Основные метаболические превращения

Совокупность ферментативных реакций, протекающих в живых клетках, называется метаболизмом. Метаболические процессы решают четыре основных задачи:

· генерирование в клетках свободной химической энергии путем преобразования энергии солнечного света или превращения богатых энергией веществ;

· превращение веществ в строительные блоки, используемые клетками для синтеза макромолекул и других биогенных веществ;

· биосинтез белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот и других клеточных элементов из этих строительных блоков;

· синтез новых веществ, разложение лишних веществ, поступающих в клетку, а также разложение выполнивших свою роль биомолекул.

Метаболические процессы сопровождаются выделением теплоты, поддерживающей оптимальный температурный режим для протекания биохимических превращений, хотя у теплокровных есть еще специальный механизм окислительного превращения субстратов, предназначенный только для регуляции температуры тела.

Таким образом, метаболические превращения включают обмен веществ и биоэнергетические процессы

Пищевые биополимеры

Общее понятие о биополимерах В первую очередь следует сказать, что все эти соединения - высокомолекулярные, обладающие массой, доходящей до миллионов Дальтон. Данные вещества - животные и растительные полимеры, которые играют определяющую роль в построении клеток и их структур, обеспечении метаболизма, фотосинтеза, дыхания, питания и всех остальных жизненно важных функций любого живого организма.

Биополимеры клетки Их достаточно много. Так, основными биополимерами являются следующие: белки; полисахариды; нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). Помимо них, сюда же можно отнести и многие смешанные полимеры, формирующиеся из комбинаций уже перечисленных. Например, липопротеины, липополисахариды, гликопротеины и другие. Общие свойства Можно выделить несколько особенностей, которые присущи всем рассматриваемым молекулам.

Общие свойства биополимеров: большая молекулярная масса вследствие образования огромных макроцепей с разветвлениями в химической структуре; типы связей в макромолекулах (водородные, ионные взаимодействия, электростатическое притяжение, дисульфидные мостики, пептидные связи и прочие); структурная единица каждой цепи - мономерное звено; стереорегулярность или ее отсутствие в строении цепи.

Значение различных представителейОчень важны такие биологические полимеры, как крахмал, целлюлоза, инулин, гликоген, хитин и другие. Именно они и являются важными источниками энергии в живых организмах. Так, целлюлоза - обязательный компонент клеточной стенки растений, некоторых бактерий. Придает прочность, определенную форму. В промышленности человеком используется для получения бумаги, ценных ацетатных волокон. Крахмал - запасное питательное вещество растений, которое является также ценным пищевым продуктом для людей и животных. Гликоген, или животный жир, - запасное питательное вещество животных и человека. Выполняет функции теплоизоляции, энергетического источника, механической защиты.

Смешанные биополимеры в составе живых существ.Существуют и различные сочетания высокомолекулярных соединений. Такие биополимеры - это сложные смешанные конструкции из белков и липидов (липопротеины) или из полисахаридов и белков (гликопротеины). Также возможно сочетание липидов и полисахаридов (липополисахариды). Каждый из этих биополимеров имеет множество разновидностей, выполняющих в живых существах ряд важных функций: транспортную, сигнальную, рецепторную, регуляторную, ферментативную, строительную и многие другие. Структура их химически очень сложна и далеко не для всех представителей расшифрована, поэтому и функции до конца не определены. На сегодня известны только самые распространенные, однако значительная часть остается за границами человеческих познаний.