Eluks olulised süsiniku­ühendid

  • Mis ained on suhkrud?
  • Miks on taimsed rasvad vedelad?
  • Miks on oluline süüa valgurikast toitu?
  • Kus säilitatakse pärilikku informatsiooni?

Elu Maal

Elusolendid on äärmiselt keerulise üles­ehitusega. Nende toimimiseks peavad koos­tööd tegema väga paljud ained. Neist olulisemad on sahhariidid, rasvad, valgud ja nukleiin­happed. Sahhariidid varustavad organisme energiaga, rasvad on olulised varu­ained, valgud transpordivad organismis aineid, vahendavad keemilisi reaktsioone ja on ehitus­materjaliks ning nukleiin­happed talletavad ja kannavad edasi pärilikku informatsiooni. Süsiniku­põhiste bio­molekulideta puuduks elu Maal. 

Süsinikupõhiste biomolekulideta puuduks elu Maal

Sahhariidid

Sahhariidid (vanema nimetusega süsi­vesikud) on süsiniku­ühendid, mis koosnevad süsiniku, vesiniku ja hapniku aatomitest. Sahhariidide üld­valem on Cn(H2O)m

Sahhariidide üldvalem

Cn(H2O)m

Enamik sahhariide on valged kristalsed ained. Sahhariidi molekulid sisaldavad palju polaarseid hüdroksüülrühmi (–OH) ja on seetõttu hüdrofiilsed ained. Väiksema molekuliga, magusa maitsega ja vees hästi­ lahustuvaid sahhariide nimetatakse tihti ka suhkruteks.

Sahhariidid kuuluvad põhitoitainete hulka. Sahhariidid on elus­organismidele energia­allikaks (glükoos), varuaineks (glükoos, fruktoos, tärklis, glükogeen) ning ehitus­materjaliks (tselluloos). Sahhariidid on taimedes foto­sünteesi lõpp-produktiks ja lähteaineks kõigile teistele bio­molekulidele (rasvad, valgud ja nukleiinhapped). Suure molekulmassiga sahhariidid (nt sahharoos, tärklis) lagundatakse seedimise käigus väiksemateks sahhariidideks (nt glükoosiks, fruktoosiks). 

Looduses esineb sahhariide rohkem kui kõiki teisi orgaanilisi ühendeid kokku
Sahharoos ehk lauasuhkur on magusa maitsega vees hästilahustuv valge tahke aine
Tselluloos on tähtis taimede ehitusmaterjal. Tselluloos moodustab näiteks puidu massist umbes 40–50%
  • Sahhariidid on orgaanilised ained, mida leidub vaid loomades.
  • Sahhariidid on hüdrofoobsed ained.
  • Sahhariidid on elusorganismide energiaallikaks.
  • Suhkrud on magusa maitsega, vees hästi lahustuvad, väikese molekulmassiga sahhariidid.
  • S
  • I
  • V
  • C
  • N
  • P
  • Y
  • B
  • H
  • K
  • O
  • F

Rasvad

Rasvad on suure energia­sisaldusega varuained, mida organism kasutab toidu­puuduse korral. Rasvad ei lahustu vees ja on hüdrofoobsed ehk vett­hülgavad ained. Rasvad lagunevad seedimisel glütserooliks ja rasv­hapeteks.

Rasva molekul on moodustunud glütseroolist ja rasvhapetest. Ühe glütseroolijäägiga on seotud kolm rasvhappejääki

Rasvu leidub kõigis organismides. Loomadel koguneb rasv rasva­rakkudesse naha alla ja kõhuõõnde. Taimede rasva­varud on seemnetes ja viljades.

Loomsed rasvad (nt searasv, lambarasv) on enamasti tahked. Loomsete rasvade molekulid sisaldavad peamiselt üksik­sidemeid ja neid nimetatakse küllastunud rasvadeks.

Taimsed rasvad (nt oliiviõli, päevalilleõli) on enamasti vedelad ja neid nimetatakse õlideks. Ka kala­rasv on vedel. Õlid on vedelad, kuna nende molekulid sisaldavad palju kaksik­sidemeid. Selliseid rasvu nimetatakse küllastumata rasvadeks.

Karud magavad talveund umbes seitse kuud ja kulutavad sellel ajal kuni 4000 kcal energiat päevas. Talve üleelamiseks vajaliku energia koguvad karud toiduga, mis salvestub keharasvana
Kui küllastumata rasvad reageerivad vesinikuga, siis kordsed sidemed kaovad ja tekivad küllastunud rasvad. Nii saab vesinikuga töötlemise tulemusena vedelatest õlidest tahkeid rasvasid. Seda protsessi rakendatakse näiteks margariini valmistamisel​
  • Loomsed rasvad on küllastunud rasvad ja sisaldavad ainult üksiksidemeid.
  • Taimsed rasvad on tahked, kuna sisaldavad ka kaksiksidemeid.
  • Taimsed rasvad on küllastumata rasvad.
  • Rasvad on hüdrofoobsed ained ja ei lahustu vees.
  • Rasvad on organismi esmane energiaallikas.

Valgud

Inimese organismis on kümneid tuhandeid erinevaid valke, igaühel neist ainu­laadne ehitus ja ülesanne. Valgud on looduslikud polümeerid, mis on moodustunud sadadest kuni tuhandetest aminohapetest.

Inimorgasnimis leidub 20 erinevat aminohapet, millest moodustatakse kõik eluks vajalikud valgud. Organismid ei suuda aga kõiki valkude sünteesiks vajalikke amino­happeid ise sünteesida ning neid tuleb omastada toiduga. Selliseid amino­happeid nimetatakse asendamatuteks amino­hapeteks. Näiteks täis­kasvanud inimene peab toiduga saama üheksat eluks vajalikku amino­hapet. Seetõttu on oluline, et meie toit oleks valgu­rikas.

Toidus sisalduvad valgud lagundatakse seede­kulglas ensüümide ja maohappe toimel amino­hapeteks, mis vere kaudu rakkudesse transporditakse. Taimed toodavad vajalikud amino­happed fotosünteesi ja raku­hingamise vahe­saadustest. Rakkudes sünteesitakse amino­hapetest oma­korda raku tööks vajalikke valke.

Keratiin on valk, mis moodustab peamise osa näiteks naha pealiskihist, silma sarvkestast, juustest, karvadest, küüntest, sarvedest ja sõrgadest
Loomsed toiduained sisaldavad kõiki vajalikke amino­happeid ning inimesed saavad sellisest toidust vajaliku valgu­koguse kergesti kätte. Taimedes on vajalikke amino­happeid vähem, mistõttu peavad taime­toitlased sööma palju mitme­suguseid taimi või toidu­lisandeid

Valkude ülesanne organismis on transportida aineid, võtta vastu ja vahendada informatsiooni, kiirendada ja aeglustada keemilisi reaktsioone, muuta kahjutuks haigusi tekitavaid mikroobe ning osaleda organismide liikumisel. Valgud on ka ehitus­materjaliks. Valgud on teise­järguline energia­allikas, organism saab energia peamiselt sahhariididest ja rasvadest, alles suures energia­puuduses tarvitatakse selleks valke. Inimese organismis ei teki pika­ajalisi valgu­varusid. Valgud uuenevad pidevalt.

Valgud on lihaste ehitusmaterjaliks. Lihasrakud sisaldavad valdavalt lihasvalke (müosiini ja aktiini). Need valgud on võimelised muutma oma struktuuri, mistõttu muutuvad ka nende mõõtmed. Nõnda tagavad valgud näiteks lihaste kokkutõmbumise ja lõtvumise ning osalevad organismide liikumises
  • Valkude suured molekulid on kokku pandud paljudest aminohapetest.
  • Inimese organism sünteesib kõik valkude sünteesiks vajalikud aminohapped.
  • Toiduvalgud lagundatakse aminohapeteks ja transporditakse rakkudesse, kus neist tehakse organismile vajalikud valgud.
  • Valkudel on organismis palju rolle, sh ainete transport, informatsiooni vahendamine, organismi kaitse ja ehitus.
  • Valgud on olulised varuained, mida talletatakse rasvakihis naha all.

Nukleiinhapped

Nukleiinhapped on süsinikupõhised biomolekulid: pärilikkusaine desoksü­ribonukleiin­hape ehk DNA ja valkude tootmist juhtiv ribonukleiin­hape ehk RNA

DNA asub rakutuumas ja on päriliku info säilitaja. RNA on päriliku info kandja ja selle ülesanne on DNA-s sisalduva informatsiooni alusel sünteesida valgu­molekulid.

Nukleiinhappe nimetus tuleneb sellest, et esimest korda avastati DNA raku tuumast (ld nucleus – tuum) ja sellel olid happelised omadused
  • RNA
  • DNA

Nukleiinhapped on desoksüribonukleiinhape ehk  ja ribonukleiinhape ehk  ülesanne on päriliku info säilitamine,  ülesanne aga päriliku info avaldamine. 

Ma tean, et...

  • Sahhariidid (vanema nimetusega süsivesikud) on süsiniku, vesiniku ja hapniku aatomitest koosnevad orgaanilised ühendid, mis on organismile peamiseks energia­allikaks.
  • Rasvad on orgaanilised ühendid, mis on kõrge energia­sisaldusega varu­ained organismis.
  • Valgud on aminohapetest moodustunud orgaanilised molekulid, mis on organismi peamiseks ehitusmaterjaliks.
  • Nukleiinhapped on süsinikupõhised biomolekulid, mis vastutavad päriliku info säilitamise, avaldumise ja edasikandumise eest.

Küsimused

  1. Miks nimetatakse osa sahhariide suhkruteks?
  2. Milliseid sahhariide leidub sinu toidus?
  3. Millist rolli täidavad rasvad organismides?
  4. Seleta, miks on loomsed rasvad tahked, taimsed rasvad aga vedelad.
  5. Miks on oluline, et toit oleks valgurikas?
  6. Nimeta nukleiinhapped ning millist ülesannet need organismis täidavad.