Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 1 - Д. Мецлер 1980

Молекулы, из которых мы состоим
Сахара и полисахариды
Олигосахариды

Для метаболизма растений и животных большое значение имеют дисахариды и другие олигосахариды, состоящие из небольшого числа мономерных звеньев. Примерами служат лактоза (содержащаяся в молоке), сахароза (в зеленых растениях) и трегалоза (в грибах).

Если в свободных сахарах циклические а- и ß-формы легко превращаются одна в другую, то при образовании гликозидной связи конфигурация относительно аномерного атома углерода становится «замороженной». Для описания гликозидной связи требуется указать эту конфигурацию и те положения, по которым соединяются кольца [см. уравнение (2-9)]. Так, лактозу можно представить как дисахарид, содержащий одно галактозное звено в ß-пиранозной циклической форме, соединенное через аномерный атом углерода (С-1) с 4-м положением глюкозы (ß-1,4-связь):

Систематическое наименование а-лактозы — O-ß-D-галактопиранозил-(1—>4)-a-D-глюкопираноза — полностью описывает стереохимию соединения, указывает размеры колец и способ их соединения. Сокращенная запись имеет следующий вид: ß-D-Galp-(1—>4)-a-D-Glcp. Мальтоза записывается как a-D-Glc p-(1—>4) -a-D-Glcp. Поскольку чаще всего встречаются именно пиранозные кольца и при этом большая часть природных сахаров относится к D-семейству, символы D и р в таких записях обычно опускаются. Далее в этой книге (если отсутствуют специальные указания) мы будем рассматривать только D-сахара. Иногда даже после установления последовательности сахарных остатков в полисахариде способ их связывания остается неопределенным: в этом случае пользуются неполными сокращенными формулами.

Обратите внимание, что на рисунке, изображающем структуру лактозы, кольцо глюкозы «перевернуто» по отношению к галактозному кольцу — это обусловлено наличием между ними ß-1,4-связи. При изображении мальтозы, у которой связь относится к типу а-1,4, оба кольца даются в одной и той же ориентации [уравнение (2-9)].

В молекуле лактозы кольцо глюкозы может раскрыться с переходом в альдегидную форму, которая (в растворе) находится в равновесии с другими кольцевыми формами. Поэтому само по себе название «лактоза» не означает, что глюкозная часть молекулы имеет фиксированную циклическую структуру. Таким образом, формула лактозы сокращенно может быть записана так: ßGall-(1—>4)-Glc. (Отметим, что в кристаллической форме лактоза находится либо в a-, либо в ß-конфигурации¹.) С другой стороны, в сахарозе и трегалозе два кольца соединены через редуцирующие группы. Эти молекулы находятся в какой-то одной форме.

¹ а-Лактоза более растворима и имеет более сладкий вкус, чем ß-лактоза. В мороженом при продолжительном хранении ß-лактоза может кристаллизоваться, отчего оно становится «рассыпчатым».