Клітинна біохімія. Метаболізм вуглеводів

Содержание

Слайд 2

Вуглеводи Вуглеводи – це органічні хімічні сполуки, що мають загальну формулу

Вуглеводи

Вуглеводи – це органічні хімічні сполуки, що мають загальну формулу СnH2nOn,

молярну масу 30х ммоль/л, гідрофільні (мономери) або гідрофобні (полімери), полярні, осмотично активні, оптично активні.
Слайд 3

Залежно від кількості атомів Карбону, вуглеводи ділять на тріози (3С), тетрози

Залежно від кількості атомів Карбону, вуглеводи ділять на тріози (3С), тетрози

(4С), пентози (5С), гексози (6С), гептози (7С) і т.д.
Слайд 4

Залежно від активних груп в вуглеводах, вони поділяються на альдози (наявна

Залежно від активних груп в вуглеводах, вони поділяються на альдози (наявна

альдегідна група) та кетози (наявна кетонова група)
Слайд 5

Цікавий факт! Форміловий альдегід – не вуглевод, але фізичні та хімічні

Цікавий факт!

Форміловий альдегід – не вуглевод, але фізичні та хімічні властивості

його зустрічаються у всіх вуглеводів-альдоз. Це зумовлено тим, що всі альдози мають альдегідну групу у «першому положенні»
Слайд 6

Ізомери Ізомер – це речовина, яка має спільну з іншою речовиною

Ізомери

Ізомер – це речовина, яка має спільну з іншою речовиною молекулярну

будову, але при цьому ці речовини різняться між собою якимось параметром.
Ізомери у вуглеводів можуть класифікуватися
За положенням радикалів у просторі
За оптичними властивостями
За видом зв’язків у межах речовини
Слайд 7

Оптична активність Вуглеводи – оптично активні речовини. Це значить, що вони

Оптична активність

Вуглеводи – оптично активні речовини. Це значить, що вони можуть

поляризувати світло, що проходить через розчинник.
В залежності від того, в яку сторону вони повертають світлові хвилі, вуглеводи поділяються на правообертаючі ізомери (D [dextrous] або R [right-rotating]) та лівообертаючі ізомери (S [sinistrous] або L [left-rotating])
Слайд 8

Слайд 9

Важливо знати! У природі зустрічаються обидва типи оптичних ізомерів, але людським

Важливо знати!

У природі зустрічаються обидва типи оптичних ізомерів, але людським організмом

засвоюються і включаються до метаболізму лише один ізомер для кожного вуглевода!
Переважно це – правообертаючі ізомери, хоча є і виключення.
Лівообертаючі ізомери здебільшого проходять через організм неперетравленими.
Слайд 10

Епімери

Епімери

Слайд 11

Схематичне зображення вуглеводів

Схематичне зображення вуглеводів

Слайд 12

Глюкоза Скорочена формула: С6Н12О6 Молекулярна маса: 180 г/моль Тип вуглеводу: альдогексоза

Глюкоза

Скорочена формула: С6Н12О6
Молекулярна маса: 180 г/моль
Тип вуглеводу: альдогексоза
Оптичний ізомер у людини:

D
Додаткова інформація: основне джерело електронів для метаболічних процесів в організмі.
Слайд 13

Отже, назад до мітохондрії В мітохондрії відбувається метаболізм всіх поживних речовин,

Отже, назад до мітохондрії

В мітохондрії відбувається метаболізм всіх поживних речовин, які

надходять до організму.
Але перш ніж вони зможуть бути задіяні у клітинному метаболізмі, вони повинні бути перетворені на речовину під назвою…
Ацетил-Коензим-Аденозин
Слайд 14

Ацетил-Коензим-Аденозин

Ацетил-Коензим-Аденозин

Слайд 15

Біохімічна карта метаболізму

Біохімічна карта метаболізму

Слайд 16

Процес перетворення вуглеводів на АКоА складається з 2 етапів: Гліколіз. Фінальний

Процес перетворення вуглеводів на АКоА складається з 2 етапів:

Гліколіз. Фінальний продукт

цієї стадії – піровиноградна кислота (ПВК).
Окисне декарбоксилювання ПВК. В результаті цього процесу утворюється Ацетил-Коензим-Аденозин
Слайд 17

Але спочатку… Кілька слів про енергетичнозалежні реакції… Перед вами Аденозитрифосфат!

Але спочатку…

Кілька слів про енергетичнозалежні реакції…
Перед вами
Аденозитрифосфат!

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Отже, гліколіз…

Отже, гліколіз…

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Анаеробний шлях

Анаеробний шлях

Слайд 36

Декарбоксилювання ПВК

Декарбоксилювання ПВК

Слайд 37

Цикл лимонної кислоти

Цикл лимонної кислоти

Слайд 38

Слайд 39

Слайд 40

Слайд 41

Слайд 42

Слайд 43

Слайд 44

Слайд 45

Слайд 46

Слайд 47

Слайд 48

Дихальний ланцюг

Дихальний ланцюг

Слайд 49

Слайд 50

Слайд 51

Слайд 52

Слайд 53

Слайд 54

Слайд 55

ЦЛК + ДЛ = «Тканинне дихання»

ЦЛК + ДЛ = «Тканинне дихання»

Слайд 56

Слайд 57

Сумарна формула C6H12O6 + 6 O2 + 38 ADP + 38

Сумарна формула

C6H12O6 + 6 O2 + 38 ADP + 38 Pi
=
6

CO2 + 6 H2O + 38 ATP
Слайд 58

Галактоза Скорочена формула: С6Н12О6 Молекулярна маса: 180 г/моль Тип вуглеводу: альдогексоза

Галактоза

Скорочена формула: С6Н12О6
Молекулярна маса: 180 г/моль
Тип вуглеводу: альдогексоза
Оптичний ізомер у людини:

D
Додаткова інформація: основний мономерний вуглевод у молочних продуктах.
Слайд 59

Слайд 60

Фруктоза Скорочена формула: С6Н12О6 Молекулярна маса: 180 г/моль Тип вуглеводу: кетогексоза

Фруктоза

Скорочена формула: С6Н12О6
Молекулярна маса: 180 г/моль
Тип вуглеводу: кетогексоза
Оптичний ізомер у людини:

D
Додаткова інформація: основний мономерний вуглевод у всіх покритонасінних (у плодах).
Слайд 61

Слайд 62

Фруктоза і галактоза у гліколізі

Фруктоза і галактоза у гліколізі

Слайд 63

Слайд 64

Слайд 65

«Відкат» гліколізу Синонім: Глюконеогенез

«Відкат» гліколізу

Синонім:
Глюконеогенез

Слайд 66

Слайд 67

Пентозо-фосафтний цикл

Пентозо-фосафтний цикл

Слайд 68

Слайд 69

Слайд 70

Полімери вуглеводів Полімери вуглеводів – це речовини, що містять за свою

Полімери вуглеводів

Полімери вуглеводів – це речовини, що містять за свою основу

один чи декілька мономерних вуглеводів, що можуть повторюватися в певній послідовності у межах молекули.
Полімери, які містять у ланцюгу не більше 10 вуглеводів, часто іменують олігополімерами. В більшості випадків послідовність мономерів в них не повторюється.
Слайд 71

Мальтоза Скорочена формула: С12Н22О11 Молекулярна маса: 342 г/моль Оптичний ізомер у

Мальтоза

Скорочена формула: С12Н22О11
Молекулярна маса: 342 г/моль
Оптичний ізомер у людини: D
Тип полімеру:

димер
Задіяні мономери: Глюкоза+Глюкоза
Полімерний тип зв’язку: альфа-1-6, бета-1-6
Слайд 72

Слайд 73

Лактоза Скорочена формула: С12Н22О11 Молекулярна маса: 342 г/моль Оптичний ізомер у

Лактоза

Скорочена формула: С12Н22О11
Молекулярна маса: 342 г/моль
Оптичний ізомер у людини: D
Тип полімеру:

димер
Задіяні мономери: Глюкоза+Галактоза
Полімерний тип зв’язку: альфа-1-6, бета-1-6
Слайд 74

Слайд 75

Сахароза Скорочена формула: С12Н22О11 Молекулярна маса: 342 г/моль Оптичний ізомер у

Сахароза

Скорочена формула: С12Н22О11
Молекулярна маса: 342 г/моль
Оптичний ізомер у людини: D
Тип полімеру:

димер
Задіяні мономери: Глюкоза+Фруктоза
Полімерний тип зв’язку: альфа-1-5, бета-1-5
Слайд 76

Слайд 77

Крохмаль Скорочена формула: [С6Н10О5]n Молекулярна маса: 162n г/моль Оптичний ізомер у

Крохмаль

Скорочена формула: [С6Н10О5]n
Молекулярна маса: 162n г/моль
Оптичний ізомер у людини: D
Задіяні мономери:

Глюкоза
Тип зв’язку в основному ланцюгу: альфа-1-6
Тип зв’язку у розгалуженні: альфа-1-4
Частота розгалужень: кожні 12 мономерів
Слайд 78

Глікоген Скорочена формула: [С6Н10О5]n Молекулярна маса: 162n г/моль Оптичний ізомер у

Глікоген

Скорочена формула: [С6Н10О5]n
Молекулярна маса: 162n г/моль
Оптичний ізомер у людини: D
Задіяні мономери:

Глюкоза
Тип зв’язку в основному ланцюгу: альфа-1-6
Тип зв’язку у розгалуженні: альфа-1-4
Частота розгалужень: кожні 24 мономери
Слайд 79

Целюлоза Скорочена формула: [С6Н10О5]n Молекулярна маса: 162n г/моль Оптичний ізомер у

Целюлоза

Скорочена формула: [С6Н10О5]n
Молекулярна маса: 162n г/моль
Оптичний ізомер у людини: D
Задіяні мономери:

Глюкоза
Тип зв’язку в основному ланцюгу: альфа-1-6
Тип зв’язку у розгалуженні: бета-1-4
Частота розгалужень: кожні 18 мономерів
Слайд 80

Слайд 81

Глікогенез Глікогенез – процес утворення полімерного вуглеводу глікогену з мономерних вуглеводів.

Глікогенез

Глікогенез – процес утворення полімерного вуглеводу глікогену з мономерних вуглеводів.
Процес відбувається

в усіх клітинах, але найінтенсивніше протікає у гепатоцитах (клітинах печінки), скелетних м’язах та атипових клітинах серцевого м’яза
Слайд 82

Слайд 83

Слайд 84

Глікогеноліз Глікогеноліз – процес, зворотний до глікогенезу. Відбувається для того, щоб

Глікогеноліз

Глікогеноліз – процес, зворотний до глікогенезу. Відбувається для того, щоб поповнити

кількість мономерних вуглеводів в організмі при умові їх виснаження
Слайд 85

Слайд 86

Кетогенез Кетогенез – процес утворення кетонових тіл. Кетонові тіла утворюються в

Кетогенез

Кетогенез – процес утворення кетонових тіл. Кетонові тіла утворюються в організмі

тоді, коли є недостаток мономерних вуглеводів, і наявний надлишок АКоА. В даному випадку його треба “ліквідувати” – і АКоА спонтанно декарбоксилюється, запускаючи кетогенез.
В організмі людини виділяють 3 основних кетонових тіла: ацетон, ацетооцтова кислота, гамма-оксимасляна кислота (γ-оксибутаноат)
Слайд 87