Анаэробный и аэробный распад углеводов

Образование АТФ.

16. Липиды: структура, свойства и биологическая роль

К липидам относятся природные органические соединения, не растворимые в воде, растворимые в жирорастворителях. В химическом отношении представляют собой сложные эфиры жирных кислот и ряда спиртов.Сложноэфирная связь возникает между СООН группой жирной кислоты и ОН группой спирта. Состоит изт полярные (головка) и неполярные (хвосты)части. Полярные части могутбыть представлены остатками сахаровили остаткамифосфорной кислоты. Неполярные части представлены остатками жирных кислот. Неполярные и полярные части соединяются многоатомными спиртами (глицерин и сфингазин). Головки несут заряды и они гидрофильны, а хвосты - гидрофобны. Липиды являются основным структурным компонентом биологической мембраны. Функционирование мембраны определяется белок-липидным взаимодействием. Все липиды в составе биологической мембраны можно разделить на 4 группы:

1) глицерофосфолипиды; 2) сфингофосфолипиды; 3) глицерогликолипиды; 4) сфингогликолипиды. ~ 80 - 85 % мембраны содержат фосфолипиды. В мембранах содержатся остатки жирных кислот 6-ти типов: пальмитиновая кислота (16 : 0); стеариновая кислота (18 :0); олеиновая кислота (18 : 1); линолевая (18 : 2); арахидоновая кислота (20 : 4); докозогексаеновая кислота (20:6). Механические свойства (тякучесть, вязкость, температура фазового перехода) определяет жирнокислотный состав матрикса. Температура фазового перехода (температура плавления мембраны) растет с увеличением длины углеводородной цепи и понижается с повышением степени ненасыщенности. Липиды должны быть в жидком состоянии, чтобы выполнять свои функции. Функции липидов:

-стоительная.

-гормональная- многие гормоны являются производными холестерина. Пример: половые (тестостерон и прогестерон).

-обеспечивают осмотические свойства (непроницаемость для ионов, проницаемость для воды).

-энергетическая- расщепление дает в 2 раза больше энергии, чем углеводов.

-влияют на ферментативную активность белков. - барьерная функция.

-запасающая- хранение энергетических запасов.

-защитная- накапливаясь в виде подкожного жира выступают в качестве термоизоляторов. Жироподобные вещества покрывают эпидермис растений и шерсть животных.

-участие в метаболизме- пример- витамин Д (производное холестирола) играет ключевую роль в обмене кальция и фосфата.

Липиды необходимый компонент для функционир. многих клеточных компонентов # АТФаза работает при вполне определенном липидном окружении, для работы Na-K насоса необходимо 12 конкретных липидов (анулярных) без которых он не работает.

Витамины.

Витамины - низкомолекулярные орг. соед-я, которые, присутствуя в пище в небольших кол-вах, явл-ся незаменимыми ее компонентами, обеспечивают нормальное протекание биохим. и физиол. процессов путем участия в регуляции метаболизма. Витамины не включаются в стр-ру тканей чел. и жив. и не использ-ся в кач-ве источника энерг. В орг-ме чел. некот. витам. не синтез, вообще, другие - синтез, кишечной микрофлорой и тканями в недостат. кол-вах, поэт, должны поступ. с пищей. Вит. и их производные - активные уч-ки биохим. и физиол. проц. высших растений. Сущ. предполож., что отсутствие способности синтезировать вит. у жив. и чел. возник, в проц, эволюции и потеря этой спос-ти была заменена пищевыми связями с участием бактерий и раст. Многие вит. предст. собой исходи, матер, для синтеза коферм. и простетич. групп ферментов. Это основная причина необходимости вит. Стр-ра каждого фермент, вит. уникальна, и как правило хар-ся наличием сопряж. связей, четко выраж-х электроноакцепт. или электронодонорн. св-ва Эти св-ва усил-ся, когда вит. становится коферментом, соединяется с металлом или апоферментом, входя в состав активного, центра фермента. Ряд вит. обладает регуляторными функциями, в частности участвуют в регуляции проницаемости мембран, прохождения через них катионов. Витамины делят на 3 группы: водораств., жирораств., витаминоподобные соед-я. Жирораств. вит.

Вит. А (ретинол), при его недостаточности ослабевают мех-мы иммунитета Избыток вызывает гипервитаминоз, интоксикацию. Осн. источники: яйца, сливки, сметана, коровье молоко, печень. Не синтезируется в высших растениях и микроорг-х, но у них обр-ся его предшественники - каротиноиды. Его ф-я - участие в проц. фоторецепции. Важн. проявл. мех-ма действ, его закл-ся в его уч-ии в регуляции проницаемости мембран, а также в транспорте моносахаридов, необходимых для синтеза гликопротеинов. Вит. А оказ влияние на усвоение белка пищи и его обмен в орг-ме, а также на некотор. стороны обмена липидов, в т.ч. убихинона, холестерина и частично фосфолипидов. Вит. Д (кальциферол). Недостаток привод к возникн. рахита Гипервитаминоз -похудание, остановка роста, повыш АД и температура судороги. Осн. источи: рыбий жир, икра, масло. В зеленых раст. он не синтез., но есть провитамин Д. Осн. ф-ии связ. с обеспечением транспорта Са и Р через мембраны. Вит. Д вступает в комплекс с Са-связыв. белком в кишечнике. Т.о. он обуславл. оптимальное содержание Са и Р в плазме крови, необх. для минерализации костной ткани.

Вит. Е (токоферолы). Гиповитаминоз: резорбция плодов при беременности,'дегенерация семенников у самцов, снижение подвижности сперматозоидов, мышечная дистрофия, макроцитарная анемия, низкая продолж. жизни эритроцитов, нарушение эритропоэза в костном мозге. Развитие недост. вит. Е могут усиливать дефицит белка, Se, избыт содерж. жиров, соли Fe, Ag. Осн. источники: зародыши пшеницы, кукурузное и подсолнечное масла

Вит. К (филлохиноны, менахиноны). Гиповитаминоз: подкожные и мышечные кровоизлияния, низкая скорость сверт. крови. Поступает с пищевыми прод-ми (в зелен, раст в хлоропластах), а также за счет синтеза кишечными бактер. Участвует в окислит фосфорилир. в MX и ХП растений и бактерий, уч-ет в переносе световой Е к хлорофиллу. На генетич ур-не: вовлекается в биосинтез факторов свертывания крови, стимулируя ДНК зависимый синтез соответствующей мРНК. Водораств. вит.

Bum. В1 (тиамин). Авитаминоз: потеря аппетита, общая слабость, тошнота, отдышка Источник: растительные продукты, мясо, рыба, молоко, много в бобовых. Кофермент в р-ях обмена вещ-в, участие в окисл-восст проц.

Bum. В2 (рибофлавин). Авитаминоз: восполения слизистой оболочки полости рта нарушение зрения. Источник: молоко, мясо, хлеб, овощи и фрукты. После его фосфорилирования -> ФМН и ФАД - флавопротеины - окисл-восст ферменты, выполн. ф-ин транспорта водорода в проц. тканевого дыхания.

Вит. ВЗ (пантотеновая к-та). Синтез-ся зелеными растениями и микроорг-ми. У чел-ка и млекопит. синтез-ся кишечной микрофлорой, источники: печень, почки, икра мясо, картофель и др. Гиповитаминоз: замедление роста, снижение массы тела, поврежд. кожи, выпад, волос, наруш. миелин, оболочки спин, мозга

Bum. В5 (никотинамид, РР). Гиповитаминоз: расстройства нервной системы. Раст. и болып-во микроорг. синтез-ют его. Источник: сухие пивные дрожжи, зерновые прод-ты. Входит в состав коферментов НАД и НАДФ, важно для окисл-восст р-ий клет. обмена, фотосинтеза

Вит. Вб (пиридоксин). Авитаминоз: угнетение выработки эритроцитов, дерматит, воспалит, проц кожи, замедление роста жив. Синтез-ся многими микроорг-ми и зелеными растениями из продуктов гликолиза Источники: сухие пивные дрожжи, мясо, рыба Участвует в активном переносе АК через клет. мембр., кофермент, повыш. уст-ть апоферментов к тепловой денатурации.

Вит. ВС (фолиев. к-та, фолацин). Активная форма - восстановленная фолиев. к-та с 4 атомами водорода Фолацин - противоанемический фактор. Синтез-ся большинством микроорг., низшими и высшими раст. В тканях млекопит. не обр-ся. Источники: салат, шпинат, капуста, морковь, печень, сыр.

Bum. В12 Авитаминоз: нарушения со стороны кроветворн. сист., нервн., пищевар. и серд-сосуд. Синтез-ся искл-но микроорг-ми (актиномицеты, сине-зел. водоросли) Вит. С (аскорбиновая к-та). Синтез может осущ-ся у всех видов животных, кроме чел, обезьян и морских свинок. Гиповитаминоз: ломкость капилляров, общ. слабость, апатия, задержка роста, заболев, десен. Синт-ся и в растениях, много - в листьях, плодах. Способен к обратимым окисл-восст превращениям.

В группу вит-подобных вещ-в относят в-ва, облад. витаминными св-вами, но частично синтез-ся в орг-ме и иногда входящие в структуру тканей (В13, B15,N,U,F).

18. Гормоны.

Для поддерж. гомеостаза и осущ-я основных жизненных функций в эволюции возникли 2 осн. системы: нервная и эндокринная - работающие во взаимодействии между собой при осуществл. интегративной деят-ти. К гормонам относятся органические соединения, вырабат. железами внутренней секреции, транспортируемые кровью к кл-кам мишеням и активно влияющие на метаболические, морфогенетические и физиологические процессы. Некотор. гормоны синт-ся не только эндокр. железами, но и клетками других органов и тканей. ЖелВнСекр не содержат выводных протоков, их кл-ки оплетены обильной сетью кровеносных и лимфат. сосудов - непосредственно в просвет сосудов происх. выделение продуктов.

Особ-ти действия гормонов; высокая биол. акт-ть (оказ. действ, в оч. малых конц-ях), специфичность действия, дистантность действия, относит, небольшой период полужизни. Гормоны млекопит. делят на 3 группы:

1. Белки и пептиды - паратгормон (паращитовид. железа, регул, конц-ю ионов Са в крови), соматостатин, инсулин, вазопрессин и др.

2. Производные аминокислот (щитовидная)

3. Стероиды - производные стеролов (надпочечники) - адреналин, тестостерон, прогестерон.

Т.о., мех-м действ, гормонов направлен в осн. на белки: на скорость их синтеза и активацию, модификацию уже синтезированных. Стероидные итиреоидные гормоны осущ. регуляторную функц., влияя на синтез белка встадии транскрипции. Гормоны -белки, пептиды и производные АК (кроме тиреоидных) воздействуют на метаболизм прежде всего ч-з актив ац и модификац. белков в рез. их протеинкиназного фосфорилир-я. В некот. случаях вследствие фосфорилир-я хроматиновых и рибосомальных белков нестероидные гормоны также могут (опосредованно) влиять и на сам синтез белков. Существуют также фитогормоны, они имеют индольную, АК природу, есть и низкомолекулярн. в-ва (этилен). Фитогормоны: регуляторы - регулир. деление и рост клеток и дифференциацию (ауксины, цитокинины, гибберелины), ингибиторы -антагонисты регуляторов (брассиностероиды, жасмонаты, салицилаты, этилен).