ugljeni hidrati - vmsz.eu · prema stepenu složenosti ugljeni hidrati se klasifikuju u 3 glavne...
TRANSCRIPT
14.03.2020.
Široko rasprostranjena jedinjenja u biljkama kao
osnovni proizvod fotosinteze
Nazivaju se i saharidima, šećerima, glicidima
Bitni su u kruženju energije u prirodi
U biljnim ćelijama u kojima se nalazi pigment hlorofil sinteza se odvija
pod delovanjem sunčeve energije - iz neorganske materije (CO2 i H2O)
nastaje organska materija – ugljeni hidrati
U biljakama nastaje celuloza (gradivna uloga) i skrob (rezervni
polisaharid biljaka)
Organizam čoveka se ugljenim
hidratima snabdeva iz hrane, mada
je u slučaju potrebe moguća sinteza
glukoze (glukoneogeneza)
Uloga ugljenih hidrata u organizmu
čoveka je višestruka:
izvor energije (glukoza i glikogen),
strukturna uloga (ulaze u sastav
nukleinskih kiselina, glikoproteina,
glikolipida...)
međućelijska komunikacija (ulaze u
sastav receptora) itd.
Prema stepenu složenosti ugljeni hidrati se klasifikuju u 3 glavne grupe:
Monosaharidi – jednostavni šećeri – glukoza, galaktoza, manoza, fruktoza
itd.
Disaharidi i Oligosaharidi – polimeri 2-10 monosaharida – maltoza,
laktoza, saharoza itd.
Polisaharidi – polimeri koji sadrže velik broj monosaharida – skrob,
glikogen, celuloza, pektin itd.
a) Isključivo mora da unosi
b) Može da unosi, ali može i da sintetiše
c) Isključivo sintetiše
d) Ništa od navedenog
a) Glikogen
b) Celuloza
c) Skrob
d) Nijedno od navedenog
Jednostavni šećeri koji se ne mogu razgraditi u prostije ugljene hidrate
U najvećem broju slučajeva mono i disaharidi su kristalna jedinjenja,
rastvorljiva u vodi i najčešće slatkog ukusa
Prema funkcionoj grupi dele se na
Aldoze – sadrže aldehidnu grupu
Ketoze – sadrže keto-grupu
Prema broju C atome dele se na:
Trioze (3 C-atoma)
Tetroze (4 C-atoma)
Pentoze (5 C-atoma)
Heksoze (6 C-atoma)
Heptoze (7 C-atoma)
Oktoze (8 C-atoma)
Nonoze (9 C-atoma) itd.
Za biohemiju su najznačajnije pentoze i heksoze
Oksidacioni produkti trohidroksilnog alkohola glicerola
Gliceraldehid i dihidroksiaceton
Gliceraldehid – bezbojna kristalna materija koja nastaje kao međuproizvod
metabolizma šećera
Poseduje hiralni C atom – moguća je optička izomerija – L i D optički
izomeri – za humani organizam bitni su samo D izomeri
Dihidroksiaceton – kristalni prašak slatkog ukusa i karakterističnog mirisa
Sadrže 4 C-atoma
Najinteresantnija/-bitnija je D-eritroza koja nastaje kao proizvod tokom
metabolizma ugljenih hidrata
Najznačajnije su D-riboza i D-deoksiriboza, zatim D-arabinoza, D-ksiloza i
dr.
D-riboza ulazi u sastav RNK, kao i u sastav koenzima NAD+, NADP+, FAD+,
FMN
2-deoksi-D-riboza ulazi u sastav DNK
Najrasprostranjeniji monosaharidi u prirodi i ljudskom organizmu
Fiziološki važne su: D-glukoza, D-galaktoza, D-manoza i D-fruktoza
Postoje kao slobodne, ili vezane u disaharidima ili polisaharidima
Najzastupljeniji monosaharid u prirodi i
ljudskom organizmu
Druga imena su dekstroza ili grožđani šećer
Slobodna se nalazi u voću i krvi kičmenjaka
(3,3-5,5 mmol/L)
U organizam se unosi u obliku skroba, kao
i putem disaharida saharoze i laktoze
Velik broj molekula glukoze gradi skrob,
glikogen ili celulozu
Sladak ukus, rastvorljiva u vodi, neophodna
za održavanje života – u citosolu ćelije se
razgrađuje i oslobađa energiju bitnu za
ćelijske procese
U prirodi se ne nalazi slobodna već u obliku disaharida
– laktoza, mlečni šećer
Ulazi u sastav složenih lipida, cerebrozida i sulfatida,
mukopolisaharida-keratan sulfat i hondroitin sulfat,
proteoglikana i glikoproteina
Manoza – ulazi u sastav glikoproteina, neuraminske i sijalinske kiseline
koje grade glikosfingolipide-gangliozide koji se nalaze u ćelijskoj
membrani sive moždane mase i neurosinapsi
Fruktoza – naziva se i voćni šećer
Nalazi se slobodna u voću i medu, a ulazi u sastav disaharida saharoze
a) Pentoze
b) Heksoze
c) Trioze
d) Tertoze
e) Heptoze
Ugljeni hidrati sastavljeni od 2 do 10 monosaharidnih jedinica
Najzastupljeniji oligosaharidi su disaharidi
Čvrste, kristalne supstance, rastvorljive u vodi
Nastaju spajanjem 2 monosaharida uz izdvajanje molekula vode
Za biohemiju su važna 3 disaharida: maltoza, laktoza (mlečni šećer) i
saharoza (beli, konzumni šećer, trščani šećer)
Maltoza – nastaje pri enzimskoj hidrolizi skroba i može da se nađe u
većim količinama u sladu (proklijalo seme ječma) i sladnom ekstraktu;
sastavljena je od dva molekula glukoze
Laktoza – nalazi se u mleku sisara, 5-
8% u humanom mleku, odnosno 4-6%
u kravljem mleku
Sastoji se iz 1 molekula glukoze i 1
molekula galaktoze
Saharoza – najzastupljeniji je biljni
disaharid
Saharozu čine 1 molekul glukoze i 1
molekul fruktoze
a) Glukozu
b) Fruktozu
c) Maltozu
d) Laktozu
e) Galaktozu
a) 2 molekula glukoze
b) 2 molekula fruktoze
c) 1 molekula glukoze i 1 molekula laktoze
d) 1 molekula fruktoze i 1 molekula laktoze
e) 1 molekula glukoze i 1 molekula fruktoze
Šećeri velike molekulske mase i složene građe
– nerastvorljivi u vodi i nemaju sladak
ukus
Ako su nastali od jedne vrste monosaharida
nazivaju se homopolisaharidi (skrob,
celuloza, glikogen, agar, pektin, dekstrini,
hitin)
Polisaharidi sačinjeni od 2 ili više vrsta
monosaharida nazivaju se
heteropolisaharidi (mukopolisaharidi,
šećerna komponenta proteoglikana (heparin))
Prema funkciji u organizmu dele se na:
Rezervni
Strukturni
Polisaharidi sa mešovitim karakterom
Skeletni
Celuloza – u biljkama; najrasprostranjeniji strukturni polisaharid;
najrasprostranjenije organsko jedinjenje (više od 50% ugljenika u biosferi)
Hitin – u životinjama
Pektin
Skrob i inulin u biljkama i glikogen u životinjama
Služe kao rezerva iz koje se po potrebi oslobađaju monosaharidi –
razlaganjem pomoću enzima
Kod ljudi svarljivi su skrob i glikogen, a nesvarljivi celuloza, hitin, pektin
i dr. koji se još nazivaju i vlaknima
Najvažniji rezervni polisahardi biljnog porekla
Nastaje u procesu fotosinteze i nagomilava se u korenu, krtolama,
semenu, stablu i plodovima biljaka
Uglavnom se sastoji iz 2 komponente – amiloza i amilopektin (obe
komponenete sa sastoje iz velikog broja povezanih molekula glukoze)
Manje zastupljena komponenta u
skrobu
Linearna molekula sa 200-350
ostataka D-glukoze
U vodi se uvija u spiralu – 1 zavoj
je 6 molekula
U zavoje može da se ugradi
molekuli joda – nastaje jedinjenje
intezivno plave boje
Glavna komponenta skroba – 75%
Sadrži i do nekoliko hiljada
molekula D-glukoze
Sastoji se iz osnovnog lanca za
koji su vezani bočni nizovi –
razgranata struktura
Glavni rezervni polisaharid kod
životinja
Najviše ga ima u jetri i mišićima
(odrasla osoba ~100g u jetri i ~ 200g
u mišićima)
U jetri se nalazi depo koji brzo
oslobađa glukozu kada je nivo u
krvi nizak
Glikogen u mišićima se koristi kod
intezivnog fizičkog napora pri čemu
oslobođena glukoza nikad ne ulazi u
krv
Ćelije jetre mogu da uskladište
glikogen u količini od 5-8% svoje
ukupne mase, a mišići 1-3%
Uz mirovanje rezerve glikogena u
jetri dovoljne su zadovoljavanje
energetskih potreba do 12h
intezivnog gladovanja
Struktura je slična amilopektinu,
samo što je još razgranatiji
Sastoji se iz velikog broja
molekula glukoze (300-15000)
Molekula je linearna
Nesvarljiva te stoga nema
nutritivni značaj
Nerastvorna je u vodi i organskim
rastvaračima, slabo je reaktivna i
ima veliku mehaničku otpornost
a) Celuloza
b) Glikogen
c) Hitin
d) Skrob
e) Pektin
f) Inulin
a) Celuloza
b) Glikogen
c) Hitin
d) Skrob
e) Pektin
f) Inulin
Heteroplisaharidi – pored šećernog dela sadrže i proteine
Važni u biohemiji – imaju sposobnost da vezuju velike količine vode,
formiraju gelove koji čine osnovu svih potpornih tkiva
Viskozni su te čine i osnovu mukoznih sekreta koji oblažu sluzokože –
često se nazivaju mukopolisaharidi
Hijaluronska kiselina
Najveći glikozaminoglikan
Izgrađena od D-glukuronske kiseline i N-acetil-D-glukozamina
Rastvorljiva u vodi i činu osnovu svih vezivnih tkiva, sinovijalne tečnosti, očne
vodice, pupčane vrpce itd.
Hondroitin-4-sulfat i hondroitin-6-sulfat
Najrasprostranjeniji glikozaminoglikani
Nalaze se u hrskavici, tetivama, ligamentima vezani za kolagen
Keratan-sulfat
Nalazi se u hrskavici i rožnjači oka
Dermatan-sulfat
Nalazi se u koži, krvnim sudovima i srčanim zaliscima
Heparin
Inhibitor koagulacije krvi
Nalazi se u organizmu u mast-ćelijama arterija, jetri, plućima, koži