Značilnosti, struktura, funkcije, primeri homopolisaharidov

The homopolisaharidi ali homoglikani so skupina zapletenih ogljikovih hidratov, razvrščenih v skupino polisaharidov. Sem spadajo vsi ogljikovi hidrati, ki imajo več kot deset enot iste vrste sladkorja.

Polisaharidi so esencialne makromolekule, sestavljene iz več sladkornih monomerov (monosaharidov), skupaj z glukozidnimi povezavami. Te makromolekule predstavljajo največji vir obnovljivih naravnih virov na Zemlji.

Primer osnovne enote glukanskega homopolisaharida (vir: homopolisaharid.SVG: *homopolisaharid.JPG: CCOSTTELLDERIVATIVNO DELO: ODYSSEUS1479 (TALK) Izvedeno delo: ODYSSEUS1479 [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Dober primer homopolisaharidov sta škrob in celuloza v velikih količinah v rastlinskih in živalskih tkivih ter glikogenu.

Najpogostejši in najpomembnejši homopolisaharidi v naravi tvorijo ostanki D-glukoze, vendar obstajajo homopolisaharidi, sestavljeni iz fruktoze, galaktoze, roke, arabinoznih in drugih podobnih sladkorjev ali iz teh izhajajo.

Njihove strukture, velikosti, dolžine in molekulske mase so izjemno spremenljive in jih lahko določi tako vrsta monosaharida, ki jih tvori, in s povezavami, s katerimi so ti monosaharidi združeni, in prisotnost ali ne zaradi posledic.

V organizmih imajo veliko funkcij, med katerimi so rezervat energije in strukturiranje celic in makroskopskih teles mnogih rastlin, živali, gliv in mikroorganizmov izstopajo.

[TOC]

Značilnosti in struktura

Poleg večine polisaharidov so homopolisaharidi zelo raznoliki biopolimeri tako po funkciji kot v strukturi.

So makromolekule, katerih velika molekulska teža je v bistvu odvisna od števila monomerov ali monosaharidov, ki jih sestavljajo, saj se lahko spreminjajo od deset do tisoč. Vendar je običajno molekulska masa nedoločena.

Najpogostejši homopolisaharidi v naravi so sestavljeni iz glukoznih ostankov, ki jih medsebojno združujejo z α ali β -tipom glukozidne povezave, od katerih je njegova funkcija močno odvisna.

Vam lahko služi: steroidi: značilnosti, struktura, funkcije, klasifikacija

Α-glukozidne vezi prevladujejo v rezervnih homopolisaharidih, saj so zlahka encimsko hidrolizirane. Β-glukozidne vezi so na drugi strani skoraj hidrolizirane in so pogoste pri strukturnih homopolisaharidih.

Značilnosti sestavnih monosaharidov

V naravi je običajno ugotoviti, da so polisaharidi, vključno s homopolisaharidi, sestavljeni iz sladkornih monomerov, katerih struktura je ciklična in kjer je eden od atomov obroča skoraj vedno atom kisika, drugi pa ogljikovi.

Najpogostejši sladkorji so šestejši, čeprav se lahko pentoza in njihovi obroči razlikujejo tudi v njihovi konstrukcijski konfiguraciji, odvisno od polisaharida, ki velja.

Klasifikacija ogljikovih hidratov

Kot je bilo že prej, so homopolisaharidi del skupine polisaharidov, ki so zapleteni ogljikovi hidrati.

Med kompleksnimi polisaharidi so disaharidi (dva ostanka sladkorja se združita z glukozidnimi vezmi), oligosaharidi (združenih do deset sladkih odpadkov) in polisaharidi (ki imajo več kot deset odpadkov).

Polisaharidi so po njihovi sestavi razdeljeni v homopolisaharidi in heteropolisaharidi. Homopolisaharidi so sestavljeni iz iste vrste sladkorja, heteropolisaharidi pa so zapletene mešanice monosaharidov.

Polisaharide lahko razvrstimo tudi po njihovih funkcijah in obstajajo tri glavne skupine, ki vključujejo homopolisaharide in heteropolisaharide: (1) strukturni, (2) rezervat ali (3), ki tvorijo gele.

Poleg zapletenih ogljikovih hidratov obstajajo preprosti ogljikovi hidrati, ki so monosaharidni sladkorji (ena sama molekula sladkorja).

Tako homopolisaharidi, heteropolisaharidi, oligosaharidi in disaharidi lahko hidroliziramo na njihove sestavne monosaharide.

Funkcije

Ker je glukoza glavna molekula energije celic, so homopolisaharidi tega sladkorja še posebej pomembni ne le za neposredne presnovne funkcije, ampak za rezervo energije ali skladiščenje energije.

Vam lahko služi: beljakovine K: značilnosti, encimska aktivnost, aplikacije

Na primer pri živalih se rezervni homopolisaharidi pretvorijo v maščobo, ki omogočajo shranjevanje veliko večjih količin mase na enoto in so v celicah bolj "tekoči", kar ima posledice za gibanje telesa.

V industriji se strukturni homopolisaharidi, kot sta celuloza in hitin, zelo izkoriščajo z veliko raznolikostjo koncev.

Papir, bombaž in les so najpogostejši primeri industrijskih komunalnih storitev celuloze, med njimi pa morajo biti vključeni tudi etanol in biogoriv.

Škrob se ekstrahira in očisti iz veliko različnih rastlin in se uporablja z različnimi namena.

Primeri

Škrob

Škrob je topna zelenjavna rastlinska rezerva homopoida, ki je sestavljena iz amiloze (20%) in amilopektina (80%)-v obliki enot (80%). Krompir, riž, fižol, koruza, grah in različne gomolje najdemo v moki.

Amiloza je sestavljena iz linearnih verig D-glukoze, povezanih med seboj po tipa α-1,4 glikozidne povezave. Amilopektin je sestavljen iz D-glukoznih verig, povezanih z α-1,4 vezi, ima pa tudi posledice, ki jih pridružijo α-1,6 vezi na vsakih 25 odpadkov glukoze, približno približno približno.

Glikogen

Živalski rezervni polisaharid je homopolisaharid, znan kot glikogen. Poleg škroba je glikogen sestavljen iz linearnih D-glukoznih verig skupaj med seboj s povezavami α-1,4, ki so zelo razvejane zaradi prisotnosti α-1,6 povezav.

V primerjavi s škrobom ima glikogen posledice za vsakih deset (10) glukoznih odpadkov. Ta stopnja veje ima pomembne fiziološke učinke na živali.

Vam lahko služi: vzajemnost: značilnosti, vrste, primeri

Celuloza

Celuloza je netopni strukturni homopoid, ki je temeljni del celičnih sten rastlinskih organizmov. Njegova struktura je sestavljena iz linearnih verig D-glukoznih odpadkov skupaj z β-1,4 glukozidnimi povezavami namesto α-1,4 povezav.

Zahvaljujoč prisotnosti β vezi v njihovi strukturi so celulozne verige sposobne oblikovati dodatne vodikove mostove, ki ustvarjajo togo strukturo in lahko podpirajo tlak.

Quitina

Podobno kot celuloza je tudi hitin strukturni homopolisaharidni netopni sestavljen iz ponavljajočih se enot N-Acetil-glukozamin, združen s pomočjo glukozidnih povezav β-1,4.

Poleg celuloze ta vrsta povezave zagotavlja hitin s pomembnimi strukturnimi značilnostmi, zaradi katerih je idealen sestavni del členonožca in rakovskih eksoskeletov. Prisoten je tudi v celičnih stenah številnih gliv.

Dexstrano

Dexstrano je rezervni homopolisaharid v kvasovkah in bakterijah. Kot vsi prejšnji je tudi ta sestavljen iz D-glukoze, vendar pretežno združene z α-1,6 povezave.

Pogost primer te vrste polisaharida je tisti, ki je zunajcelično prisoten v bakterijah zobne plošče.

Reference

1. Aspinal, g. (1983). Klasifikacija polisaharidov. V Polisaharidi (Vol. 2, str. 1-9). Academic Press, Inc.
2. Clayden, j., Greeves, n., Warren, s., & Wothers, P. (2001). Organska kemija (1. izd.). New York: Oxford University Press.
3. Delgado, l. L., & Masuelli, m. (2019). Polisaharidi: pojmi in klasifikacija. Evolucija v reviji Polymer Technology, 2(2), 2-7.
4. Garrett, r., & Grisham, c. (2010). Biokemija (4. izd.). Boston, ZDA: Brooks/Cole. Cengage učenje.
5. Huber, k. C., & Bemiller, J. N. (2018). Ogljikovi hidrati. V Organska kemija (str. 888-928). Elsevier Inc.
6. Yurkanis Bruice, str. (2003). Organska kemija. Pearson.