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:
- monosaharidi
- disaharidi
- polisaharidi
- 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)
- 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)
- Polisaharidi:
- Rezervni polisaharidi (škrob, glikogen)
Škrob: glukoza-amiloza+amilopektin
Glikogen: v jetrih, mišicah
Dekstran: v kvasovkah, bakterijah
Inulin: v rastlinah (v artičoki)
- Strukturni polisaharidi
Celuloza: sestavina lesa, vlaken
Hitin: zaščitni oklepi pajkovcev
Mukopolisaharidi: vezivno tkivo, hialuronska kislina
- 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:
- 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
- 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
- acetaldehid
- acetat in voda
- 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.
- 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
- Citratni ciklus
- Dihalna veriga
- 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
- 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.
- 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