люлозы физическими методами даёт величину 10000 остатков. Нити целлюлозы образуют микрофибриллы благодаря внутри- и межмолекулярным водородным связям; микрофибриллы собраны в волокна, ось каждого из которых расположена под углом к осям микрофибрилл, а каждая молекула лежит вдоль оси микрофибриллы. Такая высокоупорядоченная структура, подтверждённая данными рентгеноструктурного анализа, и обусловливает необычайную прочность и упругость целлюлозы, равно как и отсутствие растворимости в большинстве применяемых растворителей. Любопытно, что целлюлоза растворяется в реактиве, приготовленном смешением Си(ОН)2 с концентрированным водным раствором аммиака (реактиве Швейцера), а также в

102

солянокислом растворе ZnCb при нагревании или в концентрированной серной кислоте, т.е. в тех средах, состав которых обусловливает возможность разрыва водородных связей в молекулах целлюлозы и образование новых связей с растворителем. Благодаря наличию свободных спиртовых гидроксильных групп целлюлоза способна реагировать со спиртами и кислотами с образованием эфиров:

Целлюлоза + HNO3 ~± нитрат целлюлозы;

Целлюлоза + СН3СООН + (СН3СО)20 -> ацетат целлюлозы.

Волокна целлюлозы можно модифицировать введением в её молекулу карбоксиметильных групп -СН2СООН или диэтил-аминоэтильных групп -C2H4N(C2h5)2; в результате получают карбоксиметилцеллюлозу (КМ-целлюлозу, или КМЦ) и диэтиламиноэтилцеллюлозу (ДЭАЭ-целлюлозу), соответственно. Эти производные широко применяют в хроматографии для разделения аминокислот, белков, нуклеиновых кислот в качестве катионо- и анионообменных носителей. При полном гидролизе целлюлозы в присутствии концентрированных кислот образуется D-глюкоза; такой гидролизат используется для получения технического этилового спирта, для выравдивания кормовых дрожжей и приготовления некоторых медицинских препаратов. Неполный гидролиз целлюлозы приводит к цел-лобиозе.

Как можно увидеть из рассмотрения строения амилопек-тина, декстранов и гликогена, для гомополисахаридов, имеющих более одного типа гликозидных связей, характерна определённая последовательность расположения гликозидных связей: наличие в точках ветвления цепи связей одного и того же типа (например а-(1,6)-связей). Гетерополисахариды имеют более сложное строение, но и они обычно построены по определённому плану. Гетерогликаны, состоящие из двух типов моносахаридных единиц, можно разделить на две группы: в первой моносахариды обоих типов располагаются в одной и той же цепи (структура А), а во второй монозные остатки одного типа образуют основную цепь, к которой идентичными глико-зидными связями присоединены остатки моносахарида другого

103

типа (структура Б). Если же гетерополиоза постВ-роена « чем двух типов остатков, то обычно осуществляв" стп ' В: в главной цепи находятся преимущественно г^еКс1э роновые кислоты, а в ответвлениях - главным обр^**^*"

О—о-

-о—о—

I

Ещё в конце прошлого века было установл^ено, что гете-рогликаны могут иметь в своём составе не тольк<^>:о остатки моносахаридов. Очень большое число жизненно ватажных биополимеров содержат как углеводные, так и белковине цели, причём эти два типа цепей связаны в биополимер к^ховалентными связями. Такие биополимеры подразделяют на пВ ротеогликаны и гликопротеины. К протеогликанам относят пол юимеры, в которых основная цепь молекулы является бел конвой; к ней с определённым "шагом" присоединены линейные це=эепи, содержащие регулярно повторяющиеся моносахариды.

1

I

Т.

Схема строения щзотеогликана: А - лолипептидная ДО^пь; Б неиная регулярная полисахаридная цепь, содержащая чередующиеся остатки гексуроновых кислот (или гексоз) и 2-о^мин°-2"дсз оксигексоз ;

104

В числе моносахаридов могут быть и кислые (D-глюкуроновая и L-идуроновая кислоты), и монозы с основными группами (2-амино-2-дезокси-0-галактоза и 2 -амино-2 -дезокси - D-глюкоза), причём остатки аминомоноз могут быть N-ацетши-рованы и иногда N-сульфированы, а остатки гликуроновых кислот нередко О-сульфированы. Поэтому полисахаридные цепи проявляют кислотные свойства, а крупные молекулы таких протеогликанов (систематическая номенклатура обозначает их как гликозаминогликаны) обладают зарядами.

Гликопротеины в качестве основной части макромолекулы также имеют белковую цепь (из 300 и более аминокислотных остатков). К этой цепи ковалентно присоединены боковые углеводные цепи, являющиеся остатками разветвлённых гетеро-олигосахаридов. В составе последних встречаются как нейтральные монозы (D-глюкоза, D-галактоза, D-манноза, L-фукоза), так и аминосахара (2-амино-2-дезокси-0-глюкоза, 2-амино-2-дезокси-О-галактоза), и кислые моносахариды (5-амино-3,5-дидезокси-0-глицеро-0-галакто-2-нонулозоновая кислота).Ос-татки аминоуглеводов могут быть N-ацетилированы, а остатки карбоксиуглеводов - N-гликозилированы и иногда О-ацетили-рованы, что делает олигосахарид слабокислым. Как видно из сказанного, гликопротеины отличаются от протеогликанов числом углеводных звеньев на единицу длины (или молекулярной массы) главной белковой цепи: в глико