Вуглеводи

Білки

Білки – азотовмісні високомолекулярні органічні сполуки (полімери), які складаються із α-амінокислот (мономери), що послідовно сполучені між собою пептидними зв’язками.

Амінокислоти – похідні карбонових кислот, у яких один із атомів Гідрогену карбонового ланцюга заміщений на аміногрупу (- NН₂).

Замінні амінокислоти – можуть синтезуватися в організмі людини із інших азотовмісних сполук, наприклад: гліцин, аланін, серін, пролін, тирозин, аспарагінова і глутамінова кислоти, цистин, цистеїн та ін.

Незамінні амінокислоти – не можуть синтезуватися в організмі людини, наприклад: валін, лізин, лейцин, ізолейцин, треонін, метіонін, триптофан, фенілаланін.

Повноцінний білок – містить у своєму складі усі незамінні амінокислоти.

Неповноцінний білок – містить у своєму складі не усі незамінні амінокислоти.

Амфотерність білкових молекул – здатність проявляти кислий або основний характер.

Ізоелектрична точка білка (ІЕТ) – значення рН середовища, при якому білок не несе сумарного заряду, тобто число негативних зарядів зрівнюється з числом позитивних зарядів.

Високомолекулярність білкових молекул – полімери, які складаються із великої кількості мономерів (α-амінокислот), і мають молекулярну масу від 6000 до декількох мільйонів Да.

Розчинність білків – велика спорідненість з водою (гідрофільність). Це пов’язано з гідратацією білкової молекули у результаті взаємодії диполів води з йонними (-NН₂ і –СООН) і полярними (-ОН, -NН, -СО) групами в білковій молекулі.

Висолювання – процес осадження білка нейтральними солями. Відбувається руйнування гідратної оболонки і нейтралізація заряду білкової молекули. Такі білки зберігають свої природні властивості і функції після видалення солі.

Емульгуючі властивості білка – утворення білком на поверхні крапель жиру (за рахунок гідрофобної взаємодії) тонкої плівки, яка притягує воду (за рахунок полярних груп) і протидіє злипанню жирових часток.

Денатурація – під дією різних фізичних і хімічних факторів порушується природна просторова структура білкової молекули: руйнуються четвертинна, третинна і вторинна структури (первинна не змінюється). Це призводить до зменшення або повної втрати розчинності, специфічної біологічної активності, зміни оптичних властивостей, в’язкості та ін. При денатурації розриваються йонні, водневі і дисульфідні зв’язки, поліпептидний ланцюг розкручується і знаходиться або в розгорнутому стані, або у вигляді хаотичного клубка.

Каталітичні (ферментативні) білки – ферменти, під дією яких прискорюються і регулюються усі хімічні перетворення в живих організмах, є простими або складними білками.

Структурні (опорні) білки – беруть участь у побудові мембран усіх клітин, входять до складу сполучних і кісткових тканин (колаген), волосся, нігтів, шкіри (кератин).

Скорочувальні білки – будь-які форми руху (робота м'язів, рух протоплазми в клітині і ін.) здійснюється білковими комплексами. Так, у процесі м’язового скорочення і розслаблення важливу роль відіграють специфічні білки м’язової тканини актин і міозин. Молекули цих білків здатні щільно зжимати і розслаблювати свою структуру, використовуючи хімічну енергію, яка накопичується в сполуках, багатих на енергію.

Енергетичні білки – при окисленні 1г білка утворюється приблизно 4,0 ккал енергії (16,8 кДж).

Регуляторні білки – входять до складу різних біологічно активних речовин: гормонів; медіаторів, які виділяються в області нервових закінчень, та ін.

Рецепторні білки – здатні вибірково „пізнавати” і приєднувати речовини. Рецептори клітинної мембрани, які містять білковий компонент, після зв’язування певних сполук передають інформацію в середину клітини і іншим клітинам. На такому принципі базується органолептика (сприйняття різних подразнень органами відчуття: смаку, запаху).

Транспортні білки – переносять багато речовин через клітинні мембрани. Такі білки містяться у рідкій частині крові. Так, наприклад, альбуміни транспортують ліпіди, вітаміни, йони металів, гормони. Гемоглобін переносить кисень по крові від легень до тканин і органів, а вуглекислий газ – від органів і тканин до легень.

Захисні білки – захищають організм проти впливу шкідливих для життєдіяльності факторів. Основну функцію захисту у людини виконує імунна система, яка забезпечує синтез специфічних білків – антитіл у відповідь на бактерії, токсини і ін. чужорідні речовини (антигени). При цьому утворюється комплекс „антиген-антитіло”. Зсідання крові, яке запобігає кровотечам, базується на перетворенні білків крові фіброгену і тромбіну. Внутрішні стінки стравоходу і шлунку вистелені захисним шаром слизистих білків муцинів.

Вуглеводи

Вуглеводи – біохімічні сполуки, які утворюються в рослинах як первинні продукти фотосинтезу та є важливою складовою частиною живих організмів.

Енергетична функція – забезпечують організм на 60% енергією. При окисленні 1г вуглеводів виділяється 4 ккал (16,7 кДж) енергії.

Пластична функція – беруть участь у синтезі багатьох речовин, необхідних для життєдіяльності організму (нуклеопротеїди, ліпоїди, складні ферменти, мукополісахариди і ін.)

Регуляторна функція – регулюють діяльність шлунково-кишкового тракту (харчові волокна).

Специфічна функція – виконують в організмі особливі функції, наприклад, беруть участь у проведенні нервових імпульсів, утворенні антитіл, забезпечують специфічність груп крові, нормальну діяльність центральної нервової системи.

Запасаюча функція – відкладаються в організмі у вигляді запасного вуглеводу глікогену.

Захисна функція – в’яжучі секрети, які виділяються різними залозами і багаті на мукополісахариди, захищають стінки деяких порожнистих органів від механічних пошкоджень і від проникнення патогенних бактерій і вірусів.

Моносахариди – сполуки, що містять одночасно гідроксильні і карбонільні групи. Залежно від характеру карбонільної групи діляться на альдози (оксиальдегіди) і кетози (оксикетони).

Олігосахариди утворюються з виділенням води з двох або декількох молекул моносахаридів при взаємодії або спиртового гідроксилу однієї молекули і глікозидного гидроксилу іншоо, або при взаємодії двох глікозидних гідроксилів. Містять від 2 до 10 залишків моносахаридів.

Полісахариди – високомолекулярні вуглеводи, які складаються із великої кількості моносахаридів. Побудовані за принципом, що і олігосахариди, але тільки з великого числа молекул моносахаридів. Вони не мають солодкого смаку, мають високу молекулярну вагу, нерозчинні у воді або утворюють колоїдні розчини.

Харчові волокна – складні вуглеводи, які містяться в їжі рослинного походження та не перетравлюються кишечником людини. Фізіологічна роль: стимулюють моторну функцію кишечнику; запобігають всмоктуванню холестерину; позитивно впливають на нормалізацію складу мікрофлори кишечнику, уповільнюють гнілістні процеси; впливають на ліпідний обмін, порушення якого призводить до ожиріння; адсорбують жовчні кислоти; сприяють зниженню вмісту та видаленню токсичних речовин, у т.ч. важких металів, радіонуклідів, канцерогенів; зв’язують воду.

Ліпіди

Ліпіди – група різноманітних за складом нерозчинних у воді органічних речовин, які відрізняються розчинністю в органічних розчинниках. Вони є похідними вищих жирних кислот та спиртів.

Прості ліпіди – речовини, молекули яких складаються із залишків жирних кислот і спиртів.

Складні ліпіди – речовини, молекули яких крім залишків жирних кислот і спиртів містять також похідні ортофосфатної кислоти (фосфоліпіди), залишки цукрів (гліколіпіди), азотисті сполуки, холін, коламін, серін.

Енергетична функція – ліпіди є джерелом енергії.

Регуляторна функція – ліпіди є важливими факторами регулювання обміну води в організмі.

Пластична функція – ліпіди входять до складу клітинних і заклітинних мембран усіх тканин у вигляді ліпопротеїдів.

Захисна функція – ліпіди шкіри і внутрішніх органів захищають організм людини і тварин від переохолодження, механічних пошкоджень органів, надають шкірі еластичність. Жири є розчинниками вітамінів А,Д,Є,К,F і сприяють їх засвоєнню.

Структурний (протоплазматичний) жир – знаходиться в складних ліпідах або утворює міцні сполуки з білками.

Резервний жир – відкладається у „жирових депо” (підшкірна клітковина, брижейка, жирова капсула нирок і ін.).