جزوه رنگی و تایپ شده قوانین و مقررات محیط زیست
ناصر قاسمی دانشگاه پیام نور کتاب دانشگاه آزاد علمی کاربردی استخدامی رشته کاردانی کارشناسی ارشد خلاصه
پیوندهای دی () () () : ً -(-). () () (). () ، -() :
() () ، : () ً (-). (-). () (-) (-). ً ً () () () () (-). 
-() -() ، () () () () -() () (-). :
-() (= ) ( = ) () :
-() () () () () نوکلئوزیدی AMP GMP CMP UMP
دی فسفات های نوکلئوزید ADP GDP CDP UDP
تری فسفات های نوکلئوزید ATP GTP CTP UTP
دی اکسینوکلئوزید موندی و تری فسفات ها dAMP و … dGMP و … dCMP و … dTMP و …
بسیاری از قندهای مهم از نظر بیولوژیکی هگزوز هستند ، از جمله گلوکز ، مانوز و گالاکتوز (شکل 18-2). مانوز با گلوکز یکسان است با این تفاوت که جهت گیری گروه های پیوند یافته با کربن 2 برعکس می شود. به همین ترتیب ، گالاکتوز ، هگزوز دیگر ، فقط در جهت گیری گروه های متصل به کربن از گلوکز متفاوت است. تبدیل همزمان گلوکز و مانوز یا گالاکتوز نیاز به شکستن و ایجاد پیوندهای کووالانسی دارد. چنین واکنشی توسط آنزیم هایی به نام اپیمراز انجام می شود.
دی گلوز (C_6 H_12 O_6) منبع اصلی انرژی اصلی اکثر سلول ها در ارگانیسم های پیچیده چند سلولی است. این می تواند به سه شکل مختلف وجود داشته باشد: یک ساختار خطی و دو ساختار مختلف حلقه همی استال (شکل 2-18a). اگر گروه آلدئید موجود در کربن 1 با گروه هیدروکسیل کربن 5 ترکیب شود ، همی استال ،دی گلوکوپیرانوز ، حاوی یک حلقه شش عضوی است. همانطور که در شکل 2-18a نشان داده شده است ، در آنومرگلوکوپیرانوز ، گروه هیدروکسیل متصل به کربن 1 درجه از حلقه به سمت پایین است در آنومر ، این هیدروکسیل به سمت بالا قرار دارد. در محلول های آبی و آنومرها به راحتی خود به خود تبدیل می شوند. در تعادل حدود یک سوم آنومر و دو سوم وجود دارد که فرم زنجیره باز آن بسیار کم است. از آنجا که آنزیم ها می توانند بین آنومرهای گلوکز و آنومرها تفاوت قائل شوند ، این اشکال نقش بیولوژیکی متمایزی دارند. متراکم شدن گروه هیدروکسیل بر روی کربن 4 گلوکز خطی با گروه آلدهید آن منجر به تشکیل گلوکوفورانوزd ، یک همی استال حاوی یک حلقه پنج عضوی می شود. اگرچه هر سه شکل گلوکز d در سیستم های بیولوژیکی وجود دارد ، اما فرم پیرانوز (حلقه شش نفره) با بیشترین فراوانی است.
شکل 18-2 ساختارهای شیمیایی هگزوزها. همه جزوه قوانین و مقررات محیط زیست فرمول شیمیایی یکسانی دارند (C_6 H_12 O_6) و حاوی یک آلدئید یا یک گروه کتو هستند. (الف) اشکال حلقه ای گلوکز D از مولکول خطی با واکنش آلدئید در کربن 1 با هیدروکسیل روی کربن 5 یا کربن 4 تولید می شود. سه شکل به راحتی قابل تبدیل هستند ، اگرچه شکل پیرانوز (راست) در غالب است سیستم های بیولوژیکی (ب) در مانوز Dو گالاکتوزD ، پیکربندی H (سبز) و OH (آبی) متصل به یک اتم کربن با گلوکز متفاوت است. این قندها ، مانند گلوکز ، در درجه اول به صورت پیرانوز (حلقه های شش نفره) وجود دارند.
حلقه پیرانوز در شکل 2-18aبه صورت مسطح جزوه انرژی و محیط زیست داده شده است. در حقیقت ، به دلیل هندسه چهار ضلعی در اطراف اتم های کربن ، پایدارترین ترکیب حلقه پیرانوز دارای شکل غیر پلان و مانند صندلی است. در این ترکیب ، هر پیوند از یک کربن حلقه به یک اتم غیر ریز (به عنوان مثال ، H یا O) یا تقریباً عمود بر حلقه است ، به عنوان محوری (a) نامیده می شود ، یا تقریباً در صفحه حلقه ، به عنوان استوایی (ه):
خلاصه کتاب قوانین و مقررات محیط زیست
دی ساکاریدها که از دو مونوساکارید تشکیل شده اند ، ساده ترین پلی ساکاریدها هستند. دی ساکارید لاکتوز ، متشکل از گالاکتوز و گلوکز ، قند اصلی شیر است. دی ساکارید ساکارز ، متشکل از گلوکز و فروکتوز ، یک محصول اصلی فتوسنتز گیاه است و به صورت قند جدول معمولی تصفیه می شود (شکل19-2).
پلی ساکاریدهای بزرگتر ، حاوی ده ها تا صدها واحد مونوساکاریدی ، می توانند به عنوان مخازن گلوکز ، به عنوان اجزای ساختاری یا به عنوان چسب هایی عمل کنند که به سلول ها در بافت ها کمک می کند. رایج ترین کربوهیدرات ذخیره سازی در سلول های حیوانی ، گلیکوژن است ، یک پلیمر بسیار طولانی ، بسیار منشعب از گلوکز. به اندازه 10 درصد کبد از نظر وزنی می تواند گلیکوژن باشد. کربوهیدرات ذخیره کننده اولیه در سلول های گیاهی ، نشاسته ، همچنین یک پلیمر گلوکز است. به صورت شاخه ای (آمیلوز) و شکلی با انشعاب کمی (آمیلوپکتین) رخ می دهد. گلیکوژن و نشاسته هر دو از آنومر گلوکز تشکیل شده اند. در مقابل ، سلولز ، سازنده اصلی دیواره سلول های گیاهی که جزوه قوانین و مقررات محیط زیست سفتی بسیاری از ساختارهای گیاهان می شود (به فصل 19 مراجعه کنید) ، یک پلیمر بدون شاخه از آنومر گلوکز است. آنزیم های گوارشی انسان می توانند پیوندهای گلیکوزیدی در نشاسته را هیدرولیز کنند اما پیوندهای گلیکوزیدی موجود در سلولز را نمی توانند هیدرولیز کنند. بسیاری از گونه های گیاهان ، باکتری ها و کپک ها آنزیم های تجزیه کننده سلولز تولید می کنند. گاوها و موریانه ها می توانند سلولز را تجزیه کنند زیرا آنها باکتری های تجزیه کننده سلولز را در روده خود دارند. دیواره سلول های باکتریایی از پپتیدو گلیکان تشکیل شده است ، یک زنجیره پلی ساکاریدی که به طور متقاطع توسط پل های متقاطع پپتیدی به هم پیوسته است که باعث ایجاد سفتی و شکل سلول می شود. اشک انسان و مایعات دستگاه گوارش حاوی لیزوزیم است ، آنزیمی که قادر به هیدرولیز پپتیدو گلیکان در دیواره سلول باکتری است.
شکل 19-2 تشکیل دی ساکاریدهای لاکتوز و ساکاروز. در هر پیوند گلیکوزیدیک ، کربن آنومریک یک مولکول قند (به دو شکل یا ترکیب) با اکسیژن هیدروکسیل روی یک مولکول قند دیگر مرتبط است. پیوندها بر این اساس نام گذاری شده اند. بنابراین لاکتوز حاوی یک پیوند (4→1)β و ساکارز حاوی یک پیوند (2→ 1)α است.
آنزیم هایی که پیوندهای گلیکوزیدی را بهم پیوند می دهند که مونوساکاریدها را به پلی ساکاریدها متصل می کنند ، مخصوص آنومر یک قند و یک گروه خاص هیدروکسیل از سوی دیگر هستند. در اصل ، هر دو مولکول قند می تواند از طریق مختلف با یکدیگر مرتبط شود زیرا هر مونوساکارید دارای گروه های هیدروکسیل متعددی است که می توانند در تشکیل پیوندهای گلیکوزیدی شرکت کنند. علاوه بر این ، هر یک از مونوساکاریدها می توانند به بیش از دو مونوساکارید دیگر متصل شوند ، بنابراین یک شاخه و پلیمرهای غیرخطی تولید می شود. پیوندهای گلیکوزیدی معمولاً بین زنجیره پلی ساکارید در حال رشد و فرم اصلاح شده کووالانسی یک مونوساکارید تشکیل می شود. این تغییرات شامل افزودن یک فسفات (به عنوان مثال : گلوکز-6-فسفات) یا یک نوکلئوتید (به عنوان مثال : UDP-گالاکتوز) است:
آنزیم های اپیمراز که مونوساکاریدهای مختلف را تبدیل می کنند ، اغلب این کار را با استفاده از جزوه قوانین و مقررات محیط زیست نوکلئوتید به جای قندهای اصلاح نشده یا آزاد انجام می دهند.
بسیاری از پلی ساکاریدهای پیچیده حاوی قندهای اصلاح شده هستند که پیوند کووالانسی آنها با گروه های کوچک مختلف ، به ویژه گروه های آمینه ، سولفات و استیل است. چنین تغییراتی در گلیکوزآمینو () (). (ً ) () ، (-).
() (). ً -:: ً —-() () () ، -(: ) (: ) ، تشکیل شده توسط این واکنش ، بخشی که از اسید چرب به دست می آید را گروه آسیل یا گروه آسیل چرب می نامند. فسفوگلیسیریدها که شامل دو گروه آسیل متصل به دو گروه از سه گروه هیدروکسیل گلیسرول است ، این ساختار را با رایج ترین اشکال فسفولیپیدها نشان می دهیم.
در فسفوگلیسیریدها ، یک گروه هیدروکسیل از گلیسرول به فسفات استری شده در حالی که دو گروه دیگر به طور معمول در اسیدهای چرب استری شده اند. ساده ترین فسفولیپید ، اسید فسفاتیدیک ، فقط حاوی این اجزای سازنده است. فسفولیپیدها مانند اسیدهای فسفاتیدیک نه تنها بلوک های سازنده غشا هستند بلکه مولکول های مهم سیگنالینگ نیز هستند. اسید لیزوفسفاتیدیک ، که در آن زنجیره آسیل در موقعیت 2 (متصل به گروه هیدروکسیل بر روی کربن مرکزی گلیسرول) برداشته شده است ، نسبتاً محلول در آب است و می تواند یک عامل قوی تقسیم سلولی باشد (میتوژن نامیده می شود). در بیشتر فسفولیپیدهای موجود در غشاها ، گروه فسفات نیز به یک گروه هیدروکسیل روی یک ترکیب آب دوست دیگر استری می شود. به عنوان مثال : در فسفاتیدیل کولین ، کولین به فسفات متصل است (شکل 2-20 را ببینید). فسفات با بار منفی و همچنین گروه های باردار یا قطبی استری شده به آن ، می توانند به شدت با آب تعامل داشته باشند. فسفات و گروه استری شده وابسته به آن گروه سر یک فسفولیپید را تشکیل می دهند که آب دوست است ، در حالی که زنجیره های استیل چرب ، یعنی دم ، آبگریز هستند. سایر فسفوگلیسیریدها و گروه های سر مرتبط با آن در جدول 5-2 نشان داده شده است. به مولکول هایی مانند فسفولیپیدها که دارای هر دو منطقه آبگریز و آب دوست باشند ، آمفیپاتیک گفته می شود. در فصل 7 ، خواهیم دید که چگونه خواص آمفیپاتیک فسفولیپیدها اجازه می دهد تا آنها به لایه های دو لایه ای مانند ورق های آسیل چرب به مرکز ورق و گروه های سر به سمت خارج به سمت آب قرار گیرند (شکل 13-2را ببینید).
گروه های آسیل چرب همچنین می توانند به صورت کووالانسی در سایر مولکول های چرب ، از جمله تری اسیل گلیسرول ها یا تری گلیسیریدها ، که حاوی سه گروه آسیل استری شده به گلیسرول هستند ، مرتبط شوند:
آنها همچنین می توانند به صورت کووالانسی به جزوه قوانین و مقررات محیط زیست بسیار آبگریز ، یک الکل ، متصل شوند و استرهای کلسترول را تشکیل دهند:
تری گلیسیریدها و استرهای کلسترول مولکول های بسیار محلول در آب هستند که در آنها اسیدهای چرب و کلسترول ذخیره یا حمل می شوند. تری گلیسیریدها فرم ذخیره اسیدهای چرب در سلول های چربی بافت چربی هستند و از اجزای اصلی چربی های رژیم غذایی هستند. استرهای کلستریل و تری گلیسیرید از طریق جریان خون در حامل های خاصی به نام لیپوپروتئین ها بین بافت ها منتقل می شوند (به فصل 14 مراجعه کنید).
در بالا دیدیم که اسیدهای چرب که اجزای اصلی فسفولیپیدها و تری گلیسیریدها هستند ، می توانند اشباع یا اشباع نشده باشند. یک نتیجه مهم پیوند دوگانه کربن-کربن (C = C) در یک اسید چرب اشباع نشده این است که دو پیکربندی استریوایزومری ، کشورهای مستقل مشترک المنافع و ترانس ، در اطراف هر یک از این پیوندها امکان پذیر است:
یک پیوند دو طرفه کشورهای مستقل مشترک المنافع یک پیچ سخت در زنجیره استیل مستقیم انعطاف پذیر اسید چرب اشباع شده را نشان می دهد (شکل21-2). به طور کلی ، اسیدهای چرب اشباع نشده در سیستم های ً ً : –
فهرست مطالب