Мутаротация углеводов
Общая формула моносахаридов (простых углеводов) – СnН2nОn
В природе чаще встречаются гексозы и пентозы. Из гексоз наиболее важное значение имеют глюкоза и фруктоза. Их формула С6Н12О6 .
Глюкоза – представитель альдоз (наличие альдегидной группы); фруктоза – представитель кетоз (кетонная группа). Глюкоза и фруктоза – изомеры:
Пространственная формула Фишера:
Моносахариды существуют не только в виде открытых цепных форм, но и в виде циклов. Цепная и циклическая форма являются таутомерными и способны самопроизвольно переходить одна в другую в водных растворах.
Фруктоза существует в растворе в виде открытой кетонной или двух циклических (γ – и δ -) формах:
В кристаллическом состоянии моносахариды имеют строение внутренних циклических полуацеталей:
Циклические α – и β – монозы имеют различные углы вращения.
Такое изменение оптической активности растворов моносахаридов (углеводов) во времени называется мутаротацией ( от лат. – изменять вращение). Таким образом, в растворе аномеры (α – и β – формы) переходят друг в друга с установлением подвижного равновесия.
Ингибиторы и активаторы ферментативных реакций. Проферменты.
Все процессы жизнедеятельности, как пищеварение, дыхание и т.д. осуществляются при помощи ферментов.
Ферменты ускоряют биологические реакции, снижая энергию активации и не изменяя положения равновесия.
Ферментативный катализ представляет собой важнейшую область проявления каталитических свойств органических соединений.
В одних случаях ферментативная активность присуща простым белкам – протеинам, состоящим только из полипептидных цепей. Другие простые белки – апоферменты – проявляют каталитическую активность лишь в присутствии определенных органических промоторов, называемых коферментами (проферменты).
Коферменты часто участвуют в переносе электронов или функциональных групп. Как и витамины, коферменты входят в качестве необходимого компонента в пищу и не могут синтезироваться в органах, по крайней мере, высших организмов.
Механизм их действия состоит в образовании комплекса ES между ферментом и субстратом, который вступает в химическую реакцию, после чего образовавшийся комплекс фермента с продуктом ЕР распадается до исходного фермента и продукта.
Активаторы увеличивают скорость ферментативной реакции, способствуя образованию активного центра, и наиболее часто эту роль выполняют металлы, такие, как Mn2+, Mg2+,Zn2+, Co2+.
Активация аллостерических ферментов, которые состоят из субъединиц, является важнейшим процессом контроля полиферментных систем. Обычно она достигается за счет их взаимодействия с различными органическими соединениями.
Характерной и важной особенностью ферментов является их инактивация под влиянием определенных ингибиторов
Ингибиторы ферментов бывают нескольких типов, среди них наиболее важными являются конкурентные и неконкурентные. Структура конкурентных ингибиторов сходна со структурой субстрата, и поэтому они конкурируют с субстратом за связывание с активным центром фермента. Такие ингибиторы вытесняют избытком субстрата.
Неконкурентные ингибиторы реагируют не с активным центром, а с другой, также важной частью молекулы фермента (например, с SH -группой). Ингибирование может быть обратимым или необратимым. В последнем случае ингибитор связывается ковалентной связью с группой белка, важной для его функционирования. Неконкурентный ингибитор не вытесняется избытком субстрата.