Илья Леенсон - Язык химии. Этимология химических названий
В нейронах головного мозга вырабатываются полипептидные морфиноподобные вещества, получившие название эндорфинов, от греч. endon – «внутри» и «морфин». Из мозга млекопитающих были выделены сходные по строению полипептиды, названные энкефалинами, от греч. egkephalos – «мозг» (а kephale – «голова», отсюда и название рыбы кефаль, и заболевание мозга энцефалит, и метод исследования мозга энцефалография). Из тканей головного мозга был выделен и кефалин, являющийся смесью фосфолипидов.
Белки бывают глобулярными и фибриллярными. В глобулярных полипептидные цепи плотно свернуты в компактные шарообразные структуры – глобулы (от лат. globus – «шар»). Примером могут служить гемоглобин (дословно «кровяной шарик») и миоглобин (мышечный белок, от греч. mys – «мышца»). Фибриллярные белки (от лат. fibra – «волокно») имеют вытянутую нитевидную структуру; примером могут служить фибрин и фиброин. Из прочного фибриллярного белка кератина (от греч. keras – «рог») состоят волосы, ногти, рога животных, носорогов, перья и клювы птиц.
Один из самых знаменитых белков, инсулин, снижает концентрацию в крови глюкозы. Молекула инсулина образована двумя полипептидными цепями, содержащими 51 аминокислотный остаток. Инсулин образуется в поджелудочной железе, в так называемых островках Лагерганса, отсюда и название этого гормона: от лат. insula – «остров». В поджелудочной железе образуется и антагонист инсулина полипептид глюкагон. Этот гормон дает сигнал к выделению глюкозы из печени в кровь; его название произведено от греч. glykys – «сладкий» и ago – «веду, несу, произвожу». В зернах кукурузы содержится белок зеин (от лат. zea – «кукуруза»).
Полипептид гирудин, препятствующий свертыванию крови, был впервые получен в 1884 году из экстракта пиявок (на латыни «пиявка» – hirudo, род. падеж – hirudinis). В чистом виде его выделили только в середине ХХ века, а строение было установлено лишь в 1976 году. Гирудин – полипептид, содержащий 65 аминокислотных остатков.
Закончим этот раздел еще одним «кровавым» белком, похожим по действию на гирудин. Это дракулин, выделенный из слюны вампировых (Desmodontidae) – южноамериканских летучих мышей. Он состоит из 411 аминокислотных остатков и служит вампировым в качестве антикоагулянта. А назван по имени знаменитого вампира графа Дракулы.
Глава 7. Углеводы, терпены, стероиды
Сахара
Многоатомные альдегидоспирты (альдозы) и кетоноспирты (кетозы) относятся к моносахаридам. Само слово сахар древнеиндийского происхождения: кусочки сахара из сгущенного сока сахарного тростника там называли шаркарой. Этот корень через персидский (shakar), арабский (sukkar) и греческий (saccharon) проник и в другие европейские языки: укр. цукор, англ. sugar, фр. sucre, чешск. cukr, нем. Zucker, итал. zucchero, нидерл. suiker и т. д.
В растворах моносахаридов сразу после растворения их кристаллов наблюдается постепенное изменение оптической активности. Это явление называется мутаротацией (от лат. mutare – «изменять» и англ. rotation – «вращение»); термин ввел в обиход в 1899 году английский химик Томас Мартин Лоури (1874–1936), чьи основные работы посвящены изучению оптической активности органических соединений. При мутаротации происходит превращение одного аномера в другой. Термин аномер происходит от греч. ano – «вверх, выше» и meros – «часть, доля»; аномеры отличаются конфигурацией ацетального атома углерода (аномерного центра). А по предложению Вант-Гоффа асимметрический центр, вызывающий оптическую активность, называется ротофором.
Простейшие моносахариды – тетрозы (эритроза и треоза) с четырьмя атомами углерода в цепи. Изомерных пентоз (пять атомов углерода) строения СН2ОН – (СНОН)3–СНО уже больше; это рибоза, ликсоза, арабиноза и ксилоза, которые отличаются расположением в пространстве трех гидроксильных групп. Еще больше гексоз – их восемь (аллоза, альтроза, глюкоза, манноза, гулоза, идоза, галактоза, талоза). Для запоминания названий гексоз также существует мнемоническая фраза (на английском): All Altruists Gladly Make Gum In Gallon Tanks. Причем эта фраза дает не только сами названия, но и определенный порядок следования гексоз (их можно найти, например, в учебнике А. Е. Чичибабина), которые последовательно производятся из глицеринового альдегида через две тетрозы и четыре пентозы.
Рассмотрим происхождение приведенных названий моносахаридов (этимология слов «глюкоза», «галактоза», «эритроза» и «треоза» уже была рассмотрена).
Названия аллозы и альтрозы произошли, по всей вероятности, от греч. allos и лат. alter; оба слова означают «другой». Видимо, не найдя всех этих сахаров в природных источниках, химики дали волю своим лингвистическим фантазиям. В том числе это отразилось в названии альтраровой (таларовой) кислоты (оба термина – анаграммы, хотя и не строгие); эта кислота образуется при окислении альтрозы. Если окислить аллозу, получится двухосновная гидроксикислота, названная алларовой (это синоним уже рассмотренной слизевой кислоты). Еще одна анаграмма (без одной буквы) – в названии изомера галактозы, моносахарида тагалозы. А анаграмма «галактозы» с сокращением ряда букв – в названии еще одного моносахарида, талозы.
Интересно происхождение термина рибоза, а также других с корнем риб(о). Основоположник химии сахаров Эмиль Фишер в конце 1880‑х вместе со своим молодым коллегой Оскаром Пилоти (1866–1915) из арабоновой кислоты получил неизвестную ранее кислоту, изомерную арабоновой. Авторы, придумывая название новому веществу, сначала «изомеризовали» название исходной арабоновой кислоты, переставив в ней буквы. Получилась «раабоновая», но им не понравилось, как это звучит, и они заменили аа на и. Получилась рибоновая кислота, из которой восстановлением была получена рибоза. А она уже дала название таким соединениям, как рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК) кислота, рибосома, моносахарид рибулоза, спирт рибит, фермент рибонуклеаза, лекарственный препарат рибоксин, витамин рибофлавин (вторая часть названия от лат. flavus – «желтый») и др. Эмиль Фишер придумал в 1908 году и термин озазон, который никакого отношения к озону не имеет, а относится к веществу с формулой, например, RNHN=CR – CR=NNHR. Это слово «составлено» из латинского суффикса -osus, что означает «подобный, имеющий качество чего-либо» (этот суффикс, англ. -ose, рус. «оза», очень распространен в названиях сахаров) и слова «гидразон».
Рибоза, лишенная одного атома кислорода, называется дезоксирибозой. Интересно, что, когда в лаборатории нобелевского лауреата (1910) Альбрехта Косселя (1853–1927) начали работать с нуклеиновыми кислотами, их выделяли из доступных источников, в том числе из зобной железы (тимуса) теленка. Поэтому вначале дезоксирибонуклеиновая кислота получила название тимонуклеиновой. А дезоксирибозу иногда называют также тиминозой. При восстановлении рибозы получается упомянутый пятиатомный спирт рибит. Линейный полимер рибитфосфата (или глицеринфосфата) называется тейхоевой кислотой, от греч. teichos – «стена»: это вещество было выделено из клеточной стенки некоторых бактерий.
Ксилоза соответствует многоатомному спирту ксилиту, а арабиноза – арабиту (при окислении арабинозы получается арабинаровая кислота), манноза – манниту, идоза – идиту (эти спирты часто получают восстановлением соответствующих сахаров). ликсозу (англ. lyxose) «получили» просто перестановкой букв в слове «ксилоза» (xylose), а гулозу (gulose) и талозу (talose) – аналогично из «глюкозы» (glucose) и «галактозы» (galactose), используя, правда, для анаграммы не все буквы. От «талозы» произведено название шестиатомного спирта талита (а от «альтрозы» – другое название талита – альтрит).
Более редки альдозы с разветвленной углеродной цепью. Так, из петрушки, растения семейства Зонтичные (Apiaceae), была получена пентоза, названная апиозой.
Если в молекуле моносахарида одна или несколько групп ОН отсутствуют (вместо них – атом Н), то получается дезоксисахар; фр. приставка dés означает уничтожение, удаление, отсутствие (дезинфекция, дезинтеграция и т. п.). Примером такого сахара служат рамноза и ее стереоизомер фукоза. Рамноза была получена из ягод крушины (лат. Rhamnus, от греч. rhamnos – «колючий кустарник»), а фукоза – из водорослей Fucus. Впервые фукоза была найдена в растениях семейства вьюнковых, цветы которых часто имеют розовый цвет (пример – вьюнок полевой). Отсюда второе название фукозы – родеоза (греч. rhodon – «роза»). При восстановлении рамнозы альдегидная группа – СНО переходит в спиртовую – СН2ОН, и получается рамнит.
