Полисахариды клеточной стенки бактерий. Полисахарид клеточных стенок растений
Полисахарида - клеточная стенка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Полисахарида - клеточная стенка
Cтраница 1
Полисахариды клеточной стенки обычно образуются в аппарате Гольджи и выводятся путем экзоцитоза, но из этого правила есть одно важное исключение: целлюлоза у большинства растений синтезируется на внешней поверхности клеток с помощью мембраносвязанного ферментного комплекса, субстратом для которого служит соединение сахара с нуклеотидом, вероятно UDP-глюкоза. Новообразованные целлюлозные цепи спонтанно объединяются в микрофибриллы, которые затем включаются в сложную структуру клеточной стенки. [2]
Полисахариды клеточных стенок условно разделяют на структурные и структурно-метаболические. Первые, например муреин, хитин, глюканы, образуют нерастворимый жесткий каркас, а вторые - достаточно растворимы. [4]
Основной полисахарид ГМЦ клеточных стенок сизальской пеньки ( Agave sisalane) - 4 - О-метилглюкуроноксилан. К каждому восьмому из них связью ( 1 - - 4) присоединены остатки 4 - О-ме-тплглюкуроновой кислоты. [5]
Особый хемотип составляют полисахариды клеточных стенок водорослей ( агароза, каррагинины), молекулы которых построены обычно линейно с закономерным чередованием 1 3 - и 1 4-связей. В состав этих полисахаридов входит большое количество кислотных групп. Близко к этому типу примыкают полисахариды соединительных тканей животных: гиал-уроновая кислота, хондроитинсульфаты, дермантан - и кератансульфаты. [6]
Обычно гемицеллюлозами называют полисахариды клеточной стенки наземных растений ( кроме целлюлозы и пектинов) и классифицируют по типу входящих в их состав моносахаридных звеньев. [7]
Она представляет собой основной структурный полисахарид клеточных стенок растений, который обусловливает их прочность и эластичность. Целлюлоза обнаружена в некоторых водорослях, она продуцируется и некоторыми видами бактерий. Чистая целлюлоза является белым волокнистым веществом, нерастворимым в воде, эфире или спирте. Такая устойчивость по отношению к растворителям объясняется уникальной структурой целлолозы. [8]
Она представляет собой основной структурный полисахарид клеточных стенок растений, который обусловливает их прочность и эластичность. В листьях содержание целлюлозы достигает 30, в древесине - до 70, в волокнах льна и джута - 80 и 60 - 70, соответственно, а в волосках семян хлопка - до 90 %, Целлюлоза обнаружена в некоторых водорослях, она продуцируется и некоторыми видами бактерий. Чистая целлюлоза является белым волокнистым веществом, нерастворимым в воде, эфире или спирте. Такая устойчивость по отношению к растворителям объясняется уникальной структурой целлолозы. [9]
Термин гемицеллюлоза, применяемый к полисахаридам клеточной стенки, которые могут быть экстрагированы щелочью и не являются целлюлозой, не имеет с позиций структурной химии точного значения. К гемицеллюлозам А ( нейтральным гемицеллюлозам) относят ксилан ( главный компонент), арабиноксиланы, маннаны, глюкоманнаны; структурные компоненты последних связаны преимущественно 3 - 1 4-связя-ми. [11]
Таким образом, как и многие фосфорилированные полисахариды клеточных стенок микроорганизмов, полимерный дезоксирибозофосфат выполняет как бы защитную функцию для оснований в молекуле ДНК. [13]
Хитин-глюкановый комплекс ( ХГК) - структурный полисахарид клеточной стенки грибов. Мицелиальный гриб Aspergillus niger привлекает внимание как продуцент микробиологического производства лимонной кислоты и отход ее производства, требующий утилизации. Одним из исследованных путей утилизации биомассы этого гриба является выделение из нее ХГК и использование его в качестве сорбента, однако существует необходимость расширения сфер использования ХГК. [14]
УДФГ используется далее для синтеза сахаридов низкой энергии таких, как арил - О-глюкозиды, крахмал, каллоза, полисахариды клеточной стенки. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Полисахариды клеточной стенки - Справочник химика 21
ПОЛИСАХАРИДЫ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ [c.551]
ЗАПАСНЫЕ ПОЛИСАХАРИДЫ. КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА [c.42]
Полисахарид стрептококков Полисахарид клеточной стенки [c.552]
Опорные полисахариды. Наиболее распространенным полисахаридом этой группы является целлюлоза. Линейное построение молекулы и Р-1,4 связи обусловливают возможность образования длинных нитей, соединенных между собой водородными связями, что и приводит к требуемым физическим свойствам. К этому же хемотипу относятся и другие полисахариды клеточных стенок — ксиланы, глюкоманнаны, альгиновая кислота. Аналогичная структура определяет опорные функции хитина. Жесткая цепь остатков N-ацетилглюкозамина определяет и механические свойст- [c.608]
О химическом составе полисахаридов гемицеллюлоз других тканей дерева листьев, хвои, шишек пока имеется очень мало сведений. Методом количественной хроматографии был исследован углеводный состав гидролизатов легко- и трудногидролизуемых полисахаридов клеточных стенок листьев осины и березы, хвои сосны и ели, а также спелых шишек сосны и ели, освобожденных от семян [159]. Результаты анализа этих тканей приведены в табл. 43. [c.242]
Данные, приведенные в этой таблице, показывают, что в сухом веществе листьев и хвои древесных пород полисахариды клеточных стенок составляют значительно меньшую часть, чем в древе- сине и коре соответствующих пород. По составу гемицеллюлозы листьев и хвои заметно отличаются от гемицеллюлоз коры и древесины. [c.242]
Водорастворимые 4-0-метилглюкуроноксилан и глюкоманнан по химическому составу аналогичны соответствующим полисахаридам, выделенным из древесины сахарного клена щелочной экстракцией. Однако 4-О-метилглюкуроноксилан, выделенный водной экстракцией, имел более низкое содержание уроновых кислот, чем аналогичный полимер, полученный щелочной экстракцией. Возможно, что выделенные небольшие количества водорастворимых полисахаридов являлись частью основных полисахаридов клеточных стенок древесины клена. [c.225]
Из данных таблицы видно различие в химическом составе полисахаридов клеточных стенок молодой и спелой древесины березы. Аналогичные результаты были получены при анализе молодой древесины осины. [c.313]
ОПОРНЫЕ ПОЛИСАХАРИДЫ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ [c.601]
Целлюлоза или клетчатка (QHiq05) (где и=6—12 тыс.) — полисахарид клеточных стенок растений. Она состоит из остатков Р-глюко-пиранозы и имеет р-1,4-глюкозидные связи. При гидролизе она образует глюкозу. Это промышленный процесс, однако выделять и очищать глюкозу трудно, продукт гидролиза нейтрализуют, подвергают сбраживанию и отгоняют этиловый ( гидролизный ) спирт. [c.91]
Гемицеллюлозами называют совокупность полисахаридов клеточной стенки растений, которые можно экстрагировать водными растворами щелочей. Гемицеллюлозы — сложная смесь полисахаридов, состав которой зависит от вида растения и может быть различным для разных тканей одного растения. С химической точки зрения полисахариды этой смеси подразделяются на нейтральные и кислые. В то же время в зависимости от моносахаридного состава главной цепи полисахариды гемицеллюлоз можно разделить на три большие группы — кси-ланы, глюкоманнаны и галактаны, хотя внутри каждой группы отдельные представители могут сильно различаться как природой входящих в их состав других моносахаридов, так и способом связи моносахаридов друг с другом. [c.525]
Орлова О. К. Полисахарид клеточных стенок дифтерийных бактерий // Тез. докл. IV Всесоюз. конф. по химии и биохимии углеводов. — Львов, [c.446]
Биосинтез некоторых мицелиальных грибов, осуществляемый в промышленных масштабах, т аких как рода Aspergillus и Peni illium ведет к получению не только продуктов их жизнедеятельности лимонной кислоты, глюконазы, пенициллина и т.д., но и большого количества ценных продуктов, входящих в состав их биомассы. Одним из наиболее ценных и достаточно легко выделяемых из биомассы грибов является хитин-глюкановый комплекс (ХГК) - структурный полисахарид клеточной стенки мицелиальных грибов. Исследованным путём использования этого полисахарида является использование его в качестве сорбента, однако существует необходимость расширения с4>ер использования ХГК. [c.162]
Высокой чувствительностью обладает метод прямой люминесцентной микроскопии (вносимый при обработке препарата флюорохром связывается с полисахаридами клеточной стенки гриба, обеспечивая затем яркое свечение клетки при ультрафиолетовом облучении). [c.315]
Полисахариды. Запасные углеводы микроорганизмов еще мало изучены. У некоторых микробов при помощи цветной реакции с раствором Люголя удается идентифицировать крахмал (синяя окраска) или гликоген (коричневая окраска). Все запасные полисахариды, в отличие от полисахаридов клеточной стенки, образуются из а-О-глюкозы молекулы глюкозы связаны между собой 1,4-а-гликозидными связями и многократно сшиты между собой. [c.32]
Многие полисахариды, присутствующие в растениях, обнаружены в клеточных стенках. Стенки представляют собой сложную переплетенную решетку из целлюлозных микрофибрилл, окруженную аморфным межклеточным веществом. Основными компонентами межклеточного вещества являются пектиновые вещества, лигнин и гемицеллюлозы. Гемицеллюлозы — это те полисахариды клеточной стенки, которые не относятся ни к пектиновым веществам, ни к целлюлозе. Гемицеллюлозы представляют собой настолько разнородную и условно определяемую группу, что целесообразность такого термина вызывает большое сомнение. В препаратах гемицеллюлоз чаще всего присутствуют ксиланы, маннаны, глюкоманнаны, галактаны и арабаны. Часто в них находятся также Г-рамноза и В-галактуроновая кислота. В большинстве препаратов преобладают ксиланы, хотя гемицеллюлоза из некоторых видов древесины и семян особенно богата маннанами. Число и тип соединений, присутствующих в препаратах гемицеллюлозы из разных тканей, значительно различаются между собой кроме того, наблюдаются большие различия в относительном содержании компонентов и в деталях их строения. [c.175]
Проблема проведения заместительной ферментотерапии у больных с дефицитом лизосомных ферментов привлекает пристальное внимание специалистов [22]. В самом деле, клетки обладают способностью захватывать ферменты из внеклеточной среды, что было показано на культуре тканей. По всей вероятности, в ходе пиноцитоза наружная мембрана втягивается в клетку, образуя пиноцитозные вакуоли, сливающиеся затем с лизосомами. Далее гидролазы лизосом расщепляют полисахариды клеточной стенки, что, по-видимому, необходимо для нормального функционирования клетки. С другой стороны, пиноцитоз— это способ потребления клеткой ферментов из внеклеточной среды, и именно это лежит в основе принципиальной возможности заместительной ферментотерапии. Однако с ферментотерапией связана проблема аллергической реакции организма на введение чужеродных белков в кровоток. В тех случаях, когда избыточно накапливаемые вещества посту- [c.544]
Способ, благодаря которому кремнезем собирается около зародышей полимеризации в специфических центрах организма, остается вопросом предположений и гипотез. Для того чтобы образовались твердые частицы кремнезема в сусиензии в водной среде, необходимо сильное пересыщение раствора мономера, Однако если какое-либо органическое вещество оказывается способным адсорбировать монослой кремневой кислоты, которая затем полимеризуется до образования пленки кремнезема, то кремнезем будет продолжать осаждаться на таком участке нз раствора при условии небольшого пересыщения в этой области. Так, на основании изучения состава стенок клеток нескольких разновидностей диатомей Хекки и др, [390в] предположили, что кремневая кислота способна связываться на богатой гидроксильными группами клеточной поверхности белка, на которой содержатся большие количества серина и тропеонина. Такой белковый слой удерживается на полисахаридах клеточной стенки. Гидроксильные группы аминокислотных сегментов полисахаридов формируют поверхность, на ко- [c.1088]
Особый хемотип составляют полисахариды клеточных стенок водорослей (агароза, каррагинины), молекулы которых построены обычно линейно с закономерным чередованием 1,3- и 1,4-связей. В состав этих полисахаридов входит большое количество кислотных групп. Близко к этому типу примыкают полисахариды соединительных тканей животных гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты, дермантан- и кератансульфаты. [c.609]
Из класса гидролаз следует отметить лизоцим. Он разрушает полисахариды клеточных стенок бактерий и тем самым вызывает йх гибель. Благодаря этому свойству, лизоцим (наряду с други- и соединениями) участвует в образовании бактерицидных свойств свежевыдоенного молока. [c.151]
Тривиальное название гемицеллюлозы в настоящее время часто критикуется. Однако и вновь предлагаемые названия этих соединений, такие, как полиозы, нецеллюлозные полисахариды, легкогидролизуемые гексозаны и пентозаны, целлюлозаиы, полиуро-ниды, либо не отражают полностью состав и характерные свойства этой группы полисахаридов, либо являются слишком общими, охватывая часть других полисахаридов клеточной стенки, пектиновые вещества и т. д. [c.16]
Оиределение энергии гидролиза гликозидной связи полисахаридов позволяет предположить, что они не могут быть синтезированы путем спонтанной реакции конденсации свободного моносахарида, а образуются путем трансгликолиза из активированного донора, ири этом энергия гликозидной связи донора частично ие реходит в продукт [42]. В качестве донорных соединений ири био синтезе полисахаридов клеточной стенки служат производные ну-клеозиддифосфатсахаров. [c.23]
Известно, что из молодых тканей растений, особенно в ранние периоды вегетации, можно выделить в небольшом количестве moho-, ди- и трисахариды, присутствие которых связывают с биосинтезом полисахаридов клеточной стенки. Этот вопрос дискутируется в работах [3, 14, 18, 23]. Например, в побегах ели кроме сахарозы и рафинозы обнаружены также следы ксилозы и галактозы [14. [c.25]
Исследование состава полисахаридов в сформировавшихся клеточных стенках дает основание судить о содержании и расиреде-лении ГМЦ в клеточных стенках лигнифицированных тканей. Оиределение расиределения ГМЦ в радиальном наиравлении клеточной стенки является трудной задачей и решается обычно только совместно с изучением распределения лигнина и целлюлоз, количество которых легче определить, применяя современные методы исследований. К исследованию расиределения лигнина в клеточной стенке привлекаются специфические цитохимические реакции, УФ- и электронная микроскопия [[8, 36, 37, 40]. Расиределение лигнина в клетке исследовано также под микроскопом иосле удаления полисахаридов клеточной стенки и получения лигнинных скелетов . Распределение лигнина в клеточной стенке древесины исследовали Асунма и Ланге, Фрей, Вергин и Фергус и др. (цит. по [8]). Они пришли к выводу, что доля лигнина в срединной пластинке (М) и первичной оболочке Р) древесины составляет 60—90%. В районе вторичной стенки лигнин распределен равномерно, и вблизи люмена содержание его составляет 12—20% [36, 46], [c.40]
В последние годы проведен ряд работ по изучению процесса развития клеток в суспензиях. Показано, что клетки клена белого, развивающиеся в этих условиях, содержат водорастворимые полисахариды ГМЦ. После фракционирования с помощью ИОХ и ГПХ и очистки щелочью и а-(1—>-4)-эндополигалактуроназо выявлено присутствие в их составе ксилоглюкана, арабиноксилана и двух видов арабиногалактанов. Сделан вывод, что все нецеллюлозные полисахариды клеточных стенок клена белого присутствуют в составе водорастворимых полисахаридов, секретируемых клетками. [c.102]
Родионова Н. А. Ферменты микроорганизмов, катализирующие расщепление полисахаридов клеточных стенок высщих растений Автореф. дис.. .. д-ра биол. наук. — М., 1982. — 55 с. [c.441]
Наряду с классическим существует и так называемый альтернативный путь, или путь вктивации комплемента, происходящей без участия антител, обнаруженный Л. Пилемером. Этот путь является, по-видимому, основным иа ранних этапах борьбы организма с бактериальной инфекцией, когда антитела еще не образова-лисЕ>, представляя собой первую лнн>1Ю защиты. Альтернативный путь также заканчивается образованием С5-конвертазы, однако ее формирование происходит без участия С1, С2 и С4 компонентов за счет взаимодействия СЗ компонента с другими факторами (рнс. 12.5). Реакция активируется полисахаридами клеточных стенок микроорганизмов и начинается с создания на мембране комплекса активированного СЗ компонента (СЗЬ) с фактором В. По- [c.222]
Множество полисахаридов различного строения выделено из свмых разнообразных клвссов микроорганизмов. По локализации в клетке их можно разделить на резервные внутриклеточные, внеклеточные и полисахариды клеточной стенки. Из внутриклеточных [c.502]
Таким образом, как и многие фосфорилированные полисахариды клеточных стенок микроорганизмов, полимерный дезоксирибозофосфат выполняет как бы защитную функцию для оснований в молекуле ДНК. Это видно на примере приводимых нами схем (рис. 2.5). [c.81]
Метод газо-жидкостной распределительной хроматографии использовали при исследовании метилгликозидов, полученных из метилированного глюкоманпана [32] и метилированного полисахарида клеточных стенок andida albi ans [30].. [c.332]
Гемицеллюлозы. Термин гемицеллюлозы был предложен в 1892 г. для обозначения полисахаридов, сопровождающих целлюлозу в природных материалах, но гидролизующихся легче, чем она. До настоящего времени нет единого мнения по вопросу, какие полисахариды нужно включать в эту группу веществ. Большинство исследователей склонны относить к гемицеллю-лозам все полисахариды клеточных стенок растений, кроме целлюлозы и пектиновых веществ. По-видимому, гемицеллюлозы в древесине связаны с лигнином. [c.724]
chem21.info
|
Студопедия
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
У грамположительных эубактерии полисахариды составляют от 30 до 60% сухой массы клеточной стенки. Значительная их часть входит в состав муреинового комплекса, количество которого у грамположительных эубактерии достигает 50-90% веществ клеточной стенки. Линейные полисахаридные цепи муреина построены из повторяющихся β-1,4-связанных единиц N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты. Мурамовая кислота - производное глюкозамина, содержащее D-молочную кислоту. Клеточные стенки некоторых архебактерий, дающих положительную окраску по Граму, содержат псевдомуреин, гликановая часть которого состоит из N-ацетилглюкозамина, N-ацетилгалактозамина и N-ацетилталозаминуроновой кислоты. Мурамовая кислота в псевдомуреине не найдена. У ряда грамположительных архебактерий клеточная стенка построена только из кислого гетерополисахарида, в состав которого входят галактозамин, нейтральные сахара и уроновые кислоты. В клеточных стенках подавляющего большинства грамположительных эубактерий, за исключением микобактерий и коринебактерий, содержатся тейхоевые кислоты. Их количество обычно достигает 50-90% от массы клеточной стенки, у стрептомицетов оно колеблется от 4 до 50%. Как правило, у микроорганизмов обнаруживается либо глицеринтейхоевая, либо рибиттейхоевая кислота. Однако у Streptococcus faecalis и у одного штамма Streptomyces sp. найдены тейхоевые кислоты обоих типов. Другие полисахариды, содержащиеся в клеточных стенках грамположительных бактерий, отличаются большим разнообразием; чаще всего это гетерогликаны. В их составе обнаруживаются нейтральные моносахара, аминосахара, уроновые кислоты, ацетильные группы, остатки фосфорной кислоты. Клеточные стенки грамотрицательных бактерий содержат от 1 до 50% полисахаридов. Среди них полисахариды муреинового комплекса не занимают доминирующего положения, так как его количество составляет в среднем всего около 5% веществ клеточной стенки. Тейхоевые кислоты обнаруживаются только у отдельных представителей грамотрицательных бактерий. Особенно характерны для клеточных стенок грамотрицательных бактерий липополисахариды (ЛПС) биологически активные вещества, участвующие в формировании наружной мембраны. Число различных липополисахаридов велико и, несмотря на интенсивное изучение, строение и состав многих из них известны не до конца. В полисахаридной части комплекса различают базисную структуру и О-специфические боковые цепи. Моносахаридный состав, варьирование связей и структура их в основном и определяют биологическую активность липополисахаридов, выполняющих функцию соматических антигенов. Углеводный компонент липополисахарида - это обычно гетерополисахарид. У различных бактерий в его составе обнаружены нейтральные сахара, аминосахара, уроновые кислоты, метальные и ацетильные группы и, что особенно характерно, 3,6-дидезоксипроизводные cахаров, которые в других природных объектах встречаются редко. Из них наиболее распространены абеквоза (3,6-дидезокси-D-галактоза), колитоза (3,6-дидезокси-L-галактоза), тивелоза (3,6-дидезокси-D-манноза), аскарилоза (3,6-дидезокси-L-манноза) и паратоза (3,6-дидезокси-D-глюкоза). Эти сахара часто определяют серологическую специфичность бактерий. В О-специфической боковой цепи липополисахарида одного из видов рода Pasteurella обнаружена 6-дезокси-D-манногептоза - первая 6-дезоксигептоза, найденная в природе. Моносахариды особого типа - гликолактиловые кислоты - выявлены в составе О-антигенных полисахаридов представителей рода Shigella. Полисахаридные компоненты ЛПС ряда бактерий отличаются сложностью. Они могут содержать до 6 и более различных незамещенных и замещенных моносахаров. У энтеробактерий молекулы ЛПС могут образовывать комплексы с пептидогликаном, кислыми капсульными гликанами и другими гетерополисахаридами клетки. Полисахариды - главные компоненты клеточной стенки дрожжей и мицелиальных грибов. Они могут составлять до 90% массы клеточной стенки (Saccharomyces cerevisiae). У дрожжей часто обнаруживаются гомогликаны: глюканы, маннаны, хитин (полимер N-ацетилглюкозамина). В дрожжевых маннанах нередко содержатся остатки фосфорной кислоты и (или) метильные группы, а в глюканах - ацетильные и аминогруппы. У многих дрожжей в клеточной стенке обнаруживаются гетерополисахариды - галактоманнаны и глюкоманнаны, а также кислые гликаны, построенные из 3-4 мономеров. По-видимому, в клеточных стенках дрожжей присутствует несколько полисахаридов. Гликаны клеточных стенок дрожжей могут быть связаны с пептидами. Основным полисахаридным компонентом клеточных стенок большинства исследованных мицелиальных грибов является хитин. Обнаруживаются также неацетилированный или частично ацетилированный полимер глюкозамина - хитозан, глюканы (иногда целлюлоза), галактаны и различные гетерополисахариды, включающие незамещенные и замещенные сахара, уроновые кислоты. Структурные микрофибриллы клеточных стенок большинства микроформ водорослей состоят из целлюлозы, а у отдельных представителей - из других гомополисахаридов, часто из ксиланов и маннанов. Количество их может достигать 50-80% массы сухой клеточной стенки. Полисахариды матрикса представлены в основном гетерогликанами. Обнаруживаются и сульфатированные полисахариды. Полисахариды клеточных стенок выполняют разнообразные функции. Многие из них определяют механическую прочность клеточных стенок. Поэтому их часто называют «скелетными». Липополисахариды, тейхоевые кислоты, а также гетерополисахариды ряда грамположительных бактерий ответственны за антигенную активность клеток. ЛПС значительного числа грамотрицательных бактерий - токсины. ЛПС энтеробактерий защищают клетки от ингибирующего действия длинноцепочечных жирных кислот, позволяя этим бактериям выживать в кишечнике животных. С наличием О-специфических боковых цепей ЛПС связана способность шигелл прикрепляться к надмембранному покрову эпителиальных клеток. Многие полисахариды определяют устойчивость бактерий к литическим ферментам и фагам. Полианионные полисахариды способствуют транспорту из клетки заряженных метаболитов и веществ, поступающих в нее из окружающей среды. Кроме того, такие полисахариды сообщают клетке отрицательный заряд, в результате чего происходит взаимное отталкивание клеток, диспергирование их в среде. Потеря О-боковых цепей ЛПС снижает гидрофильность клеток и приводит к их спонтанной агглютинации. Полисахариды клеточных стенок микроорганизмов, растущих на средах с н-алканами, обычно являются хорошими эмульгаторами и тем самым способствуют проникновению углеводородов в клетку.
ВНЕКЛЕТОЧНЫЕ ПОЛИСАХАРИДЫ
Внеклеточные полисахариды, как уже отмечалось, обнаруживаются в виде капсул и чехлов, прилегающих к клеточным стенкам, а также свободной слизи. Капсулы, имеющие толщину менее 0,2 мкм, не различимые в световом микроскопе, но хорошо видимые в электронный микроскоп, называют микрокапсулами. Микрокапсулы обычно связаны с клеточной стенкой прочнее, чем капсулы. У многих микроорганизмов капсулы имеют определенную структуру и четко отграничены от слизи. У некоторых бактерий капсульный материал рыхлый, бесструктурный, легко отторгается от клеток, поэтому границу между капсулой и свободной слизью в этом случае определить трудно. Такие аморфные капсулы называют слизистыми слоями. Чехлы в отличие от капсул имеют сложную структуру. В них нередко различают несколько слоев с разным строением. Количество внеклеточных полисахаридов может во много раз превышать биомассу клеток. Капсулы, чехлы и слизь не всегда состоят только из полисахаридов. Они могут кроме гликанов включать белки, полипептиды, нуклеиновые кислоты, липиды, образующие или не образующие комплексы с полисахаридами. Как правило, чехлы имеют более сложный химический состав. Так, у Sphaerotilus natans они содержат глюкозу, глюкозамин, белок, липид и фосфат. Чехлы бактерий, окисляющих восстановленные соединения металлов, часто содержат включения их окислов. Иногда неуглеводные полимеры - единственные компоненты капсул и слизи. Так, капсулы некоторых видов рода Bacillus построены из полипептида, слизь некоторых штаммов Pseudomonas aeruginosa состоит из ДНК. Внеклеточные полисахариды, капсульные или свободные, или те и другие, образуют многие микроорганизмы. Пожалуй, нет такой группы микроорганизмов, представители которой не обладали бы этой способностью. Однако синтез внеклеточных полисахаридов - не обязательная функция клетки и проявляется она лишь в определенных условиях. Встречаются микроорганизмы, у которых никогда не удавалось наблюдать ни капсул, ни слизи. Внеклеточные полисахариды микроорганизмов чрезвычайно разнообразны по составу и строению. К настоящему времени исследован состав около 200 экзогликанов, установлены первичная структура и детали строения многих из них. В составе внеклеточных полисахаридов различных микроорганизмов обнаружено более 20 моносахаров и их производных. Наиболее часто встречаются гексозы: глюкоза, галактоза, манноза и 6-дезоксигексозы: фукоза и рамноза. Реже выявляются пентозы: арабиноза, ксилоза, рибоза. Распространены уроновые кислоты: галактуроновая, маннуроновая и особенно глюкуроновая. Многие содержат аминосахара: глюкозамин, галактозамин и маннозамин. Часто в экзогликанах присутствуют неуглеводные заместители - пируват и ацетат, встречаются также сукцинат и глицерин. Для ряда внеклеточных гликанов характерно наличие редких мономеров: 2,6- или 3,6-дидезоксисахаров, у некоторых найдены ранее неизвестные моносахариды, например гликолактиловые кислоты (у сапротрофных микобактерий). Иногда обнаруживаются тейхоевые кислоты, фосфатные и сульфатные ионы. Внеклеточные полисахариды большинства видов бактерий - кислые гетерогликаны разнообразного состава, построенные из 2-5, иногда 6-7 мономеров, линейные и разветвленные, имеющие регулярную структуру из повторяющихся олигосахаридных звеньев. Так, например, Xanthomonas campestris синтезирует полианионит ксантан, включающий глюкозу, маннозу, глюкуроновую кислоту и О-ацетильную группу и пируват. Некоторые бактерии образуют нейтральные гетерополисахариды. Весьма распространены у микроорганизмов различные гомополисахариды, особенно глюканы, из которых наиболее известны декстраны (группа более или менее близких по строению нейтральных глюканов). Они могут содержать до 200000 остатков глюкозы, бывают линейными и разветвленными. Линейная (основная) цепь построена при участии α-1,6-связей, ветвление обусловлено α-1,2-, α-1,3- и α-1,4-связями. Молекулярная масса декстранов колеблется от 12 до 600 млн. Наиболее активные продуценты декстранов - представители молочнокислых бактерий Leuconostoc mesenteroides и L. dextranicum. Декстраны синтезируются также некоторыми видами Streptococcus (Str. sanguis, Str. mutans), Brevibacterium, Lactobacillus. Практически каждый продуцент синтезирует свой, несколько отличный от других видов декстран. Некоторые штаммы образуют одновременно два различных по структуре декстрана. Внеклеточную целлюлозу - полисахарид, распространенный в растениях, из бактерий синтезируют некоторые представители Pseudomonas, Zooglea, Azotobacter, подавляющее число видов Rhizobium и Agrobacterium, Acetobacter xylinum. β-(1→3)-Глюкан, называемый курдланом, образуют Alcaligenes faecalis var. myxogenes и виды Rhizobium. Сильно разветвленный α-(1→4)-глюкан с боковыми цепочками, присоединенными α-(1→6)-связями, - полимер типа гликогена, резервного полисахарида животных, многих бактерий и дрожжей - можно обнаружить в культуральной жидкости Neisseria perflava. Нигеран - α-глюкан с чередующимися (1→4)- и (1→3)-связями - образует гриб Aspergillus niger. Разветвленные полимеры фруктозы - леваны с (2→6)-связями - синтезируют уксуснокислые бактерии Gluconobacter охуdans, Acetobacter aceti, некоторые виды Pseudomonas, Erwinia (подгруппы «herbicola»), Aeromonas, Bacillus. Фруктаны типа инулина (резервный полисахарид растений семейства сложноцветных) с (2→1)-связями в основной цепи и ответвлениями в положении С6 образуют штаммы Str. mutans. Маннаны обнаружены в культурах некоторых видов Bacillus и Corynebacterium, а также у многих дрожжей. Чаще всего микроорганизмы, способные к образованию внеклеточных полисахаридов, синтезируют капсулы и свободную слизь. Мономерный состав слизи и капсул в большинстве случаев одинаковый. Но не всегда можно определить, какие именно полисахариды свойственны той или иной группе микроорганизмов. В ряде случаев филогенетически близкие бактерии синтезируют внеклеточные гликаны, сходные по составу и строению. К ним относятся, например, бактериальный альгинат Pseudomonas aeruginosa и Azotobacier vinelandii, курдлан Rhizobium и A. faecalis var. myxogenes, кислые гетерогликаны Corynebacterium и Arthrobacter, декстраны Streptococcus и Lactobacillus и др. Однако нередко микроорганизмы, далеко отстоящие в таксономическом отношении, образуют гликаны сходного состава или одинаковые. Обычно в этом случае полимеры проявляют и функциональное сходство. Так, очень близки по coставу экзогликаны различных фитопатогенных бактерий и возбудителей менингита. У ряда бактерий цементирующим материалом при образовании клеточных агрегатов служит внеклеточная целлюлоза. Известно, что не только разные виды одного рода микроорганизмов, но часто и разные штаммы одного вида синтезируют неодинаковые экзополисахариды. Так, Е. coli имеет около 70 серотипов, различных по составу и структуре капсульных полисахаридов и, соответственно, по иммунохимическим свойствам. Экзогликаны эффективных и неэффективных штаммов клубеньковых бактерий различаются по мономерному составу, а разных штаммов дрожжей рода Lipomyces - по соотношению моносахаров. Неодинаковыми по моносахаридному составу могут быть внеклеточные гликаны М-, S- и R-форм бактерий. Отмечены случаи, когда в культуральной жидкости одного микроорганизма накапливается несколько различных гликанов. Например, L. mesenteroides образует декстран и леван, у Serratia marcescens обнаружено три экзополисахарида: кислый глюкорамнан, содержащий глюкуроновую кислоту, рамноглюкан и гептоглюкан. Гриб Aupeobasidium (Pullularia) pullulans образует два гомоглюкана: аубазидан - разветвленный полимер с α-(1→4), β-(1→3) и β-(1→6)-связями, причем в боковой цепи может быть от одного до четырех остатков глюкозы на одно звено триозы, и пуллулан - линейный глюкан, состоящий из мальтотриозных и мальтотетраозных фрагментов, соединенных α-(1→6)-связями. Внеклеточные полисахариды не являются жизненно необходимыми для микроорганизмов. В природе есть виды, никогда их не образующие. Экспериментально показано, что клетки, лишенные капсул, столь же жизнеспособны, как и капсулированные. Тем не менее внеклеточные полисахариды выполняют определенные функции, способствующие поддержанию условий, благоприятных для жизнедеятельности продуцента. Одни из них - универсальны для всех полисахаридов, поскольку определяются общими для этих веществ свойствами, другие - специфичны для определенного полисахарида, что обусловлено особенностями состава и строения данного полимера. Внеклеточные полисахариды предохраняют клетки от высушивания, от губительного действия ультрафиолетовых лучей и различных химических агентов, в том числе тяжелых металлов и лекарственных препаратов. Замечено, что капсулированные бактерии устойчивее к химиотерапевтическим средствам, чем бескапсульные варианты. Располагаясь поверхностно, капсулы защищают клетки от бактериофагов и поглощения их простейшими, предупреждают денатурацию клеточного белка. Многие внеклеточные гликаны биологически активны и определяют иммунологические свойства и вирулентность штаммов. Как правило, чем толще капсула, тем выше вирулентность и патогенность бактерий. Некоторые патогенные бактерии, лишенные капсул, становятся авирулентными. К-антигены являются агрессинами, подавляющими фагоцитоз бактерий и тем создающими условия для их размножения. Одно из характерных проявлений биологической активности полисахаридов - способность модифицировать ферменты различных организмов, в результате чего стимулируется или снижается их активность. Экзополисахариды фитопатогенных бактерий являются фитотоксинами, участвующими в специфическом взаимодействии бактерий с растительной тканью. К ним относится, например, ксантан. В некоторых случаях внеклеточные гликаны служат резервным источником углерода и энергии, а азотсодержащие полисахариды - источником азота для продуцента. Полианионные полисахариды концентрируют катионы из окружающей среды и способствуют транспорту их в клетку. Полисахаридно-липидные комплексы микроорганизмов, растущих на средах с н-алканами: псевдомонад, нокардий, коринебактерий, дрожжей - хорошие эмульгаторы. Они снижают поверхностное натяжение, увеличивают поверхность соприкосновения углеводорода и воды, образуют мицеллы и тем самым способствуют проникновению углеводородов в клетку. Нейтральные внеклеточные полисахариды поддерживают целостность нитчатых форм и различных скоплений клеток. Полисахариды, несущие определенный заряд, напротив, способствуют диспергированию клеток. Экзогликаны некоторых бактерий ответственны за прикрепление клеток к поверхности. Так, Str. mutans, вызывающий кариес зубов, прикрепляется к зубной эмали с помощью декстрана. |
stydopedya.ru
Презентация на тему: Полисахариды клеточной стенки бактерий
O
NHCOCh4 | OCHCOOH | NHCOCh4 |
|
| |
| Ch4 |
|
А |
| Б |
Мурамин
Ch3OH
O
OH
HO
OCHCOOH Nh3 Лактильный
остаток
Ch4
Б
Мурамовая кислота
Гликопротеины
Ch3OH | Остаток аспарагина |
O | NHCO Ch3CH COOH |
OH | Nh3 |
HO
NHCOCh4
Остаток N-ацетилглюкозамина
ГЛИКОПРОТЕИНЫ
Гликопротеины являются важным структурным компонентом клеточных мембран животных и растительных организмов. К гликопротеинам относятся большинство гормонов белковой природы. Гликопротеины мембран эритроцитов, специфически гликозилированные теми или иными углеводными остатками, но имеющие гомологичную белковую часть, предопределяютгруппу крови у человека. Также гликопротеинами являются всеантитела,интерфероны, компонентыкомплемента,белки плазмы крови, молока, рецепторные белки и др.
Винярская Е.А., 1994г.
За окном заклеенным и пыльным
Настает рассвет и снит студент
Что опять нуклеофил-агент
Шлет шифровку в прохиральный центр
Вы не ешьте моносахаридов
Так назвали их для простаков
А на самом деле это
Полуацетали альдегидокетомногоатомных спиртов.
А за калий-натрийвиннокислый,
Щелочь и плюс медный купорос,
Так под вечер и подрались бы
Фелинг,Колли, Толленс и Хеуорзс.
Сахарозу вновь не доучила я,
Несомненно, то моя вина
К цикло-оксотаутомерии,
Вовсе не способная она.
И не мания все это и не бред
Никакой,простите, не подвох
Завтра снова пересдача по предмету,
Что зовут в студенческом жаргоне – БОХ!
Пептидогликаны
А |
|
|
|
|
|
|
|
| L-Ala | D-Gln | L-Lys |
|
| D-Ala | Gly |
Б | NH CH CO | NH CH CO | NH CH | CO | NH | CH CO | NH Ch3 CO |
| Ch4 | Ch3 | Ch3 |
|
| Ch4 | К остатку L-лизина |
|
|
|
|
|
|
| другой тетрапептидной |
В |
| Ch3 | Ch3 |
|
|
| цепи |
| CONh3 | Ch3 |
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| ||
|
|
| Ch3 |
|
|
| К концевому остатку |
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
| NH | CO | Ch3 | NH | D-аланинадругой |
|
|
|
|
|
|
| тетрапептидной цепи |
Gly
Строение тетрапептидной цепи муреина
Пептидогликаны
Пептидогликан муреин и его сетчатая структура
studfiles.net
Глюкоза в клеточных стенках - Справочник химика 21
Целлюлоза — главный компонент древесины как хвойных, так и лиственных пород, занимающий примерно ее половину. Целлюлоза представляет собой линейный полимер с высокой молекулярной массой, построенный исключительно из остатков, Р-О-глюкозы. Благодаря своим химическим и физическим свойствам, а также надмолекулярной структуре она выполняет функцию основного структурного компонента клеточных стенок растений. [c.18]
Синтезированная из глюкозы в растительной клеточной стенке целлюлоза не растворяется в обычных растворителях. Для изучения же ее молекулярных свойств необходим перевод в раствор. Растворение также требуется для осуществления гомогенных реакций ОН-групп и для структурных превращений. [c.55]
Наблюдая за изменениями в составе клеточных стенок в ходе развития хлопкового волокна, установили, что максимальное количество остатков галактозы, маннозы, рамнозы, арабинозы, фукозы, уроновых кислот и нецеллюлозной глюкозы соответствует концу образования первичной стенки или началу образования вторичной стенки. До конца развития волокна возрастают лишь абсолютные количества остатков ксилозы и глюкозы, входящей в состав целлюлозы. [c.187]
Производство кормовых дрожжей на гидролизатах или сульфитных щелоках основано на выращивании дрожжеподобных микроорганизмов в питательной среде, состоящей главным образом из моносахаридов (глюкозы, маннозы, галактозы, ксилозы, арабинозы) и уксусной кислоты, получаемых в результате гидролиза полисахаридов, которые содержатся в клеточных стенках различных растительных отходов. [c.335]
Под влиянием внешних условий роста не только может варьировать толщина клеточной стенки, но могут возникать также определенные различия в субмикроскопическом строении клеток и их химическом составе. Например, состав ГМЦ и содержание других химических компонентов в клеточных стенках — в реакционной древесине, т. е. в древесине, образованной под влиянием механического воздействия, — отличаются от их содержания и состава в нормальной древесине [54]. Полисахариды тяговой древесины в древесине бука содержат больше галактозы (6,6%) и глюкозы (73,5%) по сравнению с нормальной (1,6 и 57,4% соответственно). В то же время ксилозы в гидролизатах полисахаридов тяговой древесины меньше (17,3%), чем в нормальной (35,1%). Характерным свойством клеточной стенки тяговой древесины является то, что она изнутри покрыта желатиноподобным слоем [8, 36], обозначаемым О или 4. Предполагается, что этот слой состоит почти целиком из целлюлозы. По-видимому, механизм [c.42]
Одинцов П. Н., Милютина С. В. Набухание клеточных стенок еловой древесины в серной кислоте и в кислых растворах глюкозы // Изв, АН Латв, ССР, — 1950, — № 9, — С, 33—50, [c.435]
Полисахариды. Запасные углеводы микроорганизмов еще мало изучены. У некоторых микробов при помощи цветной реакции с раствором Люголя удается идентифицировать крахмал (синяя окраска) или гликоген (коричневая окраска). Все запасные полисахариды, в отличие от полисахаридов клеточной стенки, образуются из а-О-глюкозы молекулы глюкозы связаны между собой 1,4-а-гликозидными связями и многократно сшиты между собой. [c.32]
Целлюлоза - главный компонент растений, представляющий собой линейный полимер с высокой молекулярной массой, построенный из остатков р-О-глюкозы Благодаря своим химическим и физическим свойствам она выполняет функцию основного структурного компонента клеточных стенок растений [c.103]
Целлюлоза находится в растениях в основном в виде волокон, являясь основным компонентом и опорным материалом клеточных стенок растения, который придает механическую прочность содержащим целлюлозу органам Наиболее чистая целлюлоза содержится в семенных волокнах хлопчатника (92-95%), волокнах льна, рами, джута (75-90%), в древесине (40-50%), камыше, злаках, подсолнечнике (30-40%) По своему составу целлюлоза является гомополисахаридом, состоящим из фрагментов /5-/)-глюкозы [c.791]
Целлюлоза (клетчатка, вещество клеточных стенок растений ). Истинной клетчаткой или целлюлозой называют совершенно определенный в химическом отношении углевод, который при полном гидролизе целиком распадается на глюкозу. Углевод этот чрезвычайно широко распространен в растительном мире и является основным веществом, из которого строится остов растений. Ботаники часто используют понятие клетчатка несколысо шире, распространяя его и на другие участвующие в построении клеточных стенок полисахариды— маннаны, галактаны и пентозаны, которые наряду с глюкозой содержат также маннозу, галактозу и пентозы. Однако эти комплексные углеводы не используются в качестве чисто строительного материала в определенные периоды жизни растения они могут вновь ассимилироваться и, следовательно, являются резервными питательными веществами. [c.460]
Целлюлоза или клетчатка (QHiq05) (где и=6—12 тыс.) — полисахарид клеточных стенок растений. Она состоит из остатков Р-глюко-пиранозы и имеет р-1,4-глюкозидные связи. При гидролизе она образует глюкозу. Это промышленный процесс, однако выделять и очищать глюкозу трудно, продукт гидролиза нейтрализуют, подвергают сбраживанию и отгоняют этиловый ( гидролизный ) спирт. [c.91]
Пентозаны, пектиновые вещества, гумми. В зерне содержатся гемицеллюлозы (полуклетчатки), состоящие из гек-созанов (маннана, галактана, глюкозана) и пентозанов (ксплана, арабана), наряду с клетчаткой участвующие в формировании клеточных стенок. Пентозаны являются доминирующей составной частью гумми (слизей). [c.18]
МАННАНЫ, прир полисахариды, в составе к-рых остаток D-маннозы является единственным или преобладающим моносахаридом Встречаются в высших и низших растениях и грибах, характеризуются большим разнообразием струк тур, физ -хим св-в и биол ф ций Линейные -I->4-M (см ф-лу), подобно целлюлозе, не раств в воде и в качестве структурных полисахаридов входят в состав клеточных стенок нек-рых высших растений и водорослей, они также участвуют в построении защитных оболочек плодов и семян, напр скорлупы орехов Химически близкие линейные глюкоманнаны (содержат наряду с маннозой остатки глюкозы) [c.643]
Исследователи [46] пытались также выяснить фазовое состояние ксилоуронидов в клеточных стенках паренхимных тканей древесины березы. Для этой цели из измельченной древесины березы (Betula verru osa) удаляли лигнин хлоритом натрия в уксуснокислой среде в присутствии водного раствора этанола. Полученную мацерированную холоцеллюлозу промывали 50%-ным этанолом на металлической сетке с размерами отверстий 40 мк. В этих условиях через отверстия сетки отмывались только клетки древесной паренхимы, содержащие зерна крахмала. Крахмал удаляли обработкой клеток 0,1 %-ным раствором а-амидазы в 0,01М фосфатном буфере при 40° С в течение 8 ч. Количественный гидролиз полученных паренхимных клеток дал следующие результаты (%) галактозы 3,6, глюкозы 35,7, маннозы 2,0, арабинозы 0,9, ксилозы 57,8. Таким образом, в клеточных стенках паренхимных тканей древесины березы после удаления лигнина обнаружено более 70% [c.323]
Образование галактозы из глюкозы должно проходить путем вращения четвертого углеродного атома. Последующее окисление шестого углеродного атома этих моносахаридов до карбоксила приводит к возникновению соответствующих уроновых кислот, из которых глюкуроновая входит в состав ряда гемицеллюлозных полисахаридов, галактуроновая образует пектиновые вещества и маннуроновая входит в состав клеточных стенок водорослей. При декарбоксилировании этих кислот образуются соответствующие пятиатомные моносахариды ксилоза и арабиноза, а при восстановлении шестого углеродного атома маннозы до метильной группы — рамноза. [c.331]
Толстая стенка растительной клетки (рис. 1-3) устроена необычайно сложно [ИЗ—116]. Благодаря ее сложному строению растения обладают прочностью и жесткостью, а их клетки способны к быстрому удлинению в период роста. Норткот [ИЗ] сравнил строение стенки растений с фибраглассом — пластиком, армированным стекловолокном. Так, в стенке клетки находятся микрофибриллы, состоящие из целлюлозы и других полисахаридов, которые погружены в матрикс, также состоящий в основном из полисахаридов. На ранних стадиях роста зеленых растений закладывается первичная клеточная стенка, содержащая свободно переплетенные целлюлозные волокна диаметром приблизительно 10 нм, центральная часть которых (- 4 нм) имеет кристаллическую структуру. Такие целлюлозные волокна содержат 8000—12 000 остатков глюкозы. [c.395]
Биосинтез полисахаридов матрицы еще менее изучен, чем биосинтез целлюлозы. Обнаруженные в растениях взаимопревращения НДФ-сахаров позволили предложить схему их возможной биосинтетической связи с полисахаридами (рис. 11.9). Согласно этой схеме, глюкоманнан так же, как и целлюлоза, образуется из гуанозиндифосфатпроизводных, а пектины и остальные гемицеллюлозы - из уридинднфосфатпроизводных. Следует отметить, что при биосинтезе крахмала - резервного полисахарида растений используется АДФ-О-глюкоза. Такое разъединение нуклеозидцифос-фатных производных моносахаридов в общих чертах согласуется с порядком формирования структурных полисахаридов. Пектиновые вещества образуют истинную срединную пластинку, на которую начинают откладываться целлюлозные микрофибриллы, создавая каркас слоев клеточной стенки. Этот каркас покрывается главными цепями макромолекул полиса- [c.337]
Многие из указанных выше эффектов можно прекрасно проиллюстрировать на примере механизмов связывания и катализа, осуществляемых ферментом лизоцимом. Лизоцим занимает особое место в истории энзимологии, поскольку его трехмерная структура была первой нз структур белков, определенных методом рентгеноструктурного анализа [134]. Это маленький белок, состоящий из одной полипептидной цепи длиной в 129 аминокислотных остатков, катализирует гидролиз гликозидных связей углеводного компонента клеточной стенки бактерий (как часть защитного механизма против бактериальной инфекции). Природным субстратом лизоцима является чередующийся сополимер (86) Л -ацетил-[5-0-мурамовой кислоты (NAM) и Л -ацетил-р-й-глюкоз-амина (NAG), связанных [i-1-> 4-гликозидными связями, однако большая часть работ по изучению механизма была проведена на более простых субстратах. Так, поли-Л -ацетилглюкозамин также гидролизуется ферментом, однако эффективность этой реакции существенно зависит от размера субстрата и трисахарид (NAG)3 фактически является ингибитором лизоцима. Сравнение трехмерных структур фермента и комплекса последнего с (NAG)a показывает, что трисахарид связывается во впадине фермента. Такое сравнение позволяет детально исследовать связывание трех моно-сахаридных звеньев (NAG)a в участках А, В и С фермента, которое осуществляется посредством комбинации гидрофобных рччимодействий и водородных связей. Как отмечалось при об- [c.528]
Обнаружение кето-кислот позволяет предположить функционирование цикла лимонной кислоты (см. схему П). Однако шикимовая кислота, по-видимому, не использовалась в качестве конкурирующего вещества в росте L. lepideus на меченой глюкозе, а фосфорилированная шикимовая кислота была найдена в культуральной среде. Поэтому можно предположить, что организм неспособен непосредственно фосфорилировать свободную шикимовую кислоту. Вероятно, свободная кислота либо не может вступать на путь метаболизма, либо неспособна проникать через клеточную стенку. п-Оксифенилпировиноградная кислота может рассматриваться как предшественница л-оксикоричной кислоты. [c.788]
Ряд полисахаридов проявляет свойства стереорегулярных полимеров и может с большей или меньшей легкостью образовывать квази-кристаллические структуры. В этом случае применение рентгеноструктурного анализа дает сведения о конформации полимерной цепи, способе упаковки полимерных цепей в кристаллических областях и размерах элементарной ячейки кристалла. Исследования проводят либо с природными образцами полисахаридов с высокой степенью ориентации молекул (например, кристалличность целлюлозы в клеточных стенках водоросли Valonia ventri osa приближается к 100%), либо с пленками полисахаридов, ориентация молекул в которых достигается наложением механического напряжения. С помощью рентгеноструктурного анализа установлено, например, что полимерная цепь целлюлозы имеет линейную конфор-мaцию с повторяющимся звеном длиной 10,3 А, состоящим из двух остатков глюкозы, повернутых друг относительно друга на 180°. Сходные [c.516]Полисахариды зеленых водорослей. Зеленые водоросли по ряду признаков (роль целлюлозы в строении клеточной стенки , крахмалоподобные полисахариды как энергетический резерв ) стоят ближе к наземным растениям, чем красные или бурые. Однако они также содержат ряд сульфированных полисахаридов " , как правило, весьма сложных уже по моносахарндному составу (например, слизь из Ulta ladu a содержит D-глюкуроновую кислоту, D-ксилозу, -рамнозу и D-глюкозу Установление строения этих сложных полисахаридов еще далеко от завершения. [c.539]
Производство пищевой или медицинской кристаллической глюкозы из одревесневших клеточных стенок растений основано на гидролизе содерл ащейся в них целлюлозы до глюкозы с последующим выделение.м ее из полученного гидролизата в кристаллическом виде. [c.379]
Макромолекулы, составляющие основную массу сухих веществ клетки, — полимеры, построенные из мономерных единиц. Исключением служат липиды, не являющиеся полимерами, так как молекулы в них не соединены между собой ковалентными связями. Углеводные полимеры построены на основе повторяющихся единиц одного, двух или более типов, например, запасной полисахарид гликоген, построенный из остатков глюкозы, или пептидогликан клеточной стенки, образованный чередованием М-ацетилглюкозамина и Ж-ацетилмурамовой кислоты. В клетке углеводные полимеры представлены часто одним видом молекулы (см. табл. 9). [c.82]
Второй тип ксилоглюкаиов был выделен из культуральной суспензии клеток сикомора и фасоли, муки из семян рапса, оболочек семян рапса, бобов сои, культуральной суспензии клеток соевых бобов и других растений. Этот тип ксилоглюкаиов признан как компонент клеточных стенок. Он содержит фукозу в сочетании с глюкозой, ксилозой и галактозой. В то время как Структуры кси-логлюканов двудольных были исследованы детально, ксилоглюканы однодольных изучены недостаточно. [c.105]
Виноградные ягоды, а также сусло и вина содержат малоизученные ГМЦ. Они оказывают определенное влияние на качество и технологию произаодства вин. Среди ГМЦ наиболее изучены водорастворимые полисахариды. В их состав входят разнообразные монозы галактоза, глюкоза, манноза, арабиноза, ксилоза, глюкуроновая кислота [59, 60]. В составе клеточных стенок виноградной ягоды найдены арабиногалактан и маннан. Молекулярная масса первого иосле фракционирования колеблется в широком диапазоне — от 7760 до 12 300,второго составляет величину порядка 46 200. Макромолекула этого маннана отличается линейностью строения, состоит из остатков а-О- и р-Д-маннозы. Предиоложено, что основная цепь включает участки, в которых остатки маннозы соединены (1-связями (1—>-3) и (1—>-6), а боковые сформированы. из остатков а-/)-маннозы, соединенных с маниоииранозами основной цепи связью (1— -б). Изучена [59] динамика изменения ГМЦ. в процессе созревания винограда и производства различных вин. [c.113]
Гемицеллюлозы тесно связаны с целлюлозой в клеточной стенке Основными звеньями гемицеллюлозы являются пять нейтральных сахаров гексозы (глюкоза, манноза, галактоза) и пентозы (ксилоза, арабиноза) Некоторые гемицеллюлозы содержат звенья уроновых кислот Молекулярные цепи гемицеллюлозы намного короче цепей целлюлозы и часто разветвлены [c.103]
Толщ,ина клеточной стенки дрожжей сравнима с диаметром небольших бактерий. В клеточную стенку дрожжей в основном входят полисахариды, состояш,ие из глюкозы (Г) и маннозы (М). У Sa haromy es erevisiae клеточная стенка более чем на 80% состоит из двух полисахаридов - глюкана и маннана в соотношении 1 1. [c.21]
Другие особенности полисахаридов - результат химических связей, образуемых мономерами с фосфатными остатками и т.д. Полимеры и клеточные стенки приобретают при этом новые свойства. Несмотря на изменчивость, у грибов известны группоспецифичные особенности строения клеточной стенки. Она всегда содержит несколько типов полисахаридов. У почкующихся клеток всех классов грибов здесь высока доля маннозы, тогда как в гифах больше нейтральных моносахаридов, например, фукозы (метилпентоза), галактозы или глюкозы, а также белка. В различных количествах наряду с собственно структурными элементами клеточной стенки как включения в ней обнаружены меланины, растворимые сахара, пептиды, аминокислоты, фосфаты и другие соли. [c.24]
ЦЕЛЛЮЛОЗА ж. Структурный полисахарид, неразвет-влённый полимер В-глюкозы главная составная часть клеточных стенок, составляет 50-99",, массы растений используется в текстильной, микробиологической промышленности, для производства бумаги, плёнки и др. [c.488]
Полисахариды клеточной стешш обычно образуются в аппарате Гольджи и выводятся путем экзоцитоза, но из этого правила есть одно важное исключение целлюлоза у большинства растений синтезируется на внешней поверхности клеток с помошью мембраносвязанного ферментного комплекса, субстратом для которого служит соединение сахара с нуклеотидом, вероятно иВР-глюкоза. Новообразованные целлюлозные цепя спонтанно обмдиняют-ся в микрофибриллы, которые затем включаются в сложную структуру клеточной стенки. [c.191]Галактокиназа выявлена в препаратах из маша в противоположность гексокиназа, рассмотренной на стр. 121, она катализирует фосфорилирование кислорода альдегидной группы при 1-м атоме углерода. УДФ-глюкозо-пирофосфорилаза получена в частично очищенном виде из проростков маша она, по-видимому, специфична по отношению к глюкозо-1-фосфату. Имеются данные, что значительная часть активности этого фермента связана с клеточными стенками. Галактозо-1-фосфат-урндил-трансфераза катализирует легко обратимый перенос группы урндила между глюкозо-1-фосфатом и галактозо-1-фосфатом. Фермент выделен из животных тканей и из микроорганизмов недавно получены данные о его наличии в корнях сои. УДФ-глюкозо-4-эпимераза найдена в растениях маша подробно она изучена на препаратах, полученных из дрожжей и печени. В присутствии Т2О или НгО метка в нуклеотидах не появляется. Эти данные, а также потребность в НАД указывают на участие окислительно-восстановительного механизма. Однако выделить предполагаемый при действии этого механизма промежуточный продукт уридиндифосфо-4-кетогексозу не удалось. [c.143]
chem21.info
Опорные полисахариды клеточной стенки - Справочник химика 21
Опорные полисахариды. Наиболее распространенным полисахаридом этой группы является целлюлоза. Линейное построение молекулы и Р-1,4 связи обусловливают возможность образования длинных нитей, соединенных между собой водородными связями, что и приводит к требуемым физическим свойствам. К этому же хемотипу относятся и другие полисахариды клеточных стенок — ксиланы, глюкоманнаны, альгиновая кислота. Аналогичная структура определяет опорные функции хитина. Жесткая цепь остатков N-ацетилглюкозамина определяет и механические свойст- [c.608]
ОПОРНЫЕ ПОЛИСАХАРИДЫ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ [c.601]Характерное свойство многих классов полисахаридов есть способность к гелеобразованию в водных растворах. Именно с этим свойством связан ряд биологических функций полисахаридов (а также ряд областей практического применения самих полисахаридов и их производных). Сюда, в первую очередь, относится обеспечение нужного набора механических свойств опорных систем (таких, например, как клеточные стенки), склеивающих и пластических свойств межклеточного вещества, упругости ряда систем (хрусталик глаза), функционирования смазочных материалов в животных организмах (синовиальная жидкость в суставах), материала поверхности эпителиальных клеток, вдоль которых движутся биологические жидкости (кровь, лимфа и т. п.), и других физико-механических и физико-химических характеристик строительных материалов живых систем. Очень наглядно роль гелеобразующей способности полисахаридов в обеспечении важных биологических функций можно проследить на след ующем примере. [c.163]
Полисахариды составляют основную массу органического вещества на Земле. Большая часть сухого веса высших наземных растений и водорослей приходится на полисахариды несколько меньшее, хотя и очень значительное количество полисахаридов выполняет скелетные функции, обеспечивая жесткость клеток или их агрегатов. К таким полисахаридам относятся целлюлоза и хитин — два наиболее распространенных в природе органических вещества. Целлюлоза является основным структурным материалом растений, хотя синтезировать ее способны также некоторые бактерии и беспозвоночные. Хитин служит главным компонентом скелета членистоногих, а также входит в состав клеточных стенок грибов. В построении растительных клеточных стенок принимает участие и ряд других полисахаридов маннаны грибов , гемицеллюлозы и пектиновые вещества высших растений. Морские водоросли значительно отличаются от наземных растений полисахаридным составом клеточных стенок, что, несомненно, связано со специфическими условиями их обитания. Характерными компонентами морских водорослей являются полисахариды, этерифицированные серной кислотой,— агар, каррагинин, фукан, галактаны и ряд более сложных сульфатов гетер о полис ах ар и дов . В организме позвоночных опорные функции выполняют хондроитинсульфаты и родственные мукополисахариды соединительной ткани . Клеточные стенки бактерий построены из сложных гликопротеинов -. [c.479]
ЭКЗОСКЕЛЕТ, ИЛИ КУТИКУЛА. Кутикула секретируется клетками эпидермиса. В состав кутикулы входит хитин — азотсодержащий полисахарид, очень напоминающий целлюлозу, которая служит опорным материлом клеточной стенки растений. Хитин отличается высокой прочностью на разрыв (его трудно разорвать, растягивая с двух концов). Связывание хитина с другими химическими соединениями может привести к изменению свойств экзоскелета. При добавлении минеральных солей, например (особенно солей кальция), экзоскелет может стать более твердым, как у ракообразных. Такое же действие оказывает и белок. Это создает возможность широкого разнообразия экзоскелетов по твердости, эла- [c.91]
Юхеточные стенки Жесткие, содержат полисахариды и аминокислоты основной опорный материал — муреин Клеточные стенки зеленых растений и грибов жесткие, содержат полисахариды основной опорный материал клеточной стенки у растений — целлюлоза, у грибов — хитин (у клеток животных клеточной стенки нет) [c.20]
Значение полиоз в жизнедеятельности растений и животных чрезвычайно разнообразно и велико. В животном организме гликоген является основным энергетическим материалом. В растениях крахмал, инулин, гликоген, гемицеллюлозы также представляют те вещества, которые сжигаются в процессе дыхания и, подобно гликогену печени, служат запасными веществами. Другие полисахариды образуют скелетное вещество растительных органов, Р ходя в состав клеточных стенок (клетчатки, гемицеллюлозы) или связывая между собой отдельные клетки (пектиновые вещества). У животных углеводы принимают участие в построении опорных тканей только в одном случае у оболочниковых (Тип1са1а) вырабатывается вещество туницип, близкое по [c.171]
В других линейных полисахаридах основной повторяющейся единицей служит дисахарид, например гиалуроновая кислота (рис. 4.1), в которой чередующиеся Ы-ацетилглюкозамин и глюкуроновая кислота соединены 8-1,4- иа-1,3-связями.Такие чередующиеся полимеры обычно образуют гели. Часто они составляют матрикс, в который погружены волокнистые компоненты клеточных стенок или других опорных клеточных структур. В более сложных полисахаридах последовательность остатков нерегулярна. Например, альгиновые кислоты бурых водорослей могут состоять из чередующихся блоков различных гомополисахарйдов. Другие компоненты матриксов сульфонированы в различных положениях. Так, мономерной единицей гепарина (рис. 4.1) является сульфо-нированный тетрасахарид. [c.197]
chem21.info
Биология для студентов - 04. Структурные полисахариды растений, грибов и бактерий, их роль в построении клеточных стенок
Гомополисахариды. Самым распространенным на Земле органическим соединением и важнейшим гомополисахаридом является целлюлоза. Она входит в состав клеточных стенок практически всех растений, тем самым служит основным строительным элементом. Целлюлоза - совокупность очень длинных неразветвленных цепей, состоящих из b-глюкозы, молекулы которой соединены связями 1→4, а повторяющимся звеном является дисахарид целлобиоза.
Основная биологическая функция целлюлозы – структурная. Питательная ценность целлюлозы для высших животных и человека ограничена, поскольку в их организме нет ферментов (целлюлаз), способных разорвать b-(1→4)-гликозидные связи глюкозы.
Строение молекулы целлюлозы (в скобках указан мономерный участок - целлобиоза).
Другим ярким представителем гомополисахаридов является основной резервный полисахарид растений ‑ крахмал. Крахмал представляет собой смесь полисахаридов — амилозы и амилопектина.
Амилоза — линейный полимер с a-(1→4)-гликозидными связями между остатками D-глюкопиранозы.
Амилопектин отличается от амилозы высокоразветвленным строением. Остатки D-глюкозы в линейных участках полисахарида связаны a-(1→4)-гликозидными связями, а в точках ветвления имеются дополнительные a-(1→6)-связи.
Строение амилопектина растительного крахмала
Биологическая роль крахмала состоит в том, что он является запасным питательным веществом в растениях, и когда возникает потребность в энергии и источнике углерода, крахмал гидролизуется ферментами - амилазами. Последние расщепляют a-(1→4)-гликозидные связи, что приводит к образованию смеси глюкозы и мальтозы. В результате действия амилаз происходит полное расщепление амилозы, однако амилопектин расщепляется лишь частично, и для разрыва 1→6 гликозидных связей необходимо действие еще одних ферментов – мальтаз, разрывающих связи в точках ветвления.
vseobiology.ru
