Что такое гликозаминогликаны. А. Гиалуроновая кислота. Строение и классы ГАГ

Гликозаминогликаны (ГАГ) - линейные отрицательно заряженные гетерополисахариды. ГАГ могут связывать большие количества воды, в результате чего межклеточное вещество приобретает желеобразный характер.

Протеогликаны - высокомолекулярные соединения, состоящие из гликозаминогликанов (90-95%) и белка (5-10%). Они образуют основное вещество межклеточного матрикса соединительной ткани и могут составлять до 30% сухой массы ткани.

ГАГ и протеогликаны специфически взаимодействуют с коллагеном, эластином, фибронектином, ламинином и другими белками межклеточного матрикса.

Функции протеогликанов и ГАГ:

1.являются структурными компонентами межклеточного матрикса;

2.участвуют в межклеточных взаимодействиях, формировании и поддержании формы клеток и органов, образовании каркаса при формировании тканей.

3.являясь полианионами, могут связывать, кроме воды, большие количества катионов (Na + , K + , Са 2+) и формировать тургор различных тканей;

4.играют роль молекулярного сита, они препятствуют распространению патогенных микроорганизмов;

5.гиалуроновая кислота и протеогликаны выполняют рессорную функцию в суставных хрящах;

6.гепарансульфатсодержащие протеогликаны способствуют созданию фильтрационного барьера в почках;

7.кератансульфаты и дерматансульфаты обеспечивают прозрачность роговицы;

8.гепарин - антикоагулянт крови;

9.гепарансульфаты - компоненты плазматических мембран клеток, где они могут функционировать как рецепторы и участвовать в клеточной адгезии и межклеточных взаимодействиях. Они также выступают компонентами синаптических и других пузырьков.

Строение и классы ГАГ

ГАГ представляют собой длинные неразветвлённые цепи гетерополисахаридов, которые построены из повторяющихся дисахаридных единиц. 1 мономером этого дисахарида является гексуроновая кислота (D-глюкуроновая кислота или L-идуроновая), 2 мономером - производное аминосахара (глюкоз- или галактозамина). NH 2 -группа аминосахаров обычно ацетилирована.

Кроме гиалуроновой кислоты, все ГАГ содержат сульфатные группы (О-эфиры или N-сульфаты).

Гиалуроновая кислота находится во многих органах и тканях. В хряще она связана с белком и участвует в образовании протеогликановов, в стекловидном теле глаза, пупочном канатике, суставной жидкости встречается и в свободном виде. В суставной жидкости гиалуроновая кислота уменьшает трение между суставными поверхностями.

Гиалуроновая кислота содержит несколько тысяч дисахаридных единиц, молекулярная масса её достигает 10 5 -10 7 Да.

Хондроитинсульфаты - самые распространённые ГАГ; они содержатся в хряще, коже, сухожилиях, связках, артериях, роговице глаза. Хондроитинсульфаты являются составным компонентом агрекана - основного протеогликана хрящевого матрикса.

Одна цепь содержит около 40 дисахаридных единиц и имеет молекулярную массу 10 4 -10 6 Да.

Кератансульфаты - наиболее гетерогенные гликозаминогликаны; отличаются друг от друга по суммарному содержанию углеводов и распределению в разных тканях.

Кератансульфат I находится в роговице глаза. Кроме повторяющейся дисахаридной единицы содержит L-фукозу, D-маннозу и сиаловую кислоту.

Кератансульфат II есть в хрящевой ткани, костях, межпозвоночных дисках. Кроме повторяющейся дисахаридной единицы содержит N-ацетилгалактозамин, L-фукозу, D-маннозу и сиаловую кислоту. Кератансульфат II входит в состав агрекана и некоторых малых протеогликанов хрящевого матрикса. В отличие от других ГАГ, кератансульфаты вместо гексуроновой кислоты содержат галактозу. Молекулярная масса одной цепи 4х10 3 - 20х10 3 Да.

Дерматансульфат широко распространён в тканях, особенно он характерен для кожи, кровеносных сосудов, сердечных клапанов. В составе малых протеогликанов (бигликана и декорина) дерматансульфат содержится в межклеточном веществе хрящей, межпозвоночных дисков, менисков. Молекулярная масса одной цепи 15х10 3 - 40х10 3 Да.

Гепарин - важный компонент противосвёртывающей системы крови. Он синтезируется тучными клетками и находится в гранулах внутри этих клеток. Наибольшие количества гепарина обнаруживаются в лёгких, печени и коже. В гепарине больше N-сульфатных групп, чем в гепарансульфате. Молекулярная масса 6х10 3 - 25х10 3 Да.

Гепарансульфат находится во многих органах и тканях, где входит в состав протеогликанов базальных мембран. Гепарансульфат является постоянным компонентом клеточной поверхности. Молекулярная масса цепи 5х10 3 до 12х10 3 Да.

Синтез ГАГ

1. На рибосомах синтезируется коровый белок, который по ЭПР поступает в аппарат Гольджи.

2. В аппарате Гольджи с участием трансфераз, локализованных на мембране, на коровом белке путём последовательного присоединения моносахаридов растет цепь ГАГ.

а). Сначала на коровом белке образуется связующий трисахарид: галактоза-галактоза-ксилоза, который может быть присоединен к коровому белку: 1). О-гликозидной связью между серином и ксилозой; 2). О-гликозидной связью между серином или треонином и N-ацетилгалактозамином; 3). N-гликозиламиновой связью между амидным азотом аспарагина и N-ацетилглюкозамином.

б). Затем, на связующем трисахариде наращивается полисахаридная цепь ГАГ. Донорами моносахаридов обычно являются соответствующие УДФ-производные: УДФ-глюкоза, УДФ-глюкуроновая кислота, УДФ-N-ацетилглюкозамин, УДФ-N-ацетилгалактозамин и т.д.

УДФ-глюкуронат образуется при окислении УДФ-глюкозы.

N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин и сиаловой кислоты синтезируются в соединительной ткани из фруктозо-6-ф (образуется из глюкозы). Источником NH 2 -группы для аминосахаров служит глутамин. Аминосахар далее ацетилируется с помощью ацетил-КоА. Затем образуются их УДФ-производные.

3. Некоторые углеводы в составе ГАГ сульфируются сульфотрансферазами, донором сульфатной группы выступает ФАФС.

4. L-идуроновая кислота образуется в составе ГАГ в результате реакции эпимеризации D-глюкуроновой кислоты.

Регуляция синтеза ГАГ

Синтез ГАГ тормозят глюкокортикоиды, половые гормоны.

Катаболизм ГАГ

ГАГ отличаются высокой скоростью обмена: Т½ многих из них составляет от 3 до 10 дней (только для кератансульфата 120 дней). Разрушение ГАГ начинается в матриксе с участием экзо- и эндогликозидаз и сульфатаз (гиалуронидаз, глюкуронидаз, галактозидаз, идуронидаз и др.). Затем, из внеклеточного пространства фрагменты ГАГ фагоцитируются клетками и гидролизуются до мономеров с участием лизосомальные гидролаз.

Мукополисахаридозы

Мукополисахаридозы - заболевания, связанные с генетическим дефектом гидролаз, участвующих в катаболизме ГАГ.

Эти заболевания характеризуются избыточным накоплением ГАГ в тканях, приводящим к деформации скелета и увеличению органов, содержащих большие количества внеклеточного матрикса. Обычно поражаются ткани, в которых в норме

синтезируются наибольшие количества ГАГ. В лизосомах при этом накапливаются фрагменты ГАГ, а с мочой выделяются олигосахариды из ГАГ.

Проявляются мукополисахаридозы значительными нарушениями в умственном развитии детей, поражениями сосудов, помутнением роговицы, деформациями скелета, низкой продолжительность жизни.

Эти болезни в настоящее время не поддаются лечению.

Министерство здравоохранения Российской Федерация

Российский государственный медицинский университет

Э Т А Л О Н Ы

К ВОПРОСАМ ТЕСТОВ ПРОГРАММИРОВАННОЮ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ ПО БИОЛОШЧЕСЮЙ ХИМИИ

Под редакцией профессора Ю.С.Татаринова

?&>сква I99Q

Эталоны к вопросам теотов программированного контроля знаний отудентов по бнологичеокой хи­ мия. Под общей редакцией проф. Ю.С.Татаринова.М, FIW, 1993.

В данном выпуске представлены эталоны к вопросам программиро­ ванного контроля знаний студентов по биологической химии, изданным в двух брошюрах ранее. Эталоны позволяют оценивать правильность от­ ветов студентов на контрольные вопросы, они также могут быть исполь­ зованы в качестве учебного пособия для самоподготовки.

Под общей редакцией профессора Ю.С.Татаринова*

Рецензенты - доктор химических наук профеосор Ю.И.Бауков и кандидат биологических наук доцент Н.И.Ивков*

(с) Российский государственный медипинский университет, 1993.

Р А З Д Е Л

ХИМИЯ И ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

З а н я т и е I

1. Углеводы это соединения, являющиеся полиоксиальдегвдами или полиоксикетонами, и их производные. Углеводы делят на моносахариды, олигосахарвды (состоят обычно из 2-10 моносахарвдных остатков) и поли­ сахариды (гликаны).

В организме углеводы выполняют прежде всего энергетическую и пла­ стическую функции, они также необходимы для функционирования генети­ ческого аппарата (пентозы в нуклеиновых кислотах), для биологического катализа (пентозы в коферментах), для детоксикационных процеосов (пар­ ные синтезы с участием глюкуроната), для иммунологических и регулятор­ ных процессов (углеводы в составе иммуноглобулинов, рецепторов и ряда гормонов), для смазки трущихся поверхностей.

В сутки взрослый человек получает с пищевыми продуктами 350-450 граммов углеводов преимущественно в виде крахмала.

2. В организме человека в обменных процессах участвуют следующие важнейшие углеводы: триозы глицеральдегвд и дигвдроксиацетон, тетроза эритроза, пентозы рибоза, дезоксирибоза, рибулоза, ксилулоза, гекоозы глюкоза, фруктоза, галактоза, манноэа, гептоза седогептулоза, дисаха­ риды лактоза, мальтоза, оахароза (поступает с пищевыми продуктами), гомополиоахариды гликоген, крахмал и клетчатка (последние два поступа­ ют в соотаве пищевых продуктов), гетерополисахариды гликозаминогликаны,

3. Изомерия среди моносахаридов обусловливается наличием альдеги­ дной или кетонной группы (альдозы или кетозы), присутствием хиральных центров (возникновение оптически активных стереоизомеров, D- и L-форм), образованием циклических структур (пиранозы и фуранозы), появлением аномерного хирального центра в процессе циклизации (*- и ^-аномерв), возможностью вращения атомных групп вокруг одинарных связей (конфорыационные изомеры).

4. Полиоахарвд-белковые комплексы делят на протеогликаны (до 95 % их массы приходится на долю углеводного компонента) и гликопротеины,

в которых доля углеводов может составлять лишь несколько процентов.

В протеогликанах углеводные компоненты являются полисахаридами (кислые гликозаминогликаны), содержат уроновые кислоты, а часто и сер-

ную кислоту, представляют собой длинные линейные цепи с повторяющий­ ся диоахардднш фрагаентамн, связь с белком макет быть как ковалент­ ной, так и электростатической.

В гликопротеинах углеводная часть представлена обычно одним или несколькими олигосахардами (нейтральные гликозаминогликаны), не со­ держащими уроновых кислот и серной кислоты, часто разветвленными, без повторяющихся звеньев, присоединенным к белку только ковалентной связью.

В состав кислых гликозаминогликанов (кислых мукополисахаридов) могут входить гексозамины (глюкозамин, галактозамш), уксусная кисло­ та, уроновые кислоты (глюкуроновая, вдуроновая кислоты), серная кисло­ та, небольшое количество гекоозы (галактоза), иногда опаловой киолоты.

Нейтральные гликозаминогликаны в своей структуре могут содержать гексозы (глюкоза, галактоза, манноза), гексозамины (глюкозамин, галактозамин), уксусную кислоту, фукозу, различные опаловые киолоты.

5. Кислыми гликозаминогликанами являются гиалуроновая кислота, хощцюитинсульфаты, дерматансульфаты, кератансульфаты, гепарансульфаты и гепарин.

Гиалуроновая кислота состоит из чередующихся ацетилглюкоаамина и глюкуроновой кислоты, связи /*-(1*4) и ^-(1+3). общее число мономерных единиц может доотигать нескольких тысяч. Участвует в образовании протеогликановых агрегатов, которые находятся в межклеточном веществе соеди­ нительной ткани, в коже, в хрящах и других тканях. Цротеогликановые аг­ регаты включают в себя и лолипелтидяые цепи, и ховдроятинсульфаты, кератансульфат, связаны с коллагеном, фибронектином, ламинином. Эти аг­ регаты образуют сетевидную структуру, формирующую тканевой каркас, они связывают большое количество воды, обусловливают тургор тканей, влияют на перемещение ионов, придают свойства смазки синовиальной жидкости и слизям.

Хоцдроитинсульфаты (ходцроитин-4-сульфат, хондроитин-6 -сульфат)

я дерматансульфаты состоят из чередующихся ацетилгалактозамина и глюк­ уроновой или вдуроновой кислоты, обязательно наличие и серной кислоты; кератансульфаты включают в свою сФуктуру ацетилглюкозамин, серную кяолоту, галактозу, сиаловые кислоты. Общее количество мономерных единиц - от нескольких десятков до нескольких сотен, связи /М1-#4) и £-(1*3).

СодерЕащие серную кислоту кислые гликозаминогликаны распространены в хрящах, костях, сухожилиях, коже, артериальной стенке, роговице. Учас­ твуют в образовании протеогликановых агрегатов, выполняют структурную функцию.

Гепарин построен из глюкозамина, анетилглюкозамина, идуроновои

количество мономерных единиц может достигать сотен я даже тысяч. 1 Ъдарансульфаты по структуре аналогичны гепарину, однако соотношения компо­ нентов иные, размеры молекулы меньше. Гепарин обнаруживается во многих тканях, особенно в тучных клетках эндотелия сосудов. Высвобождаясь в кровоток, гепарин действует как антикоагулянт, активируя антитромбин III, "он также активирует липопротеинлипазу. Гепарансульфаты широко рас­ пространены во внеклеточном веществе, им присуща структурная функция.

6 . Нейтральные гликозаминогликаны, входящие в состав гликопротеи­ нов, представляют собой олигосахарвды (до 17 мономерных единиц), состо­ ящие из гексоз (глюкоза, галактоза, манноза), ацетилгексозаминов (ацетилглюкозамин, ацетилгалактозамин), фукозы, сиаловых кислот, соединен­ ных различными связями (1*2, 1+3, 1+4, 1+6, 2+6 как вр~ , так и в«с- конфигурации), цепи обычно разветвленные. Гликопротеины, содержащие нейтральные гликозаминогликаны, широко распроатранены как в клетках, так и вне их, они могут быть ферментами, гормонами, переносчиками, ре­ цепторами, лектинами, они участвуют в процессах роста, межклеточного взаимодействия, клеточной дифференцировки, морфогенеза, эндоцитоза, трансформации клеток и др.

К подобным гликопротеинам относятся иммуноглобулины, трансферрин, церулоплазмин, гаптоглобин, фибриноген, протромбин и другие белки кро­ ви, некоторые гормоны гипофиза (тиреотропин, фоллитропин, лютропин), внутренний фактор Кастла, энтеропептидаза, ферменты лизосом и другие.

9. 2-Дезоксярибоэа: cHf<#

он н

10 . Глюкуроновая кислота:

11. Ацетилглюкозамин:

12 . /9 -Фруктоза:

Нейраминовая кислота (ее ацетильные или глицильные про­

изводные являются сиаловыми кисло­ тами):

Off и

Дисахарид лактоза, состоит из остатков ^-галактозы и oc-глюкозы, связь ^(1*4):

CHfOH QHi-CH Но *

Остаток Остаток ^-галактозы оГ-ГЛЮКОЗЫ

Дисахарид сахароза, состоит из остатков «(-глюкозы и ^-фруктозы, связь Ьi+ 2 fi:

Остаток Остаток «(-глюкозы р -фруктозы

Яратаент амилопектяна крахмала, состоит из остатков «(-глюкозы, связи «(1+4). а

в точке ветвления о((1 *ъ):

cHg&i 9«i

		* 0 +*)

13. о*-Галактоза:	Фрагмент гликогена,
	состоя* из остатков оС-глюкозы,
		*(1 *4 ), а в точке вет­
		вления о<(1 *6 ):
* 6 +*)
14. Ацетилгалактоз-		Зрашент клетчатки,
	состоит из остатков >в-глюкозы,
		ев® 11 /И 1*4):

io-cн$

В организме человека кет фермента целлюлазы, поэтому в процессе

пищеварения Д-гликозидные связи гядролизоваться не могут. f

15. В пищеварительных соках содержатся следующие ферменты» рас­ щепляющие (гидролизующие) пищевые углеводы:

В слюне - о(^амилаза, расщепляет «{(1*4) связи крахмала и глико­ гена с образованием декстринов и мальтозы.

В желудочном соке ферментов, гидролизующих углеводы, нет.

В панкреатическом соке - оС-амилаза, действует аналогично фер­ менту слюны.

В кишечном соке содержатся клет,очные ферменты, попадающие в него

с десквамируемым эпителием, - о(-емилаза, амило-1 ,6 -глюкоэида8 а, оли- го-1 ,6 -глюкозидаза (расщепляют связи о((1 +6 ) в крахмале, гликогене, декстринах), мальтаэа (гидролизует связь ы>(1«4) в мальтозе с образо­ ванием двух молекул глюкозы), лактаза (расцепляет в лактоее связь

>в(1-*4), возншшют галактоза и глюкоза), оахараза (гидролизует в са­ харозе связь с образованием глюкозы и фруктозы).

Вое указанные фе рменты относятоя к класоу гвдролаз.

16. Фруктоза воаоывается из полооти кишечника путем облегченной диффузии, другие же моносахариды при малой их концентрации в кивечни-

ке требуют активного транспорта с затратой энергия (вторичный актив­ ный транспорт). Для их всасывания необходимы белок-переносчик, ионы натрия, ^а+,К+-АТФвза и АТФ. Быстрее всех всасывается галактоза. В процессе всасывания моносахариды попадают из энтероцитов в портальную систему и в печень.

Г7. Важнейшие пищевые гексозы - глюкоза, галактоза, фруктоза, манноза - могут превращаться друг в друга, этот процесс начинается в слизистой кишечника, но особенно интенсивен в печени. Цри этом гексо­ зы сначала активируются (путем фосфорилирования или соединения с УДФ)

и лишь затем могут превращаться в другую гексозу.

18. Глюкозу в различных тканях фосфорилирует (6 -Й углеродный атом) гексокиназа, в печени имеется и ее изофэрмент глюкокиназа, фрук­ тоза фосфорилируется в 6 -м положении фруктокиназой, а в положения I - кетогексокиназой, галактоза фосфорилируетоя галактокиназой (возникает галактозо-1 -фосфат), манноза может фосфорилироваться в положении 6 гексокиназой и маннокиназой. Все эти ферменты относятся к классу транофераз.

19. Галактоземия это врожденное наследственное заболевание, свя­ занное с недостаточной активностью в печени фермента гексозо-1 -фоофат- уридилилтрансферазы. Вследствие дефицита этого фермента галактоза, по­ ступающая в организм новорожденного с лактозой молока матери, не мо­ жет превратиться в глюкозу, концентрация ее в крови растет, она начи­ нает превращаться, восстанавливаясь, в токсичный спирт галвктитол (дульцит), в результате развивается задержка роста, катаракта,умственная отсталость. Ребенка следует перевеоти на беэгалактозную диету. Цри этом необходимая для синтеза гликопротеинов и гликолипидов активная

УДФ-галактоза возникает в нужных количествах из УДФ-глюкозы о помощью эпимеразы.

20. Цревращение фруктозо-6 -фосфата в глюкозу:

					НдР04
	Р" H0-C.-H
но-С-И				- ----------- -
Фруктозо-6 -фоофат		Глюкозо-6 -фоофат

Фермент I относится к классу изомераз, а фермент 2 - к классу ПЦфОЛаЗ.

	21 . Цреврацнпе галактозы в УДФ-галактозу (актжвдроватае):
СН(0 М				Глюко80-1-4оофат
				« Ш - г д ж ж а J "
				Г9 *оо8 о-1 -фоофаг-да-
				дыыгрансфедоа 12 )
	Галактоза	Галактоао-1 -фэофвт
				Ферменты I и 2 отнооятоя
				х клаосу транофераэ.

УДФ-гадактоэа

22* Превращение УДФ-галактозы в УДф-гдюкозу: НАДВШ+) С*ОН

~ д t НАД4-J "

УДФглюкоза-4- -эпимераза

УДФ-галнктоза

УДФ-глюкоза

Промежуточный продукт

Фермент УДФглюкоза-4- эпимераза отнооитоя у клас­ су оксядоредуктаз.

23. Гликоген синтезируется из глюкозы при учаотии АТФ, УТФ, за­ травки гликогена (олигосахарид, прикрепленный к белку или пептиду) и соответствующих ферментов*

Этапы этого процесса: образование активной глюкозы (УДФ-глюкозы), образование линейных полисахаридных цепей (действует гликогенсинтаза) и образование разветвленной структуры (действует гликоген-ветвящий фермент),

24. В наибольших количествах гликоген содержится в печени и мыш­ цах. В мышцах гликоген является запасным энергетическим материалом, продуцирующим в процессе распада метаболиты для синтеза АТФ. В печени же запасы гликогена используются в основном для поддержания концен­ трации глюкозы в крови на определенном уровне. Общее количество гли­ когена в печени взрослого человека может достигать свыше 100 г.

25. Синтез гликогена протекает последовательно через следующие

продукта: глюкоза, гшоао-6 -фоофат, глюкоао-1 „6 -биофоофат, глюкозо- -I-фоофат, УДФ^-глюкоза, удлиненная линейная полиоахаридная цепь, раз­ ветвленная полисахаридная структура (гликоген).

26. В цроцеосе оинтеза гликогена участвуют (поолвдоваткльно) сле­

дующие ферменты: гекоокинааа (гдисокиназа в печет) - относятся к клаооу транофераз, фоофогяжомутаза (клаоо транофераз), глюкозо-1-фос- фат-уриднлилтранофераза (клаоо транофераз), глякогенсянтаза (класо транофераз). гликоген-ветвящий фермент (класс транофераз).

27. Бяосянтеэ гликогена стимулируется инсулином, под влиянием ко­ торого возрастает активнооть ферментов, споооботвующих синтезу глико­ гена (гекоокиназа, гликогеноинтава), и ингибируются ферменты, усилива­ ющие распад гликогена (гликогенфосфорилаза, глюкозо-6 -фоофатаза). Инсулин активирует фоофодиэотеразу, разрушающую цАМФ, вследствие чего прекращается действие протеянкиназ, вызывающих активирование гликогенфосфорилвзы и ингибирование гликогеясинтаэы.

28. Образование УДФ-глюкозы:

Глюкозо-6 -фосфат

Удлиненная полиоахаридная цепь Глякогенсянтаза отнооятся к классу транофераз.

30. Мобилизация гликогена в печени (глюкогенез) представляет со-

Реакция альцианового синего с реакционными группами субстрата основана на свойстве молекул красителя взаимодействовать с отрицательно заряженными группами субстрата и располагаться перпендикулярно к продольной оси. Если содержание ГАГ в исследуемых структурах низкое, перед окраской проводят карбоксиметилирование. Алкилирование, происходящее по воздействием метилиодида блокирует все карбоксильные группы, оставляя неизменными сульфатные, что улучшает качество реакции.

Методика выявления кислых гликозаминогликанов по Стидмену:

1. депарафинированные срезы довести до воды.

2. нанести 0,1% раствор альцианового синего на 10 мин.

3. промыть в дистиллированной воде.

4. окрасить гематоксилином Майера 3-5мин.

5. промыть в водопроводной воде 2-3 мин.

6. провести по батарее спиртов, через ксилол 1, ксилол 2, и минуя

карбол/ксилол заключить срезы в канадский бальзам.

Результат: кислые ГАГ окрашиваются в сине-голубой цвет.

Занятие 4. Освоение методики выявления коллагена по Маллори

(2 Часа).

Избирательность метода обусловлена специфическим связыванием молибденовой кислоты с коллагеновыми волокнами с последующим присоединением обычных сульфированных красителей.

Используя комплекс визуализации и анализа изображения получить и разместить фотографию политенных хромосом, отметить их характерные морфологические признаки.

Методика выявления коллагена по Маллори:

окрасить 0,1% раствором кислого фуксина -3 мин;

промыть в дистиллированной воде и зафиксировать окраску 1%

раствором фосфорно-молибденовой кислоты;

промыть в дистиллированной воде

окрасить сложным красителем в течение 2 мин* ;

промыть в дистиллированной воде;

дифференцировать в 96 0 спирте;

провести по батарее – абсолютный спирт, ксилол 1, ксилол 2, заключить в

Результат : коллагеновые и ретикулиновые волокна темно-синие, слизь

синяя, эритроциты красно-оранжевые, мышечная ткань ярко-

оранжевая, хроматин красный или тёмно-коричневый.

Приготовление рабочего раствора красителя : к 0,5 г анилинового синего + 2 г оранжевого + 2 г щавелевой кислоты и растворить в 10 мл дистиллированной воды. Прокипятить, остудить и профильтровать.

Занятие № 5. Освоение методики выявления митохондрий по Альтману (2 часа).

Методика выявления митохондрий по Альтману:

депарафинированные срезы довести до воды;

нанести в избытке готовый раствор кислотного фуксина на анилиновой

нагреть стекло над пламенем спиртовки до появления паров и остудить.

Эту операцию повторяют 1-2 раза; после окончательного охлаждения

избыток рас­твора красителя слить;

дифференцировать в трех порциях пикриновой кислоты;

провести по батарее – 96 0 , абсолютный спирт, ксилол 1, ксилол 2 и минуя карбол/ксилол заключить в бальзам.

Результат: мито­хондрии – резко красные на желтоватом фоне.

Примечания . Наибольшую трудность представляет дифференцировка в пикриновой кислоте. Если она прервана слишком рано, то митохондрии и протоплазма остаются окрашенными в одинаковый красный цвет; если она прервана слиш­ком поздно, то митохондрии уже недостаточно выделяются на фоне обесцве­тившейся протоплазмы.

Используя комплекс визуализации и анализа изображения получить и разместить фотографию первичной культуры клеток, окрашенную по Альтману, обозначить локализацию митохондрий в клетке.

Приготовление раствора красителя . В 100 см 3 анилиновой воды растворяют в 20 г кислого фуксина, так как стойкость раствора очень ограничена (около 24 час), то лучше приготовлять лишь 10 см 3 .

Раствор I : пикриновая кислота, насыщенная на абсолютном спирте 10 см 3 , 20-градусный спирт 40 см 3 . Раствор II : пикрино­вая кислота, насыщенная на абсолютном спирте 10 см 3 , 20-градусный спирт 70 см 3 . Первым раствором наполняют два стаканчика: один, чтобы смыть избыток раствора красителя (около 15 сек.); второй для следующей за этим дифференцировки. Дифференцировку заканчивают в третьем стаканчике с раствором II (1-3 мин.)

Гликозаминогликаны I Гликозаминоглика́ны

углеводная часть углеводсодержащих биополимеров гликозаминопротеогликанов или протеогликанов. Прежнее название гликозаминопротеогликанов « » исключено из химической номенклатуры.

Гликозаминогликаны в составе протеогликанов входят в состав межклеточного вещества соединительной ткани, содержатся в костях, синовиальной жидкости, стекловидном и роговице глаза. Вместе с волокнами коллагена и эластина Г. в составе протеогликанов образуют соединительнотканный (). Один из представителей Г. - , обладающий противосвертывающей активностью, находится в межклеточном веществе ткани печени, легких, сердца, стенках артерий. Г. в составе протеогликанов покрывают поверхность клеток, играют важную роль в ионном обмене, иммунных реакциях, дифференцировке тканей. Генетические нарушения распада Г. приводят к развитию большой группы наследственных болезней обмена - мукополисахаридозов (Мукополисахаридозы).

Молекулы Г. состоят из повторяющихся звеньев, которые построены из остатков уроновых кислот (D-глюкуроновой или L-идуроновой) и сульфатированных и ацетилированных аминосахаров. Кроме указанных основных моносахаридных компонентов, в составе Г. в качестве так называемых минорных сахаров встречаются L-фукоза, Сиаловые кислоты , D-манноза и D-ксилоза. Практически все Г. ковалентно связаны с белком в молекуле гликозаминопротеогликанов (протеогликанов). Г. подразделяют на семь основных типов. Шесть из них: Гиалуроновые кислоты , хондроитин-4-сульфат, хондроитин-6-сульфат, дерматансульфат, гепарин и гепарансульфат структурно сходны, в полисахаридных цепях чередуются дисахаридные звенья, состоящие из остатков сульфатированных аминосахаров (N-ацетилглюкозамина и М-ацетилгалактозамина) и гексуроновых кислот (D-глюкуроновой или L-идуроновой). В гликозаминогликанах седьмого типа - кератансульфате, или кератосульфате, в дисахаридных звеньях вместо уроновых кислот находится D-галактоза.

Число чередующихся дисахаридных звеньев в Г может быть очень большим, и молекулярная масса протеогликанов за счет этого достигает иногда нескольких миллионов. Несмотря на то, что общая структура различных Г. сходна, они имеют определенные отличительные особенности.

Хондроитинсульфаты - хондроитин-4-сульфат (хондроитинсульфат А), хондроитин-6-сульфат (хондроитинсульфат С) и дерматансульфат (хондроитинсульфат В) - являются наиболее распространенными Г. в организме человека.

Хондроитин-4- и хондроитин-6-сульфаты хрящевой ткани и стенок артерий соединены со специфическим белковым «кором». Белковый компонент составляет около 17-22% молекулы хондроитинсульфатпротеина. С гиалуроновыми кислотами способны образовывать различные по величине агрегаты.

Дерматансульфат (хондроитинсульфат В) представляет собой изомер хондроитинсульфатов, в котором место остатков D-глюкуроновой кислоты занимают остатки L-идуроновой кислоты. Кроме типичных для дерматансульфата остатков L-идуроновой кислоты в некоторых хондроитин-сульфатах В обнаружено небольшое количество D-глюкуроновой кислоты. В роговице, асцитной жидкости обнаружены дерматансульфатпротеогликаны с высоким содержанием глюкуроновой кислоты. Дерматансульфат обладает антикоагулянтными свойствами. Углеводные цепи дерматансульфата и других хондроитинсульфатов имеют высокое сродство с липопротеинами низкой плотности.

Дисахаридные звенья кератансульфата отличаются от дисахаридных звеньев других Г. тем, что не содержат уроновых кислот. Остатки галактозы в кератансульфате также могут быть сульфатированы. Кроме того, для этого Г. характерно присутствие в цепях фукозы, маннозы, сиаловой кислоты и М-ацетилгалактозамина.

Гепарин и гепарансульфат, несмотря на то что имеют очень сходную структуру с другими типами Г., отличаются по локализации и функции в животных тканях. Гепарин содержится в коже, легких, печени, слизистой оболочке желудка. Обнаружение в гепарине большого количества L-идуроновой кислоты, а также D-глюкуроновой кислоты позволило представить углеводную структуру этого Г. в виде повторяющихся гептасахаридных фрагментов. Большинство аминогрупп остатков глюкозамина сульфатированы, небольшая их часть ацетилирована, еще меньшее количество этих групп в глюкозамине остается незамещенным.

Гепарансульфат в отличие от гепарина содержится в плазматических мембранах различных клеток и в межклеточном веществе. По своей структуре содержащие гепарансульфат Г так же, как и другие этого класса, представляют гетерогенное макромолекул. Белковая часть () гепарансульфатпротеогликанов может состоять из двух полипептидных цепей, связанных друг с другом дисульфидными связями. Описаны и гибридные молекулы, в которых к белковой части присоединяются цепи как гепарансульфатов, так и дерматансульфатов.

Биосинтез и распад Г. осуществляются при участии высокоспецифичных ферментов - гликозилтрансфераз и гликозидаз (сульфатаз). первого типа в различных отделах эндоплазматического ретикулума и пластинчатого комплекса (комплекса Гольджи) катализируют реакции, в результате которых образуются определенные по структуре углеводные цепи Г. последовательно расщепляют Г. в лизосомах на моносахаридные фрагменты.

Методы определения Г. основаны на колориметрическом определении уроновых кислот (с карбазолом, по Дише), гексозаминов (метод Эльсона - Моргана) или нейтральных сахаров (с антроновым реактивом) в составе Г. после их осаждения с помощью цетилпиридинийхлорида или выделения методами ионообменной хроматографии.

Библиогр.: Бочков Н.П., Захаров А.Ф. и Иванов В.И. , с. 180, М., 1984; Видершайн Г.Я. Биохимические основы гликозидозов, с. 12, М., 1980; Краснопольская К.Д. Достижения биохимической генетики в изучении наследственной патологии соединительной ткани, Вестн. АМН СССР. №6, с. 70, 1982; Серов В.В. и Шехтер А.Б. , с. 74, М., 1981.

II Гликозаминоглика́ны

1. Малая медицинская энциклопедия. - М.: Медицинская энциклопедия. 1991-96 гг. 2. Первая медицинская помощь. - М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. - М.: Советская энциклопедия. - 1982-1984 гг .

Смотреть что такое "Гликозаминогликаны" в других словарях:

Хондроитин сульфат Гликозаминогликаны (мукополисахариды, от лат. mucus «слизь») углеводная часть протеогликанов, полисахариды, в состав которых входят аминосахара гексозамины. В организме гликозаминогликаны ковалентно связаны с белковой… … Википедия

См. Мукополисахариды … Большой медицинский словарь

Неовитэль — биоактивный комплекс с боярышником Фармакологические группы: Биологически активные добавки к пище (БАДы) ›› БАДы — макро и микроэлементы ›› БАДы — полифенольные соединения ›› БАДы — естественные метаболиты… …

Неовитэль — биоактивный комплекс с расторопшей Фармакологические группы: Биологически активные добавки к пище (БАДы) ›› БАДы — макро и микроэлементы ›› БАДы — полифенольные соединения ›› БАДы — белки, аминокислоты и их… … Словарь медицинских препаратов

Неовитэль — биоактивный комплекс с топинамбуром Фармакологические группы: Биологически активные добавки к пище (БАДы) ›› БАДы — углеводы и продукты их переработки ›› БАДы — макро и микроэлементы ›› БАДы — полифенольные… … Словарь медицинских препаратов

Неовитэль — биоактивный комплекс с черникой Фармакологические группы: Биологически активные добавки к пище (БАДы) ›› БАДы — витаминно минеральные комплексы ›› БАДы — полифенольные соединения ›› БАДы — естественные… … Словарь медицинских препаратов - Хондроитинсульфат Гликозаминогликаны углеводная часть углеводсодержащих биополимеров гликозаминопротеогликанов или протеогликанов. Прежнее название гликозаминопротеогликанов «мукополисахариды» (от лат. mucus слизь и «полисахариды») исключено из … Википедия

- (Hyaluronic Acid) Химическое соединение … Википедия

Компания CANINA Pharma производит препараты для профилактики и лечения артропатий.

Витамины CANINA можно заказать

АРТРОПАТИЯ (от греч. arthron—сустав и pathos—страдание), трофическое изменение сустава -может развиться, как у взрослых собак, так и у щенков средних, крупных и гигантских пород. Щенки этих пород растут быстро и достигают размеров крупных собак очень рано, но это небезопасно. Нарушения развития и формирования скелета - такие, как дисплазия тазобедренного сустава, расслаивающий остеохондрит, искривление лучевой кости, гипертрофическая остеодистрофия - являются частыми заболеваниями, связанными с ростом животного. У взрослых собак часты травматические повреждения суставов, слабость связочного аппарата, дегенеративные заболевания суставов, частным случаем которых является остеоартроз.

Остеоартроз - широко распространённое дегенеративно-дистрофическое заболевание суставов, причиной которого является поражение хрящевой ткани суставных поверхностей, а так же, субхондральной кости, связок, капсулы, синовиальной оболочки и периартикулярных мышц вплоть до полной деформации сустава и утраты им своей функции частично или полностью. Остеоартроз является результатом действия механических и биологических факторов, которые нарушают процессы образования клеток суставного хряща и субхондральной кости. Он может быть инициирован многими факторами, включая генетические, эволюционные, метаболические и травматические. В основе ОА лежат патологические изменения, возникающие вследствие нарушения нормальных процессов синтеза и деградации в хондроцитах и матриксе суставного хряща и субхондральной кости.

Наиболее частые симптомы при артрозе: постоянная хромота; сложность вставания и хроническая болевая реакция. Хромота сочетается с болевой реакцией в суставах и ограничением амплитуды движений конечностей. Она может прогрессировать, а также проявляться внезапно, вследствие незначительной травмы или во время усиленной тренировки.

Страдают остеоартрозом 20% собак в возрасте старше 1 года; более 95% случаев возникновения остеоартроза отмечают у собак в возрасте свыше 5 лет. Хромота является частым мотивом для обращения к ветеринарному врачу.

Факторы риска развития артроза

1. Возраст

В возрасте от 8 до 13 лет более половины собак страдает артрозами.

2. Размер:

· 45% собак, подверженных артрозу, имеют крупный размер, при этом гигантские породы лидируют (более половины случаев заболевания).

· 28% случаев артроза приходится на собак среднего размера.

· 27% относится к мелким породам собак.

3. Ожирение

4. Костно-суставные травмы

Хирургические операции на суставах вызывают формирование артроза.

5. Повышенная активность

6. Особенно в период роста.

Сегодня как в ветеринарной, так и в медицинской фармакотерапии для лечения и профилактики артропатий и дископатий(«грыж межпозвоночного диска») применяются различные препараты на основе гликозаминогликанов. Источником их получения является материал, как животного, так и растительного происхождения (куриные желудки, петушиный гребень, моллюски, водоросли и др.)

Гликозаминогликаны (ГАГ) - это длинные неразветвлённые молекулы полисахаридов, преимущественно состоящие из повторяющихся дисахаридных комплексов. Они представлены аминосахарами (D -галактозамином и D -глюкозамином), обычно включают уроновую кислоту.

Благодаря обилию сульфатных, а также карбоксильных групп уроновой кислоты ГАГ являются полианионами и имеют отрицательный заряд, что позволяет им связываться с белками и липидами. При этом образуются протеогликаны и гликолипиды. Именно отрицательный заряд определяет такие физико-химические свойства ГАГ, как высокая вязкость и резистентность к компрессии, что особенно важно для компонентов суставного хряща, суставной жидкости и других элементов опорно-двигательного аппарата. С другой стороны, их взаимодействие с внеклеточными макромолекулами, белками, компонентами клеточной поверхности обеспечивает структурную организацию соединительнотканного матрикса.

Наибольшую физиологическую значимость имеют такие ГАГ, как гиалуроновая кислота, хондроитин сульфат, кератан сульфат, гепарин, гепаран сульфат и дерматан сульфат.

ГАГ участвуют в реализации большого числа жизненно важных процессов и входят в состав различных тканей. Так, гепарин освобождается из гранул тучных клеток и является антикоагулянтом. В литературе есть данные о том, что он влияет на функциональное состояние Т и В лимфоцитов. Он повышает устойчивость тканей к гипоксии, стимулирует аэробную фазу метаболизма, уменьшает перекисное окисление и активность лизосомальных гидролаз, проницаемость сосудистой стенки. Гепаран сульфат играет роль эндогенного протектора эндотелия сосудов. Дерматан сульфат в значительной степени определяет структуру кожи, сосудов и клапанов сердца. Кератан сульфат входит в структуры роговицы, рыхлой соединительной ткани, скелета. Гиалуроновую кислоту и хондроитин сульфат в первую очередь выявляют в суставах. Кроме того, эти компоненты включаются в состав сухожилий, позвоночных дисков, роговицы, эндокарда, плевры, брюшины. Существует много генетически детерминированных заболеваний, которые связанны с дефектами образования и метаболизма ассоциированных с мембранами клеток ГАГ.

Учитывая роль ГАГ, как ортомолекулярного препарата в предупреждении и лечении болезней суставов, для наилучшего результата прием ГАГ-содержащих препаратов должен быть ежедневным и осуществляться длительными циклами (от 45 до 90 дней в зависимости от тяжести поражения суставов). Лечебный эффект после приема курса ГАГ- содержащего препарата сохраняется в течение 6 - 12 месяцев. Во избежание дискредитации столь ценного вещества, как ГАГ, необходимо придерживаться рекомендуемых дозировок. Однако при ожирении, приеме диуретиков дозировки должны быть увеличены. А при наличии воспалительного процесса в ЖКТ необходимо применять ГАГ-содержащие препараты вместе с кормом. Пероральные хондропротективные препараты, бесспорно, предпочтительнее для длительного лечения, чем инъекционные формы.

Сравнивая ГАГ-содержащие препараты с нестероидными противовоспалительными препаратами, которые лишь временно устраняют боль, можно отметить отсутствие серьезных побочных действий (повреждение печени и ЖКТ).

Поскольку ткани сустава имеют высокую адаптивную пластичность, выраженный положительный эффект дает применение ГАГ-содержащих препаратов в период восстановительной реабилитации после перенесенных септических артритов и как средство вспомогательной терапии в острой фазе их течения.

Важно следить за поступлением ГАГ в составе хондропротекторов стареющим животным. В этот период жизни функциональные возможности хондроцитов к синтезу хондроитин-4-сульфата снижены, и этот компонент замещается другими элементами с ухудшением качественных характеристик хрящевой ткани. Было также показано, что хондроитин-4-сульфат положительно влияет на сердечно-сосудистую систему. Он высвобождается тромбоцитами и участвует в регуляции свёртывания крови, препятствуя образованию тромбов, вызывающих нарушение микроциркуляции в тканях. Следовательно, назначение хондропротекторов позволяет смягчить проблемы связанные с нарушением функциональной деятельности опорно-двигательного аппарата и других систем организма в этот возрастной период. При этом создаются благоприятные метаболические условия для восстановления клеток при действии на них неблагоприятных факторов. Это актуально для растущих животных, когда идёт интенсивный синтез хряща, а также при возрастной патологии, когда снижено образование компонентов хряща.

Наряду с успешным применением ГАГ-содержащих препаратов при лечении суставных патологий, в последнее время гликозаминогликан нашел применение в эндокринологии, а именно в лечении диабетической нефропатии, которая является грозным осложнением сахарного диабета. До недавнего времени единственным патогенетическим средством, способным устранять внутри клубочковую гипертензию, т.е. воздействовать на ведущий механизм развития поражения почек, рассматривались ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ). Гипергликемия вызывает нарушение структуры базальных мембран клубочков почек, что сопровождается снижением синтеза основных структурных компонентов - гликозаминогликанов. Это приводит к потере базальной мембраной зарядоселективности, вследствие чего молекулы альбумина проникают через почечный фильтр. Для восстановления базальной мембраны целесообразно применение ГАГ-содержащих препаратов..

Дискутируется нефропротективный эффект гликозаминогликанов, в том числе их способность тормозить воздействие склеротических процессов в почках, восстанавливать образование гепарансульфата - важнейшего структурного элемента базальной мембраны почек.

Сырьем для производства немецкими специалистами ГАГ-содержащих препаратов и послужил моллюск Perna canaliculus. Это разновидность мидий, вылавливаемых у побережья Новой Зеландии. Было замечено, что у людей, потреблявших эти мидии, в меньшей степени возникали дегенеративные изменения и воспаления в области суставов (Anderson, 1999, Vaughan-Scott, 1997). Традиционно популяция населения Майори регулярно использует в питании мидии на протяжении веков. Они в меньшей степени страдают артрозом в отличие от населения, живущего в центральной части этой территории. Этот морепродукт содержит высокую концентрацию гликозаминогликанов, хондроитина сульфата, а так же незаменимых омега - 3 жирных кислот и антиоксидантов.

В защиту высокой стоимости препарата относительно аналогов можно отметить несопоставимо большую биогенность активного действующего вещества препарата к соединительнотканным структурам организма животного. Важным преимуществом (Canina pharma GmbH) и является наличие в его составе большего количества действующих компонентов: гиалуроновой кислоты, хондроитин - 4 - сульфат, хондроитин - 6 - сульфат, дерматансульфат, кератансульфат, гепаринсульфат и гепарансульфат. Уже через 14 дней наблюдается положительный эффект, но важно помнить, что только при систематическом применении возможно получение стойкого положительного эффекта.

Выводы:

1. Препараты , либо т.к. эти препараты содержат неодинаковое количество действующего вещества.

5. и являют собой альтернативу применению НСПС.

6. GAG включает в себя биологически активные вещества, необходимые для восстановления структуры базальной мембраны почек при диабетической нефропатии.

7.Элементы, добавляемые в рацион, могут модулировать воспалительные процессы, вовлеченные в развитие артроза. Они также индуцируют репарацию хрящевой ткани поверхности суставов и защищают организм от стрессов, вызываемых окислением.

Предыдущая статья: Что делать, когда плохо на душе и хочется плакать Следующая статья: Служебный роман закончился: Как работать с бывшим парнем?