CURS IV

Zaharidecontinuare

Polizaharidele (Glicani)polimeri liniari sau ramificati -> legaturi glicozidice

CelulozaAmidonulamilozaamilopectinaGlicogenulMureinele (Peptidoglicani)Acizi sialici

CelulozaLeg.1-4 intre fragmente de b-glucoza toate gruparile hidroxil libere sunt in pozitii ecuatorialeperetii celulelor vegetale

Celulozalegaturi de hidrogen Rezistenta mecanica mare Insolubilitatea in apa

Vertebratele nu poseda o enzima capabila sa hidrolizeze legaturile glicozidice din celuloza

Tubul digestiv al erbivorelor i al termitelor conine microorganisme simbioticecelulaze -> celobioza -> celobiaza -> glucoza

AmidonulAmiloza: a-glucoza - leg. 1-4Amilopectina: a-glucoza - leg. 1-4 si 1-6

Amiloza

Amilopectina

Amilozaadopta o structura helicalaAmilazele (saliva si sucul pancreatic)amiloza -> glucoza si maltozaamilopectinei -> glucoza si dextrine

Dextrinele oligozaharide leg. glicozidice 1-6enzime (mucoasa intestinului subtire) -> glucoza

GlicogenulPolizaharid de rezervamuschii scheletici ficatul animalelorgranule citoplasmatice care necesita pentru sinteza si degradare, enzime specificeleg. glicozidice a (1-4) si a (1-6) gradul de ramificare al glicogenului este mai pronunat o frecven de 8-10 resturi a-D-glucoza

Dextraniipolizaharide constituite din resturi monozaharidice, n care punctele de ramificare sunt de tip glicozidic i se pot realiza ntre poziiile 1-2, 1-3, 1-4, 1-6.

polizaharide de rezerv n drojdii i bacterii.

Se utilizeaz ca faz staionar n cromatografia de excluziune steric sub denumirea de Sephadex, dup reticularea cu epiclorhidrin.

Chitinaprincipalul component structural din crustacee i insectecomponentul de baz al pereilor celulari ai multor fungi i alge.

Chitinahomopolimer cu caracter reductor n constituia cruia se ntlnesc resturi de -N-acetilglucozamin, legate prin intermediul legturilor glicozidice, monocarbonilice (1-4).

legturi de hidrogen interlan rezistena mecanic mareinsolubilitatea n ap a chitinei

Mureidele (Peptidoglicanii)peretii celulelor bacteriene lanturi polizaharidice reticulate prin intermediul unor peptiderezistenta mecanica a peretilor bacterieni, integritatea celulelor bacteriene fata de mediul ostil in care se gasesc

Conform coloraiei Gram, dependent de structura peptidoglicanilor, bacteriile sunt clasificate n Gram pozitive si negative.

Structurapeptidoglicanilor

coloraia Gram: Gram pozitive: un perete gros (25 m) mai multe straturi peptidoglicanice, deasupra membranei celulare dublu lipidice;Gram negative: un perete subire (2-3 m) un strat peptidoglicanic ntre dou straturi dublulipidice

Acizii sialiciintr in constitutia sialoproteinelor, care sunt componente ale membranelor celulare rol de receptori sau antigene

Structura acidului sialic

Acizii sialiciVertebrate: - Resturi terminale al sialoproteinelorRecunoatere self recunoatere lectinicT1/2

Nevertebrate:recunoatere non selfsistem de aprare neimun

biosinteza pereilor bacterieni poate fi inhibat prin administrarea unor antibiotice n scopul opririi sau diminurii procesului infecios

Antibioticele acioneaz prin legarea specific de enzima care catalizeaz reticularea glicoproteinelor peretelui celular bacterian inactivarea enzimei.

reticularea devine imposibil, pereii celulari nu mai prezint rezisten mecanic fa de mediul exterior bacteriile se distrug (nu se mai pot multiplica).

Penicilina G (Penicillium notatum) de provenien natural, posed capacitatea de a inactiva enzima de reticulare a pereilor bacterieni. Dup administrarea repetat, bacteriile au capacitatea de a deveni rezistente la penicilina G prin biosintetizarea unor enzime, capabile s catalizeze scindarea radicalului benzil (penicilaze). Ampicilina, - este clinic efectiv fa de tulpinile bacteriene rezistente la penicilin, datorit inactivrii penicilazelor, inactivare indus de radicalul substituit

Rezistenta sensibilitate la antibiotice

Receptorii celularimacromolecule sau complex de macromolecule capabila sa recunoasca specific o substanta chimica sa comunice existenta acestei recunoasteri altor structuri moleculare -> declansarea unui efect biologic semnificativ (lucru biologic)legaturi receptor-receptat necovalentelegaturi de hidrogen, van der Waals, interaii hidrofobe i rar ionice) i reversibil.

Receptorul celular informare prin limbaj chimiclegturi receptor-receptat necovalente i reversibile

Agoniti - antagoniti agonitii declaneaz aceeai aciune ca i substratul normal, antagonitii acioneaz contrar, opunndu-se efectului substratului normal. Un antagonist este deci pentru receptorul su ceea ce este un inhibitor competitiv pentru o enzim

cnd ligandul este hidrofob (hormoni tiroidieni, steroizi) poate difuza prin membran sunt recunoscui de receptorii citoplasmatici, cu formarea unui complex care se poate lega de DNA este implicat n modularea transcripiei;

cnd ligandul este hidrofil (catecolamine) sau macromolecular, recunoaterea se realizeaz de regul printr-un receptor membranar

recunoaterea este caracteristic tuturor celulelor vii: hormoni i feromoni;mediatori chimici;medicamente;antigene i anticorpi;liganzi cu rol plastic sau energetic;lectine;substane mutagene.

Lectine (fitoaglutinine):

Proteine - glicoproteineLegare specific de origine neimunRecunoatere selfRecunoatere non self

Glicozaminoglicanii (proteoglicanii) sunt heteropolizaharide neramificate constituite din uniti dizaharidice repetabile, n care se gsesc un rest al unui acid uronic i respectiv un rest de glucozamin sau galactozamin N-acetilate Din clasa glicozaminoglicanilor fac parte: acidul hialuronic, condroitin sulfatul, dermatan sulfatul, heparan sulfatul, heparina, keratan sulfatul.

Acidul hialuronic: viscozitate, lubrifiereesuturile conjunctive, suprafaa ovulului, lichidul sinovial,ncheieturi umoarea vitroas a ochiului. Condroitina:nveli celular, schelet cartilagii i corneeDermatansulfaii: piele, tendoane, vasele de snge i valvele cardiaceHeparina: biosintez mastocitele hepaticeperei arteriali, n ficat, plmni, piele inhibarea coagulrii (anticoagulant).

Metabolismul zaharidelorZaharidele = produsi de fotosinteza sunt cele mai abundente substante din dieta animalelor

ROLfunctionalstructuralparticipa efectiv la eliberarea energiei metabolice, in organismele vii.

Metabolismul zaharidelorBiosinteza la nivel celular prin convertirea lipidelor sau proteinelor (procese de neogenez).In alimente -> compusi oligo sau polizaharidicitractul gastrointestinal -> monozaharide, traversarea barierei intestinale absorbia n snge, transportat la nivel celular

Metabolismul zaharidelorIn tractul gastrointestinal -> digestiecavitatea bucalatransformri mecanice i biofizice i mai puin biochimice, hidroliza pariala (amilazelor salivare) -> n dextrine, oligozaharide i cantiti mici de monozaharide. stomac intestinul subtire hidroliza complet (amilaze pancreatice) -> monozaharide

AbsorbiaPe cale intestinalForma de abosrbtie: monozaharidecu exceptia unor cantitati mici de zaharoza, care se pot absorbi ca atare i apoi sunt eliminate fara sa sufere catabolizareaAbsorbtia depinde de natura zaharidelorzona din intestin unde are loc pasajul, de prezenta unor hormoni (corticosuprarenali), a unor vitamine (complexul B) i a altor substante

TransportulMonozaharide piranozice -> transport activ din intestinul subtire in sangeimplicarea unei molecule transportor (carrier) in prezenta ionilor de sodiu, creste afinitatea transportorului fata de glucoza glucoza eliberat la nivelul celulei epiteliale, prseste celula prin difuzie facilitationii de sodiu sunt expulzati contra gradientului de concentratie, in intestin, prin intermediul ATP-azei Na+ dependenta, reincarcarea transportorului.

absorbtia monozaharidelor in sange, transport prin vena porta la ficat, FICAT: toate celelalte monozaharide se transforma in glucoza. este transportat pe cale sanguin la toate esuturilese depoziteaz n muchi sau ficat (glicogen)Glicogenul hepatic constituie o rezerv de glucoz, imediat disponibil, pentru meninerea nivelului constant de glucoz n sange (glicemie) de aproximativ 100 mg/100 ml (5.5mM)Saturarea organismului cu glicogenglucoza se transform n lipide -> depune la nivelul unor esuturi degradarea total -> CO2, H2O si energie

Absorbia monozaharidelor poate fi dezavantajata de lipsa sau scaderea activitatii enzimatice a unor dizaharaze (lactaza, zaharaza). Dizaharidele nedegradatedetermina cresterea presiunii osmotice a lichidului din intestinul subiredetermina creterea cantitatii de apa din lumenul intestinal, fie sufera un proces de fermentarei n intestinul gros, eliberarea dioxidului de carbon si a unor acizi, stari de disconfort ale organismului

Catabolizarea glucozeiglucoza din muschi si creier, rol principal de combustibilglucoza din ficatrol de stocare rol de mentinere a glicemiei, in beneficiul altor tesuturi.

Glicolizadegradarea anaerob a glucozeieste calea de degradare a glucozei, pe care o adopta majoritatea organismelorobinerea rapida a unei cantitati de energie semnificativapregatirea degradarii oxidative a zaharidelorare loc la nivelul citosolului (10 enzime)glicoliza aeroba -> piruvatglicoliza anaeroba -> lactat

Degradarea glucozei pe calea pentozofosfatilorcale secundar de degradare oxidativa, se asigura organismelor necesarul de pentoze (prin sinteza endogena) pentru biosinteza nucleotidelor i acizilor nucleici

in citosolul hepatocitelor, al celulelor glandei mamare sau al celulelor renale.

Reglarea i dereglarea metabolismului zaharidelorGlicemia normala: 80-120 mg/100mlProcesele hipoglicemiante transformarea glucozei in glicogendegradarea glucozei pe diverse citransformarea glucozei n lipideeliminarea patologic a glucozei prin urinHormonul insulina, care actioneaza la nivelul glucokinazei, pe care o activeaza (pentru catalizarea primei etape glicolitice) si la nivelul permeabilitii celulare.

Reglarea i dereglarea metabolismului zaharidelorProcese hiperglicemiante stimularea glicogenolizei hepatice i muscularestimularea gluconeogenezeiHormonii: glucagon, adrenalina, tiroidieni, glucocorticosteroizii

Factorii majori implicai n meninerea glicemieimobilizarea glicogenului si eliberarea glucozei de catre ficateliberarea acizilor grasi de catre tesutul adiposarderile preferentiale ale acizilor grasi n detrimentul arderii glucozeiingerarea si stocarea glucozei sub forma de glicogen

Diabetul zaharatincapacitatea organismului de a utiliza glucoza, prin dezactivarea primei etape a procesului glicolitic.inexistenta sau insuficienta insulinei, care determina slaba activare sau inactivarea glucokinazei

Diabetul zaharatdiabet tip I indus de incapacitatea organismului de a sintetiza insulina (diabet insulin-dependent), datorita distrugerii celulelor -pancreatice. instalarea bolii este rapida si de regula inainte de varsta de 40 ani (diabet juvenil)diabet de tip II indus de o deficienta in receptori insulinici, chiar dac organismul este capabil sa sintetizeze insulina (diabet non-insulin dependent). instalarea acestui tip de diabet se realizeaza de regula dupa varsta de 40 de ani si bolnavii sunt supraponderali.

Diabetul zaharatManifestarihiperglicemie (restrangerea glicolizei)cetonemie lipemie (cresterea metabolizarii lipidelor de rezerva) la nivelul urinei: glucoza si corpii cetonici valori mai scazute ale pH-ului, cresterea densitatii urinare