Обмен углеводов
Углеводы
Основные Функции: энергетическая, структурная, метаболическая, сигнальная.
Смешанные полимеры: нуклеиновые кислоты, гликопептиды и пептогликаны, гликолипиды и липополисахариды, гликолипопротеины и т.д. Олигосахаридные фрагменты гликопротеинов и гликолипидов клеточных стенок выдвинуты как антенны за пределы, клеточных оболочек и служат локаторами выполняющими рецепторные (сигнальные) функции.
Наряду с белками и нукл.кислотами, углеводы являются информативными молекулами.
В составе клетки занимают не более 2% от сухой массы клетки. В растениях за счет целлюлозы до 80%, поэтому в биосфере углеводов больше, чем всех других органических соединений вместе взятых.
Сn(H2O)m - [сахароза n=12, m=11, крахмал n=6, m=5, глюкоза и фруктоза n=6, m=6 и т.д.) – однако не все такие.
N=2n стереоизомеров. D,L – формы. Полуацетали. Пиранозы и фуранозы.
Классификация:
· Моносахариды (альдозы+кетозы)
1)Рибоза, глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза
2)гликолактиловые кислоты (моносахарид + молочная кислота) – мурамовая кислота
· олигосахариды
1) гликозидо-гликозиды (трегалоза, сахароза)
2) гликозидо-глюкозы (мальтоза, целлобиоза, лактоза)
· полисахариды
1) гомо- (крахмал, гликоген, клетчатка, декстран, хитин + инулин, маннан, арабан, галактан)
2) гетеро- (гиалуроновая кислота, гепарин, агароза, порфираны и т.д. полисахариды водорослей и простейших).
Функции полисахаридов – питательные вещества, опорные и защитные функции (иногда все вместе), гиал.кислота - межклеточное вещество, гепарин предотвращает свертывание крови, часто комплексы с белками и т.д).
Гликоген – 20% печень, 4% мышцы, очень гетерогенен, ближе к амилопектину. Частичковый гликоген – a(200нм) ß b ß y(20-40нм) – частицы. Преобладание массы – 200-600 млн.
Гиалуроновая кислота (N-Аc-bD-Glc-NH2 и bD-Glukuron.acid) составная часть межклеточного вещества тканей животных. В виде прочного белкового комплекса.
Гепарин антилипемическое, антимитотическое и регуляторное к ряду ферментов действие. (bD-Glukuron.acid и aGlc-NH2)
Реакции моносахаридов:
Гликозилирование,окисление, восстановление, фосфорилирование, аминирование)
1) Расщепление в ЖКТдо моносахаридов, всасывание в кровь из кишечника.
2) Синтез и распад гликогена в тканях (печень).
3) Анаэробное и аэробное окисление глюкозы
4) Взаимопревращение гексоз.
5) Аэробный метаболизм пирувата (финальная стадия).
6) Глюконеогенез (синтез углеводов из неуглеводных продуктов).
Смешанные углевод-содержащие вещества:
O-гликозиды (О-GlcNAc-Gal+…) -
N-гликозиды (N-GlcNAc-GlcNAc-Man=Man2=Man2-NeuAc) –
Множество функций в основном сигнально-регуляторных. Основа антигенного узнавания.
О-гликолипиды – (см.позже) – ганглиозиды и цереброзиды.
Липиды
Липиды – большая группа органических соединений, для которых характерны:
· н/р в воде, растворимость в орг. растворителях.
· наличие в строении высшие алкильных радикалов
· сложноэфирные группы в строении
Простые липиды: жиры, воски, стероиды
Жиры - сложные эфиры высших кислот и глицерина (триглицериды). У животных n=20-24. У растений – ненасыщенных до 90%.
Воски – сложные эфиры высших спиртов и монокарбоновых кислот. В природных есть еще примеси до 50%! Главным образом защитные функции.
Стериды: сложные эфиры стеролов и высших жирных кислот. Однако в организме только 10% неомылено, остальное водорастворимо. Окисленные стеролы дают целый класс стероидов. Холевые кислоты. Гормоны.
Сложные липиды: фосфолипиды, гликолипиды
Фосфолипиды:
(также могут входить группы: этаноламин (кефалины), холин (лецитины), серин (азот +). В воде не растворимы, но образуют стойкие эпульсии. Их много в нервной ткани человека и позвоночных животных, в семенах растений, в яйцах птиц. Легко образуют комплексы с белками и участвуют в таком виде в образовании мембран.
· глицерофосфолипиды (оптически активны)
· инозитфосфолипиды (в миелиновых облочках нервных волокон спинного мозга)
· сфингофосфолипиды
Гликолипиды:глицерогликолипиды, гликосфинголипиды… (они выполняют много различных регуляторных функций)
Функции липидов:
1. Резервно-энергетическая функция, обеспечиваемая триглицеридами
2. Мембранообразующая функция, в основном, связанная с метаболизмом глицерофосфолипидов
3. Рецепторно-посредниковая функция, обеспечиваемая, mainly гликосфинголипидами.
4. Регуляторно-сигнальная функция, связанная, в первую очередь, со стероидами.