Βιοχημεία Ενότητα 14: Μονοσακχαρίτες και πολυσακχαρίτες

Παρουσίαση με θέμα: "Βιοχημεία Ενότητα 14: Μονοσακχαρίτες και πολυσακχαρίτες"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Βιοχημεία Ενότητα 14: Μονοσακχαρίτες και πολυσακχαρίτες
Γρηγόριος Διαμαντίδης, Καθηγητής Τμήμα Γεωπονίας

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

4 Μονοσακχαρίτες και πολυσακχαρίτες

5 Περιεχόμενα ενότητας Η γλυκόζη και τα παράγωγά της.
Η κυκλοποίηση του μορίου της γλυκόζης. Ο ανωμερής άνθρακας και οι διαμορφώσεις του. Η επιμέρεια. Ο γλυκοζιτικός δεσμός. Οι κυριότεροι δισακχαρίτες και πολυσακχαρίτες βιολογικού ενδιαφέροντος. Τα κυριότερα γλυκοζίδια.

6 Η ιστορία της γλυκόζης …
GrD

7 Η γλυκόζη και τα παράγωγά της.
Στόχος της ενότητας: Η γλυκόζη και τα παράγωγά της. Η κυκλοποίηση του μορίου της γλυκόζης, ο ανωμερής άνθρακας και οι διαμορφώσεις του. Η επιμέρεια. Ο γλυκοζιτικός δεσμός, οι κυριότεροι δισακχαρίτες και πολυσακχαρίτες βιολογικού ενδιαφέροντος. Τα κυριότερα γλυκοζίδια.

8 Όλα τα σάκχαρα προέρχονται από τη γλυκεραλδεΰδη ή την δι-υδροξυακετόνη με την προσθήκη της ομάδας Η-C-OH

9 Γραμμική μορφή ενός απλού σακχάρου με κετονική ομάδα (μια κετόζη)
Γραμμική μορφή ενός απλού σακχάρου με αλδεϋδική ομάδα (μια αλδόζη)

10 σχέση ειδώλου-αντικειμένου
καθρέπτης Εναντιομέρεια: σχέση ειδώλου-αντικειμένου Δύο οπτικά ισομερή: η L- και η D- μορφή

11 Επιμέρεια: Τα δύο απλά σάκχαρα διαφέρουν ως προς τη διαμόρφωση ενός ατόμου άνθρακα

12 Κυκλοποίηση και ανωμέρεια:
Ο ανωμερής άνθρακας Νο 1 είναι δυνατόν να απαντά σε δύο διαμορφώσεις, την α- και την β- διαμόρφωση

13 ΠΑΡΑΓΩΓΑ ΓΛΥΚΟΖΗΣ Σχήμα IV. 7: Παράγωγα της γλυκόζης.

14 1. Πρώτη ύλη για τη βιοσύνθεση δισακχαριτών,
πολυσακχαριτών, γλυκοζιτών, λιπιδίων, αμινοξέων. 2. Πρώτη ύλη για την παραγωγή Ριβόζης και ΝΑDPH+H+ α-D-γλυκόζη 3. Πρώτη ύλη για παραγωγή ενέργειας σε αερόβιο ή αναερόβιο περιβάλλον (αντιδράσεις γλυκόλυσης και ζύμωση ) GrD

15 1. Βιοσύνθεση α-D-γλυκόζη Δισακχαρίτες GrD

16 μονοσακχαρίτης GrD +Η2Ο πολυμερισμός δισακχαρίτης

17 (δομική μονάδα αμύλου)
ΔΙΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ ΛΑΚΤΟΖΗ β(1,4) β-D-γαλακτόζη α-D-γλυκόζη ΜΑΛΤΟΖΗ (δομική μονάδα αμύλου) α-D-γλυκόζη α-D-γλυκόζη α(1,4)

18 (δομική μονάδα κυτταρίνης)
ΚΕΛΟΒΙΟΖΗ (δομική μονάδα κυτταρίνης) β-D-γλυκόζη β-D-γλυκόζη β(1,4)

19 ΚΕΛΟΒΙΟΖΗ: δομική μονάδα κυτταρίνης
Γιατί η κυτταρίνη (το ξύλο) δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή τροφής από τον άνθρωπο; Ο άνθρωπος δεν διαθέτει το ένζυμο που υδρολύει τους β(1,4) γλυκοζιδικούς δεσμούς β-D-γλυκόζη β-D-γλυκόζη β(1,4) ΚΕΛΟΒΙΟΖΗ: δομική μονάδα κυτταρίνης

20 Τρεχαλόζη α-D-γλυκόζη α(1,1)α α-D-γλυκόζη

21 α-D-γλυκόζη β-D-φρουκτόζη α(1,2)β ΣΑΚΧΑΡΟΖΗ

22 + + α(1,4) α(1,2)β Ραφφινόζη (τρισακχαρίτης) γαλακτόζη σακχαρόζη
γλυκόζη φρουκτόζη α(1,4) α(1,2)β Ραφφινόζη: υδατοδιαλυτός τρισακχαρίτης που απαντά στα φυτά και κυρίως στα λάχανα, κουνουπίδια, μπρόκολα και στους σπόρους (φασόλια, φακές, κ.ά). Με τη μορφή αυτή διακινούνται τα φωτοσυνθετικά προϊόντα στα φυτά αυτά.

23 Υδρόλυση ραφφινόζης α-γαλακτοσιδάση ιμβερτάση γαλακτόζη γλυκόζη φρουκτόζη

24 Ο άνθρωπος δεν διαθέτει το ένζυμο α-γαλακτοσιδάση α-γαλακτοσιδάση
ραφφινόζη Ο άνθρωπος δεν διαθέτει το ένζυμο α-γαλακτοσιδάση α-γαλακτοσιδάση Μεταβολισμός από βακτήρια του παχέος εντέρου Μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακος (πρόκληση φουσκώματος της κοιλιάς μετά την κατανάλωση φυτικών προϊόντων που περιέχουν ραφφινόζη)

25 ΟΛΙΓΟ και ΠΟΛΥ ΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ
1. Βιοσύνθεση α-D-γλυκόζη ΟΛΙΓΟ και ΠΟΛΥ ΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ GrD

26 ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ: ΑΠΟΘΗΣΑΥΡΙΣΤΙΚΟΙ
GrD ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ: ΑΠΟΘΗΣΑΥΡΙΣΤΙΚΟΙ α-D-γλυκόζη α(16) α(1 4) ΑΜΥΛΟΠΗΚΤΙΝΗ (συστατικό του αμύλου)-ΓΛΥΚΟΓΟΝΟ: πολυμερή της α-D-γλυκόζης

27 Άμυλο: ωσμωτικώς αδρανές μίγμα αμυλόζης και αμυλοπηκτίνης
Αμυλόκοκκος: 20-30% αμυλόζη 70-80% αμυλοπηκτίνη Γλυκόζη αμυλοπηκτίνη αμυλόζη 27

28 ΒΙΟΕΝΕΡΓΟΙ ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ
Η λεντινάνη: β (1,3) γλουκάνη με β(1,6) διακλαδώσεις Αντικαρκινικές ιδιότητες και ενεργοποίηση ανοσοποιητικού συστήματος Μύκητας: Lentinula edodes (Shii-take)

29 ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ: ΔΟΜΙΚΟΙ
GrD ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ: ΔΟΜΙΚΟΙ ΚΥΤΤΑΡΙΝΗ: πολυμερές της β-D-γλυκόζης συστατικό του φυτικού κυτταρικού τοιχώματος β-D-γλυκόζη β(1 4)

30 ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ: ΔΟΜΙΚΟΙ
ΧΗΤΙΝΗ: πολυμερές της ακετυλογλυκοζαμίνης, συστατικό του σκελετού των εντόμων και ορισμένων μυκήτων GrD ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ: ΔΟΜΙΚΟΙ β-D-ακετυλογλυκοζαμίνη

31 ΠΗΚΤΙΝΕΣ: γραμμικά ή διακλαδισμένα πολυμερή κυρίως του
γαλακτουρονικού οξέος, Γαλακτόζη Γαλακτουρονικό οξύ

32 (πολυγαλακτουρονικό οξύ)
ΠΗΚΤΙΝΕΣ (πολυγαλακτουρονικό οξύ) καρβοξύλιο Γαλακτουρονικό οξύ

33 Μεθυλιωμένη πηκτίνη=μείωση αρνητικών φορτίων

34 ΠΗΚΤΙΝΙΚΟ ΑΣΒΕΣΤΙΟ: τσιμέντο μεταξύ των κυττάρων πολλών φρούτων
> > > >

35 Άγουρα φρούτα: σκληρή σάρκα εξαιτίας της ύπαρξης πηκτινικού ασβεστίου
Υδρόλυση πηκτινών (δράση του ενζύμου πολυγαλακτουρονάση) Ώριμα φρούτα: μαλακή σάρκα

36 + άγλυκο μόρια ΓΛΥΚΟΖΙΤΕΣ
1. Βιοσύνθεση α-D-γλυκόζη + άγλυκο μόρια ΓΛΥΚΟΖΙΤΕΣ GrD

37 9. ΓΛΥΚΟΖΙΔΙΑ ή ΕΤΕΡΟΖΙΔΙΑ: σύμπλοκα μόρια
Άγλυκο τμήμα του μορίου ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΑΣ πρωτεΐνη γλυκοπρωτεΐνη ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΑΣ λιπίδιο γλυκολιπίδιο ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΑΣ Οργανικό μόριο μικρής μάζας π.χ., φαινόλη γλυκοζίδιο

38 Αμυγδαλίνη: τοξικό, κυανογενές γλυκοζίδιο με πικρή γεύση
Αμυγδαλίνη: τοξικό, κυανογενές γλυκοζίδιο με πικρή γεύση. Με υδρόλυση απελευθερώνεται η ρίζα κυανίου (-CN) και παράγεται υδροκυάνιο (ΗCN) α-D-γλυκόζη

39 Γλυκοζίδια στεβιόλης: στεβιοσίδη (stevioside) και η ρεμπαουδιοσίδη-Α (rebaudioside-A)  [400 φορές μεγαλύτερη γλυκαντική ικανότητα από ό,τι η σακχαρόζη]

40 Η ομάδα R καθορίζει την ταυτότητα του θειογλυκοζίτη
Οι θειογλυκοζίτες απαντούν σε είδη της οικογένειας των σταυρανθών (λάχανο, μπρόκολο, κουνουπίδι, κ.ά.) Η ομάδα R καθορίζει την ταυτότητα του θειογλυκοζίτη

41 Γλυκοραφανίνη: θειογλυκοζίτης με αντικαρκινική, αντιδιαβητική και αντιμικροβιακή δράση (ικανοποιητικές ποσότητες απαντούν στις ανθικές κεφαλές του μπρόκολου)

42 Τοξικό γλυκοαλκαλοειδές της πατάτας, της ντομάτας, της μελιτζάνας
Γαλακτόζη Γλυκόζη α-σολανίνη Τοξικό γλυκοαλκαλοειδές της πατάτας, της ντομάτας, της μελιτζάνας Ραμνόζη

43 Σαπωνίνες: υδατανθρακούχο τμήμα+ισοπρενοειδές
Σαπωνίνες: γλυκοζίδια με την ικανότητα παραγωγής αφρού όταν αναταραχθούν ισχυρά τα υδατικά τους διαλύματα Σαπωνίνες: υδατανθρακούχο τμήμα+ισοπρενοειδές Πρωτοδιοσκίνη: σαπωνίνη που απαντά στα είδη του γένους Tribulus, π.χ., το είδος Tribulus terrestris (το κοινό τριβόλι). Θεωρείται ότι προκαλεί αύξηση της παραγωγής της ανδρογόνου ορμόνης τεστοστερόνη στον άνθρωπο (;).

44 Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (1/6)
Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Εικόνες Εικόνα 1: Μόριο γλυκόζης. Εικόνα 2: Λεντινάνη. Εικόνα 3: Σκεύασμα που περιέχει εκχύλισμα του μύκητα Lentinula edodes.

45 Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (2/6)
Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Σχήματα Σχήμα 1: Εναντιομέρεια. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης. Σχήμα 2: Επιμέρεια. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης. Σχήμα 3: Κυκλοποίηση και ανωμέρεια. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 4: Γλυκόζη και παράγωγά της. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης. Σχήμα 5: α-D-γλυκόζη. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw).

46 Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (3/6)
Σχήμα 6: Μαλτόζη (δομική μονάδα αμύλου). Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 7: Κελοβιόζη (δομική μονάδα κυτταρίνης). Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 8: Τρεχαλόζη. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 9: Σακχαρόζη. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 10: Ραφφινόζη (τρισακχαρίτης). Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw).

47 Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (4/6)
Σχήμα 11: Υδρόλυση ραφφινόζης. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 12: Αμυλοπηκτίνη (συστατικό του αμύλου)-Γλυκογόνο. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 13: Αμυλόκοκκος. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης. Σχήμα 14: Κυτταρίνη. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 15: Χητίνη. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 16: Πηκτίνες: γαλακτόζη-γαλακτουρονικό οξύ. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw).

48 Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (5/6)
Σχήμα 17: Πολυγαλακτουρονικό οξύ. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 18: Μεθυλιωμένη πηκτίνη. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 19: Πηκτινικό ασβέστιο. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 20: Αμυγδαλίνη. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 21: Γλυκοζίδια στεβιόλης. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw).

49 Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (6/6)
Σχήμα 22: Θειογλυκοζίτες. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 23: Γλυκοραφανίνη. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 24: α-σολανίνη. Επεξεργασία Γρ. Διαμαντίδης (Biovia draw). Σχήμα 25: Πρωτοδιοσκίνη.

50 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Γρηγόριος Διαμαντίδης. «Βιοχημεία. Μονοσακχαρίτες και πολυσακχαρίτες.». Έκδοση: Θεσσαλονίκη Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση:

51 Σημείωμα Αδειοδότησης
Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά - Παρόμοια Διανομή [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. [1]

52 Επεξεργασία: Χρυσάνθη Χαρατσάρη Θεσσαλονίκη, Εαρινό εξάμηνο 2014-2015
Τέλος ενότητας Επεξεργασία: Χρυσάνθη Χαρατσάρη Θεσσαλονίκη, Εαρινό εξάμηνο

53 Σημειώματα

54 Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.