- •Классификация углеводов.
- •Моносахариды могут связываться друг с другом.
- •Углеводы – это не только источники энергии.
- •Переваривание углеводов начинается в ротовой полости.
- •В клетки разных органов глюкоза проникает различными механизмами.
- •Фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу.
- •Обмен галактозы.
- •Глюкоза запасается в клетках в форме гликогена.
- •Гликогенолиз – процесс распада углеводов.
- •Гликогенфосфорилаза
- •Неактивная Активная
- •Синтез гликогена как резервного материала клеток
- •2.Основы биохимии:а.Уайт, ф.Хендлер,э.Смит, р.Хилл, и.Леман.-м. Книга,
- •1.Мультимедийная презентация
- •Триозофосфат-
- •В анаэробных условиях конечным акцептором водорода может быть ацетальдегид.
- •В аэробных условиях пвк окончательно окисляется Цепь реакций аэробного распада глюкозы можно расчленить на 3 основных этапа:
- •Окислительное декарбоксилирование пирувата
- •Регуляция активности пируватдегидрогеназы.
- •Цикл Кребса – центральный путь обмена веществ.
- •3 Реакция – дегидрирование и прямое декарбоксилирование изолимонной кислоты.
- •4 Реакция – окислительное декарбоксилирование α-кетоглутаровой кислоты.
- •5 Реакция – субстратное фосфорилирование.
- •6 Реакция – дегидрирование янтарной кислоты сукцинатдегидрогеназой.
- •7 Реакция – образование яблочной кислоты ферментом фумаразой.
- •8 Реакция – образование оксалацетата.
- •Функции цикла трикарбоновых кислот многообразны
- •Скорость реакция цикла Кребса определяется энергетическими потребностями клетки.
- •2.Основы биохимии:а.Уайт, ф.Хендлер,э.Смит, р.Хилл, и.Леман.-м. Книга,
- •1.Мультимедийная презентация
- •2.Глюконеогенез – механизм синтеза глюкозы.
- •Гликолиз и глюконеогенез – взаимосвязанные процессы.
- •Глюкуроновый путь обмена глюкозы
- •Фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу.
- •Обмен галактозы.
- •Гликогеновые болезни.
- •Регуляция углеводного обмена.
- •2.Основы биохимии:а.Уайт, ф.Хендлер,э.Смит, р.Хилл, и.Леман.-м. Книга,
- •1.Мультимедийная презентация
- •1. Регуляция углеводного обмена.
- •2.Сахарный диабет тип I.
- •3.Гиперинсулинизм
- •4. Причины фруктоземии и галактоземии
- •Обмен галактозы.
- •Гликогеновые болезни.
Министерство здравоохранения Республики Беларусь
Учреждение образования
«Гомельский государственный медицинский университет»
Кафедра____биологической химии_____________________________________________
Обсуждено на заседании кафедры (МК или ЦУНМС)____________________
Протокол № _______
ЛЕКЦИЯ
По биологической химии
для студентов_____2-го_____ курса ___лечебного______________факультета
Тема:___Углеводы 1 Переваривание и всасывание углеводов________________________________________
Время__90 мин___________________
Учебная цель:
Сформировать представления о биологической роли, классификации, механизмах переваривания и всасывания углеводов.
ЛИТЕРАТУРА
1.Биохимия человека:, Р.Марри, Д.Греннер, П.Мейес, В.Родуэлл.- М.книга ,2004.- т.1, -с. 140-150, 189-194., 199-202., 205-210.
2.Основы биохимии:А.Уайт, Ф.Хендлер,Э.Смит, Р.Хилл, И.Леман.-М. книга,
1981,т. 2,.с 541-549,.612- 626, 652- 664.
3.Наглядная биохимия: Кольман., Рем К.-Г-М.книга 2004г., -с.40 -51., 222.,260., 348.,
4. Биохимические основы . под. ред. член- корр. РАН Е.С. Северина. М.Медицина,2000.-с.98-111.
МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
1.Мультимедийная презентация
РАСЧЕТ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ
№п/п |
Перечень учебных вопросов |
Количество выделяемого времени в минутах |
1. |
Классификация , свойства и биологическая роль углеводов |
30 мин |
2. |
Переваривание и всасывание углеводов |
30 мин |
3. |
Транспорт глюкозы в клетки. Метаболизм гликогена |
30 мин |
Всего 90 минут
Введение. Углеводы - группа природных полигидроксиальдегидов и полигидроксикетонов с общей формулой ( СН2О)n. Углеводы являются важным компонентом питания, резервным полисахаридом и строительным материалом для клеток.
Классификация углеводов.
Углеводы, в первую очередь целлюлоза, являются самыми распространёнными органическими соединениями на Земле. В организме млекопитающих на долю углеводов приходится мерее 1% массы тела, однако их роль чрезвычайно велика. Углеводы, будучи компонентом протеогликанов, входят в состав соединительной ткани: углеводсодержащие белки глико- и мукопротеины являются составной частью защитных слизей организма6 углеводы входят в состав транспортных белков плазмы крови и иммунологически активных соединений: они формируют гликокаликс клеток. Углеводы являются основным источником энергии.
По величине молекулярной массы углеводы делят на:
-
мносахариды
-
олигосахариды (2-10 моносахаридов)
-
полисахариды (более 10 моносахаридов)
Моносахарид – это альдегид или кетон многоатомного алифатического спирта. Простейшими моносахаридами являются триозы: глицериновый альдегид (альдоза) и диоксиацетон (кетоза):
Н Н
│ │
С=О Н – С – ОН
│ │
Н – С – ОН С=О
│ │
СН2ОН СН2ОН
d-глицериновый диоксиацетон
альдегид
Моносахариды с 4-мя углеродными атомами относятся к эритрозам, с 5-ю – к пентозам, с 6-ю – к гексозам, с 7-ю – к седогептулозам, с 8-ю – к октулозам.
Моносахариды – оптически активные соединения. Их оптическая активность обуславливается асимметричным углеродным атомом (т.е. таким, у которого все 4 валентности связаны с разными радикалами). Таким асимметричным атомом уже обладает самая простейшая альдоза – глицериновый альдегид. Возможны 2 его пространственных варианта, являющихся зеркальным отражением друг друга, которые нельзя совместить при вращении. Их называют пространственными изомерами, или стереоизомерами; при этом стереоизомеры, в проекционной формуле которых ОН-группы расположены справа, называются D-формами (dexter – правый), если ОН-группы расположены слева, - то это L-форма (leavus – левый). Химические свойства у стереоизомеров одинаковы, но оптическая активность (угол вращения плоскости поляризованного света при прохождении его через раствор сахара) различна, т.е. D- и L-формы вращают плоскость поляризованного луча на одну величину, но в противоположном направлении. Экспериментально установлено, что для глицеринового альдегида правовращающей (+) является D-форма. Вращение влево обозначается знаком –
При удлинении углеродной цепи в моносахаридах число асимметричных атомов углерода увеличивается, при этом количество стереоизомеров будет составлять 2n (n – количество асимметричных атомов С). Так, у гексоз с 4 асимметричными углеродными атомами будет 16 стереоизомеров и 8 различных химически отличающихся соединений. Природа предпочитает стереоизомеры, у которых последний асимметричный атом углерода имеет D-форму, поэтому их называют D-моносахаридами. Ферменты клеток строго различают стереоизомеры, синтезируя и вызывая распад исключительно D-моносахаридов.
Моносахариды могут иметь незамкнутые и циклические формы (5-членное – фуранозное кольцо, 6-членное – пиранозное кольцо). Образование кольца приводит к появлению асимметрии первого углеродного атома: ОН-группа может быть направлена вверх или вниз по отношению к кольцу (соответственно возникают α и β формы), находящиеся в равновесии с формой открытой цепи.
Рис.1.Химические свойства различных моносахаридов схожи в силу сходства их строения:
1.Углеводы обладают свойствами восстановителей (благодаря наличию альдегидной группы в составе их молекулы), что даёт возможность проводить качественное и количественное определение сахаров. На этом свойстве базируется о-толуидиновый метод определения уровня глюкозы в крови и реакции (Троммера, Ниландера) определения сахара в моче. Однако эти методы недостаточно специфичны, так как помимо глюкозы цветную реакцию дают и другие редуцирующие сахара.
2..При окислении моносахаридов образуются уроновые кислоты, из которых важнейшей является глюкуроновая кислота, входящая в состав основного вещества соединительной ткани.
3..Моносахариды способны образовывать эфиры, особо важны фосфорные эфиры гексоз (глюкозы, фруктозы, галактозы) и пентоз (рибозы и дезоксирибозы), так как именно фосфорилированные сахара участвуют в реакциях метаболизма.
4..Моносахариды могут присоединять аминогруппу (образуются глюкозамины) и ацетилироваться.