Lipiidid ja valgud (0)

LIPIIDID :
Lipiidid on väikese molekulmassiga orgaanilised hüdrofoobsed ühendid, mis koosnevad alkoholist ja rasvhappejääkidest.
Jaotus:
1) Lihtlipiidid – rasvad , õlid, vahad.
2) Liitlipiidid – fosfolipiidid .
3) Tsüklilised lipiidid – steroid tüüpi ühendid, nt. kolesteriidid.
Lipiidide omadused:
1) Hüdrofoobsus – ei lahustu vees, ei seostu vee molekulidega.
2) Veest väiksem eritihedus – rasked kütteõlid ei jää näiteks veepinnale, erand .
3) Hüdrolüüsumus – tekivad alkohol ja vabad rasvhapped .
4) Rääsumine – osaline lagunemine millega kaasneb vabade radikaalide teke(mõrkjas maitse ja ebameeldiv lõhn)
Lihtlipiidide biofunktsioonid:
1) õlid, rasvad:
a) energeetiline – 1g lipiide annab lõplikul lõhustumiel umbes 9 kcal , inimese ööpäevasest energiatarbest peaks katma umbes 30%. Iga kehakaalu kilo kohta umbes 1g lipiide.
Erijuhtum – pruun rasvkude – koetüübi eripära: rasvarakkudes on palju mitokondreid ja tema ainsaks ülesandeks on sooja tootmine ja kõik energia mis saadakse hajub soojusena – siseküte nt taliuinakust virguvad imetajad – kehatemperatuuri tõstmiseks. Inimestel on pruunrasvkude põhiliselt imikutel – siseelundite juures ja peapiirkonnas.
b) ehituslik struktuur - funktsiooni täidab kehas olev rasvkude. Valdavalt on rasvaga täidetud. Normaalset ehituslikku funktsiooni täidab nahaalune rasvkude, eriti naistel. Ebanormaalne funktsioon – rasvkoe rasvumine . Meestel ülakeha, naistel alakeha tüüpi rasvumine.
c) varuaine- taimedel õlirikkad seemned ja viljad . Päevalill, lina. Pähklid, oliivid. Loomadel varuainelist funksiooni täidab kõhuõõnde ja kehakatete alla kogunev rasv .
d) ainevahetusliku vee tekitamine – 1 kg rasva lagundamisel tekib 1,1 kg vett – hapnik mis lisandub annab selle 0,1 lisakilo.
Kõrbeloomadel selline kohastumus – nt kaamel. Koilibilikate arengujärgud kasutavad sama meetodit.
e) õlid ja rasvad lahusti rollides :
* rasvlahustuvate vitamiinide saamine –A, D, E, K, Q.
* rasvkoesse kogunevad hüdrofoobsed toksilised ühendid –keskkonna mürgid – dioksiinid.
Vanematel inimestel kiire kaalulangetus võib tekitada sisemise mürgituse – intoksikatsioon.
f) kaitse funktsioon – termokaitse, rasvakiht on halb soojusjuht. Hammas-vaalalistel naha all meetrine rasvakiht.
g) amortiseeriv kaitse – neerusid ümbritsev rasvakiht. Naha happelisus tuleneb vabadest rasvhapetest, kaitseline – pH 5,5 on selline keskkond, kus bakterid kasvada ei taha.
h) sapisünteesi ergutamine – lipiidide rikas toit stimuleerib sapi eritust, sapi vaene aitab sapikive tekitada.
i) lipiidid annavad toidule struktuursuse, maitse ja lõhna.
2) Vahad – ainete segud , milles oluline roll on lipiididel.
Jagunevad: taimsed ja loomsed vahad.
Taimsete vahade näiteks:
a) puuviljadele tekkiv vahakiht, taliõunad. Väga õhukene vahakiht, mis on hästi jälgitav näiteks ploomidel.
b) taime lehtedel olev vahakiht – vahalill.
Taimsete vahade ülesanded:
a) Vähendada veekadu . Või kaitsta üleliigse märgumise eest.
b) Tõkestada mikrobioloogilisi kahjustusi.
Loomsetest vahadest klassikaline näide on mesilasvaha . Lanoliin ehk villavaha kasutatakse niisutavates, kosmeetikatootetes, näiteks huuleläigetes ja palsamistes, see on erandtüüpi vaha, sest seob vett ja võimaldab seeläbi niisutamist.
Loomsete vahade ülesanded:
a) ehituslik: meekärjed.
b) Kaitsta aju süvasukeldumisel tekkinud rõhumuutuste eest ja võimendab helivõnkeid – vaalavõidis ehk spermatseet .
Vaha söömisel ei juhtu midagi, vaha ei seedi .
Liitlipiidid:
Fosfolipiidid – tema molekulis on üheaegselt esindatud kahte tüüpi piirkonnad- hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed.
Pea- Glütserool, fosforhape ja madalomolekulaarne hüdrofiilne ühend
Sabad on hüdrofoobsed – kaks rasvhapet
Fosfolipiidide biofunktsioonid :
a) võime kaksikkihistuda – biomembraani ehituslik alus. Fosfolipiidne kaksikkiht tagab membraani vastupidavuse eritoimega lahustitele. Kui membraan oleks ainult hüdrofiilne siis veega kokkupuutes lahustuksime ära. Kui membraan oleks ainult hüdrofoobne siis lahstuksime ära kui õliga kokku puutuksime.
b) kopsukoes – kopsusompudes väldivad fosfolipiidid membraanide kokkukeerdumist. 8. elukuul, neid fosfolipiide, mis väldivad fosfolipiide kokkukleepumist kopsus on suht vähe, sellepärast väiksem võimalus ellu jääda.
c) varuainetena – letsitiin munarebus või sojaubade õlifaasis.
d) fosfolipiidid toimivad emulgaatoritena – emulgaator seob hüdrofiilse ja hüdrofoobse faasi ühtseks. Levinuim biosüsteemi emulgaator on letsitiin.
Vedelemulsioonid – piim, veri .
Pooltahked emulsioonid – lihased koos rasvarakkudega.
Fosfolipiidide emulgaatorvõimel põhineb ka pesemine – sabad seostuvad rasuga – tekivad molekulaarsed ühendid – loputusvesi võtab fosfolipiidid kaasa ja rasu ka.
Osadel fosfolipiididel on ka bioaktiivne toime – letsitiin, seda on palju närvirakkude membraanis. Organism küllastub letsitiiniga kiiresti – igapäevase toiduga saame piisavalt letsitiini. Liigne letsitiin läheb lagundamisele – tekib energiat ja vabaneb koliin ehk vitamiin B4 – B4 on vesilahustuv vitamiini ja inimene viib selle organismist välja liighigiga. Kollinilõhn on nagu kala lõhn.
Tsüklilised lipiidid:
Ei tohi segi ajada tsükliliste alkoholidega . Tsükliline alkohol on tsükliline alkohol ja rasvhape.
Kolesteriidide näitel tsükliliste lipiidide näitel:
1) kuuluvad ehitusliku üksusega biomembraanide koostises.
2) Nende baasil sünteesitakse sapphappeid. Sapphapetega väljutatakse põhiosa kolesteroosist.
3) Kolesteriididest lähtuva vitamiini D süntees nahas UV kiirguse mõjul.
4) Kolesteriididest lähtub ka sterodihormoonide sütees organismis. Nt. suguhormoonid.
Kolesteriide ei saa lugeda kahjulikeks ja mittevajalikeks molekulideks!
Alteroskleroos – veresoonte lupjumine . Haiguslik seisund, mille käigus oksükolesterool, kolesteriidid, valgud , lubisoolad ladestuvad veresoonte seinte sisse ehk endoteeli – igasugusel naastu rebenemisel tekib haavand ja häirub vere hüübimine. Kui see protsess toimub südames sis on tagajärjeks infarkt ja kui ajus siis ajuinfarkt .
REK:
1) selgitage kolme põhjust, miks imetajate organism vajab varurasvasid?
2) Leia loetelust kõige energiarikkam toitaine.
3) Seostus ja rühmitustestid. Seostustestid – leia lipiidi mõistele sobiv paariline. Rühmitustest – läbisegi antud ühendid – õpilane peab need grupeerima ja pealkirjastama.
4) Arvuta 100g sidruniküpsiste energeetiline väärtus, kui toitainete sisaldus on teada.
5) teha fosfolipiidse kaksikkihi joonis ja näidata ära selle erinevad osad.
6) Membraani joonisel on ära märgitud joonega midagi ja siis küsitakse mis molekuliga on tegemist.
VALGUD :
Aminohapped ja peptiidid .
R-radikaal, aminorühm (aluselised omadused), karboksüülrühmn - annab happelised omadused. Aminohapetel on amfoteersed omadused.
Aminohapete biologilne jaotus:
1) põhiaminohapped. Nende jaoks eksisteerib geneetiline kood. Sünteesi käigus lülituvad valkude koosseisu. Inimese jaoks on põhiaminohappeid 20, aga tegelikult on kokku 21.
2) Harvaesinevad aminohapped. Esinevad kas vabalt, ei saa minna valkude koostisse või tekivad valkudes olevate aminohapete keemilisel muutmisel. Kokku ligikaudu 200. rohkem leidub neid taimedes ja bakterites .
Aminohapete füsioloogiline klassifikatsioon :
1) asendamatud aminohapped – igaljuhul peab saama toiduga, sest inimorganism ei sünteesi. Neid on 8.
2) osaliselt asendatavad aminohapped – organism sünteesib kuid teatud eluperioodil mittepiisavas hulgas, et toiduga on tugevalt vaja saada. Neid aminohappeid on 3.
3) Täielikult asendatavad aminohapped – organism ise sünteesib lähteainetest, neid on 9.
Kõiki ühendeid ei pea ise sünteesima- kokkuhoid energia arvelt. Tugevaks miinuseks on tugev sõltuvus toidu kvaliteedist
PEPTIIDID.
-suhteliselt väikese molekulmassiga ühendid, koosnevad kuni 50 aminohappejäägist, mis on omavahel ühendatud peptiidsidemetega. Peptiididel on tavaliselt bioaktiivne toime.
1) Näiteks hormoonmõjuga peptiidid – kasvuhormoon – hüpofüüs sünteesib.
2) Organite ja kudede tasandil toimivad peptiidid – seedekulglas on teada üle 30 lokaalselt toimiva peptiidi .
3) arengubioloogias olulised peptiidid – määrvad tulevaste organite elgmete kujunemise.
4) toksilise toimega peptiidid – baktertoksiinid. Imenduvad tervikmolekulidena.
5) neuropeptiidid – kontrollivad emotsioone.
VALGUD:
Valkude struktuuritasemed:
1) esmane struktuur ehk primaarne struktuur – aminohappejääkide hulk ja järjestus polüpetiidahelas. Primaarstruktuur on aluseks kõrgemat järku struktuuridele. Kõik valgud sünteesitakse esmases struktuuris. Põhiline sideme tüüp on peptiidside.
2) Teisane struktuur ehk sekundaarne struktuur: a) spiraalne ehk alfaspiraal: lisaks pepdiidsidemetele on molekulisisesed vesiniksidemed . B) beetastruktuur, vesiniksidemed on molekulide vahelised. Teisene struktuur on kattevalkudes: juuksed, suled, küüned, karvad . Teisese struktuuri molekulid vees ei lahustu.
3) Kolmandat järku struktuur: a) gloobul – kera kujuline. Enamasti lahustuvad. Ensüümid, antkehad, transportvalgud. B) fibrill – niitjas, omavahel seostunud struktuur. Mittelahustuvad. Lihasvalgud . PEPTDIIDSIDEMED; VESINIKSIDEMED; IOONSIDEMED (pluss-miinuslaengutega radikaalide vahel), HÜDROFOBSED SIDEMED (radikaalide hüdrofoobne vastasmõju).
4) Neljandane struktuur ehk kvaternaarne. Mitme erineva ehitusüksuse seostumine ruumiliseks ehituslikuks ja talitluslikuks tervikuks. Sidemed samad mis kolmandat järku struktuuride puhul. Ensüümkompleksid, membraansed transportkompleksid.
Valkude omadused:
1) kõrgmolekulaarsus: vabalt membraane valgud ei läbi. Urniini analüside puhul kontrollitakse, kas uriinis on valku, kui on, siis on põletik või muu haigusnäht.
2) Laeng – tuleb aminohapete radikaalide laengutest, mis annavad valgule summaarse laengu.
3) Denatureeruvus – valgu kõrgemat järku struktuuride kadumine, alles jääb primaarstruktuur.
a) organismi omastest teguritest põhjustatud. (esimesel kohal). Palavik -et denatureerida vaigust tekitavad valgud. Toiduvalgud mao soolhappe toimel.
b) organismi välised – tugevatoimelised faktorid : kiirgused , happed/alused, vibratsioon, temperatuurid. Denaturatsioon võib olla pöördumatu. Muna keetmine, praadimine, vahustamine. Pöörduvad denaturatsioonid – esialgne molekul taastub : keele maitsetundlikkuse taastumise (retseptorvalkude renaturatsioon). Denaturatsiooni käigus kaob ka valkude veesiduvusvõime.
4) Hüdrolüüsuvus – valkude hüdrolüüsi käigus moodustuvad vabad aminohapped, toimub peptiidsidemete lõhkumine. Toiduvalkude hüdrolüüs seedumisel. Osaline hüdrolüüs puljongi keetmisel.
5) Spetsiifilisus – erineva pärilikkusega organismides esinevad erineva koostisega valgud.
Valkude jaotuvus:
1) lihtvalgud ja liitvalgud .
a) lihtvalgud koosnevad ainult aminohappejääkidest. Kattevalgud, keratiinid.aktiin, insuliin .
b) liitvalkudes on ka mittevalguline osa lisaks valgulisele osale. Mõlemaid valke nimetavad bioloogid proteiinideks. Liitvalgud: nukleoproteiin – nukleiinhape +valgud. Kromosoomid . Lipoproteiinid-lipiidimolekulid +valgud. Membraani lipoproteiinid. Fosfoproteiinid – fosfoühendid ja valgud. Kaseiin , mis annab piimale valge värvuse.
KESKMISELT ON VALGUS ESINDATUD 12-16 ERINEVAT AMINOHAPPE JÄÄKI. Mida spetsiifilisem valk, seda vähem on aminohappejääke seal.
Valkude biofunktsioonid:
1) energeetiline. See pole kõige tähtsam funktsioon. 1g valkude lõhustumisel vabaneb 4 kcal energiat. Teoorias peaks olema 6kcal energiat – valkude lagundamine ei lähe lõpuni, vaid jääb toppama uurea tasndil. Sellega välditakse mürgise ammoniaagi teket. Ööpäevasest energiakulust peaksid valgud katma mitte üle 15%. Valkude suur osakaal on kajulik maksale , neerudele ja nõuab suuremat veekäivet organismis. Iga kehakaalu kilo kohta 1,1-1,2 g valke.
2) Ehituslik struktuurne . Täidavad näiteks viirusosakeste kapsiidivalgud, naha, karvad, sulgede , soomuste valgud.
3) Transpordi funktsioon. Hemoglobiin. 100% ulatuses O2 transport ja teise mehhanismiga 20% CO2 transport. Vereplasmavalgud täidavad samuti transpordi funktsiooni – albumiinid.
4) Signaalfunktsioon. – peptiidsed ja valgulised hormoonid. Kõhunäärme hormoonid. Insuliin, glükagoon. Insuliin alandab veresuhkru taset ja glükagoon tõstab veresuhkru taset.
5) Retseptoorne funktsioon. A) membraani välispinnal olevad valgulised retseptorid . B) silma võrkkestal olevad valgustundlikud valgud.
6) Liigutuslik funktsioon. Ripsmete ja viburite valgud (tubuliin). Lihasrakkude valgud (aktiin, müosiin).
7) Kaitse funktsioon.
a) aktiivkaitse – valgulised antikehad , võõrorgaanika vastased antikehad. pH regulaatorvalgud, verehüübimisvalgud.
b) passiivkaitse – valgulised katted – vill , suled, soomused, karvad.
8) Toksilisuse funktsioon – looduslikest ühenditest on teatud valgud kõige mürgisemad. Bakteritest – botuliini, botulismi tekitaja . Botoks ravi – halvata närvi ülekanne lihaste vahe, miimilised lihased halvata, nägu muutub siledaks aga emotsioone ei saa enam väljendada, mõne aja jooksul süsteem jälle taastub. Taimedest kõige mürgisemaks valguks on ritsiin. Seentest kõige mürgisemaks valgust on amanitiin, falloidiin. Kõige mürgisem valk loomadel on kerakala valk – tetrodotoksiin.
9) Detoksifikatsiooni funktsioon – valgud võivad pöördumatult siduda teatud kahjulikke ühendeid.
a) raskmetallid.
b) valgud vähendavad alkaloidide mõju – kohvi või tee joomine piima või koorega .
10) Varuaineline funktsioon. Nt seemnete ja viljade valgud, sojauba 36% valke. Loomorganismides varuvalgud vaid tinglikud – muna, piima valgud. Indiviidi tasandil on varuvalguks lihaste valgud.
11) Temperatuuri muutude eest kaitsvad valgud. A) madalad temperatuurid –antifriis tüüpi valgud. Nt polaaraladel elavad kalade vereplasmas. Lumi- ja märtsikellukesed. B) kõrgete temperatuuride eest kaitsvad valgud – kuumashoki vastased valgud.