Definitia si obiectul biochimiei.doc

5
1.2. SUBSTANłELE ANORGANICE Organismele vegetale au o compozitie chimică foarte complexă si variabilă în functie de vârstă, organ, conditiile de cultură. Se cunoaste deja faptul că materia vie este formată dintr-un număr aproape constant de elemente chimice, însă în proportii diferite în functie de specie si conditiile de mediu. Dintre acestea aproximativ 99% sunt reprezentate de macroelemente - elemente care intră în alcătuirea tuturor celulelor vii (C, H, O, N, S, P, K,Ca, Mg, Na, Fe, Si, Cl), restul fiind reprezentat de microelemente - peste 60 de elemente aflate în cantităti mici (Cu, Mn, Mo, Zn, F, B, Co, Cr, Ni, Al, Pb, etc.). Aceste elemente chimice formează o varietate extrem de mare de combinaŃii grupate în substante organice (ex. glucide, lipide, proteine, vitamine, etc.) si substante anorganice (apa si substantele minerale), aflate în diferite proportii în organismele vegetale. Totalitatea substantelor organice si a substantelor minerale alcătuiesc substanta uscată, care poate reprezenta între 3 % (la fructele de castraveti) si 88% (la seminŃele de fasole) din masa totală, restul fiind reprezentată de apă. Apa constituie mediul de desfăsurare a reactiilor biochimice, participă la transportul substantelor dizolvate, reglarea temperaturii plantelor si cresterea acestora. Substantele minerale intră în alcătuirea unor compusi chimici cu rol structural, dar au si o importantă fiziologică deosebită, fiind activatori sau inhibitori ai unor sisteme enzimatice sau fiind componente ale unor substante organice (enzime, coenzime, pigmenti etc.). Apa si sărurile minerale provin în cea mai mare parte din sol, de unde sunt absorbite de către plante cu ajutorul rădăcinilor. Într-o măsură mai mică provin si din absorbtia, prin organele aeriene, a apei de ploaie sau de rouă, a elementelor minerale din solutiile de îngrăsăminte sau insecto- fungicide aplicate prin stropiri foliare. Sărurile minerale absorbite din sol sub formă de ioni sunt transportate împreună cu apa în toate organele plantelor. În celule, ionii se pot acumula în citoplasmă sub formă de săruri solubile sau insolubile (ex. oxalat de Ca) sau pot ramâne în vacuole sub formă de ioni. ROLUL APEI ÎN ORGANISM Apa are , atat in organismul vegetal, cat şi in cel animal, un rol multiplu. Prin aceea că apa participa la formarea structurii celulare, ca atare, sau prin componentele sale, faptul că este cel mai perfect diluant al diferitelor categorii de substanţe, că este un vehiculator al diferiţilor compuşi prin organism şi element de echilibrare a Ph- ului sau a rapoartelor dintre diferite substanţe, apa este indispensabilă vieţii. Dacă ne uităm puţin peste structura chimică a diferitelor organisme, vom vedea că apa, mai ales la organismele tinere, participă in % de peste 80%, la unele, cu mult mai mult. Apa uşurează absorbţia diferitelor substanţe in organism, dilueză concentraţia diferitelor substanţe nefavorabile, toxice, este mediul perfect desfăşurării diferitelor reacţii biochimice, de hidroliză, oxidoreducere, hidratare. Apa favorizează disocierea ionică a substanţelor. Ea are rol foarte important in termoreglare, in procesele de transpiraţie şi de eliminare a diferitelor substanţe toxice din organism. Importanţa mare a apei se datorează unor proprietăţi fizico+chimice ale apei, prin care ea contribuie la realizarea liniilor metabolice. In primul rand amintim caracterul său polar, datorită căruia are o mare capacitate de solubilizare a diferitelor substanţe organice ( ex. Glucoza este cea mai solubilă subt. In apă). Apa are căldură specifică, datorită căreia plantele nu suferă variaţii bruşte de temperatură, atunci cand , in atmosferă aceste feno,mene apar. Compartimentul extracelular cuprinde apa de circulaţie prin diferite tipuri de vase ( lemnoase, liberiene), iar apa dininteriorul celulei, se găseşte sub 3 forme: apa legată de diferiţi componenţi organici, apa care asigură structura coloidală a materiei protoplasmatice , deci apa de absorbţie, respectiv, apa liberă, sau apa de imbibiţie. Cantitatea de apă vaariază cu varsta, gradul de sănătate, regiunea climatică, specia, etc In industria alimentară, este importantă cunoaşterea % de apă a produselor care trebuie conservate, pentru a asigura condiţii optime lor şi a evita degradarea acestora, . CAPITOLUL 2. GLUCIDE Rezumat Glucidele, cunoscute si sub denumirea de zaharuri (zaharide), oze sau carbohidrati (hidrati de carbon) sunt definiti ca polihidroxialdehide/ polihidroxicetone sau derivati ai acestora. Formula empirică (CH2O)n a sugerat denumirea initială de hidrati de carbon, studiile ulterioare dovedind o structură complexă, cu atomi de carbon asimetrici care conferă proprietăti specifice izomerilor monozaharidelor. După numărul de unităti componente se clasifică în monoglucide, oligoglucide si poliglucide. Monoglucidele sau monozaharidele sunt constituite dintr-o singură unitate polihidroxialdehidică sau polihidroxicetonică, având 3-9 atomi de carbon, ceea ce conferă denumirea specifică: trioze-nonoze. Glucoza si fructoza reprezintă compusi de bază ai metabolismului intermediar, precum si substante organice de rezervă la unele specii de plante. Oligoglucidele contin între 2-10 unităti monozaharidice, unite prin legături glicozidice. Zaharoza este principala formă de transport a fotoasimilatelor în corpul plantelor. Polizaharidele contin mai multe unităti monozaharidice unite în lanturi liniare sau ramificate. Multe dintre polizaharide contin un singur tip sau două tipuri alternative de unităti monozaharidice. Polizaharidele au două funcŃii biologice majore: formă de stocare a energiei si elemente structurale. Amidonul este forma principală de stocare a energiei la cele mai multe specii de plante, iar celuloza este principalul component structural situat la nivelul peretilor celulari ai celulelor vegetale. CAPITOLUL 3. LIPIDE Rezumat Lipidele, cunoscute si sub denumirea de grăsimi, reprezintă esteri ai acizilor grasi cudiferiti alcooli, cel mai adesea glicerolul. Se clasifică în fucntie de structură în lipide simple si complexe, iar în functie de rolul lor în organismul vegetal în lipide de rezervă si lipide structurale (de constitutie). Acizii grasi sunt acizi carboxilici cu un număr mare de atomi de C(C4-C24), fiind saturati sau nesaturati, în functie de numărul de legături duble din catenă. Acizii grasi saturati cei mai răspânditi în natură sunt: acidul caprinic C10, acidul miristic C14, acidul palmitic C15, acidul arahic C20. Acizii grasi nesaturati pot avea o dublă legătură (ex. acidul oleic C18), două duble legături (acidul linoleic C18), cu trei duble legături (acidul linolenic C18), cu patru duble legături (acidul arachidonic C20). Alcoolii reprezintă al doilea component al lipidelor naturale. Alcoolii aciclici monohidroxilici corespunzători acizilor grasi superiori intră în structura cerurilor (ex. alcoolul cetilic corespunzator acidului palmitic, alcoolul stearilic corescpunzator acidului stearic). Glicerolul sau glicerina este alcoolul trihidroxilic care formează gliceridele si unele lipide complexe. Fitosterolii (stigmasterolul, sitosterolul) sunt alcooli superiori cu structură tetraciclică care au 29 de atomi de carbon sunt prezenti îndeosebi în semintele plantelor oleaginoase si leguminoase. Cerurile vegetale cu rol de protectie a organelor vegetale aeriene sunt formate din ceride (esteri ai acizilor grasi cu alcooli superiori) hidrocarburi, alcooli si acizi superiori, răsini, etc. Lipidele complexe sunt esteri ai acizilor grasi la formarea cărora participă pe lângă alcool si acizi grasi, acidul fosforic, aminoalcooli, aminoacizi, inozitol sau glucide. Fosfolipidele reprezintă lipidele din structura membranelor celulare, fiind cele mai răspândite lipide complexe din plante. GLUCIDELE Glucidele, numite si zaharuri, sunt o clasa importanta de substante naturale care se intalnesc in toate organismele vii. Cu exceptia unor derivati azotati, glucidele sunt substante ternare, formate din C, H, si O. Ele raspund formulei brute Cn(H2O)n sau (CH2O)n, din care cauza au primit si denumirea de hidrati de carbon. Rolul glucidelor: Energetic- reprez. Sursa energetica de baza a organismului; Structural- intra alaturi de lipide si protide in structura fiecarei celule; Functional –stau la baza formarii vit. C; Depozit –amidonul si leluloza reprez. Formele de depozitare a glucozei in organismul vegetal, iar glicogenul, in cel animal. Glucidele dupa caracterul de a se hidroliza se impart in doua clase: oze (glucide simple sau monoglucide) si ozide (glucide compuse): oligoglucide si poliglucide.Ozele, sau monoglucidele contin o singura unitate 1

description

Definitia si obiectul biochimiei.doc

Transcript of Definitia si obiectul biochimiei.doc

Page 1: Definitia si obiectul biochimiei.doc

1.2. SUBSTANłELE ANORGANICEOrganismele vegetale au o compozitie chimică foarte complexă si variabilă în functie de vârstă, organ, conditiile de cultură. Se cunoaste deja faptul că materia vie este formată dintr-un număr aproape constant de elemente chimice, însă în proportii diferite în functie de specie si conditiile de mediu. Dintre acestea aproximativ 99% sunt reprezentate de macroelemente - elemente care intră în alcătuirea tuturor celulelor vii (C, H, O, N, S, P, K,Ca, Mg, Na, Fe, Si, Cl), restul fiind reprezentat de microelemente - peste 60 de elemente aflate în cantităti mici (Cu, Mn, Mo, Zn, F, B, Co, Cr, Ni, Al, Pb, etc.). Aceste elemente chimice formează o varietate extrem de mare de combinaŃii grupate în substante organice (ex. glucide, lipide, proteine, vitamine, etc.) si substante anorganice (apa si substantele minerale), aflate în diferite proportii în organismele vegetale. Totalitatea substantelor organice si a substantelor minerale alcătuiesc substanta uscată, care poate reprezenta între 3 % (la fructele de castraveti) si 88% (la seminŃele de fasole) din masa totală, restul fiind reprezentată de apă. Apa constituie mediul de desfăsurare a reactiilor biochimice, participă la transportul substantelor dizolvate, reglarea temperaturii plantelor si cresterea acestora. Substantele minerale intră în alcătuirea unor compusi chimici cu rol structural, dar au si o importantă fiziologică deosebită, fiind activatori sau inhibitori ai unor sisteme enzimatice sau fiind componente ale unor substante organice (enzime, coenzime, pigmenti etc.). Apa si sărurile minerale provin în cea mai mare parte din sol, de unde sunt absorbite de către plante cu ajutorul rădăcinilor. Într-o măsură mai mică provin si din absorbtia, prin organele aeriene, a apei de ploaie sau de rouă, a elementelor minerale din solutiile de îngrăsăminte sau insecto-fungicide aplicate prin stropiri foliare. Sărurile minerale absorbite din sol sub formă de ioni sunt transportate împreună cu apa în toate organele plantelor. În celule, ionii se pot acumula în citoplasmă sub formă de săruri solubile sau insolubile (ex. oxalat de Ca) sau pot ramâne în vacuole sub formă de ioni.

ROLUL APEI ÎN ORGANISMApa are , atat in organismul vegetal, cat şi in cel animal, un rol multiplu. Prin aceea că apa participa la formarea structurii celulare, ca atare, sau prin componentele sale, faptul că este cel mai perfect diluant al diferitelor categorii de substanţe, că este un vehiculator al diferiţilor compuşi prin organism şi element de echilibrare a Ph-ului sau a rapoartelor dintre diferite substanţe, apa este indispensabilă vieţii. Dacă ne uităm puţin peste structura chimică a diferitelor organisme, vom vedea că apa, mai ales la organismele tinere, participă in % de peste 80%, la unele, cu mult mai mult. Apa uşurează absorbţia diferitelor substanţe in organism, dilueză concentraţia diferitelor substanţe nefavorabile, toxice, este mediul perfect desfăşurării diferitelor reacţii biochimice, de hidroliză, oxidoreducere, hidratare. Apa favorizează disocierea ionică a substanţelor. Ea are rol foarte important in termoreglare, in procesele de transpiraţie şi de eliminare a diferitelor substanţe toxice din organism. Importanţa mare a apei se datorează unor proprietăţi fizico+chimice ale apei, prin care ea contribuie la realizarea liniilor metabolice. In primul rand amintim caracterul său polar, datorită căruia are o mare capacitate de solubilizare a diferitelor substanţe organice ( ex. Glucoza este cea mai solubilă subt. In apă). Apa are căldură specifică, datorită căreia plantele nu suferă variaţii bruşte de temperatură, atunci cand , in atmosferă aceste feno,mene apar. Compartimentul extracelular cuprinde apa de circulaţie prin diferite tipuri de vase ( lemnoase, liberiene), iar apa dininteriorul celulei, se găseşte sub 3 forme: apa legată de diferiţi componenţi organici, apa care asigură structura coloidală a materiei protoplasmatice , deci apa de absorbţie, respectiv, apa liberă, sau apa de imbibiţie. Cantitatea de apă vaariază cu varsta, gradul de sănătate, regiunea climatică, specia, etc In industria alimentară, este importantă cunoaşterea % de apă a produselor care trebuie conservate, pentru a asigura condiţii optime lor şi a evita degradarea acestora, .

CAPITOLUL 2. GLUCIDERezumatGlucidele, cunoscute si sub denumirea de zaharuri (zaharide), oze sau carbohidrati (hidrati de carbon) sunt definiti ca polihidroxialdehide/ polihidroxicetone sau derivati ai acestora. Formula empirică (CH2O)n a sugerat denumirea initială de hidrati de carbon, studiile ulterioare dovedind o structură complexă, cu atomi de carbon asimetrici care conferă proprietăti specifice izomerilor monozaharidelor. După numărul de unităti componente se clasifică în monoglucide, oligoglucide si poliglucide.Monoglucidele sau monozaharidele sunt constituite dintr-o singură unitate polihidroxialdehidică sau polihidroxicetonică, având 3-9 atomi de carbon, ceea ce conferă denumirea specifică: trioze-nonoze. Glucoza si fructoza reprezintă compusi de bază ai metabolismului intermediar, precum si substante organice de rezervă la unele specii de plante. Oligoglucidele contin între 2-10 unităti monozaharidice, unite prin legături glicozidice. Zaharoza este principala formă de transport a fotoasimilatelor în corpul plantelor. Polizaharidele contin mai multe unităti monozaharidice unite în lanturi liniare sau ramificate. Multe dintre polizaharide contin un singur tip sau două tipuri alternative de unităti monozaharidice. Polizaharidele au două funcŃii biologice majore: formă de stocare a energiei si elemente structurale. Amidonul este forma principală de stocare a energiei la cele mai multe specii de plante, iar celuloza este principalul component structural situat la nivelul peretilor celulari ai celulelor vegetale.

CAPITOLUL 3. LIPIDERezumatLipidele, cunoscute si sub denumirea de grăsimi, reprezintă esteri ai acizilor grasi cudiferiti alcooli, cel mai adesea glicerolul. Se clasifică în fucntie de structură în lipide simple si complexe, iar în functie de rolul lor în organismul vegetal în lipide de rezervă si lipide structurale (de constitutie). Acizii grasi sunt acizi carboxilici cu un număr mare de atomi de C(C4-C24), fiind saturati sau nesaturati, în functie de numărul de legături duble din catenă. Acizii grasi saturati cei mai răspânditi în natură sunt: acidul caprinic C10, acidul miristic C14, acidul palmitic C15, acidul arahic C20. Acizii grasi nesaturati pot avea o dublă legătură (ex. acidul oleic C18), două duble legături (acidul linoleic C18), cu trei duble legături (acidul linolenic C18), cu patru duble legături (acidul arachidonic C20). Alcoolii reprezintă al doilea component al lipidelor naturale. Alcoolii aciclici monohidroxilici corespunzători acizilor grasi superiori intră în structura cerurilor (ex. alcoolul cetilic corespunzator acidului palmitic, alcoolul stearilic corescpunzator acidului stearic). Glicerolul sau glicerina este alcoolul trihidroxilic care formează gliceridele si unele lipide complexe. Fitosterolii (stigmasterolul, sitosterolul) sunt alcooli superiori cu structură tetraciclică care au 29 de atomi de carbon sunt prezenti îndeosebi în semintele plantelor oleaginoase si leguminoase. Cerurile vegetale cu rol de protectie a organelor vegetale aeriene sunt formate din ceride (esteri ai acizilor gra si cu alcooli superiori) hidrocarburi, alcooli si acizi superiori, răsini, etc. Lipidele complexe sunt esteri ai acizilor grasi la formarea cărora participă pe lângă alcool si acizi grasi, acidul fosforic, aminoalcooli, aminoacizi, inozitol sau glucide. Fosfolipidele reprezintă lipidele din structura membranelor celulare, fiind cele mai răspândite lipide complexe din plante.

GLUCIDELEGlucidele, numite si zaharuri, sunt o clasa importanta de substante naturale care se intalnesc in toate organismele vii. Cu exceptia unor derivati azotati, glucidele sunt substante ternare, formate din C, H, si O. Ele raspund formulei brute Cn(H2O)n sau (CH2O)n, din care cauza au primit si denumirea de hidrati de carbon. Rolul glucidelor: Energetic- reprez. Sursa energetica de baza a organismului; Structural- intra alaturi de lipide si protide in structura fiecarei celule; Functional –stau la baza formarii vit. C; Depozit –amidonul si leluloza reprez. Formele de depozitare a glucozei in organismul vegetal, iar glicogenul, in cel animal. Glucidele dupa caracterul de a se hidroliza se impart in doua clase: oze (glucide simple sau monoglucide) si ozide (glucide compuse): oligoglucide si poliglucide.Ozele, sau monoglucidele contin o singura unitate carbonilica. Dupa natura gruparii carbonil din molecula (aldehidica sau cetonica), se impart in aldoze si cetoze, iar dupa numarul atomilor de carbon se impart in trioze, pentoze, hexoze, heptoze, octoze.Proprietati fizice ale monoglucidelor Monoglucidele sunt substante solide, cristaline, inodore, solubile in apa, insolubile in solventi organici, incolore, au activitate optica, sunt dulci, unele au gust putin amarui, solutiile concentrate de monoglucide sunt siropoase, cristalizarea monoglucidelor se face prin adaugare de alcool etilic, butanol, acid acetic; prin actiunea acizilor minerali concentrati, monoglucidele se deshigdrateaza; prin incalzire, se topesc si se caramelizeaza. Proprietati chimice ale monoglucidelorReducere, oxidare(blanda, energica si protejata), eterificare, esterificare, formarea aminoglucidelor, formarea dezoxiglucidelor, degradari biochimice. Ozidele sunt substante formate dintr-un nr. Variabil de monoglucide identice sau diferite. In f-ctie de nr. De monoglucide ce intra in molecula, ozidele se clasifica in : holozide ( contin doar molecule de glucid) si heterozide (contin molecule de glucid si grupari neglucidice, numite aglicon)Oligoglucidele=substante care au molecula formata dintr-un nr mic de molecule de glucide, identice sau diferite.Clasificare: diglucide, triglucide, tetragucideetc.Diglucidele sunt cele mai raspandite si prezinta si o importanta practica. Sunt substante albe, solubile in solventi polari instabili si stabili.Cel mai cunoscut e zaharoza. Sursa principala de zaharoza o reprezinta sfecla de zahar care poate contine intre 14-23% zahar, respectiv trestia de zahar care contine 20-27% zahar. Zaharoza este optic activa cu o rotatie specifica +66,5grade. La 180grade zaharul se topeste si se carbonizeaza prin eliminare de apa. Procesul de eliminbare de apa e trepata si s,n, caramelizare.Poliglucidele sunt substante macromoleculare care rezulta prin condensarea unui nr mai mare de monoglucide: pentoze si hexoze. Poliglucidele sunt substante amorfe, albe, care formeaza cu apa solutii coloidale, opalescente sau vascoase. In solutie sunt optic active( sunt substante care au capacitatea de a roti lumina polarizata la dreapta sau la stanga, atunci cand solutiiloe lor transparente sunt strabatute de o raza de lumina). Hidrolizeaza in mediu acid sau enzimatic, capacitatea reducatoare creste cu gradul de hidroliza, prin hidroliza totala se transforma in monoglucide.Rolul biologic: rol energetic de rezerva (amidon); rol de sustinere (structural) celuloza si chitinaClasificare: 1.Homopoliglucide:a)hexozani: manani, galactani, fructani, glucani: cei mai importanti sunt amidonul si celuloza; b) pentozani: xilani, arabani 2. heteropolicide a) amestec de monoze: arabo-xilani, gluco-manani, glucoxilani’ b) monoze+acizi uronici: hemiceluloze, pectine, gume vegetale Amidonul – e cea mai raspandita poliglucida vegetala; cele mai mari granule de amidon se gasesc in tuberculii de cartofi, iar cele mai mici in orez; se produce prin fotosinteza; se gaseste in cereale, cartof; se dizolva in apa calda formand cleiul de amidon; cu iodul da coloratie albastru-violet care de decoloreaza la cald si se recoloreaza la rece; e o substanta alba, amorfa, fara miros si fara gust; este optic activ cu un unghi de rotatie de +220grade; temp la care care se formeaza cleiul e diferita de specia de plante, variaza intre 50-70grade; e hidrolizat cu acizi, in care caz trece direct in glucoza; nu e substanta reducatoare; daca hidroliza e enzimatica amidonul trece prin urmatoarele faze: amilodextrina, eritrodextrina, maltodextrina, maltoza, glucoza; hidroliza enzimatica are 2 faze: stabilizarea si zaharificarea amidonului; se intrebuinteaza in industria alimentara, pt producerea alcoolului etilic, a acetonei si a acidului lactic prin procese fermentative, in industria textila si a hartiei, in ind farmaceutica si microbiologie ca excipienti pt medicamente sau medii de cultura; compozitia chimica: gasim 2 tipuri de lanturi: amiloza si amilopectina.Celuloza – e un poliglucid de natura vagetala, format tot din glucoza, dar din unitati de celobioza; nu e ramificata, e formata din fibre paralele; nu se dizolva in apa; e hidrolizata de enzime numite celulaze; in organismul uman nu poate fi degradata, doar partial, pt ca in intestin exista microorganisme care o pot degrada partial, din aceasta cauza nu are valoare alimentara; rolul sau e structural, ea formand structura de rezistenta a plantelor; e o substanta alba, fara miros, si gust; nu se dizolva nici in acizi si nici in alcooli diluati; se utilizeaza ca lemn in materiale de constructie si hartie.Glicogenul – e forma de depozit al glucozei in organismul animal, pulbere alba, amorfa, insolubila in apa rece, cu apa calda formeaza coloizi; are un grad mare de ramificatie, ramificatiile aparand dupa 3-4 unitati glucidice; e compus din alfa glucopiranoza; prin hidroliza enzimatica rezulta glucoza.

LIPIDE

1

Page 2: Definitia si obiectul biochimiei.doc

Consideraţii generaleLipidele sunt substanţe organice larg răspandite in corpul tuturor organismelor,fie ele vegetale sau animale. Se găsesc in natură atat sub formă liberă ,cat şi in combinaţii,predominant ca substanţe de rezervă,in seminţe, fructe, legume, cloroplaste, ţesutul adipos in jurul organrlor interne la animale.cat şi asociate in substanţe complexe ca şi lipoproteinele,care se găsesc in cantitate mai mare in membranele celulare. Lipidele au un rol important in menţinerea constantă a temperaturii corpului la homeoterme.Cantitatea de lipide din corp nu este o constantă,ea variază in funcţie de sistemul de nutriţie ,de varstă,sex,sănătate. Cele mai importante resurse de lipide sunt untul,margarina,uleiurile,untura,seul topit. Majoritatea legumelor şi a fructelor sunt sărace in lipăde(0,1-0,6%),dar existăseminţe care sunt bogare in lipide cum sunt nucile, migdalele ,ricinul, susanul, măslinele etc. Biosinteza lipidelor are loc din glucide,care constituie materiile prime pentru sinteza acizilor graşi şi a unor alcooli cum sunt glicerolul..Cuvantul lipide provine din grecescul „lipos”,care inseamnă gras. Rolul lipidelor in corpul plantelor şi a animalelor rol structural, pentru că sunt constituenţi indispensabili ai tuturor celulelor; rol catalitic,pentru că formează vitamine şi unii hormoni; rol energetic,un gram de lipide eliberează 9,4 kcal,deci mai mult decat dublu; faţă de glucide şi de proteine ; rol in alimentaţia raţională,prin conţinutul energetic al alimentelor bogate in lipide ,cat şi datorită principiilor biologic active pe care le conţin ; rol protector contra factorilor mecanici,fizici,chimici şi biologici; rol de susţinere a organelor inerne; Clasificarea lipidelor în functie de structură si compozitie este prezentată în scema de mai jos

Proprietătile lipidelor depind în mare măsură de natura acizilor grasi si a alcoolului din compozitieAcizii graşi Acizii graşi din constituţia lipidelor sunt acizi organici.Proprietăţile fizice şi chimice ale acizilor graşiAcizii graşi sunt substanţe solide,semisolide sau lichide la temperatură obişnuită. Punctele de topire cresc odată cu creşterea catenei carbonice.Dublele legături micşorează punctul de topire;aşa se explică faptul că acizii graşi nesaturaţi sunt substanţe lichide. De asemeea, acizii graşi ramificaţi au puncte de topire mai scăzute decat cei liniari. Solubilitatea acizilor graşi scade cu creşterea catenei carbonice.Acizii cu peste 8 carboni sunt practic insolubili in solvenţi organici.acizii butiric,capronic şi caprilic sunt volatili şi se pot extrage din surse naturale prin antrenare cu vapori de apă. Acizii graşi prezintă mai multe tipuri de izomerie: izomeria de catenă-in urma acesteia apar acizii graşi ramificaţi; izomeria de poziţie a dublei legături in catena carbonică-in urma căreia apar diferite tipuri de acizi graşi nesaturaţi; stereoizomeria determină apariţia de izomeri spaţiali,geometrici cis-trans determinaţi de configuraţia dublelor legături şi izomeri optici determinaţi de prezenţa atomilor asimetrici in moleculă; Acizii graşi saturaţi ,din punct de vedere chimic sunt stabili,inerţi,se oxidează greu.Cei nesaturaţi sunt substanţe active,care dau cu uşurinţă reacţii de adiţie la nivelul dublelor legături. Reacţiile chimice date de acizii graşi saturaţi şi nesaturaţi sunt: saponificarea -reacţia acizilor graşi cu hidroxizii alcalini şi alcalino-pămantoşi; adiţia-de hidrogen,in urma căreia apar acizii graşi saturaţi din cei Nesaturaţi;-adiţia de halogen,in urma căreia apar acizii graşi halogenaţi; oxidarea-blandă: -energică-aldenidică-cetonică.Alcooli componenţi ai lipidelorAlcooli care intră in structura lipidelor nu sunt prea numeroşi,dar sunt diferiţi ca şi structură moleculară.-acidul stearilic; -carnaubic; -cerilic; -mirilic; alcoolii aciclici nesaturaţi -acidul oleilic; polialcooli-glicerolul; alcoolii ciclici-mezoinozitolul; -sterolii; aminoalcoolii-sfingozina; CERIDECeridele sunt esteri naturali ai acizilor graşi cu monoalcooli superiori.ei nu conţin in molecula lor glicerol. Ceridele se găsesc sub formă de cutină pe suprafaţa fructelor,frunzelor,florilor,constituind un inveliş protector impotriva evaporării apei,căldurii,a luminii excesive şi ca un strat protector mecanic.Ceridele se mai găsesc in fibrele de in ,canepă,in diferite bacterii acido-rezistente.Ceridele sunt substanţe alb-gălbui,unsuroase la pipăit,solubile in solvenţi organici şi insolubile in apă.Au puncte de topire intre 30-80oC.Sunt rezistente la acţiuneafactorilor fizici,chimici,nu rancezesc,sunt greu hidrolizabile ,iar prin descompunere nu formează acroleina. Principalii alcooli care intră in structura lor sunt alcoolul cetilic,carnaubic,cerilic,mirilic. Dintre acizii graşi care intră in structura lor ,amintim aciducarnaubic, stearic, melisic, cerotic. Cei mai importanţi reprezentanţi ai acestor ceride sunt: ceara de trestie; ceara de Candelilla; ceara de Pissang; ceara merelor; cerurile cuticulare. Dintre cerurile animale amintim: ceara de albine; lanolina; ceara chinezească. Rolul ceridelor este deosebit de mare,pentru că ele impiedică evaporările masive deapă din frunze,previn zbarcirea fructelor şi ofilirea florilor.Contribuie la vimdecarea rănilor plantelor.In industrie se foloseşte pentru fabricarea materialelor electroizolante,a lacurilor,creioanelor,a hartiei etc.ETIOLIDESunt lipide simple formate din hidroxiacizi superiori esterificaţi intermoşecular.Se găsesc numai in regnul vegetal,in cerurile unor conifere.In structura lor intră acidul ienuperic,sabinic Prin condensarea mai multor molecule de hidroxiacizi,se pot forma etiolide cu greutatea moleculară peste 2000.STERIDELESteridele sunt lipide simple care se găsesc in toate organismele vegetale şi animale,in cantitate mică.Ele au un rol biochimic şi fiziologic important. Steridele sunt lipide simple ai acizilor graşi cu sterolii. Dintre acizii graşi cei mai importanţi amintim acidul stearic şi oleic. Alcoolii cei mai importanţi sunt : fitosteroli-stigmasterol –sitosterol; micosterol-ergosterolul; zoosteroli –colesterol- colestanol-coprostanol. Rolul biologic cel mai important il au ergosterolul şi colesterolul,pentru că ei intră in Colesterolul este substanţa cea mai importantă,de prezenţa căreia se leagă apariţia unor etc.El mai are rol antitoxic şi antihemolitic. Are rol in reglarea permeabilităţii celulare; ia parte la procesele de imunizare şi la procesul de absorbţie a acizilor graşi.

LIPIDE SIMPLEGlicerideGliceridele sunt esteri ai acizilor graşi cu glicerolul.Se găsesc atat in regnul vegetal cat şi in regnul animal. In cantitate mică se găsesc in toate organismele vii. Sunt depozitate mai ales subcutan,in jurul organelor interne,iar la plante,se găsesc depozitate in seminţe şi fructe. Clasificarea gliceridelor se face după mai multe criterii:după origine -gliceride vegetale şi animaledupă consistenţă -solide,semisolide ,lichidedupă numărul grupărilor OH esterificate -mono.di şi trigliceridedupă tipul acizilor din moleculă -simple şi mixteMonogliceridele se formează prin reacţia de esterificare a glicerinei ( ca şi alcool ) şi a unui acid gras, care se poate găsi la primul, al doilea şi al treilea carbon al glicerinei, glicerida primind denumirea din radicalul acidului gras şi sufixul „ină” Denumirea gliceridelor provine din denumirea acitzilor graşi care intră in structura lor şi sufixul „ină”.Obţinerea gliceridelorGliceridele sunt sintetizate de către plante şi animale in procesul de metabolism. Uleiurile vegetalese obţin din seminţele vegetalelor (floarea – soarelui in soia, rapiţă),cat şi din pulpa unor fructe(măsline),prin presare sau prin extragere cu solvenţi organici. Materialul supus presării se macină in prealabil şi se incălzeşte cu scopul de a mări fluiditatea uleiului şi de a coagula materiile proteice.Prin incălzire se rup celulele purtătoare de ulei. Presarea se face prin mai multe tipuri,iar materialele rămase după presare se numesc turte,iar cele rămase după extracţia cu solvenţi se numesc şroturi. Proprietăţile fizice ale gliceridelor sunt următoarele: substanţe incolore; inodore; insipid; insolubile in apă; solubile in solvenţi organici; sunt solvenţi pentru vitamine liposolubile,hormoni,pigmenţi coloraţi; punctele de topire sunt joase şi inconstante; topirea se face in funcţie de natura acizilor din structura lor; după natura punctelor de topire,gliceridele se impart in-uleiuri-lichide la 20C;-unturi- se topesc la 20-30C; -seuri-se topesc la peste 30C; gliceridelecare au atomi asimetrici in moleculă sunt optic active. Proprietăţile chimice Gliceridele au următoarele reacţii chimice: 1.Reacţia de hidroliză 2.Reacţia de adiţie-de saturare -de halogenare 3.Reacţia de oxidare(râncezire) 4,Reacţia de saponificare1.Hidroliza gliceridelor este o reacţie reversibilă ,care se realizează prin fierberea lor la peste 200C şi la o presiune de 6-8 atm.Reacţia este catalizată de HCl.In organismul plantelor şi a animalelor,hidroliza se desfăşoară sub acţiunea lipazelor,care sunt enzime specifice acestor organime.Hidroliza gliceridelor se foloseşte in scopul obţinerii glicerolului pur şi a acizilor graşi 2.Adiţia .a)Hidrogenarea. Se realizează prin adiţia de H la nivelul dublelor legături,obţinandu-se astfel gliceride saturate din cele nesaturate,uleiurile transformandu-se in grăsimi saturate (margarine).Acestea se obţin sub acţiunea catalizatorului Ni.Pentru a fi mai plăcute la gust ,margarinele se amestecă cu lapte,ou,sare,gălbenuş de ou. b)Halogenarea Gliceridele care conţin in molecula lor legături duble, pot adiţiona halogeni ,saturand aceste legături şi formand gliceride saturate halogenate.Gradul de nesaturare a dublelor legături se exprimă prin indicele de iod (cantitatea de iod adiţionată la 100g grăsime).Uleiurile cu indice de iod ridicat se usucă repede şi se numesc uleiuri sicative.Dintre acestea menţionăm uleiul de in,soia,mac. Uleiurile cu indice de iod mic nu se usucă repede şi se numesc nesicative-uleiul de măsline şi de migdale. Uleiurile de bumbac,muştar,rapiţă se numesc semisicative.Acestea devin sicative prin fierbere cu oxidanţi,sau prin barbotare cu oxigen in ulei incălzit. 3.Râncezirea In prezenţa luminii,a aerului,a umezelii,gliceridele rancezesc,primind un miros şi gust neplăcut. In prezenţa luminii,a aerului,a umezelii,gliceridele rancezesc,primind un miros şi gust neplăcut.Cu toate că rancezirea este u proces complex,se disting 2 tipuri de rancezire:-hidrolitică -apare in prezenţa umezelii şi a lipazelor;procesul de rancezire constă din hidroliza parţială a gliceridelor,reziltand,in urma acesteia,glicerol şi acizi graşi liberi.Ulterior,acestea dau aldehide,cetone,hidroxiacizi,care au gust şi miros neplăcut.Inurma rancezirii,creşte indicele de aciditate a grăsimilor. -oxidativă - se realizează fie prin β-oxidaţie cu formare de compuşi cetonici,fie prin formare de peroxizi; cea cu β-oxidaţie se realizează in prezenţa unor microorganisme şi este caracteristică acizilor graşi cu 6-12 C in moleculă;cel mai frecvent fenomen se derulează in prezenţa oxigenului din aer,acesta se leagă de dublele legături,obţinandu-se acizi graşi cu moleculă mai mică. Rancezirea poate fi evitată prin păstrarea la rece a grăsimilor şi in aer uscat .Grăsimile rancede se pot utiliza prin fierbere cu substanţe absorbante(cărbune activ). In acest fel,grăsimile rancede işi pierd gustul şi mirosul neplăcut. Transformarea glicerolului in acroleină se realizează prin dezhidratare Acroleina are un miros innecăcios de grăsime arsă şi innegreşte hartia inmuiată in reactivul Tollens. 4.Reacţia de saponificare se realizează in urma hidrolizei grăsimilor in glicerol şi acizi graşi,aceştia saponificindu-se cu hidroxizi alcalini şi alcalino-pămintoşi Dacă gliceridele sunt tratate cu acizi tari,glicerolul este substituit cu aceştia,realizandu-se alcooliza.In mod similar,se realizează şi acidoliza,doar că substituţia se realizează cu alcooli.

2

Page 3: Definitia si obiectul biochimiei.doc

LIPIDE COMPLEXEGlicerofosfatideGlicerofosfatidele impreună cu gliceroaminfosfatidele sunt cele mai răspandite lipide complexe.Toate,cu excepţia acizilor fosfatidici,sunt diesteri ai acizilor graşi cu glicerolul. Acizii fosfatidici sunt cele mai simple substanţe din această categorie.Sunt formaţi din glicerol, 2 acizi graşi şi 1 moleculă de acid fosforic. Se găsesc in frunzele de varză creaţă,in embrionii de grau,in latexul arborelui de cauciuc. Se găsesc, atat in stare liberă, cat şi sub formă de săruri de Ca,Mg.Prin combinarea cu diferite substanţe,pot rezulta următoarele lipide complexe:acizi fosfatidici +glicerol=poliglicerofosfatideacizi fosfatdici+inozitol=inozitofosfatideacizi fosfatidici+colină=lecitineacizi fosfatidici+colamină=cefalineacizi fosfatidici+serină=serinfosfatideAcizii fosfatidici sunt substanţe acide şi au activitate optică; ele fac trecerea intre lipidele simple şi cele complexe.Inozitofosfatidele se găsesc bine reprezentate in regnul vegetal, in mazăre, fasole, arahide, boabe de porumb. In extractul de creier se găsesc in proporţie de 50%.GliceroaminfosfatideleLecitinele sunt cele mai răspandite din această categorie.Se găsesc mai ales in gălbenuşul de ou,de unde s-a extras pentru prima dată.In plante se gşseşte in embrionii seminţelor de cereale şi de leguminoase.In natură predomină α-lecitinele,forma β fiind mai puţin prezentă. Lecitinele sunt formate din 1 moleculă de glicetol,2 de acizi graşi superiori,1moleculă de acid fosforic şi 1 de colamină Lecitinele sunt substanţe cu caracter bipolar,in soluţie se comportă ca şi amfiionii. Acidul fosforic şi colamina se comportă ca şi parte hidrofilă,iar acizii graţi ca şi partea hidrofobă. Datorită acestei structuri moleculare,participă la determinarea proprietăţii tensioactive in cadrul celulelor. Legăturile esterice se pot hidroliza treptat,eliberand componentele din structura solubileCefalinele se deosebesc de lecitine prin aceea că au in loc de colamină o moleculă de colină.Au aceleaşi proprietăţi fizico-chimice cu a lecitinelor.Serinfosfatidele se caracterizează prin prezenţa in molecula lor a unui rest de serină.In cantitate mai mare se găsesc in creier; apar mai ales sub forma de săruri de K şi Na. Au un caracter acid mai pronunţat decat celelalte substanţe din această categorie. De obicei aceste 3 substanţe se găsesc impreună in natură. Toate acestea se găsesc in componentele celulare ale plantelor fotosintetizante.Sfingolipidele conţin in molecula lor aminoalcooli (sfingozina),găsindu-se mai ales in regnul animal,mai ales in SNC. Sfingomielina este o substanţă care se găseşte mai ales in teaca mielinică a axonilor şi in creier. Ea nu s-a identificat ]n plante. Este o substanţă albă, nehigroscopică, stabilă in aer. Este insolubilă in eter,ceea ce le deosebeşte de majoritatea lipidelor complexe. Sunt solubile in etanol la cald,are activitate optică şi aspect amfoter. Sfingoglicolipide sunt reprezentate de cerebrozide şi de cerebrine.Ele conţin in molecula lor sfingozină, un monoglucid şi acizi graşi.Nu conţin fosfor. Se găsesc mai ales in creier,iar in regnul vegetal se găsesc in bacterii,ciuperci şi cateva plante superioare Grăsimile vegetale şi animale se găsesc in corpul plantelor ţi a animalelor,sub formă de ulei,seu,untură,cat şi sub formă de grăsimi care acoporă organele interne.

PROTIDEProtidele sunt cele mai importante substanţe naturale din organismele vii.Ele intră in constituţia protoplasmei,a nucleului celular.Nu se cunosc fenomene de viaţă fără protide.Viaţa apare la un anumit nivel de organizare a protuidelor ,acolo unde apare şi metabolismul. Protidele au in organism un rol structural foarte important.Se deosebesc de glucide şi de lipide prin complexitate mai mare structurală şi prin o mare specificitate .Au o mare capacitate de reannoire,de transformare in organisme.Termenul de protide provine din grecescul „proteos”,car inseamnă primul. Protidele sunt universal răspandite in natură,se găsesc in toate organismele vegetale si animale, reprezentand peste 70% din intreaga materie organică. Sub aspectul compoziţiei chimice,,protidele sunt substanţe cuaternare,formate din C, O,N,H. Alături de aceste elemente,in molecula protidelor se mai găsesc şi:S,Cl,Fe,Cu,Mn etc.Clasificarea protidelor După hidroliză,protidele se impart in 2 categorii: monoprotide şi poliprotide Monoprotidele se numesc aminoacizi,care sunt substanţe monomoleculare care nu hidrolizează. Poliprotidele sunt substanţe formate din mai multe resturi de aminoacizi,unite prin intermediul legăturilor peptidice.Ele hidrolizează sub acţiunea bazelor,acizilor şi a enzimelor. După greutatea şi structura moleculară,acestea se impart in poliprotide inferioare şi poliprotide superioare Din grupa celor inferioare fac parte peptidele polipeptidele ,peptonele şi albumozele Din grupa celor superioare fac parte proteinele şi protidele. Dacă proteinele sunt formate numai din resturi de aminoacizi,protidele sunt formate alături de resturile de aminoacizi şi din grupări neproteice ,numite grupări prostetice.

AMINOACIZIAminoacizii sunt substanţe cu funcţiuni mixte,care conţin in molecula lor,grupări amino şi carboxilice.După numărul acestoe grupări aminoacizii se clasifică in 4 grupe: monoaminomonocarboxilici; monoamino-dicarboxilici;-diaminomonocarboxilici; diaminodicarboxilici.Aminoacizii reprezintă piatra de construcţie pentru substanţele mai complexe.Aminoacizii monoamonocarboxilici:Aminoacizii monoaminodicarboxilici :Aminoacizii monoaminodicarboxilici :A minoacizii diaminomonocarboxilici :Aminoacizii aromatici:Aminoacizii heterocicliciIn prezent se cunosc 400 de aminoacizi,dar dintre aceştia doar 20-25 sunt proteinogeni, restul se găsesc in unele peptide,sau in alte substanţe care nu au caracter proteic. Proprietăţile fizice ale aminoacizilor sunt următoarele: substanţe solide; cristaline; solubile in apă; greu solubile in alcooli; solubili in acizi şi baze alcaline; dulci ; au activitate optică ; sunt substanţe amfotere ; pot aparţine seriei D sau L ; parte pot disocia in soluţie,intre aceste 2 fracţiuni se formează un echilibru.Proprietăţile chimice sunt clasificate in funcţie de tipul de grupare pe care o transformă.1.Proprietăţile grupei amino formarea de săruri cu acizii organici şi anorganici; formarea amidelor; formarea de hidroxiacizi; formarea de baze Schiff; formarea de betaine; reacţii de condensare cu derivaţi halogenaţi aromatici; dezaminare-oxidativă-reductivă-hidrolitică.2.Reacţii datorate grupei carboxilice decarboxilarea; esterificarea; formarea de săruri cu bazele. Decarboxilarea aminoacizilor duce la formarea de amine, unele din ele fiind de o mare importanta biologică, altele sunt toxice. Dintre acestea amintim putresceina, care se formează prin decarboxilarea ornitinei şi cadaverina, care se formează prin decarboxilarea lizinei. Reacţiile de esterificare se realizează prin reacţia grupei carboxil ( acid) cu un alcool, formandu-se esteri. Cea mai cunoscută reacţie este reacţia de esterificare a alaninei cu etanolul. Formarea sărurilor cu bazele este reacţia dintre un acid( fruparea carboxil ) şi o bază .3.Reacţii datorate ambelor grupări funcţionale: dezaminarea şi decarboxilarea simultană; formarea de legături peptidice; transaminarea. Reacţia de dezaminare şi decarboxilare simultană, duce la formarea de alcooli Reacţia de transaminare este reacţia prin care se pot sintetiza, dar şi distruge anumiţi aminoacizi, dandu-se posibilitatea transformării unor precursori ai glucozei in anumiţi aminoacizi. Tocmai din această cauză, aminoacizii formaţi se mai numesc şi aminoaacizi glucozoformatori.

3