между молекулярным и следующим за ним клеточным уровнем обеспечивается тем, что биологические молекулы – это тот материал, из которого образуются надмолекулярные – клеточные – структуры.
Биологическая система. Уровни организации: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный, биосферный. Органические вещества: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры (липиды). Биополимеры. Мономеры.
1. Какие процессы исследуют ученые на молекулярном уровне?
2. Какие элементы преобладают в составе живых организмов?
3. Почему молекулы белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов рассматриваются как биополимеры только в клетке?
4. Что понимается под универсальностью молекул биополимеров?
1.2. Углеводы
1. Какие вещества, относящиеся к углеводам, вам известны?
2. Какую роль играют углеводы в живом организме?
3. В результате какого процесса углеводы образуются в клетках зеленых растений?
Углеводы, или сахариды, – одна из основных групп органических соединений. Они входят в состав клеток всех живых организмов.
Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. Название «углеводы» они получили потому, что у большинства из них соотношение водорода и кислорода в молекуле такое же, как и в молекуле воды. Общая формула углеводов Сn(Н2O)m. Примерами углеводов могут служить глюкоза (С6Н12O6) и сахароза, или тростниковый сахар (С12Н22О11). В состав производных углеводов могут входить и другие элементы. Все углеводы делятся на простые, или моносахариды, и сложные, или полисахариды (рис. 2). Из моносахаридов наибольшее значение для живых организмов имеют рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза.
Ди- и полисахариды образуются путем соединения двух и более молекул моносахаридов. Так, сахароза (тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) – дисахариды, образовавшиеся в результате слияния двух молекул моносахаридов. Дисахариды по своим свойствам близки к моносахаридам. Например, и те и другие хорошо растворимы в воде и имеют сладкий вкус.
Рис. 2. Строение молекул простых и сложных углеводов
Полисахариды состоят из большого числа моносахаридов. К ним относятся крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин и др. (рис. 3). С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается и сладкий вкус исчезает.
Основная функция углеводов – энергетическая. При расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия, которая обеспечивает жизнедеятельность организма. При избытке углеводов они накапливаются в клетке в качестве запасных веществ (крахмал, гликоген) и при необходимости используются организмом в качестве источника энергии. Усиленное расщепление углеводов в клетках можно наблюдать, например, при прорастании семян, интенсивной
