Метаболизм

Содержан ие 1. Введ ение Основная часть 2.1 Определение метабо ?лизма Анаболизм и катаболизм Энергетич еский обмен в клетк ?е 2.2 Протеины Определения протеинов Синтез п ?ротеинов в живы х организмах Классификация ? , структура и функции 2.3 Синтез липидов в жив ?ых организмах Компоненты липидов Образование липидов Некоторые виды липидов 2.4 Синтез углеводов в ж ?ивых организмах Классификация ? углеводов Синтез Использование ? в живых о рганизмах 2.5 Заключительная ча ?сть 2. Прил ожения 3. Список литературы Введение Мы довольно ? много знаем о процессах , п ?ротекающих в кл етке на молекуля ?рном уровне . Дос таточно упомянуть о том , что была расшифрована структура генет ?ического материала - ДНК , были получены интересные и принципиально ? новые данные об активности генов в ба ?ктер иальной клетк е и клетках высших организмов . На современном эта ?пе развития нау ки следует больш ?е внимания удел ять организму ка ?к целому , связыв ать протекающие процессы с ег ?о функционированием , помнить о том , что наша конечная цель состоит в понимании структу ры и функция организма в целом на осно ?ве знаний об отдельных его системах . Однако достичь этой цели невозможно ? без знания реакциях метаболиз ?ма , ведь , не зная что и как получается в организме , нельзя предположит ?ь что может получится в б ?удущем. В процес ?се на писания сего реферата , я хочу узнать ? подробней о том что такое ? метаболизм , как проиходят реакц ?ии метаболизма в организме и какие ученые занимались изуч ?ением сих реакц ий. Метаболизм Ан аболизм Любая ж ?ивая клетка , осу ществляя мно гообра ?зные процессы с интеза и распада ? веществ , подобн а сложнейшему хи ?мическому комбинату . Для нормального ? протекания эти ъ химических про ?цессов необходим постоянный обмен веществами межд ?у клеткой и окружающей средой , а также по ?стоянное превращение энергии в клетке . Получаемые извне белки , жиры , углеводы , , микроэлем ?енты расходуются клетками на с ?интез необходимых им соединений , построение клеточн ?ых структур . Из поступа ющих в клетку веществ , под воздействием ферме ?нтов образуются новые вещества , нео бходимые для ? замены израсхо дованных веществ и построения органоидов . Вест набор реакций биосинтеза веще ?ств в клетке называется ассимил ?яцией или пласт ического обмена . Также эти реа ?кции называют р еакциями анаболизма. Катаболизм Очевидно , что синтез ка ?ких- либо веществ невозможен без затрат энергии . Особенно интенс ?ивно реакции ан аболизма происходят в растущей , развивающейся клет ?ке . Важнейшими и з таких реакций являются синтез ? белка и ф отосинтез . Как же ? клетка получае т энергию для реакций биосинт ?еза ? Наряду с процессами синтеза ? новых веществ , в клетках происходит постоян ?ный распад запа сенных при ассим ?иляции сложных органических веществ . При участии ферментов эти вещества распадают ?ся до более простых соединений ? : при этом высвобождается энерги ?я . Чаще всего эта э нергия запасается в виде аденозинтри- фосфата ( АТФ ). Далее эта энергия использует ?ся для различны х нужд клетки , в том числ ?е и для ре акций анаболизма . Совокупность этих реакций называе ?тся диссимиляцией или энергетический ? обмен . Также они называются реакциями катаболи ?зма. Разложение углеводов Разложение углевод ?ов начинается у же в ротовой полости . Когда углеводы попадают туда , начинает выделяться слюн ?а , в которой помимо воды и ? солей различны х кислот , содержи ?т ферменты , кото рые позволяют на ?чать расщепл ение простых углевод ?ов , таких как крахмал и мал ?ьтозу . Расщепление происходит до появления , как правило , глюкозы . Далее , появивша яся глюкоза всас ?ывается , а остал ьные не поддающи ?еся расщеплению в ротовой пол ?ости углеводы и дут по ЖКТ дальше и попа ?дают в желуд ок , а затем и в кишечный тракт. Разложение белков Попадая в наш ? организм , белки сначала оказыва ?ются в ротовой полости , где ферменты слюны ничего с ними ? поделать не могут , и затем ? попадают в желудок . В жел ?удке , выделяется желудочный сок , который содержит с амые различ ?ные ферменты , со ляную кислоту и некоторые други ?е вещества . Благ одаря богатому н ?абору ферментов , большинство белков ? перевариваются там . Некоторы ?е аминокислоты , полученные в рез ?ультате пищеварения , используются дл ?я синтеза белко в организма , а оста льные пр ?евращаются в гл юкозу. Ферменты кот орые расщепляют белки называются протеазами . Разложение липидов ? Как и белки , липиды начинают ? разлагаться то лько в желудке , да и то - далеко не все липиды , а только простейш ?ие . Дальшейшее р азложение липидов прои сходит в кишечнике . Попад ?ая в кишечник , пища , смоченная слюной и ж ?елудочным соком , подвергается дейст ?вию кишечного с ока , желчи , сока поджелудочной ж ?елезы , здесь же происходит всас ?ывание продуктов переваривания в кровеносные и лимфатические к ?апилляры . Мет або ?лизм Анаболизм и к ?атаболизм - противопол ожные процессы : в ? одном случае вещества образу ?ются , в другом - разрушаются . Но они тесно связаны и дру ?г без друга невозможны . Ведь если в кле ?тке не будет синтеза веществ , то нечему будет распадаться , т. е . не б ?уде т материала для распада и ? получения энер гии . Таким образо ?м метаболизм - со вокупность реакций анаболизма и катаболизма , т. е . обмен вещес ?тв. Энергетический обмен в кл ?етке АТФ обеспечивает энергией все функции клетки : механическую ра ?боту , биосинтез , деле ние и т. д . В среднем , содержание АТФ в клетке с ?оставляет около 0,05% ее массы , но в тех клет ?ках , где затраты АТФ велики ( например , в кл ?етках печени , по перечно- полосатых м ?ышц ), ее содержан ие может доходит ?ь до 0,5%. Синтез АТФ в клетках ? происходит гла вным об разом в митохондриях . Этот процесс можно условно разделить на три этапа : 1) Подготовительный ? : при э том этапе крупны ?е пищевые полим ерные молекулы р ?аспадаются на б олее мелкие фраг ?менты : жиры расп адаются на жирны ?е кислоты и глицерин , белки до аминокислот и далее . В ходе этих пре ?вращений энергии выделяется мало и она расс ?еивается в виде тепла , т. е . АТФ не образу ?ется. 2) Непо ?лное бескислородное расщепление : на этом этапе ? вещества, о ?бразовавшиеся во время первого этапа , разлагаются под действием ферментов и в отсутствие кислорода . Ниже я постараюсь привести пример на основе гликолиза . Гликолиз ? происходит в животных клетка ?х и у неко торых микроорганизмов ? . Суммарно , проце сс можно предста ?вить так : C ₆ H ₁₂ O ₆ ? +2H ₃ PO ₄ +2 А ДФ = 2C ₃ H ₆ O ₃ +2H ₂ O+2 АТФ Где м ?ожно наглядно у ви деть , что пр ?и гликолизе из одной молекулы глюкозы образуе ?тся 2 молекулы пи ровиноградной кислоты ? , которая затем во многих клетках превращает ?ся в молочную кислоту . Причем , образовавшейся энергии хватает для образования ? двух молекул АТФ . Несмотря на кажущуюся простоту , гликол ?из - очень сложны й и многоступенч ?атый процесс , на считывающий более десяти ступеней , катализируемых различными фермент ?ами . В результат е , только 40% энерги и запасается в виде АТФ , о ?стальная часть энергии рассеивается в виде теп ?ла . Гликолиз п роисходит в ц ?итоплазме клеток . 3) Полн ?ое кислородное расщепление или клеточное дыхание : на этом э ?тапе вещества , о бразовавшиеся во время второго этапа , распадаются до конечных CO ₂ и H ₂ O. Этот этап упрощенно можно представи ?ть в виде следующего уравнения : 2C ₃ H ₆ O ₃ + 6O ₂ + 36H ₃ PO ₄ + 36АДФ→CO ₂ + 42H ₂ O +36АТФ Таким образо м , окисление двух ? молекул молочн ой кислоты , приво ?дит к выделению большого количе ?ства энергии , до статочной для об ?разования 36 молекул АТФ . Клеточное дыхание происходит ? на кристах митохонд рий . КПД ? этого процесса выше чем у ? гликолиза и составляет примерн ?о 55%. В результате полного расщепл ?ения одной моле кулы глюкозы обр ?азуется 38 молекул АТФ . Для п ?олучения энергии в клетках исп ?ользуются не то лько сахариды , но ? также липиды и, в некоторых ? случа ях , бел ки . Однако , чаще всего использую ?тся сахара . Протеины Определение протеинов Пр ?отеины ( белки ) - эт ?о сложные орган ические соединения , состоящие из углерода , кислор ?ода , водорода и азота . В не ?которых белках также может соде ?ржатся сера и фос фор. Часть белков образует ? комплексы с другими молекулами ? , содержащими фо сфор , железо , цин к и медь . Молекулы белков - ( цепи пос троенные из амин ?окислот ) - очень в елики ; это макром ?олекулы , молекулярная масса которых колеблется от нескольких тыся ?ч , д о несколь ких миллионов . В природных белка ?х встречается д вадцать различных аминокислот . Однако ? , потенциально р азнообразие белков безгранично , пос ?кольку каждому белку свойственна своя особая а ?минокислотная послед овательность , генетич ески контролируемая , то е сть - закодированная в ДНК клетки , вырабатывающей дан ?ный белок . Белко в в данных клетках больше , чем каких- бы то ни было других органиче ?ских соединений : на их долю приходится боль ?ше 50% общей сухой массы клеток . Они - важны й элемент пищи животных и могу т превращат ?ься в жиры , углеводы и др ?угие белки . А их большое ра ?знообразие позволяет им выполнять в живом ор ?ганизме множество различных функций , такие как : 1) Пластическая функция 2) Мета болическая функция Энергетиче ?ская Транспортная Регуляторн ая Сигнальная Защитная Классификация белков С ?ложность строения белковых молекул и чрезвычайное разнообразие ра ?знообразие их ф ункций крайне за ?трудняют создание единой четкой классификации белк ?ов на какой- л ибо основе . Я постараюсь изобраз ?ить не которые классификации белк ?ов в виде таблиц . Белки Простые Сложные Состоят тол ?ько из Состоят из глобулярных аминокислот белков и небелкового матер иала Простые белки Название Свойства Пример Альбумины Нейтральны е , растворимы в воде и раз ?бавленных соленых растворах Яичный альбумин Сывороточный альбу ?мин в крови Глобулины Нейтральны е . Нерастворимы в ? воде . Растворим ы в разбавленных ? соленых раство рах Содержащиеся в крови антитела Фибрин Гистоны Основные Растворимы в воде Нераствори мы в разбавленно ?м водном раство ре аммиака Связаны с нуклеиновыми к ?ислотами в нукл еопротеидах клетки Склеропротеины Нерас творимы в воде и в большей части других растворителей Кер атин волос , кожи , коллаген сухожи ?лий , эластин свя зок Сложные белк и Название Простетичес кая группа Пример Фосфопротеины Фосфор ная кислота Казеин молока Вителлин яичн ог ?о желтка Гликопротеины Углево д Плазма крови Муцин ( компонент слюны ) Нуклеопротеины Нукле иновая кислота Ком поненты вирусов Хромосомы Рибосомы Хромопротеины Пигмен т Гемоглобин- гем ( железосодержащий п ?игмент ) Фитохром ( пигмент растительного п ?роисхождения ) Цитохром ( дыхательный пиг ?мент ) Липопротеины Липид Компонент мембран Липопротеины крови ? - траспортная фо рма липидов Флавопротеины ФАД ( флавинадениндинуклеотид ? ) Компонент цепи ? переноса элект ронов при дыхани ?и Металлопротеины Мета лл Нитратредуктаза - ферм ент , катализ ?ирующий в расте ниях превращение нитрата в нит ?рит Т ?акже белки могу т классицироваться не только по сложности и составу , но и их функц ?иям и структуре . Ниже представле ?ны таблицы клас сификации белков по их структу ?ре и по их функциям. Класс ификация белк ?ов по их с труктуре Класс белков Ха рактеристика Функция Фибриллярные Наиболе е важна вторична ?я структура ( тре тичная почти или ? совсем не выражена ) Нерастворимы в воде . Отличаются большой механич ?еской прочностью . Длинные параллельн ?ые полипептидн ые цепи , скрепленны ?е друг с д ругом поперечными сшивками , образуют длинные волокна ? или слоистые структуры . Выпо лняют в клетках и в органи ?зме структурные функции , например в составе соединительной тка ?ни ; к этой группе относятся среди других коллаген ( сухожи лия , межклеточное вещество костно ?й ткани ), миозин в мышцах , ф ?иброин ( шелк , пау тина ), кератин ( во лосы , рога , ногти , перья ) Глобулярные Наиболее важна третичная ? структура . Поли пептидные цепи с ?вернуты в компа ктные глобулы . Ра ?створимы - легко образуют коллоид ны ?е суспензии. Выполн ?яют функции фер ментов , антител ( глобулины сыворотки крови определяю ?т имуннологическую активность ) и в некоторых случаях гормонов ( например - инсул ин ) Промежуточные Фибрил лярной природы , н ?о растворимые. Прим ?ером может служ ить фибриног ен , превращающийся в нерастворимый ф ?ибрин при сверт ывании крови. Также , при описании структуры белков рассматривают о ?бычно три разны х уровня организ ?ации . Первичная ст руктура : под ней обычно по ?дразумевают число и последовательнос ?ть аминокислот , соединенны х друг с другом п ?ептидными связями в полипептидной цепи. Вторичная структура : α'61- спираль , возмож ?ная благодаря м ножеству водородных связей , возникае ?мых между наход ящимися поблизости друг от др ?уга СО - и NH- г ?руппами . Третичная ст руктура : у большинства белко в ? полипептидные цепи свернуты ос ?обым образом в компактную глоб ?улу . Этот способ свертывания пол ?ипептидных цепей глобулярных белков ? называется тре тичной структурой Классифик ация белков по их функциям Класс белков Характеристика Локал изация / Функция Структу рные бел ?ки Коллаген Склеротин α'61- Кератин Эластин Мукопротеины Белки оболочки вирусов Компонент соединительной тка ?ни Наружный скелет насекомых Кожа , перья , рога Связки Слизистые секреты Капсид Ферменты Трипсин Липаза Амилаза Глутаминсинтетаза Катали з белков , жиров , углеводов. Катализ образования глутам ?ина из глутамин овой кислоты и аммика Гормоны Инсулин Глюкагон Регуляция обмена глюкозы Транспортные белки ? Гемоглобин Гемоцианин Миоглобин Сывороточный альбу ?мин Транспорт О ₂ в крови позвоночн ?ых и неко тор ых беспозвоночных. Транспорт жирных кислот и л ?ипидов и т. п. Защитные белки Антитела Фибриноген Тромбин Образуют защитные комплексы ? с инородными телами. Участие в све ?ртывании крови Сократительные бел ?ки Миозин Актин Подвижные нити миофибрилл саркоме ра Неподвижные нити миофибрилл сарк ?омера Запасные белки Яичный альбумин Казеин Белок яй ца Белок молока Токсины Змеиный яд Дифтерийный токсин ? Ферменты Токсин , вырабатывае ?мый дифтерийной палочкой Синтез белко в Синтез белков в клетках - это ? очень слож н ый и энергозатра ?тный процесс , он требует очень большого количе ?ства ферментов и других специфи ?ческих макромолекул , общее количеств ?о которых , близк о к трёхстам . Часть из них , к тому же объединены в сложную трёхмер ?ную структуру р ибосом . Но несмот ?ря на больш у ю сложность , синт ?ез протекает с чрезвычайно выс ?окой скоростью ( десятки аминокислотны ?х остатков в секунду ). Процесс может замедлять ?ся и даже останавливаться ингиб ?иторами- антибиотиками .. Он протекает как в клет ?ках прокариотах , так и в клетках эукариотах ? . Синтез белков проводится рибосомами . Рибо ?сома состоит из двух субчастиц : большой и малой . ( см . приложение 1) Каждая су бчастица состоит из нескольких десятков белков , каждый из которых уже и ?зучен , известно , каким образом ка ?ждый белок улож ен в субчастицу . При исследовани ?и белков исполь зуют метод элект ?рофореза , то ест ь в электрическо ?м поле в с пециальном геле или специальном носителе молеку ?лы белков разъе диняются в завис ?имости от их заряда и моле ?кулярного веса , то есть под действием поля они начинают двигат ься и могут отодвигаться ? друг от д руга на разное расстояние . Друг ?им методом разд еления белков яв ?ляется хроматография , в результате этого метода на носителе получают пятнышки , каждый из которых соответств ?ует отдельному белку. Белки в рибос ?оме держатся на каркасе , состоящ ?ем из рибосомно й РНК . Формирован ?ие рибосомы нач инается с того , что рибосомная РНК сворачивает ?ся и на не е в определенном ? порядке начина ют налипать белк ?и . На рисунке представлена рибос ?омная РНК . В ней самокомплемент ?арные участки н ити РНК спа ри ?ваются , образуя шпильки ( вторичная структура ), и з ?атем РНК сворач ивается ( третичная структура РНК ), образуя каркас субчастиц . ( см . приложение 1) Еще один вид РНК , уч ?аствующей в син тезе белка , это транспортная РН ?К ( тРНК ). Молекулы тРНК относитель ?но неб ольшие ( по сравнению с рибосомной или матричной РНК ). За счет спаривания комп ?лементарных участков молекулы тРНК образуется три " стебля " с п ?етлями на конца х и один " ст ?ебель ", образованный 5'- и 3'- концами молекулы тРНК . Изображение этой структуры похож ?е на крест или клеверный лист . " Голова " на этом листе представлена ан ?тикодонной петлей , здесь находится антикодон – те три нуклеотида , которые комплем ?ентарно взаимодейств уют с кодоном в мРНК . Про ?тивоположный антикод онной петле стеб ?ель , образованный концами моле кул ?ы , называется ак цепторным стеблем – сюда присоединя ется соответствующая аминокислота . Распознают подходящие друг другу тРНК и аминокислоты специальные фермен ?ты , называемые а миноацил- тРНК синте ?тазами . Для кажд ой аминокислоты есть своя ами ?ноацил- тРНК синтет аза. ( см . при ложение 2) В рибосоме на ?ходится матричная РНК ( мРНК ). С кодоном ( тремя нуклеотидами ) мР ?НК комплементарно связан антикодон транспортной РН ?К , на которой висит остаток аминокислоты . На рисунке видна такая структура ? ( тРНК вместе с аминокисло той ? , которая называ ется аминоцил- тРНК ). ( см . при ложение 3) Пр ?оцесс трансляции , также как и процесс транскр ?ипции , связан с перемещением вд ?оль молекулы ну клеиновой кислоты , разница в том ? , что рибосома шагает на три нуклеотида , в то время как РНК- полим ?ераз а - на оди н. Аминоцил т- РНК входит в р ?ибосому , комплементар но связываясь с кодоном мРНК , затем происходи ?т реакция при которой аминоки ?слотные остатки связываются друг с другом , а ? т- РНК удаляе тся . ( см . приложение 4) " Словарь ? " для перевода с языка ну ?клеот идов на язык аминокислот называется гене ?тическим кодом . Аминокислот - 20, нуклеоти дов – 4, число ком ?бинаций из 4 по 2 = 16, а аминокислот 20, поэтому кодиро вка не двух , а трехбуквенная , каждая тройка называется кодо ?ном . Каждая амин окислота кодируется тремя нуклеотид ?ами в мРНК ( которая , в сво ?ю очередь , кодир уется ДНК ). В таблице на рисунке боковые столбцы кодируют левую и правую букву кодона , верхняя строка – среднюю . Например кодон AUG кодирует аминокислоту метионин . Число комбинаций из 4 по 3 = 64, то е сть некоторые аминокислоты кодируются несколькими кодонами . Три кодона не кодируют никакую аминокислоту , они называются терминирующими . Когда они попадаются в мРНК , рибосома прекращает свою работу и готовая полипептидная цепь выбрасывается наружу . ( см . п рил ожение 5) Таблица г енетического кода была составлена в 60- х годах . Начало положили ? Ниренберг и Маттеию . Они п ?ытались производить в пробирке эксперименты на клеточных экстр ?актах , к которым были добавлены искусственные м ?атрицы РНК . В то время счит ?алось , ч то ко доны , состоящие и ?з одного нуклео тида (UUU или ААА ) не кодируют а ?минокислоты . Ниренбер г и Маттеи использовали поли U- РНК ( то ест ?ь состоящую тол ько из урацилов ) в качестве контроля в св ?оих опытах , но именно в э ?той пробирке пр ошла реакция . Ста ?ло ясно , что кодон UUU кодирует аминокислоту фенил ?аланин . Затем бы ла составлена та ?блица генетического кода. Ге ?нетический код универсален . Он о ?дин и тот же у всех м ?икроорганизмов . Есть небольшие отлич ?ия в генетическ ом коде митохонд ?рий. Липиды Определение и классифик ация Липиды - обширная группа жироподобных веществ , нерастворимых в воде . Большинство липидов с остоит из высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина . Содержан ие липид ов в разных клетках сильно варьируетс я : от 2-3% до 50-90% в к летках семян некоторых растений и жировой ткани животных соответсве нно . Липиды присутствуют во всех , без исключения клетках , выполняя самые различные функции . 1) Энергетическая функция. Наиболее простые и широкораспростра- ненные липиды играют роли исто чников энерг ии . Защитная функция. Благодаря низкой теплопроводности , липи ды используются как те плоизоляционный материал , например в подкожном жировом слое. Строительная функция. Так как липиды водонерастворимы , они используются при построении клеточ ных мембран. Регуляторная функция. Многие гормоны ( например гормоны коры надпочечников ) являются производными липидов. Классификация липидов. В соответ ствии с химическим стр оением различают три о сновные группы липидов : 1) Жирные кисл оты и продукты их ферментативного окисления , Глицероли ?пиды ( сод ?ержат в молекул е остато к глицер ина ), Липиды , не содержащие в молекуле остаток глицерина ( за исключением соеденений , входящих в первую группу ). По другой класс ификации ( она приведена на схеме ), липиды по дразделяют на нейтр альные липиды , фосфолипиды и гликолипиды . Компонен ты липидов Жирные кислоты содержат в св ?оей молекуле ки слотную группу -COOH( карбоксильная групп а). Жирными их называют потому, ч ?то некоторые высокомолекуля ?рные члены этой группы входят ? в состав жиров. Общая формула жирных кислот имеет вид R ⋄ COOH, где R - атом водород а, или алкильный радикал, типа -CH ₃ , -C ₂ H ₅ и далее.В ли ?пидах, радикал R обычно предст авлен длинной цепью углеродн ых атомов. Большая часть жирны х кислот содержит четное коли чество атомов углерода, от 14 до 22 ( чаще всего 16 или 18). В приложении п о липидам даны рисунки, на кото ?рых можно увидеть строение дв ?ух наиболее распространенны ?х жирных кислот. При просмотре ? рисунков, советую обратить вн ?имание на длинные “хвосты” из а ?томов углерода и водорода. Угл ?еводородные хвосты молекул о ?пределяют многие свойства ли ?пидов, в том чиле и нераствори мость в воде. Иногда в жирных кислотах ? имеются одна или несколько двойных связей (C=C). В этом сл учае жирные кисл ?оты , и содержащи е их липиды называются ненасыщ ?енными . Соответсвенно , те кислоты где двойных с ?вязей нет , назыв аются насыщенными . Ненасыщенные жирны ?е кислоты плавя тся при более низких кислотах ? , например олеин овая кислота - ос новной компонент оливкого масла - в обычных усл ?овиях бывает жи дкой , тогда как стеариновая кис ?лота при обычны х условиях - твер дая . Бо ?льшая часть лип идов - это сложны е эфиры спирта глицерола . Поэто ?му их называют глицеридами. Синтез липид ов. У глицерола и ?меется три гидр оксильные группы (- ОН ), каждая из которых способн ?а вступать в реакцию с жир ?ной кислотой , то есть образовыва ?ть сложный эфир . Обычно , в р ?еакцию вступают все три гидро ?ксильные группы глицерола ( схему образования сложного эфира можно найти в приложениях по липидам ) , поэтому прод укт реакции назы ?вают т риглицеридо м . Биосинтез жирн ?ых кислот проте кает в цитоплазм ?е , в основном в печени , жиро ?вой ткани , почка х , легких и молочных железах . Главным источни ?ком атомов угле рода является гл ?юкоза. Свойства и функции триглицеридов Триглицериды - самые распростран енные из липидов , встречающихся в природе . Их принято разделять на жиры и масла , в за ?висимости от то го , остаются ли они твердыми при 20 ℃ ( жиры ) или имеют жидкую консистенцию пр ?и этой температ уре ( масла ). Темпе ратура плавления липида тем ни ?же , чем выше в не м доля ? ненасыщенных ж ирных кислот . Триглицериды неполярны и поэтому нераствори ?мы в воде . Их плотность ниж ?е , чем у во ды , поэтому в воде они вспл ?ывают . Калорийность липидов выше чем у угле ?водов , т. е . дан ная масса липида ? выделяет при окислении больш ?е энер гии , че м равная ей масса углевода . Это можно объ ?яснить тем , что в липидах , по сравнению с углеводами больше водорода и совсем м ?ало кислорода . О дним из продукто ?в окисления жир ов является вода ? . Эта метаболиче ская вода очень важна для обитателей пустыни ? , так как ж ир запасаемый в их организмах , используется им ?енно для этой цели. Углеводы Углеводами называю ?т вещества с общей формулой C x ( H 2 O ) y , где y и x м ?огут иметь разл ичные значения . Н ?азвание “ углеводы ” отражает тот факт , что в молекулах этих веществ присутс ? твуют атомы водорода и кисло ?рода в том же соотношении , что и в молекулах воды . Углеводы подраздел ?яют на три главных класса : моносахариды , дисах ?ариды и полисах ариды. Синтез углеводов В жив ?отных организмах , углеводы напрямую не синтезируютс ?я . Биосинтез - нач ?инаеться в фото синтезирующих и хемосинтезирующих организмах . Подробн ?ее остановлюсь на фотосинтезирующих - это растения ( высшие и н ?изшие ) и синезел ёные водоросли . В ? них происходит фотосинтез , обра ?зование высшими растениями , водорос ?лями , фотосинтезирующ им и бактериями сложных органическ ?их веществ , необ ходимых для жизн ?едеятельности как самих растений , так и всех других организм ?ов , из простых соединений за счёт энергии света , поглощаем ?ой хлорофиллом и другими фотоси ?нтетическими пигмент ами . Один из важнейших б иоло ?гических процессов , постоянно и в огромных ма ?сштабах совершающийс я на нашей планете . Суммарное ( и очень сильно упр ?ощенное ) уравнение фотосинтеза выража ?ется следующим образом : 6 СО ₂ + 6 Н ₂ О = С ₆ Н ₁₂ О ₆ + 6 О ₂ . Там о ?бразуеться много промежуточных орга ?нич еских кислот . При использован ?ии в Фотосинтез е только CO ₂ и H ₂ О обра зуются углеводы . Из просты х углеводов обра ?зуются более сл ожные ( сахароза , фруктоза , крохмал и прочие ), кото ?рые выполняют ф ункции " долгосрочных " запасных вещест ?в . Молекулы угле водов - более- менее универсальны дл ?я всех организм ов. Попадая в гетеротрофные о ?рганизмы - углеводы и белки разби ?раются на соста вные части . И из них либо собираются свои ? молекулы , либо добывается энер ?гия для жизненн оважных процессов. Углеводы мог ут переситезиров ат ?ься в жиры и кислоты. Приложения Синтез белков Приложение 1 Приложение 2 Приложе ние 3 Приложение 4 Приложение 5 В таблице на рисунке бо ?ковые столбцы к одируют левую и правую букву кодона , верхняя строка – сре днюю . Например ко ?дон AUG кодирует ам ?инокислоту метионин . Число комбинаци ?й из 4 по 3 = 64, т о есть некоторые ? аминокислоты к одируются несколькими ? кодонами . Три кодона не кодируют никакую аминокислоту , он ?и называются те рминирующими . Когда они попадаются в мРНК , риб ?осома прекращает свою работу и ? готовая полипе птидная цепь выб ?расывается наружу. Липиды Приложение 6 Приложение 7 Стеаринов ?ая кислота O ❘❘ CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -C-OH Олеиновая кислота О ❘❘ CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ - CH=CH -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ -CH ₂ - С - ОН Приложение 8 Образован ие липида ( триаци ?лглицерола ) O O ❘❘ ❘❘ CH ₂ O H HO -C-R № CH ₂ ? OC-R № O O ❘❘ ❘❘ CHO H HO -C-R І 3H ₂ O + CHOC-R І O O ❘❘ ❘❘ CH ₂ O H HO -C-R і CH ₂ OC-R і глицерол тр и жирные кислоты ? ( три сложноэфи рные связи ) Углеводы Приложение 9 Схема фотосинтеза Заключение В пр о цессе написания реферата , я узнал подробнее о том что такое метаболиз ?м , как проиходят реакции метабол ?изма в организм е и какие у ?ченые занимались изучением сих реакций. Я узнал много нового о процессах , п ?ротекающих в кл етке на молекуля ?рном уровне . Нап ример , я изучил подробней синте ?з белка , липидов и углеводов . На современн ?ом этапе развит ия науки следует ? больше внимани я уделять органи ?зму как целому , связывать проте ?кающие процессы с его функцио ?нированием , помнить о том , что наша конечная цель состоит в пониман ии структуры и функция организма в целом на ? основе знаний об отдельных его системах . Список лите ратуры 1) Био логия . Под редакц ?ией Р. Сопера . Авторы : Н. Грин , У. Стаут , Д. Тейлор . 1996 Москва “ Мир ” 2) Био логия . Человек : У чеб . для 9 кл . общ еобразоват . у ?беч . заведений / А. С . Батуев , А. Д . Ноздрачев и ? др .; под ре д . А. С . Батуева Animal growth and development by David R. Newth Edward Arnold (Publishers) Ltd 1970 4) Общая химия : уче бное пособие / Н. Л . Глинка - М .: КНОРУС , 2010. -752 с. Гусев М. В ., Минеева Л. А . Микробиологи ?я . М .: Изд- во МГУ , 1992, 448 с .