A polisaharīds ir ogļhidrāti. Tas ir polimērs izgatavoti no monosaharīdu ķēdēm, kuras savieno glikozīdiskās saites. Polisaharīdus sauc arī par glikāniem. Pēc vienošanās polisaharīds sastāv no vairāk nekā desmit monosaharīdu vienībām, bet oligosaharīds sastāv no trīs līdz desmit savienotiem monosaharīdiem.
Ģenerālis ķīmiskā formula polisaharīdam ir Cx(H2O)y. Lielākā daļa polisaharīdu sastāv no sešiem oglekļa monosaharīdiem, iegūstot formulu (C6H10O5)n. Polisaharīdi var būt lineāri vai sazaroti. Lineārie polisaharīdi var veidot stingrus polimērus, piemēram, celuloze kokos. Sazarotas formas bieži šķīstošs ūdenī, piemēram, arābu gumija.
Galvenie noņemamie materiāli: polisaharīdi
- Polisaharīds ir ogļhidrātu veids. Tas ir polimērs, kas sastāv no daudzām cukura apakšvienībām, ko sauc par monosaharīdiem.
- Polisaharīdi var būt lineāri vai sazaroti. Tie var sastāvēt no viena veida vienkārša cukura (homopolisaharīdi) vai diviem vai vairākiem cukuriem (heteropolisaharīdi).
- Polisaharīdu galvenās funkcijas ir struktūras atbalsts, enerģijas uzkrāšana un šūnu komunikācija.
- Polisaharīdu piemēri ir celuloze, hitīns, glikogēns, ciete un hialuronskābe.
Homopolisaharīds vs. Heteropolisaharīds
Polisaharīdus pēc to sastāva var klasificēt kā homopolisaharīdus vai heteropolisaharīdus.
A homopolisaharīds vai homoglikāns sastāv no viena cukurs vai cukura atvasinājums. Piemēram, celuloze, ciete un glikogēns visi sastāv no glikozes subvienībām. Chitīns sastāv no atkārtotām apakšvienībām N-acetil-D-glikozamīns, kas ir glikozes atvasinājums.
A heteropolisaharīds vai heteroglikāns satur vairāk nekā vienu cukuru vai cukura atvasinājumus. Praksē lielāko daļu heteropolisaharīdu veido divi monosaharīdi (disaharīdi). Tos bieži saista ar olbaltumvielām. Labs heteropolisaharīda piemērs ir hialuronskābe, kas sastāv no N-acetil-D-glikozamīns, kas saistīts ar glikuronskābi (divi dažādi glikozes atvasinājumi).
Polisaharīdu struktūra
Polisaharīdi veidojas, kad monosaharīdi vai disaharīdi savienojas ar glikozīdiskām saitēm. Tiek saukti cukuri, kas piedalās obligācijās atlikumi. Glikozīdiskā saite ir tilts starp abām atlikumiem, kas sastāv no skābekļa atoma starp diviem oglekļa gredzeniem. Glikozīdiskā saite rodas no: dehidratācijas reakcija (ko sauc arī par kondensācijas reakciju). Dehidratācijas reakcijā a hidroksilgrupa tiek zaudēts no viena atlikuma oglekļa, savukārt no cita atlikuma - ūdeņradis tiek zaudēts no hidroksilgrupas. Ūdens molekula (H2O) tiek noņemts, un pirmā atlikuma ogleklis no otrā atlikuma savienojas ar skābekli.
Konkrēti, viena atlikuma pirmais ogleklis (ogleklis-1) un otra atlikuma ceturtais ogleklis (ogleklis-4) ir savienoti ar skābekli, veidojot 1,4 glikozīdisko saiti. Ir divu veidu glikozīdiskās saites, kuru pamatā ir oglekļa atomu stereoķīmija. Α (1 → 4) glikozīdiskā saite veidojas, ja diviem oglekļa atomiem ir vienāda stereoķīmija vai OH uz oglekļa-1 ir zem cukura gredzena. Β (1 → 4) saite veidojas, ja diviem oglekļa atomiem ir atšķirīga stereoķīmija vai OH grupa atrodas virs plaknes.
Atlikumu ūdeņraža un skābekļa atomi veido ūdeņraža saites ar citiem atlikumiem, potenciāli radot īpaši spēcīgas struktūras.
Polisaharīdu funkcijas
Trīs galvenās polisaharīdu funkcijas ir struktūras atbalsta nodrošināšana, enerģijas uzkrāšana un šūnu sakaru signālu nosūtīšana. Ogļhidrātu struktūra lielā mērā nosaka tā darbību. Lineāras molekulas, piemēram, celuloze un hitīns, ir spēcīgas un stingras. Celuloze ir galvenā atbalsta molekula augos, savukārt sēnes un kukaiņi paļaujas uz hitīnu. Polisaharīdi, ko izmanto enerģijas uzkrāšanai, parasti ir sazaroti un salocīti paši. Tā kā tie ir bagāti ar ūdeņraža saitēm, tie parasti nešķīst ūdenī. Uzglabāšanas polisaharīdu piemēri ir ciete augos un glikogēns dzīvniekiem. Polisaharīdi, ko izmanto šūnu komunikācijā, bieži tiek kovalenti saistīti ar lipīdiem vai olbaltumvielām, veidojot glikokonjugātus. Ogļhidrāti kalpo kā birka, kas palīdz signālam sasniegt pareizo mērķi. Glikokonjugātu kategorijās ietilpst glikoproteīni, peptidoglikāni, glikozīdi un glikolipīdi. Piemēram, plazmas olbaltumvielas faktiski ir glikoproteīni.
Ķīmiskais tests
Parasts ķīmiskais polisaharīdu tests ir periodisks skābes-Šifa (PAS) traips. Periodiskā skābe sarauj ķīmisko saikni starp blakus esošajiem oglekļiem, kas nepiedalās glikozīdiskā savienojumā, veidojot aldehīda pāri. Šifa reaģents reaģē ar aldehīdiem un iegūst purpursarkanu purpursarkanu krāsu. PAS krāsošanu izmanto, lai identificētu polisaharīdus audos un diagnosticētu medicīniskos apstākļus, kas maina ogļhidrātus.
Avoti
- Kempbela, N. A. (1996). Bioloģija (4. izdevums). Bendžamins Cummings. ISBN 0-8053-1957-3.
- IUPAC (1997). Ķīmiskās terminoloģijas apkopojums - zelta grāmata (2. izd.). doi: 10.1351 / zelta grāmata. P04752
- Metjū, Č. E.; Van Holde, K. E.; Aherns, K. G. (1999). Bioķīmija (3. izd.). Bendžamins Cummings. ISBN 0-8053-3066-6.
- Varki, A.; Cummings, R.; Esko, J.; Sasaldēt, H.; Stenlijs, P.; Bertozzi, C.; Hart, G.; Etlers, M. (1999). Glikobioloģijas pamati. Cold Spring Har J Aukstā pavasara ostas laboratorijas prese. ISBN 978-0-87969-560-6.