Органическая химия (стр. 8 из 9)
Дисахориды образуются в результате реакции конденсации между двумя моносахарами. Среди дисахаридов наиболее широко распространены:
· мальтоза (глюкоза + глюкоза);
· лактоза (глюкоза + галактоза);
· сахароза (глюкоза + фруктоза).
Мальтоза содержится в пророщенных семенах и в организме животных. Лактоза находится только в молоке. Сахароза - как правило, в растениях.
Полисахариды - это полимеры моносахаров. Используются растениями и животными в качестве строительного материала (целлюлоза), а также резерва пищи и энергии (гликоген, крахмал).
Крахмал. Это полимер глюкозы. Запасается в растительных клетках в виде зерен. В животных организмах не синтезируется. В организме человека крахмал расщепляется на солодовый сахар (мальтозу) и виноградный сахар (глюкозу).
Гликоген. Это резервный полисахарид из остатков глюкозы, синтезируемый в животном организме. У позвоночных содержится главным образом в печени и в мышцах.
Целлюлоза. Полимер глюкозы - строительный полисахарид, содержится в растениях. Целлюлоза не расщепляется, а выделяется организмом в неизмененном виде. Целлюлозные сложные эфиры вводятся как конденсаторы (сгустители), вспомогательные эмульгаторы и гелеобразующие компоненты в зубные пасты, лаки для ногтей, компактные пудры, губную помаду, а также применяются для изготовления обезжиренных косметических продуктов. Все полисахариды имеют обволакивающий эффект, как слизистые вещества. Они улучшают скольжение препарата по коже, обладают способностью на некоторое время удерживать воду, например, в масках и композициях, причем растворимые в воде биологически активные вещества с помощью полисахаридов лучше проникают через кожу.
Гуар. Берет название от семян дерева гуар, произрастающего в Индии. Этот полисахарид образует тягучую жидкость. Степень сгущения равна 8 (больше, чем у крахмала). Он используется в качестве сгустителя в кремах, шампунях, масках и композициях для уходо за кожей лица, а также как основа в «Роллон - дезодорантах».
Трагонт. Полисахарид, получаемый из коры тропического дерева астрагалуса, 5%-ный раствор его в воде образует гель.
Применяется в качестве скользящего вещества и наполнителя в зубных пастах.Агар-агар. Полисахарид из морских водорослей. Используется как вспомогательный эмульгатор и сгуститель. Из агар-агара изготовляют также желе.
Инулин. Полимер фруктозы. Играет роль резервного полисахарида в корнях и клубнях растений семейства Compositae (георгины, топинамбур).
Соединения, близкие к полисахаридам
Мукополисахариды. Эти вещество построены из повторяющихся остатков, в которых один из двух Сахаров представляет собой аминосахар, например глюкозамин. Имеют большое биологическое значение.
Хитин- по своей структуре близок к целлюлозе. Встречается у членистоногих в составе наружного скелета. В косметике используется как влагоудерживающее вещество.
Гиалуроновая кислота - построена из чередующихся остатков сахарной кислоты и аминосахара. Основной компонент соединительной ткани позвоночных. Содержится в синовиальной жидкости, выполняющей функцию смазки в суставах, в стекловидном теле и в матриксе дермы. В косметике используется в качестве увлажнителя, гелеобразователя и загустителя.
Хондроитинсульфат- близок по составу к гиалуроновой кислоте. Основной компонент хрящей, костной и другой соединительной ткани.
Пектины. Эти вещества содержатся в матриксе клеточной стенки у растений, состоят из галактозы и галактуроновой кислоты (производное галактозы). Образуют плотные гели. Используются как желирующие добавки.
Камеди и слизи. Состоят из Сахаров (арабиноза, галактоза, ксилоза) и сахарных кислот (глюкуроновая и галактуроновая). Образуются в ответ на повреждение в виде плотных блестящих экссудатов (например, гуммиарабик у акации или каучук у каучукового дерева). В воде набухают, образуя гели или клейкие растворители. Используются в косметике в качестве загустителя. Все полисахариды и выжимки растительного происхождения требуют добавления консервантов для защиты от бактерий.
10. Белки
10.1 Определение белков
Белки – высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью.
Белки выполняют различные биологические функции:
· каталитические (ферменты);
· регуляторные (гормоны);
· структурные, двигательные, транспортные (гемоглобин);
· защитные и др.
Различают несколько структур белковой молекулы.
10.2 Образование пептидных связей
Первичная структура – последовательность соединения аминокислотных остатков в полипептидной цепи.
Вторичная структура – пространственная конфигурация, которую принимает полипептидная цепь. Поддерживается благодаря водородным связям между группами – СО- и –NH-, расположенными на соседних витках спирали.
Третичная структура – это конфигурация, которую принимает в пространстве закрученная в спираль полипептидная цепь. Поддерживается взаимодействием между функциональными группами радикалов полипептидной цепи (-NH2, -OH, -COOH).
Существует и четвертичная структура белка. Важное свойство белков – способность подвергаться гидролизу:
Под действием химическим веществ (кислот, щелочей, спиртов), при нагревании, действии радиации, солей тяжелых металлов происходит разрушение вторичной и третичной структур белка до первичной – денатурация.
Белки горят с характерным запахом жженых перьев. Для распознавания белков используют цветные реакции:
· ксантопротеиновую:
· раствор белка +HNO3 (конц.) ® желтое окрашивание;
· биуретовую:
· раствор белка +Cu(OH)2 ® красно-фиолетовое окрашивание;
Сложные белки:
· Фосфопротеины - входят в состав казеина молока.
· Гликопротеины - содержатся в плазме крови, слюне (муцин).
· Нуклеопротеины - входят в состав хромосом.
· Хромопротеины - входят в состав гемоглобина.
· Липопротеины - входят в состав мембран, транспортная система крови.
· Флавопротеины - компонент для переноса электронов при дыхании.
10.3 Свойства аминокислот, особенности химического строения, заменимые и незаменимые аминокислоты
Большинство встречающихся в природе аминокислот - а-аминокяслоты. В их общей формуле R - фрагмент различного состава и строения. В белках и тканях млекопитающих встречаются остатки около 30 различных а-ами-нокислот. Все эти аминокислоты выделены гидролизом белка и хорошо изучены. Структурные формулы, названия, принятые сокращённые обозначения некоторых наиболее важных сс-аминокислот приведены в таблице.
В зависимости от строения боковой цепи выделяют алифатические (например, глицин, аланин, валин, лейцин), ароматические (фенилаланин, тирозин, триптофан), гидроксилсодержащие (серии, треонин), серосодержащие (цистеин, метионин), кислые (аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота), основные аминокислоты (гистидин, лизин).
Некоторые важнейшие аминокислоты:
| Название | Принятое сокращенное обозначение | Формула |
| 1 | 2 | 3 |
| Аланин | Ала,Ala |  |
| Аргинин | Apr,Arg |  |
| Аспарагин | Асн,Asn |  |
| Аспарагиновая кислота | Acn,Asp |  |
| Валин | Вал,Val |  |
| Гистидин | Гис,His |  |
| Глицин | Гли,Gly |  |
| Глутамин | Глн,Gin |  |
| Глутаминовая кислота | Глу,Glu |  |
| 1 | 2 | 3 |
| Изолейцин | Иле,Не |  |
| Лейцин | Лей,Leu |  |
| Лизин | Лиз,Lys |  |
| Метиокин | Мет,Met |  |
| Серии | Сер,Ser |  |
| Тирозин | Тир,Туг |  |
| Треонин | Тре,Thr |  |
| Триптофан | Трп,Тгр |  |
| Фенилаланин | Фен,Phe |  |
| Цистеин | Цис,Cys |  |
10.4 Основные белки, применяемые в косметике
Коллаген (kollagen) является важнейшим белком соединительной ткани, сухожилий, хрящей, костей и в то же время - строительным белком всех животных клеток, обеспечивающим их прочность. Молекула коллагена образуется из трех перекрученных в спираль и тесно связанных друг с другом полипептидов. Молекулярная масса составляет около 360 000 углеродных единиц массы. Коллаген синтезируется фибробластами. По современной классификации существуют 7 типов этого белка. Наибольший интерес для косметолога представляют типы 1-й и 3-й. Тип] - опорный коллаген (его волокна имеют максимальный диаметр). Тип 3 - репарационный, при его недостатке образуются келлоидные рубцы, а также нарушается синтез коллагена 1-го типа. С возрастом количество коллагена 3-го типа значительно уменьшается. В тканях коллаген встречается в виде длинных нитей (фибрилл), в которых молекулы расположены пучками, направленными в одну сторону. Коллагеновые нити гибкие и упругие, отдельные макромолекулы в них соединены друг с другом химическими связями. По мере старения тканей увеличивается число связей между макромолекулами, это уменьшает упругость нитей. Коллаген рекомендуется для ухода за сухой и стареющей кожей. Проникновение гигантской молекулы коллагена в волосы или кожу затруднено, поэтому более широкое применение нашли коллагеновые гидролизаты, содержащие аминокислоты и пептиды. В настоящее время из фибробластов молодых животных выделено вещество, которое является активатором синтеза коллагена 3-го типа и входит в состав липосомальных комплексов.