Celobiosa -kenmerken, structuur, functies

De Celobiosa Het is het glucosedisaccharide dat cellulose componeert en wordt verkregen uit de gedeeltelijke hydrolyse van cellulose of neockeze, een trisaccharide samengesteld uit fructose en glucose (fruct-gluc-gluc-fructuur) gevonden in maïskorrels.

Dit disaccharide werd beschreven door de chemicus Zdenko Hans Skrap in 1901, die vaststelde dat cellulose een homopolysaccharide is die bestaat uit repetitieve eenheden van hetzelfde disaccharide: de celobious.

Haworth Representation for the Celobiosa (Bron: Edgar181, via Wikimedia Commons)

Cellulose is het belangrijkste structurele polysacharide in het plantenrijk, zoals het wordt gevonden op de celwand van plantencellen. Daarom hebben zowel celobiosa als cellulose belangrijke functies.

Celobiosa staat niet alleen in de natuur. Dit wordt beschouwd als een intermediaire verbinding van de afbraak van een ander veel langere polysacharide, dat wil zeggen dat het uitsluitend wordt verkregen door cellulosehydrolyse.

De celobiosa kan worden gesynthetiseerd uit glucose door glucosidase-enzymen die een β-glucosidebinding vormen tussen koolstof in positie 1 van een D-glycopyranose en koolstof in positie 4 van een andere (4-OF-β-D-glucopyranosyl).

Verschillende onderzoeken zijn uitgevoerd om synthetische productiesystemen van cellobiosa te ontwikkelen om cellulose als eindproduct te verkrijgen. De synthese en productie van deze verbinding is echter veel duurder dan het verkrijgen van plantenorganismen.

Momenteel wordt de cellobiaal geïsoleerd door bacteriële hydrolyse van cellulose, omdat sommige soorten bacteriën celobiohydroles en endocellulasis -enzymen hebben die nodig zijn voor de afbraak van cellulose bij disacchariden.

Kan je bedienen: neritische zone: kenmerken, flora, fauna

[TOC]

Kenmerken

Het meest onderscheidende kenmerk van de cellobiale is dat haar samenstellende monosachariden door elkaar worden verenigd door type β-1,4-links waarvan de conformatie het "resistent" maakt voor hydrolyse door a-glucosidase-enzymen, evenals de verbindingen met een α-1 link, 4 kan geen β-glucosidase-substraat zijn.

Celobious ketens in cellulose kunnen worden gegroepeerd in parallel of antiparalle. De verandering van de oriëntatie tussen deze maakt cellulose van type I -vormen (oriëntatie van de cellobia -ketens parallel) of cellulose van type II (oriëntatie van de cellobiale ketens in een antiparallelle vorm).

Type I -cellulose is de natuurlijke vorm die wordt gevonden in de plantenvezels van gewone en wilde planten, terwijl type II -cellulose wordt gevormd door cellulose van type I te herkristallen die is gehydrolyseerd tot cellobiosa.

De biosynthese van cellulose in planten wordt georkestreerd door glycosyltransferase- en cellulase-synthase-enzymen, gebruikt door UDP-glycose of celobious als een substraat. Over het algemeen is dit substraat afgeleid van de sucrose.

Een andere onderscheidende chemische eigenschap van de cellobiosa is die van zijn reducerende capaciteit, dus wordt het geclassificeerd als een reducerende suiker, zoals lactose, isomaltose en maltose.

Structuur

Celobiosa is een disaccharide bestaande uit 4-OF-β-D-glucopyranosyl-β-D-glucopyranose (β-d-grcP-(1,4) -d -grc). De twee monosachariden die de celobiosa vormen, zijn stereoisomeren van de D-glucosa, met de algemene formule C6H12O6 en verenigd door glucosidische links type β-1,4.

Daarom is de moleculaire formule van de cellobiosa C12H22O11, omdat de zuurstof waar de glucosidische binding wordt gevormd, wordt vrijgegeven in de vorm van water (H2O).

Kan u van dienst zijn: trombine Tijd: fundering, procedure, pathologieën

De structuur van cellulose (celobious gekoppeld door een β-1,4-binding) is onderworpen aan veel onderzoek, maar er is nog geen volledige kristografische beschrijving gemaakt.

De cellobie aanwezig in de structuur van cellulose kan een waterstofbrug vormen tussen de endocyclische oxygens van aangrenzende cellobia in koolstoffen van posities 3 'en 6'. Deze waterstofbrug is het resultaat dat elk suikerresidu dat wordt "gedraaid" ten opzichte van de eerste, die een tape of trap vormt.

De structuur van de celobiosa wordt gewoonlijk weergegeven in de boeken met Haworth -projecties verbonden door zijn β -link en binnen de structuur van de cellulose, die de visualisatie ervan in de structuur van de celwand vergemakkelijkt, omdat het de bruggen van waterstof en glucosidebanden vertegenwoordigt.

Het molecuulgewicht van cellulose kan tot een aantal miljoenen zijn, en de hoge mechanische en chemische weerstand ervan is te wijten aan het feit dat celobiale ketens parallel zijn georiënteerd en op een longitudinale as worden uitgelijnd, waardoor een groot aantal intermoleculaire waterstofbruggen wordt vastgesteld, wat aanleiding geeft tot zeer gestructureerde microfibrillen.

Functie

Celobiosa is een cellulose -component, het belangrijkste structurele bestanddeel van plantencelwanden. Dit is een vezelachtige, resistente en onoplosbare stof in water.

Cellulose en daarom is de cellobiosa vooral geconcentreerd in riet, stengels, stammen en alle houtachtige plantenweefsels.

In cellulose zijn cellobiale moleculen lineair georiënteerd. Cellulosevezels kunnen worden gevormd door 5.000-7.500 cellen van celobiosa. Het type link dat hen verenigt en hun structurele kenmerken maken dit polysacharide een zeer resistent materiaal.

Kan u van dienst zijn: Bismuth Sulfite Agar: foundation, voorbereiding en gebruik

Een van de evolutionaire voordelen ontwikkeld door planten is de β-1,4-link die zich bij de cellobiosa-moleculen in hun celwand verbindt. De meeste dieren kunnen cellulose niet gebruiken als een energiebron, omdat ze een enzym missen dat in staat is om deze links te hydrolyseren.

Een huidige uitdaging voor menselijkheid is de productie van biobrandstoffen om veilige energie voor het milieu te verkrijgen. Daarom worden tests met enzymen zoals lignocellulasen uitgevoerd, die energie vrijgeven door de glucosidische binding (β-1,4) tussen de cellobiale eenheden die de cellulose vormen.

Referenties

1. Badui, s. (2006). Voedsel scheikunde. (EN. Quintanar, ed.) (4e ed.)). Mexico D.F.: Pearson Education.
2. Dey, p., & Harborne, J. (1977). Plantbiochemie. San Diego, Californië: academische pers.
3. Finch, p. (1999). Koolhydraten: structuren, syntheseses en dynamiek. Londen, VK: Springer-Science+Business Media, B.V.
4. Nelson, D. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger -principes van biochemie. Omega -edities (5e ed.)).
5. Stick, r. (2001). Koolhydraten. De zoete moleculen van het leven. Academische pers.
6. Stick, r., & Williams, s. (2009). Koolhydraten: de essentiële moleculen van het leven (2e ed.)). Elsevier.