Charakterystyka heteropolisacharydów, struktura, funkcje

Heteropolisacharydy o Heteroglikany są grupą złożonych węglowodanów sklasyfikowanych w grupie polisacharydów, w których uwzględniono wszystkie węglowodany, które składają się z ponad 10 jednostek monosacharydów różnych rodzajów cukrów.

Większość heteropolisacharydów, które są syntetyzowane w naturze, zwykle zawiera tylko dwa różne monosacharydy. Tymczasem syntetyczne heteropole zwykle mają trzy lub więcej różnych jednostek monosacharydów.

Przykład podstawowej jednostki heteropolisacharydu (źródło: Ccostell [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Heteropolisacharydy to makrocząsteczki, które pełnią istotne funkcje na całe życie. Składają się z wielu monomerów różnych cukrów (monosacharydy), zjednoczonych powtarzalnie przez glukozydyczne powiązania różnego rodzaju.

Wśród złożonych węglowodanów, które są najczęściej w naturze, są hemiceluloza, pektyny i agar -agar, a większość z nich to polisacharydy o interesach handlowych dla przemysłu spożywczego.

W kontekście medycznym najczęściej badanym heteropolisacharydami były tkanki łączne, te z grup krwi, te związane z glikoproteinami, takie jak γ-globulina i glukolipidy, które pokrywają neurony w centralnym układzie nerwowym.

Wraz z upływem lat i postępami naukowymi opracowano różne techniki w badaniu heteropolisacharydów, które ogólnie sugerują ich rozkład w swoich składowych monosacharydach i analizie indywidualnej.

Te techniki separacji są różne dla każdego węglowodanu i zależą od fizycznych i chemicznych właściwości każdego węglowodanów. Jednak chromatografie są najczęściej stosowanymi technikami do analizy heteropolisacharydów.

[TOC]

Charakterystyka i struktura

Heteropolisacharydy są polimerami liniowymi lub rozgałęzionymi złożonymi z powtarzanych jednostek dwóch lub więcej różnych monosacharydów. Należy pamiętać, że te monosacharydy mogą, ale nie muszą być w tej samej proporcji.

Może ci służyć: hydroesqueleto

Heteropolisacharydy mają złożone struktury, z ogólnie rozgałęzioną topologią, a w ich rodzinnym stanie mają asymetryczną i nieco amorficzną morfologię.

Powtarzające się jednostki tworzące heteropolisacharydy (monosacharydy, disacharydy lub oligosacharydy) są połączone ze sobą przez łącza α- lub β-glukozydyczne. W tych jednostkach często obserwuje modyfikacje lub podstawienia, takie jak grupy metylowe i acetylowe i inne, szczególnie w przypadku konsekwencji.

Ponadto związek niektórych cząsteczek z heteropolisacharydami może nadać temu ostatnim obciążeniu netto, które ma ważne funkcje fizjologiczne w różnych typach komórek.

Bakteryjne węglowodany

Heteropole drobnoustrojów składają się z powtarzanych jednostek trzech do ośmiu monosacharydów, które mogą być liniowe lub rozgałęzione. Zasadniczo składają się z monosacharydów d-glukozy, d-galaktozy i l-ramnozy w różnych proporcjach.

Można je osiągnąć, choć, w mniejszym stopniu, fukosa, ręka, ryboza, fruktoza, monosacharydy i monosacharydy zastąpione glicerolem i innymi.

Funkcje

Zazwyczaj heteropolisacharydy działają jako wsparcie zewnątrzkomórkowe dla organizmów wszystkich królestw, od bakterii po ludzi. Cukry te, wraz z białkami włóknistymi, są najważniejszymi składnikami matrycy pozakomórkowej u zwierząt i pośredniej arkusza w roślinach.

Często występuje heteropolisacharydy związane z białkiem z tworzeniem proteoglikanów, glikozaminoglikanów, a nawet mukopolisacharydów. Wypełniają one różnorodne funkcje, od regulacji wchłaniania wody, działającego jako rodzaj „cementu” komórkowego i funkcjonujące jako biologiczny smar, między innymi.

Heteropolisacharydy tkanek łącznych mają kwaśne grupy w swoich strukturach. Działają one jak mosty między cząsteczkami wody a jonami metali. Najczęstszym heteropolisacharydem w tych tkankach jest kwas urronowy z siarczanymi podstawkami.

Może ci służyć: prosty płaski nabłonek: cechy, funkcje i typy

Proteoglikany można znaleźć jako elementy strukturalne błony plazmatycznej, działając jako właściwe przyjęcie w odbiorze bodźców na powierzchni błony komórkowej i stymulując mechanizmy odpowiedzi wewnętrznej.

Globuliny są glikoproteinami, które są częścią układu odpornościowego wielu zwierząt i opierają ich system rozpoznawania na części heteropolisacharydów, które mają w swojej najbardziej zewnętrznej warstwie.

Heparyny mają funkcje przeciwzakrzepowe i są mukoglacanem, które używają disacharydów z podstawnikami siarczanymi w celu zmniejszenia ich obciążenia ujemnego i zakłócania związku między trombiną i płytkami krwi, z kolei zjednoczenie antytrombin i inaktywnych występów występujących.

Przykłady

Hemiceluloza

Termin ten obejmuje grupę heteropolisacharydów, które zawierają w jego strukturze monosacharydy, takie jak glukoza, ksyloza, ręka, arabino, galaktoza i różne kwasy urronowe. Jednak najczęstszymi strukturami są liniowe polimery Xilanos i Xiloglucanos zjednoczonych przez β-1,4 powiązania.

Te heteropolisacharydy są bardzo obfite w ścianie komórkowej warzyw. Są również rozpuszczalne w skoncentrowanych roztworach alkalicznych, a niektóre typy rozwijają formę włóknistą, w której działają jako środki cementowe w tkance roślinnej.

Pektyna

Pektyny są polisacharydami typowymi dla środkowego arkusza między ścianami komórkowymi pierwotnego pochodzenia w roślinach. Jego głównym składnikiem jest kwas D-galakturronowy przyłączony przez wiązanie α-D-1,4, w którym niektóre karboksylli mogą być esteryfikowane w grupach metylowych.

Ten rodzaj cukru ma zdolność do łatwego polimeryzacji w kontakcie z estrami metalicznymi i innymi cukrami, takimi jak galaktoza, Rains i Ramnosa. Są szeroko stosowane w branży spożywczej do nadania jędrności niektórym produktom, takim jak dżemy, kompotki i słodka guma.

Może ci służyć: w jaki sposób żywe organizmy z naszego środowiska wyróżniają się?

Heparyna

Jest to antykoagulant, który występuje we krwi i w kilku narządach, takich jak płuca, nerki, wątroba i śledziona. Składa się z 12 do 50 powtórzeń kwasu d-glukuronowego lub kwasu lonowego i N-acetylo-D-glukozamina. Heparyny są polisacharydami typu glikozaminoglikanu o silnym obciążeniu ujemnym.

Heparyny mają ogromne znaczenie przemysłowe i są uzyskiwane sztucznie z inżynierii genetycznej u bakterii lub naturalnie z płuc zwierząt gospodarskich lub błony śluzowej jelit.

Kwas hialuronowy

Jest to jeden z najczęściej stosowanych leków w branży estetycznej jako smar ze względu na jego lepkie, elastyczne i reologiczne właściwości. Jest stosowany jako smar oka, tłumienie stawów i opóźniają procesy starzenia się, ponieważ aktywność komórek zmniejsza się w cyklu komórkowym.

Jest to polimer należący do grupy glikozaminoglikanów i składa się z kwasowo-gukuronii i N-acetylo-D-glukozamina, połączona między sobą przez β-1,3. Występuje w prawie wszystkich komórkach prokariotycznych i eukariotycznych, szczególnie w tkankach łącznych i skórze zwierząt.

Bibliografia

1. Delgado, L. L., & Masuelli, m. (2019). Polisacharydy: pojęcia i klasyfikacja. Ewolucja w Polimer Technology Journal, 2(2), 2-7.
2. Huber, k. C., & Bemiller, j. N. (2018). Węglowodany. W Chemia organiczna (PP. 888-928). Elsevier Inc.
3. Davison, e. (1999). Britannica Encyclopaedia. Pobrano 14 sierpnia 2019 r. Z WWW.Britannica.com/science/węglowodan/
4. Huber, k. C., & Bemiller, j. N. (2018). Węglowodany. W Chemia organiczna (PP. 888-928). Elsevier Inc.
5. University of Maine. (N.D.). Pobrano 14 sierpnia 2019 r. Z WWW.Umaine.Edu