Полисахарид формула: Полисахариды | Химия онлайн

Содержание

Полисахариды

Полисахариды

Полисахариды — природные высокомолекулярные несахароподобные углеводы, молекулы которых состоят из большого числа остатков молекул моносахаридов (чаще всего — гексоз).

 

 


Общая формула

6Н10О5)n

(n варьируется от 100 до нескольких тысяч)

Важнейшие представители

Целлюлоза, крахмал, гликоген

Строение целлюлозы

Целлюлоза (клетчатка) — самый распространенный полисахарид. Древесина примерно на 50% состоит из целлюлозы, а хлопок и лен представляют практически чистую целлюлозу.

Макромолекулы целлюлозы состоят из большого числа (от нескольких сотен до 10—14 тыс.) остатков β-глюкозы, связанных (β-1,4-гликозидными связями. Биозный фрагмент целлюлозы:

Структурное звено целлюлозы:

Химические свойства целлюлозы

1. Гидролиз (в кислой среде)

2. Образование сложных зфиров

(Тринитрат целлюлозы — основа бездымного пороха.

)

(Триацетат целлюлозы — сырье для изготовления ацетатных волокон )

3. Горение

(C6H10O5)n + 6nO2 → 6nCO2 + 5nH2O

Строение крахмала

Крахмал — растительный полисахарид, состоящий из двух фракций: амилопектина и амилозы.

Макромолекулы амилозы имеют линейное строение и состоят из большого числа остатков α-глюкозы, связанных α-1,4-гликозидными связями. Молекулярная масса амилозы колеблется от 150 тыс. до 500 тыс.

Биозный фрагмент амилозы:

Макромолекулы амилопектина сильно разветвлены и состоят из фрагментов амилозы (около 20 моносахаридных остатков), связанных между собой α- 1,6-гликозидными связями. Молекулярная масса 106-109.

Фрагмент макромолекулы амилопектина:

Химические свойства крахмала

1. Гидролиз (кислотный или ферментативный)

2. Качественная реакция на крахмал

(C6H10O

5)n + I2 → Адсорбционный комплекс амилозы с йодом синего цвета.

Гликоген

Это животный полисахарид, имеющий сходное строение с амилопектином, но отличающийся от него большей разветвленностью цепей, а также большей молекулярной массой.

Превращения крахмала в организме человека и животных

Китайские грибы шиитаке — описание, биологически активные вещества, история применения и свойства грибов

Лекарственное сырье

Продукт соединил в себе пользу для здоровья и отличные вкусовые характеристики. Грибы шиитаке при сборе обычно срезают ножом, но иногда применяют и выкручивание. При выкручивании ножка убирается полностью, не оставляя кусочки гриба, которые могут загнить или способствовать заплесневению. Собранные шиитаке укладывают сразу в тару для транспортировки к месту переработки или реализации.

Биологически активные вещества

Гриб шиитаке содержит витамины (А, D, С, группы В), полезные микроэлементы, аминокислоты, жирные кислоты и полисахариды. В составе этих грибов обнаружили даже коэнзим Q10.

В составе грибов шиитаке содержится большое количество витаминов, обнаружено много тиамина, рибофлавина, ниацина, биотина. Особенно ценен гриб присутствием витамина D. В грибах шиитаке, выросших в природных условиях, количество витамина D превышает уровень содержания в печени трески.

В грибах шиитаке недавно открыли полисахарид лентинан, который образовывает вещества, способные бороться с раковыми клетками, а также фитонциды, которые помогают противостоять вирусным заболеваниям, гепатиту, гриппу и даже ВИЧ.

История применения в медицине

Родиной шиитаке считаются Китай и Япония, эти грибы культивируются там уже более тысячи лет. Существуют документы, подтверждающие использование диких грибов шиитаке за два века до нашей эры.

Также считалось, что вещества, содержащиеся в грибах шиитаке, предотвращают преждевременное старение.

Название гриба образовывается от слова «Шии» – вид карликового каштана (Castanopsis cuspidate), а «таке» по-японски – гриб, получается «гриб, растущий на каштане». При этом дерево может быть необязательно каштаном, а, например, ольхой, клёном, грабом или дубом, шиитаке всё равно вырастет целебным.

В Китае название гриба зависит от местности: Шианг-Гу или Хоанг-Мо.

Современное латинское название гриба шиитаке — Lentinula edodes. Иногда встречается более старое латинское наименование Lentinus edodes.

Фармакологические свойства

Фармакологическая активность (иммуномодумирующее действие, противовирусное, антибластомное) порошка и экстракта гриба шиитаке преимущественно связана с наличием в его составе полисахаридов, ведущим из которых является лентинан, относящийся к группе модификаторов биологического ответа. Аналогичным действием обладают и другие полисахариды, входящие в состав шиитаке: эмитанин и KS-2. Полисахариды шиитаке действуют путем нормализации и активизации иммунных процессов, стимулируя естественные клетки-киллеры (NK-клетки) и Т-лимфоциты-киллеры. Аминокислоты, в том числе, незаменимые (лейцин, изолейцин, лизин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, валин), витамины группы В (тиамин, рибофлавин, ниацин), витамины D восстанавливают формулу крови. Витамин D3 (кальциферол), участвует в регуляции иммуногенеза и клеточной пролиферации, потенцирует действие цитостатика на опухоль, пролонгирует терапевтический эффект и позволяет минимизировать нагрузку базовым химиопрепаратом. Активный метаболит витамина D3 – кальцитриол и

нгибирует опухолевый рост. Гриб также помогает бороться с артериосклерозом, гипертонией, облегчает самочувствие при постинфарктных и постинсультных состояниях, снижая уровень холестерина в крови.

Также шиитаке повышает противовирусную защиту организма за счёт грибных фитонцидов, что помогает при любых вирусных инфекциях (герпес, гепатиты, грипп).

Токсикология и побочное действие

Гриб шиитаке противопоказан детям до 12-14 лет, беременным и кормящим женщинам, а также людям с диагнозом бронхиальная астма (из-за потенциальных аллергенов в составе). При индивидуальной непереносимости грибов возможна аллергическая реакция.

В шиитаке, как и во всех грибах, содержатся трудноперевариваемые вещества, поэтому грибы следует употреблять в умеренных количествах.

Клиническое применение

Список различных болезней, при которых шиитаке доказал свою эффективность, столь велик, что можно сказать, что этот гриб является своего рода панацеей. Удивительные целебные свойства гриба поражают воображение. Для современной биохимии этот гриб стал настоящей сенсацией, и даже периодическое применение шиитаке значительно улучшает состояние здоровья, борясь как с уже возникшими болезнями, так и ставя непреодолимый барьер перед опасными вирусами и патогенами, атакующими человека извне.

Впервые полисахарид Лентинан был извлечен из гриба Шиитаке, и его противоопухолевое воздействие было изучено доктором Chihara и сотрудниками Национального Института Раковых Заболеваний Японии в 1969 году.

Лентинан, применяемый в относительно малых дозах, проявляет большую противоопухолевую активность. Он стимулирует деятельность иммунной системы, которой принадлежит основная роль в разрушении опухолей. Лентинан повышает различные иммунные функции организма, а не атакует сами опухолевые клетки (или вирусы), например, повышая фагоцитарную активность макрофагов.

Наиболее эффективным применением шиитаке считается его использование в виде экстракта, так как высушивание концентрирует полисахарид лентинан и другие активные элементы — полисахариды и KS-2. В Японии Лентинан часто используется для поддержания иммунной функции у раковых больных во время химиотерапии (например циклофосфамид), что приводит к увеличению случаев выживания пациентов.

Хорошо известно, что такие химиотерапевтические агенты могут привести к серьезному подавлению иммунитета. Шиитаке же имеет не только иммуновосстанавливающее действие, но и иммуноусиливающее воздействие.

Противовирусное действие. Так как вирусные заболевания, например, ВИЧ, сложно поддаются лечению современными фармацевтическими препаратами, в настоящее время возник большой интерес к сильнодействующему воздействию лекарственного гриба Шиитаке, тормозящему целый ряд вирусов. При вирусных инфекциях Шиитаке имеет два основных механизма действия. Первый, как в случае и с опухолевыми заболеваниями, заключается в модификации собственного иммунного ответа организма. Второй механизм связан с действием Лентинана, который обладает прямым противовирусным действием.

Кроме этого, Шиитаке содержит фитонутриенты — «вирусоподобные частицы», которые заставляют сам организм вырабатывать интерферон — мощный белковый компонент иммунной системы, блокирующий размножение вирусов.

Высокую эффективность показывает шиитаке при гепатитах, герпесе, гриппе и других вирусных заболеваниях.

Сердечно-сосудистое воздействие. Составляющие шиитаке делают его очень ценным грибом при сердечно-сосудистых заболеваниях. В шиитаке есть активное соединение — эритаденин, который значительно снижает уровень холестерина и липидов в крови.

Еще одна активная составляющая — тирозиназа, содержащаяся в грибе, помогает снижать кровяное давление. Шиитаке способен снижать как кровяное давление, так и уровень свободного холестерина. Это его действие связано и с наличием в грибе растворимых (глюканы и пектины) и нерастворимых (гемицеллюлоза, лигнин, хитин) волокон. Шиитаке способствует уменьшению вязкости крови, мягкому снижению артериального давления, и эта его способность позволяет его использовать при любых сердечно-сосудистых заболеваниях.

Шиитаке понижает уровень холестерина Добавление нескольких образцов сыворотки крови здоровых людей, принявших перед забором крови дозу грибов (120 грамм), к атеросклеротическим бляшкам, взятым у больного, значительно уменьшали уровень холестерина в последних. Интересно, что сыворотка крови больных приводила к накоплению холестерина и формированию атером в культуре здоровых сердечных клеток. После того, как больные принимали дозу гриба Шиитаке, сыворотка их крови уже не приводила к накоплению холестерина в течение 5 часов. Исследования японских ученых показали, что за снижение уровня холестерина ответственен эритаденин. Он ускоряет преобразование липопротеидов слишком малой плотности (VLDLs, высокий уровень которых, фактически, лежит в основе образования атером и формирования в дальнейшем гипертонического синдрома), в липопротеиды высокой плотности (HDLs), тем самым фактически снижая уровень (LDLs). Результаты последних исследований доказали, что Шиитаке снижают уровень липопротеинов слишком малой плотности (VLDLs), которые являются предшественниками LDLs и расцениваются как строительный материал. Таким образом, чем меньше VLDLs, тем меньшее количество LDLs будет произведено печенью.

Шиитаке при защите от узлучения. При разработке защиты от лучевого поражения лентинан зарекомендовал себя как эффективный радиопротектор. Лечение мышей лентинаном, прежде облученных, обеспечивало им полную защиту от увеличения количества белых клеток крови. Имеются также зарегистрированные случаи значительного снижения побочных эффектов от радиации и химиотерапии у больных, которые параллельно принимали лентинан.

Литература
Бабицкая В. Г. и др. Медико-биологические основы использования лекарственных грибов для получения биологически активных добавок // Медико-социальная экология личности: состояние и перспективы: Материалы II междунар. конф. : [арх. 13 января 2015] / Отв. ред. В. А. Прокашева. — Мн. : БГУ, 2004. — С. 154—158. — 264 с.
Гуков Г. В., Иванов В. Г., Комин П. А. Биологическая продуктивность Lentinula edodes (Berk.) Pegler в Приморском крае : [арх. 13 января 2015] // Вестник ИрГСХА : журнал. — 2012. — Вып. 53. — С. 52—58.
Афанасьева М. М., Серебренников В.М. Отбор лигнинразрушающих грибов // Микология и фитопатология. 1980. — №4. — с. 287 — 290.
Гарибова JI.B., Завьялова JI.A., Александрова Е.А., Никитина В.Е. Биология Lentinus edodes // Микология и фитопатология. 1999. ТЗЗ. Вып. 2. с. 107 — 110.
Низковская О.П. Противоопухолевые свойства высших базидиомицетов //Микология и фитопатология. — 1983. Т. 17, вып. З. с. 243 — 247.
Шиврина А.Н. Биологически активные вещества высших грибов. — Л.: Наука, 1965. — 199 с.
Шишелов В.Н. Гриб Шиитаке. Применение в медицинской практике, Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации ГБОУ ВПО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Фармацевтический факультет Кафедра фармакогнозии.


Углеводы. Строение крахмала и целлюлозы. Полисахариды

Ст. 54

Рассмотрите рис. 35. В чем сходство и отличия в строении молекул моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов.

Моносахариды, или простые сахара, состоят из 3–8 атомов углерода в цепи.

Дисахариды образованы двумя остатками простых сахаров и имеют общую формулу С12Н22Оn. Моносахариды и дисахариды – это бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, сладкие на вкус.

Полисахариды (высокомолекулярные вещества) – периодические полимеры, мономерами которых являются повторяющиеся остатки моносахаридов, чаще всего молекул глюкозы. В отличие от простых сахаров сладкого вкуса они не имеют и при гидролизе под действием ферментов либо в присутствии кислот образуют глюкозу или другие моносахариды, из которых были построены.

Ст. 57

Вопросы и задания

1. По структурным формулам углеводов (см. рис. 35) установите, гидрофильными или гидрофобными свойствами обладают эти вещества. Какова их растворимость в воде? Объясните почему.

Моносахариды и дисахариды обладают гидрофильными свойствами и хорошо растворяются в воде. Растворимость в воде обусловлена схожестью строения – наличия гидроксильных групп, способных образовывать водородные связи между молекулами по типу: R — O — H….O — R.

2. Из каких остатков глюкозы построены различные полисахариды? Сравните их строение и укажите черты сходства и отличия.

В состав крахмала и гликогена входит а — глюкоза, в состав целлюлозы – (3 — глюкоза. Разница в их строении приводит к образованию иного типа связей в полимерных молекулах, что определяет разные свойства и биологические функции.

Крахмал имеет две структуры: амилозу – длинные неразветвлённые цепи и амилопектин – цепи с разветвлением. Целлюлоза образует только неразветвлённые длинные цепи, причём количество звеньев глюкозы в такой цепи значительно больше, чем в крахмале.

Крахмал – белое порошкообразное вещество, плохо растворимое в холодной воде, а в горячей набухает и образует гель.

Целлюлоза представляет собой прочное волокнистое вещество, практически нерастворимое в воде.

3. Как сказываются различия в строении полисахаридов на их свойствах и биологических функциях? Ответ проиллюстрируйте примерами.

Из — за разницы в строении полисахариды по — разному усваиваются организмами. Так, в организме многих животных и человека крахмал и гликоген легко расщепляются и усваиваются, а вот фермент, расщепляющий целлюлозу, у них отсутствует. И только микроорганизмы способны расщеплять связи между остатками глюкозы в целлюлозе. Однако волокна целлюлозы способствуют перистальтике кишечника, поэтому необходимы многим животным и человеку для нормального пищеварения.

Функции углеводов. В организме углеводы выполняют в основном строи — тельную и энергетическую функции. Из целлюлозы состоят оболочки растительных клеток. В целлюлозе заключено около 50% от массы всех углеводов, находящихся в растениях. По общей массе целлюлоза занимает первое место на Земле среди органических соединений.

4. Объясните, почему желудочно — кишечный тракт большинства животных и человека не приспособлен к перевариванию целлюлозы.

Организм человека не приспособлен к перевариванию целлюлозы, так как не имеет ферментов, необходимых для разрыва связей между остатками ß — глюкозы в макромолекуле целлюлозы.

5. За счёт чего происходит расщепление клетчатки в организме травоядных животных? Какое это имеет для них значение?

В желудке травоядных содержится множество микробов и простейших, которые и помогают травоядным переваривать разрушить целлюлозные клеточные стенки растений и расщепить на отдельные мономеры целлюлозу. Для жвачных животных углеводы нужны, чтобы обеспечить жизнедеятельность микрофлоры рубца (микроорганизмы, инфузории, простейшие), которая зависит от углеводного состава рациона и требует разных форм углеводов – иногда легко — и быстроусвояемых и интенсивно ферментируемых, таких, как сахар, крахмал, а иногда, наоборот, с умеренной скоростью усвояемости или трудноусвояемых, таких, как клетчатка, декстрин, инулин.

6. Хитин – структурный полисахарид, составляющий основу клеточных стенок грибов, покровов членистоногих. Как вы думаете, с каким из известных вам растительных полисахаридов он должен иметь сходное строение? В чём должно проявляться это сходство? Ответ проиллюстрируйте примерами.

Хитин является веществом, очень близким по строению, физико — химическим свойствам и биологической роли к целлюлозе. Он выполняет защитную и опорную функции, содержится в клеточных стенках грибов, некоторых водорослей, бактерий.

7. Внесите в таблицу «Химический состав клетки» (см. с. 41) сведения об углеводах.

Разница между моносахаридом и полисахаридом

Моносахарид — это самая простая форма сахаров, содержащая единичное полигидроксиальдегидное или кетоновое звено. Олигосахарид состоит из двух или более единиц моносахаридов, соединенных гликозидными связями. Хотя полисахарид состоит из более чем 20 или более единиц моносахаридов, некоторые могут иметь сотни или тысячи единиц. Моносахариды, олигосахариды и полисахариды являются основным разделением углеводов.

Самая основная часть диеты — это углеводы, так как она считается одним из важных источников энергии. Углеводы — это вещества, которые при гидролизе дают альдегиды или кетоны. Распространенной эмпирической формулой среди углеводов является (CH 2 O) n ; некоторые могут также содержать азот, фосфор или серу. Как следует из названия, «углевод» — это слово, состоящее из трех соединений: углерода (С), водорода (Н) и кислорода (О) .

Они служат источником топлива для организма, помогая в нормальном функционировании мозга и всего тела. Углеводы варьируются от простых сахаров, таких как моносахариды, до сложных. Моносахариды считаются главным источником энергии, в то время как полисахариды действуют как вторичный запас энергии, а в некоторых они образуют структурные стенки клеток.

Сравнительная таблица

Основа для сравнениямоносахаридовполисахарид
РазмерМоносахариды — это небольшое по размеру соединение углеводов.Полисахариды — это крупногабаритное соединение углеводов.
Молекулярная формулаCn (h3O) n, где n — небольшое число, варьирующееся от 2 до 10.Cx (h3O) y, где x обычно большое число между 200-2500.
гидролизМоносахарид не может быть далее гидролизован.Полисахарид не может быть подвергнут дальнейшему гидролизу, так как он содержит 2 или более единиц моносахарида, которые могут быть далее расщеплены.
ПерсонажиБесцветный, сладкий на вкус, кристаллический вид.Сладость отсутствует.
РастворимостьРастворим в воде, но нерастворим в неполярных растворителях.Полисахариды нерастворимы в воде.
Состоит изОни являются самой простой единицей углеводов, состоящей из связей между углеродом, водородом и кислородом. Полисахарид состоит из многочисленных (несколько сотен) моносхаридных единиц.
РольМоносахариды являются основным источником энергии, которые обеспечивают около 4 калорий (килокалорий) на грамм.Полисахариды являются структурным компонентом клеточных стенок и служат запасами энергии.

Определение моносахарида

Как следует из названия, моно означает «один», а сахарин означает «сахар», поэтому они называются простейшей формой углеводов. Они состоят из одной сахарной единицы, которая не может быть далее гидролизована или разбита на более простые.

Они растворимы в воде, но нерастворимы в неполярных растворителях. Они бесцветные, кристаллические и сладкие на вкус . Это неразветвленные углеродные цепи, где все атомы углерода связаны простыми связями.

Семейство моносахаридов состоит из двух членов, которые являются альдозами и кетозами . Если карбонильная группа (когда один из атомов углерода с открытой цепью связан двойными связями с любым из атомов кислорода) находится на конце углеродной цепи, то моносахарид представляет собой альдозу, но если карбонильная группа находится на другом Положение углеродной цепи по сравнению с моносахаридом называется кетозой . Другие атомы углерода в углеродных цепях имеют гидроксильную группу.

Простейшей формой моносахаридов являются триозы, которые представляют собой глицеральдегид, альдотриозу, дигидроксиацетон и кетотриозу, состоящую из трех атомов углерода. Тетрозы, пентозы, гексозы и гептозы — это моносахариды с четырьмя, пятью, шестью и семью атомами углерода, соответственно, в их основной структуре.

Все моносахариды встречаются в оптически активных изомерных формах, так как они содержат один или несколько асимметричных (хиральных) атомов углерода, кроме дигидроксиацетона. У них есть общая формула (CH 2 O) n, где n представляет количество присутствующих атомов углерода.

Моносахарид появляется в форме D и L, где D обозначает форму «Dextro», в то время как L обозначает форму «Levo», это зеркальные изображения друг друга. D-форма обнаружена в природных моносахаридах, а L-форма — в синтетически полученных моносахаридах. Обе эти формы имеют разные свойства.

Некоторые распространенные в природе моносахариды — это глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза. Примеры продуктов, которые содержат много фруктовых соков, конфет, сладких вин, меда и т. Д.

Определение полисахарида

Поли означает «много», а сахарин означает «сахар» — это тот тип углеводов, который состоит из десяти или тысяч моносахаридов. Полисахариды также называют гликанами. Они представляют собой длинные цепи моносахаридных звеньев, связанных вместе гликозидными связями, которые могут быть дополнительно гидролизованы с образованием олигосахаридов или моносахаридов.

Это полимеры с высокой молекулярной массой. Они отличаются друг от друга типом связи, длиной цепей, повторяющимися единицами моносахаридов и степенью разветвления. Их структура варьируется от линейной до сильно разветвленной цепи. Глюкоза, галактоза, фруктоза и манноза — это несколько распространенных полисахаридов.

Это полимеры с высокой молекулярной массой. Они отличаются друг от друга типом связи, длиной цепей, повторяющимися единицами моносахаридов и степенью разветвления. Их структура варьируется от линейной до сильно разветвленной цепи. Глюкоза, галактоза, фруктоза и манноза — это несколько распространенных полисахаридов.

Это два типа гомополисахаридов и гетерополисахаридов. Гомополисахарид содержит однородный вид, это означает, что все единицы моносахаридов относятся к одному типу. Принимая во внимание, что гетерополисахарид содержит два или более моносахаридных звеньев различного типа.

Примерами являются крахмал и гликоген, которые называются накопительными полисахаридами, а целлюлоза и хитин — структурными полисахаридами.

  • Целлюлоза : это самый распространенный углевод в природе. Целлюлоза состоит из глюкозных звеньев, скрепленных бета-связями. Целлюлоза не переваривается людьми и животными, так как у них нет фермента, разрушающего бета-связь. Бумага, микроорганизмы, хлопок и дерево являются разновидностью целлюлозы.
  • Арабиноксиланы : они находятся на клеточных стенках растений.
  • Хитин : Хитин образует экзоскелет, то есть структурный компонент или твердое покрытие многих животных. Хитиназы, являющиеся ферментом, катализируют реакцию расщепления хитина, это микроорганизмы, такие как бактерии и грибы и некоторые другие растения.
  • Пектины : они присутствуют в недревесных частях наземных растений и в первичных клеточных стенках.

Хранение полисахаридов

  • Гликоген : он служит вторичным запасом энергии у животных и грибов, после того как первичным является жировая ткань. Это сделано в печени и мышцах или гликогенезом в мозге и животе. Главный источник углеводов в организме животного и выход глюкозы при гидролизе.
  • Крахмал : крахмалы нерастворимы в воде. Люди и животные могут переваривать крахмал с помощью фермента, называемого амилазами. Картофель, рис, пшеница и кукуруза являются основными источниками крахмала в рационе человека.

Мы обсудили различные виды полисахаридов, присутствующих в природе, но среди них крахмал, целлюлоза и гликоген являются основными составляющими в питании человека.

Основные различия между моносахаридом и полисахаридом

Ниже приведены существенные ключевые различия между моносахаридами и полисахаридами:

  1. Моносахариды — это небольшое по размеру углеводное соединение, состоящее из простых единиц углерода, водорода и кислорода; Полисахариды представляют собой соединение углеводов большого размера, состоящее из множества моносахаридных звеньев, связанных гликозидными связями.
  2. Молекулярная формула моносахарида: (CH 2 O) n, где n — это небольшое число, варьирующееся от 2 до 10, тогда как полисахариды имеют Cx (H 2 O) y, где x обычно является большим числом между 200-2500.
  3. Моносахариды не могут быть подвергнуты дальнейшему гидролизу, поскольку они присутствуют в его самой простой форме, в то время как полисахариды не могут подвергаться дальнейшей гидролизу, поскольку они содержат 2 или более единиц моносахарида, который может быть далее гидролизован в олигосахариды или моносахариды.
  4. Моносахарид бесцветный, сладкий на вкус, кристаллический, у полисахаридов сладость полностью отсутствует, хотя они сделаны из различных единиц моносахаридов, они могут быть гомополисахаридами или гетерополисахаридами .
  5. Моносахариды растворимы в воде, но нерастворимы в неполярных растворителях; тогда как полисахарид нерастворим в воде
  6. Состоит из простейшей единицы углеводов, которые представляют собой углерод, водород и кислород; Полисахариды состоят из многочисленных (несколько тысяч) моносахаридных единиц.
  7. Моносахариды являются основным источником энергии, который обеспечивает около 4 калорий (килокалорий) на грамм; Полисахариды являются структурным компонентом клеточных стенок и служат запасами энергии .

Вывод

Все виды питательных микроэлементов, которые мы принимаем, имеют свою биологическую ценность, они играют свою роль очень точно. Каждый макроэлемент распадается на меньший компонент в нашей диете. Углеводы, которые также являются одним из макроэлементов, играют жизненно важную роль в нашей диете, так как это один из основных источников энергии для организма.

Сахара или сахариды представляют собой соединения, которые содержат две или более гидроксильные группы с альдегидной или кетонной группой. Когда две единицы моносахаридов объединяются в комплекс, это называется дисахаридами, в то время как 3-10 комплексных звеньев называются олигосахаридами, а 11 или более соединенных вместе звеньев называются полисахаридами.

Целлюлоза — урок. Химия, 8–9 класс.

Целлюлоза (клетчатка) — природный полисахарид. Её формула такая же, как и у крахмала — C6h20O5n. Степень полимеризации у целлюлозы намного выше, чем у крахмала, и составляет \(10000\)–\(14000\). Относительная молекулярная масса может достигать нескольких миллионов.

 

Макромолекулы целлюлозы в отличие от крахмала имеют только линейное строение.

 

Целлюлоза входит в состав каждой растительной клетки, так как в основном из неё у растений образованы клеточные стенки. Из целлюлозы состоят волокна льна, хлопка. Волокна хлопка — почти чистая целлюлоза (до \(98\) %). В древесине целлюлоза составляет до \(50\) % массы сухого вещества.

 

Рис. \(1\). Коробочки хлопка

  

Целлюлоза — волокнистое белое или серое вещество, без запаха и вкуса, нерастворимое ни в воде, ни в органических растворителях. Она гигроскопична.

 

Целлюлоза, как и крахмал, подвергается гидролизу при нагревании в присутствии серной кислоты. Конечным продуктом гидролиза является глюкоза:

 

C6h20O5n+nh3O→nC6h22O6.

 

Целлюлоза хорошо горит.

 

Благодаря своей прочности целлюлоза в составе древесины используется в строительстве, в производстве мебели.

 

Рис. \(2\). Мебель из дерева

  

Целлюлоза хлопка и льна применяется для производства тканей, верёвок, канатов. Волокна хлопка используются в качестве ваты.

 

Полученная из древесины чистая целлюлоза идёт на производство бумаги.

 

Рис. \(3\). Рулон бумаги

  

Из целлюлозы получают простые и сложные эфиры, которые используются в производстве искусственных волокон, пластмасс, плёнок, лаков, клея, взрывчатых веществ.

 

Рис. \(4\). Шарф из вискозы

  

При полном гидролизе целлюлозы получают глюкозу.

Источники:

Рис. 1. Коробочки хлопка https://cdn.pixabay.com/photo/2019/05/22/04/20/cotton-4220654_960_720.jpg

Рис. 2. Мебель из дерева https://cdn.pixabay.com/photo/2017/08/06/02/25/chair-2587847_960_720. jpg

Рис. 3. Рулон бумаги https://cdn.pixabay.com/photo/2014/04/19/09/08/mother-role-327857_960_720.jpg

Рис. 4. Целлофан https://cdn.pixabay.com/photo/2016/04/09/10/44/a-neckerchief-1317832_960_720.jpg

Полисахариды — HimFaq.ru — химический портал химфак

Полисахариды (гликаны) – это  высокомолекулярные углеводы, молекулы которых построены из моносахаридных остатков, связанных гликозидными связями и образующих линейные или разветвлённые цепи.

Молекулярная масса от нескольких тысяч до нескольких миллионов. В состав простейших полисахаридов входят остатки только одного моносахарида (гомополисахариды), более сложные полисахариды (гетерополисахариды) состоят из остатков двух или более моносахаридов и могут быть построены из регулярно повторяющихся олигосахаридных блоков. Кроме обычных гексоз и пентоз встречаются дезоксисахара, аминосахара (глюкозамин, галактозамин), уроновые кислоты. Часть гидроксильных групп некоторых полисахаридов ацилирована остатками уксусной, серной, фосфорной и других кислот. Углеводные цепи полисахаридов могут быть ковалентно связаны с пептидными цепями с образованием гликопротеидов.

Свойства и биологические функции полисахаридов чрезвычайно разнообразны. Некоторые линейные регулярные гомополисахариды (целлюлоза, хитин, ксиланы, маннаны) не растворяются в воде вследствие прочной межмолекулярной ассоциации.

Более сложные полисахариды склонны к образованию гелей (агар, альгиновые кислоты, пектины), а многие разветвлённые полисахариды хорошо растворимы в воде (гликоген, декстраны).

Кислотный или ферментативный гидролиз полисахаридов приводит к полному или частичному расщеплению гликозидных связей и образованию соответственно моно- или олигосахаридов. Крахмал, гликоген, ламинарии, инулин, некоторые растительные слизи — энергетический резерв клеток.

Целлюлоза и гемицеллюлозы клеточной стенки растений, хитин беспозвоночных и грибов, пептидогликан прокариот, мукополисахариды соединительной ткани животных — опорные полисахариды. Камеди растений, капсульные полисахариды микроорганизмов, гиалуроновая кислота и гепарин у животных выполняют защитные функции. Липополисахариды бактерий и разнообразные гликопротеиды поверхности животных клеток обеспечивают специфичность межклеточного взаимодействия и иммунологические реакций.

Биосинтез полисахаридов заключается в последовательном переносе моносахаридных остатков из соответствующих нуклеозиддифосфатсахаров с помощью специфических гликозилтрансфераз либо непосредственно на растущую полисахаридную цепь, либо путём предварительной сборки олигосахаридного повторяющегося звена на так называемом липидном переносчике (фосфате полиизопреноидного спирта) с последующим транспортом через мембрану и полимеризацией под действием специфической полимеразы.

Разветвлённые полисахариды типа амилопектина или гликогена образуются путём ферментативной перестройки растущих линейных участков молекул типа амилозы. Многие полисахариды получают из природного сырья и используют в пищевой (крахмал, пектины) или химической (целлюлоза и её производные) промышленности и в медицине (агар, гепарин, декстраны).

Автор: под ред. Гиляров М.С. и др.
Источник: Биологический энциклопедический словарь
Дата в источнике: 1986г

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

Углеводы / Косметические ингредиенты Teana Labs

Углеводы оставляют до 80% сухого остатка в растениях. Они образуются в процессе фотосинтеза из оксида углерода и воды. Общая формула углеводов Cn(h3O)m.

Животные организмы получают углеводы с пищей растительного происхождения.

Зачем нужны углеводы?
  • Аккумуляция энергии. При окислении в митохондриях клеток синтезируется молекула АТФ (аденозинтрифосфат)— источник энергии для клеток. Энергия нужна клетке для деления, синтеза, передвижения и т. д.
  • Источник углерода. Углеводы являются источником углерода, необходимого для биосинтеза белков, нуклеиновых кислот и липидов. Сложные углеводы выполняют важную структурную функцию.

Интересно: некоторые бактерии отправляют углеводы другим бактериям, помещая их в специальные пузырьки — для надежности. Это своего рода касса взаимопомощи для поддержания выживаемости.

Углеводы в коже

Углеводы и их производные входят в состав кожи. Выделяют три группы углеводов:

  • моносахариды (из одной молекулы моносахарида)
  • дисахариды (из двух молекул моносахаридов)
  • олигосахариды (от двух до десяти молекул моносахаридов)
  • полисахариды (более десяти моносахаридов)

Гомополисахариды состоят из однородных мономеров, гетерополисахариды — из разнородных мономеров.

Моносахариды. Эти молекулы относительно просты. Типичные примеры — глюкоза, фруктоза и рибоза. Именно они используются клеткой для синтеза АТФ. Хорошо растворимы в воде.

Дисахариды. Пример — сахароза и мальтоза. Сахароза состоит из двух молекул — глюкозы и фруктозы. Способствует удержанию воды в косметических средствах.

Олигосахариды. Объединяют в одной молекуле от двух до десяти моносахаридов, соединенных гликозидными связями.

Полисахариды. Это природные полимеры, состоящие из большого числа (сотен и тысяч) моносахаридных остатков, также связанных гликозидными связями. Примеры: крахмал, целлюлоза, гликоген, хитин, пектины.

Пектины — содержатся в большом количестве в плодах растений, например, в яблоках. Они часто используются в косметических средствах в качестве гелеобразователей, загустителей, увлажнителей и эмолентов.

Целлюлоза — основной полисахарид клеточных стенок растений. Производная целлюлозы, используется как стабилизатор и загуститель в косметических композициях.

Известный пример полисахаридов — гиалуроновая кислота. За счет крупного размера молекул она не проникают сквозь неповрежденный роговой слой и поэтому закрепляются на поверхности кожи, впитывая влагу подобно губке. Увлажнение происходит по типу влажного компресса.

Интересно: для того, чтобы гиалуроновая кислота проникала в глубокие слои кожи и работала на всех уровнях, ее модифицируют, разделяя молекулы на мелкие части. 

Углеводы эффективно используются в косметике для увлажнения кожи. Важно помнить, что применяя такие средства с безлипидными формулами, сверху необходимо наносить крем или масло — обеспечивая эффект окклюзии. Тогда увлажняющие вещества окажутся “запертыми” снаружи и попадут в глубокие слои кожи.

1.17: Углеводы-моносахариды — Химия LibreTexts

Моно-, ди- и полисахариды

Сахара представляют собой небольшие молекулы, принадлежащие к классу углеводов. Как следует из названия, углевод — это молекула, молекулярная формула которой может быть выражена только углеродом и водой. Например, глюкоза имеет формулу C 6 (H 2 O) 6 , а сахароза (столовый сахар) имеет формулу C 6 (H 2 O) 11 . Более сложные углеводы, такие как крахмал и целлюлоза, являются полимерами глюкозы. Их формулы могут быть выражены как C n (H 2 O) n-1 . Мы рассмотрим их более подробно в следующий раз.

Разницу между моносахаридом и дисахаридом можно увидеть в следующем примере:

Беглый взгляд говорит нам, что моносахарид имеет только одно кольцо, дисахарид — два, а полисахарид — много. Помимо этого, однако, есть еще одна важная структурная особенность.Посмотрите на дисахарид и сосредоточьтесь на кислороде, который связывает два кольца вместе. Атом над ним связан с двумя атомами кислорода, оба из которых находятся в ситуации типа эфира. Углерод и эти атомы кислорода находятся в ацетальной связи. (Облигации тяжелее и выделены синим цветом.)

Если мы посмотрим на соответствующее место в моносахариде и спросим, ​​какой может быть функциональная группа, мы увидим, что это полуацеталь. (Здесь связи более тяжелые и выделены красным цветом. ) Таким образом, другой способ описать ситуацию состоит в том, что моносахарид имеет одно кольцо с полуацеталем в нем, дисахарид имеет два кольца, связанных ацетальной функциональной группой, а полисахарид имеет много кольца, связанные многими ацетальными функциональными группами.(Сверьте это последнее утверждение со структурой полисахарида выше).

Как насчет «сахаров», которые мы видели в прошлый раз, всего с 4 атомами углерода. Почему они моносахариды, если нет кольца? Если учесть, что группа ОН нижнего атома углерода может образовывать полуацеталь с альдегидной функцией, то мы получим кольцо, и эта структура соответствует нашему описанию моносахарида.

Вскоре мы более подробно рассмотрим циклическую и нециклическую структуру сахаров.

«Озы» и D-сахара

Теперь посмотрим, что означает альдотетроза.Разбирая название справа налево, окончание «оза» означает сахар, который может быть моносахаридом, дисахаридом или олигосахаридом («короткий» полисахарид). Средняя часть «тетр» означает, что в нашем сахаре четыре атома углерода связаны в прямую неразветвленную цепь. Такие термины, как «пент» для пяти атомов углерода и «гекс» для шести атомов углерода, также широко используются. Начало «альдо» означает, что в соединении есть альдегид. Альтернативой может быть кетоновая группа, для которой мы будем использовать префикс «кето».»

Глюкоза, наиболее распространенный моносахарид, представляет собой альдогексозу. Мы понимаем, что это означает, что это сахар, имеющий шесть атомов углерода в прямой неразветвленной цепи, которая заканчивается альдегидной группой. Мы можем представить эту структуру следующим образом:

Эта структура включает четыре стереогенных атома углерода (отмечены звездочкой *). Всего возможно шестнадцать стереоизомеров. Восемь из них являются энантиомерами остальных восьми. Остальные отношения являются диастереоизомерными.Поскольку группы вверху и внизу цепи не совпадают, мезо- изомеров не существует. Здесь показаны восемь изомеров. Остальные восемь являются их зеркальным отражением и могут быть легко нарисованы.

Вопрос заключается в том, «какое из шестнадцати стереохимических представлений (проекции Фишера, помните, что каждый показанный стереоизомер также имеет энантиомер, который не показан) описывает абсолютную конфигурацию глюкозы? Когда Эмиль Фишер занялся этой проблемой около 100 лет назад, он понял, что что не было никакого способа определить, является ли глюкоза одной из восьми вышеперечисленных структур или одним из непоказанных энантиомеров.Он сделал предположение, что это один из приведенных выше, чтобы он мог работать над диастереоизомерной частью проблемы, надеясь, что более поздние работы решат вопрос о том, какой энантиомер лучше всего представляет глюкозу.

Компания Fischer также разработала систему D/L для определения структуры сахаров. Если группа ОН на стереогенном углероде, наиболее удаленная от альдегидной группы, находится справа в проекции Фишера, то соединение представляет собой D-сахар. Все сахара на рисунке выше являются D-сахарами.Если группа ОН на стереогенном углероде, наиболее удаленная от альдегидной группы, находится слева в проекции Фишера, то соединение представляет собой L-сахар. Энантиомеры всех сахаров на рисунке выше представляют собой L-сахара. Предположение Фишера сводится к утверждению, что глюкоза представляет собой D-сахар. Более поздние работы решили этот вопрос, и Фишер был прав.

Какая D-альдогексоза является глюкозой?

Как Фишер определил, какая из восьми вышеперечисленных структур является глюкозой? У него были в наличии образцы глюкозы и маннозы, как альдогексозы, так и арабинозы, альдопентозы.Он также научился восстанавливать альдегидную функциональную группу до первичного спирта. (Мы проиллюстрируем это с помощью NaBH 4 , чтобы избежать изучения новой реакции, но он использовал другой реагент.) Он разработал метод удлинения углеродной цепи альдозы (так называемый удлинение цепи Килиани-Фишера). У него также был поляриметр, чтобы он мог определить, является ли образец оптически активным или нет. Возможно, самое главное, у него была группа талантливых и преданных своему делу учеников.

Теперь немного данных.
Экспериментальный результат: когда альдегидную группу арабинозы восстанавливали до группы первичного спирта, продукт был оптически активным.
Вывод: Арабиноза имеет структуру 2 или 4 на схеме ниже. Это связано с тем, что если бы арабиноза была равна 1 или 3, продукт имел бы плоскость симметрии (плоскость зеркала) и был бы оптически неактивен.

Экспериментальный результат: когда альдегидную группу глюкозы восстанавливали до группы первичного спирта, продукт был оптически активным.Такой же результат был получен для маннозы.
Вывод: Структуры «Xd» ниже не представляют ни глюкозу, ни маннозу, поскольку продукты этих структур будут мезосоединениями.

Экспериментальный результат: Удлинение цепи Килиани-Фишера, примененное к арабинозе, дает глюкозу и маннозу.
Заключение: нижние три стереогенных атома углерода глюкозы и маннозы имеют конфигурацию, идентичную трем стереогенным атомам углерода арабинозы.Это означает, что глюкоза и манноза отличаются только конфигурацией стереогенного атома углерода, ближайшего к альдегидной функциональной группе. Далее мы можем заключить, что если исключить один член пары альдогексоз (спаренных, поскольку три нижних стереогенных атома углерода идентичны), то и другие
исключены.

Теперь посмотрим, что у нас осталось. В качестве кандидатов остаются четыре структуры. Они справа внизу. Если мы вернемся к возможностям арабинозы, мы обнаружим, что два верхних элемента происходят из структуры 2 арабинозы, что было возможно, тогда как два нижних элемента происходят из структуры 3, которая ранее была исключена.Вывод состоит в том, что арабиноза представлена ​​структурой 2, а глюкоза и манноза — двумя структурами справа от нее.

Но что такое глюкоза и что такое манноза? Фишер заметил, что если бы можно было разработать реакции, которые превращали бы альдегидную группу в первичный спирт, а первичный спирт в альдегид (переключение концов), одна из этих структур давала бы себя, а другая возвращала бы новый L-сахар. Реакции сложны, и мы не будем их рассматривать, но когда химия была применена к образцу, называемому маннозой, продуктом была манноза.Когда химия была применена к образцу, называемому глюкозой, образовался новый сахар.

Предстояло сделать гораздо больше, чтобы подтвердить этот вывод и синтезировать остальные шесть альдогексоз, но логические упражнения Фишера и целенаправленные эксперименты привели к заключению, что восемь D-альдогексоз представляют собой:

Обратите внимание, что новый сахар, полученный из глюкозы в эксперименте «обмена концами», представляет собой L-гулозу. Названия гексоз говорят нам, какой у нас диастереоизомер; обозначение D или L дает нам, какой энантиомер у нас есть.

Соответствующие названия для альдопентозов:

Циклические структуры — Аномеры

Чтобы закончить сегодня, мы посмотрим, что происходит, когда полуацеталь образуется между углеродом альдегида и одной из групп ОН в цепи. Мы рассмотрим два примера: рибозу, которая является ключевым компонентом РНК, и глюкозу из-за ее большого количества. (Возможно, вы захотите рассмотреть механизм образования полуацеталей.)

Поскольку в рибозе четыре ОН-группы, мы можем ожидать четыре разных размера колец.В трехатомных кольцах и четырехатомных кольцах валентные углы далеки от 109,5 o , поэтому эти кольца напряжены, имеют более высокие энергии и их трудно сформировать. Помните, что существует равновесие между полуацеталем и альдегидом/спиртом, из которого он получен, и что высокоэнергетические материалы не сохраняются в равновесии. У нас остаются кольца, содержащие либо пять, либо шесть атомов. В случае рибозы важным кольцом (найденным в РНК) является пятичленное кольцо.

Обратите внимание, что углерод во вновь образованной полуацетальной группе является стереогенным.Это означает, что существует два возможных диастереоизомера циклической структуры. Обычно образуются и те, и другие, и у них есть особое название — они аномеры друг друга. Углерод между двумя атомами кислорода в полуацетальной группе называется аномерным углеродом. Если группа ОН направлена ​​вниз (на рисунке кислород в кольце расположен сзади по центру или справа), обозначение этого аномера — альфа. Если группа ОН вверху, обозначение бета. Поскольку альфа- и бета-аномеры являются диастереоизомерами, они обладают разными свойствами; в частности, различные оптические активности.Термин для пятиатомного сахарного кольца — «фураноза».

Глюкоза обычно образует полуацетальные циклические структуры с шестиатомными кольцами, хотя пятичленные кольца также могут быть образованы, когда шестичленные кольца исключены. Такие шестичленные кольца называются термином «пираноза». Кольцевые формы выглядят так, учитывая, что здесь также участвуют альфа- и бета-аномеры:

Опять же, мы имеем равновесие между формой с открытой цепью и двумя диастереоизомерными аномерами.

В отношении этих глюкопиранозов необходимо сделать еще одно замечание.Структура, которую мы нарисовали для кольца, плоская. Валентные углы составят 120 o , что довольно далеко от нормального тетраэдрического значения 109,5 o . Атомы в кольце могут иметь валентные углы около 109,5 o , если кольцо сморщивается, как показано здесь:

Конечно, молекулы принимают эти сморщенные формы (называемые конформациями стула из-за их сходства с довольно широким креслом для отдыха) автоматически. Вы можете просмотреть материал по циклогексану для более подробного анализа этого материала.Было установлено, что в этих конформациях кресла молекулы имеют более низкую энергию, если более крупные заместители у атомов углерода находятся примерно в плоскости самого кольца. Эти положения называются «экваториальными», чтобы отличить их от других положений (примерно перпендикулярных кольцу, называемых «аксиальными»). Соединение, которое может иметь все свои более крупные заместители (все, что больше водорода) в экваториальном положении, более стабильно, чем то, которое не может. Бета-D-глюкоза имеет все заместители в экваториальном положении и, таким образом, является наиболее стабильной гексопиранозой.Он же и самый обильный.

Полисахариды — Энциклопедия Нового Света

Полисахарид представляет собой любой из класса относительно сложных высокомолекулярных углеводов, состоящих из длинных цепей многих моносахаридов, соединенных вместе гликозидными связями. Обычно считается, что эти очень большие, часто разветвленные макромолекулы содержат более десяти остатков моносахаридов и часто сотни связанных моносахаридов. Их общая формула: C n (H 2 O) m , где n обычно находится в диапазоне от 200 до 2500.Хорошо известные полисахариды включают запасные полисахариды, такие как крахмал и гликоген, и структурные полисахариды, такие как целлюлоза и хитин.

Полисахариды представляют собой, по существу, полимеры, в которых моносахариды соединяются друг с другом гликозидными связями по мере удаления воды. При гидролизе полисахариды расщепляются до моносахаридов, таких как глюкоза, рибоза и фруктоза. Когда все моносахариды в полисахариде относятся к одному типу, например, глюкоза, полисахарид называется гомополисахаридом , , но когда присутствует более одного типа моносахаридов, они называются гетерополисахаридами .

Полисахариды играют в природе множество важных ролей. Способность крахмала и гликогена расщепляться до простых сахаров позволяет им служить важными запасными формами глюкозы в растениях и животных соответственно, а стабильность связей в целлюлозе и прочность связей в хитине делают их превосходными структурными. компоненты растений и членистоногих соответственно. Инулин используется некоторыми растениями в качестве средства хранения энергии.

Обзор

Полисахариды являются одним из четырех классов углеводов, которые, в свою очередь, представляют собой биологические молекулы, содержащие в основном атомы углерода (C), окруженные атомами водорода (H) и гидроксильными (OH) группами (H-C-OH).Простейшими углеводами являются моносахариды, которые представляют собой мономеры, такие как простые сахара глюкоза, рибоза и [[фруктоза], из которых строятся более крупные углеводы. Когда есть два моносахарида, связанные вместе ковалентными связями, они известны как дисахариды. Олигосахариды состоят из более чем 3, а обычно десяти (или, возможно, 20) моносахаридов. Полисахариды представляют собой еще более крупные цепи моносахаридов. Таким образом, некоторые углеводы являются небольшими с молекулярной массой менее ста, тогда как другие представляют собой настоящие макромолекулы с молекулярной массой в сотни тысяч.

В моносахариде относительные пропорции углерода, водорода и кислорода составляют 1:2:1, поэтому формула C(H 2 O). В дисахаридах, олигосахаридах и полисахаридах молярные пропорции немного отклоняются от общей формулы, потому что два атома водорода и один кислород теряются во время каждой из образующих их реакций конденсации. Эти углеводы имеют более общую формулу C n (H 2 O) m .Обычно в полисахаридах n представляет собой большое число от 200 до 2500. Учитывая, что повторяющиеся звенья в основной цепи полимера часто представляют собой шестиуглеродные моносахариды, общая формула также может быть представлена ​​как (C 6 H 10 O 5 ) n где n={40. ..3000}.

Полисахариды представляют собой полимеры. Полимер представляет собой большую молекулу (макромолекулу), состоящую из повторяющихся структурных единиц, обычно связанных ковалентными химическими связями. В случае полисахаридов химическая связь представляет собой гликозидную связь.По существу, дисахариды, олигосахариды и полисахариды образуются в результате реакции конденсации, в которой при объединении моносахаридных звеньев происходит потеря водорода (Н) из одной молекулы и гидроксильной группы (ОН) из другой и образование гликозидной связи.

Когда молекулы глюкозы образуют гликозидную связь, связь будет одного из двух типов, α или β, в зависимости от того, является ли молекула, которая связывает свой углерод 1, α-глюкозой или β-глюкозой. В альфа-конфигурации атом кислорода расположен ниже плоскости сахарного кольца.Эти разные связи образуют соединения с разными характеристиками. Крахмал представляет собой полисахарид глюкозы с α-1,4 гликозидными связями (в которых углерод-1 одной молекулы сахара связан с углеродом-4 соседней молекулы). Гликоген представляет собой высокоразветвленный полисахарид глюкозы с α-гликозидными связями. Целлюлоза представляет собой неразветвленный полисахарид глюкозы с β-1,4 гликозидными связями, который химически очень стабилен. (А

Полисахариды представляют собой очень большие, часто разветвленные макромолекулы.Они, как правило, аморфны, нерастворимы в воде и не имеют сладкого вкуса (Campbell et al. 2006).

Запасные полисахариды

Крахмалы

Крахмалы представляют собой полимеры глюкозы, в которых единицы глюкопиранозы связаны связями альфа-. Он состоит из смеси амилозы (15-20%) и амилопектина (80-85%). И амилоза, и амилопектин представляют собой полимеры глюкозы, связанные в основном α(1→4)-связями. Амилоза состоит из линейной цепи из нескольких сотен молекул глюкозы, а амилопектин представляет собой сильно разветвленную молекулу, состоящую из нескольких тысяч глюкозных звеньев, причем разветвление происходит за счет α(1→6)-связей через каждые 24–30 глюкозных звеньев. Процентное содержание амилозы и амилопектина варьируется в зависимости от источника; например, процентное содержание амилопектина выше в среднезернистом рисе и восковидном картофеле, но ниже в длиннозернистом рисе и красновато-коричневом картофеле.

Образование крахмала – это способ, которым растения запасают глюкозу. Крахмалы нерастворимы в воде. Они могут быть переварены путем гидролиза, катализируемого ферментами, называемыми амилазами, которые могут разрывать связи альфа- (гликозидные связи). У людей и других животных есть амилазы, поэтому они могут переваривать крахмалы.Картофель, рис, пшеница и кукуруза являются основными источниками крахмала в рационе человека.

Гликоген

Гликоген является основной формой хранения глюкозы в клетках животных. Гликоген представляет собой сильно разветвленный полимер, состоящий примерно из 30 000 остатков глюкозы и имеющий молекулярную массу от 10 6 до 10 7 дальтон. Большинство остатков глюкозы связаны α-1,4 гликозидными связями. Примерно каждый десятый остаток глюкозы также образует α-1,6-гликозидную связь с соседней глюкозой, что приводит к образованию ответвления.Гликоген имеет только один восстанавливающий конец и большое количество невосстанавливающих концов со свободной гидроксильной группой при углероде-4. Ветви увеличивают растворимость гликогена

Структурные полисахариды

Целлюлоза

Структурный компонент растений формируется преимущественно из целлюлозы. Целлюлоза на сегодняшний день является самым распространенным органическим (углеродосодержащим) соединением на Земле. Древесина состоит в основном из целлюлозы и лигнина, а бумага и хлопок почти полностью состоят из целлюлозы. Целлюлоза представляет собой полимер, состоящий из повторяющихся звеньев глюкозы, связанных вместе связями бета-.Из-за стабильности ее β-гликозидных связей целлюлоза является превосходным конструкционным материалом, который может противостоять суровым условиям окружающей среды. У людей и многих других животных отсутствует фермент, разрушающий связи бета-, поэтому они не переваривают целлюлозу. Некоторые животные могут переваривать целлюлозу, потому что в их кишечнике присутствуют бактерии, обладающие этим ферментом. Классический пример — термит.

Хитин

Хитин представляет собой твердый полупрозрачный полисахарид, который служит основным компонентом экзоскелета членистоногих (таких как ракообразные и многие насекомые) и клеточных стенок некоторых грибов, среди прочего.Хитин построен из звеньев N-ацетилглюкозамина. Они связаны друг с другом по типу β-1,4 аналогично единицам глюкозы, которые образуют целлюлозу. По сути, хитин можно описать как целлюлозу, в которой одна гидроксильная группа в каждом мономере заменена ацетиламиновой группой. Это позволяет увеличить водородные связи между соседними полимерами, придавая полимеру повышенную прочность.

Кислые полисахариды

Кислотные полисахариды представляют собой полисахариды, содержащие карбоксильные группы, фосфатные группы и/или группы серосодержащих эфиров.

Бактериальные полисахариды

Бактериальные полисахариды представляют собой широкий спектр макромолекул, включая пептидогликан, липополисахариды, капсулы и экзополисахариды; соединения, функции которых варьируются от структурных компонентов клеточной стенки (таких как пептидогликан) и важных факторов вирулентности (например, поли-N-ацетилглюкозамин в S. aureus ) до обеспечения выживания бактерии в суровых условиях (например, Pseudomonas aeruginosa в легком человека).Биосинтез полисахаридов является жестко регулируемым, энергоемким процессом, и понимание тонкого взаимодействия между регулированием и сохранением энергии, модификацией и синтезом полимеров, а также внешними экологическими функциями является огромной областью исследований. Потенциальные выгоды огромны и должны позволить, например, разработку новых антибактериальных стратегий (таких как новые антибиотики и [[вакцины]) и коммерческое использование для разработки новых приложений (Ullrich 2009; Rehm 2009).

Полисахариды бактериальной капсулы

Патогенные бактерии обычно производят толстый, похожий на слизь, слой полисахаридов. Эта «капсула» скрывает антигенные белки на поверхности бактерий, которые в противном случае вызвали бы иммунный ответ и тем самым привели к уничтожению бактерий. Капсульные полисахариды растворимы в воде, обычно кислые, и имеют молекулярную массу порядка 100-1000 кДа. Они линейны и состоят из регулярно повторяющихся субъединиц от одного до шести моносахаридов.Существует огромное структурное разнообразие; только E. coli производит около двухсот различных полисахаридов. В качестве вакцин используются смеси капсулярных полисахаридов, конъюгированных или нативных.

Бактерии и многие другие микроорганизмы, включая грибы и водоросли, часто выделяют полисахариды в качестве эволюционной адаптации, помогающей им прикрепляться к поверхностям и предотвращать их высыхание. Люди превратили некоторые из этих полисахаридов в полезные продукты, включая ксантановую камедь, декстран, геллановую камедь и пуллулан.

Полисахариды клеточной поверхности играют разнообразные роли в экологии и физиологии бактерий. Они служат барьером между клеточной стенкой и окружающей средой, опосредуют взаимодействие хозяина и патогена и образуют структурные компоненты биопленок. Эти полисахариды синтезируются из активируемых нуклеотидами предшественников (называемых нуклеотидными сахарами), и в большинстве случаев все ферменты, необходимые для биосинтеза, сборки и транспорта готового полимера, кодируются генами, организованными в специальные кластеры в геноме организма. Липополисахарид является одним из наиболее важных полисахаридов клеточной поверхности, так как он играет ключевую структурную роль в целостности внешней мембраны, а также является важным медиатором взаимодействий хозяина и патогена.

Ферменты, образующие O-антигены A-полосы (гомополимерные) и B-полосы (гетерополимерные), были идентифицированы, а метаболические пути определены (Guo et al. 2008). Экзополисахарид альгинат представляет собой линейный сополимер β-1,4-связанных остатков D-маннуроновой кислоты и L-гулуроновой кислоты и отвечает за мукоидный фенотип муковисцидоза на поздних стадиях.Локусы pel и psl представляют собой два недавно открытых кластера генов, которые также кодируют экзополисахариды, важные для образования биопленок. Рамнолипид является биосурфактантом, продукция которого строго регулируется на уровне транскрипции, но точная роль, которую он играет в заболевании, в настоящее время не совсем ясна. Гликозилирование белков, особенно пилина и флагеллина, является предметом недавних исследований нескольких групп, и было показано, что оно важно для адгезии и инвазии во время бактериальной инфекции (Cornelis 2008).

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Кэмпбелл, Н. А., Б. Уильямсон и Р. Дж. Хейден. 2006. Биология: изучение жизни . Бостон, Массачусетс: Пирсон Прентис Холл. ISBN 0132508826.
  • Cornelis, P. 2008. Pseudomonas: Genomics and Molecular Biology, 1-е издание. Кэйстер Академик Пресс. ISBN 9781

    5196.

  • Го, Х., В. Йи, Дж. К. Сонг и П. Г. Ван. 2008. Современные представления о биосинтезе микробных полисахаридов. Curr Top Med Chem 8(2): 141–51. PMID 18289083. Проверено 2 февраля 2009 г.
  • .
  • Rehm, BHA (ред.). 2009. Микробное производство биополимеров и предшественников полимеров: применение и перспективы . Кэйстер Академик Пресс. ISBN 9781

    5363.

  • Sutherland, IW 2002. Полисахариды микроорганизмов, растений и животных. Страницы 1–19 в EJ Vandamme, Biopolymers, Volume 5, Polysaccharides I: Polysaccharides from Prokaryotes . Вайхайм: Wiley VCH.ISBN 9783527302260.
  • Ульрих, М. 2009. Бактериальные полисахариды: текущие инновации и будущие тенденции . Кэйстер Академик Пресс. ISBN 9781

    5455.

Типы углеводов
Общие:

Альдоза | Кетоза | Пираноза | Фураноза

Геометрия

Триоз | Тетроз | Пентоза | Гексоза | Гептоза | Конформация циклогексана | Аномер | Мутаровращение

Малый/большой

Глицеральдегид | Дигидроксиацетон | Эритроза | Трое | Эритрулоза | Седогептулоза

Триозы

Кетотриоза (дигидроксиацетон) | Альдотриоза (глицеральдегид)

Тетрозы

Эритрулоза | Эритроза | Треозы

Пентозы
Гексозы Глюкоза | Галактоза | Манноза | Гулосе | Идозе | Талоз | Аллозе | Альтроуз | Фруктоза | Сорбоза | Тагатоза | Психоз | Фукоза | Фукулоза | Rhamnose
дискахариды
гликозаминогликаны

Гепарин | Хондроитин сульфат | Гиалуронан | гепарансульфат | Дерматансульфат | Кератансульфат

Аминогликозиды

Канамицин | Стрептомицин | Тобрамицин | Неомицин | Паромомицин | Апрамицин | Гентамицин | Нетилмицин | Амикацин

Основные группы биохимических веществ
Пептиды | Аминокислоты | Нуклеиновые кислоты | Углеводы | Нуклеотидные сахара | липиды | Терпены | каротиноиды | Тетрапирролы | Кофакторы ферментов | Стероиды | Флавоноиды | Алкалоиды | Поликетиды | Гликозиды
Аналоги нуклеиновых кислот:   Аналоги нуклеиновых кислот:
7 3 3

Кредиты

New World Encyclopedia авторов и редакторов переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, которые лицензируются отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

БИОДОТЭДУ

Полисахариды

Полисахариды представляют собой очень большие биологические молекулы с высокой молекулярной массой, которые представляют собой почти чистые углеводы. Они построены животными и растениями из более простых молекул моносахаридов путем соединения большого количества более простых молекул с помощью гликозидных связей (-O-).В некоторых из самых больших полисахаридных структур может быть 10 000 отдельных единиц, соединенных вместе. Существует большое разнообразие форм полисахаридов; они могут различаться по типу сахара, связям между сахарами и сложности общей молекулы.

Известные иногда как гликаны , существуют три распространенных и основных типа полисахаридов: целлюлоза, крахмал и гликоген , все они образуются путем соединения молекул глюкозы различными способами.

Было подсчитано, что 50% органического углерода в мире содержится в одной молекуле; целлюлоза . Эта молекула синтезируется, хранится, модифицируется и используется в качестве строительного материала растениями. Это, безусловно, самый распространенный из всех полисахаридов.

В молекуле целлюлозы все моносахариды глюкозы связаны друг с другом в виде длинной, длинной, линейной цепи.Атом углерода номер 1 (C1) в одном сахаре связан с четвертым атомом углерода (C4) следующего сахара в расширенном массиве.

Все молекулы глюкозы в целлюлозе имеют бета-конфигурацию у атома С1, поэтому все гликозидные связи, соединяющие молекулы глюкозы вместе, также относятся к бета-типу. Это означает, что молекула целлюлозы прямая, и многие такие молекулы могут располагаться бок о бок параллельными рядами.

Крошечные силы, называемые водородными связями , удерживают молекулы глюкозы вместе и цепи в непосредственной близости. Хотя каждая водородная связь очень и очень слаба, когда между двумя молекулами целлюлозы образуются тысячи или миллионы, в результате получается очень стабильный, очень прочный комплекс, обладающий огромной прочностью.

Крахмал

Крахмал , слово, происходящее из древнеанглийского языка и означающее для придания жесткости , также является полисахаридом, вырабатываемым растениями.Это прежде всего молекула-аккумулятор энергии или топливо для растения и его семян.

Если молекулы крахмала осторожно расщепить кислотным гидролизом, образуется дисахарид мальтоза, что указывает на то, что молекулы глюкозы в крахмале также соединяются вместе, связывая углерод C1 одного сахара с углеродом C4 следующего сахара в последовательности. Однако в этом случае молекулы глюкозы соединяются с помощью альфа-гликозидных связей.

Однако эти молекулы не являются прямыми или полностью линейными. Через определенные интервалы вдоль молекулы крахмала имеются разветвления, образованные гликозидной связью другого типа между углеродом С1 одного сахара и углеродом С6 другого сахара.

При хранении гранулы крахмала удаляют с растений и помещают в воду, они набухают и выделяют два типа материала; амилоза и амилопектин

Амилоза представляет собой молекулу более простого типа и представляет собой в основном линейные цепи глизозидов от С1 до С4, длиной в несколько тысяч звеньев.Амилопектин более сложен, и эти молекулы разветвлены с использованием комбинации связей C1-C4 и связей C1-C6 примерно через каждые 25 единиц глюкозы в цепи. Такие большие сложные молекулы плохо растворяются в воде.

Гликоген также производится путем соединения молекул глюкозы. Как и крахмал, он используется животными для хранения сахара и получения энергии.Он похож на амилопектин по структуре, но разветвлен гликозидной связью C1-C6 примерно через каждые десять единиц глюкозы.


BIO точка EDU
© 2004, профессор Джон Бламир

Защитное действие полисахаридного экстракта из формулы Xin-Ji-Er-Kang на Ang II-индуцированное повреждение HUVEC, L-NAME-индуцированную гипертензию и ремоделирование сердечно-сосудистой системы у мышей | BMC Complementary Medicine and Therapies

Животные и заявление об этике

Самцы мышей Kunming (18–22 г) были получены от Shanghai Slac Laboratory Animal Corp., Ltd. (сертификат № SCXK (HU) 2012–0002) и выведены в нашем животноводческом комплексе. Животных содержали в контролируемом 12-часовом цикле темно-светлый при температуре 24±2 °C и относительной влажности 60±10%, а также им давали свободный доступ к воде. Все процедуры выполнялись в соответствии с протоколом, изложенным в Руководстве по уходу и использованию лабораторных животных, опубликованном Национальным институтом здравоохранения США (публикация NIH № 85–23, редакция 1996 г. ) и одобренном Комитетом по этике. экспериментов на животных Аньхойского медицинского университета.

Лекарства и реагенты

XJEK состоит из 14 лекарственных композиций, представленных в таблице 1. Все травы были получены от Hefei Company of Traditional Crude Drugs (Хефэй, Китай) и тщательно проверены доктором Хе-пин Хуан (Университет Аньхой). Традиционной китайской медицины, Хэфэй, Китай). Образцы хранились в Гербарии кафедры фармакологии Базового медицинского колледжа Аньхойского медицинского университета (Хефэй, Китай). Фозиноприл был приобретен у Bristol-Myers Squibb (Шанхай, Китай), а L -NAME был получен у Sigma-Aldrich; Merck KGaA (Дармштадт, Германия).

Экстракция и выделение

Отвар XJEK готовили и контролировали качество, как описано ранее [6]. Затем водную полисахаридную фракцию экстрагировали, как описано ранее [20]. Вкратце, ~ 3, 380 г экстракта смешивали, погружали и кипятили в 10-кратном объеме дистиллированной воды в течение 2 ч в автоматической варочной машине, что повторяли дважды. Затем раствор собирали, концентрировали и лиофилизировали с получением порошка в соотношении 1:5 с сырьем.Затем, используя ротационный испаритель, XJEK разделяли с этилацетатом (ЭАЭ; ~ 10 л) и н-бутанолом (BuE; ~ 10 л), и это повторяли три раза, чтобы получить экстракты ЭАЭ (9,1 г), экстракты БуЭ ( 82,8 г) и экстракты водного слоя (AqE; 1114 г), которые лиофилизировали в течение 48 ч. Затем все концентрированные экстракты AqE подвергали осаждению трихлоруксусной кислотой для удаления белка с получением полисахаридного экстракта.

Культура клеток и план эксперимента

HUVEC обычно поддерживали в модифицированной Дульбекко среде Игла, содержащей феноловый красный (Hyclone; GE Healthcare, Чикаго, Иллинойс, США), с добавлением 10% эмбриональной бычьей сыворотки (Tianhang Biotechnology Co., Ltd., Чжэцзян), в инкубаторе при 37 °C в атмосфере с 5% CO 2 . Клетки случайным образом делили на семь групп и инкубировали в течение 24 ч с соответствующими препаратами. Семь групп включали пустую контрольную группу, группу Ang II (10 − 5  моль/л), группу Ang II (10 − 5  моль/л) + XJEK (1,6 мг/мл), группу Ang II. (10 − 5  моль/л) + AqE (1,2 мг/мл) группа, группа Ang II (10 − 5  моль/л) + AqE (0,6 мг/мл) группа, Ang II (10 – 5  моль/л) + AqE (0.3 мг/мл) и группу Ang II (10 − 5  моль/л) + AqE (0,15 мг/мл). После обработки супернатант собирали для исследования уровней экспрессии NO и эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS) с помощью метода Грисса и твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) соответственно.

Иммунофлуоресценция

После обработки HUVEC супернатант в 24-луночных планшетах удаляли, а клетки трижды промывали 0,01 моль/л PBS (pH 7,4). Затем клетки фиксировали 4% параформальдегидом (Sigma-Aldrich; Merck KGaA) и блокировали.Затем образцы инкубировали с первичным моноклональным антителом к ​​eNOS (1:100; Abcam, Кембридж, Великобритания) в течение ночи при 4 °C. После трех промывок PBS добавляли FITC-меченые козьи антитела против мышиных IgG на 60 минут, после чего инкубировали с 5 мг/мл DAPI (Sigma-Aldrich; Merck KGaA) в течение 5 минут в эмалированном боксе при комнатной температуре. После обычной промывки цифровые изображения получали с использованием инвертированного флуоресцентного микроскопа Olympus IX71 (Olympus Co., Токио, Япония).

Индукция гипертензии у мышей и план эксперимента

В общей сложности 50 мышей Kunming были рандомизированы на пять групп по десять мышей в каждой группе, а затем модель гипертензии у мышей была индуцирована введением L -NAME (2 мг /мл; ~ 160-180 мг/кг/день) в питьевой воде в течение 8 недель подряд.Для кормления всех подопытных использовалась обычная диета. Группа 1 была контрольной, в которой мышам давали только водопроводную воду в течение 8 недель. Группа 2 была модельной группой, в которой мышам давали L -NAME с питьевой водой в течение 8 недель. Группа 3 представляла собой группу, получавшую L -NAME+AqE, в которой мышам давали L -NAME с питьевой водой в течение 8 недель и внутрижелудочное введение AqE (2,47 г/кг/день) в течение последних 4 недель. Группа 4 представляла собой группу, получавшую L -NAME+XJEK, в которой мышам давали L -NAME с питьевой водой в течение 8 недель и внутрижелудочное введение XJEK (7. 5 г/кг/день) в течение последних 4 недель. Группа 5 представляла собой группу, получавшую L -NAME + фозиноприл, в которой мышам давали L -NAME с питьевой водой в течение 8 недель и внутрижелудочное введение фозиноприла (2 мг/кг/день) в течение последних 4 недель.

Измерение систолического артериального давления

Систолическое артериальное давление (САД) измеряли методом хвостовой манжеты с помощью измерителя артериального давления ALC-NIBP (Shanghai Alcott Biotech Co., Ltd., Шанхай, Китай). Базальное артериальное давление в каждой группе регистрировали до лечения и один раз в неделю в течение следующих 8 недель лечения.Все измерения проводились одним и тем же человеком в одно и то же время дня. Перед измерением САД всех мышей прогревали в течение 30 мин при 28°С, чтобы получить устойчивый уровень пульса и позволить обнаружить пульсацию хвостовой артерии. САД определяли в среднем по десяти измерениям.

Параметры гемодинамики и индекс ремоделирования сердца

Через 8 недель лечения всех мышей анестезировали пентобарбиталом натрия (45 мг/кг внутрибрюшинно). Затем катетером канюлировали правую сонную артерию (Transonic Scisense Inc., Лондон, Онтарио, Канада), который был подключен к блоку управления доступом. Затем катетер вводили в левый желудочек по ходу правой коронарной артерии. Сигналы регистрировались на четырехканальной системе сбора данных (BL420S; Chengdu Technology & Market Co., Ltd., Чэнду, Китай). Допускающие катетеры пропитывали Alconox в течение 30 минут перед введением в общую сонную артерию в соответствии с протоколом производителя. Регистрировали систолическое давление в левом желудочке (LVSP), конечно-диастолическое давление в левом желудочке (LVEDP) и скорость нарастания давления в левом желудочке (dp/dtmax).Затем брали образцы крови из сердца и собирали в пробирки, предварительно обработанные гепарином. Затем пробирки центрифугировали при 3500 об/мин в течение 10 мин при 4°С, а надосадочную жидкость хранили при -80°С для дальнейшего анализа. На мышах проводили обескровливание шейки матки с последующей быстрой изоляцией и перфузией сердца ледяным кардиоплегическим раствором (30 мМ KCl в PBS) для остановки сердца в диастолу. Индекс массы сердца (HW/BW) также рассчитывали путем деления массы сердца на общую массу тела.Наконец, образцы сердца были разделены на несколько секций для различных анализов.

Эксперименты с изолированным сосудистым кольцом

После вскрытия грудной клетки грудная аорта подвергалась мгновенному иссечению. Затем, после удаления рыхлой соединительной ткани, поперечное кольцо (длиной ~ 4-5 мм) рассекали и все сосуды подвешивали в ванночках для органов в виде колец, погруженных в раствор Кребса, состоящий из 118 мМ NaCl, 4,75 мМ KCl, 25 мМ NaHCO 3 , 1,2 мМ MgSO 4 , 2 мМ CaCl 2 , 1.2 мМ KH 2 PO 4 и 11 мМ глюкозы. Раствор Кребса поддерживали при 37 ± 1 °C и газировали 95% O 2 и 5% CO 2 (pH 7,4). Этот протокол был выполнен ранее для полосок аорты мыши, и натяжение 0,5 г было определено как оптимальное для этой ткани. Семь колец уравновешивали в течение 60–90 мин, при этом ткани растягивали и промывали теплым раствором Кребса каждые 15 мин. Для интактных колец, предварительно сжатых с 10 - 5  М фенилэфрина, были построены кривые реакции концентрация-релаксация на ацетилхолин (АХ) (10 - 9 -10 - 6  М).Релаксационные реакции на АХ выражали в процентах от предварительного сокращения, достигаемого фенилэфрином.

Гистологический и морфологический анализ сердца и грудной аорты

Верхушку сердца мыши погружали в нейтральный 10% забуференный формалин для гистологического анализа. Парафиновые срезы (5  мкм) нарезали и окрашивали гематоксилином и эозином (HE) и по Ван-Гизону. Впоследствии площадь поперечного сечения миоцитов (CSA), площадь периваскулярного коллагена (PVCA) и объемная доля коллагена (CVF) были рассчитаны путем количественного анализа оцифрованных микроскопических изображений с использованием программного обеспечения Image J (1.4, 3.67). Грудные аорты, полученные от мышей, очищали и выдерживали в нейтральном 10% забуференном формалине. Затем срезы грудной аорты (5 мкм) заливали в парафин, вырезали, депарафинизировали и затем окрашивали HE. Программное обеспечение Image-pro plus (Media Cybernetics, Inc., Роквилл, Мэриленд, США) использовалось для измерения следующих параметров: общая площадь аорты (TAA), площадь просвета (LA), CSA, радиус аорты (AR), радиус просвета. (L) и толщина носителя (M). При этом соотношение M/L рассчитывали, как описано ранее [21].

Измерение содержания NO, активности eNOS и уровней асимметричного диметиларгинина (АДМА) в плазме

Из-за короткого периода полувыведения и низкой концентрации NO in vivo уровни NO в плазме оценивали путем измерения его стабильных метаболитов, включая нитрит и нитрат , которые определяли с помощью набора для обнаружения NO (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, China) в соответствии с протоколом производителя. Кроме того, активность eNOS и уровни ADMA оценивали с помощью ELISA в соответствии с протоколом производителя.

Определение концентрации интерлейкина-1β (ИЛ-1β), фактора некроза опухоли-α (ФНО-α) и интерлейкина-10 (ИЛ-10) в плазме, тканях сердца и HUVEC

Хронический L -NAME вызывает системное воспалительное состояние у мышей [22], которое можно считать маркером L -NAME-индуцированной гипертензии. Поэтому в текущем исследовании измеряли уровни экспрессии IL-1β, TNF-α и IL-10 в плазме, тканях сердца и супернатантах HUVEC с использованием ELISA в соответствии с протоколом производителя.

Кроме того, было проведено иммуногистохимическое окрашивание антителами для определения уровней экспрессии IL-1β, TNF-α и IL-10 в тканях сердца в соответствии с протоколом производителя (Boster Biological Technology, Плезантон, Калифорния, США). Вкратце, срезы размером 5 мкм инкубировали с кроличьими поликлональными первичными антителами (1:200) в течение ночи при 4 °C. После трех промывок срезы инкубировали со вторичными антителами в течение 10 минут, а затем инкубировали с диаминобензидином в течение 5 минут, а затем с гематоксилином. контрастное окрашивание.Затем были получены изображения с использованием системы цифровых камер (Olympus BX35; Olympus Co., Ltd.).

Измерение общей активности супероксиддисмутазы (СОД), содержания малонового диальдегида (МДА) в плазме

Как было описано ранее [23], для обнаружение МДА путем измерения поглощения при длине волны 532 нм в соответствии с протоколом производителя. Ксантиноксидазный метод использовали для измерения активности СОД путем определения поглощения при 550 нм с помощью набора СОД (Jiancheng Institute of Bioengineering Company).

Вестерн-блоттинг

После того, как плотность клеточной культуры достигла 90%, клетки обрабатывали описанным выше методом 2.4, и после продолжения культивирования в течение 24 часов их промывали холодным PBS, а затем лизировали лизатом в течение 30 мин. После центрифугирования при 4 °C (12000 об·мин − 1 , 10 мин) отбирали надосадочную жидкость и отбирали 20 мкл надосадочной жидкости для определения концентрации белка с помощью набора для анализа белка BCA (Beyotime). Белки разделяли с помощью SDS-PAGE и переносили на мембраны PVDF влажным переносом.После закрытия в 5% растворе обезжиренного молока при 37°С в течение 1 ч мембраны пропитывали следующими первичными антителами в растворах TBS-T в течение ночи при 4°С: кроличье антитело к eNOS (1:1000, Abcam, США. ) и кроличьи антитела против GAPDH (1:1000, Affinity, США). После инкубации со вторичными антителами (козий антикроличий IgG, 1:5000; Affinity, США) значение серого каждого пояса определяли с использованием системы обнаружения хемилюминесценции с усиленным сигналом Super (ECL; Amersham Biosciences, Little Chalfont, UK).Относительную интенсивность полосы определяли с использованием GAPDH в качестве контроля нагрузки с помощью программного обеспечения ImageJ.

Статистический анализ

Результаты представлены в виде среднего ± SD. Стьюдентный критерий использовали для анализа различий между исходными значениями и значениями лечения в одной и той же серии экспериментов. Однофакторный дисперсионный анализ с помощью теста Тьюки-Крамера был выполнен для сравнения данных между различными наборами экспериментов. Кроме того, для оценки линейной корреляции между выбранными переменными использовался метод наименьших квадратов. P  < 0,05 рассматривалось как указание на статистически значимое различие.

Углеводы — Учебник по биологии

Хотя моносахариды могут различаться по количеству доступных атомов углерода, может существовать несколько различных физических расположений сахаров с одной и той же молекулярной формулой. Молекулы с одинаковой молекулярной формулой, но различным пространственным расположением атомов известны как изомеры . Например, глюкоза представляет собой гексозный сахар (моносахарид, содержащий 6 атомов углерода, C6h22O6).В водном растворе глюкоза превращается в кольцевую молекулу, которая может ориентироваться двумя способами: α-глюкоза и β-глюкоза.

Атомы углерода сахаров пронумерованы особым образом. Углерод в направлении по часовой стрелке от кислорода, содержащегося в кольцевой структуре глюкозы, идентифицируется как 1′-углерод. Углерод, расположенный по часовой стрелке от углерода 1′, является углеродом 2′, и так далее. Два мономера глюкозы отличаются своей ориентацией гидроксила (ОН) и водорода (Н), присоединенных к атому углерода 1′.В α-глюкозе водород ближе к кислороду, находящемуся внутри кольца, а в β-глюкозе гидроксильная группа ближе всего к кислороду. Хотя оба изомера глюкозы находятся в равновесии, β-глюкоза несколько более стабильна.

Глюкоза используется непосредственно клетками в процессе клеточного дыхания или ферментации. Энергия, содержащаяся в химических связях глюкозы, высвобождается в ходе ряда реакций, которые используются в синтезе аденозинтрифосфатов ( АТФ ).АТФ — это молекула с высокой потенциальной энергией, которая при высвобождении может использоваться всеми живыми организмами для выполнения клеточной работы. АТФ является универсальной энергетической валютой клетки, используемой всеми известными организмами. Когда клетки имеют избыток глюкозы, они могут связывать молекулы глюкозы вместе для краткосрочного или долгосрочного хранения с помощью ковалентных связей, известных как гликозидные связи .

Гликозидные связи и дисахариды

Когда в клетках присутствует избыток глюкозы, моносахариды связываются друг с другом через ковалентные связи, известные как гликозидные связи. Гликозидная связь образуется в результате реакции конденсации двух гидроксильных (ОН) групп между любыми двумя моносахаридами. Две молекулы α-глюкозы образуют гликозидную связь, образуя дисахарид , известный как мальтоза . Гидроксильная группа (ОН), присоединенная к атому углерода 1’ одной α-глюкозы, реагирует с гидроксильной группой, присоединенной к атому углерода 4’ второй гидроксильной группы. Один из атомов кислорода остается и образует связь между двумя молекулами α-глюкозы, образуя дисахарид мальтозу . Водородная (H) и гидроксильная (OH) группы, которые удаляются из сахаров, образуют ковалентную связь, образуя воду (h3O). Этот тип связи известен как α-1,4-гликозидная связь.

Реакция на глюкозу и инсулин у больных сахарным диабетом: острое влияние уровня углеводов и добавления соевого полисахарида в диеты с определенной формулой | Американский журнал клинического питания

Получить помощь с доступом

Институциональный доступ

Доступ к контенту с ограниченным доступом в Oxford Academic часто предоставляется посредством институциональных подписок и покупок.Если вы являетесь членом учреждения с активной учетной записью, вы можете получить доступ к контенту следующими способами:

Доступ на основе IP

Как правило, доступ предоставляется через институциональную сеть к диапазону IP-адресов. Эта аутентификация происходит автоматически, и невозможно выйти из учетной записи с проверкой подлинности IP.

Войдите через свое учреждение

Выберите этот вариант, чтобы получить удаленный доступ за пределами вашего учреждения.

Технология Shibboleth/Open Athens используется для обеспечения единого входа между веб-сайтом вашего учебного заведения и Oxford Academic.

  1. Щелкните Войти через свое учреждение.
  2. Выберите свое учреждение из предоставленного списка, после чего вы перейдете на веб-сайт вашего учреждения для входа.
  3. Находясь на сайте учреждения, используйте учетные данные, предоставленные вашим учреждением.Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
  4. После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если вашего учреждения нет в списке или вы не можете войти на веб-сайт своего учреждения, обратитесь к своему библиотекарю или администратору.

Войти с помощью читательского билета

Введите номер своего читательского билета, чтобы войти в систему. Если вы не можете войти в систему, обратитесь к своему библиотекарю.

Члены общества

Многие общества предлагают своим членам доступ к своим журналам с помощью единого входа между веб-сайтом общества и Oxford Academic. Из журнала Oxford Academic:

  1. Щелкните Войти через сайт сообщества.
  2. При посещении сайта общества используйте учетные данные, предоставленные этим обществом. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
  3. После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если у вас нет учетной записи сообщества или вы забыли свое имя пользователя или пароль, обратитесь в свое общество.

Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для своих членов.

Личный кабинет

Личную учетную запись можно использовать для получения оповещений по электронной почте, сохранения результатов поиска, покупки контента и активации подписок.

Некоторые общества используют личные учетные записи Oxford Academic для предоставления доступа своим членам.

Институциональная администрация

Для библиотекарей и администраторов ваша личная учетная запись также предоставляет доступ к управлению институциональной учетной записью. Здесь вы найдете параметры для просмотра и активации подписок, управления институциональными настройками и параметрами доступа, доступа к статистике использования и т. д.

Просмотр ваших зарегистрированных учетных записей

Вы можете одновременно войти в свою личную учетную запись и учетную запись своего учреждения.Щелкните значок учетной записи в левом верхнем углу, чтобы просмотреть учетные записи, в которые вы вошли, и получить доступ к функциям управления учетной записью.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.