Cтраница 2
Данные о локализации полисахаридов в клетках и тканях, полученные с помощью этих методов, весьма неполны, однако они позволяют разделить природные углеводсодержащие биополимеры на несколько групп в зависимости от локализации в клетке. Каждой группе углеводсодержащих биополимеров соответствует и своя биологическая функция, хотя далеко не во всех случаях эта функция установлена достаточно строго. Более того, несмотря на все различия в анатомии и физиологии живых организмов, можно видеть, что классификация углеводсодержащих биополимеров по внутриклеточной локализации и биологической функции является достаточно универсальной. [16]
В заключение следует подчеркнуть, что совершенствование методов изучения структуры полисахаридов приобрело особое значение в самые последние годы, когда выяснилась исключительно важная биологическая роль смешанных углеводсодержащих биополимеров, при установлении строения которых возникает ряд дополнительных трудностей. Для разрешения этой проблемы необходима разработка методов избирательных расщеплений, позволяющих выделить как полисахаридные и белковые или липидные участки молекулы в отдельности, так и фрагменты, содержащие узлы связи между этими участками. С другой стороны, уже известные методы изучения полисахаридных структур нуждаются в модификации Для непосредственного исследования углеводных цепей смешанных биополимеров. [17]
Напротив, синтез высших Сахаров из низших представляется более важной и трудной задачей, значение которой возрастает по мере выяснения роли высших Сахаров как существенных компонентов специфических углеводсодержащих биополимеров. Известные методы наращивания углеродной цепи моносахарида отличаются трудоемкостью, и изыскание новых путей синтеза, в особенности таких, которые позволяют осуществить сте-реоспецифическое наращивание углеродной цепи моносахарида сразу на несколько звеньев, представляет значительный интерес. [18]
Превращение гидроксильных групп остатка моносахарида в кислотные группы ( окислением или этерификацией неорганическими многоосновными кислотами), что часто наблюдается в природных полисахаридах, приводит к созданию уникальных по своим свойствам полиэлектролитов. Такие углеводсодержащие биополимеры играют важную роль во многих процессах межклеточных взаимодействий. [19]
Данные о локализации полисахаридов в клетках и тканях, полученные с помощью этих методов, весьма неполны, однако они позволяют разделить природные углеводсодержащие биополимеры на несколько групп в зависимости от локализации в клетке. Каждой группе углеводсодержащих биополимеров соответствует и своя биологическая функция, хотя далеко не во всех случаях эта функция установлена достаточно строго. Более того, несмотря на все различия в анатомии и физиологии живых организмов, можно видеть, что классификация углеводсодержащих биополимеров по внутриклеточной локализации и биологической функции является достаточно универсальной. [20]
Проблема лектинов привлекает внимание во многих аспектах. Так, специфически связывая углеводы и углеводсодержащие биополимеры, лектины оказывают влияние на многие биологические процессы; они неоценимы для количественного выделения и тонкой характеристики углеводов и других веществ, содержащих углеводные остатки; лектинами стали пользоваться для изучения молекулярной архитектуры клеточной поверхности и ее изменений. Важную роль лектины играют и в процессах узнавания. Так, например, есть данные, что азотфиксирующие микроорганизмы узнают корневые волоски бобовых растений вследствие взаимодействия полисахаридов и липополи-сахаридов оболочек микроорганизмов с лектинами растений. [21]
Так, нейраминидазы и L-фукозидазы отщепляют концевые моносахаридные остатки сложных углеводсодержащих биополимеров и, например, поверхностных антигенов эритроцитов, изменяя их биологическую специфичность. [22]
Для оценки биологических функций биополимера необходимо иметь четкое представление о том, в каких биологических структурах находится данный биополимер и какие его свойства необходимы для успешного функционирования этих структур; необходимо также связать свойства биополимера с химической структурой. Поэтому вначале кратко будет рассмотрено современное состояние вопроса о цитохимической и гистохимической локализации углеводсодержащих биополимеров и вопроса о связи структуры и биологической функции полисахаридов. В пределах этой главы мы не будем проводить четкого различия между полисахаридами и углеводсодержащими биополимерами смешанного типа, поскольку биологические функции последних чаще всего связаны именно с присутствием в составе молекулы углеводных остатков. С другой стороны полисахариды обычно встречаются в клеточных структурах в виде комплексов различной степени прочности с другими природными биополимерами. [23]
Полипренолы растений часто используются как исходные продукты для химического и биохимического синтеза in vitro полипренолфосфатов. При наличии в растениях большого количества полипренолов не так много случаев, когда было точно установлено присутствие в них полипренолфосфатов и их участие в биосинтезе углеводсодержащих биополимеров. [24]
Моносахаридным звеньям в составе полимера может быть свойственна большая конформационная подвижность, связанная с возможностью вращения остатка моносахарида вокруг гликозидных связей и с изменением конформации пиранозидного цикла. Такая подвижность должна быть особенно характерной для концевых остатков моносахаридов и коротких олигосахаридных цепей, присоединенных к основной цепи биополимера, так как именно концевые олигосахариды определяют биологическую активность многих углеводсодержащих биополимеров ( см. гл. В длинных полисахаридных цепях такая подвижность, несомненно, ограничена, и конформационные изменения могут происходить лишь как кооперативные процессы при достаточно энергичных воздействиях. [25]
Нек-рое своеобразие обусловлено одноврем. ОН-групп, используемая, в частности, для их защиты в синтезах и структурном анализе углеводсодержащих биополимеров ( метилирование), а также превращение М - ацилиро-ванных А. [26]
Данные о локализации полисахаридов в клетках и тканях, полученные с помощью этих методов, весьма неполны, однако они позволяют разделить природные углеводсодержащие биополимеры на несколько групп в зависимости от локализации в клетке. Каждой группе углеводсодержащих биополимеров соответствует и своя биологическая функция, хотя далеко не во всех случаях эта функция установлена достаточно строго. Более того, несмотря на все различия в анатомии и физиологии живых организмов, можно видеть, что классификация углеводсодержащих биополимеров по внутриклеточной локализации и биологической функции является достаточно универсальной. [27]
Действенным инструментом изучения конформаций Сахаров в растворе становится ядерный магнитный резонанс. Многочисленные данные накоплены о конформациях Сахаров в кристаллах с помощью ре нтге неструктурного анализа, который успешно используется и при исследовании пространствеииой структуры углеводсодержащих биополимеров. [28]
Сложнейшим элементом исследования полисахаридов и углеводсо-держащих смешанных биополимеров является выделение индивидуальных соединений. Даже отделение примесей неуглеводного характера в ряде случаев представляет собой трудно разрешимую задачу, но главной проблемой остается разделение на компоненты смесей полисахаридов, получаемых при экстракции разнообразных природных объектов. Несмотря на быстрый прогресс в технике разделения смесей высокомолекулярных соединений, требуются значительные усилия для усовершенствования имеющихся и создания новых способов выделения индивидуальных полисахаридов и смешанных углеводсодержащих биополимеров. Мало удовлетворительны и аналитические методы контроля индивидуальности выделяемых веществ. [29]
Однако несомненным ее достоинством является широта диапазона описываемых методов, по праву относящихся к общим методам химии углеводов. Эта особенность данного тома Методов, отличающая его от предыдущих томов, повышает его ценность как методического пособия для исследователей, работающих над сложными проблемами химии и биохимии углеводов и углеводсодержащих биополимеров, решение которых требует комплексного использования арсенала современных методов. [30]