3. Előadás. Oligo- és poliszacharidok

Hasonló dokumentumok
R-OH H + O H O H OH H O H H OH O H OH O H OH H H

3. Előadás. Oligo- és poliszacharidok

R-OH H + O H O H OH H O H H OH O H OH O H OH H H

7. Előadás. Oligo- és poliszacharidok. Karbonsavak, zsírsavak. Karbonsav származékok.

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI A SZÉNHIDRÁTOK 1. kulcsszó cím: SZÉNHIDRÁTOK

CHO CH 2 H 2 H HO H H O H OH OH OH H

SZÉNHIDRÁTOK (H 2. Elemi összetétel: C, H, O. O) n. - Csoportosítás: Poliszacharidok. Oligoszacharidok. Monoszacharidok

A szénhidrátok az élet szempontjából rendkívül fontos, nélkülözhetetlen vegyületek. A bioszféra szerves anyagainak fő tömegét adó vegyületek.

Szénhidrátok. Szénhidrátok. Szénhidrátok. Csoportosítás

SZÉNHIDRÁTOK. Biológiai szempontból legjelentősebb a hat szénatomos szőlőcukor (glükóz) és gyümölcscukor(fruktóz),

BIOGÉN ELEMEK Azok a kémiai elemek, amelyek az élőlények számára létfontosságúak

A cukrok szerkezetkémiája

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

A szénhidrátok döntő többségének felépítésében három elem, a C, a H és az O atomjai vesznek részt. Az egyszerű szénhidrátok (monoszacharidok)

Di-, Oligo és Poliszacharidok

A szénhidrátok az élet szempontjából rendkívül fontos, nélkülözhetetlen vegyületek. A bioszféra szerves anyagainak fő tömegét adó vegyületek.

SZÉNHIDRÁTOK. 3. Válogasd szét a képleteket aszerint, hogy aldóz, vagy ketózmolekulát ábrázolnak! Írd a fenti táblázat utolsó sorába a betűjeleket!

Szénhidrát-alapú véralvadásgátlók

BIOGÉN ELEMEK MÁSODLAGOS BIOGÉN ELEMEK (> 0,005 %)

Biokémia 1. Béres Csilla

Polihidroxi-aldehidek vagy -ketonok, vagy ezek származékai. Monoszacharid: polihidroxi-keton vagy -aldehid

Szénhidrátok és glikobiológia

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

Glükoproteinek (GP) ELŐADÁSVÁZLAT ORVOSTANHALLGATÓK RÉSZÉRE

A cukrok szerkezetkémiája

3.6. Szénidrátok szacharidok

Szénhidrátok I. (Carbohydrates)

Táptalaj E. coli számára (1000 ml vízben) H 2 O 70% Fehérje 15% Nukleinsav 7% (1+6) Szénhidrát 3% Lipid 2% Szervetlen ion 1%

A felépítő és lebontó folyamatok. Biológiai alapismeretek

Szénhidrátok és szénhidrátbontó enzimek vizsgálata

soló szerek gyógyszer

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak Munkafüzet 4. hét


1. Bevezetés. Mi az élet, evolúció, információ és energiaáramlás, a szerveződés szintjei

A legfontosabb szénhidrátok a szervezetben és a táplálékokban.

Elválasztástechnikai és bioinformatikai kutatások. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

Szénhidrátok SZERKEZET, REAKCIÓK, FUNKCIÓIK

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

Tel: ;

Biogén elemek. Szén. Oxigén, hidrogén ELSŐDLEGES. a sejtek 98%-át teszi ki. Nitrogén. Foszfor. Nátrium, Kálium, Klorid ionok. Magnézium MÁSODLAGOS

BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudomány Tanszék 1

BIOLÓGIA ALAPJAI (BMEVEMKAKM1; BMEVEMKAMM1) Előadói: Dr. Bakos Vince, Kormosné Dr. Bugyi Zsuzsanna, Dr. Török Kitti, Nagy Kinga (BME ABÉT)

Szénhidrátkémiai kutatások bioinformatikai esetek. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

A glükóz reszintézise.

7. évfolyam kémia osztályozó- és pótvizsga követelményei Témakörök: 1. Anyagok tulajdonságai és változásai (fizikai és kémiai változás) 2.

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 12 pont. 3. feladat Összesen: 14 pont. 4. feladat Összesen: 15 pont

Valin H 3 C. Treonin. Aszpartát S OH

A szénhidrátok táplálkozásban betöltött és szerkezeti szerepe. Orvosi Biokémia - Szerkesztette: Ádám Veronika, Semmelweis Kiadó, 2016.

MONOSZACHARIDOK, OLIGO- ÉS POLISZACHARIDOK

Táptalaj E. coli számára (1000 ml vízben) H 2 O 70% Fehérje 15% Nukleinsav 7% (1+6) Szénhidrát 3% Lipid 2% Szervetlen ion 1%

Méz diasztázaktivitásának meghatározására szolgáló módszerek összehasonlítása. Nagy István, Kiss Írisz, Kovács Józsefné NÉBIH ÉLBC Kaposvári RÉL

11.7. TERMÉSZETES ÉDESÍTŐSZEREK, MÉZ ÉS CSOKOLÁDÉ

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

Biológus Bsc. Sejtélettan II. Szekréció és felszívódás a gasztrointesztinális tractusban. Tóth István Balázs DE OEC Élettani Intézet

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011. tanév Kémia II. kategória 2. forduló Megoldások

2. SZÉNHIDRÁTOK 2.1. A legfontosabb D-sorbeli aldózok és ketózok

A növényi anyagcsere-termékek biogenetikai rendszere. Szacharidok

Hemoglobin - myoglobin. Konzultációs e-tananyag Szikla Károly

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak

Integráció. Csala Miklós. Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet

Megemlékezés Lipták András nemzetközileg elismert szénhidrátkémikusról

HATÁROZATOK. (az értesítés a C(2017) számú dokumentummal történt) (Csak a német nyelvű szöveg hiteles)

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

A szénhidrátkémia kisszótára:

EGYSEJTŰ REAKTOROK BIOKATALÍZIS:

Glikolízis. Nagy Veronika. Bevezetés a biokémiába 2018/19

Oligoszacharid-fehérje konjugátumok elöállítása OTKA ny.sz.: 35128

TERMELÉSÉLETTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A projekt

Szerves kémiai és biokémiai alapok:

1. feladat: Határozzátok meg a kristályos NaCl képződéshőjét az alábbi adatok ismeretében!

Glikolízis. Nagy Veronika. Bevezetés a biokémiába 2018/19

KARBONSAV-SZÁRMAZÉKOK

A szénhidrát szó eredete, a szénhidrátok definíciója

A tej. A tej szerepe az egészséges táplálkozásban

Az elvégzett munka összefoglalása a munkatervben megadott témák szerint:

Reverz hidrolízis és transzglikoziláció tanulmányozása oligoszacharidok szintézisére

Természetes polimer szerkezeti anyagok: Makromolekulák

Szekréció és felszívódás II. Minden ami a gyomor után történik

POSZTTRANSZLÁCIÓS MÓDOSÍTÁSOK: GLIKOZILÁLÁSOK

Táplálkozási alapismeretek III.

Szerves kémiai szintézismódszerek

Biogén elemek

Táplákozás - anyagcsere

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Gyakorlat címe: Csokoládé italpor készítése

Szerves Kémia. Farmakológus szakasszisztens képzés 2012/2013 ősz

A rost szerepe a kocák takarmányozásában

A szénhidrátkód. Somsák László az MTA doktora Debreceni Egyetem Szerves Kémiai Tanszék

Kémiai tantárgy középszintű érettségi témakörei

A szénhidrátok február 20.

Szakmai Zárójelentés

A szénhidrátkémia kisszótára:

MIÉRT KELL DIÉTÁZNIA A CUKORBE TEGNEK? Diéta haladóknak

volt szó. Szénhidrát A szénhidrátok az

Az emésztő szervrendszer. Apparatus digestorius

A polifenol vegyületek rendszerezése

Immunológia alapjai. 16. előadás. Komplement rendszer

SZERVES KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

IPARI ENZIMEK MEGOSZLÁS IPARÁGAK SZERINT IPARI ENZIMEK PIACA IPARI ENZIMEK ENZIMEK ALKALMAZÁSAI IPARI ENZIMEK FORRÁSAI

Átírás:

3. Előadás ligo- és poliszacharidok

Szénhidrátok Legnagyobb mennyiségben előforduló szerves anyagok: szénhidrátok, 100 milliárd tonna, évente újratermelődő biomassza. Egyéb: fehérje, nukleinsav, zsirok stb. de glikokonjugátumokban A biomassza összetétele (%) Életjelenségek: pl. megtermékenyités, metasztázis mikrobiális fertőzések, toxinok, sejtadhézió, sejtfelvétel. Glikokalix, lektinek, glikoenzimek Pang et al. Science 333,1761,2011 Somsák L.: Szénhidrát gyógyszerek 2016 (2): 136-144 C. Doherty: A Roadmap for Glycoscience in Europe (2014) http://www.egsf.org/2014/a-roadmap-for-glycoscience-in-europe-now-available/

Web of Science, 2010-2015 glyco + genom, glycom, glyco +protein 1 557 961 cikk C. Doherty: A Roadmap for Glycoscience in Europe (2014) http://www.egsf.org/2014/a-roadmap-forglycoscience-in-europe-now-available/

uman erythropoietin (EP) Antithrombin - factor Xa pentasaccharide complex human erythropoietin P. Rudd et al. Mol. Pharmaceutics (2010) eparin (1-5) kötődése antitrombinhoz (U. Lindahl) Q. Rashid et al. (2014) P Wang et al, Angew. Chem. (2012) Zanamvir (Relenza) Fondaparinux (Arixtra) Idraparinux

Diszacharidok Definició: Két monoszacharid kapcsolódása éter kötéssel Leírás: Összetevők, kötéstípus, térállás 4 R- 1 + 1 4 R glikozid 4 1 4 1 Csoportosítás a kötésben résztvevő C-atomok pozicíója szerint: Kötéstípus: 1 4 1 6 1 1 Redukáló diszacharid (mutarotáció) Nem redukáló diszacharid

A) 1 4 redukáló diszacharidok 4 6 5 LAKTÓZ (kristályos): (tej - lac, lactis. latin) -β-d-galaktopiranozil-(1-4)-β-d-glükopiranóz 3 2 D-galaktóz 1(β) 4 6 5 3 2 D-glükóz Előfordulás: anyatej (emlősök), szárazanyag 2-8 %-a 1(β) axiális idrolizís ( + / 2 ): β-galaktozidáz ( laktáz ) 4 β-glikozidos kötés A laktóz felszívódásakor szőlőcukorra (glükóz) és galaktózra bomlik, ezt a máj azonnal felveszi és glükózzá alakítja. CELLBIÓZ (kristályos): -β-d-glükopiranozil-(1-4)-β-d-glükopiranóz 6 1 4 1(β) 6 D-glükóz 1(β) 4 6 D-glükóz β-glikozidos kötés Természetben nem fordul elő, cellulóz épitőeleme.

MALTÓZ (kristályos), malátacukor : -α-d-glükopiranozil-(1-4)-α-d-glükopiranóz idrolizís: α-glikozidáz (állatok nagy része, ember) β-glikozidáz (baktériumok) 1(α) 4 D-glükóz 6 D-glükóz 1(α) 1(α) α-glikozidos kötés 4 6 A keményitő épitőeleme. 1(α) B) 1 6 redukáló diszacharid 4 6 GENTBIÓZ (kristályos): -β-d-glükopiranozil-(1-6)-β-d-glükopiranóz (első diszacharid, amelyet szintetikusan állitottak elő) D-glükóz 1(β) 4 β-glikozidos kötés 6 C2 D-glükóz 1(β) β-glikozidos kötés 1(α) 4 6 C2 1(α) Lásd: amigdalin

C) 1 1 (nem-redukáló diszacharid) SZACARÓZ : (C 12 22 11 ) -α-d-glükopiranozil-(1-2)- β-d-fruktofuranozid Előfordulás: nádcukor, répacukor, juharcukor α - glikozidos kötés (D-glükóz) β - glikozidos kötés (D-fruktóz) 6 Cukor invertálás 4 D-glükóz 1 1(α) 2(α) 5 6 D-fruktóz α 0 = +66,5 o (jobbra forgat) + / 2 (invertáz) D-glükóz + D-fruktóz méz α 0 = +52,75 o α 0 = -92,4 (jobbra forgat) (balra) -39,7 o

Poliszacharidok Monoszacharidok és/vagy azok származékai alkotják. Glikozidos kötést tartalmaznak. -híd kötés(eke)t tartalmaznak. Csoportosítás: architektura (egyenes vagy elágazó lánc) összetétel (homoglikán vagy heteroglikán) Jellemzés: - polimerizáció fok (egységek száma) - összetétel - kötéstípus

CELLULÓZ: homoglikán, egyenes lánc, β-glikozid kötés, (1-4 ) kötés dimer: 4--(β-glükopiranozil)-D-glükopiranóz cellobióz amiláz rezisztens, emberi táplálkozásra alkalmatlan. omoglikánok 1-4 ábrázolás 4 1 β 10,3 Å

Előfordulás: növényekben 1,3 x 10 9 t/év, nyersanyag polimerizáció fok nyers gyapot 14 000 len 8 000 jegesfenyő 2 500 tisztított gyapot 300 1 500 Jellemzés: ldószer: higroszkópos, 180 o C: bomlás, 290 o C:égés, Cu 2+ dietiléndiamin, Cu 2+( N 3 ) 4 hidrolizís, enzim Cellobióz (diszacharid) Szerkezet meghatározás hidrolizís, 40% Cl D-glükóz n 3C C3 C3 a) metilezés, (C 3 ) 2 S 4, Na b) hidrolizis, Cl 2,3,6-tri--metil-β-D-glükóz

Cellulóz származékok + (C 3 C) 2 /C 3 C 3CC CC 3 CC 3 2.3.6-tri-acetil-cellulóz (cellulóz acetát)* kevésbé éghető, pl. film, fólia 2N n + N 3 / 2 S 4 / 2 2N -C 2C N 2 2.3.6-tri-nitro-cellulóz * ég, robban pl. lőgyapot, füstnélküli lőpor + Cl-C 2 -C - Na + C2C- C2C- 2.3.6-tri-karboximetil- -cellulóz * duzzad, gél pl. szappanadalék, kromatográfia észter kötés észter kötés éter kötés * részleges módosítás -C 2 -C, glikolsav C 2 + C + 2 + N 2 + 2

KEMÉNYÍTŐ : poliszacharid keverék hidrolizís + összetétel : - AMILÓZ : 20% vízben oldódó, jóddal mélykék - AMILPEKTIN : 80% jóddal vörös DEXTRIN : kis molekulatömegű poliszacharid keverék AMILPEKTIN* : homoglikán, elágazó lánc, α-glikozid (1-4) és (1-6) kötések 4--(α-D- glükopiranozil)-d-glükopiranóz 6--(α-D- glükopiranozil)-d-glükopiranóz vízben nem oldódik, csiriz 3 4000 egység amilopektin: 24-30 egység jut egy 1-6 elágazásra α(1 6) C2 * Glikogén (állati sejtek): 8-12 egység jut egy 1-6 elágazásra (több elágazás, nagy mt, 4-12 millió)

2C α-1,6

Szerkezet meghatározás 2C 1,6 α 1,4 α n a. metilezés (C 3 ) 2 S 4, Na b. hidrolizis, Cl 3C C3 2,3-di--metil-α-D-glükóz (5%) 3C 3C C3 C3 2,3,4,6-tetra--metil-α-D-glükóz (5%) + 3C C3 C3 2,3,6-tri--metil-α-D-glükóz (90%)

AMILÓZ : homoglikán, egyenes lánc, α-glikozid (1-4) kötések 4--(α-D- glükopiranozil)-d-glüköpiranóz vízben oldódik 300 1000 egység n 1,4 α + KI ox. I 2 (kék komplex amilózzal) n

a. metilezés (C 3 ) 2 S 4, Na 3C 3C C3 b. hidrolizis, Cl Szerkezet meghatározás C3 3C C3 n n C3 3C 1,4 α C3 C3 C3 3C 3C C3 C3 2,3,4,6-tetra--metil-α-D-glükóz (0,2%, 500 monomer) 3C C3 C3 2,3,6-tri--metil-α-D-glükóz (főtermék)

CIKLDEXTRINEK: homoglikán, makrociklus min. 6 D-(+)-GLÜKÓZ egység 1,4-α-kötés amiláz, KEMÉNYÍTŐ Bacillus macerans CIKLDEXTRINEK α-ciklodextrin: Ø 4,5 Å β-ciklodextrin: Ø 6,25 Å γ-ciklodextrin: Ø 7,0 Å

Lichtenthaler, F. W., Immel S. : Liebigs Ann. Chem. 27-37. 1996

(S. Immel et al., 1999)

Indometacin ciklodextrin komplex Az indometacin oldódása p 7 pufferben Corpora non agunt nisi soluta (Paracelsus) a gyógyszerésznek oldatba kell vinni a sokszor oldhatatlannak látszó szilárd anyagot 3 C N Cl 1200 indometacin/βcd komplex Indometacin [mg/100ml] 1000 800 600 400 200 0 indometacin+βcd keverék indometacin 2 3 0 10 20 30 40 50 60 70 t (perc) 1 Szente Lajos, Cyclolab Kft.

KITIN: homoglikán, egyenes lánc, β-glikozid (1-4) β-kötés 4 --β-2-acetamido-2-dezoxi-d-glükopiranozid Funkció: CaC 3 kristályok befogadása N C 3C N-acetil-glükózamin (1 4 β-kötés) N C C3 n 3C N C 2-acetamido-2-dezoxi- -D-glükóz (monomer) N C 3C N C 3C N C 3C poli(1,4 --β-2-acetamido-2-dezoxi-d-glükopiranozid)

eteroglikánok IALURNSAV egyenes lánc, heteroglikán. Mt = 200 000-2 000 000 Összetétel: D-glükuronsav, N-acetil-D-glükózamin Kötésrendszer: 1,4 β és 1, 3 β glikozidos kötés, karbonsavamid kötés C- D-glükuronsav C2 β β NCC3 N-acetil-D-glükózamin 1,4 β ialuronidáz, EC.3.2.1.36 (orvosi pióca) C N CC3 N CC3 n C D-glükózamin D-glükuronsav 1,3 β ialuronidáz, EC.3.2.1.35 (ondósejt, baci)

KNDRITIN (-SZULFÁT) (Chondros, porc, rög, görög) Egyenes lánc, heteroglikán. Összetétel: D-glükuronsav, N-acetil-D-galaktózamin, kénsav Kötésrendszer: 1,4 β és 1, 3 β glikozidos kötés, savamid és szulfonsavészter kötés C- D-glükuronsav β C2S 3 N-acetil-D-galaktózamin- -6-szulfát β NCC 3 Z Y 1,4 β N CC3 C 1,3 β Z Y N CC3 C n D-galaktózamin D-glükuronsav Y Z Kondroitin Kondroitin szulfát A S - 3 Kondroitin szulfát C S - 3

EPARIN ógörögből: ηπαρ (hepar), egyenes lánc, heteroglikán. Mt =12-16 000 Összetétel: D-glükuronsav, D-glükózamin, kénsav Kötésrendszer: 1, 4 α és 1, 3 α glikozidos kötés, szulfonsavamid és szulfonsavészter kötés Funkció: véralvadásgátló (trombin inaktiválása, 1916) C- S 3- α C2S 3- α NS 3- D-glükuronsav- -2-szulfát N-szulfo-D-glügózamin- -6-szulfát 1,4 α -3S N -3S C S - 3 D-glükózamin D-glükuronsav -3S n 1,3 α S3- N S 3 - C S - 3 eparináz I, II és III

DERMATÁN (SZULFÁT) Egyenes lánc, heteroglikán. Összetétel: L-lauronsav, N-acetil-D-galaktózamin, kénsav Kötésrendszer: 1, 4 β és 1, 3 β glikozidos kötés, szulfonsavamid és szulfonsavészter kötés C- L-lauronsav 1,3 β -3S C2 NCC 3 N-acetil-D-galaktózamin-4-szulfát AGAR Vörösmoszatok, Rhodophyta Poliszacharid keverék: agaroz (70%), agropektin (30%). egyenes lánc, heteroglikán, semleges. AGARÓZ: D-galaktóz, 3,6-anhidro-L-galaktóz Kötésrendszer: 1, 4 β és 1, 3 α glikozidos kötés, 3,6 éter kötés 1,4 β 1,3 α n 3,6-anhidro-L-galaktóz D-galaktóz

AB antigének Vörösvértestek felszínén, fehérjéhez, lipidhez kapcsolódó oligoszacharidok. Elágazó lánc, heteroglikán, semleges. Összetétel: D-galaktóz (Gal), N-Ac-D-galaktózamin (GalNAc), N-Ac-D-glükózamin (GlcNAc), L-fukóz (Fuc). Kötésrendszer: 1, 3 α és 1, 3 β glikozidos kötés, savamid kötés Transzferáz N CC3 C3 N CC3 determináns ( antigén) α-d-galnac(1-3) β-d-gal(1-3) β-d-glcnac- 1,2 α-l-fuc N CC3 C3 A determináns (A antigén) N CC3 C3 B determináns (B antigén)

Egy példa

Mycobacterium sejtfal - vázlat Prof. Danijel Kikelj, University of Ljubjana

Mikolsavak

Dimikolsav trehalóz (TDM) észter enzimatikus (Ag85) bioszintézise trehalóz mikolsav

Trehalóz alapú enzim (Ag85) inhibitorok A mikoliltranszferáz aktivitás 60%-os gátlása c = 266 µm/l ADT (6-azido-6 -dezoxi-α-α -trehalóz) J.T. Belisle et al.,science 276, 1420 (1997) J.D. Rose et al.,carbohydrate Res. 337, 105 (2001)