Протеогликаны, гликопротеины
Тема: Обмен и функции углеводов.
Занятие №1.
Актуальность темы.
Углеводы широко распространены в природе. Они входят в состав живых организмов и вместе с белками, липидами
и нуклеиновыми кислотами определяют специфичность их строения и функционирования. Углеводы участвуют во
многих метаболических процессах и прежде всего они являются основными поставщиками энергии, выполняют
структурную роль. Из них в процессе метаболизма образуется большое число органических соединений, которые
служат исходными субстратами для синтеза липидов, аминокислот, нуклеотидов. Производные углеводов участвуют
в детоксикации ксенобиотиков и инактивации веществ эндогенного происхождения. Углеводы могут
синтезироваться с использованием других метаболитов: некоторых аминокислот, глицерина, молочной кислоты.
2.1. Понятие об углеводах, биологическая роль и химическое строение отдельных представителей
(моносахаридов, дисахаридов).
2.2. Протеогликаны, гликопротеины.
2.3. Переваривание и всасывание углеводов в желудочно-кишечном тракте. Роль клетчатки. Непереносимость
углеводов. Мальабсорбция дисахаридов.
2.1. Понятие об углеводах, биологическая роль и химическое строение отдельных представителей
(моносахаридов, дисахаридов).
Углеводы вместе с белками, липидами и нуклеиновыми кислотами входят в состав живых организмов и определяют специфичность их строения и функционирования. На долю углеводов приходится около 75% массы пищевого рациона и более 50% от суточного количества необходимых калорий. Углеводы являются поставщиками энергии и выполняют структурную роль. Из углеводов в процессе метаболизма образуются вещества, которые служат исходными субстратами для синтеза липидов, аминокислот, нуклеотидов.
Углеводы – это альдегидо- или кетоноспирты.
Функции углеводов:
1. Энергетическая;
2. Углеводы ( рибоза, дезоксирибоза) входят в состав нуклеиновых кислот, свободных мононуклеотидов (АТФ, ГТФ, цАМФ и др.), коферментов (НАД, НАДФ, ФАД);
3. Структурная: гликопротеины – коллаген; белки-рецепторы; гликокаликс, белки определяющие принадлежность к группе крови; факторы свертывания крови; ферменты, гормоны; гликозаминогликаны и др;
4. Защитная: иммуноглобулины, интерферон, муцины, фибриноген, гликозаминогликаны и др.;
5. Дезинтоксикационная - входят в состав ФАФС (фосфоаденозинфосфосульфат) и УДФГК (уридиндифосфоглюкуроновая кислота).
Суточная потребность – 500 грамм.
Классификация:
1. Моносахариды – производные многоатомных спиртов, содержащих альдегидную или кетонную группу. В
зависимости от количества углеродных атомов моносахариды делятся на:
Истинные:
- триозы
- тетрозы
- пентозы (рибоза, дезоксирибоза)
- гексозы (глюкоза, галактоза, фруктоза) и др.
Производные моносахаридов:
- уроновые кислоты – если вместо СН2ОН группы в 6 положении – СООН группа (у глюкозы – глюкуроновая
кислота; у галактозы – галактоуроновая кислота). Они входят в состав гликозаминогликанов;
- аровые кислоты – если в 6 и 1 положениях – СООН группы (у глюкозы – глюкаровая, у галактозы –
галактаровая);
- аминосахара – если во 2 положении – NН2группа (у глюкозы – глюкозамин, у галактозы – галактозамин). Они
входят в состав гликозамингликанов;
- N-гликозиды (рибоза, дезоксирибоза, соединенные с азотистым основанием в нуклеотиде - N-гликозидной
связью). Входят в состав РНК, ДНК, АТФ, НАД, ФАД и др.;
- фосфорные эфиры моносахаридов – замещение атомов Н на остатки фосфорной кислоты: глюкозо-6-фосфат;
фруктозо-1,6-дифосфат; рибозо-5-фосфат и др.
2. Олигосахариды (в их состав входят от 2 до 10 остатков моносахаридов)
Дисахариды:
- мальтоза состоит из 2 молекул α-Dглюкозы, соединенных α-1,4-гликозидной связью. Она имеет свободный
полуацетальный гидроксил, обладает восстанавливающими свойствами;
- лактоза (молочный сахар) состоит из β-Dгалактозы и α-Dглюкозы соединенные β-1,4-гликозидной связью.
Имеет свободный полуацетальный гидроксил и обладает восстанавливающими свойствами.
- сахароза состоит из α-Dглюкозы и β-Dфруктозы, соединенные α-1,2-гликозидной связью. Свободного
полуацетального гидроксила не имеет, поэтому не обладает восстанавливающими свойствами.
3. Полисахариды:
- гомополисахариды (крахмал, клетчатка, гликоген);
- гетерополисахариды (гликопротеины, протеогликаны, гликолипиды).).
Протеогликаны, гликопротеины.
Протеогликаны – это сложные белки, состоящие из белков и углеводов. Углеводы, входящие в состав
протеогликанов называются глкозаминргликанами.
Классификация гликозаминогликанов:
1. гиалуроновая кислота
2. хондроитин-4-сульфат
3. хондроитин-6-сульфат
4. дерматансульфат
5. кератансульфат
6. гепарин.
Они широко распространены в организме человека: кожа, сухожилия, хрящи, кости, синовиальная жидкость,
стекловидное тело, роговица, пупочный канатик, слизистые рта, носа, бронхов, кровеносных сосудов.
Функции гликозаминогликанов:
1. защитно-механическая;
2. гиалуроновая кислота является «биологическим цементом» т.е. заполняя межклеточное вещество, укрепляет соединительную ткань, тем самым препятствует проникновению в организм болезнетворных микроорганизмов;
3. обладают высокой гидрофильность, т.е. удерживают воду и катионы, принимая участие в регуляции водно-солевого обмена;
4. обладают высокой вязкостью – участвуют в формировании пищевого комка, облегчая процессы проглатывания;
5. гепарин – естественный антикоагулянт (предотвращает процессы свертывания крови).
Строение гликозаминогликанов:
1. в структуру мономера гиалуроновой кислоты входят: глюкуроновая кислота, соединенная с N-
ацетилглюкозамином;
2. в структуру мономера гепарина входят: глюкуроновая кислота, N-ацетилглюкозамин и 2 остатка серной
кислоты.