Органические вещества живой клетки. Липиды и углеводы. (Лекция 6) презентация

Углеводы – органические соединения, содержащие карбонильные и гидроксильные группировки атомов, имеющие общую формулу Cn(H2O)m, (где n и m>3).

Углеводы
основные поставщики энергии. На долю углеводов приходится примерно 75% массы пищевого суточного рациона и более 50% от суточного количества необходимых калорий. - энергетическое обеспечение процессов жизнедеятельности организма.
структурная функция -гликозаминогликаны углеводы входят в состав межклеточного матрикса, гликопротеины – мембранные белки.

3 группы :
моносахариды - производные многоатомных спиртов, содержащие карбонильную группу.
олигосахариды - несколько (от двух до десяти) остатков моносахаридов, соединённых гликозидной связью.
полисахариды - более десяти остатков моносахаридов

Моносахариды
Глюкоза
Фруктоза

Глюкоза
C6H12O6 (альдегидоспирт)
Глюкоза может существовать в линейной и циклической формах

Молекула глюкозы может существовать в нескольких изомерных формах, одна из них линейная, а две – циклические.
В растворе все эти формы находятся в динамическом равновесии

Фруктоза
C6H12O6 (кетоноспирт)

Рибоза C5H10O5
– пентоза (альдегидоспирт)

Олигосахариды
Сахароза
Лактоза

Метаболизм олигосахаридов
Лактаза (LCT) — это фермент из семейства β-галактозидаз, лактаза гидролизует гликозидные связи и принимает участие в гидролизе дисахарида лактозы. В результате гидролиза одной молекулы лактозы образуется молекула галактозы и глюкозы.
ген возник в Северной Европе около 5000 до н. э., где имеет наивысшую частоту

Полисахариды
В зависимости от строения остатков моносахаридов
полисахариды
гомополисахариды (все мономеры идентичны)
гетерополисахариды (мономеры различны).

По выполняемым функциям
Поли
сахариды
резервные (энергетическая функция, источник глюкозы).
структурные, обеспечивают механическую прочность
входят в состав межклеточного матрикса

Крахмал
высокомолекулярное соединение, сотни тысяч остатков глюкозы
α-1,4-гликозидная и α-1,6-гликозидная связи
Разветвленная молекула

Гликоген
(C6H10O5)n, полисахарид, образованный остатками глюкозы; основной запасной углевод человека и животных

Целлюлоза

МЕТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ В КЛЕТКЕ
в кишечнике моносахариды - в воротную вену и далее в печень.
преобладает глюкоза - основной продукт переваривания углеводов.
Другие моносахариды из кишечника - превращаются в глюкозу.
Часть депонируется в печени в виде гликогена
другая через кровоток - в ткани и органы.
При нормальном рационе питания концентрация глюкозы в крови поддерживается на уровне -3,3-5,5 ммоль/л 8 ммоль/л

МЕТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ В КЛЕТКЕ
Глюкоза, поступающая в клетки органов и тканей, сразу же подвергается фосфорилированию с использованием АТФ
Эту реакцию во многих тканях катализирует фермент гексокиназа, а в печени и поджелудочной железе - фермент глюкокиназа.
мембрана клетки непроницаема для фосфорилированной глюкозы
инсулин, индуцирует синтез глюкокиназы и ускоряет тем самым фосфорилирование глюкозы.

МЕТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ В КЛЕТКЕ
Дефосфорилирование глюкозо-6-фосфата
Превращение глюкозо-6-фосфата в глюкозу - в печени, почках и клетках эпителия кишечника. - фермент глюкозо-6-фосфатаза, катализ. отщепление фосфатной группы :
Глюкозо-6-фосфат +Н2О → Глюкоза + Н3РО4
Свободная глюкоза - в кровь.
В других органах и тканях глюкозо-6-фосфатазы нет, и поэтому дефосфорилирование глюкозо-6-фосфата невозможно. - мышцы

МЕТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ В КЛЕТКЕ
Глюкозо-6-фосфат может использоваться в клетке
синтез гликогена
катаболизм с образованием СО2 и Н2О или лактата
синтез пентоз.

Липиды
органические соединения, включающие жирные кислоты, и их производные
Большинство липидов имеют в своём составе жирные кислоты, связанные сложноэфирной связью с
глицеролом
холестеролом или
амидной связью с аминоспиртом сфингозином

Виды липидов
Простые липиды
Жирные кислоты
Жирные альдегиды
Жирные спирты
Сфингозиновые основания

Сложные липиды
Полярные
Нейтральные
Фосфолипиды
Гликолипиды
Сфинголипиды
Ацилглицериды
Триглицериды (Жиры)
Диглицериды
Моноглицериды
Воски
Церамиды

Фосфолипиды

Функции липидов
Структурная - биологические мембраны
Энергетическая
Запасная
Защитная
Теплоизоляционная - подкожная клетчатка

Функции липидов
Смазывающая и водоотталкивающая
Регуляторная - гормоны - производные холестерола, половые (тестостерон у мужчин и прогестерон у женщин) и кортикостероиды (альдостерон). Витамин D - обмен кальция и фосфора
Липиды - источником образования метаболической воды. Окисление 100 г жира дает примерно 105 г воды.
В миелиновых оболочках аксонов нервных клеток липиды являются изоляторами при проведении нервных импульсов.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ЛИПИДОВ
ежедневно - 80 -150 г липидов (жиры),
источниками энергии
Жидкие жиры (масла) содержат полиеновые жирные кислоты - не синтезируются в организме;
не менее одной трети жиров пищи- жирорастворимые витамины A, D, Е, К
Переваривание липидов - в кишечнике

ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ЛИПИДОВ
в желудке небольшая часть жиров гидролизуется под действием "липазы языка".
панкреатическая липаза, гидролизующая жиры - эмульгирование жиров.
эмульгирование (смешивание жира с водой) - в тонком кишечнике - соли жёлчных кислот
жёлчные кислоты синтезируются в печени из холестерола и секретируются в жёлчный пузырь

ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ЛИПИДОВ
попадание пищи в желудок - клетки слизистой оболочки секретируют в кровь пептидный гормон холецистокинин (панкреозимин).
действует на жёлчный пузырь, стимулируя его сокращение
на экзокринные клетки поджелудочной железы, - секреция пищеварительных ферментов - панкреатическая липаза.
Другие клетки слизистой - гормон секретин
Секретин - гормон пептидной природы, стимулирующий секрецию бикарбоната (НСО3-) в сок поджелудочной железы.