Polysackarider

Vad är polysackarider?

De polysackarider, Många gånger kallas glykaner, de är kemiska föreningar med hög molekylvikt som bildas av mer än 10 enheter av enskilda sockerarter (monosackarider). Med andra ord, de är monosackaridpolymerer som är förenade tillsammans genom glykosidiska länkar.

Dessa är mycket vanliga molekyler i naturen, som de finns i alla levande varelser, där de utövar olika funktioner, av vilka många fortfarande studeras. De anses vara den största källan till förnybara naturresurser på jorden.

Celulosa -struktur, en homopolysackarid (källa: http: // www.monografier.com/jobs46/cellulosa-madera/cellulosa-madera2.SHTML/CC BY-SA (https: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/4.0) via Wikimedia Commons)

Väggen i växtceller, till exempel, bildas av en av de vanligaste polysackariderna i biosfären: cellulosa.

Denna förening, bildad av upprepade enheter av en monosackarid som kallas glukos, fungerar som mat för tusentals mikroorganismer, svampar och djur, utöver de funktioner den har i underhållet av grönsaksstrukturen.

Mannen, med tidens gång, har lyckats dra nytta av cellulosa för praktiska ändamål: Använd bomull för att göra plagg, "massa" på träden för att spela papper etc.

En annan mycket riklig polysackarid, också producerad av växter och av stor betydelse för människan är stärkelse, eftersom det är en av de viktigaste källorna till kol och energi. Det är i spannmålens korn, i knölarna, etc.

Egenskaper hos polysackarider

- De är mycket hög molekylvikt makromolekyler

- De är främst sammansatta av kol-, väte- och syreatomer

- De är väldigt olika strukturellt och funktionellt sett

- Det finns praktiskt taget alla levande varelser på jorden: växter, djur, bakterier, protozoer och svampar

- Vissa polysackarider är mycket lösliga i vatten och andra, vilket vanligtvis inte beror på närvaron av förgreningar i dess struktur

- De arbetar i energilagring, i cellulär kommunikation, i strukturellt stöd från celler och vävnader, etc.

- Dess hydrolys resulterar i allmänhet i frisättningen av individuellt avfall (monosackarider)

- De kan hittas som en del av mer komplexa makromolekyler, såsom kolhydratdel av många glykoproteiner, glykolipider, etc.

Polysackarider

Polysackarider är polymerer med mer än 10 slöseri med sockerarter eller monosackarider, som förenas genom glukosidiska länkar.

Även om de är extremt olika molekyler (det finns en oändlig variation av möjliga strukturella typer), är de vanligaste monosackariderna i strukturen hos en polysackarid pentös och hexyiska sockerarter, det vill säga sockerarter av 5 respektive 6 kolatomer.

Kan tjäna dig: ovogenes: faser, egenskaper hos djur och växter

Mångfald

Mångfalden i dessa makromolekyler ligger i det faktum att utöver de olika sockerarter som kan bilda dem kan varje sockerrest vara i två olika cykliska former: Fururanous eller Piranosa (endast de sockerarter av 5 och 6 kolatomer).

Dessutom kan glykosidbindningar vara i a- eller p-konfigurationen och, som om det inte räckte, kan bildningen av dessa bindningar innebära ersättning av en eller flera hydroxylgrupper (-OH) i den intilliggande resten.

De kan också bildas av sockerarter med grenade kedjor, av sockerarter utan en eller flera hydroxylgrupper (-OH) och av sockerarter av mer än 6 kolatomer, liksom av olika monosackaridderivat (vanliga eller inte).

Grafisk representation av en linjär polysackarid och en annan gren

Polysackarider med linjära kedjor är i allmänhet "packade" i styva eller släppta strukturer och är olösliga i vatten, i motsats till grenade polysackarider, som är mycket lösliga i vatten och bildar "pasty" -strukturer i vattenhaltiga lösningar.

Klassificering av polysackarider

Klassificeringen av polysackarider är vanligtvis baserad på deras naturliga förekomst, men den blir allt vanligare att klassificera dem enligt deras kemiska struktur.

Många författare anser att det bästa sättet att klassificera polysackarider är baserat på vilken typ av sockerarter som komponerar dem, enligt vilka två stora grupper har definierats: den för homopolysackarider och heteropolysackarider.

Homopolysackarider eller homoglykaner

Till denna grupp tillhör alla polysackarider som bildas av enheter av identiska sockerarter eller monosackarider, det vill säga de är homopolymerer av samma typ av socker.

De enklaste homopolysackariderna är de som har en linjär konformation, där alla sockerrester förenas genom samma typ av kemisk bindning. Cellulosa är ett bra exempel: det är en polysackarid som består av glukosavfall förenat med ß -länkar (1 → 4).

Det finns emellertid mer komplexa homopolysackarider och är de som har mer än en typ av länk i en linjär kedja och kan till och med presentera förgreningar.

Exempel på mycket vanliga homopolysackarider är cellulosa, glykogen och stärkelse, alla bildade av upprepade glukosenheter; Denna grupp inkluderar också kitin, som består av upprepade enheter av N-acetyl-glukosamin, ett glukosderivat.

Sedan finns det andra mindre populära i litteratur som fruktans (sammansatt av fruktosenheter), pentosaner (sammansatt av arabin eller xylos) och pektiner (bildade av derivat av galakturonsyra, härledd, i sin tur, från galaktos).

Kan tjäna dig: aerob andning

Heteropolysackarider eller heteroglykaner

Inom denna grupp, å andra sidan, klassificeras alla de polysackarider som består av två eller flera olika typer av sockerarter, det vill säga de är heteropolymerer av olika sockerarter.

De enklaste heteropolys bildas av två olika sockeravfall (eller sockerarderivat), som kan (1) vara i samma linjära kedja eller (2) vara en som bildar en huvudlinjär linje och den andra utgör sidokedjor.

Det kan emellertid också finnas heteropolysackarider som bildas av mer än två typer av socker, mycket grenat avfall eller inte.

Många av dessa molekyler är associerade med proteiner eller lipider och bildar glykoproteiner och glukolipider, mycket rikliga i djurvävnader.

Mycket vanliga exempel på heteropolysackarider är de som ingår i mukopolysackariderna såsom hyaluronsyra, allmänt fördelade mellan djur och som bildas av glukoronsyrarester förenade till avfall från avfall från avfall från avfall från N-acetyl-d-glukosamin.

Cartilier, närvarande i alla ryggradsdjur, har också rikliga heteropolysackarider, särskilt kondroitinsulfat, som bildas av upprepade enheter av glukoronsyra och N-acetyl-d-galaktosamin.

Ett allmänt faktum om nomenklaturen

Polysackariderna namnges med den generiska glykans termen, så de mest exakta nomenklaturerna använder, för att bevilja ett namn, prefixet för "föräldrarsocker" och avslutningen ""-år". Till exempel kan en polysackarid baserad på glukosenheter kallas glukan.

Exempel på polysackarider

Under hela texten har vi citerat de vanligaste exemplen som utan tvekan representerar denna stora grupp makromolekyler. Därefter kommer vi att utveckla lite mer några av dem och nämna andra lika viktiga.

Glykogen och cellulosa, två polysackarider (källa: Sunshineconnelly vid in.wikibooks/cc av (https: // creativecommons.Org/licenser/av/2.5) Via Wikimedia Commons, modifierad av Raquel Parada Puig)

Cellulosa och chitina

Cellulosa, en polymer av glukosavfall är, tillsammans med kitinet, en polymer av avfall från N-Acetyl-glukosamin, en av de vanligaste polymererna på jorden.

Quitina -molekyl

Den första är en grundläggande del av väggen som täcker växtceller och den sista är på väggen i svampcellerna och till exempel kräftdjur.

Båda homopolysackariderna är lika viktiga, inte bara för människan, utan för alla ekosystemen i biosfären, eftersom de är en strukturell del av de organismer som ligger vid livsmedelskedjan.

Kan tjäna dig: makroskopiska svampar

Glykogen och stärkelse

Polysackarider, bland deras flera funktioner, fungerar som energireservmaterial. I växter produceras stärkelse och glykogen förekommer hos djur.

Båda är homopolysackarider som består av glukosavfall, som är förenade genom olika glukosidbindningar, vilket presenterar många förgreningar i ganska komplexa mönster. Med hjälp av vissa proteiner kan de två typerna av molekyler bilda mer kompakta granuler.

Stärkelse är ett komplex bildat av två olika glukospolymerer: amilosa och amylopektin. Amylos är en linjär polymer av glukosavfall förenat med a (1 → 4) bindningar, medan amylpektin är en grenad polymer som binder till amylos genom a -bindningar (1 → 6).

Stärkelsekorn i en potatiscell. Källa: Ganímedes/CC BY-S (https: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)

Glykogen är å andra sidan också en polymer av glukosenheter kopplade till a (1 → 4) länkar och med många förgreningar anslutna med a (1 → 6) länkar. Detta presenterar ett antal konsekvenser betydligt större än stärkelse.

Glykogenstruktur

Heparin

Heparin är en glukosaminoglykan associerad med sulfatgrupper. Det är en heteropolysackarid som består av enheter av glukoronsyra, av vilka många är förestrade och av sulfatenheter av N-Glukosamin som har en ytterligare sulfatgrupp i deras kol 6 kopplade av a (1 → 4) bindningar.

Heoparinstruktur. Bildkälla: Jü / CC0

Denna förening används ofta som ett antikoagulant, som normalt föreskrivs för behandling av instabila hjärtattacker och bröstattacker.

Andra polysackarider

Växter producerar många ämnen som är rika på komplexa heteropolysackarider, inklusive tandkött och andra lim eller emulgeringsföreningar. Dessa ämnen är många gånger rika på glukoronsyrapolymerer och andra sockerarter.

Bakterier producerar också heteropolysackarider som många gånger släpps mot den omgivande miljön, så de är kända som exopolisakcharider.

Många av dessa ämnen används som gelifierande medel i livsmedelsindustrin, särskilt de som syntetiseras av syrakattande bakterier.

Referenser

1. Från Vuyst, L., & Degeest, f. (1999). Heteropolysackarider från mjölksyrabakterier. FEMS Microbiology Reviews, 23 (2), 153-177.
2. Aspinall, g. ANTINGEN. (Ed.). (2014). Polysackariderna. Akademisk press.
3. Redaktörerna för Encyclopaedia Britannica (2019). Britannica Encyclopaedia. Hämtad 18 april 2020 från www.Brittisk.com/science/polysackarid
4. Dische, z. TILL. C. H. TILL. B. Yo. TILL. S. (1955). Sockerarter i polysackarider. I metoder för biokemisk analys (Vol. 2, sid. 313-358). Interscience New York.
5. Brun jr, r. M. (2004). Cellulosastruktur och biosyntes: Vad finns i butiken för 2000 -talet? Journal of Polymer Science Del A: Polymer Chemistry, 42 (3), 487-495.
6. Roach, s. J. (2002). Glykogen och dess ämnesomsättning. Aktuell molekylär medicin, 2 (2), 101-120.Till av polymervetenskap del A: polymerkemi, 42 (3), 487-495.