FOTOSYNTEZA
podst reakcja anaboliczna,przekształcanie
energii światła słonecznego na energię chemiczną niezbędną
doprzeprowadzenia asymilacji dwutlenku węgla i ostatecznie
zredukowania go do cukrów prostych. następuje redukcja węgla
w CO
2
, do przebiegu procesu niezbędne są: światło,
odpowiednie barwniki asymilacyjne, enzymy, dwutlenek węgla,
woda, sole mineralne, określona temperatura. barwniki
fotosyntetyczne: chlorofil a i b, barwniki pomocnicze: karoteny i
ksantfile,
Faza jasna fotosyntezy
Jest to ciąg reakcji
fotochemicznych, których
istotą jest powstanie tzw. siły
asymilacyjnej
w postaci:
ATP oraz NADPH + H
+
;
związki te są
niezbędne do przebiegu fazy ciemnej. Jest zlokalizowana w
granach chloroplastów, ponieważ w nich zawarte są barwniki
fotosyntetyczne.
Mechanizm tworzenia ATP jest sprzężony z transportem
elektronów i protonów przenoszonych za pośrednictwem
specjalnych przenośników;
proces powstawania ATP nosi nazwę
fosforylacji fotosyntetycznej. Fosforylacja cykliczna:
transport
elektronów przebiega cyklicznie, produktem reakcji jest tylko
ATP,
Fosforylacja niecykliczna:
transport elektronów przebiega
niecyklicznie, produktami reakcji są: ATP, NADPH + H
+
oraz O
2,
(występuje częściej)
Przebieg fosforylacji fotosyntetycznej
niecyklicznej:
Dwa fotony zaabsorbowane przez PS II
powodują: -
utlenienie cząsteczki wody z utworzeniem O
2
i
uwolnieniem H
+
do światła tylakoidu, -
wytworzenie NADPH
poprzez redukcję NADP
+
oraz przeniesienie H
+
do światła
tylakoidu przez kompleks cytochromu b/f. - wytworzony w
czasie reakcji gradient protonów po obu stronach błony
tylakoidu powoduje uruchomienie enzymu
syntazy ATP, który
katalizuje reakcję syntezy ATP z ADP i P
i
w procesie
chemiosmozy.
Powstałe w wyniku reakcji świetlnej NADPH i
ATP zostają wykorzystane bezpośrednio w fazie ciemnej
fotosyntezy.
Przebieg fosforylacji fotosyntetycznej cyklicznej:
Cykliczność fosforylacji cyklicznej polega na tym, że
elektrony
wybite pierwotnie z P
700
powracają w końcu do tego samego
chlorofilu P
700
Elektrony wzbudzone przez światło są
przekazywane z chlorofilu a na łańcuch transportu elektronów,
kolejno:
plastochinon, cytochromy b/f i przez plastocjaninę
z
powrotem na pierwotnie wzbudzony chlorofil P
700
fotosystemu
PS I. Elektrony nie docierają do reduktazy NADP,
nie wytwarza
się NADPH
Fosforylacja ta nie może być podstawą fotosyntezy
,
ponieważ NADPH jest niezbędny do redukcji CO
2
do
węglowodanów. Podczas wędrówki elektronów
tworzy się
gradient protonów i następuje synteza ATP. ATP wytwarzany
jest przez enzym syntazę ATP
dzięki przepływowi protonów ze
światła tylakoidu do stromy chloroplastu w procesie
chemiosmozy.
Faza ciemna fotosyntezy
Faza niezależna od
światła zachodzi w stromie chloroplastów i polega na
p
rzyswajaniu CO
2
do związku organicznego przy udziale ATP i
NADPH
w procesie cyklicznym bez bezpośredniego udziału
światła.
Cykl Calvina,
dzieli się na trzy fazy:
karboksylację,
redukcję i regenerację.
-
Karboksylacja
polega na
enzymatycznym przyłączeniu CO
2
do pięciowęglowego związku
rybulozo-1,5-bisfosforanu; - reakcję karboksylacji
przeprowadza enzymów karboksylaza tzw. Rubisco - rośliny C
3
-
produktem karboksylacji jest trioza -
Redukcja
– podczas tej
reakcji wykorzystywane są: ATP i NADPH do wytworzenia
dwóch cząsteczek aldehydu 3-fosfoglicerynowego.
-
Regeneracja
– cząsteczki 3-węglowego aldehydu 3-
fosfoglicerynowego są wykorzystane do tworzenia m.in.
glukozy oraz innych związków organicznych; Powstały w
fotosyntezie związek
aldehyd 3-fosfoglicerynowy
stanowi
substancję wyjściową do wielu syntez: mono-, oligo- i
polisacharydów, aminokwasów, białek, kwasów tłuszczowych i
lipidów – czyli wtórnych produktów fotosyntezy. Pomiędzy fazą
jasną i ciemną fotosyntezy istnieją ścisłe powiązania poprzez
ATP i NADPH; - w fazie jasnej następuje synteza tych związków,
a w fazie ciemnej zużycie,
Fotosynteza u roślin typu C4
występują s
zczególne szlaki fotosyntetyczne, zwane w skrócie
CAM
w szlaku C
4
, tzw szlakiem Hatcha/Slacka, pierwszym
produktem wiązania CO
2
jest kwas szczawiooctowy
szczawiooctan przekształcany jest w jabłczan następuje
dekarboksylacja jabłczanu i powstaje pirogronian i CO
2
.
dwutlenek węgla jest wiązany w cyklu Calvina, a pirogronian
wraca do komórek mezofilu, gdzie następuje jego regeneracja
do fosfoenolopirogronianu, i ponownie stanowi pierwotny
akceptor dwutlenku węgla.
ATP – Adenozynotrójfosforan
akumulator i przenośnikiem energii we wszystkich żywych
układach,
zmodyfikowany nukleotyd
zbudowanym z:- zasady
azotowej
–adeniny
i cukru –
rybozy =
tworzą one
adenozynę -
z trzech reszt fosforanowych.
między resztami fosforanowymi
występują
dwa wysokoenergetyczne wiązania bezwodnikowe,
których zerwanie powoduje uwolnienie określonych porcji
energii. ATP w procesie rozpadu – hydrolizy – odłącza jedną
resztę fosforanową i przekształca się w
ADP
–
adenozynodwufosforan; ADP w procesie hydrolizy tworzy
AMP
– adenozymononofosforan.
ATP jest związkiem
nietrwałym
W komórkach zwierzęcych ATP powstaje w
mitochondriach w procesie oddychania komórkowego, a w
roślinnych oprócz mitochondriów w chloroplastach.
Powstawanie cząsteczek związków wysokoenergetycznych
nazywamy
fosforylacją;
- polega ona na przyłączaniu grupy
fosforanowej do ADP
ADP+ P
i
› ATP;
wyróżniamy fosforylację: -
substratową: substrat wysokoenergetyczny + ADP + P
i
›
substrat niskoenergetyczny + ATP - oksydacyjną: ADP + P
i
+
(NADH + H
+
) + 0
2
> ATP + (NAD) + H
2
O - fotosyntetyczną: ADP
+ P
i
+ energia świetlna › ATP
Lipidy – tłuszczowce
stanowią grupę związków rozpuszczalnych
w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych, dzieli się je na:
- tłuszcze proste (tłuszcze właściwe i woski) zbudowane tylko
z
alkoholu i kwasów tłuszczowych
- tłuszcze złożone,
zawierające obo
k alkoholu i kwasów tłuszczowych inne
składniki, jak: kwas fosforowy, cholinę, galaktozę.
występują w
tłuszczach i olejach naturalnych. Można przyjąć następujący
podział: - tłuszcze właściwe (trójglicerydy), - woski, - lipidy
izoprenowe (steroidy i karotenoidy), - tłuszcze złożone.
Tłuszcze
właściwe
należą do estrów, >
triglicerydy = acyloglicerole
-
składnikiem alkoholowym jest glicerol, a kwasowym –
jednokarboksylowe, wyższe kwasy tłuszczowe,
- kwas
tłuszczowy posiada jedną resztę karboksylową i długi łańcuch
węglowodorowy. - nie rozpuszczają się w wodzie, ich stan
skupienia i temperatura topnienia zależą od długości reszt
kwasowych (acylowych) oraz liczby wiązań podwójnych. - pod
wpływem ogrzewania z kwasami i zasadami tłuszcze ulegają
hydrolizie
. - stanowią one magazyn energii dla różnych
organizmów. -
enzym lipaza
katalizuje hydrolizę tłuszczów do
glicerolu i kwasów tłuszczowych.
Woski
to estry wyższych
alkoholi jednowodorotlenowych i wyższych kwasów
tłuszczowych; - spełniają w przyrodzie rolę ochronną; -
alkohole i kwasy tłuszczowe wosków są związkami o dłuższych
łańcuchach węglowych (C26- C42).
Lipidy izoprenowe
to
tłuszczowce o budowie opartej na cząsteczce izoprenu,
zawierającej podwójne wiązanie. -
tworzą lotne substancje
–
olejki eteryczne , są podstawą budowy kauczuku. - nie ulegają
hydrolizie - ważniejszą grupą są
steroidy -
związki o budowie
pierścieniowej, np. Sterole, - sterolem jest
cholesterol
,
prekursor syntezy hormonów sterydowych kwasów żółciowych
i witaminy D, tworzy błony biologiczne, osłonki mielinowe,
wchodzi w skład lipoprotein
Karoteniody
karoteny i ksantofile -
związki w komórkach roślin i zwierząt - biorą udział w procesie
fotosyntezy, a u zwierząt ß- karoten jest najważniejszą
prowitaminą A.
Tłuszcze złożone
- Podstawą klasyfikacji
tłuszczów złożonych jest
składnik alkoholowy – glicerol,
sfingozyna lub komponent dodatkowy – kwas fosforowy, cukier.
- Ze względu
na
składnik alkoholowy
dzieli się je na-
glicerolipidy, - sfingolipidy
- Ze względu na
składnik dodatkowy
dzieli się na: -
fosfolipidy z kwasem fosforowym
np.
lecytyna, -
glikolipidy z cukrowcami;
cukrem może być glukoza, galaktoza
lub oligosacharyd; często składnikiem glikolipidów jest kwas
sjalowy;
Występowanie i rola biologiczna
lipidów
-
wysokoenergetyczny
materiał zapasowy
(tłuszcze właściwe).
- funkcja
ochronna
i termoizolacyjna (tłuszcze właściwe).
- warstwa izolacyjną na skórze, sierści, piórach, a u roślin na
liściach i owocach (woski) - Fosfolipidy stanowią główne
składniki błon biologicznych
, np.lecytyna, sfingolipidy
- Glikolipidy wchodzą w skład nasienia u ludzi.
- Są
prekursorami witamin
rozpuszczalnych w tłuszczach:
karoten
– prowitamina
A, witamina D
jest pokrewna sterydom,
E i K – lipidom izoprenowym. - Jako barwniki roślinne,
tzw.
karotenoidy,
pełnią rolę w fazie jasnej fotosyntezy,:
karoteny, ksantofile, likopen
- Biorą udział w
tworzeniu ATP
podczas fotosyntezy i oddychania komórkowego,
np.
plastochinon, ubichinon
. - Biorą udział w
transporcie cukrów
przez błony lipidowe, np.
dolichole.
- Wchodzą w skład roślin
leczniczych
, np.
Glikozydy i alkaloidy sterydowe
.
Aminokwasy i peptydy
Związki drobnocząsteczkowe, będące
podstawowymi jednostkami strukturalnymi peptydów i białek.
W budowie białek wszystkich organizmów uczestniczy tylko 20
typowych aminokwasow. W cząsteczce typowego aminokwasu
(a-aminokwasu) wyróżnia się centralnie położony atom węgla a,
do którego przyłączone są kowalencyjnie:
grupy aminowa i
karboksylowa, atom wodoru oraz łańcuch boczny (R)
Łańcuchy
boczne determinują właściwości fizykochemiczne
aminokwasow. Znanych jest ponad 200 aminokwasow
Aminokwasy białkowe to a-aminokwasy
posiadają węgiel
asymetryczny – izomeria optyczna, - należą do szeregu L
analogia do kwasu L-(+) mlekowego
Aminokwasy
hydrofobowe
: Alanina, Walina, Leucyna, Izoleucyna, Prolina,
Fenyloalanina, Metionina, Tryptofan Prolina – iminokwas , 4 –
Hydroksyprolina występuje w kolagenie i żelatynie
Aminokwasy hydrofilowe:
Cysteina, Glicyna, Asparagina,
Glutamina, Seryna, Treonina, Tyrozyna,
Aminokwasy z
grupami zasadowymi:
Lizyna, Arginina, Histydyna,
Aminokwasy z grupami kwasowymi:
kwas asparaginowy, kwas
glutaminowy
Aminokwasy egzogenne
- organizm sam nie
potrafi syntetyzować i muszą one być dostarczane z zewnątrz z
pożywieniem :
Izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina,
fenyloalanina, treonina, tryptofan, histydyna oraz walina
D-Aminokwasy
: w przyrodzie występuje ponad 20 D-
aminokwasów. - D-alanina i kwas D-glutaminowy ze ścian
komórkowych pewnych bakterii oraz różnorodne D-a-
aminokwasy w antybiotykach. - D-Phe – Gramicydyna S, D-Leu,
D-Val – Gramicydyna A, D-Val – Walinomycyna
Przykłady a-aminokwasów:
-
Homocysteina
- prod. pośredni w
syntezie metioniny -
Homoseryna
- prod. pośredni w
katabolizmie treoniny, asparaginianu i metioniny -
Ornityna
-
prod. pośredni w katabolizmie treoniny, asparaginianu i
metioniny -
Cytrulina
- prod. pośredni w biosynt. Mocznika -
Kwas argininobursztynowy
- prod. pośredni w biosynt.
Mocznika -
Dopa
- prekursor melaniny -
Tyroksyna
- prekursor
hormonów tarczycy -
kwas a-aminoadypinowy
- produkt
pośredni w biosyntezie lizyny u drożdży
Białka
Liczba aminokwasów:
- Peptydy od 2 - Oligopeptydy
kilka-kilkanaście - Polipeptydy poniżej 100 - Białka powyżej 100
Łańcuchy polipeptydowe są utworzone z
aminokwasów
połączonych wiązaniami peptydowymi
Łańcuch polipeptydowy
tworzą: regularnie powtarzający się układ wiązań szkieletu i
charakterystyczne łańcuchy boczne (R1, R2, R3, R4)
Dipeptydy
występują w mięśniach, funkcja buforująca (kwas mlekowy), -
Karnozyna (β-Ala-His), - Anseryna (β-Ala-N-Met-His)
Trójpeptydy
działanie antyutleniające w komórkach, -
Glutation (γ-Glu-Cys-Gly), reaguje z H2O2 i nadtlenkami
organicznymi
Oligopeptydy i polipeptydy
są często hormonami:
Oksytocyna, Wazopresyna, Insulina, Glukagon Kalcytonina,
Gastryna, Sekretyna. Angiotensyna
Struktur pierwszorzędowa
:
kolejność(sekwencja) aminokwasów w łańcuchu
polipeptydowym
Struktura drugorzędowa
:układ głównego
łańcucha polipeptydowego bez uwzględniania konformacji
łańcuchów bocznych cząsteczki białka
Struktura
trzeciorzędowa
:przestrzenny układ wszystkich atomów w
cząsteczce (podjednostce)
Struktura czwartorzędowa:
układ
przestrzenny podjednostek w cząsteczce białka Grupa
peptydowa jest płaska, ponieważ wiązanie między atomami
azotu i węgla ma częściowo charakter wiązania podwójnego
Obecność mostków dwusiarczkowych w białkach wpływa w
istotny sposób na ich konformację przestrzenną
Rybonukleaza A
, enzym trawienny, ma złożoną strukturę
przestrzenną. Struktura czwartorzędowa białek
- RUBISCO
–karboksylaza/oksygenaza1,5-rybulozobisfosforanu
(RuBP) - kluczowy enzym w fazie ciemnej fotosyntezy
- asymilacja CO2 - najpowszechniej występujące białko w
biosferze (ok.. 40 X 106ton !)Klasyfikacja białek na podstawie
ich funkcji biologicznej
- Enzymy
rybonukleaza, lizozym,
trypsyna
- Białka zapasowe
owoalbumina, kazeina, ferrytyna
(Fe), gliadyna, zeina
- Białka transportowe
hemoglobina,
hemocjanina, mioglobina (tlen), albumina surowicy
- Białka
kurczliwe
miozyna, aktyna, dyneina
- Białka ochronne
we krwi
kręgowców przeciwciała, fibrynogen, trombina
- Toksyny
np.
jadu kiełbasianego, błonicy i cholery, jad węża, rycyna (roślinna)
- Hormony
insulina, hormon wzrostowy (somatotropina),
relaksyna
- Białka strukturalne:
glikoproteid, białka
strukturalne błon,keratyna, kolagen, elastyna, białka
cytoszkieletu
Białka proste:
protaminy, histony , albuminy ,
globuliny, prolaminy, gluteliny, skleroproteiny
Białka złożone:
Nukleoproteidy, Glikoproteidy, Lipoproteidy, Chromoproteidy,
Metaloproteidy, Fosfoproteidy
Enzymy – biokatalizatory • przyspieszaja reakcję chemiczną, •
obniżają energię aktywacji, • reakcja musi być
termodynamicznie korzystna - spadek energii swobodnej,•
wszystkie enzymy są białkami,• katalizują prawie wszystkie
reakcje biochemiczne Struktura enzymow: białka proste lub
złożone • część niebiałkowa: grupa prostetyczna (silnie
związana część składowa) lub koenzym (mogąca występować
samodzielnie), • enzym (holoenzym) = apoenzym + koenzym
Koenzymy, grupy prostetyczne: • Układy hemowe
(cytochromy, hemoglobina),• koenzymy nikotynamidowe (wit.
PP, NAD, NADP),• koenzymy flawinowe (ryboflawina, wit. B2,
FMN, FAD),• pirydoksal (wit. B6), kwas tetrahydrofoliowy,
biotyna, koenzym A, wit. B12 Czynniki wpływające na
aktywność enzymow • temperatura (denaturacja) • pH
Mechanizm reakcji enzymatycznej - poprzez utworzenie
kompleksu enzym-substrat E + S <-> ES -> E + P - Model
Koshlanda - wymuszonego dopasowania - Model Fischera -
klucza i zamka Cechy charakterystyczne miejsc katalitycznych
enzymow• Zajmują niewielką część enzymu• Mają formę
trojwymiarową• Znajdują się zazwyczaj w szczelinach i
bruzdach o charakterze hydrofobowym• Substrat musi pasować
kształtem do miejsca katalitycznego enzymu– Teoria Fischera –
Teoria Koshlanda• Substraty przyłączone są stosunkowo
słabymi siłami, Jednostki aktywności enzymatycznej -
Jednostka enzymu - taka ilość enzymu, ktora w określonych
warunkach katalizuje przekształcenie jednego mikromola
substratu w ciągu jednej minuty (pH, temp. 30C, wysycające
stężenie substrat) - Aktywność właściwa (molekularna) - ilość
jednostek enzymu na 1 mg białka - Liczba obrotow - liczba
cząsteczek substratu przekształconych w produkt reakcji na
jednostkę czasu, w warunkach pełnego wysycenia enzymu
substratem. Inhibitory • hamowanie nieodwracalne (np. grup
-SH, CN-, CO, N3-) • hamowanie odwracalne • kompetycyjne
(wspołzawodnictwo) • niekompetycyjne
Enzymy allosteryczne
-
budowa podjednostkowa (np. hemoglobina)
Międzynarodowa
klasyfikacja enzymów
Oksydoreduktazy działające m.in na
NADH; NADPH Transferazy /przenoszenie grup funkcyjnych/
Hydrolazy m.in Estry, wiązania glikozydowe/peptydowe
Liazy /rozszczepienie bez udziału cząsteczki H2O/
Izomerazy Ligazy/tworzenie wiązań kosztem rozszczepienia
ATP/
Węglowodany: sacharydy, cukrowce, cukry
· Wielowodorotlenowe aldehydy lub ketony oraz substancje,
ktore po hydrolizie uwalniająte związki lub ich pochodne
·
PODZIAŁ WĘGLOWODANOW:
·
Monosacharydy = jednocukry
= cukry proste:
-
glukoza
–cukier gronowy, występuje w wielu
płynach ustrojowych roślin i zwierząt, jest produktem hydrolizy
polisacharydow -
galaktoza
–składnik m.in. lipidow roślinnych,
laktozy, wielocukrowcow (gumy, śluzy, agar)-
fruktoza
–cukier
owocowy; składnik sacharozy i wielocukrow (np. Inuliny) -
ryboza
–składnik kwasow nukleinowych, niektorych witamin i
koenzymow·
Oligosacharydy
- kilkucukry złożone z kilku (od 2
do 10) monosacharydow:-
sacharoza
–materiał zapasowy; biała,
krystaliczna substancja, bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie
-
laktoza
–cukier mlekowy-
maltoza
–cukier słodowy (zawiera 2
cząsteczki glukozy); rodukt hydrolizy skrobi i glikogenu ·
Polisacharydy = wielocukry
– zbudowane są z dużej liczby
monosacharydow (ich liczba sięga 3000)
Homopolisacharydy
–
wielocukry jednoskładnikowe, -
skrobia
–polisacharyd zapasowy
u roślin, stanowi podstawowy składnik pokarmowy człowieka i
zwierząt roślinożernych –jest dla nich materiałem
energetycznym-
celuloza
= błonnik, materiał budulcowy ścian
komorkowych roślin; znaczny procent celulozy zawiera drewno
oraz łodygi -
glikogen
–substancja zapasowa zwierząt (wątroba,
mięśnie)-
chityna
–buduje pancerze owadow i skorupiakow oraz
ściany komorkowe grzybow
Heteropolisacharydy=
wielocukry
wieloskładnikowe – zbudowane są z cząsteczek rożnych
monosacharydow: -
hemicelulozy, śluzy, gumy roślinne
–
(polimery pentoz, heksoz i kwasow uronowych) -
mukopolisacharydy
–polisacharydy zwierzęce, zbudowane z
kwasow uronowych i aminocukrow,
występują w tkankach
łącznych (heparyna, kwas hialuronowy, chondroityna) ·
Funkcje
węglowodanow:
- Materiał zapasowy (skrobia, glikogen)/
budulcowy (celuloza, chityna) - Metabolity pośrednie (fosforany
cukrow) - Substancje przekaźnikowe w kaskadach sygnałowych
(inozytol) - Antygeny (glikoproteiny) - Szkielet DNA i RNA ·
Czynność optyczna cukrow
- cukry to związki optycznie
czynne–wykazują zdolność skręcania płaszczyzny polaryzacji
światła w prawo lub w lewo - posiadają asymetryczne,
nierowno cenne atomy węgla (centra asymetryczne)- cukry
szeregu D rożniące się konfiguracją przy jednym węglu
asymetrycznym to
epimery,
·
Mutarotacja–
ustalanie się
rownowagi między formami α i β( anomery) w roztworze,
związane ze zmianą skręcalności optycznej roztworu, α→α+β
Polisacharydy ·
Oligosacharydy
są składnikami:
-
glikozydow roślinnych
Wicjanoza = L-arabinoza + D-glukoza,
Trehaloza , Solatrioza -
antybiotyków
- bleomycyna A2,
streptomycyna, neomycyna, kanamycyna ·
Amygdalina
–w
nasionach Rosaceae, glikozyd gorzkiego smaku (migdały, pestki
wiśni, brzoskwiń )·
HOMOPOLISACHARYDY - Skrobia =
amyloza+ amylopektyna
- W wyniku hydrolitycznego rozpadu
powstają
amylodekstryny, erytrodekstryny i achrodekstryny
· Glikogen
- budową przypomina amylopektyny ale
rozgałęzienia częstsze niż w amylopektynie
· Chityna:
-
polisacharyd strukturalny u bezkręgowcow ·
HETEROPOLISACHARYDY zwierzęce:
glikozaminoglikany,
(mukopolisacharydy), proteoglikany
- HEPARYNA
: - kwaśny
mukopolisacharyd, - hamuje przekształcanie protrombiny w
trombinę oraz oddziaływanie trombiny na fibrynogen. -
stosowana przy przetaczaniu krwi oraz przy nadmiernej
krzepliwości
· Kwas hialuronowy
- nierozgałęziony, kwaśny
mukopolisacharyd - tworzy lepkie, galaretowate roztwory
mazidła stawowe –tarcie; - tkanka łączna skory i
międzykomorkowa substancja podstawowa –zapora dla bakterii
· Chondroityna
- kwaśny wielocukrowiec – głowny wielocukier
proteoglikanow chrząstki - zbudowany z kwasu β-D-
glukuronowego i β-D-N-acetyloglukozoaminy - wiązania: na
przemian β-(1→3) i β-(1→4) siarczan chondroityny
· PROTEOGLIKANY
- glikoproteiny od 10 do 250 kDa –cześć
cukrowa dominuje. - Składnikami cukrowymi są najczęściej
mukopolisacharydy - proteoglikan chrzastki. - Trzon –nić kwasu
hialuronowego do 4 μm, do tego dołaczone około 100
łańcuchow bocznych zbudowanych z rdzenia białkowego, do
ktorego są przyłączone wiązaniami O-lub N-glikozydowymi
siarczan chondroityny, siarczan keratanu i grupy
oligosacharydowe
· Mureina
peptydoglikan bakteryjnych ścian
komorkowych
· HETEROPOLISACHARYDY ROŚLINNE
Pektyny:
- składniki zlepiające komorki roślinne w tkanki/
składniki pierwotnej ściany komorkowej (15 –40%) - silnie
uwodnione, tworzą galaretki i żele- budowa: głowny składnik (>
80%): polimer kwasu galakturonowego (wiązanie α-1→4),
rownież galaktany i arabany - reszty COOH są częściowo
zestryfikowane metanolem - mogą tworzyć sole (np. z Ca2+)
tworząc nierozpuszczalne pektyniany - zastosowanie: przemysł
spożywczy (galaretki), kosmetyczny, farmaceutyczny - hamują
krwawienia, regenerują śluzowkę przewodu pokarmowego
Hemicelulozy
- dwa typy łańcuchow rozgałęzionych, silnie
związane z celulozą: I –kwas glukuronowy i pentozy: (Ara, Xyl);
II –pentozy: (Ara, Xyl) i heksozy (Glu, Gal, Man) - wyróżniamy o
ksylany, mannany galaktany - nierozpuszczalne w wodzie,
jedynie w silnie kwaśnych lub zasadowych roztworach
• Laminaryna
- polimer D-Glu, - wiązanie β-1→3, a czasem β-
1→6, z możliwymi rozgałęzieniami typu β-1→6 - stosowana w
farmakologii –przeciwdziała koagulacji
• Gumy roślinne
-
zestalające się na powietrzu, lepkie wycieki z tkanek roślinnych,
głownie drzewiastych - przykłady: guma arabska – rozgałęziony
wielocukier zbudowany z D-Gal, L-Ara, L-Ram, kwasu
Dglukuronowego; występuje głownie w postaci soli
wapniowych
• Śluzy roślinne
- tworzą się podczas normalnego
wzrostu roślin bez udziału bodźcow zewnętrznych, nie są
wydzielinami - pełnia rolę cukrow zapasowych, rezerwy wodnej
i stanowią koloid ochronny
• Glikoproteiny
- krotkie
oligosacharydy pełniące rożnorodne funkcje, np. adhezja
komorek. - decydują one o właściwościach antygenowych
komorek np. Erytrocytow. • Węglowodany są
przyłączone do
białek poprzez resztę asparaginy
(wiązanie Nglikozydowe) lub
resztę seryny bądź treoniny
(wiązanie O-glikozydowe) •
Glikozylacja białek zachodzi w świetle retikulum
endoplazamycznego (ER) • Przyłączenie oligocukrow: • Część
cukrowa białek N-glikozylowanych jest syntetyzowana na
cząsteczce dolicholu - reszty cukrowe dołączone są do grupy
fosforanowej - fosforan dolicholu ustawiony jest błonie ER w
taki sposob, że reszta fosforanowa wystaje do cytoplazmy •
synteza części oligosacharydowej białek N-glikozylowanych
przebiega w trzech etapach: - wytworzony prekursor
przenoszony jest nastepnie na resztę Asn w całości przez
specyficzne glikozylotransferazy - dalsza modyfikacja
oligosacharydu i przyłączenie cukrow do białek wiązaniem - O-
glikozydowym odbywa się w aparacie Golgiego