C3181
Biochemie I
06-Sacharidy, struktura a metabolizmus
FRVŠ 1647/2012
2/1/2013
1
Petr Zbořil

Obsah
•Struktura a základní vlastnosti
•Monosacharidy, reaktivita, di- a oligosacharidy
•Zásobní polysacharidy, stručný metabolismus
•Interkonverze monosacharidů
•Přímá oxidace glukosy, význam
•Pentosový cyklus
•
•
•
2/1/2013
Petr Zbořil
2

Struktura a základní vlastnosti
•Polyhydroxyaldehy – aldosy – na C1
•Polyhydroxyketony – ketosy – na C2
•Různý počet C
oOd C3 – aldotriosy a C4 – ketotetrosy alespoň 1 C*,
•Chiralita
oD-enantiomery, L-výjimečně
•
2/1/2013
Petr Zbořil
3

Monosacharidy
•Aldosy
oOd trios výše (1 a více asymetrických C)
•Ketosy
oKetotriosa nemá C*
o
•
•
•
•
•
2/1/2013
Petr Zbořil
4

Aldosy a ketosy
2/1/2013
Petr Zbořil
5

Struktura monosacharidů
2/1/2013
Petr Zbořil
6

Struktura monosacharidů
2/1/2013
Petr Zbořil
7
•Reaktivní polocetalový (poloketalový) hydroxyl
oTvorba acetalů (ketalů)
•Nové asymetrické
•centrum - anomery

Struktura monosacharidů
2/1/2013
Petr Zbořil
8
•
>

Deriváty monosacharidů
2/1/2013
Petr Zbořil
9

Deriváty monosacharidů
•Cukerné alkoholy – mírná redukce karbonylu
•Deoxycukry
•Aminocukry
•
2/1/2013
Footer Text
10

Glykosidy
•
•Glykosidická vazba – acetaly a ketaly
oOR, SR, NR
ospecificky štěpí glykosidasy
•Homoglykosidy – sacharid + sacharid
o- di-, tri-,…, oligo-, polysacharidy
•Heteroglykosidy – sacharid + aglykon
•
2/1/2013
Footer Text
11

Disacharidy
•
•O - a -D - glukopyranosyl
•(1®4)- a -D – glukopyranosa
•Redukující
•
•
•
•O - a -D - glukopyranosyl
•(1®1) - a -D – glukopyranosid
•Neredukující
2/1/2013
Footer Text
12

Disacharidy
•
•
•O - a -D - glukopyranosyl
•(1®2) - b - D – fruktofuranosid
•Neredukující
•
•
•
•
•O - b -D - galaktopyranosyl
•(1®4) - b -D – glukopyranosa
•Redukující
2/1/2013
Footer Text
13

Zásobní polysacharidy
•Škrob
oRostliny, 250 – 300 glukos
oAmylosa – rozpustná, 20-30%
oAmylopektin – větve 20-30 glukos
2/1/2013
Footer Text
14

Zásobní polysacharidy
•Glykogen
oŽivočichové, mikroorganismy
oVětve 10 - 12 glukos
o1 – 5 MDa (sval, játra)
•
•
2/1/2013
Footer Text
15

Katabolismus polysacharidů
•Hydrolýza škrobu
oAmylázy, glykosidázy (hydrolýzy glykosidické vazby)
oPodle produktu
oα-amylázy  –    oligosacharidy dextriny, ztekucení
oβ-amylázy  –    maltosa, zcukřování – dále maltáza  –    glukosa
oGlukoamylázy  -    glukosa
•Fosforolýza glykogenu
oProduktem je glukosa-1-fosfát
oRekuperace energie
oAlosterická regulace
2/1/2013
Footer Text
16

Metabolismus monosacharidů
•
•Centrální role glukosy
•Přeměny beze změny počtu C
oIzomerizace – izomerázy, Glu                   Fru
oEpimerace – Glu                     Gal
•Změna počtu C
oOxidační odbourání hexosy                  pentosy
oZměna o 2 a 3 – kombinace – změna o 1 – pentosy                   hexosy
•Přenos štěpů – donor ketosa, akceptor aldosa
•Transketolace – přenos 2C
•Transaldolace – přenos 3C
o
•
2/1/2013
Footer Text
17

Přímá oxidace glukosy
•
•Glukosa + ATP
•            Glu-6-P + ADP
•
•
•
•Probíhá s Glu-6-P
•U mikroorganismů
•a plísní s volnou glukosou
2/1/2013
Footer Text
18

Pentosový cyklus
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•3 x C5 = 2 ½ C6
2/1/2013
Footer Text
19

Pentosový cyklus
•
•
•
•
•
•
•
•
•3 x C5 = 2 ½ C6
•TPP jako kofaktor transketolázy
2/1/2013
Footer Text
20

Pentosový cyklus
2/1/2013
Footer Text
21
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•Účast transaldolasy

Mechanismus transketolace
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•a
2/1/2013
Footer Text
22

Mechanismus transaldolace
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•A
•
2/1/2013
Footer Text
23

Aktivní centrum transaldolasy
2/1/2013
Footer Text
24