Charakterystyka homopolisacharydów, struktura, funkcje, przykłady

Homopolisacharydy lub homoglikany to grupa złożonych węglowodanów sklasyfikowanych w grupie polisacharydów. Należą do nich wszystkie węglowodany, które mają więcej niż dziesięć jednostek tego samego rodzaju cukru.

Polisacharydy są niezbędnymi makrocząsteczkami złożonymi z wielu monomerów cukrowych (monosacharydów) powtarzalnie wraz z łączami glukozydowymi. Te makrocząsteczki reprezentują największe źródło odnawialnych zasobów naturalnych na Ziemi.

Przykład podstawowej jednostki homopolisacharydu glukanu (źródło: homopolisacharyd.Svg: *homopolisacharyd.JPG: Ccosttellderivative Prace: Odysseus1479 (dyskusja) Praca pochodna: Odysseus1479 [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Dobrym przykładem homopolisacharydów są skrobi i celuloza obecna w dużych ilościach w tkankach roślinnych i zwierząt oraz glikogenu.

Najczęstsze i najważniejsze homopolisacharydy w naturze powstają przez reszty d-glukozy, jednak istnieją homopolisacharydy złożone z fruktozy, galaktozy, ręki, arabskiej i innych podobnych cukrów lub pochodzących z nich z nich.

Ich struktury, rozmiary, długości i masy cząsteczkowe są wyjątkowo zmienne i mogą być określone zarówno przez rodzaj monosacharydu, który je tworzy, jak i przez połączenia, z którymi te monosacharydy są połączone, a obecność lub nie konsekwencje konsekwencji.

Mają wiele funkcji w organizmach, w których są, wśród których rezerwat energii i struktura komórek i ciała makroskopowe wielu roślin, zwierząt, grzybów i mikroorganizmów.

[TOC]

Charakterystyka i struktura

A także w przypadku większości polisacharydów, homopolisacharydy są wysoce zróżnicowanymi biopolimerami zarówno pod względem funkcji, jak i struktury.

Są to makrocząsteczki, których wielka masa cząsteczkowa zależy zasadniczo od liczby monomerów lub monosacharydów, które je składają, będąc w stanie różnić się od dziesięciu do tysięcy. Jednak zwykle masa cząsteczkowa jest nieokreślona.

Najczęstsze homopolisacharydy w naturze składają się z reszt glukozy zjednoczonych przez siebie nawzajem przez łącza glukozydowe typu α lub β.

Może ci służyć: sterydy: charakterystyka, struktura, funkcje, klasyfikacja

Wiązania α-glukozydyczne dominują w rezerwowych homopolisacharydach, ponieważ są one łatwo enzymatycznie hydrolizowane. Z drugiej strony wiązania β-glukozydyczne są prawie hydrolizowane i są powszechne w homopolisacharydach strukturalnych.

Charakterystyka monosacharydów składowych

W naturze powszechne jest stwierdzenie, że polisacharydy, w tym homopolisacharydy, składają się z monomerów cukrowych, których struktura jest cykliczna, a jednym z atomów pierścienia jest prawie zawsze atom tlenu, a pozostałe są węgle.

Najczęstsze cukry są heksowe, chociaż pentoza i ich pierścienie mogą również różnić się pod względem konfiguracji strukturalnej, w zależności od rozważanego polisacharydu.

Klasyfikacja węglowodanów

Jak wcześniej skomentowano, homopolisacharydy są częścią grupy polisacharydów, które są złożonymi węglowodanami.

Wśród złożonych polisacharydów są disacharydy (dwie reszty cukru zjednoczone razem poprzez powiązania glukozydowe), oligosacharydy (do dziesięciu słodyczy odpadów połączonych) i polisacharydy (które mają więcej niż dziesięć odpadów).

Polisacharydy są podzielone, zgodnie z ich składem, w homopolisacharydach i heteropolisacharydach. Homopolisacharydy składają się z tego samego rodzaju cukru, podczas gdy heteropolisacharydy są złożonymi mieszaninami monosacharydów.

Polisacharydy można również klasyfikować zgodnie z ich funkcjami, a istnieją trzy główne grupy, które obejmują zarówno homopolisacharydy, jak i heteropolisacharydy: (1) strukturalne, (2) rezerwę lub (3), które tworzą żele.

Oprócz złożonych węglowodanów istnieją proste węglowodany, które są cukrami monosacharydowymi (pojedyncza cząsteczka cukru).

Zarówno homopolisacharydy, heteropolisacharydy, oligosacharydy i disacharydy mogą być hydrolizowane do ich składowych monosacharydów.

Funkcje

Ponieważ glukoza jest główną cząsteczką energii komórek, homopolisacharydy tego cukru są szczególnie ważne nie tylko dla natychmiastowych funkcji metabolicznych, ale także dla rezerwy energii lub magazynowania.

Może ci służyć: białko K: Charakterystyka, aktywność enzymatyczna, zastosowania

Na przykład u zwierząt homopolisacharydy rezerwowe są przekształcane w tłuszcz, co umożliwia przechowywanie znacznie większych ilości masy na jednostkę i są bardziej „płynne” w komórkach, co ma implikacje dla ruchu ciała.

W branży homopolisacharydy strukturalne, takie jak celuloza i chityna, są bardzo wykorzystywane z dużą różnorodnością końców.

Papier, bawełna i drewno są najczęstszymi przykładami przemysłowych narzędzi celulozy, a wśród nich produkcja etanolu i biopaliw musi być również uwzględniona w fermentacji i/lub hydrolizie.

Skrobia jest ekstrahowana i oczyszczona z wielu różnych roślin i jest stosowana w różnych celach, zarówno w polu gastronomicznym, jak i w produkcji tworzyw sztucznych biodegradowalnych oraz innych związków o znaczeniu gospodarczym i komercyjnym.

Przykłady

Skrobia

Skrobia jest rozpuszczalnym homopoiderem warzywnym, który składa się z jednostek w kształcie amylozy (20%) i amylopektyny (80%) (80%). Ziemniaki, ryż, fasola, kukurydza, groszek i różne bulwy znajdują się w mąki.

Amyloza składa się z łańcuchów liniowych d-glukozy połączonych ze sobą przez łącza glikozydowe typu α-1,4. Amylopektyna składa się z łańcuchów d-glukozy połączonych wiązaniami α-1,4, ale ma również konsekwencje połączone wiązaniami α-1,6 co 25 odpadów glukozy, około w przybliżeniu.

Glikogen

Polisacharyd rezerwy zwierząt jest homopolisacharydem znanym jako glikogen. Oprócz skrobi, glikogen składa się z liniowych łańcuchów D-glukicowych wraz ze sobą przez α-1,4, które są wysoce rozgałęzione dzięki obecności α-1,6 linków.

W porównaniu do skrobi, glikogen ma konsekwencje na każde dziesięć (10) odpadów glukozy. Ten stopień gałęzi ma ważny wpływ fizjologiczny na zwierzęta.

Może ci służyć: Mutualizm: cechy, typy, przykłady

Celuloza

Celuloza jest nierozpuszczalnym homopoidem strukturalnym, który jest podstawową częścią ścian komórkowych organizmów roślinnych. Jego struktura składa się z łańcuchów liniowych odpadów d-glukozy wraz z β-1,4 glukozydowymi powiązaniami zamiast α-1,4.

Dzięki obecności wiązań β w ich strukturze łańcuchy celulozowe są w stanie tworzyć dodatkowe mosty wodorowe, tworząc sztywną strukturę i zdolne do podtrzymania ciśnienia.

Quitina

Podobnie jak celuloza, chityna jest strukturalnym homopolisacharydem nierozpuszczalnym N-Acetylo-glukozamina połączona razem za pomocą glukozydowych powiązań β-1,4.

Podobnie jak w przypadku celulozy, ten rodzaj linku zapewnia chitynę o ważnych cechach strukturalnych, które czyni ją idealnym składnikiem stawonożu i egzoszkieletów skorupiakowych. Jest również obecny w ścianach komórkowych wielu grzybów.

Dextrano

Dextrano to homopolisacharyd rezerwowy w drożdżach i bakteriach. Podobnie jak wszystkie poprzednie, składa się również z d-glukozy, ale głównie zjednoczonych przez α-1,6 linków.

Wspólnym przykładem tego rodzaju polisacharydu jest ten, który jest obecny pozakomórkowo w bakteriach płyty dentystycznej.

Bibliografia

1. Aspinal, g. (1983). Klasyfikacja polisacharydów. W Polisacharydy (Tom. 2, pp. 1-9). Academic Press, Inc.
2. Clayden, J., Greeves, n., Warren, s., & Wothers, p. (2001). Chemia organiczna (1. wyd.). Nowy Jork: Oxford University Press.
3. Delgado, L. L., & Masuelli, m. (2019). Polisacharydy: pojęcia i klasyfikacja. Ewolucja w Polimer Technology Journal, 2(2), 2-7.
4. Garrett, r., I Grisham, C. (2010). Biochemia (Wydanie 4.). Boston, USA: Brooks/Cole. Cengage Learning.
5. Huber, k. C., & Bemiller, j. N. (2018). Węglowodany. W Chemia organiczna (PP. 888-928). Elsevier Inc.
6. Yurkanis Bruice, str. (2003). Chemia organiczna. osoba.