SACHARIDY POJMY (odkaz na organickou chemii)

Podobné dokumenty
Katabolismus. I. fáze aminokyseliny. II. fáze. III. fáze. proteiny. lipidy. polysacharidy. Glycerol + mastné kyseliny. glukosa ETS

Sacharidy Polyhydroxysloučeniny obsahující karbonylovou skupinu

Cukry (Sacharidy) Sacharidy a jejich metabolismus. Co to je?

Sacharidy - polyhydroxyaldehydy nebo polyhydroxyketony (synonymen názvu je termín glycidy)

H 2 O, H + H 2 O, H + oligosacharidy. Příklad: hydrolýza škrobu (polysacharid) přes maltosu (disacharid) na glukosu (monosacharid).

Sacharidy: Přírodní organické látky v rostlinách i živočiších Ve struktuře: C, H, O (N, F, S)

Sacharidy Klasifikace sacharidů

SACHARIDY. Vznik sacharidů v přírodě v buňkách autotrofů asimilací CO 2 v přítomnosti H 2 O

CHIRALITA William Thomson ( ) (Lord Kelvin, 1892)

Sacharidy. Sacharidy. z jednoduchých monosacharidů kondenzací vznikají polysacharidy

SACHARIDY. Vznik sacharidů v přírodě v buňkách autotrofů asimilací CO 2 v přítomnosti H 2 O FOTOSYNTÉZA

SACHARIDY - Monosacharidy příručka pro učitele Obecné informace: Téma Monosacharidy se probírá v rozsahu jedné vyučovací hodiny.

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Glykolýza a neoglukogenese

Základní struktura. Podle funkčních skupin. 1. hydroxyaldehydy. 2. hydroxyketony

2.1. Sacharidy Definice a rozdělení sacharidů Monosacharidy Struktury monosacharidů

Struktura sacharidů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Metabolismus sacharidů. VY_32_INOVACE_Ch0216.

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu

Struktura sacharidů a nukleových kyselin

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Struktura, vlastnosti a funkce sacharidů Vladimíra Kvasnicová

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Sacharidy Úlohy k procvičování struktur sacharidů vhodné k individuálnímu studiu nebo pro práci v semináři

8. Polysacharidy, glykoproteiny a proteoglykany

10. Metabolismus sacharidů

Pentosový cyklus. osudy glykogenu. Eva Benešová

Test pro přijímací řízení magisterské studium Biochemie Napište vzorce aminokyselin Q a K

25. SACHARIDY. 1. Základní sacharidy. 2. Porovnání mezi achirální a chirální sloučeninou. Methan (vlevo) a kyselina mléčná.

Sacharidy a polysacharidy (struktura a metabolismus)

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Metabolismus sacharidů

METABOLISMUS SACHARIDŮ

VLASTNOSTI. (řec. sakcharón = cukr, sladkost) nukleotidů. - biologické prekurzory lipidů, proteinů,

Konsultační hodina. základy biochemie pro 1. ročník. Přírodní látky Úvod do metabolismu Glykolysa Krebsův cyklus Dýchací řetězec Fotosynthesa

pátek, 24. července 15 GLYKOLÝZA

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Sacharidy. Učební text

z lat. saccharum = cukr též glycidy, nepřesně cukry zastarale a chybně uhlovodany nebo karbohydráty

disacharidy trisacharidy atd. (do deseti jednotek)

Biochemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie Forma vzdělávání: Platnost: od do

uhlovodany, uhlohydráty, karbohydráty - nepouţívá se!!

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Energetický metabolizmus buňky

9. Citrátový cyklus, oxidační dekarboxylace pyruvátu a anaplerotické dráhy

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin E a W a vzorce guanosinu a uracilu

Otázka: Metabolismus. Předmět: Biologie. Přidal(a): Furrow. - přeměna látek a energie

Glykolýza Glukoneogeneze Regulace. Alice Skoumalová

Sacharidy. Biochemický ústav LF MU (E.T.) 2013

Polysacharidy příručka pro učitele. Obecné informace:

Intermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová

Oxidace proteinů, tuků a cukrů jako zdroj energie v živých organismech

Charakteristika složky 3) cytochrom-c NADH-Q-reduktasa cytochrom-c- oxidasa ubichinon cytochromreduktasa

DUM č. 7 v sadě. 22. Ch-1 Biochemie

ANABOLISMUS SACHARIDŮ

METABOLISMUS MONOSACHARIDŮ

Didaktické testy z biochemie 2

základní složení medu: fruktosa glukosa vyšší cukry 1.5 sacharosa minerální látky

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

glykany rostlin, živočichů glykany řas, hub, mikrobů, modifikované glykany rostlin

Metabolismus mikroorganismů

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Metabolismus sacharidů II

sloučeniny C, H, O Cukry = glycidy = sacharidy staré názvy: uhlohydráty, uhlovodany, karbohydráty

Pokuste se vlastními slovy o definici pojmu Sacharidy: ? Které sacharidy označujeme jako cukry?

Biosyntéza sacharidů 1

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Didaktické testy z biochemie 1

Obecný metabolismus.

Monosacharidy C C OH CH 2 OH C O

Obchodní akademie a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Písek

Isoprenoidy. Isoprenoidy. Rozdělení terpenů. Výskyt terpenů. Příklady monoterpenů. Vlastnosti terpenů. Steroidy. Terpeny (terpenoidy)

METABOLISMUS SACHARIDŮ. Biochemický ústav LF MU (H.P., ET)

Metabolismus krok za krokem - volitelný předmět -

Odbourávání a syntéza glukózy

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í SACHARIDY

Biochemický ústav LF MU (H.P.)

Regulace metabolických drah na úrovni buňky

Citrátový cyklus. Tomáš Kučera.

20 Monosacharidy C C OH CH 2 OH C O

Ivana FELLNEROVÁ 2008/11. *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

3. Cukry. struktura a funkce

Přehled energetického metabolismu

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Metabolismus. Source:

Oxidace benzaldehydu vzdušným kyslíkem a roztokem

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Biochemie I 2016/2017. Makromolekuly buňky. František Škanta

Chemie - Septima, 3. ročník

Propojení metabolických drah. Alice Skoumalová

Polysacharidy. biopolymery, až tisíce sacharid. jednotek. mezi monosacharidy je O-glykosidová vazba

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Fyzikálně - chemické vlastnosti vybraných sacharidů. Monika Zúbková

Katabolismus - jak budeme postupovat

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Fotosyntéza

Štěpení lipidů. - potravou přijaté lipidy štěpí lipázy gastrointestinálního traktu

33.Krebsův cyklus. AZ Smart Marie Poštová

2. Stanovení obsahu glukosy v kapilární krvi

Oligobiogenní prvky bývají běžnou součástí organismů, ale v těle jich již podstatně méně (do 1%) než prvků makrobiogenních.

Transkript:

Sacharidy

SACARIDY PJMY (odkaz na organickou chemii) sacharidy, cukry, aldosy, ketosy monosacharidy, oligosacharidy, polysacharidy otevřené a cyklické formy monosacharidů, pyranosa, furanosa stereoisomerie monosacharidů, Fischerovy a aworthovy vzorce konfigurace, chiralita, optická aktivita, konformace optické antipody, enantiomery, diastereoisomery, epimery - a -anomery, mutarotace poloacetalový hydroxyl, glykosidová vazba (-, N- a S-glykosidy) heteroglykosid = aglykon + glykosyl redukující a neredukující sacharid, redukující a neredukující konec řetězce triosy... heptosy

Monosacharidy aldehydy nebo ketony polyhydroxylových alkoholů se 3 8 atomy C dvozeny od glyceraldehydu nebo glyceronu Centra chirality aldohexosy 4 centra 2 4 stereoisomerů

Přehled D-monosacharidů (nahoře aldotriosy až aldohexosy a dole 2-ketotriosy až 2-ketohexosy)

Konfigurace D- a L- C C C C C 2 D-glyceraldehyde C C 2 L-glyceraldehyde C C C C 2 D-glyceraldehyde C 2 L-glyceraldehyde D resp. L sacharidy mají stejnou absolutní konfiguraci asymetrického centra nejvíce vzdáleného od karbonylové skupiny jako má D- resp. L-glyceraldehyd

otevřené a cyklické formy monosacharidů, pyranosa, furanosa C 1 C R' R' C R R aldehyde alcohol hemiacetal R C + + R "R "R C R' R' ketone alcohol hemiketal 4 6C 2 5 3 2 -D-glucose C 2 C 3 C 4 C 5 5 1 4 1 C 2 6 D-glucose (linear form) 6 C 2 3 2 -D-glucose Fischerova projekce aworthova projekce 1 C 2 2 C 3 4 5 6 C C C C 2 2 C 5 6 4 3 D-fructose (linear) -D-fructofuranose 1 C 2 2

Epimery sacharidy lišící se konfigurací na jediném atomu uhlíku Cyklické struktury mají další centrum asymetrie na C1 - dvě anomerní formy α- na C1 je v opačné poloze vzhledem k rovině kruhu než C 2 a druhý anomer je označován β Mutarotace ve vodném roztoku 63,6% β a 36,4% α anomeru

Glykosidická vazba R- + -R' R--R' + 2 Např. dva monosacharidy nebo jiný alkohol tvoří glykosidy -D-glucopyranose + C 3 - methanol 2 C 3 methyl- -D-glucopyranose aglykon

Chemické vlastnosti monosacharidů 1 1. Redukční vlastnosti sacharidy se oxidují, redukce Fehlingova a Tollensova činidla, co vzniká? Nositelkou redukčních vlastností je poloacetalová skupina. Při oxidaci vznikají kyseliny aldonové (např. glukonová), aldarové, alduronové Může proběhnout i redukce, z glukosy glucitol = sorbit Fehlingovo činidlo měďnatý iont v komplexu kyseliny vinné Tollensovo činidlo stříbrný kationt v komplexu s amoniakem [Cu( - C-C - -C - -C - ) 2 ] 6-

redukující a neredukující sacharid, redukující a neredukující konec řetězce Aldehydová skupina schopna redukovat slabá oxidační činidla ligosacharidy a polysacharidy redukující konec- volná aldehydická skupina

Monosacharidy 6 2 C 5 4 1 3 2 1 C C 2 C 3 C 4 C 5 2 C 6 C 2 -D-glukosa necyklická forma glukosy -D-glukosa C 2 C 2 -D -galaktosa (galaktopyranosa) -D-mannosa (mannopyranosa)

C 2 C 2 -D-fruktosa (fruktofuranosa) C 2 N 2 C 2 N C C 3 -D-glukosamin N-acetyl- -D-galaktosamin Soućást antigenů krevních skupin Strukturní polysacharidy C -D-galakturonát C 2 D-glukono- -lakton - C 2 P - -D-glukosa-6-fosfát

LIGSACARIDY C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 -D-glukopyranosa -D-fruktofuranosa sacharosa -D-galaktopyranosa -D-laktosa -D-glukopyranosa vazba (1 4) C 2 C 2 C 2 C 2 -D-glukopyranosa -D-glukopyranosa -D-maltosa vazba (1 4) -D-glukopyranosa -D-glukopyranosa -D-cellobiosa vazba (1 4)

ZÁSBNÍ PLYSACARIDY: PLYSACARIDY - škrob (polyglukan, vazby (1 4)), rostlinný původ, amylosa: nevětvený lineární polymer, rozp. ve vodě, Mh 40-150 kda, průměrně 20 % amylopektin: větvený (vazby (1 6)) po 20-30 jedn.) průmyslová surovina (modifikované škroby, dextriny) - glykogen, "živočišný škrob" podobný amylopektinu, častěji větvený jaterní buňky (20 %), svalové (1 %), rychlý obrat - inulin (polyfruktan, (2 1) vazby), asi 30 jedn. rostlinný zásobní sacharid (čekanka, topinambur, jiřiny) infuse pro diabetiky - dextrany (polyglukany, především vazby (1 6)) původ: mikroorganismy a řasy využití: chromatog. materiál, infuse - agarosy a carrageenany (polygalaktany) kultivační půdy, nosič pri elektroforese, imobilisace buněk, potravinářství,

Struktura glykogenu (až 120 000 glukosových jednotek)

STAVEBNÍ PLYSACARIDY: - celulosa (polyglukan, vazby (1 4)) buněčné stěny rostlin a některých mikroorganismů nejrozšířenější organická látka na Zemi - hemicelulosy (obsahují glukosu, xylosu, galaktosu, mannosu, arabinosu, uronové kys.) "spojovací tmel" stavebního materiálu rostlinných těl (dřevo: celulosové fibrily, hemicelulosy, pektiny, glykoproteiny, lignin = málo definovaná aromatická org. makromolekulární struktura) - pektiny polygalakturonové kyseliny, vazby (1 4), částečně methylestery, příčné vazby pomocí Ca2 + nebo Mg2 + v ovoci (džemy, marmelády) - chitin (poly-n-acetylglukosamin, vazby (1 4)) korýši, želvy, hmyz, některé mikroorganismy Glykosaminoglykany = mukopolysacharidy -extracelulární kyselé polysacharidy hyaluronová kys. (glukuronát), mureiny (muramát) chondroitinsulfáty, dermatansulfáty, keratansulfáty, heparona (sulfát) heparin Glykoproteiny: - - a N-glykoproteiny

Struktura celulosy. Jednotlivé polyglukanové řetězce celulosy jsou propojeny četnými vodíkovými můstky, díky nimž jsou vlákna celulosy velmi pevná ale také pružná. Celulosa je nejrozšířenějším biopolymerem na Zemi; ročně jí vzniká až 1,5 10 9 tun

Sekundární struktura polysacharidů helix Natažený pás

Metabolismus sacharidů Degradace: Glykolysa (glykogenolysa) Pentosový cyklus Synthesa: Glukoneogenese, synthesa polysacharidů Calvinův cyklus (temná fáze fotosynthesy)

Přehled metabolismu sacharidů (velmi obecné viz ethanol - kvasinky)

Glykolýza: lokalizace v cytosolu sumárně: Glykolýza (Embdenovo-Meyerhofovo-Parnasovo schema)

Regulace glykolytické dráhy (hlavní regulované enzymy) Enzym Inhibitor (allosterický) Aktivátor (allosterický) Fosfofruktokinasa (PFK) ATP, citrát ADP,AMP,cAMP, fru-1,6- bisp, fru-2,6-bisp Pyruvátkinasa ATP, (AcetylCoA) fru-1,6-bisp

Porovnání aerobní a anaerobní glykolysy aerobní aktivace glc -1 ATP fru 1,6 bis P -1 ATP oxidace GAP (2 NAD + + ) +6 ATP 2 x substrátová fosforylace +4 ATP anaerobní (fermentace) aktivace glc fru 1,6 bis P oxidace GAP (2 NAD + + ) substrátová fosforylace -1 ATP -1 ATP laktát,et +4 ATP ox.dekarboxylace pyr (2 NAD+ + ) +6 ATP 2 x CKC +24 ATP ox.dekarboxylace pyr (2 NAD+ + ) +6 ATP 2 x CKC +24 ATP Celkem 38 ATP Celkem 2 ATP Pozor!!! (Glycerol fosfátové kyvadlo 36 ATP)

Zdroje glukosy: Zásobní polysacharidy vlastního organismu Polysacharidy, oligosacharidy a monosacharidy získané potravou Štěpení glykogenu: fosforolyticky Štěpení škrobu a dalších: glykosidasy: α-amylasa, β-amylasa, amyloglukosidasa odvětvující enyzmy (pullulanasy, R-enzymy) Glykogen

Fosforolytické štěpení glykogenu - glykogenolysa

Přenos vodíku z cytosolického NAD do mitochondrií - malát aspartátové kyvadlo

Přenos vodíku z cytosolického NAD do mitochondrií - glycerolfosfátové kyvadlo (létací sval hmyzu) 1. Glycerol-3-fosfát dehydrogenasa katalysuje oxidaci NAD dihydroxyacetonfosfátem 2. xidace glycerol-3-fosfátu flavoproteindehydrogenasou FAD 2 3. Reoxidace FAD 2 dýchacím řetězci 2ATP

Lokalizována v cytosolu Glukogenese Sumární rovnice: (vycházející z laktátu) 2 C 3 6 3 + 4 ATP + 2 GTP C 6 12 6 + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi Pro glukogenesi a glykolysu je většina enzymů společných; reakce, katalyzované těmito enzymy, jsou za fyziologických podmínek vratné (blízko rovnováhy) a směr reakce se řídí koncentracemi reaktantů a produktů. Tři reakce glykolysy jsou ovšem při glukogenesi vedeny jinou cestou (z energetických důvodů); přeměna: 1. fosfoenolpyruvátu na pyruvát 2. fruktosa-6-fosfátu na fruktosa-1,6-bisfosfát 3. glukosy na glukosa-6-fosfát obchvaty (bypass)

Přeměna pyruvátu na fosfoenolpyruvát přes oxalacetát

Coriho cyklus Coriho c. - propojení anaerobní glykolýzy ve svalech s glukoneogenezí v játrech Extrémní svalová zátěž - kyslíkový dluh

Syntéza a odbourávání glykogenu

Účinek adrenalinu

Regulace odbourání glykogenu a princip amplifikace signálu. Červeně - aktivní formy proteinů.

Lokalizace: cytosol Celková sumární rovnice: Pentosový cyklus (pentosafosfátová cesta, pentosafosfátový zkrat) glukosa-6-fosfát + 12 NADP + 12 (NADP + + ) + 6 C 2 + Pi -metabolická dráha jejíž nejdůležitější součástí je dvojnásobná dehydrogenace a následná dekarboxylace glukosa-6-fosfátu

Význam pentosového cyklu a) Touto cestou vzniká i redukční ekvivalent NADP, který je následně využíván při syntéze mastných kyselin, isoprenoidní jednotky atd. b) Vzniklý ribulosa-5-fosfát může isomerovat na ribosu-5-fosfát, který je prekurzorem biosyntézy nukleosidů, nukleotidů a posléze i DNA a RNA. Pentosový cyklus probíhá především v buňkách jaterní tkáně a v adipocytech (tukové buňky). Je lokalizován v cytosolu, kde je velká spotřeba NADP pro syntézu mastných kyselin.

Temná fáze fotosyntézy (Calvinův cyklus) Viz fotosyntéza (odpřednášeno)

III. Část produkující energii (ATP) II. Štěpení na 2 triosy Glykolysa Lokalisace: cytosol I. Část vyžadující energii (ATP) ATP = substrátová fosforylace