Таутомерия глюкозы и что такое мутаротация

В природе встречается только D-глюкоза, к-рая выделена в виде двух аномеров: и глюкопиранозы (соотв. ф-лы I и II). Первая кристаллизуется из воды в виде моногидрата с т. пл. 83°С; для безводной формы т. пл. 146°С, + 112,2° (вода). Аномер кристаллизуется из пиридина или нек-рых др. р-рителей; его т. пл. 148-150°С, +18,9° (вода). В водном р-ре устанавливается динамич. равновесие м/у неск. таутомерами: и формами D-глюкофуранозы (ф-лы соотв. III и IV) и D-глюкопиранозы, открытой альдегидной (V) и ее гидратной формой (VI). Содержание и глюкопираноз составляет соотв. ок. 64 и 36%, др. таутомеров - менее 1%. Равновесное +52,7°. Самый устойчивый таутомер- -глюкопираноза в конформации кресла (ф-ла VII).

При восстановлении D-глюкозы обр-ется сорбит, при окислении альдегидной группы - D-глюконовая к-та, при окислении последней-двухосновная сахарная к-та (дополнительно окисляется первичная гидроксигруппа), при окислении только первичной гидроксигруппы (при защите альдегидной)-D-глюкуроновая к-та.

Осн. пути метаболизма D-глюкозы: 1) гликолиз и аэробное окисление до СО₂ и Н₂О, в результате к-рых обр-ются АТФ и др. макроэргич. соединения; 2) синтез олиго- и полисахаридов; 3) превращение в пентозы и др. простые сахара в пентозофосфатном цикле. О биосинтезе D-глюкозы см. Глюконеогенез.

КоА

кофермент А

КоА, кофермент ацетилирования (или ацилирования), важнейший из коферментов, принимающий участие в реакциях переноса ацильных групп. Молекула КоА состоит из остатка адениловой кислоты (1), связанной пирофосфатной группой (2) с остатком пантотеновой кислоты (3), которая, в свою очередь, соединена пептидной связью с остатком β-меркаптоэтаноламина (4);

С КоА связан обширный круг биохимических реакций, лежащих в основе окисления и синтеза жирных кислот, биосинтеза липидов, окислительных превращений продуктов распада углеводов и т. д. Во всех случаях КоА действует как промежуточное соединение, связывающее (акцептирующее) и переносящее кислотные остатки на др. вещества. При этом кислотные остатки либо подвергаются в составе соединения с КоА тем или иным превращениям, либо передаются без изменений на определённые метаболиты. «Активную» форму органических кислот представляют ацильные остатки, присоединённые к сульфгидрильной (SH) группе КоА макроэргической ацилтиоэфирной связью.

Пантотеновая к-та в виде КоА участвует в УГном и жировом обмене, в синтезе ацетилхолина, в коре надпочечников стимулирует обр-ние кортикостероидов.

Биосинтез пантотеновой к-ты осуществляется из пантоевой к-ты (она синтезируется из 2-оксоизовалериановой к-ты) и р-аланина.

Катаболизм KoA у высших жив на первых стадиях осущ-ся неспецифич деацилазами и фосфа-тазами до 4'-фосфопантетеина или пантетеина. Пантетиназа, активность к-рой особенно высока в почечной ткани, гидро-лизует эти катаболиты до 4'-фосфопантотеновой к-ты, пантотеновой к-ты и цистеамина H₂NCH₂CH₂SH, явл-ся конечными прод в катаболизме KoA у жив.

Большинство микроорг-мов явл пантотенатпро-тотрофными, т. е. осуществляют биосинтез пантотеновой к-ты. Ее катаболизм у микроорг-мов начинается с гидролиза вит-а до D-пантоевой к-ты и -аланина; D-пантоевая к-та в последовательных р-циях превращ. в D-4-оксопантоевую, D-3,3-диметиляблочную и далее в 2-оксоизовалериановую к-ту.

Пром. получение пантотеновой к-ты в форме ее солей осуществляют через D-пантолактон или D-пантамид.

Рилизинг-факторы (либерины)

Установлено, что по хим стр все гормоны гипоталамуса явл низкомол-лярными пептидами, так наз олигопептидами необычного стр-ия, хотя точный АМКный состав и первич стр-ра выяснены не для всех.

1. Тиролиберин (Пиро-Глу–Гис–Про–NH₂): представлен трипептидом, состоящим из пироглутаминовой (циклической) к-ты, гистидина и пролинамида, соединенных пептидными связями. В отличие от классических пептидов он не содержит свободных NH₂- и СООН-групп у N- и С-концевых АМК.

2. Гонадолиберин явл декапептидом, состоящим из 10 АМК в послед-сти:

Пиро-Глу–Гис–Трп–Сер–Тир–Гли–Лей–Арг–Про–Гли-NН₂

Концевая С-АМКа представлена глицинамидом.

3. Соматостатин явл циклическим тетрадекапептидом (состоит из 14 АМКных остатков). Отличается этот гормон тем, что не содержит на N-конце пироглутаминовой к-ты: дисульфидная связь обр-ется м/у двумя остатками цистеина в 3-м и 14-м положениях. Следует отметить, что синтетический линейный аналог соматостатина также наделен аналогичной биологической активностью, что свидетельствует о несущественности дисульфидного мостика природного гормона. Помимо гипоталамуса, соматостатин продуцируется нейронами центральной и периферической нервных систем, а также синтезируется в S-клетках панкреатических островков (островков Лангерганса) в поджелудочной железе и клетках кишечника. Он оказывает широкий спектр биологического действия; в частности, показано ингибирующее действие на синтез гормона роста в аденогипофизе, а также прямое тормозящее действие его на биосинтез инсулина и глюкагона в β- и α-клетках островков Лангерганса.

4. Соматолиберин недавно выделен из природных источников. Он представлен 44 АМКными остатками с полностью раскрытой послед стью. Биологической активностью соматолиберина наделен, кроме того, химически синтезированный декапептид. Этот декапептид стимулирует синтез и секрецию гормона роста гипофиза соматотропина.

5. Меланолиберин, химическая стр-ра к-рого аналогична стр-ре открытого кольца гормона окситоцина (без трипептидной боковой цепи), имеет следующее строение:

6. Меланостатин (меланотропинингибирующий фактор) представлен или трипептидом: Пиро-Глу–Лей–Гли-NН₂, или пентапептидом со следующей послед стью. Необходимо отметить, что меланолиберин оказывает стимулирующее действие, а меланостатин, напротив, ингибирующее действие на синтез и секрецию меланотропина в передней доле гипофиза.

Помимо перечисленных гипоталамических гормонов, интенсивно изучалась химическая природа другого гормона – кортиколиберина. Активные препараты его были выделены как из ткани гипоталамуса, так и из задней доли гипофиза; существует мнение, что последняя может служить депо гормона для вазопрессина и окситоцина. Недавно выделен состоящий из 41 АМКы с выясненной послед стью кортиколиберин из гипоталамуса овцы.

Местом синтеза гипоталамических гормонов, вероятнее всего, явл нервные окончания – синаптосомы гипоталамуса, поскольку именно там отмечена наибольшая конц-ция гормонов и биогенных аминов. Последние рассматриваются наряду с гормонами периферических желез внутренней секреции, действующих по принципу обратной связи, в качестве основных регуляторов секреции и синтеза гормонов гипоталамуса. Механизм биосинтеза тиролиберина, осуществляющегося, скорее всего, нерибо-собальным путем, включает участие SH-содержащей синтетазы или комплекса ф-тов, кат-ющих циклизацию глутаминовой к-ты в пироглутаминовую, обр-ние пептидной связи и амидирование проли-на в присутствии глутамина. Существование подобного механизма биосинтеза с участием соотв-ующих синтетаз допускается также в отношении гонадолиберина и соматолиберина.

Гипоталамические гормоны непосредственно влияют на секрецию (точнее, освобождение) «готовых» гормонов и биосинтез этих гормонов de novo. Доказано, что цАМФ участвует в передаче гормонального сигнала. Показано существование в плазматических мембранах клеток гипофиза специфических аденогипофизарных рецепторов, с к-рыми связываются гормоны гипоталамуса, после чего через систему аденилатциклазы и мембранных комплексов Са²⁺–АТФ и Mg²⁺–АТФ освобождаются ионы Са²⁺ и цАМФ; последний действует как на освобождение, так и на синтез соотв-ующего гормона гипофиза путем активирования протеинкиназы.

Билет №11