Przewód: jama ustna, przełyk, żołądek, dwunastnica, jelito cienkie, grube i proste, odbytnica, Soki trawienne: ślina - wydzielana przez gruczoły ślinowe do jamy ustnej, sok żołądkowy - bezbarwna, kwaśna ciecz ph. 1,5 - 2,5, wydzielana przez błonę śluzową żołądka, sok trzustkowy - subst. zasadowa, mętna ciecz, ph. 8, 0,5 l/24h, wydzielany przez trzustkę do dwunastnicy, sok jelitowy - zasadowa, mętna ciecz, ph. 7,1 - 7,6, wydzielana przez błony śluzowe jelita cienkiego, żółć - wydzielana przez pęcherzyk żółciowy do dwunastnicy, Aminokwasy-białka są z nich zbud, zw. dwufunkcyjne,. są zbud. z 20 standard.aminokw,19 to α-aminokw. z pierwszorzęd. gr. aminową -NH₃ i gr. karboksyl. -COOH, są one połącz. z centr. at. węgla Cα, podział amin: 1.hydrofobowe -glicyna, alanina, walina, leucyna, prolina, cysteina, 2.hydrofobowe-aromatyczne-tyrozyna, tryptofan, 3.polarne z ład.-arginina, histydyna,lizyna, 4.polarne bez ład.-seryna, glutamina, Właść. fiz. aminokw- bezbarw. subst. krystal, rozp. w wodzie, rozkład. się zanim osiągną pkt. topnienia, zawier. zasad. gr. aminowe i kwaso. gr. karboksyl, są amfoterami, ulegają wewnątrzcząst. r. kwas-zasada i wyst. gł. w formie jonu dipolowego lub obojnaczego.

Pkt. izoelektryczny- istnieje pośrednie pH przy którym istnieje równowaga między formą kationową i anionową

Reakcje amin-1.A+alk.=ester H₂N-CH\R₁-COOH+HOR₂ -(HCl)HOH+H₂N-CH\R₁-CO-OR₂

2. z HNO₂=hydroksykwas (met. van Slyke'a) H₂N-CH\R-COOH+HNO₂HOH+ HO-CH\R-COOH+N₂

Peptydy: polimery A, wyst. wiązanie peptydowe tzn. gr. aminowa jednego A łączy się z gr. karbo. drugiego A itd. np.: alanina+seryna=alanyloseryna

Klasyfikacja białek:

1) b. proste (proteiny)-wyniku hydrolizy dają jedynie A, dzielimy na:protaminy,histony,albuminy,globuliny,prolaminy,glutaliny

2)B. złożone (proteidy)- hydrloiza daje A, węglowodany, tłuszcze, k. nukleinowe: nukloprodeidy, glikoproteidy, lipoproteidy, chromoproteidy, metaloproteidy,

3)b. krwi- a)hemoglobina- białko z gr. hemoprotein, roz. się w w, Hem. zbudowana jest z 4 pierścieni pirolowych połączonych wiązaniami metinowymi C-CH-C po przez jon Fe²⁺ Rola Hem. polega na transporcie O₂ za pośrednictwem naczyń krwio.

b)fibrynogen i fibryna- stanowią odrębną gr. białek odp. za krzepnięcie krwi, rozp. w wodzie, pod działaniem np. sacharydy fibrynogen -> fibryne (powoduje krzepnięcie krwi)

4)b. mleka- stanowi 3% mleka krowiego zaw. kazeine- jest fosfoprotoiną bo ma foforany związane estrowo z gr. -OH, seryny i treoniny. (np.: sery twarogowe) albumine i globuline.

5)b. serwatki- po oddzieleniu z mleka wytrąconej kazeiny pozostaje żółty roztwór serwatka zawierająca, albumine i globuline

Rzędowość białek:

Struktura 1°- liniowa sekwencja A połączonych wiąz. peptydowymi oraz innymi kowalencyjnymi

Struktura 2°- wys. regularne pofałdowanie regionów łańcuch polipeptydowego np.: helisa α, struktura β, wiązania H tworzą się między O karbonylowym wiązania peptydowego a H z NH₂ czwartego A

Struktura 3°- b. rozp. w w. fałdują się pod wpływem energ. wymogu dzielenia nie polarnych A od wodnego hydrofilowego otoczenie, są one chowane w hydrofobowym wnętrzu struktury b.

Struktura 4°-powstaje między wieloma łańcuchami polipeptydowymi w b. te oddziaływania to wiązania kowalencyjne (disufidowe), niekowlencyjne (siły elektrostatyczne, wiązania H, oddziaływania hydrofobowe), wiązania Wan der Waalsa.

Rodzaje wiązań w peptydach i białkach. Rodzaje wiąz. utrwalaj. wtórną strukt. białek= gr. uczestniczące: -CH-C(=O)-HN-,-C(=O)-HN-CH-[wodorowe], HC-OH,HO-CH [wodorowe]; wiązania: HC-S-S-CH [disulfidowe], HC-C(=O)-O-NH₂-CH [jonowe], HC-C(=O)-O-CH [estrowe], HC-C(=O)--S-CH [tioestrowe].

Enzymy - są to białkowe katalizatory przemian w organizmach żywych niezbędne do każdej chemicznej i biologicznej reakcji.

Węglowodany, podzial, rola - mat. z którego syntezują białka, tłuszcze i inne subst, są wielohydroksyl. pochodnymi aldehydów i ketonów, wzór CnH2nOn.Podział: 1-cukry proste, jednocukrowce, monosacharydy, monozy, 2-cukry złożone, wielocukrowce, poliozy: oligosacharydy i kilkucukrowce, polisacharydy i wielocukrowce.

Monosacharydy - cukry proste o ogólnym wzorze C_NH_2NO_N, zawierające 3 - 10 at. C. W zależności od liczby at. O w cząsteczce nazywają się triozy, tetrozy, pentozy, itd. Monosacharydy dzieli się na ALDOZY (wielohydroksyaldehydy) i KETOZY (wielohydroksyketony).

PROJEKCJA FISHERA - dzięki niej można wzory stereogeniczne pokazać na płaszczyźnie. Fisher wprowadził również nomenklaturę stereochemiczną - stosuje on „D” do przedstawienia (+)aldehydu glicerynowego, w którym gr. OH jest po stronie PRAWEJ; jego enancjomer z gr. OH po LEWEJ stronie oznacza się jako aldehyd L(-) glicerynowy. Gr. aldehydowa jest na górze.

Fisher tym systemem objął również inne monosacharydy. Obowiązuje zasada - jeżeli najbardziej oddalony od gr. aldehydowej lub ketonowej asymetryczny at. C ma taką samą konfigurację jak aldehyd D- glicerynowy to związek jest D-cukrem. Jeśli konfiguracja jest taka jak w L-aldehydzie to jest L-cukrem

PROJEKCJA HAWORTHA - to rodzaj projekcji chemicznej charakterystycznej dla półacetalowych (cyklicznych) odmian cukrów. W projekcji Hawortha używa się uproszczonych wzorów perspektywicznych.

MUTAROTACJA - zjawisko samorzutnego zmieniania się skręcalności właściwej roztworu monosacharydu wraz z upływem czasu. Gdy rozpuścimy α-D-glukozę, to jej skręcalność spada z +112º do +52º. Gdy rozpuścimy β-D-glukozę skręcalność zmienia się z +19º do +53º.

Mutarotacja przebiega przez odwracalne otwarcie pierścienia każdego z anomerów do otwarto-łańcuchowego aldehydu, oraz ponowne zamknięcie do drugiej formy cyklicznej. Zdolność przechodzenia form w siebie nosi nazwę INTERKONWERSJI.

Red.monosacharydów:

Utl.monosacharydów:

A.ALDOZ

DWUCUKRY:

MALTOZA - glukoza + glukoza - to cukier słodowy; występuje w kiełkujących nasionach zbóż. Powstaje podczas hydrolizy skrobi pod działaniem amylaz.

LAKTOZA - glukoza + galaktoza - to cukier mleczny; znajduje się w mleku zwierząt. Jest znacznie mniej słodka od sacharozy. Nie ulega fermentacji z drożdżami zwykłymi, ale pod działaniem drożdży laktozowych. Bakterie kwasu mlekowego przekształcają ją w kw. mlekowy, co stanowi podstawę procesu kwaśnienia mleka. Enzym laktaza hydrolizuje ją na galaktozę i glukozę. Laktozę otrzymuje się z serwatki po oddzieleniu kazeiny. Jest cukrem redukującym.

SACHAROZA - glukoza + fruktoza - cukier trzcinowy, buraczany; najważniejszy disacharyd o zastosowaniach przemysłowych. Jest najbardziej rozpowszechniona w przyrodzie. Występuje we wszystkich fotosyntezujących roślinach, a zwłaszcza w ich korzeniach. Jest bezbarwna, krystaliczna, rozpuszczalna w wodzie. Jest cukrem redukującym. Nie wykazuje zjawiska mutarotacji. Sama sacharoza nie ulega fermentacji, ale łatwo hydrolizuje i produkty jej

hydrolizy są fermentowane przez drożdże i bakterie. Sacharoza ogrzana powyżej temp. topnienia ulega karmelizacji.

Cukry złożone: Cukry złożone są produktami kondensacji dwóch lub więcej cząsteczek cukrów prostych i podczas hydrolizy rozkładają się na cukry proste. Wiązanie glikozydowe - tworzone przez grupę hydroksylową znajdującą się przy atomie węgla pierścieniowej formy cukru prostego.

SKROBIA - stanowi materiał zapasowy i odżywczy roślin i jest najważniejszym pożywieniem węglowodanowym zwierząt i ludzi. Właściwości skrobi:

Skrobia hydrolizuje podczas gotowania z rozcieńczonymi kwasami lub pod wpływem enzymów diastazy (α- i β- amylazy). W wyniku hydrolizy skrobia pęka na dekstryny, maltozę i w końcu glukozę. Proces ten nazywa się też scukrzaniem skrobi, bo powstają słodkie produkty.

CELULOZA (błonnik) - najbardziej rozpowszechniony w przyrodzie polisacharyd. Jest to składnik drewna i błon komórkowych roślin. Czysta celuloza jest biała, włóknista, bez zapachu i smaku. Nie rozp. się w wodzie, alkaliach, kw. i rozpuszczalnikach org.

a) hydroliza enzymatyczna - pod wpływem celulazy (bakterie, grzyb domowy) przekształca się w celobiozę (dwucukrowiec), następnie β-D-glukopiranozę, która poprzez interkonwersję daję D-glukozę.

b) estryfikacja - każda jednostka glukozy zawiera 3 gr. - OH. Można je modyfikować stosując związki reagujące z alkoholami. Działając na celulozę bezwodnikiem octowym otrzymujemy octan celulozy. Estryfikacja kw. azotowym daje azotan celulozy (nitroceluloza).

Nitrocelulozy stosowane są do produkcji: celuloidu - tworzywa sztucznego do wyrobu drobnych przedmiotów użytkowych, folii, oklein; jedwab chardoneta - włókno; lakierów, emalii; bawełny strzelniczej.

c) alkalizowanie celulozy - celuloza z roztworami wodorotlenków alkalicznych (MOH) nie ulega hydrolizie, ale daje ALKALICELULOZĘ, o charakterze alkoholanu. Pod wpływem wody rozpada się na MOH i hydrocelulozę o innej strukturze podatnej na barwienie (merceryzowanie włókien i tkanin bawełnianych)

d) eteryfikowanie celulozy - etery celulozy tworzą się w reakcji halogenów alkilowych z alkalicelulozą:

[C₆H₇O₂(OH)₃]n + NaOH alkaliceluloza (+CH₃I) [C₆H₇O₂(O-CH₃)₃]n

Metylo-, etylo-, benzyloceluloza są stosowane jako kleje, zagęszczacze farb, preparaty kuracji odchudzających.

Tłuszcze występują w przyrodzie jako subst. zapasowe i odżywcze roślin i zwierząt. W organizmach zwierzęcych tłuszcze znajdują się we wszystkich tkankach, a w roślinach - w owocach i nasionach. Tłuszcze mają dużą wartość kaloryczną, gdyż zawierają znacznie mniej tlenu niż białka czy węglowodany.

Budowa tłuszczy:

Tłuszcze są estrami gliceryny i kw. tłuszczowych, czyli glicerydami kw. tłuszczowych. W cząsteczce gliceryny mogą być zestryfikowane 1,2 lub 3 gr. hydroksylowe:

Reakcje:

a) utlenianie tłuszczy - nienasycone reszty kwasowe utleniają się na powietrzu lub enzymatycznie. W wyniku utlenienia powstają gr. - OH, CHO, C=O oraz kw. dwukarboksylowe. b) uwodornienie tłuszczy - podczas działania H na tłuszcz zawierający reszty kw. nienasyconych następuje przyłączenie H do wiązań podwójnych i reszt kw. nienasyconych ulegają przekształceniu w reszty kw. nasyconych: CH₃ - (CH₂)₇ - CH = CH - (CH₂)₇ - COOH + (H₂, kat) CH₃ - (CH₂)₇ - CH₂ - CH₂ - (CH₂)₇ - COOH Proces ten nazywa się UTWARDZANIEM tłuszczy

c) hydroliza tłuszczy - nosi też nazwę zmydlania tł.; prowadzi do powstania gliceryny i kw. tłuszczowych.

Proces ten prowadzi się:

- w śr. kwaśnym - polega na katalicznym działaniu jonów wodorowych w procesie hydrolizy. Reakcję prowadzi się ogrzewając tłuszcz z rozcieńczonym kw. siarkowym do temp. powyżej 100ºC w naczyniu zamkniętym. Produktami są wolne kw. tłuszczowe i gliceryna. Kw. tł. tworzą górną warstwę na powierzchni wodnego r-ru gliceryny

- w śr. alkalicznym - polega na ogrzewaniu tł. w r-rze NaOH lub KOH:

- wodą w obecności katalizatora - polega na ogrzewaniu tł. wodą z dodatkiem ZnO lub MgO jako katalizatora do temp powyżej 100ºC w autoklawie. Uzyskuje się czyste kw. tł. tworzące górną warstwę nad wodnym r-rem gliceryny

- wodą bez katalizatora - pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temp. rozpuszczalność kw. w wodzie jest znacznie większa. Proces ten może być prowadzony w sp. ciągły i daje w wyniku czyste kw. tł. i czystą glicerynę

- zmydlanie metodą enzymatyczną - przebiega pod działaniem enzymów z gr. lipaz w temp. 30-40ºC, dając w wyniku wolne kw. tł. i czystą glicerynę

Zastosowanie:

- produkcja mydeł

- produkcja farb i lakierów

- w lecznictwie - maści, czopki, kremy, zastrzyki

- w przem. spoż. - oleje, masło

Nasycone kw. tłuszczowe mają ogólny wzór C_NH_2NO₂ lub C_NH_2N+1COOH. Kwasy te zawierają parzystą liczbę at. C i ich łańcuch jest nierozgałęziony. Do C₁₀ kwasy są cieczami, powyżej - ciałami stałymi o temp. topnienia wzrastającej wraz z liczbą at. C. Niższe kw. tł. łatwo rozp. się w wodzie, dalsze coraz trudniej. Kw. tł. do C₁₀ mają zapach zjełczałego tłuszczu.

Nienasycone kw. tłuszczowe zawierają w cząsteczce jedno lub więcej wiązań podwójnych Metody otrzymywania:

- wytapianie - do otrzymywania stałych tł. zwierzęcych

a) na sucho - ogrzewanie tkanek w kotłach

b) na mokro - wytapianie tkanek przy użyciu pary wodnej lub gorącej wody

- wytłaczanie - prowadzi się w prasach hydraulicznych (ciśnienie do 600 atm) lub prasach ślimakowych w sp. ciągły. Wytłaczanie prowadzi się w temp. pokojowej lub 30-60ºC. Pozostałości po pierwszym wytłoczeniu wytłacza się jeszcze kilkakrotnie uzyskując gorsze tł. na cele techniczne. Istnieje również metoda Chayneya - pozyskiwanie tłuszczów z kości, owoców, śledzi i wątroby ryb, w której tkankę umieszcza się w kotle z zimną wodą i działa się na nią ultradźwiękami, co powoduje rozerwanie ścian kom. i olej wypływa na pow. wody.

- ekstrakcja - do otrzymywania tł. roślinnych. Ekstraktami są benzyna krakingowa w temp. 70-100ºC lub alkohol etylowy. Roztwór oleju z rozpuszczalnikiem ogrzewa się odparowując rozpuszczalnik, który używa się wielokrotnie. Oleje ekstrakcyjne są czystsze niż wytłaczane, ale mają gorsze wł. smakowe dlatego poddaje się je rafinacji.

STEROLE - hydroksylowe pochodne homologów cyklopentanoperhydrofenantrenu:

Są bardzo rozpowszechnione w świecie roślin i zwierząt, stanowiąc ich ważne składniki. W tł. występują w stanie wolnym, a częściowo pod postacią estrów z wyższymi kw. tł. czyli tzw. sterydów. Sterole są subst. stałymi, nie rozp. się w wodzie, łatwo rozp. się w rozpuszczalnikach tł. i tłuszczach. Rozróżniamy:

- sterole zwierzęce - zoosterole

- sterole roślinne - fitosterole

- sterole grzybów i pleśni - fungisterole i mykosterole

Sterole biarą udział w transportowaniu tł., w budowie błon kom. i w procesach detoksykacyjnych. Ponadto służą jako substrat do biosyntezy ważnych dla organizmu witamin i hormonów.

cholesterol - występuje w stanie wolnym i pod postacią estrów kw. tł. we wszystkich tkankach zwierzęcych. Duże ilości cholesterolu znajdują się w żółtku jaj, tranie, w tkance mózgowej i nerwowej, jest głównym składnikiem kamieni żółciowych. Jest czynnikiem przeciwdziałającym niektórym truciznom i jadom hemolitycznym.

STEROIDY. Należą do nich m.in. witaminy, kw. żółciowe, hormony seksualne, hormony kory nadnercza.

- męskie hormony płciowe (androgeny) - najważniejsze z nich to testosteron i androsteron. Odpowiadają za rozwój drugorzędnych cech płciowych podczas dojrzewania i za pobudzanie wzrostu tkanek i mięśni. Syntezowane są w jądrach z cholesterolu

- żeńskie hormony płciowe (estrogeny) - najważniejsze to estron, estradiol oraz progesteron. Syntezowane są w jajnikach. Odpowiadają za rozwój 2-rzędowych cech płciowych i regulację cyklu miesiączkowego. Pierścień w nich jest aromatyczny.

- hormony kory nadnerczy - wydzielane są przez nadnercza, małe gruczoły umieszczane przy górnych końcach nerek. Nazywają się andrenokortykosteroidami. Odpowiadają ze nabrzmiewanie tkanek regulujących komórkowy bilans między Na⁺ i K⁺. Glukokortykoidy regulują metabolizm glukozy i kontrolują procesy zapalne. Maść hydrokortizonowa łagodzi opuchlizny.

Witaminy rozp. w tłuszczach - regulują przebieg przemiany mat. są to A-reg. funkcjonowanie skóry, błon śluzowych tw. purpury wzrokowe. Brak A pow. suchość, rogowacenie skóry, i błon śluzowych oczu (grozi utrata wzroku- kurza ślepota) obnirzenie odporności na choroby zakaźne, karoten D- wit. przeciwkrzywiczne, reguluje gosp. Ca, brak D naz. krzywicą E- wit. płodności brak E pow. zakłócenie w proc. utl. k. tłuszczowych, wyst w kiełkach pszenicy. K- przeciw krwotoczna, nie wyst. w przyrodzie, brak K obniż krzepliwość krwi. (liście sałaty, kapusta, szpinak, pomidor)

Witaminy rozp. w wodzie - służą do bud. enzymów, są to B­₁- wit. przeciw neurotyczna, brak wywołuje beri-beri (porażenie mięśni), wyst. w zbożu. B­₂- brak objawia się zmniejszeniem apetytu, bólem oczu, drżenie kończyn, apatiom. wyst. mleko, jaja, wątroba, nerki i owoce. B­₁- u ludzi rzadko spotykana, objawia się schorzeniami skóry i ukł. nerwowego wyst. w drożdżach, kiełkach pszenicy, kukurydzy, rybach. B­₁₂- przeciwanemiczna brak-anemia złośliwa. PP- przeciwpelagryczna, jest to k. nikotynowy który w org. przekształca się w amid k. nikotynowego, brak powoduje zakłuceniea w syn. wielu enzymów, schorzeniami skóry, przewodu pokarmowego, ukł. nerwowego, wyst. w ziarnach zbóż, drożdżach, wątrobie, nerki, rybach, mleku, jajach i warzywach. C- przenośnik H w proc. oddychania tkankowego, niezbędna do wyt. kolagenu ścięgien, oseiny kości, zębny, nabłonka naczyniowego, brak powoduje szkorbut, krwawieniem, owrzodzeniem dziąseł, wypadaniem zębów, łamliwością kości, wyst: cytryna, pomarańcze, truskawki, papryka.

Mineralne składniki żywności. Makroelementy- w dziennym zapotrzebowaniu powinny znajdować się w ilościach gramowych (NaCl, sole wapnia, potasu, fosforu i siarki). Mikroelementy- w ilościach miligramowych lub śladowych. Podział wg. roli w organizmie; 1) składnik środowiskowy procesów biochemicznych: Woda- stanowi ok 75% ciężaru ciała żywego. rola: wiąże koloidy białkowe, płyny ustrojowe (krew, soki), usuwa produkty przemiany materii, utrzymanie stałej temp., środowisko hydrolizy i syntezy białek, węglowodanów i tłuszczy. Zapotrzebowanie na wodę zależy od wieku, trybu życia i klimatu. Zapotrzebowanie organizmu na sole mineralne: okres wzrostu wymaga zwiększonych ilości soli mineralnych, okres dojrzałości stały ich poziom, istotna jest również zależność Ca i P. 2) składniki budowy tkanki podporowej i osłaniającej: Wapń: służy do budowy ukł. kostnego. w żywności występuje jako nie rozpuszczalne w wodzie sole(fosforany, węglany) rozpuszczają się w kw. żołądkowych, źródłem wapnia jest: mleko, sałata, marchew. Magnez: aktywator enzymów i regulator pracy mięśni, źródłem są produkty roślinne. Fosfor; występuje w organizmach zwierząt w postaci fosforanów nieorganicznych i organicznych , zawierają go kości i zęby, uczestniczy w metaboliźmie tłuszczów, białek i cukrów. Fluor: zawiera go tkanka kostna, zęby. brak go powoduje pruchnice zębów zaś nadmiar powoduje grubienie kości, źródłem jest głównie woda, Siarka: zawierają ją reszty aminokwasowe w białkach, źródłem są białka roślinne i zwierzęce. 3) składniki służące wytworzeniu hemoglobiny i przenoszeniu tlenu; Żelazo: jego rezerwa znajduje się w wątrobie, śledzionie i mózgu. niedobór powoduje anemię, źródłem jest mięso i produkty roślinne. Miedź: składnik enzymów utleniających, występuje w wątrobie zwierząt i mięsie ryb, Kobalt: stumuluje dojrzewanie krwinek, występuje w produktach roślinnych i zwierzęcych 4) składniki syntezy hormonów i enzymów: Jod: gromadzony jest w gruczole tarczycy, kościach, skórze, mięśniach, brak powoduje zahamowanie wzrostu, niedorozwój umysłu, źródłami są produkty roślinne i zwierzęce. Mangan: składnik enzymów. brak powoduje zahamowanie wzrostu i osłabienie funkcji rozrodczych. Cynk: składnik enzymów oddechowych. 5) składniki fizjologiczne: Potas: zawarty jest w ziemniakach, mleku, cebuli. reguluje kwaśność krwi, jest niezbędny dla roślin. Sód: występuje w krwi, sokach trawiennych

---