Metabolismus A. Navigace B. Terminologie E. Sacharidy I. Enzymy Obecná charakteristika Specifická část Doplňky H. Patofyziologie B. Terminologie E. Sacharidy I. Enzymy C. Extracelulární principy F. Lipidy J. Opakování D. Intracelulární principy G. Proteiny K. Riskuj! E-1

Specifická část E. Sacharidy E-2

OSNOVA PREZENTACE: Rozdělení sacharidů Význam sacharidů Trávení sacharidů Slinivka břišní Glykémie Průnik glukózy do buňky Metabolismus sacharidů Kvašení x Buněčné dýchání E-3

Sacharidy - rozdělení MONOSACHARIDY OLIGOSACHARIDY POLYSACHARIDY obecný vzorec (CH2O)n 2-10 monosacharidů spojených tzv. glykosidickou vazbou polymery s několika stovkami - tisíci monosacharidy spojených glykosidickou vazbou + Nejvýznamnější: U rostlin: CELULÓZA – stavební ŠKROB – zásobní U živočichů: GLYKOGEN - zásobní ↓ -H2O KETÓZA ALDÓZA Rozdělení dle délky uhlíkatého řetězce: triózy, tetrózy, pentózy, hexózy a heptózy Nejvýznamnější: GLUKÓZA, FRUKTÓZA Nejvýznamnější disacharidy: MALTÓZA, SACHARÓZA E-4

Lineární molekula celulózy Větvená molekula škrobu, glykogenu Sacharidy - význam přírodní sloučeniny mimořádného významu základní stavební materiál rostlinných buněk = CELULÓZA zdroj energie = rostliny: ŠKROB = živočichové: GLYKOGEN látky se specifickými fyziologickými účinky vznikají v tělech zelených rostlin fotosyntézou E-5 Lineární molekula celulózy Větvená molekula škrobu, glykogenu

epitelu tenkého střeva Sacharidy - trávení DISACHARIDY POLYSACHARIDY MALTÓZA SACHARÓZA LAKTÓZA ŠKROB CELULÓZA ústa PTYALIN střevo PANKREATICKÁ AMYLÁZA Tráví přežvýkavci MALTÓZA DISACHARIDÁZY epitelu tenkého střeva GLUKÓZA E-6

Důležitá žláza metabolismu sacharidů Slinivka břišní (Pancreas) Důležitá žláza metabolismu sacharidů Smíšená žláza: Exokrinní – pankreatická šťáva s trávícími enzymy Endokrinní – hormony do krve Langerhansovy ostrůvky GLUKAGON Alfa-buňky produkují ↑ hladinu glukózy v krvi INZULÍN Beta- buňky produkují ↓ hladinu glukózy v krvi E-7

Glykémie Hypoglykémie Hyperglykémie stálá koncentrace glukózy v krvi 3,5 – 5,5 mmol/l Hypoglykémie snížená hladina glukózy v krvi dočasně při fyzické námaze, či při hladovění Hyperglykémie zvýšená hladina glukózy v krvi dočasně po jídle E-8

Glykémie je udržována v poměrně úzkém rozmezí. Po jídle játra a ostatní tkáně vychytávají glukózu z krve a aktivují metabolické dráhy, které glukózu spotřebovávají. Mezi jídly, kdy glukóza ze střeva nepřichází, je zapotřebí ji do krve vylučovat. E-9

A INZULÍN 1. Glykémie po jídle Dolní dutá žíla Konc. glukózy (v. cava inferior) Konc. glukózy 3,5-5,5 mmol/l GLUKÓZA GLYKOGEN INZULÍN Konc. glukózy 28 mmol/l Hepar Vrátnice (v. portae) Pancreas E-10

A GLUKAGON 2. Glykémie na lačno Dolní dutá žíla Konc. glukózy (v. cava inferior) Konc. glukózy 3,5-5,5 mmol/l GLUKÓZA GLYKOGEN GLUKAGON Konc. glukózy 0-3,5 mmol/l Hepar Vrátnice (v. portae) Pancreas E-10

GLYKOGEN GLUKÓZA GLUKAGON INZULÍN zásobní polysacharid nejpohotovější zdroj E E-11

Průnik GLUKÓZY do buňky A Průnik GLUKÓZY do buňky 1. Stálá konc. glukózy v krvi: 5,5 mmol/l E-12

Příjem glukózy buňkami Průnik GLUKÓZY do buňky 2. Po jídle se zvýší hladina glukózy v krvi ↓ Vyplavení inzulínu Příjem glukózy buňkami E-12

Metabolismus sacharidů Po jídle je GLUKÓZA rychle odstraňována z krevního oběhu (snižování glykémie): nezávisle na inzulínu závisle na inzulínu E-13

Metabolismus sacharidů Sacharidy – využití: TVORBA ENERGIE ULOŽENÍ DO ZÁSOBY s O2 bez O2 Anaerobní glykolýza + Krebsův cyklus Dýchací řetězec Oxidativní fosforylace Anaerobní glykolýza + Kvašení (důležité pro svaly) GLYKOGEN Přeměna na tuk ↓ Uložení v tukové tkáni Buněčné dýchání E-14

Kvašení x Buněčné dýchání kvašení (fermentace) – částečný rozklad organických látek bez přístupu kyslíku (anaerobně) buněčné dýchání – rozklad organických látek za účasti kyslíku (aerobně), u eukaryotických buněk probíhá ve specializovaných organelách mitochondriích glukóza GLYKOLÝZA mitochondrie pyruvát Bez O2 S O2 acetylCoA laktát cytosol Krebsův cyklus E-15

Glykolýza (= rozklad cukru) cytosol buňky za účasti kyslíku i bez něj odbourávání glukózy na 2 molekuly pyruvátu součástí kvašení i dýchání → pyruvát je nasměrován v závislosti na tom, zda je či není přítomen kyslík metabolická dráha glykolýzy se skládá z deseti kroků → každý je katalyzován vlastním enzymem GLYKOLÝZA Glukóza 2 molekuly pyruvátu S O2 Bez O2 KVAŠENÍ BUNĚČNÉ DÝCHÁNÍ E-16 cytosol

A Kvašení (fermentace) kvašení zahrnuje glykolýzu a reakce, při kterých se NAD+ obnovuje přenesením elektronů z NADH na pyruvát NAD+ pak může být znovu použit k oxidaci cukru glykolýzou 2 ATP 2 ADP + 2 Pi O- │ C=O CH3 GLYKOLÝZA glukóza 2 O- │ C=O H-C-OH CH3 2 NADH + 2 H+ 2 NAD+ pyruvát 2 E-17 laktát cytosol

A Kvašení (fermentace) významné v kosterních svalech při intenzivní svalové činnosti: Zásobování svalů kyslíkem nestačí (pracují na kyslíkový dluh) → vytvářejí ATP mléčným kvašením → hromadění laktátu ve svalech → signál únavy → v následující klidové fázi se splácí kyslíkový dluh Nahromaděný laktát je postupně krví odplaven do jater, kde je přeměněn zpět na pyruvát 2 ATP 2 ADP + 2 Pi O- │ C=O CH3 GLYKOLÝZA glukóza 2 O- │ C=O H-C-OH CH3 2 NADH + 2 H+ 2 NAD+ pyruvát 2 E-17 laktát cytosol

Oxidativní fosforylace Buněčné dýchání Krebsův cyklus + Dýchací řetězec Oxidativní fosforylace ATP CO2 + H2O E-18

Spojka mezi GLYKOLÝZOU a KREBSOVÝM CYKLEM Přeměna pyruvátu na acetylCoA (= acetylkoenzym A) Reakce jsou katalyzované enzymy cytosol AcetylCoA vstupuje do Krebsova cyklu Proteinový přenašeč mitochondrie pyruvát O- │ C=O CH3 acetylCoA NAD+ NADH + H+ S─CoA │ C=O CH3 CO2 opouští buňku Koenzym A CO2 E-19

OPAKOVÁNÍ E-20