Wykłady biochemia111, OCHRONA ŚRODOWISKA UJ, BIOCHEMIA

Aminokwasy

Aminokwasy są to związki drobnocząsteczkowe, będące podstawowymi jednostkami strukturalnymi peptydow i białek.
W budowie białek wszystkich organizmow uczestniczy tylko 20 typowych aminokwasow.
W cząsteczce typowego aminokwasu (a-aminokwasu) wyrożnia się centralnie położony atom węgla a, do ktorego przyłączone są kowalencyjnie: grupy aminowa i karboksylowa, atom wodoru oraz łańcuch boczny (R)
Łańcuchy boczne determinują właściwości fizykochemiczne aminokwasow.
Znanych jest ponad 200 aminokwasow
W białkach (kodowanych) występuje tylko 20 aminokwasow
Aminokwasy białkowe to a-aminokwasy
Aminokwasy białkowe posiadają węgiel asymetryczny - izomeria optyczna, należą do szeregu L-analogia do kwasu L-(+) mlekowego:
Związki organiczne zawierające przynajmniej jedną grupę aminową i karboksylową
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 dla organizmu to takie, ktorych organizm sam nie potrafi syntetyzować i muszą one być dostarczane z zewnątrz z pożywieniem
D-Aminokwasy: w przyrodzie występuje ponad 20 D-aminokwasow.
Zaliczają się do nich D-alanina i kwas D-glutaminowy ze ścian komorkowych pewnych bakterii oraz rożnorodne D-a-aminokwasy w antybiotykach.
D-Phe - Gramicydyna S, D-Leu, D-Val - Gramicydyna A, D-Val - Walinomycyna
Przykłady a-aminokwasów, które nie występują w białkach ale pełnią podstawowe funkcje w metabolizmie ssaków:

- 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

Przykłady a-aminokwasow, ktore nie występują w białkach ale pełnią podstawowe funkcje w metabolizmie niższych form życia:

- kwas a-aminoadypinowy - produkt pośredni w biosyntezie lizyny u drożdży

- kwas a,e-diaminopimelinowy -składnik ścian komorek bakterii, produkt pośredni w biosyntezie lizyny u bakterii

- kwas a,b-diaminopropionowy - składnik antybiotyku wiomycyny

Przykłady nie a-aminokwasow, ktore odgrywają ważną rolę w metabolizmie ssakow:

- b-Alanina - część koenzymu A i witaminy pantoteiny

- tauryna - występuje w żołci związana z kwasami żołciowymi

- kwas g-aminomasłowy powstaje z glutaminianu w tkance mózgowej, regulator aktywności nerwowej

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	podwzgórze	skurcz macicy (początek porodu), wydzielanie mleka
Wazopresyna	podwzgórze	wzrost ciśnienia krwi, efekt antydiuretyczny
Insulina	trzustka (komórki β)	obniża poziom cukru we krwi
Glukagon	trzustka (komórki α)	podwyższa poziom cukru we krwi
Kalcytonina	tarczyca	obniża poziom wapnia we krwi
Gastryna	błona śluzowa żołądka	pobudza wydzielanie soków żołądkowych i pepsyny
Sekretyna	błona śluzowa jelit	pobudza trzustkę do syntezy i wydzielania soków trawiennych
Angiotensyna	plazma krwi	podnosi ciśnienie krwi; pobudza produkcję aldosteronu w nadnerczach
Bradykinina	plazma krwi	obniża ciśnienie krwi; zwiększa przepuszczalność naczyń; powoduje skurcz mięśni gładkich

Struktura 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
Mioglobina była pierwszym białkiem, którego 3-D strukturę określono na podstawie badań rentgenowskich (1960);sekwencja -1965r.
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 (kwasy tłuszczowe), ceruloplazmina(Cu)
Białka kurczliwe	miozyna, aktyna, dyneina
Białka ochronne we krwi kręgowców	przeciwciała, fibrynogen, trombina
Toksyny	toksyna jadu kiełbasianego ,toksyna błonicy i cholery, jad węża, rycyna (roślinna)
Hormony	insulina, hormon wzrostowy (somatotropina), relaksyna
Białka strukturalne	relaksyna białka osłonki wirusów, glikoproteid, białka strukturalne błon,keratyna (włosy), sklerotyna, fibroina jedwabiu,kolagen (tkanka łączna, skóra, chrząstka), elastyna (naczynia krwionośne), mukoproteidy, białka cytoszkieletu: mikrotubule(tubuliny), mikrofilamenty (aktyna, tropomiozyna), filamenty pośrednie (fibronektyna)

Białka proste:

protaminy	20kDa w jądrach, poł. z DNA, rozp. w H2O i kwasach,	łosoś, śledź
histony	duża zawartość Arg, Lys, rozp. w H₂O i kwasach, w jądrach poł. z DNA u Eucariota,
albuminy	Dobrze rozp. w H2O	Leukozyna żyta, legumelina roślin strączkowych, rycyna, albumina surowicy
globuliny	Rozp. w r-rach soli	edestyna - nasiona konopi, glicynina - ziarna soi a-laktoglobulina mleka, immunoglubuliny
prolaminy	Rozp. w 50-90% etanolu, 30-45 Glu, ok. 15% Pro	Gliadyna - pszenica i żyto, hordenina - jęczmień, zeina - kukurydza
gluteliny	Rozp. w kwasach i zasadach w H2O i r-rach soli; duża zawartość Glu	Oryzeina ryżu, glutenina - pszenica Glutenina i gliadyna składająs ię na lepkie białko (gluten) mąki pszennej i żytniej
skleroproteiny	Nierozp. białka strukturalne, typowo zwierzęce	kolagen, keratyna, fibroina, elastyna

Białka złożone:

Nukleoproteidy	kompleksy kwasów nukleinowych (DNA) z białkami (histony, protaminy, białka niehistonowe chromosomów), białka wirusowe
Glikoproteidy	Owomukoid jaja, γ-globulina krwi, przyłączanie oligosacharydów przez wiązanie O-glikozydowe(do Ser, Thr), N-glikozydowe(do N-końcowych grup NH2 np. Lys, Asn), połączenia estrowe z Glu, Asp
Lipoproteidy	Β-lipoproteina osocza
Chromoproteidy	hemoglobina, mioglobina, cytochromy, katalaza, peroksydaza
Metaloproteidy	hemocjanina, plastocjanina, oksydaza fenolowa, oksydaza askorbinianowa(Cu), , dehydrogenaza alkoholowa (Zn), nitrogenaza(Mo)
Fosfoproteidy	Kazeina mleka (ok. 80% białek), witellina i fosfowityna żółtka jaja (58 % reszt fosfowityny stanowi P-Ser)

Enzymy:

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, wolna energia oddziaływań od -3 do -12 kcal/Mol (siła wiązania kowalencyjnego: od -50 do -110 kcal/Mol)

Dowody na istnienie kompleksu enzym-substrat

• Mikroskopia elektronowa, krystalografia rentgenowska

• Zmiana niektorych właściwości fizycznych

• Zmiany właściwości spektroskopowych (absorpcja, fluorescencja, EPR, NMR)

• Wysoka stereospecyficzność w stosunku do substratu

• Możliwość izolacji kompleksu: enzym-substrat

• Efekt wysycenia enzymu przy wzroście stężenia substratu

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 enzymow

Oksydoreduktazy

- Działające na -CH-OH

- Działające na -C=O

- Działające na -CH=CH

- Działające na -CH-NH

- Działające na NADH; NADPH

Transferazy /przenoszenie grup funkcyjnych/

- Grupy jednowęglowe

- Grupy aldehydowe lub ketonowe

- Grupy acylowe

- Grupy glikozylowe

- Grupy fosforanowe

- Grupy zawierające S

Hydrolazy

- Estry

- Wiązania glikozydowe

- Wiązania peptydowe

- Inne wiązania C-N

- Bezwodniki kwasowezy

Liazy /rozszczepienie bez udziału cząsteczki H2O/

-C-C

-C-O

-C-N=

Izomerazy

- Racemazy i epimerazy

- Izomerazy cis trans

- Oksydoreduktazy wewnątrzcząsteczkowe

- Transferazy wewnątrzcząsteczkowe

Ligazy/tworzenie wiązań kosztem rozszczepienia ATP/

- C-O

- C-S

- C-N

- C-C

Węglowodany: sacharydy, cukrowce, cukry

Wielowodorotlenowe aldehydy lub ketony oraz substancje, które po hydrolizie uwalniająte związki lub ich pochodne
PODZIAŁ WĘGLOWODANÓW:

Monosacharydy = jednocukry = cukry proste:

- glukoza -cukier gronowy (winogrona, miód), występuje w wielu płynach ustrojowych roślin i zwierząt (np. w sokach owocowych, krwi zwierząt), jest produktem hydrolizy polisacharydów

- galaktoza -składnik m.in. lipidów roślinnych, laktozy, wielocukrowców (gumy, śluzy, agar)

- fruktoza -cukier owocowy (owoce, miód); składnik sacharozy i wielocukrów (np. inuliny)

- ryboza -składnik kwasów nukleinowych, niektórych witamin i koenzymów

Oligosacharydy

- kilkucukry złożone z kilku (od 2 do 10) monosacharydów:

- sacharoza-materiał zapasowy; w stanie wolnym występuje w sokach wielu roślin, szczególnie obficie w korzeniach buraka cukrowego oraz łodygach trzciny cukrowej; biała, krystaliczna substancja, bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie

- laktoza-cukier mlekowy

- maltoza -cukier słodowy (zawiera 2 cząsteczki glukozy); występuje głównie w kiełkujących nasionach; produkt hydrolizy skrobi i glikogenu

Polisacharydy = wielocukry

- zbudowane są z dużej liczby monosacharydów (ich liczba może sięgać 3000)

A. Homopolisacharydy

- wielocukry jednoskładnikowe -zbudowane są z takich samych monosacharydów

- skrobia-polisacharyd zapasowy u roślin (występuje w bulwach ziemniaków, nasionach zbóż, ryżu itp.); stanowi podstawowy składnik pokarmowy człowieka i zwierząt roślinożernych -jest dla nich materiałem energetycznym

- celuloza= błonnik, najbardziej rozpowszechniona w przyrodzie substancja organiczna (1015kg celulozy rocznie ulega przemianom metabolicznym); materiał budulcowy ścian komórkowych roślin; znaczny procent celulozy zawiera drewno oraz łodygi np..: lnu, konopi, natomiast bawełna to prawie czysta celuloza

- glikogen-substancja zapasowa zwierząt (wątroba, mięśnie)

- chityna-buduje pancerze owadów i skorupiaków oraz ściany komórkowe grzybów

B. Heteropolisacharydy= wielocukry wieloskładnikowe

- zbudowane są z cząsteczek różnych monosacharydów:

- hemicelulozy, śluzy, gumy roślinne-(polimery pentoz, heksoz i kwasów uronowych)

- mukopolisacharydy-polisacharydy zwierzęce, zbudowane z kwasów uronowych i aminocukrów, występują w tkankach łącznych (heparyna, kwas hialuronowy, chondroityna)

Funkcje węglowodanów:

- Materiał zapasowy (skrobia, glikogen)

- Materiał budulcowy (celuloza, chityna)

- Metabolity pośrednie (fosforany cukrów)

- Substancje przekaźnikowe w kaskadach sygnałowych (inozytol)

- Antygeny (glikoproteiny)

- Szkielet DNA i RNA

Czynność optyczna cukrów

- cukry to związki optycznie czynne-wykazują zdolność skręcania płaszczyzny polaryzacji światła w prawo lub w lewo

- posiadają asymetryczne, nierówno cenne atomy węgla (centra asymetryczne)

- jeżeli w cząsteczce znajduje się„n”centrów asymetrycznych to liczba stereoizomerów wynosi 2n ;

- cukry szeregu D różniące się konfiguracją przy jednym węglu asymetrycznym to epimery,

Mutarotacja-ustalanie się równowagi między formami αi β( anomery) w roztworze, związane ze zmianą skręcalności optycznej roztworu (z +113°na 52,5°), α→α+β

Polisacharydy

Liczne oligosacharydy są składnikami glikozydów roślinnych:

- Wicjanoza = L-arabinoza + D-glukoza (α-1→6),występuje w glikozydzie cyjanogennym -wicjaninie, spotykanym w wyce

- Trehaloza - grzyby, drożdże, glony, bakterie, główny cukier hemolimfy owadów

- Solatrioza - składnik glikoalkaloidów ziemniaka

Wiele antybiotyków zawiera oligosacharydy:

- bleomycyna A2,

- streptomycyna,

- neomycyna,

- kanamycyna

Amygdalina-w nasionach Rosaceae, glikozyd gorzkiego smaku (migdały, pestki wiśni, brzoskwiń )
HOMOPOLISACHARYDY

- Skrobia = amyloza+ amylopektyna

- W wyniku hydrolitycznego rozpadu skrobi powstają amylodekstryny, erytrodekstryny i achrodekstryny

Glikogen

- budowa glikogenu przypomina budową amylopektyny

- rozgałęzienia częstsze niż w amylopektynie

- w wątrobie, w mięśniach

Chityna:

- polisacharyd strukturalny u bezkręgowców - buduje pancerze owadów, skorupiaków

- jest składnikiem ścian komórkowych grzybów

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 wiele tysięcy na przemian występujących cząsteczek kwasu D-glukuronowego i N-acetyloglukozoaminy wiązania: β-(1→4) i β-(1→3)

- tworzy lepkie, galaretowate roztwory mazidła stawowe -tarcie;

- tkanka łączna skóry i międzykomórkowa substancja podstawowa -zapora dla bakterii

Chondroityna

- kwaśny wielocukrowiec - główny wielocukier proteoglikanów chrząstki

- występuje także w rogówce oka, kościach, skórze i naczyniach krwionośnych

- 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 - nadaje sprężystości elastyczność.

- Trzon -nić kwasu hialuronowego do 4 µm, do tego dołaczone około 100 łańcuchów bocznych zbudowanych z rdzenia białkowego, do którego są przyłączone wiązaniami O-lub N-glikozydowymi siarczan chondroityny, siarczan keratanu i grupy oligosacharydowe

- inne proteoglikany: macierz pozakomórkowa -wiązanie komórek, regulacja procesów wzrostowych, kształtowanie charakterystycznego napięcia tkanek, zapewnienie przeźroczystości rogówce

Mureina peptydoglikan bakteryjnych ścian komórkowych
HETEROPOLISACHARYDY ROŚLINNE

Pektyny:

- składniki zlepiające komórki roślinne w tkanki

- składniki pierwotnej ściany komórkowej (15 -40%)

- silnie uwodnione, tworzą galaretki i żele

- budowa: główny składnik (> 80%): polimer kwasu galakturonowego (wiązanie α-1→4),

- m.cz. 25-360 kDa,

- reszty COOH są częściowo zestryfikowane metanolem

- mogą tworzyć sole (np. z Ca2+) tworząc nierozpuszczalne pektyniany

- składnikami pektyn mogą być również galaktany i arabany

- zastosowanie: przemysł spożywczy (galaretki), kosmetyczny, farmaceutyczny

- hamują krwawienia, regenerują śluzówkę przewodu pokarmowego

Hemicelulozy

- dwa typy łańcuchów rozgałęzionych, silnie związane z celulozą:

I -kwas glukuronowy i pentozy: (Ara, Xyl);

II -pentozy: (Ara, Xyl) i heksozy (Glu, Gal, Man)

- w zależności od dominującego składnika mówimy o ksylanach, mannanach, galaktanach

- nierozpuszczalne w wodzie, jedynie w silnie kwaśnych lub zasadowych roztworach

Agar-agar:

- galaretowata masa uzyskiwana przez gotowanie glonów -krasnorostów

- składnik ścian komórkowych (blaszki środkowej)

- rozpuszczalne w gorącej wodzie, po ochłodzeniu tworząsztywny żel wykorzystywany w mikrobiologii, hodowlach tkankowych, w elektroforezie DNA

- przemysł spożywczy (zastępuje żelatynę)

- składniki: agaroza, agaropektyna

Laminaryna

- występuje u brunatnic z rodzaju Laminaria(listownica)

- polimer D-Glu,

- wiązanie β-1→3, a czasem β-1→6, z możliwymi rozgałęzieniami typu β-1→6

- stosowana w farmakologii -przeciwdziała koagulacji

- używana do sporządzania zasypek dla niemowląt

Gumy roślinne

- zestalające się na powietrzu, lepkie wycieki z tkanek roślinnych, głównie drzewiastych

- powstają jako efekt zranienia tkanki

- szczególnie motylkowate, różowate, akacje

- przykłady: guma arabska - rozgałęziony wielocukier zbudowany z D-Gal, L-Ara, L-Ram, kwasu D-glukuronowego; występuje głównie w postaci soli wapniowych

- zastosowanie: przemysł spożywczy, farmaceutyczny,

Śluzy roślinne

- tworzą się podczas normalnego wzrostu roślin bez udziału bodźców zewnętrznych, nie są wydzielinami

- pełnia rolę cukrów zapasowych, rezerwy wodnej i stanowią koloid ochronny

- śluz z nasienia lnu, śluz motylkowatych

Glikoproteiny

- krótkie oligosacharydy pełniące różnorodne funkcje, np. adhezja komórek.

- Często decydują one o właściwościach antygenowych komórek np. erytrocytów.

- Np. cząsteczki głównego układu zgodności tkankowej MHC, grupy krwi układu AB0

Węglowodany są przyłączone do białek poprzez resztę asparaginy (wiązanie N-glikozydowe) lub resztę seryny bądź treoniny (wiązanie O-glikozydowe)
Wszystkie oligosacharydy połączone wiązaniem N-glikozydowym zawierają wspólny rdzeń pięciocukrowy
Glikozylacja białek zachodzi w świetle retikulum endoplazamycznego (ER)
Przyłączenie oligocukrów:

- wiązaniem N-glikozydowym rozpoczyna się w ER i jest kontynuowane w aparacie Golgiego

- wiązaniem O-glikozydowym ma miejsce tylko w aparacie Golgiego

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 sposób, 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 cukrów do białek wiązaniem

- O-glikozydowym odbywa się w aparacie Golgiego

Lipidy:

estry długołańcuchowych kwasów karboksylowych i alkoholi (glicerol, sfingozyna, długołańcuchowe jedno-OH alkohole)
funkcje: podstawowe substancje zapasowe (energetyczne), składniki błon biologicznych, „rozpuszczalniki”wielu koniecznych dla życia substancji (np. witamin A, E, K)
nierozpuszczalne w wodzie, rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych
związki tłuszczopodobne -funkcje:

- barwniki fotosyntetyczne,

- hormony steroidowe (pochodne cholesterolu),

- przekaźniki sygnałów (prostaglandyny, prostacykliny, tromboksany, leukotrieny),

- antyutleniacze (tokoferole, koenzym Q, tokotrienole),

- udział w biosyntezie glikoprotein (dolichole),

- regulacja płynności błon (cholesterol)

Lipidy

Tłuszcze proste

Tłuszcze złożone

Związki tłuszczo podobne

Triacyloglicerole

Woski

Fosfolipidy

Glikolipidy

Kwasy tłuszczowe

Sterydy

Karotenoidy

Chinony

0x08 graphic

Sfingolipidy

0x08 graphic

Fosfoglicerydy

Fosfosfingozydy

Ceramidy

Glikosfingolipidy

Glikoglicerolipidy

- Lecytyny

- Kefaliny

- Fosfatydyloseryny

- Kardiolipny

- Fosfatydyloglicerole

- Fosfatydyloinozytole

- Sfingomieliny

- Cerebrozydy

- Gangliozydy

- Sulfatydy

- Monogalakozylo-diacyloglicerole

- Digalaktozylo-diacyloglicerole

- Sulfochinowozylo-diacyloglicerole

Nasycone kwasy tłuszczowe

Octowy	Główny produkt końcowy fermentacji węglowodanów u przeżuwaczy
Propionowy	Końcowy produkt fermentacji węglowodanów u przeżuwaczy
Masłowy	W pewnych tłuszczach w małych ilościach (zwłaszcza w maśle). Końcowy produkt fermentacji węglowodanów u przeżuwaczy
Walerianowy
Kapronowy
Kaprylowy		W wielu tłuszczach (łącznie z masłem) w małych ilościach, zwłaszcza w tłuszczach roślinnych
Kaprynowy
Laurynowy	Olbrot, cynamon, nasiona palmy kokosowej (olej), owoc wawrzynu
Mirystynowy	Gałka muszkatałowa, nasiona palmy, olej kokosowy, mirt
Palmitynowy	Powszechnie występujące we wszystkich tłuszczach roślinnych i zwierzęcych
Stearynowy
Arachidowy	Olej arachidowy
Behenowy	Nasiona
Lignocerynowy	Cerebrozydy, olej arachidowy

Nienasycone kwasy tłuszczowe

Palmitooleinowy	Niemal we wszystkich tłuszczach
Oleinowy	Najbardziej rozpowszechniony kwas tłuszczowy w tłuszczach naturalnych
Elaidynowy	Tłuszcze przeżuwaczy i utwardzane
Erukowy	Oleje: rzepakowy i gorczyczny
Nerwonowy	Cerebrozydy
Linolowy	Oleje: kukurydziany, arachidowy, bawełniany, sojowy
γ-linolenowy	Olej z wiesiołka
Linolenowy	Często wspólnie z kwasem linolowym (olej lniany)
Arachidonowy	Olej arachidowy, składnik fosfolipidów zwierzęcych
Cerwonowy	Oleje rybie, fosfolipidy w mózgu

Triacyloglicerole tkanka tłuszczowa zwierząt, nasiona roślin

Woski

estry wyższych kwasów tłuszczowych i jedno-OH alkoholi + wolne kwasy tłuszczowe

i wolne alkohole, wyższe węglowodory alifatyczne

Alkohole woskowe:

- alkohol cetylowy

- alkohol cerylowy

- alkohol mirycylowy

Woskowe kwasy tłuszczowe:

- lignocerynowy

- melicynowy

Funkcje:

- rola ochronna (powlekają cienką warstwą liście (kutykula), owoce, pióra, skórę - chronią przed urazami mechanicznymi, nadmierną transpiracją, nadmiernym nasiąkaniem wodą, przed utratą ciepła, inwazją drobnoustrojów)

Wosk pszczeli

- melisynian mirycylowy

- palmitynian mirycylowy

Olbrot wielorybi (z czaszki)

- palmitynian cetylowy)

Lanolina - wosk wełny owczej
Wosk ucha

FOSFOGLICERYDY-składniki błon biologicznych

Kwas tłuszczowy	Glicerol	fosforan	alkohol
Kwas tłuszczowy

Alkohole występujące w fosfoglicerydach

- fosfatydylocholina

- inozytolseryna

- glicerolcholina

- etanoloamina

- fosfatydyloglicerol

- kwas fosfatydowy

- kefalina

- lecytyna

- fosfatydyloseryna

- fosfatydyloinozytoldi

- fosfatydyloglicerol - mitochondria

Glikoglicerolipidy - glikolipidy roślinne

- monogalaktozylo-diacyloglicerol (MGDG)

- digalaktozylo-diacyloglicerol (DGDG)

- sulfochinowozylo-diacyloglicerol (sulfolipid)(SQDG)

Sfingolipidy

- lipidy błon komórkowych Eukaryota, szczególnie obficie występują w komórkach układu nerwowego

- występują w dużej ilości w mózgu, płucach, śledzionie oraz w otoczkach mielinowych włókien nerwowych

- są składnikami błony plazmatycznej, pełnią ważną rolę w kontakcie międzykomórkowym i komunikowaniu się komórek (GLIKOSFINGOLIPIDY)

- niektóre z nich są antygenami (antygeny układu grupowego AB0)

- utrata znacznej ilości sfingolipidów i fosfolipidów z istoty białej mózgu jest przyczyną stwardnienia rozsianego

- Sfingomielina jest składnikiem osłonki mielinowej włókien nerwowych

Cerebrozydy (mózg, tkanki nerwowe), glikosfingolipidy zawierają specyficzne kwasy tłuszczowe:

- lignocerynowy →kerazyna

- cerebronowy →cerebron

- nerwonowy →nerwon

- oksynerwonowy →oksynerwon

Gangliozydy są głównymi składnikami komórek zwojowych szarej substancji mózgu (ganglio = zwój nerwowy).

- Poznano ok. 60 różnych typów.

- Znajdują się także w śledzionie i erytrocytach.

- większa liczba reszt cukrowych (do ≤7 )

- rozgałęziony łańcuch

- kwasy: C18, rzadziej lignocerynowy, nerwonowy

błony są dwuwymiarowymi płynnymi strukturami przestrzennie zorientowanych lipidów

i globularnych białek. Dwuwarstwa lipidowa spełnia podwójną rolę:

- jest rozpuszczalnikiem dla integralnych białek błony

- jest barierą przepuszczalności

Prawo konwersji energii:

- Rośliny pobierają energię w postaci światła i zamieniają ją w chemicznie inną formę

Energia słoneczna ----> fotosynteza ---> Energia chemiczna gromadzona w postaci węglowodanów ---> oddychanie komórkowe ---> Energia chemiczna pod postacią ATP
4 x 1017 kJ energii swobodnej rocznie;
10^10 ton węgla w formie węglowodanów i innych zw. Organicznych

Fotosynteza:

CO₂+ H₂O ^światło(CH₂O) + O₂

Węglowodany, głównie

sacharoza i skrobia

Faza jasna fotosyntezy		Faza ciemna fotosyntezy
Energia świetlna ------> energia chemiczna		energia chemiczna ------> energia chemiczna
H₂O → O₂	ATP, NADPH	ATP, NADPH	CH₂O