Polimeri
Prirodni polimeri
Riječ polimer potječe od grčkih riječi poly, što znači mnogo i meros, što znači dijelovi. Polimeri nastaju međusobnim povezivanjem brojnih
malih molekula. Svaka molekula koja sudjeluje u izgradnji polimera jest monomer. Kemijski proces povezivanja monomera u polimer naziva se polimerizacija.
Polimeri su široko rasprostranjeni u prirodi. Različiti polimeri u ljudskome tijelu, poput nukleinskih kiselina (primjerice, DNA) i proteina, obavljaju biološki bitne funkcije.
Bjelančevine
Bjelančevine ili proteini su organski spojevi velike relativne molekulske mase koji nastaju povezivanjem aminokiselina. Proteinski lanac jest polimer, a svaka aminokiselina u njegovu sastavu jest monomer. Iako u cijelome živom svijetu postoji samo 20 vrsta aminokiselina, upravo one izgrađuju velik broj različitih bjelančevina.
1. Problemsko pitanje
Pozorno proučite 3D modele nekih molekula aminokiselina i donesite zaključke o njihovoj građi.
Aminokiseline mogu se spajati različitim redoslijedom u dugačke lance proteina. Proteini se razlikuju od masti i ugljikohidrata po tome što osim ugljika, vodika i kisika sadrže i dušik, a neke mogu sadržavati i sumpor, fosfor ili druge elemente.
2. Problemsko pitanje
Shematski je prikazano pet aminokiselina slovima: a, b, c, d i e. Koliki je broj peptidnih lanaca koji mogu nastati povezivanjem pet različitih aminokiselina bez ponavljanja.
Prije nego započnete s pisanjem različitih kombinacija (dovoljno je koristiti slova) pokušajte logički pretpostaviti koliki je njihov broj.
Odgovor:
144 je broj peptidnih lanaca koji mogu nastati povezivanjem pet različitih aminokiselina bez ponavljanja.
U stalnome kruženju dušika biljke ugrađuju anorganski dušik iz tla u aminokiseline i bjelančevine. Životinje se hrane biljkama te od aminokiselina grade proteine. Ljudi jedu hranu biljnoga i životinjskoga podrijetla te iznova preslaguju aminokiseline u skladu sa svojim potrebama. Iako je celuloza najrašireniji organski spoj u prirodi jer izgrađuje staničnu stijenku biljnih stanica, bjelančevine su osnovni građevni materijal u stanicama te najsloženiji organski spojevi. Sve biološke vrste i jedinke pojedinih vrsta međusobno se razlikuju upravo po vlastitim bjelančevinama.
Namirnice bogate bjelančevinama uglavnom su životinjskoga podrijetla: meso, mlijeko, jaja i riba. Značajniji izvor bjelančevina u biljnoj hrani nalazi se u mahunarkama: grah, grašak i soja te u žitaricama.
Bjelančevine grade naše tijelo, omogućuju rast i obnovu kože, krvi, mišića, unutarnjih organa i kostiju. Oni sudjeluju u najvažnijim biokemijskim procesima u našim stanicama. Neki sportaši konzumiraju bjelančevine kao dodatak prehrani da bi povećali mišićnu masu. To često nije opravdano, a pretjeran unos bjelančevina putem dodataka prehrani može oštetiti bubrege. Mišići se izgrađuju vježbanjem, primjerenim unosom ugljikohidrata, proteina, vitamina i minerala pravilnom i raznolikom prehranom, a bitan je i odmor i kvalitetan san.
Neobično je da su bjelančevine kao najvažniji spojevi živih bića ujedno i iznimno osjetljivi spojevi. Njihovo nepovratno zgrušavanje može izazvati promjena temperature, kiselosti, radioaktivno zračenje, djelovanje alkohola ili iona teških metala poput žive i olova.
Kao što se bjelance jajeta kuhanjem ili prženjem nepovratno zgruša, slično se događa s bjelančevinama u našoj krvi povišenjem tjelesne temperature. Ako se tjelesna temperatura povisi do 42 °C, doći će do zgrušavanja bjelančevina, stoga one neće moći obavljati prijenos kisika i ostale zadaće, što može dovesti i do smrti. Zato treba tjelesnu temperaturu iznad 38 °C snižavati lijekovima, hladnim oblozima ili tuširanjem mlakom vodom.
3. Problemsko pitanje
Irena je izdvojila bjelanjak iz jajeta i u zdjeli ga istukla električnom mješalicom. Ubrzo je nastala bijela masa većega volumena.
Odgovorite na pitanja:
a) Što se dogodilo s bjelančevinama iz bjelanjka?
b) Kojim postupcima se može izazvati nepovratno denaturiranje bjelančevina?
Kliknite na karticu i usporedite svoje odgovore s ponuđenim.
Odgovori:
a) koagulirale su
b) Povišenjem temperature, dodavanjem kiseline, lužine, alkohola, soli teških metala.
Proteinski obrok s mljevenim kukcima
Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) smatra da se u budućnosti čovječanstvo neće moći prehraniti bez kukaca. Ono što je u nekim dijelovima Azije i Afrike već uobičajeno, trebalo bi postati normalno i u zapadnim zemljama. Naime, oko 10 % svjetskoga unosa bjelančevina osiguravaju kukci. Tijelo skakavca ima 15 % – 60 % proteina. Tijekom rasta trebaju manje hrane i vode, lako ih je uzdržavati te stvaraju manje otpada i stakleničkih plinova štetnih za okoliš od klasičnoga stočarstva. Preostaje nam samo suzbiti gadljivost pri pomisli da jedemo proteinski obrok s mljevenim kukcima.
Ugljikohidrati – polisaharidi
Škrob je polisaharid koji se nalazi u žitaricama, mahunarkama i gomoljastom povrću kao pričuva glukoze u biljkama. Banana je jedina prirodna škrobna hrana koju ne treba kuhati. Maratoncima se često prije utrke preporučuje hrana bogata škrobom, kao što je tjestenina, jer im osigurava potrebnu energiju za trčanje na velikim udaljenostima.
Poznato je da bismo svaki dan trebali započeti kvalitetnim doručkom koji će nam osigurati potrebnu energiju za umne i tjelesne napore.
4. Problemsko pitanje
a) Izdvojite namirnicu koja sadrži škrob: sojino ulje; jetrica; sjemenke kukuruza; sol.
b) Kojim bi ga reagensom mogli dokazati:
- bromnom vodom
- otopinom joda u kalijevom jodidu
- Trommerovim reagensom
- otopinom modre galice?
c) Koju ćete promjenu uočiti primjenom izabranog reagensa?
Kliknite na karticu i usporedite svoje odgovore s ponuđenim.
Odgovori:
a) sjemenke kukuruza
b) otopinom joda u kalijevom jodidu
c) tamnoplavu boju
5. Problemsko pitanje
Slijedeći upute na mrežnoj stranici, možete pronaći upute kako napraviti škrobno ljepilo od krumpira. Upotrijebite ga u rješavanju sljedećega zadatka.
Odgovorite na pitanja:
a) Među navedenim tvarima izdvojite one koje možete povezati škrobnim ljepilom: željezo, drvo, papir, plastika, pamuk, aluminij.
b) Što je zajedničko u kemijskom sastavu izdvojenih tvari?
Kliknite na karticu i usporedite svoje odgovore s ponuđenim.
Odgovori:
a) Drvo, papir i pamuk.
b) Građene su od celuloze.
Glikogen je rezervni šećer u čovjeku i životinjama. Pohranjuje se u jetri i mišićima. Za vrijeme napornoga sportskog treninga pojačano se troše zalihe glikogena.
Celuloza je najčešći organski spoj koji čini više od 50 % sveg ugljika prisutnoga u biljkama. Ona je za ljude i većinu sisavaca potpuno neprobavljiva. Ipak, hrana bogata celulozom sadrži prehrambena vlakna koja potiču rad crijeva, stoga je preporučljiva u prehrani. Voće i povrće bogati su celulozom.
Kruh – osnovna namirnica
Kruh je u svakodnevnoj prehrani bitan izvor ugljikohidrata i prehrambenih vlakana. Ljudi konzumiraju kruh tisućama godina. Hranjiva vrijednost kruha ovisi o žitarici koja se upotrebljava za proizvodnju te o stupnju rafiniranja brašna. Pšenica, raž i kukuruz najčešće su žitarice za proizvodnju kruha. Prosječni Europljanin godišnje konzumira oko 50 kg kruha, odnosno 3 – 4 kriške dnevno.
Mnogima nije poznato da riječ kompanjon dolazi od latinske riječi companion, što znači oni koji dijele kruh.
U nekim zemljama uočava se trend smanjenja konzumacije kruha. Neke popularne dijete zalažu se za visoki unos proteina i niski unos ugljikohidrata. Takva prehrana ima samo kratkotrajan učinak na smanjenje tjelesne težine, a dugoročno može izazvati i ozbiljnije zdravstvene probleme.
6. Problemsko pitanje
Marko je pisao kontrolnu zadaću iz kemije. Na treće je pitanje dao sljedeći odgovor:
Za ručak sam jeo blitvu i kruh od pšeničnoga brašna. Takvom sam hranom u probavni sustav unio veliku količinu glikogena koji se postupno razgradio do fruktoze. Molekule tog složenog ugljikohidrata krvotokom dolaze do svake stanice i u njoj sagorijevaju u prisutnosti dušika. Pritom nastaju ugljikov(II) oksid i voda te se troši energija.
Učiteljica je pronašla šest pogrešaka. Napišite tekst tako da pogreške zamijenite ispravnim pojmovima.
Kliknite na karticu i usporedite svoj odgovor s ponuđenim.
Ispravni pojmovi (polumastan način oblikovanja slova):
glikogena – škroba, fruktoze – glukoze, složenog – jednostavnog, dušika – kisika, ugljikov(II) oksid – ugljikov(IV) oksid, troši – oslobađa
Prehrana bogata složenim ugljikohidratima, škrobom i celuloznim vlaknima, pomaže u kontroli tjelesne mase i u prevenciji bolesti srca. To su razlozi da se preporučuje obilje žitarica, povrća, i voća koje će osigurati više od 50 % ukupnoga dnevnog unosa energije.
Promislite i odgovorite