Полісахариди
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Полісахариди

Полісахариди, високомолекулярні з'єднання з класу вуглеводів ; складаються із залишків моносахаридів (М), зв'язаних глікозіднимі зв'язками. Молекулярні маси П. лежать в межах від декількох тис. (ламінарин, інулін) до декількох млн. (гіалуронова кислота, глікоген) і можуть бути визначені лише орієнтування т.к. индивидуальные П. зазвичай є сумішами компонентів, що розрізняються мірою полімеризації. Хімічна класифікація П. заснована на будові складових їх М-кодом — гексоз (глюкоза, галактоза, маноза), пентоз (арабіноза, ксилоза), а також аміноцукрів (глюкозамін, галактозамін), дезоксисахаров (рамноза, фукоза), уронових кислот і ін. До гідроксильних (—ОН) і аміногрупам (—NH 2 ;) моносахаридів в молекулах природних П. можуть бути приєднані залишки кислот (оцетовою, піровиноградною, молочною, фосфорною, сарною) або спиртів (зазвичай метилового). Гомополісахаріди побудовані із залишків лише одного М-коду (наприклад, глюкани, фруктани), гетерополісахаріди — із залишків два і більш різних М-кодів (наприклад, арабіногалактани, глюкуроноксилани). Багато поширених П. або групи П. носять давно укорінені назва: целюлоза, крохмаль, хітин, пектинові речовини і ін. (інколи назва П. пов'язана з джерелом його виділення: нігеран — з гриба Aspergillus niger, одонталан — з водорості Odontalia corymbifera).

загрузка...

  П., на відміну від ін. класів біополімерів, можуть існувати як у вигляді лінійних ( а ), так і розгалужених ( би, в ) структур (см. мал.(малюнок) ).

  До лінійним П. відносяться целюлоза, амілоза, мукополісахаріди ; маннани дріжджів і камедь рослин побудована за типом би, а глікоген, амілопектин і галактан з виноградного равлика Helix pomatia — за типом в . Тип структури П. визначає в значній мірі їх физико-хімічні властивості зокрема розчинність у воді. Такі лінійні регулярні (тобто що містять лише одного типа міжмоносахаридного зв'язку) П., як целюлоза і хітин, нерастворіми у воді,

т.к. енергия міжмолекулярної взаємодії вище енергії гідратації. Високорозгалужені, такі, що не володіють впорядкованою структурою П. добре растворіми у воді. Хімічні реакції, відомі у ряді М-коду, — ацилування, алкилірованіє окислення гідроксильних і відновлення карбоксильних, а також введення нових груп і ін., осуществіми і в разі П., хоча міра протікання реакцій, як правило, нижче. Хімічно модифіковані П. частенько володіють новими, коштовними для практики властивостями, відсутніми у вихідного з'єднання.

  Більшість П. стійка до лугів; при дії кислот відбувається їх деполімеризація — гідроліз. Залежно від умов кислотного гідролізу отримують або вільні М-коди або олігосахариди. Молекули гетерополісахарідов, що містять різних по кислотостійкості типів глікозідних зв'язків, удається розщеплювати вибірково. Для цієї мети використовують і специфічні ферменти. Встановлення будови низькомолекулярних продуктів розщеплювання полегшує завдання встановлення будови самого П. Она зводиться до визначення структури т.з. ланок, що повторюються, з яких, як вважають (це доведено на ряду прикладів), побудовані всі П. Дослідження вторинної структури П. проводиться за допомогою физико-хімічних методів, зокрема рентгеноструктурного аналізу, який з успіхом був застосований, наприклад, при дослідженні целюлози.

  Вельми всілякі біологічні функції П. Крахмал і глікоген — резервні П. рослин і тварин; целюлоза рослин і хітин комах і грибів — опорні П.; гіалуронова кислота, присутня в оболонці яйцеклітини, синовіальной рідині, скловидному телі ока, — високоефективний «змащувальний матеріал»; камедь і слизи рослин і капсулярні П. мікроорганізмів виконують захисну функцію; П. , що високосульфатується, гепарин інгібітор згортання крові. Фрагменти П. в змішаних угльоводсодержащих біополімерах (глікопротеїдах, ліпополісахаридах), присутніх в поверхневому шарі клітки обумовлюють специфічні імунні реакції організму. Позаклітинні П. і ін. угльоводсодержащие біополімери забезпечують міжклітинну взаємодію, скріпляє кліток рослин (пектинові речовини) і тварин (гиалін).

  Біосинтез П. протікає головним чином за участю нуклеозіддіфосфатсахаров, службовців донорами моносахаридних (рідше — дісахарідних) залишків, які переносяться на відповідні олігосахарідниє фрагменти П. Біосинтез, що будується гетерополісахарідов відбувається шляхом послідовного включення М-коду з відповідних нуклеозіддіфосфатсахаров в полісахарідную ланцюг. Відомий і ін. механізм, що реалізовується при побудові П. бактерійних антигенів ; спочатку за участю ліпідних і нуклеотідних переносників цукрів синтезуються специфічні, т.з. ланки, що повторюються, з яких під дією ферменту полімерази відбувається синтез П. Разветвленниє П. типа глікогену і амілопектину утворюються шляхом внутрішньомолекулярної ферментативної перебудови лінійного П. Разрабативаются підходи до направленого хімічного синтезу П.

  В живих організмах П., службовці основними резервами енергії, розщеплюються внутрі- і позаклітинними ферментами з утворенням М-коду і їх похідних, що розпадаються далі з вивільненням енергії. Накопичення і розпад глікогену в печінці людини і вищих тварин — спосіб регулювання рівня глюкози в крові. Мономірні продукти утворюються або безпосередньо шляхом послідовного відщеплення від молекули П., або в результаті ступінчастого розпаду П. з проміжним утворенням олігосахаридів. Багато П. (крохмаль, целюлоза, пектинові речовини і ін.) застосовують в харчовій, хімічній і ін. галузях промисловості, в медицині. Див. також статті Вуглеводи, Вуглеводний обмін .

 

  Літ.: Стейси М., Баркер С., Вуглеводи живих тканин, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1965; Хімія вуглеводів, М., 1967.

  Л. Ст Бакиновський.