Ogljikovi hidrati

Lastnosti ogljikovih hidratov:

  • najbolj razširjena skupina biomolekul
  • v strukturi imajo aldehidno/keto skupino in
  • elemente: C, H, O (N, S, P)
  • so energetsko bogate biomolekule
  • v to skupino spadajo tudi glikoproteini (celični označevalci)

    Delitev  ogljikovih hidratov:

  1. monosaharidi
  2. disaharidi
  3. polisaharidi

 

  1. Monosaharidi: ketoze (aceton)

aldoze (glicerolaldehid)

Po številu C atomov ločimo:   trioze – glicerolaldehid

tetroze – eritroza

pentoze – D-riboza, D-ksiloza

heksoze – D-glukoza, D-galaktoza, D-fruktoza

 

Redukcija: – D-glukoza  ® D sorbitol

Reducira se aldehidna skupina (CHO ® CH2OH)

dehidrogenaze (oksidoreduktaze)

 

  1. Disaharidi: povezovanje monosaharidov z O – glikozidno vezjo (a 1-4)

maltoza (2 glukozi, a 1-4)

celobioza (2 glukozi, b 1-4)

laktoza (galaktoza+glukoza)

saharoza (glukoza+fruktoza) ® sladkor

Laktoza   ® laktaza (b – galaktozidaza)

laktozna intoleranca (napihnjenost, slabost)

  1. Polisaharidi:
  2. Rezervni polisaharidi (škrob, glikogen)

Škrob: glukoza-amiloza+amilopektin

Glikogen: v jetrih, mišicah

Dekstran: v kvasovkah, bakterijah

Inulin: v rastlinah (v artičoki)

  1. Strukturni polisaharidi

Celuloza: sestavina lesa, vlaken

Hitin: zaščitni oklepi pajkovcev

Mukopolisaharidi: vezivno tkivo, hialuronska kislina

  1. Glikoproteini so oligosaharidi na membranah E (krvne skupine ABO)

tumorski markerji

virusi imajo na membranah OSV

 

Glikoliza je najpomembnejši presnovni proces razgradnje glukoze v telesu.

 

Glikoliza:       – razgradnja glukoze

– kataboličen proces

– poteka v citoplazmi

– najpomembnejši ciklus presnove OH

– glikogen, škrob, fruktoza, glukoza, disaharidi

 

Reakcije glikolize: 

Fosforilacija (gluk.®gluk. 6P) (HK)

Izomerizacija (gluk.6P®frukt. 6P) (fosfoglukoizomeraza)

Mutarotacija (3 fosfoglicerat ® 2fosfoglicerat) (FG-mutaza)

 

Neto reakcija glikolize

glukoza + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD ®

2 piruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2H+ + 2H2O

Iz vsake molekule glukoze nastaneta 2 ATP in 2NADH.

V glikolizo vstopajo različni ogljikovi hidrati.

Metabolizem  piruvata:

  • vstopa v procese fermentacije (mlečnokislinsko vretje) ® laktat
  • vstopa v alkoholno vretje ® acetaldehid ® etanol
  • vstopa v citratni ciklus, se oksidira do CO2 in ATP v procesu OF

 

Presnovni procesi, ki so  poleg glikolize še pomembni za presnovo ogljikovih hidratov so:

 

  1. MLEČNOKISLINSKA FERMENTACIJA
  • Mlečno-kislinsko vretje
  • Pretvorba glukoze v laktat
  • Poteka pri anaerobih in v mišicah ob delu
  • Piruvat +NADH +H+ ®laktat + NAD
  • LDH-več izoencimov
  1. ALKOHOLNA FERMENTACIJA
  • Fermentacijski proces
  • Pridobivanje alkohola s kvasovkami (Sacharomyces cerevisiae).
  • Reakcija:piruvat ®acetaldehid ®alkohol
  • Odvisnost od alkohola-drag zdr. problem
  • Razgradnja v telesu- ADH, ALDH
  1. acetaldehid
  2. acetat in voda
  1. CITRATNI CIKLUS
  • V CC vstopa acetil CoA (nastane iz piruvata).
  • V nizu reakcij nastajajo različni intermediati: citrat, izocitrat, ketoglutarat, oksalacetat, sukcinil CoA in koencimi: NADH, FADH2, ATP in CO2.
  • Koencimi sodelujejo pri prenosu elektronov v dihalni verigi.

 

  1. OSTALI CIKLUSI PRESNOVE OH
  • Glukoneogeneza
  • Korijev ciklus
  • Glikogeneza
  • Glikogenoliza
  • Fosfoglukonatni ciklus

 

GLUKONEOGENEZA

  • sinteza glukoze
  • izhodne spojine: piruvat

laktat

glicerol

AK

  • Reakcija: 2 piruvata +4 ATP +2 GTP +2NADH +2H +6 H2O ®glukoza +2NAD +4 ADP

+2GDP +6 Pi

KORIJEV CIKLUS

  • jetra, mišice
  • Aktivna skeletna mišica razgrajuje glukozo z GL in mlečno kisl. fermentacijo  do laktata.
  • Laktat prehaja v jetra, kjer se v procesu GNG pretvori v glukozo.
  • Glukoza v jetrih se v GL pretvarja v piruvat, ki se prenaša nazaj v jetra.

 

GLIKOGENEZA

  • Glikogen je sestavljen iz D-glukopiranoznih enot, ki so med seboj povezane z 1α-4 in 1α-6 vezmi.
  • Encim: glikogen-sintaza
  • Največ se ga nahaja v mišicah (približno 75 %), jetrih (okoli 22%)
  • Ob stradanju je glikogen iz jeter glavni vir glukoze v krvi

GLIKOGENOLIZA

  • poteka v mišicah in jetrih
  • hormonski odziv na epinefrin in/ali glukagon
  • pospešuje jo encim: glukoza-6-fosfataza v jetrih (mišične celice tega encima nimajo)
  • prirojene napake v razgradnji glikogena so nastanejo zaradi napak v sintezi encimov (nepravilna rast, mišični krči, mišična oslabljenost, v nekaterih primerih pa tudi smrt v otroštvu).

 

FOSFOGLUKONATNI CIKLUS

  • Glukoza se v citosolu pretvori v riboza-5-fosfat + NADH + CO2
  • Fosfoglukonatna pot –ciklus regenaracije NADPH.
  • Je edini proces katabolizma, kjer nastane NADPH.
  • Je edini proces v katerem se glukoza pretvori v ribozo.
  • Sinteza različno dolgih monosaharidov.

 

RIBOZA je monosaharid, ki nastane v fosfoglukonatnem ciklusu. Riboza je strukturni element RNA, deoksiriboza pa je v struktiri DNk

POMEN NADPH ZA GLUTATION

  • Glutation-tripeptid v eritrocitih
  • NADPH vzdržuje  GT v reducirani obliki.
  • GT vzdržuje Fe v Fe 2+ obliki, ki lahko veže kisik.
  • ¯ reduciranega GT ® hemolitična anemija
  • Encim GPDH
  • GPDH –genetska okvara ®GT ni v GT SH ®hemoliza Er

MITOHONDRIJ

  • premer: 0,5 – 1 µm
  • dolžine: 10 µm
  • mišične celice: ~ 1000 MH
  • struktura MH:

– zunanja membrana (prepušča majhne

molekule)

– notranja membrana (propustna za H+, vsebuje

prenašalce e, ATP-sintaza, …)

– medmembranski prostor

– matriks – razgradnja piruvata z PDH encimi

citratnega ciklusa.

[wp_ad_camp_1]

PRESNOVNI CIKLUSI V MITOHONDRIJU

  1. Citratni ciklus
  2. Dihalna veriga
  3. Beta oksidacija maščobnih kislin

 

CITRATNI CIKLUS

ANABOLIČNA  VLOGA  CC

Kopičenje  energije in substratov za druge cikluse:

  • ATP + GTP
  • intermediati CC so substrati: oksakacetat,

a- ketoglutarat,

sukcinil – CoA

  • oksalacetat ® vstopa v GNG
  • a – ketoglutarat ® v dušikov ciklus in sintezo AK
  • Sukcinil -CoA

 

  1. DIHALNA VERIGA
  • Poteka na notranji mitohondrijski membrani
  • Prenos elektronov med citokromi® ↑ prosta entalpija ® tvorba ATP
  • ATP – sinteza + prenos elektronov ® OKSIDATIVNA FOSFORILACIJA

Pri rastlinah- fotosinteza

 

    CITOKROMI

  • prenašalci elektronov, membranski proteini s prostetičnimi grupami za sprejem in oddajanje elektronov
  • pomemben je vrstni red delovanja citokromov

 

CITOKROMI

Citokromi – prostetična grupa hem

NADH – koencim, najmočnejši reducent,
Prenešalni členi kompleksov so FMN in FAD

 

Ubikinon = koencim Q  (CoQ)

OKSIDACIJSKA REAKCIJA  DV

  • Neto reakcija mitohondrijske oksidacije

NADH + H+ + 3 ADP + 3 P + ½ O2 ® NAD+ + 4 H2O + 3 ATP

Transport e- je povezan s fosforilacijo ADP.

Tkivo z veliko mitohondrijev je rjavkasto.

  1. b-OKSIDACIJA MAŠČOBNIH KISLIN
  • Razgradnja maščobnih kislin z lihim št C: v vsaki stopnji se odstrani ena enota iz 2 C
  • Začetek procesa je na C3
  • Poteka na notranji membrani

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja