Cukrowce i lipidy

Zestaw fiszek obejmujący klasyfikację, strukturę i funkcje węglowodanów oraz lipidów, a także procesy glikozylacji i znaczenie cholesterolu w błonach biologicznych.

Funkcje węglowodanów

Należą do nich: transport energii, materiał zapasowy do szybkiego wykorzystania, materiał budulcowy (polisacharydy) oraz materiał strukturalny dla kwasów nukleinowych.

Węglowodany (struktura)

Aldehydy lub ketony o wzorze sumarycznym $(C-H_2O)_n$, posiadające wiele grup hydroksylowych ($-OH$).

Aldozy vs. ketozy

Aldozy to cukry posiadające grupę aldehydową ($-CHO$), natomiast ketozy to cukry z grupą ketonową ($=CO$).

Konfiguracja D- lub L-

Oznaczenie dotyczące położenia grupy przy najbardziej odległym asymetrycznym węglu od grupy ketonowej lub aldehydowej.

Enancjomery

Izomery węglowodanów, które są swoimi wzajemnymi odbiciami lustrzanymi.

Diastereoizomery

Izomery węglowodanów, które nie są swoimi wzajemnymi odbiciami lustrzanymi.

Cyklizacja pentoz i heksoz

W roztworach wodnych pentozy ($5-C$) tworzą pierścienie furanozowe, a heksozy ($6-C$) tworzą pierścienie piranozowe.

Hemiacetal i hemiketal

Produkty cyklizacji cukrów: hemiacetal powstaje z reakcji grupy aldehydowej z hydroksylową, a hemiketal z grupy ketonowej z hydroksylową.

Anomery $\alpha$ i $\beta$

Forma "$\alpha$ " ma grupę $-OH$ po drugiej stronie pierścienia względem grupy $-CH_2OH$, natomiast forma "$\beta$" ma grupę $-OH$ po tej samej stronie.

Sacharoza

Cukier złożony powstały z glukozy i fruktozy, połączonych wiązaniem $\alpha-1,2$-glikozydowym ($\alpha$-D-glukopiranozylo-($1-2$)-$\beta$-D-fruktofuranoza).

Klasyfikacja węglowodanów pod względem złożoności

Wyróżnia się monosacharydy ($1$ cukier), disacharydy ($2$), oligosacharydy ($3-10$) oraz polisacharydy ($>10$ cukrów prostych).

Podstawowe polisacharydy

Celuloza, chityna, glikogen oraz skrobia.

Glikozydy

Pochodne cukru i aglikonu (części niecukrowej), połączone wiązaniem przy pierwszym atomie węgla.

Rodzaje wiązań w glikozydach

$O$-glikozydy (przez tlen), $S$-glikozydy (przez siarkę), $N$-glikozydy (przez azot) oraz $C$-glikozydy (wiązanie węgiel-węgiel).

Glikowana hemoglobina

Marker cukrzycy; powstaje w wyniku trwałej, nieenzymatycznej reakcji glukozy z resztami lizyn hemoglobiny (wiązanie $N$-glikozydowe).

Glikozylacja białek

Proces przyłączania cukrowców do grup $-OH$ reszt Ser i Thr ($O$-glikozylacja) lub grup $-NH_2$ reszty asparaginy ($N$-glikozylacja).

Grupy krwi

Swoistość grup A, B, O zależy od odpowiednich reszt cukrowcowych (np. fukoza, galaktoza, N-acetylogalaktozamina) przyłączonych do białek błonowych erytrocytów.

Rodzaje lipidów

Woski, sterole, witaminy rozpuszczalne w lipidach, acyloglicerole, fosfolipidy i glikolipidy.

Funkcje lipidów

Zapasowe (metabolizm), przekazywanie sygnałów (hormony) oraz tworzenie błon biologicznych i przedziałów komórkowych.

Triacyloglicerole

Skondensowane magazyny energii złożone z reszty glicerolu i trzech łańcuchów kwasów tłuszczowych połączonych wiązaniem estrowym.

Kwasy $\omega-3$ ($\omega-3$)

Kwasy tłuszczowe posiadające wiązanie podwójne przy trzecim od końca atomie węgla, np. kwas $\alpha$-linolenowy (ALA) i kwas dokozaheksaenowy (DHA).

$\beta$-oksydacja

Proces rozkładu ogonów kwasów tłuszczowych do acetylo-CoA (lub propionylo-CoA), który następnie trafia do cyklu Krebsa.

Lipidy błon komórkowych

Trzy główne grupy to fosfolipidy (z resztą fosforanową), glikolipidy (z resztą cukrowcową) oraz cholesterol.

Rola cholesterolu w błonach

Redukuje upakowanie kwasów tłuszczowych, co uniemożliwia stabilizację błony w niskiej temperaturze i zapobiega przejściu fazowemu ciecz/ciało stałe.