การบรรยายครั้งที่ 3 คาร์โบไฮเดรต ไขมันคาร์โบไฮเดรตคาร์โบไฮเดรตหรือแซ็กคาไรด์เป็นสารอินทรีย์ที่ประกอบด้วยคาร์บอน ออกซิเจน และไฮโดรเจน องค์ประกอบทางเคมีคาร์โบไฮเดรตมีลักษณะตามสูตรทั่วไป C m (H 2 O) n โดยที่ m ≥ n คาร์โบไฮเดรตคิดเป็นประมาณ 1% ของมวลเซลล์สัตว์และในเซลล์ตับและกล้ามเนื้อ - มากถึง 5% เซลล์พืชมีคาร์โบไฮเดรตมากที่สุด (มากถึง 90%) จำนวนอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลคาร์โบไฮเดรตมักจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ปริมาณมากขึ้นอะตอมออกซิเจน (นั่นคือ เหมือนในโมเลกุลของน้ำ) ดังนั้นชื่อ - คาร์โบไฮเดรต คาร์โบไฮเดรตมีสองกลุ่ม: ง่ายและซับซ้อน คาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยวคาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยวเรียกว่า โมโนแซ็กคาไรด์เนื่องจากพวกมันจะไม่ไฮโดรไลซ์ในระหว่างการย่อยอาหาร ซึ่งแตกต่างจากคอมเพล็กซ์ซึ่งในระหว่างการไฮโดรไลซิสจะสลายตัวเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ สูตรทั่วไปของน้ำตาลอย่างง่ายคือ (CH 2 O) n โดยที่ n ≥ 3 ขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุล โมโนแซ็กคาไรด์มีความโดดเด่น: ไตรโอส (3C), เทโทรส (4C), เพนโทส (5C), เฮกโซส (6C), เฮปโตส ( 7C) ในธรรมชาติ เพนโตสและเฮกโซสเป็นที่แพร่หลายมากที่สุด ใน
ข้าว. - เพนโทส:
1 - น้ำตาล; 2 - ดีออกซีไรโบส
โมโนแซ็กคาไรด์ที่สำคัญที่สุด: จากเพนโทส - น้ำตาล (C 5 H 10 O 5) และดีออกซีไรโบส (C 5 H 10 O 4) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของนิวคลีโอไทด์ DNA, RNA และ ATP ดีออกซีไรโบสแตกต่างจากน้ำตาลตรงที่มีอะตอมไฮโดรเจนอยู่ที่อะตอมของคาร์บอนตัวที่สอง แทนที่จะเป็นกลุ่มไฮดรอกซิลเช่นไรโบส และ
ข้าว. - โครงสร้างเชิงเส้นและวงจรของโมเลกุลกลูโคส
เฮกโซสที่พบบ่อยที่สุดคือกลูโคส ฟรุกโตส และกาแลคโตส (สูตรทั่วไป C 6 H 12 O 6) กลูโคส (น้ำตาลองุ่น)เป็นแหล่งพลังงานหลักของเซลล์ ส่วนหนึ่งของคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน องค์ประกอบสำคัญของเลือด การลดลงของปริมาณจะนำไปสู่การหยุดชะงักของการทำงานของประสาทและ เซลล์กล้ามเนื้อ- ขณะที่อยู่ในเซลล์ จะควบคุมแรงดันออสโมติก ฟรุกโตสพบได้อย่างอิสระในผลไม้ มีน้ำผึ้งและผลไม้อยู่มากเป็นพิเศษ มีความหวานมากกว่ากลูโคสและน้ำตาลอื่นๆ อย่างเห็นได้ชัด เป็นส่วนหนึ่งของโอลิโก-และโพลีแซ็กคาไรด์ และมีส่วนช่วยในการรักษาเซลล์พืช กาแลคโตส– ยังเป็นไอโซเมอร์เชิงพื้นที่ของกลูโคสอีกด้วย เมื่อรวมกับกลูโคสจะก่อให้เกิดไดแซ็กคาไรด์ที่สำคัญที่สุดของนม - แลคโตส, เรียกว่า น้ำตาลนม- เปลี่ยนเป็นกลูโคสได้อย่างง่ายดาย ม
ข้าว. - ไอโซเมอร์กลูโคส:
1 - -ไอโซเมอร์; 2 - -ไอโซเมอร์
โอเลคิวลโมโนแซ็กคาไรด์สามารถอยู่ในรูปของสายโซ่ตรงหรือโครงสร้างวงจร (รูปที่) สำหรับเพนโตสและเฮกโซส เป็นโครงสร้างแบบวงกลมที่มีลักษณะเฉพาะมากที่สุด โมเลกุลของไดแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์ก็เกิดขึ้นจากโมโนแซ็กคาไรด์ในรูปแบบไซคลิกเช่นกัน โมโนแซ็กคาไรด์สามารถแสดงได้ในรูปของ - และ -ไอโซเมอร์ (รูปที่) หมู่ไฮดรอกซิลที่อะตอมคาร์บอนแรกสามารถอยู่ได้ทั้งใต้ระนาบของวัฏจักร (-ไอโซเมอร์) และเหนือมัน (-ไอโซเมอร์) -ไอโซเมอร์ก่อตัวเป็นโมเลกุลแป้งและไกลโคเจน -ไอโซเมอร์ก่อตัวเป็นเซลลูโลส : น้ำหนักโมเลกุลต่ำ รสหวาน ละลายน้ำง่าย ตกผลึก เป็นน้ำตาลรีดิวซ์ (รีดิวซ์) คาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน. คาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนคือคาร์โบไฮเดรตที่โมเลกุลสลายตัวระหว่างไฮโดรไลซิสเพื่อสร้างโมโนแซ็กคาไรด์ องค์ประกอบแสดงโดยสูตรทั่วไป Cm(H 2 O)n โดยที่ m>n คาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนแบ่งออกเป็น โอลิโกแซ็กคาไรด์และ โพลีแซ็กคาไรด์.เกี่ยวกับ
ข้าว. - การก่อตัวของไดแซ็กคาไรด์
ลิโกแซ็กคาไรด์ . โอลิโกแซ็กคาไรด์เป็นคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนที่มีโมโนแซ็กคาไรด์ตกค้างตั้งแต่ 2 ถึง 10 ตัว ขึ้นอยู่กับจำนวนของโมโนแซ็กคาไรด์ที่ตกค้างในโมเลกุลโอลิโกแซ็กคาไรด์ ไดแซ็กคาไรด์ ไตรแซ็กคาไรด์ เตตราแซ็กคาไรด์ ฯลฯ มีความโดดเด่น ไดแซ็กคาไรด์เป็นสารที่แพร่หลายมากที่สุดในธรรมชาติ ไดแซ็กคาไรด์– โอลิโกแซ็กคาไรด์ ซึ่งเป็นโมเลกุลที่เกิดจากโมโนแซ็กคาไรด์ตกค้าง 2 ตัว ไดแซ็กคาไรด์เกิดขึ้นจากการควบแน่นของโมโนแซ็กคาไรด์สองตัว (ส่วนใหญ่มักเป็นเฮกโซส) (รูปที่) พันธะที่เกิดขึ้นระหว่างโมโนแซ็กคาไรด์สองชนิดเรียกว่า ไกลโคซิดิก- โดยปกติจะเกิดขึ้นระหว่างอะตอมของคาร์บอนที่ 1 และ 4 ของหน่วยโมโนแซ็กคาไรด์ที่อยู่ติดกัน - การเชื่อมโยง 1,4-ไกลโคซิดิก- ไดแซ็กคาไรด์ที่สำคัญที่สุดคือมอลโตส แลคโตส ซูโครส มอลโตส (น้ำตาลมอลต์)ประกอบด้วยสารตกค้างα-กลูโคสสองตัว ไดแซ็กคาไรด์ละลายได้ดีในน้ำ เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการควบแน่นของโมเลกุลα-กลูโคสสองโมเลกุลหรือโดยเอนไซม์ มอลตาในระหว่างการไฮโดรไลซิสแป้ง ซูโครส (อ้อย น้ำตาลบีท)ประกอบด้วยα-กลูโคสและฟรุกโตสตกค้าง ละลายได้ง่ายในน้ำ กระจายอยู่ทั่วไปในพืช คาร์โบไฮเดรตที่เกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงจะไหลออกจากใบในรูปของซูโครส- ซูโครสสามารถเปลี่ยนเป็นแป้งและไกลโคเจนได้ง่าย มีบทบาทสำคัญในโภชนาการของสัตว์และมนุษย์ ซูโครสส่วนใหญ่ได้มาจากหัวบีทและอ้อย
ข้าว. - ไดแซ็กคาไรด์ที่สำคัญที่สุด
แลคโตส (น้ำตาลนม)เกิดจากซากศพ กาแลคโตสและ -กลูโคส- ละลายได้ไม่ดีในน้ำ รวมอยู่ในนม เป็นแหล่งพลังงานสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมรุ่นเยาว์ พบในรูปแบบอิสระในพืชบางชนิด ใช้ในอุตสาหกรรมจุลชีววิทยาเพื่อเตรียมสารอาหาร คุณสมบัติของโอลิโกแซ็กคาไรด์: น้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างต่ำ (หลายร้อย) ละลายได้ดีในน้ำ ตกผลึกง่าย มักจะมีรสหวาน สามารถเลือกแบบรีดิวซ์หรือไม่รีดิวซ์ก็ได้ . โพลีแซ็กคาไรด์สารอินทรีย์โมเลกุลสูง ไบโอโพลีเมอร์ โมโนเมอร์ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยว ส่วนใหญ่แล้ว โมโนเมอร์ของโพลีแซ็กคาไรด์คือกลูโคส ซึ่งบางครั้งก็เป็นกาแลคโตสและน้ำตาลอื่นๆ ตามกฎแล้วโพลีแซ็กคาไรด์ประกอบด้วยโมโนเมอร์หลายร้อยหน่วย ป
รูปที่.267. การก่อตัวของโพลีแซ็กคาไรด์ที่แตกแขนง
โอลิแซ็กคาไรด์เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาโพลีคอนเดนเซชัน (รูปที่) หากโมเลกุลโพลีแซ็กคาไรด์มีพันธะ 1,4-ไกลโคซิดิกเพียงพันธะ 1,4-ไกลโคซิดิก ก็จะเกิดโพลีเมอร์เชิงเส้นแบบไม่แตกแขนง (เซลลูโลส) หากมีพันธะทั้ง 1,4 และ 1,6-ไกลโคซิดิก โพลีเมอร์จะแตกแขนง (ไกลโคเจน) พันธะ 1,6-ไกลโคซิดิกเกิดขึ้นระหว่างโมโนแซ็กคาไรด์ที่ตกค้างซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสายโซ่เชิงเส้นที่แตกต่างกัน โพลีแซ็กคาไรด์ที่สำคัญที่สุด ได้แก่ แป้ง ไกลโคเจน เซลลูโลส ไคติน มูริน แป้ง– คาร์โบไฮเดรตสำรองหลักของพืช สูตรทั่วไป (C 6 H 10 O 5) n โดยที่ n คือจำนวนα-กลูโคสที่ตกค้าง ไม่ละลายใน น้ำเย็น- ใน น้ำร้อนเป็นสารละลายที่มีคุณสมบัติคล้ายคอลลอยด์ (แป้งเพสต์) โมเลกุลแป้งประกอบด้วยประมาณ 20% ประกอบด้วย อะมิโลสและ 80% ของ อะมิโลเพคติน- สายโซ่อะมิโลสเชิงเส้นประกอบด้วยกลูโคสหลายพันตัวและสามารถหมุนวนให้อยู่ในรูปแบบที่กะทัดรัดมากขึ้น อะไมโลเพคตินแตกแขนงออกอย่างหนาแน่น และทำให้มั่นใจได้ว่ามีขนาดกะทัดรัด
ไกลโคเจน. คาร์โบไฮเดรตสำรองหลักของสัตว์และมนุษย์ นอกจากนี้ยังพบในเห็ด ยีสต์ และเมล็ดข้าวโพด มีส่วนใหญ่อยู่ในตับ (20%) และกล้ามเนื้อ (4%) ทำหน้าที่เป็นแหล่งของกลูโคส โมเลกุลนี้คล้ายกับโมเลกุลอะมิโลเพคติน แต่แตกแขนงมากกว่า ไกลโคเจนค่อนข้างละลายได้ในน้ำร้อน เซลลูโลส (ไฟเบอร์)คาร์โบไฮเดรตที่มีโครงสร้างหลักของผนังเซลล์พืช หนึ่งในโพลีเมอร์ธรรมชาติที่พบมากที่สุด: สะสมประมาณ 50% ของคาร์บอนทั้งหมดในชีวมณฑล เซลลูโลสไม่ละลายในน้ำและพองตัวเท่านั้น เป็นโพลีเมอร์เชิงเส้นของ-กลูโคส ต่างจากแป้งตรงที่กากน้ำตาลกลูโคสจะเชื่อมต่อกันในโมเลกุลเซลลูโลสด้วยพันธะ β-ไกลโคซิดิก ซึ่งป้องกันการสลายโดยน้ำย่อยของมนุษย์ เนื่องจากมนุษย์ไม่มีเอนไซม์ที่สามารถทำลายพันธะ β-ไกลโคซิดิกของเซลลูโลสได้ ไคติน– โพลีแซ็กคาไรด์ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ของอนุพันธ์อะมิโนของα-กลูโคส ทำหน้าที่ป้องกันและโครงสร้างในผนังเซลล์ของสัตว์และเชื้อราบางชนิด มูริน- พอลิแซ็กคาไรด์ประกอบด้วยเครือข่ายของสายโซ่โพลีแซ็กคาไรด์ที่เชื่อมต่อกันด้วยสายเปปไทด์จำนวนมาก สร้างกรอบมูรินของผนังแบคทีเรีย คุณสมบัติของโพลีแซ็กคาไรด์พวกมันมีน้ำหนักโมเลกุลขนาดใหญ่ (โดยปกติจะเป็นหลายแสน) ไม่ผลิตผลึกที่มีรูปแบบชัดเจน ไม่ละลายในน้ำหรือสารละลายในรูปแบบที่มีลักษณะคล้ายคอลลอยด์ในคุณสมบัติ รสหวานไม่ได้มีลักษณะเฉพาะ และจัดเป็นคาร์โบไฮเดรตที่ไม่รีดิวซ์ หน้าที่ของคาร์โบไฮเดรตพลังงาน– หนึ่งในหน้าที่หลักของคาร์โบไฮเดรต คาร์โบไฮเดรต (กลูโคส) เป็นแหล่งพลังงานหลักในร่างกายสัตว์ ให้พลังงานมากถึง 67% ของการใช้พลังงานในแต่ละวัน (อย่างน้อย 50%) เมื่อคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมถูกสลาย จะมีการปล่อยน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา 17.6 กิโลจูล พื้นที่จัดเก็บการทำงานจะแสดงออกมาในการสะสมแป้งโดยเซลล์พืช และไกลโคเจนโดยเซลล์สัตว์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งของกลูโคส จึงสามารถปล่อยกลูโคสออกมาได้ง่ายตามต้องการ การสนับสนุนและการก่อสร้างคาร์โบไฮเดรตเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์และผนังเซลล์ (เซลลูโลสเป็นส่วนหนึ่งของผนังเซลล์ของพืช เปลือกของสัตว์ขาปล้องถูกสร้างขึ้นจากไคติน มูรินก่อตัวเป็นผนังเซลล์ของแบคทีเรีย) เมื่อรวมกับไขมันและโปรตีนจะเกิดเป็นไกลโคลิปิดและไกลโคโปรตีน Ribose และ deoxyribose เป็นส่วนหนึ่งของโมโนเมอร์ของนิวคลีโอไทด์ ตัวรับ- ชิ้นส่วนโอลิโกแซ็กคาไรด์ของไกลโคโปรตีนและไกลโคลิพิดของผนังเซลล์ทำหน้าที่รับหน้าที่รับรู้สัญญาณที่มาจากสภาพแวดล้อมภายนอก ป้องกันเมือกที่หลั่งออกมาจากต่อมต่างๆ นั้นอุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตและอนุพันธ์ของพวกมัน (เช่น ไกลโคโปรตีน) ช่วยปกป้องหลอดอาหาร ลำไส้ กระเพาะอาหาร หลอดลมจากความเสียหายทางกล และป้องกันแบคทีเรียและไวรัสเข้าสู่ร่างกาย ไขมันลิพิดเป็นกลุ่มของสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่มีลักษณะทางเคมีเพียงชนิดเดียว สิ่งที่เหมือนกันคือพวกมันทั้งหมดไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้สูงในตัวทำละลายอินทรีย์ (อีเทอร์ คลอโรฟอร์ม น้ำมันเบนซิน) ไขมันพบได้ในเซลล์สัตว์และพืชทุกชนิด ปริมาณไขมันในเซลล์สูงถึง 5% แต่ในเนื้อเยื่อไขมันบางครั้งอาจสูงถึง 90% มีไขมันที่เรียบง่ายและซับซ้อน ไขมันเชิงเดี่ยวเป็นสารสององค์ประกอบที่เป็นเอสเทอร์ของกรดไขมันสูงกว่าและแอลกอฮอล์บางชนิด ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นกลีเซอรอล ไขมันเชิงซ้อนประกอบด้วยโมเลกุลหลายองค์ประกอบ ไขมันอย่างง่ายมาดูไขมันและไขกันดีกว่า ไขมันกระจายอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ ไขมันเป็นเอสเทอร์ของกรดไขมันสูงและไตรไฮดริกแอลกอฮอล์ - กลีเซอรอล ในวิชาเคมี สารประกอบอินทรีย์กลุ่มนี้มักเรียกว่าไตรกลีเซอไรด์ เนื่องจากกลีเซอรอลไฮดรอกซิลทั้งสามกลุ่มมีความเกี่ยวข้องกับกรดไขมัน พบกรดไขมันมากกว่า 500 ชนิดในไตรกลีเซอไรด์ ซึ่งมีโมเลกุลที่มีโครงสร้างคล้ายกัน เช่นเดียวกับกรดอะมิโน กรดไขมันมีการจัดกลุ่มเหมือนกันสำหรับกรดทั้งหมด ได้แก่ หมู่คาร์บอกซิลที่ชอบน้ำ (–COOH) และอนุมูลที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งทำให้พวกมันแยกจากกัน ดังนั้นสูตรทั่วไปของกรดไขมันคือ R-COOH อนุมูลคือหางไฮโดรคาร์บอนซึ่งมีกรดไขมันต่างกันจำนวน –CH 2 หมู่ บีข้าว. - การก่อตัวของโมเลกุลไตรกลีเซอไรด์
กรดไขมันส่วนใหญ่จะมีอยู่ใน "ส่วนหาง" เลขคู่อะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 14 ถึง 22 (ส่วนใหญ่มักเป็น 16 หรือ 18) นอกจากนี้หางไฮโดรคาร์บอนอาจมีพันธะคู่จำนวนต่างกันไป ขึ้นอยู่กับการมีหรือไม่มีพันธะคู่ในหางไฮโดรคาร์บอน กรดไขมันอิ่มตัวซึ่งไม่มีพันธะคู่ในหางไฮโดรคาร์บอนและกรดไขมันไม่อิ่มตัวที่มีพันธะคู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอน (-CH=CH-) หากกรดไขมันอิ่มตัวมีมากกว่าไตรกลีเซอไรด์ก็จะแข็งตัวที่อุณหภูมิห้อง (ไขมัน) ถ้า ไม่อิ่มตัว - ของเหลว ( น้ำมัน). ความหนาแน่นของไขมันต่ำกว่าน้ำ ดังนั้นในน้ำจึงลอยและอยู่บนพื้นผิว ขี้ผึ้ง– กลุ่มของไขมันเชิงเดี่ยวซึ่งเป็นเอสเทอร์ของกรดไขมันสูงและแอลกอฮอล์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง พบได้ทั้งในอาณาจักรสัตว์และพืชซึ่งพวกมันทำหน้าที่ปกป้องเป็นหลัก ตัวอย่างเช่นในพืชพวกมันจะคลุมใบลำต้นและผลไม้ด้วยชั้นบาง ๆ เพื่อป้องกันไม่ให้เปียกน้ำและการแทรกซึมของจุลินทรีย์ อายุการเก็บของผลไม้ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการเคลือบแวกซ์ น้ำผึ้งจะถูกเก็บไว้ใต้ขี้ผึ้งและตัวอ่อนจะพัฒนาขึ้น ไปจนถึงไขมันเชิงซ้อนรวมถึงฟอสโฟลิพิด, กรัม
ข้าว. 269. โมเลกุลฟอสโฟไลปิด
ไลโคลิปิด, ไลโปโปรตีน, สเตียรอยด์, ฮอร์โมนสเตียรอยด์, วิตามิน A, D, E, K. เอฟ
ข้าว. - ฟอสโฟไลปิด ไบเลเยอร์
การขึ้นรูปเมมเบรน
ออสโฟลิปิดเป็นเอสเทอร์ของโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์ที่มีกรดไขมันสูงกว่าซึ่งมีกรดฟอสฟอริกตกค้าง (รูปที่) บางครั้งอาจเกี่ยวข้องกับกลุ่มเพิ่มเติม (เบสไนโตรเจน, กรดอะมิโน) ตามกฎแล้วโมเลกุลฟอสโฟไลปิดประกอบด้วยกรดไขมันที่สูงกว่าสองตัวและกรดฟอสฟอริกหนึ่งตัว ฟอสโฟลิปิดมีอยู่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดโดยส่วนใหญ่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของฟอสโฟไลปิด bilayer ของเยื่อหุ้มเซลล์ - กรดฟอสฟอริกที่ตกค้างนั้นเป็นที่ชอบน้ำและมุ่งตรงไปยังพื้นผิวด้านนอกและด้านในของเมมเบรนเสมอและหางที่ไม่ชอบน้ำจะถูกชี้เข้าหากันภายใน เมมเบรน ไกลโคลิพิด- สิ่งเหล่านี้เป็นอนุพันธ์ของคาร์โบไฮเดรตของไขมัน โมเลกุลของพวกมัน พร้อมด้วยโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์และกรดไขมันที่สูงกว่าก็มีคาร์โบไฮเดรตเช่นกัน พวกมันถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นเป็นหลักบนพื้นผิวด้านนอกของพลาสมาเมมเบรน โดยที่ส่วนประกอบของคาร์โบไฮเดรตจะรวมอยู่ในคาร์โบไฮเดรตบนพื้นผิวเซลล์อื่นๆ ไลโปโปรตีน– โมเลกุลไขมันที่เกี่ยวข้องกับโปรตีน มีสารเหล่านี้อยู่เป็นจำนวนมากในเยื่อหุ้มเซลล์ โปรตีนสามารถทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ โดยอยู่ใต้หรือเหนือเยื่อหุ้มเซลล์ และสามารถแช่อยู่ในชั้นไขมันสองชั้นที่ระดับความลึกต่างๆ ได้ ลิปิด- สารคล้ายไขมัน เหล่านี้ได้แก่ สเตียรอยด์(กระจายอย่างกว้างขวางในเนื้อเยื่อสัตว์ คอเลสเตอรอล และอนุพันธ์ของมัน - ฮอร์โมนของต่อมหมวกไต - แร่คอร์ติคอยด์, กลูโคคอร์ติคอยด์, เอสตราไดออล และฮอร์โมนเพศชาย - ฮอร์โมนเพศหญิงและเพศชาย ตามลำดับ) ลิปิดรวมถึงเทอร์พีน ( น้ำมันหอมระเหยซึ่งขึ้นอยู่กับกลิ่นของพืช), จิบเบอเรลลิน (สารเจริญเติบโตของพืช), เม็ดสีบางชนิด (คลอโรฟิลล์, บิลิรูบิน), วิตามินที่ละลายในไขมัน (A, D, E, K) หน้าที่ของลิพิด
ตัวอย่างและคำอธิบาย |
|
พลังงาน | หน้าที่หลักของไตรกลีเซอไรด์ เมื่อไขมันสลายไป 1 กรัม จะปลดปล่อยออกมา 38.9 กิโลจูล |
โครงสร้าง | ฟอสโฟไลปิด ไกลโคลิพิด และไลโปโปรตีน มีส่วนร่วมในการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์ |
พื้นที่จัดเก็บ | ไขมันและน้ำมันเป็นสารอาหารสำรองในสัตว์และพืช สำคัญสำหรับสัตว์ที่จำศีลในฤดูหนาวหรือเดินทางไกลในพื้นที่ที่ไม่มีแหล่งอาหาร น้ำมันเมล็ดพืชจำเป็นต่อการให้พลังงานแก่ต้นกล้า |
ป้องกัน | ชั้นไขมันและแคปซูลไขมันช่วยลดแรงกระแทกให้กับอวัยวะภายใน ชั้นของขี้ผึ้งถูกใช้เป็นสารเคลือบกันน้ำบนพืชและสัตว์ |
ฉนวนกันความร้อน | เนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนังช่วยป้องกันความร้อนไหลออกสู่พื้นที่โดยรอบ มีความสำคัญสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำหรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อาศัยอยู่ในสภาพอากาศหนาวเย็น |
กฎระเบียบ | จิบเบอเรลลินส์ควบคุมการเจริญเติบโตของพืช ฮอร์โมนเพศชายฮอร์โมนเพศชายมีหน้าที่ในการพัฒนาลักษณะทางเพศทุติยภูมิของผู้ชาย เอสโตรเจนฮอร์โมนเพศมีหน้าที่ในการพัฒนาลักษณะทางเพศรองของเพศหญิงและควบคุมรอบประจำเดือน Mineralocorticoids (อัลโดสเตอโรน ฯลฯ) ควบคุมการเผาผลาญเกลือของน้ำ กลูโคคอร์ติคอยด์ (คอร์ติซอล ฯลฯ ) มีส่วนร่วมในการควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน |
แหล่งน้ำเมตาบอลิซึม | เมื่อไขมัน 1 กิโลกรัมถูกออกซิไดซ์ น้ำ 1.1 กิโลกรัมจะถูกปล่อยออกมา สำคัญสำหรับชาวทะเลทราย |
ตัวเร่งปฏิกิริยา | วิตามินที่ละลายในไขมัน A, D, E, K เป็นปัจจัยร่วมของเอนไซม์เช่น วิตามินเหล่านี้เองไม่มีฤทธิ์เร่งปฏิกิริยา แต่หากไม่มีเอนไซม์ก็ไม่สามารถทำหน้าที่ได้ |
ความจำเป็นในการพัฒนาสื่อโภชนาการสำหรับเด็กนักเรียนนั้นถูกกำหนดโดยข้อมูลด้านสุขภาพที่ตกต่ำ เด็กนักเรียนยุคใหม่ขาดวัฒนธรรมอาหารเป็นองค์ประกอบ ภาพลักษณ์ที่ดีต่อสุขภาพชีวิต.
ดูรูปที่ 15 ไขมัน น้ำมัน และน้ำตาลมีคุณสมบัติอะไรบ้าง สารเหล่านี้มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตอย่างไร?
สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยสารอินทรีย์ พวกมันแตกต่างกันไปในองค์ประกอบ คุณสมบัติ และหน้าที่ทางชีวภาพ และมีน้ำหนักโมเลกุลตั้งแต่ 30 ถึงหลายพันหน่วย สารอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำประกอบด้วยหน่วยโครงสร้างเดียว ในขณะที่สารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงสามารถมีได้ตั้งแต่หลายหน่วยไปจนถึงหลายพันหน่วยโครงสร้าง สารดังกล่าวเรียกว่าโพลีเมอร์ (โพลีเมอร์กรีก - มากมาย) และหน่วยโครงสร้างของพวกมันเรียกว่าโมโนเมอร์ (หนึ่ง)
สารอินทรีย์ที่เรียกว่าลิพิด ได้แก่ ไขมัน น้ำมัน ฟอสโฟลิพิด และไข (รูปที่ 15) ปริมาณไขมันจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 5% ถึง 90% ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ เช่น ในเซลล์เนื้อเยื่อไขมัน ไขมันไม่ละลายในน้ำ กล่าวคือ พวกมันไม่ชอบน้ำ ฟอสโฟลิปิดต่างจากไขมันและน้ำมันตรงที่มีกรดฟอสฟอริกตกค้าง ซึ่งละลายได้สูงในน้ำ ดังนั้นฟอสโฟลิปิดจึงมีคุณสมบัติสองประการคือชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ
ข้าว. 15. ไขมัน: 1 - แผนภาพโครงสร้างของโมเลกุลไขมัน 2 - แผนภาพโครงสร้างของโมเลกุลฟอสโฟไลปิด
หน้าที่หลักของไขมันในสิ่งมีชีวิตคือพลังงาน เมื่อไขมัน 1 กรัมถูกออกซิไดซ์ พลังงานจะถูกปล่อยออกมา 38.9 กิโลจูล ไขมันและน้ำมันเป็นสารอาหารสำรองในเซลล์พืช (รูปที่ 16) และสัตว์ ซึ่งเป็นแหล่งน้ำในร่างกายซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัว หน้าที่ที่สำคัญไม่แพ้กันของลิพิดก็คือการสร้าง ฟอสโฟไลปิดเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ ผึ้งใช้ขี้ผึ้งเพื่อสร้างรวงผึ้ง
ข้าว. 16.เมล็ดทานตะวันอุดมไปด้วยน้ำมัน
ไขมันยังทำหน้าที่ป้องกันและควบคุมอุณหภูมิอีกด้วย ชั้นไขมันใต้ผิวหนังของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิดช่วยปกป้องพวกมันจากภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติและความเสียหายต่ออวัยวะภายในอันเนื่องมาจากความเครียดทางกล (รูปที่ 17) การเคลือบขี้ผึ้งบนใบของพืชบางชนิด เช่น ต้นสปรูซและเข็มสน ช่วยป้องกันการระเหยมากเกินไป การสัมผัสกับอุณหภูมิต่ำ และแสงแดด หน้าที่ที่สำคัญอีกประการหนึ่งของลิพิดคือการควบคุม ฮอร์โมนต่อมหมวกไต (คอร์ติโซน) และฮอร์โมนเพศ (เทสโทสเทอโรนและเอสตราไดออล) เป็นไขมัน ไขมันบางชนิดเป็นส่วนประกอบของวิตามินดีและอี
ข้าว. 17. วาฬมีชั้นไขมันใต้ผิวหนังหนา
สารที่มีน้ำตาลหรือคล้ายน้ำตาล - คาร์โบไฮเดรต - มีสูตรทั่วไป ในเซลล์สัตว์ ปริมาณคาร์โบไฮเดรตอยู่ระหว่าง 1 ถึง 3% (ในเซลล์ตับของสัตว์มากถึง 5%) พบคาร์โบไฮเดรตมากถึง 90% ในเซลล์พืชซึ่งพวกมันทำหน้าที่เป็นหลัก วัสดุก่อสร้างและสารอาหารสำรอง (รูปที่ 18, 19)
ข้าว. 18. องุ่นอุดมไปด้วยกลูโคส
ข้าว. 19. แป้งถูกเก็บไว้ในอวัยวะของพืช เช่น ในหัวมันฝรั่ง
คาร์โบไฮเดรตทั้งหมดแบ่งออกเป็นโมโนแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์ (รูปที่ 20) โมโนแซ็กคาไรด์ ได้แก่ กลูโคสและไรโบส เป็นสารผลึกไม่มีสี ละลายน้ำได้สูง มีรสหวาน โพลีแซ็กคาไรด์เป็นโพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงซึ่งมีโมโนเมอร์เป็นหน่วยทำซ้ำ ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นโมเลกุลกลูโคส โพลีแซ็กคาไรด์ ได้แก่ แป้ง ไกลโคเจน และเซลลูโลส ต่างจากโมโนแซ็กคาไรด์ตรงที่โพลีแซ็กคาไรด์ไม่มีรสหวานและละลายได้ไม่ดีหรือไม่ละลายในน้ำโดยสิ้นเชิง
ข้าว. 20. คาร์โบไฮเดรต: 1 - แผนภาพโครงสร้างของโมเลกุลกลูโคส; 2 - แผนภาพโครงสร้างของโมเลกุลเซลลูโลส 3 - แผนภาพโครงสร้างของโมเลกุลแป้ง
ในร่างกาย คาร์โบไฮเดรตทำหน้าที่ด้านการก่อสร้างและพลังงานเป็นหลัก ผนังเซลล์ของเซลล์พืชประกอบด้วยเซลลูโลส ในแง่ของมวลรวมในธรรมชาติที่มีชีวิตของโลก มวลนี้อยู่ในอันดับที่ 1 ในบรรดาสารประกอบอินทรีย์ โพลีแซ็กคาไรด์ไคตินเป็นส่วนหนึ่งของผิวหนังของสัตว์ขาปล้องและผนังเซลล์ของเชื้อรา
แป้งและไกลโคเจนเป็นสารสำรอง สารอาหารเซลล์ แป้งถูกสังเคราะห์และเก็บไว้ในเซลล์พืช และไกลโคเจนถูกสังเคราะห์ในเซลล์ของสัตว์ โดยเฉพาะในตับ คาร์โบไฮเดรตเหล่านี้พร้อมกับกลูโคสยังทำหน้าที่ให้พลังงานในร่างกายอีกด้วย เมื่อคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมถูกออกซิไดซ์ พลังงาน 17.6 กิโลจูลจะถูกปล่อยออกมา ปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นในกรณีนี้จะน้อยกว่าระหว่างการออกซิเดชันของไขมัน อย่างไรก็ตามคาร์โบไฮเดรตจะถูกสลายและดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้เร็วกว่าไขมัน ตัวอย่างเช่น เซลล์ของเนื้อเยื่อประสาทใช้กลูโคสเป็นแหล่งพลังงานหลัก
แบบฝึกหัดตามเนื้อหาที่ครอบคลุม
- โพลีเมอร์และโมโนเมอร์คืออะไร? สารอินทรีย์ชนิดใดจัดเป็นโพลีเมอร์
- ทำไมไขมันจึงมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ? เปรียบเทียบความสามารถในการละลายกับฟอสโฟลิปิด อะไรอธิบายความแตกต่าง?
- ชั้นไขมันใต้ผิวหนังหนาสะสมอยู่ในร่างกายของวอลรัส แมวน้ำ และสัตว์ทางภาคเหนืออื่นๆ มันทำหน้าที่อะไรในร่างกายของสัตว์เหล่านี้?
- คาร์โบไฮเดรตชนิดใดจัดเป็นโมโนแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์ พวกมันทำหน้าที่อะไรในสิ่งมีชีวิต?
คาร์โบไฮเดรต- สารประกอบอินทรีย์ซึ่งองค์ประกอบส่วนใหญ่แสดงโดยสูตรทั่วไป C n(น้ำ2O) ม (nและ ม≥ 4) คาร์โบไฮเดรตแบ่งออกเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ โอลิโกแซ็กคาไรด์ และโพลีแซ็กคาไรด์
โมโนแซ็กคาไรด์- คาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยวขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมของคาร์บอนแบ่งออกเป็นไตรโอส (3), เทโทรส (4), เพนโตส (5), เฮกโซส (6) และเฮปโตส (7 อะตอม) ที่พบมากที่สุดคือเพนโตสและเฮกโซส คุณสมบัติของโมโนแซ็กคาไรด์- ละลายน้ำได้ง่าย ตกผลึก มีรสหวาน ปรากฏอยู่ในรูปของ α- หรือ β-isomers
น้ำตาลและดีออกซีไรโบสอยู่ในกลุ่มเพนโตส ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ RNA และ DNA นิวคลีโอไทด์, ไรโบนิวคลีโอไซด์ ไตรฟอสเฟต และ ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไซด์ ไตรฟอสเฟต เป็นต้น ดีออกซีไรโบส (C 5 H 10 O 4) แตกต่างจากไรโบส (C 5 H 10 O 5) ตรงที่อะตอมคาร์บอนตัวที่สอง มันมีอะตอมไฮโดรเจน แทนที่จะเป็นหมู่ไฮดรอกซิลเช่นไรโบส
กลูโคสหรือน้ำตาลองุ่น(C 6 H 12 O 6) เป็นของกลุ่มเฮกโซสสามารถมีอยู่ในรูปของα-glucose หรือβ-glucose ความแตกต่างระหว่างไอโซเมอร์เชิงพื้นที่เหล่านี้คือที่อะตอมคาร์บอนแรกของ α-กลูโคส หมู่ไฮดรอกซิลจะอยู่ใต้ระนาบของวงแหวน ในขณะที่สำหรับ β-กลูโคส จะอยู่เหนือระนาบ
กลูโคสคือ:
- หนึ่งในโมโนแซ็กคาไรด์ที่พบมากที่สุด
- แหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดสำหรับทุกคน ประเภทของงานที่เกิดขึ้นในเซลล์ (พลังงานนี้ถูกปล่อยออกมาระหว่างการออกซิเดชันของกลูโคสระหว่างการหายใจ)
- โมโนเมอร์ของโอลิโกแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์หลายชนิด
- องค์ประกอบสำคัญของเลือด
ฟรุกโตสหรือน้ำตาลผลไม้อยู่ในกลุ่มของเฮกโซสซึ่งมีความหวานมากกว่ากลูโคสซึ่งพบในรูปแบบอิสระในน้ำผึ้ง (มากกว่า 50%) และผลไม้ เป็นโมโนเมอร์ของโอลิโกแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์หลายชนิด
โอลิโกแซ็กคาไรด์- คาร์โบไฮเดรตเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการควบแน่นระหว่างโมเลกุลโมโนแซ็กคาไรด์หลายโมเลกุล (ตั้งแต่สองถึงสิบ) ขึ้นอยู่กับจำนวนของโมโนแซ็กคาไรด์ที่ตกค้าง ไดแซ็กคาไรด์ ไตรแซ็กคาไรด์ ฯลฯ มีความโดดเด่น คุณสมบัติของโอลิโกแซ็กคาไรด์- ละลายน้ำ ตกผลึก รสหวานจะลดลงตามจำนวนโมโนแซ็กคาไรด์ที่ตกค้างเพิ่มขึ้น พันธะที่เกิดขึ้นระหว่างโมโนแซ็กคาไรด์สองชนิดเรียกว่า ไกลโคซิดิก.
ซูโครส หรืออ้อย หรือน้ำตาลบีทเป็นไดแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยกลูโคสและฟรุกโตสตกค้าง ที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อพืช เป็นผลิตภัณฑ์อาหาร (ชื่อสามัญ - น้ำตาล- ในอุตสาหกรรม ซูโครสผลิตจากอ้อย (ลำต้นมีซูโครส 10-18%) หรือหัวบีท (ผักรากมีซูโครสมากถึง 20%)
มอลโตสหรือน้ำตาลมอลต์เป็นไดแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยกลูโคส 2 ชนิดที่ตกค้าง นำเสนอในการงอกของเมล็ดธัญพืช
แลคโตสหรือน้ำตาลนมเป็นไดแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยกลูโคสและกาแลคโตสตกค้าง มีอยู่ในนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด (2-8.5%)
โพลีแซ็กคาไรด์- สิ่งเหล่านี้คือคาร์โบไฮเดรตที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาโพลีคอนเดนเซชันของโมเลกุลโมโนแซ็กคาไรด์จำนวนมาก (หลายโหลหรือมากกว่า) คุณสมบัติของโพลีแซ็กคาไรด์– ห้ามละลายหรือละลายน้ำได้ไม่ดี ไม่เกิดเป็นผลึกชัดเจน และไม่มีรสหวาน
แป้ง(ค 6 ชั่วโมง 10 โอ 5) n- โพลีเมอร์ที่มีโมโนเมอร์คือα-กลูโคส สายโซ่โพลีเมอร์แป้งประกอบด้วยบริเวณที่มีกิ่งก้าน (อะไมโลเพคติน, ส่วนเชื่อมต่อ 1,6-ไกลโคซิดิก) และส่วนที่ไม่มีกิ่ง (อะมิโลส, ส่วนเชื่อมต่อ 1,4-ไกลโคซิดิก) แป้งเป็นคาร์โบไฮเดรตสำรองหลักของพืช เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ด้วยแสง และสะสมอยู่ในเมล็ด หัว เหง้า และหัว ปริมาณแป้งในเมล็ดข้าวสูงถึง 86%, ข้าวสาลี - สูงถึง 75%, ข้าวโพด - มากถึง 72% และหัวมันฝรั่ง - มากถึง 25% แป้งเป็นคาร์โบไฮเดรตหลักอาหารของมนุษย์ ( เอนไซม์ย่อยอาหาร- อะไมเลส)
ไกลโคเจน(ค 6 ชั่วโมง 10 โอ 5) n- โพลีเมอร์ที่มีโมโนเมอร์เป็นα-glucose เช่นกัน สายโซ่โพลีเมอร์ของไกลโคเจนมีลักษณะคล้ายกับบริเวณอะมิโลเพคตินของแป้ง แต่ต่างจากพวกมันที่แตกแขนงออกไปมากกว่า ไกลโคเจนเป็นคาร์โบไฮเดรตสำรองหลักของสัตว์โดยเฉพาะมนุษย์ สะสมในตับ (เนื้อหามากถึง 20%) และกล้ามเนื้อ (มากถึง 4%) และเป็นแหล่งของกลูโคส
(ค 6 ชั่วโมง 10 โอ 5) n- โพลีเมอร์ที่มีโมโนเมอร์คือβ-กลูโคส สายโซ่โพลีเมอร์เซลลูโลสไม่แตกแขนง (พันธะβ-1,4-ไกลโคซิดิก) โครงสร้างโพลีแซ็กคาไรด์หลักของผนังเซลล์พืช ปริมาณเซลลูโลสในไม้สูงถึง 50% ในเส้นใยเมล็ดฝ้าย - มากถึง 98% เซลลูโลสไม่ได้ถูกทำลายโดยน้ำย่อยของมนุษย์ เพราะ... มันขาดเอนไซม์เซลลูเลสซึ่งทำลายพันธะระหว่างเบต้า-กลูโคส
อินนูลิน- โพลีเมอร์ที่มีโมโนเมอร์เป็นฟรุกโตส คาร์โบไฮเดรตสำรองของพืชในตระกูล Asteraceae
ไกลโคลิพิด- สารที่ซับซ้อนเกิดขึ้นจากการรวมกันของคาร์โบไฮเดรตและไขมัน
ไกลโคโปรตีน- สารเชิงซ้อนที่เกิดจากการรวมคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน
หน้าที่ของคาร์โบไฮเดรต
โครงสร้างและหน้าที่ของไขมัน
ไขมันไม่มีลักษณะทางเคมีเดียว ให้เกิดประโยชน์สูงสุดคือการให้ การกำหนดไขมันพวกเขากล่าวว่านี่คือกลุ่มรวมของสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งสามารถสกัดออกจากเซลล์ด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ - อีเทอร์, คลอโรฟอร์มและเบนซีน ลิปิดสามารถแบ่งออกเป็นแบบง่ายและซับซ้อน
ไขมันธรรมดาส่วนใหญ่จะแสดงด้วยเอสเทอร์ของกรดไขมันที่สูงขึ้นและไตรกลีเซอไรด์แอลกอฮอล์ไตรไฮดริก - ไตรกลีเซอไรด์ กรดไขมันมี: 1) กลุ่มที่เหมือนกันสำหรับกรดทั้งหมด - กลุ่มคาร์บอกซิล (-COOH) และ 2) กลุ่มที่รุนแรงซึ่งพวกมันต่างกัน อนุมูลคือสายโซ่ของ ปริมาณต่างๆ(จาก 14 ถึง 22) กลุ่ม -CH 2 - บางครั้งอนุมูลของกรดไขมันประกอบด้วยพันธะคู่ตั้งแต่หนึ่งพันธะขึ้นไป (-CH=CH-) เช่น กรดไขมันเรียกว่าไม่อิ่มตัว- ถ้ากรดไขมันไม่มีพันธะคู่จะเรียกว่า รวย- เมื่อไตรกลีเซอไรด์เกิดขึ้น กลีเซอรอลไฮดรอกซิลทั้งสามกลุ่มจะเกิดปฏิกิริยาควบแน่นกับกรดไขมันเพื่อสร้างพันธะเอสเทอร์สามพันธะ
หากไตรกลีเซอไรด์มีฤทธิ์เหนือกว่า กรดไขมันอิ่มตัวจากนั้นที่อุณหภูมิ 20°C พวกมันจะแข็งตัว พวกเขาถูกเรียก ไขมันเป็นลักษณะของเซลล์สัตว์ หากไตรกลีเซอไรด์มีฤทธิ์เหนือกว่า กรดไขมันไม่อิ่มตัวจากนั้นที่อุณหภูมิ 20 °C พวกมันจะกลายเป็นของเหลว พวกเขาถูกเรียก น้ำมันเป็นลักษณะของเซลล์พืช
1 - ไตรกลีเซอไรด์; 2 - พันธบัตรเอสเตอร์; 3 - กรดไขมันไม่อิ่มตัว;
4 — หัวที่ชอบน้ำ; 5 - หางที่ไม่ชอบน้ำ
ความหนาแน่นของไตรกลีเซอไรด์ต่ำกว่าน้ำ ดังนั้นไตรกลีเซอไรด์จึงลอยอยู่ในน้ำและตั้งอยู่บนผิวน้ำ
ลิพิดเชิงเดี่ยวก็ได้แก่ แว็กซ์- เอสเทอร์ของกรดไขมันสูงและแอลกอฮอล์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (โดยปกติจะมีอะตอมของคาร์บอนเป็นจำนวนคู่)
ไขมันเชิงซ้อน- เหล่านี้รวมถึงฟอสโฟลิปิด, ไกลโคลิปิด, ไลโปโปรตีน ฯลฯ
ฟอสโฟไลปิด- ไตรกลีเซอไรด์ซึ่งมีกรดไขมันหนึ่งตัวถูกแทนที่ด้วยกรดฟอสฟอริก มีส่วนร่วมในการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์
ไกลโคลิพิด- ดูด้านบน
ไลโปโปรตีน- สารที่ซับซ้อนเกิดขึ้นจากการรวมกันของไขมันและโปรตีน
ลิปิด- สารคล้ายไขมัน เหล่านี้รวมถึงแคโรทีนอยด์ (เม็ดสีสังเคราะห์แสง) ฮอร์โมนสเตียรอยด์ (ฮอร์โมนเพศ แร่ธาตุคอร์ติคอยด์ กลูโคคอร์ติคอยด์) จิบเบอเรลลิน (สารเจริญเติบโตของพืช) วิตามินที่ละลายในไขมัน (A, D, E, K) คอเลสเตอรอล การบูร ฯลฯ
หน้าที่ของลิพิด
การทำงาน | ตัวอย่างและคำอธิบาย |
---|---|
พลังงาน | หน้าที่หลักของไตรกลีเซอไรด์ เมื่อไขมันสลายไป 1 กรัม จะปลดปล่อยออกมา 38.9 กิโลจูล |
โครงสร้าง | ฟอสโฟไลปิด ไกลโคลิปิด และไลโปโปรตีน มีส่วนร่วมในการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์ |
พื้นที่จัดเก็บ | ไขมันและน้ำมันเป็นสารอาหารสำรองในสัตว์และพืช สำคัญสำหรับสัตว์ที่จำศีลในฤดูหนาวหรือเดินทางไกลในพื้นที่ที่ไม่มีแหล่งอาหาร น้ำมันเมล็ดพืชจำเป็นต่อการให้พลังงานแก่ต้นกล้า |
ป้องกัน | ชั้นไขมันและแคปซูลไขมันช่วยลดแรงกระแทกให้กับอวัยวะภายใน ชั้นของขี้ผึ้งถูกใช้เป็นสารเคลือบกันน้ำบนพืชและสัตว์ |
ฉนวนกันความร้อน | เนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนังช่วยป้องกันความร้อนไหลออกสู่พื้นที่โดยรอบ มีความสำคัญสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำหรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อาศัยอยู่ในสภาพอากาศหนาวเย็น |
กฎระเบียบ | จิบเบอเรลลินส์ควบคุมการเจริญเติบโตของพืช ฮอร์โมนเพศชายฮอร์โมนเพศชายมีหน้าที่ในการพัฒนาลักษณะทางเพศทุติยภูมิของผู้ชาย เอสโตรเจนฮอร์โมนเพศมีหน้าที่ในการพัฒนาลักษณะทางเพศรองของเพศหญิงและควบคุมรอบประจำเดือน Mineralocorticoids (อัลโดสเตอโรน ฯลฯ) ควบคุมการเผาผลาญเกลือของน้ำ กลูโคคอร์ติคอยด์ (คอร์ติซอล ฯลฯ ) มีส่วนร่วมในการควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน |
แหล่งน้ำเมตาบอลิซึม | เมื่อไขมัน 1 กิโลกรัมถูกออกซิไดซ์ น้ำ 1.1 กิโลกรัมจะถูกปล่อยออกมา สำคัญสำหรับชาวทะเลทราย |
ตัวเร่งปฏิกิริยา | วิตามินที่ละลายในไขมัน A, D, E, K เป็นปัจจัยร่วมของเอนไซม์เช่น วิตามินเหล่านี้เองไม่มีฤทธิ์เร่งปฏิกิริยา แต่หากไม่มีเอนไซม์ก็ไม่สามารถทำงานได้ |
ไปที่ การบรรยายครั้งที่ 1"การแนะนำ. องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์ น้ำและสารประกอบอนินทรีย์อื่นๆ”
ไปที่ การบรรยายครั้งที่ 3“โครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน เอนไซม์”
คาร์โบไฮเดรตเป็นสารประกอบอินทรีย์ซึ่งองค์ประกอบส่วนใหญ่แสดงโดยสูตรทั่วไป C n(น้ำ2O) ม (nและ ม≥ 4) คาร์โบไฮเดรตแบ่งออกเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ โอลิโกแซ็กคาไรด์ และโพลีแซ็กคาไรด์
โมโนแซ็กคาไรด์ - คาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยวขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมของคาร์บอนแบ่งออกเป็นไตรโอส (3), เทโทรส (4), เพนโตส (5), เฮกโซส (6) และเฮปโตส (7 อะตอม) ที่พบมากที่สุดคือเพนโตสและเฮกโซส คุณสมบัติของโมโนแซ็กคาไรด์ - ละลายน้ำได้ง่าย ตกผลึก มีรสหวาน สามารถแสดงได้ในรูปของ α- หรือ β-isomers
Ribose และ deoxyribose อยู่ในกลุ่มของเพนโตส ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ RNA และ DNA nucleotides, ribonucleoside triphosphates และ deoxyribonucleoside triphosphos เป็นต้น Deoxyribose (C 5 H 10 O 4) แตกต่างจาก ribose (C 5 H 10 O 5) โดยที่ อะตอมของคาร์บอนตัวที่สองมีอะตอมไฮโดรเจนมากกว่ากลุ่มไฮดรอกซิลเช่นไรโบส
กลูโคสหรือน้ำตาลองุ่น(C 6 H 12 O 6) เป็นของกลุ่มเฮกโซสสามารถมีอยู่ในรูปของα-glucose หรือβ-glucose ความแตกต่างระหว่างไอโซเมอร์เชิงพื้นที่เหล่านี้ก็คือ ที่อะตอมคาร์บอนแรกของ α-กลูโคส หมู่ไฮดรอกซิลจะอยู่ใต้ระนาบของวงแหวน ในขณะที่สำหรับ β-กลูโคส จะอยู่เหนือระนาบ
กลูโคสคือ:
หนึ่งในโมโนแซ็กคาไรด์ที่พบมากที่สุด
แหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดสำหรับงานทุกประเภทที่เกิดขึ้นในเซลล์ (พลังงานนี้ถูกปล่อยออกมาระหว่างการออกซิเดชันของกลูโคสระหว่างการหายใจ)
โมโนเมอร์ของโอลิโกแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์หลายชนิด
องค์ประกอบสำคัญของเลือด
ฟรุกโตสหรือน้ำตาลผลไม้อยู่ในกลุ่มของเฮกโซสซึ่งมีความหวานมากกว่ากลูโคสซึ่งพบในรูปแบบอิสระในน้ำผึ้ง (มากกว่า 50%) และผลไม้ เป็นโมโนเมอร์ของโอลิโกแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์หลายชนิด
โอลิโกแซ็กคาไรด์- คาร์โบไฮเดรตเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการควบแน่นระหว่างโมเลกุลโมโนแซ็กคาไรด์หลายโมเลกุล (ตั้งแต่สองถึงสิบ) ขึ้นอยู่กับจำนวนของโมโนแซ็กคาไรด์ที่ตกค้าง ไดแซ็กคาไรด์ ไตรแซ็กคาไรด์ ฯลฯ มีความโดดเด่น คุณสมบัติของโอลิโกแซ็กคาไรด์- ละลายน้ำ ตกผลึก รสหวานจะลดลงตามจำนวนโมโนแซ็กคาไรด์ที่ตกค้างเพิ่มขึ้น พันธะที่เกิดขึ้นระหว่างโมโนแซ็กคาไรด์สองชนิดเรียกว่า ไกลโคซิดิก.
ซูโครส หรืออ้อย หรือน้ำตาลบีทเป็นไดแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยกลูโคสและฟรุกโตสตกค้าง ที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อพืช เป็นผลิตภัณฑ์อาหาร (ชื่อสามัญ - น้ำตาล- ในทางอุตสาหกรรม ซูโครสผลิตจากอ้อย (ลำต้นมี 10–18%) หรือหัวบีท (ผักรากมีซูโครสสูงถึง 20%)
มอลโตสหรือน้ำตาลมอลต์เป็นไดแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยกลูโคส 2 ชนิดที่ตกค้าง นำเสนอในการงอกของเมล็ดธัญพืช
แลคโตสหรือน้ำตาลนมเป็นไดแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยกลูโคสและกาแลคโตสตกค้าง มีอยู่ในนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด (2–8.5%)
โพลีแซ็กคาไรด์- สิ่งเหล่านี้คือคาร์โบไฮเดรตที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาโพลีคอนเดนเซชันของโมเลกุลโมโนแซ็กคาไรด์จำนวนมาก (หลายโหลหรือมากกว่า) คุณสมบัติของโพลีแซ็กคาไรด์- ห้ามละลายหรือละลายน้ำได้ไม่ดี ไม่เกิดผลึกชัดเจน และไม่มีรสหวาน
แป้ง(ค 6 ชั่วโมง 10 โอ 5) n- โพลีเมอร์ที่มีโมโนเมอร์คือα-กลูโคส สายโซ่โพลีเมอร์แป้งประกอบด้วยบริเวณที่มีกิ่งก้าน (อะไมโลเพคติน, ส่วนเชื่อมต่อ 1,6-ไกลโคซิดิก) และส่วนที่ไม่มีกิ่ง (อะมิโลส, ส่วนเชื่อมต่อ 1,4-ไกลโคซิดิก) แป้งเป็นคาร์โบไฮเดรตสำรองหลักของพืช เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ด้วยแสง และสะสมอยู่ในเมล็ด หัว เหง้า และหัว ปริมาณแป้งในเมล็ดข้าวสูงถึง 86%, ข้าวสาลี - มากถึง 75%, ข้าวโพด - มากถึง 72%, ในหัวมันฝรั่ง - มากถึง 25% แป้งเป็นคาร์โบไฮเดรตหลักอาหารของมนุษย์ (เอนไซม์ย่อยอาหาร - อะไมเลส)
ไกลโคเจน(ค 6 ชั่วโมง 10 โอ 5) n- โพลีเมอร์ที่มีโมโนเมอร์เป็นα-glucose เช่นกัน สายโซ่โพลีเมอร์ของไกลโคเจนมีลักษณะคล้ายกับบริเวณอะมิโลเพคตินของแป้ง แต่ต่างจากพวกมันที่แตกแขนงออกไปมากกว่า ไกลโคเจนเป็นคาร์โบไฮเดรตสำรองหลักของสัตว์โดยเฉพาะมนุษย์ สะสมในตับ (เนื้อหามากถึง 20%) และกล้ามเนื้อ (มากถึง 4%) และเป็นแหล่งของกลูโคส
เซลลูโลส(ค 6 ชั่วโมง 10 โอ 5) n- โพลีเมอร์ที่มีโมโนเมอร์คือβ-กลูโคส สายโซ่โพลีเมอร์เซลลูโลสไม่แตกแขนง (พันธะβ-1,4-ไกลโคซิดิก) โครงสร้างโพลีแซ็กคาไรด์หลักของผนังเซลล์พืช ปริมาณเซลลูโลสในไม้สูงถึง 50% ในเส้นใยเมล็ดฝ้าย - มากถึง 98% เซลลูโลสไม่ได้ถูกทำลายโดยน้ำย่อยของมนุษย์ เพราะ... มันขาดเอนไซม์เซลลูเลสซึ่งทำลายพันธะระหว่างเบต้า-กลูโคส
อินนูลิน- โพลีเมอร์ที่มีโมโนเมอร์คือฟรุกโตส คาร์โบไฮเดรตสำรองของพืชในตระกูล Asteraceae
ไกลโคลิพิด- สารที่ซับซ้อนเกิดขึ้นจากการรวมกันของคาร์โบไฮเดรตและไขมัน
ไกลโคโปรตีน- สารเชิงซ้อนที่เกิดจากการรวมคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน
หน้าที่ของคาร์โบไฮเดรต
การทำงาน |
ตัวอย่างและคำอธิบาย |
พลังงาน |
แหล่งพลังงานหลักสำหรับงานทุกประเภทที่เกิดขึ้นในเซลล์ เมื่อคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมถูกสลาย จะปล่อยพลังงานออกมา 17.6 กิโลจูล |
โครงสร้าง |
ผนังเซลล์ของพืชทำจากเซลลูโลส ผนังเซลล์ของแบคทีเรียทำจากมูริน ผนังเซลล์ของเชื้อรา และจำนวนสัตว์ขาปล้องทำจากไคติน |
พื้นที่จัดเก็บ |
คาร์โบไฮเดรตสำรองในสัตว์และเชื้อราคือไกลโคเจนในพืชคือแป้งและอินนูลิน |
ป้องกัน |
เมือกช่วยปกป้องลำไส้และหลอดลมจากความเสียหายทางกล เฮปารินป้องกันการแข็งตัวของเลือดในสัตว์และมนุษย์ |
ดูภาพเคลื่อนไหวเกี่ยวกับการจำแนกประเภทและหน้าที่ทางชีวภาพของคาร์โบไฮเดรตที่นี่
โครงสร้างและหน้าที่ของไขมัน
ไขมันไม่มีลักษณะทางเคมีเดียว ให้เกิดประโยชน์สูงสุดคือการให้ การกำหนดไขมันพวกเขากล่าวว่านี่คือกลุ่มรวมของสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งสามารถสกัดออกจากเซลล์ด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ - อีเทอร์, คลอโรฟอร์มและเบนซีน ลิปิดสามารถแบ่งออกเป็นแบบง่ายและซับซ้อน
ไขมันธรรมดาส่วนใหญ่จะแสดงด้วยเอสเทอร์ของกรดไขมันที่สูงขึ้นและไตรกลีเซอไรด์แอลกอฮอล์ไตรไฮดริก - ไตรกลีเซอไรด์ กรดไขมันมี: 1) หมู่ที่เหมือนกันสำหรับกรดทั้งหมด - หมู่คาร์บอกซิล (–COOH) และ 2) อนุมูลที่ต่างกัน รากคือสายโซ่ที่มีตัวเลขต่างกัน (ตั้งแต่ 14 ถึง 22) ของหมู่ –CH 2 – บางครั้งอนุมูลของกรดไขมันจะมีพันธะคู่ตั้งแต่หนึ่งพันธะขึ้นไป (–CH=CH–) เช่น กรดไขมันเรียกว่าไม่อิ่มตัว- ถ้ากรดไขมันไม่มีพันธะคู่จะเรียกว่า รวย- เมื่อไตรกลีเซอไรด์เกิดขึ้น กลีเซอรอลไฮดรอกซิลทั้งสามกลุ่มจะเกิดปฏิกิริยาควบแน่นกับกรดไขมันเพื่อสร้างพันธะเอสเทอร์สามพันธะ
หากไตรกลีเซอไรด์มีฤทธิ์เหนือกว่า กรดไขมันอิ่มตัวจากนั้นที่อุณหภูมิ 20°C พวกมันจะแข็งตัว พวกเขาถูกเรียก ไขมันเป็นลักษณะของเซลล์สัตว์ หากไตรกลีเซอไรด์มีฤทธิ์เหนือกว่า กรดไขมันไม่อิ่มตัวจากนั้นที่อุณหภูมิ 20 °C พวกมันจะกลายเป็นของเหลว พวกเขาถูกเรียก น้ำมันเป็นลักษณะของเซลล์พืช
1 - ไตรกลีเซอไรด์; 2 - พันธบัตรเอสเตอร์; 3 - กรดไขมันไม่อิ่มตัว; 4 - หัวที่ชอบน้ำ; 5 - หางที่ไม่ชอบน้ำ
ความหนาแน่นของไตรกลีเซอไรด์ต่ำกว่าน้ำ ดังนั้นไตรกลีเซอไรด์จึงลอยอยู่ในน้ำและตั้งอยู่บนผิวน้ำ
ลิพิดเชิงเดี่ยวก็ได้แก่ แว็กซ์- เอสเทอร์ของกรดไขมันสูงและแอลกอฮอล์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (โดยปกติจะมีอะตอมของคาร์บอนเป็นจำนวนคู่)
ไขมันเชิงซ้อน- เหล่านี้รวมถึงฟอสโฟลิปิด, ไกลโคลิปิด, ไลโปโปรตีน ฯลฯ
ฟอสโฟไลปิด- ไตรกลีเซอไรด์ซึ่งมีกรดไขมันหนึ่งตัวถูกแทนที่ด้วยกรดฟอสฟอริก มีส่วนร่วมในการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์
ไกลโคลิพิด- ดูด้านบน
ไลโปโปรตีน- สารที่ซับซ้อนเกิดขึ้นจากการรวมกันของไขมันและโปรตีน
ลิปิด- สารคล้ายไขมัน เหล่านี้รวมถึงแคโรทีนอยด์ (เม็ดสีสังเคราะห์แสง) ฮอร์โมนสเตียรอยด์ (ฮอร์โมนเพศ แร่ธาตุคอร์ติคอยด์ กลูโคคอร์ติคอยด์) จิบเบอเรลลิน (สารเจริญเติบโตของพืช) วิตามินที่ละลายในไขมัน (A, D, E, K) คอเลสเตอรอล การบูร ฯลฯ
ดูภาพเคลื่อนไหวเกี่ยวกับการจำแนกประเภทและการทำงานทางชีวภาพของไขมันที่นี่
หน้าที่ของลิพิด
การทำงาน |
ตัวอย่างและคำอธิบาย |
พลังงาน |
หน้าที่หลักของไตรกลีเซอไรด์ เมื่อไขมันสลายไป 1 กรัม จะปลดปล่อยออกมา 38.9 กิโลจูล |
โครงสร้าง |
ฟอสโฟไลปิด ไกลโคลิพิด และไลโปโปรตีน มีส่วนร่วมในการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์ |
พื้นที่จัดเก็บ |
ไขมันและน้ำมันเป็นสารอาหารสำรองในสัตว์และพืช สำคัญสำหรับสัตว์ที่จำศีลในฤดูหนาวหรือเดินทางไกลในพื้นที่ที่ไม่มีแหล่งอาหาร น้ำมันเมล็ดพืชจำเป็นต่อการให้พลังงานแก่ต้นกล้า |
ป้องกัน |
ชั้นไขมันและแคปซูลไขมันช่วยลดแรงกระแทกให้กับอวัยวะภายใน ชั้นของขี้ผึ้งถูกใช้เป็นสารเคลือบกันน้ำบนพืชและสัตว์ |
ฉนวนกันความร้อน |
เนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนังช่วยป้องกันความร้อนไหลออกสู่พื้นที่โดยรอบ มีความสำคัญสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำหรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อาศัยอยู่ในสภาพอากาศหนาวเย็น |
กฎระเบียบ |
จิบเบอเรลลินส์ควบคุมการเจริญเติบโตของพืช ฮอร์โมนเพศชายฮอร์โมนเพศชายมีหน้าที่ในการพัฒนาลักษณะทางเพศทุติยภูมิของผู้ชาย เอสโตรเจนฮอร์โมนเพศมีหน้าที่ในการพัฒนาลักษณะทางเพศรองของเพศหญิงและควบคุมรอบประจำเดือน Mineralocorticoids (aldosterone ฯลฯ ) ควบคุมการเผาผลาญเกลือของน้ำ กลูโคคอร์ติคอยด์ (คอร์ติซอล ฯลฯ ) มีส่วนร่วมในการควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน |
แหล่งน้ำเมตาบอลิซึม |
เมื่อไขมัน 1 กิโลกรัมถูกออกซิไดซ์ น้ำ 1.1 กิโลกรัมจะถูกปล่อยออกมา สำคัญสำหรับชาวทะเลทราย |
ตัวเร่งปฏิกิริยา |
วิตามินที่ละลายในไขมัน A, D, E, K เป็นปัจจัยร่วมสำหรับเอนไซม์เช่น วิตามินเหล่านี้เองไม่มีฤทธิ์เร่งปฏิกิริยา แต่หากไม่มีเอนไซม์ก็ไม่สามารถทำงานได้ |
คาร์โบไฮเดรต - เหล่านี้เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่เกิดจากองค์ประกอบทางเคมีสามประการ ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน บางชนิดมีไนโตรเจนหรือซัลเฟอร์ด้วย สูตรทั่วไปของคาร์โบไฮเดรตคือ Cm(H2O)n
พวกมันแบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก: โมโนแซ็กคาไรด์, โอลิโกแซ็กคาไรด์ (ไดแซ็กคาไรด์) และโพลีแซ็กคาไรด์
โมโนแซ็กคาไรด์ - เหล่านี้เป็นคาร์โบไฮเดรตที่ง่ายที่สุดที่มีอะตอมของคาร์บอน 3-10 อะตอม อะตอมของคาร์บอนส่วนใหญ่ในโมเลกุลโมโนแซ็กคาไรด์เกี่ยวข้องกับกลุ่มแอลกอฮอล์ และอีกอะตอมหนึ่งเกี่ยวข้องกับกลุ่มอัลดีไฮด์หรือคีโต
กลูโคส (น้ำตาลองุ่น) พบได้ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รวมถึงเลือดมนุษย์ เนื่องจากเป็นพลังงานสำรองและเป็นส่วนหนึ่งของซูโครส แลคโตส มอลโตส แป้ง เซลลูโลส และคาร์โบไฮเดรตอื่นๆฟรุกโตส (น้ำตาลผลไม้) พบได้ในผลไม้ น้ำผึ้ง และรากบีทที่มีความเข้มข้นสูงสุด ไม่เพียงแต่มีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนหนึ่งของซูโครสอีกด้วย
โมโนแซ็กคาไรด์ - สารมีลักษณะเป็นผลึก รสหวาน ละลายน้ำได้สูง
ไปจนถึงโอลิโกแซ็กคาไรด์ รวมถึงคาร์โบไฮเดรตที่เกิดจากโมโนแซ็กคาไรด์ตกค้างหลายชนิด ส่วนใหญ่เป็นผลึก ละลายได้ดีในน้ำและมีรสหวาน ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารตกค้างเหล่านี้ไดแซ็กคาไรด์ (โมโนแซ็กคาไรด์ตกค้างสองตัว)ไตรแซ็กคาไรด์ (สาม) เป็นต้น
ไดแซ็กคาไรด์ ได้แก่ ซูโครส แลคโตส และมอลโตส ซูโครส (น้ำตาลบีทหรืออ้อย) ประกอบด้วยกลูโคสและฟรุกโตสที่ตกค้างค่ะวี พบได้ในอวัยวะเก็บรักษาของพืชบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีซูโครสจำนวนมากในรากของหัวบีทและอ้อยจากแหล่งที่ได้มาทางอุตสาหกรรมแลคโตสหรือ น้ำตาลนมเกิดจากกลูโคสและกาแลคโตสตกค้าง พบในนมแม่และนมวัวมอลโตส (น้ำตาลมอลต์) ประกอบด้วยกลูโคส 2 หน่วย เกิดขึ้นระหว่างการสลายแป้งในเมล็ดพืชและในระบบย่อยอาหารของมนุษย์
โพลีแซ็กคาไรด์ เป็นโพลีเมอร์ชีวภาพที่มีโมโนเมอร์เป็นโมโนแซ็กคาไรด์ตกค้าง ซึ่งรวมถึงแป้ง ไกลโคเจน เซลลูโลส ไคติน ฯลฯ โมโนเมอร์ของโพลีแซ็กคาไรด์เหล่านี้คือกลูโคส
แป้ง เป็นพื้นฐานเป็นสารสำรองที่สำคัญของพืชซึ่งสะสมอยู่ในเมล็ด ผลไม้ หัว เหง้า และอวัยวะสะสมอื่น ๆ ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อแป้งคือปฏิกิริยากับไอโอดีนซึ่งแป้งจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินม่วง
ไกลโคเจน (แป้งจากสัตว์) เป็นสารโพลีแซ็กคาไรด์สำรองของสัตว์และเชื้อราซึ่งในมนุษย์สะสมอยู่ในกล้ามเนื้อและตับในปริมาณมากที่สุด โมเลกุลของไกลโคเจนมีการแตกแขนงสูงกว่าโมเลกุลของแป้ง
เซลลูโลสหรือเส้นใย - สารโพลีแซ็กคาไรด์หลักที่ช่วยสนับสนุนพืช โมเลกุลเซลลูโลสที่ไม่มีการแตกแขนงจะรวมตัวกันเป็นมัดซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของผนังเซลล์พืช ใช้ในการผลิตสิ่งทอ กระดาษ แอลกอฮอล์ และสารอินทรีย์อื่นๆ
ไคติน เป็นโพลีแซ็กคาไรด์ซึ่งมีโมโนเมอร์เป็นโมโนแซ็กคาไรด์ที่มีไนโตรเจนขึ้นอยู่กับกลูโคส เป็นส่วนหนึ่งของผนังเซลล์ของเปลือกเชื้อราและสัตว์ขาปล้อง
โพลีแซ็กคาไรด์เป็นสารที่เป็นผงที่ไม่ทำให้หวานรสจืดและไม่ละลายในน้ำ
วิดีโอ YouTube
หน้าที่ของคาร์โบไฮเดรต
คาร์โบไฮเดรตทำหน้าที่เป็นพลังงานของพลาสติก (การก่อสร้าง) ในเซลล์ฟังก์ชั่นทางพันธุกรรม การจัดเก็บ และการสนับสนุน พวกมันสร้างผนังเซลล์ของพืชและเห็ด ค่าพลังงานของการสลายคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมคือ 17.2 กิโลจูล กลูโคส ฟรุกโตส ซูโครส แป้ง และไกลโคเจนเป็นสารกักเก็บ คาร์โบไฮเดรตก็ได้ยังเป็นส่วนหนึ่งของไขมันและโปรตีนที่ซับซ้อนซึ่งสร้างไกลโคลิปิดและไกลโคโปรตีน
ใส่แฟลช
ไขมัน
ไขมัน เป็นกลุ่มของสารที่ไม่ชอบน้ำซึ่งต่างกันทางเคมี สารเหล่านี้ไม่ละลายในน้ำ แต่สามารถละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ได้
ในน้ำจะเกิดเป็นอิมัลชัน ลิพิดมีความมันเยิ้มเมื่อสัมผัส และส่วนมากจะทิ้งรอยที่ไม่แห้งไว้บนกระดาษ พร้อมด้วยโปรตีนและคาร์โบไฮเดรตอีกด้วยหนึ่งในองค์ประกอบหลักของเซลล์ เนื้อหาของไขมันในเซลล์ต่างๆ นั้นไม่เหมือนกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะมีอยู่ในเมล็ดและผลไม้ของพืชบางชนิด ในตับและหัวใจ
ตามโครงสร้างทางเคมี ไขมันแบ่งออกเป็นไขมัน ไข สเตียรอยด์ ฟอสโฟลิปิด ไกลโคลิปิด ฯลฯ
ไขมันหรือ ไตรเอซิลกลีเซอรอล,คือเอสเทอร์ของไตรไฮดริกแอลกอฮอล์กลีเซอรอลและกรดไขมันที่สูงขึ้น โมเลกุลไขมันมีคุณสมบัติสองประการ เนื่องจากกลีเซอรอลที่ตกค้างจะสร้าง "หัว" ที่ชอบน้ำ และกรดไขมันที่ตกค้างจะสร้าง "หาง" ที่ไม่ชอบน้ำ
กรดไขมันส่วนใหญ่มีคาร์บอน 14–22 คาร์บอนญาติของอะตอม ในหมู่พวกเขามีทั้งอิ่มตัวและและไม่อิ่มตัว กล่าวคือ มีพันธะคู่
สเตียรอยด์ มีโมเลกุลหลายรอบ ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบสำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์ - โคเลสเตอรอล (โคเลสเตอรอล) ฮอร์โมนเอสตราไดออล และฮอร์โมนเทสโทสรอน วิตามินดี
ฟอสโฟไลปิด - ไขมันขั้วโลก นอกจากกลีเซอรอลและกรดไขมันตกค้างแล้วมีกรดออร์โธฟอสฟอริกตกค้าง ฟอสโฟไลปิดเป็นพื้นฐานของเยื่อหุ้มเซลล์และมีคุณสมบัติเป็นอุปสรรค
แว็กซ์ - เป็นเอสเทอร์ของกรดไขมันสูงและแอลกอฮอล์โมเลกุลสูง ในพืชพวกมันจะสร้างฟิล์มบนพื้นผิวของอวัยวะ - ใบไม้ผลไม้ การเชื่อมต่อเหล่านี้ปกป้องอวัยวะบนพื้นของพืชจากการสูญเสียความชื้นมากเกินไปป้องกันการแทรกซึมของเชื้อโรค ฯลฯ ในแมลงพวกมันจะคลุมร่างกายหรือทำหน้าที่สร้างรวงผึ้ง
ไกลโคลิพิด ก็เป็นส่วนประกอบของเมมเบรนเช่นกัน แต่มีปริมาณน้อยส่วนที่ไม่ใช่ไขมันของไกลโคลิพิดประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตตกค้าง
หน้าที่ของลิพิด
ใส่แฟลช
พื้นที่จัดเก็บ – ไขมันสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อของสัตว์มีกระดูกสันหลัง
พลังงาน
– ครึ่งหนึ่งของพลังงานที่เซลล์ของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่เหลือใช้นั้นเกิดจากการออกซิเดชันของไขมัน ไขมันยังใช้เป็นแหล่งน้ำอีกด้วย ผลกระทบด้านพลังงานจากการสลายไขมัน 1 กรัมคือ 39 กิโลจูล ซึ่งมากกว่าสองเท่าของผลกระทบด้านพลังงานจากการสลายกลูโคสหรือโปรตีน 1 กรัม
ป้องกัน
– ชั้นไขมันใต้ผิวหนังช่วยปกป้องร่างกายจากความเสียหายทางกล
โครงสร้าง
– ฟอสโฟไลปิดเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์
ฉนวนกันความร้อน
– ไขมันใต้ผิวหนังช่วยกักเก็บความร้อน
ฉนวนไฟฟ้า
– ไมอีลินซึ่งหลั่งออกมาจากเซลล์ชวานน์ (เป็นเปลือกของเส้นใยประสาท) ทำหน้าที่ป้องกันเซลล์ประสาทบางส่วน ซึ่งจะช่วยเร่งการส่งกระแสประสาทได้อย่างมาก
มีคุณค่าทางโภชนาการ
– สารคล้ายไขมันบางชนิดส่งเสริมการเจริญเติบโต มวลกล้ามเนื้อ,รักษาโทนสีของร่างกาย
การหล่อลื่น
– แว็กซ์ปกคลุมผิวหนัง ขนสัตว์ ขนนก และปกป้องจากน้ำ ใบของพืชหลายชนิดถูกเคลือบด้วยขี้ผึ้งซึ่งใช้ในการสร้างรวงผึ้ง
ฮอร์โมน
– ฮอร์โมนต่อมหมวกไต – คอร์ติโซนและฮอร์โมนเพศมีลักษณะเป็นไขมัน
วิดีโอ YouTube
งานเฉพาะเรื่อง
ส่วน ก
A1- โมโนเมอร์โพลีแซ็กคาไรด์สามารถเป็น:
1) กรดอะมิโน
2) กลูโคส
3) นิวคลีโอไทด์
4) เซลลูโลส
A2- ในเซลล์สัตว์ คาร์โบไฮเดรตที่สะสมคือ:
1) เซลลูโลส
2) แป้ง
3) ไคติน
4) ไกลโคเจน
A3- พลังงานส่วนใหญ่จะถูกปล่อยออกมาระหว่างการแยก:
1) โปรตีน 10 กรัม
2) กลูโคส 10 กรัม
3) ไขมัน 10 กรัม
4) กรดอะมิโน 10 กรัม
A4- ลิพิดไม่ทำหน้าที่ใด
1) พลังงาน
2) ตัวเร่งปฏิกิริยา
3) ฉนวน
4) การจัดเก็บ
A5- ไขมันสามารถละลายได้ใน:
1) น้ำ
2) สารละลายเกลือแกง
3) กรดไฮโดรคลอริก
4) อะซิโตน
ส่วนบี
B1- เลือกลักษณะโครงสร้างของคาร์โบไฮเดรต
1) ประกอบด้วยกรดอะมิโนตกค้าง
2) ประกอบด้วยกลูโคสตกค้าง
3) ประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจน คาร์บอน และออกซิเจน
4) โมเลกุลบางชนิดมีโครงสร้างแตกแขนง
5) ประกอบด้วยกรดไขมันและกลีเซอรอลตกค้าง
6) ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์
บี2- เลือกหน้าที่ที่คาร์โบไฮเดรตทำในร่างกาย
1) ตัวเร่งปฏิกิริยา
2) การขนส่ง
3) สัญญาณ
4) การก่อสร้าง
5) ป้องกัน
6) พลังงาน
วีแซด- เลือกฟังก์ชันที่ลิพิดทำงานในเซลล์
1) โครงสร้าง
2) พลังงาน
3) การจัดเก็บ
4) เอนไซม์
5) สัญญาณ
6) การขนส่ง
B4- จับคู่กลุ่มสารประกอบเคมีกับบทบาทในเซลล์:
บทบาทของสารประกอบในเซลล์ | สารประกอบ |
|
|
ส่วน ค
ค1- ทำไมกลูโคสถึงไม่สะสมในร่างกาย แต่แป้งและไกลโคเจนสะสม?
ทดสอบ 2
ส่วนที่ 1 มี 10 งาน (A1-10) สำหรับแต่ละงานมีคำตอบที่เป็นไปได้ 4 ข้อ ซึ่งหนึ่งในนั้นถูกต้อง
ส่วนที่ 1
ก. 1. โมโนแซ็กคาไรด์ซึ่งมีโมเลกุลของคาร์บอนอยู่ 5 อะตอม
1. กลูโคส
2. ฟรุกโตส
3. กาแลคโตส
4. ดีออกซีไรโบส
เอ 2. พันธะเคมีเชื่อมกลีเซอรอลกับกรดไขมันที่ตกค้างในโมเลกุลไขมันที่สูงขึ้น
1. ขั้วโควาเลนต์
2. โควาเลนต์ไม่มีขั้ว
4. ไฮโดรเจน
ก.3. โมโนเมอร์ของแป้งและเซลลูโลสคือ
1. กลูโคส
2.กลีเซอรีน
3. นิวคลีโอไทด์
4.กรดอะมิโน
ก 4. ลิพิดจะละลายในสารใด
3.น้ำเกลือ
4. กรดไฮโดรคลอริก
A 5. ความแข็งแกร่งในช่วงฤดูหนาวของพืชเพิ่มขึ้นเมื่อมีการสะสมในเซลล์:
1.แป้ง
3.น้ำตาล
4.เกลือแร่
A 6. อาหารประเภทใดที่มีปริมาณคาร์โบไฮเดรตมากที่สุดที่มนุษย์ต้องการ?
1.ในชีสและคอทเทจชีส
2. ขนมปังและมันฝรั่ง
3.เนื้อสัตว์และปลา
4.น้ำมันพืช
ก.7.ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของไกลโคเจนในเซลล์ได้แก่
1. ATP และน้ำ
2. ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์
3.น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์
4. ATP และออกซิเจน
8.การกักเก็บคาร์โบไฮเดรตในเซลล์สัตว์คือ
1.แป้ง
2.ไกลโคเจน
3. เซลลูโลส
ก.9.น้ำผลไม้ที่ไม่มีเอ็นไซม์แต่ช่วยในการดูดซึมไขมันในลำไส้เล็ก
1.น้ำย่อย
2.น้ำตับอ่อน
3.น้ำลำไส้
A 10. ในมนุษย์ อาหารประเภทคาร์โบไฮเดรตเริ่มถูกย่อยเข้าไป
1. ลำไส้เล็กส่วนต้น
2. ช่องปาก
3.ท้อง
4.ลำไส้ใหญ่
ส่วนที่ 2 ประกอบด้วย 8 งาน (B1-B8): 3 – โดยเลือกคำตอบที่ถูกต้องสามข้อจากหกข้อ, 3 – สำหรับการโต้ตอบ, 2 – สำหรับการสร้างลำดับของกระบวนการทางชีวภาพ, ปรากฏการณ์, วัตถุ
ส่วนที่ 2
ข1. ไขมันพบเฉพาะในสัตว์เท่านั้น
1.คอเลสเตอรอล
2. ไลโปโปรตีน
3.ไตรกลีเซอไรด์
4. ฟอสโฟลิปิด
5.กรดน้ำดี
6. ฮอร์โมนเพศชาย
ข2.โมโนแซ็กคาไรด์ได้แก่
2. ซูโครส
3. แลคโตส
4. กลูโคส
5.มอลโตส
6. กาแลคโตส
B3. สารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อนที่มีส่วนประกอบของคาร์โบไฮเดรตอยู่ในโมเลกุล
1. ไรโบนิวคลีโอไทด์
2. ฟอสโฟลิปิด
3. ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์
4.กรดอะมิโน
5. อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต
6.คอเลสเตอรอล
ข4. รูปแบบของคาร์โบไฮเดรตในเซลล์พืชและสัตว์
เซลล์คาร์โบไฮเดรต
ก) เซลล์พืช 1. ไกลโคเจน
B) เซลล์สัตว์ 2. แป้ง
3. เซลลูโลส
4. เฮปาริน
B 5. สร้างความสอดคล้องระหว่างคุณลักษณะและสารอินทรีย์
ลักษณะอินทรียวัตถุ
1. ประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน ก.คาร์โบไฮเดรต
2. การนำความร้อนต่ำ B. ไขมัน
3. พวกมันก่อตัวเป็นโพลีเมอร์ชีวภาพ - โพลีแซ็กคาไรด์
4. ให้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประเภทเดียวกัน
5. พวกมันทั้งหมดไม่มีขั้ว
6. ไม่ละลายในน้ำในทางปฏิบัติ
คำถามที่ 6. จับคู่คาร์โบไฮเดรตกับกลุ่มคาร์โบไฮเดรตที่อยู่ในนั้น
ชื่อคาร์โบไฮเดรต กลุ่มคาร์โบไฮเดรต
1.กลูโคส เอ โมโนแซ็กคาไรด์
2. ซูโครส บี. ไดแซ็กคาไรด์
3. กาแลคโตส บี โพลีแซ็กคาไรด์
4. แป้ง
5. มอลโตส
6. แลคโตส
คำถามที่ 7. จัดเรียงโมโนแซ็กคาไรด์ตามลำดับจำนวนอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น
1. ไดไฮดรอกซีอะซิโตน (คีโตส)
2. กลูโคส
3. อีลิโทรซา ทรีส
5.กลูโคซามีน
6. เฟรม-โอ
คำถามที่ 8. จัดเรียงไขมันตามลำดับการเพิ่มอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุลของมัน
1.ทริปัลมิติน
2. ไตรสเตียริน
3.ไตรลอริน
4. ไตรคาพรีลิน
5. ไตรไมริสติน
ส่วนที่ 3 มี 6 งาน ให้คำตอบสั้น ๆ ฟรีสำหรับงาน C 1 และให้คำตอบโดยละเอียดครบถ้วนสำหรับงาน C2-C6
ส่วนที่ 3
C 1. ฟอสโฟลิพิดและไกลโคลิปิดมีบทบาทอย่างไรต่อสิ่งมีชีวิต?
C 2. ระบุจำนวนประโยคที่เกิดข้อผิดพลาด อธิบายพวกเขา
1. คาร์โบไฮเดรตเป็นสารประกอบของคาร์บอนและไฮโดรเจน
2. คาร์โบไฮเดรตมีสามประเภท ได้แก่ โมโนแซ็กคาไรด์ ไดแซ็กคาไรด์ และโพลีแซ็กคาไรด์
3. โมโนแซ็กคาไรด์ที่พบมากที่สุดคือซูโครสและแลคโตส
4. ละลายน้ำได้และมีรสหวาน
5. เมื่อกลูโคส 1 กรัมถูกสลาย พลังงาน 35.2 กิโลจูลจะถูกปล่อยออกมา
C 3. คาร์โบไฮเดรตในเซลล์พืชมีหน้าที่อะไร?
C 4. อธิบายว่าเหตุใดฟังก์ชันการจัดเก็บจึงดำเนินการโดยโพลีแซ็กคาไรด์ ไม่ใช่โมโนแซ็กคาไรด์
คำตอบ:
ส่วนที่ 1
เอ1-4 เอ6-2
เอ2-1 เอ7-3
เอ3-1 เอ8-2
A4-2 A9-4
A5-3 A10-2
ส่วนที่ 2
B1-1 3 4
ว2-1 4 6
วี3-1 3 5
B4 -A 2 3, B 1 4
B5-A 1 3 4, B 2 5 6
V6-A1 3, บี 2 5 6, วี 4
V7-1 3 4 2 5 6
V8-4 3 5 1 2
ส่วนที่ 3
C 1. ฟอสโฟไลปิดและไกลโคลิพิดเป็นส่วนประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์
ด้วย 2.1.คาร์บอนและน้ำ
3. ไดแซ็กคาไรด์.
5. 17.6 กิโลจูล
C 3. 1. โมโนแซ็กคาไรด์และไดแซ็กคาไรด์ทำหน้าที่ด้านพลังงาน
2. แป้งเป็นสารอาหารสำรอง
3. เซลลูโลสเป็นส่วนหนึ่งของผนังเซลล์
C 4. 1. เนื่องจากโพลีแซ็กคาไรด์ไม่ละลายในน้ำ จึงไม่มีผลต่อการดูดซึมหรือเคมีต่อเซลล์
2. ในสถานะของแข็งและขาดน้ำ จะมีปริมาตรน้อยลงและมีมวลที่มีประโยชน์มากขึ้น
3. แบคทีเรียและเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคเข้าถึงได้น้อย เนื่องจากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ดูดซับอาหารแทนที่จะกลืนลงไป
4. หากจำเป็น พวกมันจะถูกเปลี่ยนเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ได้ง่าย