Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков - Биоорганическая химия (1125798), страница 68
Текст из файла (страница 68)
В промышленности их получают микробиологическим путем при действии микроорганизмов ).енсопоз1ос гпезеп1егогбез на растворы сахаровы. на. Рис. !2.4. Разветвленная макромолекула амилопектии СН,ОН СН,ОН .Юнэон ОН 'ОН Г" Г-'' .Г". и ио н деисггхн ОН,ОН "3 хитнн 418 419 Декстраны построены из а-!)-глюкопиранозных остатков. Макромолекулы их сильно разветвлены. Основным типом связи являются а(1 — 6)-, а в местах разветвления — а(1 — 4)-, а(1 3)- и реже а(1 — 2)-гликозидные связи. Декстраны используются как заменители плазмы крови, однако большая молекулярная масса природных декстранов (несколько миллионов) делает их непригодными для приготовления инъекционных растворов вследствие плохой растворимости. В связи с этим молекулярную массу снижают до 50 — 100 тыс.
с помощью кислотного гидролнза или ультразвука и получают «клинические декстраны» (препарат «полиглюкнн»). Декстраны обладают аитигенными свойствами. Можно отметить, что декстраны, сннтезируемые обитающими на поверхности зубов бактериями, являются компонентами налета на зубах. Целлюлоза (клетчатка) — наиболее распространенный растительный полисахарид. Она обладает большой механической прочностью и выполняет роль опорного материала растений.
Древесина содержит 50 — 70 о5 целлюлозы; хлопок представляет собой почти чистую целлюлозу. Целлюлоза является важным сырьем для ряда отраслей промышленности (целлюлозно-бумажной, текстильной и т. п.). Структурной единицей целлюлозы является 1)-глюкопираноза, звенья которой связаны р(! — 4)-гликозидными связями. Биозный фрагмент целлюлозы представляет собой целлобиозу. Макромолекулярная цепь не имеет разветвлений, в ней содержится 2 500 — 12 000 глюкозных остатков, что соответствует молекулярной массе от 400000 до 1 — 2 млн.
!)-Конфигурация аномерного атома углерода приводит к тому, что макромолекула целлюллозы имеет строго линейное строение. Этому способствует образование водородных связей внутри цепи, а также между соседними цепями. ЦЕЛЛЮЛОЗА ,,' 'Такая упаковка цепей обеспечивает высокую механическую очность, волокнистость, нерастворимость в воде и химическую ертность, что делает целлюлозу прекрасным материалом для троения клеточных стенок растений. Целлюлоза не расщепля'ся обычными ферментами желудочно-кишечного тракта, но она 'вляется необходимым для нормального питания балластным вееством. Большое практическое значение имеют эфирные производные валюлозы: ацетаты (искусственный шелк), ксантогенаты (висзное волокно, целлофан), нитраты (взрывчатые вещества, колоксилвн) и др.
Хнтии, подобно целлюлозе в растениях, выполниет опорные и механические ункции в животных организмак (роговые оболочки насекомых, ракообразных т. п.). Хитни построен из остатков Н-ацетилпвглюкозамина (см. (2 (Л), вязанных между собою о(! 4)-гликозидными связями. Макромолекулы хитинеразветвленные. Их пространствеинвя упаковка имеет много общего с ~геллюОзой. ОН,ОН он,он сн,он О ОН О ОН О ОН О в~ ИНСООН, ЙНОООНз нноосн Инулнн — гомополисахарид, состоящий из остатков О-фруктопиранозы, свя'занных р(2 !)-свнзимн. Инулин накапливается в клубнях, содержится в водо, рослях. Пектиновые вещества. Содержатся в плодах и овощах и для них характерно желеобразование в присутст- вии органических кислот, что используется в пищевой промышленности (желе, мармелад). ОН ОН ОН ОН ОН сн, ОН и.ацетнл-о.
талантозанн О-тле уро оаал слотз н-Ацетилхондпозин ЛОНДРОИТИН 4 СУЛНЕЯТ соси си,ои си,ои ооон Иа ГИАЛУРОИОВАЯ ИИСЛОТА В основе пектиновых веществ лежит п е к т о в а я кисло. та, являющаяся полигалактуроновой кислотой. Остатки О-галактуроновой кислоты связаны а(1 4)-гликозндными связями. полиГАлАнтуРОИОВАЯ (пентОВАЛ) нислОТА ! Некоторые пектнновые вещества оказывают противоязвенное действие и являются основой ряда препаратов (например еплантаглюцид» из подорожника).
Альгнновые кислоты содержатся в бурых водорослях. Нераз. ветвленная цепь построена из соединенных (1 4)-связями остатков О-маннуроновой и (.-Гулуроновой кислот (эти компоненты являются эпимерами по С-5). Алы'иновые кислоты как гелеобразователи используются в пншевой промышленности. Морские водоросли служат источником многих полисахаридов. Например, широко применяемый в биохимических исследованиях а г а р представляет собой гетерополисахарид, содержащий большое число сульфатных групп. Агар состоит из смеси агарозы и агаропектина. В полисахаридной цепи агарозы чередуются остатки О-галактозы и (.-лактозы. ! !2.3.2. Гетерополисахариды Полнсахариды соединительной ткани.
Соединительная ткань распределена по всему организму (кожа, хрящи, сухожилия, суставная жидкость, роговица, стенки крупных кровеносных сосудов, кости) и обусловливает прочность и упругость органов, эластичность их соединения, стойкость к проникновению инфекции. Полисахариды соединительной ткани связаны с белками. Среди полисахаридов соединительной ткани наиболее полно изучены хондроитинсульфаты (кожа, хрящи, сухожилия), гиалуроновая кислота (стекловидное тело глаза, пуповина, хрящи, суставная жидкость), гепарин (печень).
Эти полисахарнды обладают общими чертами в строении: их иеразветвленные цепи построены из дисахаридных остатков, в состав которых входят уроновая кислота (О-глюкуроновая, О-галактуроновая, (.-идуроновая) н гч -ацетилгексозамин (г)-ацетилглюкозамин, г)-ацетилгалактозамин). Некоторые из них содержат остатки серной кислоты.
Полисахариды соединительной ткани называют иногда кислыми мукополисахаридами (от лат. пшсцз — слизь), поскольку они содержат карбоксильные группы и сульфогруппы. 420 Хо н д р о и т и нс ул ь ф а ты состоят из дисахаридных ос- ков Н-ацетилированного хондрозина, соединенных 3(! — 4)- ' козиднымн связями. В состав хондрозина входят О-глюкуиовая кислота и О-галактозамин, связанные между собою ! 3) -гликозидной связью.
ОООН СН,ОН 4 Как свидетельствует само название, эти полисахариды явля" ся эфирами серной кислоты (сульфатами). Сульфатная группа разует эфирную связь с гидроксильной группой Н-ацетил-О- лактозамина, находящейся либо в 4-м, либо в 6-м положении. оответственно различают хондроитин-4-с)лльфат н хондроитин-сульфат. Молекулярная масса хондроитинсульфатов составляет 0 000 — 60 000. Г и ал ур он о на я кислота построена из дисахаридных татков, соединенных р(1-4)-гликозидными связями. Дисахаидный фрагмент состоит из остатков О-глюкуроновой кислоты Н-ацетил-О-глюкозамина, связанных ()(1-3)-гликозидной свяью. ГиалгУРоноваЯ кислота имеет высокУю молекУлЯРнУю массУ— 2 — 7 10. Растворы гиалуроновой кислоты обладают высокой вязкостью, с чем связывают ее барьерную функцию, обеспечи- 42! ! со ° но сн,— сн Зв 1 он з 4 Р 2 ~ ФО 41 Н ~ФО-51 2О-41\ /РН 51 5 ! со ! -сн,— сн ! нн Х 44 Х Ф РРРРР РР РФР 422 вающую непроницаемость соединительной ткани для патогенных микроорганизмов.
Хондроитинсульфаты и гиалуроновая кислота содержатся не в свободном, а в связанном виде с полипептидными цепями. Углеводсодержащие смешанные биополимеры составляют основу клеток и жидкостей животных организмов. Многие структурные компоненты клеток представляют собой биополимеры, включающие углеводы, белки и липиды, причем существенное значение имеет доля того или иного компонента Биополимеры с преобладанием полисахаридной части относятся к пептидогликанам и протеогликанам, полипептидной части-- к гликопротеинам, липидной — к гликолипидам.
Протеогликаиы. Это группа углевод-белковых биополимеров, в которых преобладает доля углеводного компонента. Свойства протеогликанов определяются полисахаридными составляющими. Типичными представителями этой группы смешанных биополимеров являются протеогликаны соединительной ткани. Основным типом связи полисахаридной и полипептидной цепей служит О-гликозидная связь. Полипептидная цепь выступает в роли «агликона», поставляющего для образования гликозидной связи гидроксильную группу бокового радикала серина. Связующим «мостиком» между хондроитинсульфатной цепью и полипептидом служит тетрасахаридный фрагмент. Он состоит последовательно из остатка Р-глюкуроновой кислоты (1), двух остатков Р-галактопиранозы (2 и 3) и остатка Р-ксилопнрано зы (4). Р-ксилозный остаток участвует в образовании гликозидной связи с остатком серина, входящего в состав полипептидной цепи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
