2015-СК-біохімія-09-Обмін вуглеводів-1-ІКТ---
.pdf
Національний університет біоресурсів і природокористування України
Змістовий модуль 4. Обмін речовин і його регуляція Лекція №2 Вуглеводи та їх метаболізм (1)
Лектори :
Мельничук Д.О., д.б.н., професор, академік НАН України і НААН Мельничук С.Д., д.б.н., професор, член кореспондент НААН
Калачнюк Л.Г., д.б.н., професор,
Калачнюк Г.І., д.б.н., професор К. 409, 419, 421, 4-й поверх,
1
Корпус № 12 НУБіП України
Змістовий модуль 4. Обмін речовин і його регуляція
Лекція №2 Вуглеводи та їх метаболізм
План
1.Загальна характеристика і властивості вуглеводів
2.Проміжний обмін вуглеводів у органах і тканинах
3.Анаеробний розпад вуглеводів – гліколіз, глікогеноліз
4.Обмін вуглеводів та його регуляція
5.Бродіння
2
Вуглеводи (глюциди, гліциди) – група органічних сполук, молекули яких переважно складаються з трьох хімічних елементів – Карбону, Гідрогену і Оксигену.
Вуглеводи – продукт асиміляції вуглекислого газу зеленими рослинами і фотосинтезуючими мікроорганізмами.
Загальна формула вуглеводів Сn(Н2О)m
Фотосинтез – окисно-відновний процес, у якому електрони переносяться від донора відновника (води, Гідрогену і т.п.) до акцептора (СО2, ацетату) з утворенням відновлених сполук (вуглеводів – гексоза тощо) і виділенням Оксигену.
6СО2 + 6Н2О —hν—> С6Н12О6 + 6О2
Щорічно:
200 млрд.т |
100 млрд.т і 145 млрд.т |
3
Класифікація вуглеводів
прості вуглеводи
(моносахариди)
Альдози (глюкоза)
Кетози (фруктоза)
Продукти заміщення одного або кількох гідроксилів: на Гідроген (рамноза), аміногрупу (глюкозамін), прості цукри з атомами Сульфуру або Нітрогену і т.п.
Тріози (гліцериновий альдегід, діоксиацетон)
Тетрози (треоза, еритроза)
Пентози (рибоза, дезоксирибоза, ксилоза)
Гексози (глюкоза, фруктоза)
Гептози (седогептулоза)
Глікозаміноглікани: кислі (хондроітин сірчана кислота, гіалуронова кислота, гепарин, дерматин, кератин) і нейтральні (у структурі молекул є залишки нейрамінової і сіалових кислот)
складні вуглеводи
Олігосахариди
(дисахариди: лактоза, сахароза, трегалоза, целобіоза)
Полісахариди /глікани/
Гомополісахариди
(пентозани і гексозани: крохмаль, клітковина, глікоген, інулін, хітин, пектинові речовини),
Гетерополісахариди
Глікополісахариди
(пектинові речовини, агарагар, гуміарабік, декстрани, полісахаридні комплекси мікроорганізмів) 4
Тріози |
Тетрози |
|
D-гліцериновий |
Діоксиацетон |
|
альдегід |
еритроза |
треоза |
|
Формула Коллі – Толленса
рибоза |
Пентози |
ксилоза |
|
Формула Хеуорса |
5 |
|
м
о
н
Р о е с
а а
к х ц а і р
їи
д
і
в
|
|
Глюконолактон |
|
|
|
|
|
Сорбітол |
|
Глюкоуронат |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Відновлення |
|
|
Окиснення |
|
|
Окиснення |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мутаротація
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Утворення |
|
|
|
|
|
α-D-глюкоза |
|
|
β-D-глюкоза |
|
|
|
|
|
||
|
Епімеризація |
|
|
||||
|
|
|
глюкозиду |
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Естерифікація
|
|
|
|
|
|
α-метил- |
Глюкозо-6- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α-D-маноза |
|||
|
D-фруктоза |
|
||||
|
|
|
глюкозид |
|||
фосфат |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крохмаль |
Амілопектин 80% |
Амілоза 20% |
||
|
|
|
Відновлюючий
кінець
Крохмаль, широко поширений в рослинах резервний полісахарид, є
найважливішим вуглеводом у дієті людини. В рослинах крохмаль є присутнім як у хлоропластах листя, так і в фруктах, насінні, бульбах. Вміст крохмалю є
особливо високим у зернових культурах (аж до 75% від сухої ваги), бульбах |
|
картоплі (приблизно 65%) і в інших органах-запасниках рослин. |
7 |
|
|
Велика роль фруктанів рослинного і бактеріального походження роль у підтриманні високої метаболічної здатності мікроорганізмівсимбіонтів шлунково-кишкового тракту жуйних тварин
β(2→1) |
β(2→6) |
|
8
[Барладин А.О. та ін., 2006, 2007]
2. Проміжний обмін вуглеводів у органах і тканинах
Поживні речовини → в організм → перетворення білків, ліпідів, вуглеводів у травному каналі до простих сполук, які всмоктуються епітелієм слизової оболонки шлунка та кишечника
Біотранспорт молекул (продуктів травлення поживних речовин) кров’ю та лімфою, надходження їх через мембрани до певних органів і тканин.
Внутрішньоклітинний метаболізм біомолекул в органах і тканинах
(проміжний обмін, або власне метаболізм у вузькому значенні).
9
Пристінкове перетравлення:
Мальтаза гідролізує мальтозу на 2 молекули D-глюкози.
Мальтаза
Лактаза гідролізує лактозу на D-галактозу і D-глюкозу.
глюкоза 10