Органические вещества: мономеры, промежуточные продукты обмена. Гомополимеры и гетерополимеры. Разнообразие органических веществ – основа разнообразия структур живых организмов.

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

В зависимости от молекулярной массы и структур различают малые низкомолекулярные органические молекулы – мономеры – и более крупные, высокомолекулярные макромолекулы – полимеры. Мономеры служат строительным материалом для полимеров.

Углеводы: Содержание углеводов в животных клетках составляет 1-5%, а в некоторых клетках растении достигает 70%. Различают три основных класса углеводов: моносахариды, олигосахариды и полисахариды, различающиеся числом мономерных звеньев.

Липиды: Липиды представляют собой органические вещества, не растворимые в воде, но растворимые в неполярных растворителях – эфире, хлороформе, бензоле. Они обнаруживаются во всех без исключения клетках и разделены на несколько классов, выполняющих специфические биологические функции. Наиболее распространенными в составе живой природы являются нейтральные жиры, или триацилглицерины, воска, фосфоролипиды, стеролы. Содержание липидов в разных клетках сильно варьирует: от 2 – 3 до 50 – 90 % в клетках семян растении и жировой ткани животных. Структурными компонентами большинства липидов являются жирные кислоты. Жирные кислоты являются ценным источником энергии.

Белки:Белки представляют собой самый многочисленный и наиболее разнообразный класс органических соединений клетки. Белки – это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Среди белков организма выделяют простые белки, состоящие только из аминокислот, и сложные, включающие помимо аминокислот, так называемые простатические группы различной химической природы. Липопротеины имеют в своем составе липидный компонент, гликопротеины – углеводный.

Нуклеиновые кислоты: Нуклеиновые кислоты составляют 1 – 5 % сухой массы клетки и представлены моно- и полинуклеотидами. Мононуклеотид состоит из одного пуринового (аденин – А, гуанин – Г) или пиримидиного (цитозин – Ц, тимин – Т, урацил – У) азотистого основания, пятиуглеродного сахара (рибоза или дизоксорибоза) и 1- 3 остатков фосфорной кислоты. Мононуклеотиды выполняют в клетке исключительно важные функций. Они выступают в качестве источников энергии, причем АТФ является универсальным соединением, энергия которого используется почти во всех внутриклеточных реакциях, энергия ГТФ необходима в белоксинтезирующей деятельности рибосом. Производные нуклеотидов служат также переносчиками некоторых химических групп, например НАД (никотинамиддинуклеотид) – переносчик атомов водорода.Однако наиболее важная роль нуклеотидов состоит в том, что они служат строительными блоками для сборки полинуклеотидов РНК и ДНК (рибонуклеиновых и дезоксирибонуклеиновых кислот). РНК и ДНК – это линейные полимеры, содержащие от 70 – 80 до 10 в 9 степени мононуклеидов.

Гомополимер - полимер, макромолекулы которого состоят из одинаковых по составу и строению повторяющихся структурных единиц. Они имеют такой же химический состав, что и молекулы исходного мономера, только для полимеров, полученных полимеризацией ненасыщенного или циклического мономера.

Гетерополимеры — полимеры, молекулы которых состоят из нескольких разных типов мономеров. Этим они отличаются от гомополимеров, в состав которых входит единственный тип мономеров. К гетерополимерам относятся такие природные биополимеры, как белки и нуклеиновые кислоты.

Множество их комбинаций создают молекулы белков с большим разнообразием свойств. Кроме того, аминокислотные остатки в составе белка часто подвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут возникать и до того, как белок начинает выполнять свою функцию, и во время его «работы» в клетке. Часто в живых организмах несколько молекул разных белков образуют сложные комплексы, например, фотосинтетический комплекс.

Биологические мембраны, их строение и функции.

Биологические мембраны формируют структуру живой клетки. Клеточная (цитоплазматическая) мембрана окружает каждую клетку. Ядро окружено двумя ядерными мембранами: наружной и внутренней. Все внутриклеточные структуры: митохондрии, аппарат Гольджи, лизосомы и т.д. представляют собой замкнутые мембранные пузырьки. Каждый тип мембран содержит специфический набор белков- рецепторов и ферментов, а основа каждой мембраны- липидный бислой, выполняющий функцию барьера для ионов и молекул и структурной основы для функционирования рецепторов и ферментов.

Функции:

1. Барьер, отделяющий клетку от окружающей среды.

2. Матрица, на которой в определенном порядке располагаются белки.

3. Механическая, сохраняющая форму клетки и ее целостность.

Например: транспорт ионов К+, Na+, поддержание осмотического равновесия, перенос электронов на кислород и синтез АТФ и др.

Строение: