Основные понятия
Органическая химия - это раздел химии, который изучает углеводороды (их структуру, свойства, методы получения).
Биологическая химия - это наука, которая изучает химический состав живой материи, а также химические процессы, протекающие в ней.
Главная задача биохимии заключается в установлении связи между молекулярной структурой и биологической функцией химических компонентов живых организмов.
Можно условно выделить несколько разделов биологической химии в зависимости от объекта исследования:
- биохимия человека и животных,
- биохимия растений,
- биохимия микроорганизмов.
Рассмотрим основные классы веществ, которые входят в состав организмом, более подробно.
Белки
Белки - это высокомолекулярные органические соединения, построенные из $\mathrm {\alpha-аминокислот}$ и содержащие азот.
Аминокислотные остатки соединены между собой пептидный связями.
Белки считают главными носителями жизни, так как они играют важную роль во всех процессах жизнедеятельности организмов.
Функции белков:
- Каталитическая: белки образуют ферменты (катализаторы белковой природы), которые обладают высокой специфичностью и способствуют ускорению химических реакций, протекающих в организме.
- Транспортная: переносят кислород, питательные вещества в крови к органам-мишеням.
- Защитная: выработка белков-антител в иммунной системе для предохранения организма от чужеродных веществ; способность белков плазмы крови к свертыванию.
- Сократительная: сокращение и расслабление мышечного волокна.
- Структурная (опорная): образование биомембран клеток в соединении с липидами; содержание белковых соединений в коже, ногтях, волосах и т. д.
- Регуляторная: активаторы и репрессоры генов; образование гормонов
- Резервная: источники питания для плода.
- Энергетическая: при окислении аминокислотных остатков высвобождается энергия.
Теперь представим классификацию белков:
Рисунок 1. Классификация белков. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Белки имеют 4 структуры:
- Первичная - последовательность аминокислот в полипептидный цепи.
- Вторичная - альфа-спираль/бета-слой.
- Третичная - упаковка вторичной структуры в пространстве.
- Четвертичная - единый белковый комплекс, состоящий из взаимно расположенных нескольких полипептидный цепей.
Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновая кислота представляет собой высокомолекулярное соединение, которое образовано остатками нуклеотидов. То есть это полинуклеотид, который состоит из некоторого числа мононуклеотидов. Мононуклеотид, в свою очередь, представлен азотистым основанием, пентозой и фосфорной кислотой.
Главными представителями нуклеиновых кислот являются ДНК и РНК. Посмотрим, чем же они отличаются:
Рисунок 2. ДНК и РНК. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Углеводы
Углеводы являются альдегидо- и кетопроизводными многоатомных спиртов.
Они состоят из водорода, углерода и кислорода, причём отношение водорода к кислороду должно быть 2:1.
Углеводы классифицируются следующим образом:
Рисунок 3. Классификация углеводов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Они выполняют следующие функции:
- энергетическую,
- защитную,
- запасную,
- пластическую,
- регуляторную.
Липиды
Липиды являются органическими соединениями, которые не растворимы в воде (или плохо растворимы), но растворяются в органических растворителях.
Липиды входят в состав биологических мембран, влияют на их проницаемость, также участвуют в проведении нервного импульса и создании межклеточных контактов.
Рассмотрим классификацию липидов по структурным особенностям:
Простые липиды:
- глицериды - сложные эфиры глицерина (трехатомного спирта) и высших жирных кислот;
- воск - сложный эфир высших жирных кислот и одно-/двухатомного спирта.
Сложные липиды:
- фосфолипиды жирные кислоты + спирт + остаток фосфорной кислоты;
- гликолипиды;
- стероиды;
- липопротеины.
Производные липидов.
