Polysakkaridit

Mitä ovat polysakkaridit?

Se polysakkaridit, Monta kertaa nimeltään glykaania, ne ovat korkean molekyylipainon kemiallisia yhdisteitä, jotka muodostuvat yli 10 yksikköä yksittäisiä sokereita (monosakkaridit). Toisin sanoen ne ovat monosakkaridien polymeerejä, jotka ovat yhdistyneitä glykosidisten linkkien kautta.

Nämä ovat luonteeltaan hyvin yleisiä molekyylejä, kuten niitä löytyy kaikista elävistä olennoista, joissa he käyttävät erilaisia ​​toimintoja, joista monia tutkitaan edelleen. Niitä pidetään suurimpana uusiutuvien luonnonvarojen lähteenä maan päällä.

Keluloosarakenne, homopolysakkaridi (lähde: http: // www.monografiat.com/työt46/selluloosa-madera/selluloosa-madera2.Shtml/cc by-sa (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Esimerkiksi kasvisolujen seinämä muodostaa yksi biosfäärin runsaimmista polysakkaridista: selluloosa.

Tämä yhdiste, joka muodostuu glukoosiksi kutsutun monosakkaridin toistuvista yksiköistä, toimii ruoana tuhansille mikro -organismeille, sienille ja eläimille, niiden toimintojen lisäksi, jotka sillä on vihannesten rakenteen ylläpitämisessä.

Mies on ajan kuluessa onnistunut hyödyntämään selluloosaa käytännön tarkoituksiin: käytä puuvillaa vaatteiden valmistukseen, puiden "massan" pelaamiseen paperia jne.

Toinen erittäin runsas polysakkaridi, myös kasvien tuottama ja jolla on suuri merkitys ihmiselle, on tärkkelys, koska se on yksi tärkeimmistä hiilen ja energian lähteistä. Se on viljojen jyvät, mukuloissa jne.

Polysakkaridien ominaisuudet

- Ne ovat erittäin korkean molekyylipainoisia makromolekyylejä

- Ne koostuvat pääasiassa hiili-, vety- ja happiatomeista

- Ne ovat hyvin erilaisia ​​rakenteellisesti ja toiminnallisesti

- Maapallolla on käytännössä kaikki elävät olennot: kasvit, eläimet, bakteerit, alkueläimet ja sienet

- Jotkut polysakkaridit ovat voimakkaasti liukoisia veteen ja toiset, mikä ei yleensä riipu sen rakenteen seurausten esiintymisestä

- Ne toimivat energian varastoinnissa, soluviestinnässä, solujen ja kudosten rakenteellisessa tuessa jne.

- Sen hydrolyysi johtaa yleensä yksittäisten jätteiden vapautumiseen (monosakkaridit)

- Niitä löytyy osana monimutkaisempia makromolekyylejä, kuten monien glykoproteiinien, glykolipidejen hiilihydraatti -osa, jne.

Polysakkaridien rakenne

Polysakkaridit ovat yli 10 sokerin tai monosakkaridien tuhlausta, jotka on liitetty yhteen glukosidisten linkkien kautta.

Vaikka ne ovat erittäin monimuotoisia molekyylejä (mahdollisia rakennetyyppejä on ääretön monenlaisia), polysakkaridin rakenteessa yleisimmin havaitut monosakkaridit ovat s.

Voi palvella sinua: Ovogeneesi: vaiheet, eläinten ja kasvien ominaisuudet

Monimuotoisuus

Näiden makromolekyylien monimuotoisuus on siinä tosiasiassa, että niiden muodostavien erilaisten sokerien lisäksi jokainen sokeritähte voi olla kahdessa eri syklisessä muodossa: furanoosissa tai piranosassa (vain 5 ja 6 hiiliatomien sokerit).

Lisäksi glykosidiset sidokset voivat olla a- tai β-konfiguraatioissa, ja ikään kuin se ei olisi tarpeeksi, näiden sidosten muodostuminen voi tarkoittaa yhden tai useamman hydroksyyliryhmän (-OH) korvaamista viereisessä jäännöksessä.

Niitä voidaan muodostaa myös haarautuneilla ketjuilla varustetuilla sokereilla, sokereilla, joilla ei ole yhtä tai useampaa hydroksyyliryhmää (-OH) ja yli 6 hiiliatomia, samoin kuin erilaisilla monosakkaridijohdannaisilla (yleisiä vai ei).

Lineaarisen polysakkaridin ja toisen haaran graafinen esitys

Polysakkaridit, joissa on lineaariketjuja.

Polysakkaridien luokittelu

Polysakkaridien luokittelu perustuu yleensä niiden luonnolliseen esiintymiseen, mutta on yhä yleisempi luokitella ne kemiallisen rakenteen mukaan.

Monet kirjoittajat katsovat, että paras tapa luokitella polysakkarideja perustuu niitä muodostavien sokerien tyyppiin, minkä mukaan kaksi suurta ryhmää on määritelty: homopolysakkaridien ja heteropolysakkaridien.

Homopolysakkaridit tai homoglykaanit

Tälle ryhmälle kuuluvat kaikki polysakkaridit, jotka muodostuvat identtisten sokerien tai monosakkaridien yksiköiden avulla, ts. Ne ovat samantyyppisiä sokeria.

Yksinkertaisimmat homopolysakkaridit ovat ne, joilla on lineaarinen konformaatio, jossa kaikki sokeritähteet yhdistyvät samantyyppisen kemiallisen sidoksen kautta. Selluloosa on hyvä esimerkki: se on polysakkaridi, joka koostuu glukoosijätteestä, joka yhdistää β -linkit (1 → 4).

Homopolysakkarideja on kuitenkin monimutkaisempia ja ovat niitä, joilla on useampi kuin yksi linkkityyppi lineaarisessa ketjussa ja jotka voivat jopa esittää seurauksia.

Esimerkkejä hyvin yleisistä homopolysakkarideista ovat selluloosa, glykogeeni ja tärkkelys, jotka kaikki muodostuvat toistuvilla glukoosiyksiköillä; Tämä ryhmä sisältää myös kitiinin, joka koostuu toistuvista yksiköistä N-Asetyyli-glukosamiini, glukoosijohdannainen.

Sitten on muitakin, jotka ovat vähemmän suosittuja kirjallisuudessa, kuten fruktanit (koostuu fruktoosiyksiköistä), pentosaanit (koostuu arabimaisesta tai ksyloosista) ja pektiineistä (muodostettu galakturonihapon johdannaiset, johdettu puolestaan ​​galaktoosista)).

Voi palvella sinua: aerobinen hengitys

Heteropolysakkaridit tai heteroglykaanit

Tässä ryhmässä toisaalta kaikki ne polysakkaridit, jotka koostuvat kahdesta tai useammasta erityyppisistä sokerista, eli ne ovat eri sokerien heteropolymeerejä.

Yksinkertaisimmat heteropolyt muodostetaan kahdella erilaisella sokerijutellilla (tai sokerijohdannaisilla), jotka voidaan (1) olla samassa lineaarisessa ketjussa tai (2) muodostaa päälineaarisen viivan ja toisen koostuvan sivuketjun.

Siellä voi kuitenkin olla myös heteropolysakkarideja, jotka muodostuvat yli 2 tyypistä sokeria, erittäin haarautuneita jätteitä tai ei.

Monet näistä molekyyleistä liittyvät proteiineihin tai lipideihin, jotka muodostavat glykoproteiineja ja glukolipidejä, erittäin runsaasti eläinkudoksissa.

Hyvin yleisiä esimerkkejä heteropolysakkarideista ovat niitä, jotka ovat osa mukopolysakkarideja, kuten hyaluronihappoa, jakautuvat laajasti eläinten kesken ja jotka muodostuvat glukoronihappotähteillä N-asetyyli-D-glukosamiini.

Kaikissa selkärankaisilla eläimillä olevilla karttoilla on myös runsaasti heteropolysakkarideja, erityisesti kondroitiinisulfaattia, joka muodostuu toistuvilla glukoronihapon yksiköillä ja N-asetyyli-D-galaktosamiini.

Yleinen tosiasia nimikkeistöstä

Polysakkaridit on nimetty yleisellä glykaanikaudella, joten tarkimmat nimikkeet käyttävät nimen, "vanhempien sokerin" ja lopettamisen "etuliitteen" "" "" ""-vuosi". Esimerkiksi glukoosiyksiköihin perustuva polysakkaridi voidaan kutsua glukaaniksi.

Esimerkkejä polysakkarideista

Koko tekstissä olemme maininneet yleisimmät esimerkit, jotka edustavat epäilemättä tätä suurta makromolekyylien ryhmää. Seuraavaksi kehitämme hieman enemmän joitain heistä ja mainitsemme toiset yhtä tärkeitä.

Glykogeeni ja selluloosa, kaksi polysakkaridia (lähde: Sunshineconnelly in IN.wikibooks/cc by (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/2.5) Wikimedia Commonsin kautta, muokannut Raquel Parada Puig)

Selluloosa ja chitina

Selluloosa, glukoosijätteen polymeeri on yhdessä kitiinin kanssa N-Asetyyli-glukosamiini, yksi maan runsaimmista polymeereistä.

Quitina -molekyyli

Ensimmäinen on seinän perusta, joka kattaa kasvisolut ja viimeinen on sienisolujen seinällä ja esimerkiksi niveljalkaisten eksoskeleiden äyriäisten, esimerkiksi.

Molemmat homopolysakkaridit ovat yhtä tärkeitä paitsi ihmiselle, myös kaikille biosfäärin ekosysteemeille, koska ne ovat rakenteellinen osa organismeja, jotka ovat elintarvikeketjun juuressa.

Voi palvella sinua: makroskooppiset sienet

Glykogeeni ja tärkkelys

Polysakkaridit, niiden monien toimintojen joukossa, toimivat energiavarantomateriaalina. Kasveissa tärkkelys tuotetaan ja glykogeenia esiintyy eläimissä.

Molemmat ovat homopolysakkarideja, jotka koostuvat glukoosijätteistä, jotka yhdistyvät erilaisten glukosidisten sidosten avulla, aiheuttaen lukuisia seurauksia melko monimutkaisissa malleissa. Joidenkin proteiinien avulla kaksi molekyylityyppiä voivat muodostaa kompakteja rakeita.

Tärkkelys on kompleksi, jonka muodostavat kaksi erilaista glukoosipolymeeriä: amilosa ja amylopektiini. Amyloosi on a glukoosijätteiden lineaarinen polymeeri, jolla yhdistyvät a (1 → 4) sidokset, kun taas amyyylispektiini on haarautunut polymeeri, joka sitoutuu amyloosiin a -sidosten kautta (1 → 6).

Tärkkelysjyvät perunakennossa. Lähde: Ganímedes/CC BY-S (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)

Glykogeeni puolestaan ​​on myös a (1 → 4) linkkien kytkettyjen glukoosiyksiköiden polymeeri ja lukuisilla α (1 → 6) linkillä kytkettyjen seurauksien kanssa, jotka on kytketty. Tämä aiheuttaa useita seurauksia, jotka ovat huomattavasti suurempia kuin tärkkelys.

Glykogeenirakenne

Hepariini

Hepariini on glukosaminoglykaani, joka liittyy sulfaattiryhmiin. Se on heteropolysakkaridi, joka koostuu glukoronihapon yksiköistä, joista monet ovat esteröityjä ja sulfaattiyksiköitä N-Glukosamiini, jolla on ylimääräinen sulfaattiryhmä hiilessä 6, kytketty a (1 → 4) sidoksilla.

Heopariinirakenne. Kuvan lähde: Jü / CC0

Tätä yhdistettä käytetään yleisesti antikoagulanttina, joka yleensä määrätään epävakaiden sydänkohtausten ja rintakehysten hoitoon.

Muut polysakkaridit

Kasvit tuottavat monia aineita, joissa on runsaasti monimutkaisia ​​heteropolysakkarideja, mukaan lukien ikenet ja muut liima- tai emulgoijayhdisteet. Nämä aineet ovat monta kertaa runsaasti glukoronihappopolymeerejä ja muita sokereita.

Bakteerit tuottavat myös heteropolysakkarideja, jotka vapautuvat monta kertaa ympäröivään ympäristöön, joten ne tunnetaan nimellä eksopolisakkaridit.

Monia näistä aineista käytetään gelifiointiaineina elintarviketeollisuudessa, etenkin happamien bakteerien syntetisoidut sellaiset.

Viitteet

1. Vuystista, l., & Degeest, b. (1999). Maitohappobakteerien heteropolysakkaridit. FEMS Microbiology Reviews, 23 (2), 153-177.
2. Aspinall, g. JOMPIKUMPI. (Ed.-A. (2014). Polysakkaridit. Akateeminen lehdistö.
3. Encyclopaedian Britannica (2019) toimittajat (2019). Britannica Encyclopaedia. Haettu 18. huhtikuuta 2020, www.Britannica.com/tiede/polysakkaridi
4. Dische, z. -Lla. C. H. -Lla. B -. Yllyttää. -Lla. S. (1955). Sokerit polysakkaridissa. Biokemiallisen analyysin menetelmissä (VOL. 2, pp. 313-358). Interscience New York.
5. Ruskea jr, r. M. (2004). Selluloosan rakenne ja biosynteesi: Mikä on 2000 -luvun varastossa? Journal of Polymer Science Osa A: Polymer Chemistry, 42 (3), 487-495.
6. Roach, P. J -. (2002). Glykogeeni ja sen aineenvaihdunta. Nykyinen molekyylilääketiede, 2 (2), 101-120.Polymeeritieteen osaan A: Polymer Chemistry, 42 (3), 487-495.