III.2. Гетерополисахариды

Гетерополисахариды составлены из разных моносахаридных звеньев. Их строение и свойства изучены значительно менее глубоко, чем гомополи-сахаридов. Наиболее распространенными в природе гетерополисахаридами являются гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты и гепарин.

Гиалуроновая кислота построена из повторяющихся дисахаридных фрагментов, каждый из которых в свою очередь состоит из b-D-глюкуроновой кислоты и b-D-N-ацетилглюкозамина. Связь в дисахариде b (1®3), связь между дисахаридными фрагментами b (1®4). Цепи линейные. Молекулярная масса 2-7 млн. Растворы гиалуроновой кислоты обладают высокой вязкостью.

Гиалуроновая кислота встречается в связанном и в свободном виде. Она содержится в хрящах, сухожилиях, особенно много ее в стекловидном теле глаза и в суставной жидкости, где ее вязкие растворы выполняют функцию не только смазки и амортизатором в суставных конечностях, но и может функционировать в качестве полупроницаемых мембран для удаления чужеродных веществ из организма.

Под влиянием фермента гиалуронидазы гиалуроновая кислота расщепляется, что приводит к распаду содержащей ее соединительной ткани; этот механизм лежит в основе проникновения в организм микроорганизмов и оплодотворения яйцеклеток человека и животных.

Хондроитинсульфаты представляют собой О-сульфированные в положе-ниях 4 и 6 производные хондроитина (хондроитин-4-сульфат и хондроитин-6-сульфат), которые изомерны гиалуроновой кислоте, но вместо глюкозамина содержат b-D-N-ацетилгалактозамин и этерифицированную остатком серной кислоты ОН-группу при С₄ или С₆.

Хондроитинсульфаты встречаются только в связанном с белками виде, образуя муцины – основу соединительной ткани (кожа, хрящи, сухожилия и т.д.)

Гепарин состоит из повторяющихся звеньев, в состав которых входят остатки D-глюкозамина и двух гликуроновых кислот – D-глюкуроновой и L-идуроновой, аминогруппы в глюкозамине сульфатированы или ацетилированы, часть ОН-групп также сульфатирована. Гепарин синтезируется и накапливается в «тучных» клетках. Особенно его много в печени (до 100 мг на 1 кг ткани), легких, сердце, селезенке, щитовидной железе и крови. Гепарин выделен в кристаллическом состоянии и широко используется для увеличения сохранности крови донноров (т.к. препятствует свертыванию крови), и в тромболитическом лечении.

Мурамин (от лат. murus – стенка) – структурный полисахарид бактерий, по функциям и структурной роли близок к целлюлозе и хитину. Дисахаридное звено мурамина построено из b-D-N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, все гликозидные связи b (1®4). Мурамовая кислота представляет собой D-глюкозамин, содержащий в 3-м положении остаток молочной кислоты (лактильный остаток).

Контрольные вопросы

1. В трех пробирках находятся глюкоза, сахароза и крахмал. Как их распознать?

2. Напишите уравнения реакций нитрования и ацилирования целлюлозы.

3. Почему из целлюлозы удается вить волокна, а из крахмала нет?

4. Приведите строение полисахарида, если известно, что его структурной едини-цей является дисахарид – N-ацетилхондрозин, а дисахаридные остатки связаны b(1®4)– гликозидной связью.

5. Почему целлюлоза, состоящая из b-D-глюкопиранозных звеньев, более прочна и более компактна по своей структуре, чем крахмал, состоящий из a-D-глюко-пиранозных единиц?

6. Водный раствор нейтрального полисахарида (0,5г в 100 мл) имеет осмотическое давление 25,82 мм рт. ст. при 25⁰С. Вычислите молекулярную массу полисахарида.

7. При обработке 100 мг препарата амилозы периодатом (HIO₄) образовалось 0,003 ммоль муравьиной кислоты. Определите число остатков глюкозы, входящих в состав молекул амилозы, содержащихся в препарате.