Углеводсодержащие биополимер

Внеклеточные углеводсодержащие биополимеры играют, по-видимому, существенную роль и в защитных реакциях растений. Подобные функции выполняют, вероятно, слизи, содержащиеся в оболочке поверхностных клеток корня, и камеди, выделяющиеся при механическом повреждении ствола растений (о слизях и камедях см. гл. 20). Способность некоторых растительных полисахаридов ингибировать агглютинацию эритроцитов под действием агглютининов крови соответствующей группы указывает на аналогию их с групповыми веществами крови в организме животных. Имеются также сообщения о выделении из растений гликопротеина, близкого по составу к гликопротеинам сыворотки , и липополисахарида, близкого к липополисахаридам грамотрицательных бактерий . Такие соединения могут играть важную роль в иммунитете растений. [c.606]

Все поверхности, на которых происходит соприкосновение живых клеток организма животных с внешней средой, покрыты толстым ( 0,5 мм) слоем слизи, главным компонентом которой являются гликопротеины. Слизь не только предохраняет клетки от механического повреждения и облегчает движение (например, движение пищи по пищеварительному тракту), но и обладает разнообразной активностью . Иммунологическая активность гликопротеинов слизи, по-видпмому, связана с нх защитной функцией. Гликопротеины слизи вырабатываются специализированными клетками железистого эпителия. Как правило, в состав слизистых выделений входят сложные смеси гликопротеинов. Только в немногих случаях удалось выделить индивидуальные гликопротеины, например муцин подчелюстной железы (см. стр. 578). В состав слизи желудка входят углеводсодержащие биополимеры по крайней мере трех групп кислые мукополисахариды, близкие или идентичные мукополисахаридам соединительной ткани, нейтральные гликопротеины, содер- [c.605]

Поэтому не исключено, что для понимания химических основ функционирования углеводсодержащих биополимеров в живых системах важны скорее несколько огрубленные, усредненные сведения о структуре, т. е. именно те, которые получаются при использовании современных методов исследования этих объектов. С другой стороны, для изучения микрогетерогенности как явления, понимания его биологического смысла и биосинтетических причин как раз важным кажется именно прецизионное, особо точное определение строения отдельных компонентов тех сложных смесей, какими являются такие биополимеры. Так что в столь сложном вопросе, как стратегия структурных исследований полисахаридов, оба, казалось бы взаимоисключающих, ответа на вопрос о целесообразной точности и глубине проникновения в материал оказываются правильными. [c.110]

Сам по себе природный объект, например полисахарид или смешанный углеводсодержащий биополимер, часто бывает столь сложным, что непосредственно понять его свойства и функцию на молекулярном уровне современной науке оказывается не под силу. И тут неоценимую помощь оказывают упрощенные модели такого полимера, включающие определенные элементы его структуры. Такую роль, например, играют олигосахариды по отношению к полисахариду или полисахаридные цепи гликопротеина по отношению к природному гликопротеину. Источником подобных упрощенных систем может служить, с одной стороны, сад[ исходный биополимер, а с другой — их химический синтез. [c.116]

Для оценки биологических функций биополимера необходимо иметь четкое представление о том, в каких биологических структурах находится данный биополимер и какие его свойства необходимы для успешного функционирования этих структур необходимо также связать свойства биополимера с химической структурой. Поэтому вначале кратко будет рассмотрено современное состояние вопроса о цитохимической и гистохимической локализации углеводсодержащих биополимеров и вопроса о связи структуры и биологической функции полисахаридов. В пределах этой главы мы не будем проводить четкого различия между полисахаридами и углеводсодержащими биополимерами смешанного типа, поскольку биологические функции последних чаще всего связаны именно с присутствием в составе молекулы углеводных остатков. С другой стороны полисахариды обычно встречаются в клеточных структурах в виде комплексов различной степени прочности с другими природными биополимерами. [c.598]

Механизм распознавания рецепторами и антителами своих антигенов почти неизвестен. Известно, однако, что это в высшей степени специфическое взаимодействие, так как его блокируют самые незначительные изменения в структуре углеводного антигена. Структурно измененный полисахарид или углеводсодержащий биополимер — это уже другой антиген на него реагируют рецепторы других лимфоцитов и вырабатываются другие антитела. [c.158]

Из рассмотренного материала видно, что в различных организмах, главным образом в микроорганизмах, имеется довольно широкий набор ферментов, специфически действующих на те или иные моносахариды, акие ферменты могут иметь большое значение для идентификации моносахаридов, образующихся при гидролизе углеводсодержащих биополимеров, например для решения вопроса о принадлежности моносахарида к D- или /.-ряду, что часто вызывает известные трудности. [c.379]

Химия углеводов является в настоящее время одним из наиболее значительных разделов органической химии как в теоретическом, так и в прикладном отношении. Успехи химии углеводов сыграли большую роль в развитии теоретической и синтетической органической химии, и в особенности таких ее разделов, как стереохимия, конформационный анализ, представления о таутомерии, разработка методов синтеза и деградации полифункциональных соединений, что неоднократно подчеркивалось в этой книге. Прикладное значение химии углеводов связано с важными функциями углеводсодержащих биополимеров в жизненных процессах, биологической активностью многих производных углеводов и с огромным значением мнс гих полисахаридов как полимерных материалов, применяемых в технике. , [c.625]

Клеточные стенки многих низших грибов содержат-хитин, целлюлозу или оба этих полисахарида. Однако наряду с ними, а часто и вместо них, в клеточной стенке микроорганизмов содержатся специфические полисахариды или углеводсодержащие биополимеры, обеспечивающие антигенную специфичность поверхности клеток. [c.551]

БИОХИМИЯ ПОЛИСАХАРИДОВ И ДРУГИХ УГЛЕВОДСОДЕРЖАЩИХ БИОПОЛИМЕРОВ [c.598]

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ УГЛЕВОДСОДЕРЖАЩИХ БИОПОЛИМЕРОВ И ИХ ЛОКАЛИЗАЦИЯ В КЛЕТКАХ И ТКАНЯХ -з [c.598]

Данные о локализации полисахаридов в клетках и тканях, полученные с помощью этих методов, весьма неполны, однако они позволяют разделить природные углеводсодержащие биополимеры на несколько групп в зависимости от локализации в клетке. Такая классификация представлена в табл. 18. Каждой группе углеводсодержащих биополимеров соответствует и своя биологическая функция, хотя далеко не во всех случаях эта функция установлена достаточно строго. Более того, несмотря на все различия в анатомии и физиологии живых организмов, можно видеть, что классификация углеводсодержащих биополимеров по внутриклеточной локализации и биологической функции является достаточно универсальной. [c.599]

Классификация углеводсодержащих биополимеров по внутриклеточной локализации И биологической функции [c.599]

Наиболее четко ограниченной и легко идентифицируемой группой углеводсодержащих биополимеров является группа резервных поли- сахаридов. Эти соединения являются запасами питательных веществ организма. При их распаде происходит синтез АТФ, что необходимо для осуществления жизненно важных функций организма, связанных с расходованием энергии (см. гл. 13). [c.599]

УГЛЕВОДСОДЕРЖАЩИЕ БИОПОЛИМЕРЫ КЛЕТОЧНОЙ [c.600]

УГЛЕВОДСОДЕРЖАЩИЕ БИОПОЛИМЕРЫ, ЛОКАЛИЗОВАННЫЕ [c.602]

Многоклеточные организмы могут существовать только потому, что имеются определенные взаимодействия между клетками, приводящие, с одной стороны, к объединению клеток и, с другой стороны, к исключению чуждых для данного организма или данной ткани клеток. Такие взаимодействия зависят обычно от двух типов веществ биополимеров, локализованных на поверхности клетки, и внеклеточных биополимеров и те и другие вещества, по-видимому, обычно являются углеводсодержащими биополимерами. [c.602]

Присутствие в поверхностном слое клетки углеводсодержащих биополимеров обусловливает и специфические иммунные реакции, которыми организм отвечает на введение чуждых для него клеток или биополимеров. Такими реакциями обусловлены невосприимчивость организма к повторной инфекции и несовместимость тканей, взятых у разных организмов [c.602]

Несомненно, что и биологические функции, и механические свойства полисахаридов и углеводсодержащих биополимеров в большой мере определяются конформацией макромолекулы и распределением в ней реакционноспособных групп. Все эти факторы зависят, в конечном счете, от первичной структуры полимера. Поэтому понимание факторов, определяющих специфичность биологической функции углеводсодержащих соединений и технические свойства полисахаридов, зависит в первую очередь от развития теоретических представлений о связи между строением, конформацией, реакционной способностью и физико-химическими свойствами полисахаридов и смешанных биополимеров, содержащих олиго- и полисахаридные цепи. Установление этих связей является предпосылкой для осуществления направленного синтеза соответствующих физиологически активных веществ и направленной модификации полисахаридов для получения материалов с заранее заданными свойствами. Поэтому исключительно важной задачей является разработка надежных методов установления первичной структуры полисахаридных цепей, требующих минимальной затраты времени и минимального количества материала. Не менее важны эффективные подходы к точной характеристике конформаций полисахаридной цепи в целом и отдельных ее участков, вплоть до моносахаридных звеньев. Очевидна также необходимость изучения реакционной способности полисахаридной цепи, ее отдельных звеньев и различных функциональных групп, что позволит понять механизм взаимодействия углеводсодержащих биополимеров с их партнерами в биологических системах (например, с антителами при иммунологических реакциях), наметить целесообразный путь модификации природного полимера для придания ему нужных свойств и т. д. [c.625]

Углеводсодержащие биополимеры репродуктивной ткани растений изучены заметно хуже, однако такого рода соединения выделены из пыльцы кукурузы сосны и крестовника . С присутствием этих веществ связаны, очевидно, аллергические реакции, вызываемые у человека пыльцой растений (сенная лихорадка). [c.604]

Поверхность клеточной стенки бактерий Клеточная стенка бактерий — многослойное образование. Выше уже упоминалось о мукопептиде клеточной стенки, входящем в состав внутреннего слоя клеточной стенки. Внешние слои клеточной стенки содержат специфические углеводсодержащие биополимеры, обладающие антигенной активностью. [c.604]

По хим. св-вам А. подобны др. моносахаридам. Нек-рое своеобразие обусловлено одноврем. присутствием амино-и ОН-групп и (или) др. группировок. Важнейшие превращения А.-избират. ацилирование группы КН2, этерификация ОН-групп, используемая, в частности, для их защиты в синтезах и структурном анализе углеводсодержащих биополимеров (метилирование), а также превращение N-aцилиpo-ванных А. в оксазолиновые производные, особенно в 2-замещенные глико-[2,1- ]-2-оксазолина, используемые как гликозилирующие агенты. [c.144]

ВНЕКЛЕТОЧНЫЕ УГЛЕВОДСОДЕРЖАЩИЕ БИОПОЛИМЕРЫ, [c.605]

Специализированные клетки организма животных вырабатывают многие углеводсодержащие биополимеры, принимающие участие в жизненно важных процессах. В настоящее время нет возможности провести систематическую классификацию такого рода соединений. Можно об- [c.606]

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ углеводсодержащих биополимеров 607 [c.607]

Превращение гидроксильных групп остатка моносахарида в кислотные группы (окислением или этерификацией неорганическими многоосновными кислотами), что часто наблюдается в природных полисахаридах, приводит к созданию уникальных по своим свойствам полиэлектролитов. Такие углеводсодержащие биополимеры играют важную роль во многих процессах межклеточных взаимодействий. [c.608]

А. входят в состав мн. углеводсодержащих биополимеров (олиго- и полисахаридов, липополисахаридов, гликолипидов, гликопептидов, гликопротеинов и др.), а также антибиотиков. Важнейшие представители-глюкозамин и галак-тозамин. Их N-aцeтилиpoвaнныe производные входят [c.144]

Полипренилфосфатсахара-промежут. соединения при переносе остатков моно- или олигосахаридов на строящуюся углеводную цепь при биосинтезе полисахаридов и др. углеводсодержащих биополимеров (напр., гликопротеинов, липополисахаридов). Углеводный фрагмент связан с остатком полипренола через остаток фосфорной или пирофосфорной к-ты. В клетках эукариот полипренолы содержат от 14 до 24 изопреновых единиц, из к-рых концевая, несущая группу ОН, является насыщенной (долихолы), а бактериальные-10-12 единиц, среди к-рых нет насыщенных. В полипренилмонофосфатах углеводная часть обычно представляет собой остаток маннозы или глюкозы, в поли-пренилпирофосфатах-остаток глюкозы, галактозы или N-ацетилглюкозамина, а в нек-рых случаях - остаток олигосахарида. [c.581]

Химия кетоз представляет собой значительно более сложную и менее изученную область химии моносахаридов, чем химия альдоз. Кетозы в меньшей степени распространены в природе, чем альдозы, а их природные представители менее разнообразны. Из всех кетоз наибольшее значение имеет Л-фруктоза, играюш,ая наряду с глюкозой первостепенную роль в энергетическом обмене углеводов (см. гл. 13). Л-Фрукто-за входит в состав ряда растительных полисахаридов, а также и олигосахаридов, в том числе в состав важнейшего из них — сахарозы. В ограниченном числе природных объектов обнаружены также -сорбоза Д-тагатоза Л-псикоза и Ь-трео-пентулоза . Представитель высших кетоз — седогептулоза и фосфаты пентулоз играют центральную роль в процессе фотосинтеза (см. гл. 13). В полисахаридах бактериальных стенок обнаружены 2-кето-З-дезоксиальдоновые кислоты. К 2-кето-З-дезоксиальдоновым кислотам относятся и сиаловые кислоты — важнейшая группа моносахаридов, входящих в состав смешанных углеводсодержащих биополимеров (см. гл. 12 и 21). Эта глава посвящена общей характеристике химического поведения и методов получения кетоз, главным образом на примере простейших представителэй кетогексоз и кето-пентоз. [c.239]

Об очистке нейраминидазы, выделенной из вируса гриппа, см. . Природным субстратом нейраминидаз являются сложные углеводсодержащие биополимеры или олигосахариды при действии этих ферментов отщепляются концевые остатки N-ацетил-, N-гликолил- или Ы,0-диаЦетил-нейраминовой кислот, присоединенные а-гликозидной связью. Простые гликозиды нейраминовой кислоты устойчивы к действию фермента. [c.402]

Электронномикроскопические исследования показывают, что в основе клеточных и внутриклеточных мембран лежит структура единичной мембраны толщиной 75—95 А, состоящая из двух слоев липида и двух слоев нелипидного материала . В настоящее время имеются данные, указывающие на присутствие углеводсодержащих биополимеров во внешнем слое клеточной мембраны . При биохимическом исследовании субклеточных частиц из клеток печени крыс было обнаружено высокое содержание гексозаминов и сиаловых кислот — специфических компонентов смешанных углеводсодержащих биополимеров во фракции гладких микро-сом , возникающих из гладкой эндоплазматической сети . Экспериментально доказано присутствие гликолипидов в клеточной мембране Mi ro o us lysodeikti us и других грамположительных бактерий . [c.600]

Взаимодействие вирусных частиц с поверхностными антигенами эритроцитов имеет значение на первых стадиях вирусной инфекции в организме животных и человека. Так, в опытах in vitro показано, что вирус гриппа прикрепляется к поверхности эритроцитов, вызывая их агглютинацию. Затем под действием нейраминидазы вируса происходит освобождение вирусных частиц и изменение антигенных свойств поверхности эритроцитов. Об углеводсодержащем биополимере—рецепторе вируса см. Иммунохимическими методами показано присутствие и ряда других антигенов на поверхности эритроцитов. [c.603]

Хорошо известно, что отделенные друг от друга эмбриональные клетки, принадлежащие одной и той же ткани, обладают способностью соединяться с образованием специфических тканевых структур. Механизм этого явления пока не выяснен окончательно. Одни исследователи считают, что такое объединение происходит в результате специфического взаимодействия поверхностей клеток . По данным других авторов, существенное значение при таком взаимодействии имеет межклеточное вещество гликопротеидной природы, так называемый межклеточный цемент . По крайней мере в некоторых случаях внеклеточные углеводсодержащие биополимеры играют важную роль в сцеплении клеток. Так, клетки, образующиеся при делении яйца морского ежа, удерживаются в соединении друг с другом лишь в том случае, если присутствует внеклеточный полисахарид гиалин . Такого рода внеклеточные углеводсодержащие биополимеры играют, вероятно, важную роль в процессах тканевой дифференциации. [c.605]

Моносахаридным звеньям в составе полимера может быть свойственна большая конформационная подвижность, связанная с возможностью вращения остатка моносахарида вокруг гликозидных связей и с изменением конформации пиранозидного цикла. Такая подвижность должна быть особенно характерной для концевых остатков моносахаридов и коротких олигосахаридных цепей, присоединенных к основной цепи биополимера, так как именно концевые олигосахариды определяют биологическую активность многих углеводсодержащих биополимеров (см. гл. 21). В длинных полисахаридных цепях такая подвижность, несомненно, ограничена, и конформационные изменения могут происходить лишь как кооперативные процессы при достаточно энергичных воздействиях. [c.607]

Углеводсодержащие биополимеры, ответственные за межклеточные взаимодействия. О структуре этих соединений мы знаем еш,е очень мало. Тем не менее совершенно четко намечается их деление на два хемотипа. [c.609]

Действие полисахаридаз не обязательно связано с необходимостью использовать мономерные единицы полисахаридов в энергетическом обмене организма. Расщепление полисахаридов может вызываться необходимостью изменения свойств полисахаридов, выполняющих другие биологические функции. Примерами могут служить расщепление клеточных оболочек семян под действием целлюлаз и близких ферментов при прорастании, расщепление клеточной стенки бактерий под действием лизо-цима, содержащегося, например, в слюне и выполняющего защитную функцию, или изменение свойств углеводсодержащего биополимера поверхности эритроцитов под действием нейраминидазы вируса гриппа. [c.615]

Биологическое значение многих гликозидаз (см. гл. 13) состоит, видимо, в том, что они способны действовать как экзополисахаридазы. Так, нейраминидазы и L-фукозидазы отщепляют концевые моносахаридные остатки сложных углеводсодержащих биополимеров и, например, поверхностных антигенов эритроцитов, изменяя их биологическую специфич-яость. [c.621]

Напротив, синтез высших сахаров из низших представляется более важной и трудной задачей, значение которой возрастает по мере выяснения роли высших сахаров как существенных компонентов специфических углеводсодержащих биополимеров. Известные методы наращивания углеродной цепи моносахарида отличаются трудоемкостью, и изыскание новых путей синтеза, в особенности таких, которые позволяют осуществить сте-реоспецифическое наращивание углеродной цепи моносахарида сразу на несколько звеньев, представляет значительный интерес. [c.629]