Биоорганическая химия. Справочник, словарь

Обладает амфотерными свойствами - образует соли с сильными кислотами и основаниями. Получается при дезаминировании аденина. Нуклеозид гипоксантина называется инозин. Нуклеотид инозинмонофосфат является начальным (исходным)

Гликоген (С6Н10О5)n. Гомополисахарид , запасной полисахарид животных тканей, обнаружен также в грибах. Присутствует в клетках любых тканей организма: печени, почек, мышц, костей и других. В печени содержание может достигать 5% (от сухой массы ткани). Строение и состав аналогичны амилопектину. Основная цепь образована гликозидными связями (а-1,4), в местах ветвления гликозидные связи(а – 1,6).

коричневобурые растворы. Определение интенсивности окраски оптическими регистрирующими приборами используют для количественного определения гликогена в тканях.Следует отметить некоторые особенности в строении гликогена:

61

−точки ветвления расположены часто, примерно у каждого десятого атома углерода в основной цепи

−количество ветвлений значительно больше по сравнению с амилопектином

Распад гликогена в тканях печени, почек, мышцосуществляется особым ферментом фосфорилазой гликогена,а в костной ткани и одонтобластах амилазой.

Гликозилирование. Нефе рментативный химический процесс в организме, заключающийся во взаимодействии моносахаридов (в основном, глюкозы) с амино-, гидрокси-, тиольнымигруппами белков гемоглобина , плазмы крови , мембран эритроцитов, стенок сосудов, нефрона, глаза, миелиновых оболочек нервных структур. Образуются N-, S-, O- гликозидные, азометиновые и другие нехарактерные связи между моносахаридом и белком. Типично для длительного состояния гипергликемии( высокого уровня глюкозы в крови) при диабете. Является причиной развития тяжелых осложнений, проявляющихся в виде ангио-, нефро-, ретино–, нейропатий. Определение доли гликозилированного гемоглобина используют для оценки выбранной дозы инсулина.

Гликолевая кислота (гидроксиуксусная) С2Н4О3. Начинает гомологический ряд моногидроксикарбоновых кислот. Твердое кристаллическое вещество. Растворима в воде, спирте. Обнаружена в свекловичном соке, репе, незрелом винограде. Образует соли, простые эфиры с участием гидроксигруппы, сложные – с участиемобеих групп. Окисляется в глиоксалевую кислоту, которая образуется в организме человека из аминокислоты глицина.

ОН-СН 2– СООН

Применяется в промышленности для дубления кож, а в косметологиисамостоятельно или в составе «фруктовых кислот» в качестве химического пилинга для удаления части наружного мертвого эпителиального слоя кожи (см.

Моногидроксикарбоновые кислоты).

Гликолипиды. Сложные липиды, содержащие углеводные и липидные составляющие,Образованы с участием сложноэфирных и гликозиднойсвязей.

олигосахаридом. От вида углевода различают цереброзиды и ганглиозиды, в составе ганглиозидов -ацетилнейраминовая кислота.

62

СН3- СН2)n –СО- N Н -СН

|

СН2-О-R ( углевод,нейраминовая кислота)

Много в составе нервной ткани. Обеспечивают структуру мембран, взаимодействие между клетками и клеток с межклеточным матриксом, выполняют регуляторные функции.

Глиоксалевая кислота (оксоуксусная) С2Н2О3. Первый представитель гомологического ряда. Содержит две функциональные группы – альдегидную и карбоксильную, обе группы обладают всеми типичными химическими свойствами, усиливая реакционную способность друг друга( обе группы обладают акцепторными свойствами),рКа 3,18.

Известна только в виде гидрата вследствие высокой активности карбонильной группы в реакции нуклеофильного присоединения АNu (аналогично образуется

Глицерин (глицерол, пропантриол-1,2,3) С3Н8О. Трехатомный спирт,

сладкая густая, вязкая сиропообразная гигроскопичная жидкость. Тщательно высушенный глицерин кристаллизуется, Тплавл. 17,9 0С. Получен впервые в 1779 г. Шееле при омылении природных жиров. Химические свойства связаны с присутствием трех гидроксильных групп: две первичные группы более активны, чем вторичная.

ОН ОНОН

63

белков: альбуминов и глобулинов крови, лизоцима , миоголобина , гемоглобина, карбоксипептидазы и других. Примечание( : не надо путать понятия «глобулярные белки» и «глобулины» -белки крови.)

Глутаровая кислота (пентандиовая) НООС- СН2-СН2-СН2-СООН.

Кристаллы, Т плавл. 99 0С, Т разл. 304 0С, растворима в воде, этаноле. Содержится в свекольном соке. Скелет глутаровой кислоты имеют многие биологически активные соединения, участвующие в различных видах обмена: аминокислота глутамино, вая

восстанавливающим дисахаридом, при восстановлении образует спирт сорбит, при

и пластических обменах (синтез пентоз, гликозаминогликанов, заменимых

глюкозо-6-фосфат и глюкозо-1- фосфат. Транспорт глюкозы в мышцы, жировую ткань зависит от наличия инсулина.

D -глюкоза ( d d l d )

Β- D- глюкопираноза

65

В крови поддерживается определенный постоянный( гомеостатический) уровень глюкозы, которая быстро усваивается тканями и клетками крови: нервной тканью, эритроцитами. Без глюкозы все процессы жизнедеятельности в этих клетках

б) нагревание со свежеосажденным осадком гидроксида меди(2) в щелочной среде. В биохимических исследованиях для количественного определения содержания глюкозы в крови и других биологических объектах применяют ферментативный

жидкости из тканей в кровь, способствуют выделению из органов токсических веществ и увеличивают поступление глюкозы в мозг, сердце, печень, мышцы. Глюкоза и многие гексозы, их олиго - и полисахариды подвергаются «брожению»- так называют процессы превращения углеводов с участием микроорганизмов. Различают спиртовое,молочнокислое,масляное и другие виды брожения.

66

Глюконеогенез. Биохимический процесс, заключающийся в ресинтезе глюкозы из молочной кислоты, конечного продукта обмена углеводов, или из неуглеводных компонентов (аминокислот, глицерина). Основной путь поддержания уровня глюкозы в крови, восполнения глюкозы в тканях при гипогликемии,голодании.

Глюкурониды. Гликозиды глюкуроновой кислоты. Твердые кристаллические вещества. В организме человека β -глюкурониды образуются при детоксикации гидрофильных эндогенных конечных продуктов (билирубина) и ксенобиотиков. Повторно из кишечника не всасываются.Выводятся с желчью или мочой.

D-Глюкуроновая кислот (2,3,4,5 –дигидрокси-6-оксогексановая кислота,

d d l d ) ОНС- (СНОН)4-СООН. Одна из изомеров гексуроновых кислот. Твердое кристаллическое вещество, хорошо растворима в воде, растворах щелочей, гидрокарбонатов и карбонатов. Обладает свойствами карбоновых кислот и альдогексоз, склонна к цикло-оксотаутомерии (кольчато-цепной изомерии), образуя а и β-аномеры, а также циклические сложные эфиры лактоны

Для получения глюкуроновой кислоты из глюкозы необходимо защитить альдегидную группу от окисления, с этой целью используют гликозиды β – D - глюкопиранонозы, после окисления спиртовой группы проводят гидролиз гликозиднойсвязи.

Распространена в природе, биологическая активность связана с образованием УДФ-глюкуроновой кислоты,которая образуется in vivo окислением УДФ-глюкозы.

Гл -6-ф —> Гл-1-ф —>УДФ- глюкоза—>УДФ-глюкуроновая кислота

67

УДФ-глюкуроновая кислота

Биологическая роль глюкуроновой кислоты в организме человека: образует УДФ-глюкуроновую кислоту, которая участвует в обезвреживании токсических соединений эндогенного происхождения (билирубин, спирты) или экзогенных, попадающих извнексенобиотиков (фенолы, лекарственные препараты), входит в состав гетерополисахаридов (гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфата ), формирующих межклеточное вещество соединительной ткани и антисвертывающую систему крови (гепарин).

Гомолитический (радикальный) тип разрыва связи (греч –homos-равный).

Характерен для неполярных или малополярныхковалентных связей при воздействии высокой температуры, электромагнитного неионизирующего излучения (ультрафиолетовое, рентгеновское) или других свободных радикалов. Приводит к образованию активных частиц радикалов.

Радикал ( R• ) -частица вещества, имеющая неспаренный электрон. Радикалы могут быть нейтральными или заряженными частицами. При гомолитическом разрыве общая электронная пара связи разрывается поровну (по одному электрону на каждую новую частицу).

С12 —> 2 С1

восстановлении кислорода (супероксид, пероксид), особом ферментативном

68

Гомополисахариды. Образованы только одним видом моносахаридов.

Аминокислота,кристаллическое вещество.

НS- СН2-СН2 –СН(N Н2) –СООН

Образуется в организме человека в процессе обмена незаменимой аминокислоты метионина после удаления S-метильной группы. Участвует в синтезе аминокислоты цистеина из аминокислоты серина. Легко окисляется на воздухе кислородом, пероксидом водорода, превращается в дисульфид. Накопление в крови, тканях - патологический процесс, возникает при недостатке витаминов В12 и тетрагидрофолиевой кислоты. Является причиной развития сердечно -сосу дистой патологии, врожденных аномалий у плода.

2-амино-6 –оксопурин

Атом водорода в имидазольном цикле гуанина может занимать положения N7 или N9 , но в нуклеиновых кислотах реализуется форма N9 –Н и с этим атомом образуется N9 - гликозидная связь в нуклеозидах, нуклеотидах и нуклеиновых кислотах. Распространен в природе, обнаружен в клетках микроорганизмов, растений, животных, входит в состав нуклеиновых кислот. Биологической активностью обладают нуклеотиды ГТФ, ГДФ и внутриклеточный регулятор

циклический ГМФ (цГМФ).

69

Д

Дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК). Вторичная структура ее–двойная спираль с антипараллельным расположением цепей. Открытию структуры ДНК способствовали исследования Э. Чаргаффа в отношении химического состава ДНК. Он установил:

−количество пиримидиновых оснований равно количеству пуриновых

−количество тимина равно количеству аденина,а количество цитозина– количеству гуанина .

А+ Г =Т + Ц

А+ Ц =Т +Г

человечества в ХХ веке. Молекула ДНК представляет собой две перекрученные

образуют два неодинаковых спиральных желобка,которые идут параллельно главной оси. Эти желобки заполнены белками гистонами. Азотистые основания располагаются внутри спирали, почти перпендикулярно основной оси и образуют между цепочками комплементарные пары А…Т иГ …Ц .

Суммарная длина молекул ДНК в каждой клетке достигает 3см . Диаметр клетки в среднем 10–5 м, диаметр ДНК всего 2 •10–9 м. Молекулярная масса ДНК

Основания располагаются перпендикулярно оси цепи. Направления полинуклеотидных цепей антипараллельное. Связь между фуранозными циклами дезоксирибозыпосредством фосфорной кислоты осуществляется из положения 3` к положению 5`в каждой из цепей. В начале цепи фосфорилирована гидроксильная группа пентозы в положении - 5, в конце цепи в положении- 3`свободная– гидроксильная группа пентозы.

70