Лекция №5 Сложные белки. Гликопротеиды (углеводнобелковые комплексы), липопротеды (липид-белковые комплексы) и фосфопротеиды.

План:

Цель лекции: Обучать студентов химические строение и биологические функции гликопротеидов, липопротеидов и фосфопротеидов.

Гликопротеиды сложные белки, состоящие из простого белка и углеводов. Углеводы представляют собой группу полисахаридов, которые называются гликозаминогликанами или мукополисахаридами.

Гликопротеиды подразделяется на 2 класса: 1) собственные гликопротеиды содержащие 15% углеводов; 2) протеогликаны содержащий большое количество углеводов. Белки в протеогликанах представлены одной полипептидной цепочкой.

Гликопротеиды выполняют следующие функции:

1) участвуют в построении клеточных мембран;

2) придают групповую специфичность крови;

3) участвуют в защите от инфекции, входят в состав иммуноглобулинов;

4) входит в состав костной и соединительной ткани;

5) входят в состав секретов, суставных сумок и синовиальной жидкости.

Углеводы, представленные в виде гликозаминогликанов, делятся на 2 класса:

1) кислые, куда входят: гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат и гепарин;

2) нейтральные.

Какие же углеводы входят в состав гликозаминогликанов?

1) гексозы ( глюкоза, галактоза и манноза),

2) гексозамин (глюкозамин, галактозамин),

3) гексуроновые кислоты (глюкуроновая, галактуроновая кислота),

4) метилпентоза или фукоза,

5) сиаловые кислоты или нейтраминовая.

О=С-Н О=С-Н О=С-Н О=С-Н О=С

Н-С-ОН Н-С-NH₂ H-C-OH H-C-OH C=O

HO-C-H HO-C-H HO-C-H H-C-OH CH₃ CH₂

H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH O=C-NH-C-H

H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH

CH₂OH CH₂OH COOH CH₃ H-C-OH

H-C-OH

H-C-OH

CH2OH

глюкоза глюкозамин глюкуроновая метилпентоза сиаловая

кислота или фукоза кислота

Сиаловые кислоты состоят из 9 атомов углеродных атомов, являются продуктом альдольной конденсации маннозамина и пирувата. В кислоте много функциональных групп (СООН, ОН, NH) и она обладает большой реакционной способностью.

Из отдельных сахаров образуются гетерополисахариды.

представителем кислых полисахаридов является гиалуроновая кислота. Структурной единицей ее является дисахарид состоящий из ацетилглюкозамина и глюкуроновой кислоты.

Гиалуроновая кислота является цементирующим материалом, входящий в состав суставов, синовиальной жидкости, хрусталике глаза, пуповине, соединительной ткани.

Хондроитинсульфат, структурной единицей является дисахарид, состоящий из ацетилгалактозамина, глюкуроновой кислоты и серной кислоты.

Хондроитин -4- сульфат

Входит в состав хрящевой ткани и костной ткани и придает им прочность. Различают хондроитин -4- сульфат и хондроитин -6- сульфат.

Гепарин – важный компонент противосвертывающей системы (его применяют как антикоагуляный при лечении тромбозов). Он синтезируется тучными клетками и находится в гранулах этих клеток. Наибольшие количества гепарина обнаруживаются в печени, легких и коже. Структурной единицей гепарина является дисахарид, состоящий из N-ацетилглюкозамина, глюкуроновой кислоты и сульфата:

Гепарин

Липопротеиды – это сложные белки, состоящие из простого белка и липидов.

Липиды делятся на 2 класса:

Производные жирных кислот Производные изопрена

Триглицериды Фосфолипиды Гликолипиды Простогландины 1) Холестерин

1) Фосфотидилхолин 1) Цериброзиды 2) Половые стероидные гормоны

2) Фосфотидилсерин 2) Ганглиозиды 3) Желчные кислоты

3) Фосфотидилэтаноламин 4) Витамин Д

Триглицериды состоят из глицерина и высших жирных кислот.

О

СН₂ – O – C – C₁₅Н₃₁ C₁₅Н₃₁СOOH – Пальмитиновая

О

СН₂ – O – C – C₁₇Н₃₃ C₁₇Н₃₃СООН – Олеиновая

О

СН₂ – O – C – C₁₇Н₃₅ C₁₇Н₃₅СООН – Стеариновая

Ф осфолипиды – это гидрофильные липиды, состоящие из глицерина, жирных кислот, фосфорной кислоты и азотистых оснований ( Холин – НОСН₂ – СН₂ – N⁺= (CН₃)₃, НОСН₂ – СН – СООН – серин и ОНСН₂ – СН₂ – Этаноламин )

NH₂

О

СН₂ – O – C – C₁₅Н₃₁

О

СН₂ – O – C – C₁₇Н₃₃

О

СН₂ – O – P – О – СН₂ – СН₂ – N- = (CH₃)₃ Фосфотидилхолин

OH

Характерной особенностью фосфолипидов и гликолипидов является их амфипатичность, один конец молекулы гидрофобный, другой гидрофильный. Гидрофобный конец составляют углеводные радикалы жирных кислот и сфингозина, гидрофильный конец в гликолипидах углеводная часть, а в фосфолипидах фосфатидный остаток с холином, серином, этаноламином.

В результате этого липиды в одной среде образуют мицеллы, в которых углеводородные хвосты липидов спрятаны от воды, а электрически заряженные гидрофильные головки располагаются на поверхности частицы.