węglowodany
dostarczają energii dla żywych istot
składają się z atomów węgla, wodoru i tlenu w stosunku 1:2:1. Wszystkie węglowodany mają ten sam wzór podstawowy (CH2O)n
węglowodany są klasyfikowane według ich wielkości i kompleksowości
cukry proste
są budulcem wszystkich innych cząsteczek węglowodanowych. Są to monomery: mniejsze cząsteczki, które łączą się ze sobą tworząc długie łańcuchy zwane polimerami.
najczęstsze monosacharydy mają wzór C6H12O6. Trzy najczęstszemonosacharydy to:
- glukoza: jedyny cukier żywe istoty mogą wykorzystać do energii
- fruktoza: cukier znajdujący się w owocach
- galaktoza: cukier znajdujący się w mleku. Jest lustrzanym odbiciem glukozy
te trzy cząsteczki są izomerami. Mają ten sam wzór chemiczny, ale bardzoróżne struktury. Ponieważ mają ten sam wzór, można je łatwo przekształcić z jednej formy do drugiej.
ich struktury są:
glukoza fruktoza galaktoza
disacharydy
disacharydy są cukrami podwójnymi. Powstają, gdy łączą się ze sobą dwa monosacharydy. Gdy dwa monosacharydy łączą się, woda jest wydzielana w tym procesie. Nazywa się to kondensacją lub odwodnieniem. Są to również izomery. Utrata cząsteczki wody daje wszystkie disacharydy o wzorze C12H22O11. Aby odwrócić syntezę odwodnienia i rozbić adisacharyd na poszczególne monosacharydy, wystarczy dodać wodę do cząsteczek. Proces ten nazywa sięhydroliza.
trzy wspólne disacharydy to
- maltoza: glukoza + glukoza
- cukier słodowy
- używany do produkcji słodów do piwa, słodyczy i czekolady
- sacharoza: glukoza + fruktoza
- cukier stołowy
- najczęstsze źródła to trzcina cukrowa, buraki i kukurydza
- laktoza: glukoza + galaktoza
- cukier mleczny
- osoba z nietolerancją laktozy nie ma zdolności trawienia tego cukru
- około 60% Amerykanów nie toleruje laktozy
galaktoza glukoza
odwodnienie synteza maltozy
glukoza + glukoza
maltoza
polisacharydy
długie łańcuchy monosacharydów
istnieje wiele różnych polisacharydów, ale najbardziej popularne są:
- amyloza (skrobia): długi łańcuch cząsteczek glukozy
- wytwarzany przez rośliny w procesie fotosyntezy
- głównym źródłem glukozy zarówno u roślin, jak i u zwierząt
- nie jest słodki
- glikogen: długi łańcuch cząsteczek glukozy
- wykonany przez zwierzęta
- jest wytwarzany w wątrobie i jest jedynym sposobem, w jaki zwierzę ma magazynowanie dodatkowej glukozy
- glikogen jest przechowywany w wątrobie i komórkach mięśniowych
- gdy organizm potrzebuje glukozy, glikogen jest rozkładany na poszczególne cząsteczki glukozy.
- celuloza: długi łańcuch cząsteczek glukozy
- znaleziony w ścianach komórkowych roślin
- ludzie i wiele innych zwierząt nie mogą trawić celulozy
- jest źródłem „błonnika” w naszej diecie
- Chityna: łańcuch glukozy
- tworzy egzoszkielety (muszle) owadów i skorupiaków
białko
białka zapewniają wsparcie strukturalne w żywych istotach i budują i naprawiają uszkodzenia komórek i tkanek.
włosy, skóra, paznokcie i mięśnie są wykonane z białka.
aminokwasy są budulcem białek. Wszystkie cząsteczki białka są złożonymi łańcuchami aminokwasów.
- rozwinięty łańcuch aminokwasów nazywany jest polipeptydem.
- kształt białka decyduje o jego funkcji. Jeśli kształt białka zostanie zmieniony, jego funkcja zostanie naruszona.
struktura białka
wszystkie białka mają następujące elementy swojej struktury
- struktura podstawowa: kolejność aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym
- określa tożsamość białka, tak jak kolejność liter określa Znaczenie słowa. EX. Pies i Bóg. Te same litery, zupełnie inne znaczenie.
- struktura wtórna: pierwszy fałd w polipeptydzie
- struktura trzeciorzędowa: drugi fałd w białku
struktura aminokwasów
wszystkie aminokwasy mają tę samą podstawową strukturę:
grupa R jest jedyną częścią cząsteczki aminokwasu, która może zmienić
Obserwuj jedyną różnicą między tymi dwoma aminokwasami jest to, że jest związana w miejscu grupy R:
glicyna izoleucyna
aminokwasy łączą się ze sobą, tworząc disacharydy (łańcuchy 2amino kwasów) i polisacharydy (łańcuchy wielu aminokwasów). Łączą się również za pomocą syntezy odwodnienia, ponieważ uwalniają w tym procesie cząsteczkę wody, a polisacharydy mogą zostać podzielone na poszczególne aminokwasy przez dodanie wody w hydrolizie.
§ Wiązanie, które utrzymuje aminokwasy razem w apolypeptydzie białka, nazywa się wiązaniem peptydowym i znajduje się tylko wproteinach.
odwodnienie synteza aminokwasów
enzymy
· enzymy to białka, które działają jako katalizatory
· katalizatory przyspieszają reakcję chemiczną poprzez obniżenie ilości energii potrzebnej do rozpoczęcia reakcji (energii aktywacji) lub obniżenie temperatury, w której zachodzi reakcja.
· katalizatory nie biorą udziału w reakcji, więc nie są ani zmieniane, ani zużywane w reakcji
· enzym i jego substrat są substratami. Enzym i jego końcówka są tak ukształtowane, że pasują do siebie jak zamek i klucz (lub dwie końcówki w puzzlach). W przypadku zmiany kształtu (denaturacji) nie będzie on już pasował do swojego podłoża i nie będzie katalizował reakcji.
enzymy biorą swoje nazwy od substratów. Nazwa każdego enzymu (z wyjątkiem jednego)kończy się przyrostkiem „- ase”.
· przykład: 1. Maltaza rozkłada maltozędwa cząsteczki glukozy
2. Amylaza rozkłada skrobię na maltosemolekuły
3. Peptydaza rozkłada polipeptydy do dipeptydów i aminokwasów
· wyjątkiem od tej reguły jest enzymepepsyna. Rozkłada białko.
· ponieważ enzymy są białkami, są denaturowane przez te same rzeczy, które denaturują inne białka:
· wysoka temperatura
· niskie (kwaśne) pH
· jeśli enzym jest denaturowany, jest on niszczony w sposób ciągły. Nie będzie już mogła katalizować reakcji, którą miała katalizować, tak aby reakcja nie miała miejsca. Jeśli nastąpi zbyt wiele reakcji przez denaturowanie enzymów, organizm umrze.
lipidy
lipidy magazynują energię, izolują organizm i chronią organizm
· lipidy są wykonane z węgla, wodoru i tlenu
· lipidy są jedynymi cząsteczkami organicznymi, które sąrozpuszczalne w wodzie
· lipidy są podzielone na dwie grupy:
§ trójglicerydy: 1 trzy węglowe cząsteczki glicerolu związane z trzema łańcuchami kwasów tłuszczowych. Każda spożywana cząsteczka extraglukozy jest rozkładana na dwie cząsteczki glicerolu i tworzy dwie cząsteczki tłuszczu.
· trójglicerydy można podzielić na trzy grupy:
· tłuszcze
· pochodzą od zwierząt
· ciało stałe w temperaturze pokojowej
· oleje
· pochodzą z roślin
· ciecz w temperaturze pokojowej
· woski
· wytwarzane, gdy grupa alkoholowa wiąże się z tłuszczami
· występuje zarówno w roślinach, jak i zwierzętach i może być
jest to struktura podstawowego triglicerydu:
produkt zwierzęcy produkt roślinny
należy pamiętać, że jedyną różnicą między tłuszczem nasyconym i nienasyconym jest obecność podwójnego wiązania węgla w kwasach tłuszczowych nienasyconego tłuszczu. Obecność podwójnie wiązanego węgla sprawia, że nienasycone tłuszcze są łatwiej strawne.
: cząsteczka złożona z dwóch połączonych ze sobą czterech pierścieni węglowych
§ również nierozpuszczalny w wodzie
§ jednym z najczęstszych sterydów jest cholesterol, który może powstać z trójglicerydów
· istnieją dwa rodzaje cholesterolu:
§ HDL: „dobry cholesterol”. Helpsmaintain błon naszych komórek
§ LDL „złego cholesterolu”. Noszone w naszej krwi. Tworzy złogi wewnątrz naczyń krwionośnych i może ostatecznie zatkać naczynia prowadzące do zawału serca lub udaru mózgu.
jest to podstawowa struktura cząsteczki steroidu:
należy pamiętać, że to węglowodany w naszej diecie formują złogi tłuszczu w naszym organizmie. Dietaryfat przekształca się w cholesterol.
kwasy nukleinowe
kwasy nukleinowe składają się z węgla, wodoru, tlenu, azotu i fosforu. Elementy te są zorganizowane w małe jednostki zwane nukleotydami. Nukleotydy są budulcem kwasów nukleinowych