Биохимические основы действия полисахаридных веществ

При гидролизе  клетчатки в присутствии специфического фермента, найденного у ряда бактерий, некоторых видов насекомых, плесневых грибков и в прорастающих семенах, образуется целлобиоза. Однако при гидролизе в присутствии кислот почти с количественным выходом возникает P-D-глюкопираноза; она и является основным структурным элементом молекулы целлюлозы.

Целлюлоза

Тип связи  остатков друг с другом аналогичен таковому в молекулах амилозы, но в отличие от последней клетчатка  является Р-полигликозидом, так как остатки глюкозы соединены друг с другом Р-1,4-гликозидными связями. Как у амилозы, в молекулах клетчатки нет разветвлений, они построены строго линейно, но намного длиннее молекул амилозы. Число остатков D-глюкозы в молекуле клетчатки очень велико и достигает нескольких тысяч, что соответствует молекулярной массе нативной целлюлозы в 10—20 млн. Эти, на первый взгляд, небольшие отличия в строении амилозы и клетчатки приводят к резкой разнице в их свойствах.

Более глубоко  различие между амилозой и клетчаткой вскрывается при сопоставлении строения упомянутых полисахаридов с учетом конформации составляющих их остатков D-глюкозы. Установлено, что P-D-глюкопираноза в составе клетчатки находится в креслообразной конформации:

Это исключает  возможность спирализации полигликозидной цепи, и молекула целлюлозы сохраняет строго линейное строение. Раствор клетчатки в медно-аммиачном реактиве обнаруживает небольшую оптическую активность ([а]в=3,21°). Как и у других полисахаридов, в молекулах клетчатки остается свободным большое число спиртовых гидроксилов (при 2, 3 и 6-м углеродных атомах каждого остатка P-D-глюкопиранозы). По этим ОН-группам возможны соответствующие химические реакции. Среди них особенно важны те, что ведут к получению производных, широко применяемых в ионообменной хроматографии для разделения аминокислот, пептидов, белков, нуклеотидов и нуклеиновых кислот. К их числу относятся карбоксиметилцеллюлоза (КМ-целлю-лоза) и диэтиламиноэтилцеллюлоза (ДЕАЕ-целлюлоза). 

Декстан

Декстран—полисахарид, продуцируемый некоторыми видами бактерий. Молекулярная масса его огромна: различные препараты декстрана  обнаруживают значения М от 12 млн. до 1 млрд. Молекула декстрана состоит из сравнительно коротких полигликозидных цепочек по 10—12 остатков oc-D-глюкопиранозы в каждой. Остатки a-D-глюкозы в них (см. с. 31) соединены а-1,6-гликозидными связями, а между собой цепи соединяются дополнительными 1,4-гликозидньгми связями. При обработке декстрана эпихлоргидрином получают сефадексы—материалы, отличающиеся сетчатой структурой, прекрасно набухающие и используемые в качестве молекулярных сит. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Хитин

Хитин—главная составная часть покровных тканей насекомых и ракообразных. Этот полисахарид широко распространен в природе; подсчитано, что только крабы ежегодно синтезируют 1 млн. т хитина. Будучи освобожден от белков или СаСО 3, в комплексе с которыми он участвует в построении покровных тканей упомянутых животных, хитин представляет белое вещество, напоминающее бумажную массу. Хитин отличается очень плохой растворимостью, и только муравьиная кислота и насыщенные растворы некоторых солей способны перевести его в частично растворенное состояние. Видимо, поэтому до сих пор не получено точных данных о молекулярной массе хитина. Элементарной структурной единицей хитина является N-ацетил-Р-О-глюкозамин, соединенный Р-1,4-гликозидными связями в линейную

молекулу:

СН2ОН

Н NH I

сосн,

СН2ОН^ СНгОН

Н NH

СОСН3 Хитин

Н NH I

СОСН3

Структура хитина, как  можно видеть из приведенной выше формулы, весьма напоминает таковую  целлюлозы. Рентгенограммы этих двух полисахаридов  очень похожи. 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1.Основы  биохимии: Ю.Б.Филиппович- Москва,Флинта,1999г.

2. http://www.bio-cat.ru/ebook.php?file=fillipovich.djvu&page=52

3. http://5ballov.qip.ru/referats/preview/72787/1/?referat-polisaharidyi

4. http://www.xumuk.ru/biochem/48.html