14.03.2020.

Široko rasprostranjena jedinjenja u biljkama kao

osnovni proizvod fotosinteze

Nazivaju se i saharidima, šećerima, glicidima

Bitni su u kruženju energije u prirodi

U biljnim ćelijama u kojima se nalazi pigment hlorofil sinteza se odvija

pod delovanjem sunčeve energije - iz neorganske materije (CO2 i H2O)

nastaje organska materija – ugljeni hidrati

U biljakama nastaje celuloza (gradivna uloga) i skrob (rezervni

polisaharid biljaka)

Organizam čoveka se ugljenim

hidratima snabdeva iz hrane, mada

je u slučaju potrebe moguća sinteza

glukoze (glukoneogeneza)

Uloga ugljenih hidrata u organizmu

čoveka je višestruka:

izvor energije (glukoza i glikogen),

strukturna uloga (ulaze u sastav

nukleinskih kiselina, glikoproteina,

glikolipida...)

međućelijska komunikacija (ulaze u

sastav receptora) itd.

Prema stepenu složenosti ugljeni hidrati se klasifikuju u 3 glavne grupe:

Monosaharidi – jednostavni šećeri – glukoza, galaktoza, manoza, fruktoza

itd.

Disaharidi i Oligosaharidi – polimeri 2-10 monosaharida – maltoza,

laktoza, saharoza itd.

Polisaharidi – polimeri koji sadrže velik broj monosaharida – skrob,

glikogen, celuloza, pektin itd.

a) Isključivo mora da unosi

b) Može da unosi, ali može i da sintetiše

c) Isključivo sintetiše

d) Ništa od navedenog

a) Glikogen

b) Celuloza

c) Skrob

d) Nijedno od navedenog

Jednostavni šećeri koji se ne mogu razgraditi u prostije ugljene hidrate

U najvećem broju slučajeva mono i disaharidi su kristalna jedinjenja,

rastvorljiva u vodi i najčešće slatkog ukusa

Prema funkcionoj grupi dele se na

Aldoze – sadrže aldehidnu grupu

Ketoze – sadrže keto-grupu

Prema broju C atome dele se na:

Trioze (3 C-atoma)

Tetroze (4 C-atoma)

Pentoze (5 C-atoma)

Heksoze (6 C-atoma)

Heptoze (7 C-atoma)

Oktoze (8 C-atoma)

Nonoze (9 C-atoma) itd.

Za biohemiju su najznačajnije pentoze i heksoze

Oksidacioni produkti trohidroksilnog alkohola glicerola

Gliceraldehid i dihidroksiaceton

Gliceraldehid – bezbojna kristalna materija koja nastaje kao međuproizvod

metabolizma šećera

Poseduje hiralni C atom – moguća je optička izomerija – L i D optički

izomeri – za humani organizam bitni su samo D izomeri

Dihidroksiaceton – kristalni prašak slatkog ukusa i karakterističnog mirisa

Sadrže 4 C-atoma

Najinteresantnija/-bitnija je D-eritroza koja nastaje kao proizvod tokom

metabolizma ugljenih hidrata

Najznačajnije su D-riboza i D-deoksiriboza, zatim D-arabinoza, D-ksiloza i

dr.

D-riboza ulazi u sastav RNK, kao i u sastav koenzima NAD+, NADP+, FAD+,

FMN

2-deoksi-D-riboza ulazi u sastav DNK

Najrasprostranjeniji monosaharidi u prirodi i ljudskom organizmu

Fiziološki važne su: D-glukoza, D-galaktoza, D-manoza i D-fruktoza

Postoje kao slobodne, ili vezane u disaharidima ili polisaharidima

Najzastupljeniji monosaharid u prirodi i

ljudskom organizmu

Druga imena su dekstroza ili grožđani šećer

Slobodna se nalazi u voću i krvi kičmenjaka

(3,3-5,5 mmol/L)

U organizam se unosi u obliku skroba, kao

i putem disaharida saharoze i laktoze

Velik broj molekula glukoze gradi skrob,

glikogen ili celulozu

Sladak ukus, rastvorljiva u vodi, neophodna

za održavanje života – u citosolu ćelije se

razgrađuje i oslobađa energiju bitnu za

ćelijske procese

U prirodi se ne nalazi slobodna već u obliku disaharida

– laktoza, mlečni šećer

Ulazi u sastav složenih lipida, cerebrozida i sulfatida,

mukopolisaharida-keratan sulfat i hondroitin sulfat,

proteoglikana i glikoproteina

Manoza – ulazi u sastav glikoproteina, neuraminske i sijalinske kiseline

koje grade glikosfingolipide-gangliozide koji se nalaze u ćelijskoj

membrani sive moždane mase i neurosinapsi

Fruktoza – naziva se i voćni šećer

Nalazi se slobodna u voću i medu, a ulazi u sastav disaharida saharoze

a) Pentoze

b) Heksoze

c) Trioze

d) Tertoze

e) Heptoze

Ugljeni hidrati sastavljeni od 2 do 10 monosaharidnih jedinica

Najzastupljeniji oligosaharidi su disaharidi

Čvrste, kristalne supstance, rastvorljive u vodi

Nastaju spajanjem 2 monosaharida uz izdvajanje molekula vode

Za biohemiju su važna 3 disaharida: maltoza, laktoza (mlečni šećer) i

saharoza (beli, konzumni šećer, trščani šećer)

Maltoza – nastaje pri enzimskoj hidrolizi skroba i može da se nađe u

većim količinama u sladu (proklijalo seme ječma) i sladnom ekstraktu;

sastavljena je od dva molekula glukoze

Laktoza – nalazi se u mleku sisara, 5-

8% u humanom mleku, odnosno 4-6%

u kravljem mleku

Sastoji se iz 1 molekula glukoze i 1

molekula galaktoze

Saharoza – najzastupljeniji je biljni

disaharid

Saharozu čine 1 molekul glukoze i 1

molekul fruktoze

a) Glukozu

b) Fruktozu

c) Maltozu

d) Laktozu

e) Galaktozu

a) 2 molekula glukoze

b) 2 molekula fruktoze

c) 1 molekula glukoze i 1 molekula laktoze

d) 1 molekula fruktoze i 1 molekula laktoze

e) 1 molekula glukoze i 1 molekula fruktoze

Šećeri velike molekulske mase i složene građe

– nerastvorljivi u vodi i nemaju sladak

ukus

Ako su nastali od jedne vrste monosaharida

nazivaju se homopolisaharidi (skrob,

celuloza, glikogen, agar, pektin, dekstrini,

hitin)

Polisaharidi sačinjeni od 2 ili više vrsta

monosaharida nazivaju se

heteropolisaharidi (mukopolisaharidi,

šećerna komponenta proteoglikana (heparin))

Prema funkciji u organizmu dele se na:

Rezervni

Strukturni

Polisaharidi sa mešovitim karakterom

Skeletni

Celuloza – u biljkama; najrasprostranjeniji strukturni polisaharid;

najrasprostranjenije organsko jedinjenje (više od 50% ugljenika u biosferi)

Hitin – u životinjama

Pektin

Skrob i inulin u biljkama i glikogen u životinjama

Služe kao rezerva iz koje se po potrebi oslobađaju monosaharidi –

razlaganjem pomoću enzima

Kod ljudi svarljivi su skrob i glikogen, a nesvarljivi celuloza, hitin, pektin

i dr. koji se još nazivaju i vlaknima

Najvažniji rezervni polisahardi biljnog porekla

Nastaje u procesu fotosinteze i nagomilava se u korenu, krtolama,

semenu, stablu i plodovima biljaka

Uglavnom se sastoji iz 2 komponente – amiloza i amilopektin (obe

komponenete sa sastoje iz velikog broja povezanih molekula glukoze)

Manje zastupljena komponenta u

skrobu

Linearna molekula sa 200-350

ostataka D-glukoze

U vodi se uvija u spiralu – 1 zavoj

je 6 molekula

U zavoje može da se ugradi

molekuli joda – nastaje jedinjenje

intezivno plave boje

Glavna komponenta skroba – 75%

Sadrži i do nekoliko hiljada

molekula D-glukoze

Sastoji se iz osnovnog lanca za

koji su vezani bočni nizovi –

razgranata struktura

Glavni rezervni polisaharid kod

životinja

Najviše ga ima u jetri i mišićima

(odrasla osoba ~100g u jetri i ~ 200g

u mišićima)

U jetri se nalazi depo koji brzo

oslobađa glukozu kada je nivo u

krvi nizak

Glikogen u mišićima se koristi kod

intezivnog fizičkog napora pri čemu

oslobođena glukoza nikad ne ulazi u

krv

Ćelije jetre mogu da uskladište

glikogen u količini od 5-8% svoje

ukupne mase, a mišići 1-3%

Uz mirovanje rezerve glikogena u

jetri dovoljne su zadovoljavanje

energetskih potreba do 12h

intezivnog gladovanja

Struktura je slična amilopektinu,

samo što je još razgranatiji

Sastoji se iz velikog broja

molekula glukoze (300-15000)

Molekula je linearna

Nesvarljiva te stoga nema

nutritivni značaj

Nerastvorna je u vodi i organskim

rastvaračima, slabo je reaktivna i

ima veliku mehaničku otpornost

a) Celuloza

b) Glikogen

c) Hitin

d) Skrob

e) Pektin

f) Inulin

a) Celuloza

b) Glikogen

c) Hitin

d) Skrob

e) Pektin

f) Inulin

Heteroplisaharidi – pored šećernog dela sadrže i proteine

Važni u biohemiji – imaju sposobnost da vezuju velike količine vode,

formiraju gelove koji čine osnovu svih potpornih tkiva

Viskozni su te čine i osnovu mukoznih sekreta koji oblažu sluzokože –

često se nazivaju mukopolisaharidi

Hijaluronska kiselina

Najveći glikozaminoglikan

Izgrađena od D-glukuronske kiseline i N-acetil-D-glukozamina

Rastvorljiva u vodi i činu osnovu svih vezivnih tkiva, sinovijalne tečnosti, očne

vodice, pupčane vrpce itd.

Hondroitin-4-sulfat i hondroitin-6-sulfat

Najrasprostranjeniji glikozaminoglikani

Nalaze se u hrskavici, tetivama, ligamentima vezani za kolagen

Keratan-sulfat

Nalazi se u hrskavici i rožnjači oka

Dermatan-sulfat

Nalazi se u koži, krvnim sudovima i srčanim zaliscima

Heparin

Inhibitor koagulacije krvi

Nalazi se u organizmu u mast-ćelijama arterija, jetri, plućima, koži