 |
инфекционные заболевания лечатся гликозидными антибактериальными средствами, например, стрептомицин, эритромицин. Роль целлюлозы в пищеварении
|
|
|
|
Использование углеводов
Экспериментальная биология
Для хроматографии используются декстраны – резервный полисахарид дрожжей и бактерий, состоящий из остатков?-глюкозы. В декстранах основным типом связи является?-1,6-гликозидная, а в местах ветвления –?-1,2,?-1,3,?-1,4-гликозидные связи.
Лабораторная диагностика
Полисахарид фруктозы инулин (полисахарид фруктозы, связанной?-1,2-гликозидными связями), содержащийся в корнях георгинов, артишоков, одуванчиков, является легко растворимым соединением. В медицинской практике используется для определения очистительной способности почек – клиренса.
Клиническая медицина
- декстраны используются как компонент кровезаменителей, например, в виде вязкого раствора на 0,9% NaCl – реополиглюкина,
- сердечные гликозиды и гепарин применяются в кардиологии,
- при заболеваниях позвоночника и суставов широкое применение нашли препараты, содержащие гиалуроновую кислоту, хондроитинсульфат и глюкозамины,
- при нарушении функции кишечника используются кристаллическая целлюлоза, лактулоза, хитин (полимер?-1,4-N-ацетилглюкозамина) как стимуляторы перистальтики, целлюлоза и хитин могут использоваться и в качестве адсорбента,
инфекционные заболевания лечатся гликозидными антибактериальными средствами, например, стрептомицин, эритромицин. Роль целлюлозы в пищеварении
Целлюлоза ферментами человека не переваривается. Но в толстом кишечнике под действием микрофлоры до 75% ее количества гидролизуется с образованием целлобиозы и глюкозы. Глюкоза частично используется самой микрофлорой и окисляется до органических кислот (масляной, молочной), которые стимулируют перистальтику кишечника. Частично глюкоза может всасываться в кровь.
|
|
|
Основная роль целлюлозы для человека:
- стимулирование перистальтики кишечника,
- формирование каловых масс,
- стимуляция желчеотделения,
- абсорбция холестерола и других веществ, что препятствует их всасыванию.
Неокислительная стадия
Неокислительная фаза пентозофосфатного пути включает серию обратимых реакций, в результате которых рибулозо-5-фосфат превращается в рибозо-5-фосфат и ксилулозо-5-фосфат, и далее за счёт переноса углеродных фрагментов в метаболиты гликолиза — фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат. В этих превращениях принимают участие ферменты: эпимераза, изомераза, транскетолаза и трансальдолаза. Транскетолаза в качестве кофермента использует тиаминдифосфат. Неокислительный этап пентозофосфатного пути не включает реакции дегидрирования и поэтому используется только для синтеза пентоз.
| ПОЛИСАХАРИДЫ |
Соединение молекул моносахаридов приводит к образованию дисахаридов, трисахаридов, тетрасахаридов и т.д. Полисахариды с числом мономерных звеньев углеводов до 8 называют олигосахаридами, а более- полисахаридами. В результате гидролиза олиго- и полисахаридов образуются ди- и моносахариды.
Полисахариды являются основой структуры растений (целлюлоза), а также источником запасных питательных веществ: в растениях- крахмал, у животных- гликоген. Крахмал на 97 процентов представляет собой смесь линейного полисахарида амилозы и разветвленного полисахарида- амилопектина. Остальные 3 процента от массы крахмала включают золу (минеральные вещества), белки и липиды.
ПОЛИСАХАРИДЫ подразделяются на ГОМОПОЛИСАХАРИДЫ (ГОМОГЛИКАНЫ) и ГЕТЕРОПОЛИСАХАРИДЫ (ГЕТЕРОГЛИКАНЫ).
НОМЕНКЛАТУРА ПОЛИСАХАРИДОВ:
а) гомополисахариды называют ГЛИКАНАМИ, например, D-глюкан (состоит из остатков D- глюкозы). В названии гетерополисахаридов присутствуют указания на составные компоненты полимерной цепи: D- арабино-D- галактан (состоящий из остатков D-арабинозы и D- галактозы).
|
|
|
АМИЛОЗА - линейный полисахарид, состоящий из остатков D- глюкозы, связанных a-(1-4)-гликозидными связями. Структурной единицей амилозы является дисахарид мальтоза.
АМИЛОПЕКТИН отличается от амилозы большей молекулярной массой и наличием разветвлений в цепи, по местам (1-6). Частота ветвления- одно на примерно каждые 20 остатков моносахаридов. Структурными единицами амилопектина являются мальтоза и изомальтоза:
Молекулярная масса амилопектина может достигать 20 000 000.
Различаются также и физические свойства амилозы и амилопектина. Амилоза растворяется в горячей воде с образованием маловязких растворов, амилопектин способен набухать в воде при температуре ее кипения с образованием коллоидных растворов, вследствие гидратации молекулы водой. Соотношение амилозы и амилопектина в крахмале различных источников- разное и эти различия отражены в таблице:
| Содержание в крахмале амилозы и амилопектина | ||
| Источник крахмала | Амилоза | Амилопектин |
| Картофель, пшеница, кукуруза обычная | 20-25 | 75-80 |
| Кукуруза восковидная | ||
| Яблоки (плоды) |
И амилоза, и амилопектин в ЖКТ (желудочно-кишечном тракте) человека легко расщепляются амилазами с образованием моносахаридов- глюкозы, поэтому являются усваиваемыми компонентами пищи и источником энергии, в отличие от целлюлозы, которая в ЖКТ не изменяется и выполняет только функции наполнителя, влияющего на моторику ЖКТ.
При гидролизе крахмала нагреванием в присутствии минеральных кислот в качестве промежуточных продуктов образуются полисахариды различной молекулярной массы (декстрины), а также глюкоза, мальтоза и изомальтоза. Декстрины дают различную окраску с иодом- от фиолетово-синей (амилодекстрин), до красно-бурой (эритродекстрин) и без окраски (ахродекстрины и мальтодекстрины). Различаются декстрины растворимостью в растворе этанола разной крепости.
ЦЕЛЛЮЛОЗА - линейный b-(1-4)-D- глюкан, структурной единицей которой является целлобиоза:
Линейные молекулы целлюлозы взаимодействуют друг с другом межмолекулярно, с образованием нерастворимых в воде микрофибрилл, образующих остов растений:
|
|
|
Распространенность в природе углеводов очень велика, они составляют примерно 50 процентов всей массы биосферы, древесина содержит от 80 до 90 процентов от сухой массы целлюлозы, хлопок- чуть менее 100 процентов.
Резервным полисахаридом человека и других млекопитающих является ГЛИКОГЕН, локализованный преимущественно в печени (до 10% от ее массы) и мышцах (до 4%). Гликоген отличается от амилопектина большей частотой ветвления: 1 на 8-12 остатков моносахаридов, образует сферической формы гранулы, имеющие ММ от 300 000 до 100 млн.
ИНУЛИН
Инулин, (C6H10O5)n — органическое вещество из группы полисахаридов, полимер D-фруктозы.
Инулин — полифруктозан, который может быть получен в виде аморфного порошка и в виде кристаллов, легко растворимый в горячей воде и трудно в холодной. Молекулярная масса 5000—6000. Имеет сладкий вкус. При гидролизе под действием кислот и фермента инулазы образует D-фруктозу и небольшое количество глюкозы. Инулин, как и промежуточные продукты его ферментативного расщепления — инулиды, не обладает восстанавливающими свойствами. Молекула инулина — цепочка из 30—35 остатков фруктозы в фуранозной форме.
Подобно крахмалу, инулин служит запасным углеводом, встречается во многих растениях.
Инулин не переваривается пищеварительными ферментами организма человека и относится к группе пищевых волокон. В связи с этим применяется в медицине как заменитель крахмала и сахара при сахарном диабете. Служит исходным материалом для промышленного получения фруктозы.
Также, благодаря своей малой массе и отсутствию специфических переносчиков, инулин отлично фильтруется в боуменову капсулу в нефроне, при этом не реабсорбируясь дальше по ходу почечного канальца. Физиологи и врачи используют инулин, как индикатор фильтрационной способности почки и почечного кровотока.
ХИТИН.
Наружный скелет многих членистоногих, клеточные стенки грибов состоят из ХИТИНА, линейного b-(1-4)-N- ацетилглюкозаминогликана:
ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА присутствуют в растениях в виде нерастворимого ПРОТОПЕКТИНА в незрелых плодах, придающего им жесткость. По мере созревания или хранения ПРОТОПЕКТИН разрушается ПРОТОПЕКТИНАЗАМИ с образованием полисахаридов АРАБАНА, ГАЛАКТАНА и собственно ПЕКТИНА, представляющего собой метоксилированную полигалактуроновую кислоту:
|
|
|
Важным составным элементом хрящей, кожи, костей, стекловидного тела глаза, сухожилий и т.п. является ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА:
Гиалуроновая кислота- основной "материал" послеоперационных рубцов. В пластической хирургии для рассасывания таких рубцов применяются инъекции фермента ГИАЛУРОНИДАЗЫ, растворяющей гиалуроновую кислоту в результате расщепления связей в полимерной цепочке.
Еще одними важными животными полисахаридами являются ХОНДРОИТИНСУЛЬФАТЫ: 
|
|
|
