Читать онлайн «Большая Советская Энциклопедия (ГЛ)». Страница 19

  Лит.: Химия углеводов, М., 1967, с. 205—32.

  А. А. Болдырев.

Рис. к ст. Гликозиды.

Гликозури'я (от глюкоза и греч. úron — моча), выделение сахара с мочой. Обычно Г. бывает связана с повышением содержания сахара в крови — гипергликемией. У здоровых людей Г. может появляться при избыточном употреблении в пищу сладкого, а также при нервных и эмоциональных перенапряжениях (быстро проходит). Стойкая Г. может быть признаком диабета сахарного и некоторых других нарушений внутренней секреции.

Гликоко'л, аминоуксусная кислота; то же, что глицин.

Глико'левая кислота', оксиуксусная кислота, простейшая алифатическая оксикислота НОСН2СООН; бесцветные кристаллы, без запаха; tпл 79—80 °С; константа диссоциации К = 1,5·10-4; легко растворима в воде и органических растворителях. Содержится в незрелом винограде и свекловичном соке. В промышленности Г. к. получают гидролизом монохлоруксусной кислоты, электролитическим восстановлением щавелевой кислоты или конденсацией окиси углерода с формальдегидом под давлением в присутствии кислотных катализаторов. Г. к. применяют в текстильной (при крашении) и кожевенной промышленности, а также как компонент составов для очистки поверхности металлов.

Глико'ли, диолы, двухатомные спирты, соединения жирного ряда, содержащие две гидроксильные группы. Простейший Г. — этиленгликоль НОСН2—СН2ОН и другие низшие Г. — вязкие бесцветные жидкости, хорошо растворимые в воде и спирте, сладкие на вкус; высшие Г. — твёрдые вещества, хорошо растворимые в спирте и эфире, хуже — в воде. В зависимости от взаимного расположения групп ОН в молекуле различают 1,2-Г., например

1,3-гликоли, например

и т.д. Г., содержащие две группы ОН у одного атома углерода, устойчивы лишь при наличии сильных электроотрицательных групп, как, например, хлоральгидрат CCl3CH (OH)2.

  По химическим свойствам Г. во многом напоминают одноатомные спирты (образуют алкоголяты, простые и сложные эфиры и т.д.). При дегидратации Г. в зависимости от относительного расположения групп ОН в молекуле и условий дегидратации могут образоваться карбонильные соединения или циклические простые эфиры. Так, из этиленгликоля можно получить ацетальдегид или диоксан, из бутандиола-1,4 — тетрагидрофуран.

  Общим методом синтеза Г. служит гидролиз соответствующих дигалогенидов (I) или хлоргидринов (II); 1,2-Г. получают также гидратацией соответствующих a- окисей (III) или окислением олефинов (IV):

  Наибольшее практическое применение имеют 1,2-Г. и их производные (см. Этиленгликоль). Сложные эфиры высших Г. применяют как пластификаторы.

Глико'лиз (от греч. glykys — сладкий и lysis — распад, разложение), процесс анаэробного ферментативного негидролитического расщепления углеводов (главным образом глюкозы) в животных тканях, сопровождающийся синтезом аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) (см. Аденозинфосфорные кислоты) заканчивающийся образованием молочной кислоты. Г. имеет большое значение для мышечных клеток, сперматозоидов, растущих (в т. ч. опухолевых) тканей, т.к. обеспечивает накопление энергии в отсутствии кислорода. Продукты, образующиеся при Г., являются субстратами последующих окислительных превращений (см. Трикарбоновых кислот цикл). Процессами, аналогичными Г., являются молочнокислое, маслянокислое, спиртовое и пр. виды брожения, протекающего в растительных, дрожжевых и бактериальных клетках. Интенсивность отдельных стадий Г. зависит от кислотности — водородного показателя — рН (оптимум рН 7—8), температуры и ионного состава среды. Последовательность реакций Г. (см. схему) хорошо изучена, идентифицированы промежуточные продукты, выделены ферменты Г. в кристаллическом или очищенном виде.

  Г. начинается с образования фосфорных производных сахаров, что способствует превращению циклической формы субстрата в ациклическую, более реакционноспособную. Одной из реакций, регулирующих скорость Г., является реакция 2, катализируемая ферментом фосфорилазой. Существенную регуляторная роль принадлежит также ферменту фосфофруктокиназе (реакция 5), активность которой тормозится АТФ, но стимулируется продуктами её распада. Центральным звеном Г. является гликолитическая оксидоредукция (реакции 8—10), представляющая окислительно-восстановительный процесс, протекающий с окислением 3-фосфоглицеринового альдегида до 3-фосфоглицериновой кислоты и восстановлением кофермента никотинамидадениндинуклеотида (НАД). Эти превращения осуществляет дегидрогеназа 3-фосфоглицеринового альдегида (ДФГА) при участии фосфоглицераткиназы.

  В результате оксидоредукции высвобождается энергия, аккумулирующаяся (в виде богатого энергией соединения — АТФ) в процессе субстратного фосфорилирования. Второй реакцией, обеспечивающей образование АТФ, является реакция 13. Г. кончается образованием молочной кислоты (реакция 14) под действием лактатдегидрогеназы и с участием восстановленного НАД. Т. о., при расщеплении 1 молекулы глюкозы образуются 2 молекулы молочной кислоты и 4 молекулы АТФ. В то же время на первых стадиях Г. (см. реакции 1, 5) затрачиваются 2 молекулы АТФ на 1 молекулу глюкозы. В процессе Г. выделяется только около 7% энергии, которая может быть получена при полном окислении глюкозы (до СО2 и Н2О).

  Кроме глюкозы, в процесс Г. могут вовлекаться глицерин, некоторые аминокислоты и др. субстраты. В мышечной ткани, где основной субстрат Г. — гликоген, процесс начинается с реакций 2 и 3 и носит название гликогенолиза. Общим промежуточным продуктом для гликогенолиза и Г. является глюкозо-6-фосфат.

  Все реакции Г. обратимы, кроме 1, 5 и 13. Однако можно получить глюкозу (реакция 1) или фруктозомонофосфат (реакция 5) из их фосфорных производных при гидролитическом отщеплении фосфорной кислоты в присутствии соответствующих ферментов; реакция 13 практически необратима, по-видимому, вследствие высокой энергии гидролиза фосфорной группировки (около 13 ккал/моль). Поэтому образование глюкозы из продуктов Г. идёт другим путём.

  В присутствии O2 скорость Г. снижается (эффект Пастера). В некоторых тканях (например, опухолевые клетки, сетчатка, безъядерные эритроциты) возможен и интенсивный, т. н. аэробный, Г. в присутствии кислорода. Кроме того, имеются примеры подавления гликолизом тканевого дыхания (эффект Кребтри) в некоторых интенсивно гликолизирующих тканях. Механизмы взаимоотношений анаэробных и аэробных окислительных процессов до конца не изучены.

  А. А. Болдырев.

Рис. к ст. Гликолиз.

Гликолипи'ды (от греч. glykýs — сладкий и lípos — жир), жироподобные вещества, содержащие углеводы. Главные представители — цереброзиды (характерны для нервной ткани) и ганглиозиды (обнаружены в нервных узлах, характерны для клеточных мембран, в частности мембран эритроцитов). Г. состоят из двухатомного насыщенного спирта сфингозина, 6-атомного углевода — гексозы (галактозы или глюкозы), жирной кислоты с 24 атомами углерода и сиаловой кислоты. См. также Фосфолипиды.

Гликопротеи'ды, сложные белки, содержащие углеводы. Молярная масса от нескольких десятков тыс. до нескольких миллионов. Присутствуют почти во всех тканях и жидкостях животных (включая человека), в тканях растений и в микроорганизмах. К Г. относятся муцины (встречаются в секретах всех слизистых желёз — в слюне, желудочном соке, в спинномозговой и семенной жидкостях) и мукоиды (входят в состав опорных тканей — костей, хряща, связок, стекловидного тела глаза, яичного белка). К Г. относятся многие белки плазмы крови (церулоплазмин, орозомукоид, трансферин, протромбин), групповые вещества крови, иммуноглобулины, некоторые ферменты (панкреатическая рибонуклеаза Б, така-амилаза), гормоны (тиреотропин и фолликулостимулирующий гормон). Содержание углеводов в Г. варьирует от долей процента до 80%; их полисахаридная часть может содержать глюкозамин, галактозамин, галактозу, маннозу и др. углеводы. По аминокислотному составу все известные Г. делят на две группы: 1) содержащие обычный набор аминокислот и небольшое количество углеводов (3—40%); 2) имеющие специфический набор аминокислот с преобладанием серина и треонина и высокое содержание углеводов (60—80%).