CUKRY
1. Wzory monosacharydów
Ryboza Glukoza Fruktoza
2. Disacharydy
Disacharydy są węglowodanami utworzonymi, gdy dwa monosacharydy ulegają reakcji kondensacji, która pociąga z sobą eliminację z grup funkcyjnych małej cząsteczki, najczęściej wody. Tak jak cukry proste, disacharydy rozpuszczają się w wodzie, mają słodki smak i również są nazywane cukrami.
· Laktoza – galaktoza + glukoza; cukier mleczny, występuje w mleku ssaków
· Sacharoza – glukoza + fruktoza; składnik cukru trzcinowego i cukru buraczanego
· Maltoza – glukoza + glukoza; jest podstawowym cukrem występującym w piwie, a także wchodzi w skład kukurydzy
3. Glikogen
Glikogen to polisacharyd (-C6H10O5-)n. Cząsteczki glikogenu zbudowane są z połączonych reszt glukozy. W organizmach zwierzęcych jest gromadzony w wątrobie, w mniejszym stężeniu występuje tez w tkance mięśniowej.
Cząsteczki glukozy w prostym łańcuchu połączone są wiązaniami α-1,4-glikozydowymi. Rozgałęzienie tworzone jest co 8–12 monomerów przez wiązanie α-1,6-glikozydowe. Glikogen w miarę potrzeby może być szybko rozkładany do glukozy i w przeciwieństwie do tłuszczów uwalniana glukoza może być źródłem energii w przemianach beztlenowych.
Glikogen mięśniowy jest źródłem glukozy przetwarzanej w samych mięśniach. Proces ten ma zaspokajać potrzeby energetyczne mięśni podczas ich pracy. Glikogen wątrobowy magazynuje glukozę niezbędną do utrzymania stałego, fizjologicznego stężenia tego związku we krwi między posiłkami.
4. Glikoliza
Glikoliza to ciąg reakcji biochemicznych, podczas których jedna cząsteczka glukozy zostaje przekształcona w dwie cząsteczki pirogronianu. Zachodzi w cytoplazmie komórek.
glukoza + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+ → 2 cząsteczki pirogronianu + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
Rolą glikolizy jest:
· dostarczanie energii – w wyniku glikolizy powstają 2 cząsteczki ATP oraz substraty do cyklu kwasu cytrynowego i fosforylacji oksydacyjnej, gdzie wytwarzana jest większa ilość ATP.
· wytwarzanie intermediatów dla szlaków biosyntetycznych.
Substraty: glukoza, Pi, ADP, NAD+
Produkty: pirogronian, ATP, NADH+H+, H2O
5. Glukoneogeneza
Glukoneogeneza to enzymatyczny proces przekształcania niecukrowcowych prekursorów, np. aminokwasów, glicerolu czy mleczanu w glukozę. Resynteza glukozy następuje głównie w hepatocytach i w mniejszym stopniu w komórkach nerek, a głównym punktem wejścia substratów do tego szlaku jest pirogronian. Szybkość zachodzenia procesu jest zwiększana podczas wysiłku fizycznego i głodu. W wyniku glukoneogenezy wydzielają się duże ilości energii.
Glukoneogeneza nie może być traktowana jako proces odwrotny do glikolizy, gdyż trzy występujące w niej reakcje nieodwracalne są zastąpione przez inne. Dzięki temu synteza i rozkład glukozy muszą podlegać oddzielnym systemom regulacji i nie mogą zachodzić jednocześnie w jednej komórce.
6. Szlak pentozofosforanowy
Jest to ciąg reakcji biochemicznych, podczas których glukozo-6-fosforan jest utleniany do rybulozo-5-fosforanu oraz wytwarzany jest NADPH. Głównym celem jest dostarczanie komórce NADPH niezbędnego do przeprowadzania reakcji redukcji w cytoplazmie oraz synteza pentoz.
glukozo-6-fosforan + 2 NADP+ + H2O → rybozo-5-fosforan + 2 NADPH + 2 H+ + CO2
Szlak pentozofosforanowy spełnia kilka funkcji w metabolizmie komórek:
· Rybulozo-5-fosforan jest zużywany do syntezy nukleotydów budujących RNA oraz jest prekursorem deoksyrybozy wchodzącej w skład nukleotydów budujących DNA.
· NADPH służy jako reduktor w wielu reakcjach biosyntezy zachodzących w cytozolu. Bierze udział w syntezie steroidów w komórkach nadnerczy, jader i jajników oraz w syntezie kwasów tłuszczowych w komórkach wątroby, tkance tłuszczowej i gruczołach mlecznych.
· W krwinkach czerwonych nie posiadających mitochondriów jest jedynym sposobem na wytworzenie siły redukcyjnej w postaci NADPH, niezbędnej do redukowania glutationu i ochrony komórki przez stresem oksydacyjnym.
· W warunkach wysokiego zapotrzebowania na siłę redukcyjna (NADPH) i ATP, zwiększa produkcje metabolitów glikolizy zwiększając wydajność tego procesu.
· Erytrozo-4-fosforan w komórkach roślinnych bierze udział w syntezie aminokwasów aromatycznych, lignin, związków fenolowych i flawonoidów.
borekszymon