Глюкоза
В организме человека свободные моносахариды образуются в кишечном тракте при переваривании дисахаридов и полисахаридов и поступают в кровь. По мере всасывания гексозы (галактоза, фруктоза) превращаются в глюкозу. В крови поддерживается определенный уровень глюкозы, которая быстро усваивается тканями и клетками крови: нервной тканью, эритроцитами – без глюкозы все процессы жизнедеятельности в этих клетках прекращаются. При недостатке кислорода(гипоксии) глюкоза становится единственным веществом, обеспечивающим мышечную деятельность. В крови содержится 3.3 -5,5 мМоль/л (80 -120 мг в 100мл крови или 4-6 г в объеме всей крови). Свободная глюкоза встречается в виноградном соке и соке спелых сладких фруктов, в растениях она запасается в составе олигосахарида сахарозы или полисахарида крахмала. Глюкоза и многие гексозы, их олиго- и полисахариды подвергаются «брожению»- так называют процессы превращения углеводов с участием микроорганизмов Спиртовое брожение С6 Н12 О6 —— ферменты —— > 2 С2 Н5 ОН + 2 СО2 Молочнокислое брожение(в мышцах этот процесс носит название анаэробный гликолиз) С6 Н12 О6 —— ферменты —— > 2 С3 Н6 О3 (молочная кислота) Препараты глюкозы(Glucosum, Dextrosum) используются в медицине, выпускают в виде порошков, таблеток, стерильных растворов, добавляют в другие лекарственные средства.. Растворы стерилизуют при температуре от 1000 до 1210. для стабилизации добавляют 0.1Н раствор НСl. Для внутривенного введения используют изотонические растворы 4,0-4,5% (изотонический раствор имеет осмотическое давление соответствующее осмотическому давлению крови) и гипертонические 10—40% ( выше осмотического давления крови). Изотонические растворы применяют при кровопотере для возмещения объема циркулирующей крови, глюкоза вызывает усиление энергетических процессов в тканях. Гипертонические растворы повышают осмотические давление, усиливают отток жидкости из тканей в кровь, способствуют выделению из органов токсических веществ и увеличивают поступление глюкозы в мозг, сердце, печень, мышцы.
Глюкуроновая кислота Образуется в организме из уридилдифосфатглюкозы (УДФ-глюкозы) (см. лекцию «Нуклеиновые кислоты, нуклеотиды, азотистые основания) и присутствует в виде уридилдифосфатглюкуроновой кислоты (УДФ-глюкуроновой кислоты). Соединение участвует в двух важнейших направлениях метаболических процессов: - обезвреживание токсических соединений, поступающих в организм извне и образующихся в процессе обмена веществ (см. вышеназванную лекцию) - синтез гетерополисахаридов- гликозаминогликанов(ГАГ) – гиалуроновой кислоты, гепарина(см. лекцию «Полисахариды») Маннит (Mannitum) Получают при восстановлении маннозы, шестиатомный спирт С6 Н14 О6. белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. Гипертонические растворы оказывают очень сильное диуретическое(мочегонное) действие. Применяют в виде 10-20% растворов для внутривенного введения.
Для проверки усвоения темы рекомендуем ответить на вопросы: 1. Запишите формулу D- 2-дезоксирибозы и подумайте, возможна ли изомеризация и эпимеризация этого соединения в слабощелочном растворе? 2. Сколько стереоизомеров образует альдотетроза? Сколько изомеров у D-тетрозы? Напишите реакцию восстановления D-тетроз. Изомер, при восстановлении которого образуется оптически неактивный спирт, называется D -эритроза. Почему спирт оптически неактивен? Знаете ли вы аналогичный пример другого соединения? (если затруднитесь ответить, посмотрите решение и ответ на аналогичное задание в «Практикуме по биоорганической химии» Л.А.Каминская, С.Г.Перевалов). 3. В чем сходство и отличие изомерных превращений «эпимеризация» и «аномеризация». В каком случае образуется новое химическое соединение? 4. В процессе биохимического превращения из 3-фосфоглицеринового альдегида и монофосфодиоксиацетона образуется 1,6- дифосфофруктоза. Запишите структурные формулы названных соединений. 5. Напишите структурные формулы фосфорных эфиров глюкозы: глюкозо-6-фосфата и глюкозо-1- фосфата. Какое из соединений может превратиться в фосфорный эфир фруктозы? 6. В природе встречается моносахарид имеет D- и L- фукоза: 6-дезоксигалактоза В формировании иммунитета большое значение имеет L- фукоза. Она встречается в женском грудном молоке, в составе гликопротеинов групповых факторов крови. Составьте формулы энантиомеров в проекциях Фишера и формулы Хеуорса аномеров D- фукозы. 7. В растительных и животных клетках происходит превращение глюкозо-6-фосфата, заканчивающееся образованием пировиноградной(в присутствии кислорода) или молочной кислоты (обеспечивает клетку АТФ в отсутствие кислорода -анаэробных условиях). Составьте частичную последовательность реакций гликолиза- важного энергетического процесса (все соединения изучены в теме «Углеводы» и предшествующих темах): D- Глюкозо-6-фосфат ——> D- фруктозо-6- фосфат ——> D- фруктозо-1,6-дифосфат——> D- 3-ф-глицериновый альдегид ——> ФЕП (фосфорный эфир енольной формы пировиноградной кислоты) ——> пировиноградная кислота ——> D- молочная кислота
|
