Organismides ja nende ainevahetusproduktides leiti suur hulk süsinikku sisaldavaid, ainult elusrakkudele ja organismidele iseloomulikke ühendeid, mida nimetatakse orgaanilisteks aineteks. Rakkude orgaanilised ained Rakud sisaldavad palju orgaanilisi molekule, mida elutus looduses ei leidu. Nende hulka kuuluvad eelkõige valgud, süsivesikud, rasvad, nukleiinhapped, ATP.

Süsinik Moodustab tugevaid kovalentseid sidemeid, jagades nelja elektroni. Võimeline moodustama stabiilseid ahelaid ja rõngaid, mis toimivad makromolekulide skelettidena. See võib moodustada mitu kovalentset sidet teiste süsinikuaatomitega, samuti lämmastiku ja hapnikuga. ainulaadne valik orgaanilisi molekule annab süsinikule selle erilised omadused

Polümeerid Makromolekulid – Molekulid, mis on mitmelülilised ahelad, mis moodustavad umbes 90% dehüdreeritud raku massist, sünteesitakse lihtsamatest molekulidest, mida nimetatakse MONOMEERID POLÜMEERID REGULAARSED EIREGULAARsed Looduslikud polümeerid, mis on ehitatud identsetest monomeeridest, millest enamik (...- A - A - A - A -.. .) Polümeerid, mille monomeeride järjestuses puudub konkreetne muster (...A - B - C - B - A - B-...).

VALGUD Raku orgaanilistest ainetest pärinevad valgud (Kreeka Protos – esiteks, põhilised) on nii koguselt kui ka tähtsuselt esikohal. (tubaka mosaiikviiruses - umbes molekulid) Valgud moodustavad umbes poole raku kuivmassist. VALKUD on tohutu molekulmassiga ja ulatuvad mitmest tuhandest mitme miljonini. Näiteks Mr (insuliin) = 5700; Mr (muna ambuliin) = 36000; Hr (hemoglobiin) =

Orgaaniliste ühendite seas kõige keerulisem. Need sisaldavad sadu (vahel sadu tuhandeid) aminohappejääke. Valkude potentsiaalne mitmekesisus on väga suur – igal valgul on oma spetsiaalne aminohapete järjestus, mida kontrollitakse geneetiliselt. VALGUD Süsivesikud ja rasvad võivad kehas muutuda üksteiseks. Valke saab muuta ka rasvadeks ja süsivesikuteks. Rasvad ja süsivesikud ei muutu aga otse valkudeks Valkude hulka kuuluvad lisaks süsiniku-, vesiniku- ja hapnikuaatomitele (nagu rasvad ja süsivesikud) ka lämmastikuaatomid!, aga ka metallid Fe, Zn, Cu.

VALGUD On valke, mis koosnevad 3-8 aminohappest, ja on valke, mis koosnevad aminohappejääkidest. Erinevad valgumolekulid võivad üksteisest erineda: aminohappeühikute arvu järgi valgumolekulis. Vastavalt aminohapete ühikute järjestusele ahelas. Vastavalt aminohapete koostisele polüpeptiidis. A3 – A17 – A5 – A5 – A13 – A4 – – A5 – … – A2

Aminohapped Taimed sünteesivad kõik vajalikud aminohapped ise. Loomad on võimelised neist tootma vaid pooled, ülejäänu tuleb saada toidust valmis kujul. OLEMUSLIKUD AMINOHAPPED Aminohapped, mis ei sünteesita looma kehas ja peavad tulema keskkonnast.

POLÜPEPTIIDI TEKKE Aminohapete liitumine toimub ühiste rühmade kaudu: ühe aminohappe aminorühm ühineb teise aminohappe karboksüülrühmaga koos veemolekuli elimineerimisega. Aminohapete vahel moodustub tugev kovalentne side -NH-CO2-, mida nimetatakse peptiidsidemeks.

VALGU RUUMILINE STRUKTUUR Igal valgul on oma eriline geomeetriline kuju, struktuur või konfiguratsioon. Insuliini esmase struktuuri avastas F. Sanger aastatel 1944–1954; Praegu on teada mitmesaja valgu esmane struktuur.

DENATUREERIMINE Paljudel juhtudel on see pöörduv, kuid mitte alati. On valke, mis pärast denatureerimist ei suuda taastada kaotatud struktuure, s.t. ei suuda RENATUREERIDA kõrgemate valgustruktuuride hävitamise protsessi, kui polüpeptiidi molekul puutub kokku erinevate keskkonnateguritega (näiteks temperatuur).
VALGUKUTSED Struktuuri kujundavad funktsioonid. (kollageen, histoonid) Transpordifunktsioonid. (hemoglobiin, prealbumiin, ioonikanalid) Kaitsefunktsioonid. (immunoglobuliin) Regulatiivsed funktsioonid (somatropiin, insuliin) Katalüüs. (ensüümid) Motoorsed funktsioonid. (aktiin, müosiin) Varufunktsioonid.

KODUTÖÖ Õpe §, lk. 90–99 1. Pidage meeles, millist rolli mängivad inimorganismis valgud: insuliin, pepsiin, hemoglobiin, fibrinogeen, müosiin. Millise valgu funktsiooniga see on seotud? 2. Miks sa arvad, et “elu on valgukehade eksisteerimise viis...”? 3. Mõelge väljendile: "Kõik ensüümid on valgud, kuid mitte kõik valgud pole ensüümid."

Orgaanilised ühendid moodustavad elusorganismi rakumassist keskmiselt 20-30%. Nende hulka kuuluvad bioloogilised polümeerid – valgud, nukleiinhapped ja süsivesikud, aga ka rasvad ja mitmed väikesed molekulid – hormoonid, pigmendid, ATP ja paljud teised.

Erinevat tüüpi rakud sisaldavad erinevas koguses orgaanilisi ühendeid. Taimerakkudes on ülekaalus komplekssüsivesikud – polüsahhariidid, samas kui loomarakkudes on rohkem valke ja rasvu. Kuid iga rakutüübi orgaaniliste ainete rühm täidab sarnaseid funktsioone.

Lipiidid - nii nimetatakse rasvu ja rasvataolisi aineid (lipoide). Siin sisalduvaid aineid iseloomustab lahustuvus orgaanilistes lahustites ja (suhteline) vees lahustuvus.

Seal on taimsed rasvad, mis on toatemperatuuril vedela konsistentsiga, ja loomsed rasvad, mis on tahke konsistentsiga.

Lipiidide funktsioonid:

Struktuurne – fosfolipiidid on osa rakumembraanidest;

Säilitamine - rasvad kogunevad selgroogsete loomade rakkudesse;

Energia - kolmandik selgroogsete loomade puhkeolekus rakkude poolt tarbitavast energiast moodustub rasvade oksüdatsiooni tulemusena, mida kasutatakse ka veeallikana;

Kaitsev – nahaalune rasvakiht kaitseb keha mehaaniliste kahjustuste eest;

Soojusisolatsioon - nahaalune rasv aitab säilitada soojust;

Elektriline isoleeriv – Schwanni rakkude poolt eritatav müeliin isoleerib osa neuroneid, mis kiirendab närviimpulsside ülekannet kordades;

Toitumisalane – steroididest tekivad sapphapped ja D-vitamiin;

Määrimine - vahad katavad loomade nahka, karusnahku, sulgi ja kaitsevad neid vee eest; paljude taimede lehed on kaetud vahaja kattega; vaha kasutavad mesilased kärgede ehitamisel;

Hormonaalsed - neerupealiste hormoonid - kortisoon ja suguhormoonid on oma olemuselt lipiidsed, nende molekulid ei sisalda rasvhappeid.

1 g rasva lagundamisel vabaneb 38,9 kJ energiat.

Süsivesikud

Süsivesikud sisaldavad süsinikku, vesinikku ja hapnikku. Eristatakse järgmisi süsivesikuid. 1 g aine lagundamisel vabaneb 17,6 kJ energiat.

Monosahhariidid, ehk lihtsüsivesikud, mida olenevalt süsinikuaatomite sisaldusest nimetatakse trioosideks, pentoosideks, heksoosideks jne Pentoosid – riboos ja desoksüriboos – on osa DNA-st ja RNA-st. Heksoos - glükoos - toimib raku peamise energiaallikana.

Polüsahhariidid- polümeerid, mille monomeerid on heksoosmonosahhariidid. Disahhariididest (kaks monomeeri) tuntuimad on sahharoos ja laktoos. Olulisemad polüsahhariidid on tärklis ja glükogeen, mis toimivad taime- ja loomarakkude varuainetena, samuti tselluloos, taimerakkude kõige olulisem struktuurikomponent.

Taimedel on suurem valik süsivesikuid kui loomadel, kuna nad suudavad neid fotosünteesi käigus valguse käes sünteesida. Süsivesikute olulisemad funktsioonid rakus: energia, struktuurne ja säilitamine.

Energeetiline roll on selles, et süsivesikud toimivad energiaallikana taime- ja loomarakkudes; struktuurne - taimede rakusein koosneb peaaegu täielikult tselluloospolüsahhariidist; ladustamine - tärklis toimib taimede varutootena. See koguneb kasvuperioodil fotosünteesi käigus ja ladestub paljudes taimedes mugulatesse, sibulatesse jne. Loomarakkudes mängib seda rolli glükogeen, mis ladestub peamiselt maksas.

Oravad

Rakkude orgaaniliste ainete hulgas on valgud esikohal nii koguse kui ka tähtsuse poolest. Loomadel moodustavad nad umbes 50% raku kuivmassist. Inimkehas leidub umbes 5 miljonit tüüpi valgumolekule, mis erinevad mitte ainult üksteisest, vaid ka teiste organismide valkudest. Vaatamata sellisele mitmekesisusele ja struktuuri keerukusele on valgud üles ehitatud vaid 20 erinevast aminohappest. Osa valke, mis moodustavad elundite ja kudede rakke, samuti aminohapped, mis sisenevad organismi, kuid mida ei kasutata valgusünteesis, lagunevad, vabastades 1 g aine kohta 17,6 kJ energiat.

Valgud täidavad organismis palju erinevaid funktsioone: ehitus (nad on osa erinevatest struktuursetest moodustistest); kaitsvad (spetsiaalsed valgud - antikehad - on võimelised siduma ja neutraliseerima mikroorganisme ja võõrvalke) jne Lisaks osalevad valgud vere hüübimises, vältides tugevat verejooksu, täidavad regulatsiooni-, signaali-, motoorseid, energeetika-, transpordifunktsioone (teatud ainete ülekandmine). kehas).

Valkude katalüütiline funktsioon on äärmiselt oluline. Mõiste "katalüüs" tähendab "vabastamist", "vabastamist". Katalüsaatoriteks klassifitseeritud ained kiirendavad keemilisi muundumisi ja katalüsaatorite endi koostis jääb pärast reaktsiooni samaks, mis oli enne reaktsiooni.

Ensüümid

Kõik ensüümid, mis toimivad katalüsaatoritena, on valgulised ained, mis kiirendavad rakus toimuvaid keemilisi reaktsioone kümneid ja sadu tuhandeid kordi. Ensüümi katalüütilist aktiivsust ei määra mitte kogu selle molekul, vaid ainult väike osa sellest – aktiivne keskus, mille toime on väga spetsiifiline. Ühel ensüümi molekulil võib olla mitu aktiivset keskust.

Mõned ensüümi molekulid võivad koosneda ainult valgust (näiteks pepsiinist) - ühekomponendilised või lihtsad; teised sisaldavad kahte komponenti: valku (apoensüümi) ja väikest orgaanilist molekuli – koensüümi. On kindlaks tehtud, et vitamiinid toimivad rakkudes koensüümidena. Kui arvestada, et rakus ei saa toimuda ühtegi reaktsiooni ilma ensüümide osaluseta, saab selgeks, et vitamiinidel on suur tähtsus raku ja kogu organismi normaalseks funktsioneerimiseks. Vitamiinide puudumine vähendab neid sisaldavate ensüümide aktiivsust.

Ensüümide aktiivsus sõltub otseselt mitmete tegurite toimest: temperatuur, happesus (keskkonna pH), samuti substraadimolekulide (aine, millel nad toimivad), ensüümide endi ja koensüümide kontsentratsioonist. vitamiinid ja muud ained, mis moodustavad koensüüme).

Konkreetset ensümaatilist protsessi saab stimuleerida või pärssida erinevate bioloogiliselt aktiivsete ainete, nagu hormoonid, ravimid, taimekasvu stimulandid, toksilised ained jne, toime.

Vitamiinid

Vitamiinid - bioloogiliselt aktiivsed madalmolekulaarsed orgaanilised ained - osalevad ainevahetuses ja energia muundamises enamikul juhtudel ensüümide komponentidena.

Inimese päevane vitamiinivajadus on milligrammi ja isegi mikrogrammi. Tuntud on üle 20 erineva vitamiini.

Inimese vitamiinide allikaks on toiduained, peamiselt taimset päritolu, mõnel juhul ka loomset päritolu (vitamiin D, A). Mõned vitamiinid sünteesitakse inimkehas.

Vitamiinide puudus põhjustab haigust - hüpovitaminoosi, nende täielik puudumine - avitaminoosi ja liig - hüpervitaminoos.

Hormoonid

Hormoonid - endokriinsete näärmete ja mõnede närvirakkude poolt toodetud ained - neurohormoonid. Hormoonid on võimelised osalema biokeemilistes reaktsioonides, reguleerides ainevahetusprotsesse (ainevahetust ja energiat).

Hormoonide iseloomulikud tunnused on: 1) kõrge bioloogiline aktiivsus (hormonaalsed signaalid "sihtrakus") 3) toime ulatus (hormoonide ülekandmine kaugusesse sihtrakkudesse); lühike eluiga kehas (mitu minutit või tundi).

Nukleiinhapped

Nukleiinhappeid on kahte tüüpi: DNA (desoksüribonukleiinhape) ja RNA (ribonukleiinhape).

ATP - adenosiintrifosforhape, nukleotiid, mis koosneb lämmastikalusest adeniinist, süsivesikute riboosist ja kolmest fosforhappe molekulist.

Struktuur on ebastabiilne, ensüümide mõjul muutub see ADP-ks - adenosiindifosforhappeks (üks fosforhappe molekul eraldub) 40 kJ energia vabanemisega. ATP on kõigi rakuliste reaktsioonide ainus energiaallikas.

Nukleiinhapete keemilise struktuuri iseärasused annavad võimaluse talletada, üle kanda ja tütarrakkudele pärida teavet valgu molekulide struktuuri kohta, mis sünteesitakse igas koes indiviidi teatud arenguetapis.

Nukleiinhapped tagavad päriliku informatsiooni stabiilse säilimise ja kontrollivad vastavate ensüümvalkude teket ning ensüümvalgud määravad rakkude ainevahetuse põhijooned.

Valgud (valgud, polüpeptiidid) on kõrgmolekulaarsed orgaanilised ained, mis koosnevad alfa-aminohapetest, mis on ahelas ühendatud peptiidsidemega. Valgud on loomade ja inimeste toitumise oluline osa (peamised allikad: liha, linnuliha, kala, piim, pähklid, kaunviljad, teraviljad; vähemal määral: köögiviljad, puuviljad, marjad ja seened), kuna nende keha ei suuda kõike vajalikku sünteesida. aminohapped ja millest osa tuleb koos valgurikka toiduga. Seedimisprotsessi käigus lõhustavad ensüümid tarbitud valgud aminohapeteks, mida kasutatakse kehavalkude biosünteesis või läbivad edasise lagunemise energia tootmiseks. VALGUD

Valkude funktsioonid rakus on väga mitmekesised. Kõige olulisem neist on ehitus. Valgud osalevad kõigi rakumembraanide ja rakuorganellide moodustamises. Valkude oluline omadus on nende katalüütiline funktsioon. Kõik bioloogilised katalüsaatorid ja ensüümid on oma olemuselt valgud. VALGUDE FUNKTSIOONID

Motoorne funktsioon Motoorse funktsiooni tagavad spetsiaalsed kontraktiilsed valgud. Need valgud osalevad kõigis liikumistes, milleks rakud ja organismid on võimelised: ripsmete virvendamine ja viburite löömine algloomadel, lihaste kokkutõmbumine paljurakulistel loomadel, lehtede liikumine taimedes jne. Transpordifunktsioon Valkude transpordifunktsioon on valkude osalemine ainete ülekandmisel rakkudesse ja rakkudest, nende liikumises rakkudes, samuti nende transportimisel vere ja muude vedelikega kogu kehas. Kaitsefunktsioon Nad kaitsevad keha võõrvalkude ja mikroorganismide sissetungi eest kahjustuste eest. Seega blokeerivad lümfotsüütide toodetud antikehad võõrvalke; fibriin ja trombiin kaitsevad keha verekaotuse eest. FUNKTSIOONID

Süsivesikud on orgaanilised ained, mis sisaldavad karbonüülrühma ja mitut hüdroksüülrühma. Ühendite klassi nimetus tuleneb sõnadest “süsinikhüdraadid” ja selle pakkus esmakordselt välja K. Schmidt 1844. aastal. Süsivesikud on väga lai orgaaniliste ühendite klass, nende hulgas on väga erinevate omadustega aineid. See võimaldab süsivesikutel elusorganismides täita mitmesuguseid funktsioone. Selle klassi ühendid moodustavad umbes 80% taimede kuivmassist ja 23% loomade kuivmassist. SÜSIVESIKUD

Süsivesikutel on rakkudes mitmeid funktsioone. Need on suurepärane energiaallikas paljude erinevate meie rakkudes toimuvate protsesside jaoks. Mõnedel süsivesikutel võib olla ka struktuurne funktsioon. Näiteks aine, mis paneb taimed suureks kasvama ja annab puidule tugevuse, on glükoosi polümeerne vorm, mida tuntakse tselluloosina. Muud tüüpi polümeersed suhkrud moodustavad tärklise ja glükogeenina tuntud energia varuvormid. Tärklist leidub taimsetes toiduainetes, nagu kartul, ja glükogeeni leidub loomades. Süsivesikud on olulised signaalide edastamiseks ühest rakust teise. Samuti aitavad nad kaasa kontaktide loomisele rakkude vahel ja neid ümbritseva ainega kehas. Süsivesikute omadustest sõltub ka organismi võime seista vastu mikroobide nakatumisele, samuti võõrkehade väljutamine organismist. SÜSIVESIKUTE FUNKTSIOONID

Energia Süsivesikud on keha peamine energiaallikas. Kehas ja rakus on süsivesikutel võime akumuleeruda taimedes tärklise ja loomadel glükogeeni kujul. Tärklis ja glükogeen on süsivesikute säilitusvorm ja neid tarbitakse energiavajaduse tekkimisel. Õige toitumise korral võib maksa koguneda kuni 10% glükogeenist ning ebasoodsates tingimustes võib selle sisaldus väheneda 0,2%-ni maksa massist. FUNKTSIOONID

Lipiidid on lai rühm orgaanilisi ühendeid, sealhulgas rasvhappeid, aga ka nende derivaate, nii radikaali kui ka karboksüülrühma. Varem kasutatud lipiidide määratlus orgaaniliste ühendite rühmana, mis lahustuvad hästi mittepolaarsetes orgaanilistes lahustites ja praktiliselt ei lahustu vees, on liiga ebamäärane. Täiskasvanu päevane vajadus lipiidide järele grammides LIPIIDID
Nukleiinhape on kõrgmolekulaarne orgaaniline ühend, nukleotiidijääkidest moodustunud biopolümeer. Nukleiinhapped DNA ja RNA esinevad kõigi elusorganismide rakkudes ja täidavad kõige olulisemaid funktsioone päriliku teabe säilitamisel, edastamisel ja rakendamisel. NULEIINHAPPED

Desoksüribonukleiinhape (DNA) on makromolekul, mis tagab säilitamise, põlvest põlve edasikandmise ja elusorganismide arengu ja funktsioneerimise geneetilise programmi rakendamise. DNA peamine roll rakkudes on RNA ja valkude struktuuri kohta teabe pikaajaline talletamine. Ribonukleiinhape (RNA) on üks kolmest peamisest makromolekulist, mida leidub kõigi elusorganismide rakkudes. NULEIINHAPPETE LIIGID

Rakke moodustavad 4 orgaaniliste ainete klassi: valgud, rasvad, süsivesikud ja nukleiinhapped.

Süsivesikud

Süsivesikud on orgaanilised ained, mis sisaldavad süsinikku, hapnikku ja vesinikku. Need tekivad fotosünteesi käigus veest ja süsinikdioksiidist. Neid eristatakse - monosahhariidid (koosnevad ühest molekulist) (glükoos, riboos jne), disahhariidid - kahe molekuli (sahharoos, maltoos) ja polüsahhariidide kombinatsioon - need sisaldavad palju suhkrumolekule (tärklis, glükogeen, kiudained, pektiin, inuliin). , kitiin).

Süsivesikute funktsioonid

1. Need on osa paljudest orgaanilistest ainetest (riboos - RNA-s, ATP, FAD, NAD, NADP, desoksüriboos - DNA-s)

2. Glükoos – on energiaallikas (oksüdeerub hingamise käigus)

3. Paljud süsivesikud on säilitusained – tärklis taimedes, glükogeen seentes ja loomades

4. Need on osa paljudest rakkude ja kudede komponentidest (glükokalüks, hepariin, glükoproteiinid, pektiinid, polüsahhariidid, hemitselluloos, kitiin, mureiin, teikhoiinhapped)

5. Kaitsev - glükokalüksi osana osaleb rakkude äratundmise protsessis, on osa immunoglobuliinidest, on osa kummist (vabaneb, kui tüved on kahjustatud) ja on osa paljude organismide rakuseinast

Oravad

Oravad- need on orgaanilised ained-polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped (hemoglobiin, albumiin, kollageen, elastiin ja paljud teised).

Valkudel on 4 struktuuri

Primaarne – polüpeptiidahelasse ühendatud aminohapete lineaarne järjestus

Sekundaarne - spiraal, mis koosneb kahest vesiniksidemetega ühendatud ahelast

Tertsiaarne – kera- või fibrillaarne struktuur (virnastatud kihid või ülikeerdunud spiraal). Ioonsed, vesinikud, kovalentsed (disulfiidsillad), hüdrofoobsed koostoimed koostisosade vahel

Kvaternaar - mitmed gloobulid või mikrofibrillid, mis on ühendatud molekulidevahelise tõmbejõududega

Seal on: tegelikud valgud ja ensüümid.

Ensüümid- bioloogilised katalüsaatorid mitte ainult ei kiirenda, vaid viivad läbi ka enamiku elusorganismide reaktsioone.

Valkude funktsioonid

1. Ensümaatiline – kiirendab ja enamikul juhtudel viib läbi organismis biokeemilisi reaktsioone

2. Struktuursed – need on osa kõikidest membraanidest, on sidekoe (luud, kõhred, kõõlused, nahk, juuksed, küüned) koostisosad ja on osa limaskestade eritistest (mukoproteiinid). Viiruse kapsiidid on valmistatud valkudest. Nad on osa putukate välisskeletist.

3. Motoorsed valgud koosnevad mikrotuubulitest (tubuliin), flagella motoorsest aparaadist, aktiinist ja müosiinist - lihaste kontraktiilsed valgud.

4. Transport - transport läbi membraani ja raku sees, samuti verevalgud (hemoglobiin kannab hapnikku, hemotsüaniin kannab hapnikku selgrootute veres, seerumi albumiin rasvhappeid, globuliinid metalliioone ja hormoone)

5. Kaitsev – immuunvalgud (interferoonid), verevalgud (vältivad verekaotust), antioksüdandid (kustutavad reaktiivsed hapniku liigid)

6. Retseptor - glükokalüksi valgud (vastutavad rakkude ühilduvuse eest), võrkkesta valgustundlikud ensüümid, fütokroom taimedes (reaktsioonid päeva pikkuse muutustele)

7. Säilitamine - ferritiini valk talletab rauda maksas, põrnas, müoglobiin varustab hapnikku selgroogsete lihastes

8. Toiteväärtus - valgud - aminohapete allikad

9. Reguleeriv – paljud hormoonid on valgud (insuliin, somatotropiin, prolaktiin, glükagoon)

10. Antibiootikum – paljud antibiootikumid (antimikroobikumid) on valgud (gramitsidiin S, aktinomütsiin)

11. Mürgine - paljud toksiinid (elusorganismidele ohtlikud ained) on valgud - botuliintoksiin, teetanus, koolera, seente ja mesilaste toksiinid

Nukleiinhapped: DNA ja RNA

1953. aastal pakkusid inglise teadlased J. Watson ja F. Crick välja DNA ruumilise struktuuri mudeli. Nad näitasid, et DNA koosneb kahest polünukleotiidahelast, mis on spiraalselt üksteise ümber keerdunud. Topeltheeliksit stabiliseerivad vesiniksidemed erinevate ahelate lämmastikualuste vahel, nii et ühe ahela adeniinile vastandub alati teise ahela tümiin ja guaniinile tsütosiin. Nende sidemete korduv kordamine annab DNA kaksikheeliksile suurema stabiilsuse. Teatud tingimustel (hapete, leeliste, kuumutamise jne toimel) toimub DNA denaturatsioon – komplementaarsete lämmastikaluste vaheliste vesiniksidemete katkemine. Denatureeritud DNA võib taastada oma kaheahelalise struktuuri tänu vesiniksidemete loomisele komplementaarsete nukleotiidide vahel – seda protsessi nimetatakse renaturatsiooniks.

DNA struktuur:

DNA koosneb nelja tüüpi lämmastiku alustest: A (adeniin), T (tüümiin), G (guaniin) ja C (tsütosiin).

Nukleotiidid ühendatakse komplementaarsuse põhimõttel: A=T, GΞC

DNA funktsioonid:

1. Geneetilise informatsiooni säilitamine

2. DNA replikatsioon

3. RNA süntees

RNA struktuur:

RNA on:

1. Ribosomaalne (osa ribosoomidest)

2. Transport (toob valgusünteesi käigus aminohapped ribosoomidesse)

3. Informatiivne (edastab ribosoomidele teavet valgu primaarstruktuuri kohta)

Lipiidid

Lipiidid on rasvataolised orgaanilised ained, mis ei lahustu vees, kuid lahustuvad mittepolaarsetes orgaanilistes lahustites (benseen, bensiin jne).

Need koosnevad glütseroolist ja rasvhapetest, kusjuures glütseroolipead on hüdrofiilsed ja süsivesinike sabad hüdrofoobsed. Nii moodustub membraanis bilipiidkiht, mille kaudu difundeerub vesi ja muud ained.

Lipiidide struktuur:

Lipiidide funktsioonid:

1. Energia – lipiidide oksüdatsiooni käigus vabaneb palju energiat

2. Varu - rasvad on varuaine ja rasvade oksüdeerumisel eraldub vett, mis on väga oluline näiteks kõrbeelanikele

3. Struktuurne - kõigi elusorganismide membraanid koosnevad fosfolipiididest, glükolipiidid osalevad rakkudevahelistes kontaktides loomakudedes, sfingolipiidid tagavad aksoni elektriisolatsiooni, luues tingimused impulsside kiireks läbimiseks, mesilased ehitavad vahast kärgesid

4. Kaitsev - soojusisolatsioon ja põrutussummutus, vahad on taimedes vetthülgavad ained, glükolipiidid osalevad toksiinide äratundmises

5. Reguleerivad - mõned hormoonid - lipiidid (testosteroon, progesteroon, kortisoon), on rasvlahustuvad vitamiinid (A, D, E, K), giberelliinid - taimede kasvuregulaatorid

Lipiidide mitmekesisus

Fosfolipiidid- sisaldavad fosforhappe jääke ja on osa rakumembraanidest.

Glükolipiidid- lipiidide ühendid süsivesikutega. Need on ajukoe ja närvikiudude lahutamatu osa.

Lipoproteiinid- erinevate valkude kompleksühendid rasvadega.

Steroidid- suguhormoonide olulised komponendid, D-vitamiin.

Vaha- täidavad kaitsefunktsiooni: imetajatel - määrivad nahka ja karvu, lindudel - annavad sulgedele vetthülgavad omadused, taimedes - takistavad vee liigset aurustumist.

ATP

Adenosiintrifosforhape (ATP)- nukleotiid, mis sisaldab lämmastikku sisaldavat adeniini, süsivesikute riboosi ja kolme fosforhappe jääki. ATP molekul on universaalne keemilise energia akumulaator rakkudes. Fosforhappejäägid on seotud väga energiliste sidemetega. Kui ATP-st lõhustatakse üks fosforhappe jääk, tekib ADP - adenosiindifosforhape ja eraldub 40 kJ energiat