Жири, білки і вуглеводи

 

«У всіх рослинах і тваринах присутня якась речовина, яка без сумніву є найважливішою зі всіх відомих речовин живої природи і без якої життя було б на нашій планеті неможлива. Цю речовину я найменовував – протеїн». Так писав ще в 1838 році голландський біохімік Жерар Мюльдер, який вперше відкрив існування в природі білкових тіл і сформулював свою теорію протеїну. Слово «протеїн» (білок) походить від грецького слова «протейос», що означає «займаючий перше місце». І справді, все живе на землі містить білки. Вони складають близько 50% сухої ваги тіла всіх організмів. У вірусів зміст білків коливається в межах від 45 до 95%.

Білки є одними з чотирьох основних органічних речовин живої матерії (білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, жири), але за своїм значенням і біологічним функціям вони займають в ній особливе місце. Близько 30% всіх білків людського тіла знаходиться в м'язах, близько 20% – в кістках і сухожиллях і близько 10% – в шкірі. Але найважливішими білками всіх організмів є ферменти, які, пестячи і присутні в їх тілі і в кожній клітці тіла у малій кількості, проте управляють поряд істотно важливих для життя хімічних реакцій. Всі процеси, що відбуваються в організмі: переварення їжі, окислювальні реакції, активність залоз внутрішньої секреції, м'язова діяльність і робота мозку регулюється ферментами. Різноманітність ферментів в тілі організмів величезно. Навіть в маленькій бактерії їх налічуються багато сотень.

Білки, або, як їх інакше називають, протеїни, мають дуже складну будову і є найскладнішими з живильних речовин. Білки – обов'язкова складова частина всіх живих кліток. До складу білків входять: вуглець, водень, кисень, азот, сіра і іноді фосфор. Найхарактерніший для білка наявність в його молекулі азоту. Інші живильні речовини азоту не містять. Тому білок називають азотосодержащис речовиною.

Основні азотосодержащие речовини, з яких складаються білки, – це амінокислоти. Кількість амінокислот невелика – їх відомо тільки 28. Вся величезна різноманітність що містяться в природі білків є різним поєднанням відомих амінокислот. Від їх поєднання залежать властивості і якості білків.

При з'єднанні двох або декількох амінокислот утворюється складніше з'єднання – поліпептид. Поліпептиди, з'єднуючись, утворюють ще складніші і крупні частинки і у результаті – складну молекулу білка.

Коли в травному тракті або в експерименті білки розщеплюються на більш прості з'єднання, то через ряд проміжних стадій (альбумоз і пептонов) вони розщеплюються на поліпептиди і, нарешті, на амінокислоти. Амінокислоти на відміну від білків легко всмоктуються і засвоюються організмом. Вони використовуються організмом для утворення власного специфічного білка. Якщо ж унаслідок надмірного надходження амінокислот їх розщеплювання в тканинах продовжується, то вони окислюються до вуглекислого газу і води.

Більшість білків розчиняється у воді. Молекули білків через їх великі розміри майже не проходять через пори тваринних або рослинних мембран. При нагріванні водні розчини білків згущаються. Є білки (наприклад, желатину), які розчиняються у воді тільки при нагріванні.

При поглинанні їжа спочатку потрапляє в ротову порожнину, а потім по стравоходу в шлунок. Чистий шлунковий сік безбарвний, має кислу реакцію. Кисла реакція залежить від наявності соляної кислоти, концентрація якої складає 0, 5%.

Шлунковий сік володіє властивістю переварювати їжу, що пов'язано з наявністю в ньому ферментів. Він містить пепсин – фермент, розщеплюючий білок. Під впливом пепсину білки розщеплюються на пептони і альбумози. Залозами шлунку пепсин виробляється в неактивному вигляді, переходить в активну форму при дії на нього соляної кислоти. Пепсин діє тільки в кислому середовищі і при попаданні в лужне середовище стає не гативним.

 

Вуглеводи або сахариди – одна з основних груп органічних сполук організму. Вони є первинними продуктами фотосинтезу і початковими продуктами біосинтезу інших речовин в рослинах (органічні кислоти, амінокислоти), а також містяться в клітках всіх інших живих організмів. В тваринній клітці зміст вуглеводів коливається в межах 1-2%, в рослинній воно може досягати в деяких випадках 85-90% маси сухої речовини.

Вуглеводи складаються з вуглецю, водню і кисню, причому у більшості вуглеводів водень і кисень містяться в тому ж співвідношенні, що і у воді (звідси їх назва – вуглеводи). Такі, наприклад, глюкоза С6Н12О6 або сахароза С12Н22О11. До складу похідних вуглеводів можуть входити і інші елементи. Всі вуглеводи діляться на прості (моносахариди) і складні (полісахариди).

Серед моносахаридів по числу вуглецевих атомів розрізняють тріози (3С), тетрози (4С), пентози (5С), гексози (6С) і гептози (7С). Моносахариди з п'ятьма і більш атомами вуглецю, розчиняючись у воді, можуть придбавати кільцеву структуру. В природі найбільш часто зустрічаються пентози (рибоза, дезоксирибоза, рибулоза) і гексози (глюкоза, фруктоза, галактоза). Рібоза і дезоксирибоза грають важливу роль як складових частин нуклеїнових кислот і АТФ. Глюкоза в клітці служить універсальним джерелом енергії. З перетворенням моносахаридів пов'язано не тільки забезпечення клітки енергією, але і біосинтез багатьох інших органічних речовин, а також знешкодження і виведення з організму отруйних речовин, проникаючих ззовні або що утворюються в процесі обміну речовин, наприклад, при розпаді білків.

Ді- і полісахариди утворюються шляхом з'єднання двох і більш моносахаридів, таких, як глюкоза галактоза маноза, арабиноза або ксилоза. Так, з'єднуючись між собою з виділенням молекули води, дві молекули