Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 112
Текст из файла (страница 112)
Эти продукты могут выхолить из эритроцитов и обра:ювывать перекрестные сшивки с белками, мешая нормальному функционированию белков (рис. 2). Нано«ление сравнительно большого количества АСЕ у больных диабетом может принолнть к нарушению работы почек, сетчатки глаза и сердечно-сосудистой системы. Ведется поиск лекарственных препаратов, способных воздействовшь на э<от разрушительный процесс в ор<анизме. гис. 2. Неферментативная реакция глюкозы с первичной зииногруппой в гемоглобине: 1) образование основания Шиффа; 2) перегруппировка Амадори с образованием устойчивого продукта; 3) циклизация кетоамина с обрюованием 0НЬ; 4) в последующих реакциях возникают конечные продукты гликирования (А6Е), такие как с-й-карбоксиметиллизин и метилглиоксаль; 5) эти вещества могут мешать функционированию других белков сбрюуя с ними перекрестные сшивки.
что вызывает серьезные патологические изменения в организме. НОСН С=О - Н 1<7 — К Гемоглобин Н Н ОН Глюкоза От НОСК ! С=1<7 — К Н Н ОН Основание ©а ~ Шиффа НОСнв Н -1<7-К Н Н Он Озь ~ НОСН Н Н,-Н-К Н Н О Кстоал<ин в~ Н СН,-Х-К Н НО Н ОН НО Н Глнкированиый О4 .) гемоглобин (СНВ) АОЕ 'ам ' Поперечные сшивки в белках 12 Повреждение почек, сетчатки глаза, сердечно-сосудистой системы 13501 Часть). 7. Углеводы и глнкобиология СН ОН СН ОН патттиитил~ Н Н .' Н Н Н ОН Н ОН а-!)-Гл<окозз 7)-О-Глюкоза киииеитииии е Нео «СН,ОН гидро«из~ н. о Сн ОН ет илтииеюл< ОН НО Н О Гзл интаю $< пи Гчнппх<змщ< Г*<юкт'р<пн<пзя кп<спг<з <чсдп<'тнл<зл<<к<тип<ьнн< М-Лп<'т'п<плн<<пипчзтнн Мяу<)о<пня<я кп<т<птз Му!т«мо<т<п< кщ:пп я И-Ац<.т <ьтх<ур«и<то<и«<пйт<гг« Х-Ац< <ч<лпсй!щм!пп<и<ы,, (< пкчовзп) кислота ' Сей :".% Ейск СйсЛ Оп!МАг (В! < НсМЛе !<1оА 7»1пг <»1 и <ВЛ<.
',":: Сз1 вк О1<' 'А" ХУ1 ВВ 1<!но Нйз Н!Ь ЛГ Виноли Г<сп!<с< а<з 1.покащ К<'и Йхя Ызняозз Рпмпозз ) +и.юзз Фукав ЛЕ Гпс Внимание: обычно <ексозы нзоб!жжзн<т кружочком. М-зцегилгенсаззминь< квадратиком, з гекспззмины кружком, разделенны и пп днагонзлн. Все сахара с тлю ко» копфигу!жпией — синие, с «галакто» кон фигурзцисй — желтые, с «изино» вЂ” зеленые.
Другие ззмесппел и добавляют к названию по мере необходимости; сульфат (В), ф<кфзт (Р), О-и<етил (ОАс) или О-метнл (О<не). Н ОН Н ОН Мзльтоза а-О -тлюкопирнпозил-(1 — »<) -О -глюкопирниозз Рис. 7-11. Образование мальтоэы. Дисахарид образуется из двух моносзхаридов (в данном случае двух молекул О-п<юкозы), причем -ОН-группа (спиртовая) одной молекулы глюкозы (справа) реагирует с внутримолекулярным полуацеталем другой молекулы (слева) с высвобождением молекулы Н,О и образованием О-гликоэидной связи. Обратная реакция (гкдролиэ) представляет собой атаку гликоэидной связи молекулой воды.
Молекула мальтозы сохраняет воссмнавливающие свойства, посхольку один зномерный атом С-1 не участвует в формировзнии гликоэидной связи. Мутаротация приводит н вэаимопревращениям а- и 13-форм полуацеталя (что иногда, как здесь, изображают с помощью волнистой линии), таким обрюом, этот остаток мальтоэы может находиться и в ап и в 1)-форме. сахара с атомом азота н гликопротеи пах (рис. 7-29) и нуклеотидах (рис. 8-1).
Аномсрный атом углерода окисляется ионами Ее<и или Сц' (реакция для определения восстанавливающих сахаров) только в линейной молекуле, находящейся в равновесии с циклической формой. Если аномерный атом участвует в образовании гликозидной связи, то остаток сахара не может перейти в линейную форму и становится нсвосстанавливающим. В дисахаридах и в целом в полисахаридах конец углеводной цепи, на котором расположен своб<щный аномерный атом углерода (не связанный гликозидной связью), называют восстанавливающим концом.
Дисахарид мачьтоза (рис. 7-11) состоит из двух остатков Г)-глюкозь<, соединенных гликозидной связью между атомом С-1 (аномерным атомом) одного остатка глюкозы и атомом С-4 другого остатка. Поскольку в этом дисахариде сохраняется свободный аномерный атом (С-1 в правом остатке глюкозы на рис. 7-11), мальтоза является восстанавливающим сахаром. Аномерный атом углерода н гликозидной связи имеет а-конфигураци<о.
Второй остаток глюкозы со свободным аномсрным атомом углерода может су<цествовать как в а-, так и в (з-форь<е. КЛЮЧЕВЫЕ ДОГОВОРЕННОСТИ. Суп<ествук<т определенные правила, в соответствии с которыми следует называть восстанавливающие дисаха- 74 Ионосахарнды и дисахариды 13511 риды, такис как мальтоза, и в особенности более сложные олигосахариды. По договоренности название относится к соединению, в котором невосстанавливаюший конец молекулы расположен слева; название соединения образуется следующим образом.
1) Определяют конфигурацию (а или р) аномерного углерода,связывающего первый моносахаридный остаток (слева) со вторым. 2) Называют невосстанавливаюший остаток; для пяти- и шестичленных кольцевых структур используют соответственно корень «фурано» или «пирано». 3) В скобках указывают два атома углерода, соединенные гликозидной связьк), и соединяют эти цифры стрелкой; например, запись (1- 4) означает, что С-1 в первом остатке сахара соединен с С-4 во втором. 4) Называют второй остаток. Если существует и третий остаток, то вторую гликозидную связь описывают по тем же правилам. Для сокращения названий сложных полисахаридов используют трехбуквенные обозначения моносахаридных звеньев, как показано в табл.
7-1. В соответствии с правилами обозначения олигосахаридов, мальтозу будет правильно назвать а-1)-глюкопиранозил-(1 4)-1)- глюкопираноза. Поскольку большинство сахаров, о которых пойдет речь в данной книге, являются П-сахарами, а преобладающей формой гексоз является пиранозпая, то мы обычно сокращаем формальное название таких соелинений, указывая только конфигурацин) аномерного углерода и номера соелинснных гликозидной связью атомов.
При таком способе обозначений мальтоза будет выглядеть как С!с(а1- 4)С!с. ° Дисахарид пактоза (рис. 7-12), который при гидролизе распадается на 1)-галактозу и П-глюкозу, в природе встречается только в молоке. Аномсрный атом глюказного остатка доступен для окисления, поэтому лактоза представляет собой восстанавливающий дисахарид. Сокращенно это соединение можно назвать Са1())1- 4)С!с.
Сахароза (столовый сахар) — это дисахарид, состоящий из глюкозы и фруктозы. Сахароза образуется в клетках растений, но не в клетках животных. В отличие от мальтозы и лактозы сахароза не содержит свободного аномерного атома; аномерные атомы углерода обоих моносахаридных остатков участвуют в образовании гликозидной связи (рис. 7-12). Следовательно, сахароза не является восстанавливающим сахаром.
Невосстанавливающие «СН ОН 'СН,ОН ОН НО 4 Н ОН Н ОН Лзкп>зз (7) -форма) 7)-0-гзлактопирзнозил-(1 — +4)-))-0-глюкопирзнозз Оа!(7)1-+4)01с «СН ОН 0 Н О Н Н НО О СН,ОН 3 4 4 НО ОН Н Н ОН Сахароза )И)-фруктофурзнозил и-0-глюкопиран»х»ил Рго( 2ф»«а1)И)с»ж 0)с(а(» 219)рги «СН ОН Н ОН « Н Н ОН Н ОН Трсгзлоза а-О-глюкопираиозил и-О-глюкопирзпозил Ис(а1» 1а)6!с Рис. 7-12. Некоторые часто встречающиеся дисахариды.
Здеа» как и на рис. 7-17. моленулы изображены с помощью проенционных формул Хеуорса. Для каждого дисахарида приведены тривиальное, полное систематическое и сокращенное названия. По формальной номенклатуре длл саха- розы глюкоза явплетсн исходным гпикозидом, обычно ее изображают, нан здесь, с остатном глюкозы слева. сахара обозначаются как гликозиды, причем в данном случае гликозидной связью соединены аномерные атомы углерода. В сокращенном названии номера и конфигурации аномерных атомов соединены двунаправленной стрелкой. Например, сокращенно сахарозу можно назвать либо С!с(а1 213)Егп, либо Ггп(р2 1а)С1с.
Сахароза — основной промежуточный продукт фотосинтеза; во многих растениях доставка сахара от листьев к другим тканям осуществляется именно в форме сахарозы. Трегалоза С)с(а1 1а)С1с (рис. 7-! 2) — это дисахарид, построенный из остатков 1)-глюкозы и, подобно сахарозе, не имеющий восстанавливающей активности. Трегалоза является основным компонентом жидкости, циркули- 7.2.
Пелисахариды Гомополисахариды Гетерополнсахариды Нераз- Раззетвлсн- ветвленная цепь ная цсць Несколькотнцоа мономерных звеньев, разветвленная цен ь два типа мономерных звеньев, лнненная цепь точ 13521 Часть1. 7. Углеводы и глнкобиологил рующей в организме насекомых (гемолимфы), тле она служит в качестве запасного источника энер- гии. Грибы тоже содержат трегалозу, из ннх этот сахар получают промышленным способом.