 |
Целлюлоза – основной компонент клеточной стенки
|
|
|
|
Моносахариды
Полигидроксильные альдегиды (альдозы) или полигидроксильные кетоны (кетозы)
Многие моносахариды сладкие на вкус
Оптическая изомерия моносахаридов
Изомерия — существование химических соединений (изомеров), одинаковых по составу и молекулярной массе, различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.
L, D – изомеры:
Ø L-глюкоза не встречается в живых организмах
Ø Bukholderia caryophylli на сегодняшний день единственный представитель, способный к окислению L-глюкозы
Ø Живые организмы используют в метаболизме D-сахара
Ø Все стереоизомеры моносахаридов определяются по отношению к выбранному в качестве стандарта веществу – глицеральдегиду
Ø В D-форме изомера гидроксильная группа у асимметрического атома углерода, максимально удаленного от карбонильной группы, занимает то же положение, что и в молекуле D-глицеральдегида
Понятие о восстанавливающих сахарах
q В природных условиях все пентозы и гексозы находятся в циклической или полуацетальной форме
q Образовавшийся из карбонильной группы гидроксил обладает повышенной реакционной способностью и называется гидроксильный гликозил
q Сахара имеющие свободный гликозидный гидроксил называют восстанавливающими
q Сложные углеводы обычно не восстанавливающие
4. α,β – изомеры (аномеры)
q При циклизации в молекулах моносахаридов асимметрических центров становится на один больше, поэтому полуацетали могут существовать в виде двух изомеров: α,β
q Если гликозидный гидроксил расположен под плоскостью кольца, то моносахариды находятся в α-форме, если же гидроксил располагается над плоскостью кольца, то образуются β-формы сахаров
|
|
|
Роль моносахаридов
q Моносахариды первичного метаболизма вовлечены в метаболические пути фотосинтеза, гликолиза, окислительно-восстановительного пентозофосфатного цикла
q Цикл Кальвина основной источник углеводов в растении
q Большая часть моносахаридов находится в связанной форме (UDP-глюкоза)
q Моносахариды как вторичные метаболиты представлены гликозидами
Аминосахара
Стрептомицин — исторически первый антибиотик группы аминогликозидов и первый, оказавшийся активным против туберкулёза и чумы. Был открыт вторым после пенициллина Зельманом Ваксманом, за что он получил Нобелевскую премию в 1952 году.
Стрептомицин является ингибитором синтеза белка. Он связывается с 16S рРНК 30S субъединицей бактериальной рибосомы, препятствуя связыванию формил-метионил-тРНК с 30S субъединицей.
Ди-, олиго- и полисахариды
Дисахариды состоят из двух моносахаридов, соединенных О-гликозидной связью
Ø Мальтоза состоит из двух остатков глюкозы
Ø Большая часть мальтозы и изомальтозы образуется в результате распада крахмала
Крахмал –основное запасное вещество растений
8. Биосинтез крахмала
Интермедиат –промежуточное вещество с коротким временем жизни, образующееся в ходе химической реакции и затем реагирующие далее до продуктов реакции
Ø Главные интермедиаты биосинтеза крахмала фруктозо-6-фосфат, глюкозо-1-фосфат и АДФ-глюкоза
Ø Крахмал синтезируется в строме хлоропласта
Ø Фруктоза-6-фосфат ключевой интермедиат в образовании крахмала
Ø Превращение глюкозы в крахмал предотвращает появление осмотического шока
Дополнительная информация:
Ø Киназы – ферменты, катализирующие перенос фосфата с молекулы АТФ на органический субстрат
Ø Фосфорилазы – ферменты, присоединяющие неорганический фосфат к органическому субстрату
|
|
|
Ø Фосфотаза – гидролизует сложноэфирную связь, отщепляя фосфат от органической молекулы
Состав крахмальных зерен
q Молекулы амилопектина значительно крупнее молекул амилозы и имеют точки разветвления у каждого 20-25 глюкозного остатка
Целлюлоза – основной компонент клеточной стенки
Глюканы – общее название полимеров глюкозы
q Целлюлозосинтаза локализована в цитоплазматической мембране
q Образовавшаяся целлюлоза в виде волокон синтезируется во внеклеточное пространство
q Целлюлоза синтезируется из УДФ-глюкозы
10. Сахароза — дисахарид состоящий из двух моносахаридов — α-глюкозы и β-фруктозы
q α-1,2-O-гликозидная связь
q Сахароза не восстанавливающий сахар, поэтому он более инертный по сравнению с моносахаридами
q Из-за отсутствия восстанавливающего атома углерода сахароза становится относительно химически инертной, именно поэтому сахароза становится главным транспортным метаболитом
q Фермент, расщепляющий сахарозу - инвертаза
Сахарный тростник — одно из наиболее эффективно использующих фотосинтез растений, способно конвертировать более 2 % солнечной энергии в биомассу. В регионах, где тростник является приоритетной культурой, таких как Гавайи, урожай составляет до 20 кг с квадратного метра.
q Из сахарного тростника получают до 65 % мирового производства сахара.
q Коричневый сахар – тростниковый сахар с добавлением мелассы
Получение сахара:
q Тростниковый сахар, содержание сахара в стеблях сахарного тростника 18—21 % сахара
q Свекловичный сахар, содержание сахара в корнеплодах сахарной свекле 8 – 20%
q Пальмовый сахар (ягре) получают из сока мужских соцветий, содержащий до 20% сахара
q Кленовый сахар получают из сока сахарного клёна содержащий до 3 % сахара
|
|
|
