Sacharydy i ich funkcje w organizmie: cukrowce obok białek i tłuszczów są podstawową i bardzo róznorodną grupą zw naturalnych. Stanowia ponad połowe materii organicznej na Ziemii i większość skł organicznych zawartych w roślinach, natomiast u zwierząt wyst w bardzo małych ilościach. Cukry pełnią w organizmach różnorodną funkcje: cukry proste i ich polimery stanowią bazę umożliwiającą szybkie wytwarzanie energii, pełnią więc rolę subst zapasowych, celuloza i chityna pełnią funkcje strukturalne, pektyny stanowią czynnik spajający komórki roślinne. Cukrowce są wię nie tylko podstawowymi substratami oddechowymi, ale także zródłem szkieletów węglowych dla innych zwiazków, pochodne aminowe cukrowców stanowią składnik subst odpornościowych krwi i czynnych skl błony komórkowej, pochodne fosforanowe cukrów prostych są bardzo ważnymi produktami pośrednimi przemiany energii, metabolizmu cukrowcóworaz procesu fotosyntezy, pochodne utlenione są skł substancji pektynowych, gum, śluzów roślinnych, glikozydystanowią połączenia cukrów z resztą niecukrową za pomocą tzw wiązania glikozydowego. Własciwości cukrów: subst krystaliczne, mają słodki smak, rozpuszczalne w wodzie, nierozp w rozpuszcalnikach organicznych, wykazują czynność optyczną, własciwości chemiczne wynikają z obecności w cząsteczce grupy aldehydowej lub ketonowej oraz alkoholowych, w warunkach naturalnych wyst w formie cyklicznej, są to cukry redukcyjne( wolna grupa -OH ma zdolności redukcyjne)
Budowa i podział sacharydów: wzory łańcuchowe rzutowe (glukoza, galaktoza, fruktoza) zawierają w swej cząsteczce asymetryczne atomy węgla, formy pierścieniowe (gdy kryształy cukrów ulegają rozproszeniu w wodzie). Cukry dzielimy na proste i złożone: Proste: 1 triozy aldo- i ketotriozy: aldehyd glicerynowy, dwuhydroksyaceton; 2 tetrozy: erytrozy, erytrulozy; 3 pentozy: ksyloza, ryboza, arabinoza; 4 heksozy: galaktoza, fruktoza, mannoza, glukoza; Złożone:1 kilkucukry: sacharoza, maltoza, laktoza, celebioza; 2 wielocukry właściwe: skrobia, glikogen, innulina; 3 wielocukry kwaśne: hemicelulozy, pektyny, gumy, śluzy.
56. Katabolizm cukrów. Procesy kataboliczne mają na celu dostarczenie komórce energii i należą tu przede wszystkim procesy utleniania odwodoroanie grupy aldehydowej i dekarbokyslację. Katabolizm - rozkład, celuloa do monocukrów. Glikoliza -rozpad sachrydów przez glukozę. 6-fosforan do kwasu pirogronowego, główna rola glikolizy to dostarczenie szkieletów węglowych do większości zw. organicznych, proces ten przebiega bez użycia tlenu. Glikolizę można podzielić na 5 etapów: 1) etap przygotowawczy, w którym cukry złożone ulegają rozkładowi do cukrów prostych i jeżeli to potrzebne, inne cukry przekształcają się w glukozę, fruktozę lub jeden z ich fosforanów; 2) przemiana glukozy w dwie cząsteczki triozofosforanu - proces ten wymaga dostarczenia energii do dwukrotnej fosforylacji i odbyw się na poziomie utlenienia cukrów; 3) odwodorowanie gliceraldehydo - 3-fosforanu do kwasu 3-fosfoglicerynowego z częściowym odzyskaniem energii w drodze fosforylacji substratowej; 4) dalsze przemiany ptrograniczeniu z podziałem na procesy tlenowe i beztlenowe (mają na celu regenerację NAD+ przez przeniesienie z jego cząsteczki protonów i elektronów na akceptor zastępczy -w braku możliwości regeneracji - poprzez łańcuch oddechowy.
Anabolizm cukrów: 1 glikogenaza-proces anaboliczny. Z glukozy w procesie anabolicznym syntetyzowany jest cukier zapasowy-glikogen. Glikogenaza zachodzi w wątrobie w mięśniach w których glukoza jest magazynowana w postaci glikogenu mięśniowego. Glikogen może powstać z substratów- galaktozy i fruktozy. 2 glukogenogenaza- odwrócenie glikolizy. W okresach głodu cukier zapasowy może być w wątrobie syntetyzowany z aminokwasów, mlecznu i glicerolu. Jest to wytwarzanie glukozy( i glikogenu) z niecukrowych substancji tj aminokwasy, kw mlekowy, kw pirogronowych. Zachodzi w wątrobie i regulowany jest przez hormon nadnerczy.
58. Omów procesy: b)cykl Krebsa - acetylo- Co A łączy się z kwasem szczwiooctowym i powstaje kw. cytrynowy. Ulega on dehydrogenacji i dekarboksylacji i powstaje kwas alfa-ketoglutarowy. Teraz on ulega dehydrogenacji, dekarboksylacji i synteza jednej cząsteczki ATP. Powstaje kwas bursztynowy, który ulega dehydrogenacji i tworzy się kwas fumarowy. Ulega on uwodnieniu i powstaje kwas jabłkowy. Ten ulega dehydrogenacji i torzy się kwas czawiooctowy. Cykl Krebsa musi zajść dwa razy, żeby utlenić dwie cząsteczki aceylo -Co A. Acetylo - Co A zostaje utleniony z wydzieleniem CO2, wodoru związanego przejściowo przez NAD, FAD oraz niewielkiej ilości energii. Cykl Krebsa zachodzi w matrix mitochondrium. a)glikoza - zachodzi w cytoplazmie. Polega na uaktywnieniu substrati oddechowego jakim jest glukoza przez 2 cząsteczki ATP. Ulega ona przemianie w fruktozo-1,6 dwufosforan, który ulega rozpadowi na dwa łańcuchy trójwęglowe: powstają 2 cząsteczki PGAL (aldehyd 3-fosfoglicerynowy). Odłącza się wodór w wyniku dehydrogenacji i powstją 2 cząsteczki kwasu 1,3-dwufosfoglicerynowego. Od tego kwasu dwa razy zostają odłączone reszty fosforanowe, dochodzi do fosforylacji substratowej, powstają 2 cząsteczki PGA (kwas -fosfoglicerynowy). Od niego odłącza się reszta fosforanowa i powstajeą 2 cząsteczki kwasu pirogronowego. W czasie tych przemian powstaje zredukowany przenośnik wodorowy NADPH2, a wydzielona energia jest skumulowana ATP. Kwas pirogronowy ulega redukcji do alkoholu etylowego i kwasu mlekowego. Z NADH2 jest odzyskiwany NAD do glikolizy. Drożność glikolizy zależy od NAD.
Proces glikogenolizy: to proces uwalniania z glikogenu glukozo 1-fosforanu. Otrzymywana w tym procesie glukoza może być wydzielona do krwi (z wątroby) lub wprowadzona do glikolizy (wątroba i mięśnie). W warunkach tlenowych glukoza po rozłożeniu do pirogranianu jest metabolizowana do acetylowanego CoA, który zostaje włączony w cyklu kw trikarboksylowych. W warunkach beztlenowych pirogronian przechodzi w mleczan. Reakcje kataboliczne dostarczają energii która magazynowana jest w związkach wysokoenergetycznych (atp)
Fermentacji: jest to beztlenowy rozkład cukrów (zw organicznych) wywołany przez drobnoustroje za pomocą wytwarzanych przez nie enzymów będących organicznymi katalizatorami reakcji. Fermentacja alkoholowa do niej sa zdolne drożdże, niektóre grzyby. Drożdżę przeprowadzają przemianę kw pirogronowego do alkoholu. C6H2O6+2ADP+2Pi->2C2H5OH+2CO2+2ATP. Fermentacja mleczanowa- zachodzi na komórkach baktrii mlekowych tworzy się kw mlekowy. Fermentacje masłowa wywołują ją bakterie kw masłowego. Fermentacja octanowa polega na utlenianiu etanolu do kw octowego. Fermentacja propinowa ma duże znaczenie w procesie dojrzewania serów, nasępuje rozkład kw mlekowego na kw propinowy, kw octowy, CO2i wode.