АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Структура белков

ЛИТЕРАТУРА:

Шульц Г., Ширмер Р. Принципы структурной организации белков. М., Мир, 1982 г.

Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия, М., Просвещение, 1987 г.

Борисов В.В. Каждый белок – свой сюжет. Химия и жизнь. 1990, № 2

Иванов В.И. Как работают ферменты. Соросовский образовательный журнал. 1996, № 9.

Выполнила:

Студентка 1 курса

Группы 166 в

Специальности «Фармация»

Комолина С.А.

Проверила:

Преподаватель химии

Омариева Д.О.

2013 учебный год.

Выполнила:

Студентка 1 курса

Группы 166 в

Специальности «Фармация»

Горя Ю.А.

Проверила:

Преподаватель химии

Омариева Д.О.

2013 учебный год.

Выполнила:

Студентка 1 курса

Группы 166 в

Специальности «Фармация»

Комолина С.А.

Проверила:

Преподаватель химии

Омариева Д.О.

2013 учебный год.

Выполнила:

Студентка 1 курса

Группы 166 в

Специальности «Фармация»

Горя Ю.А.

Проверила:

Преподаватель химии

Омариева Д.О.

2013 учебный год.

Углеводы — важный класс природных веществ — встречаются повсемест­но в растительных, животных и бактериальных организмах.

В биосфере на долю углеводов приходится больше, чем всех других органи­ческих соединений вместе взятых. В растениях они составляют 80—90% из рас­чета на сухое вещество; в животном организме на их долю приходится 2% массы тела. Однако значение углеводов велико для всех видов живых организмов.

Углеводы включают соединения, начиная от низкомолекулярных, содер­жащих всего несколько атомов углерода, до веществ, молекулярная масса ко­торых достигает нескольких миллионов. Их делят на три класса в зависимости от числа остатков сахаров: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды, или простые сахара, содержат только одну структурную еди­ницу. Моносахариды — это полигидроксиальдегиды или полигидроксикетоны.

Олигосахариды состоят из нескольких (от 2 до 10) остатков моносахаридов, соединенных D-гликозидными связями.

Полисахариды являются высокомолекулярными веществами, состоящими из остатков моносахаридов, соединенных D-гликозидными связями, со сте­пенью полимеризации выше 10.

Функции углеводов

2.обеспечивают до 70% потребности организма в энергии. При окислен
1 г углеводов выделяется =16,9 кДж энергии.

Другими функциями углеводов являются следующие:

• 
  Резервная. Крахмал и гликоген представляют собой форму хранения питательных веществ, выполняя функцию временного депо глюкозы.
• 
  Структурная. Целлюлоза и другие полисахариды растений образуют прочный остов; в комплексе с белками и липидами они входят в состав биомембран всех клеток.
• 
  Защитная. Кислые гетерополисахариды выполняют роль биологическо­го смазочного материала, выстилая трущиеся поверхности суставов, слизистой пищеварительных путей, носа, бронхов, трахеи и др.
• 
  Особое значение имеет специфическая функция углеводов — участие в образовании гибридных (комплексных) молекул, а именно гликопротеинов и гликолипидов. Так, гликопротеины служат маркерами в процессах узнавания молекулами и клетками друг друга, определяют антигенную специфичность, обусловливают различия групп крови, выполняют рецепторную, каталитиче­скую и другие функции.

2. Классификация углеводов

• 
  по числу углеродных атомов, входящих в состав молекулы: триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы, октозы и т. д.;
• 
  по характеру карбонильной группы: альдозы и кетозы, в зависимости от наличия в них альдегидной или кетонной групп;
• 
  по наличию других групп, кроме карбонильной и гидроксильной:

- нейтральные сахара, содержащие только карбонильную и гадроксильную группы;

- аминосахара, содержащие вместо гидроксигруппы аминогруппу, обусловливающую основность этих веществ;

- кислые сахара, содержащие карбонильную,карбоксильную гидроскигрупп.

Полисахариды с точки зрения общих принципов строения можно разделить на две группы: гомополисахариды и гетерополисахариды.

D(+)-глюкоза L(-)-глюкоза D(-)-фруктоза L(+)-фруктоза
Некоторые моносахариды, например фруктоза, отнесенные к D-ряду, являются левовращающими, а представители L-ряда — правовращающими. Чтобы указать и принадлежность сахара к D- или L-ряду, и направление вра­щения плоскости поляризации, после символов D или L перед названием мо­носахарида в скобках ставят знак (+) или (—), обозначающий соответственно правое или левое вращение.

В живых организмах моносахариды присутствуют преимущественно в D-конфигурации, которую называют природной. Исключение составляет L-арабиноза бактерий, L-рамноза и L-сорбоза растений.

D-альдозы со­держащие от С-3 до С-6 углеродных атомов:

У альдоз, начиная с п = 4, и кетоз — с п = 5 имеется несколько хиральных центров, т. е. существует ряд диастереомеров, представляющих собой разные по химическим свойствам соединения, причем каждый из диастереомеров мо­жет существовать в L - и D - конфигурации. Так, число стереомеров альдогексоз с четырьмя хиральными центрами равно 2⁴, т. е. шестнадцати. Последние мож­но сгруппировать в восемь пар энантиомеров в D- и L- изомерах, имеющих одинаковые химические и физические свойства и отличающихся только на­правлением вращения плоскости поляризованного света.

Карбонильные группы моносахаридов с длиной цепи п = 5 и более могут вступать во взаимодействие со спиртовыми группами с образованием цикличе­ской полуацетали, или полукетали, которые называются соответственно фуранозными или пиранозными по аналогии с известными соединениями фураном или пираном:

При этом в молекуле пентоз или гексоз появляется еще один хиральный центр и новая пара изомеров —?- и?-аномеры, отличающиеся расположением гид-роксильной группы при полуацетальном атоме углерода относительно плос­кости кольца: у?-аномера гидроксильная и СН₂ОН-группы находятся по раз­ные плоскости кольца, а у?-аномера — по одну его сторону. Таким образом, гексоза образует четыре циклические формы (?- и?-фуранозную и? - и? -пиранозную), находящиеся в растворе в динамическом равновесии с ацикличе­ской формой. В

водном растворе все эти формы способны взаимно превра­щаться друг в друга.

Пиранозные формы гексоз и пентоз значительно более устойчивы, чем фу- ранозные, поэтому в растворе всегда существенно преобладают первые,? – и?-Формы моносахаридов, обладающие разной величиной оптического враще­ния, в процессе растворения в воде взаимно переходят друг в друга, поэтому удельное вращение [?]_D в свежеприготовленных растворах моносахаридов изменяется в течение времени до определенной величины. Это явление по­лучило название муторотации (от лат.multirotatia- много вращений). Так, при растворении в воде?-D-глюкозы ([?]_D²⁰ = +112,2°) и?-D-глюкозы ([?]_D²⁰ = +18,7°) удельное вращение меняется до установления равновесия (36%?-формы, 64%?-формы и следы нециклической формы), в момент кото­рого оно достигает +52,7°.

В настоящее время для написания структурных формул моносахаридов чаще всего используются проекционные формулы, предложенные У. Хеуорсом. Следует помнить, что при написании структурных формул, по Хеуорсу, гидроксильная группа при С₁ будет расположена ниже плоскости кольца в? -форме и выше в?-форме:

Однако эти формулы не отражают пространственного расположения атомов в молекуле сахаров. В природе пиранозное кольцо не является плоским и может возникнуть большое число конформаций: шесть в форме «лодки» и две в фор­ме «кресла». Форма «кресла» является более устойчивой, и, по-видимому, она преобладает в большей части природных углеводов.

Ниже представлены две изомерные формы пиранозного кольца, изобра­женные с помощью конформационных формул («лодка» и «кресло»), а также формула?-D-глюкопиранозы, имеющая конформацию кресла:

«кресло» «лодка» формула?-D-глюкопиранозы
Физико-химические свойства моносахаридов

Сахара — полифункциональные соединения. В растворах сахаров можно обнаружить карбонильную группу, спиртовой и полуацетальный гидроксилы. Каждая из этих групп характеризуется определенными химическими реакция­ми, но все они вступают в реакции окисления—восстановления.

Углеводы - полигидроксиальдегиды или кетоны с эмпирической формулой (СН₂О)n. Они делятся на моносахариды, или сахара (один альдегидный или кетонный остаток); олигосахариды (не­сколько моносахаридных остатков) и по­лисахариды - крупные линейные или раз­ветвленные молекулы, содержащие боль­шое число моносахаридных остатков. Моносахариды, или простые сахара, имеют одну альдегидную или кетонную группу. Они содержат, по крайней мере, один асимметрический атом углерода и потому могут существовать в виде раз­ных стереоизомеров. Наиболее распро­страненные в природе сахара, такие, как рибоза, глюкоза, фруктоза и манноза, от­носятся к D-ряду. Простые сахара, содер­жащие пять или более атомов углерода, могут существовать в виде замкнутых циклических полуацеталей-фураноз (пятичленные кольца) или пираноз (шестичленные кольца). Фуранозы и пиранозы встречаются в виде аномерных?-и?-форм, которые в процессе мутаротации могут превращаться друг в друга. Сахара, способные восстанавливать окислители, называются восстанавли­вающими (редуцирующими) сахарами.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 821 | Нарушение авторских прав