510 likes | 841 Views
SACHARIDY. VLASTNOSTI. (řec. sakcharón = cukr, sladkost) biologické prekurzory lipidů, proteinů, nukleotidů společně s lipidy – nejdůležitější dodavatel volné energie pro organismy (tzv. buněčné palivo) – 17 KJ/g z chemického hlediska – jednoduché ( C,H,O)
E N D
VLASTNOSTI (řec. sakcharón = cukr, sladkost) • biologické prekurzory lipidů, proteinů, nukleotidů • společně s lipidy – nejdůležitější dodavatel volné energie pro organismy (tzv. buněčné palivo) – 17 KJ/g • z chemického hlediska – jednoduché ( C,H,O) • tvoří hlavní podíl sušiny rostlinných pletiv • v živočišných tkáních zastoupeny v daleko menší míře než proteiny a lipidy
VLASTNOSTI • plní různé funkce : podpůrná struktura rostlin – CELULÓZA, zásobárna energie u živočichů – GLYKOGEN, u rostlin – ŠKROB • v zelených rostlinách vznikají FOTOSYNTÉZOU
ROZDĚLENÍ SACHARIDŮ - cyklické poloacetaly hydroxyaldehydů – ALDOSY nebo hydroxyketonů – KETOSY SACHARIDY : a)jednoduché - monosacharidy b)složené - oligosacharidy - polysacharidy
STRUKTURA SACHARIDŮ - strukturu monosacharidů – Fischerovy oxovzorce
E. FISCHER • E. FISCHER – r. 1887 důkaz, že cukry jsou vícesytné alkoholy, které obsahují aldehydickou nebo ketonickou skupinu • Reakcí cukrů s fenylhydrazinem, se kterým vznikají málo rozpustné OSAZONY
VLASTNOSTI - v biochemii – triviální názvy sacharidů - stereoizomerní formy monosacharidů – existence centra chirality • podle postavení -H a -OH na asymetrickém uhlíku ( C*) sacharidy řadíme do řady D a L • přírodní monosacharidy patří většinou do řady D • oxoskupina – vysoce reaktivní
DALŠÍ TYPY VZORCŮ A STRUKTUR - monosacharidy vytvářejí CYKLICKLÉ FORMY tzv. PYRANOSY a FURANOSY - vytvoření cyklu je spojeno se vznikem nového centra chirality – tím vzniká možnost existence dvou konfiguračních isomerů – ANOMERŮ – jsou navzájem v rovnováze
DALŠÍ STRUKTURY SACHARIDŮ Tollensovy vzorce cyklické
DALŠÍ STRUKTURY SACHARIDŮ Haworthovy vzorce židličková konformace
MONOSACHARIDY • D-glyceraldehyd - nejjednodušší monosacharid, v přírodě se volně nevyskytuje, důležité jsou jeho fosfáty
D – RIBOSA, 2-DEOXY-RIBOSA 2. D-ribosa, 2-deoxy-ribosa -základní stavební jednotky NK D - ribosa
D - GLUKOSA nejvýznamnější monosacharid - hrozny, včelí med, sladké plody - součást krevní plasmy (insulin, glukagon)
D- MANOSA - součást semen palem, skořápky ořechů, pomerančová kůra
D- FRUKTOSA (ovocný cukr) - nejdůležitější představitel ketos - obsažen v ovoci a medu (až 50%), nejsladší cukr, obtížně krystalizuje, získává se ve formě sirupovité kapaliny
GLYKOSIDY - monosacharidy se spojují glykosidickou vazbou do větších celků – GLYKOSIDŮ NUKLEOSIDY – součást NK GLUKOSANY – anhydridy cukrů GLUKOVANILIN – obsažen ve vanilce KONIFERIN – dřevo jehličnanů SINALBIN, SINIGRIN - hořčice
DERIVÁTY MONOSACHARIDŮ
2. ALDONOVÉ KYSELINY - vznik – při oxidaci aldehydické skupiny na karboxylovou skupinu A) D-GLUKONOVÁ KYSELINA - ve fosforylované formě nejdůležitější metabolický meziprodukt • výroba – Aspergillus niger, Pseudomonas sp., Glukonobacter sp. – tvoří tzv. GLUKONÁTY • (glukonát vápenatý – náhrada krevní plasmy, stavebnictví – zpomalovač tuhnuté betonu, čištění a ochrana povrchu kovů…)
2. ALDONOVÉ KYSELINY B) URONOVÉ KYSELINY - vznik oxidací primární alkoholové skupiny - od hexos jsou odvozené HEXURONÁTY a)př.D – GLUKURONÁT - vznik v játrech – detoxikační prostředek váže toxické látky (alkoholy, fenoly, kafr,…) pomocí glykosidické vazby
VITAMÍN C b) L- ASCORBOVÁ KYSELINA - nestálá látka se silnými redukčními účinky, snadno oxiduje na L-dehydroascorbovou kyselinu - velmi důležitý redoxní systém organismů
DALŠÍ DERIVÁTY C) ESTERY CUKRŮ • důležité meziprodukty metabolismu sacharidů • nejdůležitější jsou FOSFOREČNÉ ESTERY – vstup do metabolismu D – glukosa - 6 – fosfát D – glukosa - 1 – fosfát D – fruktosa – 6 – fosfát D - fruktosa – 1,6 – bisfosfát
DALŠÍ DERIVÁTY D) DEOXYCUKRY • v molekule cukru je jedna z hydroxylových skupin nahrazena vodíkovým atomem 2 – deoxy – D – ribosa (součást DNA)
OLIGOSACHARIDY obsahují 2 – 10 monosacharidových jednotek spojených glykosidickou vazbou A) redukující B) neredukující
SACHAROSA(řepný cukr) - nejrozšířenější disacharid - složena z D-glukosy a D-fruktosy - součást všech rostlin, vznik fotosyntézou
LAKTOSA(mléčný cukr) - je obsažena v mléce savců - mateřské mléko – 6-7% - kravské mléko – 4-5% - získává se ze syrovátky
MALTOSA(sladový cukr) - vznik – enzymatickou hydrolýzou • enzym maltasa (obsažen v naklíčeném sladovnickém ječmeni) – štěpí maltózu na zkvasitelnou glukózu–základ výroby piva
POLYSACHARIDY - vysokomolekulární sloučeniny - nízká rozpustnost (ve vodě bobtnají), nízká osmotická aktivita, nemají sladkou chuť Dle funkce: • Zásobní polysacharidy • Stavební polysacharidy • Polysacharidy se speciálními funkcemi
1.ZÁSOBNÍ POLYSACHARIDY INULIN – zásobní látka čeledi hvězdnicovitých (čekanka, jiřiny,…) ŠKROB - nejrozšířenější polysacharid a) amylóza – 200 – 1000 glukózových jednotek, nevětvené a šroubovitě stočené řetězce b) amylopektin – asi 6000 glukózových jednotek, větvené řetězce
ŠKROB AMYLÓZAAMYLOPEKTIN Bramborové hlízy 22 : 78 Stonky brambor 46 : 54 Obsah škrobu: bramborové hlízy - 20% obilná zrna - 50-80% Škrob se hydrolyticky štěpí na polysacharidové štěpy s nižší molekulovou hmotností – DEXTRINY (použití např. jako technická lepidla)
GLYKOGEN - živočišný zásobní polysacharid - složitější stavba, než škrob - ve vodě se rozpouští na 15-20% roztok - jeho štěpení katalyzuje glykogenfosforyláza - obsažen v hepatocytech ( až 8%) - obsažen ve svalových buňkách (asi 1%) - nepatrné množství v ledvinách, v gliích a v leukocytech
2. STAVEBNÍ POLYSACHARIDY CELULÓZA - nevětvené molekuly složené z molekul glukózy • v přírodě nejhojnější sacharid • je štěpena celulázami na disacharid cellobiózu • hlavním zdrojem celuláz jsou mikroorganismy (Trichoderma viridae, Aspergillus niger) Pektocelulóza – surová bavlněná vlákna Kutocelulóza – korek Lignocelulóza – vlákna lnu, konopí, juty, dřevo
2. STAVEBNÍ POLYSACHARIDY MANNAN – obsažen v buněčných stěnách kvasinek
2. STAVEBNÍ POLYSACHARIDY CHITIN – nevyskytuje se v přírodě v čistém stavu, ale vždy ve spojení s proteiny • tvoří kutikuly hmyzu, krunýře korýšů • obsažen v buněčných stěnách hub (Pofirefa, Fungi)
3. POLYSACHARIDY SE SPECIÁLNÍMI FUNKCEMI GLYKOZAMINOGLYKANY (aminopolysacharidy, mukopolysacharidy) - živočišného původu - v hlenových sekretech respirační soustavy - v pojivových tkáních, kůži,…
3. POLYSACHARIDY SE SPECIÁLNÍMI FUNKCEMI KYSELINA HYALURONOVÁ • váže na sebe vodu a udržuje tak sebe v rozsolovitém stavu • obsažena v očním sklivci, v kloubní tekutině, ve škáře kůže
3. POLYSACHARIDY SE SPECIÁLNÍMI FUNKCEMI HEPARIN • hlavním zdrojem jsou játra, svaly, plíce • v menším množství obsažen v krvi • má antikoagulační účinek- inhibuje přeměnu protrombinu na trombin
3. POLYSACHARIDY SE SPECIÁLNÍMI FUNKCEMI CHONDROITINSULFÁTY A,B,C (kyselina chondroitin sírová) • v molekule je estericky vázaná kyselina sírová • obsaženy v chrupavkách jako součást proteoglykanu