Гликоген и фитогликоген- эти полисахариды яв-ся производными α- глюкозы по строению похож на амилопептин, но имеет большую степень разветвления.Они содержат около 10% связей α-1,6 . Гликоген накапливается в животных клетках в его образовании принимает участие гармон инсулин. Фитогликоген обнаружен в зерне кукурузы. Инсулин- относится к запасным полисах-м растений, яв-ся полимером β-фруктозы, сое-ся β-2-1 гликозидной связью.Молекула инсулина содер-т порядка 30-35% остатков молекулы глюкозы. Накапливается в подземных запасающих органах растений- в клубнях топинамбра,ортишока.
33.Структурные полисахариды.
Целлюлоза С5Н10О5. Яв-ся остальным структурным полисах-ом растений, состоит из остатков β-глюкозы соед-х
β-1-4 гликозидной связью. Относится к микрофибриллярным полисах-м –отдельные мол-лы целлюлозы, за счет водородных сязей объе-ся в пучки-микрофибрилы. В составе 1-й микроф-лы сод-ся до 60 молекул целлюлозы.Целлюлоза широко распространена в природе в волокнах хлопчатника,50% в в древесине, листьях табака-10%,зерне-5%.В среднем на 1-ну молекулу целлюлозы прих-ся около 8 тыс. остатков глюкозы. Свойства Целлюлоза: Она не растворяется в воде, но набухает. Свободные гидроксильные группы могут взаим-ть с другими в виде этиловых спиртов. Производные целлюлозы исполь-ся в произ-ве лаков, искуст-й кожи.В организме большенства животных целлюлоза не усваеватся, так как не вырабатывается фермент-целлюлаза, расщип-й β-1,4 гликозидные свфзи.Этот фермент синтезируется различными микроорганизмами обитаю-х в желудке жвачных животных. Целлюлоза относится к группе пищевых волокон.
Пектиновые вещ-ва.-Пектин – представляет собой группу высокомолек-х соед-й которые вместе с целлюлозой входят в состав клеточных стеок растений. Они яв-ся производными галактуроновой кис-ты , часть карбоксильных групп которой этирифицированны метиловым спиртом. Основные цепи образованы α-1,4 гликозидными связями.Боковые цепи присое-ны разветвленными 1-2 гликозидными связями.Если пектин содер-т более 50% этирифи-х карбоксиль-х групп, то яв-ся высоко этирифицир-м.Пектиновые вещ-ва содер-ся в растит-м сырье в кол-ве от 0,5 до2,5%.Много пектинов содер-ся в сахарной свекле,яблоке,смородине.Пектиновые вещ-ва обладают желерующей способностью в присутствии большого кол-ва сахара 65-70% и в кислой среде РН-3,1 и 3,5.Они образуют прочные студни при этом соде-ие пектина должно быть от 02-1,5% Высокоэтерефицирую-е пектины образуют более прочные студни.Пектиновые вещ-ва относятся к группе пищевых волокон необход-х питанию человека.
34.Ферментативный гидролиз крахмала. Характер-ка амилаз.
В гидролизе крахмала участвуют ферменты амилазы, они относятся к классу гидролаз, к подклассу карбогидраз.Ферменты этого подкласса катализируют гидролиз простой эфирной связью.По составу амилазы яв-ся однокомпонент-ми ферментами и в активном центре содержат аминогруппы NH2 и сульфгидрильную- группу.Различают β и αамилазы.
α-амилаза : этот фермент содержится в слюне, в поджелудочной железе животных вырабатыва-ся плесневыми грибами, накапливается в зернах ячьменя, ржи.Особенностью α-амилазы яв-ся термостабильность-оптим-я темпер-ра 70 град. рН=5.6-6 в кислой среде при рН=3.3 и 3 фермент теряет свою активность.
α-амилаза расщипляет α-1,4 внутренние связи, под ее действием амилопептин расщип-ся с образованием небольшого кол-ва мальтозы и низкомолеуляр-х соединений. Декстрин. Полисахариды разной молекул-й массы по строению похожи на амилопептин.
Происходит гидролиз неповрежденные крахмальных зерен.
β-амилаза: содер-ся в зерне –пшеницы, ржи. В сухих семенах активность фермента низкая, при прорастании возрастает. Оптимальная темпер-ра для действия фермента 50 град. Оптимальный рН=4.5-4.8Фермент действует на α-1,4 гликозидные связи расположенные на концах молекул.Действие фермента начинается с не восстановленного конца. При действии β-амилазы на аминопептин образ-ся большое кол-во мальтозы и сравнительно немного высокомолекулярных декстринов. Действие β-амилазы прекращ-ся после того, как она достигнет точки разветвления.При суммарном действии α и β амилаз крахмал расщип-ся с образованием 95% мальтозы.
34.Фотосинтез, его значение.
Фотосинтез- это процесс образования клетками автотрофных организмов -высших растений, водорослей и некоторых бактерий органического вещ-ва при участии солнечного света.
Значение фотосинтеза:
Фотосинтез является основным источником биологической энергии, фотосинтезирующие автотрофы используют её для синтеза органических веществ из неорганических, гетеротрофы существуют за счёт энергии, запасённой автотрофами в виде химических связей, высвобождая её в процессах дыхания и брожения. Энергия получаемая человечеством при сжигании ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ, торф) также является запасённой в процессе фотосинтеза.
Фотосинтез является главным входом неорганического углерода в биологический цикл. Весь свободный кислород атмосферы — биогенного происхождения и является побочным продуктом фотосинтеза. Формирование окислительной атмосферы (кислородная катастрофа) полностью изменило состояние земной поверхности, сделало возможным появление дыхания, а в дальнейшем, после образования озонового слоя, позволило жизни выйти на сушу.
36.Строение и свойства хлорофилла. Роль в процессе фотосинтеза.
Хлорофилл-зеленый пигмент осуществ-й окраску растений в зеленый цвет. При его участии осуществля-ся процесс фотосинтеза.
В молекуле хлорофилла, присутствующего в хлоропластах клеток зеленых растений, соде-ся 4 пирольных кольца (1-4), одно из которых (4) нах-ся в восстановленной форме. Имеютя еще и не пирольное кольцо 5. Длинная изопреноидная боковая цепь в мол-ле хлорофилла пред-ет собой остаток спирта фитола С20Н39ОН – произ-го ненасыщ-го углеводорода изопрена, который присое-н сложноэфирной связью к карбок-й группе заместителя в кольце 4.Четыре центральных атома в мол-ле хлорофилла координационно связаны и ионом Mg двумя основными и двумя наведенными допол-ми валент-мя. По своей химич-й природе хлорофилл пред-ет собой сложный эфир двухосно-й кислоты и двух спиртов- метилового и фитола.
Каждый антенный комплек , который сод-т хлорофилл служит воронкой, собирающей световую энергию и направ-ей ее к реакционному центу.
37.Химизм фотосинтеза. Харак-ка световой фазы.
В основе фотосинтеза лежат сложные биохим-ие процессы, включающие несколько сотен ОВР, в ходе которых электроны переносятся от донора-вос-ля к акцептору с образ-ем востан-х сое-й – углеводов и выд-ем кислорода (если окис-ся вода.)
Суммарное Ур-ие фотосинтеза
6СО2+12Н2О→ С6Н12О6+6Н2О+6О2
Фотосинтез вкл-ет 2 фазы -
Темновую и световую.
Световая фаза- идет только тогда, когда растение освещено.
Суммарное урав-ие световых реакций-
1)Фотохим-ое возбу-ие хлорофилла.
Для оксигенного фотосинтеза обязат-ое условие яв-ся наличие двух фотосистем: фотосистемы 1(ФС1) и фотосис-мы 2(ФС2). При аноксигенном фотосинтезе имеется только одна ФС1.При возбуж-ии светом мол-лы хлорофилла переходят в возбуж-ое состояние Хл и Хл*.
2)Фотокисление. Происходит в рез-те активации фотосистемы 2 при длине волны света <680 нм.
2Н2О→О2+4Н+4¯
3)Фотовосстановление
Происходит в рез-те активации фотосистемы 1 при длине волны света >680нм.
2NADP +4Н+4е¯→2NADPH+2Н
Совместное действие фотосистем 2 и 1 и их комплетарное взаим-ие определяют поток электронов от Н2О к NADP
4) Фотофосфарилирование.
Предача электрона от акцептора Z на ФС1 сопровож-ся изменением ОВ потенциала. При этом выд-ся энергия, которая исполь-ся для четвертой фазы световой фазы фотосинтеза- синтез АТР
АDP+H3PO4→ ATP+H2O
Синтез АТР за счет солнечной энергии, уоав-ся хлорофиллом, наз-ся фотосинтетич-м фосфорилированием. Отдав электрон акцептору Z P680 становится свобод-м катион-радикалом, который нужно восстано-ть чтобы процесс переноса электронов продол-ся.
38. Химизм темновой фазы.
Суммарная реакция
6СО2 С6Н12О6
Фотосинтетич-ое восстанов-ие СО2 назвали циклов-м Кальвина
1-й этап конденсация СО2 с рибулозо-1,5-дифосфатом и образ-е 3-фосфоглицеринового альдегида.
1) Карбоксилирование рибулозо 1,5-дифосфата
В рез-те этой реакции СО2 присое-ся к рибулозо-1,5-дифосфату с обаз-ем в качестве промеж-го продукта нестабильно сахара с 6-ью углеродными атомами, который затем распад-ся на 2 мол-лы 3-фосфоглицерата.
2)Фосфорилирование 3-фосфоглицериновой кислоты.
Фосфорилирование 3-фосфоглицерата происх-т за счет мол-лы АТФ, так же образ-ся при фотосинтетич-м фосфорилировании.
3) Восстановление 3-фосфоглицеролфосфата.
Протекает с участием NADPH +Н –продукта световой фазы фотосинтеза.Реакция катализ-ся глицеральдигид – 3-фосфатдегидрогеназой.
4) Изомеризация глицеральдегид-3-фосфат
2-й этап-конденсация глицеральдегид-3-фосфата и дигидроксиацетонфосфта и образ-е фруктозо-1,6-дифосфат.
5) Конденсация конденсация глицеральдегид-3-фосфата с дигидроксиацетонфосфатом.
3-й этап-регенерация рубулозо-1,5-дифосфата из оставшихся молекул:фруктозо-6-фосфата, 3-фосфоглицеринового альдегида путем перераспред-я атомов углерода и изомеризации пентоз.
6) Конденсация ФРУКТОЗО-6-ФОСФАТА С 3-ФОСФОГЛИЦЕРИНОВФМ АЛЬДЕГИДОМ.
Образ-ся первоноч-но при кон-и 9-тиуглеродный углевод распа-ся, давая эритрозо-4-фосфата с дигидроксиацетонфосфатом
7) Взаим-е эритро-4-фосфата с дигидроксиацетонфосфатом
Эта ре-я идет под Дей-ем фермента фруктозо-1,6-ДИФОСФАТАЛЬДОЛАЗЫ С ОБРАЗ-TV СЕМИУГЛЕРО-ГО СОЕ-Я.
8.Дефосфорилирование седогептулозо-1,7-дифосфата до седогептулозо-7-фосфата под Дей-м фермента фосфатазы