Синтез сахарозы и полисахаридов

Синтез гликогена и других полисахаридов, а также таких дисахаридов, как лактоза, происходит в организме животных из фосфорилированных моносахаридов. Впервые А. И. Опарин и А. Л. Курсанов высказали мысль об участии фосфорилированных моносахаридов в ферментативном синтезе сахарозы. Впоследствии это было подтверждено на многочисленных примерах. [c.244]

После этого гексоза из цикла может направляться либо на синтез сахарозы и полисахаридов, либо — через дыхательный-путь (см. гл. 5) — на построение углеродных скелетов любых других органических соединений клетки. Таким образом, сахар,, образующийся в процессе фотосинтеза из СОг, — это основное органическое вещество, которое в клетках высших растений служит источником как энергии, так и необходимых клетке строительных блоков. [c.127]

СИНТЕЗ САХАРОЗЫ И ПОЛИСАХАРИДОВ [c.143]

Основным запасным полисахаридом в растениях является крахмал, образующийся в пластидах (хлоропластах или аминопластах) в виде крахмальных зерен диаметром от 1 до 100 мкм. Биосинтез крахмала проходит в две ступени сначала образуется амилоза, а затем на ее основе осуществляется синтез амилопектина. Крахмал на длительный период накапливается в семенах, где используется при их прорастании. Обычно же он концентрируется в листьях в период активного фотосинтеза, после которого ферментами переводится в удобную для транспортных целей сахарозу. [c.338]

Запасные полисахариды присутствуют в растениях в коллоидном состоянии или в водонерастворимой форме, благодаря чему они могут накапливаться в растительных клетках в большом количестве, не влияя на осмотическое давление. Крахмал — наиболее важный и накапливающийся в наибольшем количестве запасный полисахарид в мире растений. У всех растений — от низших водорослей до некоторых высших растений, главным образом двудольных,— углеводы, образовавшиеся в процессе фотосинтеза в хлоропластах, немедленно превращаются в крахмал (фото 46). Такой крахмал называют ассимиляционным. Согласно Смиту [160], у подсолнечника в крахмал превращается почти весь ассимилированный углерод. Однако ассимиляционный крахмал представляет собой довольно лабильную, переходную форму он либо довольно быстро используется в процессах метаболизма, либо превращается в ряде органов, например в семенах, плодах, стеблях, листовых влагалищах и корнях, в запасный крахмал. Эти общие метаболические особенности присущи так называемому крахмалистому листу. Напротив, в сахаристом листе злаков (однодольные растения) крахмал почти не обнаруживается. Сахара здесь представлены главным образом сахарозой и различными моносахаридами они транспортируются в другие части растения и превращаются в запасный крахмал в специальных органах. Например, энергичный синтез крахмала обычно имеет место в листовых влагалищах и в семенах злаков, начиная от периода цветения и кончая периодом созревания зерна. В ряде работ показано, что образование крахмала в зерне ячменя, риса и ржи в стадии налива специфически связано с ассимиляционной активностью верхних листьев и колоса, но не с ассимиляционной активностью расположенных ниже листьев [8, 144]. [c.140]

Вода и питательные вещества — сахароза, амиды, аминокислоты и другие органические соединения, минеральные катионы и анионы, поступающие в клетки из проводящих пучков, — используются для синтеза веществ, из которых состоят сами клетки, т. е. белков, нуклеиновых кислот и других азотсодержащих соединений, сахаров и полисахаридов, липидов, веществ вторичного метаболизма, таких, как витамины, фитогормоны, полифенолы, терпеноиды, алкалоиды и т. д. [c.309]

В растениях синтезируется два класса полисахаридов - структурные и запасные полисахариды. Структурные полисахариды требуются для образования клеточных стенок, следовательно, их синтез должен происходить во всех частях растения, где происходит рост тканей. Запасные полисахариды синтезируются в тех случаях, когда они образуют временный или постоянный запас связанного углерода и энергии. В качестве примера временного запасного вещества можно привести крахмал, который откладывается в виде крахмальных зерен в хлоропластах в период активного фотосинтеза и затем в темповой период мобилизуется и переносится в форме сахарозы. Более постоянные запасы полисахаридов образуются в процессе роста растения в семенах и в различных органах для вегетативного размножения растения (клубнях, луковицах и т. п.). Функция запасного полисахарида в этих органах заключается в том, чтобы снабжать незрелое, нефотосинтезирующее растение, которое возникает при прорастании семени. [c.26]

Сахароза может служить донором не только остатков глюкозы, но и остатков фруктозы. Многие бактерии вырабатывают фермент, катализирующий образование лёванов из сахарозы первичным акцептором, начинающим полисахаридную цепь, здесь также может быть сахароза. Наличие глюкозы в качестве концевого моносахарида у фруктанов высших растений позволяет предполагать аналогичный путь синтеза и для этих соединений. Точно так же содержание значительного количества маннита на концах полисахаридных цепей ламинарина (см. стр. 539) заставляет подозревать, что донором остатка глюкозы и первичным акцептором при синтезе этого полисахарида является 1-0-8-1)-глюкопиранозилманннт, широко распространенный в водорослях этой группы . [c.611]

Логмен пришел к несколько иным выводам. Он установил, используя очищенные препараты фосфоглюкомутазы гороха, что этот фермент специфично подавляется низкой концентрацией борной кислоты. Исходя из полученных результатов, автор признает очевидными два положения. Одно из них устанавливает торможение в присутствии борной кислоты образования глюко-зо-6-фосфата и, следовательно, фруктозо-6-фосфата и фруктозы. В результате уменьшается количество фруктозо-6-фосфата и фруктозы, доступных для синтеза сахарозы. Поскольку связанная фруктоза обычно не накапливается в количествах, сравнимых с полисахаридами глюкозы, Логмен считает, что фруктоза образуется через фосфорилированную форму путем нормального гликолитического использования крахмала. [c.73]

Из других биополимеров наибольшую известность имеет дек-стран. Декстраны представляют собой водорастворимые полисахариды, синтезированные из сахарозы с помощью некоторых микроорганизмов или бесклеточных энзимов, выделенных из культур этих микроорганизмов. Декстраны имеют разветвленную пространственную структуру. Степень полимеризации их колеблется в широких пределах в зависимости от условий синтеза. Получение декстрана сводится к ферментативной обработке раствора полисахаридов, с последующим осаждением спиртом (метанолом или этанолом). Декстран производится в ряде стран и используется для различных целей. Для стабилизации промывочных жидкостей на водной основе он производится в ФРГ, США, на Кубе. [c.155]

Для предотвращения сердечных заболеваний путем поддержания низкого уровня содержания холестерина в крови, по-видимому, наиболее важно ограничить потребление сахарозы — обычного сахара. В настоящее время среднесуточное потребление углеводов в Соединенных Штатах и других развитых странах составляет примерно 175 г крахмала, 140 г сахарозы, 20 г лактозы, 10 г фруктозы и 5 г других сахаров. (Полтораста лет назад потребление сахарозы составляло одну шестую этого количества.) Экспериментально показано, что у человека, получающего 100 г сахарозы в день, содержание холестерина в сыворотке крови на 50 МГ-ДЛ выше, чем у человека, который получает с пищей только полисахариды глюкозы (крахмал). Объясняется этот эффект тем, что фруктозная половина сахарозы подвергается превращениям, приводящим к синтезу дополнительных количеств холестерина. Английский биохимик и специалист в области питания Джон Юдкин показал, что распространенность коронарных болезней возрастает с увеличением потребления сахара (сахарозы). У людей, суточное потребление сахара которых составляет 150 г и более, подобные заболевания встречаются в шесть раз чаще, чем у людей, употребляющих по 75 г сахара в сутки. С высоким потреблением сахарозы также связана более высокая распространенность и других болезней. Надежный способ сохранения здоровья основан на уменьшении потребления сахарозы, а этого нетрудно достигнуть путем отказа от сахара, сладких дессертных блюд и сладких напитков. [c.409]

ИСКУССТВЕННАЯ ПИЩА, пищ. продукты, к-рые олуча -ют из разл. пищ. в-в (белков, аминокислот, липидов, углеводов), предварительно выделенных из прир. сырья или полученных направленны.м синтезом из минер, сырья, с добавлением пищевых добавок, а также витаминов, минер, к-т, микроэлементов и т. д. В качестве прир. сырья используют вторичное сырье мясной и молочной пром-сти, семена зерновых, зернобобовых и масличных культур и продукты их переработки, зеленую массу растений, гидро-бионты, биомассу микроорганизмов и низших растений прн этом выделяют высокомол. в-ва (белки, полисахариды) и иизкомолекулярные (липиды, сахара, аминокислоты и др ) Низкомол. пищ. в-ва м. б. получены также микробиол. синтезом из глюкозы, сахарозы, уксусной к-ты, метанола, углеводородов, ферментативным синтезом из предшественников и орг. синтезом (вкл очая асимметрич. синтез для оптически активных соед ). Высокомол. в-ва должны обладать определенными функциональными св-вамн, такими, как р-римость, набухание, вязкость, поверхностная активность, способность к прядению (образованию волокон) и гелеобразованию, а также необходимым составом и способностью перевариваться в желудочно-кишечном тракте. Низкомол. в-ва химически индивидуальны или являются смесями в-в одного класса в чистом состоянии их св-ва не зависят от метода получения. [c.273]

Глюкозу, аскорбиновую к-ту, углеводсодержащие антибиотики, гепарин широко применяют в медицине. Целлюлоза служит основой для получения вискозного волокна, бумаги, нек-рых пластмасс, ВВ и др. Сахарозу и растит, полисахариды рассматривают как перспективное возобновляемое сырье, способное в будущем заменеть нефть в пром. орг. синтезе. Моносахариды используют в качестве доступных хиральных исходных соед. для синтеза сложных прир. в-в неуглеводной природы. [c.24]

Из изложенного следует, что сырьем для синтеза всех гемицеллюлоз с их разнообразным составом является сахароза. Из нее в живых тканях растений образуются глюкоза, манноза, галактоза, ксилоза, арабиноза, рамноза и глюкуроновая и галактуроно-вая кислоты, которые затем используются растением для синтеза разнообразных смешанных гемицеллюлозных полисахаридов. [c.330]

В нефотосинтезирующих тканях растений основным исходным субстратом синтеза полисахаридов является главный транспортный продукт фотосинтеза — сахароза. Поступающая из фотосинтезирующих органов сахароза может превращаться в клетках в глюкозу и фруктозу с помощью инвертазы, локализованной в плаз-малемме. Глюкоза фосфорилизуется, затем глюкозидный остаток переходит в УДФГ и принимает участие в синтезе полисахаридов. Сахароза может превращаться непосредственно в УДФГ [c.23]

Биосинтез олиго- и полисахаридов относится к эндергоническим реакциям и для замыкания одной гликозидной связи требуется около 20 кДж энергии, а для сахарозы — даже около 30 кДж. Поэтому, как и в животных тканях, в реакцию синтеза вступают не свободные моносахариды, а их производные фосфорные эфиры сахаров, обладающие достаточно высокой свободной энергией эфирной связи ( 15—20 кДж/моль). Донорами гликозильных остатков для синтеза полисахаридов являются нуклеозиддифосфаты УДФ-глюкоза, АДФ-глюкоза, ГДФ-глюкоза и др. Свободная энергия связи между глико-зил ьными остатками и нуклеозидцифосфатами относительно высокая ( 30 кДж/моль), и, следовательно, реакции синтеза полисахаридов носят характер замещения, переноса, а не присоединения молекул. [c.220]

Для образования большого количества полимера требуется легкодоступный и дешевый источник углерода. Ферментация позволяет культивировать организм-продуцент в строго определенных условиях среды, контролируя, таким образом, процесс биосинтеза и влияя на тип продукта и его свойства. Специфи- чески изменяя условия роста, можно менять молекулярную массу и структуру образующегося полимера, В ряде случаев максимальная скорость синтеза полисахарида достигается в логарифмической стадии роста, в других — в поздней логарифмической или в начале стационарной. Обычно углеводными субстратами служат глюкоза и сахароза, хотя полисахариды могут образовываться и при росте микроорганизмов на н-алка-,яах( С12-61), керосине, метаноле, метане, этаноле, глицероле и этиленгликоле. Недостатком проведения процесса в ферментерах является то, что среда часто становится очень вязкой, поэтому культура быстро начинает испытывать недостаток кислорода мы все еще не умеем рассчитывать соотношение между скоростью перемешивания неньютоновских жидкостей и подачей кислорода. Необходимо также контролировать быстрые изменения pH среды. И все же упомянутый метод позволяет быстро синтезировать полимер для того, чтобы определить его физические свойства, а также дает возможность оптимизировать состав среды, главным образом в отношении эффективно- сти различных углеводных субстратов. Часто в качестве лимитирующего фактора применяют азот (соотношение углерод азот — 10 1), хотя можно использовать и другие (серу, магний, калий и фосфор). Природа лимитирующего фактора способна определять свойства полисахарида, например его вяз- костные характеристики и степень ацилирования. Так, многие оолисахариды, синтезируемые грибами, фосфорилированы. При недостатке фосфора степень фосфорилирования может уменьшаться или становиться равной нулю в этих условиях может даже измениться соотношение моносахаридов в конечном по- [c.219]

Много работ опубликовано по хроматографии углеводов, особенно В. В. Рачинским, Б. Н. Степаненко. Установив зависимость между структурой и величиной Rf, можно оценить степень полимеризации олигосахаридов, влияние положения оксигрупп. На бумаге из стеклянных волокон, предварительно забуференной, можно четко разделять различные монозы, биозы, триозы, галактуровую и глюкуроновую кислоты. В микроорганизмах можно определять связанные углеводы, свободные MOHO- и дисахариды в растительном материале, также свободные олигосахариды, свободные углеводы в крови и моче, молоке, наблюдать гидролиз и синтез олиго- и полисахаридов, энзиматические превращения моносахаридов в связи с процессами окисления, восстановления, изомеризации, реакции углеводов с азотсодержащими соединениями, контролировать чистоту углеводов и идентифицировать их, определять кислоты и ла-ктоны, уроновые кислоты, кетокислоты, метилированные сахара, дезоксисахара, аминосахара, полисахариды, инозит, сорбит, эфиры фосфорной кислоты, структуру галактоманнана, эремурана, новых галактозидов, проследить превращение сахарозы, синтез олигосахаридов в растущей культуре. Бумажная хроматография применяется в сахарной промышленности, в пивоварении. Мало еще разработана теория распределительной хроматографии углеводов, мало изучены возможности разделения оптических изомеров и антиподов. [c.201]

Акцепторами при биосинтезе полисахаридов выступают олигосахара и недостроенные гликаны. Первичными акцепторами часто бывают олигосахара. Это имеет место, например, в случае синтеза декстранов и леванов (сахароза), целлюлозы (целло-декстрины), хитина (хитодекстрины). Иногда первичным акцептором может быть, по-видимому, только недостроенный полисахарид — затравка . [c.398]

Ешкозилтрансферазы. Эти ферменты ускоряют реакции переноса гликозиль- ных остатков из молекул фосфорных эфиров или другах соединений к молекулам моносахаридов, полисахаридов или иных веществ, обеспечивая главным образом реакции синтеза и распада олиго- и полисахаридов в животном и растительном мире. Ниже приведено уравнение реакции распада сахарозы при участии сахароза ортофосфат-а-глюкозилтрансферазы, или сахарозофосфорилазы [c.128]

Донором гликозильных остатков при синтезе полисахаридов могут служить и олигосахариды. Изучены реакщш переноса остатков глюкозы на растущий конец цепи синтезируемого полисахарида с мальтозы, сахарозы и других олигосахаридов. Реакция аналогична описанной выше. Однако разнообразие типов связей, которые могут возникать при переносе гликозильных остатков с олигосахаридов на новообразуемый полисахарид, гораздо больше. Здесь перенос может идти не только на 4-й, но и на 6-й углеродный атом остатка моносахарида, что обеспечивает синтез 1,6-глюканов, а возможно, и полисахаридов разветвленного строения. [c.368]

Интересно проследить судьбу фотосинтетически связанного углерода в цикле развития растения. Если в атмосферу с СО2 поместить молодой активно растущий лист табака, то почти весь связанный углерод останется в этом листе и используется для синтеза полисахаридов и белков (т. е. для собственного роста). Если взять лист, достигший половины своего конечного размера, отток из него углерода в виде сахарозы становится значительным. В полностью развитом листе около половины связанного углерода немедленно транспортируется в виде сахарозы в стебель и корни, где она превращается в полисахариды. Оставшаяся половина ассимилированного углерода сохраняется в листе в основном в виде крахмала и сахара. Только около 2 % углерода, оттекающего из полностью сформированного листа, транспортируется в другие листья и 0,1 % оттекающего углерода достигает верхушки. Эти данные указывают на то, что углерод, необходимый для роста листа на ранних стадиях развития, доставляется более зрелыми шстьями. [c.27]

Смотреть страницы где упоминается термин Синтез сахарозы и полисахаридов: [c.611] [c.122] [c.151] [c.27] [c.185] [c.332] [c.136] [c.77] [c.92] [c.146] [c.223] [c.225] [c.109] [c.120] [c.155] [c.203] [c.181] [c.381] [c.223] [c.225] [c.494] [c.246] [c.28] [c.494]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология