biopolimery (1)

молекулы йода, образуя комплексы, называемые соединениями включения.

Комплексы амилозы с йодом имеют синюю окраску.

Амилопектин имеет разветвленное строение. В основной цепи МС связаны -1,4-гликозидными связями, а в точках ветвления -1,6-гликозидной связью. Ветвление происходит через 20-25 глюкозных остатков.

Молекулярная масса амилопектина 1-6 млн. В организме крахмал расщепляется ферментом -амилазой (расщепляет -1,4-гликозидные связи) и

амило-1,6-гликозидазой, конечный продукт – глюкоза.

Гликоген (животный крахмал) – запасной ПС человека и животных, по строению напоминает амилопектин, но отличается тем, что имеет еще более разветвленную цепь, ветвление происходит через 8-10 глюкозных остатков.

М.м. 100 млн.

Гликоген находится в печени и мышцах и выполняет энергетическую функцию. Синтез гликогена из глюкозы ограничен. Всего может быть синтезировано 50-60 г гликогена на 1 кг печени. Избыток глюкозы идет на синтез жира. При недостатке глюкозы в организме от гликогена отщепляется глюкоза. Особенно это необходимо при физической нагрузке, напряженной умственной работе и в перерывах между принятием пищи.

Целлюлоза (клетчатка) – это ПС растительного мира. Древесина содержит 50-70% целлюлозы, а хлопок 98-99%. МС остатки связаны -1,4-

19

гликозидными связями. Биозный фрагмент целлюлозы представлен

целлобиозой.

М.м. от 400 тыс. до 1-2 млн. В организме человека нет ферментов,

гидролизующих -1,4-гликозидные связи целлюлозы. Но она является важным компонентом пищевых волокон, которые:

1.способствуют насыщению организма;

2.усиливают перистальтику кишечника;

3.способствуют выделению желчных кислот;

4.сорбируют и выводят холестерин.

В медицинской промышленности используется монокарбокси-целлюлоза

(гемостатическое средство). А некоторые животные (олени, коровы)

используют целлюлозу в качестве основной пищи, т.к. у них есть колонии бактерий, способных гидролизовать целлюлозу.

Декстраны – бактериальные гомополисахариды с основным типом связи

-1,6-гликозидной. Декстраны с М.м. 50-70 тыс. используются как кровезаменители (полиглюкин).

20

Гетерополисахариды (ГПС) – делятся на кислые (протеогликаны) и

нейтральные (гликопротеиды).

ГПС: 1. никогда не бывают в свободном состоянии, всегда связаны с белком;

2.не выполняют энергетической функции;

3.всегда состоят из разных компонентов.

Различия кислых и нейтральных ГПС приведены в таблице.

Кислые гетерополисахариды (протеогликаны).

Разберем строение гиалуроновой кислоты, которая входит в состав

многих видов соединительной ткани (стекловидное тело глаза, хрящи,

21

пуповина). Служит также смазкой в суставах. Основная функция гиалуроновой кислоты в соединительной ткани – связывание воды, 1 г связывает 0.5 л воды.

Повторяющейся единицей в гиалуроновой кислоте является дисахарид,

состоящий из остатков -D-глюкуроновой кислоты и -N-ацетилглюкозамина,

соединенных -1,3-гликозидной связью. А дисахаридные фрагменты соединены

-1,4-гликозидной связью линейно.

Хондроитинсульфаты – это основные структурные компоненты хрящевой ткани, сухожилий, роговицы глаз, кроме того они содержатся в костной ткани, коже. Различают хондроитинсульфаты А, В, С.

Строение хондроитинсульфата А следующее: структурной единицей является дисахарид, состоящий из -D-глюкуроновой кислоты и 4-сульфо-2-N-

ацетилгалактозамина, связанных -1,3-гликозидной связью.

Сульфатная группа образует эфирную связь с ОН N-ацетилгалактозамина в 4 или 6 положении и в результате будут хондроитин-4-сульфат и хондроитин- 6-сульфат. Наличие SO3H группировок сообщает еще больший полианионный характер хондроитинсульфатам. Хондроитинсульфаты в свободном состоянии не встречаются, они связаны всегда с белками.

Гиалуроновая кислота и хондроитинсульфаты выполняют защитную и структурообразовательную функции.

22

Гепарин – синтезируется тучными клетками, находящимися в

выстилающем слое стенок артерий и в соединительной ткани.

Гепарин имеет сложное строение. Разберем фрагмент гепарина. Он состоит из повторяющихся дисахаридных единиц, состоящих из биссульфатированного D-глюкозамина и сульфатированной D-глюкуроновой кислоты. Внутри дисахаридного фрагмента и между ними будет -1,4-

гликозидные связи.

Функции гепарина:

1.Это естественный антикоагулянт (предотвращает образование тромбов в сосудах).

2.В тучных клетках связывает гистамин.

3.Активирует фермент липопротеидлипазу.

Нейтральные гетерополисахариды (гликопротеиды).

Образуются всеми клетками. В них нет глюкуроновой и серной кислот,

но есть фукоза и нейраминовая кислота, в виде N-ацетилнейраминовой кислоты.

(6-дезокси-L-

галактоза)

23

Нейраминовая и сиаловая кислоты образуются в результате альдольной

конденсации пирувата и маннозамина.

Роль углеводного компонента в гликопротеидах.

1.Увеличивают растворимость.

2.Увеличивают устойчивость к физическим и химическим факторам (to,

пептидазы).

3.Стабилизируют структуру.

4.Маркеры биологического узнавания (гормон-рецептор; антиген-антитело).

5.Биологическая активность гормонов теряется, если удалить углеводный компонент.

24

ЛИПИДЫ

ЛИПИДЫ – это гидрофобные вещества биологического происхождения,

нерастворимые в воде и растворимые в органических растворителях.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИПИДОВ

I. Химическая классификация

Липиды делятся на омыляемые и неомыляемые в зависимости от их

способности к гидролизу.

Неомыляемые липиды однокомпонентны, так как представляют собой

производные одного негидролизующегося класса соединений.

НЕОМЫЛЯЕМЫЕ ЛИПИДЫ

3.Желчные кислоты

4.Витамин Д

Омыляемые липиды подвергаются гидролизу с образованием в щелочной

среде солей высших карбоновых кислот, т.е. мыл.

Жиры (ацилглицерины)

Глицерофосфолипиды Ганглиозиды

Сфингофосфолипиды Цереброзиды

25

II. Биологическая классификация

1.Нейтральные жиры

2.Липоиды

3.Биологически активные соединения (гормоны, витамины, вторые посредники)

1. Жиры выполняют следующие функции:

а) энергетическую функцию (1 г жира 39 кДж);

б) источник жирорастворимых витаминов;

в) предшественники других важных веществ;

г) резерв эндогенной воды;

д) защитный барьер от химических и термических воздействий;

е) корреляция с плодовитостью (увеличение синтеза лептина).

2.Липоиды

2.1.Участвуют в образовании и функционировании мембран:

а) входят в состав мембран – участвуют в создании избирательной проницаемости;

б) перенос веществ за счет энергии АТФ;

в) вместе с гидрофобными белками создают структуру, на которой формируются ферментативные цепи, например, дыхательная цепь;

г) возникновение электрохимических потенциалов ионов и окислительное фосфорилирование и др.

2.2.Электроизоляция нервов (миелин).

3.Биологически активные соединения

а) жирорастворимые витамины;

б) липидные гормоны;

в) вторые посредники.

26

Вживотных тканях наиболее распространенным стерином является холестерин (ХС).

Воснове холестерина – углеводород холестан С27.

В организме человека из ХС образуются: желчные кислоты, стероидные гормоны, витамин Д. ХС – входит в состав липидного бислоя мембран.

ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ – С24 – стероиды.

В желчных кислотах – производных холана – боковая цепь у С17 состоит

из С5 и оканчивается карбоксильной группой. Все ОН-группы имеют -

конфигурацию. Четыре кислоты выделены из желчи человека: холевая,

хенодезоксихолекая, дезоксихолевая, литохолевая.

28