Glikozidos kötés és oligoszacharidok
Az oligo- és poliszacharidok molekulák monoszacharid egységek egymáshoz egy glikozidos kötéssel. az oktatásban járó hemiacetál hidroxil- és bármely hidroxilcsoport, beleértve hemiacetál, egy másik monoszacharid maradékot. Glikozidos kötés által a kölcsönhatás a két monoszacharid a dehidratálási reakcióban. Glikozidos kötések könnyen hidrolizálhatók a savak jelenlétében vagy enzimekkel.
Annak jelzésére, a glikozidos kötés szükséges meghatározni a helyzetét a hidroxilcsoport az anomer szénatomján az első (a- vagy B-), és a szénatomok száma a molekulában, a második maradék monoszacharid. Például egy (1®4) -glikozidnaya maltóz kapcsolatban között van kialakítva oxigénatomja az első szénatom egy-helyzetben maradéka egy-D-glükóz és a szénatom 4-helyzetében a második maradékot b-D-glükóz.
(A (1®4) -glikozidnaya kötés) (b (1®4) -glikozidnaya kötés)
A leggyakrabban előforduló természetes poliszacharidokban glikozidos kötéseket A típusú (1®4), a (1®6), b (1®4), b (1®3), és a monomerek jelentése D-glükóz.
Ha az egyik terminális monoszaccharid az oligoszacharid tartalmaz hemiacetál hidroxilcsoport, amely lehet mind a-, vagy b-formában, úgynevezett redukáló oligoszacharid. vagy csökkent. Ilyenek például a diszacharidok maltóz és laktóz. Ha a kialakulását a glikozidos kötés közötti monoszacharid maradékok részt mind a hemiacetál hidroxilcsoport két monoszacharid, oligoszacharid tartalmaz egy terminál hemiacetál hidroxil- és az úgynevezett nem-redukáló. vagy nem redukáló. Ezek közé tartozik a diszacharid a szacharóz és a trehalóz.
A természetben, szénhidrátok találhatók elsősorban formájában poliszacharidok. Poliszacharidok állnak hosszú polimer láncok, amelyek nem állnak monoszacharid maradékok egymáshoz glikozidos kötésekkel. Poliszacharidok vannak jelen az összes sejt, és végezzük a szerkezeti, receptor, a védelmi funkció, valamint a szerepét a tartalék anyagok. A kompozíció a poliszacharidok közé tartoznak a különböző monoszacharidok. A poliszacharidok vannak kialakítva a maradványai az azonos monoszacharid, úgynevezett gomopolisaharidami. és poliszacharidok, amelyek különböző monoszacharid maradékok, - heteropoliszacharid. Leggyakrabban tagjai poliszacharidok talált D-glükóz. Gyakran poliszacharidok nem szénhidrát szubsztituensek természetétől - maradékok kénsav, foszforsav vagy szerves savak.
A poliszacharidok is különböznek a típusú glükozidos kötés, a molekulatömeg és az elágazási foka makromolekulák. Az molekulatömegű poliszacharidok széles skálán mozog, a néhány ezer több millió Dalton.
A legtöbb poliszacharidok triviális neveket társított a forrás, amelyből azokat izoláljuk, például cellulóz, keményítő, kitin. Az alapot a szigorúbb nómenklatúra monoszacharid összetételét a poliszacharid: D-glükánok úgynevezett poliszacharid felépített D-glükóz maradékokat.
Reserve poliszacharidok. A legtöbb tartalék poliszacharidok - ez gomopolisaharidy uralja (1®4) -glikozidnye kapcsolatot. Ezek az anyagok szolgálnak szén- és energiaforrás a sejtek időszakokban koplalás azonban szerkezetük megfelel az alapvető követelményeknek - a rendelkezésre álló hidrolitikus enzimek, azok felosztása. Ezek közé tartozik a keményítő és a glikogén, amelyek laza, elágazó struktúrák hozzáférhető az enzimes hasítása nagyszámú oldalak. Ezek lerakódnak a sejtek citoplazmájában formájában a nagy szemcsék. Fenntartása a vér glükóz szintje fontos fiziológiai funkciót, amely révén hajtják végre glikogénbioszintézist a glükóz felesleges és hidrolízis hiányban glükóz a sejtbe.
Keményítő túlsúlyban a növények sejtjeiben, algák, néhány baktérium. Keményítő két részből áll - egy-amilóz és amilopektin. a-amilóz egy lineáris polimer, az a-D-glükóz (1000-4000 egység), melynek a maradványai keresztül össze van kötve (1®4) -glikozidnyh kötések. Ebben a molekulában nagy a forgási szabadságfokot a kötvények O-C1-C4 és O, és a lánc formák stabil hat-hélix glükóz maradékok fordulatonként. Molekulák jód mérete pontosan illik a központi üregében a spirál és a forma egy komplex berendezés beszerzés sötétkék színű oldat amilóztartalmú keményítő jód teszt.
Az amilopektin láncok poli-a-D-glükóz egy (1®4) -glikozidnymi kötvények vázát alkotó molekula. Ezekből láncok meghosszabbítja oldalágak kapcsolódik a fő láncban a (1®6) -glikozidnymi kötések. Az ágak rövidebb láncok egy (1®4) -glyukozida tartalmazó 12 maradék D-glükóz, és megakadályozzák a fő lánc révén egy spirál. Az amilopektin eltérően a-amilóz és egy elágazó szerkezet egy-amilóz komplexet képez hálózatot. Amilopektinmolekulák tartalmaz több százezer maradványai-D-glükóz, hogy az egyik legnagyobb természetes molekulák.
A glikogén elterjedt állati sejtekben, gombák, és bizonyos baktériumok. Glikogén áll maradékok egy-D-glükóz, csatlakozik egy (1®4) -glikozidnymi kötések. A hatóanyag szerkezete erősen emlékeztet a szerkezet a amilopektin, glikogén de oldalágak csatlakozik a fő láncban a (1®6) -glikozidnymi kötések helyezkednek jelentősen magasabb, mint az amilopektin, t. E. A glikogén eltér amilopektin elágazási és minél nagyobb a szorosabb csomagolásban a molekula . A glikogén nem helikális szerkezetet, és annak molekulák több „nyitott” az enzimek működését.
Szerkezeti poliszacharidok. Ezek közé tartoznak a poliszacharidok, amelyek a fő komponensei a sejtfalak a növények és mikroorganizmusok.
Növényi sejtfalak mutatnak rendkívüli erejét, és a növekedés során a növény megváltoztatja a szerkezetét és összetételét. A fő összetevői a növényi sejtfal poliszacharidok, beleértve a cellulózt dominál. nagymértékben meghatározza sejtfal építészet. Gomopolisaharid Ez a leggyakoribb szénhidrát a világon (fa tartalmaz
cellulóz maradékok monomerek b-D-glükóz, csatlakozik egy hosszú szénláncú (10 000 glükóz-maradékok mindegyike) segítségével b (1®4) -glikozidnyh kötések. Ebben a molekulában nincs teljes szabadságot körüli elfordulás C1-O és O-C4 kötéseket, és a polimer feltételezi olyan konformációt kedvező kialakulását a láncok közötti kereszt-hidrogén kötés van az esetben, ha a lánc vannak elrendezve, az antiparalel. Ennek eredményeként, a cellulóz-molekulák vannak kombinálva mikrorostok 10-25 nm vastag. Ezek beoltott és a forma vékony szálak, ami viszont lehet köré egymással, mint a szálak a kötelet, alkotó makrofibrillákat. Mindegyikben van egy vastagsága makrofibrillákat
0,5 m, hossza 6-8 mikron. Makrofibrillák szilárdsága megegyezett a acélhuzal erőt. Továbbá, egyes részei mikrorostok van egy rendezett struktúra, és csatolja a sejtfal kristályos tulajdonságokkal.
Így a cellulóz miatt összetettsége azok szerkezetének és magas rendezettséget van védő és megtámasztó funkciókat egy növényben. Ebben a formában, poliszacharidok hozzáférhető saját Enzimtevékenység és cellulóz nem lehet használni a növény, mint egy hátlap anyagra. Csak néhány baktérium, gombák, protozoák rendelkeznek enzimrendszerek hasítására képes cellulóz.
A mikro- és makrofibrillák a cellulózt a sejtfalban a mátrix által, amely szintén része főleg a poliszacharidok és megváltoztatja annak szerkezete a folyamat a növényi növekedést. A kezdeti szakaszban a mátrix áll pektin, és továbbá úgy tűnik gemitsellyulozy.Pektinovye anyagok - olyan polimerek, a-D-galakturonsav-, amelyben egyes hidrogénatomok helyettesítve metilcsoporttal. Hemicellulózok vannak osztva xilánok (polimerek xilóz), glükomannant és galaktánok. A későbbi szakaszokban a növényi fejlődést, ha sejtfal lignification olyan sejtekben fordul elő letétbe lignin - kémiailag ellenálló polimer, amely nagyszámú aromás alkoholok. Ezen kívül, mint egy része a sejtfalak a növények találtuk kis mennyiségű glikoproteinek, lipid oldhatatlan polimerek és viaszok.