химический каталог




Углеводы

Автор А.Н.Бочков, В.А.Афанасьев, Г.Е.Заиков

ительно больших экспериментальных трудностей). Совокупность имеющихся данных, однако, создает впечатление, что структурные вариации в пределах индивидуального полисахарида подчиняются лишь закону случая. Подчеркнем: речь идет лишь о некоторых структурных параметрах, а отнюдь не обо всех.

Интересно оценить количественно, каким может быть число структурных вариантов индивидуального полисахарида.

Рассмотрим гипотетический разветвленный полисахарид, построенный из двух типов мономерных остатков (А и Б) с такой структурой:

Примем условно, что у всех его молекул длина главной цепи одинакова (240 остатков), что положение разветвлений строго фиксировано (у каждого третьего), и посмотрим, что дадут вариации только одного параметра – длины боковых цепей. Наложим и на этот параметр жесткие ограничения. Пусть любая из боковых цепей может содержать либо 9, либо 10 остатков Б; причем появление цепи из 9 или 10 остатков в любом месте равновероятно. Таких цепей на молекулу, как ясно из принятых характеристик – 80. Тогда число возможных структур для полисахарида равно 280?1,2*1024, т.е. вдвое больше, чем содержится молекул в моле вещества. Это значит, что в достаточно малом образце полисахарида может не найтись двух одинаковых молекул: все молекулы будут различаться по структуре*!

Этот вывод заметно отличается от того определения индивидуального вещества, которое мы давали вначале. И тем не менее полисахарид с такими характеристиками любой специалист по химии углеводов счел бы индивидуальным веществом, высокоочищенным, гомогенным. Заметим еще, что в нашем расчете мы не учли возможности вариации других структурных параметров, что в реальных полисахаридах число разветвлений может быть и 100, и 250 и более и что на самом деле вариации в длине

полисахаридных цепей (как основной, так и боковых) могут быть гораздо шире, чем плюс-минус одно звено.

Итак, что же все-таки это такое – индивидуальный полисахарид? Может показаться, что полисахариды вообще построены «как попало» и что говорить об их структуре (в классическом значении этого слова) бессмысленно. Но это далеко не так. Отнюдь не любые структурные единицы полисахарида варьируют, размываются микрогетерогенностью. Среди них есть и консервативные, строго фиксированные. Трудность состоит, однако, в том, что комбинация консервативных и вариабельных признаков и степень вариабельности вариаблельных индивидуальны для каждого полисахарида (постольку, поскольку об этом можно судить сейчас, учитывая малую изученность микрогетерогенности, как явления). Поэтому, приступая к изучению структуры нового полисахарида, мы заранее не знаем, какие его характеристики окажутся усредненными величинами, а какие – строго детерминированными. Можно только полагать, что и консервативность, и вариабельность тех или иных характеристик строго подчинены выполнению полисахаридом его биологической функции, т.е. биологически оправданы. Вот простой пример.

Главная функция целлюлозы в растительной клетке – быть структурирующим материалом клеточной стенки. Последняя устроена весьма сложно, но приближенно может быть уподоблена армированному материалу типа стеклопластика или железобетона, в котором длинные пучки нитевидных молекул целлюлозы вплавлены в менее упорядоченный материал. Основой такой конструкции являются микрофибриллы – пачки длинных молекул. Для упаковки микрофибрилл молекула целлюлозы должна иметь вид длинного жесткого стержня, каким она в действительности и является.

Даже значительные вариации молекулярной массы целлюлозы не помешают ее молекулам образовывать микрофибриллы. Однако стоит только изменить конфигурацию одной единственной гликозидной связи на макромолекулу (?- вместо ?-), как в жестком стержне появится излом, микрофибриллы не смогут упаковаться, целлюлоза полностью утратит способность выполнять свою главную биологическую функцию. И для этого достаточно, чтобы в биосинтезе целлюлозы была допущена одна ошибка на тысячи правильно построенных гликозидных связей. Естественный

отбор таких ошибок не прощает, и поэтому в этом пункте растительная клетка не ошибается никогда.

Приведенный пример характерен, так как обычно в полисахаридах именно конфигурация гликозидных связей оказывается наиболее консервативным, а молекулярная масса – наиболее вариабельным параметром структуры. Однако подчеркнем еще раз: в каждом типе полисахаридов могут быть свои консервативные и вариабельные элементы. Вопрос в том, что именно нужно для биологической функции. Но вот этого-то мы чаще всего и не знаем, и в конечном итоге именно для выяснения этого вопроса и работают исследователи структуры полисахаридов.

Смешанные биополимеры

Давно уже известны четыре класса полимеров живых систем – биополимеров. Это белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и липиды. Четыре, так сказать, «кита».

Как обстоит дело с такими «китами» в естественных науках? Чаще всего так. Сначала – хаотическое нагромождение объектов исследования. Приходит Наблюдатель. Он просто описывает как можно точнее и подробнее отд

страница 13
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Скачать книгу "Углеводы" (1.96Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
смесь м200 цена
проекты и изготовление козырьков над входной группой
Моноблок Acer Aspire C20-220
складская техника

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.08.2017)