есть как гидрофильные так и гидрофобные формы

Биология клетки/Часть 1. Клетка как она есть/2/11

Содержание

Вода в активных клетках составляет обычно 75-85 % по массе. Воды меньше в клетках жировой ткани (около 40 %), ещё меньше может быть в клетках покоящихся стадий (в семенах растений 5-15 % воды). Как в клетке, так и в целом в биосфере Земли вода выполняет важнейшие функции, связанные с ее уникальными свойствами. Свойства эти, в свою очередь, зависят от строения молекул воды.

Молекула воды состоит из одного атома кислорода и присоединенных к нему двух атомов водорода. Связь между ними — ковалентная полярная. Электронная плотность сильно смещена в сторону кислорода, так как он имеет высокую электроотрицательность. Так как химические связи расположены в молекуле воды под углом, на одном полюсе (к которому ближе атомы водорода) сосредотачивается частичный положительный заряд, на другом (там, где находится атом кислорода) — частичный отрицательный заряд. Таким образом, молекула воды представляет собой электрический диполь.

Между молекулами воды образуются водородные связи, причём каждая молекула воды может образовать такие связи, в первом приближении, с четырьмя «соседними».

В жидкой воде молекулы хаотически движутся, и «соседство» это непостоянное; подробнее о структуре жидкой воды см. [1].

Во льду каждая молекула образует связи ровно с четырьмя соседними. Тем не менее, обычный природный лёд имеет гексагональную кристаллическую решётку, причём молекулы в ней упакованы менее плотно, чем в жидкой воде.

У воды очень высокие температуры кипения, плавления и парообразования, так как нужно затратить дополнительную энергию на разрыв водородных связей. Только вода в обычных земных условиях находится во всех трех агрегатных состояниях одновременно. Другие вещества со сходным строением и молекулярной массой, такие как H₂S, HCl, NH₃ при обычных условиях являются газами.

Все вещества по отношению их к воде в первом приближении делятся на гидрофильные и гидрофобные. Гидрофильные («любящие воду») вещества обычно имеют полярные молекулы (или кристаллические решетки с ионными связями).

Многие гидрофильные вещества хорошо растворяются в воде (а если это жидкости — то смешиваются с ней в любых соотношениях). К гидрофильным веществам можно отнести поваренную соль NaCl, аммиак NH₃, спирт C₂H₅OH.

Но многие гидрофильные вещества нерастворимы. Тогда их поверхность хорошо смачивается водой. К таким веществам относится, например, шерсть (состоящая из белка кератина), бумага (состоящая из целлюлозы) и др.

Гидрофобные («боящиеся воды») вещества плохо растворяются в воде, не смачиваются ею (а если это жидкости — то не смешиваются с ней).

Вопрос 1 Почему вещества с полярными молекулами и ионной кристаллической решеткой гидрофильны, а вещества с неполярными молекулами гидрофобны? Вопрос 2 Почему некоторые гидрофильные вещества растворимы в воде, а другие — нет?

Гидрофильность и гидрофобность — частный случай лиофильности и лиофобности. Кроме гидрофильности, можно говорить про липофильность (олеофильность) и др.

Мениск — поверхность воды, налитой, например. в пробирку. Какую форму — вогнутую или выпуклую — будет иметь мениск, если налить воду в пробирку из гидрофильного материала? гидрофобного материала? Объясните, почему.

Амфифильность — свойство молекул, одна часть которых гидрофильна, а другая гидрофобна. К амфифильным веществам относятся фосфолипиды, жирные кислоты и их соли (например, мыло), а также липопротеиды и др.. Белки также обладают амфифильными свойствами, так как обычно в их состав входят аминокислоты с гидрофильными и с гидрофобными радикалами.

За счет амфифильных свойств фосфолипидов при взаимодействии с водой они формируют мицеллы, липосомы и липидные бислои (см. Взаимодействие фосфолипидов с водой)..

Амфифильность белков влияет на образуемые ими третичные и четвертичные структуры молекул, а также позволяет молекулам мембранных белков встраиваться в клеточные мембраны.

Вода хорошо растворяет полярные, или гидрофильные вещества — например, растворимые соли, аминокислоты, сахара. Молекулы воды окружают ионы или молекулы вещества, отделяя тем самым частицы друг от друга. Следовательно, в растворе молекулы (или ионы) смогут двигаться более свободно, а значит, быстрее будут протекать химические реакции. Гидрофобные вещества не будут растворяться в воде, зато молекулы H₂O, притягиваясь друг к другу, смогут отделить гидрофобное вещество от самой толщи воды. Например, фосфолипиды, из которых состоит клеточная мембрана, могут благодаря взаимодействию с водой формировать липидный бислой.

Вода — полярный растворитель (см.выше)

Вода в качестве реагента участвует во многих химических реакциях:

Вода поддерживает форму клеток

Вода практически несжимаема (в жидком состоянии), и поэтому служит гидростатическим скелетом клетки. За счет осмоса вода создает избыточное давление внутри вакуолей растительных клеток. это тургорное давление обеспечивает упругость клеточной стенки и поддержание формы органов (например, листьев).

Вода обеспечивает транспорт веществ у растений и животных

Вода участвует в терморегуляции

Вследствие своей большой теплоемкости — 4200 Дж/(кг x К) — вода обеспечивает примерное постоянство температуры внутри клетки. Вода может переносить большое количество теплоты, отдавая ее там, где температура тканей ниже, и забирая там, где температура более высокая. Также при испарении воды происходит значительное охлаждение из-за того, что много энергии тратится на разрыв водородных связей при переходе из жидкого состояния в газообразное. Испарение жидкости — единственный способ, который позволяет теплокровным поддерживать постоянную температуру, когда температура окружающей среды становится выше температуры тела.

Полезные книги и статьи по теме:

(наряду с полезными сведениями книга содержит изложение непроверенных и неподтвержденных гипотез об «активированной» воде!)

Калий — один из главных биогенных элементов, необходимых для роста растений. При его недостатке в почве резко падает урожайность, поэтому главное использование калия человеком — производство минеральных удобрений. В организме калий находится в виде катионов в основном в цитоплазме (у животных его концентрация в цитоплазме примерно в 40 раз выше, чем в крови), у растений также в клеточном соке вакуолей.

Кальций — распространенный макроэлемент в организме растений, животных и человека. В организме человека и других позвоночных большая его часть содержится в скелете и зубах в виде фосфатов. Из различных форм карбоната кальция (извести) состоят скелеты большинства групп беспозвоночных (губки, коралловые полипы, моллюски и др.). Ионы кальция участвуют в процессах свёртывания крови, а также в обеспечении постоянного осмотического давления крови. Ионы кальция также служат одним из универсальных вторичных посредников и регулируют самые разные внутриклеточные процессы — мышечное сокращение, экзоцитоз, в том числе секрецию гормонов и нейромедиаторов и др. Концентрация ионов кальция в цитоплазме клеток человека составляет около 10 −7 моль, в межклеточных жидкостях около 10 −3 моль.

Фосфор, как и кальций, в организме позвоночных в наибольшем количестве содержится в составе минеральных солей скелетных тканей. Скелет позвоночных состоит в основном из гидроксиапатита (его эмпирическая формула — Ca₅(PO₄)₃(OH))

Внутриклеточная и внеклеточные концентрации некоторых ионов (внутриклеточные концентрации указаны для мышечной клетки теплокровного животного), ммоль/л

[6] И. С. Кулаев Неорганические полифосфаты и их роль на разных этапах клеточной эволюции. Сросовский образовательный журнал, 1006, N 2, с.28-35

Органические вещества, органические соединения — класс соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, карбонатов, оксидов углерода и цианидов).

Название органические соединения появилось на ранней стадии развития химии во время господства виталистических воззрений. Вещества при этом разделялись на минеральные — принадлежащие царству минералов, и органические — принадлежащие царствам животных и растений. Считалось, что для синтеза органических веществ необходима особая «жизненная сила», присущая только живому, и поэтому синтез органических веществ из неорганических невозможен. Это представление было опровергнуто Фридрихом Вёлером в 1824 году путём синтеза «органической» мочевины из «минерального» цианата аммония, однако деление веществ на органические и неорганические сохранилось в химической терминологии и по сей день.

Количество известных органических соединений давно перевалило за 10 млн. Таким образом, органические соединения — самый обширный класс веществ. Многообразие органических соединений связано с уникальным свойством углерода образовывать цепочки из атомов углерода, что в свою очередь обусловлено высокой стабильностью (то есть энергией) углерод-углеродной связи. Связь углерод-углерод может быть как одинарной, так и кратной — двойной или тройной. При увеличении кратности углерод-углеродной связи возрастает её энергия, то есть стабильность, а длина уменьшается. Высокая валентность углерода — 4, а также возможность образовывать кратные связи позволяет атомам углерода, содединяясь в молекулы, образовывать структуры различной размерности (линейные, плоские, объёмные).

Различная топология образования связей между атомами, образующими органические соединения (прежде всего, атомами углерода), приводит к появлению изомеров — соединений, имеющих один и тот же состав и молекулярную массу, но обладающих разной структурой и потому различными физико-химическими свойствами. Данное явление носит название изомерии.

Большинство органических веществ горючи, а при нагревании обугливаются.

Источник

Фосфолипиды как структурная основа бислоя мембран

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

ФОСФОЛИПИДЫ КАК СТРУКТУРНАЯ ОСНОВА БИСЛОЯ

Классификация мембранных липидов показывает, что этот класс объединяет соединения, которые построены по единому плану, их стереоконфигурация имеет общие черты. По этой причине, оказавшись в водном растворе, фосфолипиды ведут себя сходным образом: проявляют стремление создать ансамбли из множества молекул липидов. Тем не менее, липиды плохо растворяются как в полярном растворителе – воде (мешают неполярные хвосты), так и в неполярной среде – масле (мешают полярные головки). Самое энергетически выгодное для них расположение – мономолекулярный слой на поверхности раздела между водой и маслом, в этом случае их хвосты погружены в масло (рис. 14).

Чтобы подчеркнуть различное отношение к воде и к маслу, головки называют гидрофильными, а хвосты – липофильными. Соответственно липиды, молекулы которых содержат как гидрофильную, так и липофильную группировку, называют амфифильными веществами (или амфипатическими). Рассмотрим поведение липидов в воде. Строение липидных агрегатов в воде может быть чрезвычайно разнообразным. Оно зависит не только от природы самого липида, но и от его концентрации, температуры и присутствия других веществ. Большинство липидов плохо растворимы в воде. Как строение липидных образований зависит от концентрации 36 липидов?

Липиды лишь при очень большом разбавлении находятся в воде в виде отдельных, не связанных между собой молекул. Даже при небольшом повышении концентрации липида его молекулы объединяются в замкнутые агрегаты, так называемые мицеллы. Эту концентрацию называют критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). Для большинства мембранных липидов она составляет меньше 1% (рис. 14). При увеличении концентрации липида в воде и при понижении температуры количество таких мицелл растет. В разбавленных водных растворах образуются преимущественно шарообразные мицеллы – микроскопические капельки, у которых полярные головки обращены наружу, а неполярные хвосты обращены внутрь. В масле происходит аналогичный процесс, но тут мицеллы оказываются как бы вывернутыми наизнанку (рис. 14). Если еще более увеличить концентрацию липидов в воде, произойдет дальнейшее изменение структуры липидных ансамблей.

При относительно малом содержании воды фосфолипиды могут образовывать несколько типов жидкокристаллических структур (рис. 15). Среди них имеется ламеллярная (слоистая) структура, состоящая из чередующихся липидных бимолекулярных слоев и водных промежутков, а также цилиндрические структуры из молекул липидов, расположенных в водной фазе. Одна структура может переходить в другую при изменении концентрации воды и температуры. Часто липиды образуют агрегаты различных типов одновременно, причем они могут переходить друг в друга. Такое поведение называют «мезоморфизмом». Если переход одних агрегатов в другие зависит от содержания воды, говорят о «лиотропном мезоморфизме». Когда он осуществляется под влиянием изменения температуры – о «термотропном мезоморфизме». Такие фазовые переходы возможны и в биологических мембранах, они играют большую роль в жизни клеток.

Если концентрация липидов в воде высока, то мицеллы сливаются и образуются плоские бимолекулярные слои (рис. 16), являющиеся аналогами структуры мембранного липидного бислоя.

Наличие у молекул липидов двух частей – сильно полярной (головки) и неполярной (хвостов) имеет прямое отношение к их способности самопроизвольно образовывать мембраны – происходит так называемая самосборка мембранного бислоя. В бислойных структурах полярные «головы» обращены к воде, а гидрофобные хвосты ориентированы внутрь бислоя. Как искусственные, так и естественные мембраны всегда замкнуты сами на себя, образуя полые вакуоли, пузырьки, везикулы, плоские замкнутые мешки или трубчатые образования.

Природные фосфолипиды – выраженные амфифилы. Величина ККМ для них очень мала. Другими словами, уже при низких концентрациях при комнатной температуре они образуют упорядоченные мицеллы, сливающиеся при повышении концентрации фосфолипида в однослойные или многослойные агрегаты, которые называют липосомами.

Какие силы заставляют липиды объединяться в агрегаты, состоящие из многих молекул? Бислойная структура стабилизируется гидрофобными взаимодействиями в области ацильных цепей и полярными взаимодействиями на границе раздела водной и липидной фаз. В основе полярных взаимодействий действуют ионные, диполь-дипольные, водородные и вандерваальсовы связи. Все они являются слабыми. Важная роль слабых взаимодействий в стабилизации бислоя объясняется их высокой плотностью. Не менее важна роль и гидрофобных взаимодействий. Так как термодинамически невыгодно неполярным хвостам липидов взаимодействовать с упорядоченной структурой воды (которая стабилизирована водородными связями), липиды стремятся избежать взаимодействия с водой и объединяются в агрегаты. Такое взаимодействие между липидами, вызывающее их «неприязнь» к воде, называют гидрофобным взаимодействием. Гидрофобные силы определяют как «способность аполярных групп к тесному контакту в водных средах, которое обеспечивает вытеснение воды из образуемых агрегатов».

Мы говорили о поведении липидов в чистой воде. Но жизнь клеток проходит не в дистиллированной воле, а в растворах, содержащих те или иные соли. Поэтому необходимо рассмотреть влияние солей на липидные агрегаты. Липидная мицелла с суммарным отрицательным зарядом будет не безразлична к солевому составу окружающей ее среды. На поверхности раздела между водой и липидом создается разность потенциалов. Если к водной среде добавить поваренную соль (хлористый натрий), то положительно заряженные ионы натрия (Na+) будут связываться поверхностью мембраны, а отрицательно заряженные ионы хлора (Cl-) – отталкиваться в водную фазу. Обычно приповерхностную область разделяют на 2 части – ближайшую к поверхности липида, в которой ионы натрия стабилизированы (там концентрация ионов больше, – сольватация) и внешнюю, диффузную часть, в которой ионы передвигаются более свободно.

Как известно, в воде присутствуют в очень малой степени положительные ионы водорода и отрицательно заряженные гидроксильные группы. Ионы водорода притягиваются отрицательно заряженной поверхностью мицеллы, а гидроксильные группы – отталкиваются в водную фазу. Поэтому кислотность среды вблизи поверхности мицелл отличается от кислотности водного раствора. И по своим физическим свойствам вода вблизи поверхности мицеллы заметно отличается от обыкновенной воды, например, она не замерзает при 0ºС. Таким образом, у поверхности липидов в воде существенно меняются концентрация солей, физические свойства и кислотность среды.

Форма и размеры образуемых липидных ассоциатов зависят от многих факторов:

Рассмотрим перечисленные факторы.

1) Упаковка жирнокислотных цепей в мицеллах зависит от длины углеводородной цепи. При малых значениях n (до 16) количество молекул, необходимых для формирования мицеллы, таково, что в ее объеме жирнокислотные цепи располагаются достаточно свободно. Структурную стабильность таких мицелл поддерживают полярные связи. При возрастании длины жирнокислотной цепи плотность упаковки в мицеллах увеличивается быстрее, чем их размер, и внутреннее содержимое мицелл становится более компактным благодаря усилению связей между гидрофобными цепями. Гидрофобные взаимодействия зависят от степени контакта между ацильными цепями – эффективность этих взаимодействий обратно пропорциональна подвижности цепей. Один из важных факторов, регулирующих подвижность,– наличие двойных связей в цепи.

2) Подавляющее большинство природных жирных кислот содержит четное количество атомов углерода. Ранее это связывали с удобствами превращения этих соединений в процессе окисления. Затем было показано, что жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода в цепи также подвергаются окислительным превращениям. Но обращает на себя внимание разная стабильность мицелл, образуемых жирными кислотами с четным и нечетным числом атомов углерода. Об этом говорит величина энергии, которую необходимо сообщить структуре для перевода ее из кристаллического в жидкое состояние. Из таблицы 5 видно, что изменение энтальпии для жирных кислот с четным количеством атомов углерода выше, т.е. образуемые ими ассоциаты структурно стабильнее.

3) Углеводородные цепи липидных молекул бывают двух видов: насыщенные и ненасыщенные, причем у ненасыщенных цепей может быть одна или несколько двойных связей. Если пленка состоит из смеси насыщенных и ненасыщенных фосфолипидов, то в месте расположения двойных связей нарушится порядок, так как не будет соблюдаться строго параллельное расположение цепей. Поэтому пленки из смеси липидов, содержащих как насыщенные, так и ненасыщенные цепи при той же температуре являются более жидкими, чем пленки, построенные из липидов, содержащих только насыщенные цепи. Это явление имеет огромное значение для нормальной работы биологических мембран в живой клетке. Для того, чтобы клетка могла проявлять процессы жизнедеятельности, липиды, входящие в состав ее мембран, обязательно должны находиться в состоянии «жидкой» пленки. Только в этом состоянии может быть обеспечено правильное функционирование мембранных белков и нормальное прохождение различных веществ через мембрану. Было, например, показано, что при замене ненасыщенных липидов на насыщенные в мембранах бактерий скорость прохождения веществ через мембрану падает в 20 раз.

Таблица 1. Зависимость температуры плавления и энтальпии фазового перехода жирных кислот от длины их углеродной цепи

Понятно поэтому, что клетки очень чутко реагируют на изменение температуры, стремясь к тому, чтобы их мембрана постоянно оставалась в «жидком» состоянии. Как только снижается температура окружающей среды, бактерии заменяют насыщенные липиды в своих мембранах на ненасыщенные. Так же ведут себя и клетки растений. Организм человека и теплокровных животных обеспечивает жидкое состояние своих клеточных мембран, поддерживая строго постоянную температуру тела. У некоторых животных это свойство принимает причудливые формы. Например, в ногах пингвина и северного оленя температура падает по мере удаления от корпуса, соответственно мембраны клеток в этих тканях все более обогащаются ненасыщеными жирными кислотами.

4) Способность липидов к самоорганизации (самосборке) зависит, конечно, не только от их углеводородных цепей, но и от природы полярных головок. Головки несут либо отрицательный заряд, либо одновременно отрицательный и положительный заряды, нейтрализующие друг друга. Именно последний тип липидов (нейтральные) преобладает в большинстве клеточных мембран. Это не случайно. Липидам с отрицательно заряженными головками трудно объединяться в агрегаты, так как между головками действуют электростатические силы отталкивания. В случае электронейтральных полярных головок липидные молекулы могут быть упакованы так, чтобы полностью реализовалась выгода гидрофобного взаимодействия неполярных цепей. В зависимости от размеров полярных областей фосфолипидов возникает асимметрия мембранного бислоя, что является важной особенностью мембран.

Источник

Четверг, 18.11.2021, 12:10

Органические соединения, входящие в состав клетки.

Полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В состав большинства белков входят 20 аминокислот

Вещества разнообразного химического состава, для молекул которых характерно наличие двух частей – гидрофильной головки и гидрофобного хвоста. Не являются полимерами. Гидрофобные соединения. Одной из групп липидов являются жиры – соединения трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот.

Органические соединения, многие из которых соответствуют формуле С (Н О) по химическом составу является многоатомными спиртами альдо или кетоспиртами. Подразделяются на простые углеводы (моно- и дисахариды, не являющиеся полимерами) и сложные углеводы (полисахариды), которые являются полимерами.

Полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды – соединения, состоящие из азотистого основания, сахара и остатка фосфорной кислоты. Нуклеотиды соединяются друг с другом посредством связи между сахаром одного нуклеотида и остатка фосфорной кислоты следующего нуклеотида.

Нуклеотид, состоящий из азотистого основания аденина, углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты.

3. сложные (полисахариды):

· крахмал (амилаза и амилопектин)

Сравнительная характеристика ДНК и РНК

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)

РНК (рибонуклеиновая кислота)

Двойной неразветвленный линейный полимер: две антипараллельные (разнонаправленные) полинуклеотидные цепочки, соединенные между собой водородными связями, свернутые в единую спираль

Полимер, представляющий собой одинарную неразветвленную полинуклеотидную цепочку

-пуриновые азотистые основания

-пиримидиновые азотистые основания

-остаток фосфорной кислоты

Местонахождение в клетке

Ядро, цитоплазма (у прокариот), хлоропласты, митохондрии

Ядро, рибосомы, цитоплазма, митохондрии, хлоропласты

Местонахождение в ядре

Ядрышко ядрышковых хромосом

Способна к самоудвоению (редупликации) по принципу комплементарности. При этом А и Т соединяются при помощи двух водородных связей (А=Т), Г и Ц – при помощи трех водородных связей (Г≡Ц)

Не способна к самоудвоению; синтезируется на ДНК по принципу комплементарности

Хранение наследственной информации в виде последовательности нуклеотидов

и-РНК переносят генетическую информацию от хромосом к месту синтеза белка, а также участвуют в этом синтезе

Передача наследственной информации из поколения в поколение, т.е. выполнение генетического кода

рРНК входят в состав рибосом и участвуют в синтезе белка

Матрица для синтеза иРНК

тРНК доставляют аминокислоты к месту синтеза белка; своим антикодоном считывают кодон иРНК и осуществляют ориентацию аминокислоты на рибосоме

В с остав живой и неживой природы входят одни и те же химические элементы, но в разных соотношениях.

Нуклеиновые кислоты, белки и полисахариды являются полимерами. При образовании полимера молекулы мономеров соединяются друг с другом ковалентными связями.

АТФ, липиды, моно- и дисахариды полимерами не являются.

Гидрофильные вещества – вещества, у которых энергия притяжения молекул воды превышает энергию водородных связей между молекулами воды. Поэтому многие вещества хорошо растворимы в воде. К ним относятся моно- и дисахариды (глюкозу, фруктозу, сахарозу, некоторые белки).

Гидрофобные вещества – вещества, у которых энергия притяжения молекул к молекулам воды меньше энергии водородных связей между молекулами воды. К числу гидрофобных веществ относят липиды, в том числе жиры, многие полисахариды (крахмал, гликоген, клетчатку), нуклеиновые кислоты. Гидрофобные вещества нерастворимы в воде.

Основные функции углеводов.

Входят в состав носителей генетической информации – нуклеиновых кислот (рибоза – в состав РНК, дезоксирибоза – в состав ДНК); рибоза входит в состав основного носителя энергии клетки – АТФ и акцепторов водорода – ФАД, НАД и НАДФ

Участие в фиксации углерода

Пентоза риболузодифосфат является непосредственным акцептором углекислого газа в темновой фазе фотосинтеза

Основной источник энергии в клетке (при полном окислении 1г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии); глюкоза – один из наиболее распространенных источников энергии

Крахмал – наиболее распространенное запасное вещество растений; водорастворимые углеводы (сахароза, фруктоза, глюкоза) запасаются в клеточном соке растений; гликоген запасается у животных, грибов и прокариот (бактерий); целлюлозу используют Редуценты и симбиотическая микрофлора, расщепляя ее до глюкозы

Клеточные стенки бактерий и растительных клеток в основном состоят из целлюлозы; хитин образует клеточные стенки грибов

Пектины (производные моносахаридов) в виде солей входят в состав межклеточного вещества растений и придают ему прочность; полисахариды гемицеллюлозы склеивают растительные волокна; углеводные компоненты гликокаликса обеспечивают узнавание клетками друг друга (сперматозоиды опознают яйцеклетку своего биологического вида; клетки одного типа удерживаются вместе, образуя ткани; отторгаются несовместимые органы при трансплантации); углеводные компоненты крови являются антигенами, по которым определяется группа крови человека в системе АВО; Гликокаликс микроворсинок кишечного эпителия является носителем ферментов пристеночного пищеварения; гепарин препятствует свертыванию крови; полисахариды, образующие вязкие растворы, входят в состав синовиальной жидкости (заполняет суставные сумки) и лимфы; гликопротеины, молекулы которых составляют межклеточное вещество соединительной ткани, хряща и костей позвоночных

Хитин образует покровы тела (наружный скелет) членистоногих; муреин и тейховые кислоты (производные полисахаридов) образуют клеточные стенки бактерий

Углеводные компоненты гликокаликса являются рецепторами при тканевой совместимости, выполняют рецепторную функцию при фагоцитозе; углеводные компоненты иммуноглобулинов запускают цепь иммунных реакций; вязкие растворы полисахаридов выстилают полости дыхательного и пищеварительного трактов защищают от механических повреждений ткани и органы

Камеди (производные моносахаридов), выделяющиеся в местах повреждения стволов и ветвей, защищают деревья и кустарники от проникновения инфекции через раны; слизи (полисахариды) разбухают во влажной среде и тем самым защищают от пересыхания зародыши произрастающих семян; гликозиды (производны моносахаридов) защищают растения от поедания животными, так как имеют горький вкус или резкий запах; твердые клеточные стенки одноклеточных организмов и хитиновые покровы членистоногих защищают от неблагоприятных воздействий внешней среды

Основные функции липидов.

Богатый источник энергии (1г жира дает 38,9 кДж); у позвоночных 50% энергии, потребляемой в покое, образуется за чет окисления жира

Основное запасное вещество у животных; накапливаются в семенах и плодах подсолнечника, сои, клещевины в форме масел (жидких жиров); источник метаболической воды (образующейся в ходе обмена веществ), что особенно важно для обитателей пустыни

Гликолипиды как молекулярные рецепторы участвуют в межклеточных контактах у животных; фосфолипиды необходимы для нормального функционирования нервной ткани; миелин покрывает многие волокна (аксоны), обеспечивая электрическую изоляцию и создавая условия для быстрого прохождения импульса по волокну; в желчь, помимо воды, входят соли желчных кислот и холестерин; липопротеины являются транспортной формой липидов в организме млекопитающих; родопсин (зрительный пигмент) является липопротеином

Уменьшает удельный вес морских животных (тюленей, моржей) и птиц; специальная жировая ткань – бурый жир у млекопитающих, впадающих в спячку, и грудных детей играет роль «биологического обогревателя»; воск – материал для строительства сот у пчел

Гликолипиды участвуют в распознавании и связывании токсинов возбудителей опасных болезней – ботулизма, столбняка, холеры, дифтерии

Подкожный жир выполняет функции термоизоляции и защиты от механических повреждений у млекопитающих; восковой налет на листьях, плодах, семенах у растений, восковые смазки, покрывающие кожу, шерсть, перья у позвоночных животных, выполняют функцию водоотталкивания; воски входят в состав покровов тела членистоногих

Пахучие вещества растений для привлечения насекомых – опылителей (ментол мяты, камфара), регуляторы роста растений являются терпенами; половые гормоны (тестостероны, у женщин – прогестерон) и гормоны коры надпочечников (альдостерон, кортикостерон, жирорастворимые витамины (А,Д,Е,К) необходимы для роста и развития организма

Источник