Biologi

Polysaccharides

2992
379
Kerry Schmitt

Apa itu polysaccharides?

The Polysaccharides, Ramai kali dipanggil glycans, mereka adalah sebatian kimia berat molekul yang tinggi yang dibentuk oleh lebih daripada 10 unit gula individu (monosakarida). Dalam erti kata lain, mereka adalah polimer monosakarid bersatu melalui hubungan glikosid.

Ini adalah molekul yang sangat biasa, seperti yang terdapat di semua makhluk hidup, di mana mereka menjalankan pelbagai fungsi, yang banyak dipelajari. Mereka dianggap sebagai sumber terbesar sumber semula jadi yang boleh diperbaharui di bumi.

Struktur celulosa, homopolysaccharide (sumber: http: // www.monograf.com/jobs46/selulosa-madera/selulosa-madera2.Shtml/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0) melalui Wikimedia Commons)

Dinding sel tumbuhan, misalnya, dibentuk oleh salah satu polysaccharides yang paling banyak di biosfera: selulosa.

Kompaun ini, yang dibentuk oleh unit berulang monosakarida yang dipanggil glukosa, berfungsi sebagai makanan untuk beribu -ribu mikroorganisma, kulat dan haiwan, sebagai tambahan kepada fungsi yang ada dalam penyelenggaraan struktur sayur -sayuran.

Lelaki itu, dengan peredaran masa, telah berjaya memanfaatkan selulosa untuk tujuan praktikal: Gunakan kapas untuk membuat pakaian, "pulpa" pokok -pokok untuk memainkan kertas, dll.

Satu lagi polysaccharide yang sangat banyak, juga dihasilkan oleh tumbuh -tumbuhan dan sangat penting bagi manusia adalah kanji, kerana ia adalah salah satu sumber utama karbon dan tenaga. Ia berada di dalam bijirin bijirin, di dalam ubi, dll.

Ciri -ciri polisakarida

- Mereka adalah makromolekul berat molekul yang sangat tinggi

- Mereka kebanyakannya terdiri daripada atom karbon, hidrogen dan oksigen

- Mereka sangat berbeza secara struktur dan berfungsi

- Terdapat hampir semua makhluk hidup di bumi: tumbuh -tumbuhan, haiwan, bakteria, protozoa dan kulat

- Sebilangan polisakarida sangat larut dalam air dan lain -lain, yang biasanya tidak bergantung pada kehadiran ramalan dalam strukturnya

- Mereka bekerja dalam penyimpanan tenaga, dalam komunikasi selular, dalam sokongan struktur sel dan tisu, dll.

- Hidrolisisnya secara amnya mengakibatkan pembebasan sisa individu (monosakarida)

- Mereka boleh didapati sebagai sebahagian daripada makromolekul yang lebih kompleks, seperti bahagian karbohidrat banyak glikoprotein, glikolipid, dll.

Struktur polysaccharides

Polysaccharides adalah polimer lebih daripada 10 pembaziran gula atau monosakarida, yang disatukan melalui hubungan glukosid.

Walaupun mereka adalah molekul yang sangat pelbagai (terdapat pelbagai jenis struktur yang tidak terhingga), monosakarida yang paling biasa dijumpai dalam struktur polysaccharide adalah gula -gula dan hexyic gula, iaitu, gula 5 dan 6 atom karbon, masing -masing.

Boleh melayani anda: ovogenesis: fasa, ciri -ciri haiwan dan tumbuh -tumbuhan

Kepelbagaian

Kepelbagaian makromolekul ini terletak pada hakikat bahawa, sebagai tambahan kepada gula yang berbeza yang dapat membentuknya, setiap sisa gula dapat dalam dua bentuk kitaran yang berlainan: furanous atau piranosa (hanya gula 5 dan 6 atom karbon).

Di samping itu, ikatan glikosid boleh berada dalam konfigurasi α- atau β dan, seolah-olah itu tidak mencukupi, pembentukan bon ini mungkin menyiratkan penggantian satu atau lebih kumpulan hidroksil (-OH) di sisa bersebelahan.

Mereka juga boleh dibentuk oleh gula dengan rantai bercabang, dengan gula tanpa satu atau lebih kumpulan hidroksil (-OH) dan gula lebih daripada 6 atom karbon, serta oleh derivatif monosakarida yang berbeza (biasa atau tidak).

Perwakilan grafik polysaccharide linear dan cawangan lain

Polysaccharides dengan rantai linear biasanya "dibungkus" dalam struktur tegar atau dilepaskan dan tidak larut dalam air, bertentangan dengan polysaccharides bercabang, yang sangat larut dalam air dan bentuk struktur "past" dalam larutan akueus.

Klasifikasi polysaccharides

Klasifikasi polysaccharides biasanya berdasarkan kejadian semula jadi mereka, bagaimanapun, semakin biasa untuk mengklasifikasikannya mengikut struktur kimia mereka.

Ramai penulis menganggap bahawa cara terbaik untuk mengklasifikasikan polysaccharides adalah berdasarkan jenis gula yang membentuknya, mengikut mana dua kumpulan besar telah ditakrifkan: Homopolysaccharides dan heteropolysaccharides.

Homopolysaccharides atau homoglycans

Kepada kumpulan ini milik semua polysaccharides yang dibentuk oleh unit gula yang sama atau monosakarida, iaitu, mereka adalah homopolimer jenis gula yang sama.

Homopolysaccharides yang paling mudah adalah mereka yang mempunyai penyesuaian linear, di mana semua sisa gula bersatu melalui jenis ikatan kimia yang sama. Selulosa adalah contoh yang baik: ia adalah polysaccharide yang terdiri daripada sisa glukosa yang disatukan oleh pautan β (1 → 4).

Walau bagaimanapun, terdapat homopolysaccharides yang lebih kompleks dan mereka yang mempunyai lebih daripada satu jenis pautan dalam rantai linear dan bahkan dapat menimbulkan kesannya.

Contoh -contoh homopolisakarida yang sangat biasa adalah selulosa, glikogen dan kanji, semuanya dibentuk oleh unit glukosa berulang; Kumpulan ini juga termasuk chitin, yang terdiri daripada unit berulang N-acetyl-glucosamine, derivatif glukosa.

Kemudian ada orang lain yang kurang popular dalam kesusasteraan seperti fructans (terdiri daripada unit fruktosa), pentosan (terdiri daripada arabinous atau xylose) dan pektin (dibentuk oleh derivatif asid galakturonik, yang diperolehi, dari galaktosa).

Boleh melayani anda: pernafasan aerobik

Heteropolysaccharides atau heteroglycans

Di dalam kumpulan ini, sebaliknya, semua polysaccharides yang terdiri daripada dua atau lebih jenis gula yang diklasifikasikan, iaitu, mereka adalah heteropolimer gula yang berbeza.

Heteropolys yang paling mudah dibentuk oleh dua sisa gula yang berbeza (atau derivatif gula), yang boleh (1) berada dalam rantai linear yang sama atau (2) menjadi satu membentuk garis linear utama dan rantai sampingan yang lain.

Walau bagaimanapun, terdapat juga heteropolysaccharides yang dibentuk oleh lebih daripada 2 jenis sisa manis, sangat bercabang, atau tidak.

Banyak molekul ini dikaitkan dengan protein atau lipid, membentuk glikoprotein dan glucolipid, sangat banyak dalam tisu haiwan.

Contoh -contoh heteropolysakarida yang sangat biasa adalah sebahagian daripada mucopolysaccharides seperti asid hyaluronik, diedarkan secara meluas di kalangan haiwan dan yang dibentuk oleh sisa -sisa asid glucoronic yang bersatu untuk membazir dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari dari sisa dari sisa dari dari sisa dari dari sisa dari sisa dari dari sisa dari sisa dari dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari sisa dari N-acetyl-D-glucosamine.

Kartil, yang terdapat dalam semua haiwan vertebrata, juga mempunyai heteropolysaccharides yang banyak, terutama chondroitin sulfat, yang dibentuk oleh unit berulang asid glucoronic dan N-acetyl-d-galactosamine.

Fakta umum mengenai tatanama

Polysaccharides dinamakan dengan istilah glycan generik, jadi penggunaan nomenclatures yang paling tepat, untuk memberikan nama, awalan "gula ibu bapa" dan penamatan ""-tahun". Sebagai contoh, polisakarida berdasarkan unit glukosa boleh dipanggil glucan.

Contoh polysaccharides

Sepanjang teks kami telah memetik contoh -contoh yang paling biasa yang mewakili, tanpa keraguan, kumpulan besar makromolekul ini. Seterusnya, kami akan mengembangkan lebih sedikit daripada mereka dan menyebut orang lain sama pentingnya.

Glikogen dan selulosa, dua polisakarida (sumber: sunshineconnelly di dalam.Wikibooks/CC oleh (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/2.5) melalui Wikimedia Commons, diubahsuai oleh Raquel Parada Puig)

Selulosa dan chitina

Selulosa, polimer sisa glukosa adalah, bersama -sama dengan kitin, polimer sisa dari N-acetyl-glucosamine, salah satu polimer yang paling banyak di Bumi.

Quitina molekul

Yang pertama adalah bahagian asas dinding yang meliputi sel -sel tumbuhan dan yang terakhir adalah di dinding sel kulat dan krustasea exoskelet arthropod, contohnya.

Kedua -dua homopolysaccharides sama pentingnya, bukan hanya untuk manusia, tetapi untuk semua ekosistem biosfera, kerana mereka adalah bahagian struktur organisma yang berada di dasar rantai makanan.

Boleh melayani anda: kulat makroskopik

Glikogen dan kanji

Polysaccharides, di antara pelbagai fungsi mereka, berfungsi sebagai bahan rizab tenaga. Di kanji tumbuhan dihasilkan dan glikogen berlaku pada haiwan.

Kedua -duanya adalah homopolysaccharides yang terdiri daripada sisa glukosa, yang bersatu melalui ikatan glukosid yang berbeza, yang membentangkan banyak kesan dalam corak yang agak kompleks. Dengan bantuan beberapa protein, kedua -dua jenis molekul dapat membentuk lebih banyak butiran padat.

Pati adalah kompleks yang dibentuk oleh dua polimer glukosa yang berbeza: amilosa dan amilopektin. Amylose adalah polimer linear sisa glukosa yang disatukan oleh α (1 → 4) ikatan, manakala amilpectin adalah polimer bercabang yang mengikat amilosa melalui ikatan α (1 → 6).

Biji kanji di sel kentang. Sumber: Ganímedes/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)

Glikogen, sebaliknya, juga merupakan polimer unit glukosa yang dikaitkan dengan pautan α (1 → 4) dan dengan banyak ramuan yang dihubungkan dengan pautan α (1 → 6). Ini membentangkan sejumlah ramalan yang jauh lebih besar daripada kanji.

Struktur glikogen

Heparin

Heparin adalah glucosaminoglycan yang dikaitkan dengan kumpulan sulfat. Ia adalah heteropolysaccharide yang terdiri daripada unit asid glukoronik, yang kebanyakannya diasingkan, dan oleh unit sulfat N-Glukosamin yang mempunyai kumpulan sulfat tambahan dalam karbon 6 mereka yang dikaitkan dengan bon α (1 → 4).

Struktur Heoparine. Sumber Imej: Jü / CC0

Kompaun ini biasanya digunakan sebagai antikoagulan, biasanya ditetapkan untuk rawatan serangan jantung yang tidak stabil dan serangan dada.