Białka i cukry
Właściwości i budowa białek. Dotychczas nie poznano żadnego układu biologicznie czynnego, który nie zawiera białek. W ustroju dorosłego człowieka stanowią średnio 56% suchej masy ciała. Skład białek: C, H, O, N, S, P. Wykrywanie aminokwasów w białku - aminokwas podgrzany z nihydryną barwi się na niebiesko. Wiązanie CO z NH - wiązanie peptydowe. Tworzenie tych wiązań (budowa białek) wymaga energii z zewnątrz. 2-10 - oligopeptydy, 10-100 - polipeptydy, 100- - białka. Reakcja polikondensacji - tworzenie cząsteczek olbrzymów z wydzielaniem cząsteczek wody. W przeciwieństwie do reakcji polimeryzacji, gdzie się nic nie wydziela. 1. rząd - organizacja aminokwasów, 2. rząd - budowa 1 łańcucha, 3. rząd - organizacja całego łańcucha, 4. rząd - organizacja kilku łańcuchów. Ścinanie białka zachodzi pod wpływem a) temperatury - trwałe, b) alkoholu. Pod wpływem kwasu azotowego białko ścina się i żółknie (nitrowanie białka). Ze stężoną zasadą białko kurze ścina się jak kisiel. Denaturacja - ścinanie nieodwracalne. Pod wpływem soli białko się ścina (wysalanie) a po dodaniu wody rozpuszcza - reakcja odwracalna. Wysalanie stosuje się w konserwacji mięsa i ryb.
Trawienie białka. 1. etap trawienia białka - rozpad białka (hydroliza) pod wpływem enzymów na aminokwasy. 2. etap - budowa białka z gotowych aminokwasów według innych sekwencji właściwych danemu organizmowi.
Reakcja fotosyntezy. Organizmy samożywne potrafią wytwarzać związki organiczne ze związków nieorganicznych (CO2 H2O i sole min.) przy użyciu energii słonecznej. Organizmy cudzożywne nie potrafią budować związków organicznych z materii nieorganicznych. Spożywają gotowe. Organizmy cudzożywne przez całe życie tworzą jedne związki, rozkładając inne. Substraty katabolizmu są produktami anabolizmu. Aminokwasy + energia (z katabolizmu) = białko = aminokwasy. CO2 + H2O + energia (słoneczna) = cukier = CO2 + H2O (katabolizm) + energia. Najprostsza forma fotosyntezy: 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2. Chlorofil pozwala roślinom wykorzystać energię świetlną do rozbicia H2O na H+ i OH--. Dalej pod wpływem fotonów świetlnych jon OH-- traci elektron i zamienia się w rodnik. H2O = H+ + OH--. OH- - e- = OH (rodnik). OH + OH = H2O2 - woda utleniona. 2H2O2 = O2 + 2H2O. Tlen, który rośliny wydzielają do atmosfery, pochodzi z H2O a nie z CO2.
Budowa cukrów. Cukry = węglowodany = sacharydy: a) proste np. glukoza, fruktoza b) dwucukry np. sacharoza, maltoza, laktoza (cukier mlekowy) c) wielocukry np. skrobia, celuloza. Nazwa cukry obejmuje wiele związków nie zawsze słodkich. Cukry proste - glukoza i fruktoza mają wzór: C6H12O6. Cukry to alkohole wielowodorotlenowe. W strukturze związku przeważa forma pierścieniowa. Glukoza i fruktoza mają ten sam wzór sumaryczny. Niewielka różnica w strukturze sprawia, że tworzą inne reakcje chemiczne. Dwucukier, np. sacharoza - dwa cukry połączone ze sobą wiązaniem glikozydowym. Glukoza + fruktoza = sacharoza. W białkach - wiązanie peptydowe, w cukrach - glikozydowe. Trawienie cukrów prostych: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + energia. Trawienie dwucukrów - hydroliza przy użyciu enzymów do cukrów prostych: C12H22O11 (sacharoza) + H2O (pod wpływem enzymów) = C6H12O6 + C6H12O6 (glukoza + fruktoza).
Budowa wielocukrów. Skrobia - materiał zapasowy roślin, budulec roślin, powstały z cukrów prostych. Schemat produkcji skrobi: 6CO2 + 6H2O (pod wpływem enzymów) = C6H12O6 + 6O2 (pod wpływem enzymów) = skrobia + O2. Produkty skrobiowe - ryż, ziemniaki. Skrobia i celuloza - łańcuchy pierścieni glukozowych połączonych wiązaniem glikozydowym.