uabooks.top » Biológia » 17. A szénhidrátok és lipidek felépítése és biológiai szerepe
Інформація про новину
  • Переглядів: 76
  • Дата: 5-07-2020, 20:14
5-07-2020, 20:14

17. A szénhidrátok és lipidek felépítése és biológiai szerepe

Категорія: Biológia




Emlékezetek a plazmamembrán felépítését! A molekulák szerkezetében lévő milyen képződményeket nevezünk polárosaknak, és melyeket apolárosoknak? A moszatok és a magasabb rendű növények egyes képviselőink sejtjeiben milyen polaszacharidok raktározódnak?

A szénhidrátok felépítése és funkciói. Molekulatömegüktől függően a szénhidrátokat feloszthatjuk mono-, oligo- és poliszacharidokra. A monoszacha-ridokat vagy egyszerű cukrokat a bennük lévő C-atomok száma szerint trió-zokra (3 szénatomosok), tetrózokra (4 szénatomosok), pentózokra (5 szénatomosok), hexózokra (6 szénatomosok) és így tovább a dekózokig (10 szénatomosok). A természetben a legelterjedtebbek a hexózok, főleg a glükóz és a fruktóz. A gyümölcsök és a méz édes íze ezen anyagok mennyiségétől függ. A pentózok közül a legismertebbek a ribóz és a dezoxiribonukleinsav (RNS) alkotó részei.

Az oligoszacharidok - polimer szénhidrátok, amelyekben néhány monosza-charid láncból állnak, melyek kovalens (glikozid) kötésekkel vannak összekötve. Akárcsak a monoszacharidok, ezeknek is édes és jól oldódnak vízben.

A poliszacharidok - magas fokon polimerizált fehérjék, melyek molekulatömege elérheti a néhány milliót (keményítő, cellulóz, glikogén és mások). A poliszacharidok szinte egyáltalán nem oldódnak vízben és nincs édes ízük.

A szénhidrátok alapvető funkciói a szervezetekben- energetikai, építő, védő és raktározó.

Energetikai funkció. A poliszacharidok és az oligoszacharidok monoszachari-dokra bomlanak a szervezetben, további oxidációjuk során pedig C02-ra és H20-re. I g szénhidrát teljes lebomlásakor 17,6 kJ energia szabadul fel. A szénhidrátok építő (szerkezeti) funkciója abban nyilvánul meg, hogy a membrán fölötti struktúrák alkotó részei. így a glikokalixban (17.1 ábra) oligoszacharid láncok vannak, amelyek a glükoproteidek és glükolipidek alkotó részei. Ezek az anyagok biztosítják a sejtek egymáshoz kapcsolódását. A cellulóz a növények és gombák (?) sejtfalának anyaga.

Nitrogéntartalmú poliszacharid, a kitin, előfordul az ízeltlábúak külső vázában és a valódi gombák sejtfalában. A szénhidrátok és fehérjék (mukopoliszacharidok) az állatok és az ember szervezetében sajátos kenőanyagként szolgálnak, főleg az ízületi folyadék összetételében.

Védő funkció. A pektin nevű polisza-charid képes megkötni egy toxinokat és radionuklidokat, amelyek így nem kerülnek a vérbe, hanem kiürülnek a szervezetből. A heparin nevű mukopoliszacharid véralvadásgátló. Ezenkívül növeli az erek áteresztő képességét, a szervezet ellenálló képességét oxigénhiányos állapotban (hypoxia), a vírusok és a toxinok hatását, csökkenti a vércukorszintet.

Raktározó funkció. A poliszachari-dok a sejtekben tartalék tápanyag ként al mozoghatnak fel cseppeket alkotva (17. 2, 1 ábra). A növényi sejtekben keményítő, az állatok és gombák sejtjeiben glikogén formájában halmozódhat fel. Ezek az anyagok a sejt tápanyag és energia tartalékai.

Lipidek - többnyire hidrofób szerves vegyületek, amelyeket apoláros oldószerekkel vonhatunk ki (éter, kloroform, aceton, stb.). A lipidek többsége zsírsavak és alkoholok származéka. A lipidek között megkülönböztetünk egyszerűeket és ösz-szetetteket. Az egyszerű lipidekhez tartoznak azok, amelyek csak zsírsavakból (aldehidekből) és alkoholokból állnak, például a zsírok és a viaszok. Az összetett lipidek — ezek a lipidek szénhidrátokkal (glikolipidek), ortofoszforsavval (foszfoli-pidek) vagy fehérjékkel (lipoproteidek) alkotott vegyületei.

Az egyszerű lipidek közül a legelterjedtebbek a neutrális zsírok - nagy molekulájú zsírsavak és háromértékű alkohol (glicerin) észterei (17. 3 ábra). Ezek átlagosan a sejtek szárazanyag tartalmának 5-15 %-át teszik ki. A magasabb zsírtartalom (90 %-ig) az idegszövet, a máj, a vese, a bőr alatti zsírréteg, valamint a rovarok zsírtestének sejtjeire jellemző. Egyes növények magvai és termései is sok zsírt tartalmazhatnak (napraforgó, dió, olivabogyó, stb.).

A lipidek funkciói és tulajdonságai. Az egyszerű lipidek hidrofób vegyületek, amelyek vízben nem oldódnak. Ezek fő funkciója - az energia raktározás. 1 g zsír teljes lebomlásakor 38, 9 kJ energia szabadul fel, azaz kétszer több, mint ugyanennyi szénhidrát vagy fehérje lebomlásakor, ugyanakkor még majdnem 1,1 g víz is keletkezik. Ezért egyes állatok a zsír tartalékaiknak köszönhetően bizonyos ideig képesek külső vízfelvétel nélkül létezni.

Azt a vizet, amely az állatok szervezetében a zsírok és szénhidrátok oxidációja során keletkezik metabolikusnak nevezzük.

A lipidek védő funkciója a belső szervek mechanikai védelmében nyilvánul meg (például: a veséket vékony zsírréteg borítja). Az emlősöknél a faggyúmirigyek által termelt faggyú zsíros a kültakarójukat, és ezáltal bőrüket rugal-

mássá, prémjüket pedig hosszú életű teszi. A madaraknál a faggyút a farktőmirigy termeli, melynek váladéka víztaszítóvá teszi a tollazatát. Viaszréteg borítja a szárazföldi növények leveleinek felszínét és a szárazföldi ízeltlábúak külső vázát, megakadályozva a szervezetből a víz túlzott elpá-rologtatását. A méhek viaszból építik a lé-pet és ezzel kenik be a kaptár réseit a tél beállta előtt.

Egyes állatok (cetek, fókák) bőr alatti zsírrétegében felhalmozott van a zsírok hőszigetelő funkciót látnak el.

Az ember szervezetében van fehér és barna zsírszövet (17. 4 ábra). A fehér zsírszövet energetikai, védő, hőszigetelő, raktározó (főleg zsírban oldódó A-, D-, E-,

K-vitaminokat halmoz fel) funkciót lát el. Az elégtelen táplálkozás során a zsírszövet lebomlik, melynek során energia szabadul fel és sok metabolikus víz keletkezik. A túlzott táplálkozás során a zsírok újra cseppek formájában halmozódnak fel (lásd 17. 2, 2 ábra).

A barna zsírszövet jól fejlett az újszülötteknél (a felnőtteknél e szövet meny-nyisége jelentéktelen; 17. 4 ábra). E szövet sejtjeinek mitokondriumai vasat tartalmaznak, amely meghatározza a barna színét. Alapvető funkciója a hőszabályozás. A barna zsírszövet sejtjei mitokondriumainak oxidációs képessége kb. 20-szor nagyobb, mint a fehér zsírszövet sejtjeié. Ez akkor is lehetővé teszi a testhőmérséklet fenntartását, amikor azt izom-összehúzódással nem lehet. Az újszülöttek a nyakuk, a veséik, a hátuk és a válluk tájékán felhalmozódó nagy mennyiségű zsírszövetnek (a testtömeg maximum 5 %-a) köszönhetően kevésbé érzékenyek a hidegre, mint a felnőttek.

Szabályozó funkciót a szteroidot látnak el. Legismertebb közülük a koleszterin. A májban szintetizálódik és az eper alkotórésze. Ez az anyag a táplálékkal is bejuthat a szervezetbe. A fölös koleszterin fokozza az ateroszklerotikus plakk kialakulását a véredények falában, elzárva őket, megbontva a normális vérkeringést.

A szteroidok közé tartoznak az ember nemi hormon- az ösztrogén (női) és az androgének (a férfi)-, a mellékvese hormonjai (a kortikoszteroidok), a D vitamin. Ezek az anyagok a szervezet életfolyamatainak szabályozásában vesznek részt.

Sajátos szerepük van a foszfolipideknek. Emlékezzetek vissza, hogy a sejtmembrán alapvető szerkezeti egységei a foszfolipidek! A foszfo- és glükolipidek, illetve egyéb más analóg vegyületek fontos építő funkciót töltenek be sok sejtalkotó felépítésében.

1. Milyen szénhidrátok tartoznak az egyszerűekhez és melyek az összetettekhez? 2. Mi a közös És mi az eltérő a szénhidrátok és a lipidek fizikai kémiai tulajdonságai és funkciói között? 3. Milyen feladatot látnak el a tartalékként szolgáló zsírok? 4. Miért jobban fejlett a csecsemők barna zsírszövetet, mint a felnőtteké? 5. Mi a metabolikus víz szerepe?

1. Miért fejlettebb azon növények leveleinek kutikulája, amelyek a nagyvárosok (megapoliszok) szennyezett levegőjéhez alkalmazkodtak? 2. Miért kaptak vezető szerepet a szénhidrátok az ember és az állatok anyagcseréjében, annak ellenére, hogy a lipidek lebomlása során kétszer több energia szabadul fel?

 

 

Tankönyv 10. osztálya számára Biológia és ökológia Osztapcsenko, Bálán,  Kompanec, Ruskovszkij

 





^