O, H, C, N + S, P - макроэлементы

Na, K, Mg, Ca, Cl - микроэлементы

Fe, Zn, Cu, Co, Mn, I, Se – следовые элементы

Представленность макроэлементов в различных группах

веществ

Макромолекулы

•Сахара (углеводы)

•Липиды

•Белки

•Нуклеиновые кислоты

HO H

HO HO H H

H2O

Реакция конденсации

Мономеры соединяются, образуя полимер и молекулу воды

5

Гидролиз

Мономеры отделяются c участием молекулы воды

HO HO H H

HO H

H2O

Углеводы

• Моносахара

• Дисахара

• Полисахара

Функции сахаров

• Основной источник энергии

• Иногда используются как строительные элементы

• Выполняют функции рецепторов

• Поддерживают осмотическое давление в организмах

• Входят в состав сложных молекул

8

Моносахара

Альдозы: Глюкоза, Манноза, Галактоза, Рибоза

глюкоза

Кетозы: Фруктоза, Рибулоза

9

Дисахара

Сахароза = глюкоза+фруктоза

Лактоза = глюкоза+галактоза

Мальтоза = глюкоза+глюкоза

Сахароза

фруктоза глюкоза

11

Полисахара

Крахмал (амилоза+амилопектин)

Гликоген

Целлюлоза

Хитин

глюкоза глюкоза

глюкоза глюкоза

глюкоза глюкоза

глюкоза глюкоза

Крахмал

Конформации молекулы глюкозы

Крахмал

Целлюлоза

Хитин

Присутствие углеводов в клетке

Липиды жирные кислоты и их производные, а также

гидрофобные и амфифильные вещества другой природы (сложные эфиры, фосфолипиды,

гликолипиды и др.)

В быту используют следующие термины:

• Жиры (термин для обозначения липидов животного происхождения)

• Масла (термин для обозначения липидов растительного происхождения)

Функции липидов

• Долгосрочный запас энергии

• Главный компонент мембран

• Химические мессенджеры (гормоны)

• Защита от потери тепла

• Защита от потери воды

• Защита от физических резких воздействий

Насыщеная

жирная

кислота

Ненасыщеная

жирная

кислота

Глицерин

Синтез жиров

Синтез жиров

Варианты липидов

• Фосфолипиды

• Гликолипиды

• Липопротеины

• Воска

Фосфолипид (фосфорилэтаноламин)

Поведение липидов в воде

Поведение фосфолипидов в водной среде

Белки (полипептиды)

Образуются комбинациями из 20 вариантов аминокислот в результате пептидных связей

Функции белков

• Запас (альбумин яйца)

• Транспорт (гемоглобин)

• Регуляция (гормоны)

• Движение (мышцы)

• Структура (мембраны, волосы)

• Ферменты (клеточные реакции)

Функции белков

Аминокислота

• Аминогруппа действует как основание и является

положительно заряженной • Карбоксильная группа действует как кислота и является

отрицательно заряженной . • “R” группа варьирует от 1 атома углерода до 20

• Две аминокислоты, соединенные вместе образуют

дипептид • Соседние карбоксильная и амино- группы соединяются

вместе

Функции аминокислот

• Структурный элемент (в белках, коферментах, желчных кислотах, антибиотиках)

• Сигнальные вещества (в синапсах) или их предшественники • Метаболит (в качестве доноров азота, при

синтезе протеиногенных а/к и мочевины)

Варианты аминокислот

Формирование дипептида

Белки состоят из одной или более цепочек

Лизоцим Коллаген

Гемоглобин

35

Уровни белковой структуры

• Первичный

• Вторичный

• Третичный

• Четвертичный

Уровни организации белка

Первичная структура

aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6

Пептидные связи

Аминокислоты

Вторичная структура

Альфа- спираль

Бета-складчатый слой

Водородные связи

40

Третичная структура • Вторичные структуры изгибаются и

складываются в трехмерные субъединицы

• Связи – водородные, ионные, дисульфидные мостики (S-S)

Альфа спираль

Бета-складчатый слой

41

Четвертичная структура

• Состоит из 2 и более субъединиц

• Глобулярная по форме

• Образуется в водной среде

субъединицы

Последствия изменений аминокислотных последовательностей

Принцип работы ферментов

44

Нуклеиновые кислоты

• Два типа:

- Дезоксирибонуклеиновая кислота (двойная спираль)

- Рибонуклеиновая кислота (одиночная цепь)

Состоят из нуклеотидов, связанных в результате реакции дегидратации

45

Нуклеотиды состоят из: - Фосфатной группы - Пятиуглеродного сахара - Азотных оснований (аденин,

гуанин, цитозин, тимин (ДНК), урацил (РНК)

46

Нуклеотид

O O=P-O O

Фосфатная группа

N Азотные

основания (A, G, C, or T)

CH2

O

C1 C4

C3 C2

5

Сахар (деоксирибоза

Варианты РНК

48

ДНК – двойная спираль

P

P

P

O

O

O

1

2 3

4

5

5

3

3

5

P

P

P O

O

O

1

2 3

4

5

5

3

5

3

G C

T A

Организация нуклеиновых кислот в ядре