Материал: Каминская Л.А.. Биоорганическая химия. Справочник-Словарь основных терминов и понятий
Обладает амфотерными свойствами - образует соли с сильными кислотами и основаниями. Получается при дезаминировании аденина. Нуклеозид гипоксантина называется инозин. Нуклеотид инозинмонофосфат является начальным (исходным)
веществом |
при синтезе |
адениловых |
и гуаниловых нуклеотидов АМФ и ГМФ |
|||
в клетках |
человека: в |
составе инозинмонофосфатагипоксантин |
превращается |
|||
в аденин и гуанин. |
|
|
|
|
|
|
Гликолиз. Биохимическийпроцесс |
|
превращения глюкозы до пировиноградной |
||||
кислоты: в |
анаэробных условиях из ПВК образуется молочная кислота, в аэробных |
|||||
условиях ПВК превращается в АцКоА, |
который далее принимает участие в цикле |
|||||
Кребса, в синтезе медиатора ацетилхолина. |
Гликолиз имеет энергетическое значение |
|||||
(синтез АТФ) и пластическое (образование промежуточных соединенийдля |
других |
|||||
метаболических процессов). |
|
|
|
|
||
Гликоген (С6Н10О5)n. Гомополисахарид , запасной полисахарид животных тканей, обнаружен также в грибах. Присутствует в клетках любых тканей организма: печени, почек, мышц, костей и других. В печени содержание может достигать 5% (от сухой массы ткани). Строение и состав аналогичны амилопектину. Основная цепь образована гликозидными связями (а-1,4), в местах ветвления гликозидные связи(а – 1,6).
|
1-остатки глюкозы, |
|
|
соединенные α-1,4- |
|
|
гликозидной связью |
|
|
2- остатки глюкозы, |
|
|
соединенные α-1,6- |
|
|
4 гликозидной связью |
|
2 |
3- нередуцирующие |
|
1 |
||
|
концевые мономеры |
|
3 |
4-редуцирующий |
|
|
концевой мономер |
|
Рисунок условно изображает строение |
порядок соединения ветвей гликогена. |
|
Образует в цитозоле клетки гранулы размером 1040нм . Молекулярная масса |
||
соответствует общему количеству остатков глюкозы около50 000С. |
йодом образует |
|
коричневобурые растворы. Определение интенсивности окраски оптическими регистрирующими приборами используют для количественного определения гликогена в тканях.Следует отметить некоторые особенности в строении гликогена:
61
−точки ветвления расположены часто, примерно у каждого десятого атома углерода в основной цепи
− в боковых цепях содержится примерно до 16-18 |
моносахаридных |
остатков |
|
−количество ветвлений значительно больше по сравнению с амилопектином
Распад гликогена в тканях печени, почек, мышцосуществляется особым ферментом фосфорилазой гликогена,а в костной ткани и одонтобластах амилазой.
Гликозилирование. Нефе рментативный химический процесс в организме, заключающийся во взаимодействии моносахаридов (в основном, глюкозы) с амино-, гидрокси-, тиольнымигруппами белков гемоглобина , плазмы крови , мембран эритроцитов, стенок сосудов, нефрона, глаза, миелиновых оболочек нервных структур. Образуются N-, S-, O- гликозидные, азометиновые и другие нехарактерные связи между моносахаридом и белком. Типично для длительного состояния гипергликемии( высокого уровня глюкозы в крови) при диабете. Является причиной развития тяжелых осложнений, проявляющихся в виде ангио-, нефро-, ретино–, нейропатий. Определение доли гликозилированного гемоглобина используют для оценки выбранной дозы инсулина.
Гликолевая кислота (гидроксиуксусная) С2Н4О3. Начинает гомологический ряд моногидроксикарбоновых кислот. Твердое кристаллическое вещество. Растворима в воде, спирте. Обнаружена в свекловичном соке, репе, незрелом винограде. Образует соли, простые эфиры с участием гидроксигруппы, сложные – с участиемобеих групп. Окисляется в глиоксалевую кислоту, которая образуется в организме человека из аминокислоты глицина.
ОН-СН 2– СООН
Применяется в промышленности для дубления кож, а в косметологиисамостоятельно или в составе «фруктовых кислот» в качестве химического пилинга для удаления части наружного мертвого эпителиального слоя кожи (см.
Моногидроксикарбоновые кислоты).
Гликолипиды. Сложные липиды, содержащие углеводные и липидные составляющие,Образованы с участием сложноэфирных и гликозиднойсвязей.
Гидрофобная |
часть образована церамидом, который |
представляет собой |
||
3-алкил-2- амино-1,3-пропандиол. Аминогруппа |
ацилирована |
жирной |
кислотой, |
|
а гидроксигруппа |
в положении-1образует |
гликозидную |
связь с |
моноили |
олигосахаридом. От вида углевода различают цереброзиды и ганглиозиды, в составе ганглиозидов -ацетилнейраминовая кислота.
62
СН3(СН2)n СН- -ОН |
|
| |
гидрофобная часть |
СН3- СН2)n –СО- N Н -СН
|
СН2-О-R ( углевод,нейраминовая кислота)
Много в составе нервной ткани. Обеспечивают структуру мембран, взаимодействие между клетками и клеток с межклеточным матриксом, выполняют регуляторные функции.
Глиоксалевая кислота (оксоуксусная) С2Н2О3. Первый представитель гомологического ряда. Содержит две функциональные группы – альдегидную и карбоксильную, обе группы обладают всеми типичными химическими свойствами, усиливая реакционную способность друг друга( обе группы обладают акцепторными свойствами),рКа 3,18.
Известна только в виде гидрата вследствие высокой активности карбонильной группы в реакции нуклеофильного присоединения АNu (аналогично образуется
хлоральгидрат). |
|
|
|
|
|
||
НООС |
–СНО + Н 2О ———> НООС - СН– |
ОН |
|
|
|||
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
ОН |
|
|
|
Обнаружена в клетках некоторых бактерий, |
грибов, растений, |
много в незрелых |
|||||
фруктах, |
по |
мере созревания содержание |
снижается. Находится |
в особых |
|||
внутриклеточных образованиях глиоксисомах, где протекают реакции, |
приводящие |
||||||
к включению глиоксалевой кислоты в цикл Кребса( |
этот путь в животных тканях не |
||||||
обнаружен). |
|
и человекароль в обмене веществ не доказана, хотя в |
|||||
В организмеживотных |
|||||||
последнее время выявлены некоторые процессы с ее участием. |
Возможно in vivo |
||||||
образование из аминокислоты глицина. |
|
|
|
|
|||
Глицерин (глицерол, пропантриол-1,2,3) С3Н8О. Трехатомный спирт,
сладкая густая, вязкая сиропообразная гигроскопичная жидкость. Тщательно высушенный глицерин кристаллизуется, Тплавл. 17,9 0С. Получен впервые в 1779 г. Шееле при омылении природных жиров. Химические свойства связаны с присутствием трех гидроксильных групп: две первичные группы более активны, чем вторичная.
СН |
2 – СН – СН2 |
|
| |
| |
| |
ОН ОНОН
63
Образует соли, окисляется различными окислителями, при нагревании при высокой температуре дегидратируется и превращается в токсичный непредельный
альдегид акролеин СН2=СН – СНО, который может получаться из пищевых жиров при неправильном приготовлении еды.
В организме человека присутствует в клетке в виде фосфорного эфира глицерол- 3-фосфата, который участвует в образованлипидов (их представителями являются сложные эфиры триглицериды и фосфатиды). Окисляется до
3-фосфоглицеринового альдегида, который вместе с фосфодиоксиацетоном является продуктомобмена глюкозы в гликолизе и пентозофосфатном цикле, Превращается in vivo в пировиноградную кислоту.
Глобулины. Белки, хорошо растворимые в разбавленных кислотах, щелочах, растворах нейтральных солей. Первоначально глобулинами называли белки, которые в отличие от альбуминов, осаждаются полунасыщенным раствором сульфата
аммония. |
Глобулины разделяют на эоглобулины и |
псевдоглобулины. |
Четкого |
различия |
между ними по способам высаливания |
нет. В настоящее время |
|
глобулинами считают белки, мигрирующие при электрофорезе в щелочном буфере
(рН 8,6) медленнее,чем |
альбумины. |
|
Содержат участки глобулярного и фибриллярного строения. Глобулины крови |
||
при электрофорезе разделяются на несколько фракций |
а1, а 2, β, γ, большинство из |
|
них сложные белки. |
Глобулином является фибриноген, |
входящий в свертывающую |
систему крови,сократительный белок мышц миозин. |
|
|
Глобулярные белки (лат - globulus - шарик). |
Распространенные в природе |
|
белки,отличающиеся |
особыми физико-химическими свойствами и пространственным |
|
строением: гидрофильные, хорошо растворимые в воде, сложная система укладки
а-спирали полипептидной цепи. Имеют |
сферическое строение, отношение длины |
||||
к ширине меньше10 |
( эллипсоид или |
цилиндр), высокая плотность упаковки |
и |
||
высокое содержание гидратационной воды. |
Для них |
наиболее типична плотность |
|||
1,4 г/ см3. Сделан |
теоретический расчет |
молекулы глобулина массой34 500 |
Д, |
||
содержащей 300 аминокислот: объем 41нм |
3, диаметр |
такой сферы 4,3 нм (длина |
|||
вытянутой молекулы 100 нм). Можно сравнить с размерами других биологических структур: толщина клеточной мембраны8-10нм , диаметр жгутика бактерии13нм . а -Спиральный полипептид может пройти сквозь мембрану, выступая с обеих сторон:
рецепторы мембран относятся к глобулярным белкам. |
У большинства глобулярных |
||||||
белков внутри молекулы располагается недлинная «палочка»- |
участок, |
имеющий |
|||||
β -стру ктуру, а вокруг него |
«наматывается» |
спиральная а –цепь. Глутаминовая |
|||||
кислота, аланин, лейцин способствуют образованию а-спирали. |
Метионин, валин, |
||||||
изолейцин встречаютсячаще |
в составе β -структуры, |
а глицин, пролин, |
аспарагин |
||||
обычно располагаются в местах изгиба цепи. |
На поверхности глобулы (третичная |
||||||
структура) |
располагаются ионизирующиеся карбоксильные и аминогруппы группы, |
||||||
гидроксигруппы, склонные к образованиюводородных |
связей, много |
тиольных |
|||||
групп и дисульфидных мостиков. Более подвержены |
денатурации |
по |
сравнению |
||||
с фибриллярными белками. Изучены состав и строение важнейших |
глобулярных |
||||||
|
|
64 |
|
|
|
|
|
белков: альбуминов и глобулинов крови, лизоцима , миоголобина , гемоглобина, карбоксипептидазы и других. Примечание( : не надо путать понятия «глобулярные белки» и «глобулины» -белки крови.)
Глутаровая кислота (пентандиовая) НООС- СН2-СН2-СН2-СООН.
Кристаллы, Т плавл. 99 0С, Т разл. 304 0С, растворима в воде, этаноле. Содержится в свекольном соке. Скелет глутаровой кислоты имеют многие биологически активные соединения, участвующие в различных видах обмена: аминокислота глутамино, вая
цикле Кребса( α –кетоглутаровая, |
лимонная |
кислоты), в |
процессе синтеза |
холестерина образуется 3-гидрокси- 3- |
метилглутаровая кислота. |
|
|
Глюкоза (гр.- glykysсладкий- ) С |
6Н12 О6. |
Моносахарид, оптически активное |
|
соединение, одна из 16изомерных альдогексоз и одна из 8изомерных D-альдогексоз |
|||
Другие названия декстроза, виноградный сахар. Свободная глюкоза |
встречается |
|||||
в виноградном соке и соке спелых сладких фруктов, в |
растениях она запасается |
|||||
в составе олигосахарида сахарозыили |
полисахарида крахмала. |
|
|
|||
Твердое |
кристаллическое |
вещество, |
сладкое |
на |
вкус. |
Является |
восстанавливающим дисахаридом, при восстановлении образует спирт сорбит, при
окислении |
три различные кислоты |
в |
зависимости от |
условий: глюконовую, |
||||
глюкуроновую и глюкаровую. Образует |
несколько форм: открытую альдегидную |
|||||||
и циклические (в |
природных олиго |
|
-и |
полисахаридах |
встречаются только |
|||
а и β -пиранозные |
). |
В циклической |
форме |
образует гликозиды. В организме |
||||
человека |
присутствует |
D-глюкоза |
(d |
d |
l |
d). Участвует в энергетическом |
||
и пластических обменах (синтез пентоз, гликозаминогликанов, заменимых
аминокислот), |
запасается в виде гликогена. . В биологических жидкостях содержится |
|
в свободном |
виде, а в |
клетках существует в виде фосфорных эфиров |
глюкозо-6-фосфат и глюкозо-1- фосфат. Транспорт глюкозы в мышцы, жировую ткань зависит от наличия инсулина.
D -глюкоза ( d d l d )
|
CHO |
|
|
|
|
|
|
|
|||
H |
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
HO |
|
|
|
H |
H |
|
CH2OH |
O OH |
|||
|
|
|
|||||||||
H |
|
|
|
OH |
|
|
|||||
|
|
|
H |
||||||||
|
|
|
|
|
H |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
H |
|
|
|
OH |
|
|
OH |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
|
|
H |
OH |
|||||
Β- D- глюкопираноза
65