2013-СК-біохімія-09-Обмін вуглеводів-1

Крохмаль – полісахарид рослин, який синтезується у клітинних органелах (хлоропластах і амінопластах) листків рослин внаслідок процесів фотосинтезу. Крохмаль накопичується у вигляді зерен різної форми.

Зерно рослини – вміст крохмалю в % від загальної маси:

рису – 60 – 80 %, житі – 63 %, гречці 50 %, бульб картоплі

– 12 –24 %.

Крохмаль суміш двох полісахаридів : лінійного (амілози, побудованої із залишків α-D-глюкопіранози, яка зв'язана 1  4 зв'язками; 10 –30 %) і розгалуженого (амілопектину, в якому залишки α-D-глюкопіранози сполучені 14 і 16

зв'язками; 70 – 90 %)

Глікоген – тваринний крохмаль. Молекула складається із 400 тис. до 50 млн. залишків глюкози. Найбільший його вміст у клітинах печінки (0,2 – 2 % загальної сухої маси), скелетних м”язах (0,2 – 2 %).

Іноді глікоген зустрічається в грибах і дріжджах.

21

Клітковина або целюлоза – полісахарид, з яких побудовані стінки всіх рослинних клітин.

Рослини – вміст клітковини % сухої маси: бавовняне волокно – 95 – 98 %; деревина – 40 – 50 %; зелене листя – до 30 %;

трава – 10 -25 %.

Клітковина із природної сировини виділяється за допомогою реагентів, що розчиняють і руйнують нецелюлозні компоненти (лігнін тощо) в жорстких умовах (105 – 180 °С; підвищений тиск), при використанні сульфатної, сульфітної і лужної варки.

У мікробах ферментативно (целюлаза і целобіаза) або під дією мінеральних кислот (HCl, H2SO4) гідролізується:

Клітковина  амілоїд  целобіоза  глюкоза

22

Манановий олігосахарид (який виділений з горіха слонової пальми) складається із залишків манопіранози. Загалом, тип зв’язку між мономерами в манановому олігосахариді залежить від виду джерела рослинного або мікробіального походження (водорості, хвойна деревина, шкірка цитрусових, дріжджі, плісневі гриби та ін.). Їх знаходять також у складі крові, слини, слизях кишечника, рідині суглобів, гормонів, гліколіпідів, глікопротеїнів

З’єднання (1 4)–

зв’язками манопіраноз у манановому олігосахариді, виділеному із горіха слонової пальми

Гомополісахариди, в яких основний ланцюг полісахариду складається із залишків манози, називають мананами (або полі-(1→4)-β-мананами). Вони поширені у хвойних деревах, клубенях багатьох рослин, насінні деяких пальм, у зерні

ячменю, зеленого кофе, морських водоростях тощо.

23

Велика роль фруктанів рослинного і бактеріального походження роль у підтриманні високої метаболічної здатності мікроорганізмівсимбіонтів шлунково-кишкового тракту жуйних тварин

β(2→1)	β(2→6)

24

[Барладин А.О. та ін., 2006, 2007]

Залежно від типу сполучення такими гідроксилами залишків β-D-фруктофуранози між собою в основному ланцюгу та D- глюкопіранозою фруктани поділяються на групи:

1)Сполучені 2,1-зв’язками (інулін, аспарогозин, грамінін)

2)Сполучені 2,6-зв’язками (леван, флеїн, поан, секамін та інші)

3)Сполучені 2,1- і 2,6- або 2,1- і 2,4-зв’язками (трицитин тощо)

Фруктан 1-ої групи - інулін (Inula helenium) уперше виділений із рослини дев’ясилу високого, є у коренях деяких бульбових рослин (жоржини, топінамбурі – 10-12% від сухої маси коренеплодів), у цикорії до 10%, у коренях кульбаби лікарської, бактеріях Streptococcus mutants та ін.

Фруктани 2-ої групи були виділені з деяких бактерій Bacillus mesentericus, Bacillus subtilus (леван) або трав’яних рослин Phleum pratense (флеїн) та ін.

25

Відмінності хімічної структури фруктанів рослинного

(інулін) і бактеріального (леван) походження

Метаболізм – обмін речовин.

Анаболізм – синтез, а катаболізм – розпад чи розщеплення речовин у організмі.

Поживні речовини	АДФ
	ATФ
	НАДФ+
катаболізм	НАДФН	анаболізм

	Біосинтетичні субстрати
СО2	життя , ріст та
	продуктивність

	Повторення:
!	1) Водно-мінеральний обмін;
	2) Вітаміни, Ензими	27

Обмін речовин (метаболізм) –

сукупність біохімічних реакцій перетворення хімічних сполук (метаболітів), що відбуваються в живих організмах

Метаболічні

шляхи

28

Катаболізм – це сукупність процесів розщеплення біомолекул з вивільненням енергії. Розщеплення біоорганічних молекул (глюкози, ЖК, амінокислот, гліцеролу) до кінцевих продуктів проміжного обміну (СО2, Н2О, аміаку) з вивільненням хімічної енергії та акумуляцією її у формі АТФ, інших макроергічних фосфатів або протонного потенціалу, що забезпечує енергетичні потреби основних процесів життєдіяльності (3-гліколіз,

1-пентозофосфатний шлях, 4-бета- окиснення жирних кислот, 7-орнітиновий цикл).

Анаболізм – синтез специфічних, генетично притаманних даному організмові біомолекул (білків, НК, полісахаридів, ліпідів, біорегуляторів тощо), що необхідні для утворення власних клітинних та позаклітинних біоструктур. Ці процеси потребують використання енергії у формі АТФ (2-

глюконеогенез, 5-біосинтез жирних кислот).

Амфіболічні шляхи є на “перехрестях” катаболізму та анаболізму; метаболіти, які утворюють амфіболічні шляхи, можуть перетворюватися як у катаболічних, так і в анаболічних процесах; прикладом може бути

цикл трикарбонових кислот (6).
Адаптовано за Кольман Я., Рем К.-Г.	29
Наглядная биохимия, 2009.

Загальні закономірності обміну речовин в організмі тварин і людини:

Поживні сполуки (білки, ліпіди, вуглеводи, вітаміни, мінеральні елементи, вода) надходять в організм у складі продуктів харчування і води

Перетворення поживних сполук (білків, ліпідів, вуглеводів) у травному каналі до простих сполук (амінокислот, моносахаридів, жирних кислот, гліцерину), які всмоктуються епітелієм слизової оболонки шлунка та кишечника

30