гуляції обміну речовин і енергії в клітинах грають білково-ліпідні біологічні мембрани, що оточують протоплазму і знаходяться в ній ядро, мітохондрії, пластиди та інші субклітинні структури. Надходження різних речовин у клітину і вихід їх з неї регулюються проникністю біологічних мембран. Значна частина ферментів пов'язана з мембранами, в які вони ніби «вмонтовані». У результаті взаємодії того чи іншого ферменту з ліпідами і іншими компонентами мембрани конформація його молекули, а отже, і його властивості як каталізатора будуть іншими, ніж у гомогенному розчині. Ця обставина має величезне значення для регулювання ферментативних процесів і обмін речовин в цілому.
Важливим засобом, за допомогою якого здійснюється регуляція обміну речовин у живих організмах, виступають гормони. Так, наприклад, у тварин при значному зниженні вмісту caxapa в крові посилюється виділення адреналіну, сприяючого розпаду глікогену і утворенню глюкози. При надлишку цукру в крові посилюється секреція інсуліну, який гальмує процес розщеплення глікогену в печінці, внаслідок чого в кров надходить менше глюкози. Важлива роль у механізмі дії гормонів належить циклічній аденозинмонофосфорной кислоті. У тварин і людини гормональна регуляція обмін речовин тісно пов'язана з координуючою діяльністю нервової системи. [9]
Нуклеїнові кислоти коштують дещо осібно; але для білків, полісахаридів і ліпідів ситуація зараз явно близька до тієї, до якої приходить наш Дослідник. У багатьох полисахаридах при найближчому розгляді можна виявити великий або маленький ковалентно прив'язаний пептидний фрагмент. А дуже багато класичні білки, як з'ясовується при докладному аналізі, несуть на поверхні своїх глобул короткі олігосахаридних ланцюга. Однак перші продовжують за інерцією назвати просто полісахаридами, а другі - просто білками.
Між цими крайнощами є всілякі системи, що містять більше або менше білкової компоненти і більше або менше полисахаридной. Такі сполуки називають глікопротеїнами, а також протеогликанами (глікани - загальна назва полісахаридів). Точного визначення у цих термінів немає, і ті чи інші класи біополімерів називають або глікопротеїнами, або протеогликанами, керуючись при цьому скоріше традицією, ніж будь-якими чіткими критеріями. Аналогічно йде справа з ковалентно пов'язаними вуглеводами і ліпідами: їх називають гліколіпідами, а також ліпополісахаридами. Весь же тип природних високомолекулярних сполук, які включають ковалентно пов'язані фрагменти полімерів більш ніж одного класу, називають змішаними биополимерами, а останнім часом - глікокон'югатамі.
Структури змішаних біополімерів надзвичайно складні, а їх докладне вивчення по суті лише тільки починається. На відміну від полісахаридів систематично описати і класифікувати типи структур змішаних біополімерів вельми скрутно насамперед через обмеженої кількості надійно і повно розшифрованих структур. Зазначимо лише, що зв'язок оліго- або полисахаридной компоненти з пептидной, білкової або ліпідної здійснюється зазвичай за допомогою гликозидной зв'язку: або по гідроксильних групах (наприклад, в залишках оксиаминокислот пептидного ланцюга), або по амідній групи амідів двоосновних амінокислот. Можлива також фосфодіефірная зв'язок, подібна тій, яка лежить в основі будови нуклеїнових кислот.
Для ілюстрації схематично опишемо структури двох таких біополімерів: глікопротеїну і липополисахарида. Біополімери, що визначають групову приналежність тканини, являють собою високомолекулярні (молекулярна маса до 1 млн.) Глікопротеїни, що містять близько 80-85% вуглеводної компоненти і близько 15-20% пептидной. В основі будови їх молекул лежить довга поліпептидний ланцюг з вельми високим (в порівнянні з більшістю білків) змістом оксиаминокислот - серину і треоніну.
До гідроксильних груп частини цих амінокислотних залишків приєднані глікозидними зв'язками вуглеводні ланцюги, загальне число яких досягає декількох сотень. Ці ланцюги містять 15-20 моносахаридних залишків кожна, мають високоразветвленную структуру і побудовані із залишків N-ацетил-D-глюкозаміну, N-ацетил-D-галактозаміну, D-галактози, L-фукози, і в частині випадків N-ацетил-D-нейраміновой кислоти.
Жирні лінії на схемі символізують поліпептидний ланцюг, інші лінії - полісахаридних ланцюга: А-загальна схема, Б-один з вузлів зв'язку полисахаридной і пептидного ланцюгів.
Другий приклад - ліпополісахариди грамнегативних бактерій, що розташовуються на зовнішній поверхні бактеріальної клітини. На контакт саме з цими биополимерами тваринний організм-господар дає імунну відповідь - починає виробляти антитіла. Іншими словами, ліпополісахариди такого типу - це високоактивні й високоспецифічні антигени, структура яких строго індивідуальна для кожного виду мікроорганізмів. Однак схема побудови цих структур має досить загальний хар...
