25. Ahern's BB 350 στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον – Μεταβολισμός Ζάχαρης Ι
Email me at kgahern@davincipress.com
Κάντε με φίλο στο Facebook στη διεύθυνση kevin.g.ahern στη διεύθυνση: www.kevin.g.ahern
1. Η αντικατάσταση του υδρογόνου στο υδροξύλιο ενός ανωμερούς άνθρακα από οποιοδήποτε άλλο άτομο δημιουργεί ένα γλυκοζίτη. Ο δεσμός αναφέρεται ως γλυκοσιδικός δεσμός. Πολλοί υδατάνθρακες που περιέχουν πολλαπλές μονάδες σακχάρου έχουν γλυκοσιδικούς δεσμούς. Η σακχαρόζη (γλυκόζη + φρουκτόζη) έχει έναν γλυκοσιδικό δεσμό που ενώνει τα δύο σάκχαρα, όπως και η λακτόζη (γλυκόζη + γαλακτόζη). Οι υδατάνθρακες με δύο σάκχαρα είναι γνωστοί ως δισακχαρίτες. Τα σάκχαρα που δεν είναι γλυκοζίτες μπορούν εύκολα να αλλάξουν από άλφα σε βήτα, αλλά οι γλυκοζίτες είναι κλειδωμένοι στη διαμόρφωση στην οποία βρίσκονταν όταν το υδρογόνο αντικαταστάθηκε από την υδροξυλομάδα του ανωμερούς άνθρακα.
2. Καθώς μεγαλώνουμε, έχουμε την τάση να παράγουμε λιγότερο από το ένζυμο που είναι γνωστό ως λακτάση. Η λακτάση διασπά τη λακτόζη σε γλυκόζη και γαλακτόζη. Εάν η λακτάση απουσιάζει ή είναι ελλιπής, η λακτόζη εισέρχεται στο έντερο όπου τα βακτήρια τη διασπούν και δημιουργούν μεγάλη ποσότητα αερίων και προκαλούν σημαντικό πόνο.
3. Τα πολυμερή των σακχάρων δημιουργούν πολυσακχαρίτες. Η αμυλόζη είναι ένας πολυσακχαρίτης των φυτών που αποτελείται από μονάδες γλυκόζης συνδεδεμένες αποκλειστικά με άλφα-1,4 δεσμούς. Το γλυκογόνο είναι ένας αποθηκευτικός πολυσακχαρίτης των ζώων που περιέχει μονάδες γλυκόζης συνδεδεμένες με άλφα-1,4 δεσμούς και κάθε δέκα περίπου υπολείμματα, υπάρχει ένας κλάδος 1,6 σε μια νέα αλυσίδα γλυκόζης. Επομένως, το γλυκογόνο είναι πολύ διακλαδισμένο. Η αμυλοπηκτίνη είναι ένας πολυσακχαρίτης των φυτών που είναι επίσης ένα πολυμερές γλυκόζης με άλφα 1,4 δεσμούς και άλφα 1,6 διακλαδώσεις, αλλά οι διακλαδώσεις δεν είναι τόσο συχνές όσο στο γλυκογόνο. Το άμυλο είναι ένα μείγμα αμυλόζης και αμυλοπηκτίνης.
4. Η κυτταρίνη είναι ένα πολυμερές της γλυκόζης, αλλά αντί να έχει τις μονάδες άλφα 1,4 συνδεδεμένες, η κυτταρίνη έχει τις μονάδες βήτα 1,4 συνδεδεμένες. Τα περισσότερα ζώα δεν μπορούν να χωνέψουν την κυτταρίνη και επομένως δεν μπορούν να αντλήσουν ενέργεια από αυτήν. Δεδομένου ότι η κυτταρίνη είναι συστατικό των κυτταρικών τοιχωμάτων των φυτών, ως αποτέλεσμα χάνεται πολλή ενέργεια.
5. Τα μηρυκαστικά ζώα, όπως οι αγελάδες, έχουν βακτήρια στα στομάχια τους (εξειδικευμένα στομάχια) που περιέχουν το ένζυμο κυτταρινάση. Η κυτταρινάση μπορεί να διασπάσει τους δεσμούς βήτα 1,4 μεταξύ των γλυκόζης στην κυτταρίνη και να παρέχει ενέργεια στις αγελάδες.
6. Τα σάκχαρα μερικές φορές έχουν αμινομάδες συνδεδεμένες με αυτά.
7. Οι πρωτεογλυκάνες είναι υδατάνθρακες που συνδέονται με πρωτεΐνες. Τα σάκχαρα στους υδατάνθρακες τροποποιούνται χημικά ώστε να έχουν αρνητικό φορτίο και τα αλληλοαπωθούνται και δίνουν στα διαλύματα που τα περιέχουν μια γλοιώδη αίσθηση. Βρίσκονται στην υαλουρονάνη (μια ένωση του αρθρικού υγρού των αρθρώσεών μας) και στη βλέννα.
8. Οι γλυκοπρωτεΐνες είναι πρωτεΐνες που έχουν μικρούς ολιγοσακχαρίτες συνδεδεμένους με αυτές. Μερικοί από αυτούς παρέχουν κυτταρική ταυτότητα για τις ομάδες αίματος.
Ενέργεια
1. Η ελεύθερη ενέργεια μιας αντίδρασης (ΔG) είναι η ενέργεια που είναι διαθέσιμη (ή απαιτείται) για την εκτέλεση διαφόρων ενεργειών στα κύτταρα (κατάλυση αντιδράσεων, παραγωγή έργου κ.λπ.). Εξετάζοντας την αλλαγή της ελεύθερης ενέργειας που συμβαίνει σε μια αντίδραση, μπορεί κανείς να προσδιορίσει εάν μια αντίδραση είναι ευνοϊκή (προχωρά προς τα εμπρός) ή μη ευνοϊκή (προχωρά προς τα πίσω). Οι ευνοϊκές αντιδράσεις έχουν αρνητικές τιμές ΔG (ονομάζονται επίσης εξεργονικές αντιδράσεις). Οι δυσμενείς αντιδράσεις έχουν θετικές τιμές ΔG (ονομάζονται επίσης ενδεργονικές αντιδράσεις). Όταν το ΔG για μια αντίδραση είναι μηδέν, μια αντίδραση λέγεται ότι βρίσκεται σε ισορροπία. Ισορροπία ΔΕΝ σημαίνει ίσες συγκεντρώσεις.
2. Για μια αντίδραση A = B (σημειώστε ότι όλες οι αντιδράσεις είναι θεωρητικά αντιστρέψιμες. Χρησιμοποιώ το σύμβολο = για να υποδείξω μια αντιστρέψιμη αντίδραση), εάν το ΔG είναι αρνητικό, ευνοείται η άμεση αντίδραση (A – B). Εάν το ΔG είναι θετικό, ευνοείται η αντίστροφη αντίδραση (B -A). Εάν το ΔG είναι μηδέν, δεν υπάρχει καθαρή αλλαγή στα A και B, καθώς το σύστημα βρίσκεται σε ισορροπία.
3. Το Δέλτα G για την αντίδραση A= B μπορεί να υπολογιστεί από τον τύπο
Δέλτα G = ΔέλταGzero + RTln ([B]/[A]). Θα το απλοποιήσω αυτό για την κλάση μας στην ακόλουθη μορφή:
Δέλτα G = Δέλτα Gzero + RTln ([Προϊόντα]/[Αντιδρώντα])
4. Σημειώστε ότι εάν τα [Προϊόντα] είναι περισσότερα από τα [Αντιδρώντα], ο όρος ln είναι ΘΕΤΙΚΟΣ. Εάν τα [Προϊόντα] είναι λιγότερα από τα [Αντιδρώντα], ο όρος ln είναι ΑΡΝΗΤΙΚΟΣ. Εάν τα [Προϊόντα] = [Αντιδρώντα], ο όρος ln είναι ΜΗΔΕΝ.
5. Το DeltaGzero είναι μια σταθερά που έχει μια συγκεκριμένη τιμή για κάθε αντίδραση.