Angliavandenių svarba, klasifikacija, struktūros

polihidroksialdehidai arba polihidroksiketonai, arba medžiagos, kurias skaidant jie susidaro

sudaro didelę organinių junginių dalį gamtoje: iki 90% sausos augalų ir iki 2% sausos gyvūnų masės

• Energinė (1g – 4 kcal);
•  Atsarginės maisto medžiagos (glikogenas, krakmolas)
•  Svarbūs kitų junginių sintezei ir struktūrai: aminorūgščių, nukleorūgščių, glicerolio, sudėtinių baltymų ir lipidų
•  Struktūrinė (sudėtinė glikoproteinų ir proteoglikanų dalis; augaluose- celiuliozė; vėžiagyvių- chitinas)
•  Apsauginė (antikūnai yra glikoproteinai)
•  Specifinės funkcijos:
•  heparinas- antikoaguliantas, plazmos praskaidrintojas
•  atpažinimo funkcija (receptorių sudėtinė dalis)

• paprasčiausi angliavandeniai
•  tai polihidroksialdehidai arba polihidroksiketonai
•  tirpūs vandenyje
•  dauguma saldūs
•  bespalvės, kristalinės medžiagos
•  visi (išskyrus dihidroksiacetoną) turi chiralinius (asimetrinius) anglies atomus (t.y. prie vieno C atomo prijungti 4 skirtingi pakaitai)
•  optinis aktyvumas: monosacharidų tirpalai suka tiesiškai poliarizuotos šviesos plokštumą-
•  kairiojo sukimo: L-eilės
•  dešiniojo sukimo: D- eilės
•  sudaro erdvinius izomerus
•  D- stereoizomerai (OH grupė prie paskutinio asimetrinio C atomo yra dešinėje) -vyrauja gamtoje
•  L – stereoizomerai (OH grupė prie paskutinio asimetrinio C atomo yra kairėje)
•  turintieji 4 ir daugiau C atomus gali sudaryti tiek linijines (atviras) tiek ciklines (tirpaluose) formas

• Monosacharidų (pentozių, heksozių) struktūros :
•  linijinė
•  ciklinės (pusiau acetalio):
• ▪ α anomeras
• ▪ β anomeras
•  Ciklinės struktūros gali turėti:
•  penkianarį (furanozinė forma) žiedą
•  šešianarį (piranozinė forma) žiedą
•  Piranozės žiedo erdvinės konformacijos:
•  “kėdės”
•  “valties ”

•  Pagal funkcines grupes :
•  aldozės- prie C 1 aldehidinė gr.
•  ketozės- prie C 2 okso gr.
•  Pagal anglies atomų skaičių:
•  triozės (C3) –gliceraldehidas (aldozė), dihidroksiacetonas (ketozė)
•  tetrozės (C4) -treozė, eritrozė
•  pentozės (C5)- ksilozė, ribozė, deoksiribozė
•  heksozės (C6)- gliukozė, galaktozė, manozė (aldozės), fruktozė (ketozė)
•  heptozės (C7)- sedoheptozė

–gliceraldehidas (aldozė), dihidroksiacetonas (ketozė)

-treozė, eritrozė

ksilozė, ribozė, deoksiribozė

gliukozė, galaktozė, manozė (aldozės), fruktozė (ketozė)

- sedoheptozė

• Sacharidų alkoholiai
• Sacharidų rūgštys
• Fosforo rūgšties esteriai
• Deoksisacharidai
• Aminosacharidai

• susidaro redukuojant aldehido ar ketono grupę:
•  sorbitolis (gliucitolis)
•  manitolis
•  ribitolis (adonitolis)
•  ksilitolis ir tt.
•  inozitolis
•  glicerolis
• b. svarba:
•  vartojami kaip saldikliai
•  glicerolis, inozitolis- lipidų sudėtyje
•  IP3 svarbus signalo perdavimuI

• a. susidaro oksiduojant monosacharidų:
•  aldehido grupę prie C1- aldono r. pvz.: gliukono r.
•  hidroksigrupę prie C6- urono r. pvz.: gliukurono r., idurono r.
•  abi grupes (prie C1 ir C6) – aldaro r. pvz.: gliukaro r.
• b. Svarba:
•  urono r. heteropolisacharidų sudėtinė dalis
•  gliukurono r. svarbi įvairių toksiškų medžiagų nukenksminimui kepenyse

• tarpiniai angliavandenių apykaitos produktai
• b. tai metaboliškai aktyvios formos ląstelėse
• c. dažniausiai reaguoja galinės C1 ir C6 hidroksigrupės, susidaro pvz.:
•  gliceraldehido-3-fosfatas
•  gliukozės-1-fosfatas
•  gliukozės-6-fosfatas
•  fruktozės-6-fosfatas

• tai monosacharidai, kurių viena ar kelios hidroksigrupės pakeistos vandenilio atomais
• b. Jei OH grupė pakeista prie pentozių C 6 atomo, jos gali būti vadinamos metilpentozėmis
• (pvz: fukozė)
• c. svarba
•  deoksiribozė yra DNR sandas
•  fukozė- heterooligosacharidų sudėtinė dalis

• . susidaro hidroksigrupę pakeitus aminogrupe:
•  D-gliukozaminas
•  N-acetil-D-gliukozaminas
•  D-galaktozaminas
•  N-acetil-D-galaktozaminas
• b. Svarba: yra oligosacharidų, polisacharidų sudėtyje

• -tai angliavandeniai, sudaryti iš 2-18 monosacharidų, sujungtų kovalentiniais glikozidiniais ryšiais
• laisvi (maisto): Disacharidai Trisacharidai
• nelaisvi: Heterooligosacharidai

• Sacharozė Glc α(1→2) Fru β
• Maltozė Glc α(1→4) Glc
• Laktozė Gal β(1→4) Glc

• Rafinozė -
•  trisacharidas
•  randamas cukriniuose runkeliuose, ankštiniuose augaluose
•  sudarytas iš galaktozės-gliukozės –fruktozės
•  žmogaus organizme nehidrolizuojamas

•  sudaryti iš 2-18 įvairių monosacharidų (dažniausiai: fukozė, galaktozė, gliukozė, manozė, ksilozė)
• ar jų darinių (N-acetilgalaktozaminas, N-acetilgliukozaminas, sialo r.), sujungtų α arba β
• glikozidiniais ryšiais
•  glikoproteinų sudėtyje sujungti su baltymais O- arba N- glikozidiniu ryšiu
•  heterooligosacharidai:
•  hetrooligosacharidai+baltymai=tikrieji GP
•  hetrooligosacharidai +lipidai=gangliozidai

• (>18 monosacharidų)
• a) homopolisacharidai
• Pagal funkciją:
• 1. struktūriniai – celiuliozė, hemiceliuliozė, pektinai, chitinas
• 2. rezerviniai – krakmolas, glikogenas
• b) heteropolisacharidai (GAG) – visi atlieka struktūrinę funkciją, išskyrus hepariną. Pvz.:
• hialurono rūgštis, keratansulfatai, dermatansulfatai ir kt.
• GAG susijungę su baltymais formuoja proteoglikanų kompleksus.

• Augalų rezervinis polisacharidas
•  dviejų gliukozės homopolisacharidų - amilozės ir amilopektino mišinys
•  Amilozė – linijinis polimeras, α-1-4 glikozidiniai ryšiai
•  Amilopektinas – šakotas polimeras, α-1-4 ir α-1-6 glikozidiniai ryšiai
•  amilopektine atsišakojimai (α-1,6-glikozidiniai ryšiai) nustatomi kas 20-30 gliukozės molekulių

• Žmogaus ir gyvūnų rezervinis polisacharidas
•  α-D-gliukozė
•  Šakotas polimeras, α1-4 ir α1-6 glikozidiniai ryšiai
•  Kepenyse 10% (bendro svorio)
•  Raumenyse 1-2 %
•  glikogene atsišakojimai (α-1,6-glikozidiniai ryšiai) nustatomi kas 8-12 gliukozės molekulių

• linijiniai heteropolisacharidai, sudaryti iš pasikartojančių disacharidų
•  disacharidą sudaro:
•  1) aminosacharidas: (N-acetil)gliukozaminas, (N-acetil)galaktozaminas
•  2) urono rūgštis: L-gliukurono r., L-idurono r.
• ▪ struktūroje dažnai būna sulfogrupių
•  yra jungiamojo audinio užląsteliniame užpilde
•  GAG hidrolizės fermentų stoka sąlygoja mukopolisacharidozes
•  GAG, prijungti prie baltymų , sudaro proteoglikanus
• hialurono r., heparinas , chondroitino-6- sulfatas, chondroitino-4- sulfatas, keratano sulfatas, dermatano sulfatas, haparansulfatas

• sudėtiniai baltymai, kurių prostetinė grupė- angliavandeniai
• Proteoglikanai ir tikrieji glikoproteinai

• Struktūra:
•  B (5%)+A (95%)
•  A= heteropolisacharidai- glikozaminoglikanai (GAG)
•  GAG su baltymais dažniausiai jungiasi O- glikozidiniu ryšiu (su Ser, Thr)
•  lokalizacija: jungiamasis audinys
•  funkcijos:polianijonai, svarbūs H2O pasiskirstymui j.a., mitybinė funkcija

• Struktūra:
•  B (98-96%)+A (2-4%)
•  A= heterooligosacharidai = 2-18 įv. monosacharidai ar jų dariniai
•  angiavandeniai su baltymais jungiasi O- (su Ser, Thr) ar N- (su Asn) glikozidiniais ryšiais
•  Grupės:
•  Kraujo tGP: Ig, hormonai, transportiniai baltymai (tranferinas, ceruloplazminas, haptoglobinas )
•  sekretų tGP: kvėpavimo, lytinių, šlapimo takų gleivinės ląstelių gaminami glikoproteinai (mucinai); vidinis Kastle fakrorius
•  membranų tGP: glikoforinas
•  jungiamojo audinio tGP: fibronektinas

• makromolekulių kompleksas
•  šepečio (paparčio lapo) formos
•  Funkcija: suteikia kremzlei elastingumo
•  Struktūra:
•  hialurono r.
•  prie hialurono r. nekovalentiškai per jungiamuosius baltymus
• jungiasi šerdiniai baltymai (agrekanai)
•  prie šerdies baltymo per O-ryšiu prisijungusius trumpus
• oligosacharidus jungiasi GAG (keratan- ir chondroitino
• sulfatai)