Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина - Биологическая химия (1128707), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Еще один пример икта структурного белка — это 1бибраии шелка, выделяемый гусеницами шелкопряда в период формиро- НН,-К Е ТААЛК Р Ей СН !л вання куколки и являющийся основным з кммснсчнз 3 злАз т $ $ О компонентом шелковых нитей. Следует еще раз подчеркнуть, что функ 11 кциопально различные белки какого-либо соо т к ! 1 о живого организма — это разные химические кч ОР С А Ч ЗА О РНУ РУ У Р Н С К Н соединения отлп 1аюшпеся друг от друга в йн первую очередь последовательностью и с слчктталнкн11 час и числом алппюкнслотных остатков, формнру!ощпх адпу илп несколько палппептид- Р УНТ РУНЕ З ЬЛОУ!$АУС 5 О ных цспей, составляющих данный белок.
РИС. 5. АЫННОКИСЧСКНаЯ ПОСЛСДОВЭ- Более того, балки, выполняюп1пе одну и ту' тельность рибонуклеазы быка. Жнрнымн линиями обозначены дисульже функцшо в разных,киных организмах, сьмачыс мостики могут отличаться по своей первичной струк- туре. В качестве примера можно привести панкрсатичсскую рибануклсазу (РНКаэа А) — пищеварительный фермент, выделяемый! поджелудочной железой (радсгеав) и расщепляющий рибонуклеиновые кислоты до коротких фрагментов.
Первичная структура этого фермента приведена на рис. 5. Табл. 2.2 иллюстрируег различия первичной структуры панкреатпческой РНКазы для нескольких видав млекопитающих. У этого короткого, порядка 125 аминокислотных остатков, белка различия между разными видами в пределах одного класса животных могут достигать десятков аминокислотных остатков. Различия на несколько аминокислотных остатков могут встречаться у индивидуумов, относящихся к одному и тому же виду. Например, в настоящее время у человека найдено несколько десятков разных вариантов молекул глобина — белковой части гемоглобина. Т а б л и ц а 2.2. Ааинокислотная послсдоватслы!ость пыжрсатичсской РНКазы некоторых млекопитающих ' Животные № и/и Аминокислотная последовательность А5$5.ИТСИ ААКРЕйОНМО КЕТА 5 5 ЗР 5Р СЕ5й 55 55 А $$ 5$ У Зн $5МРТ К РТ И Е 5Н У 5 Т $ Я 1 й м О К м с к М С е КРУМТРУНЕЗЬАОЧОАЧСЗСКМЧАСКМССТМСТОЗЧЗТМЗ!ТОСйЕТОЗЗКТРМСА Р А И Н $5 Н 5 Ьй и ь н й й н $ н н и н И й и 1Т Тй Т $ йм нК 1 1.
1 й Р Р Р Р н 0 0 5 Р 5 й ь !7 Р Е Р ЕК Т Е Т Е Т ч н с РКЗ О с к а н й к ТКТТОАИКВ!1ЧАСЕОИРТУРТНРОАЗЧ А К С Е Т А5 Е!7 Р С 5 КЕй Т О5Я 1 йм5 Ьей5 Ч ймэ о ч 1 2 3 4 5 6 7 8 ЕЧ5Т СР5Т кос 1 2 3 5 б 7 8 9 1О 11 ! 2 3 5 5 7 8 9 10 1! Бык Антилопа гну Жираф Свинья Лошадь Крыса Дикобраз Морская свинка Человек Лева вец Кенгуру 5575А $ 5 РО5 5 СЗТЗ ТЕСР5 С РЗ РЕС Р ОЗ Р сз тен т ОММКЗЯНЬТКОЕС Я Т С н мсс й и ос!у ЕОСМ С5 йй М Я 1й М СС йй м сс К У М ЯРЗ 1, А ОМ 5С И а Ь 5С ьк ч Ч 5 ИС Я 5С И Ц А Продолжение табл.
0.8 Животные )ьэ и/и Амннокисаатная последовательность еазт еазТ Т 9 1О 11 й 5РКЕЯ 5 С) 5НМ Я В 5НС а й Ь-Изамер 0-И эомср Лльдоза 0-И замер Ь-И замер Альдоза Гсксозы Тая оэа Галактоэа Идоэа Гулоза Маннеза Глюкоза Лльтроза Лллоза Трио вы Глицериновый альдегнд Тетрозы Треоза Эрит роза Пентозы Лнксоза Кснлоза Лрабннеза Рнбтьа 0001, 1.000 РЬВЬ ЬЬВЬ ВВЬЬ ЬРЬЬ ВЬЬЬ ШЛЬ ),ЬЬР ВШ) 001.0 ВВЬВ ЬЬВВ ВЬРВ ЬВВВ 0000 ЬВ 00 ВЬ 1А, 1.!.0 РЬВ !30) 000 001, ЬВ). ВЬЬ 1,1,1, Н О 'л» С нсон НСОН ! НСОН 1 СН,ОН СН,ОН С=О ! НОСН ! Н СОН ! сн,он сн,он С=О НСОН НСОН ! сн он ,~l ПΠ— С вЂ” П 1 СП ОН 11 П Р .СФ ! Н вЂ” С вЂ” зП! ! СП500 10 И ль 'Для 2 — 11 указаны только аминокислоты, отличающиеся от соответствующих аминокислот бычьей РНКазы.
2.2. УГЛЕВОДЫ. МОНОСЛХЛРИДЫ И ПОЛИСЛХАРИДЫ. ЗАПАСНЫЕ ПОЛИСЛХЛРИДЫ. КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКЛ К углеводам относят моносахариды и образованные пми олигомеры и полимеры — соответственно олиго- и полисахарнды. Сами моносахариды, их классификация, многочисленные виды нзомерни спстематически рассматриваются в курсах органической химии, и здесь приведены лишь краткие сведения, особенно существенные для изложения курса биохимии. ьНаносаеаридгс — это соединения, в основе которых лежит неразветвленная углеродная цепочка, при одном из атомов углерода которой находится карбаиильная группа, а прп всех остальных — по одногь гидроксигруппе. В соответствии с этим все моььосахарььыж нмеьот брутто-формулу (СПз0) „т.е.
как бы построены из углерода и воды, откуда и происходит название углеводы. Формально под определение моносахарндов подпадаьат формальдегид СП 0 и гликолевый альдегид СНзОНСНО, Однако обычно моносахарндамп называют соединения с длиной углероднай цепи не менее трех атомов С. В зависимости от числа атомов углерода моносахарнды относят к триаэаш (и = 3), теьараэаш (и = 4), иеитоэа и (и = 5), ьехсоза и (и = 6), ьеитаза.и (ьь = 7) и т.д. В зависимости от того, входит в состав манасахарида альдегидная или кетагруппа, пх разделяют на алгдазы и хетазы. У всех биологически наиболее значимых кетов кетогруппа находится у второго от .края углеродного атома (это положение, естественно, важно лишь начиная с и = = 5).
У всех альдоз и у всех кетов начиная с п = 4 имеются один или несколько хиральных центров, т.е. существует несколько изомеров. Простейший моносахарид — глицериновый альдегпд — представлен двумя энантпомерамн 0-изомером (10) и Ь-изомером (! 1).
У альдоз начиная с и = 4 и кетов начияая с и = 5 существует несколько диастереомеров, представляющих собой разные по химическим свойствам соединения, причем каждый нз днастереомеров может существовать в ! или 0-конфигурации. Прп этель под 0-конфигурацией понимают ту, у которой расположение заместителей прн предпоследнем атоме С совпадает с их расположением у В-щицеринааат стгдеьида: Полный перечень всех альдоз вплоть до гексоз с указашюм конфигурации прп каждом из хпральных центров приведен в табл. '2,3.
Т а б л н и а 2.3. Конфигурации хирали пых центров ааьдоэ с и = 3 —: б П р и м е ч а н н е. Отнесение к 0- илп ).-конфигурации леиается па той же основе, нак н лля предпоследнего атома С, по взаимному расположению в пространстве заместителей П, ОН, радикала, салержаисего альдегнлную группу, и осталыюй части остова. Все моносахариды в живых организмах встречаются преимущественно в виде различных производных, прежде всего в виде фосфатов, а пентозы — в виде нукпеотидов. Гексозы и в отдельных случаях пентозы в качестве мономерных звеньев входят в многочисленные палпслхарпды. Среди изомеров пента.ь в курсе чаще всего будут упоминаться производные 0- рибозы (12) и двух кетов — В-рибулаэы (!3) и В-хпьлулаэы (14): а среди гексоз — пропзводпьт 0-ьталаэы (15), В-ьттлта.ьы ()Г>) и 0-ф!ьульььазы (17); нсон 1 НОСН СООН ! ~-. — ОН ОН нсон Н са пуф Н ОН ОН СООН Карбонильные группы моносахаридов с длиной цепи и = 5 и более могут образовывать с соответствующичи гидроксигруппами циклические полуацегалн или полукегали, которые находятся в равновесии с липеГшычи формами.
При этом могут возникать либо пятичлепиые циклы, содержащие кольцо фураиа, либо шестичлениые, содержащие кольцо пираи». Такие формы моносахаридов называют соответственно 1!уразсоззслсисссс и иираиозиы,ии формалш. Г!Ри этом атом углерода, принадлежащий в открытой форме карбонильиой грусше, становится хирвльнылс цептролс, т е появляется дополнительная возможность изомерии.
Изомеры, отличающиеся оасположеииелс гидвоксигруппы при полуацетальном атоме углерода относительно плосиости кольца*, называют ано иералпп у а-аиочера эта гизс!локсссг!зуипа н СП ПП-группа находятся по разные стороны плоскости, у 1)-аиолсера опи находятся по одну сторону плоскости кольца. В качестве иллюстрации шщсе приведены а- и Г)-аиолзеры глюкозы: НО Н 0 ОН ОН са.- рл Ннз Но ОН ОН Са ларс ННз гг ОН Он Рассмотренные в З 2.3 нуклеотиды являются пропзводнычи Ф-анолсера рибозы. Наряду с собственно люносахаридамп в зкпвых организмах широко представлены продукты их окисления и восстановления. Продукты восст;шовлсчсия одной из гидроксигрупп моносахарида называют дезоксигазара,иьл 1!Римером их является дезоксирибоза, лежащая в основе структуры дезоксприбонуклеотидов и Д11К.
Окисление альдегидной группы до карбоксильпой приводит к соответстнующим аллдаиоаыа кислота,и, а окисление концевой спиртовой группы до карбоксильной — к уроиааы>и кислоисаж. В качество прйл~сров можно привести лаюкоссоауса 118), слюкураиоаую !19) и Г-идуронааую (20) кислоты !последняя — производное Е-идозы, см. табл. 2.3). Первая в виде фосфата является пролсежуточпым насн 3а <плоскость кольца> принимают сравню|о плоскость цлскэа, который сам па ссбе, вследствие алифатнческого характера, не является плоским и подвержен ряду конформационных изменений. аа Н 0 'л Ф~ С 1 НСОН ! НОСН 1 НСОН 1 НСОН 1 СН ОН Н 0 ~ф~ С 1 НСОН НОСН 1 НОС Н 1 НСОН сн,он СН,Он 1 С=О 1 НОСН 1 НСОН 1 НСОН 1 СН,ОН продуктом окислительной деструкции глюкозы, две последние входят в состав некоторых полисахаридов: СОО 1 НСОН ! НОСН ! НСОН 1 НСОН СН ОН В состав ряда полисахаридов входят также производные 0-глюкозы и 0-галакто- зы, у которых при атоме С2 гидроксигруппа заменена на ачиногруппу — соответ- ственно 0-слюказалсии 121) и 0-салакспоза иисс (22): Моносахарпдся, в первую очередь различные гексозы и их производные, образуют большое число различных олиго- и полисахаридов путем конденсации полуацетальной гидроксигруппы прп атоме С1 с одной из пыцзоксигрупп соседнего мономерного звена (С2, СЗ, С4 или Сб).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
