Lenindzher Основы биохимии т.1 (1128695), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Хотя большинство животных не имеет ферментов, необходимых для переваривания целлюлозы, жвачные (например коровы, лошади, овцы и козы) иапользуют микроорганизмы лля предварительного переварива- ЧАСТЬ 1. БИОМОЛЕИУЛЫ О !! н,сснэ Варфарин НО ОН сн, Кумарин Дииумарол ния травянистых растений и листьев деревьев. В отличие от других животных жвачным неабкодим в больших количествах кобальт. В тех местах, где содержание кобальта в почве невелико (например, в Австралии), недостаточность кобальта у крупного рогатого скота и овец представляет серьезную проблему. Объясните, почему жвачным необходим кобальт? К Периодичность применения витаминов. Витамины А н О можно применять сразу за адин прием в таком количестве, которого достаточно для подцержания их нормального уровня в течение нескольких недель; витамины же группы В необходимо принимать значительно чаще.
Почему? 9, Недостаточность витамина А. Недостаточность витамина А вызьтает ксерофтальмию -заболевание, сопровождающееся потерей зрения; для более ранних стадий характерны сухость и тусклость роговицы глаза. Дети в значительно большей степени подвержены этому заболеванию, чем взрослые. В тропических странах от ксерафтальмии слепнут десятки тысяч детей в возрасте от 18 до 36 месяцев. В то же время у взрослых, добровольно находившихся в течение двух лет на диете без витамина А, отмечалось лишь ослабление зрения в условиях пониженной освещенности. Паоле введения витамина А этот дефект эрвина быстро исчезал, Объясните, чем обусловлены различия в проявлении недостаточности витамина А у взрослых н детей.
! О. Почеч нач остеодистро9?ия, У больн ых с поврежденными почками, несмотря на нормально сбалансированную диету, часта развивается почечная астеодистрафия — рахнтоподобное заболевание, сапровожцаюшееся интенсивной деминералиэацней костей. Какой витамин участвует в минералнзации костей? Почему повреждение пачек приводит к деминералнзации? 11. Действие вар(борино н докумороло.
Варфарин — продажный препарат, применяемый для борьбы с грызунами, явлается мощным антагонистом витамина К; его введение в организм блокирует действие витамина К. а) Предложите молекулярный механизм действия варфарина в качестве антагониста витамина К. б] Почему скармливание грызунам варфаринв приводит к их гибели? в) Если коров или лошадей кормить неправильно приготовленным клевером, то у ннх развивается заболевание, сопровождающееся сильными внутренними кровотечениями. Было установлено, что причиной этого служит дикумарол — вещество, образуюшееся а результате действия микроорганизмов на кумарин — обычный компонент клевера.
В клинической практике ликумарол используют для лечения больных с острым тромбофлебитом (образование кровяных сгустков, закупариваюших просвет сосуда). Обьясннте принцип этого лечения. 12. Метилмолоновоя кислота в моче. У больного с клиническими проявлениями ацидоза (снижение рН крови и мочи] в моче были обнаружены значительные количества метилмалоновой кислоты. Известно, что при скармливании здоровым животным мегилмалоновой кислоты она превращается в янтарную кислоту. Как вы объясните эти наблюдения? ГЛ.
10. ВИТАМИНЫ И МИКРОЭЛЕМЕНТЫ КАК КОФАКТОРЫ ФЕРМЕНТОВ 301 а) Почему употребление хлебных злаков приводит к нелостаточнгхти цинка? б) Недостаточностьпиика особенно часто наблюдается в отдаленных деревнях, ОРО,' ОРО,з РОэх ' О,Р 13. Недосвхяиочноеюь цинка в организме человека. В некоторых странах Ближнего Востока, главным образом в Иране и Египте, у людей всзречаются случаи недостаточности цинка. Это объясняется тем, что население в этих странах употребляет в пишу очень большое количество хлебных злаков„для которых характерно высокое содержание фитиновой кислоты (миоинозитоликсафосфата), очень прочно связывающей катионы двухвалентных металлов, особенно ионы Жп".
Н ОРО'' Фитиновая кислота тле люди пекут хлеб из пресного нелрожжевого теста. В горолах, тле в пишу упогреблянл хлеб из дрожжевого теста. недостаточность пинка встречается значительно реже. Объясните эти наблюдения. соон ! нвс — сн соон Метилмалоноаая соон ! сн, ! снэ ! соон Янтарная ГЛАВА 11 УГЛЕВОДЫ; СТРОЕНИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ Прежде чем приступить к изучению метаболизма клеток, следует рассмотреть углеводы, поскольку их можно считать основой существования большинства организмов. В таких углеводах, как сахара и крахмал, заключено основное количество калорий, получаемых с пищей человеком. почти всеми животными и многими бактериями.
(1ентральное место утлеводы занимают и в метаболизме зеленых растений и других фотосинтезнрующих организмов, утилизирующнх солнечную энергию для синтеза утлеводов из СО, и Н,О. Образующиеся в результате фотосинтеза огромные количества крахмала и других углеводов играют роль главных источников энергии и углерода лля неспособных к фотосинтезу клеток животных, растений и микроорганизмов. Углеводам прнсутци также и другие важные биологические функции.
Крахмал и гликоген используются как временные депо глюкозы. Нерастворимые полимеры углеводов выполняю~ функции структурных и опорных элементов в клеточных стенках бактерий н растений, а также в соединительной гкани и оболочках клеток животных. Углеводы других типов служат в качестве смазки в суставах, обеспечивают слицапие клеток и придают биологическую специфичность поверхности животных клеток.
В этой главе мы рассмотрим строение, свойства и функции наиболее важных углеводов. Кроме того, мы остановимся на свойствах сложных соединений, образованных из углеводов и белков, а именно г.шнопропгепно«и прончеогликано«; уживотных эти соединения служат необ- ходимыми компонентами клеточных по- верхностей и внеклегочных опорных си- стем. 11Л. Углеводы делятся ва тря класса в зависимости от числа остатков сахаров Углеводы являются полигидроксиальдегидами или полигидроксикетонами либо образуют зти вещества в результате гидролиза.
Происхождение названия «углеводы» связано с тем, что, судя по эмпирическим формулам, большинство веществ этого класса представляют собой соединения углерода с водой, поскольку соотношение между числом атомов углерода, водорода и кислорода в молекулах углеводов составляет 1: 2: 1. Так, эмпирическая формула (г-глюкозы С»Н,гО»; по-другом> ее можно записать как (СНдО]» или С»(НгО1».
Большинство распространенных углеводов имеют эмпирическую формулу (СНгО!„, однако существуют и углеводы, не удовлетворяющие этому соотношению, а некоторые из них содержат также атомы азота. фосфора или серы. Различают три основных класса углеводов: .но«асах«рады, олнгосахариды и полигахарнды. Моногахариды, или прогглые сахара, содержат только одну структурную единицу полигидроксиальдегида или полигидрокснкетона. Среди природных моносахаридов наиболее распространена (г-глюкоза, содержащая шесть атомов углерода. Олнгогатарнды (греческое слово «олиго» значит «немного») состоят из коротких цепей, образованных моносаха- ГЛ. 11. УГЛЕВОДЫ' СТРОЕНИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ зоз ридными единицами, соединенными ковалентными связями.
Наиболее часто встречаются дисахариды, состоягцие из двух моносахаридных единиц. Типичный представитель дисахаридов — сахароза„ или гпросгппикоиый саз:ар, молекулы которой солержат остатки двух шестиуглеродных сахаров. (у-глюкозы и (у-фруктозы,— соединенные ковалентной связью. Большинство олигосахаридов, содержащих три и более остатков, встречаются не в свободной форме, а в виде боковых цепей. присоединенных к полипептидам„ входящим в состав гликапратеинаи и протеогликапов, чта будет рассмотрено несколько ниже.
Г(олисахариды представляиуг собой длинные цепи, образованные сотнями или тысачами моносахарндных единиц. Некоторые полисахариды, например целлюлоза, имеют линейные цепи„тогда как другие, например гликогеп; разветвленные. Наиболее распространенные в растительном мире углеводы крахмал и цгллю,юза — образованы из повторяю- шихся остатков (у-глюкозы: различие между ними состоит лишь в способах связи остатков О-глюкозы между собой. Названия всех обычных моносахаридов и дисахаридов имеют окончаниеози. 11.2.
Существует двв семейства моносахвридовь альдозы и кетозы Моносахариды — бесцветные, твердые кристаллические вещества, которые легко растворяются в веще. но нерастворимы в неполярных растворителях. Как правило, они сладкого вкуса. Как уже упоминалось выше, большинство моносахаридов имеет змпирическую формулу (СН,О)„, где п равно или больше трех. Основу моносахаридов составляет неразветвленная цепочка углеродных атомов, соединенных медсду собой одинарными связями. Один из атомов углерода связан двойной связью с атомом кислорода, образуя карбонильную группу; ко всем остальным атомам углерода присоединены гидроксильные н С-О н н — с — он С-О н — с — он ) н Ллтидрскаиыгепкг (кетсзе) Н-.С вЂ” ОН н — с — он н Глвперальдетил (альлоэа) Рис.
11-1. Две триозы. Карбоиильиыс группы выделены красиым пветом. н н — с — он с О Но — С.— И н — с — он н — с — он сн,ан ) н — с — он но — с — н н — с — он н — с — ан СН,ОН 11-Х Две обычные сексоты (О-глюкоза и Р-фруктоза). н ) с-о н — с — он С-О гон, н — 'с-он н — с — он н — 'с--он 'сн,он 2-деэскси. О-рибоза— салкрвый ывысвеит дезозгсплдккгу клеивовой кислоты (ЛНК) н--с — он ) сн,он 0-рибсза — сатариый коыпоиект рибовуклевновой кислоты (РНК) Рис.
11-3. Псотозиыс компооситы иуклсииовыд кислот, группы. Если карбонильная группа расположена в конце утлеродной цепи, то монасахарид является а.гьдсгидаи (разд. 3.4) и носит название альдозы) если карбонильная группа находится в любом другом положении, то моносахарид является кетоиам (разд. 3.4) и нос(о название кетазы. К простейшим монасахаридам относятся две пгрггазн (трехуглеролные сахара): альдоза гащеральдггид и кетоза дигидроксиацетоп (рис. ) ) -) ). Монасахариды, углеродный скелет которых образуется нз 4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
