Wykład 7
DPT- najistotniejszym miejscem w tym koenzymie jest węgiel numer 2 od którego odłącza się proton i powstaje karboanion. Dzięki wolnej parze elektronów w tym miejscu może przyłączyć się cząsteczka substratu która dalej przekształca się w takich reakcjach jak dekarboksylacja czy w reakcjach przeniesienia różnych grup. Stąd też ten koenzym współdziała z transferazami tam może również współdziałać z izomerazami.
PLP - Fosforan pirydoksylu jest ufosforylowaną witaminą B6. Witamina B6 może występować w trzech formach:- pirydoksyna -pirydoksymina -pirydoksal. Miejscem aktywnym tego koenzymu jest grupa aldehydowa. To do grupy aldehydowej przyłączony jest substrat którym najczęściej jest aminokwas tworzący połączenie typu zasady Szyffa. Tak więc koenzym ten bierze udział w reakcjach transaminacji (współdziała z transferonami) oraz w reakcjach dekarboksylacji aminokwasów (współdziała z liazami )
Koenzym A (CoA)Zbudowany jest z trzech podstawowych elementów: 3,5-difosforanu adenozyny, fosforanu kwasu pantotenowego, cysteaminy, Witaminą wchodzącą w skład tego koenzymu jest witamina B5(kwas pantotenowy)
Cysteamina jest aminą biogenną powstałą w wyniku dekarb9oksylacji cysteiny. To jej grupa -SH j3est miejscem aktywnym całego koenzymu. Do grupy - SH przyłączany jest substrat. W skład drugiego składnika czyli fosforanu kwasu pantotenowego wchodzi ß-alanina. Ten niebiałkowy aminokwas jest produktem dekarboksylacji kwasu asparaginowego. Główną funkcją koenzymu A jest udział w przenoszeniu grup arylowych czyli tworzenie połączenia acetylo-koenzym A.
Witamina C- Jako jedna z głównych witamin rozpuszczalnych w wodzie nie może być wytwarzana przez większość naczelnych też ptaków i ryb gdyż organizmy te nie posiadają enzymów niezbędnych do jej syntezy. Występuje głownie w roślinach. Witamina ta reguluje następujące procesy:Hydroksyjację proliny podczas syntezy kolagenu. Jej niedobór powoduje szkorbut, czyli chwiejność zębów, - Udział w procesie rozkładu tyrozyny , - W procesie syntezy adrenaliny, - Udział w syntezie kwasów tłuszczowych, - Udział w procesie wchłaniania żelaza, - Działanie antyoksydacyjne, - Witamina C zwiększa odporność organizmu, stymuluje wszystkie mechanizmy odpornościowe.
Cukry- Stanowią bardzo liczną i zróżnicowaną grupę związków naturalnych. Należą do nich:
Monosacharydy, Disacharydy, Oligosacharydy, Polisacharydy
Związki te pełnią szereg ważnych funkcji:
Są substancjami zapasowymi:u roślin- skrobia i celuloza, u zwierząt - glikogen, u bakterii - dekstran
Są substancjami strukturalnymi wchodzą w skład ściany komórkowej np. celuloza u roślin i bakterii czy chityna wchodząca w skład pancerzy.
Jako substancje energetyczne,
Jako źródło szkieletów węglowych substratów w procesach syntez aminokwasów, kwasów organicznych i tłuszczowych ,
Są składnikami związków makroergicznych koenzymów, glikoprotein, glikolipidów, kwasów nukleinowych
Monosacharydy- Aldehyd glicerynowy, dihydroksyaceton (najprostsza ketoza)Wśród cukrów prostych wyróżnia się cukry szeregu L i D. Wszystkie cukry proste mają właściwości redukujące. W zależności od skręcalności optycznej występują w formie α lub ß, np. glukoza, fruktoza, galaktoza, ryboza.
Disacharydy (dwucukry)- Połączenie dwóch cukrów prostych wiązaniem O-glikozydowym. Najważniejsze z nich to :Laktoza zbudowana z β-D-galaktozy i α-D-glukozy połączonych wiązaniem β-1,4-glikozydowym, - Sacharoza zbudowana z α-D-glukozy połączonej z β-D-fruktozą wiązaniem α-1,2-glikozydowym, - Maltoza zbudowana z dwóch cząsteczek α-D-glukozy połączonych wiązaniem α-1,4-glikozydowym, - Izomaltoza zbudowana jest z dwóch cząsteczek α-D-glukozy połączonych wiązaniem α-1,6-glikozydowym, - Celobioza disacharyd zbudowany z dwóch cząsteczek β-D-glukozy połączonych wiązaniem β-1,4-glikozydowym
Polisacharydy:
Skrobia- polisacharyd roślinny zbudowany z dwóch form: z amylozy i amylopektyny. Amyloza jest cukrem nierozgałęzionym gdzie reszty α-D-glukozy połączone są ze sobą wiązaniem α-1,4-glikozydowym (stwierdza się też obecność wiązania α-1,6-glikozydowego w ilościach nie więcej niż 1%). Amylopektyna jest formą rozgałęzioną gdzie najcześciej proste łańcuchy o długości 25-30 reszt glukozy połączone ze sobą wiązaniem α-1,6-glikozydowymi tworząc punkty rozgałęzienia. W cząsteczce skrobi stosunek ilościowy amylopektyny do amylozy wynosi 3:1. Skrobia stanowi blisko połowę cukrów spożywanych przez człowieka
Glikogen- polisacharyd zwierzęcy. Pod względem budowy i struktury przypomina amylopektynę z tą różnicą, ze jest w nim stosunkowo więcej wiązań α-1,6-glikozydowych niż w amylopektynie. Wynika to z tego że proste odcinki są zbudowane nie 25-30 reszt a 8-20 cząsteczek glukozy. Glikogen występuje w mięśniach i wątrobie.
Celuloza- to polisacharyd nierozgałęziony zbudowany z jednostek β-D-glukozy połączonych wiązaniem β-1,4-glikozydowym. Jest najbardziej rozpowszechnionym w biosferze polisacharydem i stanowi około 50%całej ilości węgla organicznego e biosferze. Proste łańcuchy celulozy są poukładane równolegle względem siebie i połączone są często ze sobą wiązaniami wodorowymi tworząc tzw. włókienka elementarne o średnicy 3,5nm. Włókienka te łączą się w większe zespoły zwane micelami są duże i przestrzenie, które wypełnione są hemicelulozami i ligninami. Dzięki temu celuloza wykazuje dużą trwałość mechaniczną i słabą rozpuszczalność w wodzie.
Destran- polisacharyd bakteryjny w którym łańcuch główny jest zbudowany z cząsteczek α-D-glikozy połączonych ze sobą wiązaniem α-1,6-glikozydowym. Ten rdzeń zawiera rozgałęzienia które przyłączone są do niego wiązaniami α-1,4-glikozydowymi α-1,3-glikozydowymi i α-1,2-glikozydowymi
Chityna-polisacharyd zbudowany z reszt N-acetyloglukozoaminy połączonych wiązaniami β-1,4-glikozydowymi. Jest składnikiem strukturalnym zrogowaciałych pancerzy owadów, skorupiaków.
Rozkład skrobi, glikogenu i dwucukrów w przewodzie pokarmowym.
Enzymy które rozkładają polisacharydy i inne cukry w przewodzie pokarmowym nazywamy trawiennymi, amylolitycznymi, np.:
α-amylaza ślinowa i trzustkowa,
α-1,6-glikozydaza,
maltaza, izomaltaza, laktaza, sacharoza, glukoamylaza.
α-amylaza rozkłada wiązania α-1,4-glikozydowe położone wewnątrz cząsteczki skrobi lub glikogenu i w I fazie działania tworzy dekstryny o coraz to mniejszych masach, a końcowym produktem jest cząsteczka maltozy i izomaltozy.
α-1,6-glikozysdaza hydrolizuje wiązania α-1,6-glikozydowe (maltaza rozkłada maltozę, laktaza- laktozę, sacharaza- sacharozę.
Glukoamylaza jest enzymem pochodzenia bakteryjnego (wytwarza go mikroflora przewodu pokarmowego) i rozkłada α-1,4- i α-1,6- glikozydowi zawszę odłączając pojedynczą cząsteczkę glukozy od nieredukującego końca łańcucha.
Bardzo ważnym enzymem amyllitycznym rozkładającym skrobię jest β-amylaza. Występuje on w ziarniakach wielu zbóż. Jest on odpowiedzialny za degradację skrobi zapasowej w procesie kiełkowania nasion. Jest wytwarzany w przemyśle browarniczym zwłaszcza sodu jęczmiennego. Enzym ten rozkłada wiązania α-1,4- glikozydowi odłączając od cząsteczki skrobi od strony nieredukującego końca β-maltozę.