Амилоза спиральная структура

Рис. 14.14. Структура крахмала. А — амилоза с характерной для нее спиральной структурой Б амилопектин, образующий в точках ветвления связи типа 1- 6.

А, что несколько превышает размеры, необходимые для размещения молекулы галогена. Расстояние между атомами иода (2,81 А) примерно такое же, что и в обычной молекуле иода. На основании результатов рентгеноструктурного исследования синего комплекса амилозы с иодом предполагают [120], что молекулы иода включены в цепи полисахарида, причем последние расположены винтообразно. По другим данным [121], молекула амилозы имеет неупорядоченную спиральную структуру, а не винтовую конфигурацию. Рассматриваемый аддукт должен включать иодид-ион, поскольку синий цвет комплекса в водных растворах не появляется при добавке HIO3 для подавления гидролиза I2 [121]. Различия в спектральных последствиях взаимодействия полисахаридов с 1з и со свободным иодом были предметом весьма интересного исследования [121]. Однако, насколько известно авторам настоящей книги, окончательных выводов [c.92]

Было обнаружено, что поливиниловый спирт образует с иодом (а возможно, с трииодидом) сильно окрашенный комплекс, подобный образующемуся с амилозой [909]. Это явление несколько удивительно, так как нельзя было ожидать, чтобы ноливиниловый спирт принимал спиральные конформации, которые бы образовывали полости размером, достаточным для размещения иода. Более подробное исследование показало, что коэффициент экстинкции комплекса поливиниловый спирт-иод возрастает с увеличением длины цепи полимера (снова предполагая, что за комплексообразование ответственны кооперативные явления), однако в противоположность поведению комплекса амилозы положение максимума поглощения (620 м 1) не зависит от молекулярного веса [910]. Если для образования комплекса необходима спиральная конформация, то интенсивность окраски должна возрастать с повышением стереорегулярности поливинилового спирта. С этой концепцией согласуются результаты Имаи и Мацумото, так как они показывают, что нри применении препаративного метода, по которому синтезируется поливиниловый спирт с более высокой степенью синдиотактичности, окраска его комплекса с иодом усиливается. Выполненное Цвиком [911] очень тщательное исследование системы поливиниловый спирт — иод показало, что в результате уменьшения отношения иод полимер максимум поглощения сдвигается в сторону более длинных волн и что при добавлении борной кислоты он может быть сдвинут в область 700 м и. Однако спектр комплекса зависит от последовательности, с которой реагенты присоединяются друг к другу. Это указывает на то, что свойства системы часто могут не отражать условий равновесия. Полученные данные объясняются при помощи модели, в которой спирально свернутые участки полимера, содержащие цепи из атомов иода, разделяются участками цепи, свернутыми в беспорядочные клубки, причем спиральные участки стремятся ассоциироваться друг с другом. Образующиеся структуры нри изменении условий перегруппировываются, вероятно, исключительно медленно. При полном насыщении комплекс содержит один атом иода на 12 мономерных остатков ценной молекулы. Было также показано, что способность [c.321]

Рис. 34. Предполагаемая спиральная структура комплекса амилозы и иода. Заштрихованные шары изображают атомы иодаю .

В крахмале и гликогене цепь тоже образована остатками глюкозы, но на этот раз используется а-1,4-связь. Вытянутая конформация уже невозможна, и цепи скручиваются в спираль. Из спиральных структур, образуемых биополимерами, одной из первых (в 1943 г.) [52] была открыта левая спираль амилозы, идущая вокруг молекул иода (Ь) в хорошо известном комплексе иода с крахмалом (рис. 2-17). Число остатков на виток равно 6, шаг спирали — 0,8 нм, диаметр — около 14 нм [53, 54]. [c.119]

В противоположность соединениям включения, существующим лишь в твердом состоянии в которых молекулы- гости расположены в полостях кристаллической структуры хозяина , амилоза и циклодекстрины образуют соединения включения, устойчивые как в твердой фазе, так и растворе. В растворе одиночная молекула образует полость, в которой построение молекулы (молекулы- гостю>) находятся в связанном состоянии. Спиральная конфигурация высокополимерной молекулы амилозы, обусловливающая структуру с полостями, стабилизируется только вторичными связями, а не первичными, как в циклической структуре циклодекстринов. По этой причине можно полагать, что соединения амилозы в растворе менее устойчивы, чем соединения циклодекстринов. [c.526]

Класс II включает молекулы определенной структуры, модели которых были определены по крайней мере опытным путем. В эту группу входят синтетические полипептиды, некоторые из фибриллярных белков, амилоза крахмала (комплекс с иодом) и дезоксирибонуклеиновая кислота. В каждом из этих случаев кристаллическая структура, по-видимому, определяется сильной тенденцией к образованию водородных связей, которые могут быть внутримолекулярными, что приводит к спиральным структурам, или межмолекулярными, что приводит к состоящим из многих тяжей спиралям или к пластинчатым структурам. [c.149]

Соединение включения амилозы с иодом можно получить, добавляя раствор иод — иодид калия или к молекулярно диспергированному крахмалу или к растворам амилозы. При концентрациях раствора амилозы 0,01% и ниже, который применяется, например, при потенциометрическом [61 или спектрофотометрическом [41 титровании амилозы иодом, образовавшееся в растворе соедипение сохраняется несколько дней. При полном молекулярном диспергировании крахмала устойчивость получаемого соединения, по-видимому, повышается [301. При более высоких концентрациях амилозы осаждение происходит по мере образования соединения включения и ускоряется с повышением концентрации иодид-ионов. Эти соединения амилозы осажденной из раствора, дают рентгенограммы порошка F-типa [71, характерные для амилозы со спиральной структурой. Однако соединения, полученные путем введения иода в амилозу после ее осаждения из раствора бутанолом, дают еще более четкие рентгенограммы. Соединения, из которых бутанол удаляют высушиванием, абсорбируют парообразный иод до содержания последнего более 26 вес. % [73]. Керр [481 сообщает, что влажность амилозы должна быть не менее 2%, чтобы поглощение иода происходило со значительной скоростью. О том, что образование йодного соединения закончилось, узнают по появлению окраски при добавлении следующей порции раствора иод — иодид калия [721. Аналогичным образом можно ввести в высушенную осажденную бутанолом амилозу и жирные кислоты (путем обработки метанольным раствором кислоты). [c.529]

ВИД пищевых углеводов он содержится в злаках, картофеле, бобовых и в других растениях. Двумя главными компонентами крахмала являются амилоза (15—20%), имеющая неразветвленную спиральную структуру (рис. 14.14), и амилопектин (80—85%), образованный разветвленными цепями, каждая ветвь состоит из 24—30 остатков глюкозы, соединенных (1 -> 4)-связями [в точках ветвления остатки соединены (1 -> 6)-связями]. [c.149]

Крахмал является очень чувствительным реагентом на иод. Появление ярко-синей окраски обусловлено включением три-иодид-иона в спиральные звенья амилозы, содержащие а-1,4-гликозидные связи. Стерические факторы имеют большое значение в образовании этой структуры. Глубина протекания реакции зависит не только от концентрации иода, но также от концентраций иодид-ионов и протонов. Максимальная чувствительность достигается при концентрации иодида 10 г-ион/дм в области pH 0,3—2,5 при О С. В этих условиях чувствитель- [c.56]

Конфигурации цепей амилозы зависят от конфигурации входящих в нее структурных единиц (в данном случае глюкозных остатков), т. е. от пространственного расположения атомов углерода, кислорода и водорода. Возможны восемь напряженных форм глюкозных структурных единиц две— в форме кресла и шесть—в форме ванны. Холло с сотрудниками [44] пришли к выводу, что в образовании спиральной структуры молекулы амилозы принимают участие лишь структурные единицы С-1 формы кресла и В-1 формы ванны (см. обозначение кольцевых форм по Ривзу [66]). Изучение ИК-спектров [36, 68] твердого соединения включения амилозы с иодом подтверждает, что в спиральной структуре имеется форма С-1. [c.527]

В каналах. Следовательно, можно было бы провести анализ структур методом Фурье, учитывая, что высокая рассеивающая способность атомами иода определяет знаки членов, входящих в ряд Фурье. На рис. 183 показаны проекции структур соединений включения с безводным бутанолом и иодом по Рандлю [69]. Эти проекции отвечают спиральной структуре амилозы, в которой молекулы иода находятся в каналах, образованных спиралями, имеющими почти круговое поперечное сечение. [c.531]

Крахмалы состоят из двух основных частей, которые в разных растениях содержатся в различных пропорциях. Одна из этих частей, амилоза, содержащаяся в большом количестве в картофельном крахмале, представляет собой соединение с прямой цепью. Амилоза с иодом образует синий комплекс определенной структуры [13]. Вторая основная часть крахмала, амилопектин, имеет разветвленное строение. Он слабо взаимодействует с иодом с образованием продукта красно-пурпурного цвета. Описан простой метод приготовления раствора линейной фракции крахмала в 10%-ной уксусной кислоте [14, 15]. В течение десятилетий ведутся непрерывные исследования природы комплекса, образующегося при взаимодействии крахмала с иодом и иодидом. Последние исследования показали [16], что на стадии, определяющей скорость образования комплекса синего цвета, происходит формирование ядра полииодного тетрамера 1п (например, 412 + ЗГ или Ь + 31з) внутри спиральной структуры амилозы. [c.388]

Добанление оптически неактивных красителей к спиральным полипептидам приводит к появлению эффектов Коттона в видимой области. Система краситель—полимерные аддукты обладает индуцированными эффектами Коттона, которые обусловлены ориентированным взаимодействием молекулы красителя с макромолекулярной спиралью [17, 19—21] и исчезают при разрушении спиральной структуры в результате изменения pH [605—613]. Такие индуцированные эффекты Коттона наблюдают в системах ДНК — акридиноранж, РНК — профлавин, ДНК — аминоакридин, амилоза с различными красителями [607—613]. [c.96]

Основные данные о конформации амилозы в растворе были получены при изучении спектров ее комплексов с йодом. Имеются сведения, что молекулы амилозы в растворе образуют короткие спиральные участки примерно в семь витков цепи, между которыми располагаются фрагменты неупорядоченной структуры, типа статпстического клубка. [c.22]

РИС. 2-17. А. Структура спирального комплекса амилозы с иодом (Ij). Молекулы иода располагаются вдоль оси спирали, образуемой остатками глюкозы, по шесть остатков на виток. Б. Модель двойной спирали, составленной из двух параллельных цепей. В каждой цепи содержится по 6 остатков глюкозы на виток. Периодичность, согласно модели, равна 2,1 нм (через 6 остатков глюкозы вдоль любой цепи). (С любезного разрешения D. Fren h.) [c.120]

ЦИИ порядка 1000 остатков глюкозы средневесовая степень полимеризации может достигать 4000. Рентгеноструктурный анализ кристаллических комплексов амилозы с некоторыми спиртами указывает на спиральную конформацию полимерной молекулы аналогичную структуру образует амилоза и в случае комплекса с иодом, причем каждый виток спирали состоит из шести глюкозных остатков . Молекулы иода или другого комплексообразующего агента располагаются вдоль центральной оси спирали. [c.534]

Полифункциональность моносахаридных единиц обусловливает большой набор возможных типов связи между мономерными остатками, что приводит к разнообразию в предпочтительных конформациях полисахаридной цепи и, следовательно, к различиям в физических свойствах и биологических функциях полисахаридов. Разнообразие типов связи может возникать не только из-за участия разных гидроксильных групп остатков моносахарида в образовании гликозидной связи, но и из-за различной конфигурации гликозидного гидроксила. Так, целлюлоза (Р-1,4-глюкан) и амилоза (а-1,4-глюкан) существенно отличаются по конформации молекул.и физическим свойствам. Для целлюлозы характерна способность образовывать длинные вытянутые нити, а молекула амилозы существует в растворе в виде свернутого клубка и легко дает комплексы, в которых полисахаридная цепь образует спиральную вторичную структуру. Это, несомненно, обусловливает различие в биологических функциях целлюлозы и амилозы. [c.607]

Форма цепи амилозы в водном растворе не установлена. На основании данных об образовании медноаммиачпого комплекса Ривз [65] сделал вывод5 что в водном растворе в цепи амилозы присутствуют формы ванны — В-1 и В-3. Однако его экспериментальным данным не противоречит также сочетание форм В-1 и С-1, поэтому можно допустить, что и в водном растворе существует спиральная конфигурация. Однако измерение истинной вязкости и другие исследования фракций амилозы [28] совершенно исключают возможность существования жесткой спиральной конфигурации молекул амилозы в водном растворе. Правда экспериментально установленные свойства не исключают такой структуры амилозы. [c.527]

В недавнее время было показано, что цепочка амилозы имеет винтообразную (спиральную) форму. Характерная синяя окраска с йодом обусловлена, по-видимсму, именно этой особенностью в структуре амилозы. [c.85]

Вероятно, наибольшим вкладом рентгеноструктурного анализа в исследование крахмала было выяснение молекулярной структуры амилозы. Впервые доказательства спирального строения молекулы амилозы, с шестью последовательными глюкозными кольцами в одном витке, были приведены Рандлом и сотр. [151]. Для пленчатых или волокнистых образцов амилозы из крахмала типа В элементарная ячейка имеет следующие размеры во = 16,0 А, Ьо === 10,6 А Со = 9,2 А. Крегер [100] провел подобные исследования на крупных крахмальных зернах РНа]и8 дга(И1оИиз, но получил для элементарной ячейки другие величины ад = = 9,0 А Ьо = 10,6 А Со = 5,6 А. [c.145]

Оптическая активность белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот обусловлена их оптически активными компонентами — аминокислотами и сахарами, а также асимметрией их вторичной структуры, имеющей форму право- или левовинтовых спиралей. Денатурированный белок имеет конформацию беспорядочного клубка и поэтому дает оптическое вращение, отличное от того, которое дает соответствующий нативный белок, содержащий спиральные участки. Оптическое вращение растворов амилопектина, имеющего в основном неспиральное строение, отличается от оптического вращения свежеприготовленной спиральной амилозы, если проводить сравнение в пересчете на один и тот же вес глюкозы. Изменения во вторичной структуре макромолекул удается регистрировать путем измерения удельного вращения не только по всему спектру, но и при одной длине волны. Уже с давних пор известно, что белок по мере денатурации приобретает все более и более отрицательное удельное вращение. Величины [а]п для полностью денатурированных белков и беспорядочно свернутых полипептидов лелсат в интервале от —90 до —125°, тогда как удельное вращение белков в нативном состоянии составляет - -100° и больше. Изменения конформации белков, обусловленные изменением pH, также отражаются на величине удельного вращения. Все эти свойства белковых растворов известны по наблюдениям их удельного вращения при одной длине волны — как правило, при длине волны D-линии натрия. [c.435]

Рис. 103. Спиральная конформация молекулы амилозы (А), точки приложения действия а-амилазы при гидролизе (Б) и структура адсорбционного комплекса между спирализо-. ванными участками крахмала и молекулами иода (В)

Справочник химика 21

Химия и химическая технология