Оглавление. 

Введение.                                                                                               2

I. Общая характеристика, свойства, функции белков.                      3-5   

II. Общая характеристика, свойства, функции углеводов.               5-7

III. Общая характеристика, свойства, применение жиров.              8-12

IV. Минеральные вещества.                                                                12-18

Заключение.                                                                                          19

Список литературы.                                                                              20

 

Введение. 

    Мы  знаем, что наша пища состоит из белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, воды, а также содержит витамины. Сегодня созданы пищевые консерванты, ароматизаторы и красители. В связи с этим появился новый раздел химии – химия пищи. Данный раздел появился относительно недавно, так как нужно было исследование продуктов питания созданных генной инженерией, изучение веществ, созданных для улучшения вкуса, цвета и хранения продукта. В данном реферате я расскажу об основных составляющих пищи, т.е. об основах химии пищи – белках, жирах, углеводах, минеральных веществах, об их важности и о сложном химическом составе.

 

I. Общая характеристика, свойства, функции белков.

I.I. Общая характеристика

    Белки - это азотсодержащие высокомолекулярные органические вещества со сложным составом и строением молекул. Белок можно рассматривать как сложный полимер аминокислот. Белки входят в состав всех живых организмов, но особо важную роль они играют в животных организмах, которые состоят из тех или иных форм белков (мышцы, покровные ткани,  внутренние органы, хрящи, кровь).Растения синтезируют белки (и их составные части -аминокислоты) из углекислого газа СО2 и воды Н2О за счет фотосинтеза, усваивая остальные  элементы белков (азот N, фосфор Р, серу S, железо Fe, магний Mg) из растворимых солей, находящихся в почве. Животные организмы в основном получают готовые аминокислоты с пищей и на их базе строят белки своей организма. Ряд аминокислот (заменимые аминокислоты) могут синтезироваться непосредственно животными организмами. Характерной особенностью белков является их многообразие, связанное с количеством, свойствами и способах соединения входящих в их молекулу аминокислот. Белки выполняют функцию биокатализаторов  ферментов, регулирующих скорость и направление химических реакций в организме. В комплексе с нуклеиновыми кислотами обеспечивают функции роста и передачи наследственных признаков, являются структурной основой мышц и осуществляют мышечное сокращение. В молекулах белков содержатся повторяющиеся амидные связи С(0)NH, названные пептидными (теория русского биохимика А.Я.Данилевского). Таким образом, белок представляет собой полипептид, содержащий сотни или тысячи аминокислотных звеньев.

Структура белков.

    Особый  характер белка каждого вида связан не только с длиной, составом и строением  входящих в его молекулу полипептидных  цепей, но и с тем, как эти цепи ориентируются. В структуре любого белка существует несколько степеней организации:

1.Первичная структура  белка  специфическая последовательность  аминокислот в полипептидной  цепи.

2.Вторичная структура  белка  способ скручивания  полипептидной цепи в пространстве (за счет водородной связи между водородом амидной группы NH и карбонильной группы СО, которые разделены четырьмя аминокислотными фрагментами).

3. Третичная  структура белка  реальная  трехмерная конфигурация закрученной  спирали полипептидной цепи в  пространстве (спираль, скрученная  в спираль). Третичная структура белка обуславливает специфическую биологическую активность белковой молекулы. Третичная структура белка поддерживается за счет взаимодействия различных функциональных  групп полипептидной цепи: дисульфидный мостик (-S-S-) между атомами серы, сложноэфирный мостик  между карбоксильной группой (-СО-) и гидроксильной(-ОН), солевой мостик - между карбоксильной (-СО-) и аминогруппами (NH2).

4. Четвертичная  структура белка  тип взаимодействия  между несколькими полипептидными  цепями. Например,  гемоглобин  представляет из себя комплекс из четырех макромолекул белка.  

I.II. Физические и химические свойства. 

Физические  свойства.

    Белки имеют большую молекулярную массу (104107 г/моль), многие белки растворимы в воде, но образуют, как правило, коллоидные растворы, из которых выпадают при увеличении концентрации неорганических солей, добавлении солей тяжелых металлов, органических растворителей или при нагревании (денатурация). 

Химические  свойства.

1. Денатурация   разрушение вторичной и третичной структуры белка.

2. Качественные  реакции на белок: биуретовая  реакция: фиолетовое окрашивание  при обработке солями меди  в щелочной среде (дают все  белки), ксантопротеиновая реакция:  желтое окрашивание при действии  концентрированной азотной кислоты,  переходящее в оранжевое под действием аммиака (дают не все белки), выпадение черного осадка (содержащего серу) при добавлении ацетата свинца (II), гидроксида натрия и нагревании. 3. Гидролиз белков  при нагревании в щелочном или кислом растворе с образованием аминокислот. 

I.III. Биологические функции белков. 

Множество химических связей, характерных для белковых макромолекул, предопределяет их функциональное многообразие.

1. Каталитические – относятся к биологическим катализаторам.
2. Транспортные – выполняет функции переноса веществ из одного компартмента клетки в другую или между органами целого организма.
3. Регуляторные – регуляторные функции, в первую очередь к ним относятся гормоны.
4. Защитные – представлены антителами или иммуноглобулинами.
5. Сократительные – позволяют сокращаться и перемещаться, обычно содержатся в мышечной ткани.
6. Структурные – входят в состав мембран клеток.
7. Рецепторные – участвуют при передаче нервного или гормонального сигнала.
8. Запасные и питательные – резервный и питательный материал клетки.
9. Токсические – представлены токсинами яда змей, скорпионов, пчел.

Наибольше всего  мы употребляем запасные и питательные  белки (например, мясо, питательный  белок птичьих яиц, молоко и другие).

    Наиболее  часто употребляемые человеком  белки:

Альбумины –  белки животных и растительных тканей. Они относятся к питательным белкам. Отличия Альбуминов в животной клетке и растительной заключается в разном количестве метионина и триптофана. А также множество сложных белков липопротеины, гликопротеины, фосфопротеины, хромопротеины. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

                Фрагмент молекулы хромопротеина. 

Продукты  с наибольшим содержанием  белка (на 100г продукта): кисломолочные продукты (творог, сыр), яйца куриные (I категории), свинина, рыба, икра осетровая, орехи фундук. 

II. Общая характеристика, свойства, функции углеводов.

II.I. Общая характеристика. 

    Углеводы  – важный класс природных веществ  – встречаются повсеместно в  растительных, животных и бактериальных  организмах.

    Углеводы  – это не очень удачный термин, поскольку так называют большое  количество соединений, обладающих различной химической структурой и биологическими функциями. Более 100 лет назад этим термином было предложено называть природные соединения, состав которых соответствовал формуле (CH₂O)_n,, т.е. гидраты углерода. По мере открытия новых углеводов оказалось, что не все они соответствуют этой формуле, а некоторые представители других классов обладают такой же формулой. Большой вклад в развитие учения об углеводах внесли отечественные ученые А.М. Бутлеров,  А.А. Колли, Н.Н. Кочетков.

    Углеводы  включают соединения, начиная от низкомолекулярных, содержащих всего несколько атомов углерода, до веществ, молекулярная масса  которых достигает нескольких миллионов.

    Углеводы  составляют 80% массы сухого вещества растений и около 2% сухого вещества животных организмов. Животные и человек не способны синтезировать сахара и получают их с различными пищевыми продуктами растительного происхождения.

   Классификация всех видов углеводов.

Углеводы

                 

            Простые                                              Сложные

МОНОСАХАРИДЫ                                     ДИСАХАРИДЫ

                                                                           

     Тетрозы   С₄Н₈О₄                                         сахароза  C12H22O11

     элитроза                                                      лактоза

      треоза                                                          мальтоза

   Пентозы    С₅Н₁₀О₅                                        целобиоза

      арабиноза                                                  ПОЛИСАХАРИДЫ     

      ксилоза                                                          (С₅Н₈О₄)_n

      рибоза                                                          пентозаны

   ГЕКСОЗЫ      С₆Н₁₂О₆                                     (С₆Н₁₀О₅)_n

     глюкоза                                                        целлюлоза

      манноза                                                        крахмал

      галактоза                                                      гликоген

      фруктоза 

                     

 
 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                             Дисахариды

       Сахароза                                                                    Трегалоза 

II.II. Физические и химические свойства. 
 

Физические  свойства.

    Моносахариды - это твердые вещества, способные кристаллизоваться. Они гидроскопичны, очень легко растворимы в воде, легко образуют сиропы, из которых выделить их в кристаллическом виде бывает очень трудно.

    Дисахариды - кристаллические углеводы, молекулы которых построены из соединённых  между собой остатков двух молекул  моносахаридов.

    Молекулы  полисахаридов можно рассматривать  как продукт поликонденсации моносахаридов. Общая формула полисахаридов (СбН10О5)п. Мы рассмотрим важнейшие природные полисахариды — крахмал и целлюлозу.

Химические  свойства.

1. Свойства,характерные  для спиртов:

- взаимдействие  с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров (реакция этерификации).

2. Свойства, характерные для альдегидов: взаимодействие с оксидом серебра ( I ) в аммиачном растворе (реакция "серебряного зеркала").

3. Специфические  реакции - брожение: спиртовое брожение.

4. Сахароза подвергается гидролизу - разложению в присутствии минеральной кислоты и повышенной температуре на глюкозу и фруктозу.

    С12Н22О11       +   Н2О       =      С6Н12О6        +     С6Н12О6