ANGLIAVANDENIAI (KARBOHIDRATAI, SACHARIDAI)

Angliavandeniai – polifunkciniai junginiai, aktyviai dalyvaujantys žmogaus, gyvūnų ir augalų gyvybinėse funkcijose.

Angliavandeniai sudaro 80 sausosios augalų masės ir 2 sausosios gyvūnų masės.

Gyvūnų organizmai nesugeba sintetinti karbohidratų. Tik augalai sugeba juos sintetinti iš atmosferos CO₂ ir H₂O, vykstant sudėtingai reakcijai – fotosintezei:

Gyvūnai karbohidratų gauna su augaliniu maistu ir suvartoja energijai išgauti:

Tokius junginius vadinti karbohidratais pasiūlė Šmitas (1844 m.) pagal analizės duomenis C_n(H₂O)_m.

Karbohidratai skirstomi į monosacharidus, oligosacharidus (2 …10 monosacharidų fragmentų) ir polisacharidus (daugiau 10 monosacharidų fragmentų).

8.1. Monosacharidų struktūra, izomerija ir savybės

Monosacharidai – kietos, gerai tirpios vandenyje, dažniausiai saldžios medžiagos.

Pagal C atomų skaičių monosacharidai skirstomi į triozes (3 C), tetrozes (4 C), pentozes (5 C), heksozes (6 C) ir t.t.

Nesisteminiai monosacharidų pavadinimai baigiasi galūne – ozė

Monosacharidų molekulėse yra okso- ir hidroksigrupių, todėl jie yra polihidroksialdehidai (aldozės) arba polihidroksiketonai (ketozės).

Monosacharidams kaip polifunkciniams junginiams būdinga įvairi izomerija.

Struktūrinė (funkcinių grupių) izomerija

Erdvinė izomerija

Monosacharidai turi vien¹ arba kelis chiralinius centrus ir yra optiškai veiklios medžiagos.

Monosacharidų erdviniai izomerai, nesantys vienas kito veidrodinis atspindys bei besiskiriantys fizikinėmis savybėmis, vadinami diastereomerais. Kiekvienas monosacharidų diastereomeras turi trivialųjį pavadinim¹. Iš aldopentozių  reikšmingiausi diastereomerai yra ribozė ir ksilozė, o iš heksozių organizme dažniausiai aptinkami šie diastereomerai: gliukozė, manozė, galaktozė (aldoheksozės) ir fruktozė (ketoheksozė).

Fišerio projekcijos

Kiekvienas diastereomeras gali egzistuoti dviejų optinių izomerų, vadinamų D- ir L-enantiomerų, formoje. Jeigu gamtinės aminorūgštys yra L-formos, tai gamtiniai monosacharidai yra D-formos.

Žiedo grandinės tautomerija (oksociklotautomerija)

Išvardintų gamtinių monosacharidų C-4 arba C-5 (fruktozės atveju C-5 arba C-6) padėties hidroksigrupei nukleofiliškai jungiantis prie oksogrupės (žiūr. 62 psl.) susidaro hemiacetalinis tiltelis ir naujas, vadinamasis hemiacetalinis arba glikozidinis, hidroksilas.

Ciklinėje struktūroje C-1 atomas tampa chiraliniu centru, vadinamu anomeriniu anglies atomu, arba anomeriniu centru. Hemiacetalinė gliukozė yra dviejų diastereomerinių a- ir b-formų, vadinamų anomerais. a-Anomero hemiacetalinė hidroksigrupė Fišerio projekcijoje yra toje pačioje pusėje kaip ir paskutinio chiralinio centro hidroksigrupė (laisva arba įeinanti į cikl¹ ir nusakanti priklausomybź D- arba L-genetinei eilei). b-Anomere jos stovi priešingose pusėse.

Pentozių ir heksozių tirpaluose pusiausvyra iš esmės nusistovi tarp penkių tautomerų. Cikliniai tautomerai virsta vienas kitu tik per neciklinį tautomer¹. Reiškinys vadinamas oksociklotautomerija.

Konformacijos

Piranozės egzistuoja kėdės konformacijoje, kurioje kuo daugiau stambių pakaitų yra ekvatorinėse padėtyse.

Enantiomerai (optiniai izomerai)

Monosacharidų erdviniai izomerai, esantys vienas kito veidrodinis atspindys, vadinami enantiomerais (optiniais izomerais). Enantiomerams būdingos identiškos fizikinės ir cheminės savybės, išskyrus vien¹. Jie suka poliarizuot¹ šviesos plokštum¹ vienodos reikšmės, tačiau priešingo ženklo kampu.

Kiekvienas monosacharido diastereomeras (ciklinis ar neciklinis) turi du enantiomerus: dešiniojo sukimo (+) ir kairiojo sukimo (-). Enantiomerai tradiciškai skirstomi į dvi D- ir L-genetines eiles. D-eilei priskiriami tie enantiomerai, kurių paskutiniojo chiralinio centro (labiausiai nutolusio nuo oksogrupės) konfigūracija yra tokia pati, kaip ir konfigūracinio standarto D-glicerolio aldehido. L-eilės enantiomerų paskutinio asimetrinio C konfigūracija sutampa su L-glicerolio konfigūracija.

Realus dešinysis (+) arba kairysis (-) sukimo kampas priklauso nuo visų molekulės chiralinių centrų, o ne vien nuo paskutiniojo asimetrinio C atomo konfigūracijos ir nustatomas eksperimentiškai.

Daugumoje atvejų biologiniu aktyvumu pasižymi tik vienas monosacharidų enantiomeras (D-eilės).

Mutarotacija

Ištirpinus a-D-gliukopiranozź vandenyje, tirpalo sukimo kampas mažėja ir, pasiekźs +52.5 C, toliau nebekinta. b-Formos sukimo kampas didėja, kol pasiekia taip pat ribinź +52.5 C reikšmź. Šis reiškinys, t.y. poliarizacijos plokštumos sukimo kampo kitimas, buvo pavadintas mutarotacija. Jos esmė ta, kad tirpale vienas anomeras virsta kitu, ir procesas vyksta tol, kol nusistovi pusiausvyra.

Monosacharidų dariniai

Gamtoje aptinkamų monosacharidų darinių molekulėse vietoje vienos ar kelių hidroksigrupių gali būti tokie pakaitai: H, NH₂, SH ir kt.

Deoksisacharidai

Deoksisacharidų cheminės savybės panašios į monosacharidų.

Aminosacharidai (glikozaminai)

Aminosacharidai pagal aminogrupės padėtį skirstomi į 2-amino-, 4-amino- ir 2,6-diaminosacharidus. Gamtoje labiausiai paplitusios N-acetildarinių pavidale 2-aminogliukozė ir 2-aminogalaktozė.

Aminosacharidams būdingos monosacharidų ir aminų savybės.

Monosacharidų ir jų darinių cheminės savybės

Monosacharidams būdinga oksociklotautomerija. Cheminiuose virsmuose gali dalyvauti kiekvienas tautomeras atskirai arba įvairių tautomerų visuma.

Rūgštinės-bazinės savybės

Monosacharidai yra polihidroksiliniai alkoholiai. Panašiai kaip glicerolis (pKa 14.0) vandeniniuose tirpaluose jie nepasižymi rūgštinėmis savybėmis. Tačiau alkoholių tirpaluose veikiami šarminių metalų alkoksidais monosacharidai sudaro druskas – sacharatus, kurios vandeniniuose tirpaluose visiškai hidrolizinasi:

Veikiamos šarmų (netgi vandeninių tirpalų) protonų donorais gali būti CH-grupės, esančios greta karbonilgrupės (žiūr. epimerizacija, 142 psl).

Monosacharidų esteriai su sieros arba fosforo rūgštimis – stiprios rūgštys. Bet kurio monosacharido fosfatai R-OPO(OH)₂ yra divandenilinės rūgštys ir disocijuoja laipsniškai; pK¹a 0.6 –1,6 ir pK²a 5.5 – 6.5. Biosistemose pagal pirm¹j¹ pakop¹ jos yra visiškai jonizuotos, o kai pH = 7 didžia dalimi jonizuotos ir pagal antr¹j¹ pakop¹. Monosacharidų monosulfatai R­OSO₃H – dar stipresnės rūgštys (pKa < 0.4), todėl biologinėse terpėse jų sulfogrupė visada jonizuota. Monosacharidų fosfatų ir sulfatų anijonai yra susikaupź l¹stelės vidaus skysčiuose ir, skirtingai negu monosacharidai, nepraeina per l¹stelės membran¹.

Aminosacharidai R-NH₂ dėka aminogrupės pasižymi bazinėmis savybėmis.

Kompleksodara

Monosacharidai pasižymi polihidroksilinių alkoholių savybėmis. Jie reaguoja su Cu(OH)₂ sudarydami kompleksinius junginius:

Monosacharidų fosfatai ir sulfatai yra žymiai aktyvesni ligandai už monosacharidus. Jie sudaro mažai patvarius kompleksus su K⁺ ir Na⁺ katijonais ir patvaresnius su Mg²⁺ bei Ca²⁺ katijonais. Susidarant kompleksiniams junginiams aktyvinami biosubstratai. Antra vertus, tokie biosubstratai reguliuoja mineralinių druskų apykait¹ organizme.

Elektrofilinės-nukleofilinės reakcijos

Elektrofilinė-nukleofilinė reakcija yra monosacharidų žiedo grandinės tautomerijos (oksociklotautomerijos, žiūr. 136 psl.) pagrindas. Ciklinių hemiacetalių glikozidinė hidroksigrupė aktyviai reaguoja su acilinimo bei alkilinimo reagentais (žiūr. alkoholių O-acilinim¹ bei O-alkilinim¹, 51 psl.).

Glikozidai, skirtingai negu eteriai, lengvai hidrolizinasi rūgštinėje terpėje.

Glikozidų hidroksigrupės yra O-nukleofilai ir reaguoja su stipriais alkilinimo reagentais.

Monosacharidų hidroksigrupės, veikiamos karboksirūgštimis arba jų anhidridais, acilinasi.

Biosistemose monosacharidai, reaguodami su adenozintrifosfatu (ATP), fosforilinasi:

Oksidacijos-redukcijos reakcijos

Monosacharidų C atomų oksidacijos laipsnių reikšmės kinta nuo –1 iki +2. Todėl jie lengvai dalyvauja oksidacijos-redukcijos reakcijose, įskaitant ir vidinź molekulinź dismutacij¹.

Monosacharidų epimerizacija

Epimerais vadinami diastereomerai, besiskiriantys tik vieno C atomo konfigūracija molekulėje. Jų virtimo vienas kitu cheminis procesas vadinamas epimerizacija.

Epimerizacija šarminėje terpėje:

Organizme fermentas fosfogliukoizomerazė iš gliukozės 6-fosfato epimerizacijos virsmu gamina fruktozės 6-fosfat¹ (2-oji gliukozės katabolizmo stadija).

Aldolinis C₃-C₄ skilimas

Gyvūnų organizmuose, veikiant fermentui aldolazei D-fruktozės 1,6-difosfatas skyla sudarydamas dihidroksiacetono fosfato ir D-glicerolio aldehido 3-fosfato mišinį.

Ši reakcija yra 3-oji gliukozės katabolizmo stadija. Augalų l¹stelėse vyksta atvirkštinė reakcija (viena iš fotosintezės stadijų), kurios metu susidaro D-gliukozės 1,6-difosfatas.

Monosacharidų oksidavimas

Švelnūs oksidatoriai, pvz. bromo vanduo, oksiduoja oksogrupź, o stiprūs, pvz. konc. HNO₃, oksiduoja ne tik oksogrupź, bet ir pirminź hidroksigrupź.

Oksiduojant glikozidus oksiduojasi tik pirminė hidroksigrupė, virsdama karboksigrupe. Po oksidacijos hidrolizuojant glikozidus, vėl atstatoma oksogrupė.

Organizme gliukurono rūgšties glikozidinė hidroksigrupė nukleofiliškai keičiama svetimkūnio –OR arba –NHR grupėmis ir taip dalyvauja jo šalinimo iš organizmo procese.

Šarminėje terpėje oksogrupź oksiduoja metalų katijonai (Ag⁺¹, Cu⁺²), kurie redukuojasi iki laisvo metalo (Ag) arba mažesnio oksidacijos laipsnio jono (Cu⁺¹).

Monosacharidų hidrinimas

Reduktoriai hidrina monosacharidus iki polihidroksialkoholių. Hidrinantis fruktozės oksogrupei, antrasis ketozės molekulės anglies atomas tampa asimetriniu, ir susidaro du diastereomeriniai polihidroksialkoholiai.

Daugiahidroksiliniai alkoholiai sudaro esterius su acto rūgštimi, kurie taikomi praktikoje. Pvz., D-gliucitolio heksanitratas (nitrosorbitas) ir D-manitolio heksanitratas taikomi kraujagyslėms plėsti. Pramonėje iš gliukozės gaminama askorbo rūgštis (vitaminas C) – stiprus reduktorius. Oksiduodamasi virsta dehidroaskorbo rūgštimi. Šis procesas yra grįžtamas:

j¹₀ = 0.08 V

Organizme konjuguota oksidacinė redukcinė sistema – askorbo rūgštis ir dehidroaskorbo rūgštis – yra efektyvus radikalinių oksidacinių redukcinių procesų, pasireiškiančių organizmo patologinėse būsenose, priešnuodis.

Glikolizė – gliukozės katabolizmas

Dauguma karbohidrtų virškinam¹jame trakte hidrolizinasi iki gliukozės ir fruktozės, kurios patenka į l¹stelź. Tolimesnis monosacharidų virtimas piruvo rūgštimi vyksta glikolizės proceso, susidedančio iš 10 reakcijų, metu.

Glikolizės procese išskiriami trys etapai: I etapas – heksozių kitimas, II etapas – triozių kitimas, III etapas – oksokarboksirūgščių kitimas.

I etapas

Gliukozės fosforilinimas (aktyvinimas)

Tai elektrofilinė-nukleofilinė reakcija, endenerginė ir negrįžtamoji.

Gliukozės 6-fosfato izomerinimas

Tai vidinės molekulinės dismutacijos reakcija.

Fruktozės 6-fosfato fosforilinimas

Tai elektrofilinė-nukleofilinė reakcija, negrįžtamoji ir pati lėčiausia iš visų glikolizės reakcijų.

Fruktozės 1,6-difosfato aldolinis skilimas

Tai vidinės molekulinės dismutacijos (oksidacijos-redukcijos) reakcija.

II etapas

Dihidroksiacetono fosfato izomerizavimas (epimerizavimas)

Tai vidinės molekulinės dismutacijos (oksidacijos-redukcijos) reakcija.

Oksidavimas ir fosforilinimas

Tai tarpmolekulinės dismutacijos ir fosforilinimo reakcijos. Susidariusi anhidridinė jungtis – makroenerginė.

3-Fosfogliceroilfosfato hidrolizė

Tai elektrofilinė-nukleofilinė reakcija, ekzoenerginė.

3-Fosfoglicerato izomerizavimas

Tai elektrofilinė-nukleofilinė reakcija.

III etapas

2-Fosfoglicerato dehidratavimas

Tai vidinės molekulinės dismutacijos (oksidacijos-redukcijos) reakcija susidarant makroenerginiam ryšiui.

Rūgštinė fosfoenolpiruvato hidrolizė iki piruvato

Tai vidinės molekulinės dismutacijos (oksidacijos-redukcijos) reakcija, negrįžtamoji, egzoenerginė.

Taigi, dviejose I etapo reakcijose sunaudojama viena ATP molekulė, o III etape – išsiskiria dvi ATP molekulės. Vadinasi, glikolizės metu l¹stelė pasipildo energija.

Tolimesni piruvato virsmai organizme priklauso nuo s¹lygų, kuriomis jie vyksta. Anaerobinėmis s¹lygomis raumenyse ir audiniuose piruvatas gali redukuotis į laktat¹:

Kita jo kitimo kryptis – oksidacinis dekarboksilinimas:

Susidarźs acetilkofermentas A mitochondrijoje patenka į Krebso cikl¹, kuriame acetilgrupė oksiduojasi iki CO₂ ir H₂O. Esant tokiai glikolizės baigčiai iš kiekvienos gliukozės molekulės išsiskiria 38 molekulės ATP. Todėl angliavandeniai ir yra vienas iš pagrindinių l¹stelės energijos šaltinių.

Monosacharidų katabolizmui būdingos fermentinio skilimo, vykstančio dėl mikroorganizmų gyvybinės veiklos, reakcijos – rūgimas. Tai daugiastadijinis procesas, kurio metu susidaro daug tarpinių junginių. Yra įvairių rūgimo rūšių:

Alkoholinis (anaerobinis procesas):

Sviestarūgštis (anaerobinis procesas):

Pienrūgštis (anaerobinis procesas):

Citrinrūgštis (aerobinis procesas):

Šios rūgimo rūšys yra svarbios įvairių maisto produktų gamyboje.

8.2. Disacharidų struktūra ir savybės

Gamtinių disacharidų molekulės sudarytos iš dviejų vienodų arba skirtingų monosacharidų likučių, sujungtų O-glikozidiniais ryšiais.

Svarbesni gamtiniai disacharidai yra: sacharozė (cukrinių runkelių, cukranendrių cukrus), maltozė (salyklo cukrus), laktozė (pieno cukrus), celobiozė (celiuliozės dalinės hidrolizės junginys).

Hidrolizinant praskiestomis mineralinėmis rūgštimis arba fermentais, jie skyla į dvi monosacharido molekules:

Disacharidai skirstomi į du tipus pagal glikozidinio ryšio susidarymo pobūdį: redukuojantys ir neredukuojantys.

Redukuojantys disacharidai (glikozilglikozės)

Redukuojantys disacharidai sudaryti sureagavus vieno monosacharido hemiacetaliniam (glikozidiniam) hidroksilui su kito monosacharido alkoholiniu hidroksilu (dažniausiai 4 arba 6 padėties). Šio tipo disacharido molekulź sudarančioje vienoje monosacharido liekanoje yra laisva glikozidinė hidroksigrupė, galinti sudaryti tautomerinź pusiausvyr¹ su oksogrupe.Todėl jie pasižymi aldozių savybėmis: redukuoja varį ir sidabr¹ iš jų kompleksinių junginių (iš čia ir kilo pavadinimas redukuojantys), lengvai oksiduojasi iki biono rūgščių, dalyvauja mutarotacijoje.

Gamtiniai redukuojantys disacharidai yra: maltozė, laktozė ir celobiozė.

Žmogaus organizmas įsisavina maltozź.

Celobiozź įsisavina žoliaėdžių organizmas.

Kai kurie žmonės neįsisavina laktozės, kadangi jų organizme trūksta fermento laktazės.

Redukuojantys disacharidai dalyvauja beveik visose reakcijose, kurios būdingos monosacharidams.

Neredukuojantys disacharidai (glikozilglikozidai)

Šio tipo disacharidai sudaryti sureagavus abiejų monosacharidų glikozidinėms hidroksigrupėms. Jie neturi laisvos glikozidinės hidroksigrupės, todėl jiems nebūdinga mutarotacija, jie neredukuoja oksidatorių (iš čia kilo pavadinimas neredukuojantys).

Gamtinis neredukuojantis disacharidas yra sacharozė.

Sacharozė – augaluose labiausiai paplitźs disacharidas. Ypač daug jo yra cukriniuose runkeliuose (14-18%) ir cukranendrėse (15-20%).

8.3 Polisacharidų struktūra ir savybės

Polisacharidai (poliglikozidai) yra gamtinės stambiamolekulės medžiagos, susidariusios iš daugelio glikozidiniais ryšiais susijungusių monosacharido likučių.

Polisachariduose dažniausiai esti (1 4) ir (1 6) glikozidinių ryšių (dar būna 1 3 arba 1 2). Polisacharidų molekulės būna linijinės arba šakotos, susidariusios iš vienodų arba skirtingų monosacharidų. Pirmosios grupės polisacharidai vadinami homopolisacharidais, o antrosios – heteropolisacharidai.

Homopolisacharidai

Svarbiausi homopolisacharidai yra krakmolas, glikogenas, celiuliozė ir chitinas.

Krakmolas

Krakmolas yra augalų rezervinis homopolisacharidas. Krakmolas sudarytas iš dviejų homopolisacharidų: amilozės (10-20%) ir amilopektino (80-90%).

Amilozės makromolekulės yra linijinės struktūros, beveik nešakotos. Jose D-gliukopiranoziniai likučiai (200-1000) susijungź a-(1 4)-glikozidiniu ryšiu.

Rentgeno struktūrinės analizės duomenimis, amilozės linijinės makromolekulės susisukusios į spiralź, kurios kiekvien¹ vij¹ sudaro 6 gliukozės likučiai. Vijos viduje susidaro 5Å skersmens ertmė, į kuri¹ gali įsiterpti kitų junginių, pvz., jodo arba alkoholio, molekulės. Pakliuvźs į toki¹ ertmź, jodas s¹veikauja su amilozės vandenilio atomais ir sudaro mėlynos spalvos kompleksinį junginį. Reakcija su jodu daroma krakmolui atpažinti.

Amilozės makromolekulės spiralinė struktūra: užtušuota – įsiterpusių junginių molekulės.

Amilopektino makromolekulės skiriasi nuo amilozės didesniu polimerizuotumu ir šakotumu. Linijinės jų atkarpos palyginti trumpos, susideda iš 20-30 gliukozės likučių. Pačios atkarpos jungiasi tarpusavyje a-(1 6)-glikozidiniu ryšiu.

Amilopektino makromolekulės atšakos yra spiralės formos, todėl su jodu sudaro violetinės spalvos kompleksinį junginį.

Krakmol¹ kaitinant arba hidrolizinant (rūgštinė arba fermentinė hidrolizė), jis skyla į paprastuosius sacharidus – dekstrinus, maltozź, pagaliau – gliukozź.

Virškinamajame trakte krakmol¹ hidrolizina fermentai, galintys skaldyti a-(1 4)- ir a-(1 6)-glikozidinius ryšius.

Krakmolas yra vienas iš pagrindinių maisto produktų.

Glikogenas

Tai rezervinis gyvulių organizmo polisacharidas. Su maistu patekź karbohidratai biocheminių pokyčių metu virsta glikogenu ir kaupiasi kepenyse (6-7%) ir raumenyse (iki 1%). Glikogeno makromolekulės panašiai kaip amilopektino sudarytos iš a-D-gliukopiranozės, tik dvigubai šakotesnės. Linijinės atkarpos dažniausiai sudarytos iš 10-12 gliukozės likučių, susijungusių tarpusavyje a-(1 4)-glikozidiniu ryšiu. Atšakos prisijungź a-(1 6)-glikozidiniu ryšiu.

Glikogeno makromolekulės neprasiskverbia pro membran¹ ir pasilieka l¹stelėje (rezerve) tol, kol organizmui neprisireikia energijos. Glikogeno funkcija – kaupti gliukozź lengvai įsisavinama l¹stelėms forma. Glikogenas labai lengvai hidrolizinasi rūgščių ir fermentų veikiamas. Molekulės šakotumas palankus fermentinei veiklai, nes fermentas g-amilazė skaido makromolekulź nuo jos galo. Tad, juo daugiau polisacharidas turi atšakų, juo greičiau jį fermentai suardo. Pagal tuos pačius dėsnius vyksta ir glikogeno sintezė l¹stelėje.

Celiuliozė

Tai labiausiai paplitźs polisacharidas, savo kiekiu užim¹s neginčijamai pirm¹ viet¹ tarp kitų organinių junginių (apie 10¹¹ t kasmet jos pagamina augalai biosintezės būdu). Ji yra pagrindinė augalinių l¹stelių apvalkalėlių sudedamoji dalis.

Celiuliozė yra stambiamolekulė medžiaga, sudaryta iš b-D-gliukopiranozių, kurios yra susijungusios linijinėje grandinėje b-(1 4)-glikozidiniais ryšiais ir viena kitos atžvilgiu pasisukusios 180 kampu.

Celiuliozė - mechaniškai atspari, chemiškai inertiška, todėl ji yra gera augalų l¹stelių sienelių struktūrinė medžiaga.

Žmogaus organizmas neturi celiuliozź skaldančių fermentų, todėl jos nevirškina (žolėdžių gyvūnų organizmai virškina celiuliozź).

Celiuliozės hidrolizė vyksta pakopomis.

Chitinas

Tai polisacharidas, sudarytas iš N-acetil-D-gliukozamino likučių, sujungtų b-(1 4)-glikozidiniais ryšiais. Chitino makromolekulė nešakota, erdviniu išsidėstymu panaši į celiuliozź.

Iš chitino sudaryti vėžiagyvių kiautai, vabzdžių išorinė danga. Chitinas – tai grybų struktūrinis polisacharidas.

Heteropolisacharidai

Jų yra jungiamajame audinyje (odoje, kremzlėse, sausgyslėse, s¹narių skystyje, kauluose).

Hialurono rūgštis

Hialurono rūgštis sudaryta iš disacharidinių (D-gliukurono rūgšties ir N-acetil-N-gliukozamino) likučių, sujungtų b-(1 4)-glikozidiniais ryšiais. Gliukurono rūgštis su N-acetil-O-gliukozaminu susijungusi b-(1 3)-glikozidiniu ryšiu.

Hialurono rūgšties makromolekulės fragmentas:

Hialurono rūgštis biosistemose egzistuoja anijonų formoje.

Hialurono rūgšties randama akies stiklakūnyje, bambos virkštelėje, s¹narių skystyje ir kt. Klampūs hialurono rūgšties tirpalai apsaugo jungiam¹jį audinį nuo mikrobų prasiskverbimo, s¹narius (amortizatorius).

Chondroitinsulfatai

Jie sudaryti iš disacharidinių N-acetilintų chondrozino likučių, sujungtų b-(1 4)-glikozidiniais ryšiais. Chondrozinas sudarytas iš D-gliukurono rūgšties ir D-galaktozamino, susijungusių b-(1 3)-glikozidiniu ryšiu.

Chondroitinsulfato makromolekulės fragmentas:

Chondroitilsulfatų (jungiamojo audinio polisacharidų) yra odoje, kremzlėse, sausgyslėse ir kt.

Proteoglikanai

Tai mišrūs biopolimerai, sudaryti iš polisacharido (iki 95%) ir baltymo. Jų molekulės susijungź kovalentiniais (O- ir N-glikozidiniais) ir tarpmolekuliniais ryšiais. Dėl to juos dažnai dar vadina kompleksais arba agregatais.

Proteoglikanus linkź sudaryti hialurono rūgštis bei chondroitinsulfatai.

Glikoproteinai

Tai mišrūs biopolimerai, sudaryti iš baltymo (iki 90%) ir oligosacharidų (3-25 monosacharido likučiai). Jų molekulės susijungź O- arba N-glikozidiniais ryšiais.

Glikoproteinai – l¹stelių membranų baltymai, apsauginiai baltymai (imunoglobulinai), hormonai, fermentai, plazmos baltymai, nulemiantys kraujo grupź.

Išmokź šį skyrių turite žinoti:

monosacharidų ir jų darinių struktūr¹ bei įvairias izomerijos rūšis;

monosacharidų ir jų darinių rūgštines-bazines, kompleksodarines, elektrofilines-nukleofilines ir oksidacines-redukcines savybes;

gliukozės katabolizmo – glikolizės reakcijas;

disacharidų ir polisacharidų struktūros ir savybių ypatumus.