Часть 1 (1160050), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Для такой проверки используются два остаткааденина. В отсутствии тРНК, эти остатки “спрятаны” внутри спиралирибосомной РНК. При связывании тРНК, остатки аденина выпетливаются изспирали рибосомной РНК и образуют контакты с малой бороздкой кодон –антикодонового дуплекса. Полноценный набор таких контактов может20образоваться, только если антикодон тРНК полностью комплементарен кодонумРНК. Если антикодон не комплементарен кодону, то контакты не образуются,и остатки аденина остаются внутри спирали рибосомной РНК. Это служит длярибосомы сигналом, что считывание ошибочно.Связывание молекулы аминогликозидных антибиотиков со спиральюрибосомной РНК приводит к искусственному выпетливанию остатков аденина,так, как если бы кодон-антикодоновые взаимодействия были полностьюкомплементарными.Такимобразом,антибиотик“вводитрибосомувзаблуждение” и заставляет включать несоответствующие аминокислоты всинтезируемый белок.СтруктурнаяосновааминогликозидныхПоказаноостатковдействияантибиотиков.изменениеаденинаконформацииА1492вызванноеиА1493связываниемсоответствующей кодону тРНК илисвязыванием антибиотика.Кромеаминогликозидныхантибиотиков, многие другие классыантибиотиков содержат в своем составе гликозидные остатки.
Характерным21примером служат макролидные антибиотики. Эта группа антимикробныхвеществ связывается с рибосомой и блокирует прохождение синтезируемойрибосомой белковой цепочки по специальному каналу, проходящему черезрибосому.Макролидный антибиотик эритромицинблокирует специальный канал рибосомы,по которому проходит синтезируемыйбелок.Макролидныеантибиотикигликозилированы, причем гликозидныеостаткинужныкакдлясвязыванияантибиотиков с рибосомой, так и дляповышения растворимости этих веществ. В отсутствии гликозидных групп,получающийся остов оказывается слишком гидрофобным, что препятствуетрастворению и антибактериальной активности.Не только антибиотики, ингибирующие биосинтез белка, содержатгликозидные звенья.
Характерным примером гликозилированного антибиотика,блокирующего биосинтез клеточной стенки бактерий служит ванкомицин.Ванкомицин связывается с группой аминокислот D-Ala-D-Ala и блокируетобразование сшивок в гликопептидной клеточной стенке бактерий. Внастоящее время ванкомицин служит препаратом “последней надежды” вборьбе с инфекциями, вызванными грамположительными бактериями. Ксожалению, уже получили распространение энтерококки, устойчивые кдействию ванкомицина.22ВанкомицинУ устойчивых микробов остатки D-Ala-D-Ala заменены на D-Ala-D-Lac;замена, препятствующая связыванию ванкомицина со своей мишенью.
Внастоящее время успешно разрабатываются производные ванкомицина,способные преодолевать устойчивость патогенных бактерий. Эти производныеотличаются от “родительского” ванкомицина строением гликозидных звеньев.Как мы убедились, сахара выполняют в природе крайне важные функции:энергетическую и структурную, а также входят в состав других биополимеров,модулируя их свойства. Гликозидные звенья входят в состав чрезвычайноважных соединений, таких, как антибиотики.
Для того, чтобы пониматьпроцессы, происходящие в живой природе в целом и в организме человека вчастности и влиять на них, успешно бороться с инфекциями и болезнями,совершенно необходимо понимать и развивать химию и биохимию сахаров иих производных.232. МоносахаридыСреди моносахаридов наиболее распространены полигидроксиальдегидыи полигидроксикетоны. Однако встречаются также соединения, содержащиеиные функции, кроме карбонильной и гидроксильной, и отличающиесядругими особенностями строения.2.1. Основные типы моносахаридов и их номенклатураНиже приводятся структурные формулы некоторых наиболее частовстречающихся типов моносахаридов и их названияCHO(CHOH)nCH2OHCH2OHCH2OHCO(CHOH)nCH2OHCOOHCHO(CHOH)nCH2OH(CHOH)nCOOH(CHOH)nCH2OH(I)(II)(III)(IV)(V)АльдозыКетозыПолиолыУроновыекислотыАльдоновыекислотыCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH(CHOH)nCOOH(CHOH)nCOOH(CHOH)nCOOH(CHOH)nCOOH(CHOH)nCOOH(VI)(VII)(VIII)Сахарные(аровые)кислотыДезоксисахараАминосахараАльдозы (I) являются полигидроксиальдегидами.
В зависимости от числаатомов углерода в молекуле их называют соответственно тетрозы, пентозы,гексозы и т.д. Кетозы (II), соответственно, носят название тетрулозы,24пентулозы, гексулозы и т.д. 2 Однако, эти названия собирательные. Названияконкретных альдоз и кетоз, которые связаны с их конфигурацией тривиальные.
3 Общие названия полиолов (III) также зависит от числа атомовуглерода в их молекуле. Это - тетриты, пентиты, гекситы и т.д. 4Названия конкретных полиолов, указывающие на их пространственноестроение, зависят от того, восстановлением какой альдозы они могут бытьполучены - рибит (из рибозы), маннит (из маннозы), ксилит (из ксилозы) и т.д.Исключение составляют сорбит, соответствующий восстановленной глюкозе, идульцит, образующийся при восстановлении галактозы.Уроновые кислоты (IV) формально получаются окислением концевойгидроксиметильной группы альдоз.
В зависимости от названия последних ихименуют ксилуроновой, галактуроновой, глюкуроновой и т.д. кислотами.Соответственно, альдоновые кислоты - продукты окисления альдегиднойгруппы в альдозах - называют рибоновой, манноновой, глюконовой и т.д.кислотами.Общее название двухосновных кислот, которые могут быть полученыокислением обеих концевых групп альдоз - сахарные (VI). Конкретныеназвания зависят от того, из какой альдозы данная кислота может бытьполучена. К корню названия альдозы добавляют окончание “аровая”:ликсаровая, маннаровая, глюкаровая и т.д. Как видно из приведенных вышеформул, дезоксисахарами называют моносахариды, у которых одна (а можетбыть, и более) гидроксильная группа заменена на атом водорода.
Названия2Глицериновый альдегид, а также 2- и 3-гидроксипропионовые альдегиды и изомерные им гидроксикетоны соотвественно, дигидроксиацетон и гидроксиацетон - часто, но не всегда называют триозами. Моносахариды,углеродный скелет которых включает семь и более углеродных атомов, называют высшими сахарами3Структурные формулы конкретных альдоз, которые, как правило, и определяют названия рассматриваемыхпроизводных, приведены ниже.4Полиол с тремя атомами углерода - глицерин.25конкретных представителей также зависят от родоначального моносахарида: 2дезоксирибоза, 6-дезоксигулоза, 2,3-дидезоксиманноза и т.д.
5Аминосахара (VIII) - продукты формального замещения гидроксильнойгруппы на аминную или замещенную аминную - называют в соответствии стем, из какого моносахарида данный аминосахар может быть получен и укакого атома углерода произошло такое замещение. Поскольку при этомсоответствующая гидроксильная группа удаляется, добавляют“дезокси”;например: 3-амино-3-дезоксиглюкоза (m=1, n=2, R=H в приведенной вышеформуле (VIII) ), 6-амино-6-дезоксигалактоза и т.д. При наименовании 2-амино2-дезоксисахаровпотривиальнойноменклатуреисходятизназваниясоответствующего моносахарида, к корню которого добавляют второй корень“амин”; например: глюкозамин, галактозамин и т.п.2.2.
Альдозы и кетозыЦентральное место в химии моносахаридов занимают полигидроксиальдегиды и полигидроксикетоны, обычно содержащие нормальную цепь изпяти или шести углеродных атомов - так называемые альдопентозы иальдогексозы, а также кетопентозы и кетогексозы.Низшие представители альдоз и кетоз - бесцветные жидкости, многие изнихобладаютсладкимвкусом.Многоатомныегидроксиальдегидыигидроксикетоны - кристаллические вещества или густые сиропы. Все низшиемоносахариды очень трудно кристаллизуются и часто так и остаются сиропами;частично это объясняется тем, что при попытках перекристаллизации онипретерпевают (в растворе) мутаротацию (см. ниже) и превращаются в смесьизомеров.
Определенную роль играет, кроме того, асимметрия молекул, из-закоторой существенно замедляется процесс роста кристаллов, поскольку для5Следует отметить, что современная номенклатура требует обозначать конфигурацию не исходного моносахарида, изкоторого удалена гидроксигруппа, а только конфигурации имеющихся асимметрических центров. Так, например, 2дезокси-D-глюкоза должна быть названа 2-дезокси-D-арабиноальдогексозой. Таким образом вводятся корневыеназвания типа “арабино”, “рибо”, “глюко”, “галакто”, “манно” и т.п., позволяющие обозначать относительныеконфигурации сразу нескольких асимметрических центров. При этом исчезает двойственность многих традиционныхназваний моносахаридов (примерами могут служить 2-дезокси-D-глюкоза и 2-дезокси-D-манноза - названия,обозначающие один и тот же моносахарид).26включения молекулы в решетку из раствора необходима лишь единственная ееориентация.Кристаллизациипрепятствуеттакжебольшаявязкостьконцентрированных растворов моносахаридов в воде и спиртах, обусловленнаяналичием сложной системы водородных связей.
В связи с этим длякристаллизациимоносахаридовразработанрядспециальныхприемов,благодаря которым к настоящему моменту большая их часть получена вкристаллическом состоянии. Альдозы и кетозы хорошо растворимы в воде,хуже - в спирте, нерастворимы в неполярных растворителях (эфир, гексан,четыреххлористый углерод и т.д.). Хорошо растворимы в диметилформамиде(ДМФА), диметилсульфоксиде (ДМСО), гексаметилфосфортриамиде (ГМФТА)и некоторых других полярных апротонных растворителях.2.2.1. D- и L-рядыПростейшийгидроксиальдегид-глицериновый(дигидрокси-пропионовый) содержит один асимметрический атом углерода и потомуспособен существовать в виде двух стереоизомеров - правовращающего 6 (D) илевовращающего (L).Специальными исследованиями было установлено, что правовращающийизомер имеет R-конфигурацию, а левовращающий - S-конфигурацию.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
