С.Р.С. №8 Важнейшие классы биохимических соединений

Белки́ (протеи́ны, полипепти́д) — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. 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.

Кристаллы различных белков, выращенные на космической станции «Мир» и во время полётов шаттлов НАСА. Высокоочищенные белки при низкой температуре образуют кристаллы, которые используют для изучения пространственной структурыданного белка

Функции белков в клетках живых организмов более разнообразны, чем функции других биополимеров — полисахаридов и ДНК. Так, белки-ферменты катализируют протекание биохимических реакций и играют важную роль в обмене веществ. Некоторые белки выполняют структурную или механическую функцию, образуя цитоскелет, поддерживающий форму клеток. Также белки играют ключевую роль в сигнальных системах клеток, при иммунном ответе и в клеточном цикле.

Аминокисло́ты (аминокарбо́новые кисло́ты; АМК) — органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы. Аминокислоты могут рассматриваться как производные карбоновых кислот, в которых один или несколько атомов водорода заменены на аминогруппы.

По физическим свойствам аминокислоты резко отличаются от соответствующих кислот и оснований. Все они кристаллические вещества, лучше растворяются в воде, чем в органических растворителях, имеют достаточно высокие температуры плавления; многие из них имеют сладкий вкус. Эти свойства отчётливо указывают на солеобразный характер этих соединений. Особенности физических и химических свойств аминокислот обусловлены их строением — присутствием одновременно двух противоположных по свойствам функциональных групп: кислотной и основной.

Жиры (липиды) — это группа сложных органических соединений, в состав которых входят триглицериды и липоидные вещества (фосфолипидовы, стерины).

Триглицериды – это эфирные соединения глицерина и жирных кислот.

Жирные кислоты явля­ются основными компонентами липидов (около 90 %), именно их структура и характеристики определяют свойства различных ви­дов пищевых жиров.

По природе пищевые жиры бывают животными и растительными.

Растительные масла отличаются от животного жира жирно-кислотным составом. Высокое содержание в растительных маслах ненасыщен­ных жирных кислот придает им жидкое агрегатное состояние и определяет их пищевую ценность. Растительные жиры (масла) находятся при обычных условиях в жидком агрегатном состоянии за исключением пальмового масла.

Жиры играют значительную роль в жизнедеятельности организма. Они являются вторыми по значимости после углеводов источниками общей энергии, поступающей с пищей. При этом, обладая максимальным среди энергонесущих нутриентов калорическим коэффициентом (1 г жира дает организму 9 ккал), жиры (липиды) даже в небольшом количестве способны придать содержащему их продукту высокую энергетическую ценность. Это обстоятельство имеет не только положительное значение, но и является причиной формирования быстрого избыточного поступления калорий при относительно небольшом количестве пищи.

В то же время, физиологическая роль жиров, не сводится лишь к их энергетической функции. Пищевые жиры являются прямыми источниками или предшественниками образования в организме структурных компонентов биологических мембран, стероидных гормонов, кальциферолов и регуляторных клеточных соединений — эйкозаноидов (лейкотриенов, простагландинов).

С пищевыми жи­рами в организм поступают также другие соединения липидной природы или липофильной структуры: фосфатиды; стерины; жи­рорастворимые витамины.

В желудочно-кишечном тракте здорового человека при нормаль­ном уровне поступления жиры усваивается примерено на 95 %  от их общего количества.

Среди пищевых продуктов, являющихся источниками жиров, они представлены в виде жиро­вых продуктов (масло, сало и т.п.) и так называемых скрытых жиров, которые содержаться во многих продуктах.

Пищевые продукты	Размер порции, содержащей 10 г жира, г	Энергетическая ценность порции, ккал
Жировые продукты Растительное масло Жир кулинарный Шпик свиной Масло сливочное Маргарин Свинина жирная, Свиная сырокопченая колбаса	10 10 11 12 12 20 20	90 90 92 90 89 98 114
Продукты, содержащие скрытый жир Майонез (салатные заправки) ФундукМиндальСемена подсолнечникаАрахис, фисташки Картофельные чипсы Варено-копченые колбасы(сервелат) Шоколад молочный Пирожное с кремом Халва Сыр твердый Сырки глазированные Колбаса докторская, сосиски Сметана 20%-й жирности Творог жирный Авокадо Оливки (в рассоле) Яйцо куриное Мороженое сливочное Севрюга Молоко и кефир 3,2%-й жирности	14 15 17 20 20 25 25 30 30 35 35 35 45 50 55 60 60 100 (2 шт.) 100                           100 310	99 106 110 120 118 142 106 165 167 180 132 142 117 103 128 103 105 157 178 160 180

Пищевые продукты, содержащие скрытые жиры, являются главными поставщиками пищевых жиров в организм человека.

Жирные кислоты, входящие в состав пищевых жиров, делятся на три большие группы: насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные.

Основные жирные кислоты пищи и их физиологическое значение

Жирная кислота пищи	Основной источник	Физиологическое значение и пути превращения	Заменимость для организма
Насыщенные
Масляная 4:0	Молочный жир	Быстрое окисление в тканях	Заменимые
Каприловая 8:0	Пальмоядровое масло
Каприновая 10:0	Кокосовое масло
Лауриновая 12:0	Пальмоядровое масло, коко­совое масло	Гиперхолестеринемический эффект, повыше­ние содержания липопротеидов низкой плотности
Миристиновая 14:0	Молочный жир, пальмо­ядровое масло
Пальмитиновая 16:0	Большинство жиров и масел
Стеариновая18:0	Тоже	Нейтральное действие на обмен жиров
Мононенасыщенные
Пальмитолеиновая 16:1 п-7	Рыбий жир	Гипохолестеринемический эффект	Заменимые
Олеиновая 18:1 n-9	Большинство жиров и масел
Элаидиновая {транс) 18:1 п-9	Гидрогенизированные расти­тельные жиры	Снижение кон­центрации ЛПВП*
Полиненасыщенные
Линолевая 18:2 n-6	Большинство растительных масел	Гипохолестеринемический эффект, синтез биологи­чески активных соединений	Незамени­мые
Линоленовая 18:3 п-3	Ряд расти­тельных масел
Арахидоновая 20:4 n-6	Свиной жир	Гипохолестеринемический эффект, синтез биологи­чески активных соединений, регу­ляция экспрессии генов	Частично могут синте­зироваться из лино-левой и линолено-вой
Эйкозапентаеновая 20:5 п-3	Жир морских рыб
Докозагексаеновая 22:6 п-3	Жир морских рыб

* ЛПВП — липопротеиды высокой плотности.

Углево́ды — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Название класса соединений происходит от слов «гидраты углерода», оно было впервые предложено К. Шмидтом в 1844 году. Появление такого названия связано с тем, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой Cx(H2O)y, формально являясь соединениями углерода и воды.

Сахара́  — другое название низкомолекулярных углеводов: моносахаридов, дисахаридов и олигосахаридов.

Углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток и тканей всех живых организмов представителей растительного и животного мира, составляя (по массе) основную часть органического вещества на Земле. Источником углеводов для всех живых организмов является процесс фотосинтеза, осуществляемый растениями.

Углеводы — весьма обширный класс органических соединений, среди них встречаются вещества с сильно различающимися свойствами. Это позволяет углеводам выполнять разнообразные функции в живых организмах. Соединения этого класса составляют около 80 % сухой массы растений и 2—3 % массы животных.