А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Гликозидні зв'язку
Гликозидні зв'язку в полисахаридах гідролізуються під дією кислот або ферментів.
Гликозидні зв'язку стійкі до дії лугів, про якщо олиго - або полісахарид містить відновлює цукор, відбувається деструкція вуглеводної ланцюги, починаючи з цього відновлюючого залишку.
Гликозидні зв'язку в ДНК більш лабільні ніж в РНК.
Гликозидні зв'язку, як правило, стійкі до дії підстав (див. Гл. Такий розпад протікає шляхом руйнування відновлює ланки за звичайною схемою лужної деструкції моносахаридів (див. гл.
гликозидная зв'язку в полисахаридах можуть значно відрізнятися по стійкості в кислому середовищі (див. гл. Крім цього, на вибір умов гідролізу впливає розчинність вихідного полісахариду і стійкість до кислот звільняються при гідролізі моносахаридів.
гликозидная зв'язку в нейтральних полисахаридах розрізняються по чутливості до кислотного гідролізу. Аналогічні умови можуть бути використані для повного або часткового гідролізу інших гексозанов або пентозанов. Маннани зазвичай гідролізуються протягом більш тривалого часу.
Гликозидні зв'язку можуть бути утворені з кожної з вільних ОН-груп другого моносахарида. Якщо в реакції беруть участь полуацетальние ОН-групи обох моносахаридів, то продукт реакції не буде володіти властивостями, що відновлюють. Оскільки в освіті глікозидів завжди бере участь аномерного вуглець, існують а - і 3-стереоізомери.
Найважливіші дисахариди. Структура мальтози показана як за допомогою проекції Хеуорса, так і у вигляді конформационной формули. Гликозидні зв'язку легко гідролізуються кислотами, але стійкі до дії підстав.
Гликозидні зв'язку полісахаридів при обробці кислотами піддаються більш-менш випадковим гідролітичного розщеплення. Швидкість гідролізу полісахариду залежить в основному від його структури. Так, а - /) - Глікозидний зв'язку зазвичай гідролізуються легше, ніж Р - Й - ЗВ'ЯЗКУ; полісахариди, що містять залишки фуранози, такі як фруктоглікани[90]або деякі смоли і камеді[188], Гідролізуються в дуже м'яких умовах.
Гликозидні зв'язку полісахаридів ГМЦ здатні приєднувати воду, аміак і інші низькомолекулярні полярні сполуки. Серед цих реакцій в найбільшою мірою вивчений процес гідролізу, широко використовуваний в промисловості для отримання моносахаридів. Як правило, в літературі наводяться результати визначення кількості відновлюють угруповань, що утворюються в результаті розпаду всіх видів полуацетальних зв'язків того чи іншого гетерополісахарид[107], Але не окремого виду цих зв'язків. Так, наприклад, для арабіноглюкуроноксіланов характерні наступні зв'язку між залишками моносахаридів: р - (1 - І) - між залишками D-ксілопіраноз, (1 - - 2) і (1 - - 3) - між залишками D-глюкуронової кислоти, L- арабінофураноз і О-ксилози. Кожна з них відрізняється по полярності і отже, по здатності взаємодіяти з молекулами води та іонами водню-каталізатора. Найменша стійкість в реакціях гідролізу характерна для зв'язків арабиноза-ксилоза, що призводить до першочергового накопичення першої в гидролизатах ГМЦ; вельми повільно гідролізується зв'язок, що об'єднує уроновая кислоту і ксилозу.
Оскільки гликозидні зв'язку тих моносахаридних ланок, циклічна форма яких зруйнований. Встановлення будови цих глікозидів дає відомості про послідовності меіосахарідних ланок і конфігураціях глікозид-них зв'язків у вихідному полісахариди.
Деякі гликозидні зв'язку в полисахаридах можуть бути вибірково розщеплені в контрольованих умовах ферментами з утворенням олнгосахарідов.
Вважають, що гликозидні зв'язку в вуглеводах можуть розщеплюватися в результаті сульфітоліза, тобто деструкції за участю гідросульфіт - і сульфіт-іонів. Сульфирование вуглеводів відбувається в більшій мірі ніж при Гідросульфітні варінні.
При цьому розриваються гликозидні зв'язку, а також деякі С-С зв'язку в пиранозного циклі. Обробка при 225 С призводить до руйнування макромоле-кулярной структури. В інтервалі275 - 290 С відбувається дегідратація фрагментів молекул і утворення фурфуролу. У вакуумі швидке розкладання здійснюється приблизно при 220 С з утворенням дегідратованих з'єднань.
У місцях розгалужень гликозидні зв'язку можуть бути розщеплені R-ензимом.
гидролитические ферменти, що розщеплюють Глікозидний зв'язку, - гл ікозідази (гідролази) - виявляють високу специфічність до певного типу гликозидних зв'язків. За характером дії вони поділяються на екзо - і ендо- гідролази. Гідролази отщепляют однотипні залишки з одного - кінця полімерного ланцюга. Наприклад, (3-нафта через перетворює амилозу майже кількісно в мальтозу. Гідро-лази гидролизуют гл ікозідние зв'язку безладно і дають набір гомологічних серій олигосахаридов. Однак різні типи гликозидних зв'язків розщеплюються ендо- гідролазами з різною швидкістю, що може бути використано для спрямованого гідролізу лише одного типу гликозидних зв'язків. Гідролази використовують для отримання олигосахаридов з декстрану.
У гетерополісахарид присутні гликозидні зв'язку різних типів, і швидкості гідролізу їх різні. Фуранозіди зазвичай гідролізуються в 10 - 1000 разів швидше піранозідов, що призводить, наприклад, до видалення залишків арабінофуранози, пов'язаних із залишками ксілопіранози в арабіноксіланах.
Дуже стійкі до кислотного гідролізу гликозидні зв'язку 2-ами-но - 2-дезоксисахара. Можливою причиною стійкості таких зв'язків до гідролізу є інгібування протонирования глікозідяого гідроксилу внаслідок впливу позитивного заряду групи NHj при Сг. Цей фактор виявляється істотним і при гідролізі N-заміщених аминосахаров, так як одночасно протікає гідроліз амідного зв'язку.
Менш вивчено дію ферментів на інші гликозидні зв'язку в ГМЦ, наприклад, між залишками Арабіноза або манози.
Наїб, групу ферментів, що розщеплюють Глікозидний зв'язку, представляють ті к-які каталізують гідроліз оли-го - і полісахаридів, напр, амілази, лізоцим і нейраміні-даза.
Набагато більш лабільні до дії лугів гликозидні зв'язку в деяких похідних аденіну.
Там же розглянуті причини, чому гликозидні зв'язку N-ацетілпроізводних 2-дезокси - - 2-аминосахаров гідролізуються легше, ніж у залишків аминосахаров з вільними аміногрупами. Тому для того щоб скористатися для виборчого гідролізу важкою гідролізуемих зв'язків аминосахаров, що зустрічаються в природі переважно у вигляді N-ацетілпроізводних, необхідно провести зняття ацетильних груп. Зазначеною підвищену міцність гликозидних зв'язків практично давно користуються при отриманні дисахаридов, що містять залишки уронових кислот (альдобіуронових кислот) або залишки аминосахаров.
макромолекула амілопектину. Все олиго - і полісахариди містять Глікозидний зв'язку і отже, можуть гідролізувати-ся по цим зв'язкам.
Часто ферменти здатні гідролізувати ті чи інші гликозидні зв'язку в полисахаридах, не надаючи дії на олігосахариди анало-гічної структури.
Крохмаль і глікоген гідро-лізуются амілазами, гликозидні зв'язку целюлози розщеплюються целюлазою. Багато бактерій утворюють пектиназу, хітину-зу, агаразу і інші ферменти, що гідролізують відповідні полісахариди та їх похідні. Білки розщеплюються позаклітинними протеазами, які впливають на пептидні зв'язки. Нуклеїнові кислоти гідролізуються рибо - і Дезоксирибонуклеаза. Утворені невеликі молекули легко транспортуються в клітку через мембрану.
Крохмаль і глікоген гідролізуються амілазами, гликозидні зв'язку целюлози розщеплюються целюліт-зой. Багато бактерій утворюють пектиназу, хітинази, агаразу і інші ферменти, що гідролізують відповідні полісахариди і їх похідні. Білки розщеплюються позаклітинними протеазами, які впливають на пептидні зв'язки. Нуклеїнові кислоти гідролізуються рибо - і Дезоксирибонуклеаза. Утворені невеликі молекули легко транспортуються в клітку через мембрану. Етап I є специфічним для кожного класу сполук, відповідно каталізується специфічними ферментними системами і завершується утворенням мономерних молекул - гексоз, амінокислот, гліцерину, жирних кислот.
У молекулі олігосахариду, в якому все гликозидні зв'язку утворені полуацетальним гідроксилом одного моносахариду і спиртовим гідроксилом іншого, в кінці ланцюга залишається один незаміщений полуаце-ний гідроксил.
При обробці полісахариду бактеріальної гіалуронідазой354 що розриває гликозидні зв'язку М - ацетил - О-глюкозаміну, але не по реакції, гідролізу, а в результаті елімінування, був отриманий ненасичений дисахарид VIII, причому положення подвійного зв'язку в залишку уронової; кислоти дозволяє припустити, що в гіалуронової кислоти існує 1 - - 4-зв'язок між залишками N-ацетилглюкозамін і глюкуронової кислоти. О-глюкозаміну, а другий - D-глю-куроново.
При нагріванні полісахаридів з водними розчинами кислот гликозидні зв'язку між залишками моноз розриваються з утворенням моносахаридів і частково олигосахаридов. У присутності кислот в спиртовій (безводної) середовищі розрив зв'язку відбувається з утворенням відповідних глікозидів.
Ферментний препарат, збагачений Пектиназа, розщеплює Р - гликозидні зв'язку поліуроніди.
Таким же чином при метанолізе агару 115]швидко розщеплюються гликозидні зв'язку, що з'єднують 3 6-ангидро-ь - галактозу з в-галактозою, і утворюється відповідний діметілацеталь.
Відомі тейхоевие кислоти, що містять одночасно про - і р - Глікозидний зв'язку; бічними відгалуженнями можуть бути не тільки моносаха-Рідний, але ді - і трісахарідние залишки. Відомі кислоти, в яких два глюкозільних залишку пов'язані з ланцюгом з 18 гліцерінофос-фатних одиниць, тоді як в кислоті з цитоплазматичної фракції стрептококів групи D гілки у вигляді ді - або трісахарідних залишків, побудованих з глюкози, припадають на кожен залишок гліцерину.
У ряді випадків кислотний гідроліз є нелегким завданням, так як гликозидні зв'язку, утворені різними моносахаридами, відрізняються по стійкості. Дуже стабільні зв'язки у ами носахаров, в той же час проведення гідролізу в більш жорстких умовах посилює деструкцію моносахаридів.
При наявності карбонільних груп в окремих елементарних ланках в макромолекулі окисленої целюлози гликозидні зв'язку при цій обробці розриваються. Тому ступінь полімеризації окисленої целюлози, яка визначається на підставі віскозіметріческіх вимірювань в мідноаміачного розчині завжди нижче дійсної ступеня полімеризації.
Придатність даного рівняння для опису процесу деструкції показує, що в ТАЦ все гликозидні зв'язку однаково доступні реакції деструкції і реагують з однаковою швидкістю.
При застосуванні розрахунку питомих обертань за правилом Кляйна для олигосахаридов, що містять дві гликозидні зв'язку, виникають вже значні ускладнення. Причини їх криються не тільки в накопиченні неминучих помилок, пов'язаних з наближеністю розрахунку, але і в неможливості вибору між ізомерами, в яких конфігурації Глік-зідних зв'язків вносять протилежні за знаком вклади в сумарну величину молекулярного обертання. Наступний приклад ілюструє це положення. Якщо провести розрахунок для двох ізомерів, відповідно, з а, 3 - і (3-зв'язками, то, очевидно, молекулярне обертання в першому випадку має бути сумою молекулярних обертань залишків a - D-глюкопіраноз, (З - Д - галактопіранози і. Таким чином, при наявності в молекулі двох гликозидних зв'язків (відновлюють трісахаріди, невідновлювальних дисахариди), що мають різну конфігурацію, однозначний вибір між ізомерними структурами на підставі розрахунку питомих обертань робиться практично неможливим. Зрозуміло, що в разі середніх і вищих олігосахаридів зазначені ускладнення швидко зростають, що робить метод взагалі непридатним. Проте, для середніх олигосахаридов, в яких все гликозидні зв'язку вносять однаковий за знаком внесок в величину питомого обертання, цим шляхом можуть бути зроблені досить надійні висновки про конфігурацію гликозидних зв'язків.
А нгідрогексози ( містяться, наприклад, в полисахаридах червоних водоростей) мають також неміцні гликозидні зв'язку, що викликано великим стеріческім напругою системи з двома циклами.
При лужної деградації олигосахаридов, що містять фукоза, легко відщеплює кислотами, вдається зберегти гликозидні зв'язку фукоза.
Цікавим підходом є розробка методів модифікації гетеросахарідов, стабілізуючих або, навпаки, лабілізующіх деякі гликозидні зв'язку. Є дані про можливості виборчого лужного розщеплення полісахаридів алкоголятов натрію по глікозид-ної зв'язку із залишками уронової кислоти.
В останні роки з'ясувалося, що в багатьох позаклітинних полисахаридах мікроорганізмів міститься фосфор, і гликозидні зв'язку між залишками моносахаридів чергуються в молекулі полісахариду з фосфодіефірнимі зв'язками. Прикладом таких сполук може служити фосфоманнан Hansenula hostii3 3 в якому олігосахариди з п'яти залишків манози з'єднані між собою фосфодіефірнимі зв'язками або фосфоглюкан з Mycobacteriutn tuberculosis3 побудований із залишків трегалози, пов'язаних 6 6 -фосфодіефірнимі зв'язками.
У концентрованих кислотах в результаті їх дисоціації присутня деяка кількість іонів водню, останні розщеплюють Глікозидний зв'язку, викликаючи гідроліз. При гострій нестачі води або в умовах безводної середовища виникають продукти взаємодії кислоти з моносахаридами, наприклад, такі де залишок кислоти приєднується до першого вуглецевого атома молекули моносахариду. На ступінь реверсії моносахаридів крім концентрації і характеру кислоти великий вплив мають температура і концентрація моносахаридів.
У структурних дослідженнях вуглевод-білкових полімерів важлива роль належить ферментам, специфічно отщепляют певні цукру або гідроліз Глікозидний зв'язку певного типу. Характерною особливістю гідролізу є гідроліз до нижчих олигосахаридов, які на відміну від вищих погано розщеплюються ферментами.
До них відносяться слинна і панкреатична а-амілаза, гідролізу а - (1 - 4) - Глікозидний зв'язку крохмалю і глікогену; специфічні дісахаров-зідази - мальтаза, ізомальтаза, сахараза (інвертаза), лактаза, що розщеплюють відповідні дисахариди до моносахаридів. Амілаза НЕ розщеплює (1 - 6) - а-Глікозидний зв'язку, тому в амілопектину значна частина молекули залишається нерасщепленной. Такий частково переварений амілопек-тин називається декстрином, в тонкому кишечнику він розщеплюється ферментом аміло-а - (1 - 6) - глюкозидази. У дисахаридами з-мальтозі глюкозні залишки також з'єднані а-1 6-гликозидной зв'язком.
На підставі вивчення продуктів неповного гідролізу препарату 4 - О-метплглюкуроноарабіноксілана зроблено висновок[315, 366, 508], Що спочатку рвуться найменш міцні гликозидні зв'язку між ксілозний залишками, найбільш віддаленими від залишків 4 - О-метілглюкуроновой кислоти. У міру наближення до залишків уронової кислоти міцність зв'язків зростає.
Дуже цінний метод визначення конфігурації гликозидних зв'язків полягає в дослідженні відносини глікозидів до глікозідази - ферментам, що розщеплює глікозидні зв'язку (див. Гл. Оскільки дія всіх відомих гликозидаз стереоспеціфічность, здатність певного ферменту каталізувати гідроліз досліджуваного глікозиду дозволяє встановити конфігурацію гликозидной зв'язку останнього. Однак глікозідази субсидія не тільки до конфігурації гликозидной зв'язку, а й до стереохимии Глік-зільного залишку, і крім того, чутливі до природи агликона. Тому нездатність даного з'єднання до гідролізу під впливом того чи іншого ферменту не може бути остаточним доказом конфігурації його гликозидной зв'язку. З іншого боку , при роботі з глікозідазамі необхідно постійно зважати на можливою присутністю домішок інших ферментів (наприклад, домішка (3-глюкоз ід ази в а-глюкозидази), здатних спотворити результати гідролізу (див. стор.
По-різному ставляться до гідролізу впливу (1 - 4) - і (1 - - 6) - Глікозидний зв'язку: перші менш міцні. Полісахариди, що містять залишки гексоз, гідролнзуются важче, ніж складаються з пентодних ланок. Відома лабільність зв'язків з участю фуранози.
Широке застосування при синтезі олигосахаридов знаходить Ізопром-піліденовая захищає група, яку зазвичай вдається видалити м'яким кислотним гідролізом, що не торкається гликозидні зв'язку. Однак в разі синтезу лабільних до кислот фуранозідов цей вид захисту незручний.
Особливо широке застосування в синтезі олигосахаридов знаходять ацілірованная похідні Сахаров, які гідролізуються лужними агентами, зазвичай не діють на гликозидні зв'язку. Практично найчастіше використовують ацетат і бензоати Сахаров.
Гликозидні зв'язку стійкі до дії лугів, про якщо олиго - або полісахарид містить відновлює цукор, відбувається деструкція вуглеводної ланцюги, починаючи з цього відновлюючого залишку.
Гликозидні зв'язку в ДНК більш лабільні ніж в РНК.
Гликозидні зв'язку, як правило, стійкі до дії підстав (див. Гл. Такий розпад протікає шляхом руйнування відновлює ланки за звичайною схемою лужної деструкції моносахаридів (див. гл.
гликозидная зв'язку в полисахаридах можуть значно відрізнятися по стійкості в кислому середовищі (див. гл. Крім цього, на вибір умов гідролізу впливає розчинність вихідного полісахариду і стійкість до кислот звільняються при гідролізі моносахаридів.
гликозидная зв'язку в нейтральних полисахаридах розрізняються по чутливості до кислотного гідролізу. Аналогічні умови можуть бути використані для повного або часткового гідролізу інших гексозанов або пентозанов. Маннани зазвичай гідролізуються протягом більш тривалого часу.
Гликозидні зв'язку можуть бути утворені з кожної з вільних ОН-груп другого моносахарида. Якщо в реакції беруть участь полуацетальние ОН-групи обох моносахаридів, то продукт реакції не буде володіти властивостями, що відновлюють. Оскільки в освіті глікозидів завжди бере участь аномерного вуглець, існують а - і 3-стереоізомери.
Найважливіші дисахариди. Структура мальтози показана як за допомогою проекції Хеуорса, так і у вигляді конформационной формули. Гликозидні зв'язку легко гідролізуються кислотами, але стійкі до дії підстав.
Гликозидні зв'язку полісахаридів при обробці кислотами піддаються більш-менш випадковим гідролітичного розщеплення. Швидкість гідролізу полісахариду залежить в основному від його структури. Так, а - /) - Глікозидний зв'язку зазвичай гідролізуються легше, ніж Р - Й - ЗВ'ЯЗКУ; полісахариди, що містять залишки фуранози, такі як фруктоглікани[90]або деякі смоли і камеді[188], Гідролізуються в дуже м'яких умовах.
Гликозидні зв'язку полісахаридів ГМЦ здатні приєднувати воду, аміак і інші низькомолекулярні полярні сполуки. Серед цих реакцій в найбільшою мірою вивчений процес гідролізу, широко використовуваний в промисловості для отримання моносахаридів. Як правило, в літературі наводяться результати визначення кількості відновлюють угруповань, що утворюються в результаті розпаду всіх видів полуацетальних зв'язків того чи іншого гетерополісахарид[107], Але не окремого виду цих зв'язків. Так, наприклад, для арабіноглюкуроноксіланов характерні наступні зв'язку між залишками моносахаридів: р - (1 - І) - між залишками D-ксілопіраноз, (1 - - 2) і (1 - - 3) - між залишками D-глюкуронової кислоти, L- арабінофураноз і О-ксилози. Кожна з них відрізняється по полярності і отже, по здатності взаємодіяти з молекулами води та іонами водню-каталізатора. Найменша стійкість в реакціях гідролізу характерна для зв'язків арабиноза-ксилоза, що призводить до першочергового накопичення першої в гидролизатах ГМЦ; вельми повільно гідролізується зв'язок, що об'єднує уроновая кислоту і ксилозу.
Оскільки гликозидні зв'язку тих моносахаридних ланок, циклічна форма яких зруйнований. Встановлення будови цих глікозидів дає відомості про послідовності меіосахарідних ланок і конфігураціях глікозид-них зв'язків у вихідному полісахариди.
Деякі гликозидні зв'язку в полисахаридах можуть бути вибірково розщеплені в контрольованих умовах ферментами з утворенням олнгосахарідов.
Вважають, що гликозидні зв'язку в вуглеводах можуть розщеплюватися в результаті сульфітоліза, тобто деструкції за участю гідросульфіт - і сульфіт-іонів. Сульфирование вуглеводів відбувається в більшій мірі ніж при Гідросульфітні варінні.
При цьому розриваються гликозидні зв'язку, а також деякі С-С зв'язку в пиранозного циклі. Обробка при 225 С призводить до руйнування макромоле-кулярной структури. В інтервалі275 - 290 С відбувається дегідратація фрагментів молекул і утворення фурфуролу. У вакуумі швидке розкладання здійснюється приблизно при 220 С з утворенням дегідратованих з'єднань.
У місцях розгалужень гликозидні зв'язку можуть бути розщеплені R-ензимом.
гидролитические ферменти, що розщеплюють Глікозидний зв'язку, - гл ікозідази (гідролази) - виявляють високу специфічність до певного типу гликозидних зв'язків. За характером дії вони поділяються на екзо - і ендо- гідролази. Гідролази отщепляют однотипні залишки з одного - кінця полімерного ланцюга. Наприклад, (3-нафта через перетворює амилозу майже кількісно в мальтозу. Гідро-лази гидролизуют гл ікозідние зв'язку безладно і дають набір гомологічних серій олигосахаридов. Однак різні типи гликозидних зв'язків розщеплюються ендо- гідролазами з різною швидкістю, що може бути використано для спрямованого гідролізу лише одного типу гликозидних зв'язків. Гідролази використовують для отримання олигосахаридов з декстрану.
У гетерополісахарид присутні гликозидні зв'язку різних типів, і швидкості гідролізу їх різні. Фуранозіди зазвичай гідролізуються в 10 - 1000 разів швидше піранозідов, що призводить, наприклад, до видалення залишків арабінофуранози, пов'язаних із залишками ксілопіранози в арабіноксіланах.
Дуже стійкі до кислотного гідролізу гликозидні зв'язку 2-ами-но - 2-дезоксисахара. Можливою причиною стійкості таких зв'язків до гідролізу є інгібування протонирования глікозідяого гідроксилу внаслідок впливу позитивного заряду групи NHj при Сг. Цей фактор виявляється істотним і при гідролізі N-заміщених аминосахаров, так як одночасно протікає гідроліз амідного зв'язку.
Менш вивчено дію ферментів на інші гликозидні зв'язку в ГМЦ, наприклад, між залишками Арабіноза або манози.
Наїб, групу ферментів, що розщеплюють Глікозидний зв'язку, представляють ті к-які каталізують гідроліз оли-го - і полісахаридів, напр, амілази, лізоцим і нейраміні-даза.
Набагато більш лабільні до дії лугів гликозидні зв'язку в деяких похідних аденіну.
Там же розглянуті причини, чому гликозидні зв'язку N-ацетілпроізводних 2-дезокси - - 2-аминосахаров гідролізуються легше, ніж у залишків аминосахаров з вільними аміногрупами. Тому для того щоб скористатися для виборчого гідролізу важкою гідролізуемих зв'язків аминосахаров, що зустрічаються в природі переважно у вигляді N-ацетілпроізводних, необхідно провести зняття ацетильних груп. Зазначеною підвищену міцність гликозидних зв'язків практично давно користуються при отриманні дисахаридов, що містять залишки уронових кислот (альдобіуронових кислот) або залишки аминосахаров.
макромолекула амілопектину. Все олиго - і полісахариди містять Глікозидний зв'язку і отже, можуть гідролізувати-ся по цим зв'язкам.
Часто ферменти здатні гідролізувати ті чи інші гликозидні зв'язку в полисахаридах, не надаючи дії на олігосахариди анало-гічної структури.
Крохмаль і глікоген гідро-лізуются амілазами, гликозидні зв'язку целюлози розщеплюються целюлазою. Багато бактерій утворюють пектиназу, хітину-зу, агаразу і інші ферменти, що гідролізують відповідні полісахариди та їх похідні. Білки розщеплюються позаклітинними протеазами, які впливають на пептидні зв'язки. Нуклеїнові кислоти гідролізуються рибо - і Дезоксирибонуклеаза. Утворені невеликі молекули легко транспортуються в клітку через мембрану.
Крохмаль і глікоген гідролізуються амілазами, гликозидні зв'язку целюлози розщеплюються целюліт-зой. Багато бактерій утворюють пектиназу, хітинази, агаразу і інші ферменти, що гідролізують відповідні полісахариди і їх похідні. Білки розщеплюються позаклітинними протеазами, які впливають на пептидні зв'язки. Нуклеїнові кислоти гідролізуються рибо - і Дезоксирибонуклеаза. Утворені невеликі молекули легко транспортуються в клітку через мембрану. Етап I є специфічним для кожного класу сполук, відповідно каталізується специфічними ферментними системами і завершується утворенням мономерних молекул - гексоз, амінокислот, гліцерину, жирних кислот.
У молекулі олігосахариду, в якому все гликозидні зв'язку утворені полуацетальним гідроксилом одного моносахариду і спиртовим гідроксилом іншого, в кінці ланцюга залишається один незаміщений полуаце-ний гідроксил.
При обробці полісахариду бактеріальної гіалуронідазой354 що розриває гликозидні зв'язку М - ацетил - О-глюкозаміну, але не по реакції, гідролізу, а в результаті елімінування, був отриманий ненасичений дисахарид VIII, причому положення подвійного зв'язку в залишку уронової; кислоти дозволяє припустити, що в гіалуронової кислоти існує 1 - - 4-зв'язок між залишками N-ацетилглюкозамін і глюкуронової кислоти. О-глюкозаміну, а другий - D-глю-куроново.
При нагріванні полісахаридів з водними розчинами кислот гликозидні зв'язку між залишками моноз розриваються з утворенням моносахаридів і частково олигосахаридов. У присутності кислот в спиртовій (безводної) середовищі розрив зв'язку відбувається з утворенням відповідних глікозидів.
Ферментний препарат, збагачений Пектиназа, розщеплює Р - гликозидні зв'язку поліуроніди.
Таким же чином при метанолізе агару 115]швидко розщеплюються гликозидні зв'язку, що з'єднують 3 6-ангидро-ь - галактозу з в-галактозою, і утворюється відповідний діметілацеталь.
Відомі тейхоевие кислоти, що містять одночасно про - і р - Глікозидний зв'язку; бічними відгалуженнями можуть бути не тільки моносаха-Рідний, але ді - і трісахарідние залишки. Відомі кислоти, в яких два глюкозільних залишку пов'язані з ланцюгом з 18 гліцерінофос-фатних одиниць, тоді як в кислоті з цитоплазматичної фракції стрептококів групи D гілки у вигляді ді - або трісахарідних залишків, побудованих з глюкози, припадають на кожен залишок гліцерину.
У ряді випадків кислотний гідроліз є нелегким завданням, так як гликозидні зв'язку, утворені різними моносахаридами, відрізняються по стійкості. Дуже стабільні зв'язки у ами носахаров, в той же час проведення гідролізу в більш жорстких умовах посилює деструкцію моносахаридів.
При наявності карбонільних груп в окремих елементарних ланках в макромолекулі окисленої целюлози гликозидні зв'язку при цій обробці розриваються. Тому ступінь полімеризації окисленої целюлози, яка визначається на підставі віскозіметріческіх вимірювань в мідноаміачного розчині завжди нижче дійсної ступеня полімеризації.
Придатність даного рівняння для опису процесу деструкції показує, що в ТАЦ все гликозидні зв'язку однаково доступні реакції деструкції і реагують з однаковою швидкістю.
При застосуванні розрахунку питомих обертань за правилом Кляйна для олигосахаридов, що містять дві гликозидні зв'язку, виникають вже значні ускладнення. Причини їх криються не тільки в накопиченні неминучих помилок, пов'язаних з наближеністю розрахунку, але і в неможливості вибору між ізомерами, в яких конфігурації Глік-зідних зв'язків вносять протилежні за знаком вклади в сумарну величину молекулярного обертання. Наступний приклад ілюструє це положення. Якщо провести розрахунок для двох ізомерів, відповідно, з а, 3 - і (3-зв'язками, то, очевидно, молекулярне обертання в першому випадку має бути сумою молекулярних обертань залишків a - D-глюкопіраноз, (З - Д - галактопіранози і. Таким чином, при наявності в молекулі двох гликозидних зв'язків (відновлюють трісахаріди, невідновлювальних дисахариди), що мають різну конфігурацію, однозначний вибір між ізомерними структурами на підставі розрахунку питомих обертань робиться практично неможливим. Зрозуміло, що в разі середніх і вищих олігосахаридів зазначені ускладнення швидко зростають, що робить метод взагалі непридатним. Проте, для середніх олигосахаридов, в яких все гликозидні зв'язку вносять однаковий за знаком внесок в величину питомого обертання, цим шляхом можуть бути зроблені досить надійні висновки про конфігурацію гликозидних зв'язків.
А нгідрогексози ( містяться, наприклад, в полисахаридах червоних водоростей) мають також неміцні гликозидні зв'язку, що викликано великим стеріческім напругою системи з двома циклами.
При лужної деградації олигосахаридов, що містять фукоза, легко відщеплює кислотами, вдається зберегти гликозидні зв'язку фукоза.
Цікавим підходом є розробка методів модифікації гетеросахарідов, стабілізуючих або, навпаки, лабілізующіх деякі гликозидні зв'язку. Є дані про можливості виборчого лужного розщеплення полісахаридів алкоголятов натрію по глікозид-ної зв'язку із залишками уронової кислоти.
В останні роки з'ясувалося, що в багатьох позаклітинних полисахаридах мікроорганізмів міститься фосфор, і гликозидні зв'язку між залишками моносахаридів чергуються в молекулі полісахариду з фосфодіефірнимі зв'язками. Прикладом таких сполук може служити фосфоманнан Hansenula hostii3 3 в якому олігосахариди з п'яти залишків манози з'єднані між собою фосфодіефірнимі зв'язками або фосфоглюкан з Mycobacteriutn tuberculosis3 побудований із залишків трегалози, пов'язаних 6 6 -фосфодіефірнимі зв'язками.
У концентрованих кислотах в результаті їх дисоціації присутня деяка кількість іонів водню, останні розщеплюють Глікозидний зв'язку, викликаючи гідроліз. При гострій нестачі води або в умовах безводної середовища виникають продукти взаємодії кислоти з моносахаридами, наприклад, такі де залишок кислоти приєднується до першого вуглецевого атома молекули моносахариду. На ступінь реверсії моносахаридів крім концентрації і характеру кислоти великий вплив мають температура і концентрація моносахаридів.
У структурних дослідженнях вуглевод-білкових полімерів важлива роль належить ферментам, специфічно отщепляют певні цукру або гідроліз Глікозидний зв'язку певного типу. Характерною особливістю гідролізу є гідроліз до нижчих олигосахаридов, які на відміну від вищих погано розщеплюються ферментами.
До них відносяться слинна і панкреатична а-амілаза, гідролізу а - (1 - 4) - Глікозидний зв'язку крохмалю і глікогену; специфічні дісахаров-зідази - мальтаза, ізомальтаза, сахараза (інвертаза), лактаза, що розщеплюють відповідні дисахариди до моносахаридів. Амілаза НЕ розщеплює (1 - 6) - а-Глікозидний зв'язку, тому в амілопектину значна частина молекули залишається нерасщепленной. Такий частково переварений амілопек-тин називається декстрином, в тонкому кишечнику він розщеплюється ферментом аміло-а - (1 - 6) - глюкозидази. У дисахаридами з-мальтозі глюкозні залишки також з'єднані а-1 6-гликозидной зв'язком.
На підставі вивчення продуктів неповного гідролізу препарату 4 - О-метплглюкуроноарабіноксілана зроблено висновок[315, 366, 508], Що спочатку рвуться найменш міцні гликозидні зв'язку між ксілозний залишками, найбільш віддаленими від залишків 4 - О-метілглюкуроновой кислоти. У міру наближення до залишків уронової кислоти міцність зв'язків зростає.
Дуже цінний метод визначення конфігурації гликозидних зв'язків полягає в дослідженні відносини глікозидів до глікозідази - ферментам, що розщеплює глікозидні зв'язку (див. Гл. Оскільки дія всіх відомих гликозидаз стереоспеціфічность, здатність певного ферменту каталізувати гідроліз досліджуваного глікозиду дозволяє встановити конфігурацію гликозидной зв'язку останнього. Однак глікозідази субсидія не тільки до конфігурації гликозидной зв'язку, а й до стереохимии Глік-зільного залишку, і крім того, чутливі до природи агликона. Тому нездатність даного з'єднання до гідролізу під впливом того чи іншого ферменту не може бути остаточним доказом конфігурації його гликозидной зв'язку. З іншого боку , при роботі з глікозідазамі необхідно постійно зважати на можливою присутністю домішок інших ферментів (наприклад, домішка (3-глюкоз ід ази в а-глюкозидази), здатних спотворити результати гідролізу (див. стор.
По-різному ставляться до гідролізу впливу (1 - 4) - і (1 - - 6) - Глікозидний зв'язку: перші менш міцні. Полісахариди, що містять залишки гексоз, гідролнзуются важче, ніж складаються з пентодних ланок. Відома лабільність зв'язків з участю фуранози.
Широке застосування при синтезі олигосахаридов знаходить Ізопром-піліденовая захищає група, яку зазвичай вдається видалити м'яким кислотним гідролізом, що не торкається гликозидні зв'язку. Однак в разі синтезу лабільних до кислот фуранозідов цей вид захисту незручний.
Особливо широке застосування в синтезі олигосахаридов знаходять ацілірованная похідні Сахаров, які гідролізуються лужними агентами, зазвичай не діють на гликозидні зв'язку. Практично найчастіше використовують ацетат і бензоати Сахаров.