Sacharidy •základní složka všech živých organismů •nejrozsáhlejší třída biologicky aktivních molekul •zastarale a chybně někdy označovány jako uhlohydráty, uhlovodany nebo karbohydráty •nízkomolekulární sacharidy jsou rozpustné ve vodě a mají více či méně sladkou chuť •makromolekulární polysacharidy jsou většinou bez chuti a jsou ve vodě jen omezeně rozpustné (škrob, agar) nebo zcela nerozpustné (celulóza). • Sacharidy uRozdělení – základní klasifikace uFunkce uMetabolismus uPatofyziologie uLaboratorní diagnostika u Rozdělení sacharidů uMonosacharidy u uOligosacharidy uglykoproteiny uglykolipidy u uPolysacharidy u u Monosacharidy uNejjednodušší cukry, tzv. cukerné jednotky uSyntetizovány z jednodušších látek glukoneogenezí, nebo jsou produkty fotosyntézy uMetabolický rozklad poskytuje většinu energie pro biologické pochody uJsou základní složkou nukleových kyselin uDůležitá součást složitých lipidů u u Monosacharidy uAlkoholové nebo ketonové deriváty polyhydroxyalkoholů s nevětveným řetězcem a nejméně třemi atomy uhlíku uNemohou být hydrolyzovány na jednodušší cukry u Monosacharidy uExistují ve dvou základních strukturních formách, mezi nimiž se ustavuje chemická rovnováha, a to lineární a cyklické uV cyklické formě se karbonylová skupina (aldehydická nebo ketonická) propojí s jednou z hydroxylových skupin na vzdáleném konci řetězce a vytvoří většinou šestičlennou nebo pětičlennou heterocyklickou strukturu (pyranozový nebo furanozový cyklus) Rozdělení monosacharidů umonosacharidy rozdělujeme podle počtu atomů uhlíku utriosy utetrosy upentosy (ribosa) uhexosy (glukosa, mannosa, galaktosa, fruktosa) upodle chemické povahy karbonylových skupin ualdosy (ribosa, glukosa, mannosa, galaktosa) uketosy (fruktosa) u Rozdělení monosacharidů uAldózy - obsahují v lineární formě karbonylovou skupinu na koncovém uhlíku, jsou to tedy polyhydroxyaldehydy (např. glukóza). uKetózy – obsahují v lineární formě karbonylovou skupinu na jiném než koncovém uhlíku, jsou to tedy polyhydroxyketony (např. fruktóza). Deriváty monosacharidů uDeoxyribosa – cukerná složka NK §hydroxylová skupina je nahrazena atomem vodíku uAminocukry §jedna nebo více hydroxylových skupin nahrazena aminoskupinou (glukosamin, galaktosamin) u u u Oligosacharidy ujsou tvořeny dvěma až deseti cukernými jednotkami (monosacharidy vázané glykosidovými vazbami) udisacharidy - jsou tvořeny dvěma cukernými jednotkami (sacharóza, maltóza nebo laktóza). utrisacharidy - jsou tvořeny třemi cukernými jednotkami (např. rafinóza). Disacharidy uSacharosa (α-D-glukopyranosyl-β-D- fruktofuranosid) unejběžnější disacharid, který se skládá z jedné molekuly glukosy a jedné molekuly fruktosy uřepný, třtinový cukr uLaktosa (β-D-galaktopyranosyl-β-D-glukopyranosa) u sacharid tvořený galaktosou a glukosou umléčný cukr (nejvýznamnější sacharid mléka savců) Sacharosa uje energeticky velmi bohatá, její dlouhodobá vyšší spotřeba může vést až k obezitě uvýznamně zvyšuje hladinu glukosy v krevní plazmě (má vysoký glykemický index) umá vliv na sekreci insulinu upoškozuje zubní sklovinu a podporuje vznik zubního kazu u Laktosa uv trávicím traktu je rozkládána hydrolasou β-galaktosidasou (laktasou) upokud je tento enzym nefunkční, dostavují se při příjmu laktosy břišní křeče a průjmy Polysacharidy ujsou tvořeny více než deseti cukernými jednotkami unízkomolekulární polysacharidy - tvořené nejvýše několika desítkami cukerných jednotek a vznikají většinou z vysokomolekulárních polysacharidů částečnou hydrolýzou (rozpustný škrob) uvysokomolekulární polysacharidy, jsou přírodní polymery složené z mnoha desítek až stovek cukerných jednotek; v živých organismech slouží například jako zásobárna energie (např. škrob, glykogen), nebo mají stavební funkci (např. celulóza, chitin). u Škrob usložený z dvou různých polysacharidů: amylosy a amylopektinu, tvořených několika tisíci až desetitisíci molekulami glukosy ukromě glukosy obsahuje v malém množství lipidy, proteiny a zhruba 25–35 % vody Škrob utrávení škrobu začíná v ústech – sliny obsahují amylasu, která hydrolyzuje glykosidické vazby uv žaludku vysoká kyselost amylasu inaktivuje utrávení pokračuje v tenkém střevě účinkem pankreatické amylasy Glykogen uje zásobní polysacharid v těle živočichů u vysoce větvený polymer tvořený glukosaminem (polyglukan), jež jsou navzájem pospojované glykosidickými vazbami uuložen ve formě cytoplazmatických granulí některých buněk vyšších živočichů, zejména v buňkách jater a kosterních svalů u Mukopolysacharidy uGlykosaminoglykany – nevětvené polysacharidy obsahující deriváty uronových kyselin a hexosaminové zbytky uGelovitá spojovací hmota mezi kolagenem a elastinem – jejich vlákna tvoří extracelulární části pojivových tkání (chrupavky, šlachy) u u Glykoproteiny uProteiny vázané se sacharidy glykosidovou vazbou uSacharidy v glykoproteinech mají různé funkce: §interakce leukocytů s endotheliem kapilár v místě infekce §vznik rezervoáru spermií ve vejcovodu §degradace nesprávně sbalených proteinů v endoplasmatickém retikulu Funkce sacharidů uzdroj a krátkodobá zásoba energie (glukóza, fruktóza) uzásobní látky (škrob, glykogen) ustavební materiál (celulóza, chitin) usložka některých složitějších látek (nukleových kyselin, hormonů, koenzymů) u usacharidy mají také průmyslový význam, jsou přírodními surovinami pro výrobu papíru, textilních vláken, ethanolu, výbušnin