Вода и углеводы - старые приятели.
Само слово углевод - содержит в себе понятие воды и угля.
Вода способна прятаться в углеводы, и потом снова появляться. Молекула воды выделяется всякий раз, когда:
1) Моносахарид переходят из линейной формы в циклическую.
2) Образуется олигомеров и полимеров - воды образуется столько, сколько связей образуется между мономерами.
Так же сахара являются криопротекторами, это значит, что молекулы моно- и полисахаров способны образовывать водородные связи, и структурировать вокруг себя воду. Это важное свойство используется в переходе золь-гель, при переходе клетки из биоза в состояние анабиоза или в состояние близкое к нему.
Гель состоит из двух частей - каркаса, и мелкодисперсной среды, которая находится между узлов каркаса.
(Интересно состояние функциональных - нераскрутившихся белков в анабиотической клетки - такие белки называются иммобилизованными, а именно к иммобилизации, как к методу , стабилизации и хранения пришли на кафедре биофизики. Так интересно, в каком водно/не водном окружении находится Люцифераза в крахмальном диске?? но это совсем другая история..)
Размеры пустот, в которых находится мелкодисперсная среда меньше узлов каркаса-центров организации. Каждый узел -криопротектор, это может быть сахара, аминокислоты, и иные другие полярные молекулы, способные создавать водородные связи, проходить через мембрану клетки, и , конечно, эти вещества должны быть не токсичными.
Мелкодисперсная среда приемущественно состоит из связанной воды, и иных малых молекул, такая вода не способна образовывать кристаллов льда и имеет свойства отличные от свойств несвязанной. У всех организмов анабиоз клетки возможен лишь при влажности до 11% (бактерии, растительные клетки, водоросли...)
Содержимое клетки, при переходе в гель приобретает свойства устойчивости к низким и высоким температурам, и некоторые исследователи отмечают устойчивость к радиации.
Потому в состоянии анабиоза в клетке меньше полимеров и в основном -мономеры, а так же белки (не все, но все же) разворачиваются до 2-ой структуры.
Исследуя динамику сахаров я изучаю вопросы реактивации камбия древесных растений. Совсем недавно поставил для себя еще один вопрос - почему в течении зимы в камбии крахмал постепенно переходит в мономеры, а не скачкообразно во время наступления холодов. Неужели во время зимы появляется еще вода, и неужели это продукт дыхания? Известно что в стадии пограничной к анабиозу - "сильному мезобиозу" продолжают идти ферментативные реакции, правда очень медленно... так что же, при -30 С идет гликолиз?