Glukans struktura, značilnosti in funkcije

The Glukani So morda najpogostejši ogljikovi hidrati v biosferi. Večina sestavlja celično steno bakterij, rastlin, kvasovk in drugih živih organizmov. Nekateri sestavljajo snovi z vretenčarji.

Vsi glukani so sestavljeni iz vrste monosaharida, ki se ponavlja: glukoza. Vendar jih je mogoče najti v veliki raznolikosti oblik in z najrazličnejšimi funkcijami.

Primer skupnih povezav v B-Glucanosu (vir: Jatlas2 / javna domena prek Wikimedia Commons)

Ime glukana ima svoj glavni izvor grške besede "Glykys", Kar pomeni" sladko ". Nekateri učbeniki navajajo glukane kot necelulozne polimere, ki jih tvorijo molekule glukoze, ki jih povezujejo β 1-3 vezi (pravijo "necelulozni", so izključeni iz te skupine v tiste, ki so del celične stene rastlin).

Vendar pa lahko vsi polisaharidi sestavljeni iz glukoze, vključno s tistimi, ki sestavljajo celično steno rastlin.

Številni glukani so bili del prvih spojin, ki so bile izolirane z različnih načinov življenja, da bi preučevale fiziološke učinke, ki so jih imeli na vretenčarje, zlasti na imunski sistem sesalcev.

[TOC]

Struktura

Glukani imajo razmeroma preprosto sestavo, kljub veliki raznolikosti in zapletenosti struktur, ki jih je mogoče najti v naravi. Vsi so veliki glukozni polimeri, ki jih združujejo glukozidne vezi, najpogostejši sindikati so α (1-3), β (1-3) in β (1-6).

Ti sladkorji, tako kot vsi sacharridi, ki imajo glukozo, so v bistvu sestavljeni iz treh vrst atomov: ogljika (C), vodika (H) in kisika (O), ki tvorijo ciklične strukture, ki se lahko združijo med DA, ki tvorijo verigo, ki tvorijo verigo.

Večina glukanov je sestavljena iz linearnih verig, toda tiste, ki predstavljajo posledice, se na to vežejo prek glukozidnih povezav α (1-4) ali α (1-4) v kombinaciji z α (1-6) povezavi (1-6).

Vam lahko služi: flora in favna iz Tabasca: več reprezentativnih vrst

Pomembno je omeniti, da večina glukanov z "α" povezavami živi živa bitja kot oskrba z energijo, presnovno gledano.

Glukani, ki imajo večji delež "β" povezav, so precej strukturni ogljikovi hidrati. Te imajo bolj togo strukturo in jih je težje prebiti z mehanskim ali encimskim delovanjem, zato ne služijo vedno kot vir energije in ogljika.

Vrste glukanov

Te makromolekule se razlikujejo glede na anomerično konfiguracijo glukoznih enot, ki jih sestavljajo; položaj, vrsta in število posledic, ki se pridružijo. Vse različice so bile razvrščene v tri vrste glukanov:

- Β-glukani (celuloza, likenin, cimozan ali zimosano itd.)

Kemična struktura Zimana

- Α, β-glukani

- Α-glukani (glikogen, škrob, dekstran itd.)

Kemična struktura dekstrana

Α, β-glukani so znani tudi kot "mešani glukani", saj združujejo različne vrste glukozidnih povezav. Imajo najbolj zapletene strukture znotraj ogljikovih hidratov in imajo običajno težke strukture za ločevanje v manjših verigah ogljikovih hidratov.

Na splošno imajo glukani spojine z visoko molekulsko maso, z vrednostmi, ki se gibljejo med tisoč in milijoni daltonov.

Glukanske značilnosti

Vsi glukani imajo več kot 10 molekul glukoze, povezanih med seboj in najpogostejše je najti te spojine, ki jih tvori stotine ali tisoč glukoznih odpadkov, ki tvorijo eno samo verigo.

Vsak glukan ima posebne fizikalne in kemijske značilnosti, ki se razlikujejo glede na njihovo sestavo in okolje, kjer jih najdemo.

Ko so glukani očiščeni, nimajo barve, arome ali okusa, čeprav čiščenje nikoli ni tako natančno, da bi pridobili eno samo izolirano edinstveno molekulo in jih vedno količinsko opredelili in jih preučimo "približno", saj izolirane vsebuje več različnih molekul.

Vam lahko služi: Izbira stabilizatorja: kaj je in primeri

Glukane najdemo kot homoglukani ali heteroglucanos.

- Homoglukani so sestavljeni iz ene vrste anomera glukoze

- Heteroglucanos nastanejo z različnimi anomeri glukoze.

Pogost je za heteroglucanos, ko se raztopi v vodi, tvori koloidne suspenzije (lažje se raztopijo, če so podvrženi toploti). V nekaterih primerih, ko se proizvedejo urejene in/ali gel strukture.

Zveza med odpadki, ki tvorijo glavno strukturo glukanov (polimer), se pojavi zaradi glukozidnih povezav. Vendar se struktura stabilizira z "hidrostatičnimi" interakcijami in nekaj vodikovih mostov.

Primer glikozidne vezi v glikogenu (vir: glikogen.SVG-NEUROTKERRIVATIVNI DOMAN-MAREK-M-Public Domena prek Wikimedia Commons)

Funkcije

Glukani so zelo vsestranske strukture za žive celice. Na primer, v rastlinah kombinacija β (1-4) vezi med β-glukoznimi molekulami daje veliko togost celični steni vsake njegove celice, ki tvori tako znano kot celuloza.

Celulozna struktura (vir: vicente net/cc by (https: // creativeCommons.Org/licence/by/4.0) prek Wikimedia Commons)

Kot v rastlinah tudi pri bakterijah in glivah okvir glukanskih vlaken predstavlja molekule, ki sestavljajo togo celično steno, ki ščiti plazemsko membrano in citosol, ki se nahaja znotraj celic.

Pri živalih z vretenčarji je glavna rezervna molekula glikogen. To je glukan, ki ga tvorijo številni ostanki Združenih glukoze, ki tvori verigo, ki je razvejana vzdolž strukture.

Na splošno se glikogen sintetizira v jetrih vseh vretenčarjev in del je shranjen v mišičnih tkivih.

Glikogen, "škrob" živali (vir: Mikael Häggström / javna domena, prek Wikimedia Commons)

Če povzamemo, glukani nimajo samo strukturnih funkcij, ampak so pomembne tudi z vidika skladiščenja moči. Vsak organizem, ki ima encimsko napravo, da razgradi povezave in loči molekule glukoze, da jih uporablja kot "gorivo", te spojine uporablja za preživetje.

Lahko vam služi: medvrstični odnosi: vrste in primeri

Industrijske aplikacije

Glukani se pogosto uporabljajo v prehrambeni industriji po vsem svetu, saj imajo zelo raznolike lastnosti in večina nima strupenih učinkov na prehrano ljudi.

Številni pomagajo stabilizirati strukturo hrane z interakcijo z vodo, ustvarjanjem emulzij ali gelov, ki zagotavljajo večjo skladnost nekaterih kulinaričnih pripravkov. Primer, lahko je škrob ali koruzni škrob.

Umetni okusi hrane so ponavadi produkt dodajanja sladil, ki so večinoma sestavljeni iz glukanov. Te morajo skozi zelo skrajne ali dolge časovne obdobje izgubiti svoje učinke.

Visoka tališče vseh glukanov služi za zaščito številnih spojin, občutljivih na nizke temperature hrane. Glucani "ugrabijo" molekule vode in preprečujejo, da bi ledeni kristali lomili molekule, ki sestavljajo druge dele hrane.

Poleg tega so strukture, ki jih tvorijo glukani v hrani.

Reference

1. Recimo luzio, n. R. (1985, december). Posodobitev o imunomodulacijskih aktivnostih glukanov. V Springerjevi seminarji v imunopatologiji (Vol. 8, ne. 4, str. 387-400). Springer-Verlag.
2. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2015). Lehninger: načela biokemije.
3. Novak, m., & Vetvicka, v. (2009). Glukani kot modifikatorji biološkega odziva. Endokrine, presnovne in imunske motnje-zdravitvene cilje (prej trenutne tarče zdravil -imne, endokrine in presnovne motnje), 9 (1), 67–75.
4. SYNYTSYA, a., & Novak, m. (2014). Strukturna analiza glučanov. Anali translacijske medicine, 2 (2).
5. Vetvicka, v., & Vetvickova, j. (2018). Glukani in rak: Primerjava komercialne na voljo β-glucans-par IV. Raziskave proti raku, 38 (3), 1327-1333.