химический каталог




Углеводы

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

бусловливающей гелеобразование, трактуется следующим образом. В сильно разбавленном растворе (или при достаточно высокой температуре), когда межмолекулярные взаимодействия малы, форма цепей аппроксимируется конформацией беспорядочного клубка. В более концентрированных растворах (или при охлаждении) начинается образование двойных спиралей, связывающих участки разных молекул. Некоторая произвольно выбранная (и достаточно длинная) молекула может при этом образовывать несколько таких участков связывания и не с одной, а с несколькими молекулами. Тогда возникают нековалентные поперечные сшивки, и создается трехмерная сетка (рис. 10).

Теперь можно рассмотреть требования к ковалентной структуре полисахаридной цепи (в рамках общей структуры 11), соблюдение которых необходимо для возникновения такой пространственной сетки. Первым условием является возможность спирализации, для чего необходимы участки цепей из повторяющихся звеньев типа 19. Эти участки должны быть регулярными в смысле правильного чередования таких звеньев, но могут быть нерегулярными по положению и распределению сульфата. В то же время вся цепь или ее значительная часть не должна иметь регулярную структуру из повторяющихся звеньев типа 19.

Действительно, в таком случае спирализация приводила бы к ассоциированию каждой молекулы только с одной другой молекулой (образовывалась бы непрерывная двойная спираль) и сетка не могла бы образовываться. Макроскопически это привело бы лишь к повышению кажущейся молекулярной массы полисахарида или к дальнейшей ассоциации с выпадением осадка, но не к гелеобразованию. В то же время регулярные участки не должны быть слишком короткими, так как в этом случае двуспиральные связки (узлы сетки) оказались бы чересчур слабыми или не образовывались бы совсем.

Следовательно, в структуре гелеобразующего полисахарида должны быть и регулярные последовательности типа 19, и нарушения регулярности, места, где конформация цепи резко меняется. Такую роль играют варианты звеньев типа А – сульфаты 14 и 15. Действительно, конформация дисахаридного блока –А-В- с участием (21) резко отличается от таковой для блока с 3,6-ангидрозвеном (19). Поэтому в тех точках цепи, где звено типа 12 или 13 заменено на сульфатированное звено типа 14 или 15, правильная спираль претерпевает излом (22) и связка цепей в виде двойной спирали в этом месте нарушается. Отсюда видно, что отклонения от регулярности, дефекты правильной структуры, суть не ошибки биосинтеза, как может показаться на первый взгляд, а биологически осмысленный, функционально необходимый элемент структуры.

Прочность геля и содержание в нем воды (зависящее от средних размеров ячеек) определяется в основном двумя параметрами: длиной спирализуемых и длиной неспирализуемых участков, т.е. распределением различных остатков вдоль цепи. Здесь уместно заметить, что «деспирализующие» остатки 14 и 15 являются биохимическими предшественниками 3,6-ангидрозвеньев 12 и 13. Дело в том, что биосинтез полисахаридов типа каррагинанов включает, по-видимому, сульфатирование регулярной незамещенной цепи типа …-A-B-A-B-A-B-… и замыкание ангидрозвеньев по схеме:

Таким образом, последняя стадия, осуществляемая уже на готовом полисахариде, создает гелеобразующую структуру, а степень ее протекания определяет физико-химические свойства геля. Можно полагать, что, управляя такой циклизацией, водоросли способны к тонкой адаптации своих механических характеристик к конкретным условиям среды. Например, продуцируя или активируя дополнительные количества фермента, катализирующего образование ангидроциклов, организм добивается быстрого повышения степени спирализации и, следовательно, адаптационного изменения свойств геля.

На примере каррагинанов можно проследить своеобразный характер специфичности структур таких полисахаридов. Очевидно, в этом случае не имеет большого функционального значения точная последовательность всех мономерных остатков в цепи; однако необходимым является чередование участков цепей, регулярных по альтернированию остатков ?-D-галактопиранозы и 3,6-ангидро-?-D-галактопиранозы со связями 1?3 и 1?4, и участков с нарушениями такой регулярности – заменами ангидрозвеньев на соответствующие сульфаты типа 14 и 15.

Далее, функционально важно, чтобы эти участки имели определенную длину (не слишком большую и не слишком малую), но эта длина может варьировать в некоторых пределах без заметного влияния на функциональные свойства. В деспирализованных участках остатки типа 12 или 13, с одной стороны, и остатки типа 14 и 15, с другой, в известных пределах кажутся взаимозаменяемыми без заметных изменений свойств полисахарида, тогда как в спирализованных участках замена даже одного 3,6-ангидро-звена на его предшественник (сульфат 14 или 15) должна драматически сказаться на гелеобразующей способности полисахарида.

Как видно уже из структуры остатков типа А и В (12-18), число и положение сульфатных групп может варьировать в довольно широких пределах, но явно недопустимым представляется, например, налич

страница 57
< 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
плитка напольная carcassonne nogal во владимире
мхм 162 атлант
кронштейн для телевизора с электроприводом
гироскутер с рулем

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
(03.12.2016)