Углевод-белковы биополимеры

Биополимеры - природные высокомолекулярные соединения, из которых построены клетки живых организмов и межклеточное вещество, связывающее их между собой (высокомолекулярные углеводы, белки, нуклеиновые кислоты и др.). [c.396]

Для выделения таких биополимеров широко применяется фракцио- нированное осаждение ( апример, спиртом), позволяющее отделить некоторые гликопротеины от белков. Для отделения белков используют также осаждение солями или экстракцию фенолом. Применение различных видов хроматографии (иониты, сефадексы) позволяет получить достаточно чистые препараты углевод-белковых комплексов. [c.74]

Многие структурные компоненты клеток представляют собой биополимеры, включающие углеводы, белки и липиды, причем существенное значение имеет доля того или иного компонента Биополимеры с преобладанием полисахаридной части относятся к пептидогликанам и протеогликанам, полипептидной части — к гликопротеинам, липидной — к гликолипидам. [c.422]

Кислород. По содержанию в организме человека (мае. доля 62%) (см. табл. 5.3) кислород относится к макроэлементам. Он незаменим и принадлежит к числу важнейших элементов, составляющих основу живых систем, т. е. является органогеном. Кислород входит в состав огромного числа молекул, начиная от простейших и кончая биополимерами. Исключительно велика роль кислорода в процессах жизнедеятельности, так как окисление кислородом питательных веществ — углеводов, белков, жиров — служит источником энергии, необходимой для работы органов и тканей живых организмов. Большинство окислительновосстановительных реакций в организме протекает при участии кислорода и его активных форм. [c.364]

Прежде полагали, что многие биополимеры, например из эритроцитов крови человека или слизистых выделений, являются белками, а обнаруживаемые вместе с ними углеводы являются примесью. Однако в 1865 г. при элементном анализе очищенного муцина [3] было установлено, что содержание в нем углерода и азота значительно меньше, чем должно быть в случае белка. При кислотном гидролизе муцина был выделен продукт, который оказался глюкозой. Постепенно стало ясно, что существует ряд природных макромолекул (гликопротеинов), в которых углеводы составляют часть общей структуры. Трудность отделения углеводных молекул от белка без их разрушения (за исключением гликоз-аминогликанов) и тот факт, что гетерополисахариды, присутствующие в одном образце гликопротеина, часто неидентичны, но [c.214]

Многие вещества входят в живые организмы в форме макромолекул, полимеров с высокой молекулярной массой. Биополимеры можно подразделить на три большие класса белки, углеводы и нуклеиновые кислоты. В пище животных белки, углеводы и молекулы из класса соединений, называемого жирами, служат важнейшими источниками энергии. Кроме того, полимерные углеводы выполняют функции важнейших строительных материалов, придающих форму растительным организмам, а [c.443]

Другая, также важнейшая функция биополимеров связана с сохранением и передачей по наследству свойств живого индивида будущим его поколениям. Эта функция называется наследственностью. Ее выполняют нуклеиновые кислоты, биополимеры, в состав которых входят химически связанные азотистые основания с ядрами пурина и пиримидина, углеводы (дезоксирибоза) и остатки фосфорной кислоты. Нуклеиновые кислоты (РНК, ДНК) являются носителями закодированной в их структуре наследственной информации каждого живого индивида и передают ее по наследству, так как осуществляют биосинтез белка в живой клетке. [c.720]

Превращения в цикле трикарбоновых кислот — важный источник энергии организма. Превращения питательных веществ в энергетическом аспекте могут быть разделены на три стадии а) расщепление макромолекул биополимеров — углеводов до гексоз, белков до аминокислот и жиров до [c.320]

Дадим краткие характеристики основных биополимеров — белков, нуклеиновых кислот и углеводов, мономеров, из которых они строятся, а также ряда важнейших для биологии низкомолекулярных соединений, биорегуляторов. [c.55]

Мы уже познакомились с такими жизненно важными биомолекулами как белки, углеводы, нуклеиновые кислоты. Это подлинные биомолекулы, каждая из которых отличается своеобразным строением и специфической функцией. В то же время названные биомолекулы имеют общие характеристики они состоят из стандартных блоков, объединенных в биополимеры, содержат разнообразные функциональные группы и проявляют многостороннее биологическое действие. В этом смысле липиды представляют собой совершенно особую, уникальную группу природных соединений, в которую входят и низкомолекулярные вещества, и очень сложные белково-липидные и гликолипидные комплексы. [c.95]

Биополимеры — высокомолекулярные природные соединения, являющиеся структурной основой всех живых организмов и играющие определенную роль в процессах жизнедеятельности. К биополимерам относят пептиды и белки, полисахариды (углеводы), нуклеиновые кислоты. В эту группу включают и липиды, которые сами по себе не являются высокомолекулярными соединениями, но в организме обычно связаны с другими биополимерами. [c.9]

Лектины — белки, характеризующиеся избирательной способностью обратимо связывать углеводы или их остатки в биополимерах, например в гликопротеидах. [c.178]

Из веществ среды, перенесенных в клетку, собираются строительные блоки , из которых должны формироваться биополимеры клетки и синтезироваться макромолекулы белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров и других клеточных компонентов. [c.35]

Обмен веществ представляет собой сложный ансамбль многочисленных, тесно связанных друг с другом биохимических процессов, соединяющий в единую систему представителей всех классов биологически активных природных соединений. Ведущая роль в этих превращениях принадлежит белкам. Благодаря каталитической функции белков-ферментов осуществляются процессы распада и биосинтеза. С помощью нуклеиновых кислот создается видовая специфичность при биосинтезе важнейших биополимеров. В результате обмена углеводов и липидов постоянно возобновляются запасы АТФ — универсального донора энергии для химических преобразований. Эти же соединения являются источником простейших органических молекул, из которых строятся биополимеры и другие вещества. [c.391]

Будучи изотермической системой, работающей при постоянном давлении, клетка не может использовать в качестве источника энергии тепло, ибо, согласно второму закону термодинамики, работа при постоянном давлении может совершаться только за счет перехода тепла из зоны с более высокой температурой в зону с более низкой температурой [3, 13]. Поэтому энергию, которую клетка поглощает из окружающей среды, она получает в форме химической энергии, заключенной в химических связях молекул питательных веществ (белки, углеводы, липиды), которые выполняют роль биологического топлива. Молекулы этих биополимеров в ходе распада претерпевают ряд превращений (см. стр. 392) прежде, чем произойдут основные процессы высвобождения энергии — реакции окисления, сопровождающиеся значительными изменениями энергии системы. Затем эта энергия преобразуется клеткой и используется для ее жизнедеятельности [7]. [c.407]

О - 20, Н -10, N - 8,5, Са - 4, Р - 2,5, К - 1, 8 - 0,8, Ма - 0,4, С1 - 0,4, М - 0,1, Ре -0,01, Мп - 0,001,1 - 0,00005%. При недостатке иода и фтора в воде и пище возникают гипотиреоз (эндемический зоб) и кариес зубов, при недостатке железа - железодефицитная анемия. Элементы-органогены (С, О, Н, К, Р, 8) образуют две группы органических веществ живых организмов — биополимеры и низкомолекулярные биорегуляторы. По химическому составу тело человека включает пять основных классов веществ (для человека массой 65 кг) белки - 11 кг (17%) жиры - 9 (13,8) углеводы - 1 (1,5) вода -40 (61,6) минералы — 4 кг (6,1%). [c.10]

Наиболее специфическими веществами живой растительной клетки являются биополимеры белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и составные части этих молекул (аминокислоты, нуклеотиды, простые углеводы, жирные кислоты). [c.33]

Детальная классификация соединений этого типа еще невозможна из-за недостатка наших знаний сб их структуре. К ним относятся гликопротеины — биополимеры с пептидными и полисахаридными цепями гликолипиды — биополимеры, имеющие наряду с полисахаридными или олигосахаридными цепями остатки липидного типа гликолипопротеины — биополимеры, содержащие фрагменты пептидного, углеводного и липидного характера тейхоевые кислоты, полимерная цепь которых построена из остатков полиолов, соединенных фосфодиэфирными связями, а в боковые цепи входят остатки аминокислот и моносахаридов. Количественное соотношение фрагментов того или иного типа в смешанных биополимерах варьирует в очень широких пределах. Известны, например, гликопротеины, содержащие лишь небольшое количество углеводов (1—5%) и стоящие, таким образом, близко к белкам наряду с этим в таких гликопротеинах, как групповые вещества крови, содержится около 80/о углеводов. [c.565]

Все это требует затрат энергии, которая черпается из тех или иных внешних энергетических ресурсов. Первичным источником энергии для биосферы служит солнечный свет, усваиваемый фотосинтезирующими живыми существами зелеными растениями и некоторыми бактериями. Создаваемые этими организмами биополимеры (углеводы, жиры и белки) могут затем использоваться в качестве топлива всеми остальными — гетеротрофными — формами жизни, к которым относятся животные, грибы и большинство видов бактерий. [c.9]

Исключительное значение имеет К. а. в биохимии и биофизике. Хим. и биол. св-ва биополимеров (белков, углеводов, нуклеиновых к-т и т. д.) в большой степени зависят от их конформац. св-в. Так, при сильном изменении нативной конформации белков (денатурашш) они полностью теряют свою биол. активность. Конформац. изменения являются обязательной составной частью практически всех биохим. процессов. Напр., в ферментативных р-циях опознавание субстрата ферментом, характер взаимод. и структура образующихся продуктов определяются пространств, строением и возможностями взаимной подстройки (в т. ч. конформационной) участвующих молекул. Часто связывание фермента с субстратом вызывает в последнем такие конформац. изменения, к-рые и делают возможным его дальнейшее строго регио- и стереоспецифичное реагирование. [c.461]

В биохимии давно уже утвердилось положение о выдающейся роли белка в осуществлении жизненных функций. Обладая рядом специфических качеств, которые подробно будут рассмотрены ниже, белковые тела являются принципиальной составной частью живых систем. Как выяснено в последние годы, очень важную роль в осуществлении жизненных процессов играют нуклеиновые кислоты (передают информацию о специфическом воспроизведении структуры важнейших биополимеров), высшие углеводы (обеспечивают межклеточные контакты и др.), некоторые виды липидов (участвуют в образовании мембранного аппарата клеток). [c.16]

Объекты изучения белки и пептиды, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, биополимеры смешанного типа — гликопротеины, нуклеопротеины, липопротеииы. гликолипиды и т. п. алкалоиды, терпеиоиды, витамины, антибиотики, гормоны, проста-гландины, ростовые вещества, феромоны, токсины, а также синтетические лекарственные препараты, пестициды и др. [c.11]

В основе свойства насекомоядных растений питаться плотоядно лежит способность любой растительной клетки использовать для своего питания органические вещества, освобождаемые из запасной формы или притекающие из других частей растения. В целом растительные организмы, как правило, автотрофны, 1 0 углеродные соединения, синтезируемые в ходе фотосинтеза из СО2И воды, затем поступают из листьев во все другие части растения, которые питаются за счет этих готовых органических веществ, т. е. гетеротрофно. В тех случаях, когда растительный организм использует запасные органические вещества (углеводы, белки, жиры) или биополимеры цитоплазмы (например, из стареющих листьев), эти вещества должны быть предварительно гидролизованы и таким образом превращены в транспортабельную и усвояемую форму. Этот процесс принципиально не отличается от пищеварения у насекомоядных растений. [c.283]

В учебнике нашли отражение современные представления о структуре и функциях молекул белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов. Разделы по химии биополимеров, как и ферментов, витаминов и гормонов, объединены по просьбе большинства рецензентов в первой части учебника. В главах, посвященных витаминам, гормонам и ферментам, представлены новые сведения о биологической роли и механизме действия этих соединений. Опущены данные о первичной структуре ряда пептидных и белковых гормонов, зато приведены новейшие результаты по биогенезу простаглан-динов и родственных соединений простациклинов, тромбоксанов и лейко-триенов. В главе Ферменты подробно рассмотрены проблемы медицинской энзимологии, включая некоторые вопросы инженерной энзимологии. [c.11]

Общий химический состав. По современным данным, биомасса единовременно живущих на Земле организмов (а их насчитывается около 2 млн. видов) составляет 1,8х 10 —2,4х т в пересчете на сухое вещество, причем ежегодно ими продуцируется около 10 т сухого вещества. В организмах, составляющих биомассу Земли, обнаружено свыше 60 химических элементов. Среди них условно выделяют группу элементов, встречающихся в составе любого организма, независимо от видовой принадлежности и уровня организации последнего. К их числу относят С, К, Н, О, 8, Р, Ка, К, Са, М , Zn, Ре, Мп, Си, Со, Мо, В, V, I и С1< Первым шести элементам приписывают исключительную роль в биосистемах, так как из них построены важнейшие соединения, составляющие основу живой материи,— белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды и др. последующие десять называют металлами жизни —они крайне важны для поддержания структуры и функциональной активности биополимеров бор и ванадий весьма существенны для растрггельных и животных объектов соответственно, а хлор образует наиболее распространенный анион. Остальные элементы, обнаруженные в биомассе, встречаются в живой природе не столь систематически, а биологическое значение их во многих случаях еще не выяснено. [c.15]

Огромные успехи исследований механизмов кодирования наследственной информации и биосинтеза белка, ферментативного катализа и регулирования активности ферментов, действия антибиотиков и гормонов, всей той области изучения живого, которую принято называть молекулярной биологией, приучили всех к мысли о том, что в структурах молекул жизни положение буквально каждого атома строго обусловлено и подчинено выполнению предназначенных для этих молекул биологических функций. Именно в атом смысле принято обычно говорить о специфичности биополимеров, прочно ассоциировавшейся в сознании исследователей с однозначным соответствием между структурой и выполняемой функцией. При таком комплексе стр>т<турного детерминизма трудно было освоиться с представлением о специфичности полисахаридов, для многих из которых характерна статистичность структур, микрогетерогенность и, нередко, хаотичность распределения различных моносахаридных остатков по цепи. И, тем не менее, накапливающийся материал по сложному и высоко специализированному функционированию углевод ных полимеров в живых системах убеждает в том, что и в этой области возможен и необходим перевод функций- нальных свойств биополимеров на язык молекулярных структур, т. е. применим основной принцип молекулярной) [c.162]

Биополимеры, содержащие одновременно пептидные и полисахаридные цепи, уже достаточно давно найдены в животных организмах. Позднее они были обнаружены также в микроорганизмах и растениях и в настоящее время составляют наиболее обширный и изученный класс смешанных биополимеров. Существует известная неопределенность в номенклатуре этих соединений, которые часто называются углевод-белковыми соединениями или комплексами они известны и под наименованиями мукополисахаридов (для веществ, содержащих большое количество углеводов), мукопротеинов (для веществ, содержащих больше белковых фрагментов), мукоидов и т. п. В последнее время их чаще всего называют гликопротеинами, независимо от соотношения в них пептидной и полисахаридной части, и мы принимаем здесь зто наиболее целесообразное название. Гликопротеины выделены из многих секреторных жидкостей, таких, как плазма крови, цереброспинальная жидкость, моча, синовиальная жидкость, слюна, желудочный сок и т. п. Они имеются в эритроцитах, нервной ткани и т. д. Очень многие белки содержат определенное количество углеводов , присоединенных в виде олиго- или полисахаридных цепей, и в сущности являются гликопротеинами сюда относятся овальбумин и овомукоид — главные компоненты белка куриного яйца, Y-глобулин и другие белки крови, многие ферменты, такие как, например, рибонуклеаза В, така-амилаза, глюкозооксидаза из Aspergillus niger, некоторые гормоны, в частности гормоны гипофиза (тиреотропин, фолликулостимулирующий гормон), и др. Важнейшая функция гликопротеинов связана, по-видимому, с обеспечением всех видов клеточных взаимодействий, таких, как скрепление клеток в тканях, иммунохимическое взаимодействие, оплодотворение и т. п. (см. гл. 22). [c.566]

На первом этапе в условиях седиментогенеза и диагенеза имеют место биодеструкция основных групп биополимеров (жиров, белков, углеводов, лигнина) и геосинтез из продуктов их деструкции разного типа геополимеров, накапливающихся в осадке и формирующих кероген осадочных пород. Генерирующиеся на этом этапе углеводородные газы главным образом уходят в гидросферу или в атмосферу. [c.198]

Функции углеводов в клетках весьма разнообразны. Оии служат источником и аккумулятором энергии клеток (крахмал, гликоген), выполняют скелетные функции в растениях и некоторых животных, например в крабах, кревеУках, служат основой клеточной стенки бактерий, входят в состав некоторых антибиотиков. Большинство животных белков имеют детерминанты углеводной природы, являясь гликопротеннами. Нельзя забывать и о том, что углеводы D-рибоза и D-дезоксирнбоэа — одни иэ главных компонентов нуклеиновых кислот. В последние годы большое внимание привлекают функции углеводов как рецепторов клеточной поверхности и антигенных детерминант природных биополимеров. [c.444]

Среди структурных компонентов клетки широко представлены биополимеры, содержащие в своем составе углеводы и белки. Ош выделяются в особый класс сложных белков, специфика свойств которых определяется наличием углеводной составляющей. Для их характерно образование растворов высокой вязкости в физиологических буферных смесях, причем екоторые соединения даже при низкой концентрации дают плотные гели, обладающие большим сродством к белкам и липидам. [c.9]

Прежде всего необходимо определить понятие гомогенность для рассматриваемого класса соединений, посколоку оно отличается от аналогичного понятия в применении к белкам. Углевод-белковые полимеры полидисперсны, т. е. препараты индивидуальных биополимеров состоят из молекул в общем одинакового химического строения, отличающихся друг от друга лишь незначительно, например небольшими изменениями молекулярной массы, различным количеством сиаловых кислот [601. Полидисперсность иногда является следствием воздействия протеолитических ферментов или других реагентов, применяющихся при обработке, но вместе с тем она является характерной природной особенностью полимеров данного типа. Когда говорят об индивидуальности гликопротеинов и других углевод-белковых соединений, то имеют в виду, что данная фракция содержит смесь близких по структуре и свойствам соединений, которая теоретически может быть разделена на более узкие фракции. [c.74]

Более глубокое познание законов жизнедеятельности клетки тесно связано с необходимостью детального изучения структуры и функций клеточных биополимеров — белков, нуклеиновых кислот, углеводов, нор-фирпновых и других систем — на молекулярном уровне. [c.14]

В книге подробно рассмотрены методы исследования гликопротеинов и обсуждены особенности их структуры. Проанализированы суш ествующив методы выделения гликопротеинов из сложной смеси родственных им веществ — белков, полисахаридов и др., методы проверки их гомогенности, определение величины и формы молекул. Методы установления состава гликопротеинов изложены с рассмотрением осложнений, возникающих при гидролизе смешанных биополимеров. Накопленный за последние годы опыт исследования гликопротеинов позволил авторам изложить общие методы изучения структуры гликопротеинов, включая методы фрагментации, выделения и исследования фрагментов. Особое место уделено углевод-пептидным связям в гликопротеинах. [c.5]

Схема естественного цикла углерода представлена на рис. 16. Биологический круговорот углерода начинается с фиксации СО2 из атмосферы зелеными растениями, микроскопическими водорослями, цианобактериями в процессе фотосинтеза и превращения его в сложные компоненты клетки — углеводы, жиры, белки. Эти биополимеры растительного происхождения частично служат пищей разнообразным животным, частично отмирают, образуя вместе с отмершими животными и их метаболидами мертвое органическое вещество. [c.74]

Использование промежуточных продуктов распада углеводов для синтеза других органических соединений. Выше было отмечено, что одна из функций углеводов в обмене веществ состоит в образовании продуктов распада, которые служат исходными веществами для синтеза многих других молекул. Из числа продуктов распада углеводов в этом смысле важны фосфоглицериновая кислота, фосфоенолпировиноградная кислота, пировиноградная кислота, ацетил-коэнзим А, эритрозо-4-фосфат, рибулозо-5-фосфат, а также партнеры цикла трикарбоновых и дикарбоновых кислот щавелевоуксусная и а-кетоглутаровая кислоты. Они служат исходными соединениям для синтеза аминокислот, высших жирных кислот, глицерина, нуклеотидов и ряда других мономеров, используемых для построения белков, липидов, нуклеиновых кислот и других биополимеров. Конкретные примеры превращений перечисленных выше соединений можно найти в предыдущих главах (см. разделы о синтезе аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований и др.). [c.369]

Если обратиться к первичному биосинтезу органического вещества, то легко убедиться в том, что первым стабильным соединением, которое образуется в результате фиксации СО2 на рибулозо-1,5-дифосфате, является 3-фосфо-глицериновая кислота. Уже от этого простейшего соединения начинаются цепи реакций, ускоряемых ферментами, в результате которых синтезируются углеводы, аминокислоты, глицерин, высшие жирные кислоты, полиизопреноиды, стеролы и другие соединения. Из аминокислот, СО2 и ЫНз возникают пуриновые и пиримидиновые основания. Следовательно, прямым продолжением первичной фиксации СО2 сразу являются многообразные процессы создания мономеров, из которых далее строятся биополимеры (полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты и т. п.), разнообразные липиды и многие другие органические соединения, входящие в состав растений, животных и микробов. [c.468]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология