Lisalugemine. Eluks olulised süsiniku­ühendid, struktuur ja näited

  • Kuidas jaotatakse sahhariide?
  • Millised on tuntumad sahhariidid?
  • Millest koosneb rasvamolekul? 
  • Mitu erinevat aminohapet leidub inimese organismis?
  • Kus säilib pärilik informatsioon?
  • Mis on RNA?

Organismi kaitsevägi

Inimese organismi kaitseb haiguste eest immuun­süsteem. Organismi sattuvate haigus­tekitajatega aitavad võidelda valged vere­rakud. Neid on kaks põhi­tüüpi: õgi­rakud ja lümfo­tsüüdid. Õgi­rakud ründavad valimatult kõiki sisse­tungijaid, et neist võimalikult ruttu vabaneda. Lümfo­tsüüdid valmistavad aga erilisi kaitse­valke ehk anti­kehasid, mis liituvad haigus­tekitajatega (viiruste, bakteritega), et neid nõrgestada või hävitada. Igat liiki haigus­tekitaja vastu moodustuvad spetsiaalsed anti­kehad. Näiteks tuberkuloosi­bakterite vastased anti­kehad ei hakka võitlema gripi­viirusega. Inim­organismis leidub enam kui 107 erinevat anti­kehade tüüpi. 

Vaktsineerimise käigus viiakse organismi surmatud või nõrgestatud haigus­tekitajaid või nende mürke. Selle vastuseks hakkab organism valmistama anti­kehi kas haigus­tekitaja või selle toodetud mürgi vastu. Nõnda põeb inimene haiguse kergelt läbi ja anti­kehad jäävad teatud ajaks tema organismi. Kui inimene seejärel nakatub, põeb ta haigust kergelt või ei haigestu üldse

Sahhariidide struktuur ja jaotus

Enamik sahhariide on valged kristalsed ained. Sahhariidide molekulid sisaldavad palju hüdroksüül­rühmi (–OH-rühmi), mis moodustavad vesinik­sidemeid. Seetõttu on sahhariidid hüdrofiilsed ained. 

Sahhariidid jaotuvad mono-, oligo- ja polü­sahhariidideks.

Monosahhariidid

Monosahhariidide ehk lihtsuhkrute molekulis on süsinikahelas 3–10 süsiniku aatomit. Lihtsuhkrud lahustuvad väga hästi vees. Monosahhariidid on lihtsaimad sahhariidid ja on kõigi teiste sahhariidide ehituskivideks. Tuntumad monosahhariidid on glükoos ja fruktoos.

Glükoosi (vasakul) ja fruktoosi (paremal) struktuuri­valem. Glükoos ja fruktoos on hüdrofiilsed ained, nende molekul sisaldab mitmeid hüdroksüülrühmi (–OH), mis moodustavad vee molekulidega vesinik­sidemeid

Glükoos ehk viinamarjasuhkur on tähtis liht­suhkur molekuli­valemiga C6H12O6, seda toodavad taimed foto­sünteesi käigus. Glükoosi leidub palju puuviljades, eriti viina­marjades, millest tuleb ka tema teine nimetus. Glükoos on oluline rakkude energia­allikas ja ehituskivi.

Fruktoos ehk puuviljasuhkur on lihtsuhkur molekuli­valemiga C6H12O6. Fruktoos ja glükoos on isomeerid, st neil on ühe­sugune keemiline koostis (molekuli­valem), kuid erinev struktuur. Fruktoos on looduslikest sahhariididest kõige magusam. Fruktoosi leidub palju mees, puuviljades, marjades ja enamikus juurviljades.

Veresuhkruks nimetatakse inimese või looma veres sisalduvat glükoosi. Veres ringlev glükoos on keha­rakkudele kõige eelistatum energia­allikas, mille arvelt hoitakse töös elu­tegevuseks vajalikke raku­funktsioone, kudesid ja organeid. Vere­suhkru taset kontrollib organism väga rangelt
Fruktoosi kasutatakse palju toidu­aine­tööstuses toitude ja jookide magustamiseks, kuna see on odav ja väga magus aine

Lihtsuhkrud võivad omavahel liituda ja moodustada lühemaid ja pikemaid ahelaid ehk liitsuhkruid. Liitsuhkrud on oligo- ja polüsahhariidid.

      • magusus
      • struktuur
      • vees lahustuvus
      • roll elusorganismides
      • molekulivalem

      Oligosahhariidid

      Oligosahhariidid on tekkinud 2–10 mono­sahhariidi liitumise tulemusena. Kahest mono­sahhariidist koosnevaid ühendeid nimetatakse ka disahhariidideks. Tuntuimad disahhariidid (ka oligo­sahhariidid) on sahharoos ja laktoos.

      Sahharoos ehk lauasuhkur (C12H22O11) on tekkinud glükoosi ja fruktoosi molekulide liitumisel. Sahharoosi saadakse suhkru­roost ja suhkru­peedist. Sahharoos laguneb seedimisel ja pärm­seente elu­tegevuse käigus kergesti glükoosiks ja fruktoosiks.

      Laktoosi ehk piimasuhkrut (C12H22O11) leidub kõikide imetajate piimas. Laktoos koosneb mono­sahhariididest glükoosist ja galaktoosist. Laktoosi seedimiseks ja molekuli lõhustamiseks on organismis vajalik ensüüm laktaas.

      Ehituselt on sahharoos disahhariid (oligosahhariid), mis koosneb kahest liitunud monosahhariidist glükoosist ja fruktoosist. Sahharoosi molekulivalem on C12H22O11, sahhariidide üldvalemi järgi aga C12(H2O)11
      Glükoosi ja fruktoosi segu on palju magusam kui sahharoos ja seda nimetatakse invertsuhkruks. Invertsuhkrut on palju mees
      Imetajate toidus esineb laktoos peamiselt piimas, mida tarbitakse pärast sündi, täiskasvanuna seda üldiselt enam ei tehta. Seetõttu väheneb vanusega laktaasi tootmine kehas, kuni peatub täielikult täiskasvanueas. Inimene on üks väheseid imetajaid, kellele on omane laktaasi moodustumine kogu elu jooksul
      • oligosahhariid
      • laktoos
      • fruktoos
      • sahharoos
      • galaktoos
      • disahhariid

       sisaldab kahte kuni kümmet omavahel seostunud monosahhariidi. Kui sahhariid on tekkinud kahe monosahhariidi liitumisel, kannab see nimetust  ehk lauasuhkur koosneb  ja glükoosi molekulidest.  ja glükoosi liitumisel tekib aga  ehk piimasuhkur. 

          • sahharoos
          • galaktoos
          • fruktoos
          • laktoos
          • glükoos

          Polüsahhariidid

          Polüsahhariidid on moodustunud enam kui kümnest mono­sahhariidi molekulist. Tuntuimad polü­sahhariidid on tärklis, glükogeen ja tselluloos.

          Tärklis on looduslik polümeer, mis koosneb tuhandetest ahelaks liitunud glükoosi molekulidest. Tärklise summaarne valem on (C6H10O5)n, milles lülide arv (n) on sada kuni mõni tuhat. Tärklis on taimne varu­aine, mida organism saab vajaduse korral kergesti lagundada glükoosiks ja rahuldada sellega oma energia­vajaduse. Tärklist leidub taimede kõikides osades, enim aga mugulates ja viljades.

          Tärkliserikkad toiduained on näiteks kartul, riis ja teraviljad

          Glükogeen on loomade ja seente varuaine, mida nimetatakse tihti ka loomseks tärkliseks. Glükogeeni koostises säilitatakse loom­organismide glükoosi­varu. Glükogeen salvestub organismis peamiselt maksa- ja lihas­rakkudes, ja kui vaja, lõhustatakse see tagasi glükoosiks.

          Ligikaudu 75% glükoosivarust on salvestatud lihastes, see tagab äkiliseks lihastööks vajaliku esmase energia

          Tselluloos koosneb samuti ahelaks liitunud glükoosi molekulidest. Ka tselluloosi summaarne valem on (C6H10O5)n, milles n tähistab lülide arvu ja see võib tselluloosis olla mõnest sajast kuni kümnete tuhandeteni. Tselluloos on levinuim ühend taimeriigis: sellest koosnevad taime­rakkude kestad. Tselluloos annab taimedele tugevuse.

          Inim­organism tselluloosi ei omasta, kuna meil puuduvad tselluloosi lagundamiseks vajalikud ensüümid. Tselluloosi suudavad seedida mäletsejad, kelle maos on olemas tselluloosi lagundavad bakterid
          • tselluloos
          • tärklis
          • glükogeen
          • tagab taimede tugevuse
          • varuaine taimedes
          • varuaine loomades ja seentes

          Rasvade struktuur, omadused ja reaktsioonid

          Rasvad on ained, mille molekulid on moodustunud glütseroolist ja rasvhapetest. Rasvhapped on pika süsinik­ahelaga karboksüül­happed (vt ptk 5.10). Ühe glütserooli molekuliga on liitunud kolm rasvhappe­molekuli. Erinevad rasvad on moodustunud erinevatest rasvhapetest. Rasvad lagunevad seedimisel glütserooliks ja rasvhapeteks.

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

          Loomsete ehk küllastunud rasvade rasvhappejäägid sisaldavad ainult üksiksidemeid. Taimsete ehk küllastumata rasvade rasvhappejäägid sisaldavad palju kaksiksidemeid.

          Küllastunud rasvhape sisaldab vaid C–C üksik­sidemeid. Küllastumata rasvhappe molekulis on süsiniku aatomite vahel kaksiksidemeid

          Rasvad ei lahustu vees ja on hüdrofoobsed ehk vett­hülgavad ained. Rasva­molekulid sisaldavad pikki süsinik­ahelaid, mis ei moodusta vesinik­sidemeid ja seetõttu ei saa seostuda vee molekulidega.

          Rasvad lagunevad tugevate aluste ehk leeliste (nt NaOH, KOH) toimel. Seda protsessi nimetatakse rasvade seebistamiseks, kuna reaktsiooni saaduseks on rasvhapete soolad ehk seebid ja glütserool.

          Rasvad lagunevad leelise toimel glütserooliks ja rasvhapete sooladeks ehk seepideks
          Rasvaseid nõusid pestakse pesuvahenditega (sh seep), mille osakesed saavad korraga seostuda nii rasvaga kui ka vee molekulidega (vt ptk 5.8)

          Mõned rasvad võivad õhu käes seistes rääsuda ehk oksüdeeruda ja laguneda. Rääsunud rasvad on ebameeldiva lõhna ja maitsega.

          Aminohapete struktuur

          Valgud on moodustunud sadadest kuni tuhandetest aminohapetest. Aminohapped on bioloogilise tähtsusega orgaanilised ühendid, mis sisaldavad nii karboksüül­rühma (–COOH) kui ka amino­rühma (–NH2). Iga aminohape erineb kõrval­rühma (R) poolest. Inimese rakkudes leidub 20 erinevat amino­hapet. Kui muuta nende amino­hapete hulka ja järjestust, on võimalik saada lõpmatu hulk erinevaid valke.

          Aminohapete üldvalem

          Nukleiinhapped

          Nukleiinhapped on pärilikkusaine desoksü­ribonukleiin­hape ehk DNA ja valkude tootmist juhtiv ribonukleiin­hape ehk RNA. DNA ja RNA on polümeerid nagu polü­sahhariidid ja valgudki. Nukleiin­happed koosnevad paljudest väiksematest omavahel seotud mono­meeridest – nukleotiididest.

          DNA asub rakutuumas ja on päriliku info säilitaja. DNA molekul koosneb nukleotiididest, mis moodustavad kaheahelalise spiraali. Viimane on koos valkudega pakitud kromosoomi. Inimesel on 23 kromosoomi­paari.

          Nukleotiid koosneb suhkrust, fosfaat­rühmast ja lämmastik­alusest. Erinevaid nukleotiide on DNA koostises kokku neli ja need erinevad lämmastik­aluse poolest. Nukleotiidide järjestus DNA ahelas sisaldab pärilikku informatsiooni.

          Nukleotiid koosneb suhkrust, fosfaatrühmast ja lämmastikalusest
          Kromosoom koosneb ühest DNA ahelast ja sellega seotud valkudest. Inimese iga rakk sisaldab lahtikeeratult ligikaudu 1,8 meetrit DNA-d. Spetsiaalsed valgud histoonid aitavad aga DNA ahela kokku pakkida, et see rakutuuma ära mahuks

          RNA on päriliku info kandja ja selle ülesanne on DNA-s sisalduva informatsiooni alusel sünteesida valgu­molekulid. RNA molekul on üheahelaline ja lühem kui DNA molekul. Rakkudes on kolm RNA põhitüüpi: mRNA, tRNA ja rRNA. Nende ehitus on ühesugune, kuid ülesanded on neil erinevad.

          Erinevad RNA-d osalevad valgusünteesis. mRNA kannab informatsiooni, tRNA transpordib kohale valgu sünteesiks vajalikud aminohapped ning rRNA teostab reaktsiooni
          • RNA
          • monomeer
          • polümeer
          • nukleotiid
          • DNA

          Nukleiinhape on , mille  on .  koosneb suhkrust, fosfaatrühmast ja lämmastikalusest. Nukleiinhapped on desoksüribonukleiinhape ehk  ja ribonukleiinhape ehk  ülesanne on päriliku info säilitamine,  ülesanne aga päriliku info avaldamine. 

          Ma tean, et...

          • Sahhariidid jaotatakse mono-, oligo- ja polüsahhariidideks.
          • Rasvad on ained, mille molekulid on moodustunud glütseroolist ja rasvhapetest. 
          • Aminohapped on bioloogilise tähtsusega orgaanilised ühendid, mis sisaldavad nii karboksüül­rühma (–COOH) kui ka amino­rühma (–NH2).
          • Nukleiinhapped on nukleotiididest koosnevad biomolekulid, mis vastutavad päriliku info säilitamise, avaldumise ja edasikandumise eest.

          Küsimused

          1. Mille alusel jaotatakse sahhariide mono-, oligo- ja polüsahhariidideks?
          2. Milliseid sahhariide leidub sinu toidus?
          3. Millest koosnevad rasvamolekulid?
          4. Kirjelda aminohapete ehitust.
          5. Nimeta nukleiinhapped ning millist ülesannet need  organismis täidavad.