химический каталог




Углеводы

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

ьных энергетических ресурсов. В самом деле, для этого в клетке должен был бы содержаться весьма концентрированный раствор глюкозы, что невыгодно и по физико-химическим,

и по биохимическим причинам. Поскольку глюкоза – низкомолекулярное соединение, это было бы связано со значительным повышением осмотического давления в клетке и с тенденцией легкой диффузии глюкозы наружу. Для противодействия подобным нежелательным факторам потребовалось бы создание сложных специализированных механизмов. С другой стороны, глюкоза представляет собой субстрат многих ферментативных реакций в клетке, и для ограничения ее чрезмерного расходования во время хранения клетка должна была бы располагать множественными и разнородными системами. Напротив, создание запасов энергии в форме специализированных полисахаридов (так называемые резервные полисахариды) обеспечивает живым организмам целый ряд преимуществ.

Поликонденсация моносахаридов в полисахариды сопряжена с отщеплением воды и, следовательно, со снижением молекулярной массы, отнесенной к потенциальной моносахаридной единице (для глюкозы – на 10%). Некоторая дополнительная энергия запасается в форме энергии образующихся гликозидных связей (гидролиз гликозидов – слабоэкзотермическая реакция). Резервные полисахариды высокомолекулярны, а большинство из них нерастворимо в воде при физиологических условиях. Так что все отрицательные эффекты хранения в клетках больших количеств свободной глюкозы снимаются.

Для утилизации энергии резервных полисахаридов путем их расщепления до моносахаридов нужно ограниченное число специфических ферментов – полисахаридаз. Это обеспечивает организмам возможность эффективного управления поступлением свободной глюкозы, т.е. в конечном счете расходованием запасенной энергии, как путем активации или угнетения этих ферментных систем, так и при помощи включения или блокирования биосинтеза соответствующих ферментов.

В животных организмах функцию резервного полисахарида выполняет гликоген, в большинстве растений – крахмал (амилоза+амилопектин), в бурых водорослях – ламинарин, в дрожжах и бактериях – декстраны. (Заметим, что все эти полисахариды построены только из остатков D-глюкопиранозы.) Высшие растения накапливают крахмал в особенно больших количествах в органах, связанных с воспроизведением вида, где необходимо создавать значительные энергетические ресурсы для обеспечения развития зародыша: в семенах при половом размножении

и корневищах – при вегетативном (их клетки часто оказываются буквально «битком набиты» крахмальными гранулами). Именно эти части растений составляю основу растительной пищи и главный источник пищевой энергии для современного человека (семена злаковых, клубни картофеля и т.п.). В организмах животных гликоген накапливается в первую очередь в клетках печени и мышц. Рассмотрим немного подробнее функцию гликогена печени.

В печени гликоген играет роль буфера глюкозы, циркулирующей в крови и являющейся главным энергетическим ресурсом всех клеток организма. Концентрация глюкозы в плазме крови должна поддерживаться постоянной: падение ее ниже нормы приводит к голоданию клеток и оказывается гибельным для тех из них, которые неспособны создавать собственные энергетические резервы (каковы, например, клетки головного мозга), а превышение ведет к резким биохимическим сдвигам в клетках, и также особенно опасно для клеток мозга. Между тем и расходование глюкозы плазмы, и ее поступление подвержены резким колебаниям. Например, при переходе от покоя к активной деятельности убыль глюкозы скачкообразно возрастает, а при переваривании пищи, особенно углеводной, в кровь быстро поступают значительные количества глюкозы. Таким образом, понятно, что организм должен располагать быстродействующими и легко управляемыми механизмами биосинтеза гликогена (депонирование избыточной глюкозы плазмы) и его расщепления (компенсация энергетических затрат). На примере расщепления гликогена удобно проследить связь его структуры с выполняемой функцией.

Гликоген построен из остатков ?-D-глюкопиранозы и имеет высоко разветвленную структуру (см. с. 144). Связь остатков в цепях 1?4, в точках разветвлений – 1?6. Количественные параметры, характеризующие структуру гликогена варьируют, в зависимости от его источника (вида животного, природы ткани). В типичных случаях внешние неразветвленные цепи (А) содержат шесть-десять моносахаридных остатков, а во внутренних цепях (В и С) между разветвлениями находится два-четыре остатка глюкозы. Молекулярные массы гликогенов широко варьируюся и могут достигать десятков миллионов дальтон. (Это весьма значительная величина даже для биополимеров; она превышает, например, массу многих вирусных

частиц.) В отличие от большинства других резервных полисахаридов гликоген хорошо растворим в воде.

где I-общая схема структуры (А-концевые неразветвленные цепи, В-цепи, несущие разветвления, С-единственная в молекуле цепь с восстанавливающим концом, R-восстанавливающий конец); II-детальная структура участка, примыкающего к узлу разветвления

страница 48
< 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
аренда склада на время ремонта
Системы хранения Зелёный
кротоловки
консоль миледи

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
(04.12.2016)