Гликоген ветвление цепей

Рис. 15-9. Удаление ковцевого остатка глюкозы ва нередуцирующем конце одной из цепей гликогена под действием гликоген-фосфорила-зы. Этот процесс многократно повторяется, и остатки глюкозы отщепляются один за другим до тех пор, пока концевым не окажется остаток, четвертый по счету от точки ветвления (см. текст). Обратите внимание на условное обозначение гидроксильных групп остатков глюкозы водородные атомы, присоединенные к пиранозным кольцам, не показаны.

Гликоген имеет сходное строение, но его молекула более компактна и сильнее разветвлена. В. Строение точки ветвления цепи. [c.313]

Классическими методами анализа, например метилированием, показано, что гликоген состоит из а-(1- 4)-связанных остатков О-глюкозы, и имеет а-(1,4,6)-связанные точки ветвления. Применение амилолитических ферментов для определения тонкой структуры гликогена показало, что он имеет ветвистое строение (см. рис. 26.3.5, й), причем каждая цепь состоит из 12 остатков D-глю-козы. Столь малая длина цепей в соединении, имеющем молекулярную массу порядка 10 —10 , свидетельствует о высокоразветвленной структуре, вследствие чего молекула гликогена поглощает Иод в еще меньшем количестве, чем молекула амилопектина. Области густого ветвления, устойчивые к действию а-амилазы, распределены по молекуле статистически [160]. С доступностью паракристаллического гликогена стало возможным применение физических методов для более детального изучения его строения 161]. Нахождению в природе, выделению, строению и ферментативному расщеплению гликогена посвящены обзоры [162—164]. [c.257]

Линейные, разветвленные и сшитые макромолекулы. При определенных условиях даже простейшая реакция (1) может приводить к образованию не линейных, а разветвленных М. При этом ветви могут иметь длину того же порядка, что и основная цепь (длинноцепные ветвления), или состоять лишь из нескольких повторяющихся звеньев (короткоцепные ветвления). Разветвленные М. являются промежуточной формой между линейными и сшитыми М. (см. также Высокомолекулярные соединения). Примером линейных М. могут служить М. каучука натурального, регулярного поли-этилена, полиамидов и полиэфиров сложных, полученных поликонденсацией бифункциональных мономеров, целлюлозы, нек-рых белков, нуклеиновых кислот и др. Примерами синтетических разветвленных М. являются полиэтилен, полученный при высоком давлении, привитые сополимеры, полимеры, синтезированные поликонденсацией с участием три- или тетрафункциональных мономеров, природные М.— амилопектин (разветвленный компонент крахмала), гликоген и др. [c.49]

Мейер указал на зависимость между йодной реакцией полисахарида и его строением чем больше степень ветвления (или чем меньше обратная ей величина — средняя длина цепи), тем более оттенок его окрашивания с иодом сдвигается в красную область. Мейер установил эту зависимость на основных представителях полисахаридов амилозе, амилопектине, гликогене и остаточном р-декстрине. Поскольку к концу 40-х годов XX в. механизм йодной реакции амилозы был рас-дпифрован (как процесс образования комплекса иода с полисахаридной цепью, окружающей его молекулы в виде спирали), было интересно выяснить роль более длинных (сравнительно с внутренними) наруж-лых цепей гликогена в йодной реакции. С этой целью нами фотометрически изучалась йодная реакция исходных гликогенов и продуктов, изолируемых в процессе постепенного р-амилолиза тех же препаратов, на разных стадиях их расщепления [54, 551. Таким образом, сравниваемые препараты имели одинаковое ядро , но наружные ветви гликоге-лов при Р-амилолизе постепенно подрезались . Расщепление гликогена кролика всего на 16,8% приводит в резкому изменению спектра исчезает максимум при 500 А, сдвигаясь в коротковолновую область, одновременно снижается величина поглощения в максимуме кривая поглощения приобретает такой же вид, как и для интактного гликогена лягушки. [c.116]

Гликоген (животный крахмал) — белый аморфный порошок, растворяющийся в воде. Водные его растворы опалесцируют. С иодом дает окрашивание от красно-бурого до красно-фиолетового, которое при кипячении исчезает, а при охлаждении вновь появляется. Удельное вращение плоскости поляризации -(-196°. Это полисахарид, очень сходный по строению с крахмалом, также образуется поликонденсацией а,0-глюкозы в пиранозной форме. В гликогене остатки глюкоз в цепях также соединены 1-4-глюкозидными связями, а в местах ветвления цепей 1-6-связями. Молекула гликогена отличается от крах- [c.361]

Гликоген построен из остатков а-В-глюкопиранозы и имеет высоко разветвленную структуру (см. с. 144). Связь остатков в цепях 1- 4, в точках ветвлений — 1- 6. Количественные параметры, характеризующие структуру гликогена, варьируют в зависимости от его источника (вида животного, природы ткани). В типичных случаях внешние неразветвленные цепи (А) содержат шесть-десять моносахаридных остатков, а во внутренних цепях (В в С) между разветвлениями находится два-четыре остатка Глюкозы. Молекулярные массы гликогенов широко варьируют и могут достигать десятков миллионов дальтон. (Это весьма значительная величина даже для биополимеров она превышает, например, массу многих вирусных [c.143]

Для того чтобы расщепление гликогена под действием гликоген-фосфорилазы могло продолжаться, на полисахарид должен предварительно подействовать другой фермент, а. (1 -> 6)-глюкозидаза. Этот фермент катализирует две реакции. В первой из них он отщепляет от цепи три глюкозных остатка из упомянутых четырех и переносит их на конец какой-нибудь другой внещней боковой цепи. Во второй реакции, катализируемой а (1 -+ -> 6)-глюкозидазой, отщепляется четвертый глюкозный остаток, присоединенный в точке ветвления а(1- ->6>связью. Гидролиз а(1->6>связи в точке ветвления приводит к образованию одной молекулы D-глюкозы и от- [c.457]

Гликоген, как видно из рисунка, имеет разветвленные цепи. Местами ветвления являются кислороды шестых углеродных атомов в остатках глюкозы. К ним присоединяются первые углеродные атомы остатков глюкозы, находящихся в ответвлениях. Эту связь надо обозначить, как а-1,6 связь. Другие точки ветвлении нельзя считать бесспорно установленными. Периферические неразветвленные участки цепей молекулы гликогена по своей длине больше, чем участки между разветвлениями во внутренней части молекулы. Первые, т. е. периферические, содержат 6—7 остатков глюкозы, последние же, т. е. участки между точками ветвления, имеют 3—4 остатка глюкозы. Таким образом, молекула гликогена представляется среди прочих полисахаридов наиболее разветвленной и имеющей наиболее компактное строение. В ней отсутствует линейная фракция. В этом одно из существенных отличий его от крахмала и от сравнительно мало разветвленного, по сравнению с ним, амилопектина и совершенно не разветвленной амилозы. Молекулярный вес гликогена, измеренный по осмотическому давлению, лежит в пределах 1 000 000—2 000 000. По форме молекула гликогена близка к шаровидной. Связь между остатками глюкоз как в основной, так и в боковых цепях везде одинакова а-1,4. [c.176]

Для иллюстрации рассмотрим строение одного из простейших представителей такого класса — амилопек-тина, полисахарида, который вместе с амилозой составляет крахмал. Аналогично амилопектину устроен животный крахмал (гликоген). Все цепи этих полисахаридов — и основная, и боковые, и разветвления в разветвлениях и т. д. — построены однотипно и состоят из а-1- 4-связан-ных остатков В-глюкопиранозы. Все узлы разветвлений — точки ветвления — построены также единообразно боковые цепи присоединены к другой цепи гликозидной связью в положение 6 остатка глюкозы (см. схему, с. 37). [c.36]

Гликоген-синтаза неспособна катализировать образование а (1 - 6)-связей, находящихся в точках ветвления цепей гликогена. Существует специальный ветвя-щий фермент - гликозил-(4 - [c.613]

Большое количество работ посвящено выяснению сущности реакции между крахмалом, а также и другилш полисахаридами, и иодом. В последнее время многие исследователи склоняются к мысли, что в этой реакции иод дает истинные комплексы с гидроксильными группами крахмала, причем значительную роль играет здесь процесс адсорбции. Оттенок окрашивания полисахаридов от иода зависит от длины внешних ветвлений цепи полисахарида (см., например, исследования Б. Н. Степаненко по гликогену). [c.173]

Гликоген - еще один очень важный природный гомополисахарид, по строению сходный с крахмалом, поэтому его часто называют животный крахмал . Гликоген - разветвленная молекула полиглюкозы, аналогичная амилопектиновой части крахмала, но гликоген сильнее разветвлен и точки ветвления в нем встречаются в два-три раза чаще, чем в крахмале, а именно через каждые 8-10 остатков вдоль а-(1- 4)-цепи. В амилопектине крахмала точки ветвления встречаются через каждые 25-30 остатков. [c.69]

Вторая важная функция полисахаридов — создание запасов глюкозы в устойчивой и в то же время легко мобилизуемой форме, позволяющей использовать ее по мере необходимости для биоэнергетических целей и для создания ряда промежуточных соединен1тй биосинтеза многочисленных компонентов клетки, включая аминокислоты и нуклеотиды. У животны-v функцию запасного полисахарида выполняет гликоген. Его молекулы имеют разветвленную структуру, остовом которой является линейная цепь, построенная из фрагментов о-1>-глюкозы, связанных кислородными мостиками между атомами С1 и С4. В отдельных звеньях этой цепи по Сб-атому присоединены своими С1-концами такие же цепочки, которые также могут иметь точки разветвления. Узловой фрагмент гликогена в каждой точке ветвления имеет структуру [c.47]

Гликоген и амилопектин крахмала являются разветвленными полисахаридами. Остатки глюкозы отщепляются от концов молекулы гликогена до тех пор, пока на ветвях, идущих от точки ветвления, не останется примерно по четыре остатка глюкозы. Другой фермент (а-[1—>4] — а-[1- 6]-глюкантрансфе-раза) переносит трехуглеродный фрагмент с одной цепи на другую, открывая (1- 6)-связь. Гидролиз этой связи происходит при действии еще одного фермента — а-(1- 6)-глюкозидазы (девет-вящий фермент), что приводит к отщеплению одной молекулы свободной глюкозы и открывает для действия гликогенфосфорилазы новый участок, состоящий из остатков глюкозы, соединенных а-(1- 4)-связями (рис. 18.5). [c.249]

Целлюлоза является линейным, нераз-ветвленным гомополисахаридом, состоящим из 10000 и более остатков В-глю-козы, связанных друг с другом (1 -+4)-гликозидными связями в этом отношении она сходна с амилозой и линейными участками цепей гликогена. о между этими полисахаридами существует одно очень важное различие в целлюлозе (1 4)-связи имеют р-кон-фйгурацию, а в амилозе, амилопектине и гликогене-а-конфигурадию. Это, казалось бы, незначительное различие в строении целлюлозы и амилозы приводит к весьма существенным различиям в их свойствах (рис. 11-16). Благодаря геометрическим особенностям а(1 -> - 4)-связей лийейные участки полимерных цепей в молекулах гликогена и крахмала стремятся принять скрученную, спиральную конформацию, что способствует образованию плотных гранул, которые и обнаруживаются в больщин-стве животных и растительных клеток. [c.315]

Нельзя не упомянуть, что, обследовав большое число гликогенов, Меннерс [56] не во всех случаях находил связь между степенью ветвления и йодной реакцией, о не удивительно. Йодная реакция весьма сложна и мало изучена и вполне вероятно, что многие факторы, например различная регулярность ветвления и другие особенности строения, могут отражаться на конфор-маццонных особенностях цепей, степени гидратации и в той или иной степени осложнять картину более простой зависимости от степени ветвления. [c.117]

Проблема фракционирования гликогена как предпосылка дальнейшего глубокого его изучения. Все характеристики гликогена, которыми пользуются (спектры поглощения йодных комплексов, общая единица цепи, длина наружных и внутренних ветвей), являются средними величинами. Учитывая гетеродисперсность гликогенов, вполне можно допустить, что в них могут быть популяции молекул, отличающихся не только размерами, но и строением (например, степенью ветвления). Однако при применении существующих несовершенных методов эти различия ускользают от преследователей, теряясь в средних характеристиках. [c.123]

Строение П. Моносахаридные компоненты входят в состав П. преим. в пиранозных формах (реже в фуранозных). П. построены по типу гликозидов. Мономеры в них соединены гликозидными связями, к-рые в зависимости от конфигурации полуацетального гидроксила в моносахариде могут быть а-гликозидными (напр., а-глюкозидные связи в крахмале) и р-глико-зидные (напр., р-глюкозидные связи в целлюлозе). В зависимости от положения спиртового гидроксила, принимающего участие в гликозидной связи, различают 1- 4, 1- -6 и 1 3 связи. Остатки моносахаридов в макромолекуле П. могут располагаться в виде длинной цени (линейные П.— рис. 1, напр, амилоза) либо в виде разветвленной цепи fD а з-ветвленные, или ветвистые, П.— рис. 2 и 3, напр, амилопектин, гликоген). Моносахариды могут реагировать как бифункциональные мономеры, в этом случае образуются линейные цепи П., а также как нолифункциональные мономеры, что приводит к образованию разветвленных цепей П. Неразветвленная полисахаридная цепь в П. может быть замкнутой (напр., в циклич. молекулах декстринов Шардингера — рис. 4). [c.102]

Тип строения гликогена, ветвистость молекулы. Как известно, общий тип строения гликогенов был установлен в начале сороковых годов XX столетия. Мейер [62], сделавший большой вклад в изучение этого полисахарида, в 1943 г. предложил модель его строения, изображенную на рис. ПО. Схема строения Мейера имела преимущества перед предложенными другими учеными (Хеуорзсом, Штаудингером [63, 64]). Большинство остатков в молекуле гликогена соединены связями а-1,4 в точках ветвления имеются связи а-1,6. Внутренние цепи (между -точками ветвления) содержат в среднем 3 глюкозных остатка, [c.189]

Гликоген (рис. 14.15) — полисахарид, в виде которого у1леводы запасаются в организме животного. Его часто называют животным крахмалом. Гликоген характеризуется более разветвленной структурой, чем амилопектин, линейные отрезки цепи включают И—18 остатков а-О-глюкопиранозы [соединенных а(1- 4)-гликозидными связями], в точках ветвления остатки соединены а( 1 -> 6)-гликозид-ными связями. [c.149]

Для гликогена мозга характерно наличие большой разветвленности за счет аФ (1-6) ГЛЮКОЗЫ, причем в центре молекулы гликогена имеются ветвления из 3—4 глюкозных остатков, а боковые цепи имеют 6—8 глюкозных остатков. При большом ветвлении гликоген легко подвергается ферментативному расщеплению, так как чем больше свободных концов в молекуле гликогена, тем легче они подвергаются воздействию ферментов и тем быстрее происходит метаболизм гликогена. Таким образом, н1гге1гснвная обновляемость гликогена мозга непосредственно связана с его своеобразным строением, точнее разветвленностью. (Е. Л. Розенфельд. Механизм регуляции действия ферментов, участвующих в обмене гликогена.— В кн. Химия и биохн-мня углеводов. М., 1969, с. 195—204). [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология