Гомополисахариды

Полисахариды – высокомолекулярные продукты поликонденсации моносахаридов, связанных между собой гликозидными связями.

Принципиально по строению они не отличаются от дисахаридов и олигосахаридов.

Принципиально по строению они не отличаются от дисахаридов и олигосахаридов.

В состав полисахаридов входят различные моносахариды: D-глюкоза, D-галактоза, D-манноза, D-глюкуроновая кислота, D-глюкозамин и др. Это могло бы предопределить сложностьполисахаридных структур, учитывая не только разнообразие самих звеньев, но и характер связи между ними. Однако в строении полисахаридов отмечена высокая степень регулярности или повторяемости моносахаридных звеньев.

По химической природе полисахариды – полигликозиды. Гликозидная природа обусловливает их легкий гидролиз в кислой среде и высокую устойчивость в щелочной. Полный гидролиз приводит к образованию моносахаридов, а неполный – к ряду промежуточных олиго- или дисахаридов.

Полисахариды имеют высокую молекулярную массу. Для них характерен высокий уровень организации молекул и характерна первичная структура – определенная последовательность мономерных остатков. вторичная структура – определенное пространственное расположение макромолекулярной цены.

Большую группу полисахаридов составляют гомополисахариды, построенные из одного и того же мономерного звена. В природе наиболее всего распространены глюканы, состоящие только из остатков глюкозы.

Крахмал – относится к запасным полисахаридом. Общая формула (С₆Н₁₀О₅) – основной запасной полисахарид растений. Образуется в растениях в процессе фотосинтеза, «запасается» в клубнях, корнях, зернах злаковых культур. Крахмал откладывается в клетке в виде зерен. Крахмал – белое аморфное вещество. В холодной воде крахмал нерастворим, в горячей набухает и образует клейстер.

Качественной реакцией на крахмал является реакция с Йодом – сине-фиолетовое окрашивание, исчезающее при нагревании. При нагревании в кислой среде протекает постадийный гидролиз крахмала.

Рис

Крахмал представляет собой смесь двух гомополисахаридов: амилоза (10-20%) и амилопектин (80-90%).

Амилоза – состоящий из остатков α-лгюкоз, связанных α-(1,4)-глюкозидными связями 9по типу мальтозы). Амилоза имеет линейное строение.

Макромолекула амилозы свернута в спираль, на каждый виток спирали приходится 6 моносахаридных звеньев. Качественная реакция с йодом обусловлена наличием амилазы.

Амилопектин имеет разветвленное строение, в основной цепи аналогичен амилозе, имеются разветвления с образованием α-1,6-гликозидных связей.

Между точками разветвления размещается 20-25 моносахаридных звеньев.

В пищеварительном тракте человека происходит гидролиз крахмала под действием ферментов, конечными продуктами являются мальтоза и глюкоза.

Гликоген – служит резервом углеводов в организме человека и животных (животный крахмал). У человека и животных содержится во всех клетках, но больше всего в печени (10-20%) и мышцах (≈4%). Помимо животных тканей в небольшом количестве содержится в грибах и некоторых микроорганизмах.

Все процессы жизнедеятельности, в первую очередь мышечная работа, сопровождаются расщеплением гликогена с высвобождением α-D-глюкопиранозы.

По строению гликоген подобен амилопектину, но имеет более разветвленное строение. В гликогене между точками разветвления содержится 10-12 глюкозных звеньев, иногда их может быть 6. компактная и сильно разветвленная структура гликогена способствует выполнению энергетической функции, т.к. только при наличии большого числа концевых остатков можно обеспечить быстрое отщепление нужного количества молекул глюкозы.

В сухом виде гликоген – белый аморфный порошок. Гликоген, в отличие от крахмала, дает с йодом красно-бурое окрашивание.

В кислой среде гликоген гидролизуется количественно с образованием глюкозы, которую можно определить любым методом. Эта реакция гидролиза применяется при анализе тканей на содержание гликогена.

Декстраны – полисахариды бактериального происхождения, построены из α-D-глюкопиранозных остатков, соединенных преимущественно 1.6-гликозидными связями в основной цепи, а в местах разветвления α-1,4 и α-1,3 – гликозидными связями, реже – α-1.2-гликозидными связями. Макромолекулы декстрана сильно разветвлены.

Декстран имеет высокую молекулярную массу ≈ 3000000-400000, применяется для изготовления сефадексов для гельфильтрации. Частично гидролизованный декстран с молекулярной массой ≈ 50000-100000 используют в качестве заменителя плазмы крови. Такой плазмозамещающий раствор называют полиглюкин.

Целлюлоза – (С₆Н₁₀О₅)_n – распространенный растительный полисахарид, предтавляет собой линейный гомополисахарид, состоящий из остатков β-D-глюкопираноз, связанных β-1,4-глюкозидными связями.

Целлюлоза механически прочна, выполняет роль опорного материала растений. β-конфигурация приводит к тому, что цепи имеют линейное строение и возможно образование водородных связей как внутри одной цепи, так и между цепями. Результатом такого строения является механическая прочность, волокнистость, нерастворимость в воде, химическая инертность. М масса целлюлозы велика, составляет ≈1-2млн, содержит от 2500-12000 глюкозных звеньев). Примером чистой целлюлозы может служить вата.

Целлюлоза не расщепляется ферментами ЖКТ человека, но тем не менее является необходимым балластным веществом для нормального функционирования ЖКТ. В организме клетчатка выполняет следующие функции:

1) создает чувство насыщения;

2) стимулирует перистальтику ЖКТ

3) способствует отсорбции токсических веществ в толстом кишечнике и их выведению, что снижает риск развития злокачественных опухолей толстого кишечника и др.

Дата добавления: 2014-01-06