1.Węglowodany definicja.Rozróżnienie między cukrem a węglowodanem.(tej różnicy nie znalazłam)

Węglowodany (cukry, cukrowce, sacharydy) – organiczne związki chemiczne składające się z atomów węgla, wodoru i tlenu. Są to związki zawierające jednocześnie liczne grupy hydroksylowe, karbonylowe oraz czasami mostki półacetalowe. Ogólnym wzorem sumarycznym węglowodanów jest CxH2yOy lub Cx(H2O)y (znane są jednak węglowodany niespełniające tego wzoru, np. deoksyryboza). Ze względu na liczbę jednostek cukrowych w cząsteczce, węglowodany dzielą się na: *cukry proste, inaczej monosacharydy (jednocukry), *oligosacharydy: disacharydy, trisacharydy, tetra-, penta-, heksa-, hepta-, okta-, nona- i dekasacharydy, *wielocukry czyli polisacharydy

2. Losy glukozy w organizmie-w skrócie.

Wszystkie spożyte przez nas węglowodany, przed wchłonięciem w jelicie cienkim, są rozkładane na jednocukry (głównie są to glukoza i fruktoza), wraz z krwią z jelit wędrują do wątroby, z fruktozy wytwarzana jest glukoza i to ona jest jedynym krążącym w naszej krwi cukrem. Wykorzystywana jest głównie w procesach energetycznych (z 1 grama glukozy organizm może uzyskać ponad 4 kilokalorie energii), jest niezbędna do utrzymywania ciepłoty ciała, pracy organów wewnętrznych i mięśni, podczas pracy fizycznej. W związku z faktem, że komórki mózgu i czerwone krwinki jako jedyne -źródło energii traktować mogą właśnie glukozę, podczas gdy inne tkanki swoje potrzeby energetyczne mogą zaspokajać np. związkami lipidowymi, konieczny jest mechanizm utrzymania stałego stężenia glukozy we krwi. Regulacja ta zachodzi przy użyciu hormonów wydzielanych przez trzustkj - insuliny i przeciwnie do niej działającego glukagonu.

3.Cykl Coriego

Cykl Corich, cykl → kwasu mlekowego, przemiany mleczanu podczas intensywnego wysiłku fizycznego: pirogronian wytwarzany w mięśniach podczas → glikolizy zostaje przekształcony w mleczan, który dyfunduje do krwi i jest przez nią transportowany do wątroby, gdzie w procesie → glukoneogenezy ulega przekształceniu w glukozę, roznoszoną następnie przez krew do mięśni i innych tkanek; c. C. przesuwa część obciążenia metabolicznego z pracujących mięśni do wątroby

4. Przemiana beztlenowa glukozy.Losy kwasu mlekowego.

Przemiana beztlenowa-przemiana glukozy zachodząca w komórkach mięśniowych końcowym produktem jest kwas mlekowy

Etapy: glikogenglu1-fosforanglu6-fosforanfruktozo6-fosforanfruktozo1,6-difosforanfosfodihydroksyaceton i aldehyd 3-sfoglicerynowykw.1,3-difosfoglicerynowykw.3fosfoglicerynowyi atp2 czasteczki kwasu 3 fosfoglicerynowego i 2atpkw.fosfoenylopirogronowy zysk=2atp lub 3atpkw.mlekowy

Kwas mlekowy powstaje tam gdzie jest małe utlenienie w stosunku do wykonywanej pracy

5.Glukogeneza – co to jest i po co to jest.

Glukogeneza to wszystkie procesy które prowadzą do przekształcenia niecukrowych cząsteczek w glukozę lub glikogen. Główne substraty glukogenezy to : glukogenne aminokwasy, mleczan, propionian i glicerol.

Przebiega w wątrobie i nerkach.

Biologiczne właściwości glukogenezy :

1. Glukogeneza jest niezbędnym procesem który gwarantuje dostarczanie glukozy do układu nerwowego, erytrocytów, mózgu, jąder i embrionów które odżywiane są WYŁĄCZNIE glukozą, dlatego nawet przy niskim spożyciu cukrów utrzymywane są ich funkcje.

2. Mózg potrzebuje 120g glukozy dziennie, gdyby poziom glukozy nie był natychmiast uzupełniany mogłaby to prowadzić do śpiączki i śmierci.

3. Mimo iż tłuszcz jest najbardziej energetycznym składnikiem pokarmowym to glukoza jest najłatwiej i najlepiej spalana w mięśniach.

4. Glukogeneza to także proces usuwania mleczanów z mięsni i erytrocytów, oraz glicerolu z tkanki tłuszczowej.

6. Glikoliza – co to jest i po co to jest.

Glikoliza – proces przebiegający w każdej tkance, w cytozolu komórek. Podczas glikolizy 6węglowa cząsteczka glukozy jest stopniowo degradowana do 3węglowych cząsteczek pirogronianiu, podczas tych procesów uwalniana jest energia w postaci ATP i NADH. Proces ten jest katalizowany przez 10 enzymów cytozolowych . Inne cukry 6 węglowe ulegają glikolizie ale dopiero po przekształceniu w glukozę.

glukoza + 2 P_i + 2 ADP + 2 NAD⁺ → 2 cząsteczki pirogronianu + 2 ATP + 2 NADH + 2 H⁺ + 2 H₂O

Najważniejsze znaczenie glikolizy to uwalnianie energii w postaci ATP z glukozy w nieobecności tlenu. To pozwala zapewnić energię w mięśniach szkieletowych, gdy dostarczanie tlenu nie nadąża za wydatkowaniem energii

7. Cykl Krebsa – co to jest i po co to jest.

Cykl Krebsa ( inaczej cykl kwasu cytrynowego ) to drugi etap oddychania komórkowego – zachodzący w mitochondriach. W przeciwieństwie do glikolizy zachodzi jedynie w obecności tlenu.

W cyklu Krebsa kluczową rolę odgrywa Acetylo Koenzym A który może powstawać zarówno z glukozy – w procesie glikolizy w wyniku utleniania i dekarboksylacji kwasu pirogronowego, a także z wyższych kwasów tłuszczowych w procesie beta-oksydacji, jak również z aminokwasów.

Przebieg : acetylo-CoA + 3NAD⁺ + FAD + GDP + Pi + 2H₂O = 2CO₂ + 3NADH + FADH₂+ GTP + 2H⁺ + CoA

Cykl Krebsa to szereg reakcji w których AcetyloCoA ulega katabolizmowi do węgla i wody. Energia tych reakcji jest bezpośrednio wydzielana przez zredukowane nośniki elektronów takie jak NADH czy FADH₂ , które zostaje kolejno utleniane a oddawane elektrony są przenoszone przez cząsteczki przenoszące elektrony, popularnie zwane łańcuchem oddechowym.

Cały cykl Krebsa to aż 11 reakcji. Na początku do czterowęglowego szczawiooctanu dołącza się AceyloCoA – powstaje cząsteczka 6 węglowa ( cytrynian ) z którego w wyniku 9 kolejnych reakcji oddzielają się 2 cząsteczki dwutlenku węgla i pozostaje znów czterowęglowy szczawiooctan.

Procesy te są kontrolowane przez enzym katalizujący syntezę AcetyloCoA z pirogronianu oraz przez dehydrogenazy. Jeżei powstanie nadmiar NADH lub ATP aktywność tych enzymów jest hamowana.

Procesowi temu towarzyszy wydzielanie dużej ilości energii w postaci ATP !

BILANS ENERGETYCZNY CYKLU KREBSA :<rysunek>

W cyklu Krebsa kluczową rolę odgrywają witaminy z grupy B : Niacyna, Ryboflawina, Tiamina, Kwas Pantotenowy

8. Homeostaza – definicja, omów na konkretnym przykładzie regulacji poziomu glukozy we krwi.

Homeostaza - zdolność utrzymywania stałości parametrów wewnętrznych w systemie ( organizmie ).

Pojęcie to zwykle odnosi się do samoregulacji procesów biologicznych.

Przykład – regulacja poziomu cukru we krwi.

Za regulację poziomu cukru we krwi odpowiadają trzy hormony : insulina, glukagon i adrenalina.

Działanie tych trzech hormonów pozostaje w równowadze.

Insulina jest wydzielana przez trzustkę do krwi w odpowiedzi na wysokie stężenie glukozy, powoduje obniżenie stężenia po przez transport glukozy do Komorek gdzie jest magazynowana w postaci glikogenu. Insulina pomaga także przekształcić nadmiar tłuszczów w tkankę tłuszczową po przez pobudzenie glikolizy.

Glukagon wydzielany przez trzustkę w odpowiedzi na zbyt niskie stężenie glukozy we krwi komórki (wątroby i mięśni) w procesie glukogenezy oraz rozkładu glikogenu produkują glukozę która zostaje uwolniona do krwi.

Adrenalina jest hormonem uwalnianym w sytuacjach stresowych, przygotowuje organizm do szybkiego, gwałtownego spalania glukozy.

Utrzymywanie homeostazy :

1. Głównym celem tych hormonów jest utrzymywanie STAŁEGO poziomu glukozy we krwi, gdy jest zbyt niski – uwalnianie glukozy z glikogenu, gdy zbyt wysoki, magazynowanie jej w postaci glikogenu.

HOMEOSTAZA POZIOMU GLUKOZY WE KRWI :<rysunek>

9. Niekorzystne zjawiska biochemiczne w cukrzycy.

Cukrzyca to grupa zaburzeń metabolicznych charakteryzujących się hiperglikemią na skutek zbyt małej ilości lub zaburzeń w działaniu insuliny.

Typy cukrzycy :

TYP I – całkowity brak insuliny, zniszczenie aparatu wyspowego trzustki.

TYP II – insulino odporność, oraz zaburzenia w wydzielaniu insuliny. Powodem jest zniesienie pierwszej fazy wyrzutu insuliny przez trzustkę, insulina wydziela się zbyt wolno.

1. Zwiększony obrót wody – częste oddawanie moczu ( poliuria ) aby pozbyć się zbyt dużego stężenia glukozy we krwi

2. Glikozuria – obecność glukozy w moczu ( gluk. Przechodzi do moczu gdy jej stężenie we krwi przekracza 130-150 mg/dl

3. Zwiększone pragnienie – zwiększona ilość wody w organizmie ( polidypsja ) – utrata innych składników wraz z większą ilością wydalanego moczu.

4. Masowe, lecz niekompletne spalanie kwasów tłuszczowych w wątrobie co powoduje nadprodukcję związków ketonowych jak acetooctan, czy beta-hydroksyl maślan.

5. Acetonemia – obecność acetonu we krwi.

6. Acetonuria – aceton przechodzi do moczu, a nawet do powietrza wydychanego.

7. Nadprodukcja ketonów i niepełne spalanie kwasów tłuszczowych prowadzi do kwasicy, lub keto kwasicy – zagrożenie życia.

10. Biochemiczne przyczyny poliurii w cukrzycy.

kiedy stężenie glukozy w osoczu przekracza próg nerkowy (zwykle ok. 160–180 mg%), z powodu przekroczenia transportu maksymalnego dla glukozy, komórki nabłonka cewek nerkowych nie są w stanie zresorbować glukozy z przesączu (mocz pierwotny). Ponieważ nie jest ona resorbowana w dalszych odcinkach nefronu, przedostaje się do moczu ostatecznego. Pojawia się glukozuria (cukromocz), czyli wydalanie glukozy z moczem, oraz wielomocz – powyżej 3 l na dobę (glukoza jest substancją osmotycznie czynną, zatrzymuje więc wodę i pociąga ją za sobą).

11. Zjadłeś łyżeczkę cukru (sacharoza). Omów losy tego cukru w Twoim organizmie.

Trawienie cukrów rozpoczyna się już w jamie ustnej, a dalszy jego ciąg nastepuje w dwunastnicy. Za rozkład dwucukru – sacharozy do cukrów prostych ( glukozy i fruktozy ) odpowiedzialne są enzymy – amylazy ( ślinowa i trzustkowa ), oraz sacharaza.

Glukoza otrzymana w wyniku działania enzymów trawiennych trafia do krwi, a następnie do narządów/komórek których działanie musi napędzić. Może zostać zmagazynowana w postaci glikogenu pod wpływem działania insuliny, lub od razu zużyta do celów metabolicznych komórki.

W cytozolu następuje glikoliza czyli przemiany prowadzące do przekształcenia glukozy do kwasu pirogronowego przy jednoczesnym uwolnieniu energii użytecznej biologicznie w postaci ATP.

Następny krok zależy od ilości tlenu dostarczanego do komórek organizmu, jeżeli nie ma go wystarczająco nastąpi redukcja kwasu pirogronowego do mleczanu i zakwaszenie mięśnia, jeżeli zaś warunki tlenowe są odpowiednie nastąpi cykl wysoko energetycznych przemian czyli cykl Krebsa w wyniku którego wydzielona zostaje bardzo duża ilość energii w postaci ATP która może być wykorzystana na inne procesy niezbędne do utrzymania prawidłowego funkcjonowania Komorek.