядре, входят в состав оболочек нервных волокон, регулируют поступление жирорастворимых веществ внутрь клетки и за ее пределы. Жиры служат источником воды, которая выделяется при их окислении.

Они плохо проводят тепло и могут поэтому выполнять функцию теплоизоляции. Некоторые липоиды входят в состав гормонов половых желез и надпочечников, провитамина D, желтка яйцеклеток и др. Жиры – источник энергии.

липоиды

Нуклеиновые кислоты – это высокомолекулярные органические соединения, имеющие первостепенное биологическое значение. Впервые они были обнаружены в ядре клеток (в конце XIX в.), отсюда и получили соответствующее название (нуклеус – ядро). Нуклеиновые кислоты хранят и передают наследственную информацию. Подробнее см. “Нуклеиновые кислоты

Источник: https://www.examen.ru/add/manual/school-subjects/natural-sciences/biology/uchenie-o-kletke/ximicheskaya-organizacziya-kletki-organicheskie-veshhestva/

Врач Крылов
Добавить комментарий